(57)【要約】【課題】  簡単に、かつ、安価に耐震化を実施できる岸壁の耐震構造を提供することを目的とする。【解決手段】  岸壁３の裏込土５の地中に、上下方向に設けられる複数のセメント杭１１を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体７を設置したことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岸壁の裏込土の地中に、上下方向に設けられる複数のセメント杭を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体を設置していることを特徴とする岸壁の耐震構造。
【請求項２】
前記ブロック体は筒状体が連接された形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の岸壁の耐震構造。
【請求項３】
前記岸壁と前記ブロック体と、が連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の岸壁の耐震構造。
【請求項４】
前記セメント杭の少なくとも一部は、前記岸壁に向けて傾斜して設けられ、前記岸壁と接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の岸壁の耐震構造。
【請求項５】
前記セメント杭は、鉄筋によって補強されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の岸壁の耐震構造。
【請求項６】
岸壁の底面を支持する基礎部に、上下方向に設けられる複数のセメント杭を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体を設置したことを特徴とする岸壁の耐震構造。
【請求項７】
岸壁の底面を支持する基礎部に、上下方向に設けられる複数のセメント杭を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体を設置したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の岸壁の耐震構造。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のセメント杭を設置する孔を、複数略同時に削孔する削孔工程を備えていることを特徴とする岸壁の耐震構造施工方法。
【請求項９】
前記削孔工程で同時に鉄筋を配置することを特徴とする請求項８に記載の岸壁の耐震構造施工方法。
【請求項１０】
地面から地中に向けて削孔する複数の削孔機と、
該各削孔機に取り付けられ、鉄筋組立体を選択的に支持する支持手段と、を備えていることを特徴とする岸壁の耐震構造施工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岸壁の耐震構造、その施工方法および施工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、兵庫県南部地震，新潟県中越地震，福岡西方沖地震等による港湾岸壁の被災を発端に、岸壁の耐震化が港湾施策の大きなテーマの一つとして浮上している。
この地震時における岸壁の被災形態としては、裏込土の崩壊・液状化とそれに伴う岸壁ケーソンの前面へのはらみだしと沈下がほとんどである。
このような被災が発生すると、船の接岸が不可能となるのはもちろんのこと岸壁に整備されているクレーンの脱輪・倒壊が発生し、地震発生地域の物流システムが大きなダメージを被ることとなる。
このため、岸壁の耐震化が求められており、この求めに応じて種々の提案がなされている。（特許文献１参照）
これら対策としては、耐震強化岸壁への変更、ケーソン基盤面の地盤改良による強化が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら提案されている工法は、例えば、耐震強化岸壁への変更では、新しい岸壁を作ることになる。また、ケーソン基盤面の地盤改良では、例えば高価な深層処理工法を用いることになる。
したがって、これらの工法では、工期・コストがかかり実施対象が限られてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、簡単に、かつ、安価に耐震化を実施できる岸壁の耐震構造、その施工方法および施工装置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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる岸壁の耐震構造は、岸壁の裏込土の地中に、上下方向に設けられる複数のセメント杭を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体を設置していることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、複数のセメント杭が幅方向に連結され、立体構造をしたブロック体を構成しているので、セメント杭がそれぞれ独立して設けられているものに比べて格段に剛性が高くなる。
そして、このブロック体が裏込土の地中に設けられているので、ブロック体が裏込土の移動を拘束することになる。このため、裏込土自体の剛性が高くなることになる。
このように、ブロック体を含む裏込土の剛性が高くなるので、大規模な地震が発生した場合でも、裏込土の崩壊・液状化を阻止することができる。
このため、岸壁にかかる裏込土の土圧が大きくなることを防止できるので、岸壁のはらみだしあるいは沈下を阻止することができる。
したがって、岸壁をそのまま利用することができるので、地震発生地域の物流システムが大きなダメージを被ることを防止することができる。
また、裏込土に部分的にセメント杭を設けるだけであるので、工事の規模が小さくて済み、簡単に、かつ、安価に岸壁の耐震化を実施することができる。
【０００８】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造では、前記ブロック体は筒状体が連接された形状をしている。
【０００９】
このように、ブロック体は、それ自体で閉じた空間を形成して高剛性な筒状体が連接された形状をしているので、より剛性を高くすることができる。
このため、岸壁の耐震性を一層向上させることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造では、前記岸壁と前記ブロック体と、が連結されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、岸壁とブロック体と、が連結されているので、岸壁とブロック体とが一体となり、ブロック体の剛性を一層向上させることができる。
このため、岸壁の耐震性を一層向上させることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造では、前記セメント杭の少なくとも一部は、前記岸壁に向けて傾斜して設けられ、前記岸壁と接続されていることを特徴とする。
【００１３】
このように、セメント杭の少なくとも一部は、岸壁に向けて傾斜して設けられ、岸壁と接続されているので、岸壁とブロック体とが一体となり、ブロック体の剛性を一層向上させることができる。
このため、岸壁の耐震性を一層向上させることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造では、前記セメント杭は、鉄筋によって補強されていることを特徴とする。
【００１５】
このように、セメント杭は、鉄筋によって補強されてので、セメント杭の剛性を一層向上させることができる。
このため、セメント杭で構成されたブロック体の剛性が向上するので、岸壁の耐震性を一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造では、岸壁の底面を支持する基礎部に、上下方向に設けられる複数のセメント杭を、幅方向に連結して立体構造としたブロック体を設置したことを特徴とする。
【００１７】
このように、高剛性のブロック体を岸壁の底面を支持する基礎部に設置しているので、基礎部の剛性を高くすることができる。
基礎部の剛性が高くなると、地震動による岸壁の沈下、崩壊等に対する抵抗力が大きくなる。これにより、たとえ裏込土からの土圧が大きくなっても、それによる転倒モーメントに抵抗できるので、岸壁の耐震性を向上させることができる。
また、本発明では、上記各発明と組み合わせることにより、一層耐震効果を向上させることができる。
【００１８】
本発明にかかる岸壁の耐震構造施工方法は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のセメント杭を設置する孔を、複数略同時に削孔する削孔工程を備えていることを特徴とする。
【００１９】
このように、セメント杭を設置する孔を、複数略同時に削孔する削孔工程を備えているので、岸壁の耐震化工事の施工効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる岸壁の耐震構造施工方法では、前記削孔工程で同時に鉄筋を配置することを特徴とする。
【００２１】
このように、削孔工程で同時に鉄筋を配置するので、一層強固な耐震構造を効率よく製造することができる。
【００２２】
本発明にかかる岸壁の耐震構造施工装置は、地面から地中に向けて削孔する複数の削孔機と、該各削孔機に取り付けられ、鉄筋組立体を選択的に支持する支持手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、複数の削孔機によってセメント杭を設置する孔を複数並列して削孔できるので、岸壁の耐震化工事の施工効率を向上させることができる。
また、支持手段によって鉄筋組立体を保持させると削孔機の削孔に伴い鉄筋組立体が下降し、削孔終了時に鉄筋組立体を支持手段から外すと鉄筋組立体が削孔内に設置されることになる。
このように、削孔機による削孔と同時に鉄筋を設置できるので、一層強固な耐震構造を効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数のセメント杭が幅方向に連結され、立体構造をしたブロック体によって、裏込土あるいは基礎部の剛性を工場させるので、大規模な地震が発生した場合でも、岸壁のはらみだしあるいは沈下を阻止することができる。
したがって、岸壁をそのまま利用することができるので、地震発生地域の物流システムが大きなダメージを被ることを防止することができる。
また、セメント杭を設けるだけであるので、工事の規模が小さくて済み、簡単に、かつ、安価に岸壁の耐震化を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態にかかる岸壁の耐震構造１について、図１〜図１１を用いて説明する。
図１は、耐震構造１の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図である。
耐震構造１には、岸壁３と、裏込土５と、ブロック体７とが備えられている。
岸壁３は、コンクリート製のケーソンで構成されている。岸壁３の底面は、図示しない補強された基礎部によって支持されている。
なお、岸壁３としては、ケーソン式に限るものではなく、矢板式のものでもよい。
【００２６】
裏込土５は、岸壁３の海９に対して反対側の面を支持する地盤である。
ブロック体７は、図２に示されるように、裏込土５に上下方向に延在して設置された複数のセメント杭１１によって構成されている。
セメント杭１１は、ソイルセメントで形成されている。セメント杭１１は、例えば、セメント杭１１を設置するために、削孔した時の裏込土５に必要に応じて補足材料を加え、数％のセメントを添加混合し、最適含水比付近で締め固めて安定処理されて形成される。
セメント杭１１は、相互に連結されており、上から見ると六角形をした筒状体１３を形成し、さらにこの筒状体１３が複数、一部の辺を共有してハニカム形状をなすように連結されている。
【００２７】
ブロック体７は、複数のセメント杭１１が一体化され、ハニカム形状が上下方向に延在した形状の立体構造として形成されている。
なお、筒状体１３の上面視形状は、六角形に限定されるものではなく、例えば、図３に示される矩形および図４に示される三角形のような多角形でもよい。多角形としては、これらに限らず任意の辺数でよく、不等辺あるいは等辺であってもよい。
また、図５に示されるような円形を代表とする曲面で構成された筒状体でもよい。
さらに、ブロック体７は、全て筒状体１３で構成される必要はなく、例えば、図６に示される井桁状等任意の形状としてもよい。
【００２８】
次に、図７によりセメント杭１１用の孔２０を削孔する削孔装置（耐震構造施工装置）１５について説明する。
削孔装置１５には、地上に設置される本体１７と、本体１７に回動自在に支持された複数の削孔機１９とが備えられている。
複数、例えば３個の削孔機１９は、それらの軸線中心が略直線上に位置するように適宜な間隔を空けて配置されている。
削孔機１９は、それぞれ上下方向に延在して配置され、下端部に２枚のカッタ２１が取り付けられている。
削孔機１９は、図示しない駆動源によって回転駆動されるとともに上下方向に移動される。
【００２９】
セメント杭１１には、場合によって鉄筋を配筋することがある。この場合、鉄筋は図８および図９に示される鉄筋組立体２３として配筋される。
鉄筋組立体２３には、複数の縦筋（鉄筋）２５と複数の横筋（鉄筋）２７とが備えられている。
各縦筋２５は、上下方向に延在する棒材であり、その軸線中心が所定間隔を空けて円周状に配置されている。
各横筋２７は、リング状に形成された棒材であり、上下方向に間隔を空けて配置されている。横筋２７は、各縦筋２５の外側に接続され、縦筋２５が円柱を構成するように拘束している。
【００３０】
鉄筋組立体２３の下端部には、中空円筒形状の固定治具２９が各縦筋２５の外側を覆うように取り付けられる。
各削孔機１９のカッタ２１の上方位置には、支持手段３１が取り付けられている。
支持手段３１は、それぞれが削孔機１９に揺動可能に取り付けられた一対の板材で構成されている。支持手段３１は上に揺動して略水平に位置した時、固定治具２９に係合して固定治具２９を支持する機能を奏する。支持手段３１は下方に揺動すると、鉄筋組立体２３の内部空間に位置し、鉄筋組立体２３と係合しなくなるように構成されている。
【００３１】
以上説明した岸壁の耐震構造の施工方法について説明する。
まず、所要位置にセメント杭１１用の孔２０を削孔する削孔工程を実施する。
削孔装置１５の削孔機１９をセメント杭１１の設置位置に位置するように削孔装置１５を設置する。
次いで、削孔機１９を図示しない駆動源によって回転駆動するとともに下降させる。この時、隣り合う孔２０同士が重なるように削孔を行なう。
これにより、複数の孔２０が同時に施工されることとなるので、孔２０の施工効率を向上させることができる。
削孔装置１５の設置位置を変えて、順次所要の削孔を行なう。
【００３２】
削孔工程と略並行して、削孔した時に排出される裏込土５に必要に応じて補足材料を加え、数％のセメントと適量の水とを添加混合し、ソイルセメントを調整する。
この調整されたソイルセメントを削孔された孔に注入する。この注入は所定数の孔２０単位で行なう。なお、場合によっては、すべての孔が削孔された後で、この注入を行なってもよい。
ソイルセメントが固まると、裏込土５の中に図２に示されるようなブロック体７が形成される。
このように、裏込土５に部分的にセメント杭１１を設けるだけであるので、工事の規模が小さくて済み、簡単に、かつ、安価に岸壁３の耐震化を実施することができる。
特に、既存の岸壁３の補強に効果的である。
【００３３】
なお、本実施形態では、ソイルセメントの調整は、孔２０とは別の場所で行なっているが、これは、例えば、削孔機１９で削孔しているところで、同時にソイルセメントの調整を行なうようにしてもよい。
このようにすると、削孔に伴う排出土を搬送する手間がかなり省略できるので、工期を短縮し、安価に施工することができる。
【００３４】
また、セメント杭１１に鉄筋を配筋する場合には、削孔機１９による削孔時に、鉄筋組立体２３の固定治具２９を支持手段３１に係合させ、削孔機１９の下降に伴い同時に鉄筋組立体２３を下降させる。（図９参照）
削孔機１９による削孔が終了すると、支持手段３１を閉じる。こうすると、鉄筋組立体２３は下方に落下し、孔２０内に配置される。（図１０参照）
この状態で、削孔機１５を上昇させると、鉄筋組立体２３は孔２０内に設置されることになる。（図１１参照）
このように、削孔機１５による削孔と並行して鉄筋組立体２３を設置できるので、施工効率を一層向上させることができる。
【００３５】
このようにして施工された耐震構造１の動作について説明する。
複数のセメント杭１１が幅方向に連結され、立体構造をしたブロック体７を構成しているので、セメント杭１１がそれぞれ独立して設けられているものに比べて格段に剛性が高くなる。
そして、このブロック体７が裏込土５の地中に設けられているので、ブロック体７が裏込土５の移動を拘束することになる。このため、裏込土５自体の剛性が高くなることになる。
【００３６】
このように、ブロック体７を含む裏込土５の剛性が高くなるので、大規模な地震が発生した場合でも、裏込土５の崩壊・液状化を阻止することができる。
このため、岸壁３にかかる裏込土５の土圧が大きくなることを防止できるので、岸壁３のはらみだしあるいは沈下を阻止することができる。
したがって、岸壁３をそのまま利用することができるので、地震発生地域の物流システムが大きなダメージを被ることを防止することができる。
【００３７】
また、ブロック体７は、それ自体で閉じた空間を形成して高剛性な筒状体１３が連接された形状をしているので、より剛性を高くすることができる。
このため、岸壁３の耐震性を一層向上させることができる。
【００３８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図１２を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態とは、岸壁３とブロック体７とが連結されている点で構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１２は、耐震構造１の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図である。
本実施形態では、岸壁３とブロック体７とは、連結部材３３によって連結されている。
連結部材３３の一端部は、岸壁３に固定され、他端部はブロック体７のセメント杭１１に固定されている。
なお、場合によって、連結部材３３の他端は、筒状体１３で囲われる裏込土５の部分に深く挿入するようにしても、ブロック体７と連結したと同様な機能を奏する。
【００４０】
このように、岸壁３とブロック体７と、が連結されているので、岸壁３とブロック体７とが一体となり、ブロック体７の剛性を一層向上させることができる。
これにより、裏込土５の剛性を格段に向上させることができるので、岸壁３の耐震性を一層向上させることができる。
なお、ブロック体７の形状は、第一実施形態と同様に種々の形状とすることができる。また、セメント杭１１に鉄筋を配筋するようにしてもよい。
【００４１】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図１３を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態とは、岸壁３とブロック体７とが連結されている点で構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１３は、耐震構造１の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図である。
本実施形態では、セメント杭１１は岸壁３に向かうように傾斜して施工されている。そして、各セメント杭１１は全て岸壁３と連結するように形成されている。
なお、本実施形態では、全てのセメント杭１１を岸壁３に連結させているが、必要に応じて一部のセメント杭１１を連結させるようにしてもよい。
【００４３】
このように、セメント杭１１は岸壁３に向けて傾斜して施工され、岸壁３に連結されているので、岸壁３とブロック体７とが一体となり、ブロック体７の剛性を一層向上させることができる。
これにより、裏込土５の剛性を格段に向上させることができるので、岸壁３の耐震性を一層向上させることができる。
なお、ブロック体７の形状は、第一実施形態と同様に種々の形状とすることができる。また、セメント杭１１に鉄筋を配筋するようにしてもよい。
【００４４】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図１４を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態とは、岸壁３の基礎部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
本実施形態は、岸壁３を新造する際に適用して好適なものである。
本実施形態では、裏込土５にブロック体７を設けるのに加えて、岸壁３の底面を支持する基礎部３５にも、ブロック体７を設置している。
すなわち、基礎部３５を整備する際に、前述の裏込土５に対すると同様にしてブロック体７を設置する。このブロック体７を設置した基礎部３５の上に岸壁３を建設する。
そして、裏込土５を容れた後、裏込土５にブロック体７を設置する。
【００４６】
このように、裏込土５にブロック体７を設置して前述の耐震性向上の効果を奏することとなる。
本実施形態では、これに加えて高剛性のブロック体７を岸壁３の底面を支持する基礎部３５に設置しているので、基礎部３５の剛性を高くすることができる。
基礎部３５の剛性が高くなると、地震動による岸壁３の沈下、崩壊等に対する抵抗力が大きくなる。
これにより、たとえ裏込土５からの土圧が大きくなって岸壁３に転倒モーメントが作用しても、基礎部３５はそれに抵抗できるので、岸壁３の耐震性を向上させることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、裏込土５および基礎部３５にブロック体７を設置しているが、状況によって、基礎部３５にのみブロック体７を設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる岸壁の耐震構造の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかるブロック体の全体概略構成を示す斜視図図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかるブロック体の別の実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態にかかるブロック体の別の実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明の第一実施形態にかかるブロック体の別の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態にかかるブロック体の別の実施形態を示す平面図である。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる削孔装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第一実施形態にかかるセメント杭の別の実施形態を示す横断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態にかかる削孔機の作動状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第一実施形態にかかる削孔機の作動状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第一実施形態にかかる削孔機の作動状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第二実施形態にかかる岸壁の耐震構造の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図図である。
【図１３】本発明の第三実施形態にかかる岸壁の耐震構造の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図図である。
【図１４】本発明の第四実施形態にかかる岸壁の耐震構造の一部を切り取って、その全体概略構成を示す斜視図図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  耐震構造
３  岸壁
５  裏込土
７  ブロック体
１１  セメント杭
１３  筒状体
２０  孔
２３  鉄筋組立体
２５  縦筋
２７  横筋
３１  支持手段
３５  基礎部
【図１】
2007211542.tif 000003
【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】
2007211542.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007211542.tif 000011
【図１０】
2007211542.tif 000012
【図１１】
2007211542.tif 000013
【図１２】
2007211542.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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