JP7022428B2 - 土留工法 - Google Patents
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上記土嚢を用いた工法は、たとえば、砂、砂利、ガラス紛、瓦礫などの粒状材料が、工場や施工現場で袋内に充填して土嚢を作製し、土留施工位置に積み上げるようになっていて、土留を図ると同時に、緑化を図れることも提案されている(特許文献1)。
すなわち、土嚢を用いる工法は、短期間で施工できるという利点を備えているものの、あくまで応急措置であり、土嚢内部の充填物が水分を含むと軟弱化するため、再崩壊の可能性があるとともに、長期的には袋体が劣化する、美観的に劣る、等の問題点がある。
他方、ブロック積は、強度的には優れたものとすることができるものの、望ましい現場条件が整わず、早急には施工できない場合が多い。
したがって、袋体を枠体等で一次的に簡易的に支持するなどしておく、あるいは、袋体の構造などによっては、生ポーラスコンクリートが未硬化状態でも土嚢のようにつぎつきに土留材前駆体を上に積み重ねることができ、土嚢に近い施工時間で施工できる。
上記枠体としては、鋼線を枠状に組み立てるようにしたもの、パネルを組み立てるようにしたもの、これらを組み合わせるようにしたもの等が挙げられる。
したがって、上記のようにすれば、下段の土留材のポーラスコンクリートブロックの凹部に次段の土留材のポーラスコンクリートブロックの下方に突出する凸部が入り込むため、土留材に水平方向の力が加わっても横ずれが防止でき、土留材を安定した状態に積み上げることができる。
なお、上記貫通孔は、次段のポーラスコンクリートブロックを形成する生ポーラスコンクリートの一部が凹部に入り込むことができれば、1つの凹部に対して複数設けるようにしても構わない。
すなわち、上記のようにすれば、上側の袋体に生ポーラスコンクリートを注入していくと、注入された生ポーラスコンリートは、一部の貫通孔を介して隣接して配置された2つの土留材前駆体あるいは土留材の一方の凹部に入り込むとともに、残部の貫通孔を介して他方の土留材前駆体あるいは土留材の凹部に入り込んで、それぞれ凸部となる。
したがって、隣接する下段の2つの土留材前駆体あるいは土留材が、上段の土留材前駆体あるいは土留材によって連結された状態となる、より安定性に優れた土留壁を構築できる。
すなわち、上記構成とすれば、担持された種子が生ポーラスコンクリートの水分や、雨水等によって発芽して土留壁表面を緑化することができる。
上記植生土壌は、砂や土などだけででも構わないが、土壌改良剤、肥料、保水材等を砂や土に混合したものでも構わない。
上記袋体を構成する材料としては、特に限定されないが、合成繊維製の布帛や網、天然繊維製の布帛や網などが挙げられ、生分解性を備えていても構わない。
すなわち、複数サイズ用意することによって、施工現場の状況に応じた最良の大きさの土留材を用いることができるようになる。
なお、上記のように骨材として砕石を用いる場合、特に限定されないが、5号砕石(13~20mm)、6号砕石(5~13mm)、7号砕石(2.5~5mm)およびこれらの混合物が好ましい。
すなわち、圧縮強度が5N/mm2未満では、上に積み重ねる土留材の段数によっては、ポーラスコンクリートブロックが崩壊して土留壁の崩落のおそれがある。
なお、上記圧縮強度は、JIS A 5406の圧縮強さの測定方法によって測定される。
すなわち、空隙率が低すぎると、透水性不足を招き、空隙率が高すぎると強度不足を招くおそれがある。
(1)土嚢のように、現地で袋体内に生ポーラスコンクリートを注入して、土留材を作製するので、少ない労力で積み上げることができる。
すなわち、袋体に注入された生ポーラスコンクリートは、1日以内で上方からの荷重に耐える半硬化状態以上の強度となるため、現場で土留材を作製しながらほぼ毎日1段ずつ積み重ねて、硬化後はブロック積に近い安定した土留壁とすることができる。
(2)施工によって形成された土留壁は、ポーラスコンクリートブロックによってブロック積に近い安定した強度の法面または擁壁を構築することができる。したがって、法面崩落現場の復旧や、堤防の補強などを素早く行うことができる。
(3)袋体が透水性を備え、袋体を介してポーラスコンクリートブロック内に雨水や湧水が浸透するとともに、容易に排水される。
すなわち、水のみを排水できて、土砂の流れ止めを確実に行うことができるとともに、地山側や盛り土の軟弱化を防止できる。
(4)ポーラスコンクリートブロックが、雨水を含んでも土嚢のように再軟弱化することがなく、安定である。
(5)ポーラスコンクリートは、普通のコンクリートよりも破砕しやすいため、本格的な擁壁工事を行おうとした場合、ポーラスコンクリートブロックを容易に破砕することができる。
そして、ポーラスコンクリートの破砕物は、再生骨材または路盤材等に容易にリサイクル可能である。
(6)ポーラスコンクリートにやや大きな骨材を使用するなど、骨材の大きさを調整することによって、ポーラスコンクリートブロック部分での保水性をコントロールして、雨水の急な河川への流れ込みを防止して、河川流速低減にも対応できる。
(7)生ポーラスコンクリートは、普通の生コンクリートに比べ、流動性が低いため、袋体に注入時、水平方向に広がりにくく、塊を形成しやすい。
したがって、注入時に袋体を支持する枠体にかかる圧力が低いため、枠体を簡易的なものにすることができる。
(8)上記土留材は、予め工場等で製造し、土留材にした状態で、設置位置まで運び、クレーン等で吊り上げながら設置位置に設置することも可能であるが、輸送コストや施工現場で広いスットクヤードが必要になるなどの問題がある。
しかし、上記のようにすれば、袋体を設置位置に設置まで運び、設置位置で、生ポーラスコンクリートをポンプに繋がったホースを介して袋体に注入したり、ホッパー(生コンバケット、バッカンともいう)等を用いて注入したりすればよいため、輸送コストが低減できるとともに、ストックヤードも小さくて済むようになる。
図1および図2は、本発明の土留工法の第1の実施の形態をあらわしている。
なお、土留材Aは、図3および図4に示すように、袋体1aと、この袋体1a内に充填されたポーラスコンクリートブロック2aと、蓋3からなる。
袋体1aは、図4~図6に示すように、上面に開口14を有し、開口14の周縁から張り出し部12が延出し、張り出し部12の端縁に対称に一対の筒部13が設けられている。
蓋3は、袋体1aと同様の織物シートで形成されていて、袋体1aの開口14を上部から覆うようになっている。
内袋7は、図示していないが、その内部に、乾燥した植生土壌と、緑化用草木の種子の混合物が収容されている。
(工程a)
(1a)最下段の土留材Aの設置位置に、袋体1aを配置し、図5に示すように、袋体1aの筒部13に、鋼線枠5の対向する上枠バー51をそれぞれ挿通状態にして、鋼線枠5で袋体1aの三方を囲み、袋体本体11をほぼ土留材の外形状態に保持するとともに、開口14を開放状態に保ったのち、また、必要に応じて合板などのパネル6を袋体本体11の側面に押し当てた状態にして、締め固めを行う。なお、パネル6は、1面でもよいし複数面に押し当てるようにしてもよい。
(2a)予め工場等で調合してミキサー車等で運ばれてきた、あるいは、現場で調合した生ポーラスコンクリート20を、ホッパー4から開口14を介して袋体1a内に開口14と生ポーラスコンリート20の上端がほぼ面一になるまで注入する。
(3a)図6に示すように、袋体1aの開口14を塞ぐように、蓋3を被せた状態で生ポーラスコンリート20を圧縮強度が5N/mm2以上になるまで硬化させて、袋体本体11内にポーラスコンクリートブロック2aが形成されるとともに、開口14が蓋3によって塞がれた土留材Aを得る。
(4a)上記(1a)~(3a)を繰り返し、最下段の土留材Aを並べた水平に並べた状態に設ける。
(5a)最下段(下段)の生ポーラスコンクリート20を2段目(次段)の土留材Aからの荷重に耐える圧縮強度が5N/mm2以上の硬化状態の土留材前駆体あるいは土留材Aとしたのち、下段の土留材Aの鋼線枠5を取り外し、上記(1a)~(3a)を繰り返すことによって、2段目~最上段までの土留材Aを順次積み重ねて、図1および図2に示すように、土留壁W1を構築する。
なお、必要に応じて各土留材Aを杭等で位置固定するようにしても構わない。
(1)土嚢のように、現地で袋体本体11内に生ポーラスコンクリート20を注入して、土留材Aを作製するので、少ない労力で土留材Aを積み上げることができる。
(2)生ポーラスコンクリート20は、1日以内に圧縮強度が5N/mm2以上となるため、現場で土留材Aを作製しながらほぼ毎日1段ずつ積み重ねて土留壁W1をブロック壁に比べ素早く形成することができる。
なお、下段の土留材Aの袋体1aに鋼線枠5およびパネル6を装着した状態で、次段の土留材Aを形成する場合は、上記のようにポーラスコンクリートブロック2aの圧縮強度が5N/mm2以上になるまで待つ必要がない。
かかる方法とすれば、土嚢に近い速度で土留壁W1を構築することもできる。
(3)施工によって形成された土留壁W1は、ポーラスコンクリートブロック2aによってブロック積に近い安定した強度の法面または擁壁を構築することができる。したがって、法面崩落現場の復旧や、堤防の補強などを素早く行うことができる。
しかも、土嚢積に比べ、ブロック積に近い強度の強度的に優れた土留壁W1とすることができる。
(4)袋体1aが透水性を備え、袋体1aを介してポーラスコンクリートブロック2a内に雨水や湧水が浸透するとともに、容易に排水される。
すなわち、水のみを排水できて、土砂の流れ止めを確実に行うことができるとともに、地山側や盛り土の軟弱化を防止できる。
(5)ポーラスコンクリートブロック2aが、雨水を含んでも土嚢のように再軟弱化することがなく、安定である。
(6)ポーラスコンクリートは、普通のコンクリートよりも破砕しやすいため、本格的な擁壁工事を行おうとした場合、ポーラスコンクリートブロック2aを容易に破砕することができる。
そして、ポーラスコンクリートの破砕物は、再生骨材または路盤材等に容易にリサイクル可能である。
(7)ポーラスコンクリートにやや大きな骨材を使用するなど、骨材の大きさを調整することによって、ポーラスコンクリートブロック2a部分での保水性をコントロールして、雨水の急な河川への流れ込みを防止して、河川流速低減にも対応できる。
(8)生ポーラスコンクリート20は、普通の生コンクリートに比べ、流動性が低いため、袋体に注入時、水平方向に広がりにくく、塊を形成しやすい。
したがって、注入時に袋体1aを支持する枠体にかかる圧力が低いため、枠体を鋼線枠5のように簡易的なものにすることができる。
(9)袋体1aの外部に露出する部分の内壁面に沿って種子と植生土壌の混合物が充填された内袋7が設けられているので、生ポーラスコンクリート20の水分あるいは雨水によって植生土壌が湿った状態になると、種子が発芽し、その後、袋体1aの編み目を通り、図7に示すように草木9が生長する。また、根はポーラスコンクリートブロック2aの隙間内に入り込み、ポーラスコンクリートブロック2a内に入り込んだ、水や養分を吸い上げることができる。
したがって、表面が草木9によって緑化された見栄えのよい土留壁W1とすることができる。
(10)袋体1aが、生ポーラスコンクリートが半硬化以上の硬化状態となるまで鋼線枠5およびパネル6によって支持されるので、ほぼ定型の土留材Aを安定して形成できる。
したがって、土留材Aの積み上げ状態も安定したものにすることができる。
(11)ポーラスコンクリートは、草類や低木が繁茂しやすいが、中高木は(根が張れないので)育たない。したがって、法面や堤体の管理がしやすい。
(12)現場打ちコンクリート擁壁はもちろん、ブロック積施工よりコストは大変安く、少ない労力で土留壁W1を構築することができる。
(13)ポーラスコンクリートブロック2aが多孔質であるため、細かな生物の生息を許容し、環境にやさしい。
図9および図10に示すように、この土留工法は、土留材Aを垂直に積み重ねて、土留壁W2を構築した以外は、上記第1の実施の形態と同様になっている。
したがって、図9および図10において、第1の実施の形態と同様の構成部分は、同様の符号を付している。
この土留工法は、土留壁W3が、最下段に配置される第1土留材Bと、2段目から最上段より1つ下段に配置される第2土留材Cと、最上段に配置される第3土留材Dを用いて、以下の工程bを経て構築されるようになっている。
(1b)第1の実施の形態と同様にして、図12の矢印上方に示すように、生ポーラスコンクリート20を袋体1aに注入したのち、蓋3をせずに、生ポーラスコンクリート20の状態あるいは硬化が進行した状態で、袋体1aの開口14を臨む部分を、シャベル等で破砕して取り除き、図12の矢印下方に示すように、凹部21を備えた未硬化のポーラスコンクリートブロックあるいは硬化したポーラスコンクリートブロック2bを袋体1b内に収容した最下段の第1土留材前駆体あるいは第1土留材Bを作製する。
(2b)(1b)を繰り返し、最下段の第1土留材前駆体あるいは第1土留材Bを水平方向に並べる。
(3b)各第1土留材前駆体あるいは第1土留材Bの上に、2段目に配置される第2土留材Cを作製するための底11aに生ポーラスコンクリート20が通過可能な貫通孔11bを備えた袋体1bを、図13に示すように、貫通孔11bが凹部21を上方から臨むように配置する。
(4b)2段目の第2土留材Cを作製するための袋体1bに開口14から生ポーラスコンクリート20を注入する。
この注入によって、生ポーラスコンクリート20が、袋体1bの内壁面形状に沿うように袋体1b内に充填されるとともに、貫通孔11bを介して生ポーラスコンクリート20の一部が、凹部21内に入り込んで凹部21に嵌合状態の凸部22が下方に突出形成される。
なお、凸部22と凹部21は、生ポーラスコンクリート20の硬化に伴ってその界面で固着される。
(5b)生ポーラスコンクリート20の状態であるいは硬化が進行した状態で、袋体1bの開口14を臨む部分を、シャベル等で破砕して取り除き、図11に示すように、凹部21を有し、貫通孔11bを介して凹部21に嵌り込む凸部22を備えたポーラスコンクリートブロック2cを袋体1b内に収容した2段目の第2土留材前駆体あるいは第2土留材Cを作製する。
(6b)上記(3b)~(5b)を繰り返して3段目から、最上段より1つ下段の第2土留材前駆体あるいは第2土留材Cを作製する。
(7b)上記(3b)、(4b)を実施したのち、凹部21を設けず、開口14を蓋3によって覆うようにした以外は、第2土留材Cと同様にして最上段の第3土留材Dを作製する。
したがって、杭等の固定手段を設けなくてもしっかりとした土留壁W3を構築することができる。
図14に示すように、この土留工法は、以下に詳述する最下段に配置される第1土留材Eと、2段目から最上段より1つ下段に配置される第2土留材Fと、最上段に配置される第3土留材Gを、以下のようにして上下方向で接する第1土留材E(第2土留材F)と第2土留材F(第3土留材G)が以下に詳述する工程で千鳥の状態に配置されるとともに、必要に応じて、半幅の第4土留材H、第5土留材Iを用いて、土留壁W4が、以下の工程cを経て構築されるようになっている。
2段目以上かつ最上段より1つ下段に配置される第2土留材Fは、図15に示すように、袋体1cが底11aに2つの貫通孔11bが穿設されていて、ポーラスコンクリートブロック2fが貫通孔11bから下方に突出し、凹部21に嵌り込む2つの凸部22を下方に突出するように備えている以外は、上記第1土留材Eと同様になっている。
そして、第2土留材Fは、一方の凸部22が、水平方向に隣接して配置された2つの第1土留材E(あるいは第2土留材F)の一方の土留材E(あるいは第2土留材F)の凹部21に嵌り込み、他方の凸部22が他方の土留材E(あるいは第2土留材F)の凹部21に嵌り込んでいる。
第4土留材Hは、第2土留材Fの半分幅となっていて、袋体1dが底11aに1つの貫通孔11bを備えているとともに、ポーラスコンクリートブロック2hが1つの凹部21と凸部22を備える以外は、第3の実施の形態の第2土留材Cと同様になっている。
第5土留材Iは、第3土留材Gの半分幅となっていて、凹部21が設けられず、袋体1dの開口14が蓋3で覆われているとともに、ポーラスコンクリートブロック2iが1つの凸部22を備えている以外は、第4土留材Hと同様になっている。
(1c)第3の実施の形態と同様にして、生ポーラスコンクリート20を、保形状態にした袋体1aの開口から注入し、内壁形状に沿う充填状態にする。
(2c)生ポーラスコンクリート20の状態あるいは硬化が進行した状態で、袋体1aの開口14を臨む部分を、シャベル等で破砕して取り除き、2つの凹部21を備えたポーラスコンクリートブロック2eを袋体1b内に収容した第1土留材前駆体あるいは第1土留材Eを作製する。
(3c)上記(1c)(2c)を繰り返し、最下段の第1土留材Eを水平方向に並べる。
(4c)水平方向に隣接する2つの第1土留材Eに2段目に配置される第2土留材Fを作製するための袋体1cを、下段で隣接する2つの第1土留材Eに跨るとともに、一方の貫通孔11bが1方の第1土留材Eの凹部21を臨み、他方の貫通孔が他方の第1土留材Eの凹部21を臨むように鋼線枠5およびパネル6で支持する。
(5c)2段目の第2土留材Fを作製するための袋体1cに開口14から生ポーラスコンクリート20を注入する。
この注入によって、図16に示すように、生ポーラスコンクリート20の一部が貫通孔11bを介して凹部21にそれぞれ入り込んで凹部21の上面に沿った状態になる。
(6c)袋体1cに充填された生ポーラスコンクリート20の開口14を臨む部分を、生ポーラスコンクリート20の状態あるいは硬化が進行した状態で、シャベル等で破砕して取り除き、2つの凹部21を備えた第2土留材前駆体あるいは第2土留材Fを作製する。
(7c)上記(4c)~(6c)を繰り返し、2段目の第2土留材前駆体あるいは第2土留材Fを水平方向に並べる。この状態で、最下段の両端の第1土留材Eは、半幅だけ第2土留材Fあるいはその前駆体が積み重なった状態になる。
(8c)最下段の両端の第1土留材Eの第2土留材Fが積み重なっていない部分に、第4土留材Hを作製するための袋体1cの半幅の袋体1dを、その底11aに穿設した貫通孔11bが凹部21を臨むように配置したのち、生ポーラスコンクリート20を開口14から袋体1d内に注入し、第2土留材Fと同様にして1つの凹部21と凸部22を有する第4土留材前駆体あるいは第4土留材Hを作製する。
(9c)3段目以降は、奇数段の場合、上記(4c)~(6c)を繰り返し、偶数段の場合、上記(4c)~(6c)を繰り返した後、上記(7c)、(8c)を実施する。
(10c)図14に示すように、最上段が奇数段目にあたる場合、凹部21を設けない以外は、偶数段の第2土留材Fと同様にして(4c)~(6c)を繰り返し、凹部21を設けない状態で開口14を蓋3で塞ぎ、第3土留材Gを水平方向に並べた状態に作製するとともに、両端に蓋3を備えた以外は、第4土留材Hと同様に第5土留材Iを作製する。
一方、最上段が偶数段目にあたる場合、図示していないが、第3土留材Gのみを水平方向に並べる。
また、第4土留材Hおよび第5土留材Iは、第2土留材Fあるいは第3土留材Gの作製に先立って作製するようにしても構わない。
また、第2土留材F(第3土留材G)が隣接して配置された2つの第1土留材E(第2土留材F)に跨るように配置され、2つの凸部22のうちの一方が、一方の第1土留材E(第2土留材F)の凹部21に嵌り、2つの凸部のうちの他方が、他方の第1土留材E(第2土留材F)の凹部21に嵌り込むので、さらに強固に横ずれを防止でき、安定した土留壁W4とすることができる。
上記の実施の形態では、種子と植生土壌の混合物を収容した内袋を袋体の内壁面に沿って設けていたが、内袋に代えて、外袋としても構わないし、土留材が植生機能を備えていなくても構わない。
上記第3の実施の形態および第4の実施の形態では、最下段される土留材に用いられる袋体に貫通孔が穿設されてなかったが、袋体に貫通孔を開閉自在に塞ぐ蓋部材を設け、必要に応じて蓋を開閉できるようにしても構わない。
また、貫通孔は、袋体に設けず、施工現場で必要に応じて穿設するようにしても構わない。
上記の実施の形態では、袋体の開口の周縁に張り出し部を設け、この張り出し部の筒部に鋼線枠の一部を挿通して袋体を保形するようにしていたが、張り出し部に代えて、面状テープやロープなどを袋体本体の開口の周縁に設けてこれらを鋼線枠の一部に括り付ける等してもよい。
B 第1土留材
C 第2土留材
D 第3土留材
E 第1土留材
F 第2土留材
G 第3土留材
H 第4土留材
I 第5土留材
W1,W2 ,W3,W4 土留壁
1a,1b 袋体
11 袋体本体
11a 底
11b 貫通孔
12 張り出し部
13 筒部
14 開口
16 内袋
2a,2b ,2c,2d,2e ポーラスコンクリートブロック
2f,2g,2h,2i ポーラスコンクリートブロック
20 生ポーラスコンクリート
21 凹部
22 凸部
3 蓋
4 ホッパー
5 鋼線枠
51 上枠バー
6 パネル
7 内袋
8 堤防
9 草木
Claims (5)
- 土留材を土留部分に沿って敷設して土留を行うとともに、
前記土留材が、前記土留材の外壁形状に形成され透水性を備えた袋体と、この袋体内に包含され、前記袋体を前記外壁形状に保形するポーラスコンクリートブロックからなり、
前記土留材の設置位置で、前記袋体を前記土留材の外壁形状に保形し、前記袋体の上面に設けた開口から生ポーラスコンクリートを前記袋体内に注入し、前記袋体内で前記生ポーラスコンクリートを硬化させて前記ポーラスコンクリートブロックを得る土留工法であって、
前記生ポーラスコンクリートを前記ポーラスコンクリートブロック形状となるように前記袋体内に充填し、前記生ポーラスコンクリートが硬化前の土留材前駆体あるいは硬化後の前記土留材を形成したのち、
前記土留材前駆体あるいは土留材上に、次段の前記土留材を形成する袋体を土留材の外壁形状に保形した状態で載置したのち、次段の袋体に前記生ポーラスコンクリートを充填して、次段の前記土留材前駆体あるいは土留材を形成する工程を繰り返し、前記土留材を積み上げ状態にすることを特徴とする土留工法。 - 前記土留材前駆体あるいは土留材のポーラスコンクリートブロック形状部分の前記袋体の前記上部開口を臨む位置に凹部を設ける工程と、
底に生ポーラスコンクリートの通過可能な貫通孔を備えた次段の土留材用の袋体を前記貫通孔が前記凹部を臨むとともに、土留材の外壁形状に保形した状態で載置したのち、生ポーラスコンクリートを一部が前記貫通孔を介して前記凹部内に入り込むように充填して、次段の前記土留材前駆体あるいは土留材を形成する工程を備える請求項1に記載の土留工法。 - 前記土留材前駆体あるいは土留材のポーラスコンクリートブロック形状部分の前記袋体の前記上部開口を臨む位置に2つの凹部を設ける工程を水平方向に繰り返して、土留材前駆体あるいは土留材を水平方向に並べた状態で、
底に生ポーラスコンクリートの通過可能な複数の貫通孔を備えた次段の土留材用の袋体を、土留材の外壁形状に保形した状態で、水平方向に並ぶ下段の2つの土留材前駆体あるいは土留材に跨るとともに、底に設けた複数の貫通孔のうち一部が、下段の一方の土留材前駆体あるいは土留材の凹部に臨み、底に設けた複数の貫通孔のうち残部が、下段の他方の土留材前駆体あるいは土留材の凹部に臨んだ状態に配置したのち、生ポーラスコンクリートを一部が前記貫通孔を介して前記凹部内に入り込むように充填して、次段の前記土留材前駆体あるいは土留材を形成する工程を備える請求項1に記載の土留工法。 - 前記土留材の設置状態で、少なくとも外気に暴露される部分の前記袋体の壁面に緑化用の草木の種子が担持されている請求項1~請求項3のいずれかに記載の土留工法。
- 前記袋体が、生分解性材料で形成されている請求項1~請求項4のいずれかに記載の土留工法。
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- 2018-05-30 JP JP2018103183A patent/JP7022428B2/ja active Active
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