(57)【要約】【課題】低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる構造物の耐震補強構造を提供する。【解決手段】先端１２ａが支持層７まで打ち込まれた複数の杭１２の頭部１２ｂにフーチング１１を支持し、この既設されたフーチング１１の周囲を補強するようにした既設橋脚１０の耐震補強構造において、フーチング１１の周囲の地盤８中に円筒状の鋼矢板壁１３を設け、この円筒状の鋼矢板壁１３とフーチング１１との間にコンクリート１４を増設してフーチング１１と鋼矢板壁１３を一体化して固定すると共に、該円筒状の鋼矢板壁１３内のフーチング１１及び増設コンクリート１４の真下の地盤８を複数の杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の固化材を介して固化改良した。【選択図】　　　図１
2004124493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が所定位置まで打ち込まれた複数の杭の頭部にフーチングを支持し、この既設されたフーチングの周囲を補強するようにした構造物の耐震補強構造において、
前記フーチングの周囲の地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁と前記フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする構造物の耐震補強構造。
【請求項２】
先端が所定位置まで打ち込まれた複数の杭の頭部にフーチングを支持し、この既設されたフーチングの周囲を補強するようにした構造物の耐震補強構造において、
前記フーチングの周囲の地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤を前記複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする構造物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設基礎等の構造物の耐震補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の既設基礎構造物の耐震補強構造として、図２４及び図２５に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２４（ａ），（ｂ）に示すように、既設構造物としての既設橋脚１の既設フーチング（基礎）２は、先端が支持層７まで打ち込まれた複数の既設杭３の頭部に支持されている。
【０００４】
また、既設フーチング２の底面より上側の周りには増設フーチング４を環状に構築してある。この増設フーチング４の底面には複数の増設杭５を支持層７まで造成してあり、この複数の増設杭５の頭部に増設フーチング４を据え付け固定してある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１８８１５７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−２７３８８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の既設橋脚１の耐震補強構造では、増設杭５と増設フーチング４を造成・構築する際に、図２５に示すように、既設フーチング２の周囲の地盤８中に大径で四角筒状の鋼矢板９を埋設して土留めし、この鋼矢板９内の地盤８を大量に掘削しなければならず、また、増設杭５と増設フーチング４の造成・構築後は掘削した部分を埋め戻し、鋼矢板９を抜き取らなければならないため、作業工数が多くなってコスト高になると共に工期が長くかかった。さらに、大型の施工機等が必要となり、都市内の高架橋基礎等の狭い作業現場では造成・構築作業が煩雑であった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる構造物の耐震補強構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、先端が所定位置まで打ち込まれた複数の杭の頭部にフーチングを支持し、この既設されたフーチングの周囲を補強するようにした構造物の耐震補強構造において、前記フーチングの周囲の地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁と前記フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。
【００１０】
この構造物の耐震補強構造では、フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁とフーチングとの間にコンクリートを増設すると共に、該環状の地中壁内のフーチング及び増設コンクリートの真下の地盤を複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の掘削・埋め戻し及び大量の増しコンクリートの打設が少なくて済み、かつ鋼矢板の抜き取り作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化が図られると共に、狭い作業現場でも簡単に施工される。また、環状の地中壁とフーチングとを増設コンクリートを介して一体化したので、構造物の耐力が向上し、地震による構造物の破損が確実に防止される。
【００１１】
上記請求項１記載の構造物の耐震補強構造の具体的な態様としては、前記環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の全部を固化改良し、また、前記環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の外周部を固化改良し、さらに、前記環状の地中壁内の前記フーチングの及び前記増設コンクリートの真下の地盤を層状に固化改良し、さらに、前記環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤を格子状に固化改良する構造等がある。
【００１２】
これら具体的な構造物の耐震補強構造では、環状の地中壁内のフーチング及び増設コンクリートの真下の地盤の全部を、或いは、部分を所定形状に固化改良したので、地盤条件や構造物の状況により作業現場に最適な耐震補強が低コストでかつ短期間で簡単に行われる。
【００１３】
請求項２の発明は、先端が所定位置まで打ち込まれた複数の杭の頭部にフーチングを支持し、この既設されたフーチングの周囲を補強するようにした構造物の耐震補強構造において、前記フーチングの周囲の地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤を前記複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。
【００１４】
この構造物の耐震補強構造では、フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁内の地盤を複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の掘削・埋め戻しと大量の増しコンクリートの打設及び鋼矢板の抜き取り作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化がより一段と図られると共に、狭い作業現場でも簡単に施工される。
【００１５】
上記請求項２記載の構造物の耐震補強構造の具体的な態様としては、前記環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤の全部を固化改良し、また、前記環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤の外周部を固化改良し、さらに、前記環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤を層状に固化改良し、さらに、前記環状の地中壁内の前記フーチングの周囲の地盤を格子状に固化改良する構造等がある。
【００１６】
これら具体的な構造物の耐震補強構造では、環状の地中壁内のフーチングの周囲の地盤の全部を、或いは、部分を所定形状に固化改良したので、地盤条件や構造物の状況により作業現場に最適な耐震補強がより低コストでかつ短期間で簡単に行われる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本発明の第１実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図２は同耐震補強構造の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図、図３は同耐震補強構造の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図、図４は同耐震補強構造の地盤の掘削状態を示す断面図、図５は同耐震補強構造のコンクリート増設状態を示す断面図である。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、道路用の既設橋脚（構造物）１０の既設フーチング（基礎）１１は、先端１２ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれた複数の既設杭（杭）１２の頭部１２ｂに支持されている。この既設フーチング１１の周囲の地盤８中には、小径で円筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β〜π／２β）の深度まで埋設してある。この円筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート（増設コンクリート）１４を増設して円筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを一体化して固定してある。
【００２０】
また、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の固化材を注入または攪拌混合して固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。
【００２１】
尚、複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲とは、例えば、半無限長さの杭の場合（Ｃｈａｎｇの方法）の特性値（β）の逆数（１／β）の特性長をいう。
【００２２】
以上第１実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造によれば、既設橋脚１０を耐震補強する場合に、まず、図２に示すように、既設フーチング１１の真下の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで薬液注入機２０により所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化させる。
【００２３】
次に、図３に示すように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に円筒状の鋼矢板壁１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設し、既設フーチング１１の底面１１ｂより下方の鋼矢板壁１３と中央の固化改良部分Ａとの間の地盤８を高圧噴射攪拌機２１により所定の固化材と攪拌混合して固化させる。
【００２４】
次に、図４に示すように、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の底面１１ｂより上の地盤８を掘削し、図５に示すように、鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート１４を増設し、この鉄筋コンクリート１４上に掘削した地盤８を埋め戻すことにより、図１（ａ）に示す既設橋脚１０の耐震補強構造が完成する。
【００２５】
このように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設された円筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと該既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート１４を増設して既設フーチング１１と鋼矢板壁１３とを一体化して固定すると共に、該円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで地盤改良して固化したので、図２５における従来のような大量の地盤８の掘削・埋め戻し及び大量の増しコンクリート４の打設が少なくて済み、かつ四角筒状の鋼矢板９の抜き取り作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。
【００２６】
また、円筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを鉄筋コンクリート１４を介して一体化して固定すると共に、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８の全域を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、鉄筋コンクリート１４及び固化改良部分Ａの強度と円筒状の鋼矢板壁１３による拘束効果により複数の既設杭１２の水平抵抗（横抵抗）を増大させることができる。さらに、円筒状の鋼矢板壁１３内の複数の既設杭１２の頭部１２ｂの周辺地盤の固化改良により付着抵抗が増大し、鉛直支持力を増大させることができる。
【００２７】
また、円筒状の鋼矢板壁１３内の全域の地盤改良に伴う内圧の増加により既設フーチング１１の周りの剛性が増加し、鉄筋コンクリート１４部分及び固化改良部分Ａが基礎として機能する。さらに、円筒状の鋼矢板壁１３の剛性により既設フーチング１１の周りの変形を抑制する効果があると共に、円筒状の鋼矢板壁１３自体が変形抵抗（リング効果）があるため、レベル２クラスの地震荷重作用時の既設フーチング１１の水平変位及び回転を抑制し、耐震性を向上させることができる。これらにより、既設橋脚１０の耐力を向上させることができ、大地震による既設橋脚１０の破損を確実に防止することができる。
【００２８】
尚、円筒状の鋼矢板壁１３を粘土層等の非液状化層まで根入れすることにより、中間層の液状化を抑制することができる。
【００２９】
図６（ａ）は本発明の第２実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３０】
この第２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の固化材を介して固化改良してある。この環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
この第２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第２実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８の外周部を部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００３２】
尚、この第２実施形態では、鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。
【００３３】
図７（ａ）は本発明の第３実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３４】
この第３実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の下方の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度までの間を上下２層の層状に所定の固化材を介して固化改良してある。この上下２層の層状の固化改良部分を符号Ｃで示す。尚、他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
この第３実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第３実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の下方の地盤８を水平方向に層状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００３６】
尚、この第３実施形態では、層状の固化改良部分Ｃを上下２層形成したが、上中下の３層以上形成しても良い。
【００３７】
図８（ａ）は本発明の第４実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３８】
この第４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を十字状（格子状）に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで所定の固化材を介して固化改良してある。この十字状の固化改良部分を符号Ｄで示す。尚、他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
この第４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第４実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を十字状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００４０】
尚、この第４実施形態では、十字状の固化改良部分Ｄを形成したが、縦方向と横方向を複数交差させて細かな格子状の固化改良部分を形成しても良い。
【００４１】
図９（ａ）は本発明の第５実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００４２】
この第５実施形態では、既設橋脚１０の既設フーチング１１の周囲の地盤８中に、円筒状の鋼矢板壁１３の代わりに、四角筒状のソイルセメント壁（環状の地中壁）１５を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば１／β〜π／２β）の深度まで柱列式地下連続壁造成工法等により形成してある。この四角筒状のソイルセメント壁１５の内周面１５ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート（増設コンクリート）１４を増設して四角筒状のソイルセメント壁１５と既設フーチング１１とを一体化して固定してある。
【００４３】
また、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の固化材を介して前記第１実施形態と同様に固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。尚、他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
この第５実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第５実施形態では、鋼矢板壁１３の代わりにソイルセメント壁１５で地中壁を形成したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストで施工することができる。
【００４５】
尚、この第５実施形態では、柱列式地下連続壁としてソイルセメント壁を用いたが、場所打ち杭壁や既製杭壁等を用いて環状の地中壁を形成しても良い。
【００４６】
図１０（ａ）は本発明の第６実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００４７】
この第６実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の固化材を介して固化改良してある。この環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第５実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
この第６実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第５実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第６実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８の外周部を部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００４９】
尚、この第６実施形態では、鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。
【００５０】
図１１（ａ）は本発明の第７実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００５１】
この第７実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の下方の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度までの間を上下２層の層状に所定の固化材を介して固化改良してある。この上下２層の層状の固化改良部分を符号Ｃで示す。尚、他の構成は前記第５実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
この第７実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第５実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第７実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の下方の地盤８を水平方向に層状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００５３】
尚、この第７実施形態では、層状の固化改良部分Ｃを上下２層形成したが、上中下の３層以上形成しても良い。
【００５４】
図１２（ａ）は本発明の第８実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００５５】
この第８実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を十字状（格子状）に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで所定の固化材を介して固化改良してある。この十字状の固化改良部分を符号Ｄで示す。尚、他の構成は前記第５実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
この第８実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第５実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第８実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１４の真下の地盤８を十字状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００５７】
尚、この第８実施形態では、十字状の固化改良部分Ｄを形成したが、縦方向と横方向を複数交差させて細かな格子状の固化改良部分を形成しても良い。
【００５８】
図１３（ａ）は本発明の第９実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図１４は同耐震補強構造の地盤改良時の薬剤または固化材注入状態を示す断面図、図１５は同耐震補強構造の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図である。
【００５９】
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、道路用の既設橋脚（構造物）１０の既設フーチング（基礎）１１は、先端１２ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれた複数の既設杭（杭）１２の頭部１２ｂに支持されている。この既設フーチング１１の周囲の地盤８中には、小径で円筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β〜π／２β）の深度まで埋設してある。
【００６０】
また、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び複数の既設杭１２の周囲の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の固化材を注入または攪拌混合して固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。
【００６１】
以上第９実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造によれば、既設橋脚１０を耐震補強する場合に、まず、図１４に示すように、既設フーチング１１の真下の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで薬液注入機２０により所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化させる。
【００６２】
次に、図１５に示すように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に円筒状の鋼矢板壁１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設し、既設フーチング１１の外周面１１ａより下方の鋼矢板壁１３と中央の固化改良部分Ａとの間の地盤８を高圧噴射攪拌機２１により所定の固化材と攪拌混合して固化させることにより、図１３（ａ）に示す既設橋脚１０の耐震補強構造が完成する。
【００６３】
このように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設された円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで地盤改良して固化したので、図２５における従来のような大量の地盤８の掘削・埋め戻しと大量の増しコンクリート４の打設及び四角筒状の鋼矢板壁９の抜き取り作業等が不要となり、その分、より一段と低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。
【００６４】
また、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８の全域を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、固化改良部分Ａの強度と円筒状の鋼矢板壁１３による拘束効果により複数の既設杭１２の水平抵抗（横抵抗）を増大させることができる。さらに、円筒状の鋼矢板壁１３内の複数の既設杭１２の頭部１２ｂの周辺地盤の固化改良により付着抵抗が増大し、鉛直支持力を増大させることができる。
【００６５】
さらに、円筒状の鋼矢板壁１３内の全域の地盤改良に伴う内圧の増加により既設フーチング１１の周りの剛性が増加し、固化改良部分Ａが基礎として機能する。また、円筒状の鋼矢板壁１３の剛性により既設フーチング１１の周りの変形を抑制する効果があると共に、円筒状の鋼矢板壁１３自体が変形抵抗（リング効果）があるため、レベル２クラスの地震荷重作用時の既設フーチング１１の水平変位及び回転を抑制し、耐震性を向上させることができる。これらにより、既設橋脚１０の耐力を向上させることができ、大地震による既設橋脚１０の破損を確実に防止することができる。
【００６６】
尚、円筒状の鋼矢板壁１３を粘土層等の非液状化層まで根入れすることにより、中間層の液状化を抑制することができる。
【００６７】
図１６（ａ）は本発明の第１０実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００６８】
この第１０実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の固化材を介して固化改良してある。この外周部の環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第９実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
この第１０実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第９実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１０実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の地盤８を部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００７０】
尚、この第１０実施形態では、既設フーチング１１の周囲の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。
【００７１】
図１７（ａ）は本発明の第１１実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００７２】
この第１１実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の下方の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度までの間を上下２層の層状に所定の固化材を介して固化改良してある。この上下２層の層状の固化改良部分を符号Ｃで示す。尚、他の構成は前記第９実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
この第１１実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第９実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１１実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の下方の地盤８を水平方向に層状に部分的に固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００７４】
尚、この第１１実施形態では、層状の固化改良部分Ｃを上下２層形成したが、上中下の３層以上形成しても良い。
【００７５】
図１８（ａ）は本発明の第１２実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００７６】
この第１２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を十字状（格子状）に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで所定の固化材を介して固化改良してある。この十字状の固化改良部分を符号Ｄで示す。尚、他の構成は前記第９実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７７】
この第１２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第９実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１２実施形態では、円筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を十字状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００７８】
尚、この第１２実施形態では、十字状の固化改良部分Ｄを形成したが、縦方向と横方向を複数交差させて細かな格子状の固化改良部分を形成しても良い。
【００７９】
図１９（ａ）は本発明の第１３実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００８０】
この第１３実施形態では、既設橋脚１０の既設フーチング１１の周囲の地盤８中に、円筒状の鋼矢板壁１３の代わりに、四角筒状のソイルセメント壁（環状の地中壁）１５を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば１／β〜π／２β）の深度まで柱列式地下連続壁造成工法等により形成してある。
【００８１】
また、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の固化材を介して前記第９実施形態と同様に固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。尚、他の構成は前記第９実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
この第１３実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第９実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１３実施形態では、鋼矢板壁１３の代わりにソイルセメント壁１５で地中壁を形成したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストで施工することができる。
【００８３】
尚、この第１３実施形態では、柱列式地下連続壁としてソイルセメント壁を用いたが、場所打ち杭壁や既製杭壁等を用いて環状の地中壁を形成しても良い。
【００８４】
図２０（ａ）は本発明の第１４実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００８５】
この第１４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の周囲の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の固化材を介して固化改良してある。この環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第１３実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８６】
この第１４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１３実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１４実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の周囲の地盤８の外周部を部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００８７】
尚、この第１４実施形態では、既設フーチング１１の周囲の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。
【００８８】
図２１（ａ）は本発明の第１５実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００８９】
この第１５実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の下方の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度までの間を上下２層の層状に所定の固化材を介して固化改良してある。この上下２層の層状の固化改良部分を符号Ｃで示す。尚、他の構成は前記第１３実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９０】
この第１５実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１３実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１５実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の下方の地盤８を水平方向に層状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００９１】
尚、この第１５実施形態では、層状の固化改良部分Ｃを上下２層形成したが、上中下の３層以上形成しても良い。
【００９２】
図２２（ａ）は本発明の第１６実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００９３】
この第１６実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を十字状（格子状）に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで所定の固化材を介して固化改良してある。この十字状の固化改良部分を符号Ｄで示す。尚、他の構成は前記第１３実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９４】
この第１６実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１３実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第１６実施形態では、四角筒状のソイルセメント壁１５内の既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を十字状に部分的に所定の固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。
【００９５】
尚、この第１６実施形態では、既設フーチング１１の外周面１１ａより下の地盤８を十字状に固化改良したが、既設フーチング１１の上面１１ｃより上方の地盤８も十字状に固化改良しても良い。また、十字状の固化改良部分Ｄを形成したが、縦方向と横方向を複数交差させて細かな格子状の固化改良部分を形成しても良い。
【００９６】
尚、前記各実施形態によれば、構造物の耐震補強構造として地上の地中橋脚について説明したが、前記各実施形態を河川横断部等の水中橋脚（水中既設基礎）に適用できることは勿論である。この場合、図２３（ａ），（ｂ）に示すように、鋼矢板壁１３は既設フーチング１１の上面１１ｃ以浅を切断・撤去する。また、既設構造物に限らず、新設構造物でも良い。さらに、複数の既設杭の先端は支持層まで打ち込まれていなくても良く、支持層以浅にあって地盤の摩擦により支持されていても良いことは勿論である。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁とフーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内のフーチング及び増設コンクリートの真下の地盤を複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の掘削・埋め戻し及び大量の増しコンクリートの打設が少なくて済み、かつ鋼矢板の抜き取り作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。また、環状の地中壁とフーチングとを増設コンクリートを介して一体化したので、構造物の耐震補強を増強することができ、地震による構造物の破損を確実に防止することができる。
【００９８】
請求項２の発明によれば、フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁内の地盤を複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の掘削・埋め戻しと大量の増しコンクリートの打設及び鋼矢板の抜き取り作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化をより一段と図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】上記第１実施形態の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図である。
【図３】上記第１実施形態の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図である。
【図４】上記第１実施形態の地盤の掘削状態を示す断面図である。
【図５】上記第１実施形態のコンクリート増設状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第２実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の第４実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第５実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第６実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第７実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の第８実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第９実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１４】上記第９実施形態の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図である。
【図１５】上記第９実施形態の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第１０実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１７】（ａ）は本発明の第１１実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第１２実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第１３実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２０】（ａ）は本発明の第１４実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２１】（ａ）は本発明の第１５実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２２】（ａ）は本発明の第１６実施形態の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２３】（ａ）は本発明の第１実施形態の構造物の耐震補強構造を水中の構造物に適用した場合を示す断面図、（ｂ）は本発明の第９実施形態の構造物の耐震補強構造を水中の構造物に適用した場合を示す断面図である。
【図２４】（ａ）は従来例の構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２５】上記従来例の地盤の掘削状態を示す断面図である。
【符号の説明】
７　支持層（所定位置）
８　地盤
１０　既設橋脚（構造物）
１１　既設フーチング
１２　既設杭（杭）
１２ａ　先端
１２ｂ　頭部
１３　円筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）
１４　鉄筋コンクリート（増設コンクリート）
１５　四角筒状のソイルセメント壁（環状の地中壁）
【図１】
2004124493.tif 000003
【図２】
2004124493.tif 000004
【図３】
2004124493.tif 000005
【図４】
2004124493.tif 000006
【図５】
2004124493.tif 000007
【図６】
2004124493.tif 000008
【図７】
2004124493.tif 000009
【図８】
2004124493.tif 000010
【図９】
2004124493.tif 000011
【図１０】
2004124493.tif 000012
【図１１】
2004124493.tif 000013
【図１２】
2004124493.tif 000014
【図１３】
2004124493.tif 000015
【図１４】
2004124493.tif 000016
【図１５】
2004124493.tif 000017
【図１６】
2004124493.tif 000018
【図１７】
2004124493.tif 000019
【図１８】
2004124493.tif 000020
【図１９】
2004124493.tif 000021
【図２０】
2004124493.tif 000022
【図２１】
2004124493.tif 000023
【図２２】
2004124493.tif 000024
【図２３】
2004124493.tif 000025
【図２４】
2004124493.tif 000026
【図２５】
2004124493.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月8日(2003.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が所定位置まで打ち込まれた複数の杭の頭部にフーチングを支持し、この既設されたフーチングの周囲を補強するようにした構造物の耐震補強構造において、
前記フーチングの周囲の地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁と前記フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の前記フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする構造物の耐震補強構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】削除
【補正の内容】