JP2015110895A - 長期耐久性を有する斜面の補強土構造とその施工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】長期耐久性に優れた斜面の補強土構造とその施工方法を提供する【解決手段】斜面から地盤に穿孔した穴に充填したセメント系注入材及び固練りモルタルの内部に補強材を配置し、斜面に穴の位置にあわせて網ブロック1を設置する。網ブロック1は穴に配置した補強材の頭部が挿通される挿通孔1bと複数の突起1aを備えている。斜面に配置する金網は網ブロック1に対しては複数の突起1a間の隙間1cに配置する。網ブロック1の隙間1cおよび挿通孔1bに固練りモルタルを充填し、網固定ブロック1の複数の突起1aに設置する座金を介して補強材の頭に固定部材を取り付ける。【選択図】図1

Description

本発明は、斜面に適用する補強土構造とその施工方法に関するものである。
従来より、斜面の補強土工と金網を組み合わせる場合には、図6に示すように、径65〜90mmで穿孔した長さ2〜6mの穴2にスペーサー5を取り付けた補強材(アンカー)3を挿入し、周囲にセメントミルク4を注入して、硬化後に地盤と補強材3を一体化させ、受圧板T9と可撓性の袋体T8の間に金網T7を挟み、袋体T8に硬化性流動性注入材を注入し、硬化性流動性注入材が硬化する前に補強材3の本締めを行い、頭部にキャップT10を被せるようにしている(特許文献1)。そして上記の組み合わせでさらに斜面に植生基材吹付を行う場合は、図6に示すようにそれらの上から植生基材吹付13を行うようにしていた。
特許第4256545号公報
しかしながら、特許文献1の補強土工の場合には、頭部が地上に突出した補強材3の周囲に地盤面と袋体T8と金網T7と受圧板T9の間に雨水などの流体が移動できる小さな隙間がある。図7は、図6の一部を拡大したもので図が解りやすいようにするために金網T7を省略しているが、袋体T8が膨らんでも袋体T8と地盤面との間、受圧板T9と袋体T8の間に微小な隙間T14が残る。これらの微小な隙間から雨水が侵入し、重要部材である補強材3の頭部を腐食させ破断しやすくなる。このように、雨水や海水の飛沫などが侵入し、補強材の頭部が腐食しやすい課題がある。
また、補強材3および受圧板T9として使用されている製品は一般的に亜鉛鍍金製なので、海岸地域と土壌中では亜鉛鍍金の耐久性が25年程度と短く、一般環境でも数10年程度の耐久性しかないので、数10年を待たずして老朽化する課題がある。また、特許文献1の例では、金網が金属製の受圧板で上から押さえられているため、金網を崩壊土が押した場合は、金属製の受圧板の縁で金網の保護層が損傷しやすく、耐久性に課題があった。
これに対し、斜面の崩壊を防止する補強土工は、斜面の崩壊周期が100年〜数世紀と長期間であるため、数10年程度の耐久性しかない補強土工では、斜面が崩壊しようとした時に、補強土工がすでに老朽化しておりその機能を果たすことが出来ない。すなわち、補強土構造の耐久性は、斜面崩壊周期が1世紀以上である点から考慮して、それ以上の耐久性がないと、崩壊周期が到来し、補強土構造の機能を消失する。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、長期耐久性に優れた斜面の補強土構造とその施工方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る斜面の補強土構造は、
斜面から地盤に穿孔した穴に充填したセメント系注入材及び固練りモルタル内に補強材を配置し、前記斜面に前記穴の位置にあわせて網ブロックを設置し、当該網ブロックは前記穴に配置した補強材の頭部が挿通される挿通孔と当該挿通孔の周囲の上面に複数の突起を備えており、前記斜面に配置する金網を、前記網ブロックに対しては前記複数の突起間の隙間に配置し、前記網ブロックの隙間および挿通孔に固練りモルタルを充填し、前記網固定ブロックの複数の突起に設置する座金を介して補強材の頭に固定部材を取り付けたことを主要な特徴とする。
本発明に係る斜面の補強土構造は、前記斜面に植生基材吹付層を
形成し、当該植生基材吹付層の上面よりも前記斜面に設置した網ブロックの突起の上面を高い位置に設定したことを第2の特徴とする。
本発明に係る斜面の補強土構造の施工方法は、
斜面から地盤に穿孔した穴にセメント系注入材を充填して補強材を配置しあるいは前記穴に補強材を配置してからセメント系注入材を充填した後、固練りモルタルを充填する工程と、
前記斜面に前記穴の位置にあわせて網固定ブロックを配置する工程と、
前記斜面に金網を配置すると共に、前記斜面に配置した網固定ブロックに対してはその上面に備わる複数の突起間の隙間に前記金網の一部を配置する工程と、
前記網固定ブロックの隙間および挿入孔に固練りモルタルを充填し、前記金網を前記網ブロックに固定する工程と、
前記網固定ブロックの複数の突起に設置される座金を介して前記補強材の頭部に固定部材を取り付ける工程と、
を備えていることを主要な特徴とする。
以上説明したように、本発明によると、網固定ブロックおよび網固定ブロックの隙間および挿通孔に充填される固練りモルタルによって、斜面に沿って配置される金網および穴に配置される補強材の頭部が保護され、また、網固定ブロックと座金の間、座金と固練りモルタルの間の隙間を無くすから、雨水や海水飛沫の侵入を受けることがなく、さらに、金網と座金が直接接触することがないこと等から、補強材の頭部およびその周りの部材の耐久性が向上し、長期耐久性を備えた補強土構造を実現することができるという優れた効果を奏する。
本発明の補強土構造に使用される網固定ブロックを示す平面図、 図1に示す網固定ブロックのA−A線断面図、 網固定ブロックに金網をセットした状態を示す図、 図3に示す網固定ブロックと金網のB−B線断面図、 本発明によって施工された補強土構造を示す全体断面図、 従来の補強土工を示す全体断面図、 図6の受圧板付近を示す拡大断面図である。
本発明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および図2は本発明に係る補強土構造に使用される網固定ブロックの平面図と断面図を示し、図3および図4は網固定ブロックに金網をセットした状態の平面図と断面図を示し、図5は本発明によって施工された補強土構造の全体断面図を示している。
図1および図2に示すように、網固定ブロック1は、一辺が10〜40cm、厚さdが植生基材吹付層より厚い3cm以上、10cm未満(図示例は5cm)の平板形状をしている。同図に示すように網固定ブロック1には、その上面に四角錘台形状の多数(図示例は12個)の突起1aを備えると共に、中央に後述する補強材3の頭部が挿通される挿通孔1bが設けられている。
上記網固定ブロック1には、図3および図4に示すように、各突起1aの間の隙間(窪み)1cに金網7をセットし、図5に示すように網固定ブロック1の隙間1cから突起1aの上面まで固練りモルタル8を充填し、固練りモルタル8が硬化することにより、金網7が網固定ブロック1内の複数の突起1aと固練りモルタル6によって固定されるようになっている。
本発明の補強土構造の実施形態を、施工順序に従って説明すると、図5に示すように、まず、斜面から地盤中に内径42〜115mmで長さ6m以下の穴2を穿孔し、次に、地盤中にセメントミルク(セメント系注入材)4を充填した後、位置決め用のスペーサー5を取り付けたネジ付きの補強材(鋼棒)3を挿入する。あるいは、補強材3に口径15〜21mmの図示しない吐出パイプを先端付近まで取り付けて補強材3を挿入した後、その先端からセメントミルク4を吐出し充填する。そして、穿孔した穴2の内部でセメントミルク4が硬化することで、補強材3と周囲の地盤が一体化する。
次に、穴2から漏れ出すためにセメントミルク4を充填できない穴2の上部に固練りモルタル6を充填する。次に、穴2の上に、補強材3の頭部が中央の挿通孔1bを通るように網固定ブロック1を斜面に配置し、斜面全体に金網7を敷設する際に、斜面に配置した網固定ブロック1に対しては、表面の突起1aと隣りの突起1aの間の隙間1cに金網7をセットする。そして、固練りモルタル8を網固定ブロック1の突起1a、1a間の隙間1cおよび挿通孔1bを埋めるように充填する。
次に、網固定ブロック1の隙間1cに充填した固練りモルタル8が硬化する前に、フッ素樹脂塗装などを施した耐久性の高い四角形状の座金9を被せ、金網7を埋設している網固定ブロック1内の固練りモルタル8を上から押さえつける。座金9は中央に補強材3の頭部を挿通する挿通孔を備え、網固定ブロック1の挿通孔1b周囲に配置される各突起1aの上面に安定して接地される大きさを有している。その後、フッ素樹脂塗装などを施した耐久性の高いナット10を補強材3の頭部に取り付け、ナット10と補強材3を固定する。
補強材3としてのエポキシ樹脂塗装鉄筋などはコンクリート内部での耐久性は高いが、日光などの紫外線に弱いことが一般的なので、この欠点を克服するために、補強材3の頭部に有頭の筒11を被せ、内部に固練りモルタル12を充填する。
固練りモルタル8が硬化した後は、金網7は網固定ブロック1に固定され、固練りモルタル8はさらに四角形状の座金9で押さえつけられているので動くことなく強固に固定される。さらに、固練りモルタル12が硬化した後は、ナット10と補強材3の腐食が抑制される。
上記の実施形態によると、補強材3の頭部がコンクリート(固練りモルタル6、8、12)に埋設されており、また、金網7と網固定ブロック1内のコンクリート(固練りモルタル6、8)の間や網固定ブロック1と座金9の間、座金9とコンクリート(固練りモルタル8)の間に隙間が無く、したがって、雨水や海水飛沫の侵入を受けにくく、補強材3の耐久性が向上する。
また、網固定ブロック1が、図5に示すように植生基材吹付層13の厚さより厚いため、網固定ブロック1の上に設置する座金9が土壌中に埋没しにくい構造となっており、腐食環境から隔離されることで座金9の耐久性が向上する。
さらに、金属製の座金9の縁と金網7が直接接触する事がないかあるいは接触が非常に小さいため、金網7の耐久性が向上する。したがって、これら補強材3、座金9、金網7の耐久性の向上により、施工後の補強土構造の耐久性が大きく向上する。
なお、網固定ブロック1の突起1aの形状と数は、金網7を固定するための目的を果たすものであれば、円錐台、四角錘台、三角錘台、円柱など形状を問うものでは無く、また、金網7の目の大きさと網固定ブロック1の大きさの関係や目的からして、突起1aの数を限定するものでは無い。
また、固練りモルタル6、8、12は、目的を達成する硬化剤であれば、他の充填材でも良い。座金9とナット10の金属保護被膜は、フッ素樹脂コート以外のものでも良い。
さらに、座金9は、慣例により四角座金と呼ぶ場合があるが、材質は、金属に限らず、コンクリートやFRPなど金属以外の材料でも良い。金網7は、金属製に限定したものでは無く、合成樹脂製のものなどを含み、材質は問わない。網固定ブロック1は、図4に示す網固定ブロック1を上下逆さまにし、地盤側に突起1aを設置させる場合も含む。
1 網固定ブロック
1a 突起
1b 挿通孔
2 穴
3 補強材
4 セメントミルク(セメント系注入材)
5 スペーサー
6,8,12 固練りモルタル
7 金網
9 座金
10 ナット(固定部材)
11 筒
13 植生基材吹付層

Claims (3)

  1. 斜面から地盤に穿孔された穴に充填されたセメント系注入材及び固練りモルタル内に補強材が配置され、前記斜面に前記穴の位置にあわせて網ブロックが設置され、当該網ブロックは前記穴に配置された補強材の頭部が挿通される挿通孔と当該挿通孔の周囲の上面に複数の突起を備えており、前記斜面に配置される金網が前記網ブロックに対しては前記複数の突起間の隙間に配置され、前記網ブロックの隙間および挿通孔に固練りモルタルが充填され、前記網固定ブロックの複数の突起に設置される座金を介して補強材の頭に固定部材が取り付けられていることを特徴とする斜面の補強土構造。
  2. 前記斜面に植生基材吹付層が形成され、当該植生基材吹付層の上面よりも前記斜面に設置された網ブロックの突起の上面が高い位置に設定されていることを特徴とする請求項1記載の斜面の補強土構造。
  3. 斜面から地盤に穿孔した穴にセメント系注入材を充填して補強材を配置しあるいは前記穴に補強材を配置してからセメント系注入材を充填した後、固練りモルタルを充填する工程と、
    前記斜面に前記穴の位置にあわせて網固定ブロックを配置する工程と、
    前記斜面に金網を配置すると共に、前記斜面に配置した網固定ブロックに対してはその上面に備わる複数の突起間の隙間に前記金網の一部を配置する工程と、
    前記網固定ブロックの隙間および挿入孔に固練りモルタルを充填し、前記金網を前記網ブロックに固定する工程と、
    前記網固定ブロックの複数の前記突起に設置される座金を介して前記補強材の頭部に固定部材を取り付ける工程と、
    を備えていることを特徴とする斜面の補強土構造の施工方法

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