JP6292028B2 - 盛土補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、河川堤防、道路、鉄道等の盛土に適用される盛土補強構造に関する。

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１〜３に開示される盛土補強構造が提案されている。

例えば、特許文献１、２に開示された盛土補強構造は、盛土の双方の法面の法肩部に、それぞれ、盛土を高さ方向に貫通し、土圧のつり合いが確保される地盤に根入れされる深さをもつ矢板壁としての地中鋼製壁体が用いられるものである。

特許文献１に開示された盛土補強構造は、盛土の連続方向で二列となるように地中鋼製壁体を配置し、これら二列の地中鋼製壁体の頭部をタイロッドで連結させる盛土補強構造となる。特許文献１に開示された盛土補強構造は、地震時に盛土の沈下を抑制し、さらに地中鋼製壁体が堤体としての盛土高さを確保することにより、堤防としての機能を確保しようとするものである。

また、特許文献３に開示された盛土補強構造は、盛土自体の補強に主眼を置いており、盛土の双方法面に抑え部材を設置し、抑え部材に対して連結部材（タイロッド）を２段以上接続する構造となるものであり、この連結部材には、緊張力を導入してもよいとされている。さらに、特許文献３に開示された盛土補強構造は、法尻に根入れ部材を別途打設し、抑え部材及び根入れ部材を溶接等により結合する構造についても提案するものである。

特許文献３に開示された盛土補強構造は、盛土の双方の法面に抑え部材を設置しているので、盛土法面の崩壊抑制を期待することができるとともに、抑え部材同士を連結部材により接続しているので、盛土自体の側方変形の抑制も期待することができる。したがって、特許文献３に開示された盛土補強構造は、洪水時の越水による堤内側法面の崩壊や堤内側法面の洗掘による地中鋼製壁体の耐力低下の防止に繋がるものとなる。

特開２００３−１３４５１号公報 特開２０１１−２１４２５４号公報 特開２００８−２５２２２号公報

しかし、特許文献１に開示された盛土補強構造９は、図７に示すように、堤外側の河川Ｋの流量が増加して洪水等が発生することで、洪水時の越水が堤内側法面を流れる際に、盛土Ｍの法面が崩壊して２次災害が発生するおそれがあり、また、堤内側法面が洗掘されることにより、地中鋼製壁体の耐力が低下するおそれがあるという問題点があった。

これらの問題点に対し、例えば、特許文献２に開示された盛土補強構造では、堤内側法面に鋼製連続壁体（鋼矢板等）を斜材として使用したうえで、盛土中に対して少なくとも一方の法肩で鋼製連続壁体を鉛直方向に挿入する工法が提案されている。しかし、特許文献２に開示された盛土補強構造では、双方の鋼製連続壁体（鋼矢板等）の頭部をタイロッド等で連結していないため、地震発生時において盛土直下地盤が液状化し側方流動が生じる場合等、双方の盛土法面部分が崩壊し、盛土中央部（天端区間）も崩壊することが懸念される。

このため、特許文献２に開示された盛土補強構造では、双方の盛土法面部分や盛土中央部（天端区間）が崩壊するおそれがあることから、盛土全体の沈下量抑制効果を顕著には期待することができず、また、天端部において路面がある場合、地震発生に伴い盛土天端が崩壊し路面状況が著しく悪くなることが想定され、緊急車両等の通行が不可能になるおそれがあるという問題点があった。

また、特許文献３に開示された盛土補強構造は、盛土の双方の法面に設置した抑え部材と、盛土の双方の法尻に別途設置した根入れ部材とを備えるものであるものの、盛土の法面の抑え部材と盛土の法尻の根入れ部材とがそれぞれ独立して施工設置されるため、現場溶接の手間や、部材の設置、打設等の手間が増えることにより施工時間が非常に長くなり、その結果、施工コストが高くなるという問題点があった。

また、特許文献３に開示された盛土補強構造は、施工時間が長くなることで施工時の騒音時間の継続や、施工に伴う二酸化炭素排出量の増加により環境負荷が多くなることも懸念されるだけでなく、法尻において根入れ部材を鉛直方向に打設するため、盛土の補強効果が得られる領域も堤防敷に限定されるものとなるという問題点があった。

さらに、特許文献３に開示された盛土補強構造は、根入れ部材を鉛直方向に打設する補強構造以外に、盛土中心方向に向けて斜めに根入れ部材を打設する補強構造も提案するものであるが、この補強構造においても、盛土鉛直方向の沈下抑制効果を期待することができるものの、盛土の補強効果が得られる領域は堤防敷に限定されるものとなるという問題点があった。

そこで、本発明は、抑え部材で盛土を補強する構造において、盛土自体の崩壊を抑制し、さらに施工性が非常に優れ、環境にも優しく、盛土の補強効果が得られる領域が著しく増加する盛土補強構造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、第１発明に係る盛土補強構造は、第１の法面と第２の法面とを有する盛土に適用される盛土補強構造であって、前記第１の法面及び前記第２の法面に沿って設けられる第１の抑え部材及び第２の抑え部材と、前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備え、前記第１の抑え部材及び前記第２の抑え部材は、前記第１の法面及び前記第２の法面に配置される法面部と、地盤内に埋め込まれる根入れ部とを有して、前記法面部と前記根入れ部とが略直線状に連続して形成され、複数の前記連結部材は、盛土の連続方向に対する略垂直断面で、一対となる前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の少なくとも上下２段に亘って、引張方向のプレストレスが導入されて設けられ、複数の前記連結部材は、上段の前記連結部材がコンクリートで被覆されて、前記連結部材を被覆するコンクリートに、圧縮方向のプレストレスが導入されることを特徴とする。

前記課題を解決するために、第２発明に係る盛土補強構造は、第１の法面と第２の法面とを有する盛土に適用される盛土補強構造であって、前記第１の法面及び前記第２の法面に沿って設けられる第１の抑え部材及び第２の抑え部材と、前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備え、前記第１の抑え部材及び前記第２の抑え部材は、前記第１の法面及び前記第２の法面に配置される法面部と、地盤内に埋め込まれる根入れ部とを有して、前記法面部と前記根入れ部とが略直線状に連続して形成され、複数の前記連結部材は、盛土の連続方向に対する略垂直断面で、一対となる前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の中間部で交差する交差部を形成して、引張方向のプレストレスが導入されて設けられることを特徴とする。

第３発明に係る盛土補強構造は、第１発明又は第２発明において、前記抑え部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、盛土の連続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、盛土の連続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発明に係る盛土補強構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記抑え部材は、板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔が前記根入れ部に形成されることを特徴とする。

第５発明に係る盛土補強構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記抑え部材は、前記法面部で盛土内部に向けて突出するずれ止め部材、及び、前記根入れ部で地盤内に向けて突出するずれ止め部材の何れか一方又は両方が設けられることを特徴とする。

第１発明及び第２発明によれば、盛土の双方の法面が抑え部材によって保護され、地震時や洪水時に盛土の法面が崩壊するのを抑制することができる。抑え部材を法面に沿って直線状に打設するため、現場溶接等も無くなり施工時間を短くして、その結果、施工コストが非常に安くなる。また、施工時間が短くなることで、施工時の騒音時間の短縮や施工に伴う二酸化炭素排出量の削減が期待でき、環境負荷の低減に繋がることも期待できる。さらに、抑え部材が斜めに略直線状に打設されるので、双方の抑え部材によって囲まれる盛土の連続方向の略垂直断面内の断面積が増加して、抑え部材による補強領域を著しく拡大させることができる。

第１発明によれば、盛土の双方の法面が抑え部材によって保護され、地震時や洪水時に盛土の法面が崩壊するのを抑制することができるだけでなく、全部又は一部の連結部材にプレストレスを与えるため、盛土内部地盤に拘束力がかかり有効応力が上昇し、盛土自体の崩壊抑制にも繋がる。

第１発明によれば、前記連結部材の上段がプレストレストコンクリート構造となり、下段の連結部材による拘束力が盛土内部地盤の有効応力を上昇させ、盛土自体の崩壊抑制に加え、上段の連結部材が圧縮・曲げの作用力に抵抗できるため、盛土自体の崩壊をさらに抑制できる。また、上段の連結部材がコンクリートで被覆されるため、コンクリートのアルカリ成分が連結部材表面に不動態皮膜を形成し、防食機能を発揮するものとなる。

第２発明によれば、連結部材を交差させることで、プレストレス導入により抑え部材に発生する上下方向の拘束力を打ち消すことができ、第１法面及び第２法面に沿って抑え部材を上方に向けて移動させようとする拘束力の分力を低減、消滅させるものとなることから、より大きなプレストレスを連結部材に導入することができる。また、地震等により盛土路面が崩壊した場合であっても、連結部材が路面上にむき出しになるのを防止でき、緊急車両の通行等が妨げられるのを防止できる。

第３発明によれば、複数の抑え部材が盛土の連続方向に沿って間隔をあけて設置されるため、抑え部材の打設回数が減少し、施工時間が短縮され施工性が向上するとともに、抑え部材の鋼材の使用量も低減させることができる。また、抑え部材が間隔をあけて打設されているため、透水性を確保することができ、盛土直下地盤での地下水の流れを妨げることのない盛土補強構造とすることができる。

第４発明によれば、抑え部材の根入れ部に通水孔が形成されており、この通水孔により透水性を確保することができるため、盛土直下地盤での地下水の流れを妨げることのない盛土補強構造とすることができる。

第５発明によれば、連結部材にプレストレスを導入した際に、プレストレス導入により発生する第１法面及び第２法面に沿って抑え部材を上方に向けて移動させようとする拘束力の分力に対して、抑え部材の摩擦抵抗力だけでなく、ずれ止め部材の突出形状の抵抗力で処理することができるとともに、盛土の鉛直方法の沈下をさらに抑制することができる。

本発明によれば、抑え部材を連結部材で繋いで盛土全体の強度を増加させることができるだけでなく、抑え部材を溶接等で接合することなく、抑え部材を地盤内に１つの略直線状に打設することで、施工性を非常に優れたものとして、また、補強領域を著しく増加させて、さらに、環境にも優しい盛土補強構造を提供することできる。

本発明の第１実施形態に係る盛土補強構造を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る盛土補強構造を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る盛土補強構造を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る盛土補強構造を示す概略斜視図である。 （ａ）は、本発明を適用した盛土補強構造の変形例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、その抑え部材の通水孔を示す拡大斜視図である。 （ａ）は、本発明を適用した盛土補強構造の他の変形例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、その抑え部材のずれ止め部材を示す拡大斜視図である。 洪水による越水時における従来の盛土補強構造を有する盛土を示す概略断面図である。

以下、本発明を適用した盛土補強構造７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補強構造７は、例えば、河川Ｋの堤防等として、地盤上に構築される盛土Ｍに導入されるものである。図１は、第１実施形態に係る盛土補強構造７において、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面を示すものである。ここで、盛土Ｍは、盛土Ｍの左右を隔てて連続方向に延びて構築されて、図１に示すように、盛土Ｍの左右に第１法面ａ（河川Ｋに面した法面）及び第２法面ｂ（河川Ｋと反対側の法面）が形成されている。

本発明を適用した盛土補強構造７は、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って設けられる第１の抑え部材及び第２の抑え部材と、第１の抑え部材と第２の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備える。連結部材は、タイロッド５、６や、ＰＣ鋼棒等が用いられる。

本発明を適用した盛土補強構造７は、第１の抑え部材及び第２の抑え部材として、断面略ハット形状のハット形鋼矢板等の鋼矢板１、２が用いられる。本発明を適用した盛土補強構造７は、これに限らず、第１の抑え部材及び第２の抑え部材として、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１、２や鋼管矢板等が用いられて、必要に応じて、これらの鋼矢板１、２や鋼管矢板等が組み合わされて用いられてもよい。

本発明を適用した盛土補強構造７は、複数の鋼矢板１、２が盛土Ｍの連続方向に連結されることで、鋼矢板壁３、４が構築されるものである。鋼矢板１、２は、盛土Ｍの第１法面ａ及び第２法面ｂで、盛土Ｍの天端Ｕから離れるにしたがって互いに離間するように、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って１つの略直線状に傾斜して打設され、鋼矢板１、２の上端部が、盛土Ｍの天端Ｕの高さ付近となる高さに位置するものとなる。

鋼矢板１、２は、第１法面ａ及び第２法面ｂに接するように配置される法面部Ｃａ、Ｃｂと、現地盤８（盛土下方の地盤）に埋め込まれて根入れされる根入れ部Ｔａ、Ｔｂとを有して、法面部Ｃａ、Ｃｂと根入れ部Ｔａ、Ｔｂとが略直線状に連続して形成される。根入れ部Ｔａ、Ｔｂの長さは、法面部Ｃａ、Ｃｂ及び根入れ部Ｔａ、Ｔｂに作用する土圧のつり合いが十分に確保される長さとなっている。鋼矢板１、２は、打設後の鋼矢板壁３、４の安定を考慮すると、根入れ部Ｔａ、Ｔｂの長さが、法面部Ｃａ、Ｃｂの長さより長くされることが好ましい。

鋼矢板壁３、４は、盛土Ｍの連続方向に隣り合った鋼矢板１、２が、各々の鋼矢板１、２の継手部を嵌合させることで連結されて構築される。鋼矢板壁３、４は、これに限らず、盛土Ｍの連続方向に隣り合った鋼矢板１、２が、盛土Ｍの連続方向で所定の間隔を空けて設けられて構築されるものであってもよい。また、鋼矢板壁３、４は、鋼矢板１、２を盛土Ｍの連続方向で２箇以上連結させることで複数箇所に設けられるとともに、複数箇所の鋼矢板壁３、４が、盛土Ｍの連続方向に所定の間隔を空けて設けられるものとされてもよい。

第１実施形態に係る盛土補強構造７は、第１法面ａ及び第２法面ｂに設置した双方の鋼矢板壁３、４の一部又は全部の鋼矢板１、２が、連結部材であるタイロッド５、６で連結される。タイロッド５、６は、盛土Ｍの幅方向Ｘで一対となる鋼矢板１、２の上部同士と下部同士とをそれぞれ接続して、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面で、一対となる第１の抑え部材と第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の少なくとも上下２段に亘って設けられるとともに、盛土Ｍの連続方向で複数の鋼矢板１、２を連結するものとして設けられる。

本発明を適用した盛土補強構造７は、全部又は一部のタイロッド５、６に、盛土Ｍの幅方向Ｘの外側に向けて、引張方向のプレストレスが導入されることで、盛土Ｍの幅方向Ｘの中心に向けた拘束力が、盛土Ｍに十分に与えられるものとなる。これにより、本発明を適用した盛土補強構造７は、盛土Ｍの幅方向Ｘで一対となった第１の抑え部材と第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の有効応力が増加して、盛土Ｍが十分なせん断強度を発揮できるようになり、盛土全体Ａの補強効果が得られるとともに、地震が生じても盛土Ｍの大幅な沈下抑制をすることが可能となる。

また、本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２を盛土Ｍの連続方向に連結等させた斜めの鋼矢板壁３、４が、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って配置されることによって、この盛土Ｍを堤防として利用す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補強構造７は、洪水時に河川Ｋからの越水が生じても、第２法面ｂに沿って鋼矢板壁４が配置されることで、斜めの鋼矢板壁４により第２法面ｂが保護されることから、越水した水の水流で第２法面ｂが崩壊することを抑制することが可能となる。

また、本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２が略直線状に傾斜して打設されることで、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面で、盛土Ｍの幅方向Ｘで一対となった第１の抑え部材と第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部及び現地盤８の断面積Ｄを増加させることができる。これにより、本発明を適用した盛土補強構造７は、盛土Ｍの幅方向Ｘで鋼矢板１、２が現地盤８に根入れされる領域を広く確保することで、第１の抑え部材及び第２の抑え部材による盛土Ｍの補強領域を拡大して、盛土Ｍの補強を十分なものにすることが可能となる。

さらに、本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２の法面部Ｃａ、Ｃｂと根入れ部Ｔａ、Ｔｂとが略直線状に連続して形成されるため、法面部Ｃａ、Ｃｂと根入れ部Ｔａ、Ｔｂとを連結させるための現場溶接等の接合作業を必要としないものとして、施工時間を短くすることができる。これにより、本発明を適用した盛土補強構造７は、現場溶接等を必要としないものとして、盛土Ｍに鋼矢板１、２を設けるときの施工コストを非常に廉価なものとすることが可能となり、また、施工時間が短くなることで、施工時の騒音時間の短縮や施工に伴う二酸化炭素排出量を削減して、環境負荷の低減を図ることが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図２は、第２実施形態に係る盛土補強構造７において、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面を示すものである。第２実施形態に係る盛土補強構造７は、図２に示すように、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面で、一対となる第１の抑え部材と第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部で、タイロッド５、６を交差させて、盛土内部の略中央等となる中間部に、タイロッド５、６の交差部Ｒが形成されるものである。

第２実施形態に係る盛土補強構造７は、第１法面ａ及び第２法面ｂに設置した双方の鋼矢板壁３、４の一部又は全部の鋼矢板１、２が、連結部材であるタイロッド５、６で連結される。タイロッド５は、鋼矢板１の上部と鋼矢板２の下部とを接続して、タイロッド６は、鋼矢板１の下部と鋼矢板２の上部とを接続することで、盛土Ｍの連続方向に対する略垂直断面で、一対となる第１の抑え部材と第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の少なくとも上下２段に亘って設けられるとともに、盛土Ｍの連続方向で複数の鋼矢板１、２を連結するものとして設けられる。

タイロッド５、６は、盛土Ｍの幅方向Ｘに傾斜させて引張方向のプレストレスが導入されることで、盛土Ｍの幅方向Ｘの中心に向けた拘束力が、盛土Ｍに十分に与えられるものとなる。タイロッド５、６は、交差部Ｒで交差するため、タイロッド５において、鋼矢板１の上部から下方に向けた拘束力が作用するとともに、鋼矢板２の下部から上方に向けた拘束力が作用して、また、タイロッド６において、鋼矢板１の下部から上方に向けた拘束力が作用するとともに、鋼矢板２の上部から下方に向けた拘束力が作用するものとなる。

このとき、第２実施形態に係る盛土補強構造７は、タイロッド５、６のそれぞれにおいて、鋼矢板１、２の上下方向に向けた拘束力が作用することにより、盛土Ｍの高さ方向Ｙの拘束力が打ち消し合うものとなる。第２実施形態に係る盛土補強構造７は、盛土Ｍの高さ方向Ｙの拘束力が打ち消し合うことで、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って鋼矢板１、２を上方に向けて移動させようとする拘束力の分力を低減、消滅させることができるものとなる。

第２実施形態に係る盛土補強構造７は、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って鋼矢板１、２を上方に向けて移動させようとする拘束力の分力を低減、消滅させることができるため、鋼矢板１、２を第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って上方に向けて移動させることなく、より大きな引張方向のプレストレスをタイロッド５、６に導入することができる。これにより、第２実施形態に係る盛土補強構造７は、より大きな引張方向のプレストレスをタイロッド５、６に導入することで、盛土Ｍに十分なせん断強度を発揮させて、盛土全体Ａの補強効果を著しく向上させることが可能となる。

また、第２実施形態に係る盛土補強構造７は、タイロッド５、６が交差部Ｒで交差するため、盛土Ｍの天端Ｕから離間させた深い位置に、タイロッド５、６の交差部Ｒが設けられるものとなる。これにより、第２実施形態に係る盛土補強構造７は、盛土Ｍの天端Ｕから離間させた深い位置にタイロッド５、６が設けられることから、地震時に盛土直下地盤が液状化し、盛土直下地盤の側方流動が発生して、盛土Ｍの天端Ｕが崩壊した場合であっても、タイロッド５、６が盛土Ｍの天端Ｕの路面上にむき出しになることを防止して、盛土Ｍの天端Ｕの路面における緊急車両の通行等を確保することが可能となる。

次に、第１実施形態、第２実施形態に係る盛土補強構造７の施工方法について説明する。

本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、最初に、既設又は新設の盛土Ｍの第１法面ａ及び第２法面ｂに沿わせて、鋼矢板１、２を現地盤８（盛土下方の地盤）に所期の深さまで貫入させるよう打設する。次に、盛土Ｍの天端Ｕから鉛直方向にバックホー等を使用して盛土Ｍの地盤を掘削し、タイロッド５、６を設けるためのスペースを確保する。盛土Ｍを掘削した際に、鋼矢板壁３、４が自立しない場合には、双方の法面に設置する鋼矢板壁３、４の上部に切梁及び腹起等の仮設材を使用して、鋼矢板壁３、４を支えて自立させる。

その後、タイロッド５、６の端部は、工場又は現地にて削孔して形成された鋼矢板１、２の穴に挿通されて、定着ナットや箱金物等（図示省略）を使用して固定される。鋼矢板１、２に形成されたタイロッド設置用の穴から水の侵入が懸念される場合には、あらかじめ第１法面ａの鋼矢板１の河川側側面に箱金物、定着ナットを溶接しておいて、タイロッド設置用の穴の止水をしておくことが望ましい（図示省略）。

大規模な河川等で高い水圧が作用する場合には、河川内に仮設土留壁を設置し、河川Ｋからの水の流入を防止して、タイロッド５、６の端部の定着作業を実施するか、又は、渇水時期等の河川水量が少ない時期にタイロッド５、６の端部の定着作業を実施することもできる。なお、タイロッド５、６は、複数の分割タイロッドを連結させて使用する場合に、分割タイロッド同士の結合部にターンバックル（図示省略）が用いられてもよい。

本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、タイロッド５、６を設けた後で、盛土Ｍの地盤を埋め戻す際に、十分に地盤の締め固めを行う。本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、最終的に、第２法面ｂに設置された鋼矢板２の定着ナットを油圧トルクレンチ等により締め付けて、タイロッド５、６にプレストレスが導入されることで、盛土Ｍの内部地盤に圧縮力が導入されて、盛土Ｍの幅方向Ｘの中心に向けた拘束力を盛土Ｍに与えるものとなる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。図３に示すように、第３実施形態に係る盛土補強構造７は、第１実施形態に係る盛土補強構造７と同様に、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿った鋼矢板１、２をタイロッド５、６で連結する。第３実施形態に係る盛土補強構造７は、特に、上段の連結部材がコンクリートＣで被覆されて、連結部材を被覆するコンクリートＣに、圧縮方向のプレストレスが導入されるものである。

第３実施形態に係る盛土補強構造７は、上段のタイロッド５の周辺にコンクリートＣを打設して、引張方向のプレストレスが導入されたタイロッド５がコンクリートＣで被覆され、コンクリートＣの硬化後にタイロッド５のプレストレスが開放されることで、硬化後のコンクリートＣに圧縮方向のプレストレスが導入されて、上段のタイロッド５の周辺のコンクリートＣがプレストレストコンクリート構造Ｐとなる。第３実施形態に係る盛土補強構造７は、上段のタイロッド５の周辺のコンクリートＣがプレストレストコンクリート構造Ｐとなることで、タイロッド５に引張耐力を負担させながら、コンクリートＣに所定の曲げ耐力や圧縮耐力を負担させることができるものとなる。

第３実施形態に係る盛土補強構造７は、上段のタイロッド５の周辺のコンクリートＣで圧縮方向、曲げ方向の抵抗力を発揮するものとなる。第３実施形態に係る盛土補強構造７は、下段のタイロッド６による拘束力で盛土Ｍの内部地盤の有効応力を上昇させるだけでなく、上段のタイロッド５の周辺のコンクリートＣにも圧縮方向、曲げ方向の拘束力を発揮させて、盛土Ｍの耐力を著しく向上させることで、盛土Ｍの崩壊を抑制することが可能となる。

また、第３実施形態に係る盛土補強構造７は、上段のタイロッド５をコンクリートＣで被覆して、プレストレストコンクリート構造Ｐが形成されるため、地震時に作用する引張力、圧縮力に加えて、盛土Ｍの変形や鋼矢板壁３、４の変形により発生する曲げ力にも抵抗できるため、鋼矢板壁３、４や盛土Ｍの変形を抑制することが可能となる。また、第３実施形態に係る盛土補強構造７は、上段のタイロッド５がコンクリートＣで被覆されることで、コンクリートＣのアルカリ成分でタイロッド５の表面に不動態皮膜を形成させて、鋼材等のタイロッド５に対する防食効果を発揮させることが可能となる。

次に、第３実施形態に係る盛土補強構造７の施工方法について説明する。

本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、最初に、下段のタイロッド６に関しては、第１実施形態、第２実施形態に係る盛土補強構造７の施工方法と同様に、鋼矢板１、２の打設後、盛土Ｍの地盤を掘削して、下段のタイロッド６を固定する。その後、プレストレストコンクリート構造Ｐの下面となる位置程度まで埋め戻して十分に地盤を締め固めてから、下段のタイロッド６を定着ナットで締め付けることで、盛土Ｍの内部地盤に圧縮力を導入する。

上段のタイロッド５に関しては、まず、コンクリート打設前にタイロッド５の端部に設置している定着ナットを油圧トルクレンチ等で締め付け、タイロッド５に引張方向のプレストレスを与え、その後、コンクリートＣを打設し、コンクリート硬化後にタイロッド５の端部の定着ナットを緩めてプレストレスを開放する。このとき、本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、上段のタイロッド５がコンクリートＣで被覆されたプレストレストコンクリート構造Ｐが、盛土Ｍの上部に構築されるものとなる。

このとき、本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、図３に示すように、プレストレストコンクリート構造Ｐの上部を土砂等で埋め戻して盛土Ｍの天端Ｕを形成することもできるが、これに限らず、プレストレストコンクリート構造Ｐの上面が、盛土Ｍの天端Ｕを形成するものとされてもよい。

本発明を適用した盛土補強構造７の施工方法は、プレストレストコンクリート構造Ｐを構築することで、盛土Ｍの上部の補強を大幅に強化させることができるとともに、地震等で盛土Ｍの天端Ｕの路面が崩壊した場合であっても、上段のタイロッド５が路面上にむき出しになることを防止することが可能となる。

次に、本発明の第４実施形態を説明する。図４に示すように、第４実施形態に係る盛土補強構造７は、第１実施形態に係る盛土補強構造７と同様に、鋼矢板１、２が、盛土Ｍの第１法面ａ及び第２法面ｂで、盛土Ｍの天端Ｕから離れるにしたがって互いに離間するように、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って１つの略直線状に傾斜して打設され、鋼矢板１、２の上端部が、盛土Ｍの天端Ｕの高さ付近となる高さに位置するものとなる。

第４実施形態に係る盛土補強構造７は、盛土Ｍの連続方向に隣り合った鋼矢板１、２を盛土Ｍの連続方向で所定の間隔を空けて設けることで、鋼矢板壁３、４が構築されるものである。なお、第４実施形態に係る盛土補強構造７は、盛土Ｍの連続方向に隣り合った鋼矢板１、２を２箇以上連結させることで複数箇所に鋼矢板壁３、４が設けられて、複数箇所の鋼矢板壁３、４が、盛土Ｍの連続方向に所定の間隔を空けて設けられるものとされてもよい。

第４実施形態に係る盛土補強構造７は、複数の鋼矢板１、２が盛土Ｍの連続方向で間隔を空けて打設されるため、鋼矢板１、２の打設数量を低減させて、鋼矢板１、２の打設に必要となる施工時間が短縮することが可能となる。また、第４実施形態に係る盛土補強構造７は、鋼矢板１、２に使用される鋼材の使用量も減らすことができるため、工事費の大幅な削減が可能となる。

第４実施形態に係る盛土補強構造７は、複数の鋼矢板１、２が支持地盤等まで到達するように根入れされるため、鋼矢板１、２の根入れ部Ｔａ、Ｔｂに地盤内の透水層が配置されることがある。第４実施形態に係る盛土補強構造７は、盛土Ｍの連続方向に隣り合った複数の鋼矢板１、２が、所定の間隔を空けて設けられるため、隣り合った鋼矢板１、２の間で地下水を通過させて、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。

なお、第４実施形態に係る盛土補強構造７の施工方法は、第１実施形態、第２実施形態に係る盛土補強構造７の施工方法と同様である。

本発明を適用した盛土補強構造７は、第１実施形態〜第４実施形態の何れにおいても、図５に示すように、鋼矢板１、２の根入れ部Ｔａ、Ｔｂに、鋼矢板１、２の板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔Ｈを形成させることができる。通水孔Ｈは、例えば、ハット形鋼矢板、鋼管矢板、Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板等の根入れ部Ｔａ、Ｔｂが、板厚方向に貫通するように略円形状に削孔されて、法面傾斜方向に沿って略等間隔に形成されるものとなる。

これにより、本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２の通水孔Ｈを通じて透水性を確保して、現地盤８内の透水層における地下水の流れを阻害しないものとすることで、周辺の生態系や環境を悪化させることを防止して、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補強構造７は、第１実施形態〜第４実施形態の何れにおいても、図６に示すように、鋼矢板１、２の法面部Ｃａ、Ｃｂ、及び、鋼矢板１、２の根入れ部Ｔａ、Ｔｂの何れか一方又は両方に、スタットジベル等のずれ止め部材Ｚが１又は複数設けられてもよい。ずれ止め部材Ｚは、鋼矢板１、２の法面部Ｃａ、Ｃｂにおいて、鋼矢板１、２の片面から盛土内部に向けて突出させて設けられるとともに、鋼矢板１、２の根入れ部Ｔａ、Ｔｂにおいて、鋼矢板１、２の両面又は片面から現地盤８内に向けて突出させて設けられる。

本発明を適用した盛土補強構造７は、タイロッド５、６にプレストレスが導入されることで、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って上方に向けた拘束力の分力が鋼矢板１、２に作用するものとなる。本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２にずれ止め部材Ｚが設けられることで、鋼矢板１、２の第１法面ａ及び第２法面ｂに沿った摩擦抵抗力に、ずれ止め部材Ｚの突出形状による抵抗力が付加されるため、第１法面ａ及び第２法面ｂに沿って上方に向けて鋼矢板１、２に作用する拘束力の分力に対して、確実に抵抗することが可能となる。また、本発明を適用した盛土補強構造７は、鋼矢板１、２に設けられたずれ止め部材Ｚが、盛土Ｍの自重等に対しても抵抗力を発揮して、盛土Ｍの高さ方向Ｙの沈下を確実に防止することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、２ ：鋼矢板（抑え部材）
Ｃａ、Ｃｂ ：法面部
Ｔａ、Ｔｂ ：根入れ部
Ｒ ：交差部
Ｈ ：通水孔
Ｚ ：ずれ止め部材
３、４ ：鋼矢板壁
５、６ ：タイロッド（連結部材）
７ ：盛土補強構造
Ｍ ：盛土
Ｕ ：盛土の天端
ａ ：第１法面
ｂ ：第２法面
Ａ ：盛土全体
Ｃ ：コンクリート
Ｐ ：プレストレストコンクリート構造
８ ：現地盤
Ｋ ：河川
Ｘ ：幅方向
Ｙ ：高さ方向

Claims (5)

1. 第１の法面と第２の法面とを有する盛土に適用される盛土補強構造であって、
   前記第１の法面及び前記第２の法面に沿って設けられる第１の抑え部材及び第２の抑え部材と、前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備え、
   前記第１の抑え部材及び前記第２の抑え部材は、前記第１の法面及び前記第２の法面に配置される法面部と、地盤内に埋め込まれる根入れ部とを有して、前記法面部と前記根入れ部とが略直線状に連続して形成され、
   複数の前記連結部材は、盛土の連続方向に対する略垂直断面で、一対となる前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の少なくとも上下２段に亘って、引張方向のプレストレスが導入されて設けられ、
   複数の前記連結部材は、上段の前記連結部材がコンクリートで被覆されて、前記連結部材を被覆するコンクリートに、圧縮方向のプレストレスが導入されること
   を特徴とする盛土補強構造。
2. 第１の法面と第２の法面とを有する盛土に適用される盛土補強構造であって、
   前記第１の法面及び前記第２の法面に沿って設けられる第１の抑え部材及び第２の抑え部材と、前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備え、
   前記第１の抑え部材及び前記第２の抑え部材は、前記第１の法面及び前記第２の法面に配置される法面部と、地盤内に埋め込まれる根入れ部とを有して、前記法面部と前記根入れ部とが略直線状に連続して形成され、
   複数の前記連結部材は、盛土の連続方向に対する略垂直断面で、一対となる前記第１の抑え部材と前記第２の抑え部材とによって挟まれた盛土内部の中間部で交差する交差部を形成して、引張方向のプレストレスが導入されて設けられること
   を特徴とする盛土補強構造。
3. 前記抑え部材は、鋼矢板又は鋼管矢板が用いられて、盛土の連続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、盛土の連続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に記載の盛土補強構造。
4. 前記抑え部材は、板厚方向に貫通する１又は複数の通水孔が前記根入れ部に形成されること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の盛土補強構造。
5. 前記抑え部材は、前記法面部で盛土内部に向けて突出するずれ止め部材、及び、前記根入れ部で地盤内に向けて突出するずれ止め部材の何れか一方又は両方が設けられること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の盛土補強構造。

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