JP4127020B2

JP4127020B2 - 鉛直盛土工法及びこの工法に用いられる擁壁

Info

Publication number: JP4127020B2
Application number: JP2002317685A
Authority: JP
Inventors: 賀寿男市川; 邦彦浜井; 徹巳日笠山
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004150165A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛直盛土工法及びこの工法に用いられる擁壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
擁壁を用いた鉛直盛土工法の一つに、テールアルメ工法や、多数アンカー式補強土工法がある。この工法は、予め構築されたコンクリートまたは金属製擁壁の背面と地山間に鉄筋などのアンカー体を水平に配置し、これを覆った状態に盛土を施し、締固める手順を下部から順に繰返すことにより、最終的に計画断面まで仕上げる工法である。
【０００３】
また、擁壁としてコンクリート製ブロック体を用い、このブロック体の組立と背面における盛土の施工、および盛土とブロック体との間にソイルセメントなどの固化性盛土層を充填し、転圧する工程を下部から順に計画断面まで繰返すとともに、前記固化性盛土層内にブロックの背面に連結したアンカーを配置することで一体化を図った工法などが開示されている。
【０００４】
さらにその他の工法として、盛土材と、壁面材の間に短繊維及びセメントを混合した安定処理土領域を設け、壁面材とは補助アンカー、盛土材とはジオグリツドにより一体化されたものも開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの工法においても、施工高さが高くなるにつれて、補強土体や、壁面材に作用する土圧が大きくなる。この対策の一つとして、壁面材に連結する補強材を長くしたり、補強材の配置密度を増加して荷重の分散をはかる必要があった。
【０００６】
また、土圧に抗するために、壁面材の強度や剛性を高めた場合には、重量の増加につながり、運搬、設置などに際して大きな運搬用機械や、重機などを必要とするため、取扱性作業性が悪く、また重機の施工足場がクリティカルとなり、適用現場も限定されるものとなる。
【０００７】
さらには、所定の強度を確保するために、盛土材の材料が山砂などの良質材料に限定され、粘性土などのような材料を用いた場合には、全体としての安定性確保が難しいとされていた。
【０００８】
本発明は、以上の課題を解決するもので、その目的は、擁壁背面と盛土層との間の必要最小限の範囲をセメント安定処理した盛土とし、自立安定性を得られるようにし、また盛土の初期土圧に抗して擁壁の倒れ込みを防止できるようにした鉛直盛土工法及びこの工法に用いられる擁壁を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明工法は、基礎上に所定高さの鉛直擁壁を構築する工程と、擁壁背面に所定間隔をおいてセメント安定処理土からなる盛土を所定厚みに施工するとともに、前記盛土内にアンカーとなる補強材を水平に埋設し、その先端を擁壁背面に連結する工程と、前記盛土の養生後に前記盛土と擁壁背面との間に形成された隙間において補強材に設けた調整手段の調整により前記擁壁を鉛直に調整し、しかる後、セメント安定処理土からなる間詰材により、前記盛土と擁壁間を埋め戻す工程、を設計高さに至るまで繰返す鉛直盛土工法において、前記擁壁は、基礎上に所定間隔をおいて立設され、かつ盛土高さに応じて順次縦方向に連結される複数の親杭と、各親杭間に両側を差込まれて立設状態に支持され、かつ中央を前記盛土側に向けてアーチ状に湾曲膨出させた複数の壁面ボードとからなり、前記補強材の擁壁接続端を前記親杭の背面に締結することで、親杭を介して隣合う壁面ボードを自立状態に保持するものであることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、本発明工法では、擁壁の壁面に作用する土圧は、一回の盛土厚みに応じて、その隙間に充填される間詰材の固化までの期間であり、土圧の大きさは、盛土高さに関係なく、ほぼ一定である。また、擁壁の主要部を構成する壁面ボードが土圧方向に向けて膨出するアーチ状であるため、間詰材の固化するまでの期間に発生する曲げモーメントが平板に比べて、非常に小さくなる。さらに、盛土と擁壁間に間詰材を人力により埋め戻すことで壁面ボードに発生する土圧を軽減できる。
【００１１】
また、本発明工法における前記補強材は、前記補強材は、先端を前記親杭の後部側フランジに係止されるフック状部材と、このフック状部材の後端にねじ込み連結されたターンバックル等の前記調整手段と、先端を前記調整手段の後部にねじ込み連結され、かつ盛土内に埋設される所定長さの鋼材と、鋼材の後端にねじ込み連結され、かつ盛土内に埋設固定されるアンカー材とからなることにより、盛土の固化後、ターンバックルの回転調整等により、擁壁の鉛直度を容易に調整できる。
さらに、前記盛土を、前記擁壁に近い側のセメント安定処理土からなる第１の盛土と、前記擁壁から遠い側の無処理土からなる第２の盛土とにより構成してもよく、この場合、前記第１の盛土と前記第２の盛土との間にドレーン材を設け、このドレーン材の内部に集水管を埋設し、この集水管に、前記擁壁を貫通して外部に連通する排水管を接続してもよい。
【００１２】
さらに、本発明工法に用いられる擁壁では、前記壁面ボードを、繊維補強セメント板、ケイ酸カルシウム板、鋼板等の高強度かつ高靱性なものにより構成したことにより、同一強度を発現する上で肉厚が小さく、軽量化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明工法の全施工手順を示し、準備工Ｓ１、基礎工Ｓ２、壁面工・盛土工Ｓ３、および天端工Ｓ４により全工程を終了する。以下、準備工Ｓ１を除き、施工完成までを項分けして説明する。
【００１４】
［基礎工Ｓ２］
図２（ａ）〜（ｈ）は、以上の各作業手順における具体的作業例を示すものである。
まず、掘削工では、（ａ）に示すように、擁壁の設置基礎部分となる地表面をバックホウにより、擁壁全体のスパンに応じて図の紙面と直交する方向に溝状の掘削がなされる。
均しコンクリート工では、（ｂ）に示すように、形成された溝１内に、コンクリートミキサー車などにより均しコンクリート２を打設し、水平となるように均す。以上の各作業は第一日目の作業工程となる。
ベースプレート設置工では、（ｃ）に示すように、均しコンクリート２上に、後述するベースプレートを設置する。この作業は、例えば２日目の作業となる。
【００１５】
次に、型枠組立て作業、基礎コンクリート打設作業、養生、脱型作業、埋め戻し・ランマ転圧作業からなる一連の工程では、（ｄ）に示すように、骨組体の周囲に型枠３を組立て、ついで（ｅ）に示すように、コンクリートミキサー車などにより、型枠３内にコンクリートを打設する。この作業は３日目の作業であり、さらに養生の工程で４日目となり、１日おいた後、（ｆ）に示すごとく、型枠３を外すことにより、ベースプレートを一体化したコンクリート基礎４が完成する。その後は、（ｇ）に示すように、作業員などにより、溝１内の埋め戻しとランマ転圧作業がなされる。
【００１６】
次いで、親杭建込・ボード設置と、排水管設置・コンクリート打設作業がなされる。この建込、設置工程では、（ｈ）に示すごとく、まず、適宜間隔をあけて親杭５をコンクリート基礎４上に連結固定し、次いで壁面ボード６を親杭５間に落し込んで係合することによって、一段目の擁壁が構築される。なお、排水管設置・コンクリート打設作業の工程は後述する。
【００１７】
以上の基礎工Ｓ２における実際の施工時において、谷部など基礎コンクリート４の高さが水平にできない場合、図４に示すように各壁面ボード６の対と、これを支持する親杭５毎に段差を設けることが望ましい。
【００１８】
この場合のコンクリート基礎４の段差は３００mm毎の段差とすれば、例えば、壁面ボード６は図に向って右端の高さ寸法が９００mmの二段となり、中央に位置する下部側の壁面ボード６の高さが６００mm、および上段が９００mmの二段、左端は９００mmの一段とすることで、各壁面ボード６の天端をそろえることができる。
【００１９】
図５に前記コンクリート基礎４に対する親杭５の連結構造を示す。図において、コンクリート基礎４の天端には前述のベースプレート４ａが露出しており、その四隅部には４つのアンカーボルト４ｂが貫通配置され、そのＬ字型の基部を基礎４内に連結している。
【００２０】
親杭５はＨ形鋼からなるもので、その基部には前記ベースプレート４ａ上に設置される設置プレート７が溶接などによって一体化され、この設置プレート７をベースプレート４ａ上に重なるように設置し、これの四隅を貫通する各アンカーボルト４ｂの上端をナットＮで緊結することで、親杭５をコンクリート基礎４上に強固に固定することができる。
【００２１】
なお、図５において、親杭５の背面側フランジ５ｃには山形鋼からなるブラケット８が固定され、このブラケット８には補強材Ｆを構成するフックボルト９および調整手段としてのターンバックル１０が連結され、このターンバックル１０の後部には補強材Ｆの本体部分となる鋼材１１が連結されている。鋼材１１は２０００ｍｍ程度の長さを有し、その後端部は後述する盛土中に埋設されるアンカープレートに接合される。
【００２２】
図６は、前記壁面ボード６を示すものであり、このものは高靱性セメントボードからなり、湾曲面内側を外側に向け、湾曲面外側を盛土側に向けて配置することにより土圧に十分対抗できるようにしたもので、その厚みは７mm、およびスパンは８８４mmと一定であるが、高さが複数種類に分けられ、例えば、９００mm、４５０mm、３００mmの三種類があり、前述の基礎コンクリート４の段差に応じて用いられる。そして、各壁面ボード６のうち、高さ９００mmの重量は約１３kg、４５０mmで約６．５kg、３００mmで約４．４kgと、施工現場で、重機などに頼ることなく人手により運搬、設置できる範囲の重量である。壁面ボート６は、所定の方法により、前後方向および横方向の位置決めがなされる。
【００２３】
図７は、以上の連結構造において、各親杭５およびこれの間に配置される壁面ボード６を２段に配置した状態を示している。この場合における上下の親杭５の接合端には後部側フランジ５ｃ間にまたがる連結プレート１８を配置し、この連結プレート１８を複数のボルト・ナットにより各親杭５のフランジ５ｃに連結することで、上下の親杭５同士が連続して連結される。
【００２４】
［壁面工・盛土工Ｓ３］
図３（ａ）〜（ｇ）は、実際の作業形態を示すものである。まず（ａ）においては、一層目の盛土材が撒き出され、バックホウなどにより均一に敷き均される。盛土材は、セメント安定処理により設計強度を満足するセメント安定化処理土が用いられ、バックホウによる現地撹拌や別場所にある混合プラントなどにより混合され、ダンプなどで施工現場に搬送される。敷き均し施工の際には壁面ボード６の壁面から、あるいはやや離れた位置から４５°程度ののり勾配で施工され、第一層目の盛土層２０が造成される。
【００２５】
なお、この盛土層２０の後部に連続する盛土層２０’は一般的無処理土が採用されるほか、盛土層２０、２０’間には図示しないが後述の砕石やシートなどの排水材が施工される。
【００２６】
次に、（ｂ）に示すように、盛土層２０は転圧ローラにより締め固められ、所定の厚みに調整される。その後は、（ｃ）に示すように、作業員の手により、前述の補強材Ｆが第一層目の盛土層２０の表面に設置され、その先端を前述のごとく壁面ボード６側に連結する作業がなされる。
【００２７】
補強材Ｆの設置後（ｄ），（ｅ）に示すように、盛土材の撒き出しとローラ転圧によって２層目の盛土層２０が施工される。この盛土層２０の前部側は前記一層目と連続した４５°程度ののり勾配で施工され、これによって調整手段の一例としてのターンバックル１０は壁面と盛土層２０の間に露出している状態となる。以上の作業は原則１日とし、翌日まで養生固化させる。
【００２８】
施工翌日に、補強材Ｆのターンバックル１０を調整することで、壁面傾斜を鉛直に調整し、その後（ｆ）に示すように、間詰材２１を壁面と盛土層２０間に間詰し、ランマ転圧を行う。間詰材２１はセメント安定処理土であり、施工時に壁面ボード６に加わる土圧は、２層分の厚み分となるが、間詰材２１の固化後、土圧は取除かれる。
【００２９】
さらに、（ｇ）は以上の作業を２回繰返し、４層分の盛土層２０を形成し、間詰材２１で隙間を充填した後、高さが足りなくなった、親杭５および壁面ボード６を上部に継足す作業を示しており、この作業後再度（ａ）からの一連の作業が計画高さまで繰返される。
【００３０】
なお、前述のごとく盛土層２０、２０’の造成は、１日２層を原則として行うが、これ以上の施工速度で盛土を実施する場合には、間詰材２１として、強度発現の早いセメントを用いればよい。
【００３１】
［天端工Ｓ４］
盛土層２０が計画高さまで施工されたなら、天端工Ｓ４が施工される。
【００３２】
［完成状態］
図８に完成した鉛直盛土の断面を示す。なお、前述の基礎工Ｓ２における排水管設置・コンクリート打設作業では、図に示すように、有孔塩ビ管などからなる集水管２４をセメント処理土からなる盛土層２０と、無処理土からなる盛土層２０’の中間位置に配管し、この集水管２４と直交して無孔管からなる排水管２５を接続し、この排水管２５の先端を壁面ボード６の最下部を貫通させて外部に連通させる。
これに加え、壁面ボード６の内側部において排水管２５の外周にコンクリート２６を打設し、壁面ボード６に固定する。
【００３３】
また、集水管２４の配管位置、すなわち盛土層２０，２０’間に、図示のごとくドレーン材として切込み砕石２７などを充填しておくことによって、盛土層最上部から土中にしみ出した雨水は、この切込み砕石２７の層を通じて集水管に集水され、排水管２５を通じて外部に排出される。この砕石充填作業は前述の盛土層２０，２０’の施工時に行う。
なお、最上層の盛土層２０，２０’の上面にはアスファルト舗装などの最終処理を行う。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による鉛直盛土工法によれば、擁壁背面と盛土層との間の必要最小限の範囲をセメント安定処理した盛土とし、自立安定性を得られるようにし、また盛土の初期土圧に抗して擁壁の倒れ込みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明工法の全施工手順を示すフローチャートである
【図２】（ａ）〜（ｈ）は同基礎工における具体的作業内容を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は同壁面工・盛土工の具体的作業内容を示す説明図である。
【図４】コンクリート基礎と擁壁の関係を示す正面図である。
【図５】コンクリート基礎と親杭の取付けを示す側面図、正面図および断面図である。
【図６】壁面ボードの三面図である。
【図７】同親杭と壁面ボードの組立て状態を示す斜視図である。
【図８】完成した鉛直盛土の全体を示す側断面図である。
【符号の説明】
４基礎コンクリート
４ａベースプレート
５親杭
６壁面ボード
Ｆ補強材
９フック状部材
１０ターンバックル等（調整手段）
１１鋼材
２０盛土（セメント安定化処理土）
２０’盛土（無処理土）
２１間詰材

Claims

基礎上に所定高さの鉛直擁壁を構築する工程と、擁壁背面に所定間隔をおいてセメント安定処理土からなる盛土を所定厚みに施工するとともに、前記盛土内にアンカーとなる補強材を水平に埋設し、その先端を擁壁背面に連結する工程と、前記盛土の養生後に前記盛土と擁壁背面との間に形成された隙間において補強材に設けた調整手段の調整により前記擁壁を鉛直に調整し、しかる後、セメント安定処理土からなる間詰材により、前記盛土と擁壁間を埋め戻す工程、を設計高さに至るまで繰返す鉛直盛土工法において、
前記擁壁は、基礎上に所定間隔をおいて立設され、かつ盛土高さに応じて順次縦方向に連結される複数の親杭と、各親杭間に両側を差込まれて立設状態に支持され、かつ中央を前記盛土側に向けてアーチ状に湾曲膨出させた複数の壁面ボードとからなり、前記補強材の擁壁接続端を前記親杭の背面に締結することで、親杭を介して隣合う壁面ボードを自立状態に保持するものであることを特徴とする鉛直盛土工法。
前記補強材は、先端を前記親杭の後部側フランジに係止されるフック状部材と、このフック状部材の後端にねじ込み連結されたターンバックル等の前記調整手段と、先端を前記調整手段の後部にねじ込み連結され、かつ盛土内に埋設される所定長さの鋼材と、鋼材の後端にねじ込み連結され、かつ盛土内に埋設固定されるアンカー材とからなることを特徴とする請求項１に記載の鉛直盛土工法。
前記盛土を、前記擁壁に近い側のセメント安定処理土からなる第１の盛土と、前記擁壁から遠い側の無処理土からなる第２の盛土とにより構成することを特徴とする請求項１または２に記載の鉛直盛土工法。
前記第１の盛土と前記第２の盛土との間にドレーン材を設け、このドレーン材の内部に集水管を埋設し、この集水管に、前記擁壁を貫通して外部に連通する排水管を接続することを特徴とする請求項３に記載の鉛直盛土工法。
前記壁面ボードを、繊維補強セメント板、ケイ酸カルシウム板、鋼板等の高強度かつ高靱性なものにより構成したことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の鉛直盛土工法に用いられる擁壁。