(57)【要約】【課題】気泡軽量混合土工法による構造体において、気泡軽量混合土である軽量盛土５にクラックが発生するのを防止する。また、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁１０に作用する側圧を低減する。【解決手段】擁壁１０の内側面と気泡軽量混合土による軽量盛土２との間に、擁壁２の内側面に密接した状態で樹脂発泡体からなる層（２０、２０ａ，２０ｂ）を形成する。好ましくは、樹脂発泡体層と軽量盛土との間には断熱層として機能する発泡樹脂シート３０を配置する。また、樹脂発泡体層にはウエイトとしてコンクリート層２１を配置する。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に立設した擁壁と気泡軽量混合土による盛土とを少なくとも備えた気泡軽量混合土工法による構造体において、擁壁の内側面と気泡軽量混合土による軽量盛土との間に、擁壁の内側面に密接した状態で樹脂発泡体からなる層が成形されていることを特徴とする構造体。
【請求項２】
擁壁がフーチングを持つ橋台であり、樹脂発泡体からなる層は少なくとも該フーチング上に載った状態で配置されていることを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項３】
樹脂発泡体からなる層と軽量盛土との間には断熱層として機能する発泡樹脂シートがさらに配置されていることを特徴とする請求項２記載の構造体。
【請求項４】
樹脂発泡体からなる層は多段に積み上げられた樹脂発泡体ブロックからなっており、その上下方向の適所には水平方向に広がるコンクリート層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の構造物。
【請求項５】
地盤に擁壁を立設した後、地盤と擁壁とで囲まれる空間あるいは擁壁と擁壁とで囲まれた空間内に気泡軽量混合土を打設して軽量盛土を形成するようにした気泡軽量混合土工法による構造体の施工方法において、気泡軽量混合土を打設する前の工程として、擁壁の内側面に樹脂発泡体からなる層を配置する工程を少なくとも有し、しかる後、気泡軽量混合土を打設して軽量盛土を形成していくことを特徴とする施工方法。
【請求項６】
地盤に擁壁を立設した後、地盤と擁壁とで囲まれる空間あるいは擁壁と擁壁とで囲まれた空間内に気泡軽量混合土を打設して軽量盛土を形成するようにした気泡軽量混合土工法による構造体の施工方法において、気泡軽量混合土を打設する前の工程として、樹脂発泡体からなる層を形成し、それを型枠に利用して擁壁を構築する工程を少なくとも有しており、しかる後、気泡軽量混合土を打設して軽量盛土を形成していくことを特徴とする施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法に関し、特に、気泡軽量混合土で形成される軽量盛土に亀裂が発生するのを効果的に阻止できるようにした構造体とその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気泡軽量混合土（ＦＯＡＭＥＤ　ＣＥＭＥＮＴ　ＢＡＮＫＩＮＢ−ＦＣＭ）工法は知られている。気泡軽量混合土は、セメント、原料土、水とを適宜の割合でミックスしたものに所量の気泡をブレンドさせた流動性のある材料であり、それがポンプで施工現場に送り込まれ、型枠や壁パネルと地山の間、地盤に立設した擁壁と擁壁との間、あるいは擁壁と地山との間などで形成される空間内に打設される。打設した気泡軽量混合土が硬化して軽量盛土となり、該軽量盛土の上に、舗装などを施すことにより、気泡軽量混合土工法による構造体が構築される（例えば、特許文献１、２、３など参照）。
【０００３】
擁壁の場合、通常の土留め擁壁のように平板状の場合もあり、橋を作るときのように側方に広がるフーチング１１を底部に持つ橋台１０の場合もある（図８参照）。図８に示す例において、橋台１０の左側に橋１が取り付けられ、左側が地山盛土２となっている。橋台１０はフーチング部が地盤３に建て込んだ基礎杭４の上に乗るようにして、地盤３に定着されている。橋台１０と地山盛土２の間の空間Ｓ内に気泡軽量混合土が打設され、それが硬化することにより軽量盛土５となる。形成された軽量盛土５の上には舗装６などが施工される。気泡軽量混合土は、打設直後は流動性があり側圧を生じるが、硬化後は自立するので側圧は低減する。そのために、型枠や壁パネル、あるいは擁壁などの構造をある程度簡素化することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
気泡軽量混合土工法による構造体において、例えば、擁壁として地盤３に立設した橋台１０を用いる場合に、打設した気泡軽量混合土が硬化するまでは、自立せず橋台１０に流動圧がかかり、また、橋台１０のフーチング１１上に盛土５が載ることによって下向きの荷重がかかる。それにより、路面に不陸等が生じ、図８に示すように、盛土２と橋台１０との間にクラックＫが生じる場合がある。それを回避するために、図９に示すように、フーチングの外側に発泡ポリスチレンシートなどの樹脂シート８を目地材として配置することが有効であることが報告されている（非特許文献２）。図９で、７は必要に応じて配置される踏掛板である。
【特許文献１】
特開平１０−１３１１９１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７８０８５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８８１４８号公報
【非特許文献１】
「気泡混合軽量土を用いたＦＣＢ工法」パンフレット−日本道路公団試験研究所　土工試験研究室、Ｐ５
【非特許文献２】
「気泡混合軽量土を用いた軽量盛土工法の設計・施工に関する指針原案」、平成８年３月、日本道路公団試験研究所、土工試験研究室、Ｐ．３５−３８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記図８に示す構造物において、図９に示すように、樹脂シート８を目地材として配置したことにより、気泡軽量混合土である軽量盛土５にクラックが発生することを効果的に抑制することができる。しかし、一方のフーチング１１上には、その上に載っている軽量盛土５ａによる荷重が依然としてかかっており、何らかの事情により（例えば、地震などにより予期しない大きさの縦あるいは横向きの力が橋台に作用したときに）、バランスがくずれて、橋台１０が山側に転倒するような挙動を起こしかねない。そのような橋台の挙動を目地材ですべて吸収するのは容易でなく、軽量盛土に亀裂を生じさせる恐れがある。
【０００６】
擁壁が、フーチングを備えた橋台でなく、土留め擁壁のような平板状の場合でも、何らかの幅が広くなった基部を有するのが普通であり、その部分に載っている軽量盛土の作用により、同じような挙動が生じることも予測される。
また、いずれの場合にも、気泡軽量混合土が流動状態にあるときに、擁壁の内側面に側圧が直接作用するので、擁壁のコンクリート基礎工も慎重に行う必要がある。
【０００７】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、設計値以上の予期しない力が擁壁に作用した場合でも、擁壁に転倒するような挙動が生じるのを抑制し、それにより、路面の不陸や気泡軽量混合土である軽量盛土にクラックが発生するのを阻止できるようにした気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法を提供することを目的とする。また、他の目的は、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減できるようにした気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による構造体は、地盤に立設した擁壁と気泡軽量混合土による盛土とを少なくとも備えた気泡軽量混合土工法による構造体において、擁壁の内側面と気泡軽量混合土による軽量盛土との間に、擁壁の内側面に密接した状態で樹脂発泡体からなる層が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構造体では、擁壁の内面側には、軽量でありかつ硬化した気泡軽量混合土よりも比重が小さい樹脂発泡体からなる層が密接して位置しており、それが、擁壁の基部の上に載った状態となっている。そのために、擁壁の外面側と内面側とで下向きに作用する力に大きな差異はなく、擁壁が山側に転倒するような挙動は抑制される。気泡軽量混合土による軽量盛土は上記樹脂発泡体層を介して擁壁の内側面に面することとなるが、擁壁自体が山側に転倒する挙動を生じ難いことに加え、擁壁の内面側に密接して位置している樹脂発泡体層が従来の発泡樹脂シートからなる目地材としての機能も果たすことができるので、軽量盛土に亀裂が生じるのを阻止することもできる。また、樹脂発泡体層は、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減する機能も果たすので、擁壁の基礎施工を簡素化することもできる。
【００１０】
本発明において、擁壁は通常の土留め擁壁のように平板状のものであってもよいが、横幅の広いフーチングを持つ橋台である場合に、本発明は特に効果的に機能する。すなわち、フーチングを備えた橋台の場合、一方のフーチング上にのみ盛土材を乗せると、左右のバランスが崩れて大きな転倒モーメントが作用するようになる。本発明によれば、少なくともフーチングの上には軽量である樹脂発泡体層が載った状態となっており、比較して転倒モーメントは小さくなり、左右のバランスは安定する。そのために、従来の橋台を用いた気泡軽量混合土工法による構造体の場合と比較して、軽量盛土に亀裂が生じるのを効果的に阻止することができる。
【００１１】
本発明において、樹脂発泡体からなる層を形成するのに用いる樹脂発泡体の種類に特に制限はないが、例として、ポリスチレン系樹脂発泡体、ポリエチレン系樹脂発泡体、ポリプロピレン系樹脂発泡体、ポリエステル系樹脂発泡体のようなものが挙げられる。緩衝性、成形性、耐水性、経済性の理由からポリスチレン系樹脂発泡体は特に好ましい。また、施工の容易さから、ブロック状の樹脂発泡体を多段に積み上げて樹脂発泡体層とすることは有効である。本発明において、樹脂発泡体層を型枠として利用して、例えばコンクリート製の擁壁を後から作ることもできる。この場合にも、ブロック状の樹脂発泡体を多段に積み上げて樹脂発泡体層とすることは効果的である。なお、気泡軽量混合土は、従来のこの種の工法で用いられているものをそのまま用いればよい。
【００１２】
本発明において、擁壁の内側面に沿って樹脂発泡体層が形成され、その後で、気泡軽量混合土が現場で打設される。気泡軽量混合土は、硬化する際にコンクリートの反応熱により８０℃〜１００℃程度になり、内部の水分が水蒸気となる。その熱と水蒸気により、樹脂発泡体層が、特にポリスチレン系樹脂発泡体の場合に、その表面の樹脂が硬化したり、３次発泡したり、収縮を起こしたり、空洞化してそこに熱がこもり１００℃を超え樹脂が溶融したりして、亀裂が生じることが起こり得る。
【００１３】
そのような事態を回避するため、本発明による構造体において、好ましくは、樹脂発泡体からなる層と軽量盛土との間に、断熱層として機能する発泡樹脂シートが配置される。発泡樹脂シートは、断熱性と適度の緩衝性があり反応熱に対して耐熱性がある発泡樹脂シートであればよく、ポリエチレン系樹脂発泡体、ポリプロピレン系樹脂発泡体、ＰＥＴ発泡体、硬質ウレタン発泡体、フェノール系樹脂発泡体、エポキシ系樹脂発泡体などが挙げられる。このような発泡樹脂シートは、適宜の手段により、樹脂発泡体層の側面に貼り付けられる。
【００１４】
本発明において、樹脂発泡体層を多段に積み上げた樹脂発泡体ブロックから構成した場合、打設した未硬化状態の気泡軽量混合土によって浮力が生じ、積み上げたブロックに位置ズレや崩れが生じる恐れがある。それを回避するために、本発明による構造体において、好ましくは、積み上げた樹脂発泡体ブロックの上下方向の適所に（例えば１ｍ程度の間隔で）、所要厚み（例えば、１００ｍｍ〜１５０ｍｍ程度）の水平方向に広がるコンクリート層をウエイトとして形成する。形成したコンクリート層の重量でブロックの浮き上がりは抑えられるので、安定した施工を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１〜図４は、本発明による気泡軽量混合土工法による構造体をその施工手順と共に説明している。この形態の構造物では、図８、図９に示した場合と同様、擁壁として橋台１０を用いており、図で橋台１０の左側に橋１が取り付けられ、左側が地山盛土２となっている。橋台１０は底部に所要幅（例えば、２０００ｍｍ程度）を持つフーチング１１を有しており、該フーチング部が地盤３に建て込んだ基礎杭４の上に乗るようにして、地盤３に定着されている。
【００１６】
このようにして擁壁としての橋台１０を作った後、山側のフーチング１１の上にブロック状のポリスチレン系樹脂発泡体（ＥＰＳ）のような樹脂発泡体２０ａを多段に所定の高さまで積み上げる（図１）。積み上げた樹脂発泡体２０ａの上にコンクリートを１００ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の厚みに打設して硬化を待つ（図２）。このコンクリート層２１は下層の樹脂発泡体２０ａに対してウエイトとして機能し、気泡軽量混合土を打設したときに、未硬化状態の気泡軽量混合土によって生じる浮力によってブロック状の樹脂発泡体２０ａが浮き上がるのを防止する。
【００１７】
打設したコンクリートが硬化した後、図３に示すように、コンクリート層２１の上に、再度、ブロック状の樹脂発泡体２０ｂを所定高さまで積み上げる。必要な場合には、その上に踏掛板７を取り付ける。この踏掛板７の重量により、ブロック状の樹脂発泡体２０ｂが浮き上がるのは防止される。積み上げたブロック状の樹脂発泡体２０ａ、２０ｂによって、本発明にいう「樹脂発泡体からなる層」が橋台１０の内側面に密接した状態で成形される。なお、図では、コンクリート層２１として一層のみが示されるが、橋台１０の高さに応じて、２層以上のコンクリート層２１が形成される。その際に、積み上げるブロック状の樹脂発泡体の高さ１ｍ程度ごとにコンクリート層２１を形成することが望まれる。
【００１８】
形成された「樹脂発泡体からなる層」の山側の側面に、例えば、ポリエチレン系樹脂発泡体シートである断熱性シート３０を全側面にわたって貼り付ける。断熱性シート３０の厚さは、シートがどの程度の断熱性能を持つかにもよるが、数ｍｍ〜２０ｍｍ程度であってよい。この断熱性シート３０の貼り付け後、あるいは、貼り付け作業と並行して、「樹脂発泡体からなる層」と地山地盤２とで囲まれた空間Ｓ内に気泡軽量混合土を打設する。通常、１ｍ程度の深さに打設してその硬化を待ち、硬化後再度その上に打設することを繰り返し、所要高さまで気泡軽量混合土を充填する。気泡軽量混合土は硬化して軽量盛土５となる。
【００１９】
気泡軽量混合土が硬化するときに反応熱が発生するが、断熱性シート３０により「樹脂発泡体からなる層」への伝熱は阻止されるので、樹脂発泡体が３次発泡するような事態は生じない。また、未硬化状態の気泡軽量混合土によって生じる浮力によってブロック状の樹脂発泡体２０ａが浮き上がるのもコンクリート層２１の重さによって阻止される。その後に、所要の表面舗装６の工事などを行うことにより、本発明による気泡軽量混合土工法による構造体は完成する。
【００２０】
図５は本発明による構造体の他の形態を示している。この例では、地盤３に所定幅をおいて施工されたコンクリート基礎工４ａ，４ａを利用して、平板状の擁壁１０ａ、１０ａを立設し、左右の擁壁１０ａ、１０ａの間の空間Ｓ内に気泡軽量混合土を打設して軽量盛土５とし、その上に舗装６を行い、道路としている。この場合でも、各擁壁１０ａ、１０ａの内側面には、図１〜図４に示したものと同様に、「樹脂発泡体からなる層」（ブロック状の樹脂発泡体２０ａ、２０ｂ）が密接した状態で成形され、ブロック状の樹脂発泡体２０ａと２０ｂの間にはコンクリート層２１が形成され、また、「樹脂発泡体からなる層」の内側面には断熱性シート３０が形成されている。なお、図５で、５１、５２は防水工であり、５３は道路の幅を規定するＬ字型擁壁である。
【００２１】
本発明において、構造体に求められる所要の安定性が確保される場合には、前記した「コンクリート層２１」およびまたは「断熱性シート３０」を省略することもできる。図６は「コンクリート層２１」を省略した場合の施工例であり、ブロック状の樹脂発泡体２０を所要高さまで連続して積み上げて「樹脂発泡体からなる層」を形成している。図７は、「コンクリート層２１」と「断熱性シート３０」の双方を省略した場合の施工例であり、ブロック状の樹脂発泡体２０である「樹脂発泡体からなる層」の内側面と軽量盛土５とは直接接触している。
【００２２】
なお、図示しないが、図１〜図４に示したような構造体において、フーチング１１を作った後で、「樹脂発泡体からなる層」を形成し、それを型枠として利用してコンクリートを打設して橋台１０の擁壁部を作るようにしてもよい。また、図５に示したような構造体の施工においても、最初に「樹脂発泡体からなる層」を形成しておき、それを型枠に利用して擁壁１０ａを作るようにしてもよい。それ以降の工程は、他の態様の場合と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
上記のようであり、本発明によれば、気泡軽量混合土工法による構造体において、気泡軽量混合土である軽量盛土にクラックが発生するのを効果的に阻止することができる。また、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減できるので、擁壁の施工も簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体をその施工手順と共に説明する第１の図。
【図２】図１に続く施工手順を説明する図。
【図３】図２に続く施工手順を説明する図。
【図４】図３に続く施工手順を説明する図であり、完成した構造物を示している。
【図５】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体の他の形態を示す図。
【図６】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体のさらに他の形態を示す図。
【図７】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体のさらに他の形態を示す図。
【図８】従来の気泡軽量混合土工法による構造体の一例を示す図。
【図９】従来の気泡軽量混合土工法による構造体の他の例を示す図。
【符号の説明】
１０…擁壁としての橋台、１１…橋台のフーチング部、２０、２０ａ，２０ｂ…樹脂発泡体からなる層（ブロック状の樹脂発泡体）、２１…コンクリート層、３０…断熱層として機能する発泡樹脂シート、１…橋、２…地山盛土、３…地盤、５…軽量盛土、６…舗装
【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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