JP2005076274A - 分割式土留めフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 土留めフレームが分割式のため、土留めフレーム輸送時において、トラックへの積込み数量を大幅に増やすことができるともに、法面の勾配が急であっても広い受圧面で崩落圧を支えることが可能な分割式土留めフレームを提供する。
【解決手段】 中心の基部１２と、基部から四方向に伸長するビーム部材１１と、基部１２を介して地盤中に打設されるアンカー部材１３とで構成され、基部１２とビーム部材１１とが分割可能な分割式土留めフレーム１０において、基部１２は略立方体に形成され、基部１２の側壁３０は略矩形状をなす各々のビーム部材１１の基端面１８ａと略同一形状で、かつ各々の基端面１８ａの略全面に当接可能であり、基部１２の側壁３０下縁全周には各々のビーム部材１１の基端板１８の下端部に水平方向に設けられた鉤部１８ｂの内面に着脱可能に嵌合する突起部３２を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地中に埋設されるアンカー部材により斜面（法面）に土留めフレームを固定することで、斜面の崩落を防止する分割式土留めフレームに関する。

道路、河川等の法面の土留め手段として、ブロックを積上げて石垣を形成したり、法面にネットを張ることや法面にコンクリートまたはモルタルの硬化剤を吹き付けたり等、各種の技術手段が用いられている。また、近年よく使用される工法にロックボルト工法がある。本工法は地山に穴を開けた後、穴の中にモルタルセメント等のグラウト材を充填するとともに、その穴の中にロックアンカーと呼ばれる張力棒を挿入する。グラウト材の固化とともにロックアンカーが地山と一体化することで、法面に取り付けた崩落防止用の枠や構造物をこのロックアンカーで固定する工法である。

このロックボルト工法を用いて構造物によって法面を安定化させる方法として、例えば特許文献１には、中心の基部と基部から四方に伸びるビーム部材に鉄筋を配した後、現地で型枠を取付けてコンクリートを打設することにより、地山の凹凸に馴染んだ形状に形成された十文字型ブロックと、ロックアンカーにより地山を安定化させる工法が提案されている。また、特許文献１に記載の従来技術には、上記のブロックを工場で製作後、現地にクレーンで配置する形態が記載されている。

また、特許文献２には、ブロック等のコンクリート成形物を採用することができず、かつ下層に不安定な地盤層がある緩やかな法面において、ブロック等に代わるものとして、複数の羽根部材を中央のガイド部材（基部）に取り付けて一体的な土留めフレームを形成した後、アンカー部材とともに地山を安定化させる工法が提案されている。

特開平８−２３２２７０号公報 特開２００１−６４９７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術および該文献で提案された工法には次のような問題がある。すなわち、ブロックを工場製作後、現地に搬入する従来の工法は特許文献１にも記載されているように、現地での型枠組みなどの手間がかからず迅速に行なえる反面、重量の大きなブロックを搬入して法面に載置する作業が著しく労力を必要とする。実作業では大型のクレーンによってブロックを法面に載置する作業を行なっているが、作業効率は決してよいとはいえない。上記課題を解決するために特許文献１で提案された工法は、労力がかかる重量の大きなブロックの法面への載置作業は不要であるが、現地での型枠組みおよびコンクリート打設の手間やコンクリートが固化するのに時間がかかり、現地施工時間の短縮化は困難である。

特許文献２で提案された工法は、中央のガイド部材（基部）と複数の羽根部材を別体として形成可能であり、現地への搬入および組立てが容易である。また、土留めフレームを固定するアンカー部材は地盤中に打設するのみであり、モルタルやコンクリート等の固化材料を使用しないので施工が容易である。しかしながら、アンカー部材固定に固化材料を使用しないため、アンカー部材に強い張力を与え固定することができないこと、および羽根部材の受圧面積（板厚×長さ）がブロック等のコンクリート成形物に比べて小さいので緩やかな法面の地盤安定化にしか使用できない等の問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、土留めフレームが分割式のため土留めフレーム輸送時において、トラックへの積込み数量を大幅に増やすことができるともに、法面の勾配が急であっても広い受圧面で崩落圧を支えることが可能な分割式土留めフレームを提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る分割式土留めフレームは、中心に配置される基部から放射状に複数のビーム部材が伸長し、前記基部を介して地盤中に打設されるアンカー部材により法面に固定される土留めフレームであって、略矩形状の側壁を有する角柱体に構成された前記基部と、該基部の前記側壁と略全面で当接可能な基端面を有する前記ビーム部材が別体構成され、前記側壁の下縁に沿って突設した突起部と前記基端面の下端部に沿って設けた鉤部とが着脱可能に嵌合するとともに、前記側壁および基端面の上部同士を締着手段により結合固定し得るように構成したことを特徴とする。

前記目的に沿う第２の発明に係る分割式土留めフレームはその典型的態様において、中心の基部と、基部から四方向に伸長するビーム部材と、基部を介して地盤中に打設されるアンカー部材とで構成され、基部と各々のビーム部材とが分割可能な分割式土留めフレームにおいて、基部は略立方体に形成され、基部の側壁は略矩形状をなす各々のビーム部材の基端面と略同一形状で、かつ各々の基端面の略全面に当接可能であり、基部の側壁下縁全周には各々の基端面の下端部に水平方向に設けられた鉤部の内面に着脱可能に嵌合する突起部が形成されたことを特徴とする。

このように土留めフレームを基部と該基部から四方向に伸長するビーム部材とに分割可能な構造としたため、小型化、軽量化され、嵩張らず土留めフレーム輸送時において、トラックへの積込み数量を大幅に増やすことができる。また、基部やビーム部材は人手で持運び可能な重量であるため、現地での土留めフレーム組立作業効率が改善される。さらには、ビーム部材の接地面（受圧面）が既製のブロック等のコンクリート成形物と同様に広く取れるので、勾配が急な法面であっても地盤の崩落防止が可能となる。

前記目的に沿う第３の発明に係る分割式土留めフレームは、第２の発明に係る分割式土留めフレームにおいて、基部上面の四隅にはボルト取付穴を貫穿した固定板が固設され、基部の側壁下縁全周に形成された突起部を、各々のビーム部材の基端面の下端部に水平方向に設けられた鉤部の内面に嵌装して固定板の下面を雌ねじが螺刻された各々のビーム部材の最上面部と略当接させ、固定板と各々のビーム部材最上面とをボルトにて固定し、基部と該基部から四方向に伸張するビームとを一体的に連結することを特徴とする。

このように基部上面の四隅にはボルト取付穴を貫穿した固定板が固設されているので、基部と各々のビーム部材とを連結後、前記板材と各々のビーム部材最上面とをボルトにて固定することにより、基部と各々のビームとを一体的に連結することができる。

請求項１〜３記載の分割式土留めフレームにおいては、中心の基部と該基部から四方向に伸張する４個のビーム部材が別個に製造されるため、小型化され、嵩張らず土留めフレームのトラックへの積込み量を大幅に増やせ、輸送効率が改善できる。また、各々の構成部品が軽量化され人力で持運びが可能な重量となり、取扱いが容易になる。さらには、基部の側壁下縁全周に形成された突起部と各々のビーム部材の基端面下部に設けられた鉤部を嵌装することにより、基部とビーム部材とが連結されるので、分割式土留めフレームの組立てが容易にできる。

特に請求項３記載の分割式土留めフレームにおいては、基部の突起物を各々のビーム部材の鉤部に嵌装すれば、基部上面の四隅に固設した固定板に貫穿されたボルト穴の位置とビーム部材の基端板の上面両端に螺刻されているそれぞれの雌ねじ穴の位置が合致するので、基部と４個のビーム部材とを一体的にボルトで固定し、連結することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る分割式土留めフレームの組立平面図、図２は同フレームの組立正面図、図３は同フレームの組立断面図、図４は同フレームのビーム部材の平面図、図５は同フレームのビーム部材の正断面図、図６は図５の右側面図、図７は同フレームの基部の平面図、図８は同フレームの基部の正面図、図９は同フレームの基部の底面図である。

図１〜３に示すように本発明の一実施の形態に係る分割式土留めフレーム１０は、中心の基部１２と角柱体として構成された基部１２から放射状、この例では四方向に伸長するビーム部材１１と、基部１２を介して地盤中に打設されるアンカー部材１３とで構成される。以下、かかる分割式土留めフレーム１０を詳細に説明する。

図１〜６に示すようにビーム部材１１は１枚の鋼板を断面コ型状に成形し、かつビーム部材１１の基端から先端へ行くにつれて高さが低くなるように形成され、ビーム部材１１の上面および左右の側面を構成する覆板１５と、覆板１５の左右の下端と溶接接合されビーム部材１１の下面を構成する平面視長方形の底板１６と、ビーム部材１１の先端で覆板１５と底板１６に周囲を溶接接合される先端板１７と、ビーム部材１１の基端で覆板１５と底板１６の基端部に溶接接合される基端板１８とから中空立体的に形成されている。ビーム部材１１の長手方向中央付近には、補強のために矩形状のリブ板１９が周囲を覆板１５と底板１６に溶接されて取り付けられている。また、ビーム部材１１の長手方向中央付近の左右の側面の上部には、それぞれ穴２０ａが貫穿された吊ラグ２０が溶接接合されている。

図３および図５に示すように、ビーム部材１１の基端板１８の基部１２と当接する側（基端面）１８ａは、基部１２の側壁３０と当接可能となるように略矩形状の平面を形成するとともに、基部１２の突起部３２が着脱可能に嵌合するように、基端板１８の下端部の水平方向に全長に亘って基部１２の突起部３２の外半径と略同一の内半径を有する内面が円弧状に形成された概略Ｊ字形の鉤部１８ｂが設けられている。また、鉤部１８ｂの先端部１８ｃは、基部１２の突起部３２がスムーズに挿入できるように外面が円弧状もしくは湾曲状に形成されている。

図４に示すように基端板１８は、平面視すると両端部が約４５°程度の角度で切り欠かれている切欠部２１が形成されている。これは、中心の基部１２から四方向に各々のビーム部材１１を配設するときに、基端板１８の両側端部が両隣のビーム部材１１（当該のビーム部材に対し直角方向に配設される）と干渉しないため、および両隣のビーム部材１１（当該のビーム部材に対し直角方向に配設される）の切欠部２１と当接させることで、ビーム部材１１の適正な位置決めを可能にするために設けられるものである。

基部１２の突起物３２を各々のビーム部材１１の鉤部１８ｂに嵌装すれば、基部１２の上面の四隅に固設した固定板３５に貫穿されたボルト穴３５ａの位置とビーム部材１１の基端板１８の上面両端に螺刻されているそれぞれの雌ねじ穴１8ｄの位置が合致する。したがって、基部１２と４個のビーム部材１１とを一体的にボルト（締着手段）で固定し、連結することができる。なお、ビーム部材１１の寸法は、本例において長さ約８４ｃｍ、幅約３２ｃｍ、最大高さ約２６ｃｍである。ビーム部材１１は防食のためメッキが施される。

図７〜９を参照して、基部１２の構造について説明する。基部１２はこの例では略立方体形状をなし、基部１２の4つの側壁３０の外表面は矩形状の平面であり、４つの側壁３０はそれぞれビーム部材１１の基端板１８の基端面１８ａに当接する。基部１２の中心部には、アンカー部材１３を挿通するための中空部３６を有する略円錐台状の筒体３１が形成されている。筒体３１の下部は側壁３０の下部と一体的に成形され、ビーム部材１１の鉤部１８ｂに嵌合する突起部３２を形成する。突起部３２はビーム部材１１の鉤部１８ｂの内半径と略同一の外半径とを有し、相互にスムーズに嵌合する形状となっている。

基部１２の四隅と筒体３１とは４枚の略三角形状の補強リブ３４で一体的に成形される。基部１２の上部には、正方形状で中心部に円形の開口部３７を設けた上部板３３が、側壁３０の上端部内周に設けられた段差３８に嵌め込まれた状態で全周を溶接して固定されている。また、基部１２の上面の四隅には、基部１２とビーム部材１１とを連結し、固定するための固定板３５が固設されている。固定板３５には各々２個のボルト穴３５ａが貫穿されている。なお、基部１２の寸法は、本例において長さ約３３ｃｍ、幅約３３ｃｍ、高さ約２３ｃｍである。基部１２は防食のためメッキが施される。

つぎに、本発明の一実施の形態に係る分割式土留めフレーム１０の法面１４への設置方法について説明する。なお、基部１２とビーム部材１１との連結は、設置面が緩やか法面である場合を除き、安全上の見地から平らな地盤上で行う。
（１）法面１４と直交する方向にアンカー部材１３を挿入するアンカー孔（図示せず）を ボーリングマシン（図示せず）で削孔する。
（２）アンカー孔（図示せず）に加圧ホース（図示せず）を介してモルタルセメント等の 充填材（図示せず）を充填する。
（３）アンカー部材１３をアンカー孔（図示せず）に打設する。
（４）４個のビーム部材１１を十文字状（放射状）に配置する。このとき、ビーム部材１ １を両隣のビーム部材１１（当該のビーム部材に対し直角方向に配置される）の切 欠部２１と当接させることで、ビーム部材１１を適正な位置に配置することができ る。
（５）基部１２をビーム部材１１の上方から挿入し、基部１２の突起部３２をビーム部材 １１の鉤部１８ｂに嵌合後、基部１２とビーム部材１１をボルトで固定して一体化 する。基部１２は１個あたり５６ｋｇ程度、ビーム部材１１は4８ｋｇ程度と比較 的軽量であるため、人力で持運びが可能であり現地での土留めフレーム組立作業効 率が改善される
（６）クレーン（図示せず）で一体化した分割式土留めフレーム１０を吊り上げ、アンカ ー部材１３の上方から挿入する。その後、アンカー部材１３に所定の張力を与え、 台座４０、ナット４１でアンカー部材１３と分割式土留めフレーム１０を固定する 。

なお、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更等が可能である。

基部１２を平面視略正方形をなす例を説明したが、正方形状の他に例えば六角形等の多角形にすることも可能であり、上記実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。また、各構成部材の重量あるいは長さ等についての具体的な数値例は、それらに限定されることなく、適宜変更可能である。

本発明の一実施の形態に係る分割式土留め装置の組立平面図である。 同フレームの組立正面図である。 同フレームの組立断面図である。 同フレームのビーム部材の平面図である。 同フレームのビーム部材の正断面図である。 図５の右側面図である。 同フレームの基部の平面図である。 同フレームの基部の正面図である。 同フレームの基部の底面図である。

符号の説明

１０ 分割式土留めフレーム
１１ ビーム部材
１２ 基部
１３ アンカー部材
１４ 法面
１５ 覆板
１６ 底板
１７ 先端板
１８ 基端板
１８ａ 基端面
１８ｂ 鉤部
１９ リブ板
２０ 吊ラグ
２０ａ 穴
２１ 切欠部
３０ 側壁
３１ 筒体
３２ 突起部
３３ 上部板
３４ 補強リブ
３５ 固定板
３５ａ ボルト穴
３６ 中空部
３７ 開口部
３８ 段差
４０ 台座
４１ ナット

Claims (3)

1. 中心に配置される基部から放射状に複数のビーム部材が伸長し、前記基部を介して地盤中に打設されるアンカー部材により法面に固定される土留めフレームであって、
   略矩形状の側壁を有する角柱体に構成された前記基部と、該基部の前記側壁と略全面で当接可能な基端面を有する前記ビーム部材が別体構成され、
   前記側壁の下縁に沿って突設した突起部と前記基端面の下端部に沿って設けた鉤部とが着脱可能に嵌合するとともに、前記側壁および基端面の上部同士を締着手段により結合固定し得るように構成したことを特徴とする分割式土留めフレーム。
2. 中心の基部と、前記基部から四方向に伸長するビーム部材と、前記基部を介して地盤中に打設されるアンカー部材とで構成され、前記基部と前記ビーム部材とが分割可能な分割式土留めフレームにおいて、
   前記基部は略立方体に形成され、前記基部の側壁は略矩形状をなす各々の前記ビーム部材の基端面と略同一形状で、かつ各々の前記基端面の略全面に当接可能であり、前記基部の側壁下縁全周には各々の前記基端面の下端部に水平方向に設けられた鉤部の内面に着脱可能に嵌合する突起部が形成されたことを特徴とする分割式土留めフレーム。
3. 請求項２記載の分割式土留めフレームにおいて、
   前記基部上面の四隅にはボルト取付穴を貫穿した固定板が固設され、前記基部の側壁下縁全周に形成された突起部を、各々の前記基端面の下端部に水平方向に設けられた鉤部の内面に嵌装して前記固定板の下面を雌ねじが螺刻された各々の前記ビーム部材の最上面部と略当接させ、前記固定板と各々の前記ビーム部材最上面とをボルトにて固定し、前記基部と前記基部から四方向に伸張する前記ビームとを一体的に連結することを特徴とする分割式土留めフレーム。

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