背景と目的軟弱路盤上バラスト軌道バラスト軌道発生バラストを活用した既設線路盤改良工法軌道沈下の増大噴泥の発生道床状態の悪化軟弱路盤箇所は，通常のつき固め補修効果が持続せず，保守費の増大を招いている。軌道技術研究部軌道技術研究部（軌道・路盤）研究部（軌道・路盤） ⇒道床交換・路盤改良が抜本的な対策課題中村貴久施工延長の延伸化：施工性の向上・施工単価の低減線路内工事：使用重機・作業時間の制限 Railway Technical Research Institute 環境負荷：路盤改良工事による大量の産廃処理土の発生路盤改良体の材料試験発生バラストを活用した路盤改良工法の概要路盤改良層路盤改良効果 • 軌道沈下・噴泥の抑制 • 健全な道床状態の保持一軸圧縮試験載荷方向荷重計グラウト充填工法発生バラスト（砂混じり）バラスト（骨材）+低強度グラウト特徴 2液式の瞬結性で型枠不要普通作業員で対応可能 ) 500 ( 400 力300 応200 kPa 供試体 H600mm×φ300mm Ｂ液（硬化剤）泥水ポンプ 600 変位計発生バラスト新バラスト：施工速度の向上ハンドミキサー一軸圧縮試験発生バラスト（粘性土混じり）発生バラスト No. 路盤種類 0 0.0 ケース1 未対策（粘性土）ケース2 未対策（砂質土）ケース3 グラウト充填路盤（粘性土）ケース4 グラウト充填路盤（砂質土）まくらぎ実物大模型の概要ＰＣまくらぎ3号 × 1本バラスト道床路盤７日養生 0.5 軸ひずみ (%) 1.0 1.5 2.0 バラスト軌道模型 200mm グラウト改良層砂質土路盤：K 値90MN/m 粘性土路盤：K 値50MN/m 30 30 3 3 実物大模型を用いた繰返し載荷試験により，2種類の路盤（砂質土・粘性土）に対して，本工法の路盤改良効果を検討した。路盤変位振幅の推移散水 2.0 路盤変位振幅（mm）繰返し載荷軸重160kN相当発生バラスト（砂混じり）グラウト充填工法の実物大模型試験試験ケースグラウト充填路盤の構築状況載荷試験状況新バラスト発生バラスト（粘性土混じり） 100 使用機材の入手が容易グラウト充填工法の実物大模型試験繰返し載荷試験 100 応力とひずみの関係グラウト注入Ａ液（セメント）発生バラスト：環境負荷低減バラストの粒度分布）%（10080 発生バラスト（粘性土混じり）率分60 発生バラスト（砂混じり）百量40 質過20 新バラスト通0 0.1 1 ふるい目の寸法（10mm）未対策（粘性土） 1.5 未対策（砂質土）グラウト充填路盤（粘性土） 1.0 0.5 0.0 0 グラウト充填路盤（砂質土） 20 40 60 80 100 載荷回数（万回）粘性土路盤は路盤改良効果により路盤変位振幅が半減した。路盤剛性が比較的高い砂質土路盤では，路盤変位振幅の低減効果はわずかであった。 1 グラウト充填工法の実物大模型試験解析による評価まくらぎ沈下量の推移多層弾性解析による逆解析（路盤変位分布）散水 0 0.0 沈下収束 10 未対策（砂質土） 15 沈下継続 20 未対策（粘性土） 25 0 20 40 60 載荷回数（万回） 80 500 K30値 70MN/m3 1500 軟弱な一様地盤に剛性の高い路盤改良層を設けることで，新設線の路盤剛性と同程度まで増大できることを確認した。従来工法との比較（工事費） ①道床・道床・路盤の掘削・路盤の掘削・発生バラスト仮置き 1.0 発生バラスト 0.96 発生グラウト充填バラスト発生バラスト B 本工法は，従来工法に対して材料の運搬時間の短縮，および産廃処理費の削減が可能となる。従来工法との比較（施工延長） 5.5 5.0 h）（ 4.5 産廃費機械等経費間時 4.0 人件費業作材料費工事費 ※コスト削減：産廃処理費，運搬時間コスト削減：産廃処理費，運搬時間 0.99 ※同じ施工延長置換工法グラウト安定処理置換工法グラウト安定処理工法置換工法充填工法工法（ｸﾗｯｼｬﾗﾝ）充填工法 3.0 35cm厚 30cm厚 30cm厚 2割増加 3.5 ②発生バラスト投入・発生バラスト投入・グラウト充填 A 1000 K30値 50MN/m3 従来工法とのコスト比較路盤土路盤材 0 粒度調整砕石 E=180MPa まくらぎ直角方向水平位置 ( mm ) グラウト充填工法発生バラスト路盤土 ②路盤材の搬入・路盤材の搬入・締固め 1.5 路盤改良層 E=1,000MPa 解析設計標準新設線路盤解析一様地盤 50MN/m3 グラウト充填工法（実験）従来工法との作業手順の比較 ①道床・道床・路盤の掘削・路盤の掘削・搬出 1.0 未対策（実験） 100 設計標準新設線路盤 0.5 2.0 -1500 -1000 -500 粘性土路盤では，路盤改良効果により沈下量が半減した。排水条件の悪い砂質土路盤でも，路盤改良効果を発揮した。従来工法（置換工法）軟弱一様地盤路盤改良載荷点まくらぎグラウト充填路盤（砂質土）路盤変位( mm ) まくらぎ沈下量（mm）グラウト充填路盤（粘性土） 5 25cm厚グラウト充填工法 5 6 施工延長（ｍ） 7 同じ施工延長の場合，工事費は概ね同程度となる。本工法は，施工延長を最大で2割程度延伸でき，施工コストを最大15％程度削減することが期待できる。成果のまとめ発生バラストにグラウト材を注入して再利用する路盤改良工法を開発した。本工法は，発生バラストを再利用して剛性の高い路盤を構築することができ，施工延長を最大で２割程度延伸することにより，コストを最大15％程度削減することが期待できる。繰返し載荷試験および現地試験施工により、路盤改良の効果を実証した。実物大軌道模型により沈下抑制効果を確認し，営業線の現地試験施工により軌道の状態を大きく改善できることを実証した。 Railway Technical Research Institute 2