JP4528176B2 - 浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体 - Google Patents

Description

本発明は軽量盛土構造体、特に浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体に関する。

軟弱地盤や地滑り地などでの盛土工法の一つとして、ＥＰＳ工法のように、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）のような樹脂発泡体ブロックを軽量盛土として用いる軽量盛土工法が知られている。支持地盤の上に樹脂発泡体ブロックを積み上げて所定高さの軽量盛土層とし、その上に、コンクリート床版が配置され、仕上げ施工として路盤やアスファルト舗装などの道路構造物が造られる。

このような軽量盛土構造体を地下水位が変動する箇所に設置した場合、樹脂発泡体ブロックの密度が水の密度よりも小さいために、水位が上昇したときに、軽量盛土層を形成する樹脂発泡体ブロックは浮力を受けて不安定となる恐れがある。それを回避するために、軽量盛土構造体に浮力対策構造を備えることが行われる。

特許文献１には、上下方向と横方向に貫通孔を有する樹脂発泡体ブロックを地下水位以下に配置し、その上に、貫通孔のない樹脂発泡体ブロックをつみあげて軽量盛土層とし、その上に道路構造体を形成した盛土構造体が記載されている。この構造体では、地下水位以下に配置した貫通孔を有する樹脂発泡体ブロックの該貫通孔内に地下水が入り込むことから、軽量盛土層が受ける浮力を小さくすることができる。特許文献２にも、突起部間に空間部を形成した樹脂発泡体製の盛土材が記載されており、これを用いた軽量盛土構造体でも、水は空間部を介して盛土体内部に導入されて浮力が小さいものとなるので、盛土材は安定する旨記載されている。

特許文献３、特許文献４には、非発泡合成樹脂や軽金属からなる内部に空間を有する構造体が記載されており、それらを軽量盛土として用いうることが記載されている。

実開平７−８４３４号公報 実公平７−１２４３１号公報 特開平１１−３６３８３号公報（その図９） 特開２００２−３３９３８３号公報（その図８）

特許文献１、２に記載のように、軽量盛土構造体の浮力対策として、軽量盛土の一部または全部に内部に空間を有する樹脂発泡体ブロックを用いることにより、水位が上昇した際に樹脂発泡体ブロックが受ける浮力を効果的に低減することができる。しかし、素材が樹脂発泡体であることから、浮力軽減率は６０％程度が限度であり、軽量盛土構造体の設置場所によっては、十分な浮力低減効果が得られない場合がある。

特許文献３、４に記載のような、素材が非発泡合成樹脂や金属などであり、内部に空間を有する構造体の場合には、上下方向の荷重を支持するための縦方向構造体の容積を小さくしても十分に構造体としての耐力を確保することができ、結果として空隙率を例えば９５％程度にまで上げることができる。さらに、素材の比重も樹脂発泡体と比較して重いので、そのような構造体を浮力対策ブロックとして用いることにより、軽量盛土にさらに大きな浮力低減率を期待することができる。

しかし、そのようなブロックの多数個を支持地盤の上に敷き並べ、かつ多段に配置する場合、最上位のブロック群の表面高さにばらつきが生じやすく、水平面を確保するのが容易でない。その上を直接土砂などで覆って盛土構造体とする場合には、大きな問題は生じないが、軟弱地盤でありかつ高盛土が必要とされるような施工現場、すなわち、浮力対策ブロック群の上にさらに樹脂発泡体ブロックを多段に積層して軽量盛土層とすることが求められるような施工現場では、下地側（すなわち、多段に配置した場合の最上位の浮力対策ブロック群の上表面）の平面性を確保できないために、その上に多段に積み上げる樹脂発泡体ブロックの姿勢および方向を安定させることができないという、施工上の大きな不都合を抱え込む。また、浮力対策ブロックの上表面部分が、積み上げる樹脂発泡体ブロック内にめり込んでしまい、さらに上方に積み上げる樹脂発泡体ブロックの姿勢を不安定にすることもある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、非発泡合成樹脂や金属などのように樹脂発泡体よりも比重の大きな素材で造られた浮力対策ブロック群の上に、樹脂発泡体ブロックを容易にかつ安定した姿勢で多段に積み上げて軽量盛土とすることができるようにした、浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体を提供することを目的とする。また、軟弱地盤でありかつ高盛土が求められるような施工現場においても、容易に施工することのできる浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体を提供することを目的とする。

本発明による浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体は、樹脂発泡体よりも比重の大きな素材を用い縦方向構造体の間に通水空間を有する構造の成形品の複数個を浮力対策ブロック群として支持地盤の上に配置し、その上にレベリング層を形成し、その上に樹脂発泡体ブロックによる軽量盛土層を形成した構造を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明において、浮力対策ブロック群を構成する成形品の素材は、比重が樹脂発泡体よりも比重の大きいこと、縦荷重に対する所要の強度を備えることを条件に任意であるが、非発泡合成樹脂、金属などを用いることができる。中でも、成形性と強度の観点から非発泡合成樹脂が好ましい。樹脂材料にはポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。

浮力対策ブロック成形品の形状にも特に制限はなく、成形品全体としての上面と下面が実質的に平行をなしていることを条件に、縦方向構造体の形状や個数、通水空間の形状や個数や方向などは任意である。前記した各特許文献に記載される形状のものであってもよい。

浮力対策ブロック群は、複数個の前記成形品が一段に配置されていてもよく、多段に配置されていてもよい。成形品が方向性を持つ形状である場合には、９０度方向を変えながら多段に配置することが積み上げの安定性を確保する観点から好ましい。

本発明において、レベリング層とは、下面側で浮力対策ブロック群の上表面に存在する不陸を吸収することができ、上面側は平坦面を形成することのできる層を総称している。一例として、浮力対策ブロック群の上表面に現場施工で造られるコンクリート層あるいはモルタル層が挙げられる。より具体的には、従来の軽量盛土構造体で積層した樹脂発泡体ブロックの上に現場施工されるコンクリート床版を挙げることができる。現場で打設するコンクリートの下面側は、浮力対策ブロック群の上表面に存在する不陸を吸収しながら浮力対策ブロック群と一体化するとともに、上面側は平坦面となる。コンクリート層あるいはモルタル層の場合、一部に通気口を形成することは好ましく、それにより、地下水位の上昇により浮力対策ブロック群の通水空間に水が入ってきたとき、内部の空気を確実に排出することができる。

レベリング層の他の形態として、砕石や敷砂のような粒状部材をシートで覆ったものを挙げることができる。この場合には、自重により、下面は浮力対策ブロック群の上表面に存在する不陸に倣った形状となって不陸を吸収し、また、上面は積層される樹脂発泡体ブロックなどからの上載荷重によって、樹脂発泡体ブロックの下面に倣った形状、すなわち平坦面となる。

本発明による浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体では、上記したレベリング層を配置することにより、積み上げ基礎となる平坦面が得られるので、樹脂発泡体ブロックの積み上げ施工はきわめて容易となりかつ積み上げ姿勢も安定する。従って、軟弱地盤でかつ高盛土を求められるような施工現場においても、容易に施工することが可能となる。

本発明による浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体は、浮力対策ブロック群がすべて地中に埋設した構造であってもよく、すべてが地表面から上に位置している構造であってもよく、一部のみが地中に埋設した構造であってもよい。さらに、全体として両直型構造体であってもよく、片直型構造体であってもよい。いずれの場合も、浮力対策ブロック群の少なくとも地中に埋設した部分の周囲には不織布のような透水性シートが配されていることが望ましい。それにより、通水空間に土砂などが入り込むのを阻止することができ、通水空間が狭くなって浮力軽減率が低減するのを長期にわたり回避することができる。

本発明による浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体において、その上部構造は任意である。軽量盛土層の上面にコンクリート床版および道路構造物を形成するようにしてもよく、単に盛土をして、その上を緑地あるいはグランドのように構造としてもよい。

本発明によれば、樹脂発泡体よりも比重の大きな素材で造られた浮力対策ブロック群の上に、樹脂発泡体ブロックを容易にかつ安定した姿勢で多段に積み上げて軽量盛土とすることができる。そのために、軟弱地盤でありかつ高盛土が求められるような施工現場においても、容易に浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体を施工することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は本発明による軽量盛土構造体で用いられる浮力対策ブロックを多段に積み上げてブロック群とした状態を斜視図で示している。図２はレベリング層の一例としてのコンクリート層を示す斜視図である。図３〜５は本発明による軽量盛土構造体の異なった形態を断面で示している。

浮力対策ブロック１０は、この例では、非発泡合成樹脂の成形品であり、多数枚の縦方向構造体１１が断面ハ字状にかつ山形をなすようにして連続した形状を有している。成形品、すなわち浮力対策ブロック１０は、全体としての上面と下面は実質的に平行をなしている。隣接する縦方向構造体１１の上端縁同士は、長手方向に凹凸を有する上端面１２で接続しており、下端縁同士は、上端面１２に形成された凹部領域が入り込むことのできる開口を有する下端面１３で連続している。各縦方向構造体１１の間に存在する空間１４は、施工後の軽量盛土構造体Ａで、通水空間として機能する。

浮力対策ブロック１０は、図１に示すように、９０度向きを変えながら多段（図示のものでは６段）に積み上げられ、一つの浮力対策ブロック群２０とされる。本発明による軽量盛土構造体Ａでは、このような浮力対策ブロック群２０の多数個が、所要面積にわたって、所要高さに多段に積み上げられる。多段に積み上げた最上段の浮力対策ブロック群２０における上表面を形成する浮力対策ブロック１０の逆山形をなす凹所には、そこを埋める形状であり上端が平坦面をなす埋め込み材２１が挿入されることもある。なお、この浮力対策ブロック群２０は、前記した特許文献３に記載されるものと同じものである。

本発明による軽量盛土構造体Ａを施工するに当たっては、図３に両直軽量盛土構造体の例を示すように、最初に、所定幅と所定深さに地表面を掘削する。掘削面に必要に応じて不織布のような材料からなる透水性シート３１を配置する。透水性シート３１を配置した支持地盤３２の上に、図１に示す多数個の浮力対策ブロック１０を多段に配置して浮力対策ブロック群２０とする。図３に示す例では、図１に示す浮力対策ブロック群２０を一つの単位として、幅方向および長手方向に多数個が配置され、かつ上下方向には２段積みとされている。

浮力対策ブロック群２０を縦横および高さ方向に多数配置すると、下地面が軟弱地盤である場合は特に、最上段のブロック面は均一な平坦面とはなりがたく、不陸面となる。そこで、本発明による軽量盛土構造体Ａでは、その上に、レベリング層３５を形成する。この例では、レベリング層３５は図２に示すようにコンクリート層であり、通気口３６を有する。なお、通気口３６は省略することができる。

コンクリート層３５を形成するには、積み上げた浮力対策ブロック群２０の上面に下型枠として機能するポリ塩化ビニル、合成ゴムなどからなる遮水シートを敷き詰め、必要な場合には配筋を行い、また通気口３６のための型や周囲の型枠を設置した後、コンクリートを流し込む。打設されたコンクリートは、下面側では、浮力対策ブロック群２０の上表面に存在する不陸を吸収するように挙動しながら、浮力対策ブロック群２０の上表面と一体化する。また、上面側は平坦面となる。コンクリートの硬化後に、周囲の型枠や通気口３６のための型を取り外し、形成された通気口３６の部分の遮水シートに穴をあけるあるいはその部分の遮水シートを切り取る。それにより、図２に示すように、上面側が平坦面となったコンクリート層３５がレベリング層として形成される。

その後、従来の軽量盛土構造体を施工すると同様にして、壁面材３７を取り付けるための支柱３８を基礎コンクリート３９に立設し、コンクリート層（レベリング層）３５の上に、ＥＰＳのような樹脂発泡体ブロックを多段に積み上げて軽量盛土層４０とする。軽量盛土層４０の積み上げ基板となるコンクリート層（レベリング層）３５の上面は平坦面となっており、樹脂発泡体ブロックの積み上げは、容易かつ安定的に行うことができる。また、浮力対策ブロック１０の上表面部分が、積み上げる樹脂発泡体ブロック内にめり込むことも生じない。

積み上げた軽量盛土層４０の上に、コンクリート床版４１が造られ、その上に、地覆コンクリート４２、路盤４３、アスファルト舗装４４などからなる道路構造物が造られて、本発明による軽量盛土構造体Ａとなる。

上記の軽量盛土構造体Ａでは、地下水が地表面まで上昇することがあっても、地下水は浮力対策ブロック群２０の通水空間内に入り込むこと、および浮力対策ブロック１０は樹脂発泡体よりも比重の大きな素材で造られていることから、浮力対策ブロック群２０が浮力を受けることはほとんどないか、あるとしてもごくわずかであり、その上に積み上げた樹脂発泡体ブロックによる軽量盛土層４０が不安定となることはない。さらに、樹脂発泡体ブロックは、表面が平坦面とされたコンクリート層（レベリング層）３５の上に積層されていて積層状体はきわめて安定しており、この点からも軽量盛土層４０が不安定となることはない。

図示しないが、レベリング層３５はモルタル層であってもよい、また、浮力対策ブロック群２０の上面にポリプロピレン繊維などの樹脂繊維からなる不織布あるいはネットのようなシート材を置き、その上に、砕石や敷砂のような粒状部材を所要厚さに敷き込んだ後、全体をシート材で覆うことによっても、レベリング層を形成することができる。そのようにした形成したレベリング層の上に、樹脂発泡体ブロックを積み上げることにより、その上載荷重でレベリング層の上面は容易に平坦面となり、その後は安定して樹脂発泡体ブロックを多段に積み上げることができる。

図４は、本発明による軽量盛土構造体Ａの他の形態を示しており、ここでは、片直型構造体となっているが、その施工構造や施工手順は図３に示したものとの実質的に同じである。従って、同じ部材には同じ符号を付し、説明は省略する。なお、この場合には、支柱３８としてＨ鋼が用いられ、側圧に対抗させている。

図５は、両直型構造体である点では、図３に示したものと同じであるが、浮力対策ブロック群２０が地表面より上に位置している点で相違している。このような構造物は、河川に近接して造られる道路構造物などのように、通常は水に浸かることはないが、河川の増水時に、水位が河川敷まで上昇して、一部が水に浸かることが予測されるように箇所での道路構造物などにおいて、有効となる。なお、ここでも、図３に示したものと同じ部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本発明による軽量盛土構造体で用いられる浮力対策ブロックを多段に積み上げてブロック群とした状態を示す斜視図。 本発明による軽量盛土構造体で用いられるレベリング層の一例としてのコンクリート層を示す斜視図。 本発明による軽量盛土構造体の形態を示す断面図。 本発明による軽量盛土構造体の他の形態を示す断面図。 本発明による軽量盛土構造体のさらに他の形態を示す断面図。

符号の説明

Ａ…軽量盛土構造体、１０…浮力対策ブロック、１１…縦方向構造体、１２…上端面、１３…下端面、１４…浮力対策ブロックの通水空間として機能する空間、２０…浮力対策ブロック群、２１…埋め込み材、３１…透水性シート、３２…支持地盤、３５…レベリング層（コンクリート層）、３６…通気口、３７…壁面材、３８…支柱、３９…基礎コンクリート、４０…軽量盛土層、４１…コンクリート床版、４２…地覆コンクリート、４３…路盤、４４…アスファルト舗装

Claims (6)

1. 樹脂発泡体よりも比重の大きな非発泡合成樹脂を用い縦方向構造体の間に通水空間を有する構造の非発泡合成樹脂成形品の複数個を浮力対策ブロック群として支持地盤の上に配置し、その上にレベリング層を形成し、その上に樹脂発泡体ブロックによる軽量盛土層を形成した構造を少なくとも備え、前記樹脂発泡体ブロックは基礎コンクリートに立設した支柱および壁面材によって側面が支持されていることを特徴とする浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。
2. レベリング層はコンクリート層またはモルタル層であることを特徴とする請求項１に記載の浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。
3. コンクリート層またはモルタル層は一部に通気口を有することを特徴とする請求項２に記載の浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。
4. レベリング層は砕石や敷砂のような粒状部材をシートで覆ったものであることを特徴とする請求項１に記載の浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。
5. 浮力対策ブロック群の少なくとも一部は地中に埋設した状態にあり、浮力対策ブロック群の少なくとも地中に埋設した部分の周囲には透水性シートが配されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。
6. 軽量盛土層の上面にはコンクリート床版および道路構造物が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の浮力対策構造を備えた軽量盛土構造体。

Images