JP4446524B2 - 土留め壁構造並びに土留め工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土質改良と敷設補強材を組み合わせて急勾配盛土を可能とする土留め壁構造並びに土留め工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
急勾配の法面形成に伴う盛土工事においては一般にコンクリート擁壁を構築して法面の土留めを行っている。しかし、基礎地盤が軟弱な場合、コンクリート擁壁の構築が困難になり、盛土高さが高くなるとコンクリート擁壁が大きくなり、コストの増大を招いた。
【０００３】
また、法面を特殊材料で補強する補強土工法が実施されている。この補強土工法は盛土高さによってはコストを低減でき、軟弱な基礎地盤にも対応できるため、近年普及している。
【０００４】
その一例としてテールアルメ工法は、コンクリート製の外壁面パネルの背面からストリップと呼ばれる鉄板を突出させ、外壁面パネルの背後に盛土を行うことにより、盛土中に鉄板を埋設し、鉄板と盛土材料との摩擦抵抗により外壁面パネルを盛土に一体化して法面の土留めを行う。
【０００５】
他の例として、ジオグリッドと呼ばれるネット状の敷設補強材を用い、敷設補強材をコンクリートパネルに連結したり、土のうや砕石等の土留め材を敷設補強材で巻き込み、その背後に盛土を行う補強土工法がある。敷設補強材は盛土の間に層状に埋設され、土留め材を支持する。
【０００６】
また、特許第１９５６５００号として本出願人により提案された補強土工法は、土留め材を敷設補強材で巻き込み、土留め材の前方に接して現地発生土と固化材と短繊維の混合物で構成された補強土壁を構築する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、テールアルメ工法は、基本的に土構造物であり、基礎地盤が軟弱でも杭基礎を必要としないものの、ストリップ等を有する外壁面パネルを用い、外壁面パネルの薄肉化に限界があり、盛土高さが低いと全体コストに占める外壁面パネルのコストが大きくなってしまい、コストアップを招く。
【０００８】
テールアルメ工法は、ストリップと盛土材との摩擦抵抗が低いと構造が安定せず、盛土材が砂礫質土に限定され、粘性土に対応できない。
【０００９】
また、敷設補強材を用いた補強土工法は、粘性土にも対応できるものの、法面部分にコンクリートパネルを用いると、この工法に限ったことではないが、外壁面近傍は重機による転圧が不足し、盛土材とコンクリートパネルの不同沈下が生じやすい。
【００１０】
敷設補強材を用いた補強土工法において、土留め材を敷設補強材で巻き込むものにあっては、法面に植生が可能であるが、法面が柔構造となり、また敷設補強材の露出部分が紫外線により劣化しやすい。
【００１１】
また、特許第１９５６５００号の補強土工法は、法面が固化材と短繊維で強化された補強土壁によって構成されるためその耐久性が高まるものの、補強土壁が盛土の安定化を担うものではなく、補強土壁の背後に土のうや砕石等の土留め材を敷設補強材で巻き込む必要があるため、施工に手間がかかるとともに、敷設補強材の使用量が増え、コストアップを招く。
【００１２】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、コストを低減して急勾配盛土を可能とする補強土工法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、土留め壁構造において、コンクリートにより形成される外壁面パネルを設置する工程と、この外壁面パネルの背面側からアンカーロッドを突出させる工程と、土と固化材および短繊維の混合物で構成された改良土を外壁面パネルと型枠の間に撒きだして転圧することによって補強土壁を構築する工程と、この補強土壁が固まったら型枠を外して補強土壁の背後にその時点の補強土壁と同一高さとなるように裏込め土を撒きだして転圧することによって盛土を構築する工程と、敷設補強材を盛土と補強土壁に渡って層状に敷設し、敷設補強材の端部に金属製治具を結合する工程とを繰り返して敷設補強材及び金属製治具が補強土壁に定着されることを特徴とするものとした。
【００１６】
第２の発明は土留め工法において、コンクリートにより形成される外壁面パネルを設置する工程と、この外壁面パネルの背面側からアンカーロッドを突出させる工程と、土と固化材および短繊維の混合物で構成された改良土を外壁面パネルと型枠の間に撒きだして転圧することによって補強土壁を構築する工程と、この補強土壁が固まったら型枠を外して補強土壁の背後にその時点の補強土壁と同一高さとなるように裏込め土を撒きだして転圧することによって盛土を構築する工程と、敷設補強材を盛土と補強土壁に渡って層状に敷設し、敷設補強材の端部に金属製治具を結合する工程とを繰り返して敷設補強材及び金属製治具が補強土壁に定着されることを特徴とする。
【００１８】
【発明の作用および効果】
第１、２の発明によると、盛土の土圧は補強土壁によって受けられる。補強土壁と盛土に渡って層状に敷設された敷設補強材は補強土壁と盛土を一体化し、補強土壁が転倒するのを引き留めるとともに、敷設補強材は盛土の内部のひずみを抑制し、補強土壁に働く土圧を低減する。敷設補強材は砂質土だけでなく粘性土に対しても摩擦抵抗が十分に得られ、構造が安定する。
【００１９】
そして、補強土壁の前に接して構築された外壁面パネルは、補強土壁と一体化して外壁面を構成する。外壁面パネルは盛土の土圧を受けることがなく、その薄肉化が可能となり、コストダウンがはかれるとともに、外壁面のデザイン自由度が高まる。
【００２０】
そして、敷設補強材は金属製治具を介してより確実に補強土壁に定着される。
【００２１】
そして、敷設補強材は補強土壁と盛土に渡って層状に敷設されるため、土留め材を巻き込む従来のものに比べて、施工に手間がかからず、敷設補強材の使用量が減って、コストダウンがはかれる。
【００２２】
固化材により固化した補強土壁は剛性が高く、その内部に含まれる短繊維が引張荷重に対する抵抗力をもたらすので、振動ローラーあるいはプレートランマー等により転圧するだけでも十分な強度が確保される。
【００２３】
そして、裏込め土は外壁面パネルから離れて構築されるため、重機による転圧が可能であり、高品質の盛土を構築できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、土留め壁構造は、基盤１上に構築される盛土５と、盛土５の前に構築される補強土壁２と、補強土壁２と裏込め土３に渡って層状に敷設される敷設補強材４と、補強土壁２の前に構築される外壁面パネル１０とを備える。
【００２６】
補強土壁（壁面工）２は土に固化材と短繊維を混入した壁材料を固めたものである。土は基本的に現地発生土を使用する。固化材は通常セメント系を使用し、土質等に応じて石灰系を使用してもよい。短繊維は長さ３０〜５０ｍｍ程度、太さ数１０μｍ程度の弾性のある石油化学系繊維を使用する。
【００２７】
補強土壁２の壁厚は盛土５の条件や上載荷重等に応じて設計されるが、施工上の観点から１．５ｍ以上に設定される。
【００２８】
敷設補強材４（ジオテキスタイル）は裏込め土３が砂質土系の場合はネット状のものを使用する。敷設補強材４は補強土壁２とその背後に裏込めされる裏込め土３に渡って層状に敷設される。
【００２９】
敷設補強材４は略水平に敷設され、高さ方向に所定の間隔をもって配置される。補強土壁２に対する敷設補強材４の定着長は補強土壁２の幅の１／２程度に設定し、通常１ｍ以上確保する。複数枚の敷設補強材４が補強土壁２に沿って並んで敷設され、通常それぞれの端部どうしが突き合わせられるが、場合によってそれぞれの端部どうしを１０ｃｍ程度互いに重ねてもよい。
【００３０】
外壁面パネル（法面処理材）１０はコンクリートにより形成される。各外壁面パネル１０は互いに図示しない金具を介して連結される。外壁面パネル１０の背面側からアンカーロッド１１が突出し、アンカーロッド１１が補強土壁２の中に埋設される。鉄筋等からなるアンカーロッド１１は外壁面パネル１０に埋設された図示しないインサートアンカーに螺合して取り付けられる。また、アンカーロッド１１に換えて板状をしたアンカープレートを設けてもよい。
【００３１】
外壁面パネル１０は、補強土壁２の前面を成形する機能を持つとともに、補強土壁２と一体化して外壁面を構成する。
【００３２】
次に土留め壁構造の構築方法について説明する。土留め壁構造は、以下の施工手順により構築される。
【００３３】
▲１▼外壁面パネル１０の根入れ部分を掘削した後、基礎コンクリート６を打設し、根入れ部分の外壁面パネル１０を設置する。次段の外壁面パネル１０を積み上げて、金具で下段の外壁面パネル１０と連結する。
【００３４】
▲２▼現地発生土に固化材と短繊維を投入し、バックホウ等で混合、攪拌した改良土をつくる。
【００３５】
▲３▼外壁面パネル１０の背後に補強土壁２の厚さ分だけ離して図示しない型枠を設置する。そして、外壁面パネル１０と型枠の間に改良土を撒きだし、振動ローラーあるいはプレートランマー等により転圧する。こうして、所定の敷設補強材４の敷設高さになるように補強土壁２を立ち上げる。
【００３６】
▲５▼補強土壁２が固まったら、型枠を外し、補強土壁２の背後に裏込め土を撒きだし、重機により転圧して、盛土５を補強土壁２と同一高さになるように固める。
【００３７】
▲６▼盛土５が補強土壁２と同一高さに立ち上がると、敷設補強材４を図示しないピン等を介して補強土壁２と盛土５とに渡って層状に敷設する。
【００３８】
以上の工程を繰り返して土留め壁構造を構築する。次に作用について説明する。
【００３９】
この土留め壁構造は基本的に土構造物であり、基礎地盤が軟弱でも杭基礎が不要である。盛土５の土圧は補強土壁２によって受けられる。補強土壁２と盛土５に渡って層状に敷設された敷設補強材４は補強土壁２と盛土５を一体化し、補強土壁２が転倒するのを引き留めるとともに、敷設補強材４は盛土５の内部のひずみを抑制し、補強土壁２に働く土圧を低減する。敷設補強材４は砂質土だけでなく粘性土に対しても摩擦抵抗が十分に得られ、構造が安定する。
【００４０】
敷設補強材４は補強土壁２と盛土５に渡って層状に敷設されるため、土留め材を巻き込む従来のものに比べて、特殊な作業が必要なく、施工に手間がかからず、敷設補強材の使用量が減って、コストダウンがはかれる。
【００４１】
固化材により固化した補強土壁２は剛性が高く、その内部に含まれる短繊維が引張荷重に対する抵抗力をもたらすので、振動ローラーあるいはプレートランマー等により転圧するだけでも十分な強度が確保される。
【００４２】
裏込め土は外壁面パネル１０から離れているため、重機による転圧が可能であり、高品質の盛土５を構築できる。
【００４３】
コンクリート製の外壁面パネル１０は、補強土壁２と一体化して外壁面を構成する。外壁面パネル１０は盛土５の土圧を受けることがなく、その薄肉化が可能となり、コストダウンがはかれるとともに、デザイン自由度が高まる。
【００４４】
他の実施の形態として、図２に示すように、補強土壁２内に定着される敷設補強材４の端部に金属製治具７を結合してもよい。金属製治具７は断面Ｌ字形をした鉄材を用い、複数のネジ８を介して敷設補強材４の端部に締結される。
【００４５】
この場合、敷設補強材４は金属製治具７を介してより確実に補強土壁２に定着される。
【００４７】
この場合、コンクリート製外壁面パネルを用いる必要がなく、外壁面パネルを回収することにより、さらにコストダウンがはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す土留め壁構造の断面図。
【図２】他の実施の形態を示す土留め壁構造の断面図。
【符号の説明】
１ 基盤
２ 補強土壁
４ 敷設補強材
５ 盛土
７ 金属製治具
１０ 外壁面パネル
１１ アンカーロッド

Claims (2)

1. コンクリートにより形成される外壁面パネルを設置する工程と、この外壁面パネルの背面側からアンカーロッドを突出させる工程と、土と固化材および短繊維の混合物で構成された改良土を前記外壁面パネルと型枠の間に撒きだして転圧することによって補強土壁を構築する工程と、この補強土壁が固まったら型枠を外して前記補強土壁の背後にその時点の前記補強土壁と同一高さとなるように裏込め土を撒きだして転圧することによって盛土を構築する工程と、敷設補強材を前記盛土と前記補強土壁に渡って層状に敷設し、前記敷設補強材の端部に金属製治具を結合する工程とを繰り返して前記敷設補強材及び前記金属製治具が前記補強土壁に定着されることを特徴とする土留め壁構造。
2. コンクリートにより形成される外壁面パネルを設置する工程と、この外壁面パネルの背面側からアンカーロッドを突出させる工程と、土と固化材および短繊維の混合物で構成された改良土を前記外壁面パネルと型枠の間に撒きだして転圧することによって補強土壁を構築する工程と、この補強土壁が固まったら型枠を外して前記補強土壁の背後にその時点の前記補強土壁と同一高さとなるように裏込め土を撒きだして転圧することによって盛土を構築する工程と、敷設補強材を前記盛土と前記補強土壁に渡って層状に敷設し、前記敷設補強材の端部に金属製治具を結合する工程とを繰り返して前記敷設補強材及び前記金属製治具が前記補強土壁に定着されることを特徴とする土留め工法。

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