(57)【要約】【課題】  地山の隆起あるいは陥没や沈下の施工中の地盤変形により、近接する線路などの重要構造物に影響を与えないようにする、注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法を提供する。【解決手段】  線路や道路、住宅などに近接する盛土や土留め擁壁などの土構造物を、注入型地山補強材を用いて補強する際に、施工中に生じる地山の隆起あるいは陥没や沈下の変形を極力、抑制しながら補強する注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔径を小径化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路や道路、住宅などに近接する盛土や土留め擁壁などの土構造物を、注入型地山補強材を用いて補強する際に、施工中に生じる地山の隆起、あるいは陥没や沈下の変形を極力、抑制しながら補強する注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔径を小径化することを特徴とする注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法。
【請求項２】
請求項１記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔箇所の口元部にパッカーを装着し、当該位置での拘束圧と関係づけ、パッカー圧力を制御することを特徴とする注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法。
【請求項３】
請求項２記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、注入型地山補強材の施工にあたっては、線路面での軌道、あるいは道路（舗装）面の鉛直変位を常時モニタリングし、軌道、あるいは道路（舗装）面の変位が管理値を超える恐れのある場合には、ただちにパッカー圧力を除荷し注入材を口元からリークさせることを特徴とする注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法。
【請求項４】
請求項３記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、注入管周辺の小領域（１０ｃｍ〜３０ｃｍ程度）の地盤の間隙に浸透注入し、施工中の変位を抑制することを特徴とする注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法。
【請求項５】
請求項２記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、地盤変形量と注入圧力の２つの管理項目を設定して二重の品質および安全性の管理を実践することを特徴とする注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法に関するものである。線路や道路、住宅などに近接する盛土や土留め擁壁などの土構造物を、注入型地山補強材を用いて補強する際に、施工中に生じる地山（地盤）の隆起等の変状を極力、抑制しながら補強する補強施工・品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地山補強材の施工に伴い、線路や道路、住宅などの近接構造物への影響が懸念される箇所で、盛土や土留め擁壁を、地山補強材を用いて補強する際には、図５に示すように、地山の隆起による変状が生じる恐れがある。すなわち、盛土や土留め擁壁１０１を地山補強材１０２により補強すると、地山の地表面１０３を隆起させ、道路、鉄道の軌道の機能に悪影響を及ぼす。この悪影響を抑制するためには、削孔時にケーシングを用いるなどの対策が取られていた。また、機械式地盤改良工法の技術を用いて、削孔を行わずに大径の地山補強材を構築する方法（ラディッシュアンカー工法）などが用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、ケーシングを用いる方法は手数が複雑となり、経済的ではない。また、中径〜大径（２０ｃｍ〜５０ｃｍ程度）の補強材を構築する場合には、施工そのものも一段と困難となる。一方、機械式地盤改良方式を用いた方法では中径〜大径補強材を地盤の変形を抑制した状態で施工を行うことが可能であるが、工法の特性上、礫などを含む地盤や硬質地盤においては施工困難となる。加えて、両工法とも、擁壁などの補強に用いる場合には、補強径よりも若干、大きな孔を補強対象の擁壁に予め設けておく必要があるため、擁壁の削孔手間が多大となるとともに、既設擁壁の鉄筋の破断リスクが向上するなどの問題点が多くあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７３１１８９号公報
【特許文献２】特許第３７０９５０５号公報
【特許文献３】特許第３７５７４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に既設土留め擁壁などの補強においては、地山補強材の施工のために既設擁壁を削孔する必要があるが、削孔時の鉄筋破断リスクの低減や削孔に伴う工費を抑制する必要がある。
【０００６】
また、既設盛土や擁壁の補強施工を行う際に、地山（地盤）の隆起、あるいは陥没や沈下などの施工中の地盤変形により、近接する線路などの重要構造物に影響を与えないようにする必要がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、地山（地盤）の隆起、あるいは陥没や沈下などの施工中の地盤変形により、近接する線路などの重要構造物に影響を与えないようにする、注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕線路や道路、住宅などに近接する盛土や土留め擁壁などの土構造物を、注入型地山補強材を用いて補強する際に、施工中に生じる地山（地盤）の隆起、あるいは陥没や沈下の変形を極力、抑制しながら補強する注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔径を小径化することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔箇所の口元部にパッカーを装着し、当該位置での拘束圧と関係づけ、パッカー圧力を制御することを特徴とする。
【００１０】
〔３〕上記〔２〕記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、注入型地山補強材の施工にあたっては、線路面での軌道、あるいは道路（舗装）面の鉛直変位を常時モニタリングし、軌道、あるいは道路（舗装）面の変位が管理値を超える恐れのある場合には、ただちにパッカー圧力を除荷し注入材を口元からリークさせることを特徴とする。
【００１１】
〔４〕上記〔３〕記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、注入管周辺の小領域（１０ｃｍ〜３０ｃｍ程度）の地盤の間隙に浸透注入し、施工中の変位を抑制することを特徴とする。
【００１２】
〔５〕上記〔２〕記載の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、地盤変形量と注入圧力の２つの管理項目を設定して二重の品質および安全性の管理を実践することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１４】
(１) 本発明の注入型地山補強材の採用による効果は、口元の削孔が、注入管の設置に必要な最小径の削孔ですむため、従来の地山補強材に比べて口元の削孔が小さくて済む。
【００１５】
(２) 線路のような重要構造物に近接して擁壁や盛土の補強を行う場合には、許容変位の限界値がｍｍ単位の場合があり、一段と高い施工管理が必要となる。そこで、予め口元にパッカーを設置し、当該地点の地山補強材の拘束圧（例えば線路直下での施工の場合には、土被り圧と軌きょう重量等による鉛直圧力）と同程度のパッカー圧力とし、注入圧が拘束圧を超えた場合にはパッカーが外れ、口元方向に注入材をリークさせることにより、地山の隆起を阻止する効果が生まれる。
【００１６】
しかしながら、地盤は不均一であり、上記の方法で管理しても、実際には地山の隆起、あるいは陥没や沈下が生じる可能性がある。そこで、地山や線路の変形量を無線センサなどでモニタリングし、パッカー圧力制御部と連携させることにより、有害な変形が生じる前にパッカー圧を除荷するようにする。これにより、施工に伴う変形の進行を抑制することが可能となる。
【００１７】
(３) 注入型地山補強材を施工する際に極力、変形を少なくすることにより、従来の地盤を押し広げて補強材を施工する方法に比べて、地山を隆起させるリスクが小さくなる。特に地盤の土粒子の骨格を極力乱さないように間隙部に浸透注入を行うため、注入圧力も低下し、地盤の変形も生じにくくなる。さらに、従来の繰り返し注入などの施工サイクルを減らすことができるため、施工時間が少なくて済む。また、浸透注入を基本としているため、注入量も大幅に削減される。これらにより、施工速度の向上、工費の削減が見込める。
【００１８】
例えば、鉄道などにおいては、線路への影響を懸念し、従来の地山補強土工法では、鉄道営業時間外の間合いでの施工であったが、本発明の手段を用いることにより、線路への影響リスクが軽減されるため、営業時間内での施工も可能となり、施工時間が増える。これに伴い工期、工費の削減が見込める。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例を示す注入型地山補強材の施工方法を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例を示すパッカー圧の制御による注入施工時の地盤変状防止対策を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例を示す注入圧力と変位量の把握方法の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例を示すパッカー圧の制御フローチャートである。
【図５】従来の問題点を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法は、線路や道路、住宅などに近接する盛土や土留め擁壁などの土構造物を、注入型地山補強材を用いて補強する際に、施工中に生じる地山の隆起、あるいは陥没や沈下の変形を極力、抑制しながら補強する注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法において、削孔径を小径化する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
既設の土留め擁壁を補強する際を例にして、実施例を説明する。
【００２３】
まず、注入式地山補強材の施工法について図１を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施例を示す注入型地山補強材の施工方法を示す模式図である。
【００２５】
〔Ａ〕削孔・注入管の設置について説明する。
【００２６】
図１〔Ａ〕の（ａ）に示すように、擁壁１にケーシング２を設け、そのケーシング２内にロッド３により、注入式地山補強材を施工するための削孔４を形成する。
【００２７】
(２) 次に、図１〔Ａ〕の（ｂ）に示すように、注入型地山補強材の施工のための削孔４に注入管５を設置し、注入材６を充填する。
【００２８】
（３）次に、図１〔Ａ〕の（ｃ）に示すように、削孔４内にインジェクションパイプ（ＩＰ）７を設置する。
【００２９】
〔Ｂ〕次に、地盤注入手順について説明する。
【００３０】
図〔Ｂ〕の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、地盤注入を実施する。
【００３１】
〔Ｃ〕次に、芯材挿入、頭部定着について説明する。
【００３２】
図〔Ｃ〕の（ａ），（ｂ）に示すように、芯材８を挿入し、その芯材８の頭部９を定着する。
【００３３】
図２は本発明の実施例を示すパッカー圧の制御による注入施工時の地盤変状防止対策を示す模式図である。
【００３４】
この図に示すように、地盤変形を抑制し、効率的な浸透注入しながら地山補強材を施工する。特に、施工にあたって、線路などの重要構造物に近接する場合には、擁壁１１の口元の削孔部１２に別途、口元パッカー１３を設ける。これを用いて、後述する図３および図４とその説明に示すように、口元パッカー１３のパッカー圧を制御し、注入施工時の地山の隆起対策を施す。
【００３５】
図３は本発明の実施例を示す注入圧力と変位量の把握方法の一例を示す説明図、図４は本発明の実施例を示すパッカー圧の制御フローチャートである。
【００３６】
図３において、２１は擁壁、２２は注入管、２３は注入孔、２４は口元パッカーである。
【００３７】
構想：口元パッカー加圧時の挙動に基づき注入を制御する。
【００３８】
概要：盛土地盤の物性は一様でないため、拘束圧に達する前に許容変位量が超える場合を想定し、口元パッカーにて削孔した孔口元を閉塞する時に想定した拘束圧と変位量の関係を調べ、各孔への注入時の管理値とする。
【００３９】
その手順は図４の通りである。
〔１〕口元パッカー位置での拘束圧（Ｐ1 ）の想定
Ｐ1 ＝Ｗ＋γt ×Ｈ1 
この式において、Ｗ：上載荷重、Ｈ1 ：口元パッカーの深度、Ｈ2 ：注入孔の深度、Ｐ1 ：口元パッカーの圧力、Ｐ2 ：注入孔の圧力、γt ：土の単位体積質量、δ1 ：口元パッカー上方の変位量、δ2 ：注入孔上方の変位量
〔２〕変位計設置
縦断方向、横断方向に複数箇所設置
〔３〕口元パッカー加圧
想定拘束圧までパッカーを加圧
〔４〕変位量計測
許容変位量（例えば５ｍｍ）に達しない場合：パッカー加圧を継続
許容変位量（例えば５ｍｍ）に達した場合：パッカー加圧を終了
〔５〕拘束圧特定
（１）口元パッカー加圧（拘束圧）（ステップＳ１）
（２）変位量δ1 が許容変位量５ｍｍより小さい場合（変位量δ1 ＜５ｍｍ）には拘束圧を加圧力に決定する（ステップＳ２）。
【００４０】
（３）変位量δ1 が許容変位量５ｍｍより大きい場合（変位量δ1 ≧５ｍｍ）には変位量から加圧力を決定する（ステップＳ３）。
〔６〕そこで、地盤変形量と注入圧力の２つの管理項目を設定して、２重の品質および安全性の管理を実践する。すなわち、その具体的は管理システムの例は、以下の通りである。
【００４１】
地盤変形量と注入圧力の２つの管理項目を設定して二重の品質および安全性の管理を実践することができる。例えば、地山の隆起が生じる場合には、注入材の流れを抑制して、地山の隆起を抑える。また、地盤の陥没、または沈下が生じる場合には、注入材の流れを高めて地盤の陥没、または沈下を防止する。
【００４２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法は、  地山の隆起、あるいは陥没や沈下を極力抑制することにより、近接する線路などの重要構造物に影響を与えないようにする、注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１１，２１    擁壁
２    ケーシング
３    ロッド
４    削孔
５，２２    注入管
６    注入材
７    インジェクションパイプ（ＩＰ）
８    芯材
９    芯材の頭部
１２    口元の削孔部
１３，２４    口元パッカー
２３    注入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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