JP6269267B2 - 盛土構造物の耐震構造 - Google Patents

Description

本発明は、地盤上に構築されて耐震・免震性能が付与される盛土構造物の耐震構造に関する。

従来から、大規模地震が発生することで、地盤上に構築された盛土の直下地盤が液状化した場合であっても、盛土自体の変形や崩壊を多少は許容しながら、供用停止にまで至らないものとすることを目的として、特許文献１、２に開示される盛土補強構造が提案されている。

特許文献１に開示された盛土補強構造は、対向する法面の双方に設置された抑え部材、及び、抑え部材を繋ぐ２段以上の引張材から構成されて、抑え部材の下端の一部又は全部が根入れ部材と結合されて、この根入れ部材が地下連続壁、鋼管杭等と接合されるものである。

特許文献２に開示された盛土補強構造は、対向する法面の双方に設置された抑え部材、法面の下方の軟弱地盤内に設置される抵抗体、及び、抵抗体と抑え部材とを繋ぐ引張部材から構成されて、軟弱地盤が液状化したときに所定の水平変位量で抵抗体を変位させるものである。

特開２００８−２５２２２号公報 特開２００９−７９４１５号公報

しかし、特許文献１、２に開示された盛土補強構造は、地盤上に構築された盛土の対向する法面の双方を抑え部材で補強して、法面の崩壊を抑え部材で強制的に抑制するものであるため、地震が発生したときに盛土に作用する地震力が、抑え部材に全て伝達されるものとなる。

このため、特許文献１、２に開示された盛土補強構造は、地震が発生したときに盛土に作用する全ての地震力が抑え部材に伝達されることで、抑え部材が脱落、崩壊するおそれがあり、法面の崩壊によって盛土全体が完全に変形、崩壊することになるという問題点があった。

また、特許文献１、２に開示された盛土補強構造は、抑え部材自体の強度が十分であっても、地震が発生したときに盛土内部から下方地盤に連続するすべり面が形成されるため、法面が盛土内部から崩壊して、盛土全体が完全に変形、崩壊することになるという問題点があった。

このとき、特許文献１、２に開示された盛土補強構造は、盛土全体が完全に変形、崩壊することで、盛土の天面に設けられた道路、鉄道線路等が供用停止となるだけでなく、道路、鉄道線路等を通行する車両に事故等が発生して、また、緊急車両等の通行も著しく困難になることから、甚大かつ大規模な災害に発展するおそれがあるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、盛土構造物に伝達される地震力を低減させて、盛土構造物の変形、崩壊を防止することで、道路、鉄道線路等の損壊を最小限に抑制することのできる盛土構造物の耐震構造を提供することにある。

第１発明に係る盛土構造物の耐震構造は、地盤上に構築される盛土構造物の耐震構造であって、盛土構造物と地盤面との境界に設けられる床版と、盛土構造物の法尻部に設けられる顎受け部材と、地盤内に設けられて前記顎受け部材が固定される根入れ部材とを備え、前記顎受け部材は、前記床版の側方に設けられる側部と、前記側部から盛土構造物の幅方向の中心側に向けて延びる底部とを有して、前記床版を下方から支持する当接部が、前記底部に形成されることを特徴とする。

第２発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明において、盛土構造物の幅方向で両側の法尻部まで延びるように設けられる前記床版と、盛土構造物の幅方向で両側の法尻部の各々に設けられる一対の前記顎受け部材と、各々の前記顎受け部材が固定される一対の前記根入れ部材とを備え、一対の前記顎受け部材は、前記底部に形成された各々の前記当接部が、盛土構造物の幅方向の両側で、前記床版を下方から支持するものであることを特徴とする。

第３発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明又は第２発明において、前記根入れ部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、盛土構造物の延長方向で前記鋼矢板又は前記鋼管矢板が複数並べて設けられるとともに、盛土構造物の延長方向に隣り合った前記鋼矢板若しくは前記鋼管矢板が連結されて、又は、間隔を空けて設けられることを特徴とする。

第４発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記根入れ部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、前記鋼矢板又は前記鋼管矢板の板厚方向に貫通する通水孔が形成されることを特徴とする。

第５発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記当接部は、前記床版に向けて突出するように湾曲させて形成されることを特徴とする。

第６発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記側部は、盛土構造物の幅方向に延びる前記底部の延出長の略１／４となる離間距離で、前記床版の側端部から離間させて、前記床版の側方に設けられることを特徴とする。

第７発明に係る盛土構造物の耐震構造は、第１発明〜第６発明の何れかにおいて、盛土構造物の幅方向で両側の法面の崩壊を防止するための法面保護工をさらに備えることを特徴とする。

第１発明〜第７発明によれば、地震が発生したときに、床版の下方で当接部を幅方向に摺動させることで、盛土構造物とともに床版を地盤から独立させて、主として地盤のみを幅方向に変位させることができるため、地盤から盛土構造物に伝達される地震力を低減させるとともに盛土構造物の揺れを抑制して、盛土構造物が変形、崩壊することを防止することが可能となる。

第１発明〜第７発明によれば、顎受け部材と根入れ部材とが一体となって床版及び盛土構造物の自重に抵抗することができるため、床版の上方に盛土構造物が構築された状態を維持して、盛土構造物とともに床版を顎受け部材及び根入れ部材で十分に支持することが可能となる。

第１発明〜第７発明によれば、地盤から盛土構造物に伝達される地震力を低減させるとともに盛土構造物の揺れを抑制して、盛土構造物の変形、崩壊を防止することによって、盛土構造物の天面に設けられた道路、鉄道線路等の損壊を最小限に抑制することが可能となり、道路、鉄道線路等を通行する車両に事故等が発生することを防止するとともに、緊急車両等の通行を可能なものとして、甚大かつ大規模な災害への発展を回避することが可能となる。

特に、第３発明、第４発明によれば、盛土構造物の延長方向に隣り合った複数の根入れ部材を所定の間隔を空けて設けるものとすることで、鋼矢板等の設置数量を減少させて材料コストの増大を抑制して、耐震構造の導入コストを低減させることが可能となる。また、盛土構造物の延長方向に隣り合った複数の根入れ部材を連結させて設けることで、盛土構造物が大規模なものとなる場合や盛土構造物が軟弱地盤に構築される場合等においても、複数の根入れ部材が連結された連結壁部によって、盛土構造物を十分に支持することが可能となる。

特に、第３発明、第４発明によれば、盛土構造物の延長方向に隣り合った複数の根入れ部材が、所定の間隔を空けて設けられることで、隣り合った根入れ部材の間で地下水を通過させ、透水層における地下水の流れを阻害しないものとして、環境負荷を低減させることが可能となる。また、盛土構造物の延長方向に隣り合った複数の根入れ部材を連結させるときにおいても、鋼矢板等の板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔を形成させて、根入れ部材の通水孔を通じて盛土構造物の直下地盤と側方地盤との間の地下水流を確保することで、透水層における地下水の流れを阻害しないものとして、環境負荷を低減させることが可能となる。

特に、第５発明によれば、顎受け部材の底部の当接部を湾曲させることで、床版の下面等に対する当接領域を小さくして、床版の下面等で当接部が摺動するときの摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。

特に、第６発明によれば、床版の幅方向で一方の側端部が、顎受け部材の側部に最接近した場合であっても、床版の幅方向で他方の側端部が、当接部の頂点よりも盛土構造物の中心側に移動しないものとなり、湾曲等させて形成された当接部から、床版の側端部を脱落させないものとすることが可能となる。

特に、第７発明によれば、盛土構造物の幅方向の両側に形成された法面に法面保護工をさらに備えるものとすることで、地震が発生したときであっても、法面保護工に法面保持機能を発揮させて、盛土構造物の法面が、変形、崩壊することを防止することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造を示す斜視図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造を示す平面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における顎受け部材を示す拡大正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における顎受け部材の変形例を示す拡大正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における鋼管矢板の根入れ部材を示す平面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造を示す側面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における顎受け部材が架設された根入れ部材を示す側面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における連結された根入れ部材を示す側面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における連結壁部を示す側面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における根入れ部材を示す斜視図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法における根入れ部材が埋め込まれた状態を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法における顎受け部材が固定された状態を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における顎受け部材を示す斜視図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法におけるコンクリート床版が設置された状態を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法におけるコンクリート床版と幅方向を長手方向とするコンクリート主桁とを有する床版を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法における鋼床版が設置された状態を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造の施工方法における鋼床版と延長方向を長手方向とするコンクリート主桁とを有する床版を示す正面図である。 （ａ）は、図１６に示すコンクリート床版のＥ−Ｅ断面図であり、（ｂ）は、図１７に示す鋼床版のＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）は、図１８に示す鋼床版のＦ−Ｆ断面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における法面保護工を備えた状態を示す正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造に地震力が作用した状態を示す拡大正面図である。 本発明を適用した盛土構造物の耐震構造における根入れ部材の通水孔を地下水流が通過する状態を示す正面図である。 （ａ）は、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造におけるすべり面の形成を防止した状態を示す正面図であり、（ｂ）は、従来の盛土構造物にすべり面が形成された状態を示す正面図である。

以下、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図１に示すように、地盤上に構築される盛土構造物７に導入されるものである。本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、耐震・免震性能が付与された新設の盛土構造物７を提供するために、例えば、盛土構造物７の幅方向Ｘの両側に亘って導入されるものとなる。

盛土構造物７は、幅方向Ｘの左側Ａと右側Ｂとで河川域若しくは海洋域と陸上域とを隔てるように、又は、陸上域を左側Ａと右側Ｂとで隔てるように、地盤８の上方で高さ方向Ｙに土砂等を積み上げて構築される。盛土構造物７は、左側Ａと右側Ｂとを隔てて連続する延長方向Ｚに延びて構築されて、所定の延長で延びる道路、鉄道線路等が天面７１に設けられる。

盛土構造物７は、図２に示すように、上部に形成される天面７１と、下部に形成される底面７２と、天面７１から底面７２まで傾斜して連続する法面７３とを備えて、断面略台形状等に形成される。盛土構造物７は、幅方向Ｘの左側Ａ及び右側Ｂで、法面７３から底面７２に連続する部位に、断面略鋭角状等に法尻部７６が形成される。

盛土構造物７は、幅方向Ｘの両側に法尻部７６が形成されて、左側Ａの左側法尻部７７及び右側Ｂの右側法尻部７８を有するものとなる。盛土構造物７は、既設の地盤８における地盤面８ａと、新設の盛土構造物７の底面７２との間に、左側法尻部７７から右側法尻部７８まで延びた境界８０が形成されるものとなる。

盛土構造物７は、例えば、天面７１が幅方向Ｘに５ｍ〜１０ｍ程度の幅寸法で形成されるとともに、底面７２が幅方向Ｘに１４ｍ〜４０ｍ程度の幅寸法で形成されて、天面７１と底面７２との間で高さ方向Ｙに３ｍ〜１０ｍ程度の高さ寸法を有することで、水平方向から３０°〜６０°程度の角度で傾斜させて法面７３が形成されるものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７の底面７２と地盤面８ａとの間に形成される境界８０に設けられる床版２と、盛土構造物７の法尻部７６に設けられる顎受け部材３と、地盤内に設けられて顎受け部材３が固定される根入れ部材４とを備える。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７の幅方向Ｘの左側Ａ及び右側Ｂで、盛土構造物７の幅方向Ｘで両側の法尻部７６の各々に設けられる一対の顎受け部材３と、一対の顎受け部材３の各々が固定される一対の根入れ部材４とを備えるものとなる。

床版２は、例えば、幅方向Ｘに１４ｍ〜４０ｍ程度の幅寸法を有するとともに、高さ方向Ｙに０．５ｍ〜２ｍ程度の高さ寸法を有する。床版２は、プレキャストコンクリート等を地盤面８ａに載せ置いて、幅方向Ｘに一体化した略平板状のコンクリート床版２０が設置されることで、盛土構造物７の幅方向Ｘで両側の法尻部７６まで延びるように連続して設けられる。

床版２は、既設の地盤８を所定の深さで掘削等して形成された地盤面８ａに、略平坦状等に形成された床版２の下面２１が載せ置かれる。また、床版２は、略平坦状等に形成された床版２の上面２２に、盛土構造物７の底面７２が載せ置かれることで、床版２の上方に盛土構造物７が構築されるものとなる。

床版２は、図３に示すように、複数のプレキャストコンクリート等のコンクリート床版２０が、盛土構造物７の延長方向Ｚで連続的に、又は、断続的に並べて設置されて、盛土構造物７の延長方向Ｚで所定の長さ寸法となるように設けられるものとなる。床版２は、これに限らず、幅方向Ｘで一体化するようにコンクリートを打設することで、略平板状のコンクリート床版２０が、盛土構造物７の延長方向Ｚで所定の長さ寸法となるように設けられてもよい。

顎受け部材３は、図４に示すように、盛土構造物７の法尻部７６が配置される位置の地盤８を所定の深さで掘削等して形成された設置スペース８１で、コンクリートが打設されることによって、盛土構造物７の幅方向Ｘで両側の法尻部７６に設けられる。顎受け部材３は、これに限らず、工場等であらかじめ製作されたコンクリート製品や、鋼製品等が用いられてもよい。

顎受け部材３は、高さ方向Ｙに延びる側部３１と、幅方向Ｘに延びる底部３２とを有して、断面略Ｌ形状等に形成される。顎受け部材３は、高さ方向Ｙに０．５ｍ〜２ｍ程度の高さ寸法で、幅方向Ｘに０．２ｍ〜０．８ｍ程度の厚みとなるように、側部３１が形成される。顎受け部材３は、高さ方向Ｙに０．１ｍ〜０．６ｍ程度の厚みとなるように、底部３２が形成されて、床版２の下面２１等に当接されて床版２を下方から支持する当接部３３が、底部３２の上端面に形成される。

側部３１は、床版２の側端部２３から幅方向Ｘに所定の離間距離Ｄで離間させて、床版２の側方に設けられる。底部３２は、側部３１の下端から連続させて、盛土構造物７の幅方向Ｘの中心側Ｃに向けて延びて設けられる。底部３２は、幅方向Ｘで０．５ｍ〜２ｍ程度の延出長Ｌとなるように、側部３１から盛土構造物７の幅方向Ｘの中心側Ｃに向けて延びて突出するものとなる。このとき、離間距離Ｄは、底部３２の延出長Ｌの略１／４以下となるように、例えば、０．１ｍ〜０．５ｍ程度の範囲で設定される。

当接部３３は、床版２の下面２１に向けて突出するように湾曲させて、略蒲鉾状の断面形状となるように形成されて、略蒲鉾状の頂点が床版２の下面２１に延長方向Ｚで接触するように配置される。当接部３３は、これに限らず、図５（ａ）に示すように、断面略山形状に突出させて、断面略山形状の頂点が床版２の下面２１に延長方向Ｚで接触するように配置されてもよい。また、当接部３３は、図５（ｂ）に示すように、床版２の下面２１に向けて突出することなく略平面状に形成されて、床版２の下面２１と接触するように配置されてもよい。

顎受け部材３は、図２、図３に示すように、盛土構造物７の幅方向Ｘの左側Ａ及び右側Ｂで、地盤内に設けられた一対の根入れ部材４の各々に固定されることによって、盛土構造物７の幅方向Ｘで一対となって設けられる。

顎受け部材３は、盛土構造物７の幅方向Ｘの左側Ａ及び右側Ｂに、一対となって設けられることによって、一対の顎受け部材３の底部３２に形成された各々の当接部３３が、盛土構造物７の幅方向Ｘの両側で、床版２の下面２１等に当接されて床版２を下方から支持するものとなる。このとき、顎受け部材３は、各々の顎受け部材３が延長方向Ｚで所定の長さ寸法となるように設けられることで、延長方向Ｚで所定の範囲に亘って、床版２の下面２１に当接部３３が当接されるものとなる。

根入れ部材４は、断面略ハット形状のハット形鋼矢板等の鋼矢板４１が用いられる。根入れ部材４は、これに限らず、断面略Ｕ形状のＵ形鋼矢板、断面略Ｚ形状のＺ形鋼矢板等の鋼矢板４１が用いられてもよい。さらに、根入れ部材４は、図６に示すように、断面略円形状の鋼管矢板４２等を用いることもできる。

根入れ部材４は、図３、図６に示すように、盛土構造物７の幅方向Ｘの左側Ａ及び右側Ｂで、鋼矢板４１又は鋼管矢板４２（以下、鋼矢板４１等という）が盛土構造物７の延長方向Ｚに複数並べて設けられる。根入れ部材４は、盛土構造物７の延長方向Ｚで隣り合った鋼矢板４１等が、延長方向Ｚに所定の間隔を空けて設けられる。

根入れ部材４は、図７〜図１０に示すように、軸芯方向の下端部４ａが支持地盤等まで到達するように根入れされるとともに、軸芯方向の上端部４ｂが盛土構造物７の法尻部７６の下方に配置されて、各々の根入れ部材４の軸芯方向の上端部４ｂに顎受け部材３が固定される。

根入れ部材４は、図７に示すように、１箇の根入れ部材４に対して、１箇の顎受け部材３が固定される。根入れ部材４は、これに限らず、図８に示すように、盛土構造物７の延長方向Ｚに連続するように一体化させて設けられた顎受け部材３が、複数の根入れ部材４の上端部４ｂに架設されて固定されてもよい。

根入れ部材４は、図７、図８に示すように、延長方向Ｚに隣り合った鋼矢板４１等が、所定の間隔を空けて設けられるものに限らず、図９に示すように、延長方向Ｚに隣り合った全ての鋼矢板４１等の継手部４３を嵌合させることで、延長方向Ｚの所定の範囲で複数の鋼矢板４１等が連結されてもよい。さらに、根入れ部材４は、図１０に示すように、鋼矢板４１等を延長方向Ｚで２箇以上連結させた連結壁部４０が複数箇所に設けられて、複数箇所の連結壁部４０が延長方向Ｚに所定の間隔を空けて設けられるものとされてもよい。

根入れ部材４は、特に、図９、図１０に示すように、複数の鋼矢板４１等を連結させるときにおいて、図１１に示すように、鋼矢板４１等の板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔４４が形成されてもよい。通水孔４４は、鋼矢板４１等における地盤内の透水層に配置される部位等で、鋼矢板４１等のフランジ部４５やウェブ部４６等に軸芯方向に沿って略円形状等に形成される。

根入れ部材４は、鋼矢板４１等の軸芯方向の上端部４ｂのフランジ部４５やウェブ部４６等に、鋼矢板４１等の板厚方向に突出する１又は複数のスタットジベル等が取り付けられることで、顎受け部材３の内部に向けて突出させたずれ止め部材４７が設けられてもよい。スタットジベルは、例えば、鋼矢板４１等のフランジ部４５やウェブ部４６から突出する長さを１０ｃｍ〜４０ｃｍ程度、直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度として、隣り合ったスタットジベルと５ｃｍ〜２０ｃｍ程度離間させて、あらかじめ工場等で溶接等することによって取り付けられる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、図１２〜図２０に示すように、幅方向Ｘに所定の間隔を空けて、地盤内に一対の根入れ部材４を設けるとともに、各々の根入れ部材４に顎受け部材３を固定させて形成して、さらに、顎受け部材３の底部３２の上方に床版２を設置するとともに、床版２の上方に新設の盛土構造物７を構築するものである。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、最初に、根入れ部材４が、図１２に示すように、既設の地盤８の上方から、振動、圧入工法等によって地盤内に埋め込まれる。このとき、根入れ部材４は、図１に示すように、幅方向Ｘに所定の間隔を空けて一対となって設けられて、盛土構造物７の法尻部７６が設けられる位置の延長方向Ｚに沿って設けられる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、次に、図１３に示すように、一対となって設けられる顎受け部材３を、地表面付近の地盤８を掘削して形成された設置スペース８１で、一対の根入れ部材４の各々の上端部４ｂに固定させた状態となるように形成させる。

このとき、顎受け部材３は、図１４に示すように、根入れ部材４の上端部４ｂに木製の型枠４８が形成されて、この型枠４８の内側にずれ止め部材４７を配設した状態でコンクリートを流し込み、型枠４８の内側に流し込んだコンクリートを、コールドジョイントを発生させないように注意しながら硬化させて形成される。なお、顎受け部材３は、必要に応じて、異形鉄筋等が内部に配設された鉄筋コンクリートとして形成されてもよい。

型枠４８は、顎受け部材３の底部３２で当接部３３が形成される部位に、当接部３３の形状に合わせて湾曲等させた上型枠４９が設けられて、上型枠４９に形成された供給孔４９ａからコンクリートが供給される。型枠４８は、コンクリートが硬化した後に解体されて撤去されるものであるが、これに限らず、湾曲等させた鋼板等が上型枠４９に用いられるとともに、鋼板等の上型枠４９が底部３２の上端面を覆った状態で残置されてもよい。このとき、顎受け部材３は、底部３２の上端面が上型枠４９等の別部材で覆われた状態で、顎受け部材３の底部３２に当接部３３が形成されるものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、次に、図１３に示すように、地盤８を掘削して形成された設置スペース８１で、顎受け部材３の下方の地盤８を埋め戻して十分に締め固めることで、締め固められた地盤８の上方に顎受け部材３の底部３２が載せ置かれて、各々の顎受け部材３が締め固められた地盤８で十分に支持されるものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、次に、図１５に示すように、一対となって設けられた顎受け部材３の間で、各々の顎受け部材３の底部３２に架設されるようにして、幅方向Ｘで一体化した床版２が設置される。このとき、床版２は、プレキャストコンクリート等のコンクリート床版２０が地盤面８ａに設置されて、必要に応じて、異形鉄筋等が内部に配設された鉄筋コンクリート床版が用いられるものとなる。

床版２は、盛土構造物が構築されることで作用する曲げ荷重に抵抗するものとして、図１６、図１９（ａ）に示すように、コンクリート床版２０の下方に幅方向Ｘを長手方向とする複数のコンクリート主桁２４が設けられてもよい。床版２は、延長方向Ｚで所定の間隔を空けて設けられた各々の顎受け部材３に各々のコンクリート主桁２４が設置される。このとき、床版２は、隣り合うコンクリート主桁２４に架設させてコンクリート床版２０が設置されるとともに、床版２の一部を構成するコンクリート主桁２４に当接部３３が当接されることで、床版２が当接部３３で下方から支持されるものとなる。なお、床版２は、コンクリート床版２０の内部が中空状に形成された中空床版等が用いられてもよい。

床版２は、これに限らず、道路橋等に使用されるリブ付鋼床版等の鋼床版２５が用いられてもよく、図１７、図１９（ｂ）に示すように、例えば、複数のＨ形鋼を溶接等で延長方向Ｚに連結させた鋼床版２５を用いることもできる。本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、コンクリート床版２０が床版２に用いられることで、床版２に必要となる材料コストの増大を抑制することができ、また、鋼床版２５が床版２に用いられることで、床版２の総重量を著しく低減させるとともに、コンクリートの打設等を必要としないので、床版２の設置に必要となる工期を著しく短縮することが可能となる。また、床版２は、図１８、図１９（ｃ）に示すように、延長方向Ｚを長手方向とする１又は複数のコンクリート主桁２４が、延長方向Ｚで所定の間隔を空けて設けられた各々の顎受け部材３に架設させて設けられてもよい。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、次に、図２０に示すように、床版２の上面２２に土砂等を積み上げて締め固めることによって、幅方向Ｘの両側に法尻部７６が形成された盛土構造物７を、床版２の上方に構築する。このとき、盛土構造物７は、幅方向Ｘの左側Ａで床版２の上方に左側法尻部７７が形成されるとともに、幅方向Ｘの右側Ｂで床版２の上方に右側法尻部７８が形成されるものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１の施工方法は、最後に、盛土構造物７の幅方向Ｘの両側に形成された法面７３に対して、コンクリート張工、カゴ工又はグランドアンカー工等が施される。このとき、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７の幅方向Ｘで左側Ａの左側法面７４、及び、盛土構造物７の幅方向Ｘで右側Ｂの右側法面７５に、法面７３の崩壊を防止するための法面保護工７０をさらに備えるものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７に耐震・免震性能が付与されることで、盛土構造物７が構築された地域に大規模地震が発生した場合であっても、盛土構造物７が完全に変形、崩壊することを防止するものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、床版２の上方に盛土構造物７が構築されるとともに、幅方向Ｘで一対となって設けられた顎受け部材３の間で、各々の顎受け部材３の底部３２に架設されるようにして、幅方向Ｘで一体化した床版２が設置されて、図２１に示すように、地震が発生したときには、地盤８の幅方向Ｘに地震力Ｐが作用するものとなる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、床版２が盛土構造物７とともに顎受け部材３及び根入れ部材４に支持されることで、床版２及び盛土構造物７の自重が、床版２の下面２１から地盤面８ａに伝達されず、又は、ほとんど伝達させないものとなり、床版２の下面２１と地盤面８ａとの間の界面に摩擦力を発生させず、又は、摩擦力を低減させたものとなる。

このとき、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、幅方向Ｘに一体化した床版２の幅方向Ｘの両側の下面２１に、幅方向Ｘで一対となった顎受け部材３の各々の底部３２の当接部３３を接触した状態で当接させて、床版２の下面２１で当接部３３を幅方向Ｘに摺動させることができるものとなる。

これにより、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、地震が発生したときに、床版２を下方から支持した状態で当接部３３を幅方向Ｘに摺動させることで、盛土構造物７とともに床版２を地盤８から独立させて、主として地盤８のみを幅方向Ｘに変位させることができる。本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７とともに床版２を地盤８から独立させて、主として地盤８のみを幅方向Ｘに変位させることで、地盤８から盛土構造物７に伝達される地震力Ｐを低減させるとともに盛土構造物７の揺れを抑制して、盛土構造物７が変形、崩壊することを防止することが可能となる。

特に、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、顎受け部材３の底部３２の当接部３３を湾曲させることで、床版２の下面２１等に対する当接領域を小さくして、床版２の下面２１等で当接部３３を摺動させるときの摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。また、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図１４に示すように、鋼板の上型枠４９が残置された状態で顎受け部材３の底部３２に当接部３３が形成されることで、床版２の下面２１等と鋼板の上型枠４９との間の摩擦係数を著しく低減させたものとして、床版２の下面２１等で当接部３３が摺動するときの摩擦抵抗をさらに小さくすることが可能となる。

これにより、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２１に示すように、床版２の下面２１等で当接部３３を幅方向Ｘに摺動させるときの摩擦抵抗を小さくして、地盤８から盛土構造物７に伝達される地震力Ｐを著しく低減させたものとすることで、盛土構造物７が変形、崩壊することをより確実に防止することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、地盤８から盛土構造物７に伝達される地震力Ｐを低減させるとともに盛土構造物７の揺れを抑制して、図２０に示すように、盛土構造物７の変形、崩壊を防止することによって、盛土構造物７の天面７１に設けられた道路、鉄道線路等の損壊を最小限に抑制することが可能となり、道路、鉄道線路等を通行する車両に事故等が発生することを防止するとともに、緊急車両等の通行を可能なものとして、甚大かつ大規模な災害への発展を回避することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２１に示すように、地震が発生したときに、床版２を下方から支持した状態で、当接部３３を幅方向Ｘに摺動させることで、床版２の幅方向Ｘで一方の側端部２３が、顎受け部材３の側部３１に接近して、床版２の幅方向Ｘで他方の側端部２３が、顎受け部材３の側部３１から離間する。

このとき、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、床版２の幅方向Ｘで他方の側端部２３を、湾曲等させて形成された当接部３３から脱落させない範囲で、当接部３３を幅方向Ｘに摺動させることが必要となる。本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、顎受け部材３の底部３２の延出長Ｌの略１／４を上限として、顎受け部材３の側部３１と、床版２の側端部２３との離間距離Ｄが設定される。

これにより、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、床版２の幅方向Ｘで一方の側端部２３が、顎受け部材３の側部３１に最接近した場合であっても、床版２の幅方向Ｘで他方の側端部２３が、当接部３３の頂点よりも盛土構造物７の中心側Ｃに移動しないものとなって、湾曲等させて形成された当接部３３の頂点から、床版２の側端部２３を脱落させないものとすることが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、顎受け部材３の底部３２の下方で、地盤８が十分に締め固められて、各々の顎受け部材３が下方の地盤８から支持力Ｖで支持されるものとなる。また、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、各々の顎受け部材３が下方の地盤８から支持力Ｖで十分に支持されることで、顎受け部材３から根入れ部材４にせん断力のみが伝達されて、根入れ部材４を曲げ変形させることなく、根入れ部材４に支持力Ｓを発揮させることができるものとなる。

このとき、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図１１に示すように、顎受け部材３の内部にずれ止め部材４７が配設されて、顎受け部材３が根入れ部材４に強固に固定されることで、図２１に示すように、顎受け部材３の支持力Ｖと根入れ部材４の支持力Ｓとが一体となって、床版２及び盛土構造物７の自重に抵抗するものとなる。

これにより、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、顎受け部材３と根入れ部材４とが一体となって、床版２及び盛土構造物７の自重に抵抗することができるため、床版２の上方に盛土構造物７が構築された状態を維持して、盛土構造物７とともに床版２を、顎受け部材３及び根入れ部材４で十分に支持することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図７、図８に示すように、複数の根入れ部材４が軸芯方向の下端部４ａを支持地盤等まで到達させて根入れされるため、根入れ部材４の軸芯方向で所定の位置に地盤内の透水層が配置されることがある。このとき、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７の延長方向Ｚに隣り合った複数の根入れ部材４が、所定の間隔を空けて設けられるため、隣り合った根入れ部材４の間で地下水を通過させ、透水層における地下水の流れを阻害しないものとして、環境負荷を低減させることが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図９、図１０に示すように、盛土構造物７の延長方向Ｚに隣り合った複数の根入れ部材４を連結させるときにおいても、図１１に示すように、鋼矢板４１等の板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔４４を形成させることができる。これにより、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２２に示すように、根入れ部材４の通水孔４４を通じて盛土構造物７の直下地盤と側方地盤との間の地下水流８２を確保することで、透水層における地下水の流れを阻害しないものとして、環境負荷を低減させることが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図７、図８に示すように、複数の根入れ部材４を所定の間隔を空けて設けるものとすることで、鋼矢板４１等の設置数量を減少させて材料コストの増大を抑制して、耐震構造１の導入コストを低減させることが可能となる。本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、盛土構造物７が大規模なものとなる場合や盛土構造物７が軟弱地盤に構築される場合等においても、図９、図１０に示すように、複数の根入れ部材４を連結させて設けることで、複数の根入れ部材４が連結された連結壁部４０によって、大規模な盛土構造物７を十分に支持することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２２に示すように、盛土構造物７の幅方向Ｘの両側に形成された法面７３に、法面保護工７０をさらに備えるものとすることで、地震が発生したときであっても、法面保護工７０に法面保持機能を発揮させて、盛土構造物７の左側法面７４及び右側法面７５が、変形、崩壊することを防止することが可能となる。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２３（ａ）に示すように、盛土構造物７の底面７２に設けられた床版２によって、地盤８と盛土構造物７とが分断されるとともに、地盤内に設けられた根入れ部材４によって、盛土構造物７の直下地盤と側方地盤とが分断される。

これに対して、従来の盛土９は、図２３（ｂ）に示すように、地盤８と盛土９とが連続して形成されるため地盤８と盛土９とが分断されず、また、盛土９の直下地盤と側方地盤とが分断されることもないため、盛土９の天面９１から地盤８まで、法面９２を包摂するようにすべり面９０が形成される。

本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、図２３に示すように、地盤８と盛土構造物７とが分断されるとともに、盛土構造物７の直下地盤と側方地盤とが分断されることから、従来の盛土９のようなすべり面９０を形成させないものとすることができる。特に、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、すべり面９０を形成させないものとして、法面保護工７０が盛土構造物７の法面７３と一体的に崩壊することを防止することで、法面保護工７０に十分な法面保持機能を発揮させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

例えば、本発明を適用した盛土構造物の耐震構造１は、新設の盛土構造物７に導入するものに限られず、既設の盛土構造物７の法尻部７６を掘削して導入されてもよい。

１ ：耐震構造
２ ：床版
２０ ：コンクリート床版
２１ ：下面
２２ ：上面
２３ ：側端部
２４ ：コンクリート主桁
２５ ：鋼床版
３ ：顎受け部材
３１ ：側部
３２ ：底部
３３ ：当接部
４ ：根入れ部材
４ａ ：下端部
４ｂ ：上端部
４０ ：連結壁部
４１ ：鋼矢板
４２ ：鋼管矢板
４３ ：継手部
４４ ：通水孔
４５ ：フランジ部
４６ ：ウェブ部
４７ ：ずれ止め部材
４８ ：型枠
４９ ：上型枠
４９ａ ：供給孔
７ ：盛土構造物
７０ ：法面保護工
７１ ：天面
７２ ：底面
７３ ：法面
７４ ：左側法面
７５ ：右側法面
７６ ：法尻部
７７ ：左側法尻部
７８ ：右側法尻部
８ ：地盤
８ａ ：地盤面
８０ ：境界
８１ ：設置スペース
８２ ：地下水流
Ｘ ：幅方向
Ｙ ：高さ方向
Ｚ ：延長方向

Claims (7)

1. 地盤上に構築される盛土構造物の耐震構造であって、
   盛土構造物と地盤面との境界に設けられる床版と、盛土構造物の法尻部に設けられる顎受け部材と、地盤内に設けられて前記顎受け部材が固定される根入れ部材とを備え、
   前記顎受け部材は、前記床版の側方に設けられる側部と、前記側部から盛土構造物の幅方向の中心側に向けて延びる底部とを有して、前記床版を下方から支持する当接部が、前記底部に形成されること
   を特徴とする盛土構造物の耐震構造。
2. 盛土構造物の幅方向で両側の法尻部まで延びるように設けられる前記床版と、盛土構造物の幅方向で両側の法尻部の各々に設けられる一対の前記顎受け部材と、各々の前記顎受け部材が固定される一対の前記根入れ部材とを備え、
   一対の前記顎受け部材は、前記底部に形成された各々の前記当接部が、盛土構造物の幅方向の両側で、前記床版を下方から支持するものであること
   を特徴とする請求項１記載の盛土構造物の耐震構造。
3. 前記根入れ部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、盛土構造物の延長方向で前記鋼矢板又は前記鋼管矢板が複数並べて設けられるとともに、盛土構造物の延長方向に隣り合った前記鋼矢板若しくは前記鋼管矢板が連結されて、又は、間隔を空けて設けられること
   を特徴とする請求項１又は２記載の盛土構造物の耐震構造。
4. 前記根入れ部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、前記鋼矢板又は前記鋼管矢板の板厚方向に貫通する通水孔が形成されること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の盛土構造物の耐震構造。
5. 前記当接部は、前記床版に向けて突出するように湾曲させて形成されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の盛土構造物の耐震構造。
6. 前記側部は、盛土構造物の幅方向に延びる前記底部の延出長の略１／４となる離間距離で、前記床版の側端部から離間させて、前記床版の側方に設けられること
   を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の盛土構造物の耐震構造。
7. 盛土構造物の幅方向で両側の法面の崩壊を防止するための法面保護工をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の盛土構造物の耐震構造。

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