JP2019052513A - 擁壁 - Google Patents

Abstract

【課題】地震時に最下段のブロックにかかる衝撃を緩和する。【解決手段】擁壁１は、法面Ｓに沿って階段状に積み上げられた複数の段ｚ１，ｚ２からなる。各段ｚ１，ｚ２は、法面Ｓの前方に起立する表面板１１とその後方に離間して起立する控板１８と表面板１１及び控板１８の左右中間部どうしを繋ぐ繋ぎ板１５とを含み構成されたブロック１０が左右に複数並べられると共に、表面板１１から法面Ｓまでの間の各空所ｇ１〜ｇ３に充填材Ｒが充填されることで構築されている。最下段ｚ１には、相対峙する２つのブロック１０の表面板１１の端面の間の所定位置に介装される衝撃吸収用の弾性目地部２１と、弾性目地部２１が所定位置からずれるのを防ぐ位置ずれ防止部２５とを含む衝撃吸収目地材２０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、法面を補強する擁壁に関する。

特許文献１に記載の擁壁は、複数の擁壁段が法面に沿って積み上げられてなる。各擁壁段は、ブロックが左右に複数並べられると共に、ブロック前壁（表面板）から法面までの間の各空所に充填材が充填されることによって構成されている。そして、最下段においては、通常は各ブロックが５０ｃｍ以上埋められることで、根入れされている（擁壁は最小５０ｃｍ以上根入れしなければいけないと指針等に定められている）。

特許第３８２３０７５号公報

擁壁が地震時に様々な方角から地震加速度を受けた場合、比較的小さい加速度（例えば、３００ｇａｌ）では根入れされた最下段のブロックを初めとして擁壁全体がほぼ地面と同様に微動する。しかし、地震加速度が比較的大きい場合（例えば、５００ｇａｌ）は、根入れされた最下段のブロックに比べ２段目以上のブロックはブロック前壁（表面板）を押える物体がないため、充填材の単粒度砕石どうしの噛み合わせを乗り越えると自由に動く場合がある。但し、この場合でも、背面からの地震加速度を受けた個々の２段目以上のブロックは、前方に微動することで横のブロックに衝突することなく背面からのエネルギーを逃がしてしまうため、損傷しにくい。そのため２段目以上のブロックの損傷は、過去の調査からも確認されていない。

このように２段目以上のブロックは前方に動くことで背面からかかる荷重を逃がすことが出来るが、根入れされた最下段のブロックはその前方に土があるため、その土圧により前方に動くことが出来ない。そのため、地震時の揺れる方向によっては最下段における左右に並ぶブロックどうしが激しく衝突し、ブロック端部の損傷を招く。特に縦断面勾配をつけてブロックを幅方向に傾けて施工した場合に、勾配の低い方に施工されたブロックの損傷が大きい。また、最下段のブロックには２段目以上の擁壁段の荷重が常にかかる点でも、地震時にかかる荷重は大きくなる。そのため破壊的な地震では最下段のブロックが地下に埋没することも過去にはあった。特に、擁壁上部のブロックが前方に動く場合は、地震時に常時よりも数倍多く荷重がかかることが実験などにおいても判明している。

より詳しくは、擁壁の高さが８ｍ以下の場合は、それほど大きな振幅はない。「道路土工−擁壁工指針」には、８ｍ以下のものは、常時の検討を指針に沿って確実に実施していれば、地震時の要求される性能をみたしている、と記載されている。しかし、８ｍを超える場合は、地盤強度や背面土の強度にもよるが、最下段のブロックに影響が著しく現れやすい。他の大型ブロック（壁厚２ｍ程度）では破壊的な地震加速度を受けた現場では壁体が裂けてしまう例も多くある（内陸地震の新潟県中越地震、岩手・宮城内陸地震など加速度の大きい地震）。特に、地震加速度が破壊的な場合（１５００ｇａｌ以上）は、２段目以上のブロックの動きは鞭のようにしなりながら、最下段のブロックに特に大きな荷重がかかる厳しい状況が生じる。

そこで、地震時に最下段のブロックにかかる衝撃を緩和することを本発明の課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の擁壁は、法面に沿って階段状に積み上げられた複数の段からなり、各段は、法面の前方に起立する表面板とその後方に離間して起立する控板と表面板及び控板の左右中間部どうしを繋ぐ繋ぎ板とを含み構成されたブロックが左右に複数並べられると共に、表面板から法面までの間の各空所に充填材が充填されることで構築されている擁壁において、最下段には、相対峙する２つのブロックの表面板の端面の間の所定位置に介装される衝撃吸収用の弾性目地部と、弾性目地部が所定位置からずれるのを防ぐ位置ずれ防止手段とが設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、最下段のブロックにかかる衝撃を、弾性目地部により緩和することができる。そのため、該衝撃によるブロックの損傷を、防止又は軽減できる。しかも、位置ずれ防止手段により弾性目地部が位置ずれしにくい。

図１(ａ)は実施例の擁壁を正面側からみた斜視図、(ｂ)はその部分拡大図、(ｃ)はその部分を背面側からみた斜視図である。 図２(ａ)は法面の手前に溝を掘った状態を示す斜視図、(ｂ)はその溝に最下段のブロックを設置した状態を示す斜視図である。 図３(ａ)は最下段のブロックどうしの間に衝撃吸収目地材の弾性目地部を設置した状態を示す斜視図、(ｂ)はその状態から各空所に充填材を充填した状態を示す斜視図である。 図４(ａ)は実施例の衝撃吸収目地材を示す平面図、(ｂ)は変更例１の衝撃吸収目地材を示す平面図、(ｃ)は変更例２の衝撃吸収目地材を示す平面図、(ｄ)は変更例３の衝撃吸収目地材を示す平面図である。 図５(ａ)は変更例５において衝撃吸収目地材を設置する前の状態を示す斜視図、(ｂ)は設置した状態を示す斜視図、(ｃ)は変更例６において衝撃吸収目地材を設置する前の状態を示す斜視図、(ｄ)は設置した状態を示す斜視図である。 図６(ａ)は変更例７において衝撃吸収目地材を設置する前の状態を示す斜視図、(ｂ)は設置した状態を示す斜視図、(ｃ)は変更例８の擁壁を示す側面断面図である。

位置ずれ防止手段の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［ア］位置ずれ防止手段は、弾性目地部の後端から横方向に延びる板状部であって表面板の裏面と充填材とに挟まれることで弾性目地部の前後方向のずれを防ぐ位置ずれ防止部である態様（図１）。
［イ］位置ずれ防止手段は、弾性目地部を表面板の端面に接着固定した端面接着部である態様（図５(ａ),(ｂ)）。
［ウ］位置ずれ防止手段は、弾性目地部の後端から横方向に延びる板状部であって表面板の裏面と充填材とに挟まれることで弾性目地部の前後方向のずれを防ぐ位置ずれ防止部と、弾性目地部を表面板の端面に接着固定した端面接着部及び位置ずれ防止部を表面板の裏面に接着固定した裏面接着部のいずれか一方又は両方とを含み構成された態様（図５(ｃ),(ｄ)）。
［エ］位置ずれ防止手段は、表面板の端面に設けられたざぐり穴と、弾性目地部から突出して該ざぐり穴に係合する凸部とを含み構成された態様（図６(ａ),(ｂ)）。
表面板に特別な加工を施すことなく実施できる点で、[ア]〜[ウ]の態様が好ましい。

また、弾性目地部の下方向のずれを防ぐことができる点で、位置ずれ防止部は、表面板の下端レベルまであり、最下段の設置面に当接して弾性目地部の下方向のずれを防ぐものであることが好ましい。但し、それ以外の態様でもよく、例えば、位置ずれ防止部は、表面板の下端レベルまでないものであってもよい。

また、効果的に位置ずれを防止できる点で、位置ずれ防止部は、弾性目地部の後端から左右両横方向に延びることが好ましい。但し、それ以外の態様でもよく、例えば、位置ずれ防止部は、弾性目地部の後端から左右の片方にのみ延びるものであってもよい。

位置ずれ防止部の弾性目地部の後端からの左方又は右方への各突出長は、特に限定されないが、効果的に位置ずれを防止できる点で、５０ｍｍ以上であることが好ましく、７５ｍｍ以上であることがより好ましく、１００ｍｍ以上であることが更に好ましい。また、該突出長は、位置ずれ防止部が無駄に大きくなり過ぎない点で、４００ｍｍ以下が好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、２００ｍｍ以下が更に好ましい。

また、排水性が良くなる点で、相対峙する表面板の端面における上下方向の一部範囲に前記所定位置があり、残部範囲は相対峙して水抜き間隙を形成し、位置ずれ防止部に水抜き間隙と連通する水抜き孔が設けられていることが好ましい。但し、それ以外の態様でもよく、例えば、相対峙する表面板の端面における上下方向の全部範囲が前記所定位置であってもよい。

弾性目地部は、ゴム、軟質樹脂又はエラストマーの弾性材料により形成されていることが好ましい。ゴムとしては、特に限定されないが、天然ゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭゴム、ＥＰＭゴム等を例示できる。軟質樹脂としては、特に限定されないが、オレフィン系軟質樹脂（軟質ポリエチレン等）等を例示できる。エラストマーとしては、特に限定されないが、オレフィン系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーを例示できる。但し、それら以外の態様であってもよい。

弾性目地部と位置ずれ防止部とからなる衝撃吸収目地材がシンプルになる点で、位置ずれ防止部は、弾性目地部と同じ弾性材料により弾性目地部と一体に形成されていることが好ましい。但し、それ以外の態様でもよく、例えば、位置ずれ防止部は、弾性目地部とは異なる材料で形成されて弾性目地部に接合されていてもよい。

弾性目地部は、最下段における全ての表面板間に設置されていてもよいし、特定の表面板間にのみ設置されていてもよいが、最下段がより強固になる点で、全ての表面板間に設置されていることが好ましい。また、弾性目地部は、最下段にさえ設置すれば上記効果を得られるが、２段目以上をより強固にする目的で、２段目以上に設置してもよい。

本発明は、高さ７．５ｍ以上の擁壁に採用するのが好ましいが、それ未満の高さの擁壁であっても、例えば、その前方に特に重要な道路や住宅がある場合には、本発明を採用することで、安全性をより高めることができる。

次に本発明の実施例を図面を参照に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で、寸法及び構成等を適宜変更して具体化することもできる。

図１は実施例１の擁壁１を正面側からみた斜視図である。擁壁１は、法面Ｓに沿って階段状に積み上げられた複数の段ｚ１，ｚ２からなる。まずは、全ての段ｚ１，ｚ２に共通の構造を説明する。各段ｚ１，ｚ２は、左右に並べられた複数のブロック１０と、ブロック１０の前端にある表面板１１と法面Ｓとの間の各空所ｇ１〜ｇ３に充填された充填材Ｒ（砕石）とを含み構成されている。

各ブロック１０は、法面Ｓの前方に起立する表面板１１と、その後方に起立する控板１８と、表面板１１及び控板１８の左右中間部どうしを繋ぐ２つの繋ぎ板１５とが、コンクリートでプレキャストされてなる。表面板１１の表面には、例えば石垣模様、溝模様等の模様が設けられている。表面板１１の左右両端面には、上部と下部とに相対的に幅方向内側に凹んだ凹部１３が形成され、上下中間部に相対的に幅方向外側に突出した中央凸部１２が形成されている。そして、左右に並ぶ２つの表面板１１の上側の凹部１３どうしで上側の水抜き間隙１４が形成され、下側の凹部１３どうしで下側の水抜き間隙１４が形成されている。

ブロック１０の重さは、約１３００ｋｇである。表面板１１は、左右長さが約２０００ｍｍで、上下長さが約１０００ｍｍで、前後厚さが約１２０ｍｍである。上下の各凹部１３の上下長さは２５０ｍｍであり、中央凸部１２の上下長さは５００ｍｍである。控板１８は、左右長さが約１８６０ｍｍで、上下長さが約５００ｍｍで、前後厚さが約１２０ｍｍである。各繋ぎ板１５は、前後長さが約１０００ｍｍで、上下長さが約５００ｍｍで、左右厚さが約１００ｍｍである。但し、各繋ぎ板１５の前部は、補強部１６が上方に突出形成されることで約９００ｍｍに増加されている。

充填材Ｒは、３０〜４０ｍｍの範囲内の大きさの砕石（いわゆる３号の単粒度砕石）であり、各ブロック１０の内側に形成された中央空所ｇ１と、左右に並ぶブロック１０どうしの各間に形成された側部空所ｇ２と、左右に並ぶ控板１５と法面Ｓとの間に形成された後方空所ｇ３とに充填されている。

次に最下段の擁壁段ｚ１にのみ特有の構造を説明する。最下段の擁壁段ｚ１のブロック１０は、法面Ｓの手前に掘削された溝Ｇの内側に設置されることで、５００ｍｍ以上根入れされている。そして、最下段の擁壁段ｚ１における左右に並ぶブロック１０の表面板１１どうしの全ての各間には、それら表面板１１どうしが地震時に衝突して損傷するのを防ぐための衝撃吸収目地材２０が設置されている。

各衝撃吸収目地材２０は、２つの表面板１１の対峙し合う端面どうしの間に配される、前後上下に延びる板状の弾性目地部２１と、弾性目地部２１の後端から表面板１１の背面に沿って左右及び下方に延びる板状の位置ずれ防止部２５とを備えている。その位置ずれ防止部２５が表面板１１の背面とその後方に充填されている充填材Ｒとの間に挟みこまれることで、各衝撃吸収用地材２０が該背面に係合している。弾性目地部２１と位置ずれ防止部２５とは、ゴムを原料に一体形成されている。

位置ずれ防止部２５は、弾性目地部２１の後端の下方に、表面板１１の後方に生じる湧水や雨水の排水を阻害しないようにするための水抜き孔２７を備えている。この水抜き孔２７は、位置ずれ防止部２５の下端に開口したスリット状に設けられており、表面板１１の下部どうしの間にある水抜き間隙１４に連通している。

弾性目地部２１の前後幅は、表面板１１の前後厚さ１２０ｍｍよりも若干短い１１５ｍｍであり、弾性目地部２１の上下長さは、表面板１１の端面の中央凸部１２の上下長さと同じ５００ｍｍである。よって、弾性目地部２１の面積は、中央凸部１２の面積と略等しい。弾性目地部２１の左右厚さは、２０ｍｍである。

位置ずれ防止部２５は、上下長さが７５０ｍｍであり、左右幅が３２０ｍｍであり、前後厚さが１５ｍｍである。より詳しくは、弾性目地部２１の後端からの左右への突出長は、それぞれ１５０ｍｍであり、弾性目地部２１の後端からの下方への突出長は２５０ｍｍである。水抜き孔２７は、水抜き間隙１４以上の面積をもつ。具体的には、水抜き孔２７は、上下長さが２５０ｍｍであり、左右幅が１５〜２５ｍｍ（図示例は２０ｍｍ）である。

以上に示した擁壁１は、次のようにして構築する。まず、図２(ａ)に示すように法面Ｓの手前に深さ５００ｍｍ以上で、前後長さがブロック１０の前後長さ（１２４０ｍｍ）以上の溝Ｇを掘削する。その溝Ｇの内側に、図２(ｂ)に示すようにブロック１０を設置する。このときブロック１０の表面板１１どうしの各間には、弾性目地部２１の左右厚さ（２０ｍｍ）程度の隙間を空けておく。次に、図３(ａ)に示すように、ブロック１０の表面板１１の各間に衝撃吸収目地材２０を設置する。次に、図３(ｂ)に示すように、各空所ｇ１〜ｇ３に充填材Ｒを充填する。側部空所ｇ２に充填材Ｒが充填されると、位置ずれ防止部２５が表面板１１の背面とその後方に充填されている充填材Ｒとの間に挟みこまれることで、衝撃吸収目地材２０が該背面に係合する。以上により、最下段ｚ１が完成する。

その後、２段目（ｚ２）以上の段を、法面Ｓに沿って後退させながら階段状に積み上げていくことで、擁壁１全体を完成させる。なお、２段目（ｚ２）以上の段の構築方法は、最下段ｚ１の構築方法と比較して、溝Ｇを掘削しない点、ブロック１０の表面板１１どうしの各間に弾性目地部２１の左右厚さ（２０ｍｍ）程度の隙間を空けない点、及び該各間に衝撃吸収目地材２０を設置しない点で相違し、その他の点で同様である。

本実施例によれば、最下段ｚ１における表面板１１どうしの各間に衝撃吸収目地材２０を設置することで、地震時に最下段ｚ１のブロック１０にかかる衝撃を緩和することができる。そのため、該衝撃によるブロック１０の損傷を、防止又は軽減できる。

具体的には、擁壁の修復や積みなおしなどは、大きな震災後によくみられる光景であるが、最下段ｚ１のブロック１０の損傷を防止できれば、積み直しや修復が必要なくなる。そのため、経済的な効果が非常に高くなる。

また、リユースを前提とした擁壁１の設置には、衝撃吸収目地材２０は非常に有効である。例えば、仮設道路の擁壁として長期に亘って使用した後に、その擁壁材料を、新設道路の擁壁材料としてリユースする工事が昨今増えている。これらの工事において、衝撃吸収目地材２０は、擁壁を２度も３度も解体して再使用できる。より具体的な例としては、衝撃吸収目地材２０は、公共事業における仮設道路の擁壁材料や、災害時の仮設道路の擁壁材料として使用後、本工事の擁壁材料として再利用することができる。そのため、この点においても、衝撃吸収目地材２０は経済的に優れている。

本実施例は、例えば次のように変更して実施することもできる。なお、図４(ａ)は本実施例の衝撃吸収目地材を示す平面図である。
［変更例１］図４(ｂ)に示すように、弾性目地部２１を平面視で複数の円を前後方向に一部重複するように連続させて並べた形状にしてもよい。
［変更例２］図４(ｃ)に示すように、弾性目地部２１の左右両面に、平面視で三角形状に凹んだ、上下方向に延びる溝２２を前後方向に複数形成してもよい。
［変更例３］図４(ｄ)に示すように、弾性目地部２１の左右両面に、平面視で台形形状に凹んだ、上下方向に延びる溝２３を前後方向に複数形成してもよい。
［変更例４］最下段ｚ１のみならず、２段目（ｚ２）以上の段にも衝撃吸収目地材２０を設置してもよい。
［変更例５］図５(ａ)(ｂ)に示すように、衝撃吸収目地材２０から位置ずれ防止部２５をなくし、弾性目地部２１を表面板１１の端面に接着固定する端面接着部４１を設けてもよい。なお、図示例では、端面接着部４１を左右に並ぶ２つの表面板１１の両方に対して設けているが、片方に対してのみ設けてもよい。また、図示例では、弾性目地部２１は実施例と同様であるが、弾性目地部２１の左右厚さを５ｍｍ大きくして２０〜３０ｍｍ（図示例は２５ｍｍ）にするとともに、弾性目地部２１の形状を変更例２〜４（図４(ｂ)〜(ｄ)）の形状にすると、なおよい。
［変更例６］図５(ｃ)(ｄ)に示すように、弾性目地部２１を表面板１１の端面に接着固定する端面接着部４１や、位置ずれ防止部２５を表面板１１の裏面に接着固定する裏面接着部４５を設けてもよい。なお、図示例では、端面接着部４１及び裏面接着部４５の両方を設けているが片方のみを設けてもよい。また、図示例では、端面接着部４１や裏面接着部４５を、左右に並ぶ２つの表面板１１の両方に対して設けているが、片方に対してのみ設けてもよい。
［変更例７］図６(ａ)(ｂ)に示すように、衝撃吸収目地材２０から位置ずれ防止部２５をなくし、表面板１１の端面にざぐり穴１９を設け、衝撃吸収目地材２０に、弾性目地部２１から突出した凸部２９を設け、ざぐり穴１９に凸部２９を係合させてもよい。
［変更例８］図６(ｃ)に示すように、最下段ｚ１のブロック１０の下方にジオグリッド４０で巻いた充填材Ｒ（粗粒状基礎材）を設置してもよい。

１ 擁壁
１０ ブロック
１１ 表面板
１５ 繋ぎ板
１８ 控板
２０ 衝撃吸収目地材
２１ 弾性目地部
２５ 位置ずれ防止部
２７ 水抜き孔
４１ 端面接着部
４５ 裏面接着部
Ｒ 充填材
Ｓ 法面
ｇ１ 中央空所
ｇ２ 側部空所
ｇ３ 後方空所
ｚ１ 最下段
ｚ２ ２段目の段

Claims (9)

1. 法面（Ｓ）に沿って階段状に積み上げられた複数の段（ｚ１，ｚ２）からなり、
   各段（ｚ１，ｚ２）は、法面（Ｓ）の前方に起立する表面板（１１）とその後方に離間して起立する控板（１８）と表面板（１１）及び控板（１８）の左右中間部どうしを繋ぐ繋ぎ板（１５）とを含み構成されたブロック（１０）が左右に複数並べられると共に、表面板（１１）から法面（Ｓ）までの間の各空所（ｇ１〜ｇ３）に充填材（Ｒ）が充填されることで構築されている擁壁において、
   最下段（ｚ１）には、相対峙する２つのブロック（１０）の表面板（１１）の端面の間の所定位置に介装される衝撃吸収用の弾性目地部（２１）と、弾性目地部（２１）が所定位置からずれるのを防ぐ位置ずれ防止手段とが設けられたことを特徴とする擁壁。
2. 位置ずれ防止手段は、弾性目地部（２１）の後端から横方向に延びる板状部であって表面板（１１）の裏面と充填材（Ｒ）とに挟まれることで弾性目地部（２１）の前後方向のずれを防ぐ位置ずれ防止部（２５）である請求項１記載の擁壁。
3. 位置ずれ防止手段は、弾性目地部（２１）を表面板（１１）の端面に接着固定した端面接着部（４１）である請求項１記載の擁壁。
4. 位置ずれ防止手段は、弾性目地部（２１）の後端から横方向に延びる板状部であって表面板（１１）の裏面と充填材（Ｒ）とに挟まれることで弾性目地部（２１）の前後方向のずれを防ぐ位置ずれ防止部（２５）と、弾性目地部（２１）を表面板（１１）の端面に接着固定した端面接着部（４１）及び位置ずれ防止部（２５）を表面板（１１）の裏面に接着固定した裏面接着部（４５）のいずれか一方又は両方とを含み構成された請求項１記載の擁壁。
5. 位置ずれ防止部（２５）は、表面板（１１）の下端レベルまであり、最下段（ｚ１）の設置面に当接して弾性目地部（２１）の下方向のずれを防ぐ請求項２又は４記載の擁壁。
6. 位置ずれ防止部（２５）は、弾性目地部（２１）の後端から左右両横方向に延びる請求項２、４又は５記載の擁壁。
7. 相対峙する表面板（１１）の端面における上下方向の一部範囲に前記所定位置があり、残部範囲は相対峙して水抜き間隙（１４）を形成し、位置ずれ防止部（２５）に水抜き間隙（１４）と連通する水抜き孔（２７）が設けられた請求項６記載の擁壁。
8. 弾性目地部（２１）は、ゴム、軟質樹脂又はエラストマーの弾性材料により形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の擁壁。
9. 位置ずれ防止部（２５）は、弾性目地部（２１）と同じ弾性材料により弾性目地部（２１）と一体に形成されている請求項８記載の擁壁。

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