JP2000355949A - 石積擁壁補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石積擁壁を、工期が短く低コストで安全な工
法で倒壊のおそれのないように補強する。 【解決手段】 前作業工程Ａで調査等を行い、シール工
程Ｂで積石１の目地をシールすると共にグラウト材を注
入するための注入口１２を形成し、注入工程Ｃで石１の
背後の胴込め部２及び裏込め部３の空洞部及び土砂空隙
部にグラウト材を注入し、コア抜き工程Ｄで注入したグ
ラウト材がある程度固形化した後に口径９０mm、長さ４
５cm程度の大きさのコアを抜き、排水部形成工程Ｅでコ
アを抜いた空跡１６ａに水濾過体１７を設置する。 【効果】 短工期で低コストで安全に石積擁壁を補強で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、弱体化した石積擁
壁を使用に耐えるように補強する石積擁壁補強方法に関
する。

【０００１】

【従来の技術】天然石や天然素材の加工石や石状のコン
クリートブロック等を用いた石積擁壁は、地震による揺
さぶりや排水時の土砂流出等の経年変化により、石積の
表面やその内部の胴込め部、裏込め部等に隙間ができ、
擁壁が緩んだり孕んだりしていることが多い。そして、
この状態がひどくなると、石積擁壁が崩壊したり倒壊す
るおそれがある。

【０００２】このような石積擁壁は、従来では、全て解
体後再構築されていた。しかしながら、解体再構築工事
では、工期が長くかかると共に工費が高くなり、又、史
跡等の関係で解体できない場合もあるという問題があっ
た。一方、このような石積擁壁に建設時又はそれ以上の
安全性を持たせるように補強する工事は、従来から施工
された例がなく、その方法は知られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】石積擁壁の補修方法と
しては、通常の地盤改良技術を応用することがまず考え
られる。例えば、石積擁壁の頂部にボーリングマシンを
据えて、石積の裏で石からかなり離れた所をボーリング
マシンによって穿孔し、その先端から高圧でグラウト材
を噴出させ、石積の胴込め部、裏込め部又はその背後の
空隙化もしくは空洞化した部分にグラウト材を注入し、
空洞化した部分を埋め戻し、石積周辺をコンクリートで
固形化して擁壁強度を増強する工法が考えられる。

【０００４】しかしながら、このような工法では、工事
機械が大掛かりになって工費が高くなること、グラウト
材噴射圧力の調整が困難で高圧になって前面の石積を押
し出したり石積擁壁の全体を押し倒すような危険性があ
ること、グラウト材の注入量が極めて多くなること、等
の諸問題がある。

【０００５】一方、石積の表面から石積の擁壁背後の岩
盤層までロックボルトを打ち込み、その先端を噴射した
コンクリートで固化し、これによって石積をアンカー固
定する方法も考えられる。しかしながら、この方法で
は、補強の対象になる石積擁壁には一体的強度がないた
め、多数のロックボルトを使用しなければならないこ
と、長さが２〜３ｍにもなるロックボルトを打ち込むの
で、ボルト長部分及びこれを打ち込み機械の設置スペー
スの確保が困難であること、等の問題がある。

【０００６】本発明は従来技術及び通常考えられる上記
方法における諸問題を解決し、工期が短く低コストで安
全な工法で広い作業スペースを占有することなく、弱体
化した石積擁壁を崩壊や倒壊のおそれのないように補強
する石積擁壁補強方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、石積擁壁補強方法が、
組み付けられた外面体とその裏の内面体とを備えた石積
擁壁の前記外面体の目地をシール材で塞ぐと共に前記外
面体の表面側から前記内面体の間隔にグラウト材を注入
するための注入口を設けるシール工程と、前記注入口か
ら前記グラウト材を注入する注入工程と、前記グラウト
材が固形化した後に前記表面側から前記グラウト材の注
入されている所のコアを抜くコア抜き工程と、前記コア
を抜いた跡に水濾過体を設置する排水部形成工程と、を
有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は石積擁壁の断面構造の一例
を簡略化して示した図で、図２は本発明を適用した石積
擁壁補強方法の全体工程の一例を示す。石積擁壁は、組
み付けられた外面体である積石１と、その裏の内面体と
して積石１の裏側部分を形成する胴込め部２及びこれに
続く裏込め部３とを備えている。積石１には、間知石、
野面石、丸割石、割石等の種類があり、通常天然素材の
石を例えば図３、図４に示すような形状に加工したもの
や、自然石そのままの形状の石がある。又、石材に代え
て、図３、４のような形状に製作されたコンクリートブ
ロックを積石として使用した石積擁壁もある。

【０００９】胴込め部２は、積石１の間隔部分をなす所
で、それぞれの石の荷重を伝達し石の安定化を図る作用
をなす。この部分は、空積み式の擁壁では、土砂又は栗
石もしくはこれらの両方で形成され、通常積石１の先端
部分を受ける図示しない枕石を有する。連積み式の擁壁
ではこの部分にコンクリートが充填されている。何れの
場合でも、地震や経年変化等により、部分的又は全面的
に空隙化又は空洞化していることがよくある。

【００１０】裏込め部３は、空積み式の擁壁では、原土
壌や栗石を含む土砂で形成される。練積み式の擁壁で
は、図１において二点鎖線で示す上下に連続したコンク
リートの壁体３ａ及びその背後の栗石層３ｂで構成され
る。地震等によってこの部分にもある程度空隙ができる
ことがある。裏込め部３の背後は原土壌部４である。

【００１１】石積擁壁は、更に、積石１及び胴込め部２
の基礎となる基礎コンクリート５、通常栗石からなる基
礎材６、コンクリート又はモルタルから成る天板７、裏
込め部３に水抜きがある場合の栗石８、止水コンクリー
ト９、その支持栗石１０、等で構成されている。このよ
うな擁壁の弱体化した状態としては、図１（ｂ）に示す
ように積石１の目地１ａの緩み、石の変位や孕み、胴込
め部２や裏込め部３、更にその背後の原土壌部４の部分
的空洞化、等がある。このような石積擁壁では、弱体化
によって部分的に崩壊したり、全体的に倒壊するおそれ
がある。

【００１２】本発明の石積擁壁補強方法は、積石１が天
然石もしくはコンクリートブロックの何れであっても、
又、擁壁が空積み式もしくは練積み式の何れであって
も、更に胴込め部や裏込め部の材料が何であっても、弱
体化した石積擁壁であればどのような擁壁に対しても適
用可能である。

【００１３】そして本発明の方法は、図２に示す如く、
必要に応じて行う前作業工程Ａ、シール工程Ｂ、注入工
程Ｃ、コア抜き工程Ｄ、及び排水路形成工程Ｅを主要工
程として構成されている。

【００１４】前作業工程Ａでは、石積擁壁の目地１ａの
状態、胴込め部２及び裏込め部３の空洞状況、水抜パイ
プの状況、裏込め部３の背後の土質、傾斜角度、高さ、
周辺地形、等の調査を行い、シール材、グラウト材、水
濾過体等の必要量の算定、必要な作業員や機械の数、工
期等を推定したり、作業場所や工事日程を定める。空洞
状態は例えば検測棒を用いて行う。このような前作業工
程Ａは、工事規模や現場の状況、発注者の要求、類似工
事の有無等によって必要に応じて行う。

【００１５】又、石積擁壁の傾斜角が大きかったり擁壁
が高いような場合には、土質、擁壁形状、盛土等のデー
タから石積擁壁の崩壊、転倒に対する安全性確認の計算
を行う。前作業工程Ａの最後には、石積擁壁の除草等の
清掃を行い、本体姿を確認し、次からの実質的工事に移
行する。

【００１６】シール工程Ｂでは、積石１間の目地１ａを
シール材で塞ぐ。シール材は、無機質早強性セメントに
シリカ系珪砂６〜７号と有機性接着剤とを適当な割合で
混合し、これに水を加えて練り上げることによって作ら
れる。通常、１０〜２０分程度の時間で最終強度の２０
〜３０％が得られ、１週間で最終強度に近い強度が得ら
れるような材料が用いられる。

【００１７】この工程では、図５に示すように、製作さ
れたシール材を適当な大きさの団塊１１にして、目地１
ａに下から嵌め込んで積み上げ、目地を塞ぐように表面
及び裏面を馴らしつつ重ねてゆき、目地１ａを完全に封
鎖する。このシール材は、両側の積石１と接着し、上記
の如く早強性であるため、施工後数分間で石と一体化し
てシール効果を発揮する。目地１ａを塞いだシール部１
ｂの奥行き方向の厚みは、グラウト材を圧入したときに
背後からかかる圧力に十分耐えられるだけあればよく、
通常５０ｍｍ程度である。なお、石積擁壁では胴込め部
２がＶ字状に広がっているので、効果的にシール性が発
揮される。このようなシール工程Ｂにおける目地搦め補
強により、緩みや孕みのあった石積間隔が詰まって全体
を一体化することができる。

【００１８】このシール工程Ｂでは、目地封鎖工事と共
に、積石１の表面側１００から胴込め部２や裏込め部３
の間隔にグラウト材を注入するための注入口１２を設け
る。注入口１２は、図５（ｃ）に示す如く、シール工程
中に、例えば大／小口径が５０ｍｍ／３０ｍｍで長さ１
００ｍｍ程度のグラウト材注入用ホース先端の口金やこ
れに相当する塩ビ管等の形筒１３ａを目地１ａに挿入
し、その周囲にシール材を沿わせて固めた後に抜いて形
成する。その設置場所は、１列の目地の上方で間隔の広
い所や、目地近傍の石の端を少し削った所とし、その数
は１ｍ² 当たり２〜３個所である。

【００１９】注入工程Ｃでは、注入口１２からグラウト
材を注入する。グラウト材としては、通常市販されてい
るものの中から、凝固時間、強度及び強度発生日数等の
基本物性が良く正確なものを適当に選択する。

【００２０】この工程では、先ずそのグラウト材に対し
て規定されている水を加えてミキサーで練り上げ、ポン
プを使用し、図６に示す如く、ポンプと注入口１２との
間を先端に口金１３が設けられているゴムホース１４等
で接続し、ポンプを駆動してグラウト材を注入口１２か
ら吐出する。ポンプとしては、最高圧力が５〜１０kgf/
cm² 程度の低圧のものでよく、電動ポンプ等であっても
よいが、手動ポンプを用いる方がよい場合が多い。

【００２１】即ち、石積擁壁の胴込め部２や裏込め部３
における空洞容積や隙間は、工事対象の擁壁毎に又同じ
工事でも擁壁の各場所によって相当のばらつきがあるた
め、グラウト材を確実に注入し且つ完全に隙間に行き渡
られせるためには、人力でポンプを駆動し、その駆動力
の大きさ即ち手応えにより、力を加減しつつ圧入するこ
とが望ましいからである。なお、ポンプやグラウト材タ
ンク等は、スペースがあれば石積擁壁の天端位置に設置
されることが望ましい。そのようにすれば、ホース１４
の取扱性が良く、又、注入口１２に対してグラウト材の
ヘッド圧を効かせることができる。図６の符号１５はホ
ースの仮支持台である。

【００２２】グラウト材の注入は、石積擁壁のうちの低
段から上段に向かって順次実施される。このときには、
ホース１４の口金１３と注入口１２とを順次接続替えし
ていく。なお、石積擁壁が長い場合等には、同レベルの
段の複数の注入口１２の例えば２ピッチの間隔を置いて
複数のホースで同時並行的に注入してもよい。１つの注
入口１２へグラウト材を注入すると、通常これに近い他
の注入口１２からグラウト材が流出してくるため、その
時点をもってその口への注入を終了する。又、この流出
がないままポンプの圧力が高くなると、胴込め部２等に
隙間がないものと判断し、このときにもその口からの注
入を終了し、グラウト材の流出した注入口と共にその口
に栓をして密封する。

【００２３】図６では、このようなグラウト材の流れ状
態を矢印で示している。即ち、１つの胴込め部２に注入
されたグラウト材は、胴込め部２に空洞があれば先ずそ
の部分に充満するが、胴込め部２の土砂や栗石又はこれ
らの混合体には１５〜３０％程度の空隙率があるため、
空隙部分に侵入して胴込め部２の全体をコンクリート化
し、更に左右及び上下の近隣の胴込め部及び裏込め部３
にも部分的に侵入して行く。そして、上記の如く、１つ
の口から注入されたグラウト材が近隣の注入口１２から
出てきたときに１つの口からの注入を終了する。このよ
うなグラウト材が注入後固形化すると、図示の積石１
（１−１）と１（１−２）を含む近隣の積石１が、胴込
め部２及び図において二点鎖線で示すように部分的に生
成したグラウト材の裏込め部への侵入部分により、強固
に一体化される。

【００２４】なお、裏込め部３が図１の二点鎖線のよう
に水抜き用の栗石８になっているときには、グラウト材
の浸透性がよいため栗石側に大きく流れ込み、水の通路
を塞ぐ可能性があるので、注入口１２からは低圧でグラ
ウト材を注入し、これが胴込め部２の全体に十分行き渡
るようにする。野積擁壁のように裏込め水抜き用の栗石
がない場合には、上限圧力に近い比較的高い圧力を維持
して圧入する。

【００２５】コア抜き工程Ｄでは、図７（ａ）のよう
に、グラウト材が固形化した後に表面１００側から削孔
機を用いてグラウト材の注入されている所のコア１６を
抜く。コア１６は、２〜３ｍ² に１本程度の割合で、９
０ｍｍ程度の直径で１／１００程度の勾配を付けて長さ
４５０ｍｍ程度にする。この長さは、胴込め部２の寸法
即ち積石１の大きさによって異なるが、４５０ｍｍ程度
の長さにすれば通常胴込め部２を貫通する。コア１６
は、グラウト材注入部分のサンプルにするために、濡れ
雑巾等を被せて強度が出るように水養生され、グラウト
材の標準検査方法である４週強度検査の対象とされ、そ
の圧縮強度が測定される。又、コア１６の表面に現れた
グラウト材注入痕跡状態が目視検査される。このような
検査により、グラウト材で固められ積石１を含めて一体
化された擁壁の圧壊性や倒壊性に対する安全性が確認さ
れる。

【００２６】排水部形成工程Ｅでは、上記工程でコア１
６を抜いた空跡１６ａに水濾過体１７を設置する。水濾
過体１７は、本例では、口径７５ｍｍで両端が開口し円
筒部に図示しない多数の穴の明けられた塩ビ管から成る
外筒１７ａと、その中に入れられた円筒状の特殊フィル
タ１７ｂとで構成されている。外筒１７ａは、コアの空
跡１６ａ内にモルタルで部分的に固定される。特殊フィ
ルタ１７ｂは、内外面を形成するポリプロピレンの網目
構造のパイプとこれらの間のポリエチレンテレフタール
繊維充填材とが組み合わされた円筒体から成る。塩ビ管
に通常のフィルタを充填した従来型の水抜きでは、泥土
やシルト系排水を処理すると目詰まりして短期間で排水
不能になっていたが、この特殊フィルタ８２は、毛細管
現象によって土砂中の水分を吸収・排水し、半永久的に
目詰まりしない優れた性能のものである。これにより、
裏込め部に浸透してきた雨水等を確実に排水し、目地１
ａがシールされていても、水による石積擁壁の崩壊、倒
壊を確実に防止することができる。

【００２７】以上のような石積擁壁補強方法によれば、
短い工期で低コストで安全な工法により、弱体化した石
積擁壁を崩壊や倒壊のおそれのないように補強すること
ができる。そしてこの場合、大型機械を用いる必要がな
いので、広い作業スペースを占有することなく、どのよ
うな現場でも施工することができる。なお、本発明の方
法によれば、少なくとも積石と胴込め部とが一体化され
るので、これらをロックボルトで固定する場合には、少
ない本数のボルトにより、更に擁壁強度を上げるられる
という相乗的効果が生ずる。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、シール工程
により、組み付けられた外面体とその裏の内面体とを備
えた石積擁壁の外面体の目地をシール材で塞ぐと共に外
面体の表面側から内面体の間隔にグラウト材を注入する
ための注入口を設けるので、注入工程で注入口からグラ
ウト材を注入すると、外面体の表面側から注入口を介し
て適当な圧力で直接内面体の部分にグラウト材を注入す
ることができる。従って、内面体部分に空洞部分がある
と、空洞部分の手前側から奥方向に向かってグラウト材
を低い圧力で空洞部分に容易に充満させることができ
る。そして、石積擁壁の外面体に内側からこれを倒壊さ
せるような高い圧力がかかるのを防止することができ
る。その結果、安全にグラウト材を注入することができ
る。即ち、本石積擁壁補強方法によれば、石積擁壁の内
面体が外から内にＶ字状に広がっている特徴を上手く利
用し、容易に安全且つ確実に内面体にグラウト材を詰め
込むことができる。

【００２９】注入口のある内面体の空洞部分にグラウト
材が充満すると、グラウト材は土砂等から成る内面体中
の空隙部分に浸透して行くと共に、近隣の内面体の空洞
部分にも入って行く。そして、適当な複数の位置の注入
口からこのようなグラウト材を注入することにより、外
面体及び内面体の全体もしくは一部分を含めて石積擁壁
の全体を一体化することができる。

【００３０】次に、コア抜き工程により、グラウト材が
固形化した後に表面側からグラウト材の注入されている
所のコアを抜くので、固形化したグラウト材に必要な強
度があるかどうかを検査し、石積擁壁の補強効果を確認
することができる。又、排水部形成工程により、コアを
抜いた跡に水濾過体を設置するので、コア抜きで強度検
査と排水部形成との両目的を達成し、石積擁壁補強方法
を能率のよいものにすることができる。更に、水濾過体
によって内面体部分の水を外面体の表面に確実に排水で
きるので、目地シールがされていても、石積擁壁に水を
孕むことによる崩壊、倒壊の危険性がなくなる。

【００３１】以上の如く、本発明の方法によれば、外部
において内面体の手前側から低圧で順次グラウト材を詰
め込むことができるので、ボーリング機械を使用すると
きのように、内側から一度に外面体に高圧がかかって石
積擁壁を倒壊させることがなく、安全に補強工事を実施
することができる。又、空洞化した部分を中心に必要部
分だけをコンクリート化するので、効率の良い補強工事
ができ、工事期間を短くすることができる。特に、従来
のように石積擁壁を再構築する工事に比べると、大幅な
工期短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用できる石積擁壁の構造例を示す説
明図で、（ａ）は断面状態で（ｂ）は一部分の平面状態
を示す。

【図２】本発明を適用した石積擁壁補強方法の工程例を
示す説明図である。

【図３】上記石積擁壁に使用される積石の形状例を示
し、（ａ）は側面図で（ｂ）は正面図である。

【図４】上記積石の他の形状例を示し、（ａ）は側面図
で（ｂ）は正面図である。

【図５】シール工程の一例を示す説明図で、（ａ）は目
地にシール材を付けて行くときの正面状態、（ｂ）はシ
ール材の断面状態、（ｃ）は注入口を形成するときの断
面状態、（ｄ）は注入口の形成された断面状態を示す。

【図６】グラウト材を注入する状態及びグラウト材の侵
入する状態を示す説明図である。

【図７】コア抜き及び排水部を示し、（ａ）はコア抜き
部分の断面図、（ｂ）は水濾過体の設置状態を示す断面
図、（ｃ）は水濾過体の断面図である。

【符号の説明】

１ 積石（外面体） １ａ 目地 ２ 胴込め部（内面体） ３ 裏込め部（内面体） １２ 注入口 １６ コア １６ａ 空跡（コアを抜いた跡） １７ 水濾過体 １００ 表面 Ｂ シール工程 Ｃ 注入工程 Ｄ コア抜き工程 Ｅ 排水部形成工程

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組み付けられた外面体とその裏の内面体
   とを備えた石積擁壁の前記外面体の目地をシール材で塞
   ぐと共に前記外面体の表面側から前記内面体の間隔にグ
   ラウト材を注入するための注入口を設けるシール工程
   と、前記注入口から前記グラウト材を注入する注入工程
   と、前記グラウト材が固形化した後に前記表面側から前
   記グラウト材の注入されている所のコアを抜くコア抜き
   工程と、前記コアを抜いた跡に水濾過体を設置する排水
   部形成工程と、を有することを特徴とする石積擁壁補強
   方法。