JP2020070705A - 軽量盛土擁壁構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地山の掘削を極力しなくて、また大掛かりな対策をしなくても安全に効率よく施工ができて、擁壁の安定が図れる軽量盛土擁壁構造物の構築方法を提供する。【解決手段】法面２の少なくとも一部の範囲に壁面支持用アンカー２１を打設し、ベース基礎１２の上に壁面パネル１１を積上げて壁面１を形成し、壁面パネル１１には、転倒防止鉄筋１３を取付け、さらに壁面１の少なくとも一部の範囲の壁面パネル１１には、壁面転倒防止用チェーン３１を取付けて、前記壁面支持用アンカー２１の頭部と前記壁面パネル１１の背面とを水平に連結する。【選択図】図１

Description

本発明は軽量盛土擁壁構造物の好適な構築方法に関する。

従来、法面を背面にして軽量盛土擁壁構造物を構築する場合は、擁壁下部が壁面と法面の間が狭い逆台形状の構造物となりやすいことから、擁壁が転倒する危険性がある。
そのために従来は、斜面地山の掘削により法面の安定と安全な底盤幅を確保し、軽量盛土を自立安定させることで、壁面への土圧の抑制を図っていた。（図７）

前記の事情を鑑み、壁面の転倒を防止し、地山の掘削を削減させる方法として、
例えば特開平９−１７７１０３（特許文献１）の発明が知られている。
この擁壁構造物は、擁壁底部に基礎杭を打込み、基礎杭の頭部に固着させた基礎定着部材にＰＣ鋼棒を用いて擁壁パネルを積上げ、擁壁パネルは地山に定着したアンカーに連結して支持し、擁壁パネルと地山の間に裏込めコンクリート打設して擁壁構造物の下方区域を構築、上方区域は擁壁パネルと地山の間を土砂で埋め合わせる。

また擁壁の安定維持を図る方法として、例えば特許第５６８８５０８号（特許文献２）の発明が知られている。
この擁壁構造物は、斜面（法面）と擁壁（壁面）との間に盛土層を形成してなる盛土構造物であって、斜面には永久アンカーが打設され、永久アンカーの頭部には受圧板が定着され、斜面下部の法底に固定された基礎ブロックと複数のプレキャストコンクリートパネルで擁壁が構築され、永久アンカーの頭部と擁壁とに架けて所定の力で緊張された鋼線が接続される。

特開平９−１７７１０３ 特許第５６８８５０８号

近年の軽量盛土擁壁構造物は、地域性にもよるが、急峻で狭隘な地形での道路拡幅や災害復旧が多く、従来においては、図６に示すような擁壁構造物となり、既設道路までに及ぶ斜面地山の掘削が必要で、工事期間中はほぼ全面通行止めとなり、生活に大きな支障を与える欠点を有している。

また従来例の特許文献１の発明（特開平９−１７７１０３）においては、基礎杭の打込みに仮設構台が必要となり、工事費が増大する。また擁壁構造物の下方区域がコンクリートで形成されていることから重厚な構造物となり、軟弱地盤においてはさらに大きい基礎杭が必要である。

また従来例の特許文献２の発明（特許第５６８８５０８号）においては、永久アンカーと擁壁とを鋼線で接続するために、鋼線を壁面前面から挿入する挿入孔を備えた専用のアンカーパネルと、アンカーパネルと接合するための接合パネルと標準パネルの３種のパネルが用いられ、鋼線を緊張するため壁面パネルは厚みが大きく複雑であり、施工には擁壁前面に施工用足場が必要となることから、作業性は悪くコストは高くなる。

以上従来例は有効ではあるが、特に急峻な地形における擁壁の構築には用地が制限されるため大掛かりな工事用仮設を設けることとは容易でない。
したがって、地山の掘削を極力しなくて、また大掛かりな対策をしなくても安全に効率よく施工ができて、擁壁の安定が図れる軽量盛土擁壁構造物の構築方法の提供が必要である。

上記課題を解決するために本願の第１発明は、壁面と法面の間に充填部材を積層させてなる軽量盛土擁壁構造物を構築するに際し、法面の少なくとも一部の範囲に壁面支持用アンカーを打設する工程と、ベース基礎の上に壁面パネルを積上げて壁面を形成する工程と、前記壁面支持用アンカーと壁面の少なくとも一部の範囲の前記壁面パネルの背面とを壁面転倒防止用チェーンで連結する工程と、前記壁面と前記法面の間に充填部材を打設する工程と前記充填部材の積層の一部にコンクリート層を設ける工程とを有することを特徴とする軽量盛土擁壁構造物の構築方法を提供する。

本願の第２発明は、第１発明の軽量盛土構造物の構築方法であって、
前記壁面は、擁壁下部の底面に設置したベース基礎の上に壁面パネルを積上げて形成するもので、前記ベース基礎の上部には基礎固定用コンクリートを打設して基礎を定着させ、前記壁面パネルは、パネルの背面を連結ボルトと連結プレートで連結・固定し、さらに転倒防止鉄筋を取り付け、壁面の少なくとも一部の範囲の壁面パネルには前記壁面転倒防止用チェーンを取り付けて構築することを特徴とする軽量盛土擁壁構造物の構築方法を提供する。

本願の第３発明は、第２発明の壁面パネルであって、前記壁面パネルは、背面に連結ボルト挿入孔と連結プレート取付インサートと転倒防止鉄筋取付インサートと壁面転倒防止用チェーン取付インサートを設けた構造を特徴とする壁面パネルを提供する。

本願の第４発明は、第１発明〜第３発明のいずれか１項に記載の軽量盛土擁壁構造物の構築方法であって、少なくとも一部の範囲の前記壁面パネルの背面と前記壁面支持アンカーの頭部とは、水平に壁面転倒防止用チェーンで連結されていることを特徴とする軽量盛土擁壁構造物の構築方法を提供する。

本願の第５発明は、第１発明〜第４発明のいずれか１項に記載の軽量盛土擁壁構造物の構築方法であって、前記壁面転倒防止用チェーンによる連結は、前記壁面パネル背面の壁面転倒防止用チェーン取付インサートと前記壁面支持アンカーの頭部に、ジョイント金具と前記壁面転倒防止用チェーンとターンバックルとを取付け、ターンバックルでチェーンを張り緊張させることを特徴とする軽量盛土擁壁構造物の構築方法を提供する。

本発明に係る軽量盛土擁壁構造物は、法面に壁面支持用アンカーを打設し、該壁面支持用アンカーの頭部と壁面パネルの背面とを壁面転倒防止用チェーンで連結することで、壁面の転倒防止を図ることができ、これを該壁面と該法面の間が狭い範囲に適用することで、従来に比べ地山の掘削が大幅に削減できるという優れた効果が得られる。

また本発明の軽量盛土擁壁構造物の構築方法は、壁面と法面の間に充填部材を積層させてなるので、壁面パネルの積上げの工程と充填部材の打設の工程について、一つ壁面パネルの高さを１単位の工程として、該壁面パネルの積上げの工程と該充填部材の打設の工程を交互に行うことで、該壁面パネルの一部を防護柵とし、打設され硬化した該充填部材の上面を足場にした施工が可能となり、施工の安全と効率化が図られ、従来例に比べ工事仮設費を大幅に削減できるという優れた効果が得られる。

さらに、壁面支持用アンカーの頭部と壁面パネルの背面との壁面転倒防止用チェーンによる連結を、軽量盛土の自立が不安定な壁面と法面の間が比較的狭い軽量盛土擁壁構造物の下方部で行うことにより、安定した基礎底盤が得られ、より一層安定した擁壁が構築できるという優れた効果が得られる。

本発明の軽量盛土擁壁構造物の構成を示した概略図である。 ベース基礎と１段目の壁面パネルの構成を示した断面図である。 ベース基礎と壁面パネル１〜３段目の擁壁の構成を示した概略図である。 壁面パネルの積上げ状態の斜視図である。 壁面パネルの連結状態を示した断面図である。 急峻な地形における既存の道路のイメージを示した概略図である。 急峻な地形における既存の道路を、従来技術の例により拡幅した場合のイメージを示した概略図である。 急峻な地形における既存の道路を、本発明の技術例により拡幅した場合のイメージを示した概略図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず図１は軽量盛土構造物の全体の構成を示すもので、擁壁底部に基礎固定用コンクリート５で固定されたベース基礎１２に複数の壁面パネル１１を積上げて形成した壁面１と、法面２の擁壁下部に近い一部の範囲に適宜の間隔で打設された壁面支持用アンカー２１と、壁面パネル１１と壁面支持用アンカー２１とを水平に連結する壁面転倒防止用チェーン３１と、壁面パネル１１の背面に取付けた転倒防止鉄筋１３と、壁面１と法面２との間に積層された充填部材３と、充填部材３と充填部材３の間に設けられたコンクリート層４とから構成される。

次に、本発明を適用した軽量盛土擁壁構造物の構築方法の例について説明する。

まず、法面は地山の掘削を極力せず整正され、暗渠排水とモルタル吹付工が施工されているものとする。

壁面支持用アンカー２１は、図１に示すように、擁壁下方部の壁面１と法面２の間が狭い範囲の法面２に適宜の間隔で打設されている。

壁面支持用アンカー２１の頭部には、図３に示すようにジョイント金具３２が取付けられ、さらに壁面転倒防止用チェーン３１が取付けられて、壁面パネル１１の背面と水平に連結されている。
この様に、垂直な壁面１に対して直角にまた最短距離に、壁面支持用アンカー２１の頭部と壁面パネル１１の背面を連結することで、引張モーメントが有利に働き、擁壁の転倒防止効果がいっそう向上する。

壁面１は、図１・図２に示すように、床掘された裾地盤の上にベース基礎１２が設置され、ベース基礎１２はずれ止アンカー筋１２ａで定着され、ベース基礎１２の上に１段目の壁面パネル１１ａが積上げられて基礎連結ボルト１５ｂで固定され、壁面パネル１１ａの背面には転倒防止鉄筋１３が取付けられ、床掘された空間と、法面２と壁面パネル１１ａの間の空間に、基礎固定用コンクリート５が打設されて基礎部が形成されている。
この床掘の深さは、基礎の安定を図るとともに後述する後工程を考慮して、設置される壁面パネル１１ａの高さの約１／２までが埋まる位とされている。

次に、壁面パネル１１ａの上に２段目の壁面パネル１１が積上げられて固定され、壁面パネル１１の背面に転倒防止鉄筋１３が取付けられ、壁面パネル１１ａには壁面転倒防止用チェーン３１が取付けられて、壁面支持用アンカー２１の頭部と水平に連結され、法面２と壁面パネル１１ａおよび壁面パネル１１の背面との空間に、充填部材３が打設されて２段目の擁壁が形成される。（図３参照）
なお、充填部材３の打設の高さは１枚の壁面パネルの高さと同じ高さとされていて、次の工程を施工する際、硬化した充填部材３またはコンクリートの上面が足場となり、壁面パネル１１または壁面パネル１１ａの高さの一部が防護柵となって、工事用仮設を実施しなくても安全に施工することができる。

次に、２段目の壁面パネル１１の上に３段目の壁面パネル１１が積上げられて固定され、壁面パネル１１の背面に転倒防止鉄筋１３が取付けられ、さらに壁面パネル１１の背面には壁面転倒防止用チェーン３１が取付けられて、壁面支持用アンカー２１の頭部と水平に連結され、法面２と壁面パネル１１の背面との空間に、前記同様、１枚の壁面パネルと同じ高さに充填部材３が打設されて３段目の擁壁が形成される。これを１工程として、所定の擁壁の高さまで繰り返すことで擁壁が形成されることになる。

また、壁面転倒防止用チェーン３１による壁面パネル１１と法面２の連結は、壁面１と法面２の間の距離が２ｍを下回る範囲だけに行われていて、壁面１と法面２の間の距離が２ｍ以上になる範囲には壁面転倒防止用チェーン３１による連結は行われない。これは硬化した軽量盛土は、底盤幅が２ｍ以上で安定して自立することが立証された文献（社団法人日本道路協会 擁壁工指針（平成２４年度版）Ｐ２９９ ４）参照）があって、一般的に認識されていることによるものであり、壁面１と法面２の間の距離が２ｍを下回る不安定な範囲を、壁面転倒防止用チェーンで連結して擁壁の転倒防止を図ることにより、地山を極力掘削しないでも擁壁を安定させることができる。

充填部材３の積層は、壁面転倒防止用チェーン３１が埋設された層と、壁面転倒防止用チェーン３１が埋設されていない層とに分かれており、境界部にコンクリート層４を設けて形成されている。
このコンクリート層４は、厚さ１０〜２０ｃｍ、底面の幅２ｍ以上で、形成されていて、コンクリート層４から下方部が軽量盛土擁壁の底盤となり、コンクリート層４から上方部が軽量盛土擁壁の本体となって擁壁が形成されている。
なお、コンクリート層４の構築の際、適宜に鉄筋を敷設して補強することで、より安定した底盤になることは言うまでもない。

また、充填部材３は、下表を基本とした気泡混合軽量盛土材を用いることで、打設翌日には硬化した充填部材３を足場として施工が出来るので、作業効率が向上し、工期の短縮を図ることができる。

壁面１と法面２の壁面転倒防止用チェーン３１による連結は、図３に示すように、壁面パネル背面の壁面転倒防止用チェーン取付インサート１３ｂと、壁面支持用アンカー２１の頭部とにジョイント金具３２が取付けられ、ジョイント金具３２に壁面転倒防止用チェーン３１とターンバックル３３が取付けられて、水平に連結されている。
この連結にチェーンを用いているのは、接続するチェーンのリングをずらしながら変えることで、長さや張り具合が調整できるので、他の鋼材に比べ作業が容易である。
また、ジョイント金具３２には、アイボルト、アイナット、シャックル、カップラー、鉄筋フック、プレート等が用いられている。

ここで、壁面パネルについて詳細に説明する。
壁面パネル１１および壁面パネル１１ａは、図４および図５に示すように、積上げの施工時に壁面パネルが安定して自立できるように、拡張積上げ部１１ｂと拡張据付部１１ｃと支柱１１ｄを有した形状で、連結ボルト挿入孔１５ａと、連結プレート取付けインサート１４ａと、転倒防止鉄筋取付けインサート１３ａと、壁面転倒防止用チェーン取付けインサート１３ｂとを備えており、壁面パネル同士を積上げて、連結ボルト１５で３箇所と連結プレート１４で２箇所の連結ができる構造となっている。

壁面パネルの連結は、壁面パネルを積上げて接合させると、拡張積上げ部１１ｂと拡張据付部１１ｃのボルト挿入孔１５ａの軸線は一致し、ボルト挿入孔１５ａに連結ボルト１５を挿入して締付けナット１５ｃで締付けて固定する。さらに、拡張積上げ部１１ｂの連結プレート取付インサート１４ａと拡張据付部１１ｃの連結プレート取付インサート１４ａとを連結プレート１４で繋いで、締付けボルト１４ｂで締付けて固定する。

転倒防止鉄筋取付けインサート１３ａは、転倒防止鉄筋１３をねじ止め固定するためのもので、１枚の壁面パネルに２箇所取付ができるように配置されている。

壁面転倒防止用チェーン取付けインサート１３ｂは、壁面転倒防止用チェーン３１を取付けるジョイント金具３２をねじ止め固定するためのもので、１枚の壁面パネルに２箇所取付ができるように配置されている。

以上により、急峻な地形で道路を拡幅して改良する場合の例として、従来技術による例と本発明を適用した例との比較を図６〜図８に示す。

従来技術による例は、図７に示すように既存道路Ｄのほとんどの地山Ｇの掘削が必要となる。

本発明を適用した例によると、図８に示すようにほとんど既存の地山を掘削しないで擁壁を構築することができ、道路が拡幅できる。

１ 壁面
２ 法面
３ 充填部材
４ コンクリート層
５ 基礎固定用コンクリート
１１ 壁面パネル
１１ａ 一段目の壁面パネル
１１ｂ 拡張積上げ部
１１ｃ 拡張据付部
１１ｄ 支柱
１２ ベース基礎
１２ａ 基礎連結ボルト取付インサート
１２ｂ ずれ止アンカー筋
１３ 転倒防止鉄筋
１３ａ 転倒防止鉄筋取付インサート
１３ｂ 壁面転倒防止用チェーン取付インサート
１４ 連結プレート
１４ａ 連結プレート取付インサート
１４ｂ 締付けボルト
１５ 連結ボルト
１５ａ 連結ボルト挿入孔
１５ｂ 基礎連結ボルト
１５ｃ 締付けナット
２１ 壁面支持用アンカー鉄筋
３１ 壁面転倒防止用チエーン
３２ ジョイント金具
３３ ターンバックル
Ｄ 既存道路
Ｄ１ 拡幅後の道路
Ｇ 既存地山
Ｇ１ 既存法面
Ｇ２ 掘削後の法面

Claims (5)

1. 壁面と法面の間に充填部材を積層させてなる軽量盛土擁壁構造物を構築するに際し、
   法面の少なくとも一部の範囲に壁面支持用アンカーを打設する工程と、ベース基礎の上に壁面パネルを積上げて壁面を形成する工程と、前記壁面支持用アンカーと壁面の少なくとも一部の範囲の前記壁面パネルの背面とを壁面転倒防止用チェーンで連結する工程と、前記壁面と前記法面の間に充填部材を打設する工程と前記充填部材の積層の一部にコンクリート層を設ける工程とを有することを特徴とする軽量盛土擁壁構造物の構築方法。
2. 前記壁面は、擁壁下部の底面に設置したベース基礎の上に壁面パネルを積上げて形成するもので、前記ベース基礎の上部には基礎固定用コンクリートを打設して基礎を定着させ、前記壁面パネルは、パネルの背面を連結ボルトと連結プレートで連結・固定し、さらに転倒防止鉄筋を取り付け、壁面の少なくとも一部の範囲の壁面パネルには前記壁面転倒防止用チェーンを取り付けて構築することを特徴とする請求項１に記載の軽量盛土擁壁構造物の構築方法。
3. 前記壁面パネルは、背面に連結ボルト挿入孔と連結プレート取付インサートと転倒防止鉄筋取付インサートと壁面転倒防止用チェーン取付インサートとを設けた構造を特徴とする請求項２に記載の壁面パネル。
4. 少なくとも一部の範囲の前記壁面パネルの背面と前記壁面支持アンカーの頭部とは、水平に壁面転倒防止用チェーンで連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の軽量盛土擁壁構造物の構築方法。
5. 前記壁面転倒防止用チェーンによる連結は、前記壁面パネル背面の壁面転倒防止用チェーン取付インサートと前記壁面支持アンカーの頭部に、ジョイント金具と前記壁面転倒防止用チェーンとターンバックルとを取付け、前記ターンバックルでチェーンを張り緊張させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の軽量盛土擁壁構造物の構築方法。