JP6360723B2 - 補強地盤の構造及び補強方法 - Google Patents

Description

本発明は軟弱地盤の補強工や盛土工等に適用できる補強地盤の構造及びその補強方法に関する。

軟弱地盤の補強工として、ジオテキスタイル工が知られている。
ジオテキスタイル工は、盛土内にジオテキスタイルなどの補強シートを敷設し、盛土の転圧を行うことにより、該ジオテキスタイルの引張抵抗や盛土との摩擦力でもって盛土全体を安定化させる工法である。

また、図７に示すように、地盤ａ上に積層した盛土層ｂ、及び該盛土層ｂの上下に積層したジオテキスタイルなどの補強シートｃに対し、所定の間隔を隔てて上位側から下位側へアンカーなどの緊張材ｄを打ち込み、前記上下の補強シートｃ間を連結する方法が知られている。
上記方法により、上下の補強シートｃ間に位置する盛土層ｂが、補強シートｃと複数の緊張材ｄとにより複数に区画され、各区画単位で土砂を拘束することで、よりせん断強度の高い土塊状の補強層を形成することができる。

特開２００１−３０３５７３号公報

しかし、上記従来の補強構造にも、以下のような改良点が求められている。
（１）施工後、緊張材と下位の補強シートとの連結状態が維持されているか確認しづらい場合がある。したがって、緊張材と下位の挟持シートが確実に連結されていない場合、盛土部分に拘束力を作用させる際に緊張材が挟持シートから離脱する可能性がある。
（２）緊張材を緊張して補強シート間を拘束した際、拘束力が時間の経過とともに緩和されてしまうことがある。

すなわち、本発明は、施工性が良好で且つ補強効果の高い補強地盤の構造及びその構築方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決すべくなされた本願発明は、補強地盤の構造であって、転圧して形成する盛土層と、前記盛土層を上下から挟む一組の補強シートと、前記一組の補強シートを構成する下位の補強シートから上位の補強シートへ向けて折り返して挿通され、前記盛土層に拘束輪を形成する緊張材と、を少なくとも含み、前記上位の補強シートの上方に露出する緊張材の両端の露出部分を捻ることで、緊張材に捻じり方向と逆向きの解除トルクを発生させた状態で前記緊張材が緊張されて固定されていることを特徴とする、補強地盤の構造を提供するものである。
また、本願発明は、前記発明において、前記拘束輪同士を連結してあることを特徴とするものである。
また、本願発明は、前記発明において、前記盛土層と補強シートとを多段に積層してあることを特徴とするものである。
また、本願発明は、前記発明において、前記拘束輪を千鳥状に配置してあることを特徴とするものである。
また、本願発明は、前記発明において、前記盛土層の内部に、更に補強枠を配置してあることを特徴とするものである。
また、本願発明は、補強地盤の構築方法であって、地盤上に下位の補強シートを敷設し、前記下位の補強シートから上方へ向けて折り返した緊張材を挿通し、前記緊張材の両端を露出させながら、前記下位の補強シート上に盛土層を形成し、前記盛土層上に上位の補強シートを敷設し、前記上位の補強シートに前記緊張材の両端を挿通し、前記上位の補強シートの上方に露出する緊張材の両端の露出部分を捻ることで、緊張材に捻じり方向と逆向きの解除トルクを発生させた状態で前記緊張材に緊張力を導入して固定することを特徴とする、補強地盤の構築方法を提供するものである。

本発明によれば、下記に示す効果のうち、少なくとも何れか一つを得ることができる。
（１）緊張材が下位の補強シートに確実に繋がっていることを明確に視認しながら施工を進めることができる。したがって下位の補強シートから緊張材が離脱する恐れがなく、所望される補強効果を確実に得ることができる。
（２）緊張材単独、若しくは緊張材と補強シートとの組合せで囲んだ領域の土塊化が更に促進されるため、せん断強度の高い盛土層を構築することができる。
（３）時間の経過と共に緊張材の緊張力が緩和することが無く、盛土層の拘束力が維持できる。
（４）拘束輪を大きく形成することでより大きな土塊を構築することができるため、拘束力の大きな盛土層を構築することができる。
（５）拘束力にバラツキのない補強層を形成することができる。
（６）盛土層内に形成される土塊に連続性を付与できるため、地盤の補強効果の向上が期待できる。
（７）補強枠による荷重分散機能を更に付与することができる。また、補強枠同士を連結する場合には補強枠間にも連続性を付与することができるため、地盤の補強効果の向上が期待できる。

本発明の補強構造の概略斜視図。 本発明の補強方法の概略図。 本発明の補強構造の第２実施例を示す図。 本発明の補強構造の第３実施例を示す図。 本発明の補強構造の第４実施例を示す図。 本発明の補強構造の第５実施例を示す図。 従来の補強地盤の構造を示す図。

各図面を参照しながら、本発明の補強地盤の構造及びその構築方法について説明する。

＜１＞全体構成
本発明の補強地盤の構造は、図１に示すように、転圧して形成する盛土層２と、前記盛土層２を上下から挟む一組の補強シート１と、前記一組の補強シートに挿通して、前記盛土層２に拘束輪４を形成する緊張材３と、を少なくとも含んで構成する。

＜２＞補強シート
補強シート１は、地盤Ａ或いは盛土層２との間で大きなせん断力を発生させるための部材である。
補強シート１はある程度の引張強度と可撓性を有するとともに、有孔構造を呈する公知の各種シート体もしくはネット体を含む。

補強シート１は盛土層２を介して上下方向に多段に積層可能である。
本実施例では、盛土層２の底面に敷設される補強シートを下位の補強シート１ａ、盛土層２の上面に敷設される補強シートを上位の補強シート１ｂと便宜的に定義する。

＜３＞盛土層
盛土層２は、転圧されて地盤Ａに対する補強層となる箇所である。
盛土層２を構成する充填物は、難変形性の粒状物であればよく、土砂の他に例えば採石や処分に窮している各種廃材あるいはこれらの混合物を使用できる。
これらの粒状物を、空気圧送などの周知の方法で充填し、各種の転圧用機器を用いて十分に締め固めることにより、盛土層２を形成する。

＜４＞緊張材
緊張材３は、盛土層２内の充填物を土塊化するための部材である。
緊張材３は樹脂、繊維、鋼線などの可撓性と非伸縮性を有する素材からなるロープ状或いはベルト状の部材である。
緊張材３は、補強シート１の平面方向に所定間隔を設けて配置する。

［拘束輪の形成］
緊張材３は、下位の補強シート１ａと上位の補強シート１ｂに挿通しつつ、途上で折り返すことにより、一つの拘束輪４を形成するように配置する。
なお、拘束輪４は、緊張材３単独で完全に閉じたループのみを指すものではなく、緊張材３が下位の補強シート１ａを介して折り返され、緊張材３の両端が上位の補強シート１ｂに挿通されて該上位の補強シート１ｂ上に露出している状態、すなわち緊張材３と上下の補強シート１ａ、１ｂとで形成したループをも含む。

［緊張力の導入］
緊張材３は、引張力を与えることで、緊張力を導入することができる。
緊張材３への緊張力の導入により、拘束輪４で囲まれた領域（内部領域２１）の充填物は、緊張力でもって周囲から中央に向かって圧密される状態を呈するため、土塊化が促進されることとなる。
なお、緊張材３への緊張力の導入に際し、上位の補強シート１ｂの上面側や、下位の補強シート１ａの下面側の何れか或いは両方に支圧板５を設置し、土塊化をさらに促進するよう構成してもよいが、本発明においては必須の要件ではない。

［緊張材の連結・固定］
緊張力導入後の緊張材３の両端の連結方法は、単に結んでも良いし、接着したり、公知の連結方法を採用することができる。
より好ましくは、緊張材３の両端を揃えて捻ることで、所定の引張応力を生じさせた状態で固定すれば、解除トルクが緊張材３に働き続ける為、拘束効果の持続が期待できる。
なお、緊張材３を連結して完全に閉じた状態の拘束輪４を形成してから、拘束輪４の一部を捻っても同様の効果を得ることができる。

＜５＞構築方法
本発明の補強地盤の構造の構築方法の一例について、図２を参照しながら説明する。
（ａ）下位の補強シートの敷設（図２（ａ））
まず、地盤Ａ上に下位の補強シート１ａを敷設する。
隣り合う補強シート１は重ね合わせて敷設し、必要に応じて接着或いはピン打設などの周知の固定方法で固定する。

（ｂ）仕切り板の配置（図２（ｂ））
次に、下位の補強シート１ａ上に、仕切り板６を配置する。
仕切り板６の高さは、盛土層２の高さにほぼ相当する高さであり、仕切り板６の配置間隔は適宜設定することができる。

（ｃ）緊張材の挿通（図２（ｃ））
緊張材３を下位の補強シート１ａに挿通する。
このとき、緊張材３の両端は、仕切り板６間に架け渡した棒材７に垂らしておくなどする。
この時点において、緊張材３が、下位の補強シート１ａに確実に連結されていることを明確に視認することができる。

（ｄ）盛土作業（図２（ｄ））
適宜仕切り板６と棒材７を除去しながら充填物の盛土作業を行い、盛土層２を形成する。このとき、緊張材３の両端は、盛土層２上に露出した状態としておく。

（ｅ）上位の補強シートの敷設（図２（ｅ））
盛土層２上に上位の補強シート１ｂを敷設する。当該補強シート１ｂの敷設作業に併せて、緊張材３の両端を当該補強シート１ｂに挿通させておく。
この時点で、盛土層２内には、緊張材３単独、或いは緊張材３と上下の補強シート１ａ、１ｂで囲まれた領域（内部領域２１）が形成されることとなる。

（ｆ）緊張力の導入（図２（ｆ））
緊張材３の両端を引っ張る等して緊張力を導入する。このとき、緊張材３の両端はフリーでも連結した状態でも構わない。
また、緊張力の導入に際し、適宜支圧板（図示せず）を設けてもよい。
緊張材３へ緊張力が導入されると、前記内部領域２１内の充填物は周囲から中央に向かって圧密されるため、土塊化する。
（ｇ）緊張材の固定（図２（ｆ））
緊張材３の緊張力が緩和しないように、緊張材を固定する。
緊張材３の固定方法としては、緊張材３の両端を揃えて捻り、所定の引張応力を生じさせた状態で固定すれば、解除トルクが緊張材に働き続ける為、拘束効果の持続が期待できる。
（ｈ）その他
なお、上記（ａ）〜（ｇ）の工程は、可能な限り適宜順番を入れ換えて実施することができる。
また、前記仕切り板６や棒材７は、やぐら状の型枠等の公知の部材を用いても良く、緊張材３を架け渡しておく部材は特段限定されない。

［内部領域の拡張例］
本発明は、内部領域２１が補強シート１の平面方向に拡張するように緊張材３をループさせることもできる。
例えば、図３に示すように、下位の補強シート１ａに挿通した緊張材３を直ちに折り返さず、下位の補強シート１ａの底面において平面方向に一定距離沿わせてから折り返すことで、断面視して略四角形状の内部領域２１を形成することができる。
本実施例によれば、拘束輪４を大きく形成することでより大きな土塊を構築することができるため、拘束力の大きな盛土層２を構築することができる。

［緊張材の配置例］
本発明は、図４に示すように盛土層２を多段に積層して、緊張材３を断面視して千鳥状に配置することもできる。
本実施例によれば、構造全体として拘束力にバラツキのない盛土層２を形成することができる。

［緊張材の連結例］
本発明は、隣り合う緊張材３同士を別途連結することもできる。
例えば、図５に示すように、隣り合う緊張材３を別途連結材８で連結することで、各土塊に連続性を付与することができる。
緊張材３の連結態様は、平面方向に隣接する緊張材３同士を連結したり、盛土層１が多段に形成されている場合には、上下方向に隣接する緊張材３同士を連結したり、或いはそれらを組み合わせる態様を適宜採用することができる。
本実施例によれば、盛土層１内に形成される土塊に連続性を付与できるため、地盤の補強効果の向上が期待できる。

［その他の構造例］
本発明は、盛土層２内部に地盤強化用の補強枠８を更に配置することもできる。
前記補強枠９は補強材を立体的に組んで菱形形状やハニカム形状などの充填領域を形成する枠材であって、例えば、ジオセル（登録商標）などがある。
本実施例によれば、補強枠８による荷重分散機能を更に付与することができる。
また、下位の補強シート１ａの配置後、補強枠９を別途設置した後、補強枠９同士を緊張材３で連続するように繋いでもよい。このとき、補強枠９間にも連続性を付与することができるため、地盤の補強効果の向上が期待できる。

１ 補強シート
１ａ、１ｂ 補強シート
２ 盛土層
２１ 内部領域
３ 緊張材
４ 拘束輪
５ 支圧板
６ 仕切り板
７ 棒材
８ 連結材
９ 補強枠

Claims (6)

1. 補強地盤の構造であって、
   転圧して形成する盛土層と、
   前記盛土層を上下から挟む一組の補強シートと、
   前記一組の補強シートを構成する下位の補強シートから上位の補強シートへ向けて折り返して挿通され、前記盛土層に拘束輪を形成する緊張材と、を少なくとも含み、
   前記上位の補強シートの上方に露出する緊張材の両端の露出部分を捻り、緊張材に捻じり方向と逆向きの解除トルクに起因した引張応力を発生させた状態で前記緊張材が緊張されて固定されていることを特徴とする、
   補強地盤の構造。
2. 前記拘束輪同士を連結してあることを特徴とする、請求項１に記載の補強地盤の構造。
3. 前記盛土層と補強シートとを多段に積層してあることを特徴とする、請求項１又は２に記載の補強地盤の構造。
4. 前記拘束輪を千鳥状に配置してあることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の補強地盤の構造。
5. 前記盛土層の内部に、更に補強枠を配置してあることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の補強地盤の構造。
6. 補強地盤の構築方法であって、
   地盤上に下位の補強シートを敷設し、
   前記下位の補強シートから上方へ向けて折り返した緊張材を挿通し、
   前記緊張材の両端を露出させながら、前記下位の補強シート上に盛土層を形成し、
   前記盛土層上に上位の補強シートを敷設し、
   前記上位の補強シートに前記緊張材の両端を挿通し、
   前記上位の補強シートの上方に露出する緊張材の両端の露出部分を捻り、緊張材に捻じり方向と逆向きの解除トルクに起因した引張応力を発生させた状態で前記緊張材に緊張力を導入して固定することを特徴とする、
   補強地盤の構築方法。

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