JP2022025950A - 土木構造物及び土木構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計・施工の自由度と構造の連続性を兼備し施工性が高い、土木構造物、土木構造物の構築方法、及び円筒篭を提供すること。【解決手段】本発明の土木構造物Ａは、設置面上に連続配置した複数の円筒篭１と、円筒篭１の内部に充填した充填体Ａ１と、隣接する２つの円筒篭１同士を連結した連結手段Ａ２と、を備え、隣接する２つの円筒篭１が、相互に外周を一部重合させて構成した重合部Ｒを共有していることを特徴とする。本発明の土木構造物Ａの構築方法は、配置工程と、連結工程と、充填工程と、を備えることを特徴とする。本発明の円筒篭１は、複数の横線材１１と複数の縦線材１２を組み合わせた溶接金網からなり、円筒篭１の外周の少なくとも１か所に、縦線材１２の配列ピッチの内、一部に対応する縦線材１２を欠損してなる挿通窓１３を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、土木構造物、土木構造物の構築方法、及び円筒篭に関し、特に、設計・施工の自由度と構造の連続性を兼備し、施工性が高い、土木構造物、土木構造物の構築方法、及び土木構造物の構築に使用可能な円筒篭に関する。

斜面の土留めや護岸等を目的として、布団篭を段積みしてなる土木構造物が設置される。特許文献１には、斜面前面に沿って連続配置した直方体状の布団篭の内部に中詰材を投入し、これを階段状に積み上げて構築した土木構造物が開示されている。しかし直方体状の布団篭からなる土木構造物は、湾曲した斜面に沿って連続配置する場合、前面側又は背面側に隙間が生じる。
これに対し、特許文献２には、直方体状の布団篭の隙間に配置することで、土木構造物の配列を斜面に沿って曲折させる、平面視台形の布団篭が開示されている。このような布団篭は、斜面の湾曲に応じて内角や幅を個別に設計する必要があり、コストが嵩む上、現場で内角や延長の微調整ができない。
一方、特許文献３には、円筒形の布団篭を連続配置し、布団篭の配列の外側から複数の結束チェーンで締め付けて固定する土木構造物が開示されている。この構造によれば、布団篭の連結方向によって、湾曲した斜面に沿って配置することも可能となる。

特開２０１１－６９０７８号公報 特開２０１２－２１３２１号公報 特開２０１５－１９３９９８号公報

従来の円筒状の布団篭からなる土木構造物は、布団篭が側面で点状に接する構造であるため、構造の一体性に欠け、布団篭の接点部分が構造上の弱部となっている。
布団篭全体を外側から結束チェーンで締め付ければ、一時的に布団篭同士を緊結することができるが、中詰材が石材であるため、経年に伴い布団篭内の石材が空隙に寄ることで、布団篭が痩せて、長期的には結束チェーンが緩んで外れてしまう。
以上のように、直方体状の布団篭からなる土木構造物は、湾曲した斜面に沿って配置できず、一方、円筒状の布団篭からなる土木構造物は、湾曲した斜面に沿って配置できる反面、構造の一体性に欠けるという問題点がある。
また、いずれの土木構造物も、隣接する布団篭同士が側面で連結するため、延長の調整ができないという問題点がある。

本発明の目的は、以上のような問題点を解決できる土木構造物、土木構造物の構築方法、及び円筒篭を提供することにある。

本発明の土木構造物は、設置面上に連続配置した複数の円筒篭と、円筒篭の内部に充填した充填体と、隣接する２つの円筒篭同士を連結した連結手段と、を備え、隣接する２つの円筒篭が、相互に外周を一部重合させて構成した重合部を共有していることを特徴とする。

本発明の土木構造物は、連結手段が、重合部内に配置した部材であってもよい。

本発明の土木構造物は、連結手段が、重合部内に配置した袋状又は筒状のシートと、袋状又は筒状のシートの内部に充填した場所打ちコンクリートであってもよい。

本発明の土木構造物は、充填体が、円筒篭内に配置した袋状又は筒状のシートと、袋状又は筒状のシートの内部に充填した場所打ちコンクリートであってもよい。

本発明の土木構造物は、複数の円筒篭を上下に複数段積み上げていてもよい。

本発明の土木構造物の構築方法は、設置面上に複数の円筒篭を連続配置する配置工程と、隣接する２つの円筒篭同士を連結手段で連結する連結工程と、円筒篭の内部に充填体を充填する充填工程と、を備え、隣接する２つの円筒篭が、相互に外周を一部重合させて構成した重合部を共有することを特徴とする。

本発明の土木構造物の構築方法は、連結工程が、重合部内に袋状又は筒状のシートを配置する工程と、袋状又は筒状のシートの内部にコンクリートを打設する工程と、を備え、コンクリートの硬化後に充填工程を行ってもよい。

本発明の円筒篭は、複数の横線材と複数の縦線材を組み合わせた溶接金網からなり、円筒篭の外周の少なくとも１か所に、縦線材の配列ピッチの内、一部に対応する縦線材を欠損してなる挿通窓を備え、隣接する２つの円筒篭の挿通窓を突き合わせることで、挿通窓内への横線材の通過を許容して、隣接する２つの円筒篭の外周を一部重合可能に構成したことを特徴とする。

本発明の円筒篭は、半筒状の２つの分割篭を、複数の連結材によって一体に連結してなってもよい。

本発明の円筒篭は、分割篭が、横線材の端部を折り返して形成したループ端を備え、連結材が、複数のピン部材であり、円筒状に組み合わせた２つの分割篭のループ端同士を重合させ、ピン部材をループ端の内部に挿入することで、２つの分割篭を連結可能であってもよい。

本発明の土木構造物、土木構造物の構築方法、及び円筒篭は以上の構成を備えるため、次の効果のうち少なくとも一つを備える。
＜１＞隣接する円筒篭が重合部を共有し、充填体と連結手段が円筒篭を介して一体に連結する構造であるため、構造の一体性が高い。
＜２＞挿通窓の設置方向を選択することで延長方向を自由に変更できる。また、円筒篭のラップ長を任意に設定することで延長の調整を容易に行える。これらの調整を現場で容易に行えるため、設計・施工の自由度が非常に高い。
＜３＞施工場所で円筒篭を組み立て、内部にコンクリートを打設するだけで土木構造物を構築できるため、施工効率が高い。

本発明の土木構造物の説明図。 本発明の円筒篭の説明図。 分割篭と連結材の説明図。 連結材の説明図。 本発明の土木構造物の構築方法の説明図（１）。 本発明の土木構造物の構築方法の説明図（２）。 本発明の土木構造物の構築方法の説明図（３）。

以下、図面を参照しながら本発明の土木構造物、土木構造物の構築方法、及び円筒篭について詳細に説明する。なお、円筒篭については、土木構造物の記述の中で説明する。また、本発明において「コンクリート」とは、モルタルを含んだ意味で使用する。

[土木構造物]
＜１＞全体の構成（図１）。
本発明の土木構造物Ａは、斜面の土留めや護岸等の土木用途に用いる構造物である。本例では、土木構造物Ａを、斜面前面に配置した土留め用擁壁として用いる例について説明する。
土木構造物Ａは、設置面上に連続配置した複数の円筒篭１と、円筒篭１の内部に充填した充填体Ａ１と、隣接する円筒篭１同士を連結した連結手段Ａ２と、を少なくとも備える。
土木構造物Ａは、隣接する円筒篭１の外周を一部重合させて重合部Ｒを構成した円筒篭１のラップ連結構造に一つの特徴を有する。
本例では土木構造物Ａを、上下２段積み構造とし、上段の円筒篭１の列を、斜面の勾配に合わせて下段の円筒篭１より斜面側にずらして配置する。ただし土木構造物Ａはこれに限らず、１段又は３段以上であってもよい。また、上下の円筒篭１を垂直方向に積み上げた直壁構造であってもよい。

＜２＞円筒篭（図２）。
円筒篭１は、充填体Ａ１及び連結手段Ａ２の型枠の機能を有する部材である。
本例では、円筒篭１が、２つの分割篭１０と、複数の連結材２０の組合せからなる。詳細には、円筒状に組み合わせた２つの分割篭１０を複数の連結材で一体に連結して、円筒篭１を構成する。
円筒篭１を、分割篭１０の組合せとすることで、分割篭１０を重ねた状態で保管、搬送できるため、空間を有効利用できると共に、搬送効率が良くなる（図３）。

＜２．１＞分割篭（図３）。
分割篭１０は、組合せて円筒篭１を構成する部材である。
分割篭１０は、複数のアーチ状の横線材１１と、複数の直線状の縦線材１２を組み合わせた、半筒状の溶接金網からなる。
２つの分割篭１０の内少なくとも一方には、縦線材１２の一部を欠損してなる挿通窓１３を備える。ここで縦線材１２の「欠損」とは、製造当初から縦線材１２を設置しないことに加え、設置した縦線材１２を現場等において横線材１１との交点付近で切断することを含む。
本例では分割篭１０の両側辺に、ループ端１２ａを形成する。

＜２．１．１＞挿通窓（図２）。
挿通窓１３は、隣接する円筒篭１を重合するための切欠き部である。
挿通窓１３は、縦線材１２の配列ピッチの内、一部に対応する縦線材１２を欠損してなる。すなわち、縦線材１２の均一の配列ピッチ間における縦線材１２の欠損部は、本発明の挿通窓１３ではない。
直列する複数の円筒篭１の内、外側の２つの円筒篭１は、他の円筒篭１と連結する内側にのみ挿通窓１３を備えていればよい。外側の円筒篭１以外の円筒篭１は、両側に挿通窓１３を備える必要がある。
隣接する２つの円筒篭１の挿通窓１３を突き合わせることで、他の円筒篭１の横線材１１を挿通窓１３内へ通過させて、２つの円筒篭１の外周を一部重合させることができる。
なお、本発明の土木構造物Ａは、主に充填体Ａ１と連結手段Ａ２を躯体とみなす構造であり、円筒篭１は主として捨て型枠として機能する。従って、円筒篭１に欠損部である挿通窓１３を設けても、構造上の弱点とならない。

＜２．１．２＞ループ端（図４）。
ループ端１１ａは、後述する連結材２０と組み合わせて２つの分割篭１０を連結するための連結要素である。
ループ端１１ａは、横線材１１の両端部を鉤状に折り返して構成する。詳細には、分割篭１０を構成する各横線材１１の両端部を内側に折り返し、これを縦線材１２で上下に連結してなる。
ループ端１１ａを、外向きでなく内向きに構成することで、後述する充填体Ａ１の充填時、充填体Ａ１の内圧によって、ループ端１１ａの先端がループを閉じる方向に押し潰されるため、ループ端１１ａの変形による連結材２０の離脱、及びこれによる円筒篭１の分解を防ぐことができる。

＜２．２＞連結材（図４）。
連結材２０は、２つの分割篭１０を連結するための部材である。
本例では連結材２０として長尺のピン部材を採用する。
連結材２０の長さは、円筒篭１の高さに対応させ、連結材２０の頭部は鉤状に下向きに折り返す。
２つの分割篭１０を円筒状に組み合わせ、ループ端１１ａ同士を重合させた状態で、ループ端１１ａの内部に連結材２０を差し入れることで、２つの分割篭１０を簡易かつ確実に連結することができる。
なお、連結材２０はピン部材に限らず、例えばコイル状の鉄線を採用してもよい。詳細には、円筒状に向かい合わせた２つの分割篭１０の端部の縦線材１２同士を突き合わせ、コイル状の鉄線を巻き付けることで、分割篭１０同士を連結する。
この場合、分割篭１０にループ端１２ａを設ける必要はない。

＜３＞充填体。
充填体Ａ１は、円筒篭１内に充填して、土木構造物Ａの躯体を構成する部材である。
本例では、充填体Ａ１として、円筒篭１の内部に配置した布製型枠Ａ１ａと、布製型枠Ａ１ａの内部に打設したコンクリートＡ１ｂの組合せを採用する。
本例の布製型枠Ａ１ａは、不織布性を有底状に縫製した袋体からなる。ただし袋体の素材は、不織布でなく、織布、編地、フェルト、樹脂シート等であってもよい。
布製型枠Ａ１ａの寸法は、円筒篭１の幅と高さに対応させる。
布製型枠Ａ１ａ内にコンクリートＡ１ｂを打設し、コンクリートＡ１ｂを硬化させることで、布製型枠Ａ１ａ内のコンクリートＡ１ｂ、布製型枠Ａ１ａの布目に浸み込んだコンクリートＡ１ｂ、布製型枠Ａ１ａの側面に食い込んだ円筒篭１の鉄線、及び後述する連結手段Ａ２の布製型枠Ａ２ａの布目に浸み込んだコンクリートＡ２ｂが、一体化する。
なお、充填体Ａ１は布製型枠Ａ１ａに限らず、一般的な土木工事用シートを袋状又は筒状に構成したものを用いてもよい。例えば、コンクリートＡ１ｂの粘度が十分に高ければ、円筒篭１の内部に土木工事用シートを筒状に配置し、その内部にコンクリートＡ１ｂを打設することで、コンクリートＡ１ｂを漏らすことなく筒内に保持することができる。

＜４＞連結手段。
連結手段Ａ２は、隣接する円筒篭１同士を連結する手段である。
本例では、連結手段Ａ２として、重合部Ｒの内部に配置した布製型枠Ａ２ａと、布製型枠Ａ２ａの内部に打設したコンクリートＡ２ｂの組合せを採用する。
布製型枠Ａ２ａの寸法は、重合部Ｒの幅と高さに対応させる。
連結手段Ａ２における布製型枠Ａ２ａ及びコンクリートＡ２ｂのその他の構成は、前述した充填体Ａ１における布製型枠Ａ１ａ及びコンクリートＡ１ｂと同様であるので、ここでは詳述しない。

＜５＞土木構造物の構築方法。
本発明の土木構造物Ａは、例えば、組立工程、配置工程、連結工程、充填工程、及び積上工程からなる以下の一連の手順によって構築することができる。

＜５．１＞組立工程。
所定の数の円筒篭１を組み立てる。詳細には、一対の分割篭１０を円筒状に組んで各ループ端１２ａを重ね合わせ、ループ端１２ａの内部に連結材２０を挿入することで、分割篭１０を一体に連結する。
本例の土木構造物Ａは、充填体Ａ１が布製型枠Ａ１ａとコンクリートＡ１ｂの組合せからなるため、円筒篭１に蓋網と底網を設ける必要がない。
このため、蓋網等の円周を円筒篭１の縁にコイル連結する煩雑な作業が不要であり、施工性が高い。

＜５．２＞配置工程（図５）。
組み立てた円筒篭１を、斜面に沿って連続配置する。この際、隣接する円筒篭１の横線材１１を、相互に挿通窓１３に挿入して、円筒篭１を一部ラップさせた重合部Ｒを構成する。
なお、組立工程と配置工程とを分けず、円筒篭１を設置場所で直接組み立ててもよい。
本発明の土木構造物Ａは、円筒篭１の縦線材１２を、任意の位置でカットすることで、挿通窓１３の向きを変え、円筒篭１の連結方向を現場で設定することができる。
また、縦線材１２のカット本数を選択することで、重合部Ｒの幅を変えて、円筒篭１の延長を現場で自由に調整することができる。

＜５．３＞連結工程（図６）。
隣接する円筒篭１同士を、連結手段Ａ２で連結する。詳細には、２つの円筒篭１が共有する重合部Ｒの内部に、上方に口を開いた布製型枠Ａ２ａを設置し、布製型枠Ａ２ａの内部にコンクリートＡ２ｂを打設する。
コンクリートＡ２ｂの打設によって、布製型枠Ａ２ａが外向きに膨らんで、重合部Ｒを限界まで押し広げる。
コンクリートＡ２ｂの打設後、布製型枠Ａ２ａの袋口をコンクリートＡ２ｂの液面上に折りたたむ。これによって、袋口の布目に未硬化のコンクリートＡ２ｂが滲み込んで、コンクリートＡ２ｂと一体化する。
コンクリートＡ２ｂの硬化によって、重合部Ｒが最大に開いた状態で固定されて、円筒篭１同士が堅固に連結される。

＜５．４＞充填工程（図７）。
円筒篭１の内部に充填体Ａ１を充填する。詳細には、円筒篭１の内部に、上方に口を開いた布製型枠Ａ１ａを設置し、布製型枠Ａ１ａの内部にコンクリートＡ１ｂを打設する。
打設後は、連結工程と同様に、布製型枠Ａ１ａの袋口をコンクリートＡ１ｂの液面上に折りたんで一体化させる。
コンクリートＡ１ｂの充填によって、布製型枠Ａ１ａが外向きに膨らんで、円筒篭１を外向きに押し広げる。
同時に、充填体Ａ１の布製型枠Ａ１ａの側面が、円筒篭１の鉄線を挟んで、連結手段Ａ２の布製型枠Ａ２ａの側面に押し付けられ、充填体Ａ１の布製型枠Ａ１ａの布目に滲んだコンクリートＡ１ｂが硬化することによって、充填体Ａ１、連結手段Ａ２、及び円筒篭１が一体に連結した、土木構造物Ａが構築される。

＜５．５＞積上工程。
土木構造物Ａを複数段の積層構造とする場合には、必要に応じて下段の土木構造物Ａの背面を埋め戻し、上述した＜５．１＞～＜５．４＞の手順で、下段の土木構造物Ａの上方に上段の土木構造物Ａを積み上げる。

[充填体と連結手段に石材等を用いる実施例]
実施例１では、充填体Ａ１及び連結手段Ａ２をそれぞれ、布製型枠とコンクリートの組合せとしたが、これに限られない。
本例では、充填体Ａ１及び連結手段Ａ２として、４０～１５０ｍｍ程度の割栗石を採用する。この他、円筒篭１の目合いに対応した粒径の砕石、玉石、コンクリートガラ、レンガガラ等を採用してもよい。
本例でも、実施例１と同様にまず連結工程によって重合部Ｒ内に連結手段Ａ２を投入し、円筒篭１同士を連結した（連結工程）後、円筒篭１内に充填体Ａ１を投入する（充填工程）。
円筒篭１には、必要に応じて蓋網や底網を設置してもよい。また、重合部Ｒの縦線材１２同士をコイル状の線材で一体に固定して、円筒篭１の連結を補強してもよい。
更に、充填体Ａ１及び連結手段Ａ２の一方を布製型枠とコンクリートの組合せとし、他方を石材等としてもよい。

１ 円筒篭
１０ 分割篭
１１ 横線材
１１ａ ループ端
１２ 縦線材
１３ 挿通窓
２０ 連結材
Ａ 土木構造物
Ａ１ 充填体
Ａ１ａ 布製型枠
Ａ１ｂ コンクリート
Ａ２ 連結手段
Ａ２ａ 布製型枠
Ａ２ｂ コンクリート
Ｒ 重合部

本発明は、土木構造物及び土木構造物の構築方法に関し、特に、設計・施工の自由度と構造の連続性を兼備し、施工性が高い、土木構造物及び土木構造物の構築方法に関する。

Claims (10)

1. 設置面上に連続配置した複数の円筒篭と、
   前記円筒篭の内部に充填した充填体と、
   隣接する２つの前記円筒篭同士を連結した連結手段と、を備え、
   隣接する２つの前記円筒篭が、相互に外周を一部重合させて構成した重合部を共有していることを特徴とする、
   土木構造物。
2. 前記連結手段が、前記重合部内に配置した部材であることを特徴とする、請求項１に記載の土木構造物。
3. 前記連結手段が、前記重合部内に配置した袋状又は筒状のシートと、前記袋状又は筒状のシートの内部に充填した場所打ちコンクリートであることを特徴とする、請求項２に記載の土木構造物。
4. 前記充填体が、前記円筒篭内に配置した袋状又は筒状のシートと、前記袋状又は筒状のシートの内部に充填した場所打ちコンクリートであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の土木構造物。
5. 前記複数の円筒篭を上下に複数段積み上げたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の土木構造物。
6. 設置面上に複数の円筒篭を連続配置する配置工程と、
   隣接する２つの前記円筒篭同士を連結手段で連結する連結工程と、
   前記円筒篭の内部に充填体を充填する充填工程と、を備え、
   隣接する２つの前記円筒篭が、相互に外周を一部重合させて構成した重合部を共有することを特徴とする、
   土木構造物の構築方法。
7. 前記連結工程が、前記重合部内に袋状又は筒状のシートを配置する工程と、前記袋状又は筒状のシートの内部にコンクリートを打設する工程と、を備え、前記コンクリートの硬化後に前記充填工程を行うことを特徴とする、請求項６に記載の土木構造物の構築方法。
8. 複数の横線材と複数の縦線材を組み合わせた溶接金網からなる円筒篭であって、
   前記円筒篭の外周の少なくとも１か所に、縦線材の配列ピッチの内、一部に対応する縦線材を欠損してなる挿通窓を備え、
   隣接する２つの前記円筒篭の前記挿通窓を突き合わせることで、前記挿通窓内への横線材の通過を許容して、前記隣接する２つの円筒篭の外周を一部重合可能に構成したことを特徴とする、
   円筒篭。
9. 半筒状の２つの分割篭を、複数の連結材によって一体に連結してなることを特徴とする、請求項８に記載の円筒篭。
10. 前記分割篭が、横線材の端部を折り返して形成したループ端を備え、前記連結材が、複数のピン部材であり、円筒状に組み合わせた前記２つの分割篭の前記ループ端同士を重合させ、前記ピン部材を前記ループ端の内部に挿入することで、前記２つの分割篭を連結可能であることを特徴とする、請求項９に記載の円筒篭。

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