(57)【要約】【課題】施工が容易であり、十分な支持力が得られる軟弱地盤用基礎ブロックを提供する。【解決手段】コンクリートで略六角柱形に形成されており、上面１に凸部１１が形成され、底面２に凸部１１が嵌合する凹部１２が形成されている。軟弱地盤用基礎ブロックＡを、ハニカム状に敷き詰めて地盤に埋設する。軟弱地盤用基礎ブロックＡをハニカム状に敷き詰めることにより、構造物の荷重を分散でき高い支持力を得ることができる。軟弱地盤用基礎ブロックＡは、平らな底面を有し自立するので、施工が容易である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートで略六角柱形に形成されている
ことを特徴とする軟弱地盤用基礎ブロック。
【請求項２】
上面または底面に凸部が形成され、
底面または上面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤用基礎ブロック。
【請求項３】
上面と底面とを貫通する円柱形の空洞部が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の軟弱地盤用基礎ブロック。
【請求項４】
側面に連結部材が挿入される連結用孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の軟弱地盤用基礎ブロック。
【請求項５】
ポーラスコンクリートで形成されている
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の軟弱地盤用基礎ブロック。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の軟弱地盤用基礎ブロックを、ハニカム状に敷き詰めて地盤に埋設する
ことを特徴とする軟弱地盤用基礎ブロックの施工方法。
【請求項７】
請求項１、２、３、４または５記載の軟弱地盤用基礎ブロックを、多数段積み重ねて地盤に埋設する
ことを特徴とする軟弱地盤用基礎ブロックの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤用基礎ブロックに関する。さらに詳しくは、軟弱地盤に埋設して構造物の支持力を向上させるための軟弱地盤用基礎ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤の支持力を向上させる地盤対策工法の一つとして、独楽形の基礎ブロックを軟弱地盤に埋設する工法が知られている（例えば、特許文献１）。
図１１に示すように、独楽形ブロック110は、円錐形の胴体111と、その胴体111の下部中心に設けられた円柱形の軸足112とから、独楽形に形成されたものである。この独楽形ブロック110を軸足112を下にして、複数個を並べて軟弱地盤に埋設して基礎を作ることにより、地盤の支持力を向上させることができ、その基礎の上に構造物を建てることができる。
【０００３】
しかるに、独楽形ブロック110は自立しないため、施工時に鉄筋枠120で軸足112を固定し、竿鉄筋130で胴体111同士を連結して、姿勢を維持する必要があるため、施工が煩雑であり、施工日数が長くかかり施工費用が高くなるという問題がある。
また、胴体111は円錐形であるため、独楽形ブロック110を並べると胴体111同士の間に空間が生じる。この空間には礫や砕石が詰め込まれるが、空間は深部に行くに従って広がった形状となっているため、詰め込まれた礫や砕石を十分に締め固めることが困難である。その結果、十分な支持力が得られない場合があるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１５１３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、施工が容易であり、十分な支持力が得られる軟弱地盤用基礎ブロック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】
第１発明の軟弱地盤用基礎ブロックは、コンクリートで略六角柱形に形成されていることを特徴とする。
第２発明の軟弱地盤用基礎ブロックは、第１発明において、上面または底面に凸部が形成され、底面または上面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする。
第３発明の軟弱地盤用基礎ブロックは、第１または第２発明において、上面と底面とを貫通する円柱形の空洞部が形成されていることを特徴とする。
第４発明の軟弱地盤用基礎ブロックは、第１、第２または第３発明において、側面に連結部材が挿入される連結用孔が形成されていることを特徴とする。
第５発明の軟弱地盤用基礎ブロックは、第１、第２、第３または第４発明において、ポーラスコンクリートで形成されていることを特徴とする。
第６発明の軟弱地盤用基礎ブロックの施工方法は、第１、第２、第３、第４または第５発明の軟弱地盤用基礎ブロックを、ハニカム状に敷き詰めて地盤に埋設することを特徴とする。
第７発明の軟弱地盤用基礎ブロックの施工方法は、第１、第２、第３、第４または第５発明の軟弱地盤用基礎ブロックを、多数段積み重ねて地盤に埋設することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、略六角柱形であるので、複数の軟弱地盤用基礎ブロックをハニカム状に敷き詰めることができるので、構造物の荷重を分散でき高い支持力を得ることができる。また、平面視において円形に近い形状であるので、側面の摩擦が大きく、高い支持力を得ることができる。さらに、軟弱地盤用基礎ブロックは、平らな底面を有し自立するので、施工が容易である。
第２発明によれば、凸部と凹部を勘合させて複数の軟弱地盤用基礎ブロックを多数段積み重ねることが可能であるので、軟弱地盤用基礎ブロックを支持層まで根入れすることができ、より高い支持力を得ることができる。
第３発明によれば、円柱形の空洞部が形成されているので、軟弱地盤用基礎ブロックの強度を維持しつつ軽量化でき、施工が容易である。
第４発明によれば、連結用孔に連結部材を挿入して隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックを連結できるので、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロック同士を強固に連結でき、より高い支持力を得ることができる。
第５発明によれば、軟弱地盤用基礎ブロックはポーラスコンクリートで形成されているので、水分を浸透させることができ、地震時に発生する過剰間隙水圧を除圧して液状化を防止できる。
第６発明によれば、複数の軟弱地盤用基礎ブロックをハニカム状に敷き詰めるので、構造物の荷重を分散でき高い支持力を得ることができる。
第７発明によれば、複数の軟弱地盤用基礎ブロックを多数段積み重ねるので、軟弱地盤用基礎ブロックを支持層まで根入れすることができ、より高い支持力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る軟弱地盤用基礎ブロックの平面図である。
【図２】同軟弱地盤用基礎ブロックの側面図である。
【図３】同軟弱地盤用基礎ブロックの底面図である。
【図４】図１におけるIV-IV線矢視断面図である。
【図５】同軟弱地盤用基礎ブロックの敷設状態の平面図である。
【図６】図５におけるVI-VI線矢視断面図である。
【図７】同軟弱地盤用基礎ブロックの他の施工方法における側面視断面図である。
【図８】同軟弱地盤用基礎ブロックのさらに他の施工方法における側面視断面図である。
【図９】同軟弱地盤用基礎ブロックの施工状態における、（ａ）地震発生時の側面時断面図、（ｂ）地震後の側面視断面図である。
【図１０】実施例における（ａ）六角形模型の試験装置、（ｂ）独楽形模型の試験装置の説明図である。
【図１１】従来の独楽形ブロックの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１、図２および図３に示すように、本発明の一実施形態に係る軟弱地盤用基礎ブロックＡは、上面１および底面２が略同寸法の正六角形であり、その上面１と底面２とをつなぐ６つの略垂直な側面３を有する正六角柱形のコンクリートブロックである。
なお、軟弱地盤用基礎ブロックＡの寸法は、設置する地盤に合わせて適宜選択することが可能であるが、例えば、上面１および底面２の１辺が約500mm、高さが約400mmである。
【００１０】
また、図４に示すように、その内部には上面１と底面２とを貫通する円柱形の空洞部４が形成されている。この空洞部４の孔径は、軟弱地盤用基礎ブロックＡの強度を維持できる寸法となっている。
【００１１】
上面１には空洞部４の開口縁を囲むように環状の凸部１１が形成されている。一方、底面２には空洞部４の開口縁を囲むように環状の凹部１２が形成されている。この凸部１１と凹部１２は互いに嵌合する形状であり、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡを上面１と底面２を接触させて積み重ねたときに、互いに嵌合するようになっている。
【００１２】
各側面３には、その中央に空洞部４まで通じる連結用孔２０が形成されている。この連結用孔２０の用途については後述する。
【００１３】
つぎに、軟弱地盤用基礎ブロックＡの施工方法について説明する。
まず、図５に示すように、軟弱地盤を所定深さまで掘り返した後に、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡを、側面３同士を接触させてハニカム状に敷き詰める。このように、軟弱地盤用基礎ブロックＡは平面視六角形であるので、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａの間に空間が生じないように、側面３同士を接触させて敷き詰めることができる。
【００１４】
ここで、軟弱地盤用基礎ブロックＡは、底面２が平らであり自立するため、姿勢を維持するための鉄筋枠などが不要であり、施工が容易である。また、軟弱地盤用基礎ブロックＡには円柱形の空洞部４が形成されているので、強度を維持しつつ軽量化でき、施工が容易である。
さらに、軟弱地盤用基礎ブロックＡは底面２が平らであるので、自重を分散して地盤に伝達することができ、設置時の即時沈下が軽減される。そのため、軟弱地盤用基礎ブロックＡ間の不陸の発生を軽減できる。
【００１５】
つぎに、連結用孔２０に連結鉄筋３０を挿入して、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａ同士を連結する。
ここで、連結用孔２０は側面３の中央に形成されているので、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａの連結用孔２０、２０同士が連通する。そのため、その連通した連結用孔２０、２０に連結鉄筋３０を通して、その連結鉄筋３０の両端を固定することにより、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａの間に締め付け力を発生させることができる。
【００１６】
このように、連結鉄筋３０で連結することにより、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａ同士を強固に連結でき、より高い支持力を得ることができる。
なお、連結鉄筋３０は特許請求の範囲に記載の連結部材に相当する。連結部材としては、連結鉄筋３０のほか、連結ピンなどを用いてもよい。連結ピンは、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａの連通した連結用孔２０、２０に挿入され、その連結用孔２０、２０に嵌合し、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａを連結するものである。
【００１７】
つぎに、地盤を掘り返した際に出た土を空洞部４に詰める（図示せず）。これにより、廃棄物となる土を減少させることができる。
なお、地盤を掘り返した際に出た土に代えて、砕石や礫、コンクリートなどを空洞部４に詰めてもよい。
【００１８】
つぎに、図６に示すように、敷き詰めた軟弱地盤用基礎ブロックＡの上面１の上に、コンクリート４０を均して、表面を平坦にする。これにより基礎が完成する。
その後、完成した基礎の上にボックスカルバートＢなどの構造物が設置される。
【００１９】
以上のように、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡをハニカム状に敷き詰めるので、構造物の荷重を分散でき高い支持力を得ることができる。そのため、地盤沈下を抑制できる。また、底面２が平らであるため、構造物の荷重に偏りがある場合でも、その荷重を分散して伝達できるので、不陸が発生することを防止できる。また、軟弱地盤用基礎ブロックＡは平面視において円形に近い形状であるので、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａの側面３、３同士、および側面３と地盤との間の摩擦が大きく、高い支持力を得ることができる。
【００２０】
なお、図７に示すように、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡを、上面１と底面２とを接触させて多数段積み重ねて地盤に埋設してもよい。この際、少なくとも最下段の軟弱地盤用基礎ブロックＡが、地盤の硬い支持層ｓまで達するように積み重ねられる。
【００２１】
このように、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡを多数段積み重ねれば、支持層まで根入れすることができるので、より高い支持力を得ることができる。
なお、軟弱地盤用基礎ブロックＡを積み重ねると、凸部１１と凹部１２が嵌合するので、上下の軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａが水平方向にずれないように固定される。
【００２２】
また、図８に示すように、擁壁Ｗなどの基礎が受ける荷重に偏りがある構造物の基礎とする場合には、荷重が大きい位置において軟弱地盤用基礎ブロックＡを多数段積み重ねてもよい。
軟弱地盤用基礎ブロックＡを多数段積み重ねれば、側面３と地盤との間の摩擦が大きくなるので、支持力が高くなる。そのため、上記のように軟弱地盤用基礎ブロックＡを配置することで、使用する軟弱地盤用基礎ブロックＡの数を抑えつつ、必要な支持力を得ることができる。
【００２３】
また、軟弱地盤用基礎ブロックＡは、一般的なコンクリートの他、ポーラスコンクリートで形成されてもよい。
図９に示すように、ポーラスコンクリートで形成された軟弱地盤用基礎ブロックＡを、帯水層ａが存在する地盤に埋設した場合には、帯水層ａ中の水分を浸透させて、地震時に発生する過剰間隙水圧を除圧することができる（図９（ａ）参照）。また、地震後は、浸透させた水分を帯水層ａに戻して、帯水層ａを元の状態に戻すことができる（図９（ｂ）参照）。そのため、地震による液状化を防止できる。
【００２４】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、上面１に凸部１１が形成され、底面２に凹部１２が形成されているが、上面１に凹部１２が形成され、底面２に凸部１１が形成されてもよい。また、これら凸部１１および凹部１２が形成されなくてもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、空洞部４が形成されているが、この空洞部４を形成せず、中実にしてもよい。
【００２６】
また、上記実施形態では連結用孔２０が形成されているが、この連結用孔２０が形成されなくてもよい。この場合には、複数の軟弱地盤用基礎ブロックＡを敷き詰めた場合に、隣り合う軟弱地盤用基礎ブロックＡ、Ａを連結鉄筋３０で連結できないが、側面３、３同士が面接触するため摩擦が大きく、互いに上下方向および水平方向に動くことが抑制される。
【実施例】
【００２７】
つぎに、実施例について説明する。
上記軟弱地盤用基礎ブロックＡの小型模型（以下、六角形模型という。）と、従来の独楽形ブロックの小型模型（以下、独楽形模型という。）を用いて、両者の性能を比較した。
六角形模型は、高さが5.0cm、底面の一辺が5.0cmであり、空洞部を除いた底面積が約43cm2である。また独楽形模型は、軸足の高さが2.5cm、胴体の高さが2.5cm、総高さが5.0cm、胴体の直径が4.95cmであり、平面視における面積が約20cm2である。独楽形模型の場合は、４つの模型を正方格子状に並べて、それぞれを連結させたものを用いた。また、六角形模型および独楽形模型は、それぞれ１段の状態で試験した。
【００２８】
図１０に示すように、プラスチック製の容器に海砂、または粒径4.75mm以下の礫を充填して均し、上記模型を埋設して、または表面に設置して、その上面に薄板を載置し、その薄板の上からプレスで荷重をかけつつロードセルで最大荷重を測定した。ここで、最大荷重は、模型が20mm沈下した時点の荷重とした。
【００２９】
上記試験により、表１の結果を得た。表１では、最大荷重として、ロードセルの測定値を模型の底面積で除算した単位面積当たりの最大荷重[N/cm2]を示す。また、独楽形模型は軸足が鋭く表面に設置できないため、表面に設置した状態での測定は行わなかった。
【表１】
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【００３０】
表１に示すように、いずれの条件においても独楽形模型に比べて六角形模型の方が最大荷重が大きいことが分かった。これにより、本発明に係る軟弱地盤用基礎ブロックは、従来の独楽形ブロックに比べて支持力が高いことが分かった。
【００３１】
また、独楽型模型では、海砂に上面まで埋設した場合の最大荷重が7.2N/cm2であり、礫に上面まで埋設した場合の最大荷重が14.5N/cm2であり、最大荷重が２倍程度となっているのに対して、六角形模型では、海砂に上面まで埋設した場合の最大荷重が28.2N/cm2であり、礫に上面まで埋設した場合の最大荷重が28.4N/cm2であり、その差があまりない。これより、従来の独楽形ブロックは埋設される地盤の土質により支持力が影響されるが、本発明に係る軟弱地盤用基礎ブロックは埋設される地盤の土質により支持力が影響されず、地盤を選ばず一定の支持力を得られるものであることが分かった。
【００３２】
さらに、独楽型模型では、礫に半分まで埋設した場合の最大荷重が5.2N/cm2であり、礫に上面まで埋設した場合の最大荷重が14.5N/cm2であり、最大荷重が約３倍程度となっているのに対して、六角形模型では、礫に半分まで埋設した場合の最大荷重が25.5N/cm2であり、礫に上面まで埋設した場合の最大荷重が28.4N/cm2であり、その差があまりない。これより、従来の独楽形ブロックは、支持力を発揮するためには上面まで埋設する必要があるが、本発明に係る軟弱地盤用基礎ブロックは、半分程度の埋設でも十分な支持力を得ることができることが分かった。
【符号の説明】
【００３３】
１    上面
２    底面
３    側面
４    空洞部
１１  凸部
１２  凹部
２０  連結用孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013087533.tif 000007
【図５】
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【図６】
2013087533.tif 000009
【図７】
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【図８】
2013087533.tif 000011
【図９】
2013087533.tif 000012
【図１０】
2013087533.tif 000013
【図１１】
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