JP3830065B2 - 自然斜面安定化工法およびこれに用いる支圧部材 - 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自然斜面安定化工法，およびこの工法に用いる支圧部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，地滑りや崩落の恐れのある斜面を安定化する斜面安定化工法として，図１０に示すように，斜面１においてアンカーロッド等の引っ張り部材２を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤３に定着し，前記引っ張り部材３の地上突出部に支圧部材４を配置し，前記引っ張り部材３に与えた緊張力の反力を受ける前記支圧部材４で地表を押圧して，当該斜面１の安定化を図る斜面安定化工法が知られている。
【０００３】
この場合，緊張力の反力を受けた支圧部材４は，硬い基礎地盤３との間の地層に対して支圧力を作用させ当該斜面を安定化するが，この支圧部材４による支圧力は，単に支圧部材４の直下のみに作用するのでなく，当該支圧部材４から概ね円錐状に広がる領域に分散するので，当該支圧部材４の配置間隔を適切に設定することで，斜面全体の安定化を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の斜面安定化工法を，表層面の軟らかい自然斜面に適用させると，支圧力の分散が小さく，斜面安定効果が小さくなる。そのため，支圧部材４の底面積を広くしまた多数の支圧部材４を密に配置すれば当然斜面安定効果は高まるが，それでは，自然斜面上の樹木を伐採して，施工を行うことになるため，自然環境の破壊につながりかねない。したがって，個々の支圧部材４における支圧効果（支圧力により地層を拘束する効果）を向上させて，極力効率のよい斜面の安定化を行えることが望ましい。さらに，支圧部材設置にあたっては，自然斜面を掘削する等のことは避け，また，表層部分が柔らかい自然斜面の特徴を生かせることが望ましい。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので，個々の支圧部材における支圧効果を向上させるとともに，斜面の掘削を避けることができ，また，自然斜面の特徴を有効に生かすことができて，自然斜面の環境保全に好ましい自然斜面安定化工法，およびこの工法に用いる支圧部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の自然斜面安定化工法は，自然斜面において引っ張り部材を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤に定着し，前記引っ張り部材の地上突出部に支圧部材を配置し，前記引っ張り部材に与えた緊張力の反力を受ける前記支圧部材で地表を押圧して当該自然斜面の安定化を図る自然斜面安定化工法において，
前記支圧部材の下面側に，中心部に雌ねじ部を一体に設けた下向きの錐体状部材を配置し，前記引っ張り部材の上端近傍にねじを形成し，前記錐体状部材の雌ねじ部を前記引っ張り部材のねじ部に螺合させ，錐体状部材を回転させた時のねじ推力でこの錐体状部材を地表から押し込んで地中に埋没させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の自然斜面安定化工法は，自然斜面において引っ張り部材を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤に定着し，前記引っ張り部材の地上突出部に支圧部材を配置し，前記引っ張り部材に与えた緊張力の反力を受ける前記支圧部材で地表を押圧して当該自然斜面の安定化を図る自然斜面安定化工法において，
前記支圧部材の下面側に，外周表面が凹面状をなす下向きの錐体状部材を配置し，この錐体状部材を地表から押し込んで地中に埋没させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は，請求項１又は２の自然斜面安定化工法において，前記錐体状部材を支圧部材の一部として一体に設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の自然斜面安定化工法は，請求項１〜３記載の自然斜面安定化工法を自然斜面の多数箇所において施工した後，支圧部材相互間をワイヤロープで緊張連結することを特徴とする。
【００１２】
請求項５は，請求項３記載の自然斜面安定化工法に用いる支圧部材であって，底板の中央にあけた穴に，引っ張り部材挿通穴を中心にあけた鋼製の中空錐体を挿通させその中間高さ位置の外周を穴周縁に接触させかつ溶接固定し，前記底板と中空錐体の底板より上部の外面との間に補強用リブを溶接固定したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を図１〜図８に示した一実施例を参照して説明する。図１（イ）〜（ハ）は本発明の自然斜面安定化工法の実施例を示すもので，先ず，図１（イ）のように，自然斜面１１においてアンカーロッド等の引っ張り部材１２を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤１３に定着する。次いで，図１（ロ）に示すように，前記引っ張り部材１２の上部に下向きの錐体状部材１５を配置し，この錐体状部材１５を地表から何らかの手段で押し込み，図示のように地中に埋没させる。次いで，図１（ハ）に示すように，前記引っ張り部材１２の地上突出部に支圧部材１４を配置し，引っ張り部材１２に緊張力を与えて，その緊張力の反力を受ける前記支圧部材１４およびその下面の錐体状部材１５に，硬い基礎地盤１３との間の地層に対する支圧力を作用させ，その支圧効果で当該自然斜面１１を安定化する。
【００１４】
上述の作業を自然斜面の多数箇所において行った後，図９に示すように，支圧部材１４相互間をワイヤロープ１７で緊張連結する。これにより，各支圧部材１４による支圧効果が増大する。
【００１５】
上記の自然斜面安定化工法において，錐体状部材１５は地表から押し込んで埋め込むものであるから，錐体状部材１５の埋設によって支圧部材１４の下部に圧力球根（締め固められた土塊）が形成され，この圧力球根により支圧力の地層内への伝達が有効に行われ，当該支圧部材１４における支圧効果が増大する。また，支圧部材の平坦な底面のみが地層に接触する従来工法と比較して，全体として地層との接触面積が広くなるという点でも支圧効果が増大する。
また，錐体状部材１５は，支圧部材の単に平坦な底面のみで地表を押圧する従来工法と比較すると，錐体状部材１５による圧力の作用方向が矢印のように角度を持つことになり，支圧力が広く分散するので，この点でも，当該支圧部材１４における支圧効果が増大する。
上記のように，個々の支圧部材１４における支圧効果が増大するので，従来工法による場合と比較して，配置する支圧部材１４の間隔を若干でも広げることが可能となり，あるいは支圧部材１４の底面積を若干でも小さくすることが可能となり，自然斜面を保全する上で良好である。
【００１６】
また，錐体状部材１５は地表から押し込んで地中に埋め込むものであり，地表を掘削しないから，この点でも自然斜面の保全にとって良好である。すなわち，自然斜面の表面土層は通常，落葉落枝やその腐敗物の堆積した軟らかい土壌であり，かつ栄養分も豊富であり，根系が発達している。このため，雨水の浸透能が高く，表面土砂の貯留能も高いので，斜面の表層崩壊防止のために有効であり，かつ洪水調整，渇水緩和等の面でも有効である。このような自然斜面を若干でも掘削することは，自然斜面の栄養分を流出させ，根系を破壊することになり，上記の雨水の浸透能や表面土砂の貯留能を損なうとともに，生態系をも損なう。しかし，上述の通り，本発明の工法では掘削をしないので，このような問題は生じず，自然斜面の保全の観点から特に好ましい。
また，この支圧部材１４が，後述の図２〜図４等で詳細に述べるような底板上に補強用リブを持つものである場合，錐体状部材１５とともに支圧部材１４の底板近傍も埋没させると，地表面の露出部分が少なくなり，自然斜面として好ましい。この場合でも，前記補強用リブ・連結したワイヤロープ等が地表に露出して，降雨等によって侵食される自然斜面表面の土砂の移動を止めることができる。図１（ハ）で１６は堆積土砂を示す。
【００１７】
上述の自然斜面安定化工法のさらに具体的な実施例を図２，図３，図４に示す。この実施例における引っ張り部材１２は上部にねじ部１２ａを形成したアンカーロッドである。
また，支圧部材２４は，鋼板製であり，中心部に引っ張り部材挿通穴２１ａを持つ四角形の底板２１と，この底板２１の前記引っ張り部材挿通穴２１ａに合わせて底板２１に垂直に溶接固定した筒体２２と，この筒体２２の外周と前記底板２１上面との間で両者に垂直に溶接固定した補強用リブ２３とを備えた構造である。補強用リブ２３には，支圧部材２４相互間を連結するワイヤロープ１７を通す切り欠き２３ａをあけている。
また，錐体状部材２５は，図４（イ），（ロ）にも示すように，その本体部分は所定形状の鋼板を中空円錐状に成形し溶接接合した中空円錐体，あるいは鋳鉄製等の中空円錐体であり，その中心部（頂点側部分）に引っ張り部材挿通穴２５ａを設け，その近傍に垂直に溶接固定した丸パイプ２５ｂの上端部に雌ねじ部材２５ｃを溶接固定し，かつこの雌ねじ部材２５ｃに回転操作のための工具引っ掛け穴２５ｄをあけた構造である。また，この錐体状部材２５は，地中に押し込み易いように，円錐面角度を例えば６０°程度などの鋭角にし，また，先端切り口の外径を極力小さくしている（図示例では引っ張り部材１２の外径より若干大きい程度）。
【００１８】
上記図２〜図４の実施例では，地中に貫入した引っ張り部材１２の上部に錐体状部材２５の引っ張り部材挿通穴２５ａを通し，上部のねじ部１２ａに雌ねじ部材２５ｃを螺合させ，工具引っ掛け穴２５ｄに工具を差し込み，この工具を回し錐体状部材２５を回して下方に移動させ，そのねじ推力で地中に埋め込む。次いで，支圧部材２４を引っ張り部材１２の地上突出部に配置し，座金２６を介在させてナット２７を引っ張り部材１２の上端部のねじ部１２ａに螺合させ，このナット２７をさらに締め付けて引っ張り部材１２に緊張力を与え，その反力を受ける支圧部材２４の底面で直接あるいは錐体状部材２５を介して地層に対する支圧力を作用させる。
【００１９】
図５に錐体状部材の他の実施例を示す。この錐体状部材２５’は，引っ張り部材１２に螺合させる雌ねじ部材２５’ｃを，中空円錐体の内面の引っ張り部材挿入穴の近傍に直接溶接固定したものである。この場合は，錐体状部材２５’を回転操作する手段を別途設ける。
【００２０】
上述の各錐体状部材２５，２５’は，引っ張り部材１２のねじ部１２ａに螺合する雌ねじ部材２５ｃ，２５’ｃを持つ構造であるが，錐体状部材としてこのような雌ねじ部材を持たない単なる中空円錐体とすることもできる。
この場合，その単なる中空円錐体である錐体状部材を地中に押し込む手段としては，単に錐体状部材を上から打撃して地中に埋め込むことも可能である。また，支圧部材２４のナット２７を回して引っ張り部材１２に緊張力を与える際に，その緊張力で錐体状部材を地中に埋め込むことも可能である。
【００２１】
また，前記のように錐体状部材を雌ねじ部材を持たない単なる中空円錐体とする場合，これを図３の支圧部材２４の底板２１の下面に一体に溶接固定して，錐体状部材付きの支圧部材とすることも可能である。
この場合は，錐体状部材付きの支圧部材における錐体状部材部分を地中に埋め込むに際して，ナット２７を回して引っ張り部材１２に緊張力を与える際に，その緊張力で錐体状部材部分を埋め込むとよい。
【００２２】
図６に本発明のさらに他の実施例を示す。この実施例は，錐体状部材を支圧部材に一体化した錐体状部材付きの支圧部材とする場合であり，この支圧部材３４は，底板３１の中央にあけた穴３１ａに，鋼板製の中空円錐体３２を挿通させその中間高さ位置の外周を穴３１ａの周縁に接触させかつ溶接固定し，前記底板３１と中空円錐体３２の外面との間に補強用リブ３３を溶接固定した構造である。図示例の底板３１は概ね三角形の角部を切り欠いた形状である。
この場合は，中空円錐体３２の上端面に置いた図示略の座金プレートから突出させた引っ張り部材１２のねじ部１２ａにナットを螺合させて引っ張り部材１２に緊張力を与える際に，中空円錐体３２の底板３１より下方部分すなわち錐体状部材部分を地中に埋め込むとよい。
【００２３】
図７に錐体状部材についてのさらに他の実施例を示す。この錐体状部材４５は中空円錐体の外周表面を凹面状にしたものである。この錐体状部材４５は，支圧部材４４と別体でも一体でもよい。
この実施例の錐体状部材４５によれば，円錐状の外周面が凹面とされているので，地層と接触する面積がさらに広くなるので，支圧部材４４による支圧効果が一層増大する。
【００２４】
上述の各実施例では，錐体状部材として円錐状のものについて述べたが，図８に示すように，四角錐状の錐体状部材５５でもよい。さらには，幾何学的に明瞭な錐体である必要はなく，要するに，下側が次第にすぼまる外周面を持つものであればよい。また，錐体状部材は，引っ張り部材１２を通す穴があいていれば，中空である必要はない。
【００２５】
また，引っ張り部材としては作業性等からロッド（アンカーロッドないしロックボルト）が適切であるが，ワイヤロープ等を用いることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば，支圧部材の下面側に下向きに錐体状部材を配置し，この錐体状部材を地表から押し込んで地中に埋没させるようにしたので，次のような種々の効果を奏する。▲１▼錐体状部材の埋設によって支圧部材の下部に圧力球根が形成されて，支圧力の地層内への伝達が有効に行われ，当該支圧部材における支圧効果が増大する。▲２▼支圧部材および錐体状部材の全体として地層との接触面積が広くなるという点でも支圧効果が増大する。▲３▼錐体状部材による圧力の作用方向が角度を持つことになり，支圧力が広く分散するので，この点でも，当該支圧部材における支圧効果が増大する。▲４▼個々の支圧部材における支圧効果が増大するので，従来工法による場合と比較して，配置する支圧部材の間隔を若干でも広げることが可能となり，あるいは支圧部材の底面積を若干でも小さくすることが可能となり，自然斜面を保全する上で良好である。▲５▼錐体状部材は地表から押し込んで地中に埋め込むものであり，地表を掘削しないから，自然斜面の栄養分を流出させたり，自然斜面の根系あるいは生態系を破壊したり，雨水の浸透能や表面土砂の貯留能を損なう等の問題は発生せず，自然斜面の保全にとって良好である。
【００２７】
また，錐体状部材に設けた雌ねじ部材を引っ張り部材のねじ部に螺合させ，錐体状部材を回転させた時のそのねじ推力で錐体状部材を地中に埋没させるので，錐体状部材を埋没させる作業が簡略化される。
【００２９】
請求項２によれば，錐体状部材の外周表面が凹面状をなしているので，その支圧部材における支圧効果が増大する。
【００３０】
請求項３あるいは請求項５によれば，錐体状部材が支圧部材と一体化されているので，作業および取り扱いが簡略化される。
【００３１】
請求項４によれば，複数の支圧部材相互間をワイヤロープで緊張連結するので，各支圧部材による支圧効果が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の自然斜面安定化工法を（イ），（ロ），（ハ）の工程順に示した図である。
【図２】上記自然斜面安定化工法に用いた支圧部材の平面図である。
【図３】図１（ハ）の要部拡大図である。
【図４】本発明の自然斜面安定化工法に用いる錐体状部材についての他の実施例を示すもので，（イ）は錐体状部材の平面図，（ロ）は同断面図である。
【図５】本発明の自然斜面安定化工法に用いる錐体状部材についてのさらに他の実施例を示すもので，錐体状部材の断面図である。
【図６】本発明の自然斜面安定化工法に用いる支圧部材についてのさらに他の実施例を示すもので，（イ）は平面図，（ロ）は断面図である。
【図７】本発明の自然斜面安定化工法に用いる支圧部材についてのさらに他の実施例を示す正面図である。
【図８】本発明の自然斜面安定化工法に用いる錐体状部材についてのさらに他の実施例を示す斜視図である。
【図９】上記の自然斜面安定化工法を施工した自然斜面の平面図である。
【図１０】従来の自然斜面安定化工法を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 自然斜面
１２ 引っ張り部材
１２ａ ねじ部
１４，２４，３４，４４ 支圧部材
１５，２５，３５，４５ 錐体状部材
１７ ワイヤロープ
２１，３１ 底板
２１ａ 引っ張り部材挿通穴
２２ 筒体
２３，３３ 補強用リブ
２５ａ 引っ張り部材挿通穴
２５ｂ 丸パイプ
２５ｃ，２５’ｃ 雌ねじ部材（雌ねじ部）
３１ａ 穴
３２ 中空円錐体

Claims (5)

1. 自然斜面において引っ張り部材を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤に定着し，前記引っ張り部材の地上突出部に支圧部材を配置し，前記引っ張り部材に与えた緊張力の反力を受ける前記支圧部材で地表を押圧して当該自然斜面の安定化を図る自然斜面安定化工法において，
   前記支圧部材の下面側に，中心部に雌ねじ部を一体に設けた下向きの錐体状部材を配置し，前記引っ張り部材の上端近傍にねじを形成し，前記錐体状部材の雌ねじ部を前記引っ張り部材のねじ部に螺合させ，錐体状部材を回転させた時のねじ推力でこの錐体状部材を地表から押し込んで地中に埋没させることを特徴とする自然斜面安定化工法。
2. 自然斜面において引っ張り部材を地中に貫入するとともにその先端部を硬い基礎地盤に定着し，前記引っ張り部材の地上突出部に支圧部材を配置し，前記引っ張り部材に与えた緊張力の反力を受ける前記支圧部材で地表を押圧して当該自然斜面の安定化を図る自然斜面安定化工法において，
   前記支圧部材の下面側に，外周表面が凹面状をなす下向きの錐体状部材を配置し，この錐体状部材を地表から押し込んで地中に埋没させることを特徴とする自然斜面安定化工法。
3. 前記錐体状部材を支圧部材の一部として一体に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の自然斜面安定化工法。
4. 請求項１〜３記載の自然斜面安定化工法を自然斜面の多数箇所において施工した後，支圧部材相互間をワイヤロープで緊張連結することを特徴とする請求項１〜３記載の自然斜面安定化工法。
5. 請求項３記載の自然斜面安定化工法に用いる支圧部材であって，
   底板の中央にあけた穴に，引っ張り部材挿通穴を中心にあけた鋼製の中空錐体を挿通させその中間高さ位置の外周を穴周縁に接触させかつ溶接固定し，前記底板と中空錐体の底板より上部の外面との間に補強用リブを溶接固定したことを特徴とする支圧部材。

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