JP3665895B2

JP3665895B2 - 防護用堤体

Info

Publication number: JP3665895B2
Application number: JP2001322705A
Authority: JP
Inventors: 野村利充; 井上昭一; 横田善弘; 久保哲也
Original assignee: 株式会社プロテックエンジニアリング; 前田工繊株式会社
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003129422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雪崩や土砂崩落を防護する防護用堤体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
雪崩や土砂崩落を防護する防護工としては、防護擁壁が知られている。
この防護擁壁は、重力式のコンクリート擁壁が主流である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の防護工には次のような問題点がある。
＜イ＞雪崩や土砂崩落などの巨大落下物の運動エネルギーを受け止めるため、コンクリート擁壁全体を大型に設計しなければならない。
＜ロ＞コンクリート擁壁の転倒モーメントを基礎地盤で支持するため、基礎杭を構築したり、地盤改良を行うなど基礎地盤の補強工を必要とする。殊に、地盤が悪い場合には、基礎地盤の補強工は大掛かりとならざるを得ず、大型擁壁の構築に多大の工期と工費の負担を強いられる。
＜ハ＞雪崩や土砂崩落などの発生が予想される現場は、山岳地帯や断崖等である場合が多い。このような現場に建設機械や大量の資材を搬入して工事しなければならず、作業に危険が伴うとともに施工性が悪い。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題点に鑑みて考えられたもので、基礎地盤の補強工を必要としない防護用堤体を提供することを目的とする。
また本発明は、施工性がよく、低コストの防護用堤体を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の補強盛土堤体は、階層的に盛土して構築し、衝撃作用方向と交差する方向に沿った一側面に受撃面を有する盛土堤体と、硬質受撃版とからなり、前記盛土堤体は盛土内の高さ方向に間隔を隔てて埋設される盛土補強材を、交互に交差して配置すると共に、前記各盛土補強材の端に法先を覆う壁面材を夫々接続して構成し、前記盛土堤体の受撃面に、衝撃エネルギーを受け止め、これを背面に位置する盛土堤体に分散して伝達する一枚ものの連続した硬質受撃版を一体に設置したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の防護用堤体の硬質受撃版は、盛土堤体の受撃面にコンクリートを現場打設して形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の防護用堤体の硬質受撃版は、プレキャスト版で形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の防護用堤体は、盛土堤体の受撃面の一部に硬質受撃版を設置したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら、本発明に係る一実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞防護用堤体
図１に完成した防護用堤体１の横断面図を示す。
防護用堤体１は、斜面５０の途中または裾部に構築した盛土製の堤体である。
防護用堤体１は、階層的に構築した盛土堤体１０と、硬質受撃版４０とからなる。
【００１２】
＜ロ＞盛土堤体
基礎地盤５１の上に土をもって盛土堤体１０を構築する。
なお、基礎地盤５１は、斜面５０等の傾斜地盤を切り欠き、平坦に締め固めて構築する。
盛土堤体１０は、各層ごとに土を敷設し、転圧して締め固めて各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを構築してなるもので、雪崩などの運動エネルギーを防護用堤体１全体に分散支持するための構造体である。
盛土堤体１０内にシート状の盛土補強材２０を複数枚埋設する。
図１に示す実施例では、各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの境界に盛土補強材２０を敷設し、盛土補強材２０の両端を一対の壁面材３０Ａ、３０Ｂに接続する。
盛土は現地発生土を使用することができ、現場での製作が容易であり、経済的である。
【００１３】
[盛土補強材]
盛土補強材２０は、公知のジオテキスタイル、ジオグリッド等からなる引張強度が大きい樹脂製や繊維製のネット、またはシート状物である。鉄板や鉄筋等を使用することもできる。
盛土補強材２０を盛土堤体１０内に埋設することによって、土と盛土補強材２０が摩擦抵抗で一体化し、盛土補強材２０の高強力、低伸度特性により土を拘束するとともに水平方向のせん断力や円弧滑りなどに抵抗し、安全な盛土堤体１０を構築することができる。
【００１４】
盛土補強材２０を盛土堤体１０内に高さ方向に間隔を隔てて、交互に交差して配置することができる。
例えば、図３に示すように盛土堤体１０の受撃面１１(衝撃作用方向と交差する方向に沿った側面)と平行する方向に盛土補強材２０Ａを配置し、衝撃作用方向に盛土補強材２０Ｂを配置する。
このように盛土補強材２０Ａ、２０Ｂを交差して配置することによって、盛土堤体１０の向きの異なる面を同時に補強することができる。
図４(ａ)のごとき盛土内部の崩壊が生じる円弧滑りに対しては盛土補強材２０Ａで抵抗し、図４(ｂ)のごとき盛土内部の崩壊が生じる円弧滑りに対しては盛土補強材２０Ｂで抵抗する。
さらに図４(ｃ)で示すような水平方向のせん断力に対しては盛土補強材２０Ａで抵抗し、安全な盛土層１０を構築することができる。
なお、図３及び図４では説明の便宜上壁面材３０の表記を省略しているが、実際は設置している。
【００１５】
なお、盛土補強材２０を対(２０ａ、２０ｂ)で使用し、対向して設置されている壁面材３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ盛土補強材２０ａ、２０ｂの一端を接続して、他端を互いに引っ張りながら両者を接続して盛土補強材２０ａ、２０ｂを盛土堤体１０内に埋設してもよい(図５参照)。
盛土補強材２０ａ、２０ｂを接続するに際し、盛土補強材２０ａ、２０ｂが重なる部分をコイル材２２などの連結具で接続することによって、盛土補強材２０ａ、２０ｂに張力を作用させた状態で埋設することができる。張力を作用させることによって、上載荷重を分散させ、局部的な不等沈下を防止し、さらにせん断抵抗によって盛土堤体１０の安定性を高める。
また、盛土補強材２０ａ、２０ｂが、対向する壁面材３０Ａ、３０Ｂを盛土堤体１０の内側に強く引き込んで固定し、盛土堤体１０を補強する効果もある。
【００１６】
[壁面材]
壁面材３０Ａ、３０Ｂは、盛土堤体１０の表面を保護する枠体を構成するもので、構築予定の盛土堤体１０の法面に沿って積み上げる(図１参照)。
壁面材３０Ａ、３０Ｂは、長方形のエキスパンドメタル、溶接金網、織製金網、有孔鋼板などを略中央で折り曲げて断面を略Ｌ字形に形成する。
なお、盛土堤体１０の山側は受撃面１１を構成するので、所定の受撃面角度となるように壁面材３０Ｂを折り曲げる。
壁面材３０の水平部３１は盛土堤体１０内に配置され、起立部３２とともに盛土の壁面部分の補強に役立つ。
水平部３１に前記の盛土補強材２０の一端を連結ピン２１で接続するとともに、アンカーピン３４などを基礎地盤５１や各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅに打ち込んで壁面材３０を固定する。
起立部３２は、各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの高さ方向の間隔に合わせて設定する。
したがって、積み上げた壁面材３０のそれぞれは、各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの法先を覆って、盛土堤体１０の表面を保護し、補強することになる。
【００１７】
壁面材３０の水平部３１と起立部３２との間に斜材３３を取り付け、各盛土層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの土圧に対して補強をはかる。
斜材３３の両端を鉤状に折り曲げてフックを形成し、このフックを水平部３１と起立部３２とに引っ掛けるだけで、簡単に斜材３３を取り付けることができる。
この斜材３３を所定の間隔を隔てて平行に配置する。
【００１８】
＜ハ＞硬質受撃版
硬質受撃版４０は、雪崩などの衝撃エネルギーを受け止め、これを背面に位置する盛土堤体１０に分散して伝達するものである。
硬質受撃版４０は、受撃時に破壊しない強度を確保して、例えば盛土堤体１０の山側一側面の受撃面１１の全域を覆うように型枠を組み立てた後、型枠内にコンクリート４１を打設して構築する(図１参照)。
なお、硬質受撃版４０を構築しない谷側の側面は、植生種子を付着した植生シートを張り付けたり、壁面材３０Ａの金網などに植生土壌材を吹き付けて植生することができる。
【００１９】
【作用】
＜イ＞盛土堤体の構築(図１)
基礎地盤５１に複数の壁面材３０Ａ、３０Ｂを構築予定の盛土堤体１０に沿って並設し、盛土補強材２０を敷設するとともに、壁面材３０Ａ、３０Ｂの起立部３２の高さまで盛土して第１段目の盛土層１０ａを構築する。
同様の手順を行って、２段目以降を構築し、盛土堤体１０を構築する。
なお、盛土補強材２０Ａ、２０Ｂを盛土堤体１０内に高さ方向に間隔を隔てて、交互に交差して配置する場合は、壁面材３０を盛土堤体１０の周囲に積み上げ、相対向する壁面材３０に盛土補強材２０Ａ、２０Ｂの一端を夫々接続する。
【００２０】
＜ロ＞防護作用
落石の場合、その衝撃は受撃面１１に対して「点」として作用する。これに対し、雪崩や崩落土砂の場合は、衝撃が受撃面１１に対して「面」として作用する。
本発明に係る防護用堤体１にあっては、雪崩などの衝撃が受撃面１１の全面を覆う硬質受撃版４０に面圧力として作用する。
硬質受撃版４０の一部に面圧力として作用する衝撃は、硬質受撃版４０の全体に分散される。
そして硬質受撃版４０の全体が盛土堤体１０の受撃面全体と接しているので、硬質受撃版４０の全体に分散された衝撃は、そのまま盛土堤体１０の全体に分散支持される。
このとき、盛土堤体１０を構成する土粒間の摩擦抵抗により、効率的に衝撃エネルギーの減衰作用が進行する。
上記した衝撃エネルギーの減衰作用は、雪崩などが連続することにより硬質受撃版４０に面圧として直接作用する衝撃範囲が広がっても(受撃範囲が上昇しても)同様に行われる。
【００２１】
このように本発明に係る防護用堤体１は、全体重量(自重)でもって衝撃エネルギーを受け止める点では従来の重力式コンクリート擁壁と同様であるが、盛土堤体１０の内部で衝撃エネルギーを吸収した分だけ、防護用堤体１を支持する基礎地盤５１の支持力が小さくて済む点と、防護用堤体１全体に発生する転倒モーメントが小さくなる点が従来の重力式コンクリート擁壁と異なる。
また、この種の衝撃を盛土堤体１０のみで受け止める方法も想定することができる。硬質受撃版４０を省略して盛土堤体１０のみで面圧力を受けると、直接面圧力を受けた範囲の盛土層がだるま落としのように抜け落ちてしまい、盛土堤体１０全体へ衝撃を分散伝達することができない。
本発明のように盛土堤体１０の受撃面１１を硬質受撃版４０で覆うだけの簡単な構成でもって、コンクリート擁壁や盛土堤体のみで防護する場合の不都合を解消することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態２】
実施の形態１では、型枠にコンクリート４１を打設して硬質受撃版４０を構成したが、複数の充填空間を並列させて形成した袋状の型枠４２内にコンクリート４１を充填して硬質受撃版４０を構成してもよい(図６参照)。
盛土堤体１０の山側に縦方向に並設した複数の筒状の型枠４２にコンクリート４１を充填する。
型枠４２は、例えば布などを使用して細長の一重または多重構造の連続した複数の筒体に形成し、上方を開口する(図示せず)。開口部からコンクリート４１を充填し、ロープ材やクリップ類を用いて閉鎖する。
コンクリート４１の充填により型枠４２とコンクリート４１が一体化し、硬質受撃版４０を構成する。
硬質受撃版４０を設置現場と異なる場所で製作し、現場へ搬入して設置してもよい。
【００２３】
なお、型枠４２に伸縮性と高い引張強度を併有する素材を用い、内部に砂、砕石、現地発生土、あるいは発泡材等の衝撃吸収材を充填して雪崩などの衝撃を吸収するようにしてもよい。型枠４２が大きな伸縮性を有することから、衝撃時は均一粒度の衝撃吸収材が変形することで、受撃範囲を中心として衝撃エネルギーが効果的に減衰される。
【００２４】
【発明の実施の形態３】
硬質受撃版４０をコンクリートまたは鋼材からなるプレキャスト版で構成してもよい。
予め、工場や作業ヤードで硬質受撃版４０を製作し、現地で設置するだけでよいので、施工性がよく、工期も早い。
【００２５】
【発明の実施の形態４】
防護用堤体１の山側法面全体に硬質受撃版４０を構築することなく、硬質受撃版４０を受撃面１１の一部(上部)に構築してもよい。受撃面１１の他の部位は埋め戻し土５２で覆ってもよく、露出させておいてもよい(図７参照)。
要は、想定される雪崩等の受撃範囲にわたって連続した１枚ものの硬質受撃版４０が設けてあればよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の防護用堤体は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞盛土を主体とする堤体の受撃面に硬質受撃版を設置してなるから、雪崩などの衝撃を分散支持するとともに盛土堤体の内部で衝撃エネルギーを吸収する。このため、従来の重力式コンクリート擁壁と異なり、大型に設計することなく、また基礎地盤の補強工を不要とすることができる。
＜ロ＞また、従来の重力式コンクリート擁壁と異なり、コンクリートを打設するのは硬質受撃版のみであり、施工性がよく、工期が短い。
＜ハ＞盛土堤体の内部に盛土補強材を高さ方向に間隔を隔てて交差して埋設したので、各交差した盛土補強材の上下面が盛土との摩擦面として作用するため、盛土堤体の向きの異なる面を同等で、且つ効果的に補強することができる。
＜ニ＞主体が現地発生土を用いた盛土堤体であるため、安価に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】完成した防護用堤体の断面図。
【図２】壁面材の斜視図。
【図３】防護用堤体の斜視図。
【図４】防護用堤体に加わる力を示す説明図。
【図５】防護用堤体の部分断面図。
【図６】他の実施例を示す説明図。
【図７】他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・防護用堤体
１０・・盛土層
１１・・受撃面
２０・・盛土補強材
３０・・壁面材
３１・・水平部
３２・・起立部
３３・・斜材
４０・・硬質受撃版
５１・・基礎地盤

Claims

階層的に盛土して構築し、衝撃作用方向と交差する方向に沿った一側面に受撃面を有する盛土堤体と、硬質受撃版とからなり、
前記盛土堤体は盛土内の高さ方向に間隔を隔てて埋設される盛土補強材を、交互に交差して配置すると共に、前記各盛土補強材の端に法先を覆う壁面材を夫々接続して構成し、
前記盛土堤体の受撃面に、衝撃エネルギーを受け止め、これを背面に位置する盛土堤体に分散して伝達する一枚ものの連続した硬質受撃版を一体に設置したことを特徴とする、
防護用堤体。
請求項１に記載する防護用堤体において、前記硬質受撃版は盛土堤体の受撃面にコンクリートを現場打設して形成したことを特徴とする、防護用堤体。
請求項１に記載する防護用堤体において、前記硬質受撃版はプレキャスト版で形成したことを特徴とする、防護用堤体。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する防護用堤体において、盛土堤体の受撃面の一部に硬質受撃版を設置したことを特徴とする、防護用堤体。