JP2017078251A - 土留板 - Google Patents

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Abstract

【課題】本願発明は、重量が軽く、深く埋設しなくても十分に土圧に耐えられ、施行も容易な土留板を提供することを目的とする。【解決手段】水路400を構成する水路側壁420に取り付けて使用する、金属製の板材からなる土留板100であって、前記水路側壁420に係止する係止部110と、前記水路側壁420の上下方向に延びる土留側壁部120と、当該土留側壁部120の下方側に設けられた底壁部130と、を備え、前記係止部110は、前記水路側壁420の上端421に載置する載置部111と、当該載置部111から下方へ延び、前記水路側壁420の両側面に位置する第一側部112及び第二側部113とから構成されていることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本願発明は、水路を構成する水路側壁に取り付けて使用する土留板に関する。
従来から、水路は様々な土地で利用されているが、例えば図8(a)に示すように、農業用用地において、コンクリート製の水路400が利用されている。この水路400は、図8(b)に示すように、土台410と水路側壁420とから構成されており、略コ字状の土台410の外側側面に、板状の水路側壁420が取り付けられている。そして、水路を形成する際は、直線状に土壌Fを堀り、その部分に水路400を設置している。このようして形成された水路の側面図を、図9(a)に示す。なお、図9(a)では、水路400の片側のみを拡大して示している。
ところで、この農業用用地を宅地として改良したり、道路として利用する際は、土壌Fの上に盛土を行うが、その場合は、盛土が水路400側に流れ出ないよう土留めをする必要がある。この土留めは、図9(b)に示すように、まず、水路400の周囲の土壌Fを掘り返し、土留板としてコンクリート製の平坦な基礎510を設置する。さらに、その基礎510上に、コンクリート製の略L字状の擁壁500を設置する。その状態で、盛土をすれば、盛土Gは擁壁500に堰き止められ、水路400側へ流れ出ることがない。
ただ、この擁壁500の設置に伴う作業は、擁壁500がコンクリート製でかなりの重量があるために、重機等を利用せざるをえず、非常に作業性が悪い。また、この重量の重い擁壁500が土壌Fに沈み込むのを防止し、水平に安定して設置するために、予め基礎510を型枠等で成形しておく必要があり、それもまた非常に手間がかかる。さらに、盛土の土圧によって埋設した擁壁500が水路400側に倒れないようにするために、擁壁500を深く埋設しなければならず、その分、土壌Fを深く掘り返す手間がかかる。
そこで、本願発明は上記問題に鑑み、重量が軽く、深く埋設しなくても十分に土圧に耐えられ、施行も容易な土留板を提供することを目的とする。
本願発明の土留板は、水路を構成する水路側壁に取り付けて使用する、金属製の板材からなる土留板であって、前記水路側壁に係止する係止部と、前記水路側壁の上下方向に延びる土留側壁部と、当該土留側壁部の下方側に設けられた底壁部と、を備え、前記係止部は、前記水路側壁の上端に載置する載置部と、当該載置部から下方へ延び、前記水路側壁の両側面に位置する第一側部及び第二側部とから構成されていることを特徴とする。
上記特徴によれば、土留板は、金属性の板材で構成されていることから、従来のコンクリート製のL字擁壁に比べ、全体の重量が非常に軽い。そのため、土留板を水路側壁に設置する際は、重機等を利用しなくても、人の力で十分に設置作業を行える。さらに、本願発明の土留板は軽い事に加え、土留板の姿勢は係止部によって、水平に安定して維持されるため、従来のような基礎が不要になり、非常に施工作業が楽になる。また、底壁部、及び係止部の第一側部により、土留板は十分に土圧に耐えることができるため、従来のようなL字擁壁の底壁部と比較して、土留板を深く埋設する必要がなくなり、非常に施工作業が楽になるのである。
次に、本願発明の土留板は、前記載置部には、前記水路側壁の上端との距離を調節可能な調節部材が設けられていることを特徴とする。
上記特徴によれば、経年劣化等によって水路側壁の上端が平坦面でなくても、設置した土留板の姿勢を、水平に安定した状態へと調節することができる。
次に、本願発明の土留板は、載置部には、貫通孔が設けられていることを特徴とする。
上記特徴によれば、経年劣化等によって水路側壁の上端の一部が欠損して、載置部と水路側壁の上端との間に空間ができたとしても、貫通孔を介して、当該空間に補強材を注入することができるので、土留板をより安定した状態で設置することができる。
次に、本願発明の土留板は、前記載置部の幅が、前記水路側壁の上端の幅より広くなっており、前記係止部を前記水路側壁に係止させた状態で、当該水路側壁の側面と、前記載置部の下面と、前記第二側部とで囲まれた補強空間を備えることを特徴とする。
水路側壁の壁厚が薄い場合は、土留板にかかる土圧によって、係止部と係止している水路側壁の上端付近が損傷を受ける可能性がある。しかしながら、上記特徴によれば、補強空間に、載置部の貫通孔を介して補強材を注入できるので、水路側壁の上端の係止箇所周辺の強度を向上させることができる。
上述したように、本願発明の土留板によれば、重量が軽く、深く埋設しなくても十分に土圧に耐えられ、施行も容易である。
(a)は、本願発明の土留板の正面側の斜視図、(b)は、当該土留板の背面側の斜視図である。 (a)は、本願発明の土留板の側面図、(b)は、当該土留板の背面図、(c)は、当該土留板の正面図である。 本願発明の土留板を、水路を構成する水路側壁に取り付ける様子を示す側面図であって、水路の片側のみを拡大して示している。 本願発明の変形例1に係る土留板を示すもので、(a)は、当該土留板を水路側壁に取り付ける様子を示す正面側の斜視図、(b)及び(c)は、当該土留板を水路側壁に取り付けた状態の拡大側面図である。 本願発明の変形例2に係る土留板を示すもので、(a)は、当該土留板の正面側の斜視図、(b)及び(c)は、当該土留板を水路側壁に取り付けた状態の拡大側面図である。 (a)は、本願発明の変形例3に係る土留板の背面側の斜視図、(b)は、本願発明の変形例4に係る土留板の背面側の斜視図である。 本願発明の土留板を、互いに連結する方法について説明する、正面側の斜視図である。 本願発明の土留板を取り付ける水路及び水路側壁を示す斜視図である。 従来技術にかかる土留板(L字擁壁)を水路側壁に設置する様子を示す側面図であって、水路の片側のみを拡大して示している。
100 土留板
110 係止部
111 載置部
112 第一側部
113 第二側部
120 土留側壁部
130 底壁部
400 水路
420 水路側壁
421 上端
(実施形態1)
以下に、本願発明の実施形態1について、図1から図3を用いて説明する。なお、本明細書において、「上下方向」とは、水路の底部に対して、略直角方向を意味する。
まず、図1及び図2には、本願発明の土留板100を示す。この土留板100は、水路側壁に係止する係止部110と、水路側壁の上下方向に延びる土留側壁部120と、当該土留側壁部120の下方側に設けられた底壁部130とからなり、全体が、金属製の板部材を折り曲げ及び溶接加工して形成されている。
この土留側壁部120は、板状で、その表面は平坦面をしており、面全体で盛土の土圧に耐えられるようになっている。また、底壁部130は、板状で、土留側壁部120の下方側から略直角に延びるように形成され、底壁部130の上面は平坦面となっている。
さらに、係止部110は、平坦な載置部111と、当該載置部111の端辺から略直角に下方へ延びる第一側部112と、土留側壁部120の下方側の一部である第二側部113とで構成され、図2(a)に示すように、側面視略コ字状となっている。この第一側部112と第二側部113は互いに平行であり、互いの間隔は、係止部110が係止する水路側壁の壁厚以上となっている。また、後述するように、水路を構成する土台の一部と干渉しないように、第一側部112の両端が切りかかれている。なお、この第一側部112の両端の切り欠き部は任意に設けるものであり、例えば、水路の土台部の種類が異なり、第一側部112が土台部と干渉しないのであれば、切り欠き部は特に設ける必要がない。
また、土留板100を構成する素材は、金属性であって、折り曲げ及び溶接加工ができ、さらに盛土の土圧に十分に耐えうる強度を備える素材であれば、どのような素材を利用してもよく、例えば、高張力鋼を利用してもよい。また、土留板100の各部材の寸法は用途に応じて適宜変更可能であり、本実施例では、土留板100の上下方向の高さH1は約400mm(ミリメートル)、土留板100の長手方向の幅L1は約1000mm(ミリメートル)となっている。また、土留側壁部120の先端から載置部111までの上下方向の高さH2は約300mm(ミリメートル)、係止部110の幅L2、言い換えると第一側部112と第二側部113との距離は、約50mm(ミリメートル)となっている。
では、次に図3を参照して、土留板100の取付方法について説明する。まず、従来と同様に図3(a)に示すような水路400において、当該水路400に隣接する土壌Fを掘り返す。そして、土壌Fを掘り返した図3(b)の状態で、土留板100の係止部110を水路400の水路側壁420に係止させて、土留板100を設置する。具体的に説明すると、係止部110の載置部111を水路側壁420の上端421上に載置し、係止部110の第一側部112で水路側壁420の内側の側面422を、係止部110の第二側部113で水路側壁420の外側の側面423をそれぞれ挟み込むように設置する。
そして、土留板100の設置が完了したら、図3(c)に示すように、土壌Fの上から盛土Gを埋め立てる。その際、盛土Gは、土留板100の底壁部130上にもしっかりと載せられ、土留側壁部120の上端と同一平面となるまで、埋め立てられている。
では、本願発明の土留板100の作用効果について以下説明する。本願発明の土留板100は、金属性の板部材で構成されていることから、従来のコンクリート製のL字擁壁に比べ、全体の重量が非常に軽い。そのため、土留板100を水路側壁420に設置する際は、重機等を利用しなくても、人の力で十分に設置作業を行える。
また、従来は、重量の重いコンクリート製のL字擁壁を水平に安定して設置するために、予め基礎510(図9参照)を設ける必要があった。しかしながら、本願発明の土留板100は軽い事に加え、土留板100の姿勢は係止部110によって、水平に安定して維持されるため、従来のような基礎510が不要になり、非常に施工作業が楽になる。具体的には、係止部110の載置部111は水平方向に延びる平坦面であり、その載置部111を設置する水路側壁420の上端421も水平方向に延びる平坦面となっている。そのため、載置部111を上端421に載置すれば、土留板100は水平方向に安定した姿勢を維持できるのである。さらに、第一側部112及び第二側部113は水路側壁420の両側面に位置しているので、土留板100はズレにくく、その安定した姿勢をより強固に維持できるのである。
また、図3(c)に示すように、水路400側に向けて盛土Gの土圧(図3(c)の矢印参照)がかかるので、土留板100は水路400側に向けて倒れそうになる。しかしながら、本願発明の土留板100では、係止部110の第一側部112が水路側壁420の側面422に当接するので、土留板100が倒れそうになるのを防止することができる(以下、当該作用を、「第一側部112の作用」と呼ぶ)。さらに、底壁部130には盛土Gの自重がかかっているので、土留板100には、土圧(図3(c)の矢印参照)とは反対方向の、つまり、水路400とは反対側へ押し戻そうとする力が働いている(以下、当該作用を、「底壁部130の作用」と呼ぶ)。したがって、この2つの「第一側部112の作用」と「底壁部130の作用」によって、土留板100は、土圧に負けることなく、設置された状態をより維持しやすくなる。
また、従来は、単なるコンクリート製のL字擁壁を使用していたので、土圧により倒れないように、盛土Gの自重による下方への大きな力(図9(c)の矢印参照)を底壁部530にかける必要があった。そして、この底壁部530の働きのみで、土圧に耐えることになるので、底壁部530にかかる盛土Gからの力を大きくするために、擁壁500を深く埋設する必要がある。したがって、土壌Fを掘り返す深さD2は、必然的に深くする必要があった。一方、本願発明の土留板100では、上述したように、底壁部130の作用に加えて、係止部110の第一側部112の作用により、土留板100は十分に土圧に耐えることができる。すると、従来のような底壁部530の働き単独の場合と比較して、土留板100を深く埋設する必要がなくなり、その結果、土壌Fを掘り返す深さD1(図3(b)参照)は、従来の深さD2(図9(b)参照)より浅くて済み、非常に施工作業が楽になるのである。
なお、係止部110の第一側部112の作用により、土留板100が土圧に負けて倒れそうになるのをより効果的に防止できることから、従来のコンクリート製のL字擁壁の底壁部530と比較して、本願の底壁部130の横幅は狭くできる。また、土留板100の土留側壁部120は金属性の板材なので、従来のコンクリート製のL字擁壁よりも板厚を薄くでき、その薄くなった分だけ土地を有効利用できる。
さらに、従来においては、L字擁壁が倒れないように、当該L字擁壁と水路側壁420とを連結する工法が採用される場合がある。ただ、その場合は、連結作業が増えて、施工が煩雑になること、また、水路側壁420自体に連結具を取り付けるための取付穴等を加工する場合、水路側壁420の強度が低下するという問題が生じうる。しかしながら、本願発明の土留板100では、係止部110を水路側壁420の上端421に係止させるだけという極めて単純な作業でよいこと、また、水路側壁420自体には加工を施さないことから、水路側壁420の強度はそのまま維持され、従来の上記問題を根本的に解決することができる。
(変形例1)
以下では、本願発明の土留板100の変形例1である土留板100Aについて、図4を参照して説明する。なお、図4に示すように、土留板100Aは、調節部材140A及び貫通孔150Aを備えた点で、図1に示す土留板100と異なるが、他の点においては、土留板100と同じ構成なので詳細な説明は省略する。
まず、図4(a)に示すように、水路400Aの水路側壁420Aの上端は平坦面ではなく、経年劣化によって所々損傷している場合がある。そのため、図1に示す土留板100をそのまま水路側壁420Aに設置しても、土留板100は安定した姿勢で設置できない可能性がある。
そこで、図4(a)に示すように、係止部110Aの載置部111Aに調節部材140Aを備えた。この調節部材140Aは、ボルト141Aとナット142Aから構成されており、ボルト141Aはナット142Aに螺合可能になっている。そして、載置部111Aには貫通孔が形成されており、当該貫通孔とナット142Aの螺合孔が一致するように、ナット142Aは載置部111A上に溶接固定されている。そのため、図4(b)に示すように、土留板100Aを水路側壁420Aに設置した状態で、ボルト141Aを載置部111Aの上方から、ナット142Aの螺合孔に螺合させ、そのまま回転させれば、ボルト141Aの先端は、載置部111Aの裏面から突出し、やがて水路側壁420Aの上端421Aに当接するまで移動することができる。そして、設置された土留板100Aが傾いている場合などは、ボルト141Aの先端の位置を上下方向に調節することで、土留板100Aを水平状態にすることができる。
このように、調節部材140Aによれば、載置部111Aと水路側壁420Aの上端421Aとの距離を調節することができ、水路側壁420Aの上端421Aが平坦面でなくても、設置した土留板100Aの姿勢を、水平に安定した状態へと調節することができる。
なお、調節部材140をボルト141及びナット142から構成する本変形例以外にも、載置部111Aと水路側壁420Aの上端421Aとの距離を調節可能なものであれば、既存の部材を適宜利用できる。ただ、距離を調節する際に、操作する部分が、ボルト141Aのように土留板100Aの外部から操作可能であれば、作業性がよくなる。
また、水路側壁420Aの上端421Aが損傷し、その一部が欠損しているので、土留板100Aの載置部111Aと上端421Aの間には、空間X1が存在する。そして、この空間X1は、土留板100Aを設置したことにより、載置部111A、第一側部112A、上端421A、及び第二側部113Aで囲まれている。そこで、この空間X1を補強するために、載置部111Aに設けられた貫通孔150Aを利用する。この貫通孔150Aは、載置部111Aの表面から裏面まで貫通しているので、図4(c)に示すように、載置部111Aの上方から、貫通孔150Aを介して、空間X1へと補強材Yを注入することができる。すると、空間X1は補強材Yで満たされるので、土留板100Aはより安定した状態で設置されることになる。
なお、貫通孔150Aは調節部材140Aと併用せずに単独で利用することもできる。一方、図4に示すように、貫通孔150Aと調節部材140Aとを併用する場合は、先に、調節部材140Aにより、載置部111Aと上端421Aとの距離を調節し、その調節した状態で、貫通孔150Aから補強材Yを注入する方が、作業性が良くなる。
また、補強材は、充填された状態を維持できるものであれば任意の材料を採用できるが、無収縮モルタルが好ましい。この無収縮モルタルは、注入時は流体状で空間X1に充填しやすく、その後、無収縮状態で固化するので、空間X1に隙間等が生じにくいからである。また、貫通孔150Aを、載置部111Aの長手方向に複数設けることで、空間X1全体に補強材がしっかりと充填されているか、確認しやすくなる。
(変形例2)
以下では、本願発明の土留板100の変形例2である土留板100Bについて、図5を参照して説明する。なお、図5に示すように、土留板100Bは、載置部111Bの横幅L3が水路側壁420Aの上端421Aの横幅(板厚)L4よりも広く、土留板100Bを設置した状態で補強空間X2を備える点、及び貫通孔150Bの形成位置が、図4に示す土留板100Aと異なるが、他の点においては、土留板100Aと同じ構成なので詳細な説明は省略する。
まず、載置部111Bの横幅L3は、水路側壁420Aの上端421Aの横幅(壁厚)L4よりも広いので、図5(b)に示すように、土留板100Bは、水路側壁420Aに設置した状態で、補強空間X2を備える。より具体的には、この補強空間X2は、係止部110Bを水路側壁420Aに係止させた状態で、水路側壁420Aの外側の側面423Aと、載置部111Bの下面と、第二側部113Bとで囲まれた空間である。なお、当然であるが、補強空間X2の下方は土壌Fで塞がれている。また、載置部111Bに設けられた貫通孔150Bは補強空間X2と連通している。
そのため、載置部111Bの上方から貫通孔150Bを介して、補強空間X2へと補強材Yを注入することができ、すると、図5(c)に示すように、補強空間X2は補強材Yで満たされるので、土留板100Bはより安定して設置される共に、設置箇所周辺の全体の強度が向上するのである。
特に、水路側壁420Aの壁厚が薄い場合は、土留板100Bにかかる土圧によって、係止部110Bが係止している水路側壁420Aの上端421A付近が、損傷を受ける可能性がある。しかしながら、上記本願発明によれば、上端421Aの係止箇所周辺の強度を向上させることができるので、土圧がかかっても水路側壁420Aが損傷を受けるのを防止できる。
さらに、従来においては、水路側壁420Aの強度を増すために、水路側壁420Aの上端421A周辺に型枠を取付け、モルタル等の補強材を流し込んで補強する場合もある。しかしながら、その場合は、補強材を流し込むために、型枠等を組まなければならず、非常に作業が煩雑になる。しかしながら、本願発明の土留板100Bによれば、水路側壁420Aに土留板100Bを設置するだけで、周囲を囲まれた補強空間X2が形成され、そのまま貫通孔150Bから補強材を流し込むことができ、従来のように型枠等を別途組む必要がなく、非常に作業性がよい。
なお、貫通孔150Bは調節部材140Bと併用せずに単独で利用することもできる。一方、図5に示すように、調節部材140Bを併用する場合は、調節部材140Bにより、載置部111Bと上端421Aとの距離を調節した後に、貫通孔150Bから補強材Yを注入する。水路側壁420Aの上端421Aは部分的に損傷して空間X1が出来ているので、注入された補強材Yは、補強空間X2を介して空間X1側にも流入していく。すると、空間X1も補強材Yで満たされることで、土留板100Bは調節された姿勢をより安定した状態で維持できることになる。
(変形例3)
以下では、本願発明の土留板100の変形例3である土留板100Cについて、図6(a)を参照して説明する。なお、図6(a)に示すように、土留板100Cは、リブ160Cを備えた点で、図1に示す土留板100と異なるが、他の点においては、土留板100と同じ構成なので詳細な説明は省略する。
図6(a)に示すように、土留側壁部120Cと底壁部130Cとの間に、リブ160Cを溶接固定する。すると、土留側壁部120Cが補強されるので、土圧により強く耐えることができる。なお、このリブ160Cの数や、互いの間隔は、想定される土圧に応じて適宜変更することができる。
(変形例4)
以下では、本願発明の土留板100の変形例4である土留板100Dについて、図6(b)を参照して説明する。なお、図6(b)に示すように、土留板100Dは、屈曲部121D及び排水孔122Dを備えた点で、図1に示す土留板100と異なるが、他の点においては、土留板100と同じ構成なので詳細な説明は省略する。
図6(b)に示すように、土留側壁部120Dの一部に複数の排水孔122Dを設けた。この排水孔122Dは、盛土の土壌中の水分を排出するためのものであり、これにより盛土が液状化して沈下することを効果的に防止することが出来る。また、土留側壁部120Dの上端部分を、底壁部130Dが延びる方向と同じ方向へ折り曲げて、屈曲部121Dを形成している。すると、土留板100Dは側面視略コ字形状となり、全体の強度が向上する。また、屈曲部121Dにより強度が向上しているので、排水孔122Dを設けても、強度が不足することはない。
以下では、図7を参照して、本願発明の土留板100を、互いに連結する方法について説明する。図7に示すように、水路400の長手方向に、複数の土留板100が連続して設置されている。そして、隣接する土留板100の土留側壁部120同士を、平坦な連結板170により挟み込み、接触箇所を溶接等により固定する。すると、隣接する土留側壁部120同士は強固に連結されることなる。
なお、本願発明の土留板を取り付ける対象は、図3や図4に示す水路側壁だけに限定されず、本願発明の土留板が係止可能な部分を備える水路の側壁であれば、どのような水路側壁にも取り付けることができる。また、本願発明の土留板は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

Claims (4)

  1. 水路を構成する水路側壁に取り付けて使用する、金属製の板材からなる土留板であって、
    前記水路側壁に係止する係止部と、
    前記水路側壁の上下方向に延びる土留側壁部と、
    当該土留側壁部の下方側に設けられた底壁部と、を備え、
    前記係止部は、前記水路側壁の上端に載置する載置部と、
    当該載置部から下方へ延び、前記水路側壁の両側面に位置する第一側部及び第二側部とから構成されていることを特徴とする土留板。
  2. 前記載置部には、前記水路側壁の上端との距離を調節可能な調節部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の土留板。
  3. 前記載置部には、貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の土留板。
  4. 前記載置部の幅は、前記水路側壁の上端の幅より広くなっており、
    前記係止部を前記水路側壁に係止させた状態で、
    当該水路側壁の側面と、前記載置部の下面と、前記第二側部とで囲まれた補強空間を備えることを特徴とする請求項3に記載の土留板。
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