JP2009097176A

JP2009097176A - 盛土構造物およびその構築方法

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Publication number: JP2009097176A
Application number: JP2007267746A
Authority: JP
Inventors: Fumio Yamada; 文男山田; Katsuyuki Hirahara; 勝行平原
Original assignee: KANKYO SYSTEM KK; NISHI NIPPON SPC KK
Current assignee: KANKYO SYSTEM KK; NISHI NIPPON SPC KK
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-10-15
Also published as: JP4599384B2

Abstract

【課題】地山に大きな亀裂があった場合でも、せん断防止ボルトを打設して地山の崩落を防ぐことのできる盛土構造物およびその構築方法を提供することである。
【解決手段】盛土構造物１は、せん断防止ボルト８を適宜間隔ごとに打設した斜面地山９と、該斜面地山９の下部における水平地山１０とを底盤部２とし、該水平地山１０にはせん断防止ボルト８で基礎ブロック３が固定され、該基礎ブロック３には複数のプレキャストコンクリートパネル４が積み重ねられた擁壁５が形成され、該擁壁５と前記底盤部２との間には流動コンクリート６が積層された盛土層７が形成されてなり、上記せん断防止ボルト８の先端側が、斜面地山９または水平地山１０の穿孔１５に打設された鋼管膨張ボルト１１内のグラウト１６に埋設されたことである。
【選択図】図１

Description

本願発明は盛土構造物およびその構築方法に関するものである。

従来の盛土構造物としては、例えば特開２００２−２４２１８６号の発明が知られている。この盛土構造物は斜面地山の下部における基礎ブロックに壁面パネルが積み重ねられ、この壁面パネルと斜面地山との間に、補強材を介在させた盛土材が積層されて構成されている。そして積み重ねて形成された壁面パネルが盛土材の土圧によって変形するのを防ぐため、斜面地山からの切梁や鋼材による補強を行っていた。またせん断防止ボルトは穿孔のグラウト内に打設する場合もあった。
特開２００２−２４２１８６号公報

しかし、上記の盛土構造物において地山に大きな亀裂がある場合は、せん断防止ボルトを打設することができず、穿孔のグラウト内に打設しようとしても、グラウトが穿孔から亀裂に流出してしまうためグラウト自体を打設することもできなかった。また流水箇所が多い場合、岩盤クラックが大きくてセメントペースト材の流出が抑えられなくて、せん断力不足による垂直応力度が少ないという問題があった。

本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、地山に大きな亀裂があった場合でもセメントペーストの流出を防止してせん断力の増大を図るとともに、せん断防止ボルトを打設して地山の崩落を防ぐことのできる盛土構造物およびその構築方法を提供することである。

以上の課題を解決するための盛土構造物は、せん断防止ボルトを適宜間隔ごとに打設した斜面地山と、該斜面地山の下部における水平地山とを底盤部とし、該水平地山にはせん断防止ボルトで基礎ブロックが固定され、該基礎ブロックには複数のプレキャストコンクリートパネルが積み重ねられた擁壁が形成され、該擁壁と前記底盤部との間には流動コンクリートが積層された盛土層が形成されてなり、上記せん断防止ボルトの先端側が、斜面地山または水平地山の穿孔に打設された鋼管膨張ボルト内のグラウトに埋設されたことを特徴とする。また積層された流動コンクリートの境界部には補強材が埋設されたことを含む。またせん断防止ボルトの頭部には二枚の支圧板が設置され、これらの支圧板のうちの一枚が斜面地山から突出した箇所に設置されて流動コンクリート内に埋設されたことを含むものである。
また盛土構造物の構築方法は、斜面地山に適宜間隔ごとに鋼管膨張ボルトを打設し、この鋼管膨張ボルト内のモルタルにせん断防止ボルトの先端側を打設するとともに、斜面地山の下部における水平地山に基礎ブロックをせん断防止ボルトで固定することにより斜面地山と水平地山とからなる底盤部を形成する工程と、基礎ブロックにプレキャストコンクリートパネルを積み重ねる工程と、該プレキャストコンクリートパネルと底盤部との間に流動コンクリートを打設する工程と、該流動コンクリートの上面に補強材を敷設する工程とからなり、上記プレキャストコンクリートパネルの積み重ね工程と、流動コンクリートの打設工程と、補強材の敷設工程とを順次繰り返して所定高さの擁壁と、盛土層とを形成することを特徴とする。

プレキャストコンクリート板の設置および流動コンクリート打設時の転倒力に対する抵抗力を、基礎ブロックを中継してせん断防止ボルトで受け持たせることができる。またせん断防止ボルトの二枚の支圧板ですべり土塊の補強をすることができるとともに、流動コンクリートと底盤部との一体化を図ることができる。また地山からの切梁がないので施工性に優れている。また斜面地山にせん断防止ボルトを打設したことにより、この斜面地山と水平地山とで底盤部を構成することができる。またせん断防止ボルトの先端側が、斜面地山または水平地山の穿孔に打設された鋼管膨張ボルト内のグラウトに埋設されたことにより、地山に大きな亀裂があった場合でも、せん断防止ボルトを打設することができる。せん断力不足による垂直応力度の増大を必要とする場合に、セメントペーストの流出を防止してせん断力の増大を図ることができる。

以下、本願発明の盛土構造物およびその構築方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに盛土構造物の実施の形態について説明し、次に盛土構造物の構築方法の実施の形態について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成は異なった符号を付して説明する。この盛土構造物は大きな亀裂がいくつもある地山を対象にして構築されるものである。

図１は第１の実施の形態の盛土構造物１であり、この盛土構造物１は、斜面地山と水平地山とからなる底盤部２と、該底盤部２の水平地山における基礎ブロック３にプレキャストコンクリートパネル（以下ＰＣパネルという）４が積み重ねられてなる擁壁５と、該擁壁５と底盤部２との間に打設された流動コンクリート６が積層されてなる盛土層７とから構成されている。

この底盤部２は、図２に示すように、せん断防止ボルト８が適宜間隔ごとに打設された斜面地山９と、せん断防止ボルト８で基礎ブロック３が固定された水平地山１０とから構成されている。また斜面地山９には鋼管膨張ボルト１１が適宜間隔ごとに打設され、この鋼管膨張ボルト内のグラウト１６にせん断防止ボルト８の先端側が埋設されている。このように鋼管膨張ボルト１１が地山９、１０に打設されたのは、地山の亀裂９ａ、１０ａにグラウト１６が流出しないように穿孔内部を膨張した鋼管膨張ボルト１１で覆うようにした。このように鋼管膨張ボルト１１がすべり土塊１３から支持層１２にかけて打設されるため、すべり土塊１３が補強されて斜面地山９が底盤部２の一部となっている。

この鋼管膨張ボルト１１は、図３および図４に示すように、軸線に沿って内側に折り曲げて外径を小さくした断面ハート形の鋼管１１ａと、この鋼管１１ａの先端部に設置された先端スリーブ１１ｂと、鋼管１１ａの後端部に設置された頭部スリーブ１１ｃとから構成され、該頭部スリーブ１１ｃに注入孔１１ｄが鋼管１１ａに貫通して形成されている。したがって、これを地山の穿孔１５に挿入して、頭部スリーブ１１ｃに取り付けた注入アダプター１１ｅによって水または空気を圧入すると、鋼管１１ａの全長が縮むように膨張して穿孔１５の内面に密接される。

一方、せん断防止ボルト８は、図５に示すように、斜面地山９のせん断や落石を防止するものであり、所定の緊張力が付与されて支圧板１７で定着され、後端側部（手前側）の支圧板１８が流動コンクリート６内に埋設されて斜面地山９と一体になっている。このせん断防止ボルト８はタイボルト１４が使用されるが、ロックボルトや永久アンカーなどの定着部材を使用することもできる。

基礎ブロック３は擁壁５を支持するものであり、現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリートで形成され、上記と同じせん断防止ボルト８で水平地山１０に固定されている。この基礎ブロック３には連結部材２１の下端部がプレート１９とナット２０とで固着され、その下端部にはフープ筋２１ａが配筋されている。この連結部材２１はネジ節異形鋼棒が使用され、基礎ブロック３に積み重ねられたＰＣパネル４の貫通孔２２に挿入されて所定の緊張力が付与され、最上段のＰＣパネル４に定着されている。この連結部材２１はネジ節異形鋼棒の他に、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線などの高張力鋼材も使用される。

またＰＣパネル４は、図６および図７に示すように、軽量コンクリートで縦１ｍ、横２ｍの大きさに形成され、背面に三つの補強リブ２３を備え、中央部の補強リブ２３には連結部材２１を挿入する貫通孔２２が形成されている。この貫通孔２２の下部には連結ナットを収納するスペース２４が、上部にはプレートを収納するスペース２４がそれぞれ形成されている。

またＰＣパネル４の上面には嵌合突起２５が形成されるとともに、下面には嵌合凹溝２６が形成され、この嵌合凹溝２６に、下側に位置したＰＣパネル４の嵌合突起２５が嵌合されている。また上面の嵌合突起２５が、上側に位置したＰＣパネル４の嵌合凹溝２６に嵌合されてＰＣパネル４同士が接合され、これらが貫通孔２２に挿入された連結部材２１で接合されている。

一方、ＰＣパネル４の一側面には半円形の側部嵌合突起２７が形成されるとともに、他側面には半円形の側部嵌合凹溝２８がそれぞれ形成され、この側部嵌合凹溝２８に、右隣のＰＣパネル４の側部嵌合突起２７が嵌合されている。また側部嵌合突起２７が左隣のＰＣパネル４の側部嵌合凹溝２８に嵌合されてＰＣパネル４同士が横方向で接合され、この接合部を中心に回転できるようになっている。

このように複数のＰＣパネル４が上下左右に接合されることにより、自立した擁壁５が形成される。またＰＣパネル４同士が側面の接合部で回転自在になっているので、地山の形状に沿った擁壁、例えば湾曲状のものなどを形成することもできる。

また盛土層７は流動コンクリート６が多段状に積層されて形成されている。この流動コンクリート６は気泡混合軽量コンクリートであり、各ＰＣパネル４ごとに投入されて、上面に敷設された補強材２９の先端部がＰＣパネル４と接合している。

この補強材２９は網状のジオテキスタイルなどであり、流動コンクリート６間に働く摩擦力、または付着力で流動コンクリート６の引張り抵抗を高めて、流動コンクリート６内にクラックが発生するのを防止するとともに、盛土層７全体のせん断強度を向上させる。この補強材２９はジオテキスタイルの他に鋼材、防錆した金網、合成樹脂や繊維性のシート材を使用することもできる。

図８および図９は第２の実施の形態の盛土構造物１である。この盛土構造物１は、鋼管膨張ボルトのグラウト内にせん断防止ボルト８を圧入せずに、鋼管膨張ボルト１１の頭部に上部ボルトが接合されたものであり、これ以外は第１の実施の形態の盛土構造物１と同じ構成である。この上部ボルトに後端側部（手前側）の支圧板１８が設置されて流動コンクリートに埋設されている。

次に、第１の実施の形態の盛土構造物を基にその構築方法をについて説明する。まず、図１０に示すように、斜面地山９に適宜間隔ごとに穿孔１５を設け、この穿孔１５に鋼管膨張ボルト１１を座金３０とともに打設する。そして、この鋼管膨張ボルト１１の頭部スリーブ１１ｃに取り付けた注入アダプター１１ｅで鋼管１１ａ内に水または空気を圧入すると、鋼管１１ａが膨張して穿孔１５内面に密接されるとともに、鋼管１１ａの全長が縮むため座金３０を地山の上面に圧接させる。

次に、この膨張した鋼管１１ａ内にグラウト１６を充填し、このグラウト１６内にせん断防止ボルト８の先端側を圧入するとともに、後端側（頭部側）を穿孔１５の開口部から突出させる。そして、突出した後端側を、グラウト１６の硬化後に所定の力で緊張して支圧板１７に定着すると、図１１に示すように、他の支圧板１８が斜面地山９から離れた箇所に位置する。

次に、図１２に示すように、底盤部２の水平地山１０に上記と同じ方法でせん断防止ボルト８を設けるとともに、基礎ブロック３を現場打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリートで構築する。そして、この基礎ブロック３の挿入孔３１にせん断防止ボルト８の後端側を挿入するとともに、これを緊張・定着して基礎ブロック３を水平地山１０に固定する。このように亀裂３３のある滑り土塊１３から支持層１２にかけてせん断防止ボルト８と鋼管膨張ボルト１１とを打設した斜面地山９および水平地山１０で底盤部２が形成される。

次に、基礎ブロック３の取付孔３２に連結部材２１の下端部を挿入し、その一部を上方へ突出させ、この一部に他の連結部材２１を連結して、ＰＣパネル４の貫通孔２２を貫通できる長さにする。そして、この連結部材２１をＰＣパネル４の貫通孔２２に挿入して緊張・定着することにより、ＰＣパネル４を基礎ブロック３に設置する。このような作業を順次繰り返すことにより、横方向に連続的に接合した１段目のＰＣパネル４ａを形成する。

次に、この１段目のＰＣパネル４ａと底盤部２との間に流動コンクリート６を、ＰＣパネル４の上面まで投入するとともに、この上面にジオテキスタイルなどの補強材２９を敷設して一段目の盛土層７を形成する。この一段目の流動コンクリート６には、最下段のせん断防止ボルト８の頭部、すなわち二枚の支圧板１７、１８が埋設されて底盤部２との連結を強固にする。

このような作業を順次繰り返すと、図１に示すような、自立した擁壁５と、流動コンク
リート６を積層した盛土層７とからなる盛土構造物１が構築される。

第１の実施の形態の盛土構造物の断面図である。せん断防止ボルトを打設した地山の断面図である。鋼管膨張ボルトであり、（１）は縦方向の断面図、（２）は（１）のＡ−Ａ線断面図である。（１）は鋼管膨張ボルトを穿孔に打設した断面図、（２）は膨張した鋼管膨張ボルトにグラウトを充填した断面図である。鋼管膨張ボルトのグラウトにせん断防止ボルトを打設した断面図である。（１）はＰＣパネルの正面図、（２）は横方向で接合したＰＣパネルの平面図、（３）は接合部の断面図である。（１）および（２）はＰＣパネルの縦方向の接合部の断面図である。第２の実施の形態の盛土構造物の底盤部の断面図である。第２の実施の形態の盛土構造物における鋼管膨張ボルトの断面図である。盛土構造物の構築方法における底盤部の断面図である。盛土構造物の構築方法における底盤部の斜視図である。盛土構造物の構築方法の断面図である。

符号の説明

１盛土構造物
２底盤部
３基礎ブロック
４ＰＣパネル
５擁壁
６流動コンクリート
７盛土層
８せん断防止ボルト
９斜面地山
１０水平地山
１１鋼管膨張ボルト
１１ａ鋼管
１１ｂ先端部スリーブ
１１ｃ頭部スリーブ
１１ｄ注入孔
１１ｅ注入アダプタ
１２支持層
１３すべり土塊
１４タイボルト
１５穿孔
１６グラウト
１７、１８支圧板
１９プレート
２０ナット
２１連結部材
２１ａフープ筋
２２貫通孔
２３補強リブ
２４スペース
２５嵌合突起
２６嵌合凹溝
２７側部嵌合突起
２８側部嵌合凹溝
２９補強材
３０座金
３１挿入孔
３２取付孔
３３亀裂

Claims

せん断防止ボルトを適宜間隔ごとに打設した斜面地山と、該斜面地山の下部における水平地山とを底盤部とし、該水平地山にはせん断防止ボルトで基礎ブロックが固定され、該基礎ブロックには複数のプレキャストコンクリートパネルが積み重ねられた擁壁が形成され、該擁壁と前記底盤部との間には流動コンクリートが積層された盛土層が形成されてなり、上記せん断防止ボルトの先端側が、斜面地山または水平地山の穿孔に打設された鋼管膨張ボルト内のグラウトに埋設されたことを特徴とする盛土構造物。
積層された流動コンクリートの境界部には補強材が埋設されたことを特徴とする請求項１に記載の盛土構造物。
せん断防止ボルトの頭部には二枚の支圧板が設置され、これらの支圧板のうちの一枚が斜面地山から突出した箇所に設置されて流動コンクリート内に埋設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の盛土構造物。
斜面地山に適宜間隔ごとに鋼管膨張ボルトを打設し、この鋼管膨張ボルト内のモルタルにせん断防止ボルトの先端側を打設するとともに、斜面地山の下部における水平地山に基礎ブロックをせん断防止ボルトで固定することにより斜面地山と水平地山とからなる底盤部を形成する工程と、基礎ブロックにプレキャストコンクリートパネルを積み重ねる工程と、該プレキャストコンクリートパネルと底盤部との間に流動コンクリートを打設する工程と、該流動コンクリートの上面に補強材を敷設する工程とからなり、上記プレキャストコンクリートパネルの積み重ね工程と、流動コンクリートの打設工程と、補強材の敷設工程とを順次繰り返して所定高さの擁壁と、盛土層とを形成することを特徴とする盛土構造物の構築方法。