JP7475527B1

JP7475527B1 - プレキャストコンクリート板およびそれを用いた法面補強工法

Info

Publication number: JP7475527B1
Application number: JP2023131784A
Authority: JP
Inventors: 憲英山田
Original assignee: 太洋基礎工業株式会社
Priority date: 2023-08-14
Filing date: 2023-08-14
Publication date: 2024-04-26
Anticipated expiration: 2043-08-14

Abstract

【課題】プレキャストコンクリート板の連結時の作業性および経済性を向上させるとともに連結後の耐震性を向上させる。【解決手段】プレキャストコンクリート板１０の本体部１２の上下方向にアンボンド加工されたＰＣ鋼棒２４と、本体部１２の正面側に開口する作業穴１６と、作業穴１６に装着された連結金具を備え、下段のプレキャストコンクリート板の上方に突出するＰＣ鋼棒２４の雄ねじ部を上段のプレキャストコンクリート板の連結金具の連結孔に嵌合させ、作業穴１６に突出している雄ねじ部２４ａにナット２８を螺着し、規定トルクで締め上げて連結金具と緊結してプレストレスを導入する。最後に作業穴１６にモルタル３６を充填して定着部分を水密に保護する。【選択図】図４

Description

本発明は、法面の侵食や風化、崩壊を抑止するための法面補強に関する。

法面補強用のプレキャストコンクリート板およびそれを用いた法面補強工法として、特許文献１に開示された技術が公知となっている。その技術の概略は、プレキャストコンクリート板を上から順に１段ずつ施工する逆巻工法に関するものであり、各プレキャストコンクリート板に形成されている挿通孔にＰＣ鋼棒を挿入し、カップラーを用いて上下のＰＣ鋼棒を緊結することにより、上段のプレキャストコンクリート板と下段のプレキャストコンクリート板を連結する工法である。

特許第５２２９９１３号公報

このような逆巻工法を採用することにより、下段から順に積み上げていく順巻工法と比較して、掘削土量の削減と工期の短縮を実現することができる。またＰＣ鋼棒を緊結することにより、プレキャストコンクリート板の緊密な連結が可能となり、耐震性が向上するという効果が得られる。

しかしながら、プレキャストコンクリート板に設けられたＰＣ鋼棒の挿通孔が雨水の侵入経路となるなど水密性の確保の問題が懸念されている。挿通孔に雨水が侵入すると、本来の排水機構として設けられている水抜き孔から排水されるべき雨水が想定しない箇所から流出することが考えられ、その結果としてプレキャストコンクリート板の表面に雨染みが生じて構造物としての美観が損なわれるという問題も懸念されていた。挿通孔にグラウトを注入して侵入経路を塞ぐという方法も考えられるが、限られた工期と費用の制限のなかでは十分な対応は困難であった。

従来技術は、ＰＣ鋼棒の緊結作業を行うための作業穴がプレキャストコンクリート板の背面側に設けられているため、緊結作業やその後の作業穴の充填作業における作業性にも問題があり、また充填不良に起因する浸水によりＰＣ鋼棒に腐食が生じた場合に耐震性が維持できなくなることへのさらなる対策も求められていた。

本発明は、上記の課題を解決するための手段として以下の態様を提案する。

本発明の第１の態様は、上下方向に面状に連結された状態で法面の前面に設置されるプレキャストコンクリート板であり、略矩形の本体部と、前記本体部に上下方向にアンボンド加工されたＰＣ鋼棒と、前記本体部の正面側に開口する作業穴と、前記作業穴に装着された連結具、を備え、前記ＰＣ鋼棒と前記連結具を緊結することにより前記本体部を上段および下段の位置で連結する。

本発明の第２の態様は、前記連結具は、前記作業穴の上下方向および左右方向を囲繞する４面の金属板により構成され、上下方向を囲繞する２面の金属板に前記ＰＣ鋼棒の上端部および下端部に設けられている雄ねじ部を嵌合させる連結孔がそれぞれ設けられている。

本発明の第３の態様は、第２の態様に記載のプレキャストコンクリート板であり、前記上下方向を囲繞する２面の金属板のうち下方の金属板に設けられている連結孔は、前記本体部の正面側に開口している。

本発明の第４の態様は、上下方向に面状に連結された状態で法面の前面に設置されるプレキャストコンクリート板であり、略矩形の本体部と、前記本体部の上面および下面の少なくとも一方に設けられた雌ねじ部と、前記雌ねじ部と上下方向において相対する位置において前記本体部の正面側に開口する作業穴と、前記作業穴に装着された連結具、を備え、前記雌ねじ部と前記連結具を緊結することにより前記本体部を上段および下段の位置で連結する。

本発明の第５の態様は、第４の態様に記載のプレキャストコンクリート板であり、前記連結具は、前記作業穴の上方向および下方向の少なくとも何れかの面および左右方向の両面を囲繞する金属板により構成され、上方向または下方向を囲繞する面の金属板に前記雌ねじ部と螺着されるボルトを嵌合させる連結孔が設けられている。

本発明の第６の態様は、第２の態様または第３の態様に記載のプレキャストコンクリート板を法面の前面において上段から下段に向けて設置する法面補強工法であり、上段のプレキャストコンクリート板の下方を掘削する工程と、掘削した箇所に下段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、下段のプレキャストコンクリート板のＰＣ鋼棒の上端部に設けられている雄ねじ部を、上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結具の連結孔に嵌合させ、ナットを用いて前記雄ねじ部と前記連結具とを緊結する工程と、下段のプレキャストコンクリート板と法面との間に背面グラウトを注入する工程と、プレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて法面に固定する工程、を含む。

本発明の第７の態様は、第５の態様に記載のプレキャストコンクリート板を法面の前面において上段から下段に向けて設置する法面補強工法であり、上段のプレキャストコンクリート板の下方を掘削する工程と、掘削した箇所に下段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、下段のプレキャストコンクリート板の上部に設けられている雌ねじ部と上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結具の連結孔との位置合わせを行い、前記連結孔に嵌合させたボルトと雌ねじ部とを緊結する工程と、下段のプレキャストコンクリート板と法面との間に背面グラウトを注入する工程と、下段のプレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて法面に固定する工程、を含む。

本発明の第８の態様は、第２の態様または第３の態様に記載のプレキャストコンクリート板を地山法面の前面において下段から上段に向けて設置する法面補強工法であり、下段のプレキャストコンクリート板を設置する工程と、上段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、下段のプレキャストコンクリート板のＰＣ鋼棒の上端部に設けられている雄ねじ部を上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結具の連結孔に嵌合させ、ナットを用いて前記雄ねじ部と前記連結具とを緊結する工程と、上段のプレキャストコンクリート板と地山法面との間に背面盛土する工程と、上段のプレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて地山法面に固定する工程、を含む。

本発明の第９の態様は、第５の態様に記載のプレキャストコンクリート板を地山法面の前面において下段から上段に向けて設置する法面補強工法であり、下段のプレキャストコンクリート板を設置する工程と、上段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、下段のプレキャストコンクリート板の上部に設けられている雌ねじ部と上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結具の連結孔との位置合わせを行い、前記連結孔に嵌合させたボルトと雌ねじ部とを緊結する工程と、上段のプレキャストコンクリート板と地山法面との間に背面盛土する工程と、上段のプレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて地山法面に固定する工程、を含む。

本発明により得られる効果は以下のとおりである。第１に、プレキャストコンクリート板を連結するに際しては、従来技術のようにＰＣ鋼棒を挿通孔に挿入する手間を省くことができ、さらに正面側に設けられた作業穴から連結作業を行うことができるため、作業性の向上および安全性の向上が期待される。第２に、プレキャストコンクリート板に雨水等の侵入経路となる挿通孔が設けられていないため、水密性が確保されるとともに本来の排水機能が阻害されない。これによりプレキャストコンクリート板に雨染みが生じて美観が損なわれるといった不具合を避けることができる。第３に、従来技術では背面側に設けられている作業穴を正面側に設けたことにより、連結作業後の空隙の充填作業を容易かつ正確に行うことが可能となるため、作業性の向上および水密性の確保が期待される。第４に、プレキャストコンクリート板の連結にＰＣ鋼棒と連結具との組み合わせを適用することにより、従来技術のようなアンカープレートやカプラーが不要であるため、経済性の向上が期待される。また第１乃至第３の態様において、アンボンド加工のＰＣ鋼棒はプレキャストコンクリート板に埋め込んだ状態でプレストレッシングが可能であるため、従来技術のようにＰＣ鋼棒の挿通後に挿通孔の充填作業は不要となり、施工性および経済性の向上が期待される。さらにＰＣ鋼棒と連結具の緊結部をモルタル等によって水密に保護することが可能となるため、腐食等によるＰＣ鋼棒のプレストレスの低下を防止することができ、永久プレストレス構造としての耐震性の確保が期待される。

第１のプレキャストコンクリート板の構造を示す図連結具の構造を示す図第１のプレキャストコンクリート板の連結構造を示す図第１のプレキャストコンクリート板の設置方法を示す図第２のプレキャストコンクリート板の構造を示す図連結具の構造を示す図第２のプレキャストコンクリート板の連結構造を示す図第２のプレキャストコンクリート板の設置方法を示す図順巻工法によるプレキャストコンクリート板の設置方法を示す図従来技術の構造を示す図

〔第１のプレキャストコンクリート板の構造〕
最初に、第１のプレキャストコンクリート板の構造について、図１乃至図３を参照して説明する。図１に第１のプレキャストコンクリート板の正面図と側面図を示す。プレキャストコンクリート板１０は、正面視して横長の矩形状を呈するコンクリート製の本体部１２を主体とし、全体のサイズは、縦１０００ｍｍ、横２０００ｍｍ、奥行き１６０ｍｍまたは２２５ｍｍを標準規格としている。

本体部１２は、正面側から背面側に貫通する定着孔１４が略中央部に設けられている。また正面側および下面側に開口する２個の作業穴１６がそれぞれ両端部寄りに設けられている。作業穴１６は略立方体の形状の空間であり、上下方向および左右方向に空間を囲繞する平面視ロ字型の４面の金属板により構成された連結金具１８が装着されている。図２に示すように、連結金具１８の上面および下面に金属板を貫通する連結孔２０、２２が設けられている。このうち下面側の連結孔２２は本体部１２の正面側に向けて開口している。

本体部１２の両端部寄りにはアンボンド加工による２本のＰＣ鋼棒２４がそれぞれ上下方向に延伸する向きに埋設されている。ＰＣ鋼棒２４の上端側は本体部１２の上部から外側に突出し、突出した部分には雄ねじ加工が施されている（雄ねじ部２４ａ）。下端側は連結金具１８の連結孔２０を貫通して作業穴１６の内側に突出している。突出した部分には雄ねじ加工が施され、ナット２６を用いて連結金具１８と螺着されている。

上段のプレキャストコンクリート板１０ａと下段のプレキャストコンクリート板１０ｂとの連結は、図３に示すように、ＰＣ鋼棒の雄ねじ部２４ａと連結金具１８とをナット２８を用いて緊結することにより行われる。連結金具１８の連結孔２２はプレキャストコンクリート板１０ａの正面側に開口しているため、上段のプレキャストコンクリート板１０ａの真下に位置合わせをした下段のプレキャストコンクリート板１０ｂを背面側に押し込みながら雄ねじ部２４ａを連結孔２２に嵌合させる。その後、ナット２８を規定トルク（２６０Ｎ・m）で締め付けることにより、雄ねじ部２４ａと連結金具１８を緊結してプレストレスを導入する。

〔第１のプレキャストコンクリート板の施工方法〕
続いて、プレキャストコンクリート板１０の施工方法について、図４を参照して説明する。図４は、３枚のプレキャストコンクリート板１０を逆巻工法を用いて施工した例を示す。

上段のプレキャストコンクリート板１０を設置した後、１段分に相当する高さの分だけ法面３０の下方を掘削し、整形した後に下段のプレキャストコンクリート板１０を仮置きする。続いて、上段のプレキャストコンクリート板１０と下段のプレキャストコンクリート板１０を連結し、作業穴１６にモルタル３６を充填して定着部分を水密に保護する。最後に、プレキャストコンクリート板１０と法面３０との間に背面グラウト３２を注入するとともに補強鉄筋３４を用いてプレキャストコンクリート板１０を固定する。これらの一連の作業を複数回繰り返すことにより、プレキャストコンクリート板１０を上から下に一段ずつ施工していく。

なお、プレキャストコンクリート板１０は、下段から上段に向けて施工する順巻工法によっても施工することができる。順巻工法について図９を参照して説明する。図９は３枚のプレキャストコンクリート板１０を順巻工法を用いて施工した例を示す。最下段のプレキャストコンクリート板１０を逆巻工法を用いて設置した後、中段のプレキャストコンクリート板１０を連結し、背面側に背面盛土８２を行い、作業穴１６にモルタル３６を充填して定着部分を水密に保護する。最後に、補強鉄筋３４を用いてプレキャストコンクリート板１０を背面盛土８２を介して地山法面８０に固定する。これらの一連の作業を複数回繰り返すことにより、プレキャストコンクリート板１０を下から上に一段ずつ施工していく。

〔第２のプレキャストコンクリート板の構造〕
次に、第２のプレキャストコンクリート板の構造について、図５乃至図７を参照して説明する。図５に第２のプレキャストコンクリート板の正面図と側面図を示す。プレキャストコンクリート板４０は、正面視して横長の矩形状を呈するコンクリート製の本体部４２を主体とし、全体のサイズは、縦１０００ｍｍ、横２０００ｍｍ、奥行き１６０ｍｍまたは２２５ｍｍを標準規格としている。

本体部４２は、正面側から背面側に貫通する定着孔４４が略中央部に設けられている。また、正面側および下面側に開口する２個の作業穴４６がそれぞれ両端部寄りに設けられている。作業穴４６は略立方体の形状の空間であり、下方向および左右方向に空間を囲繞する平面視コ字型の３面の金属板により構成された連結金具４８が装着されている。図６に示すように、連結金具４８の下面に金属板を貫通する連結孔５０が設けられている。また、本体部４２の上面に２個のインサートナット５２（雌ねじ部）がそれぞれ両端部寄り埋め込まれている。

上段のプレキャストコンクリート板４０ａと下段のプレキャストコンクリート板４０ｂとの連結は、図７に示すように、インサートナット５２と連結金具４８とをボルト５４を用いて緊結することにより行われる。上段のプレキャストコンクリート板４０ａの真下に下段のプレキャストコンクリート板４０ｂを仮置きし、インサートナット５２と連結金具４８の連結孔５０の位置合わせを行い、作業穴４６側から挿入したボルト５４を連結孔５０を介してインサートナット５２に螺着する。最後に規定トルク（２６０Ｎ・m）で締め付けてインサートナット５２と連結金具４８を緊結する。

〔第２のプレキャストコンクリート板の施工方法〕
続いて、プレキャストコンクリート板４０の施工方法について、図８を参照して説明する。図８は３個のプレキャストコンクリート板４０を逆巻工法を用いて施工した例を示す。

上段のプレキャストコンクリート板４０を設置した後、１段分に相当する高さの分だけ法面６０の下方を掘削し、整形した後に下段のプレキャストコンクリート板４０を仮置きする。続いて、上段のプレキャストコンクリート板４０と下段のプレキャストコンクリート板４０を連結し、作業穴４６にモルタル６６を充填して定着部分を水密に保護する。最後に、プレキャストコンクリート板４０と法面６０との間に背面グラウト６２を注入するとともに補強鉄筋６４を用いてプレキャストコンクリート板４０を固定する。これらの一連の作業を複数回繰り返すことにより、プレキャストコンクリート板４０を上から下に一段ずつ施工していく。

なお、プレキャストコンクリート板４０は、下段から上段に向けて施工する順巻工法によっても施工することができる。順巻工法では、下段のプレキャストコンクリート板４０を設置した後、その上にプレキャストコンクリート板４０を仮置きし、上下のプレキャストコンクリート板４０を連結する。上段のプレキャストコンクリート板４０と地山法面との間に背面盛土を行い、作業穴４６にモルタル６６を充填して定着部分を水密に保護する。最後に、補強鉄筋６４を用いてプレキャストコンクリート板１０を背面盛土８２を介して地山法面８０に固定する。これらの一連の作業を複数回繰り返すことにより、プレキャストコンクリート板１０を下から上に一段ずつ施工していく。

１０プレキャストコンクリート板
１２本体部
１４定着孔
１６作業穴
１８連結具
２０連結孔
２２連結孔
２４ＰＣ鋼棒
２４ａ雄ねじ部
２６ナット
２８ナット
３０法面
３２背面グラウト
３４補強鉄筋
３６モルタル
４０プレキャストコンクリート板
４２本体部
４６作業穴
４８連結具
５０連結孔
５２インサートナット
５４ボルト
６２背面グラウト
６４補強鉄筋
６６モルタル
８０地山法面
８２背面盛土

Claims

上下方向に面状に連結された状態で法面の前面に設置されるプレキャストコンクリート板であり、
略矩形の本体部と、前記本体部に上下方向にアンボンド加工されたＰＣ鋼棒と、前記本体部の正面側に開口する作業穴と、前記作業穴に装着された連結具、を備え、
前記ＰＣ鋼棒と前記連結具を緊結することによりプレストレスを導入するとともに前記本体部を上段および下段の位置で連結する、
プレキャストコンクリート板。
前記連結具は、前記作業穴の上下方向および左右方向を囲繞する４面の金属板により構成され、上下方向を囲繞する２面の金属板に前記ＰＣ鋼棒の上端部および下端部に設けられている雄ねじ部を嵌合させる連結孔がそれぞれ設けられている、
請求項１に記載のプレキャストコンクリート板。
前記上下方向を囲繞する２面の金属板のうち下方の金属板に設けられている連結孔は、前記本体部の正面側に開口している、
請求項２に記載のプレキャストコンクリート板。
請求項２または３に記載のプレキャストコンクリート板を法面の前面において上段から下段に向けて設置する法面補強工法であり、
上段のプレキャストコンクリート板の下方を掘削する工程と、
掘削した箇所に下段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、
下段のプレキャストコンクリート板のＰＣ鋼棒の上端部に設けられている雄ねじ部を上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結金具の連結孔に嵌合させ、ナットを用いて前記雄ねじ部と前記連結具とを緊結する工程と、
下段のプレキャストコンクリート板と法面との間に背面グラウトを注入する工程と、
下段のプレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて法面に固定する工程、
を含む、法面補強工法。
請求項２または３に記載のプレキャストコンクリート板を地山法面の前面において下段から上段に向けて設置する法面補強工法であり、
下段のプレキャストコンクリート板を設置する工程と、
上段のプレキャストコンクリート板を搬入する工程と、
下段のプレキャストコンクリート板のＰＣ鋼棒の上端部に設けられている雄ねじ部を上段のプレキャストコンクリート板の下部に設けられている連結具の連結孔に嵌合させ、ナットを用いて前記雄ねじ部と前記連結具とを緊結する工程と、
上段のプレキャストコンクリート板と地山法面との間に背面盛土する工程と、
上段のプレキャストコンクリート板を補強鉄筋を用いて地山法面に固定する工程、
を含む、法面補強工法。