基礎形式基礎構造

全文

(1)土木学会第70回年次学術講演会(平成27年9月). Ⅵ‑576. 鉄道乗降場における基礎形式選定の検討 JR 東日本東京工事事務所. ○正会員天野和信正会員加藤精亮正会員鈴木啓晋. １．はじめに鉄道乗降場の基礎形式を選定する際，構造物全体の構造計画を考慮した上で，当該地盤の情報を的確に評価し，基礎構造物を決定する必要がある．そこで，各乗降場計画の設計の簡略化を目的として，幅員や地盤条件等の乗降場設計条件を大別して基礎形式の選定を行った．本稿では，基礎形状ごとに構造検討を行い，施工性，経済性の面から評価し，基礎形式を選定したのでその概要について述べる．２．設計条件 (1)地盤条件今回基礎形式を検討する際に使用した地層 A 及び地層 B の柱状図を図-1，2 に示す．図-1 に示す地層 A はローム層が約 3m その下に礫層が約 6m となり，ローム層が薄く，支持層となる礫層までが浅くなっている．図 -2 に示す地層 B はローム層が 7m その下に礫層が 3.5m となり，ローム層が厚く，支持層となる礫層までが深くなっている． (2)荷重条件荷重状態は，常時，一時，地震時に対して計算を行った．上部構造による荷重条件は，乗降場の幅員を 2.5m ～9.5m の 8 ケース，上屋及びホームドアの有無で 3 ケース，ホーム形式を相対式と島式の 2 ケースとし，これらを組み合わせ，構造解析及び照査を行った．なお，各基礎構造物は線路方向に 5m 間隔で設置する．３．検討した基礎構造形式今回の検討では，以下の 5 つの基礎形式について比較検討を行った． ①RC 直接基礎(桁式ホーム) ②プレボーリング H 鋼杭(桁式ホーム) ③羽根付鋼管杭(桁式ホーム) ④深礎杭(桁式ホーム) ⑤プレキャスト L 型擁壁(盛土式ホーム) ４．構造解析及び照査結果. 図-１Ａ層の柱状図. (1)基礎形式別の構造解析及び照査結果構造解析を実施し，構造物の変位，基礎の支持力，部材の断面力等の照. 基礎形式基礎構造. 査を行った．「A 層，ホーム幅員 3.5m，上屋有ホームドア有」という条件を例にとり，基礎形式毎に. 水平変位転倒鉛直支持水平支持. 図-２Ｂ層の柱状図. 表-１基礎形式別の構造解析及び照査結果. プレボーリング例羽根付鋼管杭深礎杭 H鋼杭線路方向2900mm H300×300 φ 318.5mm φ 1300mm 線路直角方向1600mm φ 550 杭長3.6m 杭長3.5m 高さ500mm 杭長4.0m 0.74 0.94 0.69 0.77 0.18 0.97 0.07 0.85 0.03 RC直接基礎. プレキャストＬ型擁壁高さ1940mm 底面幅1250mm 上面幅970mm 0.45 0.35 0.39. 構造解析及び照査を行った結果を表-１に示す．ただし，プレキャスト L 型擁壁については，B 層で実施した結果を参考に示す．表-1 には各照査項目において，許容値に対する解析結果の値の比を示した．水平変位の許容値は乗降場が建築限界内に支障しない範囲として，10mm とした．転倒，鉛直支持，水平支持については，キーワード連絡先. 基礎構造物，鉄道乗降場，基礎形式選定〒151-8512 東京都渋谷区代々木 2-2-6 東日本旅客鉄道株式会社. ‑1151‑. ＴＥＬ03-3379-4353.

(2) 土木学会第70回年次学術講演会(平成27年9月). Ⅵ‑576. 建造物設計標準解説 1)に基づいて許容値を算出した．なお，H 鋼杭及び羽根付鋼管杭において，N 値 40 以上の支持層に到達しているために支持力の照査は省略した．この結果から，直接基礎では鉛直支持力，H 鋼杭基礎・羽根付鋼管杭・深礎杭では水平変位，プレキャスト L 型擁壁では転倒に対する照査が基礎形状決定の主たる要因であることが分かった． (2)地質別の構造解析照査結果. 表-２地質別の構造解析及び照査結果. 「ホーム幅員 3.5m，上屋無ホームドア無」という条件を例にとり， H 鋼杭基礎について各層で構造解析及び照査を行った結果を表-２に示す．この結果から，同程度の水平変位に対して，杭先端が支持層に到達している A 層での杭長が短いことが分かる．５．施工性の比較各基礎形式の施工性についてまとめた表を以下に示す．. A層例Ｂ層プレボーリングプレボーリング基礎形式 H鋼杭 H鋼杭 H300×300 H300×300 基礎構造 φ 550mm φ 550mm 杭長4.0m 杭長5.0m 水平変位 4.3mm 4.5mm. 表-３各基礎形式の施工性の比較表. 直接基礎ﾌﾟﾚﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ H 鋼杭羽根付鋼管杭深礎杭ﾌﾟﾚｷｬｽﾄ L 型擁壁. 長所人力による施工が可能で，狭隘な環境においても対応が可能．騒音・振動は極めて小さい．オーガー掘削しモルタルと置換え H 鋼杭を設置するため，周辺地盤を乱す可能性が低い．小型機械での施工が可能で，狭隘箇所でも対応できる．周辺地盤への影響は小さい．人力施工のため，狭隘な環境でも対応が可能で，地中障害物の除去も容易である．躯体は工場製作のため品質管理が容易で，現地に設置後の養生もほとんど不要である．. 短所基礎構築の掘削に対して軌道のバラスト止めや仮土留め工が必要になる．地中に支障物が出現する際には施工が困難で，対応が必要になる．地中支障物への対応は困難．小型機械の場合，打設能力が小さく，杭径・長さに制約を受ける．地下水位以下では止水薬液注入が必要で，注入によって軌道や周辺地盤の隆起が懸念される．大型ブロックでは重機械での運搬・施工や，盛土材料の搬入・設置が必要となる．. 基礎形式の選定にあたっては，作業ヤードや作業時間等の施工環境，地中支障物，電気設備等の支障物など各箇所で最適な施工を検討する必要がある．６．工事費の比較設計条件 A 層，上屋有ホームドア無を例として，ホーム幅員と工事費率の関係を図-3 に示す．工事費率は，ホーム幅員 2.5m で直接基礎を施工する際の工事費に対する各基礎形式の工事費の割合である．なお，工事費は乗降場上部と基礎の建設にかかる費用及び仮設物費用や保安費を考慮して算出した．図-3 の結果から，ホーム幅員 7.5m までは RC 直接基礎，8.5m よりも大きくなるとプレボーリング H 鋼杭が工事費の点では優位になることが分かった．羽根付鋼管杭・深礎杭・プレキャスト L 型擁壁の工事費は RC 直接基礎・プレボーリング H 鋼杭に比べて高くなった．この傾向は他の設計条件でも同様に見られたが，. 図-３ホーム幅員と工事費率の関係. 周辺環境により工期短縮などが見込め優位になる場合がある．実施工では周辺環境により，仮設費や保安費は変動することにも注意が必要である．７．おわりに乗降場の基礎形式について，施工性，経済性による基礎形式の選定を行った．実際の基礎形式選定では，構造物全体の構造計画や制約条件等を考慮して，各箇所で最適の基礎形式を検討する必要があるが，今回の検討結果により，その絞込みが容易になるものと考えている．参考文献 1)日本国有鉄道：建造物設計標準解説基礎構造物抗土圧構造物，1986 年. ‑1152‑.

(3)

基礎形式 基礎構造

基礎形式基礎構造