JP2016084581A - 受圧板 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の剛性の確保および重量を軽減するとともに、環境による経時劣化を防止することができる受圧板を提供する。【解決手段】受圧板は、底板２１０と、底板２１０の一面に配置され、外枠を構成する枠体２２０と、枠体２２０を補強するように枠体２２０の内方に配置される補強材２４０と、枠体２２０および補強材２４０により構成される空間に配置される空間に鉄筋コンクリート部材４００と、を含むものである。鉄筋コンクリート部材４００は、線径が２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の内部に強化するための鉄筋部材を含むものである。【選択図】図２

Description

本発明は、法面の崩壊または地滑りの発生を防止するために法面に設置される受圧板に関する。

法面の崩壊または地滑りの発生を防止する有力な手段として、法面上に受圧板を設置し、受圧板によって法面を押さえ込む手法が広く採用されている。

受圧板としては、受圧面積を大きくするために、接地面の形状を四角形の形状としたものが知られている。このような受圧板としては、特開２００３−１８４０９４号公報（特許文献１）に記載のものが挙げられる。

他のタイプの受圧板としては、体積または重量軽減のために、接地面の形状を十字形状としたものが知られている。このような受圧板としては、特開２００３−３１３８７７号公報（特許文献２）に記載のものが挙げられる。

特開２００３−１８４０９４号公報 特開２００３−３１３８７７号公報

特開２００３−１８４０９４号公報（特許文献１）に記載の受圧板は、四角形状の板部材を積層することにより、受圧面積を充分に確保するとともに、中央部への集中荷重による曲げ、圧縮およびせん断への耐性が良好であり、受圧板としての優れた剛性を有する。他方、当該優れた剛性を確保するために総体積および総重量を大きくせざるを得ず、施工面での改善が求められる。

特開２００３−３１３８７７号公報（特許文献２）に記載の受圧板は、体積および重量の軽減化が図られることにより施工面は良好であるものの、受圧面積が必然的に小さくなる。

このように、これまでの受圧板は、受圧板としての所望の剛性の確保と体積および重量の軽減化とが両立しないものであった。
また、受圧板の耐久性、特に気候または地熱、ガス等、例えば、温泉地においては、耐久性に問題が生じている。

本発明の目的は、所望の剛性の確保および重量を軽減するとともに、環境による経時劣化を防止することができる受圧板を提供することである。

（１）
一局面に従う受圧板は、底面を構成する底板部材と、底板部材の一面に配置され、外枠を構成する外枠部材と、外枠部材を補強するように外枠の内方に配置される補強部材と、外枠部材および補強部材により構成される空間に配置される無機充填複合材と、を含むものである。無機充填複合材は、線径が２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の内部に強化するための線状強化部材を含むものである。

この場合、外枠部材および補強部材により構成される空間内に無機充填複合材を設け、無機充填複合材の内部に線状強化部材を設けているので、線状強化部材が外部に露出することを防止することができ、線状強化部材の腐食を防止することができる。
また、無機充填複合材自身も空間内に設けられるので、酸性雨などによる劣化を防止することができる。
その結果、本発明に係る受圧板は、所望の剛性および重量軽減するとともに、環境による経時劣化を防止することができる。

（２）
第２の発明に係る受圧板は、一局面に従う受圧板において、線状強化部材は、無機充填複合材の層厚の中立点よりも底板部材側に配置されてもよい。

この場合、線状強化部材が、無機充填複合材の層厚の中立点よりも底板部材側に配置されているので、無機充填複合材の亀裂を防止することができる。
すなわち、引っ張り応力が加わる無機充填複合材の層厚の中立点よりも底板部材側に配置させることにより耐引っ張り応力を高めることができる。

（３）
第３の発明に係る受圧板は、一局面または第２の発明に係る受圧板において、外枠部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材より構成されてもよい。

この場合、外枠部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材により構成されているため、耐腐食性、耐劣化性を高めることができる。
また、受圧板の全部でなく一部をガラス繊維強化樹脂構成材とするため、受圧板全体のコストを低減することができる。

（４）
第４の発明に係る受圧板は、一局面、第２または第３の発明に係る受圧板において、補強部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材より構成されてもよい。

この場合、補強部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材により構成されているため、耐腐食性、耐劣化性を高めることができる。
また、受圧板の全部でなく一部がガラス繊維強化樹脂構成材からなるため、受圧板全体のコストを低減することができる。

（５）
第５の発明に係る受圧板は、一局面、第２から第４の発明に係る受圧板において、無機充填複合材は、主成分がモルタルまたはコンクリートで構成されてもよい。

この場合、無機充填複合材は、モルタルまたはコンクリートで構成されているため、耐応力を高く維持することができる。
また、モルタルまたはコンクリートを主成分とする無機充填複合材は、線状強化部材を含むため、引っ張り応力をさらに高めることができる。

（６）
第６の発明に係る受圧板は、一局面から第５の発明に係る受圧板において、線状強化部材は、格子状に形成されてもよい。

この場合、線状強化部材が、格子状に形成されるので、より引っ張り応力を高めることができる。

（７）
第７の発明に係る受圧板は、一局面から第６の発明に係る受圧板において、線状強化部材は、隣接する線状強化部材との間隔が外枠部材の長さの２０％以下となるように配置されてもよい。

この場合、線状強化部材の間隔が、外枠部材の長さの２０％以下となるよう設置されるため、引っ張り応力を充分に高めることができる。

（８）
第８の発明に係る受圧板は、一局面から第７の発明に係る受圧板において、無機充填複合材を設けた空間を閉塞する天板部材と、天板部材の表面側に設けられる受圧ヘッド部と、受圧ヘッド部、天板部材、底板部材、および補強部材に形成されたアンカ挿通孔とをさらに含み、受圧ヘッド部の少なくとも一部は、ガラス繊維補強樹脂構成材からなり、ガラス繊維方向がアンカ挿通孔の軸方向であってもよい。

この場合、受圧ヘッド部の一部において、ガラス繊維方向がアンカ挿通孔の軸方向であることにより、受圧応力を確実に受けることができる。

（９）
第９の発明に係る受圧板は、第８の発明に係る受圧板において、受圧ヘッド部は、天板部材に対して平面視略十字形状に形成されてもよい。

この場合、受圧ヘッド部は、天板部材に対して平面視略十字形状に形成されているので、重量を低減させるともに、効率よく天板部材を支持することができる。

（１０）
第１０の発明に係る受圧板は、一局面から第９の発明に係る受圧板において、線状強化部材は、一部に節、リブまたは返しを有してもよい。

この場合、線状強化部材は、一部に節、リブまたは返しを有するため、無機充填複合材と線状強化部材との付着性を高めることができる。

本実施の形態にかかる受圧板の一例を示す模式的外観斜視図である。 受圧板の模式構造図である。 受圧板の模式構造図である。 受圧板の模式構造図である。 鉄筋コンクリート部材の構造を説明するための模式的構造図である。 受圧板を法面に配置した状態を示す模式的断面図である。 鉄筋コンクリート部材の実施例および比較例の試験結果を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の要素には同一の符号を付しており、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施形態］
図１は、本実施の形態にかかる受圧板１００の一例を示す模式的外観斜視図である。図２から図４は、受圧板１００の模式的構造図である。

図１に示すように、受圧板１００は、主に第１受圧部材２００、第２受圧部材３００および鉄筋コンクリート部材４００を含む。
第１受圧部材２００は、底板２１０、枠体２２０、天板２３０および補強材２４０を含む。
第２受圧部材３００は、第１積層板３１０、第２積層板３２０、受圧ヘッド３３０、および支圧板３４０（図６参照）を含む。
また、受圧板１００の平面視の中央部には、受圧板１００を貫通してアンカ挿通孔２５０が形成されている。

まず、図２に示すように、第１受圧部材２００の平板状からなる底板２１０の上に矩形枠体からなる枠体２２０が載置される。
そして、矩形枠体からなる枠体２２０の内部に２個の棒部材からなる補強材２４０が挿入される。その結果、枠体２２０と補強材２４０により４個の空間が形成される。
当該形成された空間に鉄筋コンクリート部材４００を配置させる。

続いて、図３に示すように、平板状からなる天板２３０の上に平面視で十字形状からなる第２受圧部材３００を配置させる。第２受圧部材３００の詳細については後述する。

最後に図４に示すように、底板２１０、枠体２２０、補強材２４０、および鉄筋コンクリート部材４００の上に、天板２３０および第２受圧部材３００を載置する。

その結果、図１に示す受圧板１００が形成される。なお、本実施の形態においては、天板２３０の上に第２受圧部材３００を配置させることとしたが、これに限定されず、鉄筋コンクリート部材４００を配置した後に、天板２３０を配置し、その後、第２受圧部材３００を配置させてもよい。

（第１受圧部材の材質および大きさ）
本実施の形態において、第１受圧部材２００の底板２１０は、ガラス長繊維強化プラスチック発泡体（Ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｆｏａｍｅｄ Ｕｒｅｔｈａｎｅ：ＦＦＵ、以下、単にＦＦＵと呼ぶ。）からなる。繊維方向は、平板状の最大面積の面に並行に配置されることが好ましい。
また、底板２１０の大きさは、最大面積が０．８平方メートルから２０平方メートルまでであることが好ましく、本実施の形態においては、４平方メートルからなり、厚みが３センチメートルである。

次に、第１受圧部材２００の枠体２２０は、ＦＦＵからなる。繊維方向は、図２に示す底板２１０に対して枠体２２０を配置する方向と並行であることが好ましい。
また、枠体２２０の大きさは、矩形状の最大長さが、１．８メートルであり、断面は、６センチメートル×６センチメートルである。

次いで、天板２３０は、底板２１０と同様に、ＦＦＵからなり、繊維方向は、平板状の最大面積の面に並行に配置されることが好ましい。
また、天板２３０の大きさは、最大面積が０．４平方メートルから２０平方メートルまでであることが好ましく、本実施の形態においては、３．２平方メートルからなり、厚みが、３センチメートルである。

続いて、補強材２４０は、ＦＦＵからなり、繊維方向は、平面視十字の方向にそれぞれ沿っていることが好ましい。すなわち、補強材２４０は、２個の部材を組み合わせて形成されており、長手方向に沿っていることが好ましい。
さらに、補強材２４０の大きさは、長手方向の長さが１６８センチメートルである、断面は、２０センチメートル×６センチメートルであることが好ましい。

（第２受圧部材の材質および大きさ）
本実施の形態において、第２受圧部材３００の第１積層板３１０は、ＦＦＵからなり、幅３０センチメートル、厚み６センチメートル、長さ１５０センチメートルである。
また、繊維方向は、長手方向に並行に配置されることが好ましい。

次に、第２受圧部材３００の第２積層板３２０は、ＦＦＵからなり、幅３０センチメートル、厚み６センチメートル、長さ１１０センチメートルである。
また、繊維方向は、長手方向に並行に配置されることが好ましい。

続いて、受圧ヘッド３３０は、ＦＦＵからなり、幅４５センチメートル、厚み６センチメートル、長さ４５センチメートルである。また、繊維方向は、厚み方向に配置されることが好ましい。
なお、図中のように、幅３０センチメートル、長さ３０センチメートルであってもよい。

（鉄筋コンクリート部材４００の材質および大きさ）
次いで、図５は、鉄筋コンクリート部材４００の構造を説明するための模式的構造図である。

図５に示すように、矩形状からなる鉄筋コンクリート部材４００は、鉄筋部材４２５が格子状に配置され、周囲にモルタルまたはコンクリートが充填して形成されている。なお、鉄筋部材４２５は、リブ等のある異形鉄筋からなる。
鉄筋コンクリート部材４００は、厚み（Ｔ）６センチメートル、幅７４センチメートル、長さ７４センチメートルからなる。

また、鉄筋部材４２５は、鉄筋コンクリート部材４００全体の層厚Ｔの表面からの厚みＴ１（Ｔ１＞Ｔ/２）の位置または表面からの厚みＴ２（Ｔ２＞Ｔ/２）の位置に設けられる。
すなわち、鉄筋コンクリート部材４００全体の層厚Ｔの場合、表面側から層厚Ｔの半分（Ｔ/２）よりも大きな距離（厚み）の位置に鉄筋部材４２５が配設される。したがって、鉄筋コンクリート部材４００の層厚Ｔの中央（Ｔ/２）よりも底面側に鉄筋部材４２５が配置される。

また、鉄筋部材４２５の線径Ｒ１は、２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であることが好ましい。本実施の形態において、線径Ｒ１は３．２ｍｍである。
さらに、鉄筋部材４２５は、間隔Ｌ２で設けられる。間隔Ｌ２は、枠体２２０の一辺の長さＬ１（図４参照）の２０％以下で配置される。

（受圧板の配置状態）
図６は、受圧板１００を法面に配置した状態を示す模式的断面図である。また、図６は、図１のＡ−Ａ線による受圧板１００の断面を示す。

図６に示すように、受圧板１００は、傾斜地の法面９００に設置される。法面９００の内部の岩盤（図示省略）に達する穴を形成し、アンカ６００が法面９００に垂直になるように配置される。アンカ６００の一端側は、穴を通して岩盤または穴に充填されたセメント等のグラウト材によって固定される。
そして、アンカ６００の他端は、法面９００から突出された状態となる。

次いで、法面９００に配置されたアンカ６００の他端側から受圧板１００のアンカ挿通孔２５０を通して受圧板１００を設置する。
そして、受圧板１００の受圧ヘッド３３０に支圧板３４０を配置し、アンカ６００にアンカーボルトＢを取り付けて固定する。
その結果、法面９００に対して受圧板１００が押し付けられ固定される。

［実施例］
本実施の形態における鉄筋コンクリート部材４００について曲げ強度等の試験を実施した。試験条件は、ＪＩＳ規格ＪＩＳ Ａ １１０６に従い実施した。

＜実施例１＞
実施例１においては、鉄筋コンクリート部材４００の鉄筋部材４２５を底板２１０側の下面から１０ｍｍの位置に配設した。また、鉄筋部材４２５は、直径（φ）３．２ｍｍを用いた。

＜実施例２＞
実施例２においては、鉄筋コンクリート部材４００の鉄筋部材４２５を層厚の中央に配設した。また、鉄筋部材４２５は、直径（φ）３．２ｍｍを用いた。

＜比較例１＞
比較例１においては、鉄筋コンクリート部材４００を用いず、コンクリートのみからなる実施例１、２と同外形の部材を用いた。

図７は、鉄筋コンクリート部材４００の実施例および比較例の試験結果を示す図である。

図７に示すように、比較例１における曲げ最大荷重は、５５４４Ｎであり、曲げ強度は、４．６ＭＰａであった。

また、実施例１における曲げ最大荷重は、１１９７５Ｎであり、曲げ強度は、１０．０ＭＰａであった。
また、実施例２における曲げ最大荷重は、５８５５Ｎであり、曲げ強度は、５．０ＭＰａであった。

図７に示すように、最大荷重負荷後の破壊状況は、実施例１においては、上面は、曲げ圧縮破壊が生じ、下面は、１本または２本の亀裂が生じたが、破断はなかった。
同様に、実施例２においては、中央部に亀裂が生じたが、破断はなかった。
一方、比較例１においては、中央部から破断が生じた。

実施例と比較例から、実施例２は、比較例１と比較して破断を防止できることがわかった。さらに、実施例２に対して、実施例１は、２倍程度の強度を保つことがわかった。すなわち、比較例１に対して実施例１は、２倍の強度および耐破断性が高いことがわかった。

以上のように、本実施の形態に係る受圧板１００は、枠体２２０および補強材２４０
により構成された空間内に鉄筋コンクリート部材４００を設け鉄筋コンクリート部材４００の内部に鉄筋部材４２５を設けているので、鉄筋部材４２５が外部に露出することを防止することができ、鉄筋部材４２５の腐食を防止することができる。
また、鉄筋部材４２５が鉄筋コンクリート部材４００の層厚Ｔの中立点よりも底板２１０側に配置されているので、鉄筋コンクリート部材４００の亀裂を防止することができる。

また、鉄筋コンクリート部材４００自身も空間内に設けられるので、酸性雨などによる劣化を防止することができる。

さらに、枠体２２０および補強材２４０は、ガラス繊維補強樹脂構成材であるＦＦＵにより構成されているため、耐腐食性、耐劣化性を高めることができる。
また、受圧板１００の全部でなく一部をガラス繊維強化樹脂構成材であるＦＦＵとするため、受圧板１００全体のコストを低減することができる。

また、鉄筋コンクリート部材４００は、主にコンクリートで構成され、鉄筋部材４２５が格子状に形成され、格子状の間隔が枠体２２０の一辺の長さの２０％以下で配置されるので、耐応力を高く維持し、引っ張り応力をさらに高めることができる。

この場合、受圧ヘッド３３０は、ガラス繊維方向がアンカ挿通孔２５０の軸方向と並行であることにより、法面９００からの受圧応力を確実に受けることができる。
また、第１積層板３１０および第２積層板３２０は、天板２３０に対して平面視略十字形状に形成されているので、重量を低減させるともに、効率よく天板２３０を支持することができる。

［実施形態および他の例における各部と請求項の各構成要素との対応関係］
本発明においては、受圧板１００が「受圧板」に相当し、底板２００が「底板部材」に相当し、枠体２２０が「外枠部材」に相当し、補強材２４０が「補強部材」に相当し、鉄筋コンクリート部材４００が「無機充填複合材」に相当し、鉄筋部材４２５が「線状強化部材」に相当し、層厚Ｔが「層厚」に相当し、天板２３０が「天板部材」に相当し、第２受圧部材３００が「受圧ヘッド部」に相当し、アンカ挿通孔２５０が「アンカ挿通孔」に相当する。

本発明の好ましい実施形態は上記の通りであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、本発明の趣旨と範囲とから逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。さらに、本実施形態において述べられる作用および効果は一例であり、本発明を限定するものではない。

１００ 受圧板
２１０ 底板
２２０ 枠体
２３０ 天板
２４０ 補強材
２５０ アンカ挿通孔
３００ 第２受圧部材
４００ 鉄筋コンクリート部材
４２５ 鉄筋部材
Ｔ 層厚

Claims (10)

1. 底面を構成する底板部材と、
   前記底板部材の一面に配置され、外枠を構成する外枠部材と、
   前記外枠部材を補強するように外枠の内方に配置される補強部材と、
   前記外枠部材および前記補強部材により構成される空間に配置される無機充填複合材と、を含み、
   前記無機充填複合材は、線径が２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の内部に強化するための線状強化部材を含む受圧板。
2. 前記線状強化部材は、前記無機充填複合材の層厚の中立点よりも前記底板部材側に配置された、請求項１記載の受圧板。
3. 前記外枠部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材より構成される、請求項１または２記載の受圧板。
4. 前記補強部材は、ガラス繊維補強樹脂構成材より構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の受圧板。
5. 前記無機充填複合材は、主成分がモルタルまたはコンクリートで構成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の受圧板。
6. 前記線状強化部材は、格子状に形成された、請求項１から５のいずれか１項に記載の受圧板。
7. 前記線状強化部材は、隣接する線状強化部材との間隔が前記外枠部材の長さの２０％以下となるように配置された、請求項１から６のいずれかに記載の受圧板。
8. 前記無機充填複合材を設けた空間を閉塞する天板部材と、
   前記天板部材の表面側に設けられる受圧ヘッド部と、
   前記受圧ヘッド部、前記天板部材、前記底板部材、および前記補強部材に形成されたアンカ挿通孔と、をさらに含み、
   前記受圧ヘッド部の少なくとも一部は、ガラス繊維補強樹脂構成材からなり、ガラス繊維方向が前記アンカ挿通孔の軸方向である、請求項１から７のいずれか１項に記載の受圧板。
9. 前記受圧ヘッド部は、前記天板部材に対して平面視略十字形状に形成された、請求項８に記載の受圧板。
10. 前記線状強化部材は、一部に節、リブまたは返しを有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の受圧板。
    
    
    
    

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