JP2007138624A - Reinforced earth construction method - Google Patents
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Description
本発明は、特に盛土の安定に必要な盛土補強材としてジオテキスタイル(合成高分子材料を用いた織布、不織布、樹脂ネット、ポリマーグリッド等)を用いた補強土工法に関し、盛土補強材の敷設時のたるみが原因とさる壁面の変形等をなくすようにしたものである。 The present invention relates to a reinforced earth method using a geotextile (woven fabric, nonwoven fabric, resin net, polymer grid, etc. using a synthetic polymer material) as an embankment reinforcement necessary for embankment stabilization, especially when laying the embankment reinforcement. It is intended to eliminate wall surface deformation caused by slack.
盛土を利用し道路や宅地などに面する補強土壁として構築される補強土構造物は、一般にパネルやブロック等の壁面材を複数層に積層し、その背面側に建設残土や現地掘削土などを盛土として充填し、かつ当該盛土内に盛土の安定と壁面材の固定を目的としてジオテキスタイルや帯鋼材などの盛土補強材を複数層に埋設することにより構築されている。 Reinforced earth structures that are constructed as reinforced earth walls facing roads and residential land using embankments are generally laminated with multiple layers of wall materials such as panels and blocks, and construction residual soil and field excavated soil on the back side. It is constructed by embedding bank reinforcements such as geotextiles and steel strips in a plurality of layers for the purpose of filling the bank as a banking bank and stabilizing the banking and fixing the wall material.
また特に、河川敷の堤防などとして構築される盛土構造物にあっては、例えば図5(a),(b)に図示するように、法面の緑化を図るべく壁面材を用いず、盛土に直接緩勾配の法面を付けることが行われる。 In particular, in the embankment structure constructed as a riverbank embankment, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a wall material is not used for embankment in order to green the slope. Direct slope slope is done.
ところで、これらの補強土構造物が構造物として成立するのは、盛土と当該盛土内に敷設された盛土補強材との摩擦によるとされ、特にジオテキスタイルは、変形自在で盛土の転圧に容易に追従するため施工性がよく、しかも引張り強度も非常に大きいこと等から広く用いられている。 By the way, it is said that these reinforced earth structures are formed as structures due to friction between the embankment and the embankment reinforcing material laid in the embankment. In particular, the geotextile is deformable and can be easily pressed into the embankment. It is widely used because it has good workability for following, and has very high tensile strength.
しかし、ジオテキスタイルは敷設時にたるみが生じやすいことから、引抜き力を受けて盛土との間に摩擦が生ずるまでには、ジオテキスタイルの伸びが避けられず、この伸びのために積層した壁面材がずれたり傾いたりして壁面が変形してしまう等の課題があった。 However, since geotextiles tend to sag when laid, the expansion of the geotextile is unavoidable until friction is generated between the geotextile and the pulling force, and the laminated wall material is displaced due to this elongation. There was a problem that the wall surface was deformed by tilting.
なお、ジオテキスタイルの敷設に際し、当然これまでにもジオテキスタイルにたるみが生じないように手作業によってジオテキスタイルを引っ張ることは行われているが、手作業によってはジオテキスタイルの全体をたるまないように均等に、しかも均等な力で引っ張ることは不可能であった。 In addition, when laying geotextiles, it is natural to pull the geotextile by hand so that no sagging occurs in the geotextile so far, but depending on the manual work, the geotextile should be evenly and sagging. It was impossible to pull with equal force.
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、特にジオテキスタイルの敷設時のたるみを無くし、このたるみが原因とされる壁面材の傾きや盛土の移動等を未然に防止することにより、ジオテキスタイルを有効に活用して長期に渡って安定した補強土構造物を構築可能な補強土工法を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above problems, in particular, by eliminating slack when laying geotextile, by preventing the inclination of the wall material and the movement of the embankment caused by this slack, An object of the present invention is to provide a reinforced earth method capable of constructing a reinforced earth structure stable over a long period of time by effectively utilizing geotextiles.
請求項1記載の補強土工法は、壁面材を積層し、当該壁面材の背面側に盛土を一定の層厚ごとに転圧しながら撒きだし、当該盛土の各層間にジオテキスタイルを敷設し、当該ジオテキスタイルの一端側を前記壁面材に定着して補強構造物を構築する補強土工法であって、前記ジオテキスタイルの他端側を当該ジオテキスタイルにたるみが生じない所定の引張り力の発生を把握し得る弾性体を介して引っ張った上で前記ジオテキスタイルの上に盛土を一定の層厚に撒きだし、転圧することを特徴とするものである。
The reinforced earth construction method according to
本発明は特に、これまでジオテキスタイルの敷設時には避けられなかったジオテキスタイルのたるみを生じないように、ジオテキスタイルを敷設する際に、ジオテキスタイルに軽い引張りを加えて盛土内に埋設することで、ジオテキスタイルに引抜き力が作用すると同時に盛土との間に摩擦力を生ずるようにして、ジオテキスタイルのたるみが原因とされる壁面材の変形等を防止するようにしたものである。 In particular, the present invention provides a pulling force to the geotextile by laying the geotextile in the embankment by applying a light tension to the geotextile so that the sagging of the geotextile that has been unavoidable at the time of laying the geotextile will not occur. At the same time, a frictional force is generated between the embankment and the embankment so as to prevent deformation of the wall material caused by sagging of the geotextile.
ジオテキスタイルの他端側を引っ張るための弾性体には、例えばゴム部材、バネ部材などを用いることができ、またこれらの部材にストレンゲージを取り付けておくことにより、これらの部材の伸び量とヤング率からジオテキスタイルに導入された引張り力を確認することができる。 For example, rubber members, spring members, etc. can be used as the elastic body for pulling the other end of the geotextile. By attaching a strain gauge to these members, the elongation and Young's modulus of these members can be used. The tensile force introduced into the geotextile can be confirmed.
したがって、ジオテキスタイルの敷設に際し、この弾性体によってジオテキスタイルに導入された引張り力を確認しながらジオテキスタイルの他端側を当該ジオテキスタイルの弾性範囲内で引っ張ることによりジオテキスタイルのたるみをほぼ完全になくすることができる。 Therefore, when laying the geotextile, it is possible to almost completely eliminate the sagging of the geotextile by pulling the other end side of the geotextile within the elastic range of the geotextile while checking the tensile force introduced to the geotextile by this elastic body. .
なお、これらの弾性体は取り付けたまま盛土内に埋設してもよいが、取り外して繰り返し使用できるようにしてもよい。 In addition, although these elastic bodies may be embedded in the embankment with being attached, they may be removed and used repeatedly.
また、ジオテキスタイルの他端側を引っ張るための手段としては、ターンバックルやジャッキ等を用いることができる。 Moreover, as a means for pulling the other end side of the geotextile, a turnbuckle, a jack, or the like can be used.
壁面材には材質や形状等の制約を受けずに用いることができ、例えばコンクリートパネルやコンクリートブロック、あるいは鋼製パネル等を用いることができる。特にコンクリートブロックの場合、自立可能な形状で、大きさは一般に運搬などの取り扱い易さ、施工性などを考慮して通常高さが20〜150cm、幅が30〜100cm、奥行きが20〜60cm程度の大きさを有し、また重さは20〜150Kg程度のものがよい。 The wall material can be used without being restricted by the material, shape, etc. For example, a concrete panel, a concrete block, a steel panel, or the like can be used. Especially in the case of concrete blocks, it is a self-supporting shape, and the size is generally about 20 to 150 cm in height, 30 to 100 cm in width, and about 20 to 60 cm in depth considering ease of handling such as transportation and workability. And the weight is preferably about 20 to 150 kg.
ところで当出願人は、本発明により補強土壁面の変形の抑制が可能かどうかを、実際の補強土壁をモデル化した実験装置を用いて補強土壁面の変形量の測定を行うことにより確認した。 By the way, the present applicant confirmed whether or not the deformation of the reinforced soil wall surface can be suppressed by the present invention by measuring the deformation amount of the reinforced soil wall surface using an experimental device that models an actual reinforced soil wall surface. .
実験装置には、図7(a),(b)に図示するように幅56cm、高さ50cm、長さ100cmの土槽を利用した。補強土壁はモデル化したジオテキスタイル20を取り付けた幅、高さ及び厚さが55cm×10cm×1.5cmの壁面パネル21を5段まで積み重ね、各壁面パネル21の背面側に盛土として標準砂22をジオテキスタイル20と交互に敷き入れて製作し、5段目までの高さを50cmとした。また、各壁面パネル21,21間は結合せず、各壁面パネル21の両端を切梁23,23によって支持した。
As the experimental apparatus, a soil tank having a width of 56 cm, a height of 50 cm, and a length of 100 cm as shown in FIGS. 7A and 7B was used. The reinforced soil walls are stacked up to 5 levels of 55 cm × 10 cm × 1.5
ジオテキスタイル20は厚さ0.1cmで、幅×長さが10cm×55cmまたは5cm×40cmの二通りの大きさで、ヤング率(550kN/m2)の小さい不織布を用い、図8に図示するように各壁面パネル21の中央に2枚または3枚取り付けた。各壁面パネル21にダイヤルゲージ24を取り付けた。
The
こうして測定準備が完了した時点で、各壁面パネル21の切梁23,23を一気に取り払い、これにより各壁面パネル21は図9に図示するように砂22に押されて外側に変形して自立した。変形後の各壁面パネル21の変形量をダイヤルゲージ24によって測定した。
When the preparation for measurement was completed in this way, the
変形量の測定は、本発明による壁面パネルの変形抑制効果を確認するため、図10に図示するように、特にジオテキスタイル20の末端側をゴム材(例えば輪ゴム)25で軽く引っ張り、ジオテキスタイル20にたるみが生じないようにして敷設した状態と、特にこのような措置を行わない通常の状態で敷設した二通りについて行った。ここでは、約5cmの輪ゴムを15cmになるまで引っ張った。その引張り力は約1.5Nであった。その測定結果を図11(a),(b)のグラフに示した。
In order to confirm the effect of suppressing the deformation of the wall panel according to the present invention, the deformation amount is measured by pulling lightly the end side of the
グラフから明らかなように、ジオテキスタイル20の変形はいずれの場合も、ほぼ中央の壁面パネルにおいて最大変形量を示し、本発明の2枚のジオテキスタイルを取り付けた場合の最大変形量は5mm(グラフ(b))であったのに対し、一般の場合の最大変形量は9mm(グラフ(a))であった。
As is apparent from the graph, in any case, the deformation of the
これにより、本発明による補強土壁面の最大変形量は通常の構築工法による補強土壁面の変形量に比較して約1/2になり、本発明の技術的効果を確認できた。 Thereby, the maximum deformation amount of the reinforced soil wall surface according to the present invention was about ½ compared to the deformation amount of the reinforced soil wall surface by the normal construction method, and the technical effect of the present invention was confirmed.
請求項2記載の補強土工法は、盛土を一定の層厚ごとに転圧しながら撒きだし、当該盛土の各層間にジオテキスタイルを敷設して補強構造物を構築する補強土工法であって、前記ジオテキスタイルの一端側または両端側を当該ジオテキスタイルにたるみが生じない引張り力の発生を把握し得る弾性体を介して引っ張った上で前記ジオテキスタイルの上に盛土を一定の層厚に撒きだし、転圧することを特徴とするものである。
The reinforced earth construction method according to
本発明は特に、コンクリートブロック等の壁面材がなく、盛土表層部に緩勾配の法面を有する補強土構造物(例えば図5(a),(b)参照)の構築に適し、例えば河川敷の堤防などとして構築される補強土構造物で、壁面材を使用しないことで盛土法面の緑化を図ることができる。 The present invention is particularly suitable for the construction of a reinforced earth structure (for example, see FIGS. 5 (a) and 5 (b)) which has no wall material such as a concrete block and has a slope with a gentle slope on the embankment surface layer. Reinforced soil structure constructed as a dike, etc., and the embankment slope can be greened without using wall materials.
この場合、弾性体はジオテキスタイルの両端側に取り付け、またはジオテキスタイルの一端側を固定し、他端側にのみ取り付けてジオテキスタイルを引っ張ってもよい。 In this case, the elastic body may be attached to both ends of the geotextile, or one end of the geotextile may be fixed and attached to only the other end to pull the geotextile.
請求項3記載の補強土工法は、請求項1または2記載の補強土工法において、
前記弾性体はストレインゲージを備えたゴム部材またはバネ部材であることを特徴とするものである。
The reinforced earth method according to
The elastic body is a rubber member or a spring member having a strain gauge.
特に、ゴム部材やバネ部材は比較的廉価な部品として提供できるため、回収せず盛土内にそのまま埋め込むことにより施工の省力化、工期の短縮化等を図ることができる。 In particular, since the rubber member and the spring member can be provided as relatively inexpensive parts, the labor can be saved and the construction period can be shortened by embedding it in the embankment without collecting it.
請求項4記載の補強土工法は、請求項1〜3のいずれかに記載の補強土工法において、前記弾性体は撤去することを特徴とするものである。本発明は特に、弾性体を繰り返し利用できるようにすることで、コスト削減を図ったものである。
The reinforced earth method according to
なお、請求項1〜4のいずれの補強土工法においても、ジオテキスタイルの他端側は盛土内または地山に定着してもよい。ジオテキスタイルの他端側を盛土内に定着する方法としては、例えば支圧プレートや支圧ブロック等を用いる方法があり、また地山に定着する方法としては、地山に突設した地山アンカーに直接結束したり、あるいは地山に敷設した金網類、鉄筋グリッド、格子鉄筋、梁などに結束する方法などがある。
In any one of the reinforced earth construction methods according to
本発明は、擁壁などの補強土構造物をきわめて効率的に構築することができ、また、ジオテキスタイルの敷設時のたるみによる盛土の移動や壁面材の変位を未然に防止することができ、長期にわたって非常に安定した補強土構造物を構築することができる。 The present invention can construct a reinforced soil structure such as a retaining wall very efficiently, and can prevent the movement of embankment and the displacement of wall materials due to sagging when laying geotextiles. A very stable reinforced soil structure can be constructed.
図1〜図6は補強土構造物の一例を示し、図において、基礎1の上に壁面材として複数の壁面ブロック2が積層され、当該壁面ブロック2の背面側に盛土3が充填され、さらに盛土3内にジオテキスタイル4が複数層に敷設されている。
1 to 6 show an example of a reinforced earth structure. In the figure, a plurality of
壁面ブロック2は、無筋コンクリート、鉄筋コンクリートまたは繊維補強コンクリート等から安定した状態で自立可能な直方体形に形成されている。
The
また、積層された状態で上下の各壁面ブロック2どうしが横ずれ等をおこさないように、各壁面ブロック2の上端側面と下端側面には互いに係合し、インターロックされる凹凸部(図省略)が形成されている。さらに、各壁面ブロック2の上端部にはジオテキスタイル4の一端側4aを定着するための定着用溝2aが形成されている。
Further, in order to prevent lateral displacement and the like between the upper and lower
盛土3には、主として掘削土などの現地発生材が用いられ、一定の層厚ごとに撒き出してあり、かつ各層ごとに入念に転圧されている。
For the
各ジオテキスタイル4の一端側4aは定着用棒5に巻き付けられ、当該定着用棒5を壁面ブロック2の定着用溝2a内に挿入することにより、壁面ブロック2の上端部に定着されている。
One
なお、各ジオテキスタイル4の一端側4aを壁面ブロック2に定着する方法としては、他に例えば図2(b)に図示するように、壁面ブロック2の背面部に突設された定着用の輪環2bにジオテキスタイル4の一端側4aを巻き付けた定着用棒5を挿入したり、あるいは積層された上下の壁面ブロック2,2間にジオテキスタイル4の一端側4aを単に挟み込む方法などがある。
As another method for fixing one
いずれの場合においても、横方向に隣接する複数の壁面ブロック2の定着用溝2aまたは輪環2bに定着用棒5を連続して挿入することにより、複数の壁面ブロック2を一体的に固定することができる。
In any case, the plurality of wall blocks 2 are integrally fixed by continuously inserting the fixing
一方、各ジオテキスタイル4の他端側4bは、複数の弾性体6を介在して盛土3内に埋設されたアンカーブロック7に定着されている。
On the other hand, the
詳述すると、ジオテキスタイル4の他端側4bは溝形鋼などからなる定着用バー8に巻き付けられ、当該定着用バー8とアンカーブロック7との間に複数の弾性体6が介在されている。そして、ジオテキスタイル4の他端側4bは当該ジオテキスタイル4にたるみが生じないように一定の緊張力で引っ張られている。
More specifically, the
この場合特に、弾性体6は定着用バー8を介してジオテキスタイル4の他端側に取り付けられているので、ジオテキスタイル4の全体を斑なく均等に均等な力で引っ張ることができ、ジオテキスタイル4にたるみが発生することはない。なお、弾性体6には輪ゴム等のゴム部材やコイルバネ等のばね部材が用いられている。
In this case, in particular, since the
次に、本発明に係る補強土工法を図3と図4に基いて順を追って説明する。 Next, the reinforced earth method according to the present invention will be described in order based on FIG. 3 and FIG.
最初に、コンクリート基礎1を敷設し、その背面側に当該コンクリート基礎1の天端レベルまで盛土し、入念に転圧する。
First, the
なお、この場合のコンクリート基礎1は、場所打ちコンクリートまたは基礎用に成形されたプレキャストコンクリートブロックによって施工することができる。また、図示するように、コンクリート基礎1の上端レベルまで盛土した盛土の上にジオテキスタイルを敷設して地盤の安定を図ってもよい。
In this case, the
次に、コンクリート基礎1の上に一段目の壁面ブロック2Aを積層する。壁面ブロック2Aの積層に際しては、壁面ブロック2Aがずれないように当該壁面ブロック2Aとコンクリート基礎1に形成された凹凸部(図省略)を係合させる。
Next, the first
次に、積層された壁面ブロック2Aの背面側に一層目の盛土3Aを壁面ブロック2Aの上端レベルまで撒き出し、入念に転圧する。
Next, the first-
次に、盛土3Aの上に、一層目のジオテキスタイル4Aを敷設し、その一端側4aを壁面ブロック2Aの上端部に定着し、他端側4bには弾性体6を取り付ける。
Next, the first-
次に、弾性体6を介在してジオテキスタイル4Aの他端側4bを所定の力で引っ張ってジオテキスタイル4Aのたるみを無くした後、当該ジオテキスタイル4Aの他端側4bを一段目のアンカーブロック7Aに定着する。また、ジオテキスタイル4Aの上に盛土3Bを撒きだし、入念に転圧する。
Next, after the
なお、ジオテキスタイル4Aの他端側4bを引っ張る際は、弾性体6に取り付けられたストレインゲージ(図省略)によって弾性体6の伸び量を確認し、この伸び量とヤング率からジオテキスタイル4Aに導入された引張り力を把握しながらジオテキスタイル4Aの他端側を引っ張る。
In addition, when pulling the
こうすることにより、引張り過ぎによるジオテキスタイル4Aの破断等を未然に防止し、たるみがなくなるまで安全にジオテキスタイル4Aの他端側4b引っ張ることができる。
By doing so, it is possible to prevent the
また、ジオテキスタイル4Aの他端側4bはターンバックル等によって引っ張ることができる。
Further, the
次に、壁面ブロック2Aの上に二段目の壁面ブロック2Bを積層し、当該壁面ブロック2Bの背面側に二層目の盛土3Bを壁面ブロック2Bの上端レベルまで撒き出し、入念に転圧する。
Next, the second-
次に、壁面ブロック2Bの上に、二層目のジオテキスタイル4Bを敷設し、その一端側4aを壁面ブロック2Bの上端部に定着し、他端側4bには弾性体6を取り付ける。
Next, a second-
次に、弾性体6を介在してジオテキスタイル4Bの他端側4bを引っ張ってジオテキスタイル4Bのたるみを無くし、その後、当該ジオテキスタイル4Bの他端側4bを二段目のアンカーブロック7Bに定着する。また、この状態でジオテキスタイル4Bの上に盛土を撒きだし、入念に転圧する。
Next, the
以下同様にして、各段の壁面ブロック2と各層の盛土3およびジオテキスタイル4を施工することにより補強土構造物の全体をきわめて効率的に構築することができる。
In the same manner, the entire reinforced earth structure can be constructed very efficiently by constructing the
図5(a),(b)は、河川敷の堤防として構築された補強土構造物の一例を示し、図において、盛土3が所定の高さに充填され、その両側に緩勾配の法面3a,3aが形成されている。また、盛土3内にジオテキスタイル4が複数層に敷設されている。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show an example of a reinforced soil structure constructed as a riverbank embankment. In the figure, the
盛土3には、主として掘削土などの現地発生材が用いられ、一定の層厚ごとに撒き出してあり、かつ各層ごとに入念に転圧されている。また、各ジオテキスタイル4は、たるみが無いように一端側または両端側から一定量の力で引っ張られている。
For the
ジオテキスタイル4をたるまないように引っ張る方法としては、例えば、図5(a)に図示するように、ジオテキスタイル4の両端側4a,4aを弾性体6を介在して引っ張る方法と、図5(b)に図示するように、ジオテキスタイル4の一端側4aを固定し、他端側4bを弾性体6を介在して引っ張る方法があり、いずれを採用してもよい。
As a method of pulling the
次に、本発明に係る補強土工法を図6(a)〜(e)に基いて順を追って説明する。 Next, the reinforced earth method according to the present invention will be described in order based on FIGS. 6 (a) to 6 (e).
最初に、地盤上に一層目のジオテキスタイル4Aを敷設し、当該ジオテキスタイル4Aの両端4a,4aを弾性体6を介在して引っ張ることによりジオテキスタイル4のたるみを無くし、その後、両端4a,4aを地盤上にアンカー部材によって定着する。なお、一層目のジオテキスタイル4Aは、特に軟弱地盤の盛土施工に際し有効であり、盛土荷重による地盤破壊の防止、撒きだし土砂の陥没や軟弱土との混合などを防止するために敷設されるものである。
First, a first-
次に、ジオテキスタイル4Aの上に一層目の盛土3Aを所定の厚さまで撒き出し、そして入念に転圧する。また、盛土3Aの両側に緩勾配の法面3a,3aをそれぞれ形成する。
Next, the
次に、盛土3Aの上に二層目のジオテキスタイル4Bを敷設し、当該ジオテキスタイル4Bの両端4a,4aを弾性体6を介在して引っ張ることによりジオテキスタイル4Bのたるみを無くし、その後、両端4a,4aを定着する。そして、ジオテキスタイル4Bの上に二層目の盛土3Bを所定の厚さまで撒き出し、入念に転圧する。また、盛土3Bの両側に緩勾配の法面3a,3aをそれぞれ形成する。
Next, a second-
以下同様にして、各層の盛土とジオテキスタイルを交互に施工することにより補強土構造物の全体をきわめて効率的に構築することができる。 In the same manner, the entire reinforced soil structure can be constructed very efficiently by alternately applying the embankment and geotextile of each layer.
本発明は、擁壁などの補強土構造物をきわめて効率的に構築することができ、また、ジオテキスタイルの敷設時のたるみによる盛土の移動や壁面材の変位を未然に防止することができる。 The present invention can construct a reinforced earth structure such as a retaining wall very efficiently, and can prevent the movement of embankments and the displacement of wall materials due to sagging when laying geotextiles.
1 基礎
2 壁面ブロック
3 盛土
4 ジオテキスタイル
5 定着用棒
6 弾性体
7 アンカーブロック
8 定着用バー
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