JP2007154524A - 補強土構造物及び補強土工法 - Google Patents

補強土構造物及び補強土工法 Download PDF

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Shunsuke Shimada
俊介 島田
Hiroshi Kagitani
博司 鍵谷
Hiroyuki Wada
宏幸 和田
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Kyokado Eng Co Ltd
強化土エンジニヤリング株式会社
Sanshin Corp
三信建設工業株式会社
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【課題】効率的かつ経済的に施工可能で、しかも長期に渡って安定した補強土構造物および当該補強土構造物を構築するための補強土工法を提供する。
【解決手段】地山1を背に複数の壁面ブロック3を積層する。当該壁面プロック3の背面側に盛土材4を充填し、当該盛土材4内に複数の盛土補強材5を敷設する。当該盛土補強材5の一端側5aを壁面ブロック3に定着する。前記地山1に金網6を複数の地山アンカー9によって固定し、当該金網6に盛土補強材5の他端側5bを定着する。地山アンカー9は鉄筋挿入工法によって施工する。
【選択図】図1

Description

本発明は盛土を利用した補強土構造物および補強土工法に関し、特に効率的かつ経済的に施工可能にしたものである。
盛土を利用して道路や宅地などに面する擁壁などを構築する補強土工法においては、一般にコンクリート製のパネルやブロックを壁面材として複数層に積層し、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、さらに当該盛土内に盛土の安定と壁面材の固定を目的に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。
また、限られた造成地において道路や宅地のスペースを可能な限り広く確保するために、擁壁の奥行きを薄く、擁壁の法面を急勾配にし、盛土内に敷設された盛土補強材の他端側を地山に定着することがよく行われる。
盛土補強材の他端側を地山に定着する方法として、これまで盛土補強材の敷設位置に合わせて地山にアンカーによる地山補強工を施工し、この各地山補強土工に盛土補強材の他端側を定着していた。
特開2002−242186号公報 特開昭56−16730号公報
しかし、積層された壁面材を固定するために必要な盛土補強材の間隔は、最大で0.5m(縦間隔0.6m、横間隔0.9m)程度であり、また盛土補強材に作用する引抜き力も10〜40KN/本と小さいため、地山補強土工に期待できる引抜き力も小さく、そのためアンカーも短いものが用いられている。
これに対し、一般的な地山補強土工の間隔は、2mに1本程度とされているが、盛土補強材の位置に合わせて施工する必要があることから数多く施工する必要があり、施工性および経済性ともに課題があった。
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、効率的かつ経済的に施工可能で、しかも長期に渡って安定した補強土構造物および補強土工法を提供することを目的とする。
請求項1記載の補強土構造物は、地山を背に複数の壁面材を積層し、当該壁面材の背面側に盛土材を充填し、当該盛土材内に複数の盛土補強材を敷設すると共に、当該盛土補強材の一端側を前記壁面材に定着してなる補強土構造物において、前記地山に網状シート部材を複数の地山アンカーによって固定し、当該網状シート部材に前記盛土補強材の他端側を定着してなることを特徴とするものである。
本発明は特に、盛土材の中に敷設された盛土補強材の他端側を地山にアンカーボルト等によって直接定着するのではなく、地山に予め敷設しておいた網状シート部材に定着することで、効率的施工と経済施工を可能にしたものである。
この場合の壁面材には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、さらには鉄筋グリッド、金網等も用いることができ、特に盛土を保持できるものであれば、材質や形状等の制約を受けずに用いることができる。例えば、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。
また、網状シート部材には鉄筋グリッド、金網、ラス、さらには合成樹脂製ネット等も利用することができ、当該網状シート部材にモルタルやコンクリート等を吹付けるか、あるいは網状シート部材の上に太径の鉄筋や形鋼などの補強鋼材を格子状または所定間隔に敷設して網状シート部材の剛性を高めることにより補強土面の変形等を阻止し、非常に安定した補強土構造物を構築することができる。
盛土補強材の他端側を網状シート部材に定着する方法としては、例えば当該盛土補強材の他端側を網状シート部材に貫通させ、その先端に網状シート部材の背面側から支圧板を定着ナットによって取り付けるか、あるいは盛土補強材の他端側に突設したフックを網状シート部材に引っ掛ける等の方法でよい。
なおその際、網状シート部材の裏側に当該網状シート部材の網目から手を挿入するが、特に網目が小さいときは所定間隔おきに手を挿入できるような切り込みを淹れてくのがよい。または、網状シート部材どうしの継ぎ目から手を挿入できるようにしてもよい。
地山アンカーの施工方法としては、特に鉄筋挿入工法が適している。鉄筋挿入工法は、地山に鋼棒(「ネイル」と呼ばれる)を一定間隔おきに打設し、鋼棒の持つ引抜き抵抗力により地山の安定化を図ることができる工法で、一例としてソイルネイリング工法(登録商標、三信建設工業(株)所有)を利用することができる。
したがって、この工法によって網状シート部材を地山に固定すれば、非常に安定した地山に網状シート部材を固定することができるため、特に掘削法面や自然法面などでは地山そのものの安定化も図ることができる。
また、小型の建設重機による施工が可能なため、狭い場所や急傾斜のところにも適用可能なため、特に山岳地域の宅地や道路の造成に適している。
さらに、地山の掘削と並行して地山に鋼棒を施工するため、地山の掘削に伴う崩落事故を防止することができ、特に急斜面の施工に適している。
請求項2記載の補強土構造物は、請求項1記載の補強土構造物において、網状シート部材は、鉄筋グリッド、金網、ラスまたは合成樹脂ネットであることを特徴とするものである。特に、金網などのメッシュ部材は、盛土補強材の他端側を定着するのに適し、またコンクリート等の吹付けによって簡単に剛性を高めることができる。
請求項3記載の補強土構造物は、請求項1または2記載の補強土構造物において、網状シート部材にモルタルまたはコンクリートが吹付けてあることを特徴とするものである。
請求項4記載の補強土構造物は、請求項1〜3いずれかに記載の補強土構造物において、地山アンカーは鉄筋挿入工法によって施工してあることを特徴とするものである。
請求項5記載の補強土構造物は、請求項1〜4いずれかに記載の補強土構造物において、盛土材としてソイルセメント、流動化処理土または発泡モルタルが充填してあることを特徴とするものである。
請求項6記載の補強土構造物は、請求項1〜5いずれかに記載の補強土構造物において、壁面材としてブロックが積層してあることを特徴とするものである。この場合、積層された壁面材は、互いに一体化されていないことから、地震の際にはそれぞれが多少動くことで地震力を吸収して全体の崩壊から免れるというメリットを有する一方で、上部の数段は地震時に崩れる等して最も被害を受けやすいことから、特に上部の数段のみを一体化することで、耐震性を高めることができる。壁面材どうしを一体化する方法としては、例えば周囲にコンクリートやモルタルを充填する等の方法でよい。
請求項7記載の補強土工法は、地山を背に複数の壁面材を積層し、当該壁面材の背面側に盛土材を充填し、当該盛土材内に複数の盛土補強材を敷設すると共に、当該盛土補強材の一端側を前記壁面材に定着する補強土工法において、前記地山に網状シート部材を複数の地山アンカーによって固定し、当該網状シート部材に前記盛土補強材の他端側を定着することを特徴とするものである。
本発明は、特に盛土内に敷設された盛土補強材の他端側がアンカーボルト等によって地山に直接定着されているのではなく、地山に予め敷設された網状シート部材に定着されているため、盛土補強材の他端側は網状シート部材の上であれば、いずれの場所にも自由に定着することが可能なため、非常に効率的にかつ経済的に施工することができる等の効果を有する。
また、敷設された網状シート部材は、特に鉄筋挿入工法によって施工された地山アンカーによって地山に固定されているので、同時に地山の補強も行うことができる等の効果も有する。
図1〜図4は、擁壁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、地山1を背に、基礎2の上に壁面材として複数の壁面ブロック3が積層され、当該壁面ブロック3の背面側に盛土材4が充填されている。また、盛土材4内には盛土補強材5が複数層に敷設され、その一端側5aは壁面ブロック3に、他端側5bは地山1に網状シート部材として敷設された金網6にそれぞれ定着されている。
壁面ブロック3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から安定した状態で自立可能な直方体形に形成され、上端部には盛土補強材5の一端側5aを定着するための定着用溝3aが壁面方向に連続して形成されている。
なお、各壁面ブロック3の上端部に上記した定着用溝3aを形成する代わりに、図2(b)に図示するように、各壁面ブロック3の背面部に盛土補強材5の一端側5aを挿通可能な輪環3bが突設されていてもよい。
また、特に図示されていないが、各壁面ブロック3の上端面と下端面には積層された上下の各壁面ブロック3どうしが横ずれ等しないように、互いに係合した凹凸部が形成されている。
盛土材4には、主として掘削土などの現地発生材が用いられ、一定の厚さごとに入念に転圧しながら充填されている。
盛土補強材5は、鉄筋、異形棒鋼などの鋼棒から形成され、その一端側5aは壁面ブロック3からなる壁面に沿ってL字状またはT字状に形成され、かつ複数の壁面ブロック3の上端部に連続して形成された凹溝3a内に挿入するか、または複数の壁面ブロック3の背面部に突設された輪環3bに挿通して定着されている。
いずれの場合においても、盛土補強材5の一端側5aを横方向に隣接する複数の壁面ブロック3の定着用溝3aまたは輪環3bに連続して定着することにより、同時に複数の壁面ブロック2どうしを一体的に固定することができる。
一方、各盛土補強材5の他端側5bは、図1(b)に図示するように、地山1の上に敷設された金網6に定着されている。この場合、各盛土補強材5の他端側5bは金網6の網目を貫通し、その先端部に金網6の背面側から金網6の網目より大きいサイズの定着板7が定着ナット8によって取り付けられている。
金網6は、地山1に所定間隔おきに施工された地山アンカー9によって固定されている。地山アンカー9は鉄筋挿入工法によって施工されている。
なお、特に図示はしないが、金網6に必要に応じてモルタルやコンクリートを吹き付けるか、あるいは金網6の上にH形鋼などの補強鋼材を敷設することにより金網6の剛性が高められている。
図1(c)は、盛土補強材5の他端側5bを定着する他の方法を示し、地山1の上に地山保護工15として鉄筋グリッド、ラス、金網またはネット等が敷設され、当該地山保護工15の上に網状シート部材として金網6が敷設されている。
地山保護工15と金網6は地山1に所定間隔おきに施工された地山アンカー9によって固定されている。この場合、地山保護工15と金網6は同じ地山アンカー9の上端部に定着プレート16と定着ナット17によって簡単に固定することができる。
そして、金網6に盛土補強材5の他端側5bが上記した定着板7と定着ナット8によって定着されている。この定着方法によれば、地山1の侵食と崩壊を防止することができ、盛土補強材5の他端側5bをより強固に定着することができる。
これ例においても、地山保護工15と金網6の上にモルタルやコンクリートを吹き付けるか、あるいは金網6の上に補強鋼材を敷設してもよい。
図3は、盛土補強材5の他端側5bを金網6に定着する方法の他の例を示し、図示するように盛土補強材5の他端側5bは、端部に形成されたL字状のフックを金網6の網目に係止することにより簡単に定着されている。
図4(a),(b)は盛土補強材の他の例を示し、いずれの盛土補強材10も、複数の壁面ブロック3の定着用溝3a内に連続して定着された定着部10aと当該定着部10aの両端から地山1側に延長された延長部10b,10bとからU状に形成されている。
また特に、図4(a)に図示する盛土補強材10の延長部10b,10bの先端側は、図2(a)の例で説明した盛土補強材5の他端側5bと同様に定着板7と定着ナット8によって金網6に定着され、図4(b)に図示する盛土補強材10の延長部10b,10bの先端側は、図3の例で説明した盛土補強材5の他端側5bと同様に端部に形成されたフックを金網6の網目に係止することにより定着されている。
図5(a),(b)は、鉄筋グリッドまたは金網からなる壁面材を用いた補強土構造物の一例を示し、この場合の壁面材11は、補強土構造物の壁面に沿って延在された傾斜部11aと、当該傾斜部11aの下端部に地山1側に向って突設された水平部11bとから側面L字状に形成され、かつ傾斜部11aと水平部11bとの間に補強用斜材11cが架け渡されている。
また、このように形成された壁面材11は互いに連結しながら複数層に積層され、それぞれまたは複数おきに鉄筋などからなる盛土補強材12によって金網6に定着されている。
盛土補強材12の一端側12aは定着用鋼材13に、他端側12bは定着用鋼材14にそれぞれ定着ナット8によって定着されている。定着用鋼材13はL形鋼や溝形鋼などの形鋼から形成され、壁面材11の水平部11bと補強用斜材11cとの間に複数の壁面材11に沿って敷設されている。
定着用鋼材14は定着用鋼材13と同様にL形鋼や溝形鋼などの形鋼から形成され、金網6の背面側に梁状に敷設されている。
次に、本発明の補強土工法を図1と図2に基いて順を追って説明する。
最初に、基礎2を施工する。この場合の基礎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、基礎2の施工と並行して地山1に網状シート部材として金網6を敷設する。金網6は地山1に地山アンカー9によって所定間隔おきに固定し、地山アンカー9は特に鉄筋挿入工法によって施工する。
次に、基礎1の上に壁面ブロック3を複数層に積層し、その背面側に盛土材4を所定厚ごとに入念に転圧しながら充填する。また、盛土材4の各層の上に盛土補強材5を敷設し、その一端側5aを壁面ブロック3に、他端側5bを金網6にそれぞれ定着する。なお、盛土補強材5は必ずしも壁面ブロック3の各段に合わせて敷設する必要はなく、数段おきに敷設してもよい。
こうして、壁面ブロック3の積層と、盛土材4の充填と、盛土補強材5の敷設を交互に繰り返し行うことにより所定高さ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る。
なお、補強土構造物が相当高くなるときは、必要に応じて壁面ブロック3を数段おきに地山1側に階段状にセットバックさせながら積層することもできる。
本発明は、擁壁などの補強土構造物をきわめて効率的にかつ経済的に構築することができる。
補強土構造物の一例を示し、(a)はその一部縦断面図、(b),(c)は盛土補強材の他端側(地山側)の定着部の構造を示す図(a)における一部拡大図である。 (a)は盛土補強材の一端側および他端側の定着部の構造を示す一部斜視図、(b)は盛土補強材の一端側の定着部の構造を示す一部斜視図である。 盛土補強材の一端側および他端側の定着部の構造を示す一部斜視図である。 (a),(b)は盛土補強材の一端側および他端側の定着部の構造を示す一部斜視図である。 補強土構造物の他の例を示し、(a)はその一部縦断面図、(b)は壁面材の斜視図である。
符号の説明
1 地山
2 基礎
3 壁面ブロック(壁面材)
4 盛土材
5 盛土補強材
6 金網(網状シート部材)
7 定着板
8 定着ナット
9 地山アンカー
10 盛土補強材
11 壁面材
12 盛土補強材
13 定着用鋼材
14 定着用鋼材
15 盛土補強材

Claims (7)

  1. 地山を背にして複数の壁面材を積層し、当該壁面材の背面側に盛土材を充填し、当該盛土材内に複数の盛土補強材を敷設すると共に、当該盛土補強材の一端側を前記壁面材に定着してなる補強土構造物において、前記地山に網状シート部材を複数の地山アンカーによって固定し、当該網状シート部材に前記盛土補強材の他端側を定着してなることを特徴とする補強土構造物。
  2. 網状シート部材は鉄筋グリッド、金網、ラスまたは合成樹脂製ネットであることを特徴とする請求項1記載の補強土構造物。
  3. 網状シート部材にモルタルまたはコンクリートが吹付けてあることを特徴とする請求項1または2記載の補強土構造物。
  4. 地山アンカーは、鉄筋挿入工法によって施工してあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の補強土構造物。
  5. 盛土材としてソイルセメント、流動化処理土または発泡モルタルが充填してあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の補強土構造物。
  6. 壁面材としてブロックが積層してあることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の補強土構造物。
  7. 地山を背にして複数の壁面材を積層し、当該壁面材の背面側に盛土材を充填し、当該盛土材内に複数の盛土補強材を敷設すると共に、当該盛土補強材の一端側を前記壁面材に定着する補強土工法において、前記地山に網状シート部材を複数の地山アンカーによって固定し、当該網状シート部材に前記盛土補強材の他端側を定着することを特徴とする補強土工法。
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