Reinforcing structure for embankment
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SOLUTION: A specified number of horizontally crossing columnar soil cement bodies 5 are constructed in the longitudinal direction of the track in parallel or zigzag in the inside of the embankment 1 for the track bed. steel rods 6 (RC steel rod) for reinforced concrete are inserted into the soil cement bodies 5, and a tension is introduced into the RC steel rods 6 to impart a prestressed force (compression force) to the soil cement bodies 5 and enhance the rigidity of the soil cement bodies 5 and protrude the bodies 5 upwards to keep flat the upper face of the track bed against the weight of rolling stocks or the like and prevent ballast from settling. Further, the embankment for the track bed is formed to have a vibration-resistant reinforced structure by reinforcing the embankment with a specified number of rigid soil cement bodies 5.
COPYRIGHT: (C)2000,JPO，下面是Reinforcing structure for embankment专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道路盤盛土、道路盛土、築堤などに適用される盛土の補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般に、鉄道における軌道はレールと枕木と道床バラストなどから構成され、車両から軌道に加えられた力は道床バラストからその下部の路盤盛土へと伝達される。 そのため、路盤盛土の強度が弱い場合には、通過する車両の荷重等により道床バラストが沈下し、砕石を補充するという手間のかかる作業が必要となり、あるいはレールと架線を平行調整する面倒な作業が必要となる。
【０００３】本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、盛土の強度を高め、鉄道路盤盛土の場合には従来の道床バラストの沈下による手間のかかる作業を解消することができ、また耐震補強としても有効な盛土の補強構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の盛土の補強構造は、盛土内を水平方向に横断する柱状のソイルセメント体を構築すると共に、このソイルセメント体内に緊張材（ＰＣ鋼棒、あるいは鉄筋コンクリート用鋼棒など）を挿通してソイルセメント体にプレストレスを導入し、これらソイルセメント体および緊張材を盛土長手方向に間隔をおいて配設したことを特徴とする（請求項１）。
【０００５】本発明のもう一つの盛土の補強構造は、盛土内の盛土横断方向の両端部にそれぞれソイルセメント体を構築すると共に、この一対のソイルセメント体内に緊張材（ＰＣ鋼棒、あるいは鉄筋コンクリート用鋼棒など）を挿通し各ソイルセメント体を定着部として緊張材に引張力を導入し、これらソイルセメント体および緊張材を盛土長手方向に間隔をおいて配設したことを特徴とする（請求項２）。
【０００６】本発明が適用される盛土としては、鉄道路盤盛土、道路盛土、築堤などがある。 盛土の高さ方向に関しては、適用対象や盛土の高さ等に応じて、ソイルセメント体を１本ないし上下に間隔をおいて複数本構築すればよい。
【０００７】請求項１の盛土補強構造においては、ソイルセメント体内の中心または中心よりも下方に緊張材を配設して緊張材に引張力を付与し、ソイルセメント体に圧縮力を付与することにより、ソイルセメント体の剛性が向上すると共に、ソイルセンメト体が上方に凸形状（キャンバー）となり、車両荷重等に対して盛土の上面が平坦を保持し、鉄道路盤盛土であれば道床バラストの沈下が防止される。 さらに、盛土が所定数の剛性の高いソイルセメント体で補強され、盛土を耐震補強構造とすることができる。
【０００８】請求項２の盛土補強構造においては、両端部のソイルセメント体の中心または中心よりも下方に緊張材を配設して緊張材に引張力を付与し、両端部のソイルセメント間の盛土に圧縮力を付与することにより、盛土の剛性が向上し、請求項１と同様に、車両荷重等に対して盛土の上面が平坦を保持し、鉄道路盤盛土であれば道床バラストの沈下が防止される。 さらに、盛土の剛性が向上することで、盛土を耐震補強構造とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。 この実施態様は鉄道路盤盛土に適用した例である。 図１は本発明の鉄道路盤盛土の補強構造の１例を示す横断面図、図２は本発明の鉄道路盤盛土の補強構造の他の例を示す横断面図、図３は前記補強構造において２種類のソイルセメント体配列方式を併せて示した平面図である。
【００１０】図１において、横断面が台形の路盤盛土１
の上面に道床バラスト２が敷設され、この道床バラスト２の上にレール３および枕木が設置され、その上方に架線４が架設されている。
【００１１】このような路盤盛土１の内部に水平方向に横断する柱状の直径が３００〜５００ｍｍ程度のソイルセメント体５を構築すると共に、このソイルセメント体５の内部に直径が例えば３５ｍｍの鉄筋コンクリート用鋼棒（ＲＣ鋼棒）６を挿通し、このＲＣ鋼棒６に引張力を付与することでソイルセメント体５にプレストレス（圧縮力）を導入し、ソイルセメント体５の剛性を高める。
【００１２】ソイルセメント体５は、路盤盛土１の高さ方向に関しては、路盤盛土１の高さ等に応じて１本あるいは複数本配設し、図示例では、上下二段に配設し、路盤盛土１の上面と上部のソイルセメント体５との間隔、
上部と下部のソイルセメント体５の間隔を１．０〜１．
５ｍとしている。
【００１３】軌道長手方向に関しては、図３に示すように、軌道長手方向に所定の間隔をおいて所定数配設すると共に、図３の上部に示すように、上下二段のソイルセメント体５が同じ位置に位置する並列方式、あるいは、
図３の下部に示すように、上下二段のソイルセメント体５が千鳥配列となる千鳥方式とする。
【００１４】ソイルセメント体５は、アンカーによる斜面強化等に用いられるソイルセメント工法を応用して構築すればよく、回転ロッドに掘削翼・共回り防止翼・攪拌翼等を設けた施工機械を使用し、例えば、路盤盛土１
を水平に掘削し、回転ロッド先端からセメントミルクを吐出して掘削した土と攪拌混合し、回転ロッドが反対側の端部まで達すると、回転ロッドを逆転させて引き抜く。 この引き抜きの際にはセメントミルクを吐出しながら回転ロッドの体積分をセメントミルクにより埋める。
【００１５】ＲＣ鋼棒６は、前記施工機械の回転ロッド内に予め挿入しておき、掘進後にＲＣ鋼棒６を残して回転ロッドを引き抜くことによりソイルセメント体５内に配設する。 あるいは、ソイルセンメントが硬化する前に適当な圧入機械によりソイルセメント体５の中心部に圧入することで配設することもできる。 また、ＲＣ鋼棒６
は、ソイルセメント体５の中心線よりも下側に配置することにより、プレストレス導入後にソイルセメント体５
を上に向かって凸形状（キャンバー）とすることができ、車両荷重等に対して路盤盛土１の上面を平坦に保持することができる。
【００１６】また、ソイルセメント体５へのプレストレスの導入は、ポストテンション方式で行うことができる。 このポストテンション方式の場合には、硬化前のソイルセメント体５内にＲＣ鋼棒６をその両端がソイルセメント体５の両端面から突出するように配設し、ソイルセメント体５が硬化して所定の強度が発現した時点で、
緊張用ジャッキによりＲＣ鋼棒６を引張り（片引きあるいは両引き）、特殊座金（支圧板）７とナット８、あるいは楔定着金具などを用いて固定し（図１参照）、ソイルセメント体５にプレストレスを導入する。
【００１７】なお、ＲＣ鋼棒６はシースや被覆材料で被覆しておき、シースの場合は、プレストレス導入後にセメントミルクを注入してＲＣ鋼棒とソイルセメントの間に付着を与えると共に、防錆を施す。 また、ＲＣ鋼棒６
にはエボキシ樹脂等の錆止め防止材を塗布しておくのが好ましい。
【００１８】ここで、一般のプレストレスコンクリートの場合は緊張材にＰＣ鋼棒が使用されるが、本発明の場合には、ソイルセメント自体の強度が大きくないため、
ＲＣ鋼棒を用いるのが好ましい。 導入するプレストレスはＲＣ鋼棒の弾性変形内の引張強度とする。 ＲＣ鋼棒を弾性限度内で使用すれば、リラクゼーションは発生せず、長期にわたって所定のプレストレスが維持される。
なお、ＲＣ鋼棒の代えてＰＣ鋼棒を使用してもよい。
【００１９】なお、ソイルセメント体５へのプレストレスの導入は、プレテンション方式で行うこともできる。
このプレテンション方式の場合には、ソイルセメント体５の構築後、ソイルセメントが硬化する前にＲＣ鋼棒６
をソイルセメント体５を貫通するように配設し、次いで外部の緊張装置でＲＣ鋼棒６に引張力を与え、ソイルセメント体５の硬化後にＲＣ鋼棒６の両端部を切断してＲ
Ｃ鋼棒６の引張力をＲＣ鋼棒とソイルセメントの付着によりソイルセメント体に伝えてソイルセメント体５にプレストレスを導入する。
【００２０】また、ＲＣ鋼棒６の挿入は、前述したようにソイルセメント体５の構築と同時に挿入（埋設）するのが基本であり、図示例ではＲＣ鋼棒６をソイルセメント体５内に１本配設する場合を示したが、これに限らず、ソイルセメント体５内に後挿入により複数本のＲＣ
鋼棒６を配設することも可能である。
【００２１】次に、図２の盛土の補強構造においては、
図１のソイルセメント体５の中間部を無くし両端部のみとし、この両端部のソイルセメント体９、９をＲＣ鋼棒またはＰＣ鋼棒１０の定着部として用い、ＲＣ鋼棒またはＰＣ鋼棒１０に引張力を導入することにより、またソイルセメント体９、９間の盛土にプレストレスを導入することにより、路盤盛土１の剛性が向上する。
【００２２】ソイルセメント体９の構築は、前述した施工機械を用い路盤盛土の両側から所定深さだけ行なえばよく、図１の盛土を横断する柱状のソイルセメント体５
と比較して安価に構築することができる。 なお、盛土の高さ方向および長手方向に関しては、図１の場合と同様である。
【００２３】ＲＣ鋼棒またはＰＣ鋼棒１０は、図１の場合と同様に、硬化前のソイルセメント体９、９を貫通するように配設し、硬化して所定の強度が発現した時点で緊張用ジャッキにより引張力を導入する。 また、このポストテンション方式に限らず、プレテンション方式を採用することもできる。 また、図１の場合と同様に、ＲＣ
鋼棒またはＰＣ鋼棒１０を複数本配設してもよい。 さらに、シースや被覆材料も図１に同様にＲＣ鋼棒またはＰ
Ｃ鋼棒１０に設ける。
【００２４】なお、以上は鉄道路盤盛土に本発明を適用した例を示したが、道路盛土や築堤などにも本発明を適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の盛土の補強構造は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏することができる。
【００２６】(1) 図１の場合には、盛土を横断するソイルセメント体の剛性が向上すると共に、ソイルセメント体を上方に凸形状とすることができ、図２の場合には、
両端のソイルセメント体を定着部として引張力が導入される緊張材および定着部間の盛土に導入されるプレストレスにより盛土の剛性が向上し、車両荷重等に対して路盤盛土の上面を平坦に保持することができ、道床バラストの沈下を防止することができる。 これにより、鉄道路盤盛土であれば、従来の砕石を補充するという手間のかかる作業、あるいはレールと架線を平行調整する面倒な作業を解消することができる。
【００２７】(2) さらに、図１の場合、盛土が所定数の剛性の高いソイルセメント体で補強されるため、図２の場合には、緊張材により盛土の剛性が向上するため、盛土を耐震補強構造とすることができる。
【図１】本発明の盛土の補強構造を鉄道路盤に適用した例を示す横断面図である。
【図２】本発明の盛土の補強構造の他の例を示す横断面図である。
【図３】図１または図２の補強構造の平面図である。
１……路盤盛土 ２……道床バラスト ３……レール ４……架線 ５……ソイルセメント体 ６……鉄筋コンクリート用鋼棒（ＲＣ鋼棒）またはＰＣ
鋼棒 ７……特殊座金（支圧板） ８……ナット ９……ソイルセメント体 １０……ＲＣ鋼棒またはＰＣ鋼棒
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