JP4199634B2 - 落石防護機能を備えた擁壁及び道路形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、落石防護機能を備えた擁壁及び道路形成方法に関する。さらに詳しくは、急傾斜地において、岩盤崩落や落石等が生じ易い危険地域に設置する落石防護機能を備えた土留め擁壁に関し、この擁壁を利用して急傾斜地に張り出し道路を形成する技術に関するものである。

急傾斜地において、岩盤崩落や落石等が生じ易い危険地域には落石防護を図る必要があり、落石防護機能を備えた土留め擁壁を設置することが行われている。従来、土留め擁壁として様々な形式のものが開発され、使用されている。例えば、重力式擁壁、Ｌ型擁壁、もたれ式擁壁などがある。また、道路際（斜面法尻）に設ける落石防護を目的とした構造物としては、落石防護柵、落石防護棚、落石防護擁壁、ロックシェッドなどがある。

山地の急傾斜の法面では、ほぼ鉛直な面をもつ擁壁を法面に形成する必要があり、落石防護機能を備えるためには、擁壁上面に落石留めの水平部を設ける必要がある。このため、急傾斜の法面では擁壁の高さも高くなり、施工性、自立安全性にも十分な考慮を払う必要がある。このため、法面にグラウンドアンカーを打込み、連結材でグラウンドアンカーと擁壁とを連結し、法面と擁壁とで囲まれた盛土空間部に軽量盛土材を充填し、その上に送路を造成する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、支持地盤内に埋設したグラウンドアンカーに保護壁を結合するタイロッドからなる保護壁結合装置において、グラウンドアンカーが支持地盤の外表面に露出し、その外表面に面接触する頭部にタイロッドを結合した盛土部保護装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−６７８０４号公報（第２−３頁、図１） 特開平１０−２６６２１０号公報（第２−３頁、図２）

土留め擁壁は、土砂の崩落を防ぐために設ける構造物であり、擁壁の背面の埋戻し土によって生じる土圧に対して抵抗するが、大きな落石衝撃力が作用した場合は抵抗することはできない。

道路際（斜面法尻）に設ける落石防護工のうち、比較的大きな落石対策として用いられるロックシェッドや落石防護柵は、基礎となる重力式擁壁やＬ型擁壁を構築した後に、落石を防護する柱や梁を構築するため、施工費が高く施工工期も長くなる。また、落石防護機能を備えた擁壁としては、コンクリート擁壁と落石防護柵を組み合わせた落石防護擁壁があるが、落石防護擁壁は、その背後にポケット部を設け、ある程度の落石を堆積させることが望ましいことから、法面勾配がゆるやかで道路側方に余裕がある場所に限られることが多い。

本発明は上記従来技術にも開示されているグラウンドアンカーを用いる技術を利用することによって、十分な落石防護機能を付与した擁壁を提供する。

本発明が解決しようとする課題は、道路際に余裕がなく、比較的大きな落石が発生しやすい急傾斜の法面下の道路際に、短工期で施工することができ、安価な、落石防護機能を備えた土留め擁壁を提供することである。

また、本発明は、この落石防護機能を備えた擁壁と同様の構造の擁壁を用いて道路を形成する方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、法尻に設けた布基礎上にＰＣ（プレストレストコンクリート）矢板を連設して矢板壁を形成し、該矢板壁の頂部に枕梁を架設すると共に、該枕梁の上に防護ネットを張設し、前記矢板壁の中間高さ部に矢板壁に沿うＰＣ横桁を形成し、法面にグラウンドアンカーを設け、ＰＣ横桁とグラウンドアンカーとを連結材で連結したことを特徴とする落石防護機能を備えた擁壁を提供する。

ＰＣ矢板としてはＰＣ波形矢板を用いるとよい。

本発明においては、岩石等によって形成されている自然斜面、人工斜面などすべての斜面を法面と記載する。

上記発明において、法面と擁壁との間に埋戻し土及び／又はサンドクッションを設けると、落石の衝撃力がこの部分で緩衝され、擁壁に損傷を与えないので好適である。

また、上記落石防護機能を備えた擁壁において、前記連結材としてＰＣ鋼材を用いると、ＰＣ鋼材は引張強度が大きく、衝撃に対する吸収能が大であり、好ましい。

さらに、本発明の別の発明は、上記技術を利用して、山地の法面の途中に道路を造成する技術であって、法尻に設けた布基礎上にＰＣ矢板を連設して矢板壁を形成し、該矢板壁の中間高さ部に矢板壁に沿うＰＣ横桁を形成し、法面にグラウンドアンカーを設け、ＰＣ横桁と前記グラウンドアンカーとを連結材で連結した擁壁を法面に立設し、該擁壁と法面との間を埋立てて道路用路盤を形成し、急傾斜地に張り出し道路を造成することを特徴とする道路形成方法である。この場合に、擁壁上面に枕梁を設けその上にガードレールを設けるとよい。

本発明の落石防護機能を備えた擁壁は以上のように構成されているので、道路際に余裕がなく、比較的大きな落石が発生しやすい急傾斜の法面に、施工工期が短く安価な落石防護機能を備えた土留め擁壁を容易に構築することが可能となった。この土留め擁壁は道路の防護壁として有用であり、また、法面安定用としても採用することができる。

また、本発明によれば、山地の急傾斜の法面に道路を容易に造成することができ、寄与するところが大きい。

以下図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は実施例を模式的に説明する斜視図、図２は中間部縦断面図である。法面２１の法尻２２に基礎１１が設けられている。この基礎１１上にＰＣ矢板１３が連続的に立設された擁壁１０を形成している。擁壁の下端はアンカーボルト１９によって基礎１１にヒンジ結合されている。この結合部にはＰＣ矢板の下端を連結したＰＣ横桁１２が設けられている。ＰＣ横桁１２はＰＣ鋼材１８により桁長手方向にプレストレスが導入されている。このＰＣ矢板１３の頂部にはＰＣ矢板を連結する枕梁１５を架設し、この枕梁１５の上に防護ネット１６を張設して落石等の飛散を防止する。

ＰＣ矢板１３の中間高さ部には矢板壁に沿うＰＣ横桁１４を形成してある。このＰＣ横桁１４は、連設されたＰＣ矢板１３に沿ってＰＣ矢板１３と一体化した桁コンクリートを施工し、この桁コンクリートの桁長方向にＰＣ鋼材１７をＰＣ矢板を貫通させて挿通し、ＰＣ横桁１４にプレストレスを導入して矢板壁と一体化させてある。図３は図２のＡ−Ａ矢視図を示すものでＰＣ横桁１４とグラウンドアンカーとの連結を示している。ＰＣ横桁１４はＰＣ矢板１３の波形部を貫通するＰＣ鋼材１７によってプレストレスが導入されている。このＰＣ横桁１４と法面２１に打設したグラウンドアンカー３１とを連結材３３で連結する。

図２、図３ではグラウンドアンカー３１は法面に定着板３２を備えており、グラウンドアンカー３１は、擁壁１０を支持するための反力を負担するアンカー機能の他に、法面安定機能を兼用するものとしても利用できる。

プレキャスト部材であるＰＣ矢板１３を基礎１１上に連続的に立設してある。ＰＣ矢板１３の下端及び中間部に設けた横桁１２、１４には、その長手方向にＰＣ鋼材を挿通してプレストレスを導入し、ＰＣ矢板を連続一体の擁壁１０とする。図４は図２のＢ−Ｂ矢視図でＰＣ矢板１３の下端に設けたＰＣ横桁１２を示している。ＰＣ横桁１２にはＰＣ矢板１３を貫通するＰＣ鋼材１８によって長手方向にプレストレスが導入されている。また基礎１１（図示省略）と結合するアンカーボルト１９が示されている。

図１に示すように、法面２１とＰＣ矢板１３による連続擁壁１０との間は、埋戻土２３で埋め戻し、圧密した埋戻土２３の上側には、サンドクッションなどの緩衝材２４を充填して落石の衝撃力を受けさせ、衝撃力を分散させる。埋戻土２３の代わりに軽量盛土や発泡コンクリートなどを用いても良い。

本発明の落石防護機能を備えた擁壁１０は、法面２１とＰＣ矢板１３による連続擁壁との間隔（ポケット幅）を、想定される落石跳躍範囲より大きくすることにより、サンドクッションなどの緩衝材２４によって落石の衝撃力を分散させることが可能となる。

また、ＰＣ矢板１３を横に連結するＰＣ横桁１２、１４をＰＣ矢板１３と一体に設け、このＰＣ横桁１２、１４の桁長方向にＰＣ鋼材１７、１８を挿通して緊張し、ＰＣ矢板１３を強固な連続擁壁としているため、落石の衝撃力を多数のＰＣ矢板１３で分担することができる。従って、ＰＣ矢板１枚当たりに作用する荷重が小さくなる。

落石荷重は、サンドクッションなどの緩衝材２４によって落石の衝撃力を分散されたあと、側圧としてＰＣ矢板１３に作用するが、ＰＣ矢板１３は下端と中間部で支持されたＰＣ横梁部材で荷重を支持し，矢板がＰＣ構造であるため、比較的大きな落石衝撃力（＝約１０００ｋＮ）に対しても十分に抵抗することができる。

落石の衝撃力による基礎１１に作用する力は、擁壁が中間部のグラウンドアンカー３１で支持されており、また、ＰＣ矢板１３の下端に行くほど落石の衝撃力が弱化するため、落石荷重を直接支持するロックシェッドや落石防護柵に用いられる基礎や落石防護擁壁と比べて小さな基礎でよい。このため、基礎１１の構造が小さくなり法面下部の法尻に設置可能であり、基礎の施工時においても法面を大きく掘削する必要がない。

基礎１１の構造が小さく、プレキャスト部材であるＰＣ矢板１３を建て込んで施工するので、同程度の落石衝撃力に対して抵抗可能な従来の落石防護柵と比べて、構造が簡単で施工工期を短縮することができ、安価な構造形式となる。

本発明の構造形式は、急峻な山間部の道路を拡幅する場合にも道路拡幅のための擁壁として利用することができる。

図５に別の実施例のグラウンドアンカーを含む縦断面図を示した。以下この構造の施工手順について説明する。

法面２１から岩盤中に削孔径４３の孔を削孔し、グラウンドアンカー３１をこの孔内に挿入し、グラウト３５を注入してグラウンドアンカー３１を掘削孔内に固定する。グラウンドアンカー３１はＰＣ鋼材束（テンドン）である。グラウト３５を注入したグラウンドアンカー付着部４２はグラウンドアンカー３１が地盤と付着する部分であって、例えば長さ７〜１０ｍとする。次いでガイド管３６を掘削孔の口元に取付け、その外側と孔壁との間にフィラ３７を挿入し、口元コンクリート３４をコンクリート又はモルタルで施工する。ガイド管３６は鋼製の管であって、先端にはラッパ状部３８（ディアポロ）を形成してある。ガイド管３６の長さはグラウンドアンカー３１の許容されている曲げ半径を確保する長さとする。なお、この例ではグランドアンカー３１は掘削孔内から延出して、立設壁体１０のＰＣ横桁１４に達している。

次いで、グラウンドアンカーの適正試験又は確認試験を行う。試験荷重は落石荷重作用時のグラウンドアンカー引抜力を確保する荷重とする。

次いで、ＰＣ矢板１３を連続的に建込んで立設壁体１０を形成し、ＰＣ矢板１３と一体に設けたＰＣ横桁１２、１４の長手方向にプレストレスを導入する。次いでＰＣ矢板１３の壁体と法面２１との間に埋戻土を充填し転圧する。グラウンドアンカー３１の頭部をＰＣ横梁１４に定着する。最後に、グラウンドアンカー３１に土圧程度（グラウンドアンカー３１の有効緊張力の１０〜２０％程度）の緊張力を導入し、擁壁の施工を完了する。最後に、緩衝材の充填、枕梁や防護ネットの取付等仕上工を行う。

次に本発明の応用例の道路形成方法について図６を参照して説明する。道路５０を造成すべき法面に、道路５０より山側の法面２１と谷側の法面２１ａにそれぞれグラウンドアンカー３１と結合した擁壁１０ａ、１０ｂを立設する。この擁壁１０ａ、１０ｂは、既に図１〜図４で説明したのと同様の構造とし、グラウンドアンカー３１と結合する。山側の擁壁１０ａの背面には緩衝材２４を充填する。谷側の擁壁１０ｂの背面には埋戻土２３及び道路５０を造成するための路盤材２５を施工し、その上に通常の舗装等を行う。

本発明方法によれば、急傾斜の山地の法面に道路を容易に造成することができる。

実施例を模式的に示す斜視図である。 実施例の側断面図である。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ矢視図である。 グラウンドアンカーの実施例の説明図である。 実施例の道路造成の道路の断面図である。

符号の説明

１０ 擁壁
１１ 基礎
１２ ＰＣ横梁
１３ ＰＣ矢板
１４ ＰＣ横梁
１５ 枕梁
１６ 防護ネット
１７、１８ ＰＣ鋼材
１９ アンカーボルト
２１、２１ａ 法面
２２ 法尻
２３ 埋戻土
２４ 緩衝材
２５ 路盤材
３１ グラウンドアンカー
３２ 定着板
３３ 連結材
３４ 口元コンクリート
３５ グラウト材
３６ ガイド管
３７ フィラ
３８ ラッパ状部
３９ ケーブル保護管（ポリエチレン管）
４１ 自由長
４２ グラウンドアンカー付着部
４３ 掘削孔径

Claims (4)

1. 法尻に設けた布基礎上にＰＣ矢板を連設して矢板壁を形成し、該矢板壁の頂部に枕梁を架設すると共に、該枕梁の上に防護ネットを張設し、前記矢板壁の中間高さ部に矢板壁に沿うＰＣ横桁を形成し、法面にグラウンドアンカーを設け、ＰＣ横桁と前記グラウンドアンカーとを連結材で連結したことを特徴とする落石防護機能を備えた擁壁。
2. 法面と擁壁との間に埋戻し土及び／又はサンドクッションを設けたことを特徴とする請求項１記載の落石防護機能を備えた擁壁。
3. 前記連結材はＰＣ鋼材であることを特徴とする請求項１又は２記載の落石防護機能を備えた擁壁。
4. 法尻に設けた布基礎上にＰＣ矢板を連設して矢板壁を形成し、該矢板壁の中間高さ部に矢板壁に沿うＰＣ横桁を形成し、法面にグラウンドアンカーを設け、ＰＣ横桁と前記グラウンドアンカーとを連結材で連結した擁壁を法面に立設し、該擁壁と法面との間を埋立てて道路用路盤を形成し、急傾斜地に張り出し道路を造成することを特徴とする道路形成方法。

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