JP5427463B2 - 防護用堤体および防護用堤体の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、雪崩、落石、土砂崩落を防護する防護用堤体および防護用堤体の構築方法に関するものである。

雪崩、落石、土砂崩落を防護する防護工としては、防護擁壁が知られている。従来、この防護擁壁としては、重力式コンクリート擁壁が主流であった。しかし、近年、重力式コンクリート擁壁よりも安価に構築できる盛土による堰堤状構造をした防護用堤体が、防護擁壁として利用されている。盛土による堰堤状構造の防護用堤体は、特許文献１および２のように、用地をなるべく効率よく利用するために急勾配に構築され、また、雪崩、落石、土砂崩落といった外力に抵抗するためにジオグリッドなどの盛土補強材を防護用堤体内部に埋設することが行われてきた。

特許文献１および２に開示された防護用堤体は、盛土内にジオグリッドなどの盛土補強材を高さ方向に間隔を隔てて埋設され、該防護用堤体の法面部はエキスパンドメタルや金網などの壁面材を設置し、該法面部の山側の一側面には壁面材の前面にコンクリートからなる硬質受撃版を設置する、としている。

また特許文献３では、壁面材の前面に構築される硬質受撃版を容易に施工可能な受撃版構築用治具を開示している。

特開２００１−９００７４号公報 特開２００３−１２９４２２号公報 特開２００５−１６３３３０号公報

前記の従来の防護用堤体を構築するには、盛土内にジオグリッドなどの盛土補強材を高さ方向に間隔を隔てて敷設しながら、法面部にエキスパンドメタルや金網などの壁面材を設置して盛土構造体を完成させ、その後、該盛土構造体の法面部の山側の一側面に壁面材の前面にコンクリートからなる硬質受撃版を設置することになる。この方法では、法面部に壁面材を付する盛土構造体を予め設置して、山側一側面に設置した壁面材の前面に硬質受撃版を設置するという二度手間を行っていることになり、工期、費用において無駄が多い。

そこで、本発明は、より簡単に、かつ安価に構築できる防護用堤体および該防護用堤体の構築方法を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図面の形態に限定されるものではない。

第１の本発明は、盛土構造体（１０）と、該盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材（３、３、…）と、盛土構造体の法面に沿って多段に設置された複数の硬質受撃版（１、１、…）と、硬質受撃版に盛土補強材を接続させる接続具（２、２、…）と、を備える、防護用堤体（１００）である。

本発明において「盛土構造体」とは、盛土による堰堤状の構造体を意味する。盛土構造体に用いることができる盛土材は、特に限定されるものではなく、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。また、「盛土補強材」とは、盛土構造体に埋設させて該盛土構造体を補強することができる部材であって、従来の盛土構造体に用いられているものであれば特に限定されない。このような盛土補強材としては、例えば、公知のジオグリッドなどのように引張強度が大きい樹脂製のネット状体が好適であり、金網など金属製のものも利用可能である。さらに、「硬質受撃版」とは、本発明の防護用堤体の法面が受けると想定される衝撃に耐え得るものであれば特に限定されず、例えば、コンクリート製のプレキャストなどを挙げることができる。さらに、「接続具」とは、硬質受撃版と盛土補強材とを接続できるものであり、使用に耐え得る強度を有するものであれば特に限定されない。接続具の具体例は、後に詳述する。

上記第１の本発明の防護用堤体（１００）において、複数の硬質受撃版（１、１、…）のうち、上下に隣接して設置された硬質受撃版同士が係合されていることが好ましい。かかる形態とすることによって、多段に設置された硬質受撃版のずれを防止することができる。

上下に隣接して設置された硬質受撃版同士を係合させる方法は特に限定されないが、例えば、硬質受撃版の天頂部又は底面の一方に凹部を形成し、他方に凸部を形成し、１つの硬質受撃版に形成した凹部と、他の硬質受撃版に形成した凸部とを係合する方法などが考えられる。

上記第１の本発明の防護用堤体（１００）において、盛土補強材（３、３、…）が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなることが好ましい。かかる形態とすることによって、防護用堤体が雪崩、落石、土砂崩落などによる衝撃を受けた際に、その衝撃を防護用堤体内で広範囲に分散させることができる。

本発明において「３軸方向に特に強い強度を有するジオテキスタイル」とは、水平に敷設した際に、水平面において３軸方向に特に強い引張強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有するトラス構造を備えるジオテキスタイルを意味する。このジオテキスタイルの具体例としては、特開２００４−４４３７４号公報に開示されているジオグリットを挙げることができる。

第２の本発明は、盛土構造体（１０）と、盛土構造体内に埋設された盛土補強材（３、３、…）と、盛土構造体の法面に沿って設置された硬質受撃版（１、１、…）と、を備える防護用堤体（１００）の構築方法であって、硬質受撃版を設置する、受撃版設置工程と、硬質受撃版の背面側に所定高さまで盛土材（６）を充填する、第１盛土材充填工程と、硬質受撃版の背面側に充填された盛土材の上に盛土補強材を敷設するとともに、該盛土補強材を硬質受撃版に接続させる、補強材接続工程と、盛土補強材の上に所定高さまで盛土材を充填する、第２盛土材充填工程と、を有しており、受撃版設置工程、第１盛土材充填工程、補強材接続工程および第２盛土材充填工程を経て得られた構造体の高さが所定の高さになるまで、受撃版設置工程、第１盛土材充填工程、補強材接続工程および第２盛土材充填工程を繰り返す、防護用堤体（１００）の構築方法である。

上記第２の本発明の防護用堤体（１００）の構築方法において、盛土補強材（３、３、…）が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなることが好ましい。かかる形態とすることによって、雪崩、落石、土砂崩落などによる衝撃を受けた際に、その衝撃を広範囲に分散させることができる防護用堤体の構築方法を提供することができる。

本発明によれば、従来の防護用堤体より簡単に、かつ安価に構築することができる防護用堤体および該防護用堤体の構築方法を提供することができる。

本発明の防護用堤体の一例を概略的に示す断面図である。 本発明に用いることができる硬質受撃版の一例を概略的に示す斜視図である。 図２に示した硬質受撃版を概略的に示す三面図である。 本発明に用いることができる盛土補強材の一部を概略的に示す上面図である。 図４に示した盛土補強材の強度を概略的に示す図である。 本発明の防護用堤体が衝撃を受けた際に、水平方向断面において働く力を概略的に示す図である。 本発明に用いることができる緩衝具の一例を概略的に示す三面図である。 本発明の防護用堤体の構築方法に備えられる工程を示すフローチャートである。 硬質受撃版の１段目を構築している際の斜視図である。 硬質受撃版と接続具との接続方法、および接続具と盛土補強材との接続方法を概略的に示す断面図である。 硬質受撃版と接続具との接続方法、および接続具と盛土補強材との接続方法を概略的に示す平面図である。 硬質受撃版の２段目を構築している際の斜視図である。

従来の防護用堤体では、盛土内に盛土補強材を敷設しながら法面部に壁面材を設置して盛土構造体を完成させ、その後、該盛土構造体の法面部に硬質受撃版を設置していた。すなわち、法面部に壁面材を付する盛土構造体を予め設置して、その後、該壁面材の前面に硬質受撃版を設置するという二度手間を行っており、工期、費用において無駄が多かった。一方、本発明によれば、後に詳述するように、硬質受撃版を設置しつつ盛土構造体を構築することができるため、簡単かつ安価に防護用堤体を構築することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。

１．防護用堤体
図１は、本発明の防護用堤体の一形態である防護用堤体１００を概略的に示す断面図である。図１に示すように、防護用堤体１００は、盛土構造体１０と、盛土構造体１０内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された盛土補強材３、３、…と、盛土構造体１０の法面に沿って多段に設置された硬質受撃版１、１、…と、硬質受撃版１に盛土補強材３を接続させる接続具２と、を備えている。以下に防護用堤体１００に備えられる各構成について説明する。

（盛土構造体１０）
盛土構造体１０は、盛土材６を盛って締め固められたものであり、後に詳述する盛土補強材３、３、…が埋設されている。盛土材６は、従来の盛土材として用いられているものであれば特に限定されることなく使用でき、例えば、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。

（硬質受撃版１）
以下に図２および図３を参照しつつ、硬質受撃版１について説明する。図２は、硬質受撃版１を概略的に示す斜視図である。図３は、硬質受撃版１を概略的に示す三面図である。

硬質受撃版１は、盛土構造体１０の法面に沿って設置されている。硬質受撃版１は、雪崩、落石、土砂崩落に直接接する受撃面を構成する表面板１ａと、表面板１ａの裏側から盛土構造体１０が構築される側に立設し、硬質受撃版１を支えることができる支え板１ｂ、１ｂとを備えている。

表面板１ａの受撃面の勾配は、構築する防護用堤体１００の法面勾配に合わせて設定され、一般的にはその法面勾配は１：０．２から１：０．５程度である。また、表面板１ａの天頂部には該天頂部より突出した凸部１ｄが設けられるとともに、表面板１ａ底面に該底面から内側に凹んだ凹部１ｅが設けられている。後に説明するように、１つの硬質受撃版１の凸部１ｄと他の硬質受撃版１の凹部１ｅとを係合させることで、硬質受撃版１を安定した状態で積み上げることができる。

上記したように、硬質受撃版１には支え板１ｂ、１ｂが備えられていることによって、硬質受撃版１を設置した際に硬質受撃版１を支えることができる。なお、１つの硬質受撃版１に備えられる支え板１ｂの形状、設置位置、および設置数は、上記機能を果たせれば特に限定されない。また、支え板１ｂ、１ｂには、後に説明する接続具２の一部である横棒２１を設置するための貫通穴が設けられている。

表面板１ａと支え板１ｂは、型枠を作製して一体型のものを成型してもよいし、別々に製造して金具等で接続してもよいが、一体型のものの方が安定性がよい。

硬質受撃版１の大きさは、表面板１ａが縦６０ｃｍ×横２ｍ程度×厚さ１５ｃｍ程度であり、支え板の奥行きが２０ｃｍ程度であれば、車両搭載型クレーンなどの小型の吊下げ具で吊り下げ可能で、施工の際に有利である。

表面板１ａ、支え板１ｂ、凸部１ｄは、雪崩、落石、土砂崩落などによる衝撃に対抗できればどのような材質でもよいが、特に好適なのはコンクリート製プレキャストである。プレキャストには、必要に応じて鉄筋などを内包させて補強を行うことができる。

（盛土補強材３）
防護用堤体１０に備えられる盛土補強材３は、公知のジオグリッドなどのように引張強度が大きい樹脂製のネット状体が好適であり、金網など金属製のものも利用可能である。また、防護用堤体１００が雪崩、落石、土砂崩落などによる衝撃を受けた際に、その衝撃を防護用堤体１００内で広範囲に分散させることができるという観点からは、図４に示すような、メッシュ開口部が略三角形となっており、３軸方向に特に強い引張強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有するトラス構造を有するジオテキスタイル（例えば、特開２００４−４４３７４号公報に開示されているジオグリット。以下、このようなジオテキスタイルのことを「トラス構造補強材」という。）が好ましい。なお、図４は、本発明に用いることができる盛土補強材の一部を概略的に示す上面図である。

図４に示したトラス構造補強材の強度を図５に示す。図５において、同心円は強度を示しており、最外円の外側に記した数字は強度を有する方向（角度）を意味し、破線がトラス構造補強材の引張強度を示している。図５に示すように、トラス構造補強材は３軸方向（０°−１８０°と６０°−２４０°と１２０°−３００°）に特に強い強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有している。したがって、盛土補強材３としてトラス構造補強材を用いた場合、防護用堤体１００が図６に示すように落石１１による衝撃１２を受けると、防護用堤体１００内に埋設された盛土補強材３、３、…によって広い範囲から抵抗力１３、１３、１３が働き、広い範囲（図６に示した斜線部分。）で、その衝撃１２を受け止めることができる。なお、図６は、防護用堤体１００が衝撃を受けた際に、水平方向断面において働く力を概略的に示す図である。

（接続具２）
防護用堤体１００に用いられる接続具２は、図２および図３に示したように、硬質受撃版１の表面板１ａと平行で、支え板１ｂ、１ｂを貫くように設置される横棒２１と、横棒２１に接続される緩衝具２２（図７参照）と、接続棒２３（図９〜図１２参照）と、を備えている。

横棒２１は、硬質受撃版１の背面に緩衝具２２を接続するために設置される。また、緩衝具２２は、後に説明するように接続棒２３によって盛土補強材３と接続される。横棒２１はどのような材質でもよいが、盛土補強材３による引張力に追従するためには、弾性がある鉄などの金属製が好適である。

緩衝具２２は、硬質受撃版１とその背後に敷設される盛土補強材３との接続を橋渡しする役目をする。図７に緩衝具２２の三面図を概略的に示す。図７に示すように、緩衝具２２は格子状形状をしており、横棒２１と接続させるための部位であるフック部２２ａ、盛土補強材３と接続させるための部位である山部２２ｂを有する。さらに硬質受撃版１の支え板１ｂと干渉しないようにトリム部２２ｃが設けられている。トリム部２２ｃの背面部分は、トリム部範囲に本来あるべき格子材が担う力が余計にかかるため、他の部分より格子ピッチを密にすることが望ましい。緩衝具２２の幅は、硬質受撃版１の幅とほぼ同じであることが好ましく、例えば、２ｍ程度とすることができる。

接続棒２３は、緩衝具２２と盛土補強材３とを接続するために設置される。接続棒２３はどのような材質でもよいが、盛土補強材３による引張力に追従するためには、弾性がある鉄などの金属製が好適である。

２．防護用堤体の構築方法
以下に本発明の防護用堤体の構築方法について説明する。図８は、本発明の防護用堤体の構築方法に備えられる工程を示すフローチャートである。図８に示すように、本発明の防護用堤体の構築方法は、受撃版設置工程（Ｓ１）と、第１盛土材充填工程（Ｓ２）と、強材接続工程（Ｓ３）と、第２盛土材充填工程（Ｓ４）と、高さ判定工程（Ｓ５）とを有している。以下、図８および図９と、適宜示す図を参照しつつ、本発明の防護用堤体の構築方法に備えられる各工程について説明する。なお、図９は、硬質受撃版１の１段目を構築している際の斜視図である。

（受撃版設置工程Ｓ１）
工程Ｓ１は、地盤上又は他の硬質硬質受撃版１の上に硬質硬質受撃版１を設置する工程である。図９に示すように、１段目の硬質受撃版１の設置位置の下には、予め基礎コンクリート５を施工しておき、該基礎コンクリート５の上に硬質受撃版１を設置することが好ましい。１段目の硬質受撃版１は、防護用堤体１００の延長長さに応じて、延長方向７に複数設置する。延長方向７に隣接する各硬質受撃版１同士は、適当な接続部材で固定することが好ましい。

（第１盛土材充填工程Ｓ２）
工程Ｓ２は、硬質受撃版１の背面側に盛土材６を充填する工程である。図９に示すように、硬質受撃版１を設置後、該硬質受撃版１の背面側に横棒２１（盛土補強材３）が設置される位置まで土砂等の盛土材６を充填する。

（強材接続工程Ｓ３）
工程Ｓ３は、図９に示すように、硬質受撃版１の背面側に充填された盛土材６の上に盛土補強材３を敷設するとともに、該盛土補強材３を硬質受撃版１に接続させる工程である。盛土補強材３を硬質受撃版１に接続させる方法について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、硬質受撃版１と接続具２との接続方法、および接続具２と盛土補強材３との接続方法を概略的に示す断面図である。図１１は、硬質受撃版１と接続具２との接続方法、および接続具２と盛土補強材３との接続方法を概略的に示す平面図である。

まず、硬質受撃版１の支え板１ｂ、１ｂを貫く横棒２１に、緩衝具２２のフック部２２ａを引っかけるように接続する。横棒２１と緩衝具２２とを接続後、さらに緩衝具２２の山部２２ｂに盛土補強材３の格子の孔を上から差し込むように設置し、盛土補強材３と緩衝具２２の山部２２ｂとの間に、接続棒２３を差し込むことで、盛土補強材３と緩衝具２２とを接続する。

接続棒２３は、緩衝具２２の山部２２ｂと盛土補強材３とからなる間隔と同程度の太さが好適である。また、接続棒２３の長さが１ｍ程度であれば人力による施工がしやすい。

なお、硬質受撃版１の幅が２ｍ程度、緩衝具２２の幅が２ｍ程度、盛土補強材３の幅が１ｍ程度、接続棒２３の長さが１ｍ程度であれば、１基の硬質受撃版１に対して１基の緩衝具２２を接続し、該１基の緩衝具２２に対して２枚の盛土補強材３を２本の接続棒２３で接続することができる。

（第２盛土材充填工程Ｓ４）
工程Ｓ４は、盛土補強材３の上に所定高さまで盛土材６を充填する工程である。工程Ｓ４では、工程Ｓ３において盛土補強材３を設置後、土砂などの盛土材６を硬質受撃版１の天頂部付近の高さまで充填する。

（高さ判定工程Ｓ５）
工程Ｓ５は、上記工程Ｓ１〜４を経て得られた構造物が、所定高さ（防護用堤体１００の予定高さ）に達しているかを判定する工程である。所定高さに達していなければ、所定高さに達するまで工程Ｓ１〜４を繰り返す。すなわち、工程Ｓ１〜４を経て１段目を完成させた後、工程Ｓ５において予定の高さに達していないと判定されると、再び１段目と同様の手順で工程Ｓ１〜４の作業を行い、図１２に示すように、２段目を完成させる。図１２は、硬質受撃版の２段目を構築している際の斜視図である。なお、図１２に示すように、１段目の硬質受撃版１の上に２段目の硬質受撃版ユニットを設置する際には、１段目の硬質受撃版ユニットの凸部１ｄと、２段目の硬質受撃版ユニットの凹部１ｅを嵌装させるように設置する。

このようにして、工程Ｓ１〜４を経て得られた構造物が、所定高さに達するまで工程Ｓ１〜４を繰り返す。そして、工程Ｓ５において所定高さに達していると判定されれば、作業を終了する。

これまでの本発明の説明では、防護用堤体の一方の法面に硬質受撃版が備えられる形態について説明したが、本発明はかかる形態に限定されず、両方の法面に硬質受撃版が備えられても良い。

以上、現時点において最も実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う防護用堤体および防護用堤体の構築方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

安価で迅速に施工できる本発明の防護用堤体を山間部の道路などの多くの個所に設置することが可能となり、落石雪崩による被害を少なくすることができる。

１ 硬質受撃版
１ａ 表面板
１ｂ 支え板
１ｄ 凸部
１ｅ 凹部
２ 接続具
２１ 横棒
２２ 緩衝具
２２ａ フック部
２２ｂ 山部
２２ｃ トリム部
２３ 接続棒
３ 盛土補強材
５ 基礎コンクリート
６ 盛土材
７ 延長方向
１０ 盛土構造体
１００ 防護用堤体

Claims (6)

1. 盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、前記盛土構造体の法面に沿って多段に設置された複数の硬質受撃版と、前記硬質受撃版に前記盛土補強材を接続させる接続具と、を備え、
   前記硬質受撃版は外部からの衝撃を直接受ける受撃面を有し、
   前記硬質受撃版は、天頂部又は底面のうち一方において、前記受撃面側から見て前後より低く形成された凹部を有するとともに、他方において、前記受撃面側から見て前後より高く形成された凸部を有し、１つの前記硬質受撃版に形成した前記凹部と他の前記硬質受撃版に形成した前記凸部とが嵌め合わせられることにより、前記複数の硬質受撃版のうち上下に隣接して設置された前記硬質受撃版同士が係合されている、防護用堤体。
2. 前記硬質受撃版がコンクリートからなる、請求項１に記載の防護用堤体。
3. 前記盛土補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなる、請求項１または２に記載の防護用堤体。
4. 盛土構造体と、前記盛土構造体内に埋設された盛土補強材と、前記盛土構造体の法面に沿って設置された硬質受撃版と、を備える防護用堤体の構築方法であって、
   前記硬質受撃版は外部からの衝撃を直接受ける受撃面を有しており、
   前記硬質受撃版を設置する、受撃版設置工程と、
   前記硬質受撃版の背面側に所定高さまで盛土材を充填する、第１盛土材充填工程と、
   前記硬質受撃版の背面側に充填された前記盛土材の上に前記盛土補強材を敷設するとともに、前記盛土補強材を前記硬質受撃版に接続させる、補強材接続工程と、
   前記盛土補強材の上に所定高さまで盛土材を充填する、第２盛土材充填工程と、
   を有しており、
   前記受撃版設置工程、前記第１盛土材充填工程、前記補強材接続工程および前記第２盛土材充填工程を経て得られた構造体の高さが所定の高さになるまで、前記受撃版設置工程、前記第１盛土材充填工程、前記補強材接続工程および前記第２盛土材充填工程を繰り返し、
   前記硬質受撃版は、天頂部又は底面のうち一方において、前記受撃面側から見て前後より低く形成された凹部を有するとともに、他方において、前記受撃面側から見て前後より高く形成された凸部を有しており、２回目以降の前記受撃版設置工程において、１つの前記硬質受撃版に形成した前記凹部と他の前記硬質受撃版に形成した前記凸部とを嵌め合わせることにより、複数の前記硬質受撃版のうち上下に隣接して設置された前記硬質受撃版同士を係合させる、防護用堤体の構築方法。
5. 前記硬質受撃版がコンクリートからなる、請求項４に記載の防護用堤体の構築方法。
6. 前記盛土補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなる、請求項４または５に記載の防護用堤体の構築方法。

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