JP3113018U - 土留め壁 - Google Patents

Abstract

【課題】土の掘削量が少なく、作業性の高い土留め壁を得るとともに背面土圧に対する壁強度を充分に保持することができ、特に傾斜地に採用して好適な土留め壁を得る。
【解決手段】鋼管杭１の基部１ａが土中に打込み貫入されて基礎固定され、この鋼管杭１が側方に複数立設される。複数の鋼管杭１の一側面１ｃ、他側面１ｂに臨んでコンクリートを充填することにより側方に延びるコンクリート壁Ｗが形成され、このコンクリート壁Ｗは複数の鋼管杭と一体形成されて土留め壁を形成しうる。
【選択図】図４

Description

本考案は、傾斜地及び高低差のある場所において、土砂の流出を防止する為に行なわれる擁壁工事で採用される土留め壁に関する。

従来、傾斜地において採用される土留め壁の一例が図９、図１０、図１１に示される。
従来の土留め壁３０は、図１１に示される如くＬ字状をなすもので、垂直方向にのびる垂直壁３０ａと垂直壁３０ａの下端から右方向にのびる水平壁３０ｂとがコンクリートによって一体に形成される。（尚、前記水平壁は土留め壁３０のベース部分となることから基礎ベースと呼んでもよい）
かかるＬ字状をなす土留め壁３０は、傾斜地Ａの現場において型枠にコンクリートを充填することによって形成されるもので、第１には傾斜地Ａにおいて、図９に示される如く、水平壁３０ｂの上部投影に相当する穴３１が傾斜地Ａの上部Ａａから下部Ａｂに向かって掘削される。
第２には前記穴に対し、垂直壁３０ａ、水平壁３０ｂを形成する為の型枠３２ａ、３２ｂ３２ｃ、３２ｄが図１０に示される如く組立てられ、この型枠内にコンクリート３３が充填され、次いでコンクリート３３が固化した状態において前記型枠が取り外される。
而して、Ｌ字状の土留め壁３０が穴３１内にコンクリートによって形成されるもので、第３に前記土留め壁３０の水平壁３０ｂの上面３０ｂａ及び垂直壁３０ａの山側面３０ａａに臨む穴３１内に前記掘削した土を再び埋め戻す。この土の埋め戻し部分は図１１において交差線で示される。
以上によると、水平壁３０ｂに、盛土した下方向の土圧Ｂが作用することによって、土留め壁３０の垂直壁３０ａを、設置された垂直状態に保持できる。

又、従来の土留め壁の第２例が特開２００１−３１１６９号公報に示される。
尚、説明を容易にする為に同公報中で使用される名称、符号をそのまま使用する。
これによると、地盤８に鋼管杭９が立設される。
又、最下位の擁壁用ブロック１及びその上方に配置される擁壁用ブロック７は垂直パネル状をなし、パネルの裏面に支持孔４が上下方向に貫通して設けられた厚肉部２を備える。
そして、最下位の擁壁用ブロック１の支持孔４が鋼管杭９に向けて挿入され、この最下位の擁壁用ブロック１が地盤８に接地されて、もっとも下方に配置される。次いでこの最下位の擁壁用ブロック１上に他の擁壁用ブロック７が順次積み重ねられるとともに、これら他の擁壁用ブロック７の各支持孔４が鋼管杭９に向けて挿入される。
そして、各擁壁用ブロック１，７の支持孔４と鋼管杭９との間に形成される空隙部にコンクリートが充填され、これによって土留め壁が形成される。
特開２００１−３１１６９号公報

前記、従来の土留め壁の第一例によると、盛土及び切土した傾斜地において、土留め壁の水平壁に相当する土を上部から下部に向けて全て除去して穴を掘削する必要があり、これによると掘削土量が多く、多量の土の置き場を確保することが困難である。又、狭小地での作業が困難である。特に、図９，図１０，図１１では堀削のり面を垂直にて簡略図示したが、堀削のり面の崩壊を防止するための斜面（のり面）をつけて堀削する事が多く、堀削土量がより大となる。
又、土を他の場所へ移動する際、移送費用がかかり工事費が上昇して好ましいものでない。（尚、一度他へ移送した土は、土等の壁をコンクリートによって形成した後に水平壁上に埋め戻す為に再び元の穴に移送する必要があり、更に土の移送費用が上昇する。）
更に又、水平壁上に戻した土は軟弱化する恐れがあり、これを固める為の充分な固め作業を必要とする。
尚、掘削土量を少なくする為に、水平壁の側方への突出長さを小さくすることが考えられるが、これによると水平壁に加えられる下方向の土圧が減少し、転倒に対する安定性の点に於いて好ましいものではない。

又、従来の土留め壁の他の例によると、擁壁ブロックがプレキャストコンクリートによって形成されるので、以下の課題を有する。
擁壁ブロックを数多く設置現場に搬入する必要があり、搬入作業が煩雑となる。
又、搬入の進入路を確保する必要がある。更に搬入の為の近隣への配慮が必要となる。
又、単一の擁壁ブロックを一個、一個積み重ねるとともにそれらを正確に配置する必要があり、効率的な作業を実施できない。
又、鋼管杭の側方への打込み間隔は、予め形成された擁壁ブロックの支持孔によって一義的に決定されるものであり、特に高さの高い土留め壁の保持強度を上げる際において、鋼管杭の打込み間隔をツメルことができない。
更に、単一の擁壁ブロックが予め形成されていることにより、その形状が限定されるもので、出隅、入隅、等様々な地形に柔軟かつ安全な対応ができない。又施主の幅広いブロック壁面の形状変更要求に対応することができない。
更に又、張出片を備える最下部用の擁壁ブロックとその上部に積み重ねられる擁壁ブロックと二種類の擁壁ブロックを用意する必要があり、施工時における擁壁ブロックの数出し、及び擁壁ブロックの現場での管理が複雑となる。

本考案になる土留め壁は、前記課題に鑑み成されたもので、土留め壁の施工に際して土の掘削が少なく、極めて作業性の高い土留め壁を得るとともに土留め壁の土圧に対する壁強度を充分に保持しうる。特に傾斜地において採用して効果的な土留め壁を提供することを目的とする。

本考案になる土留め壁は、前記課題を達成するために、基部が土中に投込み貫入されて基礎固定される鋼管杭が側方に複数配置されるとともに複数の鋼管杭の一側面、他側面に臨んでコンクリートを充填することにより側方に延びるコンクリート壁を鋼管杭と一体形成したことを第１の特徴とする。

又、本考案は、前記第１の特徴に加え、前記コンクリート壁の基部を土中に埋め込み配置したことを第２の特徴とする。

又、本考案は前記第１の特徴に加え、前記鋼管杭を中空部を有する中空管材として形成し、鋼管杭の一側面、他側面に臨んでコンクリートを充填することによりコンクリート壁を形成する際、鋼管杭の中空部内に同時にコンクリートを充填したことを第３の特徴とする。

更に本考案は前記第１の特徴に加え、前記鋼管杭が傾斜地に投込み貫入配置されるとともに鋼管杭の一側面に形成されるコンクリート壁の谷側面を、型枠によって形成し、鋼管杭の他側面に形成されるコンクリート壁の山側面を、傾斜地の切土面によって形成したことを第４の特徴とする。

更に又、本考案は、前記第１の特徴に加え、前記鋼管杭が傾斜地に投込み貫入配置されるとともに山側地に投込み貫入される支持杭と鋼管杭とをアンカ部材にて機械的に接続したことを第５の特徴とする。

更に又、本考案は前記第３の特徴に加え、前記鋼管杭の中空部内に充填されるコンクリート内に鉄筋を配置するとともに鋼管杭の一側面と他側面に臨んでコンクリートが充填されて形成されるコンクリート壁内に補強鉄筋を配筋したことを第６の特徴とする。

本考案の前記第１の特徴によると、鋼管杭の基部が土中に打込み貫入されて固定立設され、かかる鋼管杭が側方に複数配置される。そして鋼管杭の一側面と他側面に臨んでコンクリートが充填され、側方に延びるコンクリート壁が鋼管杭を含んで一体形成される。
而して、傾斜地における土の掘削は、コンクリート壁を形成する型枠分に相当して掘削すればよいので、土の掘削量を従来に比して大きく減少することができ、これによって掘削した土の移動及び埋め戻しを少量にすることができる。
従って、掘削した土の保管場所の確保、狭小地での作業を容易に行なうことができる。又土の移送費用を大きく低減できる。
又、土留め壁を形成した後に掘削した穴に対して土を再び埋め戻すが、この埋め戻しの土が少量であるので埋め戻し部分の固め作業が極めて容易で且つこの部分の軟弱化を抑止できる。
又、プレキャストコンクリート（擁壁ブロック）を使用しないので、それらの搬入、現場での吊り込み作業が不要となり、敷地条件の制約を受けることなく、容易に施行できる。
更に、鋼管杭の側方の立設間隔（杭の本数）は、土留め壁の高さ、背面土圧の鑑点より最適の間隔をもって設定できるので、過剰品質におちいることなく安全性の高い土留め壁を提供できる。
更に、土留め壁の形状は、地形にあった最良の形状設計を簡単に行なうことができるので、出隅、入隅、等様々な地形に柔軟かつ安全に対応することができるとともに土留め壁の壁面形状を施主の要求に容易に合致させることができて景観的バリエーションの幅をひろげることができ、その商品性を大きく向上できる。更に又、土留め壁は、コンクリート壁の内部に鋼管杭が配置され、鉛直方向において大なる耐力を有するもので、かかる土留め壁を直接建物等の構造物の基礎として使用することができる。特に壁に加わる土圧を地中に埋設した銅管杭の剛性と銅管杭に対する地盤反力によって支えるものである。且つ銅管杭は鉛直荷重も同時に支える。

又、本考案の第２の特徴によると、コンクリート壁の基部が土中に埋め込み配置されるので、コンクリート壁の背面土圧を土圧に打込み貫入された鋼管杭の基部と土中に埋め込まれたコンクリート壁の基部によって受けるので背面土圧を分散でき、土留め壁が前方へ傾斜することなく、土留め壁を確実に安定保持できる。

又、本考案の第３の特徴によると、鋼管杭が中空部を有する中空管材として形成され、コンクリートを充填してコンクリート壁を形成する際、同時に鋼管杭の中空部内にコンクリートを充填したので鋼管杭自体の剛性を大きく向上でき、これによって土留め壁を確実に安定保持できる。

又、本考案の第４の特徴によると、コンクリート壁を形成する際、コンクリート壁の谷側面が型枠によって形成され、コンクリート壁の山側面が傾斜地を掘削して形成された切土面によって形成され、型枠と切土面によって形成された枠内にコンクリートが充填されて鋼管杭を含むコンクリート壁が形成される。
以上によると、コンクリート壁の山側面に相当する型枠が不要となったので、型枠の設置、取外しが簡便となり、これによって土留め壁の施工コストを大きく低減できる。
これは、傾斜地における土留め壁の形成時において特に有効なものである。
又、切土面を型枠として使用したことにより、土の埋め戻しが不要となったものである。

更に、本考案の第５の特徴によると、鋼管杭が山側地に打込み貫入された支持杭とアンカ部材によって機械的に接続されたので、背面土圧に対する鋼管杭の自立性を高めることができ、土留め壁をより一層強固に安定保持できる。

更に本考案の第６の特徴によると、鋼管杭の中空部内に充填されるコンクリート内に鉄筋が配置され、コンクリートが充填されて形成されるコンクリート壁内に補強鉄筋が配筋される。
以上によると、鋼管杭自体の剛性を高めることができるとともにコンクリート壁自体の剛性を高めることができ、両者の相乗的作用によってより一層強固な土留め壁を形成できる。而も、充填コンクリートの量，鉄筋の配列，分布等を選択して杭の剛性を要求に応じて自在に設計できる。

以下、本考案になる土留め壁の一実施例について図により説明する。
１は鋼管杭であり、杭軸部と掘削刃よりなるストレート型、杭軸部と先端翼よりなる拡底型、杭軸部と先端翼、中間翼よりなる多翼型があり、前記杭軸部は、一般構造用炭素鋼管、建築構造用炭素鋼管等によって形成される。
２は後述する土留め壁が設置される地盤であり、傾斜地２ａの後方（図１において右方）に山側地２ｂがあり、傾斜地２ａの前方（図１において左方）に谷側地２ｃがある。
そして前記鋼管杭１が、図１に示される如く傾斜地２ａに向けて打込み貫入されるもので、鋼管杭１の上端に例えば押圧力、回転トルクを与えることにより、基部１ａを地盤２に貫入させ、これによって鋼管杭１の基部１ａを地盤２に基礎固定し、鋼管杭１を地盤２上に固定状態で立設したものである。
尚、鋼管杭１の基部１ａの地盤２内への貫入深さｈは、地盤２の土質状態、傾斜地２ａにおける背面土圧、鋼管杭の直径、土留め壁の高さ（背面土圧を受ける受圧面積）等を鑑案して適宜決定される。例えば地盤２が軟弱な場合、背面土圧が大きい場合、にあっては貫入深さｈを深く設定することになる。
又、前記鋼管杭１は後述する土留め壁の側方壁長さに応じて、図２に示す如く側方に間隔Ｌをもって複数立設配置されるもので、隣設する鋼管杭１と１との前記間隔Ｌは鋼管杭１の貫入深さｈと同様に、地盤２の土質状態、傾斜地２ａにおける背面土圧、等を鑑案して適宜決定される。
尚、前記間隔Ｌにあっては、全ての間隔Ｌを等間隔としてもよく、あるいはそれぞれの間隔Ｌに差をもたせてもよい。

次いで、鋼管杭１の周囲に、土留め壁の形成に用いられる型枠を設置する為の型枠用穴４が掘削される。かかる型枠用穴４は、鋼管杭１の他側面１ｂ（鋼管杭１の山側地２ｂに臨む図３における右側面）に臨む傾斜面２ａに沿って掘削されるとともに鋼管杭１の一側面１ｃ（鋼管杭１の谷側地２ｃに臨む図３における左側面）に臨む谷側地２ｃに掘削される。
そして前記型枠用穴４は、谷側地２ｃのグランドラインＧＬより下方に掘削される。すなわち型枠用穴４の底部４ａはグランドラインＧＬより下方に形成される。
又、前記型枠用穴４はね土留め壁の側方壁長さに応じて立設する全ての鋼管杭１の他側面１ｂ、一側面１ｃに沿って側方に掘削される。

次いで、前記型枠用穴４１内に土留め壁を形成する為の型枠５が図３に示されるごとく設置される。
かかる型枠５は鋼管杭１の一側面１ｃに間隙ａをもって立設配置される第１型枠５ａと、鋼管杭１の他側面１ｂに間隙ｂをもって立設配置される第２型枠５ｂとによって形成される。
そして、前記第１型枠は、土留め壁の側方壁長さに応じて立設する全ての鋼管杭１、１…の一側面１ｃに沿って側方に立設配置され、第２型枠５ｂは、同様に全ての鋼管杭１、１…の他側面１ｂに沿って側方に立設配置される。

次いで、前記第１型枠と第２型枠５ｂとにより全ての鋼管杭１を囲繞して形成される充填空間Ｓ内にコンクリートが流入されて充填される。
そして充填空間Ｓ内に充填されたコンクリートが固化した状態において、第１型枠５ａと第２型枠５ｂとが取外し除去され、これによって内部に複数の鋼管杭１、１、１…を備えるコンクリート壁Ｗが傾斜地２ａに沿って側方に立設形成される。

次いで、グランドラインＧＬより下方に掘削形成された型枠用穴４及びコンクリート壁Ｗの山側面Ｗｂに臨んで掘削形成された型枠用穴４に土が埋め戻され、これにより傾斜地２ａに沿って側方にコンクリート壁Ｗよりなる土留め壁が完成される。この土留め壁の完成状態は図４に示される。

以上述べた本考案の土留め壁によると、傾斜地２ａにおける土の掘削は、型枠５を設置できる大きさの型枠用穴４を掘削すればよいので、これによると、土の掘削量を従来に比して大きく減少でき、土の掘削費用、掘削した土の移送費を大きく低減できる。
又、土の保管場所の確保を容易に行なうことができるとともに狭小地における土留め壁の設置作業を用に行なうことができる。
又、前記の如く、土の掘削量を減少できたことにより、土留め壁を形成した後における型枠用穴への土の埋め戻し量を少なくすることができ、これによって土の軟弱化を抑止できるとともに埋め戻し部分における土の固め作業工数を大きく低減できる。
又、鋼管杭１の貫入深さｈ及び隣設する鋼管杭１，１の側方の立設間隔Ｌは、コンクリート壁Ｗの壁高さ、傾斜地の背面土圧等を鑑案して適宜決定されるもので、これによると充分なる壁強度を有する最適なコンクリート壁Ｗを容易に形成できる。
又、コンクリート壁Ｗの壁形状、及びコンクリート壁Ｗの谷側面Ｗａの壁面形状は、地形及び景観性の点より、型枠５によって自在に対応可能なもので、コンクリート壁Ｗの設計的自由度を向上できるとともに商品性を高めるのに有効である。
又、コンクリート壁Ｗは、傾斜地Ａの現場において、型枠内にコンクリートを充填することにより形成されるので、プレキャストコンクリートによって形成されるブロック等を多数、現場に搬入する必要がなく、且つ複数のブロック等の積み重ね作業が不要となったので、作業効率を大きく向上でき、大幅な施工工事費の削減が可能となったものである。

又、本考案によると、コンクリート壁Ｗの基部ＷｃがグランドラインＧＬより下方の土中に埋め込み配置されるもので、これによると、コンクリート壁Ｗの山側面Ｗｂに加えられる背面土圧を、鋼管杭１の基部１ａとコンクリート壁Ｗの基部Ｗｃとによって分散することができ、コンクリートＷが谷側地２ｃ側に傾斜することがなく、コンクリート壁Ｗの自立性をより一層安全に確保できる。そして、特に壁に加わる土圧を地中に埋設した銅管杭の剛性と銅管杭に対する地盤反力によって支えるものである。且つ銅管杭は鉛直荷重も同時に支える。
尚、本考案の土留め壁は、傾斜地における使用に限定されるものでなく、平地においても実施可能なものである。

図５には、本考案の第２の実施例が示されるもので、これによると鋼管１は内部を中空部１ｅが上下方向に貫通して穿設された中空管材が用いられ、型枠（図示されていない）内にコンクリートを充填する際、同時に鋼管１の中空部１ｅ内にコンクリートが充填される。
以上によると、鋼管１自体の剛性を高めることができ、これによってコンクリート壁Ｗ自体の壁強度を大きく向上できて土留め壁を確実に安全保持できる。而も、充填コンクリートの量，鉄筋の配列，分布等を選択して杭の剛性を要求に応じて自在に設計できる。

図６には本考案の第３の実施例が示される。
これによると、鋼管杭１は、内部に上下方向に渡って中空部１ｅが貫通して穿設された中空管材が用いられ、中空部１ｅ内に棒材よりなる鉄筋１０が挿入配置されるとともに鋼管杭１の一側面１ｃ、他側面１ｂに形成されるコンクリート壁Ｗ内に網目状に組み込まれた補強鉄筋１１がコンクリート壁Ｗの長手方向に沿って配置される。
以上によると、コンクリートが充填される鋼管杭１の中空部１ｅ内に鉄筋１０が配筋されたこと及び鋼管杭１の両側面１ｃ、１ｂに形成される土留め壁Ｗ内に補強鉄筋１１が配筋されたこと、によると鋼管杭１自体の剛性を高めることができるとともにコンクリート壁自体の剛性を高めることができ、両者の相乗的作用により、一層強固な土留め壁を形成することができる。

又、図７には、本考案の第４の実施例が示される。
本実施例によると、コンクリート壁Ｗの谷側面Ｗａは型枠１２によって形成され、コンクリート壁Ｗの山側面Ｗｂは、傾斜地２ａを掘削して形成される切土面１３によって形成される。
すなわち、鋼管杭１の外周に配置される型枠１２と切土面１３とによって充填空間Ｓａが形成され、この充填空間Ｓａ内にコンクリートが充填され、これによって土留め壁が形成される。
以上によると、充填空間Ｓａにコンクリートを充填してコンクリート壁Ｗを形成する際、一方の型枠として傾斜地を掘削することによって形成される切土面１３を利用したので、型枠の設置、取外しが簡便となるとともにコンクリート壁Ｗの完成後において、傾斜地２ａ側における土の埋め戻し作業が不要となり、土留め壁の施工コストを大きく低減できる。又、鋼管杭１は切土面１３と平行に配置する（斜めに貫入配置）とコンクリート壁Ｗの壁厚を均一に形成することができるとともにコンクリート壁Ｗを傾斜させて形成でき、これによってコンクリート壁Ｗの背面土圧に対する安定性をより一層向上できる。

更に図８には本考案の第５の実施例が示される。
尚、コンクリート壁Ｗ自体は、図１から図４に示される方法によって施工形成されるもので、これに対して以下が付加される。
すなわち、山側地２ｂに支持杭１５が打込み貫入配置される。
かかる支持杭１５の長手軸心線は、鋼管杭１と平行に貫入配置されることが好ましい。
そして、前記支持杭１５と鋼管杭１とが鉄筋等によって形成されるアンカ部材１６によって、ボルトあるいは溶接等によって機械的に接続される。
以上によると、背面土圧による鋼管杭１の自主性をより高めることができ、これによって倒れのないより一層強固な土留め壁を形成できる。
尚、アンカ部材１６の使用本数、アンカ部材の径等は背面土圧、土留め壁Ｗの壁高さ等を鑑案して適宜決定される。
又、アンカ部材１６による支持杭１５と鋼管杭１との接続は、コンクリート壁Ｗの形成時に行なわれることが望ましい。

本考案になる土留め壁を形成する為の第１工程を示す要部縦断面図。 図１における左側面図。 本考案になる土留め壁を形成する為の第２工程を示す要部縦断面図。 本考案になる土留め壁の完成状態を示す要部縦断面図。 本考案になる土留め壁の第２実施例を示す要部縦断面図。 本考案になる土留め壁の第３実施例を示す要部縦断面図。 本考案になる土留め壁の第４実施例を示す要部縦断面図。 本考案になる土留め壁の第５実施例を示す要部縦断面図。 従来の土留め壁を形成する為の第１工程を示す縦断面図。 従来の土留め壁を形成する為の第２工程を示す縦断面図。 従来の土留め壁の完成状態を示す縦断面図。

符号の説明

１ 鋼管杭
１ａ 基部
１ｂ 鋼管杭の他側面
１ｃ 鋼管杭の一側面
１ｅ 中空部
Ｗ コンクリート壁
Ｗａ コンクリート壁の谷側面
Ｗｂ コンクリート壁の山側面
１２ 型枠
１５ 支持杭
１６ アンカ部材

Claims (6)

1. 基部１ａが土中に投込み貫入されて基礎固定される鋼管杭１，１，１，…が側方に複数配置されるとともに複数の鋼管杭１，１，１…の一側面１ｃ、他側面１ｂに臨んでコンクリートを充填することにより側方に延びるコンクリート壁Ｗを鋼管杭１，１，１…と一体形成したことを特徴とする土留め壁。
2. 前記コンクリート壁の基部Ｗｃを土中に埋め込み配置したことを特徴とする請求項１記載の土留め壁。
3. 前記鋼管杭１を中空部１ｅを有する中空管材として形成し、鋼管杭１，１，１…の一側面１ｃ、他側面１ｂに臨んでコンクリートを充填することによりコンクリート壁Ｗを形成する際、鋼管杭１の中空部１ｅ内に同時にコンクリートを充填したことを特徴とする請求項１記載の土留め壁。
4. 前記鋼管杭が傾斜地２ａに投込み貫入配置されるとともに鋼管杭１の一側面１ｃに形成されるコンクリート壁Ｗの谷側面Ｗａを、型枠１２によって形成し、鋼管杭１の他側面１ｂに形成されるコンクリート壁Ｗの山側面Ｗｂを、傾斜地２ａの切土面１３によって形成したことを特徴とする請求項１記載の土留め壁。
5. 前記鋼管杭が傾斜地に投込み貫入配置されるとともに山側地２ｂに投込み貫入される支持杭１５と鋼管杭１とをアンカ部材１６にて機械的に接続したことを特徴とする請求項１記載の土留め壁。
6. 前記鋼管杭の中空部１ｅ内に充填されるコンクリート内に鉄筋１０を配置するとともに鋼管杭１，１，１…の一側面１ａと他側面１ｂに臨んでコンクリートが充填されて形成されるコンクリート壁Ｗ内に補強鉄筋１１を配筋したことを特徴とする請求項３記載の土留め壁。
   

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