JP6055212B2 - 補強土壁工法 - Google Patents

Description

本発明は、壁面パネルの据え付け位置を微調整して施工できる補強土壁工法に関するものである。

テールアルメ工法に代表されるように、擁壁を構成する壁面パネルの組み立て工と、壁面パネルの背面へ帯状を呈する補強材の接続工と、壁面パネルの背面への盛土工とを多段的に繰返しながら、盛土に埋設した補強材を介して補強土構造体と擁壁とを一体化した補強土壁工法が知られている（特許文献１）。
壁面パネルの背面に直接接続した帯状を呈する補強材を盛土に埋設することで得られる補強材の引抜抵抗で以て壁面パネルに作用する土圧に対抗するとともに、盛土内に埋設した補強材による補強効果により補強土構造体の強度を高めている。

この種の工法にあっては、擁壁面を凹凸のないきれいな面に仕上げる必要がある。
そのため、壁面パネルの目地部が前後方向に位置ずれを生じたときはクレーン等の建設機械と作業員の人力を併用して壁面パネルの設置位置を微調整し、また壁面パネルが前後方向に傾倒しているときは目地部に楔体を差し込んで壁面パネルの傾倒を微調整している。

特開２００２−３３９３６３号公報（図２）

従来工法はつぎの問題点を有する。
＜１＞壁面パネルは大重量を有していて、人力で移動することは非常に困難である。そのため、壁面パネルの微調整作業に多くの時間と労力を要する。
＜２＞微調整対象の壁面パネルは、既設の壁面パネルの上に不安定な状態で仮置きした壁面パネルであり、しかも微調整作業は補強材を盛土に埋設して反力を得る前に行わなければならない。
＜３＞盛土を転圧する際に、壁面パネルに接続した補強材が引っ張られて、壁面パネルが位置ずれや傾倒を生じ易い。
壁面パネルの背面に接続した補強材が盛土層の引き抜き抵抗の影響を受けることから、壁面パネルを移動することが非常に困難となる。
そのため、盛土の転圧後に壁面パネルが位置ずれや傾倒を起こすと、壁面パネルの微調整作業に時間と労力を要し、施工性が悪くなる。

本発明は以上の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは簡易な手法で以て壁面パネルの設置位置の微調整作業を安全で、かつ正確に行える、補強土壁工法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、施工性を改善できる補強土壁工法を提供することにある。

本発明は、擁壁を構成する複数の壁面パネルの組み立て工と、壁面パネルの背面への補強材の接続工と、壁面パネルの背面側へ階層的に盛土層を形成する盛土工とを繰返しながら、盛土層に埋設した補強材を介して補強土構造体と擁壁とを一体化した補強土壁工法であって、壁面パネルの背面の上下位置に長さ調整機能と連結機能を併有する長さ調整装置を取り付け、該長さ調整装置を介して壁面パネルの背面へ複数の補強材を接続し、前記壁面パネルの背面近くまで複数回に分けて盛土した盛土層内に水平方向の変位と上下方向の撓み変形を拘束した状態で補強材を埋設し、前記壁面パネルの背面と盛土層の前面との間に形成した空間内に硬質粒を充填して排水層を形成し、壁面パネルの背面側に前記長さ調整装置を露出して位置させ、前記盛土層に反力を得て前記長さ調整装置の長さを調整することで排水層を介して盛土層の土圧を受けて変位した壁面パネルの位置ずれまたは傾倒を微調整することを特徴とする。
前記長さ調整装置は壁面パネルの背面に突設した連結金具と、補強材の一端部に設けた端末金具と、前記両金具に螺着して両金具間を連結する調整ボルトとを具備し、前記調整ボルトを回転することで前記連結金具と端末金具との間隔を調整可能に構成してある。
前記調整ボルトはボルト軸の何れか一方に逆ねじを形成しておくとよい。

本発明は次の効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞作業員の人力に依らずに、盛土層に反力を得て長さ調整装置の長さを調整するだけの簡易な作業で以て、壁面パネルの位置と角度を微調整することができる。
したがって、擁壁を構成する壁面パネルの仕上げ精度が向上する。
＜２＞補強材に盛土した後に壁面パネルの微調整作業を行うため、盛土の転圧作業に起因して壁面パネルがずれ動いたとしても壁面パネルの変位を容易に修正することができる。
したがって、従来工法と比較して施工性が大幅によくなる。
＜３＞壁面パネルの背面に補強材を接続し、補強材に盛土した後に壁面パネルの微調整作業を行うので、安全に作業をすることができる。

本発明に係る施工方法で構築した補強土壁の斜視図 壁面パネルを背面側から見た斜視図 長さ調整装置の斜視図 壁面パネルと補強材の接続部における縦断面図 壁面パネルの背面側の下半の盛土工の説明図 壁面パネルの背面側の下半の盛土工の説明図 壁面パネルの背面側の下半の盛土工の説明図 壁面パネルの背面側の上半の盛土工の説明図 壁面パネルの背面側の上半の盛土工の説明図

以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

＜１＞補強土壁の概要
図１に一部を破断した補強土壁の全体図を示す。
補強土壁は、擁壁を構成する複数の壁面パネル１０と、各壁面パネル１０の背面に接続した補強材２０と、壁面パネル１０の背面と補強材２０の端部との間に介装した長さ調整装置３０と、前記補強材３０を埋設しながら壁面パネル１０の背面側に階層的に形成した複数の盛土層４０と、壁面パネル１０の背面と複数の盛土層４０との間に形成した排水層５０とを有する。

擁壁を構成する壁面パネル１０は基礎コンクリート４１上に鉛直または鉛直に近い角度で組み立てられ、最上位の複数の壁面パネル１０の上面に跨って現場打ち、またはプレキャストコンクリートを搭載している。

壁面パネル１０の背面側に階層的に構築した盛土層４０は、十分に転圧されていて、水平に敷設した補強材２０の補強効果によって自立可能な補強土構造体を構成している。
補強土構造体の前面側は排水層５０を介して複数の壁面パネル１０で構成する擁壁で覆われていて、各壁面パネル１０はその背面に接続した補強材２０と盛土層４０間の引き抜き抵抗を反力源として支持されている。

従来は壁面パネル１０の背面に補強材２０の端部を直接接続していたが、本発明では壁面パネル１０の位置ずれや傾倒を微調整するための長さ調整装置３０を介して接続するようにした。
以下に主要な資材について詳しく説明する。

＜２＞壁面パネル
壁面パネル１０はプレキャスト製のパネルで、素材は特に制約がないが、耐久性や加工性等の観点からコンクリート製が好適である。

壁面パネル１０の平面形状は正方形、長方形等の方形の他に十字形、ひし形等の公知の形状を含む。
また図示を省略するが、壁面パネル１０の周面（上下面）に段差面を形成し、互いに段差面を嵌合して隣接する壁面パネル１０相互間の位置決めをし易くしてもよい。

＜３＞補強材
補強材２０は、盛土層４０を補強するとともに、盛土層４０の支圧抵抗力に壁面パネル１０に作用する土圧を支持する公知の部材で、例えば帯状の鋼材等を適用できる。

＜４＞長さ調整装置
図２，３に示すように、長さ調整装置３０は壁面パネル１０の背面と補強材２０の端部との間に介装して使用し、長さ調整機能と連結機能を併有する装置で、壁面パネル１０の背面に突設した連結金具１５と、補強材２０の一端部に設けた端末金具２１と、両金具１５，２１間を連結する調整ボルト３１とを具備する。

＜４．１＞連結金具
連結金具１５は帯板を折曲して略コ字形に形成したパネル側の接続素子で、調整ボルト３１と螺着可能な固定ナッ１６を有する。
連結金具１５の両端部は壁面パネル１０に埋設する等して固定してある。
壁面パネル１０の背面から離隔した連結金具１５の中央部には、調整ボルト３１と螺着可能な固定ナット１２が回転不能に付設してある。
固定ナット１２を壁面パネル１０の背面から離隔させたのは、調整ボルト３１の螺出入を許容するための調整代を確保するためである。
尚、固定ナット１６に代えて連結金具１５の中央部の板面に直接ねじ穴を形成してもよい。

＜４．２＞端末金具
端末金具２１は帯板を二つ折りして形成した補強材側の接続素子で、調整ボルト３１と螺着可能な固定ナット２４を有する。
端末金具２１はその中央部を略三角形に形成した拡幅部２２と、拡幅部２２より狭く形成した狭幅部２３とよりなり、拡幅部２２の中央部に固定ナット２４が回転不能に付設してある。
拡幅部２２に固定ナット２４を設けたのは、調整ボルト３１の螺出入を許容するための調整代を確保するためである。
尚、固定ナット２４に代えて挟幅部２２の中央部の板面に直接ねじ穴を形成してもよい。

端末金具２１は狭幅部２３を介して補強材２０の一端部に固定してある。
本例では、狭幅部２３の間に補強材２０の一端部を差し込み、これらの重合部をボルト２５とナット２６で以て固定する場合について示すが、公知の固定手段を適用できる。

＜４．３＞調整ボルト
壁面パネル１０の連結金具１５と補強材２０の端末金具２１との間を連結する調整ボルト３１は、ボルト軸の両側にそれぞれ正ねじ（右ねじ）と逆ねじ（左ねじ）を形成したネジ部３１，３１と、ボルト軸の中央に一体に形成したナット部３２とを有する。
調整ボルト３１はそのネジ部３１，３１が連結金具１５の固定ボルト１６と端末金具２１の固定ボルト２４とにそれぞれ螺着可能であり、ナット部３２を正逆方向に回転操作することで、連結金具１５と端末金具２１との間隔Ｌを任意に調整できる（図４参照）。

＜４．４＞連結金具の設置数と段数
本例では、壁面パネル１０の背面の上下左右の四箇所に連結金具１５を設けた場合について説明するが、連結金具１５の設置数や段数は、補強材２０の接続枚数等を考慮して適宜選択する。

＜４．５＞補強材の接続枚数
壁面パネル１０に対する補強材２０の接続枚数は一枚、または二枚以上であってもよく、壁面パネル１０のサイズ等を考慮して選択する。

＜４．６＞長さ調整装置と補強材の設置数の関係
本例では、補強材２０と同数の長さ調整装置３０を使用して壁面パネル１０の背面に補強材２０を接続する形態を示すが、補強材２０が幅広の場合には一枚の補強材２０に対して複数組の長さ調整装置３０を使用して接続してもよい。

［施工方法］
つぎに図５〜９を参照しながら補強土壁の施工方法について説明する。

＜１＞基礎工（図５）
壁面パネル１０の組み立て予定位置に砕石４３を敷設し、その上に基礎コンクリート４１を構築する。

＜２＞壁面パネルの設置（図５）
基礎コンクリート４１上に、一段目の壁面パネル１０を互いに隣接させて横一列に立設する。

＜３＞壁面パネルの下半の盛土工
図５〜７を参照して壁面パネル１０の背面側の下半の盛土工について説明する。

＜３．１＞一層目の盛土工（図５）
盛土材を撒き出し転圧して、補強材２０の埋設高さに達する任意の層厚を有する一層目の盛土層４０₁を形成する。
一層目の盛土層４０₁の前面は壁面パネル１０の背面から離隔していて、その間に空間４４を形成している。
一般に盛土層４０の層厚は２００ｍｍ〜３００ｍｍ程度であるが、補強材２０の埋設高さがこの層厚を超えるときは盛土作業を繰り返して行う。

本例では、排水層５０を盛土層４０と同様に階層的に形成する場合について説明するが、施工の最終段階で空間４４内に硬質粒を充填して排水層５０を一括して形成する場合もある。
また硬質粒に代えて空間４４内に盛土層４０を構成する盛土材を充填することも可能である。

＜３．２＞補強材の敷設（図６）
盛土層４０₁の上面に補強材２０を水平に敷設するとともに、補強材２０の左端を、長さ調整装置３０を介して壁面パネル１０の背面に突設した下位の接続金具１５に接続する。

図３を参照して長さ調整装置３０の接続作業について説明すると、予め補強材２０の端部に設けてある端末金具２１を壁面パネル１０の接続金具１５に対向して配置する。これらの両金具１５，２１の間に位置させた調整ボルト３１を一方向に回転操作してネジ部３１，３１を各固定ボルト１６，２４に螺着するだけの簡単な作業により補強材２０を壁面パネル１０に接続できる。

＜３．３＞二層目の盛土工（図７）
一層目の盛土層４０₁の上面に補強材２０が隠れるまで撒き出した盛土材を転圧して、二層目の盛土層４０₂を形成する。
二層目の盛土層４０₂は所定の層厚に形成しなくともよい。要は、補強材２０の水平方向の変位と上下方向の撓み変形を拘束し得るように補強材２０の上に盛土がなされていて、かつ調整ボルト３１の回転操作をし得るように長さ調整装置３０が空間４４内に露出していればよい。

二層目の盛土層４０₂を構築する際も、盛土層４０₂の前面が壁面パネル１０の背面から離隔してその間に空間４４を確保するため、土圧が壁面パネル１０の背面に直接作用しない。したがって、盛土層４０₂の十分な締め固めが可能である。

＜３．４＞壁面パネルの微調整（図４，７）
一層目と二層目の盛土層４０₁，４０₂に挟持された補強材２０は水平方向の変位が拘束されて前後に移動しないため、壁面パネル１０の設置位置が前後にずれていたり、傾倒したりしているときは、空間４４内に露出する長さ調整装置３０の長さを手動調整して壁面パネル１０の位置や角度の微調整をする。

壁面パネル１０の微調整を完了したら、空間４４内に硬質粒を充填して排水層５０を形成する。
図４を参照して壁面パネル１０の微調整操作について詳しく説明する。

＜３．４．１＞壁面パネルの前後の微調整
例えば、壁面パネル１０が正規位置より前方（前面側）へずれているときは、連結金具１５と端末金具２１の間隔Ｌが小さくなる方向へ向けて調整ボルト３１を回転することで、補強材２０と盛土層４０₁，４０₂の間の摩擦抵抗が反力源となって、壁面パネル１０を背面側へ引き寄せることができる。

また壁面パネル１０が正規位置より後方（背面側）へずれているときは、連結金具１５と端末金具２１の間隔Ｌが大きくなる方向へ向けて調整ボルト３１を回転することで、壁面パネル１０を前方へ押し出すことができる。
殊に、補強材２０の上下面が盛土層４０₁，４０₂に押さえられて補強材２０の水平方向の変位と上下方向の撓み変形が阻止されているので、盛土層４０₁，４０₂から反力を得て壁面パネル１０を確実に押出すことができる。

＜３．４．２＞壁面パネルの傾倒の微調整
壁面パネル１０が正規の起立角度に対して前後に傾倒しているときも、傾倒を修正できるように、調整ボルト３１を回転操作することで、壁面パネル１０の傾倒の微調整を行うことができる。

＜４＞壁面パネルの上半の盛土工
図８，９を参照して壁面パネル１０の背面側の上半の盛土工について説明するが、上半の盛土工は既述した壁面パネル１０の背面側の下半の盛土工と同様である。

すなわち、図８，９に示すように、上位の補強材２０の埋設高さに達するまで盛土材を撒き出し転圧して三層目の盛土層４０₃を形成する工程、該盛土層４０₃の上面に補強材２０を水平に敷設する工程、長さ調整装置３０を介装して補強材２０の左端を壁面パネル１０の上位の連結金具１５に接続する工程、補強材２０の水平方向の変位を拘束し得るように補強材２０の上に四層目の盛土層４０₄を形成する工程、長さ調整装置３０による壁面パネル１０の設置位置を微調整する工程を経て一段目の壁面パネル１０の背面に補強土構造体の一部を構築する。

壁面パネル１０の背面側の上半の盛土工を行う際に、壁面パネル１０の設置位置が前後にずれていたり、角度がずれていたりするときは、補強材２０と盛土層４０₃、４０₄間の摩擦抵抗を反力源として空間４４内に露出する上位の長さ調整装置３０の調整ボルト３１を回転操作して壁面パネル１０を微調整する。

＜５＞壁面パネルの二段目以降の施工
図１に示すように、一段目の壁面パネル１０の上に壁面パネル１０を順次積み上げながら、各段の壁面パネル１０の背面側に既述した工程を繰り返し行い所定の高さまで施工する。
施工中に壁面パネル１０がずれたときは、長さ調整装置３０を用いて壁面パネル１０を微調整する。

既述した工程で構築した補強土壁は、盛土層４０中に補強材２０を埋設することで垂直もしくは垂直に近い擁壁を構築することだけでなく、盛土の転圧作業後に壁面パネル１０の位置ずれを修正できるので、擁壁を構成する壁面パネル１０は盛土の転圧作業の影響を受けずに凹凸のない正確な位置と角度を保った状態に仕上げることが可能である。
しかも、壁面パネル１０の微調整作業は、壁面パネル１０の背面に補強材２０を接続し、補強材２０に盛土した後に行うので、安全に作業をすることができる。

１０・・・・・壁面パネル
１５・・・・・連結金具
１６・・・・・固定ナット
２０・・・・・補強材
２１・・・・・端末金具
２４・・・・・固定ナット
３０・・・・・長さ調整装置
３１・・・・・調整ボルト
４０・・・・・盛土層
５０・・・・・排水層

Claims (3)

1. 擁壁を構成する複数の壁面パネルの組み立て工と、壁面パネルの背面への補強材の接続工と、壁面パネルの背面側へ階層的に盛土層を形成する盛土工とを繰返しながら、盛土層に埋設した補強材を介して補強土構造体と擁壁とを一体化した補強土壁工法であって、
   壁面パネルの背面の上下位置に長さ調整機能と連結機能を併有する長さ調整装置を取り付け、該長さ調整装置を介して壁面パネルの背面へ複数の補強材を接続し、
   前記壁面パネルの背面近くまで複数回に分けて盛土した盛土層内に水平方向の変位と上下方向の撓み変形を拘束した状態で補強材を埋設し、
   前記壁面パネルの背面と盛土層の前面との間に形成した空間内に硬質粒を充填して排水層を形成し、
   壁面パネルの背面側に前記長さ調整装置を露出して位置させ、
   前記盛土層に反力を得て前記長さ調整装置の長さを調整することで排水層を介して盛土層の土圧を受けて変位した壁面パネルの位置ずれまたは傾倒を微調整することを特徴とする、
   補強土壁工法。
2. 前記長さ調整装置が壁面パネルの背面に突設した連結金具と、補強材の一端部に設けた端末金具と、前記両金具に螺着して両金具間を連結する調整ボルトとを具備し、前記調整ボルトを回転することで前記連結金具と端末金具との間隔を調整可能に構成したことを特徴とする、請求項１に記載の補強土壁工法。
3. 前記調整ボルトの何れか一方に逆ねじが形成してあることを特徴とする、請求項２に記載の補強土壁工法。

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