JP2016148178A - 岸壁構造物の構築方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】水中での作業を軽減し、容易かつ安価に施工可能な岸壁や護岸等の岸壁構造物の構築方法の提供。【解決手段】展開部材４０に支持させて回動半径方向及びそれと交差する方向に展開させた状態の各補強敷設部材１６の一端を所望の高さ毎に壁用部材３０に回動自在に支持させ、その回動半径方向先端側を前記壁用部材側に起こした状態で各補強敷設部材１６の回動先端部を壁用部材３０に離脱可能に仮固定しておき、その状態で壁用部材３０を設置して壁体１３を構築し、しかる後、裏込材１４，１４...を投入する工程と、補強敷設部材１６の仮固定を解除し、補強敷設部材１６を裏込部１５側に傾倒させて裏込材の上面に補強敷設部材１６を敷設する工程とを順次繰り返す【選択図】図２
Description
本発明は、主に岸壁や護岸等の港湾構造物であって、水中に設置された矢板壁等の壁体とその背面側の裏込部とからなる構造を有する岸壁構造物の構築方法に関する。
岸壁や護岸等の岸壁構造物には、前面部に鋼矢板等からなる壁体を備え、壁体の曲げ剛性とその根入れ部又は底面での地盤抵抗によって土留めし、壁体と裏込部又は背面地盤とが一体となって波浪や潮流等の外力に対抗する構造のものが知られている。
従来、この種の岸壁構造物では、壁体背面側の地盤に設置された控え工にタイロッドやタイワイヤ等のタイ材を介して矢板壁等の壁体を支持させ、壁体と背面地盤との一体的な強度向上が図られていた。
しかしながら、このような矢板壁等の壁体を控え工に支持させる構造では、矢板本体や控え工の荷重バランスを保つことが難しいこと、構造が複雑で工期が長期化し工費も嵩むこと、控え工設置の用地幅確保が困難であること等から、設置作業が煩雑で工期が長期化するという問題があった。
そこで、近年では、陸上構造物の耐震工法として実績のある補強土工法を岸壁や護岸等の岸壁構造物へ適用することで、控え工及びタイロッド等のタイ材を省略し、矢板壁等の壁体と裏込め部との一体的な強度向上を図る技術の開発も模索されている（例えば、特許文献１を参照）。
この補強土工法を利用した岸壁構造物は、矢板壁等の壁体の背面側に固化処理土からなる裏込部を備え、この裏込部の所望高さ毎に一端が壁体に連結された状態でジオグリッド等の補強敷設部材が敷設され、裏込部におけるせん断強度を高めて壁体に作用する土圧の軽減を図るとともに、補強敷設部材を介して壁体を裏込部に支持させ、壁体と裏込部との一体的な強度向上が図られている。
このような岸壁構造物の構築において、各補強敷設部材の設置は、所望高さまで固化処理土を堆積させ、その上面を均した後、ロール状に巻き取った状態でジオグリッド等の補強敷設部材を水中の設置箇所まで沈下させ、潜水士によって補強敷設部材の一端を壁体に連結させるとともに、壁体の水平方向後方に向けて展開させていた。
また、効率良くジオグリッド等の補強敷設部材を沈下及び壁体への連結を行う方法として、壁体を構成する鋼管矢板等の壁体構成部材に予め溝型鋼等からなるガイド部材を備えておき、一端を棒状の連結部材に取り付け、且つ、ロール状に巻き取った状態のジオグリッド等の補強敷設部材を連結部材の両端をガイド部材に支持させた状態でスライドさせつつ沈下させる工法も開発されている。
しかしながら、上述の如き従来の技術では、ジオグリッド等の補強敷設部材を潜水士が水中で手作業によって展開する必要があるため、作業に危険を伴うとともに、作業が煩雑で工期の長期化が懸念される。
また、ジオグリッド等の補強敷設部材を壁体構成部材に設置されたガイド部材に支持させて沈下させる場合にあっては、鋼矢板等の壁体構成部材の打設精度が大きく影響し、矢板壁が不規則に打設された場合，ガイド部材間の距離が一定にならず、補強敷設部材の一端を巻き付けた連結部材がガイド材間から外れ、スライド不可能になるおそれがあった。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、水中での作業を軽減し、容易かつ安価に施工可能な岸壁や護岸等の岸壁構造物の構築方法の提供を目的としてなされたものである。
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、前面に設置される壁体と、該壁体の背面側に裏込材を堆積させてなる裏込部と、前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された網状又は格子状の補強敷設部材とを備えている岸壁構造物の構築方法において、展開部材に支持させて回動半径方向及びそれと交差する方向に展開させた状態の前記各補強敷設部材の一端を所望の高さ毎に前記壁体を構成する壁用部材に回動自在に支持させ、その回動半径方向先端側を前記壁用部材側に起こした状態で前記各補強敷設部材の回動先端部を前記壁用部材に離脱可能に仮固定しておき、その状態で前記壁用部材を設置して前記壁体を構築し、しかる後、該壁体の背面側に所望高さまで前記裏込材を投入する工程と、前記補強敷設部材の仮固定を解除し、該補強敷設部材を裏込部側に傾倒させて前記投入された裏込材の上面に補強敷設部材を敷設する工程とを下側から順次繰り返す岸壁構造物の構築方法にある。
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記展開部材は、前記補強敷設材の外縁に沿って配置される枠状に形成されていることにある。
本発明に係る岸壁構造物の構築方法は、上述したように、前面に設置される壁体と、該壁体の背面側に裏込材を堆積させてなる裏込部と、前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された網状又は格子状の補強敷設部材とを備えている岸壁構造物の構築方法において、展開部材に支持させて回動半径方向及びそれと交差する方向に展開させた状態の前記各補強敷設部材の一端を所望の高さ毎に前記壁体を構成する壁用部材に回動自在に支持させ、その回動半径方向先端側を前記壁用部材側に起こした状態で前記各補強敷設部材の回動先端部を前記壁用部材に離脱可能に仮固定しておき、その状態で前記壁用部材を設置して前記壁体を構築し、しかる後、該壁体の背面側に所望高さまで前記裏込材を投入する工程と、前記補強敷設部材の仮固定を解除し、該補強敷設部材を裏込部側に傾倒させて前記投入された裏込材の上面に補強敷設部材を敷設する工程とを下側から順次繰り返すことにより、潜水士による水中での作業を大幅に減らすことができ、安全且つ効率的に裏込部の所望高さ毎にジオグリッド等の補強敷設部材を敷設することができる。
また、本発明において、前記展開部材は、前記補強敷設材の外縁に沿って配置される枠状に形成されていることにより、補強敷設部材の機能を損なうことなく、補強敷設部材を回動半径方向及び壁幅方向に展開した状態を好適に維持することができる。
次に、本発明に係る岸壁構造物の構築方法を図１〜図８に示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明方法により構築された矢板式岸壁等の岸壁構造物であって、図中符号１０は水底地盤、符号１１は水面、符号１２は岸壁構造物である。
この岸壁構造物１２は、前面部に設置された壁体１３と、壁体１３の背面側に裏込石１４，１４...を積み上げた裏込部１５と、裏込部１５を覆うように埋め立てた埋立て部１７とを備えている。
また、この岸壁構造物１２は、一端が壁体１３に固定された状態で裏込部１５の所望の高さ毎に敷設された複数の補強敷設部材１６，１６...を備え、裏込部１５のせん断強度を高めて壁体１３に作用する土圧の軽減を図るとともに、補強敷設部材１６，１６...を介して壁体１３を裏込部１５に支持させて壁体１３と裏込部１５との一体的な強度向上が図られている。
壁体１３は、図２に示すように、複数の壁用部材３０，３０...によって構成され、各壁用部材３０，３０が互いに側縁が連結された状態に水底地盤１０に打設されて沖側と陸側とを隔てるようになっている。
壁用部材３０は、複数の鋼矢板３１，３１を互いにその側縁を連結することによってユニット化されており、これを上端が水面上に突出し、且つ、下端が所望の根入れ深さに至るまで水底地盤１０に打設することにより壁体が構築される。
尚、壁用部材３０は、上述の一般的なＵ型鋼矢板からなるものに限定されず、例えば、鋼管矢板からなるものであってもよく、ＰＣ矢板等のコンクリート矢板からなるものであってもよい。
また、各壁用部材３０には、所望高さ毎に回動支持手段３２を介して複数の補強敷設部材１６，１６...が回動自在に支持されている。
回動支持手段３２は、壁用部材３０の前面側に固定された溝型鋼からなる腹起こし材３３と、腹起こし材３３又は矢板３１に一端が固定されて背面側に向けて突出させたＰＣ鋼棒等からなる支持部材３４，３４と、支持部材３４に軸を壁幅方向に向けて架設させた鋼管からなる回動軸部材３５とを備え、回動軸部材３５にジオグリッド等の補強敷設部材１６の一端を巻き付けた状態に連結することにより各壁用部材３０に補強敷設部材１６が回動自在に支持される。
尚、鋼矢板３１に支持部材３４，３４の一端を固定する場合には、図２に示すように、矢板３１と腹起こし材３３との間に上下方向に向けたＨ鋼等の補助部材３８を設置し、補助部材３８を介して腹起こし材３３に矢板３１を支持させ、矢板３１の強度を確保することが好ましい。
補強敷設部材１６は、ジオグリッド等の可撓性及び耐蝕性を有しつつ高い引張強度が確保されたものを使用し、互いに間隔をおいて平行に配置された多数の横材３６，３６と、横材３６，３６間架け渡された互いに間隔を置いて平行配置された多数の縦材３７，３７...とを一体に備えた格子シート状に形成されている。
各補強敷設部材１６は、壁用部材３０の幅と略同じ横幅（短辺長さ）に形成され、互いに隣り合って打設された壁用部材３０の補強部設部材１６，１６同士が互いに干渉せずにそれぞれ独立して回動動作できるようになっている。
また、この補強敷設部材１６には、剛性の高い材質、例えば、高強度プラスチック材等からなる枠状の展開部材４０が外縁部に固定され、この展開部材４０に支持されて回動半径方向及びそれと直交する方向に展開された状態に維持されている。
展開部材４０は、それぞれ回動半径方向に向けて補強敷設部材１６の側縁部に固定された一対の縦枠部４０ａ，４０ａと、両縦枠部４０ａ，４０ａの回動先端側端部間に架け渡されるように先端側端縁に固定された横枠部４０ｂとを備え、両縦枠部４０ａ，４０ａと横枠部４０ｂとでコ字枠状を成している。
尚、展開部材４０は、上述の態様に限定されず、補強敷設部材１６を回動半径方向及びそれと直交する方向に展開させた状態に維持できる形状であればよく、例えば、両縦枠部４０ａ，４０ａの基端側にも横枠部４０ｂを備えた矩形枠状であってもよく、その他枠状以外の形状であってもよい。
また、展開部材４０の材質は、一定の剛性を有するものであれば上述の高強度プラスチック材に限定されず、例えば、鋼材等の金属で構成するようにしてもよく、縦枠部４０ａと横枠部４０ｂとで材質を変え、縦枠部４０ａを高強度プラスチック材で構成し、回動方向先端側の横枠部４０ｂを高強度プラスチック材より重い鋼材によって構成するようにしてもよい。
一方、各壁用部材３０には、その上端部に仮固定用フック４１が背面側に突設され、この仮固定用フック４１に仮固定用部材４２を介して補強敷設部材１６の回動半径方向先端側が離脱可能に仮固定できるようになっている。
仮固定用部材４２は、一端が補強敷設部材１６に連結されたワイヤー等により構成され、そのワイヤーからなる仮固定用部材４２の他端を仮固定用フック４１に係止させるようになっている。
裏込部１５は、壁体１３の背面側に裏込材１４，１４...を堆積させることにより構築されている。尚、図中符号２１は裏込部の上面及び背面側斜面に亘って覆う遮水シートである。
裏込材１４には、例えば、粒径が５０〜１５０ｍｍ、平均粒径１００ｍｍの割栗石が使用され、その場合には、所望の高さ部分において裏込部１５を構成する裏込材１４，１４...と補強敷設部材１６，１６...との間に平均粒径７ｍｍ〜２５ｍｍ程度の砕石からなる間詰材２２，２２...を敷設してなる上下の間詰層２３，２４を備え、補強敷設部材１６，１６...を上下の間詰層２３，２４で挟持させるようにしてもよい。
尚、裏込材１４は、上記割栗石に限定されず、例えば、浚渫土に固化材を攪拌混合してなる固化処理土等を用いてもよい。
次に、具体的な岸壁構造物１２の構築方法について説明する。
まず、事前準備として、陸上の作業ヤード等にて複数の鋼矢板３１，３１を組み合わせて壁用部材３０を形成し、各壁用部材３０の所望の高さ位置毎に回動支持手段３２を取り付けるとともに、回動支持手段３２を介して展開部材４０に支持させた補強敷設部材１６、１６...を回動自在に取り付ける。
そして、各補強敷設部材１６，１６...を壁用部材側に向けて回動させて、回動半径方向先端側を壁用部材側に起こし、その状態で仮固定用フック４１に仮固定用部材４２を係止させて各補強敷設部材１６，１６...の回動半径方向先端部を壁用部材３０に離脱可能に仮固定しておく。
従って、各壁用部材３０には、複数の補強敷設部材１６，１６...が壁用部材３０の背面に沿って重なり合った状態で保持されている。
次に、各壁用部材３０，３０を、互いに各回動支持手段３２，３２の高さを合わせつつ、所望の根入れ深さで水底地盤１０に打設して水中前面部に壁体１３を構築する。
その際、展開部材４０に支持された各補強敷設部材１６の回動半径方向先端部を壁用部材３０に離脱可能に仮固定させているので、図４に示すように、回動半径方向及び壁幅方向に展開された各補強敷設部材１６，１６...が壁体側に起こした状態に支持されている。
次に、ガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて壁体１３の背面側に粒径の大きな割栗石（平均粒径１００ｍｍ）からなる裏込材１４，１４...を投入し、所望の高さまで裏込材１４，１４...を堆積させる（裏込材投入工程）。
その際、裏込材１４，１４...は、回動支持手段３２の位置を目安に投入し、裏込材１４，１４...の投入後は、投入された裏込材１４，１４...の上面を潜水士によって均して平坦にする。また、裏込材１４，１４...に割栗石等の粒径の大きな石材を使用する場合には、投入した裏込材１４，１４...の上面部に割栗石より粒径の小さな砕石等からなる間詰材２２，２２...を敷設し、この間詰材２２，２２...を均すことでより平坦にすることができる。
次に、図５に示すように、最下部の回動支持手段３２に支持された補強敷設部材１６の仮固定を解除、即ち、その補強敷設部材１６の仮固定用部材４２を仮固定用フック４１より取り外し、補強敷設部材１６を裏込部１５側に傾倒させて投入された裏込材１４，１４...（間詰材２２，２２...）の上面に補強敷設部材１６を敷設する（補強敷設部材敷設工程）。
その際、補強敷設部材１６は、展開部材４０に外縁が支持されて回動半径方向及び壁幅方向に展開された状態にあって、且つ、格子状で水の抵抗を受け難いことから撓むことなく傾倒し、裏込部１５の横断面部上面に適切に展開された状態で敷設される。
また、互いに隣り合う各壁用部材３０，３０に支持された補強敷設部材１６，１６は、互いに独立した状態にあって、各々が展開部材４０によって回動半径方向及び壁幅方向に展開された状態にあるので、互いに干渉せずに傾倒し、各々が裏込部１５の横断面部上面に重ならずに平面視平行配置に敷設されるようになっている。
次に、図６に示すように、ガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて敷設された補強敷設部材１６上に砕石等の間詰材２２，２２...及び粒径の大きな割栗石（平均粒径１００ｍｍ）からなる裏込材１４，１４...を所望高さまで投入する（裏込材投入工程）。
以降、図６〜図８に示すように、裏込材投入工程と補強敷設部材敷設工程とを下側から所望高さ毎に繰り返し裏込部１５を構築する。
そして、裏込部１５の構築が完了したら、裏込部１５の上面及び背面側斜面に遮水シート２１を設置した後、裏込部１５を覆うように埋め立てる。また、必要に応じて壁体１３の上部工２５や構造物上面の舗装等を行い作業が完了する。
このように構成された岸壁構造物の構築方法では、潜水士による水中でのジオグリッド等の補強敷設部材１６を壁体１３に連結する作業及び展開させる作業が不要となり、安全かつ効率的に作業を行え、工期の短縮を図ることができる。
また、本岸壁構造物１２では、各補強敷設材の一端が回動支持手段３２を介して壁体１３に連結されているので、補強敷設部材１６，１６...を介して壁体１３が裏込部１５に強固に支持されて壁体１３と裏込部１５との一体的な強度が向上している。
更に、本岸壁構造物１２では、裏込部１５の所望高さ毎に補強敷設部材１６，１６...を備えたことにより、裏込材１４，１４...と補強敷設部材１６，１６...との間のせん断抵抗が増強され、裏込部１５全体のせん断抵抗も増強される。
尚、上述の実施例では、補強敷設部材１６，１６...にジオグリッド等の格子状のものを使用する例について説明したが、補強敷設部材１６，１６...は、これに限定されず、例えば、網状、ハニカム構造状等であってもよい。
更に、本発明は、矢板式構造物に限定されず、前面の壁体１３にケーソン等の堤体を用いた重力式岸壁構造物にも適用することができる。
更にまた、上述の実施例では、各補強敷設部材の回動半径方向長さが同じ場合について説明したが、各補強敷設部材の回動半径方向長さを違えるようにしてもよく、例えば、下側に長い補強敷設部材を使用し、各補強敷設部材を壁用部材側に起こした際に、その半径方向先端側端縁が略揃うようにしてもよい。
尚、本発明の岸壁構造物には、護岸も含むものとし、港湾構造物の他、河川や湖等の構造物にも適用できるものとする。
１０ 水底地盤
１１ 水面
１２ 岸壁構造物
１３ 壁体
１４ 裏込石
１５ 裏込部
１６ 補強敷設部材
１７ 埋立て部
２１ 遮水シート
２２ 間詰材
２３ 下間詰層
２４ 上間詰層
２５ 上部工
３０ 壁用部材
３１ 鋼矢板
３２ 回動支持手段
３３ 腹起こし材
３４ 支持部材
３５ 回動軸部材
３６ 横材
３７ 縦材
４０ 展開部材
４１ 仮固定フック
４２ 仮固定用部材
１１ 水面
１２ 岸壁構造物
１３ 壁体
１４ 裏込石
１５ 裏込部
１６ 補強敷設部材
１７ 埋立て部
２１ 遮水シート
２２ 間詰材
２３ 下間詰層
２４ 上間詰層
２５ 上部工
３０ 壁用部材
３１ 鋼矢板
３２ 回動支持手段
３３ 腹起こし材
３４ 支持部材
３５ 回動軸部材
３６ 横材
３７ 縦材
４０ 展開部材
４１ 仮固定フック
４２ 仮固定用部材
Claims (2)
- 前面に設置される壁体と、該壁体の背面側に裏込材を堆積させてなる裏込部と、前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された網状又は格子状の補強敷設部材とを備えている岸壁構造物の構築方法において、
展開部材に支持させて回動半径方向及びそれと交差する方向に展開させた状態の前記各補強敷設部材の一端を所望の高さ毎に前記壁体を構成する壁用部材に回動自在に支持させ、その回動半径方向先端側を前記壁用部材側に起こした状態で前記各補強敷設部材の回動先端部を前記壁用部材に離脱可能に仮固定しておき、
その状態で前記壁用部材を設置して前記壁体を構築し、しかる後、該壁体の背面側に所望高さまで前記裏込材を投入する工程と、前記補強敷設部材の仮固定を解除し、該補強敷設部材を裏込部側に傾倒させて前記投入された裏込材の上面に補強敷設部材を敷設する工程とを下側から順次繰り返すことを特徴とする岸壁構造物の構築方法。 - 前記展開部材は、前記補強敷設材の外縁に沿って配置される枠状に形成されている請求項１に記載の岸壁構造物の構築方法。
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