JP4809399B2 - 壁面パネル及びそれを用いた盛土構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は盛土の表面に用いる壁面パネル及びそれを用いた盛土構造物の施工方法に関する。

従来、道路等の盛土構造物を構築する場合、地山を掘削して法面を形成し、その前面にコンクリート製の壁面パネルを積み上げて固定して壁面を形成し、壁面と法面との間に盛土材を投入する工法が知られている。
壁面パネルは上下方向に貫通する貫通孔を有し、貫通孔に鋼材を貫通させて壁面パネル上部で緊張を与えて積み上げて固定し、壁面を形成する。
特開２００５−２３２８５８号公報

従来の壁面パネルを用いた盛土構造物の施工方法には、以下のような問題があった。
＜１＞壁面パネルは、固定用の鋼材を貫通する貫通孔を全高に亘って設けるため、肉厚となる。
＜２＞壁面パネルはコンクリート製であり、肉厚であるため、重量が大きくなり、運搬効率や施工効率が悪く、施工コストが高くなってしまう。
＜３＞壁面パネルの上下方向に貫通する貫通孔に鋼材を貫通するため、施工効率が悪くなってしまう。
＜４＞壁面パネルの上下方向に貫通する貫通孔に鋼材を貫通して連結するため、連結した鋼材の長さが壁面の高さの分必要となり、施工コストが高くなってしまう。

本発明は、施工効率が良く、安価な壁面パネル及びその壁面パネルを用いた盛土構造物の施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、壁面を形成する壁面部と、前記壁面部の背面から後方に、平面視矩形状に突設する上側支持部と、前記上面支持部より下方の前記壁面部の背面から、前記上側支持部と対向して、平面視矩形状に突設する下側支持部と、前記上側支持部と、前記下側支持部とに、軸線が一致するように形成した挿通孔と、上下に隣接させた上側支持部の挿通孔と、下側支持部の挿通孔とにのみ貫通して固定する鋼材、とからなり、前記の上側支持部を二組と、下側支持部を二組設け、壁面パネルの側面から上部支持部の挿通孔の軸心までの距離、および下部支持部の挿通孔の軸心までの距離ｘが等しく、かつ隣接する支持部間の挿通孔の軸心の間隔が２ｘとなるように構成した壁面パネルを提供する。
本願の第２発明は、第１発明の壁面パネルを用いた盛土構造物の施工方法であって、法面にせん断防止ボルトを打設し、盛土構造物の裾の位置にはコンクリート製の基礎ブロックを配置し、前記基礎ブロックの上面に前記壁面パネルを配置して固定し、前記壁面パネルの上面にさらに前記壁面パネルを積み上げ、上下に隣接させた前記壁面パネルの、下方に位置する前記壁面パネルの上側支持部の挿通孔と、上方に位置する前記壁面パネルの下側支持部の挿通孔のみを貫通する鋼材を緊張することにより、上下の前記壁面パネルを固定することによって、壁面を形成し、前記壁面と法面との間に盛土材を投入して盛土層を形成する、盛土構造物の施工方法を提供する。
本願の第３発明は、第２発明の盛土構造物の施工方法において、前記壁面パネルの壁面部には、前面と背面を貫通する孔部を有し、前記壁面を形成した後に、前記孔部に壁面せん断防止ボルトを挿通して固定し、前記壁面と法面との間に盛土材を投入して盛土層を形成することを特徴とする、盛土構造物の施工方法を提供する。
本願の第４発明は、第２発明又は第３発明の盛土構造物の施工方法において、形成した前記盛土層に補強材を敷設することを特徴とする盛土構造物の施工方法を提供する。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞壁面パネルは固定用の鋼材を挿通する挿通孔を、背面に設けた上側支持部と下側支持部に形成するため、壁面部は肉薄にすることができる。
＜２＞壁面パネルはコンクリート製であるが肉薄であるため、軽量であり、運搬効率や施工効率が良く、施工コストを低くすることができる。
＜３＞上下に隣接する壁面パネルの、上側支持部の挿通孔と、下側支持部の挿通孔とにのみ鋼材を貫通して固定するため、貫通長さが短く済み、作業効率が良い。
＜３＞上下に隣接する壁面パネルは、上側支持部の挿通孔と、下側支持部の挿通孔とを貫通する鋼材によって固定するため、鋼材が短く済み、施工コストを低くすることができる。
＜４＞せん断防止ボルトを法面と壁面とに形成することにより、地山と盛土、壁面パネルが一体となり、より強固な盛土構造物を構築することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

（１）壁面パネルの構成
本発明の壁面パネル１は、盛土構造物の壁面を形成するものである。
壁面パネル１はコンクリート製のブロックである。
壁面パネル１は、壁面部１０と、壁面部１０の背面１０１に設けた上側支持部１１と下側支持部１２、それぞれの支持部に設けた上側挿通孔１１１、１２１からなる。（図１）

＜１＞壁面部
壁面部１０はコンクリート製の矩形板である。
壁面部１０は積み上げて盛土構造物の壁面となる。
壁面部１０の前面１０２にはなだらかな凹凸を設け、自然石様な形態とする場合もある。

＜２＞上側支持部
上側支持部１１は壁面部１０の背面１０１に突設する。
上側支持部１１は壁面パネル１を立てた状態での平面視が、矩形状となるように突設する。
上側支持部１１の上面は壁面部１０の上面と同一平面とする。
上側支持部１１には、壁面パネル１を立てた場合の、高さ方向に貫通する上側挿通孔１１１を形成する。

＜３＞下側支持部
下側支持部１２は壁面部１０の背面１０１であって、上側支持部１１の下方の背面１０１に突設する。
下側支持部１２は壁面パネル１を立てた状態での平面視が、矩形状となるように形成する。
下側支持部１２の下面は壁面部１０の下面と同一平面とする。
下側支持部１２には、壁面パネル１を立てた場合の、高さ方向に貫通する下側挿通孔１２１を形成する。

＜４＞挿通孔の位置関係
上側支持部１１と下側支持部１２は、壁面パネル１の上下に対向するように突設して一組とする。
上側支持部１１の上側挿通孔１１１と、下側支持部１２の下側挿通孔１２１は、軸心が一致するように形成する。
上下支持部１１と下側支持部１２は、壁面部１０の背面１０１から、壁面パネル１の幅方向の中心に一組、又は幅方向に所定の間隔を空けて複数組突設する。

（２）施工方法
次に、壁面パネル１を用いた盛土構造物の施工方法について説明する。

＜１＞基礎ブロックの構築
盛土構造物を構築する際に、その裾に相当する位置の地盤の床掘を行う。
そして、壁面の予定線に沿って、プレキャストコンクリートによる基礎ブロック２を設置する。（図２Ａ）

＜２＞せん断防止ボルトの打設
盛土構造物を構築する法面Ｓに、複数本のせん断防止ボルト３を打設する。（図２Ｂ）
この打設工事は公知の方法を利用して行うことができる。
法面Ｓにせん断防止ボルト３を打設しておくことによって、法面Ｓと盛土との境界面におけるせん断を防止して、盛土と法面Ｓとの一体化を図ることができる。
さらにせん断防止ボルト３の露出した頭部に金属製、コンクリート製の板などを取りつけるとより効果的に両者の一体化を図る。
なお、せん断防止ボルト３は、初期に全部を打設するだけでなく、盛土の高さが上昇するのに応じて、打設できる範囲に対して行っても良い。

＜３＞最下段の壁面パネルの固定
基礎ブロック２の上に、最下段の壁面パネル１ａを立設する。
壁面パネル１ａはそのままでは転倒してしまうため、下側支持部１２ａにボルトやナット等を介して、控プレート１２２を取りつける。
そして基礎ブロック２と法面Ｓとの間の地盤にアンカー部材１２３を打設し、控プレート１２２をアンカー部材１２３に固定することにより、最下段の壁面パネル１ａを自立した状態とする。（図２Ｃ）

＜４＞控プレート
控プレート１２２は鋼製の板体である。
控プレート１２２の一方は、壁面パネル１ａの下側支持部１２の下側挿通孔１１１に挿通するボルトを介して、下側支持部１２に固定する。（図３）
控プレート１２２の他方は、アンカー部材１２３の直径と同程度の幅の切り込みとする。
これによって、切り込みの範囲にアンカー部材１２３を打設すれば良いため、アンカー部材１２３の打設位置が必要以上に限定されることなく、容易にアンカー部材１２３を打設することができる。
また、切り込みは長穴状としてもよい。

＜５＞壁面パネルの積み上げ
最下段の壁面パネル１ａの上縁に、２段目の壁面パネル１ｂの下縁を合わせて積み上げて立設する。
この際、最下段の壁面パネル１ａの上側支持部１１ａと、２段目の壁面パネル１ｂの下側支持部１２ｂとが一致するように立設する。
上側支持部１１の上側挿通孔１１１と、下側支持部の下側挿通孔１１１とは、軸心が一致する。
このため、最下段の壁面パネル１ａの上側支持部１１ａの上側挿通孔１１１ａと、２段目の壁面パネル１ｂの下側支持部１２ｂの下側挿通孔１２１ｂが連続した状態となる。
この連続する挿通孔１１１ａ、１２１ｂに鋼材４を挿通してナット等によって締め付けることによって、壁面パネル１ｂを積み上げて固定する。（図２Ｄ）

＜６＞積み上げの繰り返し
このように、積み上げて固定した壁面パネル１の上縁にさらに壁面パネル１を積み上げて立設し、下段側の壁面パネル１の上側支持部１１の上側挿通孔１１１と、上段側の壁面パネル１の下側支持部１２の下側挿通孔１１１を連続させ、鋼材４を介して固定することを繰り返して、盛土構造物の壁面を形成する。
鋼材４を挿通するための上側挿通孔１１１、１２１は壁面部１０ではなく、壁面部１０から突設した上側支持部１１、下側支持部１２に形成する。
このため鋼材４を挿通する長さが短くなるため、施工性が良くなる。
同時に、鋼材４の長さも短くすることが出来るため、コストを下げることができる。

＜７＞千鳥状の積み上げ
上記では、一つの壁面パネル１の直上に、上段の壁面パネル１を積み上げる方法についてのものである。
しかし、上段の壁面パネル１を直上ではなく、ずらした状態で、千鳥状に積み上げることもできる。
壁面パネル１に、所定の間隔で上側支持部１１と下側支持部１２の組を設けた場合、例えば上側支持部１１と下側支持部１２を二組設け、壁面パネル１の各々の側面から挿通孔１１１、１２１の軸心までの距離ｘが等しく、隣接する支持部の挿通孔１１１、１２１の軸心の間隔が２ｘとなるときには、壁面パネル１は半分ずらして、千鳥状に積み上げることができる。（図４）
千鳥状に積み上げることにより、上側の壁面パネル１の荷重は下側に位置する２枚の壁面パネル１に分散される。
このように、壁面パネル１の重量や荷重が、複数の壁面パネル１に分散されるため、より強固な盛土構造物を構築することができる。

＜８＞盛土
壁面パネル１を確実に立設したら、壁面パネル１と、法面Ｓとの間に、盛土層５を形成する。（図２Ｅ）
なお、複数の壁面パネル１を積み上げて、壁面が所定の高さになってから盛土層５を形成することもできる。
盛土層５を形成する盛土材には、土やエアモルタルを使用する。
エアモルタルは土よりも高価であるため、盛土材を土とすることによって、コストを下げることができる。

エアモルタルは、構造物の使用場所や種類によって比重を変更する。
例えば、河川堤防などの浮力が作用する盛土構造物の場合には比重１．０以上のエアモルタルを使用し、浮力の作用しない構造物の場合には比重０．６程度のエアミルクを使用する。
また、エアモルタルを打設する際には、モルタル内に発生した気泡が潰れることを防ぐために、１回の打設高さは１ｍ以内とする。
このようなエアモルタルを使用することにより、盛土全体が軽量となり、その結果、地盤の沈下や、側方への流動の発生を防止することができる。
エアモルタルは流動性があるため、遠方からポンプによって圧送することができ、足場の悪い現場でも容易、迅速な盛土が可能である。
エアモルタルは軽量であるため、壁面を形成する壁面パネル１に作用する土圧も小さくなる。このため、壁面パネル１を肉薄に形成することができる。

＜９＞補強材の敷設
盛土層５の厚さが所定の高さに達したら、その表面に補強材６を敷設してもよい。（図２Ｆ）
補強材６は、鋼材や防錆した金網、合成樹脂や繊維性のシート材や網体等からなる。
補強材６は、必要に応じて、壁面の背面の鋼材４や、壁面パネル１の背面に設けた図示しない連結金具に固定してもよいし、法面Ｓに打設したせん断防止ボルト３の頭部に固定してもよい。

＜１０＞補強材の機能
補強材６は、盛土層５を形成する盛土材が土の場合には引っ張り抵抗材として、また、盛土材がエアモルタルの場合にはクラック防止材として機能する。
盛土材が土の場合には、補強材６を敷設することによって盛土材の安定と不等沈下を防止することができる。
盛土材がエアモルタルの場合には、補強材６を敷設することで、補強材６と盛土層５を形成するエアモルタル間に働く摩擦力、または付着力を利用することにより、盛土層５の引張抵抗を高め、盛土層５内のクラックの発生を効果的に防止することができる。
また、盛土構造物の全体せん断強度が格段に向上する。

＜１１＞盛土構造物の完成
このように、壁面パネル１の上方への連結と盛土層５の形成、補強材６の敷設を繰り返して、最上段までの盛土を行い、盛土構造物を完成する。（図２Ｇ）

＜１２＞壁面せん断防止ボルトの設置
上記では、せん断防止ボルト３は法面Ｓに設けたが、壁面に壁面せん断防止ボルトを設けてもよい。
壁面パネル１の壁面部１０に、背面１０１と前面１０２を貫通する孔部１０３を形成しておき、孔部１０３に壁面せん断防止ボルトを挿通して、背面側に露出して固定する。
壁面せん断防止ボルトを設けることによって、盛土層５と壁面との一体化を図ることができる。
さらに、壁面せん断防止ボルトの露出した頭部は金属製、コンクリート製の板などを取りつけるとより効果的に両者の一体化を図る。
法面Ｓにはせん断防止ボルト３が設けてあるため、せん断防止ボルト３と壁面せん断防止ボルトによって、法面Ｓ、盛土層５、壁面との一体化を図ることができ、より強固な盛土構造物とすることができる。

＜１３＞その他実施例１
壁面パネル１の壁面部１０の両側面のうち、一方の側面１０４を円弧状に凸状にし、他方の側面１０５を、側面１０４の円弧状に対応するように凹状に形成してもよい。（図５）
側面を円弧状に形成することによって、側面１０４、１０５同士が円弧に沿って嵌めあい、隣接する壁面パネル１を角度を設けても隙間ができることがない。
これにより、壁面が横方向に曲線状の盛土構造物を構築することができる。

＜１４＞その他実施例２
壁面パネル１に突設する上側支持部１１及び下側支持部１２は、壁面パネル１を立てた状態での平面視が、背面１０１の対辺の長さが長くなるように台形状にとなるように突設してもよい。（図６）
盛土層５を形成した際、壁面パネルの上側支持部１１と下側支持部１２は、盛土層５内部に食い込んだ状態となる。
上側支持部１１、下側支持部１２の形状を、背面１０１の対辺の長さが長くなるように台形状に突設することによって、支持部側面の傾斜が抵抗となり、盛土層５からの土圧に対抗することができ、強固な盛土構造物を構築することができる。

本発明の壁面パネルの斜視図。 盛土構造物の施工方法の説明図（１）。 盛土構造物の施工方法の説明図（２）。 盛土構造物の施工方法の説明図（３）。 盛土構造物の施工方法の説明図（４）。 盛土構造物の施工方法の説明図（５）。 盛土構造物の施工方法の説明図（６）。 盛土構造物の施工方法の説明図（７）。 壁面パネルの固定方法の説明図。 壁面パネルを千鳥状に積み上げる状態の説明図。 その他の実施例にかかる壁面パネルの組み合わせの説明図。 その他の実施例にかかる壁面パネルの斜視図。

符号の説明

１ 壁面パネル
１０ 壁面部
１０１ 背面
１０２ 前面
１０３ 孔部
１０４ 側面
１０５ 側面
１１ 上側支持部
１１１ 上側挿通孔
１２ 下側支持部
１２１ 下側挿通孔
１２２ 控プレート
１２３ アンカー部材
２ 基礎ブロック
３ せん断防止ボルト
４ 鋼材
５ 盛土層
６ 補強材
７ 壁面せん断防止ボルト

Claims (4)

1. 壁面を形成する壁面部と、
   前記壁面部の背面から後方に、平面視矩形状に突設する上側支持部と、
   前記上面支持部より下方の前記壁面部の背面から、前記上側支持部と対向して、平面視矩形状に突設する下側支持部と、
   前記上側支持部と、前記下側支持部とに、軸線が一致するように形成した挿通孔と、
   上下に隣接させた上側支持部の挿通孔と、下側支持部の挿通孔とにのみ貫通して固定する鋼材、とからなり、
   前記の上側支持部を二組と、下側支持部を二組設け、
   壁面パネルの側面から上部支持部の挿通孔の軸心までの距離、および下部支持部の挿通孔の軸心までの距離ｘが等しく、
   かつ隣接する支持部間の挿通孔の軸心の間隔が２ｘとなるように構成した、
   壁面パネル。
2. 請求項１に記載の壁面パネルを用いた盛土構造物の施工方法であって、
   法面にせん断防止ボルトを打設し、
   盛土構造物の壁面の裾の位置にはコンクリート製の基礎ブロックを配置し、
   前記基礎ブロックの上面に前記壁面パネルを配置して固定し、
   前記壁面パネルの上面にさらに前記壁面パネルを積み上げ、
   上下に隣接させた前記壁面パネルの、下方に位置する前記壁面パネルの上側支持部の挿通孔と、上方に位置する前記壁面パネルの下側支持部の挿通孔のみを貫通する鋼材を緊張することにより、上下の前記壁面パネルを固定することによって、壁面を形成し、
   前記壁面と法面との間に盛土材を投入して盛土層を形成する、
   盛土構造物の施工方法。
3. 請求項２に記載の盛土構造物の施工方法において、
   前記壁面パネルの壁面部には、前面と背面を貫通する孔部を有し、
   前記壁面を形成した後に、前記孔部に壁面せん断防止ボルトを挿通して固定し、
   前記壁面と法面との間に盛土材を投入して盛土層を形成することを特徴とする、
   盛土構造物の施工方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載の盛土構造物の施工方法において、
   形成した前記盛土層に補強材を敷設することを特徴とする、
   盛土構造物の施工方法。

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