JP5268163B2 - 盛土の補強構造及び、それに用いられる取付金具 - Google Patents

Description

本発明は、道路などの盛土を補強する盛土の補強構造、及びそれに用いられる取付金具に関する。

従来から、シート材を用いて盛土の補強を図った盛土の補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような盛土の補強構造を図９乃至図１１を参照して説明する。図９に示されるように、盛土の補強構造１００において、盛土３及び砕石４１内にシート材１０６が埋設され、シート材１０６の中間部が法面１１１を覆っている。盛土３及び砕石４１は、シート材１０６で区分され、層１０８を形成する。各層１０８の盛土３及び砕石４１は、法面１１１側がシート材１０６で包まれることによって補強される。盛土３及び砕石４１から成る層１０８は、複数層重ねられて盛土の補強構造１００を構成する。

しかしながら、図１０に示されるように、この盛土の補強構造１００においては、法面１１１を覆っているシート材１０６が、盛土３の土圧を砕石４１を介して受けて張り出し、法面１１１に変形が生じることがある。また、図１１に示されるように、砕石４１がシート材１０６内で法面１１１側に滑り落ち、法面１１１に変形が生じることがある。

特開２００９−１８５５１６号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、盛土の法面の変形を防ぐ補強構造及びそれに用いられる取付金具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請求項１の発明は、面状に立設された複数の壁板により形成した擁壁を用いて、この擁壁の背面側に設けられる盛土を補強する構造であって、シート材と、前記壁板の隣り合うもの同士を連結すると共に、前記シート材を前記壁板の背面に固定する取付金具と、を備え、前記シート材は、前記盛土内に埋設され、該シート材の中間部が前記壁板背面の下端及び上端に固定されて折り返され、盛土を層として区分するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の盛土の補強構造において、前記擁壁の背面に固定された前記シート材と盛土との間に、盛土から該擁壁に加わる土圧を低減すると共に、盛土内の水を排水して盛土の形成を保存する形成保存層を有するものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の盛土の補強構造に用いられる取付金具であって、前記壁板の背面上端に取り付けられる上段金具と、前記壁板の背面下端に取り付られる下段金具と、を有し、前記上段金具及び下段金具は、それぞれ前記壁板の背面に前記シート材を挟んで取り付られ、横方向に隣り合う前記壁板を連結し、前記上段金具及び下段金具が互いに結合されることによって上下に隣り合う前記壁板を連結するものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の取付金具において、前記シート材は、網状であり、前記上段金具は、前記シート材の網目と係合する突起を有するものである。

請求項１の発明によれば、盛土の法面に擁壁が形成されるので、法面の変形を防止することができる。擁壁は、その背面に固定したシート材が盛土の荷重によって挟まれるので、盛土と一体化され、擁壁の転倒及び滑動が防止される。また、盛土がシート材によって層として区分されるので、盛土の滑り面がシート材によって遮断されることになり、盛土の滑り崩落が防止される。

請求項２の発明によれば、形成保存層４が土圧低減機能と排水機能を有するので、盛土の補強構造１の強度が向上する。

請求項３の発明によれば、取付金具を用いて複数の壁板を連結し、擁壁を構成するので、一体構造の擁壁を形成するよりも、盛土の補強構造の施工が容易となる。また、取付金具は、シート材を壁板に固定する機能と、壁板同士を連結する機能とを兼有するので、施工に必要な金具の種類を少なくすることができる。

請求項４の発明によれば、シート材において、盛土の土圧によって受ける張力が、上段金具の突起によって分散されるので、張力による損傷が防がれる。

本発明の一実施形態に係る盛土の補強構造の断面図。 同構造における擁壁の背面図。 （ａ）は同擁壁に用いられる取付金具における上段金具の平面図、（ｂ）は同金具の側面図、（ｃ）は同金具の正面図。 （ａ）は同擁壁に用いられる取付金具における下段金具の平面図、（ｂ）は同金具の側面図、（ｃ）は同金具の正面図。 上記構造におけるシート材及び上段金具の平面図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は上記盛土の補強構造の施工を順に示す施工手順図。 （ａ）（ｂ）は図６（ｃ）に続く施工を順に示す施工手順図。 （ａ）（ｂ）は図７（ｂ）に続く施工を順に示す施工手順図。 従来の盛土の補強構造の断面図。 同構造における法面の変形を示す断面図。 同構造における法面の別の変形を示す断面図。

本発明の一実施形態に係る盛土の補強構造を図１及び図２を参照して説明する。盛土の補強構造１は、擁壁２を用いて、この擁壁２の背面側に設けられる盛土３を補強する構造である。擁壁２は、面状に立設された複数の壁板５を用いて形成される。盛土の補強構造１は、複数のシート材６と、複数の取付金具７とを備える。取付金具７は、複数の壁板５の隣り合うもの同士を連結すると共に、各々のシート材６を各々の壁板５の背面に固定する。シート材６は、壁板５の背面側に設けられた盛土３内に埋設され、シート材６の中間部が壁板５背面の下端及び上端に固定されて折り返され、盛土３を層８として区分する。盛土の補強構造１は、シート材６材によって区分された層８を複数層有する。また、盛土の補強構造１は、擁壁２の背面に固定されたシート材６と盛土３との間に、形成保存層４を有する。形成保存層４は、砕石４１を有する層であり、盛土３から擁壁２に加わる土圧を低減すると共に、盛土３内の水を排水して盛土３の形成を保存する。ここで、擁壁２又は壁板５の背面は、擁壁２又は壁板５の盛土３に臨む側の面である。なお、図２において、盛土３、形成保存層４、シート材６は図示を省略している。

取付金具７は、壁板５の背面上端に取り付けられる上段金具７ａと、壁板５の背面下端に取り付られる下段金具７ｂとを有する。上段金具７ａ及び下段金具７ｂは、それぞれ壁板５の背面にシート材６を挟んで取り付られ、横方向に隣り合う壁板５を連結する。取付金具７は、上段金具７ａ及び下段金具７ｂが互いに結合されることによって上下に隣り合う壁板５を連結する。

盛土の補強構造１は、地盤９上に構築され、法面１１に擁壁２が形成される。盛土３における擁壁２の反対側（図１の右側）には、地山又は別の擁壁等がある（図示せず）。形成保存層４の砕石４１は、一般の土よりも崩壊角が大きいので摩擦抵抗が大きい。このため、形成保存層４は、擁壁２に加わる土圧を低減する。また、形成保存層４は、盛土３内に浸透した水を排水するための透水層として機能する。盛土３内の水は、形成保存層４を透過し、壁板５間の隙間から盛土の補強構造１の外部に排水される。排水を促進するため、壁板５に水抜き孔を設けることが望ましい。

壁板５は、板状の構造部材であり、例えばＰＣ板（プレキャストコンクリート板）である。ＰＣ板は、工場で製造される矩形のコンクリート板である。壁板５の寸法は、現場の作業員が一人で持つことができる大きさ及び重量（３０ｋｇ以下）にするため、例えば約５０ｃｍ角で厚さ３〜４ｃｍ程度とすることが望ましい。壁板５の背面コーナー部には、取付金具７をボルトで取り付けるための袋ナット５１が製造時に埋め込まれる。袋ナット５１は、壁板５内からの抜け落ちを防止するフランジを有し、耐食性を持たせるために溶融亜鉛めっきが施される。なお、図１及び図２では、壁板５を横方向に４枚、上下方向に２枚立設したものを示しているが、擁壁２を構成する壁板５の数は、これに限定されるものではない。

シート材６は、透水性、可撓性及び非伸縮性を有するシート状の材料であり、本実施形態では合成樹脂製の網状シートである。シート材６は、展開した状態で矩形であり、例えば、幅が壁板５の横幅の４倍に相当する約２ｍ（０．５ｍ×４）とされ、長さが盛土の補強構造１に応じて定められる。シート材６は、その両端部が壁板５背面から遠ざかる方向に延びるように盛土３内に埋設され、中間部が壁板５の背面に接するように固定される。シート材６の一端は、ピン６１又はアンカーによって盛土３に留められる。シート材６は、盛土３を層８として区分し、砕石４１を包み込む。各層８は、シート材６によって包まれ、法面１１側が壁板５によって保持される。

上記のように構築された盛土の補強構造１は、盛土３の法面１１に擁壁２が形成されるので、法面１１の変形を防止することができる。擁壁２は、その背面に固定したシート材６が盛土３の荷重によって挟まれるので、盛土３と一体化され、擁壁２の転倒及び滑動が防止される。また、盛土３がシート材６によって層８として区分されるので、盛土３の滑り面がシート材６によって遮断されることになり、盛土３の滑り崩落が防止される。盛土３の層８を複数層積み重ねることにより、所望の高さの盛土の補強構造１を構築することができる。

また、形成保存層４は、シート材６によって包まれ、シート材６を介して擁壁２によって法面１１側が保持されるので、法面１１の形状が保たれる。形成保存層４が土圧低減機能と排水機能を有するので、盛土の補強構造１の強度が向上する。

擁壁２に用いられる取付金具７について説明する。取付金具７は、成形した鋼材であり、耐食性を持たせるために例えば溶融亜鉛めっきが施される。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、取付金具７の上段金具７ａ及び下段金具７ｂは、断面がＬ字形状の長尺状の金具、すなわちＬ型アングル金具であり、互いに上下逆向きに配置される。上段金具７ａは、側面視で逆Ｌ字形であり、天板７１ａ及び側板７２ａを有する。天板７１ａは、複数のボルト孔７３ａ及び突起７５を有する。突起７５は、天板７１ａを切り起こして形成される。側板７２ａは、複数のボルト孔７４ａを有する。上段金具７ａの長さは、壁板５の横幅の２倍に相当する約１ｍとされる。下段金具７ｂは、側面視でＬ字形であり、底板７１ｂ及び側板７２ｂを有する。底板７１ｂは、複数のボルト孔７３ｂ及び突起７５と嵌合する孔７６を有する。側板７２ｂは、複数のボルト孔７４ｂを有する。下段金具７ｂの長さは、上段金具７ａの長さと同じである。

ボルト孔７３ａ及びボルト孔７３ｂを貫通するボルトは、上段金具７ａ及び下段金具７ｂを互いに結合する。ボルト孔７４ａを貫通するボルトは、上段金具７ａを壁板５の背面上端に取り付ける。ボルト孔７４ｂを貫通するボルトは、下段金具７ｂを壁板５の背面下端に取り付ける。ボルト孔７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂは、施工誤差を吸収するため、横方向に長い長孔であることが望ましい。

上段金具７ａは、シート材６を壁板５の背面上端に固定する。下段金具７ｂは、シート材６を壁板５の背面下端に固定する（図１参照）。

図５は、上段金具７ａの突起７５及びボルト孔７３ａと、網状シートであるシート材６の網目６２との位置関係を示す。突起７５は、シート材６の網目６２と係合する。天板７１ａのボルト孔７３ａは、平面視で網目６２内に位置する。

シート材６において、盛土３の土圧によって受ける張力が、上段金具７ａのボルト孔７３ａを貫通するボルトと、突起７５とに分散されるので、張力による損傷が防がれる。

再び図２を参照して、擁壁２を背面から見た上段金具７ａ及び下段金具７ｂの配置について説明する。上段金具７ａ及び下段金具７ｂは、シート材６を固定する機能に加え、壁板５同士を連結する機能を有する。例えば、壁板５ａに取り付けられた上段金具７ａが壁板５ａを右隣の壁板５ｂと連結し、壁板５ａに取付られた下段金具７ｂが壁板５ａを左隣の壁板５ｃと連結する。このような上段金具７ｃ及び下段金具７ｄの配置によって、横方向に３枚以上の壁板５を連結することが可能となる。また、壁板５ａに取り付けられた上段金具７ａと、壁板５ｄに取り付けられた下段金具７ｂが互いに結合されて、上下に隣り合う壁板５ａと壁板５ｄ、及び壁板５ｂと壁板５ｅが連結される。

また、擁壁２の左右端に配置される壁板５用に、壁板５の横幅と同じ長さの上段金具７ｃ及び下段金具７ｄが用意される。上段金具７ｃ及び下段金具は、シート材６を壁板５の背面に固定する共に、互いに結合されることによって上下に隣り合う壁板５を連結する。

このように、取付金具７を用いて複数の壁板５を連結し、擁壁２を構成するので、一体構造の擁壁を形成するよりも、盛土の補強構造１の施工が容易となる。また、取付金具７は、シート材６を壁板５に固定する機能と、壁板５同士を連結する機能とを兼有するので、施工に必要な金具の種類を少なくすることができる。

次に、盛土の補強構造１の施工手順を、図６乃至図８を参照して説明する。図６（ａ）に示されるように、シート材６が地盤９上に敷設され、壁板５が地盤９上に１段立設される。シート材６の一端が、壁板５の上端に背面側から前面側に掛けられ、シート材６の中間部が、下段金具７ｂによって、壁板５の背面下端に固定される。１段目の複数の壁板５は、下段金具７ｂによって、横方向に連結される。

図６（ｂ）に示されるように、シート材６の中間部が、上段金具７ａによって、壁板５の背面上端に固定される。１段目の複数の壁板５は、上段金具７ａによっても、横方向に連結される。次に、シート材６上に盛土３が盛られ、盛土３と壁板５背面との間に砕石４１が充填される。砕石４１は、形成保存層４を構成する。盛土３と砕石４１は、転圧機械によって締め固め、すなわち転圧され、壁板５の高さの約半分の高さに転圧面８１が形成される。

図６（ｃ）に示されるように、盛土３が転圧面８１上に盛られ、盛土３と壁板５背面との間に砕石４１が充填される。盛土３と砕石４１は、転圧され、壁板５の高さとほぼ同じ高さにされる。

図７（ａ）に示されるように、壁板５の前面側に掛けられていたシート材６は、矢印Ａの方向、すなわち、盛土３側に折り返され、折り返された端部がピン６１によって盛土３に仮留めされる。１段の壁板に対応して、盛土３及び砕石４１から成る層８が１層形成される。

図７（ｂ）に示されるように、１層目の層８の上に、シート材６がさらに敷設される。２枚のシート材６が重なった部分が、ピン６１によって一括して盛土３に留められる。上段金具７ａの上に、下段金具７ｂが取り付けられる。シート材６は、上段金具７ａ及び下段金具７ｂによって挟まれる。この上段金具７ａ及び下段金具７ｂは、ボルトとナットによって互いに結合される。

図８（ａ）に示されるように、１段目の壁板５の上に２段目の壁板５が立設される。シート材６の中間部が、下段金具７ｂによって、２段目の壁板５の背面下端に固定される。２段目の複数の壁板５は、下段金具７ｂによって、横方向に連結される。シート材６の一端が、２段目の壁板５の上端に掛けられる。

図８（ｂ）に示されるように、以下、１層目と同様の施工手順によって、２層目が形成される。所要の高さまで複数の壁板５及び層８が積み重ねられ、盛土の補強構造１が構築される（図１参照）。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、地盤９における壁板５を支える部分に、予めコンクリートを打設してもよい。その場合、１段目の壁板５に取り付けられる下段金具７ｂは、打設されたコンクリートにアンカーボルト等によって固定される。１段目の壁板５をコンクリートに固定することにより、軟らかい地盤上にも擁壁２を形成することができる。

１ 盛土の補強構造
２ 擁壁
３ 盛土
４ 形成保存層
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 壁板
６ シート材
６２ 網目
７ 取付金具
７ａ 上段金具
７ｂ 下段金具
７５ 突起

Claims (4)

1. 面状に立設された複数の壁板により形成した擁壁を用いて、この擁壁の背面側に設けられる盛土を補強する構造であって、
   シート材と、
   前記壁板の隣り合うもの同士を連結すると共に、前記シート材を前記壁板の背面に固定する取付金具と、を備え、
   前記シート材は、前記盛土内に埋設され、該シート材の中間部が前記壁板背面の下端及び上端に固定されて折り返され、盛土を層として区分することを特徴とする盛土の補強構造。
2. 前記擁壁の背面に固定された前記シート材と盛土との間に、盛土から該擁壁に加わる土圧を低減すると共に、盛土内の水を排水して盛土の形成を保存する形成保存層を有することを特徴とする請求項１に記載の盛土の補強構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の盛土の補強構造に用いられる取付金具であって、
   前記壁板の背面上端に取り付けられる上段金具と、前記壁板の背面下端に取り付られる下段金具と、を有し、
   前記上段金具及び下段金具は、それぞれ前記壁板の背面に前記シート材を挟んで取り付られ、横方向に隣り合う前記壁板を連結し、
   前記上段金具及び下段金具が互いに結合されることによって上下に隣り合う前記壁板を連結することを特徴とする取付金具。
4. 前記シート材は、網状であり、
   前記上段金具は、前記シート材の網目と係合する突起を有することを特徴とする請求項３に記載の取付金具。

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