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

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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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