JP5754690B2 - 補強土壁工法 - Google Patents

Description

本発明は、壁面材を積層させて擁壁を形成し、該擁壁により土壁を補強する補強土壁工法に係り、特に壁面緑化に適した補強土壁工法に関する。

従来、道路や敷地などに面している土壁に擁壁を形成して補強する補強土壁工法が用いられている。この補強土壁工法には、盛土や切土にアンカー孔を削孔し、このアンカー孔にコンクリートを注入して、引張材の先端をコンクリートに差し込むとともに、その上端部をアンカー孔から導出して、コンクリート板で形成された受圧板を定着させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５５６６０７号公報（第２，３頁、第１，４，５図）

しかしながら、特許文献１に記載の工法にあっては、重量のあるコンクリート製の受圧板を用いて工事を行うため、この重量のある壁面材を拘束する充分な強度を確保するために、受圧板の厚みを増大させるとともに、引張材を土中深く差し込み、擁壁の背面距離を大きくする必要があり、施工コストが嵩むという問題がある。

また、コンクリートを利用する場合、受圧板の厚みが影響して緑化部として利用する土が充分に露出しないため、壁面緑化を充分に行えずに見栄えが悪いといった問題がある。特に自然侵入する植物などが自生するまでに数年程度の長い期間を要すといった事情もあり、その間の壁面緑化が望まれている。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、擁壁の背面距離を小さくして施工コストを低減させることができるばかりか、植物が自生するまでの間、仮の緑化部を確保できる補強土壁工法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の補強土壁工法は、
壁面材を積層させて擁壁を形成し、該擁壁により土壁を補強する補強土壁工法であって、
前記壁面材は、複数の略帯状をなす帯部材が所定間隔毎に接合されて形成され、該帯部材同士の非接合部位が互いに離間されることで土砂を拘束する土砂拘束部を形成できるジオセルで構成され、最前列に位置する複数の前記帯部材における非接合部位に植生マットを該植生マットの表面側が上方を向くように傾斜させた状態で固定し、前記植生マットの表面を金網で被覆した状態で前記帯部材における非接合部位に該金網の少なくとも上端部を固定し、前記ジオセルの前面に前記帯部材と前記植生マットで囲まれた空間を形成し、この空間に土砂を盛土することを特徴としている。
この特徴によれば、壁面材が複数の略帯状をなす帯部材で形成されたジオセルで土砂を拘束するため、擁壁の背面距離を小さくすることができるようになり、擁壁の施工コストを低減させることができる。また、帯部材によりジオセルが構成されることにより、帯部材の最前列の部位において蛇行する構造となるため、複数の帯部材における非接合部位に植生マットを固定することにより、ジオセルの前面に帯部材と植生マットで囲まれた空間を形成できる。この空間に土砂を盛土し、短期間に育つ植物を植生マットに植生することにより、土砂拘束部内の盛土に植物が自生するまでの間、仮の緑化部を確保できることになる。さらに、植物の根は下方に向かってほぼ垂直に延びるため、植生マットの表面側が上方を向くように傾斜されていることで、植物の根が下方に向かって生え易くなり、かつ太陽光が充分に植生マットの表面に当たるようになり、植物が短期間で育つようになる。さらに、金網によって植生マットに太陽光が当たる状態で、この植生マットを保持するとともに、帯部材における接合部位と植生マットで囲まれた空間に充分な量の土砂を盛土できるようになる。

本発明の補強土壁工法は、
前記積層されるジオセルの間に、略格子状をなすシート部材で形成されたジオグリッドの前部側を挟み込み、該ジオグリッドの後部側を盛土内に埋設して前記擁壁を形成することを特徴としている。
この特徴によれば、壁面材が複数の略帯状をなす帯部材で形成されたジオセルで土砂を拘束させ、かつジオグリッドにより盛土の荷重を利用してジオセルの積層状態を拘束するため、擁壁の背面距離を小さくすることができるようになり、擁壁の施工コストを低減させることができる。

本発明の補強土壁工法は、
上方位置の前記植生マットと下方位置の前記植生マットとの間に段部を形成することを特徴としている。
この特徴によれば、上下の植生マットの間の段部が雨水の流速を抑え、帯部材と植生マットで囲まれた空間内に盛土された土砂の早急な流出を阻止することができる。

本発明の補強土壁工法は、
前記金網の上端部を前記帯部材における非接合部位にステイプルにより固定するとともに、該金網の下端部を下方位置の前記土砂拘束部内の盛土にピンにより固定することを特徴としている。
この特徴によれば、金網の設置作業が容易に行えるとともに、ステイプルやピンが時間の経過に従って腐食して自然回帰するようになる。

本発明の補強土壁工法は、
前記金網の上端部を前記帯部材における非接合部位に上部が屈曲された棒状のアンカーにより固定するとともに、該アンカーの下部を下方位置の前記土砂拘束部内の盛土に差し込むことを特徴としている。
この特徴によれば、金網の設置作業が容易に行えるとともに、金網の上端部から下端部までがアンカーにより押さえられ、この金網とともに植生マットが保持されるようになる。

実施例１における擁壁を示す断面図である。 ジオセルを示す斜視図である。 ジオセルを積層した状態を示す斜視図である。 芝植物が植生した状態を示す断面図である。 在来植物が遷移した状態を示す断面図である。 帯部材に設けられた凹凸及び貫通孔を示す拡大断面図である。 実施例２における芝植物が植生した状態を示す断面図である。 実施例３におけるジオセルを示す斜視図である。 実施例４における芝植物が植生した状態を示す断面図である。 実施例５における芝植物が植生した状態を示す断面図である。

本発明に係る補強土壁工法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る補強土壁工法につき、図１から図６を参照して説明する。以下、図１、図４、図５の紙面左側を擁壁の正面側（前方側）とし、図２及び図３の紙面左下側を擁壁の正面側（前方側）として説明する。

図１の符号１は、本発明の適用された擁壁である。この擁壁１は、道路や敷地などに面している土壁２の正面全体を覆うように形成されている。この擁壁１は、擁壁１の壁面を形成する本発明の壁面材としてのジオセル３と、補強材としてのジオグリッド４と、を用いて施工される。

さらに、ジオセル３の正面（前面）には、植生マット２０及び金網２１が設置されている。なお、植生マット２０には、スダレ状に形成されたワラの表面に薄綿と植物種が付けられている。この植物種は、短期間に育つ芝等の芝植物１４の種子となっており、施工完了後には、植生マット２０の表面に短期間（約２〜３ヶ月）で芝植物１４が生えるようになっている。

図２に示すように、ジオセル３は、合成樹脂等の可撓性を有する材料で形成された複数枚の略帯状をなす帯部材５により構成されている。本実施例では、前後方向に６枚の帯部材５が設けられ、これらの帯部材５がその幅方向が垂直を向くように配置されており、互いに帯部材５が積層配置された状態で、その長手方向の所定間隔毎に接合されている。この接合部位は、圧力を加えながら溶着（若しくは圧着）される溶着部６（圧着部）となっている。

また、ジオセル３は前後方向に広げると、帯部材５同士の非接合部位が互いに離間されることで土砂を拘束する土砂拘束部７を形成できる。この土砂拘束部７は、千鳥状またはハニカム状に配置されるようになっている。この土砂拘束部７内に、土砂を入れて転圧処理により締め固め（図３参照）、ジオセル３及び土砂により上下に厚い板状の層構造に形成できるようになっている。

図２に示すように、ジオセル３の前面には、所定の傾斜がつけられた盛土がなされ、この盛土の傾斜面に、植生マット２０及び金網２１が設置される。このように、金網２１とジオセル３の最前列に挟まれるようにして植生マット２０が配置されており、この植生マット２０の表面を金網２１で被覆した状態で、金網２１の上端部がジオセル３の最前列に位置する複数の帯部材５における非接合部位にステイプル２２により固着されるようになっている。

また、植生マット２０及び金網２１は、盛土の傾斜面に設置されることで、植生マット２０及び金網２１の表面側が上方を向くように傾斜された状態となって配置される。そして、植生マット２０及び金網２１の下端部を下方位置の土砂拘束部７内の盛土にピン２４により固定する。このピン２４は、Ｕ字状をなし、金網２１の網目に挿通させた状態で、下方位置の土砂拘束部７内の盛土に上方から差し込まれる。なお、ピン２４の配置位置は、ステイプル２２の配置位置に対応している。このように、ステイプル２２及びピン２４を用いることで、金網２１の設置作業が容易に行えるとともに、ステイプル２２やピン２４が時間の経過に従って腐食して自然回帰するようになっている。

こうして植生マット２０及び金網２１がジオセル３の前面側に固着されることにより、ジオセル３の前面側に植生マット２０と帯部材５とに囲まれた空間２３に土砂が盛土された状態となる。そして、この盛土に接している植生マット２０に短期間に育つ芝植物１４が植生されることにより、後述する在来植物１１（在来種）が土砂拘束部７に遷移するまでの間（図５参照）、芝植物１４により仮の緑化部を確保できることになる（図４参照）。

さらに、芝植物１４の根１５は下方に向かってほぼ垂直に延びるようになっており、植生マット２０の表面側が上方を向くように傾斜されていることで、芝植物１４の根１５が下方に向かって生え易くなり、かつ太陽光が充分に植生マット２０の表面に当たるようになり、芝植物１４が短期間で育つようになる。

また、金網２１を用いることで、金網２１の網目を通して植生マット２０に太陽光が当たる状態で、この植生マット２０を保持することができる。さらに、金網２１の上端部が帯部材５における非接合部位にステイプル２２により固着されることで、帯部材５における接合部位と植生マット２０で囲まれた空間２３に充分な量の土砂を盛土できるようになる。

また、帯部材５は合成樹脂等の材料で形成されているため、雨天時の雨水が帯部材５の表面を急速に流れてしまう恐れがあるが、帯部材５の正面には、前述した植生マット２０、金網２１及び空間２３に盛土された土砂が設けられているため、帯部材５の表面が露出せず、かつ雨水の流速が抑えられ、ジオセル３内に盛土された土砂の早急な流出を阻止することができる。

また、植生マット２０や金網２１が時間の経過とともに腐食して自然回帰することにより、在来植物１１（在来種）が完全に遷移した時期に、仮の緑化部が消失することになる（図５参照）。なお、本実施例では、植生マット２０としてワラ芝を用いているが、植生マット２０はワラ芝に限らず、例えば、ココナッツファイバーを利用したヤシマットや、生分解性プラスチック糸を利用した生分解性マットなどであっても良い。

このジオセル３の帯部材５には、複数の小さな貫通孔８が形成されており、互いの土砂拘束部７が貫通孔８により連通される。なお、ジオセル３の最前列に位置する帯部材５には、貫通孔８は形成されておらず、土砂拘束部７内の土砂が流出しないようになっているため、在来植物１１（在来種）が遷移するジオセル３内の土砂と、仮の緑化部とを区別して配置されることになり、互いの干渉がなく長期間にわたって緑化が可能となる。

また、ジオセル３内に盛土される土砂に対しては転圧処理が行われ、土砂が高い密度で盛土されており、ジオセル３前面に形成された帯部材５と植生マット２０で囲まれた空間２３内の土砂が、少なくともジオセル３内の土砂よりも低い密度で盛土されている。これによれば、ジオセル３内に盛土された土砂が転圧処理により強度が高められ、土砂の流出を防ぐとともに、空間２３内の土砂が時間の経過とともに下方に位置するジオセル３内に盛土される土砂表面に流れ、本来、在来植物１１（在来種）が遷移するジオセル３内の土砂を肥沃化できることになる。

図３に示すように、施工する際には、ジオセル３の土砂拘束部７に土砂を入れつつ、この土砂とともにジオセル３を積層させる。なお、土砂拘束部７に土砂を入る際には、施工現場に本来生息するものと同じ在来植物１１の種子を混入させる。なお、植生マット２０と帯部材５とに囲まれた空間２３に盛土される土砂にも、同様の在来植物１１の種子を混入させるようにしてもよい。また、積層されるジオセル３は、下方位置のジオセル３の土砂拘束部７に、上方位置のジオセル３の土砂拘束部７の少なくとも一部が被るように配置され、積層されたジオセル３により階段状の擁壁１が形成される。

また、植生マット２０及び金網２１は、ジオセル３毎に設置されるため、上方位置の植生マット２０及び金網２１と、下方位置の植生マット２０及び金網２１と、の間に水平面をなす段部１０が形成される。このようにすることで、植生マット２０及び金網２１の表面を流れ落ちる雨水が段部１０にて一時的に滞るようになり、雨水の流速が抑えられるため、帯部材５と植生マット２０で囲まれた空間２３内に盛土された土砂の早急な流出を阻止することができる。

図１に示すように、本実施例では、各ジオセル３の前後方向に複数の土砂拘束部７が形成され、下方位置のジオセル３の最前列から２列目の土砂拘束部７に、その上方位置のジオセル３の最前列の土砂拘束部７の一部の領域が被さるようになっている。このように、各ジオセル３の土砂拘束部７内の土砂を介してジオセル３同士が連結され、擁壁１の強度を向上させることができる。さらに、両者のズレにより、帯部材５と植生マット２０で囲まれた空間２３の土砂が、時間の経過とともに下方に位置するジオセル３内に盛土される土砂表面に流れ易くなる。

なお、ジオセル３の土砂拘束部７には、施工現場に本来生息するものと同じ在来植物１１の種子を混入させるため、この在来植物１１がジオセル３の土砂拘束部７内で自生するようになる。施工後において、所定期間経過すると、ジオセル３の土砂拘束部７内で成長した在来植物１１の根１２が、帯部材５の貫通孔８に入り込み（図６参照）、帯部材５に絡みつくようになる。そして、この帯部材５に絡みついた在来植物１１の根１２が土中深くまで延びる。

また、図６に示すように、ジオセル３の帯部材５の表面には、エンボス加工が施され、微小な凹凸部１３（エンボス）が形成される。この微小な凹凸部１３が土砂拘束部７内の土砂とジオセル３との間の摩擦力を向上させて、擁壁１の強度を向上させることができる。さらに、帯部材５の貫通孔８には、土砂が入り込むようになり、この貫通孔８が土砂拘束部７内の土砂とジオセル３との間の摩擦力を向上させて、擁壁１の強度を向上させることができる。また、空間２３内の土砂とジオセル３表面との間の摩擦力を向上させて土砂の早急な流出を阻止できることになる。

このように、擁壁１の壁面材が複数の略帯状をなす帯部材５で形成されたジオセル３となっていることで、壁面材が軽量化されて搬送が容易なり、壁面材が軽量なジオセル３となっても、ジオセル３の土砂拘束部７に土砂を拘束させることで、擁壁１の強度を充分に保つことができるようになり、かつ軽量化されたジオセル３により盛土９を拘束して壁面を形成しつつ、ジオグリッド４により盛土９の荷重を利用してジオセル３の積層状態を拘束するため、擁壁１の壁面から土壁２までの背面距離Ｌ（図１参照）を小さくすることができるようになり、擁壁１の施工コストを低減させることができる。なお、擁壁１の背面距離Ｌが小さいことで、擁壁１の形成対象となっている土壁２の正面を深く掘る必要がなくなり、施工期間を短縮することもできる。また、積層されるジオセル３の間に、略格子状をなすシート部材で形成されたジオグリッド４の前部側を挟み込むことで施工を行えるため、ジオセル３とジオグリッド４との連結作業を、連結用アンカーなどの別途の連結部材等を用いることなく行えるようになり、施工作業が簡素化される。

次に、実施例２に係る補強土壁工法につき、図７を参照して説明する。なお、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。

図７に示すように、植生マット２０’は、その上端縁がジオセル３の高さより高くなるように構成されている。そして、植生マット２０’は、その上部が屈曲されて、ジオセル３の土砂拘束部７及びジオセル３の前面側の空間２３の上方側、即ち水平面をなす段部１０を覆うようになっている。

これによれば、土砂が盛土される土砂拘束部７及び空間２３が植生マット２０’により覆われているため、土砂拘束部７及び空間２３の土砂部分が露出せず、見栄えを保った仮の緑化部を確保することができる。また、植生マット２０’がジオセル３の高さより高く構成されているため、段部１０の水平面を流れる雨水を植生マット２０’が抑えることができ、土砂の早急な流出を阻止することができる。

次に、実施例３に係る補強土壁工法につき、図８を参照して説明する。なお、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。

図８に示すように、ジオセル３は、前記実施例１と異なり、前後反対に設置可能となっている。この場合には、貫通孔８がジオセル３の正面側に向くよう設置される。

この実施例３によれば、植生マット２０及び空間２３に植生した芝植物１４や在来植物１１の根１２，１５が貫通孔８を通してジオセル３内の土砂拘束部７まで伸びるようになり、芝植物１４や在来植物１１の成長を促進させることができる。

次に、実施例４に係る補強土壁工法につき、図９を参照して説明する。なお、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。

図９に示すように、実施例４において金網２１の固定する際には、ラスアンカー２５を用いる。このラスアンカー２５は、上部が屈曲された棒状をなし、その屈曲部位の角度は、ジオセル３の前面の盛土の傾斜面の傾斜角度に合わせて予め設定されている。

そして、金網２１の固定する際には、植生マット２０を盛土の傾斜面に設置し、かつ植生マット２０の表面を金網２１で被覆した状態で、金網２１の上端部がジオセル３の最前列に位置する複数の帯部材５における非接合部位に接するように設置し、金網２１と帯部材５とをラスアンカー２５の上部の屈曲部位で挟み込むとともに、ラスアンカー２５の下部を下方位置のジオセル３の土砂拘束部７内の盛土に差し込むようにする。

このように、前記実施例１では、ステイプル２２とピン２４の２種類の部材で金網２１を固定していたが、本実施例４では、ラスアンカー２５のみで金網２１を固定することができ、金網２１の設置作業が容易に行えるとともに、金網２１の上端部から下端部までがラスアンカー２５により押さえられ、この金網２１とともに植生マット２０が保持されるようになる。

次に、実施例５に係る補強土壁工法につき、図１０を参照して説明する。なお、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。

図１０に示すように、実施例５の擁壁１には、前記実施例１と異なり、段部１０（図４参照）が形成されておらず、ジオセル３毎に設置された植生マット２０及び金網２１が、互いに面一をなすように配置されている。このようにすることで、盛土の傾斜面の傾斜角度が緩やかになり、植生マット２０及び金網２１の表面側が、前記実施例１よりも上方を向くように傾斜された状態となって配置される。そのため、芝植物１４の根１５がより下方に向かって生え易くなり、かつ太陽光がより植生マット２０の表面に当たるようになる。

また、実施例５では、植生マット２０の表面を金網２１で被覆した状態で、金網２１の上端部が、ジオセル３の最前列の帯部材５における非接合部位にステイプル２２（図２参照）により固着されるとともに、植生マット２０及び金網２１の下端部を、下方位置のジオセル３の帯部材５における非接合部位を挟持するように上方から差し込まれたピン２４により固定する。

このように、植生マット２０及び金網２１がその上端部と下端部でジオセル３の帯部材５に固定されるため、植生マット２０及び金網２１がジオセル３と強固に連結されるようになる。また、ジオセル３毎に設置された植生マット２０及び金網２１が互いに面一をなすように配置されることで、ジオセル３が完全に隠蔽されるようになり、擁壁１の見栄えを向上させることができる。

なお、実施例５では、ジオセル３毎に植生マット２０及び金網２１が配置されているが、これに限らず、植生マット２０及び金網２１の上下幅寸法をジオセル３の高さ寸法よりも大きく形成して、複数段のジオセル３を覆う大きさの植生マット２０及び金網２１を用いるようにしてもよいし、擁壁１を形成する全段のジオセル３を覆う大きさの植生マット２０及び金網２１を用いるようにしてもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、ジオセル３の土砂拘束部７内に、施工現場で採取した土砂を入れることで、その土砂内に生息する植物１１の在来種がジオセル３の土砂拘束部７内で自生するようになっているが、土砂拘束部７に自生させる植物１１の種子は在来種に限らず、他の種子であってもよく、特に蔦等のジオセル３の正面側に絡みつく植物であってもよい。

また、前記実施例では、補強材としてのジオグリッド４を使用しているが、必ずしもジオグリッド４を使用しなくてもよく、例えば、ジオセル３、植生マット２０及び金網２１のみによって擁壁１を施工するようにしてもよい。

１ 擁壁
２ 土壁
３ ジオセル（壁面材）
４ ジオグリッド（補強材）
５ 帯部材
６ 溶着部
７ 土砂拘束部
８ 貫通孔
９ 盛土
１０ 段部
１１ 在来植物
１２ 根
１３ 凹凸部
１４ 芝植物
１５ 根
２０，２０’ 植生マット
２１ 金網
２２ ステイプル
２３ 空間
２４ ピン
２５ ラスアンカー
Ｌ 背面距離

Claims (5)

1. 壁面材を積層させて擁壁を形成し、該擁壁により土壁を補強する補強土壁工法であって、
   前記壁面材は、複数の略帯状をなす帯部材が所定間隔毎に接合されて形成され、該帯部材同士の非接合部位が互いに離間されることで土砂を拘束する土砂拘束部を形成できるジオセルで構成され、最前列に位置する複数の前記帯部材における非接合部位に植生マットを該植生マットの表面側が上方を向くように傾斜させた状態で固定し、前記植生マットの表面を金網で被覆した状態で前記帯部材における非接合部位に該金網の少なくとも上端部を固定し、前記ジオセルの前面に前記帯部材と前記植生マットで囲まれた空間を形成し、この空間に土砂を盛土することを特徴とする補強土壁工法。
2. 前記積層されるジオセルの間に、略格子状をなすシート部材で形成されたジオグリッドの前部側を挟み込み、該ジオグリッドの後部側を盛土内に埋設して前記擁壁を形成することを特徴とする請求項１に記載の補強土壁工法。
3. 上方位置の前記植生マットと下方位置の前記植生マットとの間に段部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の補強土壁工法。
4. 前記金網の上端部を前記帯部材における非接合部位にステイプルにより固定するとともに、該金網の下端部を下方位置の前記土砂拘束部内の盛土にピンにより固定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の補強土壁工法。
5. 前記金網の上端部を前記帯部材における非接合部位に上部が屈曲された棒状のアンカーにより固定するとともに、該アンカーの下部を下方位置の前記土砂拘束部内の盛土に差し込むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の補強土壁工法。

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