JP7008662B2

JP7008662B2 - 擁壁

Info

Publication number: JP7008662B2
Application number: JP2019102045A
Authority: JP
Inventors: 元保糸井
Original assignee: 元保糸井
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: JP2020197006A

Description

本発明は、擁壁用ブロックを用いて構築された擁壁に関する。

下記特許文献１に記載された擁壁は、擁壁用ブロック（プレキャストコンクリートブロック）を用いて構築されたものであり、特に、上下に開口した箱型形状の擁壁用ブロックを用いた、いわゆる箱型擁壁とされている。下記特許文献１に記載された箱型擁壁は、それを構成する複数の擁壁用ブロック同士が連結されずに構築されるものであるため、地震時の土圧に対して擁壁用ブロックが微小に挙動することで、発生する応力を減少させ、擁壁用ブロックのひび割れ、擁壁の崩壊を防止することができるものとなっている。また、地盤反力が小さく、地盤の圧密沈下や地震時の地盤変状に伴う擁壁の不同沈下にも追従性を発揮して、安定性の高いものとなっている。なお、上記特許文献１に記載の擁壁に用いられている擁壁用ブロックは、擁壁の表面側に配される表面壁と、表面壁から後方に離間して設けられた控壁と、互いに側方に間隔をおいて配され、それぞれが表面壁と控壁とを繋ぐ一対の繋ぎ壁と、を備えたものとされて、箱型形状とされている。

特開２０１７－９５８９８号公報

上記特許文献１に記載の擁壁を含め、擁壁は、一般的に、耐震性・安定性の向上が望まれる。特に、上記特許文献１に記載の擁壁のように、擁壁用ブロックを階段状に積んだ擁壁は、地震時の揺れや大量の湧水を伴う土圧等による背面側からの推力に対して、ブロックを変状させないようにする必要があり、未だ改良の余地が残されている。

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、背面側からの推力に対してブロックの変状を抑えることが可能な擁壁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の擁壁は、
法面の前方に配されてその法面を補強する擁壁であって、
立設されて当該擁壁の表面を構成する表面壁と、それぞれが前記表面壁の背面側から延び出すように形成され、互いに水平方向に間隔をおいて立設された一対の延出壁と、を備える擁壁用ブロックが用いられ、
法面の前方において前記表面壁が連なるようにして水平方向に並んで設置された複数の前記擁壁用ブロックと、それら複数の前記擁壁用ブロックの前記表面壁と法面との間に充填された単粒度砕石と、含んで当該擁壁の１つの段が形成され、
上段が下段に対して法面側にずらされつつ複数段積み上げられることで構築されたことを特徴とする。

この構成の擁壁に用いられる擁壁用ブロック（以下、単に「ブロック」と呼ぶ場合がある）は、箱型擁壁に用いられるブロックに対して、表面壁から背面側（後側）に控えた位置に立設された壁（先に説明した控壁）が存在しない形状のものとされている。つまり、このような形状とされたブロックを用いた上記構成の擁壁は、各ブロックが備える一対の延出壁の間に充填された中詰材、および、隣接するブロック間（詳しく言えば、あるブロックの延出壁と、隣接するブロックの延出壁との間）に充填された中詰材と、ブロックと法面との間に充填された裏込材とが、箱型擁壁のようにブロックの控壁によって前後方向（表面壁に直交する方向）において仕切られておらず、前後方向に連なった構造となっている。したがって、当該擁壁に対する背面側からの推力は、単粒度砕石同士の噛み合いによって様々な方向に分散するが、この構成の擁壁は、裏込材だけなく中詰材によっても、背面側からの推力を分散させることができるため、表面壁に作用する表面壁に直交する方向の力を効果的に抑制することができる。

また、この構成の擁壁においては、一対の延出壁の両面の各々と、それに接する単粒度砕石との間で、摩擦抵抗が働くことになる。特に、地震によって生じる慣性力によって比重の大きなブロックが表面側に移動しようとする（いわゆる引き抜きが発生しようとする）が、一対の延出壁と単粒度砕石との摩擦によって、そのブロックの表面側（前側）への移動を効果的に抑制することができる。換言すれば、この構成の擁壁は、一対の延出壁と単粒度砕石との間に生じる引き抜きに対する摩擦力によって、ブロックと充填材との一体化が図られたものとなっているのである。

さらに、中詰材および裏込材は、単粒度砕石であるため、背面側からの推力を比較的均等に分散させ、表面壁に作用する表面壁に直交する方向の力を効果的に減衰抑制することができる。また、単粒度砕石からなる中詰材および裏込材によって、湧水を擁壁外へ容易に流出させることができるため、擁壁に作用する背面側からの推力を効果的に減衰抑制することができる。

さらにまた、この構成の擁壁は、箱型擁壁と比較すると、控壁が存在しない形状のブロックとなっており、中詰材と裏込材との連続性や、段と段との間の充填材の連続性が良いため、ねじれに強く、安定性の高いものとなる。

上記構成において、前記一対の延出壁の各々は、背面側の端部から側方に張り出したフランジ部が形成されている構成とすることができる。

この構成の擁壁においては、一対の延出壁の各々に前後方向に対して交差する方向にフランジ部が張り出しているため、ブロックの前後方向への移動、特に、ブロックの前方向への移動に対して、アンカー効果が生じることになる。つまり、この構成の擁壁は、ブロックの変状をより効果的に抑えることができ、より安定性の高いものとなる。

また、上記構成において、前記フランジ部は、張り出した寸法が単粒度砕石の粒径と略同じ寸法とされた構成とすることができる。

フランジ部が張り出しすぎると、そのフランジ部によって中詰材と裏込材との間が仕切られてしまい、それら中詰材と裏込材との連続性が低くなってしまう。この構成の擁壁は、フランジ部が単粒度砕石と略同じ寸法（例えば、±１０ｍｍ程度）とされているため、中詰材と裏込材との連続性は確保しつつ、ブロックにアンカー効果を生じさせることができる。

また、上記構成において、前記単粒度砕石は、粒径が３０ｍｍ以上のものとすることができる。

この構成の擁壁は、単粒度砕石が比較的大きな粒径のものが採用されており、高い排水性および高い衝撃吸収性を有するものとなる。なお、粒径が大きくなりすぎると、背面側からの衝撃の分散性が低くなるため、例えば、単粒度砕石は粒径が５０ｍｍ以下であることが望ましい。つまり、この構成の擁壁には、ＪＩＳ・道路用砕石Ｓ－４０の単粒度砕石が好適である。

また、上記構成において、前記擁壁用ブロックは、前記一対の延出壁の各々の上端に、表面側の部分より高さが低くされた段差部が形成されており、上段の前記擁壁用ブロックは、下段の前記擁壁用ブロックにおける前記段差部に載せ置かれるように構成することができる。

例えば、豪雨等によって擁壁の背面に、大量の雨水や湧水が浸入する場合がある。そのような場合、各ブロックには、浮力が働き、水平方向に移動しやすい状況となる。この構成の擁壁は、そのような場合であっても、各ブロックが下段のブロックに当接して、詳しく言えば、下段ブロック延出壁における、段差部の天端とその段差部より表面側の部分の天端とを繋いで背面側（後方）を向く面に当接して、ブロックの表面側（前側）への移動が防止される。したがって、この構成の擁壁は、ブロックの変状を防止して、安定性の高いものとなる。

本発明によれば、背面側からの推力に対してブロックの変状を抑えることが可能な擁壁を提供することができる。

本発明の第１実施例の擁壁の外観図である。本発明の第１実施例の擁壁の側面断面図である。第１実施例の擁壁に用いられる擁壁用ブロックの側面断面図である。第１実施例の擁壁に用いられる擁壁用ブロックの平面図である。本発明の第１実施例の擁壁の１段目を拡大して示す側面断面図である。本発明の第２実施例の擁壁の側面断面図である。第２実施例の擁壁に用いられる擁壁用ブロックの側面断面図である。第２実施例の擁壁に用いられる擁壁用ブロックの平面図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

本発明の第１実施例の擁壁１０は、図１および図２に示すように、法面１２に沿って階段状に構築されたもの、詳しく言えば、上段が下段に対して法面１２側にずらされて複数段（本実施例においては５段）積み上げられて構築されたものである。そして、本実施例の擁壁１０の各段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、おおまかには、法面１２の前方に配された擁壁用ブロック２０と、充填材（中詰材および裏込材）としての単粒度砕石２２とからなる。なお、単粒度砕石２２は、３０ｍｍ以上のものが望ましく、本実施例においてはＳ－４０とされている。そして、各段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、擁壁用ブロック２０が水平方向に複数並べられ、それら複数の擁壁用ブロック２０と法面１２との間に、単粒度砕石２２が充填されることによって形成される。本実施例の擁壁１０の構築方法については、後に説明するものとし、先に、本実施例の擁壁１０に用いられる擁壁用ブロック２０について、詳しく説明する。なお、以下の説明において、擁壁１０の表面に直交する方向を前後方向と、擁壁１０の擁壁用ブロック２０が並べられている方向を左右方向と、それぞれ呼ぶ場合がある。

擁壁用ブロック２０は、プレキャストコンクリートであり、図３および図４に示すように、立設されて擁壁１０の表面を構成する表面壁３０と、それぞれが表面壁３０の背面側から延び出すように形成され、互いに水平方向において間隔をおいて立設された一対の延出壁３２と、を備えている。表面壁３０は、概して長方形の板状（矩形状）のものとされており、表面３０ａが意匠面とされて環境や景観に合わせた模様が施されたものとなっている。ちなみに、この表面壁３０の寸法は、左右方向の幅が約２０００ｍｍ、上下方向の幅（高さ）が約８５０ｍｍ、前後方向の厚みが約１３０ｍｍとされている。また、表面３０ａには、上端から約７５０ｍｍの高さ範囲に意匠が施され、下端から約１００ｍｍの高さ範囲には意匠が施されていない。

一対の延出壁３２の各々は、表面壁３０に対して後方に向かって垂直に延び出すように形成されている。つまり、一対の延出壁３２の各々は、それぞれ独立して形成され、後端や下端等の全ての箇所において、互いに連結されない形状とされている。一対の延出壁３２の各々は、左右方向の厚みが約１５０ｍｍで、表面壁３０の表面３０ａから後方に約１２５０ｍｍの位置まで延びており、前後方向の長さが約１１２０ｍｍとされている。

一対の延出壁３２の各々は、側面視で、段付き形状とされている。詳しく言えば、各延出壁３２は、表面壁３０から連なる前方側の前方部４０が表面壁３０と同じ高さとされ、後方側の後方部４２が、前方部４０より低い約５００ｍｍとされている。また、それら前方部４０と後方部４２との間には、それらの中間の高さとされた段差部４４が形成されている。具体的には、段差部４４は、高さが前方部４０の高さより１００ｍｍ低くされている。なお、段差部４４の前後方向の位置は、擁壁１０の勾配によって異なり、図３に実線で示すものが、図２に示した５分勾配の擁壁１０に用いられるものとなっている。ちなみに、二点鎖線Ｌ_１で示した形状のものが、３分勾配の擁壁に用いられるものであり、二点鎖線Ｌ_２で示した形状のものが、１割勾配の擁壁に用いられるものである。

さらに、各延出壁３２には、図４に示すように、後端に左右方向に張り出したフランジ部５０が形成されている。そのフランジ部５０は、延出壁３２から張り出した寸法が、本擁壁１０に用いられる単粒度砕石２２の粒径（４０ｍｍ）と略同じ寸法（本実施例においては５０ｍｍ）とされている。

本実施例の擁壁１０は、上述した擁壁用ブロック２０を用いて構築されている。まず、法面１２の直ぐ前方に、法面１２の左右方向に沿って溝１４が掘削され、図５に拡大して示すように、その溝１４の中に、基礎６０が敷設される。基礎６０は、コンクリート基礎であり、砕石（例えば、クラッシャランＣ－４０やＲＣ－４０）６２とその上層に打設されたコンクリート６４とからなる。

この基礎６０の上には、最下段（１段目）１０ａを構成する複数の擁壁用ブロック２０が、表面壁３０が連なるようにして左右（水平）に並べて据え付けられている。最下段１０ａには、暗渠７０が設置される。暗渠７０は、複数の擁壁用ブロック２０の後方にそれら複数のブロック２０に沿って延設された横断パイプ７２と、その横断パイプ７２から分岐するとともに、表面壁３０を貫通して擁壁用ブロック２０の前方に延び出された縦断パイプ７４とからなる。なお、縦断パイプ７４は、横断パイプ７２の延設方向において所定間隔（例えば１０ｍ）をおいて設けられ、擁壁１０の外部に設けられた排水路に接続されている。そして、擁壁用ブロック２０と法面１２との間、詳しく言えば、擁壁用ブロック２０の表面壁３０との法面１２との間に、充填材である単粒度砕石２２が、充填・転圧され、一対の延出壁３２の段差部４４の高さに締め固められている。こうして、１段目１０ａが形成される。

次いで、上記１段目１０ａの上に、２段目１０ｂを構成する複数の擁壁用ブロック２０が、１段目１０ａの擁壁用ブロック２０より後方側に後退させた位置において、左右方向に並べて据え付けられる。なお、上記１段目１０ａを構成する擁壁用ブロック２０における一対の延出壁３２の上端に、２段目１０ｂの擁壁用ブロック２０が載せ置かれるように据え付けられる。詳しく言えば、擁壁用ブロック２０における段差部４４の上端に、２段目１０ｂの擁壁用ブロック２０における表面壁３０の下端が接する状態で、その２段目１０ｂの擁壁用ブロック２０が据え付けられるのである。また、先にも説明したように、下段に対する上段の擁壁用ブロック２０の前後方向における位置は、下段の擁壁用ブロック２０の段差部４４によって規定されており、前方部４０の天端と段差部４４の天端とを結ぶ後方（背面側）を向く面である連結面４６（正確には、その連結面４６の下端）に接する状態で、２段目１０ｂの擁壁用ブロック２０が据え付けられる。そのような構造により、本擁壁１０は、設計勾配を容易に実現することができ、施工作業の簡素化が図られている。そして、１段目１０ａと同様に、単粒度砕石２２の充填・転圧が行われ、２段目１０ｂが形成される。

そして、上記２段目１０ｂの上に３段目１０ｃ以降が順次２段目１０ｂと同様に積み上げられて、複数段（例えば４段～３０段、本実施例においては５段）よりなる本実施例の擁壁１０が構築されている。なお、先に説明したように、段差部４４の前後方向における位置が異なるものを用いれば、勾配が３分から１割程度までの擁壁を構築することができる。また、勾配を段の途中で変化させた擁壁や、勾配を徐々に変化させた擁壁（石垣勾配の擁壁）を構築することもできる。また、本擁壁１０が構築される法面１２は、盛土であっても切土であってもよい。ただし、例えば片切・片盛土における盛土部分のように、地山に水が浸入しやすい箇所の補強には、排水性の高い本擁壁１０が好適である。

ちなみに、本実施例の擁壁用ブロックを製造するための型枠を、例えば段差部を成形する部分をアタッチメント化して、段差部の成形位置を変更可能な構成のものとすることで、段差部の位置が異なる擁壁用ブロック、換言すれば、３分から１割の勾配の擁壁を構築するための擁壁用ブロックを容易に製造することが可能である。

以上のように構築された本実施例の擁壁１０は、擁壁用ブロック２０が、箱型擁壁に用いられるブロックのように、表面壁から背面側（後側）に控えた位置に立設された控壁が存在しない形状のものとされている。つまり、前述の擁壁用ブロック２０を用いた本擁壁１０は、各擁壁用ブロック２０が備える一対の延出壁３２の間に充填された中詰材と裏込材との間、および、隣接する擁壁用ブロック２０間（詳しく言えば、ある擁壁用ブロック２０の延出壁３２と、隣接する擁壁用ブロック２０の延出壁３２との間）に充填された中詰材と裏込材との間が、箱型擁壁のようにブロックの控壁によって前後方向（表面壁に直交する方向）において仕切られておらず、中詰材と裏込材とが前後方向に連なった構造となっている。したがって、背面側からの推力は、単粒度砕石２２同士の噛み合いによって様々な方向に分散するが、本擁壁１０は、裏込材だけなく中詰材によっても、背面側からの推力を分散させることができるため、表面壁３０に作用する前向きの力を効果的に減衰抑制することができる。

また、本擁壁１０においては、一対の延出壁３２の両面の各々と、それに接する単粒度砕石２２との間で、摩擦抵抗が働くことになる。特に、地震によって生じる慣性力によって比重の大きな擁壁用ブロック２０が前側に移動しようとする（いわゆる引き抜きが発生しようとする）が、一対の延出壁３２と単粒度砕石２２との摩擦によって、その擁壁用ブロック２０の前向きの移動を効果的に抑制することができる。換言すれば、本擁壁１０は、一対の延出壁３２と単粒度砕石２２との間に生じる摩擦力によって、擁壁用ブロック２０と充填材（単粒度砕石２２）との一体化が図られたものとなっているのである。

さらに、中詰材および裏込材のすべてが、単粒度砕石２２とされているため、背面側からの推力を比較的均等に分散させ、表面壁３０に作用する前向きの力を効果的に抑制することができる。また、単粒度砕石２２からなる中詰材および裏込材によって、湧水を本擁壁１０の外へ容易に流出させることができるため、本擁壁１０に作用する背面側からの推力を効果的に減少させることができる。

また、本擁壁１０は、一対の延出壁３２の各々が、背面側の端部から側方に張り出したフランジ部５０が形成されたものとなっている。そのような構成により、本擁壁１０においては、そのフランジ部５０の存在によって、擁壁用ブロック２０の前後方向への移動、特に、擁壁用ブロック２０の前方向への移動に対して、アンカー効果が生じることになる。つまり、本擁壁１０は、そのアンカー効果によって、擁壁用ブロック２０の変状をより効果的に抑えることができ、より安定性の高いものとなる。なお、フランジ部５０は、張り出した寸法（５０ｍｍ）が単粒度砕石２２の粒径（４０ｍｍ）と略同じ寸法とされているため、中詰材と裏込材との連続性は確保しつつ、アンカー効果を生じさせることができる。

第２実施例の擁壁１００を図６に示す。第２実施例の擁壁１００は、第１実施例の擁壁１０が用いられた法面１２より、勾配の緩い法面を補強するためのものであり、具体的には、１割を超え２割程度の勾配までの法面を補強可能なものである。図６に示した本実施例の擁壁１００は、２割勾配の法面１０２に対して構築されたものとなっている。

第２実施例の擁壁１００は、第１実施例の擁壁１０とほぼ同様の構成であり、複数の擁壁用ブロック１１０と、充填材としての単粒度砕石２２と、からなる。ただし、本擁壁１００を構成する擁壁用ブロック１１０の形状が、第１実施例における擁壁用ブロック２０とは異なるものとなっている。図７および図８に示すように、第２実施例の擁壁１００に用いられる擁壁用ブロック１１０は、第１実施例における擁壁用ブロック２０と同様に、表面壁１２０と一対の延出壁１２２とを備えるものとされており、表面壁１２０のサイズは同じであるが、一対の延出壁１２２のサイズが異なる。具体的には、第２実施例における擁壁用ブロック１１０は、一対の延出壁１２２の前後方向の長さが、第１実施例における擁壁用ブロック２０より長く、表面壁１２０の表面から後方に約２０００ｍｍの位置まで延びている。

また、一対の延出壁１２２の各々には、第１実施例と同様に、上段の擁壁用ブロック１１０を連結するための段差部１３０が形成されている。なお、その段差部１３０は、法面１０２の勾配（緩勾配）に対応して、一対の延出壁１２２における比較的後方側に軽声されている。ちなみに、図７に実線で示すものが、図６に示した２割勾配の擁壁１００に用いられるものとなっており、二点鎖線Ｌ_３で示した形状のものが、１割５分勾配の擁壁に用いられるものである。

つまり、第１実施例と同様に、第２実施例の擁壁用ブロックを製造するための型枠を、段差部を成形する部分をアタッチメント化して、段差部の成形位置を変更可能な構成のものとすることで、段差部の位置が異なる擁壁用ブロック、換言すれば、１割から２割の勾配の擁壁を構築するための擁壁用ブロックを容易に製造することが可能である。

さて、近年では、異常気象と呼ばれ、想定される以上の雨量（ゲリラ豪雨や長雨）となる場合がある。そのような場合には、緩斜面であっても表面崩壊や深層崩壊してしまう事態が生じている。本実施例の擁壁１００は、そのような緩斜面に対して、法枠工，モルタル吹付，アンカー工法等に比較して、安価で短期間での施工が可能であり、場所を選ばず簡便な手法によって緩斜面を保護することができる。

また、第２実施例の擁壁１００は、一対の延出壁１２２の壁面の面積が、第１実施例の擁壁１０より大きくされているため、一対の延出壁１２２と単粒度砕石２２との間の摩擦によって擁壁用ブロック１１０の前向きの移動を抑制する力が大きくなり、擁壁用ブロック２０の変状をより効果的に抑えることができ、より安定性の高いものとなる。

上述した２つの実施例で説明したように、本発明の擁壁は、おおまかに分けて２種類の擁壁用ブロックで、３分勾配から２割勾配までに対応可能なものとなる。また、本発明の擁壁は、第１実施例における擁壁用ブロック２０と第２実施例における擁壁用ブロック１１０の両者を用いて、種々の形状（断面形状）を実現可能なものとなり、様々な場所に構築可能なものとなる。

１０…擁壁（第１実施例）、１２…法面、２０…擁壁用ブロック、２２…単粒度砕石、３０…表面壁、３２…一対の延出壁、４４…段差部、５０…フランジ部、１００…擁壁（第２実施例）、１０２…法面、１１０…擁壁用ブロック、１２０…表面壁、１２２…一対の延出壁、１３０…段差部

Claims

法面の前方に配されてその法面を補強する擁壁であって、
立設されて当該擁壁の表面を構成する表面壁と、それぞれが前記表面壁の背面側から延び出すように形成され、互いに水平方向に間隔をおいて立設された一対の延出壁と、を備え、前記一対の延出壁の各々が前記表面壁側の一端を除いて互いに連結されず、前記一対の延出壁の間が上下および後方に開口した形状とされた擁壁用ブロックが用いられ、
前記一対の延出壁の各々は、前後方向の寸法が、前記表面壁の高さ寸法より長くされており、
法面の前方において前記表面壁が連なるようにして水平方向に並んで設置された複数の前記擁壁用ブロックと、それら複数の前記擁壁用ブロックの前記表面壁と法面との間に充填された単粒度砕石と、を含んで当該擁壁の１つの段が形成され、
当該擁壁は、上段における前記擁壁用ブロックの表面と下段における前記擁壁用ブロックの表面との前後方向の距離が、上段における前記擁壁用ブロックの上端と下段における前記擁壁用ブロックの上端との高低差の１／３の距離以上となるように、上段が下段に対して法面側にずらされつつ複数段積み上げられることで構築され、
前記一対の延出壁の各々は、背面側の端部から側方に張り出したフランジ部が形成され、
前記フランジ部は、張り出した寸法が前記単粒度砕石の粒径と略同じ寸法とされた擁壁。
前記単粒度砕石は、粒径が３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下のものとされた請求項１に記載の擁壁。
前記擁壁用ブロックは、前記一対の延出壁の各々の上端に、表面側の部分より高さが低くされた段差部が形成されており、
上段の前記擁壁用ブロックは、下段の前記擁壁用ブロックにおける前記段差部に載せ置かれるように構成された請求項１または請求項２に記載の擁壁。