JP2014118732A - 斜面安定化工法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックボルト１を設置すべき所定の位置に樹木４がある場合に、ロックボルトを、樹木を避けて極力所定位置の近くに設置することを可能とする。
【解決手段】
自然斜面に複数のロックボルト１を所定の間隔で設置し、前記ロックボルトの頭部に平面視で略三角形の支圧板３を取り付けこれを締着して斜面の安定を図るに際して、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木４がある場合に、前記ロックボルトの設置位置は、その頭部に取り付けられる前記支圧板３の略三角形の一辺を前記樹木４と正対する向きで樹木に近接させて配置した際のロックボルト設置位置であり、かつ、前記支圧板をその略三角形の一辺が前記樹木と正対する向きにしてロックボルトの頭部に取り付ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自然斜面に複数のロックボルトを所定の間隔で設置し、前記ロックボルトの頭部に略三角形の支圧板を取り付けこれを締着して斜面の安定を図る斜面安定化工法に関し、特に、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合に、当該ロックボルトを、樹木を避けて極力所定位置の近くに設置することを可能とする斜面安定化工法に関する。

複数のロックボルトを所定の間隔で設置しその頭部に支圧板を取り付け締着する斜面安定化工法は、斜面に自生する樹木を伐採することなく斜面の崩壊を防止することができる斜面安定化工法として知られている。

例えば特許文献１の斜面安定化工法は、複数のロックボルトを斜面に設置し、各ロックボルトの頭部に支圧板を装着し、ロックボルト上端のねじ部に螺合させたナットを締め付けて、ロックボルトに緊張力を与えることで、ロックボルトの緊張力が支圧部材を介して斜面に伝達されて、地盤支持力（支圧力）が得られる。この工法はロックボルトを間隔をあけて設置するので、斜面に自生する樹木を伐採することなく斜面の崩壊を防止することができる。

この種の斜面安定化工法に用いられる支圧板の形状として、略三角形の支圧板（特許文献１、２、３）、四角形状の支圧板（特許文献１、４）、円形の支圧板（特許文献５）等がある。
特許文献１では支圧板として、四角形状の支圧板（特許文献１の図２、図７）とともに、底板が略三角形の角部を切り欠いた形状をなす支圧板（特許文献１の図５）が示されている。特許文献１における支圧板の形状（その底板の輪郭形状）は、本発明の実施例である図３（イ）の支圧板３の形状と略同じである。

特許文献２の斜面安定化工法においても特許文献１と同様な略三角形の支圧板が用いられている（特許文献２の図１、図３）。また、アンカーは、各アンカーが三角形の頂点に位置するような三角形配列で間隔をあけて設置されている。特許文献２は、落石防止兼用の斜面安定化工法であり、アンカー間を連結するロープが形成する例えば１辺２ｍの親三角形の内部に、別のロープによる例えば１辺５０ｃｍの小さな子三角形の網目の落石防止用網を形成するというものであるが、前記１辺５０ｃｍの網目サイズは、落石防止を図ることができかつ樹木を避けて子三角形網目を形成するのに適当であるとしている。
このように、特許文献２では、自然斜面における樹木の存在を、落石防止用網について考慮していても、アンカー及び支圧板については特に考慮しておらず、支圧板の向きについてもすべて同じ向きである。

特許文献３は、上述の斜面安定化工法等にも用いられる削孔機の発明であるが、斜面安定化工法に適用する場合の説明として、前述の支圧板と同様な略三角形の支圧板が示されている。また、斜面安定化工法に適用した実施例として、各ロックボルトが三角形の頂点に位置するような三角形配列で間隔をあけて設置され、また、略三角形の支圧板はすべて同じ向きで配置されている（特許文献３の図４）。

特開平１１−９３１７６ 特開２００４−１２４６８９ 特許４２１５２４１号 特開２００１−３５５２３８ 特開２０００−２８２４７４

上述の斜面安定化工法を特定の斜面に施工する場合、その斜面の崩壊を防止するために必要な諸事項（地盤状況）を考慮して施工内容を決定するが、その施工の際、ロックボルトを設置する所定の位置として、多くの場合、各ロックボルトが例えば斜面上下方向に一定間隔、斜面横方向にも一定間隔で位置する配列を、厳密にというものでもないが基本とする。なお、自然斜面では通常起伏があり又施工領域が全体として湾曲している場合も多いので、単なる平面としてでなく起伏等を含む曲面として把握して、前記基本配列を適用する。
しかし、樹木が自生している自然斜面では、例えば前記基本配列ではロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合がある。図８は本発明の実施例を説明するための図であり、前記ロックボルト１の基本配列の一例を示しているが、例えば図示のようにロックボルト１の基本配列位置ないしその直近に樹木４が自生している場合がある。
その場合、略三角形の支圧板３を採用する場合であれば、従来の配置方法では、詳細は後述する図４（ロ）のようにその支圧板３を一点鎖線で示す円形の支圧板と看做して（すなわち、一律に三角形の中心から頂点方向端までの距離を考慮して）、ロックボルト１の設置位置を、当該ロックボルト１に装着した支圧板３が樹木４に干渉しないような位置にずらす配置をしていた。しかし、本来ロックボルトは基本配列である所定位置に設置するのが望ましいので、樹木のある箇所では、所定位置からずれることは止むを得ないにしても、極力基本配列である所定位置に近づけることが望まれる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合に、当該ロックボルトを、樹木を避けて極力所定位置の近くに設置することを可能とする斜面安定化工法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明は、自然斜面に複数のロックボルトを所定の間隔で設置し、前記ロックボルトの頭部に平面視で略三角形の支圧板を取り付けこれを締着して斜面の安定を図るに際して、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合に、当該ロックボルトを、樹木を避けて所定位置の近くに設置することを可能とする斜面安定化工法であって、
前記ロックボルトの設置位置は、その頭部に取り付けられる前記支圧板の略三角形の一辺を前記樹木と正対する向きで樹木に近接させて配置した際のロックボルト設置位置であり、かつ、前記支圧板をその略三角形の一辺が前記樹木と正対する向きにしてロックボルトの頭部に取り付けることを特徴とする。

請求項２は、請求項1の斜面安定化工法において、前記支圧板はその略三角形を構成する辺が三角形の中心側に凹んだ凹湾曲辺であることを特徴とする。

請求項３は、請求項1又は２の斜面安定化工法において、前記複数のロックボルトの頭部がワイヤロープで連結されることを特徴とする。

請求項４は、請求項１〜３のいずれかにおいて、適用対象の斜面安定化工法が、複数のロックボルトを、一辺が斜面傾斜方向をなす三角形の頂点に位置するような三角形配列で間隔をあけて自然斜面に設置するとともに、各ロックボルトに支圧板を取り付け、これを締着して地盤に支圧力を与え、その後に前記ロックボルト間を、少なくとも斜面上下方向のロックボルト間の連結がなされるようにワイヤロープで連結する斜面安定化工法であることを特徴とする。

本発明によれば、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合に、当該ロックボルトの頭部に取り付けられる支圧板の配置の向きをその略三角形の一辺が前記樹木と正対する向きとすることにより、支圧板の前記一辺が前記樹木に干渉しない範囲で樹木に近接させて設置するので、ロックボルトを樹木に対して極力近接させて設置することができる。このように、基本配列である所定位置に設置するのが望ましいロックボルトを、極力基本配列である所定位置に近づけることが可能となるので、斜面安定化の上で良好な施工が実現される。
支圧板の形状が円形の場合は向きを変えても周縁の位置は変らないし、支圧板の形状が四角形の場合は、その辺を樹木に対向させることで、対角線方向を樹木と対向させる場合と比べて支圧板中心と樹木との距離を接近させることはできるが、三角形の場合の方が接近させることができる割合として一層接近させることができる。したがって、本発明において、支圧板の形状が略三角形であることが、地盤に支圧力を付与するという支圧板本来の機能を発揮しつつ、ロックボルトを極力樹木に接近させるという本発明の目的に適合している。

請求項２によれば、支圧板の略三角形を構成する辺が三角形の中心側に凹んだ凹湾曲辺なので、前記辺が直線の辺である場合と比べて、辺の中央位置からロックボルトまでの距離が短く、したがって、ロックボルトを一層樹木側に近づけることができる。

請求項３のように、ロックボルトの頭部がワイヤロープで連結される斜面安定化工法に適用した場合、ワイヤロープの向きが基本配列に近いものとなるので、ワイヤロープによるロックボルト引き留め作用、荷重分散作用などが基本配列で想定したものに近い作用をする。すなわち、配置したワイヤロープの機能を極力損なわないようにできる。

請求項４のように、複数のロックボルトを一辺が斜面傾斜方向をなす三角形の頂点に位置するような三角形配列で設置すると、地盤の移動が生じた場合、斜面傾斜方向の上下のロックボルト間を連結するワイヤロープには特に大きな張力が生じるので、そのワイヤロープのロックボルト引き留め作用も大きい。ロックボルトの位置が基本配列である所定位置からずれていると、斜面傾斜方向の上下のロックボルト間を連結するワイヤロープも斜面傾斜方向に対して傾くことになり、この傾きが大きくなり過ぎるとワイヤロープのロックボルト引き留め作用も十分に発揮できない可能性がある。
したがって、ロックボルトの基本配列である所定位置と実際の設置位置とのずれ量を少なくできる本発明によれば、斜面傾斜方向の上下のロックボルト間を連結するワイヤロープの斜面傾斜方向に対する傾き角度を極力小さくすることができ、ワイヤロープのロックボルト引き留め作用を極力損なわないようにできる。

本発明の一実施例の斜面安定化工法を施工した斜面の平面図である。 図１の斜面の一部の縦断面図である。 （イ）は図１における１箇所のロックボルトの部分を拡大した図、（ロ）は断面図である。 ロックボルトの設置位置を、その頭部に装着した支圧板が樹木と干渉しない位置にする要領を説明する図であり、（イ）は本発明の場合、（ロ）は従来方法の場合を示す。 （イ）〜（ホ）はいずれも、図１における、樹木を回避してロックボルトを設置した箇所での樹木とロックボルト及び支圧板との位置関係を説明する図であり、それぞれ異なるパターンのものを示す。 （イ）〜（ハ）はいずれも、図１における、樹木を回避して設置したロックボルトとその周囲の６本のロックボルトの部分を抜粋した図であり、それぞれ異なる箇所のものである。 ロックボルト及び支圧板を樹木を回避させるパターンの他の例を示す図である。 本発明の実施例を説明するための図であり、斜面安定化工法を施工する際の施工におけるロックボルトの基本配列の一例を示すとともに、実施例として、アンカー基本配列位置ないしその直近に樹木が自生している態様を示す。

以下、本発明の斜面安定化工法をを実施するための形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例の斜面安定化工法を施工した斜面の平面図、図２は図１の斜面の一部の縦断面図、図３の（イ）は図１における１箇所のロックボルトの部分を拡大した図、（ロ）は断面図である。
本発明は自然斜面を対象として、極力樹木を伐採せずに斜面安定化を図ることを可能にする斜面安定化工法である。この実施例の斜面安定化工法は、図１、図２に示すように、自然斜面に多数のロックボルト１を、一辺が斜面傾斜方向Ｘをなす三角形の頂点に位置するような三角形配置で設置するとともに、各ロックボルト１の頭部に支圧板３を取り付けこれを締着して地盤に対する支圧力を与え、次いで三角形配置の各３本のロックボルト１間を１本のワイヤロープ２で連結する工法である。ロックボルト（以下、場合により単にアンカーと略す）１は滑り発生の恐れのある表層地盤の下にある堅固な地盤１０の一定深さまで挿入する。なお、前記斜面傾斜方向Ｘとは、単に斜面の上側あるいは下側というのでなく、斜面の傾斜（勾配）の方向を指す。
図示例の支圧板３は鋼製であり、図３に示すように、アンカー１を通す中心穴５ａのある概ね三角形状の底板５の中央部に円筒６を垂直に固定し、底板５の三方に補強リブ７を固定した構造である。補強リブ７にはワイヤロープ２を通すワイヤロープ挿通穴７ａをあけている。支圧板３の円筒６をアンカー１の頭部に被せ、座金８を置いてナット９をアンカー１の頭部のネジ部に螺合させ締め付けて、地盤に対する支圧力を与える。

この斜面安定化工法を施工する場合、その斜面の崩壊を防止するために必要な諸事項（地盤状況）を考慮して施工内容を決定するが、この実施例では、その施工の際、アンカー１を設置する所定の位置として、図８に示すように、各アンカー１が斜面傾斜方向に一定間隔、斜面横方向にも一定間隔で位置する配列を基本としている。なお、実際の自然斜面では起伏等があるので、単なる平面としてでなく起伏等を含む曲面として把握して、前記基本配列を適用するが、ここでは模式的に起伏等のない単なる平面として示している。
しかし、樹木が自生している自然斜面では、前記基本配列にて施工したアンカー１を設置すべき所定の位置に樹木４がある場合がある。例えば前記図８において、実施例としてアンカーの基本配列位置ないしその直近に自生している８本の樹木４を符号４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈを示す。
本来アンカーは基本配列である所定位置に設置するのが望ましいので、樹木が直近にある前記アンカー１も、所定位置からずらすことは止むを得ないにしても、本発明では極力基本配列である所定位置に近づけるように設置する。
図１に示した実施例において、前記図８のアンカー基本配列の位置又はその直近にある樹木４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈを避けて設置したアンカー１をそれぞれ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈで示す。

樹木４が直近にある前記アンカー１Ａ〜１Ｈの樹木４に対するずらし方は、アンカー１の頭部に取り付けられる支圧板３の配置の向きがその略三角形の一辺３ａが前記樹木４と正対する向きである場合に、支圧板３の前記一辺３ａが前記樹木４に干渉しない範囲で樹木４に近接させるというものである。例えば、図４（イ）は図１のアンカー１Ｄの部分を拡大した図であるが、そのアンカー１（１Ｄ）の基本配列の位置（星印で示す）に樹木４がある場合であり、考え方としては、２点鎖線で示すように支圧板３の一辺３ａを樹木４に対向させ、その状態でアンカー１及び支圧板３を樹木４側に移動させ、支圧板３が樹木４と干渉しない、実線で示すような近接位置をアンカー１の設置位置とする。なお、現場での施工の際には、支圧板をその一辺を樹木と正対させて極力樹木に近づけ、その中心位置に印を付けてアンカー設置位置とし、次いで支圧板を仮置き場へ移動させて前記印の位置にアンカー１を設置する、という作業をすることができる。
従来の設置方法は図４（ロ）の通りであり、支圧板３の向きは特に考慮していなかった。すなわち、考え方としては、２点鎖線で示す支圧板３を、その向きは考慮せずに１点鎖線で示す仮想円形と看做して（すなわち、一律に三角形の中心から頂点方向端までの距離を考慮して）樹木４に対向させ、その状態でアンカー１及び支圧板３を樹木４側に移動させ、仮想円形（仮想支圧板３）が樹木４と干渉しない、実線で示すような近接位置をアンカー１の設置位置としていた。
図４（イ）と（ロ）とを比較すると明らかな通り、（イ）の本発明の場合のアンカー位置（支圧板中心位置）と樹木との距離ｍは、従来方法の場合のアンカー位置と樹木との距離ｍ’より十分短い。すなわち、アンカー１を極力樹木に近接させることが可能となる。

図１に示した斜面安定化工法は、多数のアンカー１を三角形配置で設置し各アンカー１の頭部に支圧板３を取り付けこれを締着するというだけでなく、さらに各アンカー１間をワイヤロープ２で連結する工法であり、したがって、アンカー１及び支圧板３が樹木４と干渉することを避けるだけでなく、ワイヤロープ２も樹木４と干渉しないようしている。

図５（イ）〜（ホ）はいずれも、図１における、樹木４を回避してアンカー１を設置した箇所での樹木４とアンカー１及び支圧板３との位置関係を説明する図であり、それぞれ異なるパターンのものを示す。
図５（イ）は図４（イ）で説明したものであり、図１におけるアンカー１Ｄの位置の例を示す。この例では、樹木４Ｄがアンカー基本配列位置（星印の位置）と重なっており、アンカー１Ｄをその基本配列位置から右にずらし、支圧板３は約θ＝３０°右回転（時計回り方向に回転）させている。
図５（ロ）は、図１におけるアンカー１Ｅの位置の例を示す。この例では、樹木４Ｅがアンカー基本配列位置のやや右斜め上側に接する位置にあり、アンカー１Ｅをその基本配列位置から左側で若干上側にずらし、支圧板３は約３３°左回転（反時計回り方向に回転）させている。
図５（ハ）は、図１におけるアンカー１Ｂの位置の例を示す。この例では、樹木４Ｂがアンカー基本配列位置の左斜め下側に接する位置にあり、アンカー１Ｂをその基本配列位置から右斜め上側にずらし、支圧板３は約２０°左回転させている。
図５（ニ）は、図１におけるアンカー１Ｃの位置の例を示す。この例では、樹木４がアンカー基本配列位置の僅かに右の下側の位置にあり、アンカー１Ｃをその基本配列位置から左斜め上側にずらし、支圧板は約１６°右回転させている。
図５（ホ）は、図１におけるアンカー１Ｈの位置の例を示す。この例では、樹木４Ｈがアンカー基本配列位置の右斜め上側の位置にあり、アンカー１Ｈの位置は基本配列位置のままであり、支圧板３を約３５°右回転させている。

前述の通り図１に示した斜面安定化工法は、アンカー１の頭部間をワイヤロープ２で連結するものなので、アンカー１及び支圧板３が樹木と干渉することを避けるだけでなく、ワイヤロープ２も樹木４と干渉しないようしている。
図６（イ）は図１におけるアンカー１Ｄの場合であるが、その周囲の６本のアンカー１のいずれも位置をずらさずに、ワイヤロープ２と樹木４Ｄとの干渉を回避できる。アンカー１Ｈも同様に、周囲の６本のアンカー１の位置をずらさずに回避できる。
しかし、図１において、アンカー１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇは、ワイヤロープ２が樹木４と干渉しないようにするために、その周囲の６本のアンカーの一部についてアンカー基本配列位置からをずらしている。
例えば図６（ロ）は図１のアンカー１Ｅの場合であり、ワイヤロープ２の樹木４Ｅとの干渉を避けるために、周囲の６本のうち１本のアンカー１’の位置をずらしている。
例えば図６（ハ）は図１のアンカー１Ｇの場合であり、ワイヤロープ２の樹木４Ｇとの干渉を避けるために、周囲の６本のうち２本のアンカー１’の位置をずらしている。

上述の実施例では、斜面の斜面安定化施工領域の端縁を除いて、すべてのアンカー１がその周囲の６本のアンカー１とワイヤロープ２で連結される態様の実施例であるが、樹木の自生態様によっては、ワイヤロープ２の連結の一部を省くことも可能である。
例えば図７のような樹木４の自生態様では、その３本の樹木４を囲む４本のアンカー１のすべてについて、樹木４との干渉なしに、隣接する６方向のアンカー１とワイヤロープ２で連結することは困難である。このような場合には、図示のように、上下に隣接するアンカー１間のワイヤロープ２の連結を省くことも可能である。その場合、必要に応じて何らかの補強構造を施すとよい。

上述した各実施例の斜面安定化工法は、アンカー１の頭部間をワイヤロープ２で連結する工法であるが、本発明はアンカー１の頭部間をワイヤロープ２で連結しない工法にも適用できる。この場合は、単にアンカーの基本配列の位置と樹木の位置との関係を考慮するだけでよいので、アンカー及び支圧板が樹木と干渉しないようにすることは、具体例の説明は省略するが、もっと簡単になる。
なお、本発明は、斜面に自生する樹木を極力伐採せずに斜面の崩壊を防止することを可能にする斜面安定化工法を対象とするが、樹木を伐採する場合を除外するものではない。

１ アンカー（ロックボルト）
１Ａ,１Ｂ,１Ｃ,１Ｄ,１Ｅ,１Ｆ,１Ｇ,１Ｈ （樹木と干渉する）ロックボルト
２ ワイヤロープ
３ 支圧板
３ａ 略三角形の支圧板の辺（＝略三角形の底板５の辺）
４（４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄ,４Ｅ,４Ｆ,４Ｇ,４Ｈ） 樹木
５ 底板
５ａ 中心穴
６ 円筒
７ 補強リブ
７ａ ワイヤロープ挿通穴
８ 座金
９ ナット

Claims (4)

1. 自然斜面に複数のロックボルトを所定の間隔で設置し、前記ロックボルトの頭部に平面視で略三角形の支圧板を取り付けこれを締着して斜面の安定を図るに際して、ロックボルトを設置すべき所定の位置に樹木がある場合に、当該ロックボルトを、樹木を避けて所定位置の近くに設置することを可能とする斜面安定化工法であって、
   前記ロックボルトの設置位置は、その頭部に取り付けられる前記支圧板の略三角形の一辺を前記樹木と正対する向きで樹木に近接させて配置した際のロックボルト設置位置であり、かつ、前記支圧板をその略三角形の一辺が前記樹木と正対する向きにしてロックボルトの頭部に取り付けることを特徴とする斜面安定化工法。
2. 前記支圧板はその略三角形を構成する辺が三角形の中心側に凹んだ凹湾曲辺であることを特徴とする請求項1記載の斜面安定化工法。
3. 前記複数のロックボルトの頭部がワイヤロープで連結されることを特徴とする請求項１又は２記載の斜面安定化工法。
4. 複数のロックボルトを、一辺が斜面傾斜方向をなす三角形の頂点に位置するような三角形配列で間隔をあけて自然斜面に設置するとともに、各ロックボルトに支圧板を取り付け、これを締着して地盤に支圧力を与え、その後に前記ロックボルト間を、少なくとも前記斜面傾斜方向の上下のロックボルト間の連結がなされるようにワイヤロープで連結する斜面安定化工法に適用されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の斜面安定化工法。

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