JP3961520B2 - 補強土構造物 - Google Patents

Description

本願発明は鉄筋グリッドを壁面材とする補強土構造物に関し、特に壁面材と補強材などの各部材が軽量で、可とう性にすぐれ、壁面材の組立てや補強材の敷設を簡単に行うことができて施工性にすぐれている。

従来、河川などに面する築堤や道路などに面する土留め擁壁などとして構築される補強土構造物として、ＰＣ板やＵ字型金属板などの壁面材を盛り土層の法面保護材として設置し、かつ鋼材やジオテキスタイル等を盛土の沈下や移動等を防止する盛土補強材をとして設置して構築された補強土構造物が知られている。また近年、土木構造物に対する景観保全の立場からこれらの緑化が望まれている。
特開平０７−１１３２３４号公報

壁面材としてＰＣ板を使用したものは、ＰＣ板が非常に重く施工性がきわめて悪いという課題があった。また、ジオテキスタイルは軟らかく伸びやすいため変形が大きく、しかも自立力がないため変形の少ない補強土構造物の構築はほぼ不可能で、時には崩壊する危険性があった。

特に自立力のないジオテキスタイルには施工性の問題があり、法面表層部を特定の形状に保つことが困難であるのみならず、土のうを巻き込んでネットの端部を盛り土内に固定するというような従来の方法では労力を多く必要とし、施工の省力化、機械化が不可能であった。

また当出願人の研究によれば、土のうを用いたジオテキスタイルの補強土擁壁が変形し易いのは、ジオテキスタイルが伸びることのみにあるのではなく、土のうが変形しやすいため、土のう背部の土がゆるみこの結果全体の変形が生ずることにもある。

さらに、金属製メッシュを法面保護材として用いる方法も提案されているが、従来のものは、例えばエキスパンドメタルの端部に板状部材を溶接し、この板状部材をボルトで連結して構築するものであるため、構造が非常に複雑であり、また現場におけるボルト締めが不充分だと、土圧で破壊しやすく、作業管理がむずかい等の課題があった。また、盛土を行うにしたがって、壁面が変形し、この変形の調整ができないという課題があった。

さらに、エキスパンドメタルは荷重が作用する方向に対して引張材が斜めに位置するように網目が形成されているため、転圧荷重や土圧に対して変位し易いという課題があった。従って、エキスパンドメタルとジオテキスタイルを組み合わせても、共に変形が大きいため、作業性も悪く盛土による変形が大きいという課題もあった。

本願発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に盛土層の壁面材と盛土補強材などの各部材が軽量でかつ可とう性にすぐれ、壁面材の組立てや補強材の敷設を簡単に行うことができて施工性にすぐれ、かつ盛り土層をきわめて安定的に保持することのできる補強土構造物を提供することを目的とする。

請求項１記載の補強土構造物は、盛土層の法面上に鉄筋グリッドからなる複数の壁面材を積層し、前記盛土層内に鋼棒からなる複数の盛土補強材を埋設してなる補強土構造物において、前記壁面材は法面勾配方向に延在された壁面部と盛土層内方に延在された脚部とから側面視ほぼＬ字状に形成され、当該壁面材の壁面部と脚部との間に複数の斜め補強材が設置され、前記盛土補強材の壁面材側の端部に定着金具が前記斜め補強材に係止させて横方向に隣接する複数の壁面材間に跨って設置され、当該定着金具に複数の盛土補強材の端部がロックナットによって定着されてなることを特徴とするものである。

請求項２記載の補強土構造物は、請求項１記載の補強土構造物において、
盛土層内に鉄筋グリッドまたはジオテキスタイルからなる複数の盛土補強材が複数層に埋設されてなることを特徴するものである。

請求項３記載の補強土構造物は、請求項１または２記載の補強土構造物において、鋼棒からなる盛土補強材の反対側端部は地山に取り付けたアンカー梁に定着してあることを特徴とするものである。

本願発明は、盛土層の法面保護材として鉄筋グリッドから側面視Ｌ字状に形成された壁面材が用いられていることで、壁面材の高い剛性と自立性により土構造物としての安定性と施工性に非常にすぐれた補強土構造物を構築することができる。また、軽量でかつ可とう性にすぐれた壁面材の利用により、壁面材の組立てや補強材の敷設を簡単に行うことができて施工性にも非常にすぐれている。

また特に、各壁面材の脚部が盛土層の内方に所定長さに延在されているため、この脚部の存在により盛土表層部の一定厚の土が拘束されてブロック化し、一体化される。

その結果として、複数の壁面材によって保持された盛土表層部の一定範囲(例えば図１
(ａ)，(ｂ)においてイ−ロ−ハ−ニがブロック状の剛壁体をなし、また複数の盛土補強材が剛壁体Ａの転倒、滑動等を防止するためのアンカー部材をなす。

以上の構成により剛壁体はそれ自体の自重により安定性を有し、かつ殆ど変移を生じないため盛土層全体を安定させることができる。この場合の腹起し部材と基礎梁部材は壁面材の形状保持部材であり、太径鋼棒、鋼管パイプ、形鋼などを用いることができる。また、定着金具とアンカー金具には山形鋼や溝形鋼などの形鋼や帯鋼などを用いることができる。

この場合、盛土補強材を小間隔に(密に)配置することにより、盛土表層部の一定厚をより剛性の大きい剛体壁とすることができる。また、この場合の盛土補強材として特に大きな土圧が作用する部分に鉄筋グリッドを配置し、他の部分にジオテキスタイルを配置してもよい。さらに、各盛土補強材の長さも適当に変更してもよい。

本願発明に係る補強土構造物は、本願発明は、盛土層の法面保護材として鉄筋グリッドから側面視Ｌ字状に形成された壁面材が用いられていることで、その高い剛性と自立性により土構造物としての安定性と施工性に非常にすぐれた補強土構造物を構築することができる等の効果がある。

図１〜図５は、本願発明に係る補強土構造物の一例として構築された土留め擁壁を示し、図において符号１は盛土層２の法面上に法面保護材として複数層に積層され、法面２ａを保護する壁面材、３は盛土層２内に盛土補強材として複数層に埋設され、各壁面材１を盛土層２の表層部に固定するとともに盛土層２を保持するタイバーである。

また、符号４は壁面材１に取り付けられ、壁面材１を補強する斜め補強材、そして符号５は盛土層２の表層部に盛土補強材として複数層に埋設され、特に盛土層２の表層部を補強するメッシュ材である。

各壁面材１は、例えば図４(ａ)，(ｂ)に図示するように鉄筋グリッド(格子鉄筋)から形成され、かつ法面２ａの勾配方向に所定の長さに延在された壁面部１ａと壁面部１ａの下端部に盛土層２内に向かって所定の長さに突設された脚部１ｂとから側面視略Ｌ字状に形成されている。

各壁面材１の壁面部１ａと脚部１ｂの略中間部には、例えば図５(ｂ)に図示するように各縦鉄筋を内側にＵ字状に折り曲げて形成された凹部１ｃがそれぞれ突設され、また各壁面部１ａの上端部には各縦鉄筋の上端部を外側にＵ字状に折り曲げて形成された継手部１ｄが突設されている。

また、上下に隣接する壁面材１どうしは、例えば図５(ｃ)に図示するよう上側に位置する壁面材１の壁面部１ａの内側に下側に位置する壁面材１の壁面部１ａの上端部を重ね合わせるとともに、継手部１ｄを壁面部１ａの網目の外側に突出させ、かつ継手部１ｄに連結ピン６を挿入することにより連結されている。

なお、特に盛土層２が安定している場合、上下壁面材１の壁面部１ａ，１ａは単に重ね合わせ、結束線で結束するか、あるいは単に重ね合わせるだけでもよい。また、各壁面材１の壁面部１ａの内側に必要に応じて植生用の種子が植えつけられた土砂流失防止用シートまたは植生マット(図省略)を添え付けたり、あるいは盛り土層２の法面２ａに種子を直接植え付けることにより法面の緑化が図られている。さらに、各壁面材１の壁面部１ａにモルタルを吹き付けてもよい。

また、例えば図２(ａ)，(ｂ)に図示するように、上下に隣接する壁面材１を複数段おきに後退させて法面２ａを階段状に構築し、その各段部分２ｂを植栽してもよい。

こうして積層された各壁面材１の壁面部１ａの外側と脚部１ｂの下側に、腹起し部材７と基礎梁部材８がそれぞれ添え付けられている。腹起し部材７と基礎梁部材８は盛土層２の横方向に隣接する複数の壁面材１，１間に跨って連続して添え付けられ、さらに壁面部１ａの長さ(高さ)、脚部１ｂの長さに応じて複数列に添え付けられている。なお、この場合の腹起し部材７と基礎梁部材８は鉄筋などの鋼棒、鋼管パイプまたは形鋼などから形成され、かつ凹部１ｃ内に嵌め込まれている。

タイバー３は鉄筋などの鋼棒から形成され、その壁面材側の端部に定着金具９が取り付けられ、反対側の端部にアンカー金具１０が取り付けられている。この場合の定着金具９とアンカー金具１０は山形鋼などの形鋼から形成され、必要に応じてタイバー３の長手方向に所定間隔おきに複数取り付けられている。特に定着金具９は各壁面材１の脚部１ｂの上に設置され、脚部１ｂの横鉄筋、基礎梁部材８または斜め補強材４に掛止されて後方への移動が阻止されている。

また、例えば図４(ｂ)に図示するように、定着金具９とアンカー金具１０は横方向に隣接する複数の壁面材１，１間に跨って連続して設置され、一本の定着金具９とアンカー金具１０に複数のタイバー３の端部が連結されている。

さらに、定着金具９とアンカー金具１０は、タイバー３の端部に形成された雄ねじを定着金具９とアンカー金具１０に形成された貫通孔にそれぞれ貫通させ、その貫通部分にロックナット１１を螺合することにより取り付けられている。

なお、図４(ｃ)，(ｄ)は定着金具の変形例を示し、図４(ｃ)の例の場合、定着金具９は帯鋼から形成され、タイバー３の壁面材側の端部は定着金具９の上に単に溶接して連結されている。

また、図４(ｄ)の例の場合、定着金具９は帯鋼から形成され、中央にタイバー３の端部を通す貫通溝９ａが形成されている。そして、タイバー３の壁面材側の端部は貫通溝９ａに通し、その先端部にロックナット１１を螺合することにより連結されている。

また、例えば図１(ｂ)と図２(ｂ)に図示するように、既存のコンクリート擁壁１２の前面に本願発明の補強土擁壁を構築する場合、タイバー３の他端部はコンクリート擁壁１２に形成したアンカー孔１２ａにコンクリート等の固結材１３によって定着してもよい。さらに、例えば図３に図示するように、岩場などの前面に本願発明の補強土擁壁を構築する場合、タイバー３の他端部は、地山１４に取り付けたアンカー梁１５に定着してもよい。

斜め補強材４は、各壁面材１の壁面部１ａと脚部１ｂとの間に斜めに架け渡され、その上下両端部は腹起し部材７と基礎梁部材８にそれぞれ連結されている。また、斜め補強材４は腹起し部材７および基礎梁部材８の長手方向に所定間隔おきに設置されている。

なお、この場合の各斜め補強部材４は鉄筋などの鋼棒、鋼管パイプまたは形鋼、あるいはワイヤー、針金などが用いられ、特に鉄筋なとの鋼棒からなる斜め補強材の場合、その上下両端部に形成されたフック４ａ，４ａを腹起し部材７と基礎梁部材８にそれぞれ引っ掛けて壁面部１ａと脚部１ｂに連結されている。

メッシュ材５は、盛土層２の特に表層部２ａ内に複数層に埋設され、その壁面材１側の端部は壁面材１の壁面部１ａに連結されている。なお、この場合のメッシュ材５には、例えば鉄筋グリッドや金網、ジオテキスタイル等が用いられ、特に鉄筋グリッドの場合、その壁面材側の端部に形成されたフック５ａを壁面部１ａの横鉄筋に引っ掛けることにより壁面材１に連結されている。

本願発明は壁面材や盛土補強材などの各部材が軽量で可とう性にすぐれ、壁面材の組立てや補強材の敷設を簡単に行うことができて施工性にすぐれている。

(ａ)，(ｂ)は補強土擁壁の一部縦断面図である。 (ａ)，(ｂ)は補強土擁壁の一部縦断面図である。 (ａ)は補強土擁壁の一部縦断面図、(ｂ)は(ａ)におけるイ部拡大図である。 (ａ)，(ｂ)は壁面材の斜視図、(ｃ)，(ｄ)は定着金具の一部斜視図である。 (ａ)，(ｂ)，(ｃ)は壁面材の積層状態を示す一部縦断面図である。

符号の説明

１ 壁面材
２ 盛土層
３ タイバー(盛土補強材)
４ 斜め補強材
５ メッシュ材(盛土補強材)
６ 連結ピン
７ 腹起し部材
８ 基礎梁部材
９ 定着金具
１０ アンカー金具
１１ ロックナット
１２ コンクリート擁壁
１３ 固結材
１４ 地山
１５ アンカー梁

Claims (3)

1. 盛土層の法面上に鉄筋グリッドからなる複数の壁面材を積層し、前記盛土層内に鋼棒からなる複数の盛土補強材を埋設してなる補強土構造物において、前記壁面材は法面勾配方向に延在された壁面部と盛土層内方に延在された脚部とから側面視ほぼＬ字状に形成され、当該壁面材の壁面部と脚部との間に複数の斜め補強材が設置され、前記盛土補強材の壁面材側の端部に定着金具が前記斜め補強材に係止させて横方向に隣接する複数の壁面材間に跨って設置され、当該定着金具に複数の盛土補強材の端部がロックナットによって定着されてなることを特徴とする補強土構造物。
2. 盛土層内に鉄筋グリッドまたはジオテキスタイルからなる複数の盛土補強材が複数層に埋設されてなることを特徴する請求項１記載の補強土構造物。
3. 鋼棒からなる盛土補強材の反対側端部は地山に取り付けたアンカー梁に定着してあることを特徴とする請求項１または２記載の補強土構造物。

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