JPH09151438A - 水路の沈下防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえ軟弱地盤地帯で使用される場合であっ
ても、水路の不等沈下や浮き上がりを抑制して水路の弊
害を排除することができ、もって水路の維持管理費を節
約することができるとともに、水路用ブロックに掛かる
積載荷重の軽減を図って水路の沈下を抑制することがで
きる、水路の沈下防止構造を得る。 【解決手段】 水路３５の沈下防止構造は、シートパイ
ル１と、水路３５を形成する暗渠ブロック１１とを備え
る。暗渠ブロック１１は、Ｈ型鋼２０によってシートパ
イル１の上端に結合される。軟弱地盤４０とシートパイ
ル１との間には、従来の杭を使用した場合よりも大きな
周面摩擦力及び先端支持力並びに引き抜き抵抗力が作用
するため、水路３５の沈下や浮き上がりを抑制できる。
暗渠ブロック１１に掛かる積載荷重は、発泡樹脂ブロッ
ク３０により釣り合わせて軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暗渠ブロック、Ｕ
字溝ブロック、水路用Ｌ型ブロック、組立柵溝ブロック
等の水路用ブロックを用いた水路に関し、特に軟弱地盤
への敷設に適した沈下防止構造に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すような一般的な開水路５０
は、連結された多数個のＵ字溝ブロック５１によって形
成されている。そして、軟弱地盤地帯では、Ｕ字溝ブロ
ック５１の沈下を防止するために、杭５３を基礎として
使用することがあった。すなわち、Ｕ字溝ブロック５１
を地盤中に敷設するには、まず、上層の軟弱地盤５８に
溝５２を掘削し、溝５２の底部から下層の硬質地盤５９
に向かって杭５３を打ち込むとともに、溝５２の底部に
砕石５４を敷き詰める。次いで、砕石５４の上から基礎
コンクリート５５を流し込み、杭５３と一体化する。そ
して、基礎コンクリート５５の上に多数個のＵ字溝ブロ
ック５１を連結固定した後、溝５２を埋め戻す。この沈
下防止構造によれば、杭５３の下端が硬質地盤５９に届
く場合には、Ｕ字溝ブロック５１の沈下を防止すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記沈下防
止構造を濃尾平野等の軟弱地盤が深い地盤沈下地帯で使
用する場合には、次のような問題があった。すなわち、
軟弱地盤が深くまで存在して、前記杭５３が硬質地盤に
届かない場合には、杭５３と軟弱地盤との間に作用する
周面摩擦力だけが沈下を防止する上で頼りとなる。しか
し、杭５３と軟弱地盤との間の摩擦係数はもともと小さ
く、また杭５３の周面積も小さいため、十分な周面摩擦
力は期待できない。また、その周面摩擦力は地盤の軟弱
度によってまちまちになる。このため、図７に誇張して
示すように、連結されたＵ字溝ブロック５１が不等沈下
して段差を生じ、開水路５０の水流を阻害することがあ
った。一方、軟弱地盤は水分を多く含むため、地下水位
によって、Ｕ字溝ブロック５１が浮き上がることもあっ
た。こうした段差の生じた開水路５０は定期的に補修す
る必要があるため、水路の維持管理費が高騰していた。

【０００４】また、水路上の土地を有効利用するため
に、Ｕ字溝ブロック５１に蓋を被せたり、Ｕ字溝ブロッ
ク５１に代えて暗渠ブロックを使用したりした場合に
は、水路上を自動車等が通行するため、暗渠ブロック等
の水路用ブロックに積載荷重が掛かり、水路がさらに沈
下しやすくなるという問題もあった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、たとえ軟弱地盤
地帯で使用される場合であっても、水路の不等沈下や浮
き上がりを抑制して水路の弊害を排除することができ、
もって水路の維持管理費を節約することができる、水路
の沈下防止構造を提供することにある。本発明のさらな
る目的は、水路用ブロックに積載荷重が掛かる場合に、
積載荷重の軽減を図ることができ、もって水路の沈下を
抑制することができる、水路の沈下防止構造を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水路の沈下防止構造は、地盤中に多数本が
複数列状に打込まれたシートパイルと、該複数列のシー
トパイルの上方において多数個が連結されて水路を形成
する水路用ブロックと、複数列のシートパイルの上端に
前記水路用ブロックを結合して支持させる結合機構とを
備えた構成とした。

【０００７】ここで、「水路用ブロック」としては、暗
渠ブロック、Ｕ字溝ブロック、水路用Ｌ型ブロック、組
立柵溝ブロック等を例示できるが、水路上の土地を有効
利用できるという点では、暗渠ブロックが好ましい。水
路用ブロックが暗渠ブロックである場合には、複数列の
シートパイルの間に挟まれた状態で水路用ブロックの底
壁の下方に発泡樹脂ブロックを配置することが好まし
い。「結合機構」としては、水路用ブロックに突設され
たフランジ部と、該フランジ部と各列のシートパイルの
上端との両方に固定される型鋼との組合せを例示でき
る。具体的には、各列のシートパイルの上端に金物を介
して型鋼を溶接固定し、その型鋼に水路用ブロックのフ
ランジ部をボルト及びナットで固定することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を軟弱地盤地帯にお
いて実施した水路の沈下防止構造の形態例について、図
面を参照して説明する。図１〜図３に示すように、軟弱
地盤４０中には、多数本のシートパイル１が、図１にお
ける左右の二列に埋設されている。シートパイル１は、
高さ方向に長い鉄板の左右両端部を一方面側に屈曲した
もので、中央部に取付凸部２を備え、左右各端縁には他
方面側に湾曲した連結部３を備える。各列のシートパイ
ル１は、多数本が交互に反対方向を向いた状態で相対応
する連結部３同士が嵌合することにより波板状に連結さ
れることが好ましいが、連結部３同士を嵌合させない工
法も可能である。シートパイル１としては、通常、道路
工事の際等に地面を掘削する場合の土留めとして使用さ
れているものを利用できる。

【０００９】二列のシートパイル１の上方には、互いに
連結された多数個の暗渠ブロック１１が埋設されてい
る。各暗渠ブロック１１は、プレキャストタイプのもの
であって、図４に示すように、上壁１２と左右の側壁１
３と底壁１４とを備える。両側壁１３の外面の中間高さ
付近には、略水平な下面と傾斜した上面とを有する翼状
のフランジ部１５が突設されている。各フランジ部１５
の図４における前後二箇所には上下端の開口した金属管
よりなるシース１６が埋設され、各シース１６の上端周
囲のフランジ部１５上面には略水平な切欠部１７が形成
されている。また、暗渠ブロック１１の図１、図２及び
図４における前端面には凹部１８が、後端面には凸部１
９が各々形成されている。そして、図２に示すように、
隣り合う暗渠ブロック１１の凹部１８と凸部１９とが嵌
合することにより、多数個の暗渠ブロック１１が互いに
連結して水路３５を形成する。

【００１０】各列のシートパイル１の上端と、暗渠ブロ
ック１１の一方のフランジ部１５との間には、Ｈ型鋼２
０が介在されている。Ｈ型鋼２０は、図３に示すよう
に、下端壁がシートパイル取付部２１であり、上端壁が
ブロック取付部２２であって、両部２１，２２は立設部
２３によって一体的に連続している。ブロック取付部２
２には、暗渠ブロック１１のシース１６と対応する位置
にボルト孔２４が貫設されている。また、立設部２３の
上部は、ボルト孔２４に対応する位置で半円状に切り抜
かれ、ナット差入部２５を形成している。そして、後で
詳述するように、シートパイル取付部２１はＬ型金具２
６を介してシートパイル１の上端に溶接固定され、ブロ
ック取付部２２は暗渠ブロック１１のフランジ部１５に
ボルト２７及びナット２８で固定されている。暗渠ブロ
ック１１の底壁１４の下方には、二列のシートパイル１
の間に挟まれた状態で、直方体状で軽量の発泡樹脂ブロ
ック３０が配置されている。

【００１１】次に、上記水路３５を軟弱地盤４０中に敷
設する手順について説明する。まず、図５に示すよう
に、軟弱地盤４０に上溝４１を暗渠ブロック１１の幅よ
り少し広めに掘削する。そして、上溝４１の底部の同図
における左右各縁に１本目のシートパイル１を相対峙す
るように打ち込み、その隣に、図３に示すように、２本
目のシートパイル１を１本目のシートパイル１と反対向
きに配置するとともに、相対応する連結部３同士を嵌合
させることによって波板状に打ち込む。同様に、３本目
以降の多数本のシートパイル１も交互に反対方向を向い
た波板状に連結しながら打ち込む。

【００１２】多数本のシートパイル１を図５における左
右の二列に打ち込んだ後、同図に二点鎖線で示すよう
に、二列のシートパイル１の間の地盤に下溝４２を掘削
する。そして、図１に示すように、下溝４２内に発泡樹
脂ブロック３０を配置する。

【００１３】次に、図３に示すように、取付凸部２の凸
面と、シートパイル取付部２１の側面とが略同一平面上
に配置されるように、Ｈ型鋼２０を各列のシートパイル
１の上端に載置する。そして、取付凸部２の凸面とシー
トパイル取付部２１の上面とにＬ型金具２６のＬ字内面
を当接させて溶接し、Ｈ型鋼２０をシートパイル１に固
定する。

【００１４】続いて、発泡樹脂ブロック３０の上に暗渠
ブロック１１を載置するとともに、両フランジ部１５を
各列のＨ型鋼２０のブロック取付部２２の上面に載置す
る。そして、各シース１６の上端からボルト２７を挿通
し、シース１６の下端から突出したボルト２７を続けて
ブロック取付部２２のボルト孔２４に挿通する。そし
て、ブロック取付部２２の下面から突出したボルト２７
の先端を、立設部２３のナット差入部２５からブロック
取付部２２の下面側に差し入れたナット２８と螺合させ
ることにより、暗渠ブロック１１をＨ型鋼２０に固定す
る。

【００１５】上記態様で１個目の暗渠ブロック１１をＨ
型鋼２０を介して二列のシートパイル１の上端に結合し
て支持させた後、図２に一部示すように、２個目以降の
暗渠ブロック１１も同様の手順で二列のシートパイル１
の上端に結合して支持させるとともに、隣り合う暗渠ブ
ロック１１の凹部１８と凸部１９とを嵌合させることに
より、発泡樹脂ブロック３０上に多数個の暗渠ブロック
１１を連結固定する。こうして、互いに連結する暗渠ブ
ロック１１によって水路３５を形成した後、上溝４１を
埋め戻す。

【００１６】本実施形態の水路３５の沈下防止構造によ
れば、軟弱地盤４０とシートパイル１との間の摩擦係数
は杭との場合よりも大きく、また、シートパイル１は周
面積が大きいため、シートパイル１と周囲の軟弱地盤４
０との間には、杭を使用した場合よりも大きな周面摩擦
力が作用する。さらに、シートパイル１の屈曲した下端
と軟弱地盤４０との間には、杭の場合には殆ど得られな
かった先端支持力が作用するため、この周面摩擦力と先
端支持力とによって、暗渠ブロック１１の沈下に十分抵
抗することができる。また、たとえその周面摩擦力及び
先端支持力が軟弱地盤４０の軟弱度によってまちまちに
なるとしても、各シートパイル１の上端は水平方向に延
びるＨ型鋼２０に固定されているため上下にずれにく
く、さらに、シートパイル１同士は連結部３の嵌合によ
って一体的に連結されているため、各々別個に打込まれ
て基礎コンクリートで支持されただけの杭の場合とは異
なり、暗渠ブロック１１の沈下に対して全体として略均
一な力で抵抗することができ、もって水路３５の不等沈
下を抑制することができる。

【００１７】さらに、周面積の広い屈曲したシートパイ
ル１には、杭の場合には殆ど得られなかった引き抜き抵
抗力が作用するため、地下水位による暗渠ブロック１１
の浮き上がりに対しても十分抵抗することができる。ま
た、本形態例では、下溝４２を掘削する際に、左右二列
のシートパイル１が脇からの土や地下水の進入を防止す
るため、下溝４２を容易に掘削することができるととも
に、発泡樹脂ブロック３０を二列のシートパイル１の間
に容易に配置することができる。また、暗渠ブロック１
１の底壁１４の下方に発泡樹脂ブロック３０を配置した
ので、水路３５上を自動車等が通過したときに暗渠ブロ
ック１１に掛かる積載荷重を、発泡樹脂ブロック３０に
よって釣り合わせることができ、もって荷重の軽減を図
ることができる。

【００１８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば次のように発明の趣旨から逸脱し
ない範囲で適宜変更して具体化することもできる。 （１）暗渠ブロック１１に代えてＵ字溝ブロックを使用
すること。 （２）フランジ部１５の形状や突設位置を変えたり、Ｈ
型鋼２０を他の型鋼に置換えたりすること。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明に係る水路の沈下防止構
造によれば、たとえ軟弱地盤地帯で使用される場合であ
っても、水路の不等沈下や浮き上がりを抑制して水路の
弊害を排除することができ、もって水路の維持管理費を
節約することができるという優れた効果を奏する。

【００２０】上記効果に加え、請求項２の発明に係る水
路の沈下防止構造によれば、水路上の土地を有効に利用
することができる。また、請求項３の発明に係る水路の
沈下防止構造によれば、水路用ブロックに積載荷重が掛
かる場合に、積載荷重の軽減を図ることができ、もって
水路の沈下を抑制することができるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した水路の沈下防止構造の形態例
を示す端面図である。

【図２】同形態例を示す要部拡大斜視図である。

【図３】同形態例で使用されるシートパイル、Ｈ型鋼及
び暗渠ブロックの斜視図である。

【図４】同形態例で使用される暗渠ブロックの斜視図で
ある。

【図５】同形態例で使用されるシートパイルの使用時端
面図である。

【図６】従来の水路の沈下防止構造を示す端面図であ
る。

【図７】同構造の要部概略側面図である。

【符号の説明】

１ シートパイル １１ 暗渠ブロック １４ 底壁 １５ フランジ部 ２０ Ｈ型鋼 ２６ Ｌ型金具 ２７ ボルト ２８ ナット ３０ 発泡樹脂ブロック ３５ 水路 ４０ 軟弱地盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤中に多数本が複数列状に打込まれた
   シートパイルと、該複数列のシートパイルの上方におい
   て多数個が連結されて水路を形成する水路用ブロック
   と、前記複数列のシートパイルの上端に前記水路用ブロ
   ックを結合して支持させる結合機構とを備えた水路の沈
   下防止構造。
2. 【請求項２】 前記水路用ブロックは暗渠ブロックであ
   る請求項１記載の水路の沈下防止構造。
3. 【請求項３】 前記複数列のシートパイルの間に挟まれ
   た状態で前記水路用ブロックの底壁の下方に発泡樹脂ブ
   ロックを配置した請求項１又は２記載の水路の沈下防止
   構造。