JP6624709B1 - 軽量盛土構造 - Google Patents

Abstract

【課題】塑性変形しにくく耐油性も備えていることで、長期間にわたって軽量盛土としての機能を発揮することが可能な軽量盛土構造を得る。【解決手段】軽量盛土構造１０は、複数の発泡体ブロックが積層されることで構成された盛土部と、上下に隣り合う発泡体ブロックの間に、または、盛土部の上面上に設けられた床版部と、盛土部の外側面および床版部の外側面を覆う側壁部８ｃとを備え、床版部は、面状に延在するように打設されたコンクリート層と、面方向においてコンクリート層に隣り合うように設けられ、ポリプロピレンからなる樹脂ブロックとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、軽量盛土構造に関する。

特開平１１−２４１３４３号公報（特許文献１）に開示されているように、擁壁や橋台などの抗土圧構造物では、構造物背面側に作用する圧力（土圧）を低減するために、軽量盛土構造が採用される。土に代わってより軽量な発泡体ブロックが構造物の背面側に用いられることで、土圧が低減され、工期の短縮化、耐震性等の向上が図られる。

軽量盛土構造では、発泡体ブロックが積層されるとともに、コンクリート床版が敷設される。コンクリート床版は、たとえば、発泡体ブロックの設置下部から３ｍの高さ毎に、厚さ１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度で敷設される。積層した発泡体ブロックへの上部からの荷重である車両荷重や舗装荷重を、コンクリート床版の存在により分散させることができる。発泡体ブロックを溶解させ得る石油類が路面上で漏出したとしても、コンクリート床版の存在によって発泡体ブロックを石油類から保護することが可能となる。

特開平１１−２４１３４３号公報

擁壁や橋台などの抗土圧構造物の周辺で大規模な地震が発生した場合、コンクリート床版が、橋台などの側壁部を強い力で押圧し得る。積層した発泡体ブロックのさらに背面側に存在する土が、地震の影響により、コンクリート床版を介して橋台などの側壁部に土圧として間接的に作用することもある。

コンクリート床版が橋台などの側壁部を集中的に押圧することを緩和するために、橋台などの側壁部とコンクリート床版との間に緩衝材を配置することが考えられる。緩衝材の材料としては、発泡体ブロックと同一のポリスチレンを用いることが考えられる。しかしながらポリスチレンを用いた場合には、橋台などの側壁部とコンクリート床版との間でポリスチレンからなる緩衝材が圧縮された結果、緩衝材の一部が塑性変形してしまう可能性があり、さらに、ポリスチレンは石油類との接触により溶解しやすいということも考えられる。

本発明は、上述のような実情に鑑みて創作されたものであって、より塑性変形しにくく耐油性も備えていることで、より長い期間にわたって軽量盛土としての機能を発揮することが可能な、軽量盛土構造を提供することを目的とする。

本発明に基づく軽量盛土構造は、複数の発泡体ブロックが積層されることで構成された盛土部と、上下に隣り合う上記発泡体ブロックの間に、または、上記盛土部の上面上に設けられた床版部と、上記盛土部の外側面および上記床版部の外側面を覆う側壁部と、を備え、上記床版部は、面状に延在するように打設されたコンクリート層と、面方向において上記コンクリート層に隣り合うように設けられ、ポリプロピレンからなる樹脂ブロックと、を有する。

上記軽量盛土構造において、上記樹脂ブロックは、上記側壁部と上記コンクリート層との間に設けられていてもよい。

上記軽量盛土構造において、上記コンクリート層は、第１コンクリート部と、上記第１コンクリート部に対して上記側壁部とは反対側に配置された第２コンクリート部と、を含み、上記樹脂ブロックは、上記第１コンクリート部と上記第２コンクリート部との間に設けられていてもよい。

上記軽量盛土構造は、上下両爪型の緊結金具をさらに備え、上記緊結金具は、上記樹脂ブロックの下面と下側の上記発泡体ブロックとの間、および／または、上記樹脂ブロックの上面と上側の上記発泡体ブロックとの間に設けられていてもよい。

上記軽量盛土構造によれば、より塑性変形しにくく耐油性も備えていることで、より長い期間にわたって軽量盛土としての機能を発揮することができる。

実施の形態における軽量盛土構造１０を示す断面図である。 図１の中のＩＩ線によって囲まれた領域を拡大して示す断面図である。 軽量盛土構造１０に適用可能な緊結金具６を示す斜視図である。 実施の形態における軽量盛土構造１０の作用および効果を説明するための断面図である。 比較例における軽量盛土構造１０ａの作用および効果を説明するための断面図である。

発明を実施するための形態について、以下、図面を参照しながら説明する。以下の説明において同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［軽量盛土構造１０］
図１および図２を参照して、実施の形態における軽量盛土構造１０について説明する。軽量盛土構造１０は、たとえば山間地の斜面に沿って橋などを構築するためのものである。図１は、実施の形態における軽量盛土構造１０を示す断面図であり、図２は、図１の中のＩＩ線によって囲まれた領域を拡大して示す断面図である。

図１および図２に示すように、橋２０を支えるための橋台８が地盤７上に起立しており、軽量盛土構造１０は、橋台８の背面側（橋台８から見て土９の側）に構成されている。橋台８は、台座部８ａおよび支柱部８ｂを有し、支柱部８ｂの側方に側壁部８ｃが形成されている。軽量盛土構造１０は、下側盛土部１、中間床版部２、上側盛土部３、上部床版部４、および、緊結金具６（図３参照）を備え、橋台８（支柱部８ｂの側壁部８ｃ）と土９との間に設けられている。下側盛土部１、中間床版部２、上側盛土部３、上部床版部４、路盤５ａおよび舗装５ｂが順に積層される。土９（埋め戻し土）は、下側盛土部１と斜面との間、および、上側盛土部３と斜面との間に設けられる。

緊結金具６（図３）は、上下両爪型であり、平板部６Ｐ、複数の下側爪部６Ｓ、および複数の上側爪部６Ｕを有する。平板部６Ｐは、平面視で正方形の形状を有し、複数の下側爪部６Ｓは、平板部６Ｐの四辺から下側に延びており、複数の上側爪部６Ｕは、平板部６Ｐの四辺から上側に延びている。平板部６Ｐは、平面視で、長方形などの多角形、円形または楕円形等の形状を有していてもよい。

（下側盛土部１）
図１，図２に示すように、下側盛土部１は、複数の発泡体ブロック１ａが積層され、複数の緊結金具６を用いてこれらが相互に緊結されることで構成される。緊結金具６はたとえば、上下両爪型の緊結金具である。複数の発泡体ブロック１ａは、同一の材料（たとえばポリスチレン）から構成され、大きさのみ適宜異なるものが採用される。下側盛土部１における紙面左側に位置する外側面は、橋台８の側壁部８ｃに覆われる。下側盛土部１の外側面は、橋台８の側壁部８ｃに接触するように配置される。

（中間床版部２）
図２に示すように、中間床版部２は、下側盛土部１の上面上に設けられる。中間床版部２は、上下に隣り合う発泡体ブロック１ａ，３ａの間に位置する。中間床版部２は、下側盛土部１の積層状態をより安定化させるとともに、中間床版部２に作用する荷重を面内方向に分散させることにより、軽量盛土構造１０の全体的な強度を向上させる。

本実施の形態の中間床版部２は、端部樹脂ブロック２ａ、コンクリート層２ｂ（第１コンクリート部）、中間樹脂ブロック２ｃ、およびコンクリート層２ｄ（第２コンクリート部）を含む。端部樹脂ブロック２ａとコンクリート層２ｂとは面方向において相互に隣り合い、コンクリート層２ｂと中間樹脂ブロック２ｃとは面方向において相互に隣り合い、中間樹脂ブロック２ｃとコンクリート層２ｄとは面方向において相互に隣り合っている。

中間樹脂ブロック２ｃは、コンクリート層２ｂとコンクリート層２ｄとの間に設けられている。端部樹脂ブロック２ａおよび中間樹脂ブロック２ｃは、いずれもポリプロピレン（ＰＰ）から構成される。

端部樹脂ブロック２ａは、図１，図２紙面に対して垂直な方向に延在する形状を有する。端部樹脂ブロック２ａは、橋台８の側壁部８ｃとコンクリート層２ｂとの間に設けられる。端部樹脂ブロック２ａは、典型的には直方体の形状を有し、その厚みは１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度である。端部樹脂ブロック２ａにおける紙面左側に位置する外側面は、橋台８の側壁部８ｃに覆われる。

端部樹脂ブロック２ａの外側面は、橋台８の側壁部８ｃに接触するように配置される。端部樹脂ブロック２ａの下面は、上下両爪型の緊結金具６によって下側盛土部１の最上層の発泡体ブロック１ａに固定されているとよい。端部樹脂ブロック２ａを型枠の一部として、コンクリート層２ｂを容易に打設することが可能となる。端部樹脂ブロック２ａの上面は、上下両爪型の緊結金具６によって上側盛土部３の最下層の発泡体ブロック３ａに固定されるようにしてもよい。

中間樹脂ブロック２ｃも、端部樹脂ブロック２ａと同様に、図１紙面に対して垂直な方向に延在する形状を有する。中間樹脂ブロック２ｃは、端部樹脂ブロック２ａに対して側壁部８ｃとは反対側に配置され、典型的には直方体の形状を有し、その厚みは１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度である。中間樹脂ブロック２ｃの下面も、上下両爪型の緊結金具６によって下側盛土部１の最上層の発泡体ブロック１ａに固定されているとよい。中間樹脂ブロック２ｃを型枠の一部として、コンクリート層２ｂ，２ｄを容易に打設することが可能となる。中間樹脂ブロック２ｃの上面は、上下両爪型の緊結金具６によって上側盛土部３の最下層の発泡体ブロック３ａに固定されるようにしてもよい。

コンクリート層２ｂ（第１コンクリート部）およびコンクリート層２ｄ（第２コンクリート部）は、下側盛土部１の上面上のうち、端部樹脂ブロック２ａおよび中間樹脂ブロック２ｃが設けられていない位置にコンクリートを打設することで、面状に延在するように形成することができる。コンクリート層２ｂ，２ｄの間に中間樹脂ブロック２ｃが設けられる。コンクリート層２ｂ，２ｄは、中間樹脂ブロック２ｃによって完全に分断されていることが好ましい。コンクリート層２ｂ，２ｄは、これらの一部同士が繋がっていてもよい。

（上側盛土部３）
中間床版部２上の上側盛土部３は、複数の発泡体ブロック３ａが積層され、複数の緊結金具６を用いてこれらが相互に緊結されることで構成される。緊結金具６はたとえば、上下両爪型の緊結金具である。複数の発泡体ブロック１ａ，３ａは、同一の材料（たとえばポリスチレン）から構成され、大きさのみ適宜異なるものが採用される。上側盛土部３における紙面左側に位置する外側面は、橋台８の側壁部８ｃに覆われる。上側盛土部３の外側面は、橋台８の側壁部８ｃに接触するように配置される。

（上部床版部４）
図２に示すように、上部床版部４は、上側盛土部３の上面上に設けられる。上部床版部４の上に、路盤５ａおよび舗装５ｂが形成される。上部床版部４は、上側盛土部３の積層状態をより安定化させるとともに、上部床版部４に作用する荷重を面内方向に分散させることにより、軽量盛土構造１０の全体的な強度を向上させる。

本実施の形態の上部床版部４は、端部樹脂ブロック４ａ、コンクリート層４ｂ（第１コンクリート部）、中間樹脂ブロック４ｃ、およびコンクリート層４ｄ（第２コンクリート部）を含む。端部樹脂ブロック４ａとコンクリート層４ｂとは面方向において相互に隣り合い、コンクリート層４ｂと中間樹脂ブロック４ｃとは面方向において相互に隣り合い、中間樹脂ブロック４ｃとコンクリート層４ｄとは面方向において相互に隣り合っている。

中間樹脂ブロック４ｃは、コンクリート層４ｂとコンクリート層４ｄとの間に設けられている。端部樹脂ブロック４ａおよび中間樹脂ブロック４ｃは、いずれもポリプロピレン（ＰＰ）から構成される。

端部樹脂ブロック４ａは、図１，図２紙面に対して垂直な方向に延在する形状を有する。端部樹脂ブロック４ａは、橋台８の側壁部８ｃとコンクリート層４ｂとの間に設けられる。端部樹脂ブロック４ａは、典型的には直方体の形状を有し、その厚みは１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度である。端部樹脂ブロック４ａにおける紙面左側に位置する外側面は、橋台８の側壁部８ｃに覆われる。

端部樹脂ブロック４ａの外側面は、橋台８の側壁部８ｃに接触するように配置される。端部樹脂ブロック４ａの下面は、上下両爪型の緊結金具６によって上側盛土部３の最上層の発泡体ブロック３ａに固定されているとよい。端部樹脂ブロック４ａを型枠の一部として、コンクリート層４ｂを容易に打設することが可能となる。端部樹脂ブロック４ａの上面は、上下両爪型の緊結金具６によって路盤５ａに固定されるようにしてもよい。

中間樹脂ブロック４ｃも、端部樹脂ブロック４ａと同様に、図１紙面に対して垂直な方向に延在する形状を有する。中間樹脂ブロック４ｃは、端部樹脂ブロック４ａに対して側壁部８ｃとは反対側に配置され、典型的には直方体の形状を有し、その厚みは１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度である。中間樹脂ブロック４ｃの下面も、上下両爪型の緊結金具６によって上側盛土部３の最上層の発泡体ブロック３ａに固定されているとよい。中間樹脂ブロック４ｃを型枠の一部として、コンクリート層４ｂ，４ｄを容易に打設することが可能となる。中間樹脂ブロック４ｃの上面は、上下両爪型の緊結金具６によって路盤５ａに固定されるようにしてもよい。

コンクリート層４ｂ（第１コンクリート部）およびコンクリート層４ｄ（第２コンクリート部）は、上側盛土部３の上面上のうち、端部樹脂ブロック４ａおよび中間樹脂ブロック４ｃが設けられていない位置にコンクリートを打設することで、面状に延在するように形成することができる。コンクリート層４ｂ，４ｄの間に中間樹脂ブロック４ｃが設けられる。コンクリート層４ｂ，４ｄは、中間樹脂ブロック４ｃによって完全に分断されていることが好ましい。コンクリート層４ｂ，４ｄは、これらの一部同士が繋がっていてもよい。

（作用および効果）
図４は、実施の形態における軽量盛土構造１０の作用および効果を説明するための断面図である。図５は、比較例における軽量盛土構造１０ａの作用および効果を説明するための断面図である。比較例の軽量盛土構造１０ａは、中間床版部２および上部床版部４が、コンクリート層のみから構成されているという点において、軽量盛土構造１０と相違する。

軽量盛土構造１０，１０ａの周辺で大規模な地震が発生した場合、中間床版部２および上部床版部４が、橋台８の側壁部８ｃを押圧することがある。積層した発泡体ブロック１ａ，３ａのさらに背面側に存在する土９が、地震の影響により、中間床版部２および上部床版部４を介して橋台８の側壁部８ｃに土圧として間接的に作用することもある。

図４，図５中において、側壁部８ｃに作用する圧力の大きさが、折れ線Ｐ１（実施の形態）および折れ線Ｐ２（比較例）によって模式的に表されている。軽量盛土構造１０においては、端部樹脂ブロック２ａ，４ａが緩衝材として機能することができ、中間床版部２および上部床版部４が側壁部８ｃを集中的かつ直接的に押圧することが比較例（図５）の場合に比べて緩和されている。また、中間樹脂ブロック２ｃ，４ｃの存在によっても、応力の伝達が緩和されることで、結果として、中間床版部２および上部床版部４が側壁部８ｃを押圧することが緩和されている。

これらの樹脂ブロックの材料としては、発泡体ブロックとは異なり、いずれもポリプロピレン（ＰＰ）が採用されている。上部荷重（車両荷重や舗装荷重）を分散させるという目的のためにコンクリート床版の一部の設置箇所に樹脂ブロックを用いるために、押出発泡法にて高強度を有するように製造されたたとえばポリスチレン製の樹脂ブロックの場合には、この樹脂ブロックは垂直方向の圧縮力に比べて水平方向の圧縮力が弱くなりやすく、水平方向において塑性変形が生じやすくなる。これに対してポリプロピレンからなる緩衝材は、橋台などの側壁部とコンクリート床版との間や、第１コンクリート部と第２コンクリート部との間で急激な衝撃力を受けて圧縮されたとしても、ポリスチレンの場合に比べて、緩衝材の一部が塑性変形してしまう可能性が低く、圧縮前の状態に戻りやすい。さらに、ポリプロピレンは、ポリスチレンの場合に比べて石油類との接触により溶解することもほとんどない。

したがって本実施の形態における軽量盛土構造１０によれば、より塑性変形しにくく、耐油性も備えていることで、より長い期間にわたって軽量盛土としての機能を発揮することができる。必要に応じて重畳的に、防油シートをさらに軽量盛土構造１０に適用してもよいし、石油類の浸透を阻止する材料で軽量盛土構造１０の一部を被覆してもよい。これらの対策によって、より優れた効果を得ることが可能となる。これらの対策を施さない場合であっても、上記のとおり、より塑性変形しにくく耐油性も備えていることで、長期間にわたって軽量盛土としての機能を発揮することができる。

図２に示すように、軽量盛土構造１０においてはさらに、端部樹脂ブロック２ａの下面および中間樹脂ブロック２ｃの下面が、上下両爪型の緊結金具６によって下側盛土部１の最上層の発泡体ブロック１ａに固定されている。これらの構成が採用されることで、下側盛土部１と中間床版部２との一体性が向上し、中間床版部２が局所的に橋台８の側壁部８ｃを押圧することはより抑制され、軽量盛土構造１０の全体としての一体性が向上することで耐震性も向上する。これらについては端部樹脂ブロック４ａおよび中間樹脂ブロック４ｃについても同様である。

端部樹脂ブロック２ａの上面および中間樹脂ブロック２ｃの上面は、上下両爪型の緊結金具６によって上側盛土部３の最下層の発泡体ブロック３ａに固定されている。これらの構成が採用されることで、中間床版部２と上側盛土部３の一体性が向上し、中間床版部２が局所的に橋台８の側壁部８ｃを押圧することはより抑制され、軽量盛土構造１０の全体としての一体性が向上することで耐震性も向上する。これらについては端部樹脂ブロック４ａおよび中間樹脂ブロック４ｃについても同様である。

以上の説明において述べた軽量盛土構造１０は、急傾斜地に設けられることで片側のみが垂直壁をなすように構成されている。以上の説明において開示した技術的思想は、両側が垂直壁をなすように構成された軽量盛土構造にも適用可能である。以上の説明において開示した技術的思想は、複数の床版部（中間コンクリート床版）が、一体化された盛土部を介して多段に積層された軽量盛土構造にも適用可能である。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 下側盛土部、１ａ，３ａ 発泡体ブロック、２ 中間床版部、２ａ，４ａ 端部樹脂ブロック、２ｂ，２ｄ，４ｂ，４ｄ コンクリート層、２ｃ，４ｃ 中間樹脂ブロック、３ 上側盛土部、４ 上部床版部、５ａ 路盤、５ｂ 舗装、６ 緊結金具、６Ｐ 平板部、６Ｓ 下側爪部、６Ｕ 上側爪部、７ 地盤、８ 橋台、８ａ 台座部、８ｂ 支柱部、８ｃ 側壁部、９ 土、１０，１０ａ 軽量盛土構造、２０ 橋、Ｐ１，Ｐ２ 折れ線。

Claims (4)

1. 抗土圧構造物の背面側に設けられる軽量盛土構造であって、
   複数の発泡体ブロックが積層されることで構成された盛土部と、
   上下に隣り合う前記発泡体ブロックの間に、または、前記盛土部の上面上に設けられた床版部と、を備え、
   前記盛土部の外側面および前記床版部の外側面は、前記抗土圧構造物のうちの背面側の側壁部に接触するように配置され、
   前記床版部は、
   面状に延在するように打設されたコンクリート層と、
   面方向において前記コンクリート層に隣り合うように設けられ、ポリプロピレンからなる樹脂ブロックと、を有する、
   軽量盛土構造。
2. 前記樹脂ブロックは、前記側壁部と前記コンクリート層との間に設けられている、
   請求項１に記載の軽量盛土構造。
3. 前記コンクリート層は、第１コンクリート部と、前記第１コンクリート部に対して前記側壁部とは反対側に配置された第２コンクリート部と、を含み、
   前記樹脂ブロックは、前記第１コンクリート部と前記第２コンクリート部との間に設けられている、
   請求項１または２に記載の軽量盛土構造。
4. 上下両爪型の緊結金具をさらに備え、
   前記緊結金具は、前記樹脂ブロックの下面と下側の前記発泡体ブロックとの間、および／または、前記樹脂ブロックの上面と上側の前記発泡体ブロックとの間に設けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の軽量盛土構造。

Images