JP6681766B2 - 斜面安定化工法の地上部分保護構造 - Google Patents

Description

この発明は、斜面安定化工法における地上部分の設置構造を積雪による雪荷重から保護する斜面安定化工法の地上部分保護構造に関する。

斜面に多数のアンカーを間隔をあけて設置し、前記アンカーの頭部に支圧板を取り付け、これをアンカーの頂部に取り付けたナット（締着部材）で締着して斜面の安定を図る斜面安定化工法は、樹木を伐採せずに施工できるので自然環境を保てる斜面安定化工法として、多くの山間部で施工されている。なお、この斜面安定化工法では通常、各アンカーは周囲のアンカーとワイヤロープ（線条体）で連結される。

ところで、施工地が積雪量の多い山間部である場合、地上部分の設置構造が積雪による雪荷重で予測しない大きな荷重を受ける場合がある。すなわち、斜面に積った雪が常に地表面上をゆっくりと滑っている現象である積雪のグライドによって、地上部分の設置構造が大きな荷重を受ける場合がある。斜面安定化工法において、積雪量の多い山間部の施工の場合には、積雪の影響を考慮する必要が生じる場合がある。

積雪の影響を回避する技術として、特許文献１、特許文献２がある。
特許文献１は、斜面崩壊防止等に使用されるグラウンドアンカー頭部の保護キャップ等の、斜面に設置された突起物に作用する斜面雪圧による雪荷重を正確に算定できるようにする、雪荷重の算定方法の技術である。

特許文献２は、斜面安定化工法の技術分野ではないが、特許文献２中の符号を用いて説明すると図８ように、屋根板本体１の上面の天窓７の天窓取付け用枠体３よりも水上側には、雪割り４が突設してある。雪割り４は、水上側に向かって中央が突出する形状をしていて積雪時に天窓取付け用枠体３側に雪が流下しないようになっている。つまり雪割り４により雪を左右に振り分ける。

特許第４３５８８９３号 実開昭６３−５３４３６

特許文献１は、グラウンドアンカーなどの斜面安定化工法に関する技術であり、グラウンドアンカー頭部の保護キャップ等の斜面に設置された突起物に斜面雪圧による雪荷重が作用することが開示されている。しかし、この技術により雪荷重が算定されても、雪荷重に対してどのような対策が考えられるか具体的な開示がない。
斜面安定化工法のアンカー頭部に雪荷重が働いた際に、破損することがないようにアンカーそのものの断面剛性を向上させることを考えた場合、例えば、アンカーを大径化するあるいは打設ピッチを狭めて雪荷重の負担を小さくするなどが考えられる。
しかし、アンカーを大径化する場合、受ける雪荷重も相対的に大きくなるため効率が悪くなる。
また、アンカーを大径化する場合、打設ピッチを狭めて雪荷重の負担を小さくする場合のいずれも、斜面の安定に本来必要とする設計強度を大幅に超える構造となるため不経済である。
また、アンカーの打設ピッチを狭めて雪荷重の負担を小さくする場合、アンカーや部材数量が増加するので施工が大変になる。
また、アンカーを大型化する場合、アンカーの重量が増大するため、自然斜面に対して人力で施工するような斜面安定化工法の場合、人力での施工が困難となり、大掛かりなアンカー設置機械が必要となる。
上記のような、アンカーを大型化するような断面剛性の向上を、アンカーの頭部付近だけ行うことも考えられるが、アンカーの通常部分との接合が複雑になりコストが掛かるうえ、断面剛性を向上させたアンカー頭部とアンカーの通常部分との連結部に応力が集中して破損するおそれがある。

特許文献２は、保護したい部分に対して積雪時の雪荷重がかかることがないように流下する雪を左右に振り分ける技術であり、保護したい部分の断面剛性を向上させる必要がない。
しかし、特許文献２は、斜面安定化工法の技術分野ではなく、山間部などの広大な斜面の大量の積雪量とは条件が大きく異なっており、屋根のような上側の傾斜部分がある程度の高さまでしかない場所への適用を目的とした技術である。そのため、積雪量が多い山間部などの広大な斜面の場合、雪割り４の左右に雪が大量に存在するため、左右へ振り分けた雪の行き場がなく、雪割り４を雪が乗り越えて保護したい部分に到達してしまい、保護したい部分を雪荷重から保護できない。

本発明は上記背景のもとでなされたもので、山間部などの大量の積雪がある斜面において、斜面安定化工法のアンカー頭部への雪荷重の伝達を低減し、アンカー頭部近傍が雪荷重で破損することを防ぐ斜面安定化工法の地上部分の保護構造を提供するものである。

上記課題を解決する請求項１の発明は、自然斜面に多数のアンカーが間隔をあけて設置され、前記アンカーの頭部に支圧板が取り付けられて、締着部材がアンカーの頂部に締着された斜面の安定を図る斜面安定化工法の地上部分保護構造であって、
前記支圧板に、平面視でアンカー頭部を覆うとともに、上端縁に逆Ｖ形の角部を有してキャップ状をなす雪割り部を設けたことを特徴とする。

請求項２は、請求項１の地上部分保護構造において、前記雪割り部は、前記アンカー頭部との間に空間を有してアンカー頭部と接触しないことを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２の地上部分保護構造において、前記雪割り部は、斜面下方側が開放されていることを特徴とする。

請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項の地上部分保護構造において、前記雪割り部は、アンカー同士を連結する線条体を通過させる線条体通過孔を有することを特徴とする。

請求項５は、請求項１〜４のいずれか１項の地上部分保護構造において、前記角部の左右両側に傾斜した平滑な面材を有することを特徴とする。

請求項６は、請求項１〜５の記載のいずれか１項の地上部分保護構造において、前記雪割り部の下端縁を支圧板の底板に溶接固定したことを特徴とする。

請求項７は、請求項１〜６の記載のいずれか１項の地上部分保護構造において、前記支圧板の底板の形状を概ね三角形とし、概ね三角形の頂点側が斜面上方に向くように支圧板が斜面に設置されて、前記雪割り部が底板に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、グライド現象で斜面下方に移動する積雪は、雪割り部の角部で割られ雪割り部を容易に乗り越え、アンカー頭部を超えて斜面下方側に到達する。したがって、アンカー頭部に直接雪荷重が加わることはない。したがって、アンカーの地上部近傍がグライドによる直接の雪荷重で破損するおそれはない。

請求項２によれば、雪割り部がアンカー頭部と接触しない内部空間を有するので、雪割り部に加わった雪荷重を直接アンカー頭部に伝達しない。
なお、雪荷重は支圧板を介してアンカー頭部に伝達するが、支圧板は地表面に密着しており地表面との摩擦力も雪荷重に抵抗するので、支圧板を介してアンカー頭部に伝達する雪荷重は低減される。したがって、施工の地上部分及びアンカーの地上部近傍がグライドの雪荷重で破損するおそれはない。

請求項３によれば、雪割り部が斜面下方側が開放されているので、作業者がアンカー頭部の締着部を操作することができる。したがって、設置後に締着部材の増し締めができる。また、締着部材を取り外して容易にメンテナンス（点検）を行うことができる。

雪割り部を設けていても、請求項４によれば、施工時に他のアンカー頭部と線条体で連結する際に、線条体を線条体通過孔を通過させて容易に他のアンカー頭部と連結することができるので、雪割り部の存在は障害とはならない。

請求項５によれば、雪割り部が断面山形で左右両側の傾斜した平滑な面材を有するので、グライドする積雪を山形の角部で容易に割ることができ、雪割り部の雪の乗り越えが容易になる。

支圧板の底板の形状として、一般に三角形、四角形、円形等が採用されるが、雪割り部を設ける場合には、請求項７のように支圧板の底板の形状を概ね三角形とし、概ね三角形の頂点側が斜面上方に向くように支圧板を斜面に設置する前提で、雪割り部を底板に固定することが、有効に機能する雪割り部を取り付ける上で好都合である。

本発明の一実施例の地上部分保護構造を有する斜面安定化工法を施工した斜面を模式的に示した平面図である（破線で示すべき見えない部分も実線で示している）。 図１の斜面の一部の模式的な縦断面図である（破線で示すべき見えない部分も実線で示している）。 図２の一つのアンカーの地上部近傍の詳細拡大図である（但し斜面を水平にして図示している）。 図３の正面図である。 図４の平面図である。 図４の背面図である。 上述の施工をした斜面安定化工法の一つのアンカー地上部分について雪が積もった状態を示す図である。 積雪の影響を回避する従来方法を説明する図である。

以下、本発明の斜面安定化工法の地上部分保護構造を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例の地上部分保護構造を有する斜面安定化工法を施工した斜面を模式的に示した平面図、図２は 図１の斜面の一部の模式的な縦断面図である。図１、図２とも、直接見えない部分も破線ではなく実線で示している。
実施例の斜面安定化工法は、斜面に多数のアンカー１を間隔をあけて設置し、前記アンカー１の頭部に支圧板２を取り付け、これをアンカーの頂部に取り付けたナット（締着部材）３で締着して斜面の安定を図る斜面安定化工法であり、図示例ではさらに、各アンカー１を周囲のアンカー１とワイヤロープ（線条体）４で連結している。

前記支圧板２は、図３〜図５に示すように、アンカー１を通す中心孔５ａのある概ね三角形状の底板５の中央部に設けられ、上端に座金板６ａを持つ円筒体６を垂直に固定し、底板５の三方に補強リブ７を溶接固定している。補強リブ７にはワイヤロープ４を通すワイヤロープ挿通孔７ａをあけている。支圧板２をその円筒体６の部分にてアンカー１の頭部に被せ、座金板６ａから突出するアンカー１の頭部のネジ部にナット３を螺合させ締め付けて、地盤に対して支圧力を与える。座金板６ａの上にアンカー頭部を保護する保護キャップ８を被せている。

本発明では前記支圧板２の底板５の上に、平面視でアンカー頭部を覆う（図示例では直接には保護キャップ８を覆う）雪割り部１０を固定している。
この雪割り部１０は、上部で接合して断面が斜面下方側から見て山形をなす左右両側に傾斜した平滑な面材１０ａ、１０ａを有し、その２つの面材１０ａ、１０ａが斜面上方に尖った三角錐の２面を形成するキャップ状をなしている。したがって、雪割り部１０の上端縁が図４に示すように断面逆Ｖ形で、図３に示すように斜面上方（図で右側）に傾斜した角部１０ｂとなっている。そして、アンカー頭部と接触しない内部空間を形成し、斜面下方側が開放されている。
また、雪割り部１０の前記面材１０ａには、ワイヤロープ４を通すワイヤロープ通過孔（線条体通過孔）１０ｃをあけている。なお、ワイヤロープ４でアンカー１間を連結する場合、直接にはワイヤロープ４を円筒体６の外周を引き回して行うので、ワイヤロープ４を通す位置が各アンカー１についてすべて同じになるとは限らず、通す位置として考え得る位置にあけている。

図７は上述の斜面安定化工法を施工した斜面に雪が積もった場合の一つの地上部分保護構造について示したもので、施工の地上部分には積雪のグライドによる雪荷重Ｆが作用する。
グライド現象で斜面下方に移動する積雪１１は、雪割り部１０の角部１０ｂで割られ雪割り部１０を容易に乗り越え、アンカー頭部を超えて斜面下方側に到達する。特に、左右両側が傾斜した平滑な面材１０ａ、１０ａなので、積雪は容易に乗り越える。したがって、アンカー頭部に直接雪荷重が加わることはない。また、アンカーの地上部近傍がグライドによる直接の雪荷重で破損するおそれはない。
また、雪割り部１０がアンカー頭部と接触しない内部空間を有するので、雪割り部１０に加わった雪荷重が直接アンカー頭部に伝達することはない。なお、雪荷重は支圧板２を介してアンカー頭部に伝達するが、支圧板２は地表面に密着しており地表面との摩擦力も雪荷重に抵抗するので、支圧板２を介してアンカー頭部に伝達する雪荷重は低減される。したがって、施工の地上部分及びアンカー１の地上部近傍がグライドの雪荷重で破損するおそれはない。
また、雪割り部１０の斜面下方側が開放されているので、作業者がアンカー頭部の保護キャップ８を外してナット３を操作することができる。したがって、設置後にナット３の増し締めができる。また、ナット３を取り外して容易にメンテナンス（点検）を行うことができる。
雪割り部１０を設けていても、ワイヤロープ通過孔１０ｃを設けているので、ワイヤロープ４をワイヤロープ通過孔１０ｃを通過させて容易に他のアンカー頭部と連結することができ、雪割り部１０の存在は障害にはならない。

支圧板の底板の形状として、一般に三角形、四角形、円形等が採用されるが、実施例では、支圧板２の底板５の形状を概ね三角形とし、概ね三角形の頂点側切欠き部１０ｄが斜面上方に向くように支圧板２を斜面に設置することを前提として、雪割り部１０を底板５に固定しているので、上述のように、雪荷重の軽減のために有効に機能する雪割り部１０が得られている。

例えば、図１のような配置で斜面にアンカー１を設置した場合、特に斜面の最上部に設置したアンカー１の部分に大きな雪荷重が作用することが考えられる。図示例では設置したすべてのアンカーに雪割り部１０を持つ支圧板２を使用しているが、斜面下方のアンカーについては雪割り部１０を持たない通常の支圧板２を使用してもよい。

上述の実施例では、雪割り部１０を支圧板２の底板５に溶接固定しているが、支圧板２の底板５に着脱可能に取り付けることも考えられる。
例えば、雪割り部１０の両面材１０ａ、１０ａの下端縁に、それぞれ三角形の底板５の両辺の下面に回り込むような折り返し部を形成する構成、あるいは、概ね三角形の底板５の頂点側切欠き部１０ｄの下面に回り込むような折り返し部を形成する構成、その他の手段を採用することができる。

１ アンカー
２ 支圧板
３ ナット（締着部材）
４ ワイヤロープ（線条体）
５ （支圧板の）底板
５ａ 中心孔
６ 円筒体
７ 補強リブ
８ 保護キャップ
１０ 雪割り部（地上部分保護構造）
１０ａ 面材
１０ｂ 角部
１０ｃ ワイヤロープ通過孔（線条体通過孔）
１１ 積雪

Claims (7)

1. 自然斜面に多数のアンカーが間隔をあけて設置され、前記アンカーの頭部に支圧板が取り付けられて、締着部材がアンカーの頂部に締着された斜面の安定を図る斜面安定化工法の地上部分保護構造であって、
   前記支圧板に、平面視でアンカー頭部を覆うとともに、上端縁に逆Ｖ形の角部を有してキャップ状をなす雪割り部を設けたことを特徴とする斜面安定化工法の地上部分保護構造。
2. 前記雪割り部は、前記アンカー頭部との間に空間を有してアンカー頭部と接触しないことを特徴とする請求項１記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。
3. 前記雪割り部は、斜面下方側が開放されていることを特徴とする請求項１又は２記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。
4. 前記雪割り部は、アンカー同士を連結する線条体を通過させる線条体通過孔を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。
5. 前記雪割り部は、前記角部の左右両側に傾斜した平滑な面材を有することを特徴とする請求項１〜４の記載のいずれか１項に記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。
6. 前記雪割り部の下端縁を支圧板の底板に溶接固定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。
7. 前記支圧板の底板の形状を概ね三角形とし、概ね三角形の頂点側が斜面上方に向くように支圧板が斜面に設置されて、前記雪割り部が底板に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の斜面安定化工法の地上部分保護構造。

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