(57)【要約】【課題】列車や車の走行を規制することなく、安全に施工が可能な盛土における基礎構造及びこの構築方法を提供する。【解決手段】原地盤２上に形成された盛土３に構築される基礎構造１は、法面から上端部が突出するように盛土３内に埋設される棒状補強材４と、この棒状補強材４の外周に設けられ、棒状補強材４を盛土３に固定する固化体５と、格子状に配設された縦梁６ａ及び横梁６ｂにより構成され、棒状補強材４の上端部と接続して法面上に設置される支持部６とを備え、支持部６の上部側の横梁６ｂには、線路７を走行する列車８の走行音を低減するための防音壁９が線路７に沿って取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土に構築される構造物を支持するための基礎構造であって、
前記盛土の法面から端部が突出するように前記盛土内に埋設される棒状補強材と、
該棒状補強材を前記盛土に固定する固化体と、
前記法面に設置され、前記棒状補強材の前記端部が接続される支持部とを備えることを特徴とする盛土における基礎構造。
【請求項２】
前記棒状補強材は前記盛土内に、所定の間隔毎に複数本ずつ埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の盛土における基礎構造。
【請求項３】
前記複数本の棒状補強材は、互いに異なる向きに埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の盛土における基礎構造。
【請求項４】
前記支持部は、その下縁が法尻に位置するように設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の盛土における基礎構造。
【請求項５】
前記法尻周囲の地盤は、杭の設置や地盤改良等により補強されていることを特徴とする請求項４に記載の盛土における基礎構造。
【請求項６】
盛土に構築される構造物を支持するための基礎の構築方法において、
法面から盛土内に孔を削孔して固化材を充填する充填工程と、
前記法面から端部が突出するように棒状補強材を前記孔内に埋設する埋設工程と、
前記構造物を取り付けるための支持部を前記法面に設置する設置工程と、
前記棒状補強材の前記端部と前記支持部とを接続する接続工程とを備えることを特徴とする盛土における基礎の構築方法。
【請求項７】
前記充填工程、前記埋設工程及び前記設置工程は、任意の順番で施工されることを特徴とする請求項６に記載の盛土における基礎の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、敷地の造成や築堤等の際に、所望の高さになるように土を盛って形成した盛土に構築される防音壁や信号等の構造物を支持するための基礎を盛土の法面に構築する場合の構造及び構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切土の斜面に構築される基礎として、例えば、特許文献１には、地山内の支持層とほぼ平行になるように地表面付近に構築されたフーチングと、このフーチング内を挿通して支持層内に設置された緊張材とから構成される基礎構造が開示されている。この基礎構造は、まず、斜面上の弱い地表面の堆積層を支持層が露出するまで掘削し、次に、この支持層から強固な支持地盤中に緊張材を打設し、次に、地表面の堆積層を撤去した範囲にコンクリートを打設してフーチングを構築し、最後に、緊張材に緊張力を与えつつ緊張材をフーチングに定着して構築され、緊張材の引き抜き抵抗力でフーチングの安定性を確保するものである。
【特許文献１】特開２０００−１２００８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、緊張材に緊張力を与えつつ、緊張材を地山内に設置するので、緊張材の引き抜きを防止するための強固な支持地盤が地山内に必要である。したがって、強固な支持地盤の無い盛土には適用が困難であるという問題点があった。
【０００４】
また、緊張材を盛土に設置する際に、支持地盤として盛土の下の原地盤を利用すると、緊張材の引き抜き防止のためには、原地盤の深部にまで緊張材を挿入しなければならない。したがって、削孔時間が長くなり、盛土を不安定な状態のままで長時間放置することとなる。さらに、緊張材は、緊張力に抵抗するために断面形状を大きくする必要があり、そのために、削孔径が大きくなり、削孔中や緊張材の挿入中に盛土が緩み路面変状を生じる可能性がある。これらの理由により、盛土の路面を線路や道路として使用している場合は、安全確保のために、列車や車の通行を止めて、孔の削孔や緊張材の挿入等を行わなければならないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、列車や車の走行を規制することなく、安全に施工が可能な盛土における基礎構造及び構築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】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の盛土における基礎構造は、盛土に構築される構造物を支持するための基礎構造であって、前記盛土の法面から端部が突出するように前記盛土内に埋設される棒状補強材と、該棒状補強材を前記盛土に固定する固化体と、前記法面に設置され、前記棒状補強材の前記端部が接続される支持部とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００７】
本発明による盛土における基礎構造によれば、法面から盛土内に埋設される棒状補強材を固化体で盛土に固定することにより、棒状補強材と盛土とを一体化することが可能となる。したがって、法面の滑りに対して、棒状補強材そのもののせん断抵抗力と、棒状補強材の引き抜き抵抗力による盛土に対する引止め機能及び締め付け機能とが作用するため、滑り抵抗力が大きくなり、盛土の安定性が向上する。  
また、法面に設置される支持部を棒状補強材と接続することにより、支持部と棒状補強材の設置された盛土とを一体化することが可能となる。したがって、盛土に構築される構造物の荷重に対して、支持部と盛土とが一体的に挙動して盛土全体が抵抗するため、変形抵抗が強くなり、盛土を安定させた状態で保ち、構造物を安定させた状態で支持することが可能となる。  
さらに、棒状補強材は、盛土内に埋設するだけでよく、従来の緊張材のように緊張力を与える必要が無いので、短時間で棒状補強材を埋設することが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記棒状補強材は前記盛土内に、所定の間隔毎に複数本ずつ埋設されていることを特徴とする。  
本発明による盛土における基礎構造によれば、棒状補強材が所定の間隔毎に複数本ずつ盛土内に埋設されるために、棒状補強材の挿入装置等を移動する手間が減り、短時間で基礎を構築することが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記複数本の棒状補強材は、互いに異なる向きに埋設されていることを特徴とする。  
本発明による盛土における基礎構造によれば、複数本の棒状補強材が互いに異なる向きに放射状に埋設されるため、棒状補強材の周囲及び法面に近い部分では固化体からなる略円錐状の引き抜き抵抗体が形成される。この抵抗体のくさび効果により、棒状補強材のせん断引き抜きに対する抵抗が大きくなるとともに、盛土全体の変形抵抗も強くなる。
【００１０】
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記支持部は、その下縁が法尻に位置するように設置されていることを特徴とする。  
本発明による盛土における基礎構造によれば、支持部の下縁が法尻に位置するように設置されることにより、構造物の荷重を法尻に直接伝達することが可能となる。したがって、構造物の荷重を盛土と法尻で分散して支持するため、盛土の安定性が向上する。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明において、前記法尻周囲の地盤は、杭の設置や地盤改良等により補強されていることを特徴とする。  
本発明による盛土における基礎構造によれば、法尻の周囲の地盤は、杭の打設や地盤改良等により補強されているので、法尻に位置する支持部の下縁をより効果的に支持することが可能となる。また、滑り面が法尻を通る斜面先破壊（図９）や、滑り面が法尻よりも下方を通る底部破壊（図１０）に対して補強された部位のせん断力が作用するため、滑り抵抗が大きくなり、盛土の安定性が向上する。さらに、法尻の水平方向への変位が抑止されて、盛土の沈下を防止することが可能となる。
【００１２】
第６の発明の盛土における基礎の構築方法は、法面から盛土内に孔を削孔して固化材を充填する充填工程と、前記法面から端部が突出するように棒状補強材を前記孔内に埋設する埋設工程と、前記構造物を取り付けるための支持部を前記法面に設置する設置工程と、前記棒状補強材の前記端部と前記支持部とを接続する接続工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明による盛土における基礎の構築方法によれば、法面から盛土内に孔を削孔して固化材を充填する充填工程と、法面から端部が突出するように棒状補強材を孔内に埋設する埋設工程とを備えることにより、棒状補強材と盛土とを一体化させて盛土の安定性を向上することが可能となる。  
また、支持部を棒状補強材に接続することにより、支持部と棒状補強材の設置された盛土とを一体化させて盛土の安定性を向上することが可能となる。  
さらに、棒状補強材は、従来の緊張材のように緊張力を与えずに盛土内に埋設するだけでよいので、棒状補強材を短時間で埋設することが可能となる。
【００１４】
第７の発明は、第６の発明において、前記充填工程、前記埋設工程及び前記設置工程は、任意の順番で施工されることを特徴とする。  
本発明による盛土における基礎の構築方法によれば、前記充填工程、前記埋設工程及び前記設置工程は、任意の順番で施工することができるので、様々な現場に適用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の盛土における基礎構造及び構築方法によれば、列車や車の通行を規制することなく、安全に、かつ、短時間で基礎を構築することが可能となる。また、盛土に構造物を設置した後の盛土の変形、滑り等の異常を確実に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る盛土における基礎構造の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、線路用の盛土に防音壁を設置するための基礎を構築する場合について説明するが、線路用の盛土に限定されるものではなく、盛土全般に適用可能である。  
図１及び図２は、本発明の第一実施形態に係る基礎構造１を示し、それぞれ横断面図、側面図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、原地盤２上に形成された盛土３に構築される基礎構造１は、盛土３の法面から端部が突出するように盛土３内に埋設される棒状補強材４と、その棒状補強材４の外周に設けられ、棒状補強材４を盛土３に固定する固化体５と、格子状に配設された縦梁６ａ及び横梁６ｂにより構成され、棒状補強材４の上端部と接続して法面上に設置される支持部６とを備え、支持部６の上部側の横梁６ｂには、線路７を走行する列車８の走行音を低減するための防音壁９が線路７に沿って取り付けられている。
【００１８】
棒状補強材４は、所定の間隔毎に複数本ずつ、互いに異なる向きに放射状に削孔された孔１０内にそれぞれ１本ずつ挿入されている。なお、孔１０は、図１の紙面内のみならず、紙面奥行き方向にも向きを変えて形成されている。また、棒状補強材４は、その大部分が孔１０内に埋設され、上端部が支持部６に設けられた挿通孔６ｃ内を貫通して支持部６から突出するように設置されるとともに、上端部にナット等のねじ部材が螺合されることで縦梁６ａに接続されている。本実施形態においては、棒状補強材４として、せん断力の大きい、例えば、鉄筋を用いている。  
また、棒状補強材４は固化体５を介して盛土３と一体化するように固定されており、棒状補強材４が孔１０から抜け出ることを防止している。
【００１９】
固化体５は、孔１０内の棒状補強材４の外周を囲うように、棒状補強材４の下縁から孔１０口までの区間にセメントミルクやモルタル等を充填することにより形成され、盛土３に固定されている。
【００２０】
支持部６の縦梁６ａは、防音壁９の設置される範囲内で、盛土３の長手方向に一定の間隔で設置され、横梁６ｂは法面の斜面方向に所定の間隔で設置されている。本実施形態においては、縦梁６ａ及び横梁６ｂはＲＣ梁を用いている。
【００２１】
次に、本実施形態の基礎の施工方法を施工手順にしたがって説明する。  
図３〜図５は、本実施形態に係る盛土３の基礎の施工手順を示す図である。  
まず、図３に示すように、削孔機１１を原地盤２上に設置し、法面から盛土３を削孔して孔１０を形成する。孔１０は所定の位置から互いに異なる向きに放射状に削孔される。  
そして、図示しないが、原地盤２上に設置された固化材注入用ポンプにてホース等の注入管を介して、孔１０の孔底までセメントミルク等の固化材を充填する。
【００２２】
次に、図４に示すように、固化材が固化する前に、棒状補強材４の端部が法面より突出するように棒状補強材４を孔１０内に挿入する。このように、固化材の充填された孔１０内に棒状補強材４を挿入することにより、固化材が硬化すると、固化体５と棒状補強材４とは一体化して盛土３に固定されることになる。
【００２３】
最後に、図５に示すように、支持部６の挿通孔６ｃ内に棒状補強材４の上端部を挿通させて、この上端部が支持部６の上面から突出するように支持部６を法面に設置する。そして、棒状補強材４の上端部にねじ部材を螺合して、支持部６を棒状補強材４に接続することにより、基礎が構築される。  
上述した手順にて盛土３の法面に基礎を構築した後、防音壁９を支持部６に取り付ける。
【００２４】
なお、本実施形態の施工手順においては、まず、孔１０に固化材を充填し、次に、孔１０に棒状補強材４を埋設し、そして、法面に支持部６を設置する順番で説明したが、この順番に限定されるものではなく、以下に示すような（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）の順番でもよい。例えば、（ａ）まず、孔１０に棒状補強材４を挿入し、次に、孔１０に固化材を充填し、そして、法面に支持部６を設置する、（ｂ）まず、法面に支持部６を設置し、次に、削孔機１１の削孔ドリルを支持部６の挿通孔６ｃ内に挿通させて孔１０を削孔した後、孔１０内に固化材を充填し、最後に、孔１０に棒状補強材４を埋設する、（ｃ）まず、法面に支持部６を設置し、次に、削孔機１１の削孔ドリルを支持部６の挿通孔６ｃ内に挿通させて孔１０を削孔した後、孔１０内に棒状補強材４を埋設し、最後に、孔１０に固化材を充填する、など適宜現場条件に応じて順番を変更して施工してもよい。さらに、（ｂ）及び（ｃ）においては、挿通孔６ｃを有する支持部６を法面に設置し、削孔機１１の削孔ドリルを支持部６の挿通孔６ｃ内に挿通させて孔１０を削孔するものとしたが、これに限定されるものではなく、挿通孔６ｃの無い支持部６を法面に設置し、削孔機１１で挿通孔６ｃ及び孔１０を連続して削孔する方法を用いてもよい。
【００２５】
以上のようにして構築された基礎構造１によれば、法面から盛土３内に埋設される棒状補強材４と、この棒状補強材４の外周に設けられ、棒状補強材４を盛土３に固定する固化体５とからなることにより、棒状補強材４と盛土３とを一体化することができる。したがって、法面の滑りに対して、棒状補強材４のせん断力及びせん断引き抜きに対する固化体５の付着抵抗が作用するため、滑り抵抗力が大きくなり、盛土３の安定性が向上する。
【００２６】
また、法面に沿って支持部６を設置し、棒状補強材４の上端部を支持部６に接続することにより、支持部６と棒状補強材４の設置された盛土３とを一体化することができる。したがって、盛土３に構築される防音壁９の荷重に対して、支持部６と盛土３とが一体的に挙動して盛土３全体が抵抗するため、変形抵抗が強くなり、盛土３を安定させた状態で保つことが可能となる。
【００２７】
さらに、棒状補強材４は、盛土３内に埋設するだけでよく、従来の緊張材のように緊張力を与える必要が無いので、短時間で棒状補強材４を埋設することが可能となる。
【００２８】
そして、棒状補強材４が所定の間隔毎に複数本ずつ盛土３内に埋設されるために、棒状補強材４の挿入装置、削孔機１１、固化材の充填装置等を移動する手間が減り、短時間で基礎を構築することが可能となる。また、棒状補強材４が互いに異なる向きに放射状に埋設されるため、棒状補強材４の周囲及び法面に近い部分では固化体５からなる略円錐状の引き抜き抵抗体が形成される。この抵抗体のくさび効果により、棒状補強材４のせん断引き抜きに対する抵抗が大きくなるとともに、盛土３全体の変形抵抗も強くなる。
【００２９】
次に、本発明の他の実施形態を示す。下記に示す説明において、第一実施形態と同様の技術を用いたものと対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００３０】
図６及び図７は、本発明の第二実施形態に係る基礎構造２１を示し、それぞれ横断面図、側面図である。  
図６及び図７に示すように、基礎構造２１は、棒状補強材４と、固化体５と、下縁の横梁６ｂが法尻に位置するように設置される支持部２２と、法尻の地盤を補強するための杭２３とからなる。  
杭２３は、法尻の原地盤２内に埋設されて法尻周囲の地盤を補強するとともに、支持部２２の下縁の横梁６ｂに連結されて支持部２２を支持する。杭２３は、盛土３の長手方向に一定の間隔で法尻の原地盤２内に設置されている。  
なお、上述したすべての実施形態において、支持部６、２２は、現場で打設して構築したり、プレキャスト材を用いて構築してもよい。
【００３１】
図８は、本発明の第三実施形態に係る基礎構造３１を示す横断面図である。図８に示すように、本発明の第三実施形態に係る基礎構造３１は、棒状補強材４と、固化体５と、下縁の横梁６ｂが法尻に位置するように設置される支持部２２と、法尻の地盤を補強するために地盤改良された補強体３３とからなる。
【００３２】
補強体３３は、法尻の長手方向に、法尻の周囲の地盤に対してセメント安定処理等を行うことにより形成され、法尻周囲の地盤を補強するとともに、支持部２２の下縁の横梁２２ｂを介して支持部２２全体を支持する。補強体３３は、盛土３の長手方向に沿って延設されている。
【００３３】
以上のようにして構築された基礎構造２１、３１によれば、支持部２２の下縁が法尻に位置するように設置されることにより、構造物の荷重を法尻に直接伝達することが可能となる。したがって、防音壁９の荷重を盛土３と法尻で分散して支持するため、盛土３は防音壁９の荷重をほとんど支持する必要がなくなり、盛土３の安定性が向上する。
【００３４】
また、法尻周囲の原地盤２は、杭２３や補強体３３により補強されているので、法尻に位置する支持部２２の下縁を支持することが可能となる。また、滑り面が法尻を通る斜面先破壊（図９）や、滑り面が法尻よりも下方を通る底部破壊（図１０）に対して補強された杭２３や補強体３３が抵抗するため、盛土３の安定性が向上する。さらに、法尻の水平方向への変位が抑止されて、盛土３の沈下を防止することが可能となる。
【００３５】
なお、上述したすべての実施形態においては、棒状補強材４として鉄筋を用いる場合について説明したが、材質及び形状はこれに限定されるものではなく、設計等により決定されたせん断強度を有するものであれば、材質はＦＲＰ等からなるものでもよく、また、形状は筒状等でもよい。
【００３６】
そして、上述したすべての実施形態においては、支持部６、２２としてＲＣ材を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、プレキャストコンクリート材、鋼材、ＳＲＣ材等からなるものでもよい。
【００３７】
さらに、上述したすべての実施形態においては、支持部６、２２として梁を格子状に設置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、支持部６としてコンクリート４０を法面全体に敷設したり、図１２に示すように、板状の部材４１を法面上に設置してもよい。
【００３８】
なお、上述したすべての実施形態においては、線路７用の盛土３に防音壁９を設置するための基礎を構築する場合について説明したが、防音壁に限定されるものではなく、盛土３に設置される例えば、信号等の構造物全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る基礎構造を示す横断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る基礎構造を示す側面図である。
【図３】本実施形態に係る盛土の基礎構造の施工手順を示す図である。
【図４】本実施形態に係る盛土の基礎構造の施工手順を示す図である。
【図５】本実施形態に係る盛土の基礎構造の施工手順を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る基礎構造を示す横断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る基礎構造を示す側面図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る基礎構造を示す横断面図である。
【図９】本発明に係る効果の例を示す図である。
【図１０】本発明に係る効果の例を示す図である。
【図１１】本発明に係る支持部の他の施工例を示す図である。
【図１２】本発明に係る支持部の他の施工例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基礎構造            ２  原地盤              ３  盛土
４  棒状補強材          ５  固化体              ６  支持部
６ａ  縦梁              ６ｂ  横梁              ６ｃ  挿通孔
７  線路                ８  列車                ９  防音壁
１０  孔                １１  削孔機            ２１  基礎構造
２２  支持部            ２２ａ  縦梁            ２２ｂ  横梁
２３  杭                ３１  基礎構造          ３３  補強体
４０  コンクリート      ４１  板状の部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008121265.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008121265.tif 000009
【図８】
2008121265.tif 000010
【図９】
2008121265.tif 000011
【図１０】
2008121265.tif 000012
【図１１】
2008121265.tif 000013
【図１２】
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