(57)【要約】【課題】基礎部の補強や、膨張性地盤の地盤面と基礎部の下面との間に形成された所定の空間からの吸水軟化部材の撤去等を必要としないで、基礎構造の施工コストを低減させるとともに、工期の短縮化を図ることのできる基礎構造の構築工法及び基礎構造を提供する。【解決手段】膨張性地盤５の上方に設けられる基礎構造１の構築工法に関する。本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、基礎部２が所定の強度を発現するまで、基礎部２を膨張性地盤５の上方に離間させて、湿潤させない状態の吸水軟化部材３で支持する第１工程と、基礎部２が所定の強度を発現した後に、吸水軟化部材３を湿潤させて吸水軟化部材３の強度を低下させる第２工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造の構築工法であって、
基礎部が所定の強度を発現するまで、前記基礎部を膨張性地盤の上方に離間させて、湿潤させない状態の吸水軟化部材で支持する第１工程と、
前記基礎部が所定の強度を発現した後に、前記吸水軟化部材を湿潤させて前記吸水軟化部材の強度を低下させる第２工程とを備えること
を特徴とする基礎構造の構築工法。
【請求項２】
前記第２工程では、前記吸水軟化部材に膨張性地盤の膨張による圧力が負荷される前に、前記吸水軟化部材を湿潤させて前記吸水軟化部材の強度を低下させること
を特徴とする請求項１記載の基礎構造の構築工法。
【請求項３】
前記吸水軟化部材は、厚紙を略筒形状に形成したボイド管であること
を特徴とする請求項１又は２記載の基礎構造の構築工法。
【請求項４】
膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造であって、
膨張性地盤の上方に離間させて設けられる基礎部と、前記基礎部と膨張性地盤との間に設けられる吸水軟化部材とを備えること
を特徴とする基礎構造。
【請求項５】
前記吸水軟化部材は、前記基礎部が所定の強度を発現する前の状態で、前記基礎部を膨張性地盤の上方に離間させて支持しているものであり、また、前記基礎部が所定の強度を発現した後の状態で、湿潤によって強度が低下したものであること
を特徴とする請求項４記載の基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造の構築工法及び基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、構造物の基礎下面と膨張性地盤上面との間に、地盤の膨張による基礎の突き上げを防止するための空隙部を形成した状態で、膨張性地盤上に築造する構造物を基礎で支持するものとして、特許文献１、２に開示される膨張性地盤の基礎構造が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された膨張性地盤の基礎構造は、予測される地盤の膨張量に対応する厚さの冷凍氷層を膨張性地盤上面に形成して、当該冷凍氷層を支持部材としてコンクリートを打設することにより、杭で支持された構築物基礎を築造し、その後冷凍氷層を解凍し且つ溶けた水を排出して、構築物基礎下面と地盤上面との間に空隙部を形成するものである。
【０００４】
特許文献２に開示された膨張性地盤の基礎構造は、膨張性地盤の地盤面から上端部を突出させて膨張性地盤内に配設された杭部と、上端部に繋がって杭部に支持され、膨張性地盤の地盤面との間に空間を形成するように配設されたコンクリート基礎部を備えるとともに、打設したコンクリートが所定強度に達していない未硬化状態のコンクリート基礎部を支持する支持部材が空間内に配置されてコンクリート基礎部と膨張性地盤の間に介装されており、膨張性地盤が膨張して空間を埋めるように膨張した際に、該支持部材が地盤面から膨張力を受けて変形するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８０３７９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された膨張性地盤の基礎構造は、コンクリートが打設されるときに冷凍氷層が支持部材として用いられるものであり、基礎コンクリートが所定強度を発現するまでの間、冷凍氷層が解けないように維持する必要があるとともに、冷凍氷層の凍結時や解凍後の排水等に用いられる堰、配管及び冷凍機等、多くの複雑な設備を必要とするものである。
【０００７】
このため、特許文献１に開示された膨張性地盤の基礎構造は、特に、大規模な構築物基礎を築造する場合に、基礎コンクリートを広大な範囲で打設するため、大きな冷凍氷層を形成して凍結状態を長期間維持したうえで解凍することが必要となることから、冷凍氷層の凍結、解凍コストや設備コストが著しく増大するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に開示された膨張性地盤の基礎構造は、冷凍氷層の凍結、解凍、排水処理等が必要となるとともに、これらの処理のための多くの複雑な設備の設置、撤去、維持管理が必要となることから、これらの処理に必要となる施工コストが増大するだけでなく、これらの処理に必要となる作業時間が増大して全体の工期が長期化するという問題点があった。
【０００９】
特許文献２に開示された膨張性地盤の基礎構造は、コンクリート基礎部と膨張性地盤との間に介装された支持部材を座屈変形させるときに、地盤面からの膨張力がコンクリート基礎部に伝達されるものとなり、コンクリート基礎部が変形するおそれがあることや、コンクリート基礎部が持ち上げられることによって杭の引抜抵抗が低下することを防止するために、コンクリート基礎部の硬化後に支持部材を間引いている。
【００１０】
すなわち、特許文献２に開示された膨張性地盤の基礎構造は、コンクリート基礎部の補強や、コンクリート基礎部の硬化後に支持部材を間引いてコンクリート基礎部に伝達される膨張力を減少させることで、コンクリート基礎部の変形を防止するとともに、コンクリート基礎部が持ち上げられることを防止して、杭による支持力の低下を防止するものである。
但し、支持部材を間引く作業を行う必要があることから、これにかかる工期や施工コストも必要となるため、さらなる改善が望まれていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、基礎部の補強や、膨張性地盤の地盤面と基礎部の下面との間に形成された所定の空間からの吸水軟化部材の撤去等を必要としないで、施工コストを低減させるとともに、工期の短縮化を図ることのできる基礎構造の構築工法及び基礎構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る基礎構造の構築工法は、膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造の構築工法であって、基礎部が所定の強度を発現するまで、前記基礎部を膨張性地盤の上方に離間させて、湿潤させない状態の吸水軟化部材で支持する第１工程と、前記基礎部が所定の強度を発現した後に、前記吸水軟化部材を湿潤させて前記吸水軟化部材の強度を低下させる第２工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係る基礎構造の構築工法は、第１発明において、前記第２工程では、前記吸水軟化部材に膨張性地盤の膨張による圧力が負荷される前に、前記吸水軟化部材を湿潤させて前記吸水軟化部材の強度を低下させることを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係る基礎構造の構築工法は、第１発明又は第２発明において、前記吸水軟化部材は、厚紙を略筒形状に形成したボイド管であることを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係る基礎構造は、膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造であって、膨張性地盤の上方に離間させて設けられる基礎部と、前記基礎部と膨張性地盤との間に設けられる吸水軟化部材とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第５発明に係る基礎構造は、第４発明において、前記吸水軟化部材は、前記基礎部が所定の強度を発現する前の状態で、前記基礎部を膨張性地盤の上方に離間させて支持しているものであり、また、前記基礎部が所定の強度を発現した後の状態で、湿潤によって強度が低下したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基礎部が所定の強度を発現するまで、吸水軟化部材を支保工として、基礎部を十分に支持することが可能となるとともに、基礎部が硬化して所定の強度を発現した後に、膨張性地盤の膨張による圧縮荷重を基礎部の下面に反力として伝達させないか、又は著しく低減させることができるため、基礎部の補強や、膨張性地盤の地盤面と基礎部の下面との間に形成された所定の空間からの吸水軟化部材の撤去を必要としないで、膨張性地盤の膨張を所定の空間で吸収することが可能となる。
【００１８】
そのため、基礎部の補強や、膨張性地盤の地盤面と基礎部の下面との間に形成された所定の空間からの吸水軟化部材の撤去等を必要としないことから、膨張性地盤の上方に設けられる基礎構造の施工コストを低減させることが可能となるとともに、工期の短縮化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した基礎構造を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した基礎構造を示す平面図である。
【図３】本発明を適用した基礎構造の吸水軟化部材を示す斜視図である。
【図４】本発明を適用した基礎構造の構築工法で地山を掘削した状態を示す正面図である。
【図５】本発明を適用した基礎構造の構築工法で杭を立設した状態を示す正面図である。
【図６】本発明を適用した基礎構造の構築工法で型枠を組み立てた状態を示す正面図である。
【図７】本発明を適用した基礎構造の構築工法で基礎部が所定の強度を発現するまで吸水軟化部材で支持した状態を示す正面図である。
【図８】本発明を適用した基礎構造の構築工法で基礎部が所定の強度を発現した後に型枠を解体した状態を示す正面図である。
【図９】本発明を適用した基礎構造の構築工法で基礎部が所定の強度を発現した後に吸水軟化部材を湿潤させた状態を示す正面図である。
【図１０】本発明を適用した基礎構造の構築工法で膨張性地盤の膨張による圧力が負荷される前に吸水軟化部材を湿潤させて強度を低下させた状態を示す正面図である。
【図１１】本発明を適用した基礎構造の構築工法で膨張性地盤の上方に基礎構造を構築した状態を示す正面図である。
【図１２】（ａ）は、乾燥した状態の吸水軟化部材、（ｂ）は、一部を湿潤させた状態の吸水軟化部材、（ｃ）は、全部を湿潤させた状態の吸水軟化部材を示す正面図である。
【図１３】ボイド管における圧縮荷重と湿潤状態との関係を示すグラフである。
【図１４】ボイド管における圧縮荷重と湿潤時間との関係を示すグラフである。
【図１５】（ａ）は、吸水軟化部材で基礎部を支持した状態を示す正面図であり、（ｂ）は、吸水軟化部材を湿潤させて強度を低下させることで膨張性地盤の膨張による圧力の伝達を低減させた状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した基礎構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
本発明を適用した基礎構造１は、図１に示すように、膨張性地盤５の上方に設けられるものであり、膨張性地盤５の地盤面５ａの上方に離間させて設けられる基礎部２と、基礎部２の下面２ａと膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に設けられる吸水軟化部材３とを備える。
【００２２】
ちなみに、吸水軟化部材３とは、湿潤させない状態では所定の強度を有し、湿潤させると軟化して強度が低下する性質を有する部材を意味しており、典型的なものとしてはボイド管が例示できる。なお、図１は、複数の吸水軟化部材３の一部を省略して示すものであるが、例えば、図２に示すような配列で、複数の吸水軟化部材３を並べることもできる。
【００２３】
本発明を適用した基礎構造１は、図１、図２に示すように、コンクリート等の経時硬化性材料を硬化させることで基礎部２が形成されるものであり、膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に空間Ｓを形成させた状態で、硬化した基礎部２が膨張性地盤５の上方で複数の鋼管杭等の杭８によって支持される。
【００２４】
膨張性地盤５は、製鋼スラグ等を埋め立てた地盤において、製鋼スラグに残存する遊離石灰に地下水や雨水等の水が接することで、遊離石灰が水和反応を引き起こして体積膨張するものであり、製鋼スラグ等を埋め立てた地盤そのものが膨張して隆起するものとなる。
【００２５】
杭８は、支持層まで削孔された地盤に設けられて、砂６で周囲を締め固めること等によって、支持層に下端部を到達させて硬質地盤に支持された状態で立設される。杭８は、瀝青材料等が外周面に塗布されたものが用いられることで、外周面の摩擦抵抗を低減させたものとなる。
【００２６】
杭８は、膨張性地盤５が側方に膨張した場合に、膨張性地盤５の膨張による圧力が外周面に負荷されるものとなるが、外周面の摩擦抵抗を低減させることで、膨張性地盤５にあたかも掴み込まれた状態となることを防止することができ、膨張性地盤５がさらに上方に膨張した場合であっても、膨張性地盤５の地盤面５ａから上方に浮き上がることを防止することができるものとなる。
【００２７】
基礎部２は、主に、膨張性地盤５の上方に構築される構造物の基礎として設けられるものであり、杭８の上端部が埋め込まれた状態でコンクリート等の経時硬化性材料を硬化させることによって、膨張性地盤５の上方で地盤面５ａから離間させて杭８に支持されるものとなる。
【００２８】
基礎部２は、コンクリート等の経時硬化性材料が硬化するまでの養生期間において、十分な強度を発現しないものとなることから、基礎部２の下面２ａと膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に、所定の数量の吸水軟化部材３がコンクリートの支保工として用いられる。
【００２９】
ここで用いる吸水軟化部材３は、基礎部２が所定の強度を発現する前の状態で、基礎部２を膨張性地盤５の上方で地盤面５ａから離間させて支持しているものであるとともに、基礎部２が所定の強度を発現した後の状態で、地下水等による湿潤によって、圧縮方向等の強度が低下するものが選定される。
【００３０】
吸水軟化部材３は、図３に示すように、厚紙を所定の長さとなるように略筒形状に形成したボイド管３０が用いられることが最も好適である。但し、吸水軟化部材３は、これに限らず、如何なる材質、形状のものが用いられてもよく、例えば、段ボールを略箱形状に形成したものが用いられてもよい。
【００３１】
ボイド管３０は、図３（ａ）に示すように、外径を３００ｍｍとして、断面略円形状のものが用いられる。ボイド管３０は、これに限らず、外径を２００ｍｍとする等、如何なる外径のものであってもよく、また、如何なる断面形状のものであってもよい。さらに、ボイド管３０は、図３（ｂ）に示すように、外周に切欠部３０ａが設けられてもよい。
【００３２】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、図１、図４に示すように、掘削されて設けられた膨張性地盤５の上方に、本発明を適用した基礎構造１を設けるものである。
【００３３】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、基礎部２が所定の強度を発現するまで、基礎部２を湿潤させない状態の吸水軟化部材３で支持する第１工程と、基礎部２が所定の強度を発現した後に、吸水軟化部材３を湿潤させて吸水軟化部材３の強度を低下させる第２工程とを備える。
【００３４】
第１工程では、最初に、図５に示すように、複数の鋼管杭等の杭８の外周面に瀝青材料等が塗布された状態で、製鋼スラグ等が埋め立てられた膨張性地盤５に杭８を立設させて、膨張性地盤５の地盤面５ａから上方に向けて杭８の上端部を突出させて設けるものとなる。このとき、膨張性地盤５は、必要に応じて、地盤面５ａを略平面状にするために、均しコンクリート等が地盤面５ａに設けられて平面部４０が形成される。
【００３５】
第１工程では、次に、図６に示すように、湿潤させない状態の複数の吸水軟化部材３を膨張性地盤５の地盤面５ａに並べて設置して、コンクリート等の経時硬化性材料を硬化させるための型枠２０を、吸水軟化部材３の上端面３ａに当接させるようにして組み立てる。このとき、型枠２０は、膨張性地盤５の地盤面５ａと所定の間隔を空けた状態で、複数の吸水軟化部材３に支持されて、膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に空間Ｓを形成させるものとなる。
【００３６】
第１工程では、次に、図７に示すように、吸水軟化部材３の上端面３ａに当接させるようにして組み立てられた型枠２０の内側にコンクリート等の経時硬化性材料を流し込んで、基礎部２が所定の強度を発現するまで、型枠２０の内側で基礎部２が吸水軟化部材３に支持される。このとき、コンクリート等の経時硬化性材料は、杭８の上端部が内部に埋め込まれた状態で、所定の養生期間を経ることで硬化して、所定の強度を発現して自立した基礎部２となる。
【００３７】
第２工程では、最初に、図８に示すように、基礎部２が所定の強度を発現して自立したものとなり、吸水軟化部材３による支持を必要とすることなく、基礎部２の下面２ａと膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に空間Ｓを形成させた状態で、基礎部２が杭８で支持される。なお、型枠２０の側面は、基礎部２が所定の強度を発現した後に、任意のタイミングで解体されてもよい。
【００３８】
第２工程では、次に、図９に示すように、空間Ｓに地下水や雨水等を流入させて、地下水等が貯留された貯水部７を空間Ｓに設けて、第１工程で膨張性地盤５の地盤面５ａに並べて設置された吸水軟化部材３を地下水等で湿潤させる。また、第２工程では、膨張性地盤５の標高が地下水位より高い場合等、空間Ｓへの地下水等の流入が不十分であるときにおいて、ホース等で人為的に水を空間Ｓに供給することによって、吸水軟化部材３を湿潤させることもできる。
【００３９】
第２工程では、次に、図１０に示すように、所定の時間をかけて吸水軟化部材３を湿潤させることによって、吸水軟化部材３の圧縮方向等の強度を低下させる。このとき、吸水軟化部材３は、膨張性地盤５の膨張で地盤面５ａが隆起して、隆起面５ｂが形成される場合であっても、膨張性地盤５の膨張による圧力が隆起面５ｂから負荷される前に、圧縮方向等の強度を低下させたものとすることができる。
【００４０】
第２工程では、最後に、図１１に示すように、空間Ｓを取り囲むように土留ブロック４１を配置し、埋戻土４２を埋め戻すこと等によって基礎部２を埋設して、膨張性地盤５の上方に本発明を適用した基礎構造１を構築する。このとき、基礎部２は、空間Ｓへの埋戻土４２等の流入を土留ブロック４１で防止して、膨張性地盤５の膨張による隆起面５ｂが空間Ｓで納まるものとなり、基礎部２の下面２ａに対して膨張性地盤５の膨張による圧力を伝達させないか、又は低減させることができるものとなる。
【００４１】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、第１工程において、図１２（ａ）に示すように、吸水軟化部材３の全長Ｌを湿潤させないものとして、膨張性地盤５の地盤面５ａに乾燥した状態で設置するものである。さらに、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、第２工程において、図１２（ｂ）に示すように、吸水軟化部材３の一部を湿潤させた状態の所定の浸漬長Ｌ１と、乾燥した状態の所定の乾燥長Ｌ２が形成されるものとなる。なお、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、第２工程において、図１２（ｃ）に示すように、吸水軟化部材３の全部を湿潤させて、全長Ｌに亘って浸漬長Ｌ１が形成されてもよい。
【００４２】
吸水軟化部材３は、ボイド管３０が用いられた場合で、圧縮方向に降伏するときの圧縮荷重Ｐ（ｋＮ）を縦軸として、ボイド管３０の湿潤状態を横軸としたときに、図１３に示すように、圧縮荷重Ｐと湿潤状態との関係が表される。ここでは、外径及び全長Ｌを３００ｍｍとしたボイド管３０が供試体とされて、ボイド管３０の浸漬長Ｌ１を５０ｍｍ、１００ｍｍ、３００ｍｍに変化させた結果を示している。
【００４３】
このボイド管３０では、全長Ｌを湿潤させない状態の乾燥時において、圧縮方向に降伏するときの圧縮荷重Ｐが２８．８ｋＮとなる。また、湿潤させた状態の湿潤時において、浸漬長Ｌ１が５０ｍｍの場合の圧縮荷重Ｐが３．５ｋＮ、浸漬長Ｌ１が１００ｍｍの場合の圧縮荷重Ｐが３．０ｋＮ、浸漬長Ｌ１が３００ｍｍの場合の圧縮荷重Ｐが２．１ｋＮとなる。
【００４４】
このように、このボイド管３０では、所定の浸漬長Ｌ１となるように湿潤させることで、乾燥時と比較して１／１４〜１／９程度の圧縮強度となるものであることから、特に、圧縮方向の強度を著しく低下させることができるものとなる。
【００４５】
また、このボイド管３０では、所定の浸漬長Ｌ１で湿潤させた後に再び乾燥させた状態の再乾燥時に、浸漬長Ｌ１が５０ｍｍであった場合の圧縮荷重Ｐが８．７ｋＮ、浸漬長Ｌ１が１００ｍｍであった場合の圧縮荷重Ｐが９．９ｋＮ、浸漬長Ｌ１が３００ｍｍであった場合の圧縮荷重Ｐが１４．６ｋＮとなる。
【００４６】
このように、このボイド管３０では、所定の浸漬長Ｌ１となるように湿潤させた後に再乾燥させた場合であっても、当初の乾燥時と比較して１／４〜１／２程度の圧縮強度となるものであり、特に、圧縮方向の強度を十分に低下させることができるものとなる。
【００４７】
また、圧縮方向に降伏するときの圧縮荷重Ｐ（ｋＮ）を縦軸として、湿潤時間を横軸としたときに、図１４に示すように、ボイド管３０の圧縮荷重Ｐと湿潤時間との関係が表される。ここでは、外径及び全長Ｌを３００ｍｍとしたボイド管３０が供試体とされて、ボイド管３０の浸漬長Ｌ１を５０ｍｍ、１００ｍｍに変化させた結果が表される。
【００４８】
このとき、ボイド管３０は、浸漬長Ｌ１が５０ｍｍの場合に、１時間の湿潤時間で圧縮荷重Ｐが４．１ｋＮとなり、浸漬長Ｌ１が１００ｍｍの場合に、１時間の湿潤時間で圧縮荷重Ｐが３．２ｋＮとなる。このように、ボイド管３０は、１時間程度の短時間の湿潤時間であっても、乾燥時と比較して１／９〜１／７程度の圧縮強度となるものであり、特に、圧縮方向の強度を短時間で著しく低下させることができるものとなる。
【００４９】
以上の結果は、種々のサイズのボイド管３０で、同様の傾向を示すことが確認されている。
【００５０】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、図１５（ａ）に示すように、第１工程において、基礎部２が所定の強度を発現するまで、基礎部２の下面２ａを吸水軟化部材３で支持力Ｑにより支持するものである。
【００５１】
これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、基礎部２が所定の強度を発現して自立するまでの間、基礎部２の下面２ａと膨張性地盤５の地盤面５ａとの間に、空間Ｓを形成させた状態で、吸水軟化部材３を支保工として基礎部２を支持力Ｑにより十分に支持することが可能となる。
【００５２】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、例えば、外径及び全長Ｌが３００ｍｍのボイド管３０を吸水軟化部材３として用いた場合に、１個あたりのボイド管３０の支持力Ｑが最大で２８．８ｋＮとなる。これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、例えば、最大の支持力Ｑが１１．９ｋＮとなる一斗缶を支保工として用いた場合と比較して、最大の支持力Ｑが２倍以上となるボイド管３０を支保工として用いることができ、ボイド管３０の設置数量を著しく減少させることが可能となる。
【００５３】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、図１５（ｂ）に示すように、第２工程において、基礎部２が所定の強度を発現した後に、吸水軟化部材３を湿潤させて吸水軟化部材３の強度を低下させるものである。
【００５４】
このとき、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、膨張性地盤５の膨張によって隆起面５ｂが形成された場合に、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させた状態で、ボイド管３０が所定の浸漬長Ｌ１で圧壊部３０ｂを形成しながら圧壊変形するものとなる。
【００５５】
これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、吸水軟化部材３を圧壊変形させて、空間Ｓから吸水軟化部材３を撤去することを必要としないで、膨張性地盤５の膨張を空間Ｓで吸収することが可能となる。また、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させることで、基礎部２の補強を必要としないものとすることが可能となる。
【００５６】
従来においては、一斗缶等を支保工として用いた場合に、膨張性地盤５の膨張による圧力を負荷させて一斗缶を座屈変形させたうえで、この座屈変形によって膨張性地盤５の膨張による圧力を吸収して、一斗缶から基礎部２の下面２ａに作用する反力Ｖを低減させるものであった。このため、従来においては、一斗缶が座屈変形する前の状態で、圧縮荷重Ｐと略同一の荷重が基礎部２の下面２ａに直接伝達されるものとなって、反力Ｖが過大なものとなることから、基礎部２の補強や、一斗缶の撤去等の作業を必要とするものであった。このため、さらなる改善として、一斗缶の撤去等の作業を省略できる工法が望まれていた。
【００５７】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、膨張性地盤５の膨張による圧力が吸水軟化部材３に負荷される前に、吸水軟化部材３の強度を低下させるものとなることから、主に、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐのみによって、吸水軟化部材３を圧壊変形させることができる。これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、吸水軟化部材３を圧縮荷重Ｐのみで容易に圧壊変形させることができるため、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させることが可能となる。
【００５８】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、例えば、外径及び全長Ｌが３００ｍｍのボイド管３０を吸水軟化部材３として用いた場合に、ボイド管３０を湿潤させて乾燥時と比較して１／１４〜１／９程度の圧縮強度とすることができる。これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、ボイド管３０の強度を著しく低下させることができるものであることから、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させることが可能となる。
【００５９】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、例えば、外径及び全長Ｌが３００ｍｍのボイド管３０を吸水軟化部材３として用いた場合に、空間Ｓへの地下水等の流入が不十分であることによって、ボイド管３０が再乾燥したときであっても、当初の乾燥時と比較して１／４〜１／２程度の圧縮強度とすることができる。これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、ボイド管３０が再乾燥したときであっても、ボイド管３０の強度を十分に低下させることができるものであることから、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させることが可能となる。
【００６０】
以上のように、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、吸水軟化部材３を支保工として、基礎部２が所定の強度を発現するまで、基礎部２を十分に支持することが可能となるとともに、基礎部２が硬化して所定の強度を発現した後に、膨張性地盤５の膨張による圧縮荷重Ｐを基礎部２の下面２ａに反力Ｖとして伝達させないか、又は著しく低減させることができるため、基礎部２の補強や、空間Ｓからの吸水軟化部材３の撤去を必要としないで、膨張性地盤５の膨張を空間Ｓで吸収することが可能となる。
【００６１】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、基礎部２の補強や、空間Ｓからの吸水軟化部材３の撤去を必要としないことから、膨張性地盤５の上方に設けられる基礎構造１の施工コストを低減させることが可能となるとともに、工期の短縮化を図ることが可能となる。
【００６２】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、図１０に示すように、地下水等を利用して、空間Ｓの貯水部７で吸水軟化部材３を容易に湿潤させることができるため、吸水軟化部材３の強度を低下させるための別段の作業や設備等を必要としないものとなることから、膨張性地盤５の上方に設けられる基礎構造１の構築のための作業コストや設備コストを低減することが可能となる。
【００６３】
本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、１時間程度の短時間の湿潤時間でボイド管３０の強度を著しく低下させることができるため、ホース等で人為的に水を空間Ｓに供給する場合であっても、容易かつ迅速に吸水軟化部材３の強度を低下させることができる。これにより、本発明を適用した基礎構造１の構築工法は、第２工程において、容易かつ迅速に吸水軟化部材３の強度を低下させ、膨張性地盤５の上方に設けられる基礎構造１の施工コストを低減させることが可能となるとともに、工期の短縮化を図ることが可能となる。
【００６４】
本発明を適用した基礎構造１は、図１に示すように、吸水軟化部材３を湿潤させる前後で、吸水軟化部材３の圧縮方向の強度を著しく変化させるものである。これにより、本発明を適用した基礎構造１は、湿潤前の吸水軟化部材３の設置数量を多くすることなく基礎部２を十分に支持して空間Ｓを形成させることが可能となるだけでなく、湿潤後の吸水軟化部材３を容易に圧壊変形させて、膨張性地盤５の膨張を空間Ｓで十分に吸収することで、杭８による基礎部２の支持を十分なものとすることが可能となる。本発明を適用した基礎構造１は、杭８の外周面の摩擦抵抗を低減させることで、膨張性地盤５が上方に膨張した場合であっても、膨張性地盤５の地盤面５ａから杭８が上方に浮き上がることを防止して、杭８における支持力低下を防止することが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【符号の説明】
【００６６】
１        ：基礎構造
２        ：基礎部
２ａ      ：下面
２０      ：型枠
３        ：吸水軟化部材
３ａ      ：上端面
３０      ：ボイド管
３０ａ    ：切欠部
３０ｂ    ：圧壊部
４０      ：平面部
４１      ：土留ブロック
４２      ：埋戻土
５        ：膨張性地盤
５ａ      ：地盤面
５ｂ      ：隆起面
６        ：砂
７        ：貯水部
８        ：杭
Ｓ        ：空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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