(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底地盤の上に大量の基礎捨石を敷き詰めて造成された基礎捨石層の上に構築された既設構造物の耐震補強工法であって、孔壁をケーシングで保持しながら削孔ビットによって前記既設構造物の上部から前記基礎捨石層の下端部まで削孔する工程と、前記削孔ビットを引き抜き、前記ケーシングの先端から前記基礎捨石層内に固化材を射出しながら前記ケーシングを徐々に引き上げる工程によって基礎捨石固化層を形成し、次に当該基礎捨石固化層を上部のロックカバーとして利用し、孔壁をケーシングで保持しながら削孔ビットによって前記既設構造物の上部から前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中まで削孔する工程と、前記ケーシングおよび削孔ビットを引き抜き、前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中に噴射・撹拌用ロッドを建て込む工程と、当該噴射・撹拌用ロッドを当該ロッドの先端から前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中に固化材をジェット噴射しながら徐々に引き上げる工程によって前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中に固化改良体を造成することを特徴とする既設構造物の耐震補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は既設構造物の耐震補強工法、特に既に構築されているケーソン岸壁などの港湾構造物に対して行われる既設構造物の耐震補強工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーソン岸壁などの湾岸構造物は、一般に水深が深くなるにつれて土圧や水圧などの大きな水平外力を受けることから、壁体として必要な重量も急激に大きくなるため、特に水深の深い港湾構造物の多くは、例えば図３に図示するようにコンクリートケーソンとよばれるコンクリート製の箱体（以下「ケーソン」という）２０を海底に設置したあと、このケーソン２０のなかに砂２１を充填し、かつその上にコンクリート製の蓋２２をして完成させるケーソン工法によって構築されている。
【０００３】
また、海底の地盤が比較的軟弱な場合には、基礎捨石（割石や砕石等）を大量に敷き詰めて台形状の基礎捨石層２３を造成しその上に構築される。さらに必要に応じて、基礎捨石層２３の下側地盤２４を良質土（置換砂）に置換して地盤改良が行われる。
【０００４】
ところで、この種の港湾構造物の震災による被害は、いわゆる地盤の液状化によるものがほとんどで、地震時に一度大きな被害を受けると復旧の困難な場合も多々ある。
【０００５】
先の阪神大震災でも大きな被害を受けたばかりで、特に既に構築されているケーソン岸壁などの港湾構造物の耐震補強工法の早期開発が望まれている。
なおこれまで、港湾構造物などの既設構造物の耐震補強工法として様々な方法が開発されている。たとえば、既設構造物の周辺地盤層（置換砂）に孔あき矢板を打ち込んで過剰間隙水を逃すことにより間隙水圧を減少させるようにした液状化防止工法、または構造物を貫通させた孔あき中空杭を支持地盤まで打ち込んで地震時の滑りと液状化を防止する工法、さらには構造物を削孔し、基礎捨石層を貫通させた直下の砂地盤または置換砂部分を地盤改良して液状化を防止する工法などが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したいずれの工法を行っても、施工時に周辺地盤に対して悪影響をおよぼすおそれがあり、例えば施工時の地盤のゆるみによって基礎捨石層を形成する基礎捨石の落ち込みや改良造成体のばらつきを招くおそれがある等の課題がある。
【０００７】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に、既に構築されているケーソン岸壁などの湾岸構造物に対して安定した地盤改良を行えるようにした既設構造物の耐震補強工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】
請求項１記載の既設構造物の耐震補強工法は、海底地盤の上に大量の基礎捨石を敷き詰めて造成された基礎捨石層の上に構築された既設構造物の耐震補強工法であって、孔壁をケーシングで保持しながら削孔ビットによって前記既設構造物の上部から前記基礎捨石層の下端部まで削孔する工程と、前記削孔ビットを引き抜き、前記ケーシングの先端から前記基礎捨石層内に固化材を射出しながら前記ケーシングを徐々に引き上げる工程によって基礎捨石固化層を形成し、次に当該基礎捨石固化層を上部のロックカバーとして利用し、孔壁をケーシングで保持しながら削孔ビットによって前記既設構造物の上部から前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中まで削孔する工程と、前記ケーシングおよび削孔ビットを引き抜き、前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中に噴射・撹拌用ロッドを建て込む工程と、当該噴射・撹拌用ロッドを当該ロッドの先端から前記基礎捨石固化層より下方の前記海底地盤中に固化材をジェット噴射しながら徐々に引き上げる工程によって前記基礎捨石固化層より下方の海底地盤中に固化改良体を造成することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１（ａ），（ｂ）は、ケーソン式湾岸構造物およびその耐震補強工法の一例を示し、図において、海底に大量の割石や砕石などの基礎捨石を敷き詰めて台形状の基礎捨石層１が造成され、この基礎捨石層１の上にケーソン式湾岸構造物としてケーソン岸壁２が構築されている。
【００１１】
ケーソン岸壁２は、地上で製作されたコンクリート製の箱体（以下「ケーソン」という）３を基礎捨石層１の上に沈めたのち、ケーソン３内に砂４を大量に充填し、かつケーソン３の上にコンクリート製の蓋５をして構築されている。
【００１２】
また、基礎捨石層１より下方の海底地盤６は、一定範囲にわたって良質土（砂）に置き換えられて地盤改良がなされている。また、ケーソン３の背後には裏込め割石７が大量に充填され、さらに裏込め石７の背後に裏込め土８が充填されている。
【００１３】
次に、こうして構築されたケーソン式湾岸構造物の耐震補強工法を順をおって説明する（図２（ａ）〜（ｆ）参照）。
▲１▼  最初に、ケーソン式湾岸構造物２の上部または内部（例えば、地上またはケーソン３の内部）から基礎捨石層１の下端部まで削孔する。削孔は孔壁をケーシング９で保持しなから削孔ビット１０によって行う。また、必要に応じて削孔効率を高めるために超高速ジェットを併用してもよい。
▲２▼  次に削孔ビット１０を引き抜き、次にケーシング９を徐々に引き上げながら、ケーシング９の先端から基礎捨石層１内に固化材を吐出する。
【００１４】
その際、固化材として例えば水中不分離コンクリートを使用し、また基礎捨石層１の空隙率や充填範囲に応じて固化材量を適当に決定する。基礎捨石層１内に吐出された固化材が固化することで、基礎捨石層１が岩盤の如く一体化して硬質のロックカバー（基礎捨石固化層）が形成される。
次に、再び孔壁をケーシング９で保持しながら削孔ビット１０によって基礎捨石層１より下方の海底地盤中に造成された改良土の下端部（液状化対象層の下面）までケーシング掘りを行う。
次に、削孔ビット１０とケーシング９を引き抜き、その後に噴射・攪拌用ロッド１１を建て込む。
次に、噴射・攪拌用ロッド１１を、その先端から改良土内に固化材を射出しながら徐々に引き上げることにより、基礎捨石層１の下端部まで改良土と固化材とが攪拌・混合されて形成される固化改良体１２を造成する。
【００１５】
その際、固化材を直接、地盤中に超高速ジェットすることにより隣接する固化改良体１２どうしをブラスト効果により確実に一体化し、先行固化改良体と後行固化改良体相互の密着を図るものとする。
【００１６】
以上の作業を所定の平面範囲内で繰り返し行って基礎捨石層１より下方の海底地盤中に複数の固化改良体１２を造成する。その際、基礎捨石層１は、岩盤の如く一体化して硬質のロックカバー（基礎捨石固化層）をなしているので、地盤改良時のゆるみによって基礎捨石層１を形成している基礎捨石の落ち込みや固化改良体１２のばらつき等を確実に防止でき、きわめて確実な地盤改良を行うことができる。
【００１７】
なお、基礎捨石層１より下方の海底地盤を地盤改良する方法としては、必ずしも前記のような方法によらなくてもよく、要するに基礎捨石層１より下方の海底地盤を硬質の安定な地盤に改良できる方法であれば公知の方法で行ってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明した構成からなり、特に基礎捨石層を固化することで、地盤改良時のゆるみによる基礎捨石の落ち込みや固化改良体のばらつき等を確実に防止でき、きわめて確実な地盤改良を行うことができる。
【００１９】
また、基礎捨石層の固化体が、地盤改良施工時に上部のカバー（ロックカバー）として働くため、固化改良体の造成を確実に行うことができる。
さらに、基礎捨石層に空隙がなくなりスライムの流出や海水の汚濁も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｂ）はともに、ケーソン岸壁およびその耐震補強方法を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）はケーソン岸壁の支持地盤中に耐震補強の目的で行われる地盤改良方法の一例を示す施工図である。
【図３】ケーソン岸壁の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基礎捨石層
２  ケーソン岸壁
３  ケーソン
４  砂
５  コンクリート製の蓋
６  地盤
７  裏込め割石
８  裏込め土
９  ケーシング
１０  削孔ビット
１１  噴射・攪拌用ロッド
１２  固化改良体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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