(57)【要約】【課題】保守が簡単で、定着部が簡素化され、コストを低減することができる補強土橋台・橋脚の構築工法及びその構造物を提供する。【解決手段】補強土橋台・橋脚の構築工法において、（ａ）セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土）２を仕上がり厚さ５０〜１５ｃｍに設定して、締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、（ｂ）仕上がり面に対して引張り補強材３を配置し、（ｃ）上記（ａ）、（ｂ）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げて補強盛土体を構成し、（ｄ）積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁７を載せるための小橋台６を設置し、（ｅ）補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工５を設置するようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）セメント安定処理土を仕上がり厚さ５０〜１０ｃｍに設定して、締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、
（ｂ）仕上がり面に対して引張り補強材を配置し、
（ｃ）前記（ａ）、（ｂ）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げて補強盛土体を構成し、
（ｄ）該積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁を載せるための小橋台を設置し、
（ｅ）前記補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工を設置することを特徴とする補強土橋台・橋脚の構築工法。
【請求項２】
請求項１記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、セメント安定処理土による補強盛土体、橋桁を設置するための小橋台を有する補強土橋台・橋脚構造物。
【請求項３】
（ａ）地盤に盛土体を設置し、それらを反力として鉛直緊張材を鉛直方向に配置し、
（ｂ）その後、セメント安定処理土を仕上がり厚さ５０〜１０ｃｍに設定して締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、
（ｃ）仕上がり面に対して引張り補強材を配置し、
（ｄ）前記（ｂ）、（ｃ）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げて補強盛土体を構成し、
（ｅ）該積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁を載せるための小橋台を設置し、
（ｆ）前記小橋台と前記鉛直緊張材を締め付けて連結し、
（ｇ）前記補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工を設置することを特徴とする補強土橋台・橋脚の構築工法。
【請求項４】
請求項３記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、前記セメント安定処理土による補強盛土体、鉛直緊張材、橋桁を設置するための小橋台を有する補強土橋台・橋脚構造物。
【請求項５】
請求項１記載の補強土橋台・橋脚の構築工法に、更に前記小橋台と壁面工の間に緩衝材を配置することを特徴とする補強土橋台・橋脚の構築工法。
【請求項６】
請求項５記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、前記小橋台と壁面工の間に緩衝材を具備する補強土橋台・橋脚構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強土橋台・橋脚の構築工法及びその構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、補強土壁の上端に小橋台を設置して補強土橋台を構築する方法としては、以下に示す方法が一般的であった。
【０００３】
図５はかかる従来の補強土橋台の構築方法を示す模式図である。
【０００４】
この図において、１００は地盤、１０１は粒度調整砕石、１０２はジオテキスタイル、１０３は盛土、１０４は壁面工、１０５は小橋台、１０６は橋桁である。
【０００５】
この方法では、下記の特許文献１に示すように、粒度調整砕石１０１、ジオテキスタル１０２、盛土１０３、壁面工１０４からなる補強土壁が小橋台１０５や橋桁１０６の荷重を十分に支持できることが前提となるため、粒度調整砕石１０１のような良質な盛土材を用いて、壁面剛性が高く載荷耐力が大きい補強土壁を構築し、その上に小橋台１０５を設置する方法が一般に用いられてきた。実際、この方法は鉄道橋台として数十例の施工実績を有する。しかしながら、支えられる荷重に限界があるため、通常は桁長１５ｍ以下の橋台の場合に適用されていた。
【０００６】
そこで、長大桁のような、より大きな荷重を支持できる方法として、以下に示すような方法が用いられている。
【０００７】
図６は従来のＰＬ／ＰＳ（プレローディド・プレストレス）補強土工法を示す模式図である。
【０００８】
この工法は、下記の特許文献２に示すように、鉛直緊張材１１１によって、粒度調整砕石１０１、ジオテキスタル１０２、盛土１０３からなる補強盛土体に事前に荷重履歴（プレロード）を加え、荷重を半分程度除荷してプレストレス状態で鉛直緊張材１１１を固定することによって、図５の方法に比べて、補強盛土体の載荷耐力、圧縮剛性が著しく改善される。特に、補強盛土体を粒度調整砕石１０１などのレキ材でよく締め固めて造った場合には、格段の効果が得られ、５０ｍ以上の桁であっても適用可能となる。この形式の橋脚は鉄道工事で１箇所採用され、４年間の仮設橋脚として、列車荷重を十分に支持した実績がある。
【特許文献１】特公平４−５３２０４号
【特許文献２】特許第２８９５４０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したＰＬ／ＰＳ（プレローディド・プレストレス）補強土工法の欠点としては、鉛直緊張材１１１によるプレストレスが、微小ではあるが補強盛土体のクリープ変形によってリラクゼーション（応力緩和）するため、長期にわたって使用する場合には定期的に鉛直緊張材１１１を締め付け直すか、もしくは鉛直緊張材１１１と小橋台１０５の定着部に変形に追随できるようなバネなどを配置する必要がある。
【００１０】
このため保守手間が増加し、もしくは定着部が複雑となり、経済的でなくなるなどの問題が指摘されてきた。したがって、恒久構造物に対して採用された事例はまだない。
【００１１】
本発明は、上記状況に鑑みて、保守が簡単で、定着部が簡素化され、コストを低減することができる補強土橋台・橋脚の構築工法及びその構造物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】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕補強土橋台・橋脚の構築工法において、（ａ）セメント安定処理土を仕上がり厚さ５０〜１０ｃｍに設定して、締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、（ｂ）仕上がり面に対して引張り補強材を配置し、（ｃ）前記（ａ）、（ｂ）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げて補強盛土体を構成し、（ｄ）この積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁を載せるための小橋台を設置し、（ｅ）前記補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工を設置することを特徴とする。
【００１３】
〔２〕補強土橋台・橋脚構造物であって、上記〔１〕記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、セメント安定処理土による補強盛土体、橋桁を設置するための小橋台を有する。
【００１４】
〔３〕補強土橋台・橋脚の構築工法において、（ａ）地盤に盛土体を設置し、それらを反力として鉛直緊張材を鉛直方向に配置し、（ｂ）その後、セメント安定処理土を仕上がり厚さ５０〜１５ｃｍに設定して締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、（ｃ）仕上がり面に対して引張り補強材を配置し、（ｄ）上記（ｂ）、（ｃ）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げて補強盛土体を構成し、（ｅ）この積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁を載せるための小橋台を設置し、（ｆ）前記小橋台と前記鉛直緊張材を締め付けて連結し、（ｇ）前記補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工を設置することを特徴とする。
【００１５】
〔４〕補強土橋台・橋脚構造物であって、上記〔３〕記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、前記セメント安定処理土による補強盛土体、鉛直緊張材、橋桁を設置するための小橋台を有する。
【００１６】
〔５〕補強土橋台・橋脚の構築工法において、上記〔１〕記載の補強土橋台・橋脚の構築工法に、更に前記小橋台と壁面工の間に緩衝材を配置することを特徴とする。
【００１７】
〔６〕補強土橋台・橋脚構造物であって、請求項５記載の補強土橋台・橋脚の構築工法によって構築された、前記小橋台と壁面工の間に緩衝材を具備する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１９】
長大桁を地震時を含めて合理的に支持することが可能となる。また、本発明による橋台・橋脚は、土で造った構造物であるため、従来の鉄筋コンクリート構造物に比べてコストを低減することができる。
【００２０】
また、保守が容易であり、定着部が簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
粒度調整砕石のような良質な盛土材に対して、さらにセメントなどの固化粉体を事前混合し、それらを十分に転圧してセメント安定処理土による橋台・橋脚のための補強盛土体を構築する。これによって、補強盛土体のせん断強度を極端に大きくすることが可能となる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
上記したように補強盛土体を橋台や橋脚として使用する場合には、補強盛土体に対して小橋台や橋桁の自重などによる著大荷重が長期にわたって作用することになる。補強盛土体は間隙を有するため、基本的には圧縮性が高い材料である。したがって、橋桁荷重や列車荷重による残留沈下量を抑制するためには、上記したＰＬ／ＰＳ補強土工法のように、これらの荷重が作用する前に、予め補強盛土体に荷重履歴（プレロード）を与えることが有効である。しかし、この工法は、上記したように定着部や保守、経済性に関する問題を有している。
【００２４】
これらの問題を解決できるその他の変形抑制法として、補強盛土体そのもののせん断強度や剛性を極端に増加させる方法が考えられる。
【００２５】
図１は本発明の第１実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。
【００２６】
この図において、１は地盤、２はセメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土；セメント安定処理アプローチブロック）、３はジオテキスタイル（引張り補強材）、４は盛土、５は壁面工、６は小橋台、７は橋桁である。なお、引張り補強材３としては、ジオテキスタイルの他に金網などを用いてもよい。
【００２７】
この方法は、従来の粒度調整砕石のような良質の盛土材に対して、さらにセメントなどの固化粉体を事前混合し、それらを十分に転圧してセメント安定処理土２による補強盛土体を構築するものである。セメント安定処理は、従来、粘性土などの悪質な盛土材の改良や、良質土であっても転圧などの施工を簡素化する際に行われてきた。本実施例の工法は、粒度調整砕石のような良質土を用いてジオテキスタイル３や溶接金網のような引張り補強材を配置するにも関わらず、さらにセメント安定処理を施した上で、十分な転圧を行うことに特徴がある。これによって、補強盛土体のせん断強度を極端に大きくすることが可能となる。
【００２８】
以下、その補強土橋台・橋脚の構築工法について、図１を参照しながら説明する。
（１）セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土）２を仕上がり厚さ５０〜１０ｃｍに設定して、締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、
（２）１層毎の仕上がり面に対してジオテキスタイルや金網などの引張り補強材３を配置し、
（３）上記（１）、（２）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げ、
（４）積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁７を載せるための小橋台６を設置し、
（５）補強盛土体開放面に場所打ちコンクリート壁面工５を設置する。
【００２９】
このような工程によって、セメント改良砕石による補強盛土体、橋桁を設置するための小橋台からなる橋台・橋脚構造物を構築することができる。  図２は三軸圧縮試験で本発明にかかるセメント安定処理土からなる補強盛土体の強度を測定した例である。この図において、横軸は軸ひずみεa （％）、縦軸は軸差応力ｑ（ｋＰa ）をそれぞれ示している。この試験では、粒度調整砕石１ｍ3 に対してわずか５０ｋｇ程度のセメントを添加して、転圧エネルギーを調整して乾燥密度ρd を変化させた供試体を作製し、その場合の強度比較を行った。
【００３０】
この図から明らかなように、転圧を十分に行い乾燥密度を高めた場合は、そうでない場合に比べて極端に強度が増加することが確認できる。また、図示しないが、セメントを添加しない土に比べれば、添加量にもよるが、数倍〜数十倍の強度増加が得られる。
【００３１】
したがって、本実施例によれば、セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土）を用いることによって、ＰＬ／ＰＳ補強土工法を加えなくても、長大桁を支持できる十分なせん断強度を確保できることになる。
【実施例２】
【００３２】
図３は本発明の第２実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。なお、第１実施例と共通の部分には同じ符号を付している。
【００３３】
この図において、１１は小橋台６が回転もしくは滑動しないように引き留めておくための鉛直緊張材、１２はその鉛直緊張材１１の締着ナットである。
【００３４】
上記した第１実施例では、長大桁等の鉛直荷重に対しては十分な耐力を有するが、特に大地震時のように極端に大きな水平慣性力が小橋台に作用した場合には、小橋台６の滑動や回転運動によって補強盛土体上端との間で剥離が生じて小橋台６の水平方向の安定性が確保できなくなることが想定される。
【００３５】
そのような場合には、図３に示すように、鉛直緊張材１１を用いて小橋台６を固定することが有効である。この場合の鉛直緊張材１１は、図６に示した従来のＰＬ／ＰＳ補強土工法のように、鉛直方向に所定の荷重を作用もしくは保持させることが役割ではなく、地震時に小橋台６が回転もしくは滑動しないように引き留めておくだけの役割なので、特に定着部にバネなどを配置しておく必要はない。よって、鉛直緊張材１１を締着ナット１２などで締め付けて置くだけでよいため、定着は簡便となり、地震時などにおける小橋台６の水平方向の安定性も飛躍的に高まる。
【００３６】
以下、その小橋台・橋脚の構築工法について、図３を参照しながら説明する。
（１）地盤１上に盛土体を設置し、それらを反力としてＰＣ鋼棒などの鉛直緊張材１１を鉛直方向に配置し、
（２）その後、セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土）２を仕上がり厚さ５０〜１０ｃｍに設定して締固め度９０％以上となるように１層毎に転圧し、
（３）その１層毎の仕上がり面に対してジオテキスタイルや金網などの引張り補強材３を配置し、
（４）上記（２）、（３）の工程を繰り返すことによって、所定の高さまで積み上げ、
（５）積み上げられた補強盛土体の上部に、橋桁７を載せるための小橋台６を設置し、
（６）小橋台６と鉛直緊張材１１を締着ナット１２で締め付けて連結し、
（７）最終的には補強盛土体開放面を場所打ちコンクリート壁面工５などで被覆する。  このように、本実施例によれば、セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土（セメント安定処理土）からなる盛土材とジオテキスタイルなどの引張り補強材よりなる補強盛土体に、鉛直緊張材を固定することによって、小橋台の回転、滑動を防ぎ、鉛直方向だけでなく水平方向の安定性も確保することができる。
【実施例３】
【００３７】
図４は本発明の第３実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。なお、第１実施例と共通の部分には同じ符号を付している。
【００３８】
この図において、２１は小橋台６の前端面と壁面工５との間に配置される緩衝材である。
【００３９】
第２実施例で述べた地震時における小橋台６の滑動を、補強盛土体の壁面工５で抑止する方法も考えられる。しかしながら、第１実施例の図１に示すように、地震時における小橋台６の滑動をセメント安定処理土２を介して壁面工５の上端で抑止する場合には、壁面工５に大きな力が作用することになる。その大きな力に耐えて小橋台６の滑動を抑止するためには、壁面工５の躯体断面を大きくしなければならず、経済的ではない。
【００４０】
そこで、図４に示すように、小橋台６と壁面工５の間に発泡スチロールや発泡ウレタンのような緩衝材２１を配置することによって、地震による衝撃的な荷重を緩衝し、壁面工５に作用する力を軽減することで、従来通りの壁面工５で小橋台６の滑動を抑止することができる。
【００４１】
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いて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】
【００４２】
本発明の補強土橋台・橋脚の構築工法及びその構造物は、保守が簡単で、定着部が簡素化され、コストを低減することができるため、特に、長大桁を支持する橋台・橋脚の構築に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。
【図２】三軸圧縮試験で本発明にかかる補強盛土体の強度を測定した例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す補強土橋台を示す模式図である。
【図５】従来の補強土橋台の構築方法を示す模式図である。
【図６】従来のＰＬ／ＰＳ（プレローディド・プレストレス）補強土工法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    地盤
２    セメント安定処理土（セメントを混合した粒度調整砕石などのレキ質土；セメント安定処理アプローチブロック）
３    ジオテキスタイル（引張り補強材）
４    盛土
５    壁面工
６    小橋台
７    橋桁
１１    鉛直緊張材
１２    鉛直緊張材の締着ナット
２１    緩衝材
【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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