JP6251761B2 - ブロック及び擁壁の施工方法 - Google Patents

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    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02Retaining or protecting walls

Description

本発明は、土壌の側面を覆う擁壁の施工に用いるブロック及び擁壁の施工方法に関する。
擁壁は、土壌の横圧に抗して法面の崩壊を防ぐために設計・構築される壁状の構造物である。この擁壁を形成する際に用いるブロック及び擁壁の施工方法が、特許文献1、2に記載されている。特許文献1、2に記載されたブロックは、コンクリートにより一体成形された本体部を備えている。本体部は、軸部と、軸部の長手方向の第1端部に設けられ、かつ、軸部に対して直角に延ばされた支柱と、軸部の長手方向の第1端部に設けられ、かつ、軸部に対して直角となるように延ばされた2本の脚部と、を備えている。
支柱及び2本の脚部は、軸部に対して垂直な平面内で、軸部の第1端部を中心として放射状に配置されている。また、軸部の長手方向の第2端部に突起が設けられている。突起は、軸部の外周面から径方向に突出されている。
擁壁を施工する際には、多数のブロックを地上に並列に並べる。この際、2本の脚部が斜め下方に向けられ、かつ、支柱は上方に向けられ、かつ、軸部は水平方向に対して若干傾斜した状態で接地される。そして、各軸部の上、脚部の上、ブロック同士の間等に石を積み、さらに、その上に、多数のブロックを並列に並べる。以下、上記と同様の作業を繰り返し、擁壁を施工する。
特許第3472708号公報 特許第3585483号公報
しかしながら、特許文献1、2に記載されたブロックを用いて擁壁を施工する場合、ブロックの上に積載物を載せると、積載物の荷重は、軸部と2本の脚部との分岐箇所に加わり、ブロックが変形する可能性があった。
本発明の目的は、擁壁を形成するために石を積んだ場合に、石の荷重で変形することを抑制可能なブロック、および擁壁の施工方法を提供することである。
本発明は、地上に配置されるブロックであって、積載物が置かれる棒状の軸部と、前記軸部から径方向にそれぞれ突出され、かつ、互いに非直線状となるように、前記軸部の円周方向で異なる箇所に配置されて積載物が置かれる2本の脚部と、前記軸部の円周方向で前記2本の脚部の間に形成された広い範囲及び狭い範囲のうち、前記広い範囲に配置され、かつ、前記軸部から径方向に突出された支柱と、前記軸部の円周方向で前記狭い範囲に配置され、かつ、前記軸部の径方向に突出された突出部と、を有し、前記突出部が前記軸部から径方向に突出された長さは、前記2本の脚部が前記軸部から径方向にそれぞれ突出された長さよりも短い
本発明は、前記2本の脚部は、前記軸部の長さ方向で互いに異なる位置に配置される第1脚部及び第2脚部である。
本発明は、前記軸部と前記2本の脚部と前記突出部とは、コンクリートにより一体成形されており、前記第1脚部から前記支柱に亘って埋められた4本の第1主筋と、前記第2脚部から前記軸部に亘って埋められた4本の第2主筋と、前記突出部から前記軸部に亘って埋められた4本の第3主筋と、4本の前記第1主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第1補助筋と、4本の前記第2主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第2補助筋と、4本の前記第3主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第3補助筋と、が設けられ、4本の前記2主筋のうち前記軸部に埋められた箇所は、前記第3補助筋により束ねられている。
本発明は、前記ブロックを、前記支柱を上に向け、かつ、前記突出部を下に向けた状態とし、かつ、前記軸部同士が互いに平行となるように複数個並べて1列のブロック群を形成する第1工程と、前記第1工程で並べられた前記1列のブロック群の間及び上に、積載物をそれぞれ置いて擁壁を形成する第2工程と、を有する。
本発明は、前記ブロックを、前記支柱を上に向け、かつ、前記突出部を下に向けた状態とし、かつ、前記軸部同士が互いに平行となるように、河川の上流から下流に向けて複数個並べて1列のブロック群を形成するにあたり、前記第1脚部が前記第2脚部よりも上流に位置するように、前記ブロックを並べる第3工程と、前記第3工程で並べられた前記1列のブロック群の間及び上に、積載物をそれぞれ置いて擁壁を形成する第4工程と、を有する。
本発明のブロックによれば、積載物の荷重を、軸部及び2本の脚部及び突出部で受けるため、ブロックが変形、破損することを抑制できる。
本発明の擁壁の施工方法によれば、積載物の荷重を、軸部及び2本の脚部及び突出部で受けるため、ブロックが変形、破損することを抑制でき、擁壁の強度が増す。
本発明のブロックを示す斜視図である。 図1のブロックを複数並べた平面図である。 図1のブロックの側面図である。 図3のブロックのIV−IV線における正面断面図である。 図3のブロックのV−V線における正面断面図である。 図3のブロックのVI−VI線における部分的な平面断面図である。 (A)〜(C)は、ブロックの本体部に埋める主筋の説明図である。 (A)は、ブロックの本体部に埋める主筋の説明図、(B),(C)は、補助筋の説明図である。 本発明のブロックを用いて施工した擁壁の側面断面図である。 図9に示す擁壁の模式的正面図である。
本発明のブロックを、図1〜図6を参照して説明し、ブロックに用いる鉄筋を図7及び図8により説明し、擁壁の施工方法を、図2、図9、図10を参照して説明する。なお、図3〜図6は、共に断面図であるが、便宜上、ハッチングを省略している。本発明のブロック10は、コンクリートにより一体成形された本体部11と、本体部11に埋め込まれた鉄筋12と、を備えている。本体部11は、棒状の軸部13と、軸部13に連続された2本の脚部としての脚部14及び脚部15と、軸部13に連続された突出部16及び支柱19と、を備えている。軸部13は、その中心線A1に対して垂直な平面内における断面形状が六角形である。また、中心線A1に沿った方向の異なる位置で、軸部13の外径は一定である。
脚部14及び脚部15は、軸部13の中心線A1に沿った方向、つまり、軸部13の長手方向における中央と、軸部13の第1端部17との間に配置されている。脚部14と脚部15とは、図3のように、中心線A1に対して垂直な平面内において、軸部13の円周方向で異なる箇所に配置されている。脚部14と脚部15とは、中心線A1に対して垂直な平面内において、互いに非直線状となる位置に配置されている。
脚部14の中心線B1と、脚部15の中心線B2との間に、軸部13の円周方向で広い角度θ1の範囲D1と、狭い角度θ2の範囲D2とが形成されている。角度θ1は角度θ2よりも広く(大きく)、角度θ1は240度であり、角度θ2は120度である。中心線B1に対して垂直な平面内における脚部14の断面形状は六角形である。中心線B2に対して垂直な平面内における脚部15の断面形状は六角形である。
また、脚部15は、中心線A1に沿った方向で、脚部14と第2端部18との間に配置されている。つまり、脚部14と脚部15とは、図2に示すように、中心線A1に沿った方向における配置範囲が互いに異なる。中心線A1から脚部14の先端までの半径は、中心線A1から脚部15の先端までの半径と同じである。
支柱19は、軸部13の円周方向で範囲D1内に配置され、かつ、軸部13から径方向に突出されている。中心線A1から、支柱19の先端までの半径は、中心線A1から脚部14の先端及び脚部15の先端までの半径と同じである。中心線A1に沿った方向において、支柱19の配置範囲は、脚部14の配置範囲と同じである。
突出部16は、軸部13の円周方向で範囲D2内に配置されている。軸部13の円周方向で、支柱19と突出部16とは、互いに180度の位置に配置されている。つまり、支柱19及び突出部16は共通の中心線C1を有する。中心線C1に対して垂直な平面内における支柱19の断面形状、及び突出部16の断面形状は、共に六角形である。
本体部11は、軸部13の中心線A1に沿った方向で、支柱19と第2端部18との間に設けた羽根20を有する。羽根20は、軸部13の長さ方向で、軸部13の中央と第2端部18との間に配置されている。また、羽根20は、軸部13の円周方向で、支柱19と同じ箇所に配置されている。羽根20は、軸部13の外周面から、軸部13の径方向に突出されている。中心線A1から羽根20の先端までの半径は、中心線A1から支柱19の先端までの半径未満である。
さらに、本体部11は、軸部13と支柱19とをつなぐ補強部21を有する。補強部21は、軸部13の円周方向で、支柱19と同じ範囲に配置されている。補強部21は、軸部13の中心線A1に沿った方向で、支柱19と羽根20との間に配置されている。補強部21は、軸部13の外周面から、軸部13の径方向に延ばされている。
次に、鉄筋12の構成を説明する。鉄筋12は、4本の主筋22a,22bと、4本の主筋23a,23bと、4本の主筋24a,24bと、を含む。主筋22aは2本設けられ、主筋22bは2本設けられている。また、主筋22aは主筋22bよりも長い。
2本の主筋22aは、2つの直線部22c,22dをそれぞれ備え、直線部22cと直線部22dとの接続部分が屈曲している。2本の主筋22aの直線部22cは、支柱19から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋22aの直線部22dは、脚部14から支柱19に亘って埋められている。
2本の主筋22bは、2つの直線部22e,22fをそれぞれ備え、直線部22eと直線部22fとの接続部分が屈曲している。2本の主筋22bの直線部22eは、支柱19から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋22bの直線部22fは、脚部14から支柱19に亘って埋められている。
図3のように、中心線A1に対して垂直な平面内で、主筋22aと主筋22bとが互いに平行に配置され、かつ、中心線A1は、主筋22aと主筋22bとの間に位置している。また、図3のように、中心線A1に対して垂直な平面内で、中心線B2に沿った方向で、主筋22aは、主筋22bと脚部15との間に配置されている。また、2つの直線部22c及び2つの直線部22eは、4本の補助筋25により束ねられ、2つの直線部22d及び2つの直線部22fは、図4のように、4本の補助筋28により束ねられている。
2つの直線部22c及び2つの直線部22eを束ねる4本の補助筋25は、中心線C1に対して垂直な平面内で、図6のように四角形に屈曲されている。また、2つの直線部22d及び2つの直線部22fを束ねる4本の補助筋25は、中心線B1に対して垂直な平面内で四角形に屈曲されている。
2本の主筋23aは、2つの直線部23c,23dをそれぞれ備えている。直線部23cと直線部23dとが接続されており、主筋23aはL字形状に屈曲されている。2本の主筋23aの直線部23cは、脚部15から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋23aの直線部23dは、軸部13に埋められている。
2本の主筋23bは、2つの直線部23e,23fをそれぞれ備えている。直線部23eと直線部23fとが接続されており、主筋23bはL字形状に屈曲されている。2本の主筋23bの直線部23eは、脚部15から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋23bの直線部23fは、軸部13に埋められている。
図5のように、中心線A1に対して垂直な平面内で、主筋23aと主筋23bとが互いに平行に配置され、かつ、中心線A1は、2つの直線部23dと、2つの直線部23fとの間に位置している。
2本の主筋24aは、2つの直線部24c,24dをそれぞれ備え、直線部24cと直線部24dとが接続されて、主筋24aはL字形状に屈曲されている。2本の主筋24aの直線部24dは、突出部16から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋24aの直線部24cは、軸部13に埋められている。
2本の主筋24bは、2つの直線部24e,24fをそれぞれ備え、直線部24eと直線部24fとが接続されて、主筋24bはL字形状に屈曲されている。2本の主筋24bの直線部24fは、突出部16から軸部13に亘って埋められ、2本の主筋24bの直線部24eは、軸部13に埋められている。
2本の主筋24aは、2本の主筋24bよりも長く、2本の主筋24a同士は互いに平行であり、2本の主筋24a同士は互いに平行である。図4に示すように、中心線C1に沿った方向で、中心線A1は、2つの直線部24cと2つの直線部24eとの間に配置されている。また、図4に示すように、中心線A1に対して垂直な平面内で、2つの直線部23dは、2つの直線部24cの間に配置され、2つの直線部23fは、2つの直線部24eの間に配置されている。
そして、7本の補助筋26が四角形に屈曲されて、2つの直線部24c及び2つの直線部24eを束ねている。このうち、2本の補助筋26は、2つの直線部24c及び2つの直線部24eと共に、2本の直線部23d及び2本の直線部23fをも束ねている。また、2つの直線部24d及び2つの直線部24fを束ねた2本の補助筋29が、突出部16に埋められている。突出部16に埋められた2本の補助筋29は、四角形に屈曲されている。
さらに、2つの直線部23c及び2つの直線部23eを束ねた4本の補助筋27が設けられている。3本の補助筋27は脚部15に埋められ、1本の補助筋27は軸部13に埋められている。
さらに、本体部11に1本の主筋30が埋められている。主筋30は、図8(A)のように、直線部30aと、直線部30aの両端にそれぞれ接続された直線部30b,30cと、を有する。直線部30aは、補強部21に埋められ、直線部30bは、支柱19に埋められ、直線部30cは、軸部13に埋められている。つまり、直線部30bは、ブロック10の側面断面図である図3において、中心線C1と平行に配置され、直線部30cは、中心線A1と平行に配置され、直線部30aは、中心線A1,C1に対して傾斜して配置されている。補助筋25,28,29、主筋30は、鉄筋12の一部を構成する。
次に、ブロック10を多数用いた擁壁の施工例を図2、図9、図10を参照して説明する。地上31に対して盛り土した土壌32が形成されており、地上31には、土壌32の下縁に沿って溝33が設けられている。
まず、第1工程において、複数個のブロック10を溝33内に、かつ、土壌32に沿って水平方向に並べて、1列のブロック10群を形成する。ここで、隣り合うブロック10同士は、配列方向で、脚部14の一部と脚部15とを重ならせる。つまり、いずれかのブロック10の脚部14と、裏込材35との間に、他のブロック10の脚部15が配置される。また、軸部13同士は、互いに平行である。さらに、溝33に配置された1列のブロック10群は、支柱19は溝33の外に位置しており、その他の部位は溝33内に位置する。各ブロック10の支柱19は上に向けられ、かつ、突出部16は下に向けられる。また、1列のブロック10群は、中心線A1が溝33の底面33aに対して傾斜している。具体的には、法面34に近づくほど、中心線A1と底面33aとの間隔が短くなる向きで、中心線A1が底面33aに対して傾斜している。
第2工程では、ブロック10同士の間、及びブロック10の上に、多数の前石材36及び多数の中詰材37を敷き詰める。前石材36は、擁壁38の前面を形成する石であり、風化しにくい岩石、胴長のある石が使用される。前石材36は、支柱19と支柱19との間に置かれ、脚部14及び脚部15の上に載せられる。また、前石材36は、軸部13上にも載せられる。中詰材37は、形状が丸いとともに、前石材36よりも小さく、かつ、軽量な石である。中詰材37は、前石材36同士の間、脚部14及び脚部15の下、軸部13の下、軸部13と軸部13との間に敷き詰められる。前石材36、中詰材37は、自然石、人工石のいずれでもよい。第2工程において、前石材36及び中詰材37が、略水平方向に敷かれる置かれる上端の高さは、支柱19の中途部位までである。さらに、第2工程では、裏込材35が、ブロック10の軸部13と、土壌32の法面34と、の間に敷き詰められる。
以後、第1工程及び第2工程を複数回繰り返して、1列のブロック10群を高さ方向に複数段積み上げた擁壁38が完成する。本実施形態で施工される擁壁38はもたれ式の構造である。擁壁38の最上段にはプレート形状のブロック39が置かれ、土壌32の上面と、擁壁38の上面と、の平面性が確保される。
施行が完了した擁壁38は、積まれた段が異なるブロック10同士は、図10に示すように、水平方向に位置ずれしている。つまり、所定段のブロック10の支柱19と、所定段よりも2段上のブロック10の支柱19とが、水平方向で同じ位置に配置される。擁壁38を正面視すると、所定の段で隣り合う2個のブロック10と、所定の段よりも1段上で、2個のブロック10の間に配置される1個のブロック10とで、ハニカム形状(六角形)が構成される。また、各段におけるブロック10群の支柱19は、1つ下段のブロック10群の支柱19よりも後方に配置されている。また、各段におけるブロック10の中心線C1同士は平行であり、かつ、各段におけるブロック10の中心線A1同士は平行である。
本実施形態のブロック10を用いて完成した擁壁38、または、擁壁38の施工途中で、各ブロック10は、脚部14の先端と、脚部15の先端と、軸部13の第2端部18と、突出部16の先端後との4箇所が、地上31または、ブロック10の下に位置する前石材36及び中詰材37に接触する。このため、ブロック10が、上に載せられた前石材36及び中詰材37の荷重を受けた場合に、変形、破損を抑制できる。特に、脚部14及び脚部15は、図4に示す範囲D2の角度θ2が拡大する向きで、変形、破損することを抑制できる。したがって、ブロック10の強度を確保でき、かつ、擁壁38の形態保持性能が向上する。
本実施形態のブロック10の製造工程では、型枠に鉄筋12を入れ、かつ、流動状態のコンクリートを型枠に充填して固化して製造する。ここで、軸部13は中心線A1に沿った方向の外径は一定であるため、型枠内でコンクリートが流れる際の充填性がよくなる。
上記のブロック10を用いて施工する擁壁38を、河川の護岸とする場合は、擁壁38は右岸に施工する。右岸は、河川の下流を向いて右側であり、左岸は、河川の下流を向いて左側である。図2のように、ブロック10の単体では、脚部14が脚部15よりも河川40で上流に配置される。つまり、ブロック10の単体では、脚部15は脚部14よりも下流に配置される。
前述したブロック10において、脚部14は、中心線A1に沿った方向で、第1端部17と脚部15との間に配置されている。このため、河川40の上流から下流に向けて流れる水は、図10において、脚部14の形状に沿って斜め上向きに流れ、その後に支柱19にぶつかり、上方へ誘導される。つまり、右岸を正面から見て時計回りの渦が形成される。したがって、河川の流れの流速が高くなることを抑制でき、河床の洗掘を抑制する効果
を得られる。
なお、河川の左岸に擁壁を施工する場合は、脚部14と脚部15との位置関係を、中心線A1に沿った方向で逆にしたブロックを用いる。つまり、脚部15が、中心線A1に沿った方向で、第1端部17と脚部14との間に配置されたブロックを用いる。このブロックを用いて河川の左岸に擁壁を施工すると、上流から下流に向けて流れる水は、脚部15の形状に沿って斜め上向きに流れ、その後に支柱19にぶつかって上方へ誘導される。つまり、左岸を正面から見て反時計回りの渦が形成される。したがって、河川の流れの流速が高くなることを抑制でき、河床の洗掘を抑制する効果を得られる。
なお、河川の右岸または左岸に擁壁を施工する場合、上記第1工程が第3工程であり、上記第2工程が第4工程である。
本発明の実施形態と、本発明の構成との対応関係を説明すると、ブロック10が本発明のブロックに相当し、擁壁38が、本発明の擁壁に相当する。また、脚部14が、第1脚部に相当し、脚部15が第2脚部に相当する。また、ブロック10を、右岸用の擁壁に用いる場合、脚部14が、第1脚部に相当し、脚部15が第2脚部に相当する。これに対して、ブロック10を、左岸用の擁壁に用いる場合、脚部15が、第1脚部に相当し、脚部14が第2脚部に相当する。
また、軸部13が、本発明の軸部に相当し、第1端部17が、本発明の第1端部に相当し、第2端部18が、本発明の第2端部に相当し、突出部16が、本発明の突出部に相当し、主筋22a,22bが、本発明の第1主筋に相当し、主筋23a,23bが、本発明の第2主筋に相当し、主筋24a,24bが、本発明の第3主筋に相当する。さらに、補助筋25,28が、本発明の第1補助筋に相当し、補助筋27が、本発明の第2補助筋に相当し、補助筋26,29が、本発明の第3補助筋に相当する。さらに、羽根20が、本発明の羽根に相当し、前石材36及び中詰材37が、本発明の積載物に相当する。
また、実施形態で説明した第1工程が、本発明の第1工程に相当し、実施形態で説明した第2工程が、本発明の第2工程に相当する。なお、河川の右岸または左岸に擁壁を施工する場合、実施形態で説明した第1工程が、本発明の第3工程に相当し、実施形態で説明した第2工程が、本発明の第4工程に相当する。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、軸部、脚部、支柱、突出部の断面形状は、円形、四角形、五角形でもよい。また、主筋の数、補助筋の数は、任意に変更可能である。
10 ブロック
13 軸部
14,15 脚部
16 突出部
17 第1端部
18 第2端部
19 支柱
20 羽根
22a,22b,23a,23b,24a,24b 主筋
25,26,28,29 補助筋
36 前石材
37 中詰材
38 擁壁

Claims (5)

  1. 地上に配置されるブロックであって、
    積載物が置かれる棒状の軸部と、
    前記軸部から径方向にそれぞれ突出され、かつ、互いに非直線状となるように、前記軸部の円周方向で異なる箇所に配置されて積載物が置かれる2本の脚部と、
    前記軸部の円周方向で前記2本の脚部の間に形成された広い範囲及び狭い範囲のうち、前記広い範囲に配置され、かつ、前記軸部から径方向に突出された支柱と、
    前記軸部の円周方向で前記狭い範囲に配置され、かつ、前記軸部の径方向に突出された突出部と、
    を有し、
    前記突出部が前記軸部から径方向に突出された長さは、前記2本の脚部が前記軸部から径方向にそれぞれ突出された長さよりも短い、ブロック。
  2. 請求項1に記載のブロックにおいて、
    前記2本の脚部は、前記軸部の長さ方向で互いに異なる位置に配置される第1脚部及び第2脚部である、ブロック。
  3. 請求項2に記載のブロックにおいて、
    前記軸部と前記2本の脚部と前記突出部とは、コンクリートにより一体成形されており、
    前記第1脚部から前記支柱に亘って埋められた4本の第1主筋と、
    前記第2脚部から前記軸部に亘って埋められた4本の第2主筋と、
    前記突出部から前記軸部に亘って埋められた4本の第3主筋と、
    4本の前記第1主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第1補助筋と、
    4本の前記第2主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第2補助筋と、
    4本の前記第3主筋を束ね、かつ、四角形に屈曲された第3補助筋と、
    が設けられ、
    4本の前記2主筋のうち前記軸部に埋められた箇所は、前記第3補助筋により束ねられている、ブロック。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の前記ブロックを、前記支柱を上に向け、かつ、前記突出部を下に向けた状態とし、かつ、前記軸部同士が互いに平行となるように複数個並べて1列のブロック群を形成する第1工程と、
    前記第1工程で並べられた前記1列のブロック群の間及び上に、積載物をそれぞれ置いて擁壁を形成する第2工程と、
    を有する、擁壁の施工方法。
  5. 請求項2に記載の前記ブロックを、前記支柱を上に向け、かつ、前記突出部を下に向けた状態とし、かつ、前記軸部同士が互いに平行となるように、河川の上流から下流に向けて複数個並べて1列のブロック群を形成するにあたり、前記第1脚部が前記第2脚部よりも上流に位置するように、前記ブロックを並べる第3工程と、
    前記第3工程で並べられた前記1列のブロック群の間及び上に、積載物をそれぞれ置いて擁壁を形成する第4工程と、
    を有する、擁壁の施工方法。
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