JP2004011246A - 補強土構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直な壁面又は急勾配の法面に沿って法面保持部材を配置するとともに、盛土中に補強グリッドを埋設して、土とグリッドとが一体となった複合体を形成する補強土構造において、簡単な構造及び低廉な費用で法面保持部材とグリッドとを連結する。
【解決手段】法面保持部材４から盛土中に、ほぼ水平に棒状鋼材４１ａを突き出し、この棒状鋼材を曲げ加工することによって凸状部４１ｂを形成する。この凸状部の法面側に、法面とほぼ平行な方向に長い連結部材３を配置する。この連結部材には所定間隔で突出部が形成されており、この突出部を補強グリッド２の主部材２１間に突き入れて係止する。補強グリッドと法面保持部材間の引張力は、補強グリッドから連結部材に伝達されるとともに、連結部材が凸状部に係止され、法面保持部材に伝達される。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転圧しながら所定の高さに構築される盛土中に盛土補強グリッドを埋設し、土と盛土補強グリッドとが一体となった複合体を構成することによって、鉛直壁面又は急勾配の法面を有する盛土の構築を可能とする補強土構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
盛土の側部を鉛直な壁面又は急勾配の法面とする場合には、古くから擁壁が用いられており、躯体の重量で土圧を支える形式、コンクリートの躯体及びフーチングを逆Ｔ型又は逆Ｌ型に構築し、コンクリートフーチング上の土の重量とコンクリート躯体の曲げ抵抗力によって土圧を支える型式等がある。
【０００３】
これに対し、コンクリート等からなる構造物で土圧を支えるのではなく、盛土自体を補強してほぼ鉛直な壁面又は急勾配の法面を維持しようとする、いわゆる補強土構造が提案されている。これは、盛土の転圧時にほぼ水平に盛土補強材を埋め込んで、盛土補強材と土とが摩擦力で一体となった複合体を形成するとともに、盛土補強材の端部には、土粒子の崩壊を防ぐためにスキンと称される法面保持部材を用いるものである。上記法面保持部材には、プレキャストコンクリート板や鋼板が多く用いられ、盛土補強材としては帯状鋼板、鉄筋、繊維補強された合成樹脂等が用いられる。また、法面保持部材を用いずシート状又はネット状の材料を盛土補強材として用い、この盛土補強材の端部で土塊を包み込むようにして壁面を形成するものもある。
【０００４】
上記盛土補強材のうち、帯状鋼板や鉄筋では防食対策が必要となるのに対し、高分子繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の束を合成樹脂で一体化した部材を盛土補強材として用いると、防食等が不要になるという利点がある。特に、上記非金属繊維を格子状に固めた部材を用いると土との一体性が良好で、盛土を有効に補強することができる。
【０００５】
ところが、上記非金属繊維を固めた部材は鋼材に比べて延性が小さく、法面保持部材と溶接やボルトによって直接に接合することができない。このため、例えば次のような手段が提案されている。
【０００６】
特開２００１−１１５４５１号公報には、ガラス繊維を熱硬化性樹脂で固めて形成されたグリッドの端部に、ステンレススチール板で補強されたプレートを貼着し、このプレートに設けた貫通孔に鋼等の金属部材を係止して法面保持部材と連結する技術が記載されている。
【０００７】
また、特開平８−２８４１７３号公報には、図８に示すように、グリッド１０１の格子中間部をエキスパンドメタル１０２の開口に挿入し、反対側へ突き出したフープ状部分１０１ａにロッド１０３を挿通することによって、グリッド１０１とエキスパンドメタル１０２とを連結する技術が記載されている。なお、上記エキスパンドメタル１０２は法面保持部材として用いられるものであり、法面に沿って配置される部分の下部を水平に折り曲げて上記グリッド１０１が連結される。
【０００８】
上記の他、繊維補強された合成樹脂のクリップを多数用いてグリッドと法面保持部材に固定された鋼部材とを連結する技術等も知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術には、次のような問題点がある。
特開２００１−１１５４５１号公報に記載の技術では、グリッドの端部に補強プレートを接着するのに多くの工数を要し、グリッドの加工費用が増大してしまう。
また、特開平８−２８４１７３号公報に記載の技術では、極めて柔軟に変形が可能で小さな曲率で曲げることができるグリッドしか使用できず、ガラス繊維等を用いたグリッドでは使用が難しい。つまり、グリッドは、非金属繊維を合成樹脂で固めるため、ある程度の曲げ剛性を有するものとなり、図８に示すように、格子中間部をエキスパンドメタルの開口に挿入して用いることが難しいものが多い。
一方、グリッドを多数のクリップを用いて連結する技術も、クリップを多数用いるため、連結のための費用が多大となってしまう。
【００１０】
本願発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構造及び低廉な費用で法面保持部材とグリッドとを連結することができる補強土構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、　盛土側部の鉛直壁面又は急勾配の盛土法面に沿って配置され、盛土を構成する土粒子の崩落を抑止する法面保持部材と、　前記法面保持部材から盛土中に、ほぼ水平に突き出した複数の棒状鋼材と、　非金属繊維の束を合成繊維で固めることによって格子状に成形され、盛土中にほぼ水平に埋め込まれる盛土補強グリッドと、　前記盛土補強グリッドが係止されるとともに、前記棒状鋼材に係止され、該棒状鋼材と前記盛土補強グリッドとを接合する連結部材とを備え、　前記棒状鋼材は、曲げ加工によって形成された凸状部を有し、　前記連結部材は、前記盛土法面とほぼ平行で水平方向に軸線を有する部材であって、法面側から前記凸状部に当接して係止されていることを特徴とする補強土構造を提供する。
【００１２】
この補強土構造では、盛土補強グリッドが、一旦連結部材に係止され、この連結部材が棒状鋼材に係止されるので、棒状鋼材の配置の間隔が粗くても、連結部材の形状を適切に選択することにより、グリッドに応力が集中するのを回避して、法面保持部材と盛土補強グリッドとの間に引張力を伝達することができる。
また、連結部材は、法面と平行に配置され、法面側から棒状鋼材の凸状部に当接されているので、法面と直角方向の引張力を確実に伝達できる状態で係止される。さらに、連結部材は、棒状部材の凸状部より法面側に載置するだけで簡単に係止することができ、施工を容易かつ簡単に行うことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の補強土構造において、　前記法面保持部材は、上下方向に配置された棒状の鋼部材と水平方向に配置された棒状の鋼部材とを組み合わせて格子状とされ、上部が盛土法面に沿って配置されるとともに、上下方向に配置された前記棒状の鋼部材の下部がほぼ水平方向に折り曲げられ、盛土中に埋め込まれた前記棒状鋼材となっているものとする。
【００１４】
この補強土構造では、法面保持部材と棒状鋼材とが一体となった部材を簡単にかつきわめて安価に製作することができる。なお、法面保持部材は格子の間隔が大きいと土がこぼれ落ちることもあり得るが、格子状となった棒状の部材の内側に、ネット等を配置することによって土粒子の崩落を防止することができる。また、このネットに植物の種子を付着させておくことにより、早期の緑化が可能となる。
【００１５】
請求項３に係る発明は請求項１に記載の補強土構造において、　前記連結部材は、軸線方向に所定の間隔で突出部を有し、該突出部を、前記盛土補強グリッドの法面付近から盛土中に伸びた部材間のそれぞれに突き入れ、該盛土補強グリッドの法面と平行な部材に当接して係止するものとする。
【００１６】
この補強土構造では、盛土補強グリッドの法面付近から盛土中に伸びた部材のそれぞれには引張力が作用するが、これらの引張力が部材間のそれぞれに突き入れられた突出部を介して連結部材に作用する。そして、連結部材の剛性によって棒状鋼材に伝達される。したがって、盛土中に伸びた部材に作用する引張力は法面保持部材に円滑に伝達され、盛土補強部材には過大な支圧応力や曲げ応力が作用するのが回避される。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の補強土構造において、　前記凸状部は、前記棒状部材の中間部分をループ状に上方に曲げ上げたものとする。
【００１８】
棒状鋼材の中間部分をループ状に曲げ上げることによって剛性の高い凸状部が形成される。したがって、盛土補強グリッドの引張力は連結部材を介して確実に棒状鋼材に伝達される。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の補強土構造において、　前記棒状鋼材のループ状に曲げ上げられた部分が前記盛土補強グリッドの格子に突き入れられ、　該棒状鋼材の内側であって前記連結部材に係止された盛土補強グリッドの上側に鋼ロッドが挿入されているものとする。
【００２０】
この補強土構造では、上記盛土補強グリッドが棒状鋼材の上側で連結部材に係止されるとともに、この盛土補強グリッドの上側に鋼ロッドが配置される。そして、この鋼ロッドが棒状鋼材のループ状となった部分に挿通され位置が拘束される。したがって、盛土補強グリッドは棒状鋼材と鋼ロッドとの間にあって、上下方向から押さえ付けられ、施工中において盛土用の土が動いた場合等にも、連結部材との係合がはずれることがなく維持される。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の補強土構造において、　前記棒状鋼材の凸状部から該凸状部の法面側の水平部分にかけて、該棒状部材の外周面における軸線方向の曲率が対向する前記連結部材の外周面とほぼ同じ曲率となり、該棒状部材の軸線に沿って接触するように、該棒状鋼材又は連結部材が曲げ加工されているものとする。
【００２２】
この補強土構造では、連結部材の外周面が棒状鋼材の凸状部から法面側の水平部にかけて当接される。したがって、連結部材は棒状鋼材にほぼ密着した状態で配置され、盛土補強グリッドから連結部材に伝達された力は、円滑に棒状鋼材に伝達される。
また、連結部材は棒状鋼材の上に安定した状態で載置することができるので、施工時における連結部材の配置及び所定の位置に維持することが容易となる。つまり、連結部材を棒状鋼材にスポット溶接によって位置を仮固定したり、細い線材を用いて結束する等の手間を省略又は簡易化することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である補強土構造を示す概略断面図である。また、図２は同じ補強土構造の要部を示す拡大断面図である。
この補強土構造は、盛土１中に盛土補強グリッド２がほぼ水平に埋め込まれ、この盛土補強グリッド２は連結部材３を介して法面保持部材４と接合されており、法面保持部材４が、急勾配の法面５における土の崩落を防止するものとなっている。そして、上記盛土補強グリッド２及び法面保持部材４は盛土１の造成にともなって複数組が上方に積層して設置され、急勾配の法面５が所定の高さまで形成されている。
【００２４】
上記盛土補強グリッド２は、径が２０μｍ程度のガラス繊維数千フィラメントを束ねてビニールエステル等の熱硬化樹脂で固めたものであり、さらに上記ガラス繊維を束ねたものが、図３に示すように格子状に一体化されている。この盛土補強グリッド２は等方性のものではなく、大きな引張力が作用する方向つまり法面から盛土中に伸びる方向Ａには主部材２１が密に配置され、法面と平行な方向Ｂには粗く配置されており、主部材２１の間隔が約３０ｍｍ、法面と平行な方向の部材２２の間隔は約１００ｍｍとなっている。このような構成により、盛土を拘束する方向Ａには大きな引張耐力を有するとともに、これと直角の方向Ｂの部材２２は土との一体化を高めるように作用し、盛土１からの抜け出しに対して大きな抵抗力を有する。
また、法面と平行な部材２２は、連結部材３と当接され、連結部材３に力を伝達する機能をも有するものとなっている。
【００２５】
上記法面保持部材４は、図４に示すように、棒状の鋼部材を溶接によって格子状に組み立てた溶接金網が用いられており、下部４ａが水平方向に折り曲げられ、盛土中に埋め込まれるものとなっている。
【００２６】
法面に沿って傾斜した部分４ｂで上下方向に配置される棒状の鋼部材４１は直径が７ｍｍの円形断面を有する棒鋼であり、６０ｍｍの間隔で配置されている。そして、この鋼部材４１の水平に折り曲げられた部分４１ａが請求項１における棒状鋼材として機能するものであり、先端付近で上方に曲げ上げられ、フープ状になった凸状部４１ｂが形成されている。
一方、この棒状の鋼部材と直角方向に配置された棒状の鋼部材４２は、直径が６ｍｍのものが用いられ、所定の間隔で配置される。
【００２７】
法面に沿って傾斜した部分の上端付近には、水平方向に棒状のスティフナー４３が法面の表面側に添設されている。このスティフナー４３には、斜連結材４４のフック状となった一端が係止され、斜連結材の他端は、上記凸状部４１ｂの内側に挿通された鋼ロッド６に係止されている。これにより、法面に沿って傾斜した部分４ｂが盛土１の土圧によって外側に変形するのを拘束するようになっている。
【００２８】
連結部材３は、図３に示すように、Ｌ型断面の型鋼が用いられ、所定の間隔で矩形の切り欠き３ａを設けることにより、盛土補強グリッド２と係止するための突出部３ｂが形成されている。
【００２９】
上記連結部材３は、図２及び図５に示すように、水平に折り曲げられた棒状の鋼部材４１ａの凸状部４１ｂに法面側から当接され、矩形の切り欠き３ａに盛土補強グリッド２の主部材２１が収容される。そして、グリッドの法面と平行な部材２２が連結部材３の突出部３ｂの平坦な立面に当接して係止される。このとき、連結部材の突出部３ｂは、棒状の鋼部材の凸状部４１ｂと位置が対応するように配置され、盛土補強グリッド２の主部材２１間に突き入れられて、盛土補強グリッド２の係合を阻害しないようになっている。
なお、法面保持部材４の盛土側にはネット７が配置され、盛土の土粒子がこぼれ落ちるのを抑えるようになっている。また、このネット７には植物の種子が付着されており、種子の発芽によって法面の緑化が促進されるようになっている。
【００３０】
このような補強土構造では、転圧された盛土１の土圧が法面保持部材４に作用し、この力は上下方向の棒状の鋼部材４１が水平方向に折り曲げられた部分４１ａ（請求項１における棒状鋼材として機能する部分）を介して凸状部４１ｂに伝達される。そして、連結部材３を介して係合された盛土補強グリッド２の引張力によって変位が拘束される。これによって法面が崩壊することなく保持される。また、盛土補強グリッド２は盛土１と一体化されて盛土を補強するものとなり、盛土が円弧状に滑動するのを抑止する。
【００３１】
また、この補強土構造を構築する際には、水平に折り曲げられた部分を含む法面保持部材４を所定の位置に設置し、連結部材３を法面側から凸状部４１ｂに当接する。そして、盛土補強グリッド２を上方から載置するだけで連結部材３と係止させることができる。したがって、盛土補強グリッド２と法面保持部材４とを現場において簡単に接合することができ、作業の効率化によるコストの低減が可能となる。
なお、連結部材３は凸状部４１ｂに対して所定の位置に保持するために、溶接で仮固定してもよいし、細い線材で凸状部４１ｂに結束してもよい。
【００３２】
図６は、図２、図３及び図５に示す連結部材３に代えて用いることができる連結部材の他の例を示す概略斜視図である。また、図７は、この連結部材を用いた補強土構造の要部断面図である。この連結部材５１は、帯状の鋼板材をＬ型の断面の長い部材となるように曲げ加工して形成されている。そして、矩形の切り欠き５１ａが所定の間隔で形成され、切り欠き間の突出部５１ｂが盛土補強グリッド２の主部材２１間に突き入れられて係止されるものとなっている。
【００３３】
この連結部材５１のＬ型となった断面の外側周面は、曲率が棒状の鋼部材４１の凸状部４１ｂにおける周面の軸線方向の曲率とほぼ同じとなっており、図７に示すように連結部材５１と棒状の鋼部材に形成された凸状部４１ｂとが広い面積で当接される。したがって、これらの部材間で力が円滑に伝達されるとともに、連結部材５１は凸状部４１ｂの法面側に載置するだけで、安定した状態で保持される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る補強土構造では、盛土に埋め込まれる盛土補強グリッドを、連結部材を介して法面保持部材に確実に連結することができる。また、連結部材と盛土補強グリッドと、及び連結部材と棒状鋼材とを簡単に係止して連結することができ、施工を容易かつ簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である補強土構造を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す補強土構造の要部を示す拡大断面図である。
【図３】図１に示す補強土構造で用いられる盛土補強グリッド及び連結部材の概略斜視図である。
【図４】図１に示す補強土構造で用いられる法面保持部材の概略斜視図である。
【図５】図１に示す補強土構造における盛土補強グリッドと棒状の鋼部材との連結部を示す概略斜視図である。
【図６】図２、図３及び図５に示す連結部材３に代えて用いることができる連結部材の他の例を示す概略斜視図である。
【図７】図６に示す連結部材を用いた補強土構造の要部断面図である。
【図８】従来から知られている盛土補強材と法面保持部材との接合構造を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１　　盛土
２　　盛土補強グリッド
３　　連結部材
３ａ　　切り欠き
３ｂ　　突出部
４　　法面保持部材
５　　法面
６　　鋼ロッド
２１　　盛土補強グリッドの主部材
２２　　盛土補強グリッドの法面と平行な部材
４１　　法面保持部材の上下方向に配置される棒状の鋼部材
４１ａ　　棒状の鋼部材４１の水平に折り曲げられた部分
４１ｂ　　凸状部
４２　　法面保持部材の水平方向に配置される棒状の鋼部材
４３　　スティフナー
４４　　斜連結材
５１　　連結部材

Claims (6)

1. 盛土側部の鉛直な壁面又は急勾配の盛土法面に沿って配置され、盛土を構成する土粒子の崩落を抑止する法面保持部材と、
   前記法面保持部材から盛土中に、ほぼ水平に突き出した複数の棒状鋼材と、
   非金属繊維の束を合成繊維で固めることによって格子状に成形され、盛土中にほぼ水平に埋め込まれる盛土補強グリッドと、
   前記盛土補強グリッドが係止されるとともに、前記棒状鋼材に係止され、該棒状鋼材と前記盛土補強グリッドとを接合する連結部材とを備え、
   前記棒状鋼材は、曲げ加工によって形成された凸状部を有し、
   前記連結部材は、前記盛土法面とほぼ平行で水平方向に軸線を有する部材であって、法面側から前記凸状部に当接して係止されていることを特徴とする補強土構造。
2. 前記法面保持部材は、上下方向に配置された棒状の鋼部材と水平方向に配置された棒状の鋼部材とを組み合わせて格子状とされ、上部が盛土法面に沿って配置されるとともに、上下方向に配置された前記棒状の鋼部材の下部がほぼ水平方向に折り曲げられ、盛土中に埋め込まれた前記棒状鋼材となっていることを特徴とする請求項１に記載の補強土構造。
3. 前記連結部材は、軸線方向に所定の間隔で突出部を有し、該突出部を、前記盛土補強グリッドの法面付近から盛土中に伸びた部材間のそれぞれに突き入れ、該盛土補強グリッドの法面と平行な部材に当接して係止すること特徴とする請求項１に記載の補強土構造。
4. 前記凸状部は、前記棒状鋼材の中間部分をループ状に上方に曲げ上げたものであることを特徴とする請求項１に記載の補強土構造。
5. 前記棒状鋼材のループ状に曲げ上げられた部分が前記盛土補強グリッドの格子状となった部材間に突き入れられ、
   該棒状鋼材の内側であって前記連結部材に係止された盛土補強グリッドの上側に鋼ロッドが挿入されていることを特徴とする請求項４に記載の補強土構造。
6. 前記棒状鋼材の凸状部から該凸状部の法面側の水平部分にかけて、該棒状鋼材の外周面における軸線方向の曲率が、対向する前記連結部材の外周面とほぼ同じ曲率となり、該棒状鋼材の軸線に沿って該連結部材と接触するように、該棒状鋼材又は連結部材が曲げ加工されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の補強土構造。

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