JP2013112966A - ハニカム状３次元立体セル構造体を上下に積層した法面保護構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ハニカム状３次元立体セル構造体の複数のブロックを法面に沿って上下に積層し、各ブロックを法面に強固に固定した法面保護構造体の提供。
【解決手段】幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体であって、
前記上下に隣接するブロックのセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地面に固定することにより、前記複数のブロックが連結されていることを特徴とする法面保護構造体。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハニカム状３次元立体セル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体において、上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地面に固定することにより前記複数のブロックが連結・一体化されていることを特徴とする法面保護構造体及びその構築方法に関する。

従来、土木建築等の分野では、道路の路盤材、歩道の基礎材、仮設道路や擁壁等の土木用途の地盤補強材として、重荷重の支持や浸食防止等のために、ハニカム状３次元立体セル構造体が一般に使用されている。
かかるセル構造体は、例えば、図１及び図５に示すように、幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートが互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合され、その幅方向と直行する方向に展張した時、該シートにより囲まれたハニカム状のセルが多数形成されるように、構成されている。

このようなハニカム状３次元立体セル構造体は、前記したセル構造により、軽量で、強度が優れるという特徴がある。かかるハニカム状３次元立体セル構造体は、通常、一定の大きさのブロックとして、折り畳まれた状態で、敷設現場に運ばれ、現場で展張して、使用される。例えば、ハニカム状３次元立体セル構造体は、略平面の地表面、例えば、河川堤防の斜面、法面に複数のブロックを連結して、あるいはさらに上下に積層して、敷設され、各ブロックを互いに連結し、ハニカム状の各セル内に、砂、砕石、コンクリート、現地発生土等の充填材を充填し、転圧し、場合により締め固めて、地盤補強材としての機能が発揮される（図１、図２参照）。

従来、ハニカム状３次元立体セル構造体を、河川堤防の斜面（法面）等に複数のブロックとして上下に積層して敷設する擁壁の構築方法においては、以下の特許文献１及び特許文献２に記載されるように、該セル構造体の層間を貫くように垂直に杭を打つことにより、ハニカム構造体間に一体性を持たせ、より強固で、壁高が高く、安全性の高い擁壁を構築することが提案されている。

しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、少なくとも３層のハニカム構造体層を貫く杭を打ち込むことが要求される。しかしながら、作業上の観点から、ある程度緩やかな斜面（法面）でないと、このような杭を打ち込むことはできないという問題がある。また、擁壁構築後に杭を打ち込むため、杭打ち機が必要である上、セル構造体を破損する虞がある。

また、特許文献２に記載された発明においては、図３に示すように、段（層）を構築しながら、上下に隣接する段と段の間に杭を埋め込んでいく必要があるため、作業が面倒であり、杭の材料費が嵩み、また、水平方向には抵抗性があるものの、杭の長さが短いので上下方向の抵抗性はあまり高くないという問題がある。

また、以下の特許文献３には、セル構造体の４隅のセル内に比較的長い杭を打ち込んだ積層構造体が開示されている。しかしながら、かかる４隅の杭は、セル構造体の展張治具を兼ねており、また、セル構造体を垂直方向に積み上げるために役立つものの、法面を保護するためには役立たない。

一方、以下の特許文献４には、単層のセル構造体の展張方向に、セル構造体の樹脂又は繊維シートの孔にテンドンを貫通させ、該テンドンの一端を法面上部の地面に固定したアンカーに接続することにより、法面に敷設する単層のセル構造体の変位を防止する方法が開示されている。かかる発明においては、該テンドンの他端は、セル構造体の最下部及び／又は中間部においてセル構造体のシートの孔に固定されている。しかしながら、特許文献４に係る発明は、ハニカム状３次元立体セル構造体を、河川堤防の斜面（法面）等に複数のブロックとして上下に積層して敷設する擁壁の構築方法において、上下する層間の摩擦力を高めるための技術に関するものではない。

特許第４７８２６４８号公報 特開２００８−８２０９３号公報 米国特許第４，７７８，３０９号明細書 米国特許第５，４４９，５４３号明細書

本発明が解決しようとする課題は、ハニカム状３次元立体セル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成される複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体において、前記上下に積層した複数のブロック同士を、及び前記複数のブロック全体を法面に、強固に固定することができ、かつ、高い作業効率で構築することができる法面保護構造体、及びその構築方法を提供することである。

発明者らは、鋭意検討し、実験を重ねた結果、上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地山又は法面又は地面又は裏込材に固定することにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりのものである。

［１］幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体であって、
前記上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地山に固定することにより、前記複数のブロックが連結されていることを特徴とする法面保護構造体。

［２］前記テンドンの両端が、地中に打設したアンカーに結束することにより地山に固定されている、前記［１］に記載の法面保護構造体。

［３］前記上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔の間に貫通するテンドンが、法面に打設されたアンカーの係止部を経由している、前記［２］に記載の法面保護構造体。

［４］前記テンドンの両端が、前記複数のブロックと法面との間に存在する裏込材の内部に埋設することにより、地山に固定されている、前記［１］に記載の法面保護構造体。

［５］幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層する法面保護構造体の構築方法において、以下のステップ：
（１）展張した最下層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、一端を地面に固定したテンドンを貫通させ、
（２）前記最下層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
（３）前記最下層のセル構造体の上に、展張した次層のセル構造体を配置し、
前記展張した次層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、前記テンドンを貫通させ、
（４）前記次層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
（５）所定の層を構築するまで、前記ステップ（３）及び（４）を繰り返し、そして
（６）前記テンドンの他端を、地山に固定して、前記複数のブロックを連結し、一体化する、
を含む前記構築方法。

本発明に係る法面保護構造体において、上下に積層されたセル構造体層同士を連結し、一体化することができるだけでなく、該セル構造体層の全体を法面と一体化することもできる。さらに、本発明に係る法面保護構造体の構築方法においては、転圧され、締め固められたセル内の充填材に杭を打ち込む方法に比較して、水平方向だけではなく上下方向にも固定することができ、また作業もより簡単・短時間であり、さらに柔軟性のあるテンドンを使用することにより、セル構造体の各層を法面（地山）に固定することができる。

ハニカム状３次元立体セル構造体の概略図。 ハニカム状３次元構造体を、法面に沿って、上下に積層し、各セル内に充填材を充填し、転圧した状態を示す概略図。 特許文献２に記載された、段（層）を構築しながら、上下に隣接する段と段の間に杭を埋め込む敷設方法によ構築された擁壁の概略図。 特許文献４に記載された、単層のセル構造体の展張方向に、セル構造体の樹脂又は繊維シートの孔にテンドンを貫通させ、該テンドンの一端を法面上部の地面に固定したアンカーに接続された、法面に敷設した単層のセル構造体の概略図。 シートに大小複数の孔を有するハニカム状３次元立体セル構造体の概略図。 本発明の法面保護構造体の第１の態様の概要図。右上部に、テンドンの貫通状態を示す透視図を、そして左下部に、側面図を示す。尚、透視図は３段、側面図は４段である。 本発明の法面保護構造体の第２の態様の概要図。右上部に、テンドンの貫通状態を示す透視図を、そして左下部に、側面図を示す。尚、透視図は３段、側面図は４段である。 本発明の法面保護構造体の第３の態様の側面図。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体であって、
前記上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地山に固定することにより、前記複数のブロックが連結されていることを特徴とする法面保護構造体に関する。

幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体とは、一般に、土木建築等の分野で、道路の路盤材、歩道の基礎材、仮設道路や擁壁、河川堤防の法面保護等の土木用途の地盤補強材として、重荷重の支持、浸食防止等のために使用されるハニカム状３次元立体セル構造体であることができる。前記樹脂又は繊維シートの材質は特に限定されないが、耐候性の観点からポリエチレンが好ましい。樹脂又は繊維シートの接合の間隔（ピッチ）は２００〜８００ｍｍが好ましい。前記接合は、例えば、熱融着等の手段によって行われる。前記ハニカム状３次元立体セル構造体の各ブロックは、好ましくは縦３〜４０個、横５〜１０個のセルを有する。該セル構造体の展張後の大きさは、好ましくは縦７００〜８０００ｍｍ、横２０００〜３５００ｍｍ、長辺状の樹脂又は繊維シートの高さ１００〜４００ｍｍである。

かかるセル構造体は、一般に、ブロック毎に、折り畳んで現場に搬入され、施工地表面上で展張され、ブロック同士を連結し、形成された各セルに砂、砕石、コンクリート、現地発生土等の充填材を充填し、転圧し、締め固めることにより、例えば、河川の堤防法面に敷設される。また、かかるセル構造体のブロックは上下に積層されて盛土壁面等を構築するために使用される。

図５に示すように、前記ハニカム状３次元立体セル構造の長片状の樹脂又は繊維シートとして、予め大小複数の孔４が設けられた有孔シートを用いてもよい。これらの孔は、例えば、各ブロックを連結するための孔、セル構造体自体を軽量化するための孔、充填材の水はけのための孔としても機能する。
図６と図７に示すように、本発明においては、かかる孔４は、テンドン７がその中に貫通することができる程度の大きさであることができる。
一方、前記セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔は、施工現場において穿孔されたものであってもよい。

「テンドン」とは、一般に、地すべり抑止工法としてのアンカー工法に使用される、アンカー体、引張り部、アンカー頭部から構成されるグラウンドアンカーの引張り部を構成する通常ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線、多重ＰＣ鋼より線、連続繊維補強材などの材料、すなわち、引張り力又は緊張力に耐える線条体、好ましくは、連続繊維補強材、炭素繊維より線等である。連続繊維補強材としては、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成繊維テープ又はロープが好ましく用いられる。本発明において使用するテンドンは、曲がることができる柔軟性のある連続繊維補強材であることが好ましい。

図６に示すように、本発明の第１の態様においては、テンドン７の両端が、地中に打設した鉄筋アンカー９に結束することにより地山に固定されている。

図７に示すように、本発明の第２の態様においては、上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔４の間に貫通するテンドン７が、法面に打設された鉄筋アンカー９の係止部を経由している。これにより、第２の態様は、第１の態様に比較して、各層をより強固に法面に固定することが可能となる。

図８に、本発明の第３の態様を示す。かかる態様においては、テンドンの両端が、複数のブロックと法面との間に存在する裏込材の内部に埋設することにより、地山に固定されている。一般に、テンドン７は、その両端を、さらに中間部を、地中に打設した鉄筋アンカー９に結束することにより確実に固定することができるが、裏込材の内部に一定長埋設することによっても、充分な力で固定することができる場合がある。したがって、本発明においては、テンドンの両端の地山又は地面への固定方法は、上記いずれの態様であっても構わない。

本発明においては、上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地山に固定することにより、前記複数のブロックが連結されている。そしてこのように配置されたテンドンは、各セル内に充填材を充填し、転圧し、場合により締め固めることにより、上下に隣接するセル構造体層同士を、強い摩擦力をもって、水平方向だけではなく垂直方向にも、固定することができる。また、該テンドンの両端を、地中に打設した鉄筋アンカーに結束することによって、積層されたセル構造体の全体を、法面に確実に固定することができる。かかる固定の摩擦力は、各層毎に鉄筋アンカーを設けた図７に示す第２の態様において最大となるであろう。

本発明は、幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層する法面保護構造体の構築方法において、以下のステップ：
（１）展張した最下層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、一端を地面に固定したテンドンを貫通させ、
（２）前記最下層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
（３）前記最下層のセル構造体の上に、展張した次層のセル構造体を配置し、
前記展張した次層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、前記テンドンを貫通させ、
（４）前記次層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
（５）所定の層を構築するまで、前記ステップ（３）及び（４）を繰り返し、そして
（６）前記テンドンの他端を、地山に固定して、前記複数のブロックを連結し、一体化する、
を含む前記構築方法にも関する。

かかる方法は、特許文献２又は３に記載された杭を用いる方法に比較して、杭打ちの手間や材料費が不要である点で、コスト面で有利であるばかりでなく、短時間での作業が可能となる点でも有利である。このように短時間で法面保護構造を構築できることは、特に、水害発生時又は予測時に、河川堤防の法面を緊急に保護・復旧する必要がある場合に、極めて有益である。

本発明に係る法面保護構造体においては、上下に積層したセル構造体層同士を連結し、一体化することができるだけでなく、該セル構造体層の全体を法面と一体化することもできる。さらに、本発明に係る法面保護構造体の構築方法においては、転圧し、締め固めたセル内の充填材に杭を打ち込む方法に比較して、水平方向だけではなく上下方向にも固定することができ、また、作業もより簡単・短時間であり、さらに、柔軟性のあるテンドンを使用することにより、セル構造体の各層を法面（地山）に固定することができる。したがって、本発明に係る法面保護構造体及びその構築方法は、河川堤防の法面保護等に好適に利用可能である。

１ ハニカム状３次元立体セル構造体
２ セル構造体のセル
３ 砂、砕石、コンクリート、現地発生土等の充填材
４ ハニカム状３次元立体セル構造の長片状の樹脂又は繊維シートに設けられた大小複数の孔
５ 杭
６ 斜面（法面）又は地山
７ テンドン
８ アンカー
９ 鉄筋アンカー
１０ 裏込材

Claims (5)

1. 幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層した法面保護構造体であって、
   前記上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、それぞれ、テンドンを貫通させ、該テンドンを地山に固定することにより、前記複数のブロックが連結されていることを特徴とする法面保護構造体。
2. 前記テンドンの両端が、地中に打設したアンカーに結束することにより地山に固定されている、請求項１に記載の法面保護構造体。
3. 前記上下に隣接するブロックの各セル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔の間に貫通するテンドンが、法面に打設されたアンカーの係止部を経由している、請求項２に記載の法面保護構造体。
4. 前記テンドンの両端が、前記複数のブロックと法面との間に存在する裏込材の内部に埋設することにより、地山に固定されている、請求項１に記載の法面保護構造体。
5. 幅方向に並設された複数の長片状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で千鳥状に繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の該各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧することによって形成された複数のブロックを法面に沿って上下に積層する法面保護構造体の構築方法において、以下のステップ：
   （１）展張した最下層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、一端を地面に固定したテンドンを貫通させ、
   （２）前記最下層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
   （３）前記最下層のセル構造体の上に、展張した次層のセル構造体を配置し、
   前記展張した次層のセル構造体の法面に最も近いシートに設けた孔に、前記テンドンを貫通させ、
   （４）前記次層のセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を充填し、転圧し、
   （５）所定の層を構築するまで、前記ステップ（３）及び（４）を繰り返し、そして
   （６）前記テンドンの他端を、地山に固定して、前記複数のブロックを連結し、一体化する、
   を含む前記構築方法。