JP2020117959A - 堤体の補強構造 - Google Patents
堤体の補強構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020117959A JP2020117959A JP2019010926A JP2019010926A JP2020117959A JP 2020117959 A JP2020117959 A JP 2020117959A JP 2019010926 A JP2019010926 A JP 2019010926A JP 2019010926 A JP2019010926 A JP 2019010926A JP 2020117959 A JP2020117959 A JP 2020117959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- sheet pile
- wall
- valley
- bank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/11—Hard structures, e.g. dams, dykes or breakwaters
Abstract
Description
特許文献1に記載の堤体の耐震性能補強構造では、アースフィルダム又は溜池等の盛土された堤体のほぼ中央部分の長手方向に2列縦列に鋼矢板で形成された補強用板状体を埋設し、当該両補強用板状体の上端部を所定間隔毎に連結部材により連結する二重締切り構造としている。
127〜137 (2002. 4)の「豪雨による農業用ため池の破壊原因と被災の特徴」」に記載されているように、農業用ため池は全国に約20万〜25万箇所存在するといわれており、農業のみならず地域の貴重な水資源となっている。しかし、築造年代が古く老朽化が進んでいるため池が多く、豪雨時におけるため池の被害が懸念されている。ため池の被害としては、すべり、浸食などによる堤体の損傷、堤体・基盤の漏水、付帯構造物の損傷が認められるが、被害のほとんどは豪雨によるものであり、その割合は95%以上となっている。
近年の豪雨/地震災害により、ため池の堤体の決壊に伴う被害が全国的に発生しており、全国に約20万〜25万箇所所以上散在するため池の堤体補強が喫緊の課題となっている。
鋼矢板を用いた堤防補強工法としては、鋼矢板二重式仮締切工法が既に確立されており、本設構造としても海岸堤防へ採用されている。一方で、ため池堤防(堤体)においては、農業用として常時一定量貯水していることから、常時作用する堤体への偏水圧を考慮した対策が必要である。
しかし、堤体内部のみに構造体を設置し、災害時などに発生する水圧等に抵抗しようとすると、補強構造体が大型となり、工費・工期が嵩んでしまうという問題がある。
また、ため池は、その形態により谷池と皿池に区分けされるが、周辺地盤が岩盤や硬い地層で囲まれている谷池の場合、堤体内に鋼矢板を設置する工法においては、水圧に抵抗するために鋼矢板下端を硬い地層に設置するために、地盤を打ち砕くクラッシュパイラーなどの特殊な施工機械が必要になる。クラッシュパイラーにおいては、機械損料が高く工費を圧迫するともに、地山を打ち砕くために施工スピードが低下する。また、大型重機となるために山間部などの狭隘地に持ち込むことができない、などの不具合が発生することがある。
前記堤体の内部に鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って設置され、前記谷池の周囲の地山にアンカー部が設置され、前記アンカー部が前記鋼製壁に接続されていることを特徴とする。
また、堤体崩壊を引き起こす起点となる、水みちとなり易い土質の性質が異なる地山と堤体との境界面付近を、鋼製壁とアンカー部によって固定できるので、堤体崩壊の危険性を低減できる。
また、支持部材として鋼矢板を使用する場合、当該鋼矢板を複数枚、鋼製壁から離れる方向に、連結部材が直線状となるように、連結部材との接続部が一直線状になるように、鋼矢板の厚さ方向(鋼製壁と直交する方向)に所定間隔で設置してもよい。
また前記連結部材としては、タイロッドが挙げられるがこれに限るものでない。例えばPC鋼棒やPC鋼線等の所定の引張強度を有するものであればよい。
また、支持層もしくは岩盤層まで鋼製壁を打込む(根入れする)場合は、地盤を打ち砕くクラッシュパイラーなどの特殊な施工機械が必要になるが、支持層または岩盤の上面で鋼製壁を打ち止めることで、通常の施工機で施工が可能であり、施工費の抑制が可能となる。
また、鋼製壁が鋼矢板壁によって構成されている場合、当該鋼矢板壁を構成する複数の鋼矢板のうち、前記構造物の上方に位置する鋼矢板の下端部が前記構造物まで達していなくてもよい。
図1は本実施の形態に係る堤体の補強構造を模式的に示す概略図、図2は堤体の延在方向中央部における堤体と地盤の横断面図である。
本実施の形態では、谷を堤体10によって堰き止めることによって谷池11が形成されている。谷池11の周囲は堤体10を除いて、岩盤や硬質地盤等によって形成された地山12によって囲まれている。
なお、図1において、谷池11の周囲の地山12を平面視において略半分の楕円筒状に図示しているが、地山12の形状、つまり谷池11の形状はこれに限ることはなく、また、地山12も谷の斜面と連続していてもよい。
また、図2に示すように、堤体10の直下には軟弱層30があり、この軟弱層30の直下に支持層40または岩盤層がある。軟弱層30および支持層40は谷池11の下方にも連続している。
なお、本実施の形態では、軟弱層30の上面に堤体10が設けられているが、軟弱層30がない場合、堤体10は支持層40の上面に直接設けられることになる。
また、図1に示すように、堤体10の長手方向(延在方向)の端部における上流法面10bには、地山12が接し、端部以外の上流法面10bに谷池11の水が接している。
常時満水位の場合、それより上方の上流法面10bには、谷池11側から水圧は作用しないが、常時満水位を超えるとその分だけ上流法面10bに水圧が増加して作用する。つまり、堤体10に作用する水圧は、水面が常時満水位を超えると次第に増加し、豪雨等によって水面が設計洪水位となった場合に、最大となる。
さらに、鋼矢板壁15は、堤体10の幅方向における中央部に設置され、その上端部は堤体10の天端10aと等しい高さ位置にあり、かつ支持層40の上面まで根入れされている。つまり、鋼矢板壁15は軟弱層30を上下に貫通するとともに鋼矢板壁15の下端が支持層40の上面に当接または近接されている。但し、鋼矢板壁15の堤体幅方向の設置位置は中央部に限るものではなく、谷池側の法肩付近や、谷池とは反対側の法肩付近に鋼矢板壁15を設置してもよい。支持層40の上面が傾斜している場合など、堤体10の天端10aから支持層40上面までの距離が最も短くなる位置に鋼矢板壁15を設置することで、鋼矢板壁15の上下方向の長さを短くでき、経済的となる。
鋼矢板16はウェブ16aと、このウェブ16aの両端部にそれぞれ形成されたフランジ16bと、このフランジ16bのウェブ16aと逆側の端部に形成されたアーム16cとを備え、このアーム16cの先端部に継手16dが形成されている。
そして、隣り合う鋼矢板16,16どうしは継手16d,16dを互いに嵌合することによって連結され、これによって鋼矢板壁15が形成されている。
鋼矢板壁15を構成する鋼矢板はハット形の鋼矢板に限ることはなく、U形の鋼矢板、直線鋼矢板であってもよい。
堤体10の内部に設置される鋼矢板壁15は平面視において堤体10の長手方向の一端部から他端部まで連続して形成されている。したがって、アンカー部20は、堤体10の一端部近傍の地山12と他端部近傍の地山12にそれぞれ設置され、一方のアンカー部20は鋼矢板壁15の一端部に接続され、他方のアンカー部20は鋼矢板壁15の他端部に接続されている。
また、アンカー部20を鋼矢板壁15に接続する場合、アンカー部20の先端部(鋼矢板壁15側に近い端部)を堤体10にその上流法面10bから差し込んだうえで、当該先端部を鋼矢板壁15に接続する。
また、アンカー部20は、堤体10の一端部近傍の地山12と他端部近傍の地山12にそれぞれ複数(図1では2本)設置してもよい。
控え壁21は、堤体10の内部に設置されている鋼矢板壁15と同様に、ハット形の鋼矢板16を複数連結することによって形成されている。このような控え壁21は、鋼矢板壁15と交差する方向に延在している。本実施の形態では、控え壁21は鋼矢板壁15とほぼ直交する方向に平面視において一直線状に延在している。そして、控え壁21の先端部(鋼矢板壁15側に近い端部)が鋼矢板壁15に接続されている。
この異形鋼矢板16Aは、ハット形の鋼矢板のウェブに、先端部に継手を有するアームの基端部を溶接等によって固定したものであり、このアームの先端部の継手に、控え壁21の先端部を形成する鋼矢板16の継手を嵌合することによって、控え壁21の先端部が鋼矢板壁15に接続されている。
支持部材22aは例えば、鋼管杭やコンクリート杭等の杭によって形成され、谷池11の周囲でかつ堤体10の近傍の地山12に設置されている。支持部材22aは鋼矢板壁15の両端部側において、当該鋼矢板壁15と所定間隔を隔ててかつ鋼矢板壁15と平行にして地山に設置されている。支持部材22aの上端は鋼矢板壁15の上端とほぼ等しい高さとなっている。但し、堤体10の一端部近傍の地山12と他端部近傍の地山12の地盤強度や地上天端位置が異なるときは、両端部の支持部材22a,22aを鋼矢板壁15に必ずしも平行に配置する必要はなく、支持部材22a,22aの天端を鋼矢板壁15の上端と等しい高さにする必要はない。
また、連結部材22bは、例えばタイロッド、PC鋼棒またはPC鋼線等の所定の引張強度を有するものが使用される。このような連結部材22bは、支持部材22aと鋼矢板壁15の上端間に配置され、当該連結部材22bの先端部が鋼矢板壁15の上端部に連結され、基端部が支持部材22aの上端部に連結されている。なお、支持部材22aの天端位置が鋼矢板壁15の上端と異なる高さとなるときは、連結部材22bは水平とはならず、先端部から基端部に向かって上昇したり下降したりする斜め方向にセットされて取り付けられることになる。
支持部材23aは、例えばハット形の鋼矢板によって形成され、谷池11の周囲でかつ堤体10の近傍の地山12に設置されている。支持部材23aは鋼矢板壁15の両端部側において、当該鋼矢板壁15と所定間隔を隔ててかつ鋼矢板壁15と平行に、さらに鋼矢板のウェブを鋼矢板壁15側に向けて地山に設置されている。なお、支持部材23aのウェブ面は鋼矢板壁15と反対側に向けて設置されてもよく、この場合は、連結部材23bが鋼矢板壁15側に引っ張られるとき、支持部材23のウェブとフランジにより囲まれた空間の地盤を鋼矢板(支持部材23a)が拘束するため、より大きい地山の抵抗を期待することができる。また、支持部材23aは、複数枚、支持部材23aの厚さ方向(鋼矢板壁15と直交する方向)に所定間隔で設置されている。また、支持部材23aの上端は鋼矢板壁15の上端とほぼ等しい高さとなっているか、もしくは、地山天端高さに合わせて、適宜支持部材23aの高さが調節される。
連結部材23bは、前記連結部材22bと同様に、例えばタイロッド、PC鋼棒またはPC鋼線等の所定の引張強度を有するものが使用される。このような連結部材23bは、複数の支持部材23aと鋼矢板壁15の上端間に配置され、当該連結部材23bの先端部が鋼矢板壁15の上端部に連結され、基端部が複数の支持部材23aの上端部にそれぞれ連結されている。
鋼矢板壁15は複数の鋼矢板16を連結することによって形成されているので、これら複数の鋼矢板16のうち、構造物25の上方に位置する鋼矢板16の下端部が構造物25まで達していない、つまり、当該鋼矢板16の下端と構造物25との間には所定の隙間が設けられている。
また、堤体崩壊を引き起こす起点となる、水みちとなり易い土質の性質が異なる地山12と堤体10との境界面(図1において符号17で示す。)付近を、鋼矢板壁15とアンカー部20によって固定できるので、堤体崩壊の危険性を低減できる。地山12と堤体10との境界面17をより強固に補強するためには、堤体端部近傍の地山12にアンカー部20を設置することがより好適である。
特に、控え壁21はハット形の鋼矢板16を複数連結することによって形成されているので、平面視において控え壁21の凹凸形状により地山12から反力を取り、谷池11の水圧により鋼矢板壁15が谷池11から離れる方向に変形することを抑止できる。
また、豪雨時に堤体10に越流が生じても、鋼矢板壁15の上端が堤体10の天端10aと等しいので、堤体10の高さを保持でき、堤体10の越流破壊を抑制できる。
また、支持層40まで鋼矢板壁15を打込む(根入れする)場合は、地盤を打ち砕くクラッシュパイラーなどの特殊な施工機械が必要になるが、支持層40の上面で鋼矢板壁15を打ち止めることで、通常の施工機で施工が可能であり、施工費の抑制が可能となる。
また、本実施の形態では、堤体10は平面視において一直線状に形成されているが、堤体10が谷池側または谷池側と反対側に平面視において曲面状に若干膨らむ場合がある。このような場合でも、鋼矢板壁15は堤体10の延在方向の一端部から他端部まで平面視において一直線状に延在するようにして堤体10の内部に設置するのが好ましい。鋼矢板壁15を直線状とすることで、曲線状に打設するときに比べて、鋼矢板壁15を構成する鋼材の総重量を減らし、材料費を抑制できる。
さらに、本実施の形態では、堤体10の内部に鋼矢板壁15を一列設けたが、複数列設けてもよい。この場合、堤体10の幅方向に隣り合う鋼矢板壁15どうしは、堤体10の延在方向に所定間隔で複数設けられたタイロッド等の連結部材によって連結するのが好ましい。
10a 天端
11 谷池
12 地山
15 鋼矢板壁(鋼製壁)
20 アンカー部
21 控え壁
22a,23a 支持部材
22b,23b 連結部材
25 構造物
30 軟弱層
40 支持層
Claims (5)
- 谷を堤体によって堰き止めることで形成された谷池の前記堤体を補強する堤体の補強構造であって、
前記堤体の内部に鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って設置され、
前記谷池の周囲の地山にアンカー部が設置され、
前記アンカー部が前記鋼製壁に接続されていることを特徴とする堤体の補強構造。 - 前記アンカー部は、前記地山に設置された支持部材と、この支持部材と前記鋼製壁とを連結する連結部材とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の堤体の補強構造。
- 前記アンカー部は、前記鋼製壁と交差する方向に延在する控え壁を有し、この控え壁が前記鋼製壁に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の堤体の補強構造。
- 前記堤体の内部に設置された前記鋼製壁は、上端が前記堤体の天端と等しい高さ位置にあり、かつ前記堤体の下方に位置する支持層または岩盤層の上面まで根入れされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の堤体の補強構造。
- 前記堤体の内部に前記堤体の幅方向に延在する構造物が設けられ、
前記鋼製壁の下端の一部は、前記構造物まで達していないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の堤体の補強構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019010926A JP7183816B2 (ja) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 堤体の補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019010926A JP7183816B2 (ja) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 堤体の補強構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020117959A true JP2020117959A (ja) | 2020-08-06 |
JP7183816B2 JP7183816B2 (ja) | 2022-12-06 |
Family
ID=71890183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019010926A Active JP7183816B2 (ja) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 堤体の補強構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7183816B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020143536A (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | 日本製鉄株式会社 | 堤体の補強構造 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH111926A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Nkk Corp | 盛土構造物の液状化対策工法 |
JP2003013451A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 盛土の補強構造 |
JP2003321826A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | アースフィルダム等の堤体の耐震性能補強構造 |
JP2012007325A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管矢板壁構造 |
JP2013014962A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 堤防の補強構造 |
JP2014177854A (ja) * | 2012-06-01 | 2014-09-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 堤防の補強構造 |
JP2018009308A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 盛土の補強構造 |
JP2018119336A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 日本タイロッド工業株式会社 | 盛土の補強構造 |
-
2019
- 2019-01-25 JP JP2019010926A patent/JP7183816B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH111926A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Nkk Corp | 盛土構造物の液状化対策工法 |
JP2003013451A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 盛土の補強構造 |
JP2003321826A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | アースフィルダム等の堤体の耐震性能補強構造 |
JP2012007325A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管矢板壁構造 |
JP2013014962A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 堤防の補強構造 |
JP2014177854A (ja) * | 2012-06-01 | 2014-09-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 堤防の補強構造 |
JP2018009308A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 盛土の補強構造 |
JP2018119336A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 日本タイロッド工業株式会社 | 盛土の補強構造 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020143536A (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | 日本製鉄株式会社 | 堤体の補強構造 |
JP7172754B2 (ja) | 2019-03-08 | 2022-11-16 | 日本製鉄株式会社 | 堤体の補強構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7183816B2 (ja) | 2022-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5157710B2 (ja) | 堤防の補強構造 | |
JP2003013451A (ja) | 盛土の補強構造 | |
JP5464370B2 (ja) | 盛土の補強構造 | |
JP5471797B2 (ja) | 護岸構造及び既設護岸構造の耐震補強構造 | |
JP5418369B2 (ja) | 盛土の補強構造 | |
JP2008190200A (ja) | プレキャスト擁壁およびプレキャスト擁壁の構築方法 | |
Eskandari et al. | Basic Types of Sheet Pile Walls and Their Application in the Construction Industry--a Review | |
JP6082916B2 (ja) | 地中鋼製壁構造および地中鋼製壁構造の施工方法 | |
JP5846150B2 (ja) | 河川の護岸構造の構築方法 | |
JP7183816B2 (ja) | 堤体の補強構造 | |
JP7183817B2 (ja) | 堤体の補強構造 | |
KR102649098B1 (ko) | 프리스트레스 띠장을 이용한 2열 흙막이 구조물 | |
JP7320362B2 (ja) | 堤体の補強構造の設計方法 | |
JP5407642B2 (ja) | 複合型堤防およびその施工方法 | |
JP7183819B2 (ja) | 堤体の浸透破壊抑止構造 | |
JP4958064B2 (ja) | 岸壁の耐震補強構造 | |
JP5983436B2 (ja) | 重力式防波堤 | |
JP6292028B2 (ja) | 盛土補強構造 | |
JP6287358B2 (ja) | 盛土補強構造 | |
JP7172754B2 (ja) | 堤体の補強構造 | |
JP7183818B2 (ja) | 堤体の補強構造 | |
JP2003321826A (ja) | アースフィルダム等の堤体の耐震性能補強構造 | |
JP7240284B2 (ja) | 鋼構造物とプレキャストコンクリート部材の接続構造、その接続構造を有する構造壁および鋼構造物とプレキャストコンクリート部材の接続方法 | |
Jones et al. | Design of large twin-wall cofferdams for ship impact | |
JP7359515B2 (ja) | 地中構造物の液状化対策構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221107 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7183816 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |