JP4782648B2 - 擁壁 - Google Patents
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Description
本発明は板状または網状の高分子材料をはちの巣構造にしたハニカム状立体補強材に、土砂・砕石等を充填したハニカム構造体を水平に複数層積層して構築する擁壁の構築方法に関する。また前述のハニカム構造体と杭を組み合わせて、ハニカム構造体の各層間に一体性をもたせた擁壁の構築方法に関する。
以前より板状または網状の高分子材料をはちの巣構造にしたハニカム状立体補強材は知られており、このハニカム状立体補強材は土砂・砕石等を充填して（以下、ハニカム状立体補強材に土砂・砕石等を充填した構造体を「ハニカム構造体」と記す）地盤の補強材、道路の路盤材、歩道の基礎材、架設道路、擁壁の資材に利用されてきた。
さらに、ハニカム構造体を一定の高さまで複数層に積層し擁壁として使用した構造体（以下、「ハニカム擁壁」と記す）もよく知られている（「特許文献１」、「非特許文献１」の「１１９ページ」）。また、下部のハニカム構造体層に対して、その上に載せるハニカム構造体層を下部よりも地山側に後退させることにより、階段状にハニカム構造体層を形成して階段状の法面を作ることができる。その際、後退幅を調節することにより、構築する法面の勾配を調整することができる。
しかしハニカム構造体のみを用いて擁壁を構築する際には、壁高の高い擁壁を構築することができなかった。なぜなら上下のハニカム構造体層との間には結合要素が土の摩擦力のみしかなく、背面土圧や法面方向への力に対して強く対抗できず、ハニカム擁壁構造の一体性が弱かったからである。
さらにハニカム擁壁は地山の上に載っているにすぎず、地山とハニカム擁壁の間の安定性は土の摩擦力のみに依存していた。そのため擁壁の壁高を高くするとハニカム擁壁の安定性に問題があった。さらにハニカム擁壁の安定性に問題があったために、壁高を高くした場合にはハニカム擁壁の勾配を急峻にすることができなかった。
これらの問題を解決するために、「非特許文献２」の「１１９ページ、図−４．９ ジオシンセティックを用いる方法 （ｏ）」のようにハニカム擁壁とジオグリッドを併用して壁高の高い擁壁を施工する施工方法も考案された。この方法はハニカム擁壁を法面側に用い、その背後の地山方向にジオグリッドを敷設していく、というものである。ハニカム擁壁とジオグリッドを併用することにより、ハニカム擁壁にジオグリッドによるアンカー効果を付与し、また背面土圧をジオグリッドが引き受けることによりハニカム擁壁そのものにかかる土圧を軽減できる、というメリットがあった。
しかしハニカム擁壁とジオグリッドを併用する工法を用いると、ハニカム擁壁の背面にジオグリッドを敷設するスペースを確保するため、背面の地山をより多く掘削しなければならなかった。そのため、背面の地山を掘削できないなど、ジオグリッドを敷設するスペースを確保できないような場所にはこの工法を利用できず、このような場所においてはハニカム擁壁による壁高の高い擁壁を構築することは諦めなければならなかった。
本発明の目的は、壁高が高く、安定性の高い、ハニカム状立体補強材を利用した擁壁を構築する方法を提供することである。またハニカム状立体補強材を利用した急峻な勾配の擁壁を構築する方法を提供することである。
本発明はこの課題を解決するためになされたものであり、請求項１記載の発明は、板状または網状の高分子材料をはちの巣構造にしたハニカム状立体補強材に、土砂・砕石等を充填したハニカム構造体を水平に複数層積層して構築する擁壁の構築方法において、前記擁壁を構築する過程で、少なくとも３層のハニカム構造体層を貫く杭を打ち込むことを特徴とする擁壁の構築方法である。
ハニカム状立体補強材を擁壁として用いる場合、ハニカム状立体補強材に土砂・砕石等を充填したハニカム構造体を水平層状に積層してゆく。そのため、各ハニカム構造体層間の結合関係は土による摩擦力のみであり一体性が弱かった。しかしハニカム構造体層間を貫くように垂直に杭を打つことにより、ハニカム擁壁に一体性を持たせ、より強固な擁壁を構築することができる。
また、請求項２記載の発明は、打ち込まれる杭の長さが打ち込む位置から地山までの垂直距離よりも長く、当該杭が地山に食い込んでいることを特徴とする請求項１記載の擁壁の構築方法である。
ハニカム構造体に打ち込む杭の長さを長くし、地山に到達させて、地山に食い込ませるようにすることで、ハニカム擁壁と地山との結合関係を持たせることができる。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の構築方法で構築した擁壁である。
本発明により、ハニカム構造体を構成するセルの上部開口部から杭を打ち込むことにより各層を一体化させることを特徴とする擁壁の構築方法を利用して擁壁を構築することで、今までよりも安定性の高いハニカム擁壁を構築することができる。
また、打ち込まれる杭の長さが打ち込む位置から地山までの垂直距離よりも長く、当該杭が地山に食い込むことにより擁壁部分と地山とを一体化させることを特徴とする擁壁の構築方法を利用して擁壁を構築することで、今までよりも安定性の高いハニカム擁壁を構築することができる。
安定性の高いハニカム擁壁を構築できることにより、壁高の高いハニカム擁壁を構築することが可能である。
また、安定性の高いハニカム擁壁を構築できることにより、急峻な勾配のハニカム擁壁を構築することが可能である。急峻な勾配の擁壁をつくることで、施工範囲を小さくすることができる。
図１は、この発明の擁壁に利用するハニカム状立体補強材１の展張前の斜視図である。ハニカム状立体補強材１は、複数枚の高密度ポリエチレンのストリップ材２を一定間隔の結合部位３にて結合したものである。このハニカム状立体補強材１は展張方向４に展張してハニカム状のセル構造を形成する。
図２は、展張した後のハニカム状立体補強材１の斜視図である。ハニカム状立体補強材１を展張すると、ハニカム状のセル５が形成される。セル５内に土砂・砕石等６を充填して締め固めを行うことにより、剛性のあるハニカム構造体を形成させる。
図３はハニカム構造体を積み上げた際の斜視図である。図２のハニカム構造体を積み重ねて施工することにより、図３のハニカム擁壁を形成する。積み重ねは法面側のハニカム構造体端部を積み重ねるたびに各層ごとに後退させることによりステップを形成し、その後退の度合いに応じて、様々な法面勾配を形成することができる。
図４は、複数層積んだハニカム構造体に杭を打ち込む過程を示した断面図である。複数層積まれたハニカム構造体の最上層８の上から杭７を打ち込む。
打ち込む杭は長いほうがよく、ハニカム構造体の高さの３層分以上の長さが好適である。また打ち込む杭の数も多い方が望ましいが、多すぎると既に敷設されたハニカム状立体補強材を損傷する恐れがある。
杭の種類は、異型鉄筋やアンカーピン、コンクリート杭、鋼管杭、Ｈ鋼、木杭など様々なものを用いることができる。好適なのは、鋼鉄製の異型鉄筋やアンカーピン、鋼管杭である。太い方がよいが、太すぎると杭打ちの際に既に敷設されたハニカム状立体補強材を巻き込む恐れがあるため、もっとも太くても直径１０センチメートルを超えない程度がよい。また杭の形状は中空であっても良い。
杭の材質は、金属や樹脂、コンクリート、木などがあげられるが、腐食したり腐敗したりしない材料がよい。また打設方法は、打撃法、ドリルによる方法、場所打ち杭などが上げられるが、どの方法を用いても良い。
図５は、杭を打ち込んだハニカム擁壁の完成時の断面図である。図４の時点で杭を打ち込んだ後、さらにその上部にハニカム構造体を構築してゆく。その後も、複数層のハニカム構造体を構築しては杭を打つという工程を繰り返し、ハニカム擁壁を完成させる。
図６は、地山に到達するよう杭を打ち込んだハニカム擁壁の断面図である。打ち込まれる杭を複数層に積まれたハニカム構造体９を突き抜け、地山層１０の到達させることにより、ハニカム擁壁の安定度が向上する。
地山に到達させる杭は必ずしも打ち込む杭の全てである必要はなく、ハニカム擁壁の安定度合いに応じて適当な本数を算定する。地山に食い込む深さは２０センチメートルから１メートル程度が最適で、それ以上深いと施工性が悪くなる。
本発明の擁壁の構築方法を用いることで、板状または網状の高分子材料をはちの巣構造にしたハニカム状立体補強材に土砂・砕石等を充填したハニカム構造体を水平に複数層積層して構築する擁壁において、安定性が高く、勾配の急峻で、壁高の高い構造物を構築することができる。
１ ハニカム状立体補強材
２ ストリップ材
３ 結合部位
４ 展張方向
５ セル
６ 土砂・砕石等
７ 杭
８ ハニカム構造体の最上層
９ 複数層に積まれたハニカム構造体部
１０ 地山層
２ ストリップ材
３ 結合部位
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５ セル
６ 土砂・砕石等
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９ 複数層に積まれたハニカム構造体部
１０ 地山層
Claims (3)
- 板状または網状の高分子材料をはちの巣構造にしたハニカム状立体補強材に、土砂・砕石等を充填したハニカム構造体を水平に複数層積層して構築する擁壁の構築方法において、前記擁壁を構築する過程で、少なくとも３層のハニカム構造体層を貫く杭を打ち込むことを特徴とする擁壁の構築方法。
- 打ち込まれる杭の長さが打ち込む位置から地山までの垂直距離よりも長く、当該杭が地山に食い込んでいることを特徴とする請求項１記載の擁壁の構築方法。
- 請求項１または２のいずれかに記載の構築方法で構築した擁壁。
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