JPH11107282A - 壁体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 擁壁５１等のコンクリート製の壁体など
の構造体とその背面側の土砂類との間に構築するコンク
リートブロック体１の積層体による壁体構造であって、
コンクリートブロック体１はその内部を中空部１ａとす
るとともにこの中空部１ａを外部に開放する開口１ｂを
設けたものとし、コンクリートブロック体１どうしがそ
れぞれの開口１ｂを介して連通するように積層配列する
ことで、空隙率が高くしかも透水性も有する壁体構造を
得る。 【効果】 施工が格段に容易で、しかも安定した透水性
及び強度を維持でき安定性に優れた壁体構造を提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、盛土や切土あるい
は各種の地下構造物を構築するためのコンクリートブロ
ックを利用した壁体構造に係り、特に土圧の軽減によっ
て高い安定性が維持できる壁体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】盛土や切土及び各種の地下構造物を構築
する施工においては、施工体の背面の土砂部との間を区
画するために、擁壁などの壁体を構築して必要な空間を
確保することが必要である。

【０００３】このような壁体の設計・施工に際して考慮
されるべき重要な要素として、施工体周りの背面土砂か
ら受ける土圧と、背面水位から受ける水圧とくに上昇し
たときの条件を想定した水圧とが挙げられる。これらの
土圧及び水圧の中で、背面土砂そのものに内部摩擦角に
よる一定の自立性があるため、０．３や０．４などの
１．０以下の土圧係数を適用できるので、土圧は一定の
割合で軽減されることになる。これに対して、水圧は背
面土砂中にその圧力を下げるように作用する障害物がな
い場合には、土圧係数は１．０として考慮されるので、
水圧は実質的に軽減されないものとして設計することが
必要である。

【０００４】したがって、擁壁等に対する圧力負荷につ
いては、水圧負荷をどのように抑えるかが重要な設計課
題の一つとなる。すなわち、このように壁体の設計・施
工に重要な因子のうち、水圧についてはその過大な上昇
を抑えることが不可欠であり、壁体の構築に際してはそ
の背面水位を如何にして上昇させないようにするかとい
うことが非常に重要である。そして、背面水位の上昇を
抑えるため、従来では、壁体の背面に透水性の高い砕石
や栗石を詰めたり透水マットを配置したりする施工が行
なわれている。

【０００５】このような施工は、いずれも壁体周りの透
水性を高めることによって、雨水もしくは地中への浸透
水等が抜けやすくして外部に排出し、水圧による壁体へ
の圧力負荷の上昇をなくして施工体の安定性を維持する
というものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、地盤中の透
水性を高めて水を排出しやすくするための砕石や栗石及
び透水マットを用いる施工では、施工後においてこれら
の透水性部材の水の通路となる隙間にシルト分等が浸透
してしまうと、目詰まりを引き起こす。このようなシル
ト分等による目詰まりは経時的にその度合いが上昇して
いくので、水圧負荷も増加していき、これに起因して施
工体の擁壁が傾いてしまったり、過大な負荷が生じると
転倒等を招いてしまう。

【０００７】また、砕石や栗石は専用に形成したブロッ
ク製品等に比べると廉価であり、トラック等による輸送
効率及び現場での施工性も比較的高いといえる。しかし
ながら、これらの砕石や栗石は、いわば不定形の塊であ
ってこれらの塊を現場で充填するというものなので、転
圧するにしてもその充填率の一様化には限界がある。こ
のため、塊どうしの間の通水路となる隙間の空隙率もば
らつきが多く、水が通り抜けやすい部分と閉塞してしま
う部分とが混在するようになり、水圧に対する安定化が
損なわれる。

【０００８】更に、砕石や栗石による施工では、石の塊
の積層体として施工されるので、空隙率を大きくすれば
水の透水性は高まるものの、この積層体が崩落しやす
い。このため、充填率を或る程度以上に確保した施工体
としなければ強度的な問題を伴うことなり、したがって
その施工にも時間がかかるほか擁壁の背部に対する土圧
の軽減化にも制約を受けることなる。

【０００９】このように、従来の盛土や切土及び各種の
地下構造物の施工では、透水性と強度及び土圧軽減のい
ずれもが最適化されたものではなく、一つの条件を満た
していても他の条件に適合できないという問題がある。

【００１０】本発明において解決すべき課題は、施工が
格段に容易でしかも安定した透水性及び強度を維持でき
安定性に優れた壁体構造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の壁体構造は、コ
ンクリート製壁体などの構造体とその背面側の土砂類と
の間に、内部から外面に連通した中空部を備え且つ自立
可能なコンクリートブロック体を積層したことを特徴と
する。

【００１２】このような構成では、コンクリートブロッ
ク体を平面方向にも多数配列すると同時に上下方向に積
層するとき、中空部どうしが互いに連通するようにすれ
ば、壁体構造の中に水の通路を形成することができ、壁
体構造の全体に透水性を持たせることができると同時に
中空部による空隙率の増加によって構造体への土圧負荷
も軽減され、構造体をより簡易なものとすることができ
る。

【００１３】また、本発明においては、コンクリートブ
ロック体は、六面以上の外面を有する多面体であって、
中空部は二面以上の外面に開けた開口によって外部に開
放したものとすることができ、二面以上に開口を開ける
ことで、少なくとも水の入側及び出側を持たせることが
できる。

【００１４】更に、開口は、コンクリートブロック体を
上下に積層または平面的に配列したとき、隣接し合うコ
ンクリートブロック体のそれぞれについて互いに整合可
能な形状及び配置とすれば、積層方向にも平面配列方向
にも水の通路を展開させることができる。

【００１５】また、コンクリートブロック体は、立方体
または直方体の外殻形状とすることができ、この場合、
平面配列及び積層のための施工をより一層簡略化するこ
とができ、施工期間の短縮化を図ることができる。

【００１６】そして更に、コンクリートブロック体の外
殻面に沿って配置されコンクリートブロック体どうしを
位置決め接合する接手を備え、コンクリートブロック体
の積層配列及び平面配列の両方向に接手を介して相互に
間隔を開けて配列するものでは、中空部だけでなくコン
クリートブロック体自身の周りにも空間ができるので、
更に空隙率を上げることができ、軽量化を図ることが可
能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の壁体構造を適用し
た擁壁の要部を示す概略縦断面図である。図１におい
て、コンクリートによって打設された擁壁５１の背部に
は、本発明の壁体構造の要素を形成するコンクリートブ
ロック体１が３種類のコンクリート製の接手２ａ，２
ｂ，２ｃとともに地盤中に埋設されている。コンクリー
トブロック体１は、図２及び図４の別の例で示すものと
同様に、内部をほぼ球状の中空部とした中空部１ａとす
るとともに、各面には、この中空部１ａを外に開放する
円形の開口１ｂを形成したものである。そして、コンク
リートブロック体１は、図示の例では上下に３段積層さ
れ、平面方向には擁壁５１に沿わせて複数配置してい
る。

【００１８】図２はコンクリートブロック体の一つの種
類を示す斜視図、図３はこのコンクリートブロック体を
型製作する要領を示すための概略図である。なお、図２
に示すコンクリートブロック体は図１に示したコンクリ
ートブロック体１として適用できるものであるが、後述
する図４において別の種類のコンクリートブロック体を
示すので、図２においてはコンクリートブロック体は符
号３で指示する。

【００１９】コンクリートブロック体３は立方体の外郭
を持つコンクリート製であり、その内部をほぼ球状を呈
する中空の中空部３ａとして全体を軽量化したものであ
る。中空部３ａはコンクリートブロック体３の中心と同
心上に配置され、その直径をコンクリートブロック体３
の１辺の長さよりも少し大きくすることによって、コン
クリートブロック体３の各表面には円形の開口３ｂがそ
れぞれ形成される。そして、このような形状のコンクリ
ートブロック体３は、図３に示す型枠４及び弾性中子５
によって製造することができる。

【００２０】図３において、コンクリートブロック体３
を型製作するための型枠４は、上面だけを除く５面に創
成板４ａを配置してこれらの創成板４ａのそれぞれには
円形の開口４ｂを中央に開けたものである。そして、型
枠４の上端には創成板４ａの開口４ｂと同じ内径を持つ
環状体４ｄを有する、弾性中子保持用の治具４ｃを配置
している。

【００２１】ブロック３の中空部３ａは、治具４ｃの環
状体４ｄから型枠４に出し入れ自在な弾性中子５によっ
て創成される。この弾性中子５は適切な強度を持つ厚さ
のゴムを素材とし、その中に空気を圧入しない自然状態
のときには図３において実線で示すような紡錘状の細長
い形状を保つものである。そして、弾性中子５の上端に
はコンプレッサ（図示せず）からの圧縮空気の供給ホー
ス５ａを接続し、これから圧縮空気を供給することで図
中の一点鎖線で示すように全体を球状に膨張変形させる
ことができる。

【００２２】このような弾性中子５を用いるときのコン
クリートブロック体３の型製作は、弾性中子５を自然状
態の紡錘形状としたままこれを治具４ｃの環状体４ｄに
通して型枠４の中に落とし込む。そして、供給ホース５
ａから圧縮空気を弾性中子５に送り込むと、弾性中子５
は球状に膨張変形していき、その周面が各創成板４ａの
開口４ｂ及び治具４ｃの環状体４ｄの中に入り込むよう
に変形する。したがって、型枠４に対して弾性中子５を
所定の位置に位置決めしないままでも、最終的には各開
口４ｂ及び環状体４ｄからの膨出が拘束力を作用させ合
い、球状に膨張変形した弾性中子５を型枠４に対して調
心させることができる。

【００２３】以上の弾性中子５の挿入及び球体状への膨
張変形の後には、生コンクリートを治具４ｄの環状体４
ｄ周りの開放部分から注入する。そして、養生期間をお
いて生コンクリートが固化したときには、弾性中子５内
の圧縮空気を抜いて紡錘状に収縮させ、これを環状体４
ｄから抜くとともに創成板４ａをばらすことで離型すれ
ば、図２に示したブロック３が得られる。

【００２４】図４はコンクリートブロック体の別の例を
示す斜視図、図５は図４のコンクリートブロック体を型
製作する要領を説明するための概略図である。

【００２５】図示のコンクリートブロック体６は、図３
に示したコンクリートブロック体３と同様にその外殻形
状を立方体とするとともに内部を中空の中空部６ａと
し、この中空部６ａを外部に開放させる円形の開口６ｂ
をコンクリートブロック体６の各面に開けたものであ
る。各開口６ｂはコンクリートブロック体６の各面の中
央に中心を一致させた同じ半径のものであり、複数のコ
ンクリートブロック体６を前後左右及び上下に配列した
ときには、各コンクリートブロック体６の面が全て一致
した積層構造とすることができ、開口６ｂどうしも全て
整合する。

【００２６】なお、図３の例のものと相違するのは、各
開口６ｂはその軸線方向に厚みを持つものとして形成さ
れている点であり、したがって、各開口６ｂの縁の肉厚
を大きくして十分な強度を持たせることができる。そし
て、このような肉厚を開口６ｂ部分が持つことから、中
空部６ａは球状ではなく、開口６ｂの内径に等しい半径
を持つ３本の円柱を互いに直交させる向きに貫通させた
ときにできるような中空構造を持つものとなる。

【００２７】コンクリートブロック体６は、図５に示す
ように、立方体の容器状とした型枠７と上枠７ａ及び分
割中子８によって型製作することができる。分割中子８
は、外枠９に対して上下方向の軸線を合わせたほぼ円柱
状の主中子８ａと、この主中子８ａに対してその軸線方
向と直交する向きであって相互の間を９０°の角度ピッ
チで配列した４個の副中子８ｂ〜８ｅとから構成された
ものである。

【００２８】すなわち、主中子８ａに副中子８ｂ〜８ｅ
を連結したときには、図示のように主中子８ａの周面部
分から副中子８ｂ〜８ｅが平面視で十字状の配列となっ
て主中子８ａの周面から突き出て、主中子８ａの上下両
端部分の円柱部分を含めて合計６面に円柱状の中子を型
枠７の中で形成することができる。そして、上枠７ａを
装着して生コンクリートを充填して固化させた後には、
型枠７からの離型の後に各副中子８ｂ〜８ｅを主中子８
ａから抜き取るとともに、この主中子８ａも成形品から
抜くことで、図４に示したコンクリートブロック体６を
得ることができる。

【００２９】なお、図１に示したコンクリートブロック
体１は、図２または図４で示したコンクリートブロック
体３，６のいずれでもよく、要するに内部が中空の立方
体形状であって外殻の各面に中空部を外部に開放するた
めの開口を同心配置したものであればよい。以下、コン
クリートブロック体としては、図２及び図４のものを含
めて図１に示した符号１を添えた「コンクリートブロッ
ク体１」として記載する。

【００３０】コンクリートブロック体１を擁壁５１の背
面に施工するとき、隣接し合う各コンクリートブロック
体１どうしの間には適切な大きさの隙間が一様にできる
ように先に述べた接手２ａ，２ｂ，２ｃによって配列す
る。接手２ｂはほぼＴ字状の断面としたもので、上下の
積層方向の両端面に含まれるコンクリートブロック体１
どうしの間に介装され、接手２ｂはほぼＬ字状の断面と
してコーナ部に組み込まれるものである。また、接手２
ａは各コンクリートブロック体１の前後左右及び上下方
向に隣接し合う４個の間に介装されるものであり、その
詳細を図６に示す。

【００３１】同図の（ａ）に示すように、接手２ａは全
体は正六面体から上下の４箇所を横及び縦の断面形状を
正方形として切り欠いた形状をベースとし、１辺の長さ
の１／３に相当する幅の十字状のクロス面２ａ−１を形
成し、このクロス面２ａ−１を接手２ａの各六面にそれ
ぞれ形成する。これにより、接手２ａの各六面にはクロ
ス面２ａ−１とともに上下の左右の４か所に立方体状の
切欠として創成される受け座２ａ−２が形成される。そ
して、各クロス面２ａ−１の中央部には対向する面まで
貫通する孔２ａ−３を開け、この孔２ａ−３をモルタル
や流動性を持つ接着剤を通すための充填路または鉄筋を
組み込む場合は配筋孔として利用できるようにする。な
お、接手２ａは孔２ａ−３のないものであってもよい。

【００３２】接手２ａは、同図の（ｂ）に示すように、
各コンクリートブロック体１のコーナ部を受け座２ａ−
２に突き当たるように施工配置することで、各コンクリ
ートブロック体１はクロス面２ａ−１の幅に相当する隙
間が直交する格子状に走るように前後左右及び上下方向
に一様な間隔を持って配列される。

【００３３】なお、孔２ａ−３の上方からモルタルを供
給すれば、コンクリートブロック体１を図１に積層した
後でも、接手２ａを介して各コンクリートブロック体３
を連結することができる。この場合、孔２ａ−３だけで
なく、この孔２ａ−３から受け座２ａ−２に向かう流路
孔を開けておけば、この受け座２ａ−２とコンクリート
ブロック体１との接合面にもモルタルを送り込むことが
でき、接合強度を更に上げることができる。

【００３４】以上のような接手２ａ，２ｂ，２ｃを利用
することで、多数のコンクリートブロック体１を同じ平
面内に配列するとともに積層することができる。そし
て、各コンクリートブロック体１は図１に示すように上
下方向に整然と配列した関係となるように各接手２ａ〜
２ｃによってその位置が拘束され、平面方向への配列に
おいても同様な位置関係が得られる。したがって、各コ
ンクリートブロック体１は、その周り６面に位置してい
る他のコンクリートブロック体１に対して開口１ｂが全
て整合することになるので、上層から下層及び平面配列
の層における全てのコンクリートブロック体１はその内
部の中空部１ａによって連通する。

【００３５】以上の構成において、擁壁５１の背部に接
手２ａ〜２ｂを介して構築されたコンクリートブロック
体１による壁体は、コンクリートブロック体１が持つ中
空部１ａ及び接手２ａ〜２ｃの介在によって生じるコン
クリートブロック体１どうしの間の隙間によって空隙率
が高い構造体とすることができ、その施工面積当たりの
構造体の重量を軽減することができる。したがって、施
工現場が軟弱地盤上であっても、施工後の地盤沈下等を
伴うことがなく、壁体構造の安定化を図ることができ
る。

【００３６】また、コンクリートブロック体１はその前
後左右及び上下方向に連なっている配列の全てが開口１
ｂ及び中空部１ａを介して連通しているので、擁壁５１
に沿う地盤の透水性を高めることができる。そして、従
来の砕石や栗石等の充填による透水化を図る場合に比べ
ると、コンクリートブロック体１の内部の殆どを占める
中空部１ａが通水路として確保されるので、雨水量が多
いときでも擁壁５１の保全が維持される。

【００３７】更に、施工においては、各コンクリートブ
ロック体１を接手２ａ〜２ｃを利用して一定間隔で配列
及び展開していくだけで、コンクリートブロック体１を
一様に整然と配列施工できる。このため、擁壁５１の背
部での透水分布を均一化することができ、通水が十分で
あったり不足する領域の差が無くなり、擁壁５１の保全
が更に効果的に維持される。

【００３８】図７は本発明の壁体構造を橋台の背面に施
工した例を示す要部の概略縦断面図である。この例でも
橋梁を構築する際の橋台基礎５２の背面に上下６段のコ
ンクリートブロック体１の積層体が接手２ａ〜２ｃによ
って構築され、先の例と同様に各コンクリートブロック
体１の中空部１ａがそれぞれの開口１ｂを介して隣接し
合うコンクリートブロック体１と連通している。そし
て、このような各コンクリートブロック体１の配列によ
って、橋台基礎５２の背面側の土圧が軽減されるととも
に高い透水性を得ることができ、特に地盤が軟弱な湖床
付近の施工現場にも十分に対応できる。

【００３９】図８は本発明の壁体構造を矢板による護岸
工事に適用した例を示す要部の縦断面図である。この例
では、護岸工事のために地中に打設した矢板５３の背部
に上下３段のコンクリートブロック体１が同様に接手２
ａ〜２ｃを介して構築され、矢板５３の背部での透水性
の確保による水圧負荷の削減及び土圧の軽減を可能とし
ている。そして、図７で示した橋台基礎５２の施工の場
合と同様に、地盤が軟弱な海岸または河川における施工
現場においても、矢板５３の傾斜は崩落を生じることな
くその保全が可能となる。なお、矢板５３は、施工現場
の状況などに応じて、鋼製、コンクリート製のいずれも
使用することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００４１】（１）請求項１の発明では、コンクリート
製壁体等の構造体とその背面側の土砂類との間に、内部
から外面に連通した中空部を有する自立可能なコンクリ
ートブロック体を積層することによって、中空部が水の
通路となって排水性を維持し、且つ自立することによっ
て同時に土圧の軽減も可能となり安定性に優れた壁体構
造が得られる。

【００４２】（２）請求項２の発明では、二面以上の開
口を中空部から外に向けて開けることで、少なくとも水
の入側及び出側を持たせることができ、これより多数の
開口を持たせると水の通路が更に展開するので排水性も
向上する。

【００４３】（３）請求項３の発明では、コンクリート
ブロック体をその平面方向及び積層方向に配列するだけ
で、積層方向にも平面配列方向にも水の通路を同時に展
開させることができ、施工性が更に向上する。

【００４４】（４）請求項４の発明では、コンクリート
ブロック体が立方体または直方体であれば、その積層や
平面配列の施工が整然と行なえるので、中空部の分散を
一様化して土圧の局所的な変動を抑えることができ、土
圧の軽減も均一化される。

【００４５】（５）請求項５の発明では、接手によって
中空部だけでなくコンクリートブロック体自身の周りに
も空間ができるので、更に空隙率を上げることができ、
土圧の軽減が促進され、安定した構造体の維持が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の壁体構造を擁壁の背部に施工した例
を示す縦断面図である。

【図２】 本発明の壁体構造に使用するコンクリートブ
ロック体の一例を示す斜視図である。

【図３】 図２のコンクリートブロック体を型製作する
ための型枠と弾性中子の分解斜視図である。

【図４】 コンクリートブロック体の別の例を示す斜視
図である。

【図５】 図４のコンクリートブロック体を型製作する
ための外枠と分割中子を示す一部切欠斜視図である。

【図６】 コンクリートブロック体の位置決め及び固定
のための接手であって、同図の（ａ）はその斜視図、同
図の（ｂ）はコンクリートブロック体と接手との位置関
係を示す斜視図である。

【図７】 本発明の壁体構造を橋台基礎の背面に施工し
た例を示す縦断面図である。

【図８】 本発明の壁体構造を護岸用の矢板の背面に施
工した例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，３ コンクリートブロック体 １ａ，３ａ，６ａ 中空部 １ｂ，３ｂ，６ｂ 開口 ２ａ，２ｂ，２ｃ 接手 ４ 型枠 ５ 弾性中子 ６ コンクリートブロック体 ７ 外枠 ８ 分割中子 ５１ 擁壁 ５２ 橋台基礎 ５３ 矢板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート製壁体などの構造体とその
   背面側の土砂類との間に、内部から外面に連通した中空
   部を備え且つ自立可能なコンクリートブロック体を積層
   したことを特徴とする壁体構造。
2. 【請求項２】 前記コンクリートブロック体は、六面以
   上の外面を有する多面体であって、前記中空部は二面以
   上の外面に開けた開口によって外部に開放していること
   を特徴とする請求項１記載の壁体構造。
3. 【請求項３】 前記開口は、前記コンクリートブロック
   体を上下に積層または平面的に配列したとき、隣接し合
   う前記コンクリートブロック体のそれぞれについて互い
   に整合可能な形状及び配置としたことを特徴とする請求
   項２記載の壁体構造。
4. 【請求項４】 前記コンクリートブロック体は、立方体
   または直方体の外殻形状であることを特徴とする請求項
   １〜３記載の壁体構造。
5. 【請求項５】 前記コンクリートブロック体の外殻面に
   沿って配置され前記コンクリートブロック体同士を位置
   決め接合する接手を備え、前記コンクリートブロック体
   の積層配列及び平面配列の両方向に接手を介して相互に
   間隔を開けて配列したことを特徴とする請求項４記載の
   壁体構造。