JP2015183364A - ジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 盛土や崩壊性地山や狭隘地での施工性などに優れ、かつ、施工時の振動・騒音などの環境対策を満足し、均一な品質性能、景観や耐久性および経済性に優れる性能の高い地山補強体とのり面保護工との組合せによるジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法を提供する。
【解決手段】 ジオセル６固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、目的とする削孔長まで削孔完了後、止水ストッパー（鉄球等の挿入により先端孔を閉塞する）により、先端削孔ビット１先端からのセメントペーストの吐出を、削孔用ロッドまたは削孔ビット１の側面に設置した横孔からセメントペースト３Ａを吐出させ、目的とする改良範囲を中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動により、改良範囲の地山部とミキシング改良を行い、目的とする改良径となるように造成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法に係り、ジオセル固定用短尺セメント混合施工補助体と連続立体ハニカム構造のジオセルとを結合させた土構造物のり面表層すべり対策工法に関するものである。

近年、自然斜面や切土のり面および盛土のり面などの地山を対象として、地山内に築造する棒状の地山補強体と後述する各種のり面防護材で構築するのり面保護工との組合せにより、のり面の永久的な安定化を図ろうとする地山補強土工法が広く用いられている。

地山補強土工法は、定着材により地山に全長定着され、地山の変形に伴って受動的に補強材軸方向の引張り抵抗を発揮させることによって、変形を拘束し、地山の安定性を向上させるものである。

地山補強土工法に用いる地山補強体の種類としては、主として細長比をパラメータとしてネイリング、マイクロパイリング、ダウアリングの三種類に大きく分類されている。

ネイリングとは、補強材と定着材が一体となった補強体直径が１０ｃｍ程度以下のもので、細長比が大きく曲げ剛性の小さい補強体であり、主として補強体の引張り抵抗によって地山の安定性を向上させる工法である。

マイクロパイリングは、補強体直径１０〜３０ｃｍ程度で、ネイリングとダウアリングの中間的な細長比、曲げ剛性を有する補強体であり、補強体の引張り抵抗に加えて曲げ抵抗や圧縮抵抗によって地山を補強する工法である。

また、ダウアリングは、補強体直径３０〜４０ｃｍ程度で、細長比が小さく曲げ剛性の大きい補強体のため、補強体の引張り抵抗に加えて曲げ抵抗や圧縮抵抗によって地山の安定性を向上させる工法である。

地山補強体の補強効果としては、引張り補強効果、せん断補強効果、曲げ補強効果などが期待できるが、一般的には、定着材とその周辺地盤との摩擦抵抗による引張り補強効果が最も重要となっている。

定着材とその周辺地盤との摩擦抵抗は、地山補強体築造時における、削孔方法および定着材の充填・注入方法に影響されるため、地山補強体を築造する地山の性状に応じた工法が多数存在しているのが現状である。

また、地山補強体を構築する削孔方法は、主に、ロッド削孔型、オーガー削孔型、ケーシング削孔型がある「１. 先行削孔方式」、主に中空の鋼製または鋳鉄製の自穿孔ボルトを使用した「２. 自穿孔方式」、専用の掘削ロッドまたは自穿孔ボルトを使用し、定着材を注入しながら削孔する「３. 削孔同時注入方式」、地盤改良における深層混合処理工法の技術を応用した「４. 機械撹拌方式」の四種類となっている。また、定着材の充填・注入方法は、主に、削孔内へモルタル系、セメントミルク系または合成樹脂系の定着材を充填し、後から芯材挿入を行う方法で、孔壁が自立し、かつ、湧水が無い場合に採用される「Ａ. 充填式」、削孔内へ芯材挿入し、後からモルタル系、セメントミルク系や合成樹脂系の定着材を注入する「Ｂ. 注入式」の二種類となっている。なお、「Ｂ. 注入式」では、孔の口元を鋼製蓋、モルタル等でシールしてセメントミルクの加圧注入を行う方式やセメントミルクに膨張材を添加する方式などがある。

ネイリングに分類されるロックボルトや鉄筋補強土工法と呼ばれる範疇の各工法の一般的な削孔方法および定着材の注入方法は、孔壁が自立し、かつ、湧水が無い場合には、ロッド削孔型またはオーガー削孔型の「１. 先行削孔方式」と「Ａ. 充填式」との組合せを採用し、孔壁が自立しない場合には、ケーシング削孔型の「１. 先行削孔方式」と「Ａ. 充填式」との組合せや「２．自穿孔方式」および「３. 削孔同時注入方式」と「Ｂ. 注入式」との組合せを採用している。これらのネイリングは、その補強体径が１０ｃｍ程度以下と小さいため、特に、盛土のり面のような比較的緩い地山に対しては、効率よく補強することができない状況となっている。

また、「表１ ダウアリングおよびマイクロパイリングの代表的な工法」に示すマイクロパイリングに分類される中径ラディッシュアンカー工法、ロータスアンカー工法およびキャロットアンカー工法の削孔方法および定着材の充填・注入方法は、それぞれ、「４. 機械撹拌方式」、ケーシング削孔型の「１. 先行削孔方式」と「Ａ. 充填式」または「Ｂ. 注入式」との組合せを採用している。これらのマイクロパイリングは、ネイリングに含まれる各種の工法と比べて補強体が大径であるため、その合理的な補強効果を生かして、自然斜面や盛土のり面の急勾配化、掘削土留め工のグラウンドアンカーに替わる支保工、既設擁壁の補強、自然斜面や切土のり面および盛土のり面の耐震・降雨対策などに適用されているが、中径ラディッシュアンカー工法以外では、削孔時や削孔後のスライム処理に清水を使用するため、盛土や崩壊性地山に用いる場合においては、削孔排水が周辺地山を乱し、定着材の充填または注入後に行うケーシング引抜き時において、定着材の逸失や孔壁の崩壊が生じる可能性があるため、十分な施工管理が不可欠となる。

ダウアリングに分類される通常型ラディッシュアンカー工法および拡翼式ラディッシュアンカー工法の削孔方法は、「４. 機械撹拌方式」を採用している。これらのダウアリングの適用範囲は、マイクロパイリングと同様であり、特に周面摩擦抵抗力が得られにくい盛土や崩壊性地山で使用されているが、削孔方法として機械撹拌方式の深層混合処理工法の技術を応用しているため、補強体を築造する地山に１００ｍｍ程度以上の礫や玉石などが混入する場合や地山の強度が比較的大きい場合には施工能力の低下が生じ、場合によっては、施工不能に陥る可能性がある。また、クローラー型のベースマシンによる施工機械のため、小型軽量の定置型の施工機械に比べ、機械重量や施工上必要となる作業空間が大きくなり、搬入路や施工足場などに制約がある場合には適用することが出来ない。

一方、地山補強土工法と一体化するのり面保護工は、地山補強体との一体化（連結）による相互作用により、地山表層・表面の安定性を向上させるものである。

のり面保護工に用いるのり面防護材の種類としては、一般的には、連続タイプの「格子枠」、「吹付け」、「繊維補強土」、独立タイプの「受圧板」など多数の工法がある。

連続タイプの「格子枠」は、植生土のう工や植生基材吹付工を格子枠内に用いることにより、のり面緑化が可能であるが、のり面からの雨水の浸透を防止する場合には、格子枠内に張ブロックや吹付けコンクリートを設置するため、標準的なのり面緑化は適用が困難である。「格子枠」は施工方法により、現場打ちコンクリート枠工と吹付枠工の二種類に区分されるが、現場打ちコンクリート枠工は、基礎コンクリートの設置が必要となり、また、整形困難な凹凸が多いのり面には適さないため、同じ連続タイプの格子枠である吹付枠工と比較すると経済性および施工性に劣る。なお、吹付枠工は、吹付け作業において、比較的高度な技術を必要とするため、吹付けを行う作業員の技量に品質が左右される。また、吹付け時の風速や施工直後の降雨等の自然条件の影響により、吹付け材料が飛散・流出し、品質や周辺環境に影響を与える可能性がある。

「吹付け」は、コンクリートまたはモルタルを用いて、全面的にのり面を覆うため、標準的なのり面緑化は適さないが、のり面からの雨水の浸透を防止する場合には最も効果的となる。

「繊維補強土」は、その表面に植生基材吹付工などを用いて、全面的なのり面緑化が可能であるが、のり面からの雨水の浸透を防止することはできない。また、それ自体の断熱効果が高く、変形追従性に優れる材料のため、凍上対策には優れるが、地山補強体との一体化（連結）による相互作用は「吹付け」などと比較すると低い。

独立タイプの「受圧板」は、鋼、ＦＲＰ、ガラス繊維強化プラスティック、プレキャストコンクリート、セミプレキャストコンクリート、現場打ちコンクリートなどの材質によるブロック状の構造物であり、その周辺箇所を植生土のう工や植生基材吹付工を用いることにより、のり面緑化が可能であるが、のり面からの雨水の浸透を防止することはできない。また、ＦＲＰや繊維強化プラスチック等に代表されるように、比較的軽量なタイプは、作業空間が狭く人力主体による運搬・設置が必要となる場合には施工性が向上する。さらに、整形が困難な凹凸のある箇所や受圧板の重量に対する地耐力が不足している箇所では、接地面を平滑にするためや地耐力を補強する目的の下地処理が別途必要となる。

また、既設盛土のり面の補強例について説明する。

図１０は従来の土構造ののり面に設けられたジオセル（テンセル）の平面模式図、図１１はそのジオセル（テンセル）の敷設法を示す模式図である。

これらの図から明らかなように、ジオセル（テンセル）の敷設法では、のり肩・のり尻展開用アンカーピン１０１とのり面固定用アンカーピン１０２の２種類を用いている。１０３はジオセル（テラセル）接合部ジョイント金具止め、１０４はのり肩展開用アンカーピン、１０５は吸出し防止材（厚さ１０ｍｍ）である。

本発明によれば、こののり面固定用アンカーピン１０２の代わりにセメント混合補強体を用いることによって、切土、あるいは盛土本体の付加的耐力を強化することが可能になり、耐震補強、耐降雨対策として有効に機能する。

上述した通り、現在における地山補強土工法に用いる地山補強体およびのり面保護工には、それぞれに一長一短の特徴がある。

このため、盛土や崩壊性地山や狭隘地での施工性などに優れ、かつ、施工時の振動・騒音などの環境対策を満足し、均一な品質性能、景観や耐久性および経済性に優れる性能の高い地山補強体とのり面保護工との組合せによる地山補強土工法の開発が求められている。

特表２０１２−５０４０５８号公報 実用新案登録第３１２８１０７号公報 特開２００５−９１４６号公報 特開２０１０−１６８８８８号公報 特開平５−２２２７３２号公報 特開２０１２−１６７５０８号公報

（１）比較的浅い表層すべりに対する低廉な工法とするために、施工時には大型掘削機械や注入装置を用いなくても補強効果が確実な棒状補強体構築することが可能な施工システムとすること。
（２）また同様に、低廉な工法とするためには工期を短縮する必要があり、複雑な工程管理をすることのない比較的簡易な施工法とすること。
（３）棒状補強体と周辺地盤との摩擦力が十分に確保でき、従来の工法と比較して十分な引抜き耐力が得られる対策工法であること。
（４）硬質地盤にもある程度の硬さまで対応できること。基本的にはパーカッションを用いず削孔が可能なこと。すなわち、無（低）振動・無（低）騒音）であること。
（５）地山の凹凸への追随性能と均一な品質性能に優れた耐震と耐降雨への両対策に効果のある工法であること。
（６）のり面防護材には、補強効果を増大させるために必要な一体型剛壁面に加え、景観上およびヒートアイランド対策として緑化の機能を有することが可能な複合構造体にすること。
（７）耐震補強、耐降雨対策および緑化の三機能を有する地山補強構造体をシステマティックに打設することが可能な施工技術とすること。

本発明は、上記状況に鑑みて、盛土や崩壊性地山や狭隘地での施工性などに優れ、かつ、施工時の振動・騒音などの環境対策を満足し、均一な品質性能、景観や耐久性および経済性に優れる性能の高い地山補強体とのり面保護工との組合せによるジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕ジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、目的とする削孔長まで削孔完了後、止水ストッパーにより、先端削孔ビット先端からのセメントペーストの吐出を、削孔用ロッドまたは削孔ビットの側面に設置した横孔からセメントペーストを吐出させ、目的とする改良範囲を中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動により、改良範囲の地山部とミキシング改良を行い、目的とする改良径となるように造成することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引下げ運動と回転運動を、目的とする改良範囲で１往復することで中空棒鋼の１０ｃｍ程度の周囲を、２往復することで２０ｃｍ程度周囲を改良体として造成することを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記造成する削孔方向の長さは、前記中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引揚・引下げ運動と回転運動の範囲で自在に設定することを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、土構造物の地震時表層のり面を対象とした比較的浅いすべりに対する低廉工法とするために、前記中空鋼棒の先端に削孔ビット、およびこの削孔ビット径よりもやや拡大した撹拌翼を取り付けることを特徴とする。

〔５〕上記〔４〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記撹拌翼の先端よりセメントペーストを吐出し、適切な削孔速度・セメントミルク濃度・吐出量・注入圧による施工管理を実施しながら所定の深度まで入念にミキシングしながら到達させることを特徴とする。

〔６〕上記〔５〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、所定の深度まで到達したら削孔ビットを、前記撹拌混合を始めた深度まで一定速度で引き上げ、この動作を繰り返すことによって、ほぼ一定の補強体径（１５０〜２００ｍｍ程度）を確保することを特徴とする。

〔７〕上記〔５〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、比較的浅い表層すべりに対する耐震・耐降雨工法であるため、最大掘削深度は２〜４ｍ程度とするが、所定の深度（標準１ｍ）づつ分割して繰返し実施することを特徴とする。

〔８〕土構造物ののり面表層すべり対策工法において、加圧注入してセメント混合補強体を構築する工法であることから、斜面の地表面下１ｍ程度から加圧注入を開始するものとし、その深度より以浅は、清水削孔、もしくは無加圧のセメントミルク削孔方式とし、この無補強部分に対しては、のり面保護機能を有する連続立体ハニカム構造のジオセル内に構築する高剛性押圧板による押圧効果を持たせることを特徴とするジオセル固定用施工補助体によることを特徴とする。

〔９〕上記〔８〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、先端削孔ビットとセメント改良補強体の芯材として機能する中空鋼棒とのジョイント部には、削孔ビット先端からセメントペーストが吐出しないように止水ストッパーを設置することを特徴とする。

〔１０〕上記〔８〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、短尺セメント混合補強体を構成する芯材の中空鋼棒の頭部には高剛性押圧板を固定し、のり面防護材として採用する地山の凹凸への追随性・工場製品による均一な品質性能を有する立体ハニカム構造のジオセルの縦・横方向に挿入されている連結用鉄筋と一体化させることを特徴とする。

〔１１〕上記〔１０〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記高剛性押圧板は、１つのセル内に収まる形状を基本とするが、その支圧効果による高い補強・拘束効果をのり面防護材として採用した立体ハニカム構造のジオセルに伝達させるために、求められる要求に応じて複数のセルにまたがる構造であることを特徴とする。

〔１２〕上記〔１１〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記立体ハニカム構造のジオセルの高さは、１０〜１５ｃｍ程度を標準とするが、のり面保護工としての均一な面的連続性、縦・横方向に挿入する連結鉄筋の径、連結鉄筋の防錆対策、透水性ならびに施工性を考慮して、孔径５〜３０ｍｍ程度の穴をジオセルの破断強度低下に影響を及ぼさない位置に打抜き加工するものとすることを特徴とする。

〔１３〕上記〔１１〕記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記短尺セメント混合補強体、前記高剛性押圧板およびのり面防護材としてのジオセルの三構造体を一体化させるために、地山補強体の高剛性押圧板部にジオセルの高さの１／２程度までモルタル充填を基本とし、その上部は中詰め材として植生土のう、植生基材吹付あるいは砕石で充填することを特徴とする。

上記のように、
（１）ジオセル敷設時の固定用アンカーピンとして、短尺なセメント混合補強体を施工補助体として兼用する。

（２）短尺なセメント混合補強体の施工補助体は、下記に示す特徴を有する単管削孔による地盤改良工法で構築する。

所定の削孔長まで削孔完了後、止水ストッパー（鉄球等の挿入により先端孔を閉塞する）により、先端削孔ビット先端からのセメントペーストの吐出を、削孔用ロッドまたは削孔ビットの側面に設置した横孔からセメントペーストを吐出させ、目的とする改良範囲を中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動により、改良範囲の地山部とミキシング改良を行い、目的とする改良径となるように造成する削孔方法であり、例えば、中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引下げ運動と回転運動を、目的とする改良範囲で１往復することで中空棒鋼の１０ｃｍの周囲を、２往復することで２０ｃｍ周囲を改良体として造成する削孔方向の長さは、中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動の範囲で自在に設定することができる。

（３）地山表層部においては削孔用ロッドの引き上引き下げ運動と削孔ロッドの回転運動によるミキシング改良では、所定の径の改良体を構築することが難しいので低圧注入を基本とするが、更なる補強効果を期待する場合には、削孔用ケーシングを残置し、ロッド内にはモルタル等を注入する。

（４）土構造の地震時表層のり面を対象とした比較的浅いすべりに対する低廉工法とするために、中空鋼棒の先端に削孔ビット、および、この削孔ビット径よりもやや拡大した攪拌翼を取り付ける。

（５）この攪拌翼の先端よりセメントペーストを吐出し、適切な削孔速度・セメントミルク濃度・吐出量・注入圧等による施工管理を実施しながら所定の深度まで入念にミキシングしながら到達させる。

（６）所定の深度まで到達したら削孔ビットを、攪拌混合を始めた深度まで一定速度で引き上げる。この動作を繰り返すことによって、ほぼ一定の補強体径（１５０〜２００ｍｍ程度）を確保できる。

（７）本工法は、比較的浅い表層すべりに対する耐震・耐降雨工法であるため、最大掘削深度は２〜４ｍ程度とするが、上記（３）の作業は所定の深度（標準１ｍ）づつ分割して繰返し実施する。

（８）こののり面表層すべり対策工法としての短尺セメント混合補強体と深いすべりに対する従来の対策工法とを併用することによって、Ｌ２地震動等の巨大地震に対する対策工法にも効果的に機能する。

（９）加圧注入してセメント混合補強体を構築する工法であることから、斜面の地表面下１ｍ程度から加圧注入を開始するものとし、その深度より以浅は、清水削孔、もしくは無加圧のセメントミルク削孔方式とし、この無補強部分に対しては、下記に示すのり面保護機能を有する連続立体ハニカム構造のジオセル内に構築する高剛性押圧板による押圧効果ち期待する。

（１０）先端削孔ビットとセメント改良補強体の芯材として機能する中空鋼棒とのジョイント部には、削孔ビット先端からセメントペーストが吐出しないように止水ストッパーを設置する。

（１１）この短尺セメント混合補強体を構成する芯材の中空鋼棒の頭部には高剛性押圧板をナット等で固定し、のり面防護材として採用する地山の凹凸への追随性・工場製品による均一な品質性能を有する立体ハニカム構造のジオセルの縦・横方向に挿入されている連結用鉄筋と一体化させる。

（１２）この高剛性押圧板は、一つのセル内に納まる形状を基本とするが、その支圧効果による高い補強・拘束効果をのり面防護材として採用した立体ハニカム構造のジオセルに伝達させるために、求められる要求に応じて複数のセルにまたがる構造でもよい。

（１３）立体ハニカム構造のジオセルの高さは、１０〜１５ｃｍ程度を標準とするが、のり面保護工としての均一な面的連続性、縦・横方向に挿入する連結鉄筋の径、連結鉄筋の防錆対策、透水性ならびに施工性を考慮して、孔径５〜３０ｍｍ程度の穴をジオセルの破断強度低下に影響を及ぼさない位置に打抜き加工するものとする。

（１４）短尺セメント混合補強体、高剛性プレート、およびのり面防護材としてのジオセルの三構造体を一体化させるために、地山補強体の押圧板設置部にジオセルの高さの１／２程度までモルタル充填を基本とし、その上部は中詰め材として植生土のう、植生基材吹付あるいは砕石等で充填する。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

(１) ジオセル敷設時の固定用アンカーピンとして、短尺なセメント混合補強体を施工補助体として兼用することによって、切土、あるいは盛土本体の付加的耐力を強化することが可能となる。

（２）表層すべり破壊に対する付加的な補強機能としての短尺セメント混合補強体、高剛性押圧板、およびのり面防護材としての立体ハニカム構造体の三構造体を一体化させるために、耐震および耐降雨対策の両効果が期待できる。

(３) のり面表層すべり対策工法としての短尺セメント混合補強体と深いすべりに対する従来の対策工法とを併用することによって、設定外力を超えた地震動（Ｌ２地震動程度）の巨大地震に対する対策工法にも効果的に機能させることができる。

(４) 多様な地盤性状と不確定性・不規則性が著しい地震動に対して、耐震および耐降雨対策を考える場合、設定外力を超えた地震動（Ｌ２地震動程度）に対しても壊滅的な破壊に至らしめない耐震対策として、あまり要求性能の高くない土構造物に対しての低廉な補強対策となる。

(５) 大地震時の場合にも、あまり要求性能の高くない土構造物に対してはある程度の変形は許容するが、壊滅的な破壊までには至らしめないことから、「ねばり強さ」を有する対策工法となる。

(６) 騒音・振動を伴う施工機械は積極的には用いない低公害型工法であり、都市域、特に耐震対策にいまだ着手していない既設構造物にも有効に適用できる。

(７) のり面防護材の被覆モルタルの上部を緑化することによって、ヒートアイランドの原因の一部になっているコンクリート壁の高温化を防ぐことができる。

本発明の実施例を示す削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）の先端に削孔ビットを取り付けた状態を示す図である。 本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体の基本構成を示す模式図である。 本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体による施工模式図である。 本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体の形成過程を示す図である。 本発明の実施例を示すジオセル固定用施工補助体による土構造物の断面図である。 本発明の実施例を示すジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面を示す図である。 本発明の実施例を示すジオセル（テラセル）との頭部処理工を示す模式図である。 本発明の実施例を示すジオセル（テラセル）との頭部処理工の第１例を示す図である。 本発明の実施例を示すジオセル（テラセル）との頭部処理工の第２例を示す図である。 従来の土構造ののり面に設けられたジオセル（テンセル）の平面模式図である。 従来の土構造ののり面に設けられたジオセル（テンセル）の敷設法を示す模式図である。

本発明のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法は、目的とする削孔長まで削孔完了後、止水ストッパー（鉄球等の挿入により先端孔を閉塞する）により、先端削孔ビット先端からのセメントペーストの吐出を、削孔用ロッドまたは削孔ビットの側面に設置した横孔からセメントペーストを吐出させ、目的とする改良範囲を中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動により、改良範囲の地山部とミキシング改良を行い、目的とする改良径となるように造成する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）の先端に削孔ビットを取り付けた状態を示す図、図２は本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体の基本構成を示す模式図、図３は本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体による施工模式図である。

図１に示されるように、削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）１の先端には先端削孔ビット２とこの削孔ビット２径よりやや拡大した攪拌翼２Ａが取り付けられ、図２に示されるように、この先端削孔ビット２からはセメントミルク３が噴射３Ａされる。また、削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）１の先端４にはのり面５に敷設られるジオセル６に連結される。

ここで、のり面の地表面近く（１ｍｍ程度）までは清水削孔、もしくは無加圧のセメントミルク削孔方式で削孔する。つまり、補強体７の長さは２．０ｍ程度、削孔（セメントミルク注入部分）８の長さは１．０ｍ程度である。

また、図３に示すように、短尺セメント混合補強体の先端部には下部プレート９が設けられ、削孔（セメントミルク注入部分）８には中空ネジ棒１０が接続され、中空ネジ棒１０には上部プレート１１が設けられている。 図４は本発明の実施例を示す短尺セメント混合補強体の形成過程を示す図である。

この図に示されるように、
（ステップＳ１）：のり面５の地表近く（１ｍ程度）までは、清水削孔、もしくは無過加圧のセメントミルク削孔方式で削孔する。

（ステップＳ２，Ｓ３）：先端削孔ビット２からセメントペーストを吐出し、適切な削孔速度・セメントミルク濃度・吐出量・注入圧による入念な施工管理の基で所定の深度まで到達させる。

（ステップＳ４）：所定の深度まで到達したら、削孔ビット２を混合攪拌を始めた深度まで一定の速度で引き上げる。

（ステップＳ５）：ステップＳ２およびＳ３の動作を繰り返す。この作業は所定の深度（１ｍ程度）づづ実施する。

（ステップＳ６）：ほぼ一定の補強体７径（１５０〜２００ｍｍ程度）を構築する。

（ステップＳ７）：補強体造成体が完了すると、補強体造成体の先端処理を行う。つまり、補強体造成体の先端にジオセル６を接合する。

以下、ジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法について詳細に説明する。

図５は本発明の実施例を示すジオセル固定用施工補助体による土構造物の断面図であり、ここでは、のり面勾配１：１．５の場合の断面図を示している。図６は本発明の実施例を示すジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面を示す図であり、ここでは、のり面勾配１：１．５の場合の上面図を示している。図７は本発明の実施例を示すジオセル（テラセル）との頭部処理工を示す模式図、図８はその頭部処理工の第１例を示す図、図９はその頭部処理工の第２例を示す図である。

図５および図６において、２１は既設盛土、２２は盛土天端、２３は地山補強土工、２４は頭部定着工、２５は連結工（連結用鉄筋への連結）、２６はのり面保護工事（ジオセル＋中詰め材）である。

図５、図６において、２１は既設盛土、２２は盛土天端、２３は地山補強土工、２４は頭部定着工であり、ジオセルのセル面に設けた溝または孔に連結用棒鋼を通して、セル展開面の縦・横方向を連結・一体化させ、ジオセルによるのり面保護工２６を強化する（ジオセルの構造及びジオセルの接続方法については図６、図７参照）、２５は連結工（連結用鉄筋への連結）、２６はのり面保護工であり、ジオセル内に中詰材（砕石、モルタル、植生土のう、現地発生土等）を充填した連続のり面保護工である。地山補強土工２３は、対象とする斜面のすべり崩壊に対して、既設盛土２１の引抜き抵抗により安定を確保するための斜面補強工である。のり面保護工と一体化させた構造とすることにより、すべりの規模に応じた補強材を選定・適用することができる。頭部定着工２４は、のり面保護工２６と地山補強土工２３を一体化させる目的で、支圧板を補強材頭部にナット等で定着し、連結することにより、対象構造物の耐震性や耐降雨性を向上させる。

図７において、３１は地山補強土工２３の補強芯材、３２は下部支圧プレート、３３，３８はナット、３４は頭部中詰め材、３５はジオセル（テラセル）、３６はジオセル（テラセル）３５の中詰め材、３７は下部支圧プレートである。

図９において、４１は引張り芯材、４２はセメントミルク注入部（地表より１ｍ程度）、４３はソイルセメント、４４はジオセル（テラセル）、４５は吸出し防止材、４６は下部プレート（９×４００×４００ｍｍ）、４７，４９はナット、４８は上部ブレートである。

ジオセルとは、ジオシンセティックスに分類される高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製の帯状シート材料を超音波で千鳥配置に熱溶着した、立体ハニカム構造の製品である。ジオセル本体を展開し、セル内に中詰材（砕石、モルタル、植生土のう、現地発生土等）を充填して、セル内の中詰材を拘束して強度を確保することにより、連続した構造物を形成することができる。

ジオセルの特徴を以下のように示すことができる。

（１）軽量・コンパクトである。

ジオセルは軽量でコンパクトに畳んであるため広い保管場所を必要とせず、小運搬が容易である。

（２）多様な中詰材を活用できる。

ジオセルの中詰材には砕石、モルタル、植生土のう、現地発生土等が利用できる。

（３）施工が容易である。

施工はジオセル本体を展開し、設置後に中詰材を充填して締固めるだけである。

（４）柔軟性がある。

ジオセルは柔軟性があるため、多少の凹凸のあるのり面や地盤に追随できる。

（５）緑化が容易である。

植生土や植生土のうを使用することにより緑化が容易にできる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法は、ある程度の変形は許容するが、壊滅的な破壊に至ることのない、ジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法として利用可能である。

１ 削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）
２ 先端削孔ビット
３ セメントミルク
３Ａ セメントミルクの噴射
４ 削孔用ロッド（中空ねじ棒鋼）の先端
５ のり面
６ ジオセル
７ 補強体
８ 削孔（セメントミルク注入部分）
９ 下部プレート
１０ 中空ネジ棒
１１ 上部プレート
２１ 既設盛土
２２ 盛土天端
２３ 地山補強土工
２４ 頭部定着工
２５ 連結工（連結用鉄筋への連結）
２６ のり面保護工事（ジオセル＋中詰め材）
３１ 地山補強土工の補強芯材
３２ 下部支圧プレート
３３，３８，４７，４９ ナット
３４ 頭部中詰め材
３５，４４ ジオセル（テラセル）
３６ ジオセル（テラセル）の中詰め材
３７ 下部支圧プレート
４１ 引張り芯材
４２ セメントミルク注入部（地表より１ｍ程度）
４３ ソイルセメント
４５ 吸出し防止材
４６ 下部プレート（９×４００×４００ｍｍ）
４８ 上部ブレート

Claims (13)

1. 目的とする削孔長まで削孔完了後、止水ストッパーにより、先端削孔ビット先端からのセメントペーストの吐出を、削孔用ロッドまたは削孔ビットの側面に設置した横孔からセメントペーストを吐出させ、目的とする改良範囲を中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引き下げ運動と削孔用ロッドの回転運動により、改良範囲の地山部とミキシング改良を行い、目的とする改良径となるように造成することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
2. 請求項１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引き上げ・引下げ運動と回転運動を、目的とする改良範囲で１往復することで中空棒鋼の１０ｃｍの周囲を、２往復することで２０ｃｍ周囲を改良体として造成することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
3. 請求項２記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記造成する削孔方向の長さは、前記中空棒鋼を兼ねた削孔用ロッドの引揚・引下げ運動と回転運動の範囲で自在に設定することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
4. 請求項１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、土構造物の地震時表層のり面を対象とした比較的浅いすべりに対する低廉工法とするために、前記中空鋼棒の先端に削孔ビット、およびこの削孔ビット径よりもやや拡大した撹拌翼を取り付けることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
5. 請求項４記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記撹拌翼の先端よりセメントペーストを吐出し、適切な削孔速度・セメントミルク濃度・吐出量・注入圧による施工管理を実施しながら所定の深度まで入念にミキシングしながら到達させることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
6. 請求項５記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、所定の深度まで到達したら削孔ビットを、前記撹拌混合を始めた深度まで一定速度で引き上げ、この動作を繰り返すことによって、ほぼ一定の補強体径（１５０〜２００ｍｍ程度）を確保することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
7. 請求項５記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、比較的浅い表層すべりに対する耐震・耐降雨工法であるため、最大掘削深度は２〜４ｍ程度とするが、所定の深度（標準１ｍ）づつ分割して繰返し実施することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
8. 加圧注入してセメント混合補強体を構築する工法であることから、斜面の地表面下１ｍ程度から加圧注入を開始するものとし、その深度より以浅は、清水削孔、もしくは無加圧のセメントミルク削孔方式とし、この無補強部分に対しては、のり面保護機能を有する連続立体ハニカム構造のジオセル内に構築する高剛性押圧板による押圧効果を持たせることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
9. 請求項１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、先端削孔ビットとセメント改良補強体の芯材として機能する中空鋼棒とのジョイント部には、削孔ビット先端からセメントペーストが吐出しないように止水ストッパーを設置することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
10. 請求項１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、短尺セメント混合補強体を構成する芯材の中空鋼棒の頭部には高剛性押圧板を固定し、のり面防護材として採用する地山の凹凸への追随性・工場製品による均一な品質性能を有する立体ハニカム構造のジオセルの縦・横方向に挿入されている連結用鉄筋と一体化させることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
11. 請求項１０記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記高剛性押圧板は、１つのセル内に収まる形状を基本とするが、その支圧効果による高い補強・拘束効果をのり面防護材として採用した立体ハニカム構造のジオセルに伝達させるために、求められる要求に応じて複数のセルにまたがる構造であることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
12. 請求項１１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記立体ハニカム構造のジオセルの高さは、１０〜１５ｃｍ程度を標準とするが、のり面保護工としての均一な面的連続性、縦・横方向に挿入する連結鉄筋の径、連結鉄筋の防錆対策、透水性ならびに施工性を考慮して、孔径５〜３０ｍｍ程度の穴をジオセルの破断強度低下に影響を及ぼさない位置に打抜き加工するものとすることを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。
13. 請求項１１記載のジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法において、前記短尺セメント混合補強体、前記高剛性押圧板およびのり面防護材としてのジオセルの三構造体を一体化させるために、地山補強体の高剛性押圧板部にジオセルの高さの１／２程度までモルタル充填を基本とし、その上部は中詰め材として植生土のう、植生基材吹付あるいは砕石で充填することを特徴とするジオセル固定用施工補助体による土構造物ののり面表層すべり対策工法。

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