JP3685476B2 - 自然斜面安定化工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自然斜面の安定化を図るための自然斜面安定化工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自然斜面の安定化を図る自然斜面安定化工法として、図７に示すように、自然斜面に複数のアンカー１を一定の配列で施工するとともに、各アンカー１に支圧板２を取り付けこれを締着して地盤に対する支圧力を与え、かつ前記各アンカー１間をワイヤロープ３等の線状部材で連結する工法が知られている。図７は従来例を示すものであるが、この種の自然斜面安定化工法においては、アンカー１の配列は、各アンカー１が縦方向および横方向に直線的に並ぶ配列、すなわち縦横の四辺を持つ四角形網目を形成するような格子状配列とするのが一般的である。そして、各アンカー１間を連結するワイヤロープ３は、アンカー１の格子状配列に合わせてそれぞれ縦方向および横方向にワイヤロープを通してワイヤロープによる四角形網目を形成し、縦横のワイヤロープの交差点をアンカーと結合させるのが一般的である（特開平１０−８８５７７号参照）。
【０００３】
また、アンカーの配列を三角形網目を形成するような配列とする場合もあるが、その場合でも、少なくともその三角形の１辺は横方向をなす配列であり、したがって、横方向をなすワイヤロープが存在する（特開昭５６−１４２９３５号の第２図等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の工法において、各アンカー１間を連結するワイヤロープ３は、斜面滑動時の引き留め効果を発揮するとともに、アンカー１同士を一体化させる効果があり、斜面安定化に有効である。また、自然斜面では草木や石等が地表を覆っておりまた起伏もあるので、そのような地表においては、各アンカー１の連結を剛性のある棒状部材で行うより、柔軟性のあるワイヤロープ３で行うのが適切である。
【０００５】
しかし、上記従来の工法では、必ずしもすべてのワイヤロープが斜面滑動の引き留め力を作用させてはいない。すなわち、図８において、１つのアンカー１（これをＡで示す）が法面地盤の滑り力で変形しようとした場合に、その周囲のアンカー１（Ａ’，Ｂ、Ｃ）からワイヤロープ３を介して作用する引き留め力を考えると、図８に示すように、Ａ−Ｂ、Ａ−Ａ’、Ａ−Ｃのワイヤロープの作用が考えられるが、Ａ−Ｂ、およびＡ−Ｃの横方向のワイヤロープは引き留め力を作用させないので、引き留め力を作用させるののはＡ−Ａ’のワイヤロープのみである。したがって、引き留め力を得るための配列として効率が悪い。また、Ａ−Ａ’のワイヤロープの負担が大きく、引張り強度の十分高いものが必要となる。しかし、引張り強度の高いワイヤロープは曲げ剛性も高く、自然斜面の起伏に沿った施工が困難となり、また、施工性も低下する。
【０００６】
ところで、アンカーに引き抜き力が作用した時のその引き抜き力が周辺地盤に及ぼす影響範囲（引き抜き力影響範囲）は、そのアンカーを中心とする円形範囲である。いま、図９（イ）のように、隣接するアンカー１間隔が狭く、各アンカー１の引き抜き力影響範囲が互いに重なり合っていると、杭でいえば群杭効果となり、引き抜き抵抗が低下する。しかし、図９（ロ）のように引き抜き力影響範囲が重なり合わないように、アンカー１間隔が広くとった場合には、支圧板による支圧力の及ばない範囲が生じ（あるいは及ばない範囲が広くなり）、十分な斜面安定効果が得られない場合も生じる。したがって、図９（ハ）のように、引き抜き力影響範囲が重ならない範囲で、各アンカー１を接近させて配列することが望ましい。図９（ハ）の状態を平面図で示すと図１０の通りであり、ハッチングの部分がアンカー１１に対する引き抜き力の影響範囲である。
【０００７】
さらに、各アンカー１間を連結する作業は、草木や石等が地表を覆い起伏もある自然斜面でのものであるから、柔軟なワイヤロープ３であっても作業がしにくいので、これを能率的に行えることが望まれる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、配列したアンカーに群杭効果をもたらすことなく各アンカーの支圧板による支圧効果を効率的に得ることができ、かつ、アンカー間のワイヤロープ連結作業を容易に行うことのできる自然斜面安定化工法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、自然斜面に複数のアンカーを一定の配列で施工するとともに、各アンカーに支圧板を取り付けこれを締着して地盤に対する支圧力を与え、かつ前記各アンカー間を柔軟な線状体で連結する自然斜面安定化工法において、
前記アンカーの配列を、一辺が斜面傾斜方向をなす正三角形を１つの網目形状とする正三角形網の各交点にそれぞれ位置するような配列とするとともに、前記１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー間を１本の線状体で連結し、かつ、その線状体による連結に際して、辺を共有する隣接の正三角形網目についてはいずれか一方の正三角形網目だけを選択することで、前記アンカー間を連結する線状体が重複して存在しないようにしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２は、請求項１の自然斜面安定化工法を施工するに際して、施工領域の最外側の正三角形網目を形成する３本のアンカーについて、その正三角形の一辺に線状体が存在しない場合に、当該正三角形網目を形成する３本のアンカー間も１本の線状体で連結して、その正三角形の二辺で線状体が重複するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に示した一実施例の自然斜面安定化工法を参照して説明する。
図１は一実施例の自然斜面安定化工法を施工した自然斜面におけるアンカー配列および線状体を示す平面図、図２は図１における、１つの正三角形網目を形成する３つのアンカーの部分のみを示した詳細拡大図である。
本発明の自然斜面安定化工法は、自然斜面に複数のアンカー１１を一定の配列で施工するとともに、各アンカー１１に支圧板１２を取り付けこれを締着して地盤に対する支圧力を与え、かつ前記各アンカー１１間を柔軟な線状体例えばワイヤロープ１３で連結する工法である。そして、本発明では、前記アンカー１１の配列を、１つの正三角形網目部分の詳細を示した図２のように、一辺が斜面傾斜方向（図１、図２で上下方向）をなす正三角形を１つの網目形状とする正三角形網の各交点に各アンカー１１が位置するような配列とし、そして、前記１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー１１間を１本のワイヤロープ１３で連結するものである。
【００１６】
実施例の支圧板１２は、鋼板製であり、図３、図４にも示すように、底板１５と、この底板１５の中心部にあけたアンカー挿通穴１５ａに合わせて溶接固定した筒体１６と、この筒体１６を補強するように底板１５および筒体１６に溶接固定したリブ１７とからなる。図示例では、底板１５が頂部を切り欠いた概ね正三角形状をなし、リブ１７は筒体１６の外周面から正三角形の頂部側に向かう向きで設けられている。また、リブ１７の筒体１６との接続部にワイヤロープ連結用の切り欠き１７ａを設けている。図２において１４は３つのアンカー１１に廻らせた１本のワイヤロープ１３の両端を連結した連結金具である。
なお、本発明における支圧板は、必ずしも実施例のようなリブを持つ構造に限定されない。筒体および底板の剛性が十分高く、かつ筒体が底板に堅固に固定される構造であれば、単に底板に筒体を固定した構造でもよい。
【００１７】
次に、具体的な施工手順の一例について説明すると、施工領域の自然斜面において複数のアンカー１１を、前述した図１の配列で施工する。すなわち各アンカー１１が、一辺が斜面傾斜方向をなす正三角形を１つの網目形状とする正三角形網の各交点にそれぞれ位置するような配列で施工する。このアンカー施工は、打ち込み機による衝撃力でアンカー１１を地盤に打ち込む方法でもよいし、アンカー穴を掘削しアンカー１１を挿入した後、グラウトを注入する方法でもよい。その後、支圧板１２をアンカー１１の頭部に挿入して、位置を調整した後で、支圧力を与えて地面に固定する。
【００１８】
次いで、例えば、図１で▲１▼で示す１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー１１を１本のワイヤロープ１３で連結する。この場合、図２、図３に示すように、ワイヤロープ１３を各アンカー１１の支圧板１２におけるリブ１７の切り欠き１７ａを通して各筒体１６の外周を廻らせ、緊張し、その両端を連結金具１４で連結して、ワイヤロープ１３の正三角形を形成する。このワイヤロープ１３の緊張、連結金具による連結は工具を用いて行う。
このように、ワイヤロープ１３によるアンカー１１間の連結は、３つのアンカー１１がなす正三角形を１つのユニットとして行うが、この場合、基本的にはワイヤロープ１３が重ならないようにして行う。すなわち、１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー１１間を１本のワイヤロープ１３で連結するに際して、辺を共有する隣接の正三角形網目についてはいずれか一方の正三角形網目だけを選択する。図１の左端近傍の場合でいえば、▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼、▲９▼等の正三角形について、アンカー１１間を連結すると、重複せず効率のよいワイヤロープ１３の引き回しができる。その結果、各アンカー１１がワイヤロープ１３によって、連結されることになる。
しかし、施工領域の最外側の正三角形網目を形成する３本のアンカー１１（例えば図１の左端近傍でいえば、▲４▼、▲５▼の正三角形をなすアンカー）については、この▲４▼、▲５▼の正三角形についても３本のアンカー１１間を１本のワイヤロープ１３で連結する。したがって、この最外側の▲４▼、▲５▼の正三角形の部分では、二辺でワイヤロープ１３が重複することになる。これにより、最外側のアンカー１１についても、有効な引き留め効果が得られる。
【００１９】
上記のように施工された自然斜面においては、アンカー１１間を連結する各ワイヤロープ１３はいずれもアンカー１１に対する引き留め力を負担する。すなわち、図５において、１つのアンカー１１（これをＡで示す）が法面地盤の滑り力で変形しようとした時、このアンカー１１に斜面上部の３方向から連結されたワイヤロープ（Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｄ）１３は、そのいずれもが角度を持つので、いずれも引き留め力を作用させる。したがって、ワイヤロープ１３による引き留め力を得るためのアンカー配列として極めて効率が良い。また、１つのワイヤロープ（Ａ−Ｃ）の負担が特別に大きくなることがないので、これを特別に引張り強度の高いものとする必要がなく、曲げ剛性が低く柔軟なものを使用でき、自然斜面の起伏に沿った施工でも容易に行うことができる。
【００２０】
また、隣接するアンカー１１相互の位置関係が正三角形をなすので、図６に示すようにアンカー１１に対する引き抜き力の影響範囲（図６のハッチングの部分）が重ならない範囲で接近させると、隣接するアンカー１１についてその支圧板による支圧力の及ばない範囲が生じないようにする乃至及ばない範囲を小さくすることができる。従来の格子状配列の場合（図１０）と比べると、支圧板による支圧力の及ばない範囲を小さくすることができることは明らかである。
【００２１】
本発明において、支圧板の構造は特に限定されるものではなく、例えば、底板は四角形その他の形状でもよい。また、鋼板製に限らない。要するに、アンカーに作用する張力を支圧力として地盤に伝達できるものであればよい。また、ワイヤロープのアンカーとの係合は、筒体１６を廻らせる仕方に限らず、リブにあけた穴に直接通す仕方、あるいはアンカーに直接連結する仕方等、任意である。また、ワイヤロープに限らず、樹脂製ロープ等、柔軟な線状体であればよい。
【００２２】
なお、本発明の自然斜面安定化工法では、３本のアンカーがなす正三角形の一辺は斜面傾斜方向となる、すなわちアンカーの縦配列が斜面傾斜方向となるが、実際の自然斜面での施工において、すべてのアンカーの縦配列について厳格に斜面傾斜方向であることをいうものではない。すなわち、自然斜面は起伏があるのが通常であり、基準とする１つの縦配列を斜面傾斜方向としても、その横方向に分布させたアンカーの縦配列では必ずしも厳格に斜面傾斜方向とならないが、施工方針としてすなわち施工思想として、斜面傾斜方向を意図するものであればよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、アンカーの配列を、一辺が斜面傾斜方向をなす正三角形を１つの網目形状とする正三角形網の各交点にそれぞれ位置するような配列としているので、アンカー間を連結するすべての線状体が引き留め力を作用させることができ、線状体による斜面滑動時の引き留め効果を効率よく得ることができる。
また、隣接するアンカーに引き抜き力が作用した時の影響範囲が互いに重なって群杭効果が生じることを避けることと、隣接するアンカーについてその支圧板による支圧力の及ばない範囲が生じないようにあるいは及ばない範囲を小さくすることとの両者を効率よく満足することができる。
【００２４】
また、１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー間を１本の線状体で連結するので、アンカー間に線状体を連結する作業は容易であり、草木が地表を覆い起伏のある自然斜面を広い範囲にわたって施工する場合でも、線状体連結作業を能率的に行うことが可能となる。
【００２５】
また、配列した各アンカー間を線状体で連結するに際して、線状体の重複がないので必要な個所への線状体連結をムダがなくかつ確実に行うことができるとともに、実際の現場でのそのようなムダなく確実な線状体連結を簡単に実現できる。
【００２７】
請求項２によれば、施工領域の最外側部分においても線状体連結の効果を得て、自然斜面安定化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自然斜面安定化工法の一実施例を示すもので、自然斜面におけるアンカー配列および線状体を示す平面図である。
【図２】図１における、１つの正三角形網目を形成する３つのアンカーの部分のみを示した詳細拡大図である。
【図３】図２におけるＡ矢視図である。
【図４】図３における支圧板のみを示した平面図である。
【図５】上記実施例の自然斜面安定化工法における、ワイヤロープに作用する引き留め力についての説明図である。
【図６】上記実施例の自然斜面安定化工法において、隣接するアンカー間で引き抜き力影響範囲が重ならない範囲で互いに接近させた場合についての説明図である。
【図７】従来の自然斜面安定化工法を示すもので、自然斜面におけるアンカー配列および線状体連結態様を示す平面図である。
【図８】図７の自然斜面安定化工法における、ワイヤロープに作用する引き留め力についての説明図である。
【図９】自然斜面安定化工法において、アンカーに引き抜き力が作用した時の影響範囲を説明する図である。
【図１０】図７の自然斜面安定化工法における、隣接するアンカー間で引き抜き力影響範囲が重ならない範囲で互いに接近させた場合についての説明図である。
【符号の説明】
１１ アンカー
１２ 支圧板
１３ ワイヤロープ
１５ 底板
１５ａ アンカー挿通穴
１６ 筒体
１７ リブ
１７ａ 切り欠き

Claims (2)

1. 自然斜面に複数のアンカーを一定の配列で施工するとともに、各アンカーに支圧板を取り付けこれを締着して地盤に対する支圧力を与え、かつ前記各アンカー間を柔軟な線状体で連結する自然斜面安定化工法において、
   前記アンカーの配列を、一辺が斜面傾斜方向をなす正三角形を１つの網目形状とする正三角形網の各交点にそれぞれ位置するような配列とするとともに、前記１つの正三角形網目を形成する３つのアンカー間を１本の線状体で連結し、かつ、その線状体による連結に際して、辺を共有する隣接の正三角形網目についてはいずれか一方の正三角形網目だけを選択することで、前記アンカー間を連結する線状体が重複して存在しないようにしたことを特徴とする自然斜面安定化工法。
2. 施工領域の最外側の正三角形網目を形成する３本のアンカーについて、その正三角形の一辺に線状体が存在しない場合に、当該正三角形網目を形成する３本のアンカー間も１本の線状体で連結して、その正三角形の二辺で線状体が重複するようにしたことを特徴とする請求項１記載の自然斜面安定化工法。

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