JP2021059961A - 受圧板による法面補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】格子枠状に連結できる受圧板と法面補強方法を提供する。【解決手段】法面補強用受圧板は、概ね十字状の形状で、中央部には法面に打設した補強鉄筋６と締結させるための補強鉄筋挿入孔を有し、前記中央部より上下に突出する２本の縦梁３には、法面に配置された上下の受圧板１同士をボルト連結するためのボルト挿入孔３ｂを有し、前記中央部より左右に突出する２本の横梁４には、法面に配置された左右の受圧板１同士を鉄筋で連結するための連結鉄筋挿入孔４ａを有している。受圧板１を、法面に打設した補強鉄筋６と締結させ、受圧板１同士を連結させて法面に格子枠状の梁を構築することで、法面補強を行う。【選択図】図４

Description

本発明は切土法面および既設擁壁に受圧板を用いた補強方法に関する。

従来、受圧板は、法面に打設されたアンカー材と締結させて地盤に固定されるもので、受圧板本体の底面の面積が大きいほど法面を押さえる面積も大きくなるので、面積を大きくすることは有効であるが、面積の大きさにも限界があり、大型の受圧板になると運搬や設置の方法が難しくなる。
例えば、特許文献１では、比較的底面の面積が小さい受圧板の本体に、補助板を連結させて、法面を押さえる面積を補っている。
特許文献２では、大型のグランドアンカー用受圧板において、受圧板を上部部材と下部部材に分割し、側面にインサートを設けて、運搬や設置作業を容易にするとともに、受圧板同士の連結を可能にしている。
特許文献３では、隣接する受圧板において、ロックボルト（補強鉄筋）の相互の頭部間を平板状の連結棒で連結させて、法面の安定性を向上させている。

特許文献４では、法面に法枠形成用枠体と鉄筋とを格子状に配置して、モルタルまたはコンクリートよりなる格子状法枠を形成し、格子状法枠の交叉部に小さな受圧板を載せ、法面に打設されたアンカー材と締結させて、広い範囲の法面を押さえている。

特開２００４−１５０２００ 特開２０１８−１８８８１８ 特開２０１８−１９３７９１ 特許第３４１５５２８号

特許文献１においては、個々の受圧板がアンカー材と締結されて地盤に固定されているものであるから、補助板の連結があったとしても、法面を押さえる面積には限界があり、また局部の法面崩壊の応力は、個々の受圧板が受けることになるので、受圧板１個当たりの負担が大きい。
特許文献２のグランドアンカー用受圧板においては、法面を大きい圧力で押さえ付けることができるので、法面崩壊の抑止効果は大きいが、高強度の受圧板が必要であることからコストは高くなる。
また、受圧板の側面に設けたインサートにより、チェーン等の連結部材で受圧板同士の連結が可能であるが、局部の法面崩壊の応力を分散させることには乏しく、単に受圧板の落下防止に過ぎないという問題点がある。
特許文献３においては、隣接するロックボルトの相互の頭部間がフラットバーで連結されていることから、法面崩壊の応力を分散させることは可能であるが、フラットバーは平板状の鋼材であるため、フラットバー自体では、法面を押さえる効果は期待できない。
一方、特許文献４においては、連続した格子状法枠で広い範囲の法面を押さえているので、局部の法面崩壊の応力も広い範囲の連続した法枠で受けることになり、法面補強効果も大きいが、法枠は現場打設のコンクリート工事であることから、施工性や工期の面では受圧板と比較して大きく劣る。

そこで、本発明は、法面崩壊の応力の分散を図れるようにした格子枠状に連結できる受圧板と施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る受圧板は、プレキャストコンクリート受圧板であって、概ね十字状の形状で構成されており、中央部には法面に打設した補強鉄筋と締結させるための補強鉄筋挿入孔を有している。
前記中央部より上下に突出す２本の縦梁は、それぞれの縦梁の先端に左右均等に張り出す張出部があり、法面に配置された上下の前記受圧板同士をボルト連結するためのボルト挿入孔を、それぞれの前記縦梁の先端の前記張出部に２箇所有している。
また、前記中央部より左右に突出す２本の横梁は、法面に配置された左右の前記受圧板同士を連結鉄筋で連結するための連結鉄筋挿入孔を、それぞれの前記横梁の先端部に１箇所有している。

前記受圧板は、法面から突出した補強鉄筋の頭部を、補強鉄筋挿入孔に挿入させて、法面に設置し、プレートとナットで固定することで、法面に打設した前記補強鉄筋と前記受圧板を締結することができる。

また、前記縦梁の端面を対向させて、受圧板を上下に配置し、上の受圧板の張出部と下の受圧板の張出部を接合させて、ボルト挿入孔を１対とし、連結ボルトを挿入してナットで締付けて固定することで、上下に配置される前記受圧板の連結ができる。

さらに、前記横梁の端面を対向させて、受圧板を左右に配置し、左の受圧板の横梁先端部の連結鉄筋挿入孔と右の受圧板の横梁先端部の連結鉄筋挿入孔に、コの字型状の連結鉄筋を差し込むことで、左右に配置される前記受圧板の連結ができる。

従って、前記受圧板を法面に打設した補強鉄筋と締結させ、縦梁と横梁を連結した受圧板を複数配置することで、法面に格子枠状の梁を構築することができる。

なお、法面に前記受圧板を上下に複数段連結ボルトで連結する場合、法面に打設した補強鉄筋と受圧板との締結は、最初の１段目で行い、２段目は法面に補強鉄筋の打設は行わない。この工程を３段目以降で繰返し行うことで法面補強をすることができ、小規模乃至中規模程度の法面崩壊を抑止することができる。

以上のように、本発明の受圧板は、法面に打設した補強鉄筋と締結させ、受圧板同士を連結させることで、従来の現場打設による法枠構築に比べ、容易に法面に格子枠状の梁を構築することができる。

また、上下に配置される受圧板をボルトで連結することで、上下に配置した受圧板を一体化させることができ、法面崩壊の抑止規模が小規模乃至中規模程度の法面補強においては、従来の受圧板と比べて、法面の鉄筋挿入工の数量を削減することが可能である。

受圧板設置時の断面概要図である。 受圧板の設置と左右の連結を示した概要図である。 受圧板の設置と上下の連結を示した概要図である。 受圧板の連結で格子枠状の梁を構築した概要図である。 複数の受圧板を連結配置した概要図である。 受圧板を上下方向に３段、ボルト連結した概要図である。

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〜図３により本発明によるプレキャストコンクリート受圧板１の構造を説明する。
受圧板１は、工場で製造するプレキャストコンクリート製品である。
概ね十字状の形状で中央部には、法面に打設した補強鉄筋６と締結させるための補強鉄筋挿入孔２を有している。
前記中央部より上下に突出す２本の縦梁３は、それぞれの縦梁３の先端に左右均等に張り出す張出部３ａがあり、上下に配置される受圧板同士をボルト連結するためのボルト挿入孔３ｂを、それぞれの前記縦梁３の先端の前記張出部３ａに２箇所有している。
前記中央部より左右に突出す２本の横梁４は、左右に配置される受圧板同士を鉄筋で連結するための連結鉄筋挿入孔４ａを、それぞれの前記横梁４の先端部に１箇所有している。また、受圧板１をアイボルト等で吊上げるための吊上げ用インサートナット５を有する。

受圧板１の寸法は、長さ・幅が概ね１，０００ｍｍ〜１，５００ｍｍが好ましいが、図示例における前記受圧板１の寸法は、長さ（縦梁方向）１，５００ｍｍ、幅（横梁方向）１，４４０ｍｍ、１辺概ね２００ｍｍの四角柱状としている。
また、補強鉄筋挿入孔２は、直径が概ね１２０ｍｍの貫通孔、
縦梁先端部の張出部３ａのボルト挿入孔３ｂは、直径が概ね３８ｍｍの貫通孔、
横梁先端部の連結鉄筋挿入孔４ａは、直径が概ね２０ｍｍの貫通孔、
吊上げ用インサートナット５は、Ｍ１６、としている。

次に、本発明の前記受圧板１を用いた切土法面における施工例について説明する。

施工は、地山を掘削（切土）し、整形しながら、法面の上部から下部へと行う。
以下、施工例を示す。

まず、整形された法面の最上部（１段目）の所定の箇所に鉄筋挿入工を行う。
鉄筋挿入工は、受圧板１と補強鉄筋とを締結させるため、補強鉄筋の頭部が法面から突出するように行い、削孔部にはセメントミルクによるグラウトを行う。

鉄筋挿入工の所要の強度が確認できた後、図１・図２に示すように受圧板１の補強鉄筋挿入孔２に、補強鉄筋６の頭部を挿入させ、受圧板１を法面７の所定の位置に設置して、鉄筋等のずれ止めピン６ｃにより配置した前記受圧板１のずれ止めを行う。
その後、補強鉄筋挿入孔２に削孔部７ａと同配合のセメントミルクのグラウトを行い、所用の強度を確認できた後、補強鉄筋６の頭部の受圧板中央部にプレート６ｂを置き、ナット６ｃで締付けて固定し、受圧板１と補強鉄筋６とを締結させる。
ここに、図示例における補強鉄筋６は、Ｄ１９のネジ鉄筋で長さは概ね２ｍであり、プレート６ｂは、１辺が２０ｃｍの正方形の鉄板で厚さが９ｍｍで、中央に直径４５ｍｍの貫通孔を有し、ナット６ａは、テーパー付きで、締付けの際ナットの先端の一部がプレート６ｂの孔に嵌りきつく締まるようになっている。
なお、前記受圧板１の吊上げは、吊上げ用インサートナット５にアイボルト等を固定して行うが、法面に前記受圧板１を設置する際は、法面の傾斜に合わせた専用の吊り金具を吊上げ用インサートナット５に取付けて行うことが好ましい。

また、前記受圧板１は、図２に示すように、左右に配置される受圧板の横梁４の両端面を対向させ、５０〜６０ｍｍの隙間をあけて設置し、左の受圧板の横梁４の先端部の連結鉄筋挿入孔４ｂと右の受圧板の横梁４の先端部の連結鉄筋挿入孔４ａに、コの字状の連結鉄筋４ｂを差し込んで受圧板の左右の連結を行う。
ここに、図示例における連結鉄筋４ｂは、Ｄ１６で幅は概ね２３０〜２４０ｍｍ、
差込み長さは概ね２００ｍｍ、である。
なお、連結鉄筋４ｂは、差込時に適宜にパイプ等を用いて挿入角度を調整し、ソフトハンマー等を用いて、連結鉄筋挿入孔４ａにきつく叩き込むことが好ましい。

次に、２段目の法面の掘削（切土）と整形を行い、前記１段目と同様に、鉄筋挿入工と受圧板の設置を行う。
ただし、２段目以降については、以下に記述する受圧板の上下の連結を行った後に、鉄筋挿入工を行うことの方が、施工性は良い。

２段目の受圧板１は、図３に示すように、１段目の受圧板の縦梁３の下端の張出部３ａと２段目の受圧板の縦梁３の上端の張出部３ａとを接合させ、一対となったボルト挿入孔３ｂに連結ボルト８を挿入し、連結ナット８ａで締付けて固定させることで、１段目と２段目の受圧板の上下の連結ができる。
ここに、図示例における連結ボルト８は、Ｍ２０で長さは概ね４５０ｍｍ、
連結ナット８ａは、テーパー付きで先端の一部が上記の連結ボルト挿入孔に嵌り、きつく締まるようになっている。
また、同時に前記による受圧板１の左右の連結を行う。

上記により、受圧板１を法面７に設置し、法面７に打設した補強鉄筋６と締結させ、受圧板１の上下と左右を連結することで、図４に示すように格子枠状の梁を構築することができる。
また、横梁４の連結において、対向する横梁端面の間に５０〜６０ｍｍの隙間をとることにより、枠内の排水ができる。
以上により、上述による法面に打設した補強鉄筋と受圧板との締結と、受圧板同士の上下と左右の連結を、図５に示すように、法面の複数段で繰返し行うことで、広い範囲の法面の安定を図ることができる。

一方、法面にグランドアンカーを打設し、受圧板と締結を行う場合は、
概ね３００ｋＮ／ｍ以上の法面崩壊の抑止規模に対応可能であるが、この場合、高強度の重厚な受圧板が必要となる。
しかし、本発明は、法面に打設した鉄筋と比較的軽量の受圧板とを締結し、受圧板同士を連結して格子枠状の梁を構築することで、小規模乃至中規模の法面表層の崩壊を防ぐことを目的としている。

そこで、図６に受圧板１を上下方向に３段連結して設置した例を示す。
この例によれば、鉄筋挿入工による補強鉄筋６と受圧板１の締結は、法面７の１段目と３段目で行い、２段目は行っていない。
これは、１段目〜３段目の受圧板１が連結ボルト８で連結固定され、一体化しているからであり、３段目以降も受圧板１の上下のボルト連結を繰返し行う場合、法面の鉄筋挿入工による補強鉄筋６と受圧板１の締結を、１段間隔をあけて行っても、小規模乃至中規模の法面補強は可能である。

上記実施例は、切土法面の補強について記述したものであるが、本施工例は、地山の掘削を伴わない既設擁壁の補強においても適用できるものである。
また、受圧板１の寸法及び補強鉄筋６の寸法等については、法面補強の条件により任意に設定することができる。

１ 受圧板
２ 補強鉄筋挿入孔
３ 縦梁
３ａ 張出部
３ｂ ボルト挿入孔
４ 横梁
４ａ 連結鉄筋挿入孔
４ｂ 連結鉄筋
５ 吊上げ用インサートナット
６ 補強鉄筋
６ａ ナット
６ｂ プレート
６ｃ ずれ止ピン
７ 法面
７ａ 削孔
８ 連結ボルト
８ａ 連結ナット

Claims (6)

1. 切土法面や既設擁壁を補強するプレキャストコンクリート受圧板であって、
   概ね十字状の形状で、中央部には法面に打設した補強鉄筋と締結させるための補強鉄筋挿入孔を有している。
   前記中央部より上下に突出す２本の縦梁は、それぞれの縦梁の先端に左右均等に張り出す張出部があり、法面に配置された上下の前記受圧板同士をボルト連結するためのボルト挿入孔を、それぞれの前記縦梁の先端の前記張出部に２箇所有している。
   また、前記中央部より左右に突出す２本の横梁は、法面に配置された左右の前記受圧板同士を連結鉄筋で連結するための連結鉄筋挿入孔を、それぞれの前記横梁の先端部に１箇所有することを特徴とする法面補強用受圧板。
2. 前記受圧板は、法面から突出した補強鉄筋の頭部を、補強鉄筋挿入孔に挿入させて、法面に設置し、プレートとナットで固定することを特徴とする、請求項１に記載の法面補強用受圧板。
3. 前記縦梁の端面を対向させて、受圧板を上下に配置し、上の受圧板の張出部と下の受圧板の張出部を接合させて、ボルト挿入孔を１対とし、連結ボルトを挿入してナットで締付けて固定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の法面補強用受圧板。
4. 前記横梁の端面を対向させて、受圧板を左右に配置し、左の受圧板の横梁先端部の連結鉄筋挿入孔と右の受圧板の横梁先端部の連結鉄筋挿入孔に、コの字型状の連結鉄筋を差し込んで連結することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の法面補強用受圧板。
5. 前記受圧板を法面に打設した補強鉄筋と締結させ、縦梁と横梁を連結した受圧板を複数配置することで、法面に格子枠状の梁を構築することを特徴とした、請求項１から請求項４のいずれかに記載の法面補強用受圧板の施工方法。
6. 法面に前記受圧板を上下に複数段連結ボルトで連結する場合において、法面に打設した補強鉄筋と受圧板との締結は、最初の１段目で行い、２段目は法面に補強鉄筋の打設はおこなわず、３段目以降からは、奇数の段において、補強鉄筋と受圧板の締結を繰返し行うことを特徴とする、請求項５に記載の法面補強用受圧板による法面補強方法。

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