JP2018119336A

JP2018119336A - 盛土の補強構造

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Publication number: JP2018119336A
Application number: JP2017012220A
Authority: JP
Inventors: 靖向高; Yasushi Kodaka
Original assignee: Nihon Tairod Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Tairod Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-01-26
Also published as: JP6885579B2

Abstract

【課題】矢板などで構成される壁体を用い、壁体の倒壊を容易に防止することができる盛土の補強構造を提供する。【解決手段】地盤１００上に設けられた盛土２の内部に間隔をおいて設置された壁体４と、前記一対の壁体４の間に立設される支柱部材５とを備え、前記支柱部材５と前記壁体４をそれぞれタイロッド６で連結した盛土の補強構造において、前記タイロッド６は、前記支柱部材に螺合されるＵ字形状を有する固定具７と、前記固定具を挿通可能な貫通孔を有する係合部８ａを端部に有し、前記固定具が挿通された状態で前記固定具に沿って摺動かつ回動可能に連結するタイロッド本体８とを備え、前記支柱部材５は、前記壁体に対向する双方の固定面に異なる高さ位置に配列し、前記固定具を挿入固定する一対の固定孔１２を備え、前記それぞれの固定面５ａに設けられた固定孔１２は配列方向が逆になるように設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は堤防などの盛土の補強等に好適に用いられるタイロッドを使用した盛土の補強構造に関する。

河川や港湾の堤防などの盛土を補強するために、盛土の内部に矢板等の壁体を互いに所定の間隔を置いて対向するように地盤に設置させ、さらに、当該壁体の間にタイロッドを配置して壁体同士を接続した盛土の補強構造が知られている。

例えば、特許文献１（特開平１１−２２９３７２号公報）には、補強すべき地山の両側に壁体を設置し、地山に水平な孔を削孔してガイド管を設置するとともに、壁体外面に腹起しを設置し、ガイド管に挿通したタイロッドの両端を定着するタイロッド工法において、タイロッドを可撓性にするとともに、一方の壁体のガイド管端部に対応する位置の腹起し外面にガイド曲がり管を設置し、１本のタイロッドをガイド曲がり管を通して９０°曲げて２つの孔に連続して挿通し、タイロッド両端を定着具で定着するようにしたことを特徴とするタイロッド工法が開示されている。

この特許文献１においては、壁体は複数枚の矢板を連結して構成され、壁面を補強する腹起し材を複数の矢板を跨ぐように略水平方向に設け、対向する壁体の腹起し材同士をタイロッドで連結する構成を採用する。

特開平１１−２２９３７２号公報

しかし、特許文献１などの方法では、１組のタイロッドが連結されている構成であるため、地山を十分に補強するためには、配置される矢板等の壁体を十分な深さに埋設する必要があった。ここで、矢板等が長さ方向に連結されて構成された壁体は、堤防など盛土の長さ方向に沿って連続する長尺の部材であり、これらの壁体を地盤に深く挿入する作業は大掛かりになるという問題があった。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、矢板などで構成される壁体を用い、壁体の倒壊を容易に防止することができる盛土の補強構造を提供することである。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の盛土の補強構造を提供する。

本発明の第１態様によれば、地盤上に設けられた盛土の内部に間隔をおいて設置された一対の壁体と、前記地盤に挿入して前記一対の壁体の間に立設される支柱部材とを備え、前記支柱部材と前記壁体をそれぞれタイロッドで連結した盛土の補強構造において、
前記タイロッドは、前記支柱部材に螺合されるＵ字形状を有する固定具と、前記固定具を挿通可能な貫通孔を有する係合部を端部に有し、前記固定具が挿通された状態で前記固定具に沿って摺動かつ回動可能に連結するタイロッド本体とを備え、
前記支柱部材は、前記一対の壁体に対向する双方の前記固定面に、前記固定具の脚部を挿入するそれぞれ斜めに配列された固定孔を有し、前記双方の固定面に設けられた固定孔は、配列方向が互いに逆になるように設けられていることを特徴とする、盛土の補強構造を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記タイロッドの固定具は、中心軸が共通するように前記支柱部材に螺合されることを特徴とする、第１態様の盛土の補強構造を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記支柱部材は、前記固定面に沿って取り付けられ、前記固定孔と同配列に設けられた挿通孔を有する固着プレートを備えることを特徴とする、第１又は第２態様の盛土の補強構造を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記支柱部材の固定孔は、双方の固定面の互いに対応する位置に、格子状に４つ配列され、
前記固定具は、それぞれの前記固定面の斜めに位置する固定孔に挿入され前記双方の固定面を貫通した状態で固定されることを特徴とする、第１から第３態様のいずれか１つの盛土の補強構造を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記支柱部材はＨ字綱で構成されていることを特徴とする、第１から第４態様のいずれか１つの盛土の補強構造を提供する。

本発明によれば、壁体と支柱部材とがタイロッドで連結されているため、長さ方向に連続する壁体を地盤に深く挿入することなく、支柱部材で壁体をしっかりと支持することができる。また、支柱部材は、両面にタイロッドの固定具を挿入する固定孔を斜めに配列するとともに、表裏側で配列方向が逆になるように設けられている。なお、個々で配列方向は、表裏側の固定面のいずれか一方側から手前側及び奥側の固定面の固定孔を見た方向を意味する。このように、固定孔の配列方向を逆にすることにより、表裏側に設けられるタイロッドの張力が同軸に加わることになり、支柱部材に加わる張力が相殺され、偏重した荷重がかかることがない。これにより、支柱部材に余計な外力が及ぶことがなく、盛土をしっかりと補強することができる。

さらに、タイロッドは、Ｕ字型の固定具と固定具に対して摺動かつ回動自在に連結するタイロッド本体から構成されているため、壁体に外力が加わって鉛直方向と水平方向に変位したとしても、タイロッド本体が変位して破損することなく連結状態を維持することができる。

本発明の実施形態にかかる盛土の補強構造を採用した堤防の内部構造を示す模式図である。タイロッドと鋼矢板とを固定構造を示す平面図である。タイロッドと鋼矢板とを固定構造を示す側面図である。タイロッドと控え杭とを固定構造を示す平面図である。タイロッドと控え杭とを固定構造を示す側面図である。固定面側から見たタイロッドと控え杭と配置構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る盛土の補強構造について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる盛土の補強構造を採用した堤防の内部構造を示す模式図である。堤防１は、河岸の地盤１００に盛土２を行なうことによって構成され、護岸を形成するものであり、地盤１００が高くなっている図示左側が陸側であり、反対側が河川側である。

盛土２の内部には、鋼矢板３で構成された壁体４が所定の間隔をおいて打設され、壁体４の間に控え杭５が設けられている。上記鋼矢板３は河岸の地盤１００に打設され、幅方向の両側の縁に形成された継ぎ手３ａで複数個が連結されて、壁体４を構成する。控え杭５は、本発明の支柱部材の一例に相当するものであり、Ｈ字綱で構成されている。壁体４と控え杭５との間には、タイロッド６が掛け渡されている。

鋼矢板３で構成された壁体４は、複数の鋼矢板３を接続しながら打設する必要があるため、地盤１００への設置において手間が大きい一方、控え杭５は、所定の間隔をおいてそれぞれ独立して配置されるため、打設の手間が少なく、壁体４よりも深く打設されている。

タイロッド６は、本発明の固定面の一例である控え杭５のフランジ５ａに固定された固定具としてのＵボルト７と、鋼矢板３に固定されるタイロッド本体８が係合されて形成されている。

図２はタイロッドと鋼矢板とを固定構造を示す平面図であり、図３はタイロッドと鋼矢板とを固定構造を示す側面図である。複数の鋼矢板３で形成された壁体４のウェブ３ｂの控え杭５が設けられていない側の表面(外表面)には、２つの溝形鋼９，９で形成された腹起こしが設置されている。腹起こしは、２つの溝形鋼９，９のウェブの外面を互いに向かい合わせた状態で、両方の溝形鋼９，９のフランジを鋼矢板３のウェブ３ｂの表面に固定ねじ１０により螺合されている。

鋼矢板３のタイロッド６の取り付け位置には、腹起こしの２つの溝形鋼９，９の隙間９ａに対応する位置に、１つの貫通孔が設けられている。また、腹起こしの２つの溝形鋼９，９のフランジの外面に、定着板１１が配置されている。定着板１１には、腹起こしの２つの溝形鋼９，９の隙間に対応する位置に、１つの貫通孔１１ａが設けられ、腹起こしにねじ止めされている。タイロッド本体８の一端が、上記鋼矢板３の貫通孔と、２つの溝形鋼９，９の隙間９ａと、定着板１１の貫通孔１１ａとを順次挿通して溝形鋼９，９の外側に突出している。この定着板１１を貫通して鋼矢板３外面側に突出したタイロッド本体８の端部８ａに、ナット１２が螺着している。

図４はタイロッドと控え杭５とを固定構造を示す平面図であり、図５はタイロッドと控え杭とを固定構造を示す側面図である。控え杭５はＨ形鋼で形成され、鋼矢板３にフランジ５ａの外面を向けて設置されている。控え杭５のフランジの表面は、タイロッドの固定面を構成し、固定面のタイロッド６の取り付け位置に、４つの貫通孔が格子状に夫々設けられている。なお、図１に示すように、本実施形態では、控え杭５と鋼矢板３とは、上下２箇所でタイロッド６と連結されており、それぞれのタイロッドの連結位置に、４つの貫通孔が設けられる。

各フランジの内面において、４つの貫通孔５ｈが、ウェブ５ｂを挟んだ両側に開口するように形成されている。４つの貫通孔５ｈは、控え杭５の中心軸に対し左右対称であり、２段２列になるように格子状に配置されている。固定面５ａに形成された４つの貫通孔は、斜めに配列された２つを１組としてＵボルト７の脚部が挿入され、固定に用いられる。

控え杭５の固定面５ａには、４つの貫通孔が設けられた固着プレート１３が配置されている。固着プレート１３の４つの貫通孔１３ｈは、固定面５ａに設けられた貫通孔５ｈと同配列であり、貫通孔５ｈに対応した位置に設けられている。

Ｕボルト７の２つの脚部は、挿入側に位置する固着プレート１３の２つの貫通孔１３ｈと、挿入側及び奥側のフランジの固定面５ａに形成された２つの貫通孔５ｈと、奥側の固着プレート１３の斜めに配列された２つの貫通孔１３ｈとを順次挿通して固着プレート１３の表面側に突出している。この固着プレート１３の外側に突出したＵボルト７の２つの直線部の端部７ｂに、ナット１４が螺着している。

すなわち控え杭５の１つのフランジには、定着番１３を介して控え杭５の両側から挿入されたタイロッドと連結するＵボルト７，７が支持されることとなる。これにより、１つのフランジには、双方のタイロッド６を介して加わる外力が互いに相殺されるように作用する。よって、控え杭５に過剰な外力が加わることがなく、変形などの破損を防止することができる。

Ｕボルト７は、図６に示すように、また貫通孔５は、格子状に配列され、また、双方のＵボルト７の湾曲部の位置が斜め方向に配列する２つの貫通孔５ｈに控え杭５の両側から挿入されるため、控え杭５の両側に位置する２つのＵボルト７の中心軸に相当する湾曲部７ｃの位置は、相方の張力が釣り合うように、例えば、１つの直線上に位置するように取り付けられる。これにより、控え杭に偏重した外力が及ぶことが防止される。

タイロッド本体８は、鋼棒の一端側にプレスで形成された係合部としての平坦部８ｂ，を有し、平坦部８ｂの中央に貫通孔が形成されている。このタイロッド本体８の平坦部８ｂの貫通孔が、控え杭５に固定されたＵボルト７に挿通されている。これにより、タイロッド本体８の一端に位置する平坦部８ｂが、Ｕボルト７の湾曲部７ｃに沿って水平方向に摺動可能、かつ、Ｕボルト７の湾曲部７ｃの周りに回動可能な状態で、Ｕボルト７に係合している。

上記鋼矢板３で形成された壁体の内側には、鋼矢板３が打設される地盤である河岸の底よりも高い標高まで土砂が投入される。これにより、壁体４には、河岸側の土圧及び水圧と、陸側の土圧及び地下水圧とのつりあいにより、壁体４の外側に向かう力が作用する。この壁体に作用する力をタイロッド６で受け、控え杭５で支持することにより、壁体４を安定に保持している。

上記鋼矢板３は、地盤沈下や地すべり等に起因して、鉛直面内において外側に傾斜して、鉛直面内の回転変位が生じる場合がある。ここで、控え杭５に固定されたＵボルト７に係合するタイロッド本体８の平坦部８ｂが、Ｕボルト７の湾曲部７ｃの回りに回動することにより、タイロッド本体８が、鋼矢板３の回転変位に応じた姿勢をとる。したがって、タイロッド本体８に曲げ応力が生じることを防止して破損を防止できると共に、鋼矢板３の更なる傾斜を防止できる。

また、上記鋼矢板３には、地盤沈下や地すべり等に起因して水平方向の力が作用する場合がある。ここで、控え杭５に固定されたＵボルト７に、タイロッド本体８の平坦部８ｂが、Ｕボルト７の湾曲部７に沿って摺動可能かつ回動可能に夫々係合されている。したがって、水平方向の力に応じた方向にタイロッド本体８の平坦部８ｂが摺動及び回動して、タイロッド本体８に実質的に張力のみが作用する。こうして、タイロッド本体８に曲げ応力が生じることが防止され、タイロッド本体８の破損が防止される。また、水平方向の力に応じた方向にタイロッド本体８の平坦部８ｂが摺動及び回動して、タイロッド本体８が水平方向の力に応じた姿勢をとるので、タイロッド本体８は、鋼矢板３に作用した水平方向の力を控え杭５に伝えることができる。したがって、鋼矢板３の水平方向の変位を防止できる。

また、控え杭５に水平方向の力が作用した場合においても、タイロッド本体８の平坦部８ｂが、Ｕボルト７の湾曲部７ｃに沿って摺動及び回動して、タイロッド本体８が水平方向の力に応じた姿勢をとる。したがって、タイロッド本体８に曲げ応力が生じることを防止して破損を防止できると共に、控え杭５の水平方向の変位を防止できる。

鋼矢板３が、控え杭５に対して回転角度をなすように変位した場合においても、タイロッド本体８の平坦部８ｂが、Ｕボルト７の湾曲部７ｃに沿って摺動及び回動して、タイロッド本体８の回転角度に応じた姿勢をとる。したがって、タイロッド本体８に曲げ応力が生じることを防止して破損を防止できると共に、鋼矢板３の変位を防止できる。

このように、本実施形態にかかる堤防の補強構造によれば、鋼矢板３と控え杭５の変位が生じたとしても、タイロッド６による両者の連結は維持される。また、鋼矢板３に対して控え杭５を深く打設するため、鋼矢板３の変位が生じた場合でも控え杭５による補強が維持され壁体の倒壊を防止することができる。

また、本実施形態のタイロッドの取付構造によれば、鋼矢板３に対向する控え杭５の両固定面にＵボルト７，７を固定し、これらのＵボルト７，７にタイロッド本体８の平坦部８ｂを係合させるので、鋼矢板３と控え杭５が、互いに対向する面の法線が傾斜して設置されていても、高い自由度でタイロッド６を掛け渡すことができる。また、タイロッド６の部品点数を従来よりも少なくできるので、タイロッド６の取付時間を削減でき、ひいては、護岸の施工費用を削減できる。

本実施形態のタイロッドの取付構造において、控え杭５との両方にＵボルト７，５を固定したが、Ｕボルトは、鋼矢板３及び控え杭５の双方に固定してもよい。

また、１つのＵボルトに取り付けられるタイロッド本体は、１本に限定されるものではなく、複数本のタイロッド本体を１つのＵボルトに挿通させることも可能である。この場合、複数のタイロッド本体に加わる張力の合力が、相手側のタイロッド本体に加わる張力と釣り合うように設計することが好ましい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその他種々の態様で実施可能である。例えば、上記実施形態では、控え杭５のフランジ部の固定面には４つの貫通孔５ｈをそれぞれ対応して設けていたが、高さ位置を異ならせて斜めに配列される貫通孔を２つのみとし、２つの貫通孔の配列方向は、両側の固定面で逆向きとなるように設けることもできる。

さらに、控え杭５は、Ｈ字綱ではなくてもよく、例えば、筒部材等、Ｕボルトを取り付ける鋼矢板に対向する面を表裏側に備えているものであれば広く用いることが可能である。

１免震装置
２盛土
３鋼矢板
４壁体
５控え杭
５ｈ貫通孔
６タイロッド
７のＵボルト
８タイロッド本体
９溝形鋼
１０固定ねじ
１１定着板
１３定着板
１４ナット
１００地盤

Claims

地盤上に設けられた盛土の内部に間隔をおいて設置された一対の壁体と、前記地盤に挿入して前記一対の壁体の間に立設される支柱部材とを備え、前記支柱部材と前記壁体をそれぞれタイロッドで連結した盛土の補強構造において、
前記タイロッドは、前記支柱部材に螺合されるＵ字形状を有する固定具と、前記固定具を挿通可能な貫通孔を有する係合部を端部に有し、前記固定具が挿通された状態で前記固定具に沿って摺動かつ回動可能に連結するタイロッド本体とを備え、
前記支柱部材は、前記一対の壁体に対向する双方の前記固定面に、前記固定具の脚部を挿入するそれぞれ斜めに配列された固定孔を有し、前記双方の固定面に設けられた固定孔は、配列方向が互いに逆になるように設けられていることを特徴とする、盛土の補強構造。
前記タイロッドの固定具は、中心軸が共通するように前記支柱部材に螺合されることを特徴とする、請求項１に記載の盛土の補強構造。
前記支柱部材は、前記固定面に沿って取り付けられ、前記固定孔と同配列に設けられた挿通孔を有する固着プレートを備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の盛土の補強構造。
前記支柱部材の固定孔は、双方の固定面の互いに対応する位置に、格子状に４つ配列され、
前記固定具は、それぞれの前記固定面の斜めに位置する固定孔に挿入され前記双方の固定面を貫通した状態で固定されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の盛土の補強構造。
前記支柱部材はＨ字綱で構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載の盛土の補強構造。