JP2012149385A - 盛土構造物及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】壁面パネルで形成される擁壁が、盛土材の土圧の影響を受けて変形することを防止した盛土構造物及びその構築方法を提供する。
【解決手段】斜面地山１２の下部における基礎１３に複数のプレキャストコンクリートパネル１４が積み重ねられた擁壁１５が形成され、該擁壁１５と斜面１６との間には、気泡混合材１７ａから成る軽量盛土部１７が所要高さ形成され、該軽量盛土部１７が形成された斜面１６には、せん断防止ボルト１８が適宜間隔ごとに打設され、軽量盛土部１７の上部には、盛土材１９が投入された補強盛土部２０が形成され、該補強盛土部２０は、所定間隔ごとに補強材２１が埋設され、補強盛土部２０と擁壁１５との間には、砕石、砂利又は砂２２が充填され、補強盛土部２０には、擁壁１５から延設されたアンカー材２３を備える盛土構造物１１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁面パネルを積み重ねて形成される擁壁が、盛土材の土圧の影響を受けて変形することを防止した盛土構造物及びその構築方法に関するものである。

従来、この種の盛土構造物の構築方法としては、次のような方法が知られている。この構築方法は次の手順による（図８参照）。
（Ａ）盛土予定地の前面地盤に、基礎ブロック１を打設し、この基礎ブロック１に連結部材２の下端を固定する工程を行い、
（Ｂ）上下方向に貫通孔を有する壁面パネル３を用い、その貫通孔を連結部材２に貫通させてから、壁面パネル３の上部で緊結する工程を行い、
（Ｃ）斜面地山側の斜面Ｓに、せん断防止ボルト７を打設する工程を行い、
（Ｄ）壁面パネル３と斜面地山との間に、石炭灰又は焼却灰、固結材、発泡剤及び水を混合して比重１以下とした流動化盛土材４ｂを充填し、この流動化盛土材４ｂの表面にクラック防止材６を敷設する工程を行い、
（Ｅ）盛土構造物Ａの所定高さになるまで、上記の工程（Ｂ）〜（Ｄ）を順次繰り返して行うのである（特許文献１参照）。

このような手順の盛土構造物の構築方法は、山間部において土の掘削量を削減し、また、石炭灰や焼却灰を盛土材として活用することによって、自然環境の破壊防止に寄与することができる。

特開２００２−２４２１８６号公報

この従来例の盛土構造物の構築方法においては、壁面パネルを積み重ねて形成される擁壁が、盛土材の土圧の影響を受けて経年変化し、膨出した状態にはらみ出すという問題点を有している。

従って、従来例おいては、壁面パネルで形成される擁壁が、盛土材の土圧の影響を受けて変形することのない盛土構造物及びその構築方法を提供することに解決しなければならない課題を有している。

前記従来例の課題を解決するための本発明の要旨は、斜面地山の下部における基礎に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、該擁壁と斜面との間には、気泡混合材から成る軽量盛土部が所要高さ形成され、該軽量盛土部が形成された前記斜面には、せん断防止ボルトが適宜間隔ごとに打設され、前記軽量盛土部の上部には、盛土材が投入された補強盛土部が形成され、該補強盛土部は、所定間隔ごとに補強材が埋設され、前記補強盛土部と前記擁壁との間には、砕石、砂利又は砂が充填され、前記補強盛土部には、擁壁から延設されたアンカー材を備えることである。

また、前記せん断防止ボルトの頭部には、所定間隔を開けて二枚の支圧板が設置され、該二枚の支圧板のうち、一方の支圧板は、前記せん断防止ボルトに緊張力が付与されて前記斜面に圧着され、他方の支圧板は、前記斜面から突出した位置に設置され、前記軽量盛土部内に埋設されて、該軽量盛土部と前記斜面地山とを一体的に形成すること、；
前記補強材は、ジオテキスタイル、テンサー、網状又は格子状の鋼材、金網、合成樹脂製や繊維製のシート材又は網材であること、；
前記アンカー材は、ＰＣ鋼線とダブルプレート支圧板とから成ること、；
を含むものである。

更に、本発明の要旨は、斜面地山の下部における基礎にプレキャストコンクリートパネルで擁壁を形成する工程と、前記斜面地山にせん断防止ボルトを打設する工程と、前記擁壁と斜面との間に気泡混合材を打設する工程との各工程を繰り返して行い、所定高さの擁壁と気泡混合材から成る軽量盛土部とを形成してから、次に、前記プレキャストコンクリートパネルを更に積み重ねて擁壁を形成する工程と、前記軽量盛土部の上部において、補強材を敷設する工程と、前記擁壁に前記斜面地山側へ延びるアンカー材を設置する工程と、前記擁壁から適宜間隙部を形成するようにして盛土材を投入する工程と、前記適宜間隙部に砕石、砂利又は砂を充填する工程との各工程を繰り返して行い、所定高さの擁壁と盛土材を多段状に積層した補強盛土部とを形成することである。

本発明に係る盛土構造物によれば、気泡混合材から成る軽量盛土部を設けたことによって、擁壁へ作用する土圧を軽減することができる。従って、擁壁が土圧の影響を受けて経年変化し、膨出した状態にはらみ出すという問題を防止できる。
また、補強材やアンカー材を備える補強盛土部を設けたことによって、地盤が沈下しても、擁壁が傾く等の悪影響が生じないという種々の優れた効果を奏する。

せん断防止ボルトの頭部には、所定間隔を開けて二枚の支圧板が設置され、該二枚の支圧板のうち、一方の支圧板は、前記せん断防止ボルトに緊張力が付与されて前記斜面に圧着され、他方の支圧板は、前記斜面から突出した位置に設置され、前記軽量盛土部内に埋設されて、該軽量盛土部と前記斜面地山とを一体的に形成することによって、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、軽量盛土部と斜面地山との一体化を図ることができる。
即ち、一方の支圧板においては、せん断防止ボルトに緊張力が付与されて、当該一方の支圧板で定着されるので、すべり土塊の補強をして、せん断を防止することができる。
更に、他方の支圧板においては、斜面から突出した位置に設置され、軽量盛土部内に埋設されるので、軽量盛土部と斜面地山とが一体的に形成される。つまり、軽量盛土部と斜面地山との付着力の増強を図ることができるという種々の優れた効果を奏する。

補強材は、ジオテキスタイル、テンサー、網状又は格子状の鋼材、金網、合成樹脂製や繊維製のシート材又は網材であることによって、補強材と盛土材との間に働く摩擦力又は付着力により、盛土材の引張り抵抗を高めて、クラックの発生を効果的に防止し、補強盛土部のせん断強度を大きく向上させるという優れた効果を奏する。

アンカー材は、ＰＣ鋼線とダブルプレート支圧板とから成ることによって、ＰＣ鋼線が補強盛土部の沈下に追従できることとなり、当該沈下に伴う擁壁の傾き等が生じない。
また、ダブルプレート支圧板の応力が、擁壁側と擁壁の反対側との両方に働くこととなり、安定した圧着効果が期待できる。
更に、アンカー材は擁壁から延設されるので、擁壁と補強盛土部との接合が良好で強固になるという種々の優れた効果を奏する。

また、本発明に係る盛土構造物の構築方法によれば、気泡混合材から成る軽量盛土部を設けるので、擁壁へ作用する土圧を軽減することができる。従って、擁壁が土圧の影響を受けて経年変化し、膨出した状態にはらみ出すという問題を防止した盛土構造物を提供できる。
また、補強材やアンカー材を備える補強盛土部を設けるので、地盤が沈下しても、擁壁が傾く等の悪影響が生じない安定した盛土構造物を提供できるという種々の優れた効果を奏する。

本発明に係る盛土構造物１１の断面図である。 本発明に係る盛土構造物１１の下部の断面図である。 （１）プレキャストコンクリートパネル１４の平面図である。（２）プレキャストコンクリートパネル１４の正面図である。 （１）（２）プレキャストコンクリートパネル１４の縦方向の接合部分の断面図である。 プレキャストコンクリートパネル１４の横方向の接合部分の断面図である。 せん断防止ボルト１８を打設した斜面１６の断面図である。 プレキャストコンクリートパネル１４の背面に設けられる補強盛土部２０を説明する断面図である。 従来例に係る盛土構造物Ａの構築方法を説明するための断面図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、図１において、符号１１は盛土構造物を示し、この盛土構造物１１は、斜面地山１２の下部における基礎１３に複数のプレキャストコンクリートパネル１４が積み重ねられて形成される擁壁１５と、この擁壁１５と斜面１６との間に形成される所要高さの軽量盛土部１７と、斜面１６に打設されたせん断防止ボルト１８と、軽量盛土部１７の上部に盛土材１９が多段状に積層されて形成される補強盛土部２０と、補強盛土部２０の境界部に埋設される補強材２１と、補強盛土部２０と擁壁１５との間に充填される砕石、砂利又は砂２２と、擁壁１５から延設されるアンカー材２３とから構成される。

斜面地山１２の下部に形成されるコンクリートの基礎１３は、擁壁１５を支持するものであり、現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートにより形成され、１本又は２本の小口径支持杭２９又は小口径アンカーによって地盤に固定されている。

このコンクリートの基礎１３には、図２に示すように、プレート２４とナット２５とで連結部材２６の下端部２６ａが固着され、この下端部２６ａがフープ筋２７を定着して埋設されている。

連結部材２６は、例えばネジ節異形鋼棒であり、基礎１３に積み重ねられたプレキャストコンクリートパネル１４の貫通孔２８に挿入され、最上段のプレキャストコンクリートパネル１４において所定の緊張力で緊張されて定着されている。なお、連結部材２６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が使用される。

プレキャストコンクリートパネル１４は、軽量コンクリートで形成されており、大きさは縦が約１ｍ程度で、横が約２ｍ程度である。また、図３（１）（２）に示すように、背面の３箇所には補強リブ３０、３０ａが形成されており、中央部の補強リブ３０ａには連結部材２６を挿入する貫通孔２８が形成されている。

貫通孔２８の下部には、連結ナット３１を収納するスペース３２ａが形成され、上部にはプレート３３を収納するスペース３２ｂがそれぞれ形成されている（図３（２）、図４（２）参照）。

また、プレキャストコンクリートパネル１４の上部には嵌合突起３４が形成され、下部には嵌合凹溝３５が形成されている。この嵌合凹溝３５に対して、下側に位置したプレキャストコンクリートパネル１４の嵌合突起３４が嵌合されると共に、上部の嵌合突起３４が、上側に位置したプレキャストコンクリートパネル１４の嵌合凹溝３５に嵌合されて、プレキャストコンクリートパネル１４同士が積み重ねられ、これらが貫通孔２８に挿入された連結部材２６によってプレストレスを付与されて連結されている。

更に、プレキャストコンクリートパネル１４の一端部には半円形の嵌合突起３６が形成され、他端部には半円形の嵌合凹溝３７が形成されている。この嵌合凹溝３７に、右隣に位置したプレキャストコンクリートパネル１４の嵌合突起３６が嵌合されると共に、嵌合突起３６が左隣に位置したプレキャストコンクリートパネル１４の嵌合凹溝３７に嵌合されて、プレキャストコンクリートパネル１４同士が横方向で接合され、この接合部分を中心に回動できるようになっている（図５参照）。

このように複数のプレキャストコンクリートパネル１４が上下左右に接合されて連結部材２６でプレストレスが付与されることにより自立した擁壁１５が形成される。また、プレキャストコンクリートパネル１４同士が側面の接合部分で回動自在になっているので、地山の形状に沿った擁壁、例えば湾曲状の擁壁を形成することができるのである。

また、軽量盛土部１７が形成されている位置において、プレキャストコンクリートパネル１４の背面には、図２に示すように、補強鉄筋３８が設けられている。つまり、プレキャストコンクリートパネル１４の背面から延設される補強鉄筋３８が、軽量盛土部１７内に埋設されるので、擁壁１５と軽量盛土部１７との接合が強固なものになる。

せん断防止ボルト１８は、軽量盛土部１７が形成されている斜面１６に、適宜間隔ごとに打設されており、斜面１６の掘削孔３９に充填されたグラウト４０内に圧入されて、所定の緊張力を付与して定着されている。このせん断防止ボルト１８の頭部には、図６に示すように、所定間隔を開けて二枚の支圧板１８ａ、１８ｂが設けられている。

二枚の支圧板１８ａ、１８ｂのうち、一方の支圧板１８ａは、せん断防止ボルト１８に緊張力が付与されて、当該一方の支圧板１８ａで定着されるので、すべり土塊４１の補強をして、せん断を防止することができる。
また、他方の支圧板１８ｂは、斜面１６から突出した位置に設置され、軽量盛土部１７内に埋設されるので、軽量盛土部１７と斜面地山１２とが一体的に形成される。つまり、軽量盛土部１７と斜面地山１２との付着力の増強を図ることができるのである。

軽量盛土部１７は、擁壁１５と斜面１６との間に気泡混合材１７ａを所要高さ打設して形成される。この気泡混合材１７ａは、具体的にはエアミルク又はエアモルタルであり、発泡させた気泡を混入して作られているので、軽量性、流動性が良好である。従って、擁壁１５へ作用する土圧を軽減することができる。なお、軽量盛土部１７を形成する高さは、盛土構造物１１の全長高さの、約３分の１から２分の１程度が望ましい。

軽量盛土部１７の上部には、盛土材１９が多段状に積層された補強盛土部２０が形成されている。盛土材１９は、種々の土質の土及び混合土であり、擁壁１５と斜面地山１２との間に、補強材２１を介在させて投入することにより、盛土材１９が積層された補強盛土部２０を形成する。

この盛土材１９は、１段のプレキャストコンクリートパネル１４ごとに投入され、盛土材１９の上面及び前面を補強材２１で覆うことにより積層され、１段ごとにプレキャストコンクリートパネル１４からのアンカー材２３が埋設されている（図７参照）。このように補強盛土部２０は、上面と前面とがジオテキスタイルなどの補強材２１で覆われた盛土材１９が積層されて形成されている。

補強材２１は、上述の網状のジオテキスタイルの他に、例えば、テンサー、網状又は格子状の鋼材、防錆した金網、合成樹脂や繊維性のシート材や網材などがあり、補強材２１と盛土材１９との間に働く摩擦力又は付着力により、盛土材１９の引張り抵抗を高めて、盛土材１９内のクラックの発生を効果的に防止すると共に、補強盛土部２０全体のせん断強度を大きく向上させる。また補強材２１はプレキャストコンクリートパネル１４の背面に固定することもできる。

アンカー材２３は、図１及び図７に示すように、ＰＣ鋼線４２とダブルプレート支圧板４３とから構成される。ＰＣ鋼線４２は、補強盛土部２０の沈下に追従できるので、当該沈下に伴う擁壁１５の傾き等が生じない。また、ダブルプレート支圧板４３は、その応力が、擁壁１５側と擁壁１５の反対側との両方に働くので、安定した圧着効果が期待できる。更に、アンカー材２３は、擁壁１５、即ちプレキャストコンクリートパネル１４の背面から延設されるので、擁壁１５と補強盛土部２０との接合が良好で強固になる。

また、盛土材１９は、プレキャストコンクリートパネル１４の背面との間、すなわち補強材２１で覆われた前面との間に適宜間隙部４４をもって投入され、この適宜間隙部４４に砕石、砂利又は砂２２が充填されている。すなわち盛土材１９をプレキャストコンクリートパネル１４の背面に接する箇所まで投入せずに、砕石、砂利又は砂２２を投入する適宜間隙部４４を形成する位置まで投入するものであり、この砕石、砂利又は砂２２を介してプレキャストコンクリートパネル１４の背面に接している。この砕石、砂利又は砂２２は、排水を良好にする効果がある。

以上のように構成される盛土構造物１１は、気泡混合材１７ａから成る軽量盛土部１７を設けたので、擁壁１５へ作用する土圧を軽減することができる。従って、擁壁１５が土圧の影響を受けて経年変化し、膨出した状態にはらみ出すという問題を防止できる。また、補強材２１やアンカー材２３を備える補強盛土部２０を設けたので、地盤が沈下しても、擁壁１５が傾く等の悪影響が生じない。

次に、盛土構造物１１の構築方法について説明する。まず、盛土予定地の斜面地山１２における下部に埋設孔４５を削孔し、この埋設孔４５にグラウトを注入した後、小口径支持杭２９又は小口径アンカーを圧入する。そして、このグラウトの養生期間中に基礎１３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と共に、基礎１３の孔部４６に小口径支持杭２９の頭部を突出させてから、これを緊張・定着して基礎１３に固定する（図２参照）。

そして、基礎１３から突出させた連結部材２６の一部に、他の連結部材２６を連結して、当該連結部材２６を、プレキャストコンクリートパネル１４の貫通孔２８を貫通できる長さにする。この連結部材２６にプレキャストコンクリートパネル１４の貫通孔２８を挿入して、プレキャストコンクリートパネル１４を基礎１３に設置した後、連結部材２６を緊張定着してプレキャストコンクリートパネル１４を基礎１３上に定着する。この手順を順次繰り返して横方向に連続的に接合した１段目のプレキャストコンクリートパネル１４（擁壁１５）を形成する。

この１段目のプレキャストコンクリートパネル１４の背面における補強リブ３０ａに、補強鉄筋３８を接合して、斜面地山１２側に配置する。

その後、斜面地山１２にせん断防止ボルト１８を打設する。まず、斜面地山１２に適宜間隔ごとに掘削孔３９を削孔し、この掘削孔３９にモルタルなどのグラウト４０を充填する。そして、このグラウト４０内にせん断防止ボルト１８を圧入すると共に、頭部を掘削孔３９の開口部から突出させる。そして、この突出した頭部をグラウト４０の硬化後に所定の力で緊張し、一方の支圧板１８ａで斜面１６に圧着し、他方の支圧板１８ｂが斜面１６から離れた位置に設置される。

そして、プレキャストコンクリートパネル１４（擁壁１５）と斜面１６との間に気泡混合材１７ａを、当該プレキャストコンクリートパネル１４の上部まで打設する。

以上のような、プレキャストコンクリートパネル１４の設置、補強鉄筋３８の配置、せん断防止ボルト１８の打設、気泡混合材１７ａの打設の各作業を繰り返すことで、途中高さの擁壁１５と気泡混合材１７ａから成る軽量盛土部１７とが形成される。

次に、軽量盛土部１７の上部に設ける補強盛土部２０の形成について説明する。まず、上述のプレキャストコンクリートパネル１４の設置手順と同様な手順で、プレキャストコンクリートパネル１４の上部に次段のプレキャストコンクリートパネル１４を積み重ねてから、軽量盛土部１７の上部に補強材２１を敷設する。

補強材２１は、前述したように、ジオテキスタイル等であり、また、補強材２１をプレキャストコンクリートパネル１４の背面に固定することも可能である。

そして、プレキャストコンクリートパネル１４の背面には、アンカー材２３を設置する。アンカー材２３は、前述したように、ＰＣ鋼線４２とダブルプレート支圧板４３とから構成される。

プレキャストコンクリートパネル１４（擁壁１５）と斜面１６との間に、擁壁１５から適宜間隙部４４を形成するようにして盛土材１９を投入し、該盛土材１９を当該プレキャストコンクリートパネル１４の上部まで打設する。更に、適宜間隙部４４に砕石、砂利又は砂２２を充填する。

以上のような、プレキャストコンクリートパネル１４の設置、補強材２１の敷設、アンカー材２３の設置、盛土材１９を投入、砕石、砂利又は砂２２の充填の各作業を繰り返すことで、所定高さの擁壁１５と盛土材１９を多段状に積層した補強盛土部２０とを形成することができて、自立した擁壁１５を備える盛土構造物１１が構築されるのである。

Ａ 盛土構造物
Ｃ アスファルト路盤
Ｒ 擁壁
Ｓ 斜面
１ 基礎ブロック
２ 連結部材
３ 壁面パネル
４ 盛土材
４ｂ 流動化盛土材
５ アンカー部材
６ クラック防止材
７ せん断ボルト
７ａ せん断ボルトの頭部
８ 補強材
１１ 盛土構造物
１２ 斜面地山
１３ 基礎
１４ プレキャストコンクリートパネル
１５ 擁壁
１６ 斜面
１７ 軽量盛土部
１７ａ 気泡混合材
１８ せん断防止ボルト
１８ａ、１８ｂ 支圧板
１９ 盛土材
２０ 補強盛土部
２１ 補強材
２２ 砕石、砂利又は砂
２３ アンカー材
２４ プレート
２５ ナット
２６ 連結部材
２６ａ 下端部
２７ フープ筋
２８ 貫通孔
２９ 小口径支持杭
３０、３０ａ 補強リブ
３１ 連結ナット
３２ａ、３２ｂ スペース
３３ プレート
３４ 嵌合突起
３５ 嵌合凹溝
３６ 嵌合突起
３７ 嵌合凹溝
３８ 補強鉄筋
３９ 掘削孔
４０ グラウト
４１ すべり土塊
４２ ＰＣ鋼線
４３ ダブルプレート支圧板
４４ 適宜間隙部
４５ 埋設孔
４６ 孔部

Claims (5)

1. 斜面地山の下部における基礎に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、
   該擁壁と斜面との間には、気泡混合材から成る軽量盛土部が所要高さ形成され、
   該軽量盛土部が形成された前記斜面には、せん断防止ボルトが適宜間隔ごとに打設され、
   前記軽量盛土部の上部には、盛土材が投入された補強盛土部が形成され、
   該補強盛土部は、所定間隔ごとに補強材が埋設され、
   前記補強盛土部と前記擁壁との間には、砕石、砂利又は砂が充填され、
   前記補強盛土部には、擁壁から延設されたアンカー材を備えること
   を特徴とする盛土構造物。
2. 前記せん断防止ボルトの頭部には、所定間隔を開けて二枚の支圧板が設置され、
   該二枚の支圧板のうち、一方の支圧板は、前記せん断防止ボルトに緊張力が付与されて前記斜面に圧着され、
   他方の支圧板は、前記斜面から突出した位置に設置され、前記軽量盛土部内に埋設されて、該軽量盛土部と前記斜面地山とを一体的に形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の盛土構造物。
3. 前記補強材は、ジオテキスタイル、テンサー、網状又は格子状の鋼材、金網、合成樹脂製や繊維製のシート材又は網材であること
   を特徴とする請求項１に記載の盛土構造物。
4. 前記アンカー材は、ＰＣ鋼線とダブルプレート支圧板とから成ること
   を特徴とする請求項１に記載の盛土構造物。
5. 斜面地山の下部における基礎にプレキャストコンクリートパネルで擁壁を形成する工程と、前記斜面地山にせん断防止ボルトを打設する工程と、前記擁壁と斜面との間に気泡混合材を打設する工程との各工程を繰り返して行い、所定高さの擁壁と気泡混合材から成る軽量盛土部とを形成してから、
   次に、前記プレキャストコンクリートパネルを更に積み重ねて擁壁を形成する工程と、前記軽量盛土部の上部において、補強材を敷設する工程と、前記擁壁に前記斜面地山側へ延びるアンカー材を設置する工程と、前記擁壁から適宜間隙部を形成するようにして盛土材を投入する工程と、前記適宜間隙部に砕石、砂利又は砂を充填する工程との各工程を繰り返して行い、所定高さの擁壁と盛土材を多段状に積層した補強盛土部とを形成すること
   を特徴とする盛土構造物の構築方法。

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