JP6668089B2 - 沈下追従可能な補強土壁およびその工法 - Google Patents

Description

この発明は、沈下追従可能な補強土壁およびその工法に係り、特に擁壁壁面を形成する壁面材の正面側に補強材（抗張部材）の一端部を突出して配置する沈下追従可能な補強土壁およびその工法に関する。

従来、盛土を使用した壁面材による補強土壁には、擁壁壁面を形成する壁面材を使用し、壁面材の背面に取付具によって補強材（抗張部材）の一端部を取り付け、補強材の他端部を壁面材の背面から離間する方向に展張するとともにアンカープレートに設け、壁面材の背面側に盛土を投入転圧し、補強材及びアンカープレートを盛土で埋設して構築されるものがある。
このような補強土壁としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。

特許第５６４１５６３号公報

ところが、従来、補強土壁において、壁面材の背面に設けられた取付具に補強材の一端部を取り付けていることから、盛土中の補強材の健全性を確認することができず、このため、補強土壁の維持・管理が困難になるという不都合があった。

そこで、この発明は、補強土壁の維持・管理を容易にするとともに、補強材が損傷するおそれをなくすることができる沈下追従可能な補強土壁およびその工法を提供することを目的とする。

この発明は、擁壁壁面を形成する壁面材に補強材の一端部を設け、前記補強材の他端部を前記壁面材の背面から離間する方向に展張して配設し、前記壁面材の背面側に盛土を投入転圧して前記補強材を埋設する補強土壁において、前記壁面材には前記補強材を挿通するための貫通孔を設け、前記壁面材の前記貫通孔に挿通されて前記壁面材の正面側に突出した前記補強材の一端部には支圧板を設け、前記壁面材には空間部を前記貫通孔に連ねて設け、前記空間部が、前記壁面材の正面側から背面側に向けて直線状又は曲線状に傾斜するテーパー部を有し、前記テーパー部によって、前記壁面材又は前記盛土の沈下に伴う前記補強材の湾曲変形を許容可能に構成したことを特徴とする。

この発明は、補強材の一端部が壁面材の正面側に突出していることから、補強材を引っ張るなどして盛土中の補強材の健全性を確認することができ、補強土壁の維持・管理を容易にするとともに、壁面材又は盛土が沈下した場合に、補強材の動きが空間部によって許容されることから、補強材に過度な応力が作用することがなくなり、補強材が損傷するおそれをなくすることができる。

図１は片面（独立式）の補強土壁の断面図である。（実施例１） 図２はアンカープレートが備えられた補強材を壁面材に取り付けた状態の一部拡大断面図である。（実施例１） 図３は複数の壁面材を並設した状態の一部拡大正面図である。（実施例１） 図４は上下の壁面材を積層する際の斜視図である。（実施例１） 図５は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（実施例１） 図６は壁面材に補強材を取り付けた状態の正面図である。（実施例１） 図７は補強土壁の工法の流れを示す図である。（実施例１） 図８は盛土が沈下した際の補強材の変位・動きを示す断面図である。（実施例１） 図９は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（実施例２） 図１０は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（実施例３） 図１１は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（実施例４） 図１２は両面（独立式）の補強土壁の断面図である。（変形例１） 図１３は両面（緊結式）の補強土壁の断面図である。（変形例２） 図１４は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（変形例３） 図１５は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（変形例４） 図１６は壁面材の斜視図である。（変形例５） 図１７は壁面材に補強材を取り付けた状態の正面図である。（変形例６） 図１８は壁面材に補強材を取り付けた状態の正面図である。（変形例７） 図１９は壁面材に補強材を取り付けた状態の断面図である。（変形例８） 図２０は壁面材に補強材を取り付けた状態の正面図である。（変形例８）

この発明は、補強土壁の維持・管理を容易にするとともに、補強材が損傷するおそれをなくする目的を、補強材の一端部を壁面材の正面側に突出するとともに、壁面材には補強材を挿通するための貫通孔と貫通孔に連ねて補強材の動きを許容するための空間部とを設けて実現するものである。

図１〜図８は、この発明の実施例１を示すものである。
図１に示すように、補強土壁としての、例えば、多数アンカー式の沈下追従可能な補強土壁（以下単に「補強土壁」という）１は、擁壁壁面２を備える。
擁壁壁面２は、地盤Ｇを掘った掘削穴Ｈ内に下部基礎３を設置し、下部基礎３上に複数の壁面材４として、例えば、下部基礎３の上面に固定された下部壁面材４Ａ上で５段階に壁面材４を上方へ積層するとともに、最上位の壁面材４の上面には上部基礎５に固定された上部壁面材４Ｂを積層して形成される。なお、各壁面材は、図３に示すように、上下方向のみならず、左右方向においても、複数並設される。下部壁面材４Ａに積層された第１段目の壁面材４は、下部位が地盤Ｇ内に配置されている。
これにより、擁壁壁面２は、実質的に、上下方向の５段階の壁面材４によって所要の面域に形成される。

図４に示すように、壁面材４は、それぞれ、例えば、長方形状のコンクリートブロックからなり、高さＨ１、幅Ｗ１で、且つ厚さＴ１に形成される。

図１に示すように、上下方向で、下部壁面材４Ａと上部壁面材４Ｂとの間において、補強材（抗張部材）として、例えば、６段階に補強材６が取り付けられる。
補強材６は、直径Ｄ（図５、図６参照）で且つ所定の長さに形成され、柔軟性を有する材質のものや、鉄筋（スチール製）等の棒状体のものからなる。
補強材６は、図１、図２に示すように、一端部６Ａが下部壁面材４Ａ・各壁面材４・上部壁面材４Ｂに取り付けられるとともに、他端部６Ｂが下部壁面材４Ａ・各壁面材４・上部壁面材４Ｂの背面から離間する方向に展張して配置される。

図２に示すように、補強材６の他端部６Ｂは、アンカープレート７に取り付けられる。 アンカープレート７は、例えば、四角形状で所要の面域を備え、補強材６の他端部６Ｂの先端のねじ部８に螺着される取付具９である一対のナット９Ａ・９Ｂ間に挟まれて補強材６の他端部６Ｂに取り付けられる。
アンカープレート７は、上下方向に指向して取り付けられ、盛土１０に埋設された
際には下部壁面材４Ａ・各壁面材４・上部壁面材４Ｂに対して引抜抵抗力（支持力）を発生する。
壁面材４の背面側には、盛土１０を段階的（６段階）に投入転圧して各補強材６を順次に埋設することにより、盛土壁体１１が構築される。
盛土壁体１１の上部位には、壁面材４側で、上部基礎５を介して盛土留め材（コンクリートブロック）１２が設置され、盛土留め部１２上に小段（犬走り）１３が構築され、また、小段１３の周辺で盛土壁体１２の法面１４が形成される。

壁面材４には、図５、図６に示すように、補強材６を挿通するための貫通孔１５が形成される。貫通孔１５は、正面視で、例えば、６角形状（図６参照）や、丸形状などの各種形状であって、補強材６の直径Ｄよりも大きく形成され、壁面材４の正面と背面とを貫通するように水平方向に指向して形成される（図５参照）。
詳述すると、例えば、図３、図４に示すように、上下方向で重なる壁面材４・４において、貫通孔１５は、下側の壁面材４の上端面に水平方向に形成した一側溝部１５Ａと、一側溝部１５Ａに対向して上側の壁面材４の下端面に水平方向に形成した他側溝部１５Ｂとからなる。つまり、貫通孔１５は、上下方向に積層された下部壁面材４Ａと各壁面材４と上部壁面材４Ｂとの間で、６段階に形成される。
なお、貫通孔１５は、壁面材４の上端面及び下端面に限らず、壁面材４の中央部位や両側端面などにも形成することが可能である。

壁面材４には、壁面材４又は盛土１０の沈下に伴って補強材６の動きを許容するための空間部１６が、貫通孔１５に連なって形成される。つまり、空間部１６は、貫通孔１５に連続して壁面材４に切り欠いて形成され、壁面材４又は盛土１０が沈下した場合に、壁面材４又は盛土１０の沈下に伴って補強材６の動きを追従可能とするものである。
空間部１６は、例えば、図５、図６に示すように、下側の壁面材４の上端面に貫通孔１５の一側溝部１５Ａに連なって形成された一側空間部１６Ａと、上側の壁面材４の下端面に貫通孔１５の他側溝部１５Ｂに連なって形成された他側空間部１６Ｂとからなる。
一側空間部１６Ａは、補強材６の半径よりも大きく形成されるとともに、下側の壁面材４の正面の一側溝部１５Ａの高い箇所から背面側に向かって角度θで斜め下方へ直線的に傾斜してテーパ状に形成される。他側空間部１６Ｂは、補強材６の半径よりも大きく形成されるとともに、上側の壁面材４の正面の他側溝部１５Ｂの低い箇所から背面側に向かって角度θで斜め上方へ直線的に傾斜してテーパ状に形成される。
従って、空間部１６は、図６に示すように、下側の壁面材４と上側の壁面材４とが重なった状態において、正面視で、幅Ｗ２が補強材６の直径Ｄよりも大きく形成されるとともに、壁面材４の背面側では、上下方向で、貫通孔１５の上下方向の長さＬ２よりも大きな長さＬ３に形成される。

補強材６は、下側の壁面材４と上側の壁面材４とで形成された貫通孔１５に挿通され、一端部６Ａが壁面材４の正面側に突出して配置される。
壁面材４の正面側に突出した補強材６の一端部６Ａには、支圧板１７が取り付けられる。このため、支圧板１７には、補強材６を挿通させるための挿通孔１８が形成される。
壁面材４の正面側に突出した補強材６の一端部６Ａの先端には、ねじ部１９が形成されている。
図２に示すように、補強材６の一端部６Ａのねじ部１９には、介在体としての球面ワッシャ２０を介して取付具としての取付用ナット２１が螺着される。これにより、支圧板１７が壁面材４の正面に押し付けられ、補強材６の他端部６Ｂに引抜抵抗力（支持力）が作用しても、補強材６の一端部６Ａが、壁面材４から抜け出ないように、壁面材４に取り付けられる。
取付用ナット２１の外周面及び支圧板１７の正面には、図２に示すように、補強材６の一端部６Ａの先端と球面ワッシャ２０と取付用ナット２１とを覆うようにして、補強材キャップ２２が取り付けられる。

次に、補強土壁１の工法の流れについて、図７に基づいて説明する。
図７に示すように、先ず、地盤Ｇを掘って掘削穴Ｈを形成する（ステップＳ０１）。
下部壁面材４Ａと第１段目の壁面材４とには、第１段目の補強材６を挿通するための第１段目の貫通孔１５を正面と背面とに貫いて形成するとともに、第１段目の貫通孔１５に連なって第１段目の補強材６の動きを許容するための第１段目の空間部１６を切り欠いて形成する（ステップＳ０２）。
掘削穴Ｈ内には、下部壁面材４Ａが備えられた下部基礎３を設置する。
第１段目の補強材６は、下部壁面材４Ａと第１段目の壁面材４とに形成した第１段目の貫通孔１５に挿通される（ステップＳ０３）。
このとき、第１段目の補強材６の一端部６Ａは、下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の正面側に突出して配置される（ステップＳ０４）。
下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の正面側に突出した第１段目の補強材６の一端部６Ａには、第１段目の支圧板１７が取り付けられる（ステップＳ０５）。
下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の正面側に突出した第１段目の補強材６の一端部６Ａの先端のねじ部１９には、第１段目の球面ワッシャ２０を介して第１段目の取付用ナット２１を螺着して締め付ける。
これにより、第１段目の支圧板１７が下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の正面に押し付けられ、第１段目の補強材６の一端部６Ａが下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４から抜け出ないように取り付けられる。
また、第１段目の補強材キャップ２２は、第１段目の球面ワッシャ２０及び第１段目の取付用ナット２１を覆うようにして、第１段目の取付用ナット２１の外周面及び第１段目の支圧板１７の正面に取り付けられる。
そして、第１段目の補強材６の他端部６Ｂを、下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の背面から離間する方向に展張して配置する（ステップＳ０６）。
第１段目の補強材６の他端部６Ｂには、第１段目のアンカープレート７を取付具９によって取り付ける（ステップＳ０７）。
下部壁面材４Ａ及び第１段目の壁面材４の背面側には、第１段目の盛土１０を上方の第２段目の補強材６の高さ位置まで投入転圧する（ステップＳ０８）。
第１段目の補強材６及び第１段目のアンカープレート７は、盛土１０で埋設される（ステップＳ０９）。
その後、上記の第１段目の場合と同様に、第１段目〜第５段目の壁面材４及び上部壁面材４Ｂに第２段目〜第６段目の補強材６の一端部６Ａを順次に上方へ取り付けるとともに、補強材６の他端部６Ｂを壁面材４の背面から離間する方向に展張してアンカープレート７に取り付け、且つ、各段階毎で順次に盛土１０を投入転圧して補強材６及びアンカープレート７を埋設して繰り返すことにより（ステップＳ１０）、補強土壁１が構築される（ステップＳ１１）。
そして、盛土壁体１１においては、盛土留め材１２を介して小段１３が形成されるとともに、小段１３の周辺で法面１４が形成される。

この実施例１の補強土壁１によれば、補強材６の健全性を確認したい場合には、壁面材４に正面側において、補強材キャップ２２を補強材６の一端部６Ａの先端から取り外し、補強材６を引っ張るなどする。これにより、補強土壁１の維持・管理を、容易とする。
また、図８に示すように、例えば、盛土壁体１１において、例えば、上方からの圧力（矢印Ｐで示す）が作用して、盛土１０が沈下した場合に、補強材６の一端部６Ａが下方へ変位して曲がり、補強材６の一端部６Ａが下側の壁面材４の一側空間部１６Ａの内面に接するとともに、壁面材４から正面側に突出した補強材６の一端部６Ａの先端が上方に変位する。
従って、補強材６の動きが壁面材４の空間部１６によって許容されることから、補強材６に過度な応力が作用することがなくなり、補強材６に応力集中が発生せず、補強材６が損傷するおそれをなくすることができる。

図９は、この発明の実施例２を示すものである。
以下の実施例においては、上記の実施例１に同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、壁面材４の空間部３１は、下側の壁面材４の上端面を湾曲に切り欠いて形成した一側湾曲空間部３１Ａと、上側の壁面材４の下端面を湾曲に切り欠いて形成した他側湾曲空間部３１Ｂとからなる。
一側湾曲空間部３１Ａは、壁面材４の背面側で下方へ半径Ｒ１で湾曲状に切り欠いて形成される。他側湾曲空間部３１Ｂは、壁面材４の背面側で上方へ半径Ｒ１で湾曲状に切り欠いて形成される。
このような構造により、壁面材４又は盛土１０が沈下した場合に、補強材６が一側湾曲空間部３１Ａ又は他側湾曲空間部３１Ｂに沿って湾曲可能となり、補強材６に過度な応力が作用することがなく、補強土壁１の維持・管理を容易に行うことができるとともに、補強材６が損傷するおそれをなくすることができる。

図１０は、この発明の実施例３を示すものである。
この実施例３の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、壁面材４の空間部４１は、壁面材４の側断面の中央部位において、下側の壁面材４の上端面を半径Ｒ２で上方へ突出するように切り欠いて形成された一側湾曲空間部４１Ａと、上側の壁面材４の下端面を半径Ｒ２で下方へ突出するように切り欠いて形成された他側湾曲空間部４２Ｂとからなる。
このような構造により、壁面材４又は盛土１０が沈下した場合に、補強材６が一側湾曲空間部４１Ａ又は他側湾曲空間部４１Ｂに沿って湾曲可能となり、補強材６に過度な応力が作用することがなく、補強土壁１の維持・管理を容易に行うことができるとともに、補強材６が損傷するおそれをなくすることができる。

図１１は、この発明の実施例４を示すものである。
この実施例４の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、上記の実施例１に係る壁面材４の背面には、他の支圧板５１の縁部位を固定具５２で取り付ける。この場合、支圧板５１には、補強材６の動きを許容するために、例えば、上下方向において空間部１６と同じような大きさの孔部５３が形成される。
このような構造により、壁面材４が正面の支圧板１７と背面の支圧板５１とで挟まれていることから、壁面材４又は盛土１０が沈下した場合に、下側の壁面材４と上側の壁面材４とを堅固に保持することができ、さらに、補強土壁１の維持・管理を容易に行うことができるとともに、補強材６が損傷するおそれをなくすることができる。

以下に、この発明に係る変形例として、図１２〜図２０に示すように、第１〜第８変形例について説明する。
第１変形例としては、図１２に示すように、両面（独立式）の補強土壁１にも、上記の実施例１と同様な構造を適用することが可能である。この場合、補強土壁１は、上記の実施例１の盛土壁体１１が対照的に配置される。
第２変形例としては、図１３に示すように、両面（緊結式）の補強土壁１にも、上記の実施例１と同様な構造を適用することが可能である。この場合、対峙する各補強材６の他端部６Ｂ同士は、一つのアンカープレート７に取り付けられる。なお、この場合、対峙する各補強材６の他端部６Ｂ同士を、直接的に連結することも可能である。
第３変形例としては、図１４に示すように、上記の実施例１に係る壁面材４の空間部１６として、下側の壁面材４の一側空間部１６Ａのみ形成することも可能である。つまり、盛土１０が沈下した場合に、通常、補強材６が下方へ変位することから、下側の壁面材４の一側空間部１６Ａのみ形成することにより、製作工程を削減することができる。
第４変形例としては、図１５に示すように、上記の実施例２に係る壁面材４の空間部３１として、下側の壁面材４の一側湾曲空間部３１Ａのみ形成することも可能である。つまり、盛土８が沈下した場合に、通常、補強材６が下方へ変位することから、下側の壁面材４の一側湾曲空間部３１Ａのみ形成することにより、製作工程を削減することができる。
第５変形例としては、図１６に示すように、上記の実施例１に係る壁面材４には、中央部位で貫通孔１５及び貫通孔１５に連なる空間部１６を形成することも可能である。
第６変形例としては、図１７に示すように、上記の実施例１に係る壁面材４において、下側の壁面材４に、正面視で、下方へ扇形状に広がる空間部８１を形成することも可能である。
第７変形例としては、図１８に示すように、上記の実施例１に係る壁面材４において、下側の壁面材４には、正面視で、下方へ二股状に広がる左側空間部９１Ａ・右側空間部９１Ｂからなる空間部９１を形成することも可能である。
第８変形例としては、図１９、図２０に示すように、上記の実施例１に係る壁面材４において、下側の壁面材４の上端面と上側の壁面材４の下端面とには、補強材６の直径Ｄよりも大きく且つ壁面材４の正面と背面とを平行に貫通する空間部１０１を形成する。空間部１０１は、貫通孔を含む形状のものであって、下側の壁面材４の上端面に形成した一側空間部１０１Ａと上側の壁面材４の下端面に形成した他側空間部１０１Ｂとからなり、図２０に示すように、正面視で、例えば、上下方向の長さＬ４、幅方向の長さＷ４に形成される。この場合、支圧板１７には、図１９に示すように、空間部１０１の通路断面積と同じ通路断面積を有する孔部１０２が形成される。
このような構造によれば、壁面材４又は盛土１０が沈下した場合に、補強材６の一端部６Ａが壁面材４又は盛土１０の沈下に伴って上下方向へスライド移動可能となり（図１９、図２０の一点鎖線の矢印で示す）、補強材６が損傷するおそれをなくすることができる。

この発明に係る沈下追従可能な補強土壁およびその工法を、多数アンカー式に限られず、各種の補強土壁の構造に適用可能である。

１ 補強土壁
２ 擁壁壁面
３ 下部基礎
４ 壁面材
４Ａ 下部壁面材
４Ｂ 上部壁面材
５ 上部基礎
６ 補強材
６Ａ 補強材の一端部
６Ｂ 補強材の他端部
７ アンカープレート
８ 補強材の他端部のねじ部
９ アンカープレートの取付具
１０ 盛土
１１ 盛土壁体
１２ 盛土留め材
１３ 小段
１４ 法面
１５ 壁面材の貫通孔
１５Ａ 一側溝部
１５Ｂ 他側溝部
１６ 壁面材の空間部
１６Ａ 一側空間部
１６Ｂ 他側空間部
１７ 支圧板
１８ 支圧板の挿通孔
１９ 補強材の一端部のねじ部
２０ 球面ワッシャ
２１ 取付用ナット
２２ 補強材キャップ

Claims (2)

1. 擁壁壁面を形成する壁面材に補強材の一端部を設け、前記補強材の他端部を前記壁面材の背面から離間する方向に展張して配設し、前記壁面材の背面側に盛土を投入転圧して前記補強材を埋設する補強土壁において、
   前記壁面材には前記補強材を挿通するための貫通孔を設け、
   前記壁面材の前記貫通孔に挿通されて前記壁面材の正面側に突出した前記補強材の一端部には支圧板を設け、
   前記壁面材には空間部を前記貫通孔に連ねて設け、
   前記空間部が、前記壁面材の正面側から背面側に向けて直線状又は曲線状に傾斜するテーパー部を有し、
   前記テーパー部によって、前記壁面材又は前記盛土の沈下に伴う前記補強材の湾曲変形を許容可能に構成したことを特徴とする、
   沈下追従可能な補強土壁。
2. 擁壁壁面を形成する壁面材の背面側に補強材を配置するとともに盛土を投入転圧して構築される補強土壁の工法において、
   前記壁面材には前記補強材を挿通するための貫通孔を形成するとともに前記貫通孔に連なって前記補強材の動きを許容するための空間部を形成し、
   前記貫通孔に前記補強材を挿通するとともに前記補強材の一端部を前記壁面材の正面側に突出させ、
   前記壁面材の正面側に突出した前記補強材の一端部には支圧板を取り付け、
   前記補強材の他端部を前記壁面材の背面から離間する方向に展張し、
   前記壁面材の背面側に前記盛土を投入転圧して前記補強材を埋設し、
   前記空間部が、前記壁面材の正面側から背面側に向けて直線状又は曲線状に傾斜するテーパー部を有し、
   前記壁面材又は前記盛土が沈下した場合に、前記テーパー部によって、前記壁面材又は前記盛土の沈下に伴う前記補強材の湾曲変形を許容させることを特徴とする、
   沈下追従可能な補強土壁の工法。
   

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