JP3922422B2 - 斜面安定化工法および斜面安定化構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンカー頭部に取り付けた支圧板による地盤支持力、アンカー頭部間を連結するロープによるアンカー引き留め効果等を利用する斜面安定化工法、およびこの工法を採用した斜面安定化構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の斜面安定化工法は、斜面に複数のアンカーを分布して設置し、各アンカー頭部に支圧板を取り付け、この支圧板をアンカーに反力による引張り力が作用するように強制沈下させ、さらにアンカー頭部間をロープで連結するものであり、樹木を伐採することなく斜面の安定化を図ることができるので、自然斜面の安定化工法として注目されている。この斜面安定化工法において、アンカー間を連結するロープは、土塊の移動に対してアンカーに引き留め力を作用させるアンカー引き留め効果を奏して、斜面の安定化に寄与する。
この種の従来の工法では、分布して設置したアンカーの頭部間を連結するロープの連結態様として、例えば隣接または近接する３本のアンカー間を三角形状に連結したり、隣接または近接する４本のアンカー間を四角形状に連結する等、隣接または近接する複数本のアンカー間を輪状に連結するのが一般的である（特願平１１−２２３３２０号等参照）。
【０００３】
なお、ロープを縦横に通して格子状に配置する態様でアンカー間を連結するロープ連結態様の工法も行われているが（特開平１０−８８５７７号参照）、この従来の工法では、手順として、まず、縦ロープと横ロープとを縦横に通して格子状に配置し、その後にアンカーを設置（打設あるいは穴をあけて挿入）し、次いで支圧板をアンカーに取り付け、強制沈下させ、次いで縦ロープおよび横ロープを支圧板に取り付ける手順を採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近接する複数のアンカー間をロープで輪状に連結するロープ連結態様の従来工法は、土塊移動が発生した時に、ロープのアンカー引き留め効果による斜面全体への波及が徐々に行われる点で好ましいが、近接する複数のアンカー間をロープで輪状に連結する作業の作業性は必ずしも能率的でない。
【０００５】
また、予め縦ロープと横ロープとを縦横に通して格子状に配置した後にアンカーを設置する工法（特開平１０−８８５７７号）では、アンカーの設置位置が、予め配置された格子状のロープに対して正確でなければならず、自然斜面のように樹木等があり凹凸の多い斜面での施工は必ずしも簡単でない。
【０００６】
本発明は、上記従来の欠点を解消するためになされたもので、作業性の良好な斜面安定化工法を提供することを目的とし、また、その工法を採用する際の斜面安定効果の向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【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斜面安定化工法は、斜面の上部から下部に向かって複数本の主ロープを斜面横方向に間隔をあけて配置し、次いで前記主ロープに沿う適宜の間隔でアンカーを設置し、次いで前記アンカーの頭部に支圧板を取り付けかつアンカー頭部または支圧板に主ロープを連結した後に、前記支圧板をアンカーに地盤支持力が作用するようにして強制沈下させ、次いで斜め方向または横方向に並ぶアンカーの頭部間を補助ロープで連結することを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１記載の斜面安定化工法におけるアンカーの配列を、斜面横方向に隣接するアンカーどうしが上下にずれた千鳥配列とするとともに、斜めに隣接するアンカーの頭部間を補助ロープで連結したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１記載の斜面安定化工法において、設置したアンカーに支圧板を取り付ける前に、アンカーの地表直下の外周に短い筒状体を被せ、次いで、この筒状体に直接または連結部材を介して主ロープを連結することを特徴とする。
【００１０】
請求項４は、請求項３記載の斜面安定化工法における連結部材が、アンカーの外周への取り付け部と、この取り付け部に一体に設けた、直線状に伸びる主ロープを把持する把持部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項１記載の斜面安定化構造において、補助ロープで形成される各網目部分にそれぞれネットを配置し、当該ネットの縁部を補助ロープに取り付けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の斜面安定化工法の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の斜面安定化工法を施工した斜面の要部の模式的な平面図、図２は図１における拡大したＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。図４は図２のＣ−Ｃ断面図、図５は図１における斜め方向に隣接する２つのアンカーの頭部間を補助ロープで連結した態様を説明する拡大図である。
【００１３】
まず、斜面１の上部（図１で上方）から下部に向かって複数本の主ロープ２を斜面横方向（図１で左右方向）に間隔をあけて配置する。次いで、前記主ロープ２に沿う上下方向の適宜の間隔でアンカー３を設置する。実施形態のアンカー３は、ねじを形成したいわゆるロックボルトである。
次いで、アンカー３の地表直下の外周に、上端に鍔５ａを持つ短い筒状体５を被せた後、アンカー３の頭部に支圧板４を取り付ける。
前記筒状体５には、主ロープ２を連結するための連結部材７を取り付けている。この連結部材７は、筒状体５への取り付け部８と、この取り付け部８と一体に設けた、直線状に伸びる主ロープ２を把持する把持部９とからなる。前記取り付け部８は、一対のバンド８ａで筒状体５の外周を抱きボルト８ｂを締め付けることで、筒状体５に固定される。前記把持部９は、筒部内に通した主ロープ２を例えばセットボルト９ａにより把持する。なお、この把持部９は、詳細構造は省略したが、開閉可能な蓋部を持つ中空二つ割り構造等として、主ロープ２を側方から内部に挿通させるようにするとよい。主ロープ２を把持する手段は、その他種々の構造を採用できる。
【００１４】
次いで、支圧板４をアンカー３の頭部に被せ、筒状体５の鍔５ａの上に乗せる。次いで、ワッシャ１１を介在させてナット１２をアンカー３のねじ部に螺合させ、締め付ける。これにより、支圧板４はアンカー３に反力として引張り力を発生させながら（すなわち、地盤支持力を作用させながら）、沈下する。この時、支圧板４は筒状体５に取り付けられている主ロープ２も沈下させるので、主ロープ２に、単なる水平方向の張力だけでなく、鉛直方向の張力も作用させ、主ロープ２が地面を押し付けて地盤を押える地盤押さえ効果を増大させ、斜面安定化に寄与する。なお、図２は支圧板４が沈下した状態を示す。
【００１５】
斜面全体の各アンカー３について支圧板４をセットし、それぞれ支圧板４を強制沈下させた後、図５に詳細を拡大して示すように、斜面全体のアンカー３について、斜め方向に隣接する２つのアンカー３の頭部間を補助ロープ１３で連結する。この実施形態では、両端に輪環を形成した補助ロープ１３を用いて、隣接する２本のアンカー３間ごとに１本の補助ロープ１３で連結している。
補助ロープ１３は、主ロープ２のアンカー３に対する引き留め効果と同様に、アンカー３に対して引き留め効果を奏するが、斜め方向に隣接するアンカー３どうしを連結しているので、斜め方向に力を伝え、土塊移動を防ぐ力を分散させる作用をして、斜面安定化に寄与する。
なお、１つのアンカー３において支圧板４を強制沈下させ、隣接するアンカー３に補助ロープ１３で連結する作業を、順次、斜面全体のアンカー３について繰り返す手順でもよいし、斜面全体のアンカー３について補助ロープ１３の連結を行った後に、各アンカー３の支圧板４を強制沈下させる手順でもよい。
【００１６】
次いで、アンカー３の頭部にキャップ１４を被せ、ボルト１５を、キャップ１４の上面にあけた穴１４ａの上からアンカー３の上端面にあけたねじ穴３ｂにねじ込んで、キャップ１４を支圧板４上に固定する。
【００１７】
上記のように、予め複数本の主ロープ２だけを縦に配置し、この主ロープ２に沿って所定間隔でアンカー３を設置するので、アンカー３の設置位置について精度をあまり要求されず、アンカー３の位置出しがきわめて容易になり、作業能率が向上する。
【００１８】
図６に請求項５の実施形態を示す。この実施形態は、隣接する互いに平行な２本の補助ロープ１３間に菱形状のネット２２の両縁部を取り付けたものである。
このネット２２は、施工後、地表を押える地盤押さえ効果を奏し、斜面安定化に寄与する。
【００１９】
図７に本発明のさらに他の実施形態を示し、図８にその作用を要部拡大図で示す。この実施形態は、斜面の、崩壊の恐れのある範囲よりさらに上部に杭２４を設置し、この杭２４と斜面１の最上部のアンカー３とを、中間に、例えばバネ等による緩衝装置２５を介在させた縦ロープ２６で連結したものである。杭２４に連結されたこの縦ロープ２６は、最上部のアンカー３に対する引き留め効果を奏して、斜面安定化に寄与する。
前記緩衝装置２５は、図１７に示すように、縦ロープ２６の中間に介在するコイルバネ（弾性部材）１８と、このコイルバネ１８の両端に取り付けられたストッパピン１９と、各ストッパピン１９を収容し各ストッパピン１９の移動範囲を規制する規制溝２０ａを持つ伸長制限プレート２０とからなる構造である。縦ロープ２６に張力が作用した時、まずコイルバネ１８が伸び、両ストッパピン１９がそれぞれ規制溝２０ａの端部に当たった後、縦ロープ２６に全張力が作用する。
【００２０】
土塊移動量が小さい場合は、アンカー３、支圧板４、主ロープ２が一体となって抵抗しており、この時、主ロープ２に作用する力はロープの強度特性により、斜面上方に向かって徐々に小さくなる。したがって、土塊移動が小さい場合には、まだ、緩衝装置２５および杭２４まで負荷はかかっていない（アンカー３を設置した範囲で十分抵抗している）。
しかし、土塊移動が大きい場合、あるいは、土塊移動がアンカー３を設置した範囲の上部で発生し、アンカー３の変位が小さい段階で主ロープ２に過大な力が作用する場合では、緩衝装置２５がないと、主ロープ２が破断する恐れがあり、引き止めていた土砂が一気に移動する恐れがある。
ところが、上記のように緩衝装置２５を介在させると、土塊の移動が大きくなったとしても、緩衝装置２５により主ロープ２にかかる負荷が緩和でき、主ロープ２の破断の恐れをなくし、破断により一気に斜面崩壊が始まる危険性を防止できる。
【００２１】
なお、斜面上に設置する杭は径が大きいほど有効であるが、樹木を残して施工することが困難なので、図１０に示すように、羽根２４’ａを持つ杭２４’を用いて、受動抵抗を確保できるようにしてもよい。
【００２２】
なお、上記の実施形態では、アンカー３を千鳥に配列しており、斜め方向の補助ロープ１３で斜め方向に隣接するアンカー３間を１３で連結しいるが、隣接するアンカー３どうしが横方向に並ぶ格子状配列とする場合にも、本発明を適用できる。この場合は、補助ロープ１３は横方向に並ぶアンカー３どうしを連結する。
また、実施形態では１本の補助ロープ１３は２本のアンカー３間を連結するだけであるが、さらに長い補助ロープを用いて、１本の補助ロープが直線的に並ぶ３本以上のアンカー３間を連結する構成としてもよい。
また、本発明における主ロープ、補助ロープ、縦ロープは、材質としてワイヤロープ、合成樹脂製ロープ、動植物製ロープ等、任意のものを使用でき、またその断面形状も、円形に限らず帯状その他のものでもよい。要するに、柔軟性ないし可撓性をもつ長尺材料であればよい。
【００２３】
実施形態では主ロープ２を、アンカー３の地表直下の外周に被せた筒状体５に連結部材７を介して取り付けたが、筒状体５に直接取り付けてもよいし、また、アンカー３に直接取り付けてもよい。また、アンカー３の支圧板４より上の部分に取り付けてもよい。さらに、支圧板４に取り付けてもよい。
また、補助ロープ１３を端部の輪環でアンカー３に取り付ける場合に限らず、他の手段でアンカー３に取り付けてもよいし、また、支圧板４に取り付けることもでき、さらに、支圧板４の下方位置でアンカー３に取り付けることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の斜面安定化工法によれば、主ロープを斜面に縦に配置した段階で、主ロープに沿ってアンカーを設置するので、アンカーの設置位置について精度をあまり要求されず、アンカーの位置出しがきわめて容易になり、作業能率が向上する。
【００２５】
請求項２によれば、補助ロープが斜め方向り隣接するアンカー間を連結するので、横方向に隣接するアンカー間を連結する場合と比べて、アンカーに対する引き留め効果が有効に作用する。
【００２６】
請求項３によれば、支圧板より下位の筒状体に主ロープを取り付けるので、主ロープに下向きの張力を与えることができ、主ロープによる地盤押さえ効果が向上する。
【００２７】
請求項４によれば、斜面の上部から下部に引いた主ロープをそのまま（すなわち直線状のまま）アンカーに取り付けることができ、主ロープのアンカーへの取り付けが容易であり、施工性が向上する。
【００２８】
請求項５によれば、２本の補助ロープがネット両縁部を支持する支持部材を兼ねるので、ネットによる地盤押さえ効果を簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の斜面安定化工法を施工した斜面の要部の模式的な平面図である。
【図２】図１における拡大したＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１における、斜め方向に隣接する２つのアンカーの頭部間を補助ロープで連結する態様を説明する拡大図である。
【図６】請求項５の実施形態を示すもので、隣接する４つのアンカーを連結した４つの補助ロープで囲まれた菱形形状部分にネットを張った態様を示す平面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態の斜面安定化構造の模式的な断面図である。
【図８】図７の斜面安定化構造における緩衝装置の作用を説明する要部拡大図である。
【図９】図７における緩衝装置の具体例を示すもので、緩衝装置近傍の平面図である。
【図１０】図７における杭の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 斜面
２ 主ロープ
３ アンカー
３ｂ ねじ穴
４ 支圧板
４ａ 穴
５ 筒状体
５ａ 鍔部
７ 連結部材
８ 取り付け部
８ａ バンド
８ｂ ボルト
９ 把持部
９ａ セットボルト
１１ ワッシャ
１２ ナット
１３ 補助ロープ
１４ キャップ
１４ａ 穴
１５ ボルト
１８ コイルバネ（弾性部材）
１９ ストッパピン
２０ 伸長制限プレート
２０ａ 規制溝
２２ ネット
２４、２４' 杭
２４'ａ 羽根
２５ 緩衝装置
２６ 縦ロープ

Claims (5)

1. 斜面の上部から下部に向かって複数本の主ロープを斜面横方向に間隔をあけて配置し、次いで前記主ロープに沿う適宜の間隔でアンカーを設置し、その後、前記アンカーの頭部に支圧板を取り付ける作業、アンカー頭部または支圧板に前記主ロープを連結する作業、前記支圧板をアンカーに地盤支持力が作用するようにして強制沈下させる作業、および、斜め方向または横方向に並ぶアンカーの頭部間を補助ロープで連結する作業を行うことを特徴とする斜面安定化工法。
2. 前記アンカーの配列を、斜面横方向に隣接するアンカーどうしが上下にずれた千鳥配列とするとともに、斜めに隣接するアンカーの頭部間を補助ロープで連結したことを特徴とする請求項１記載の斜面安定化工法。
3. 請求項１の斜面安定化工法により施工した斜面安定化構造であって、
   設置したアンカーに支圧板を取り付ける前に、アンカーの地表直下の外周に短い筒状体を被せ、次いで、この筒状体に直接または連結部材を介して主ロープを連結したことを特徴とする斜面安定化構造。
4. 前記連結部材は、アンカーの外周への取り付け部と、この取り付け部に一体に設けた、直線状に伸びる主ロープを把持する把持部とを備えたことを特徴とする請求項３記載の斜面安定化構造。
5. 請求項１の斜面安定化工法により施工した斜面安定化構造であって、
   補助ロープで形成される各網目部分にそれぞれネットを配置し、当該ネットの縁部を補助ロープに取り付けたことを特徴とする斜面安定化構造。

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