JP5206723B2 - 盛土の補強構造 - Google Patents
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Description
すなわち、河川の堤防として用いた場合に、洪水や地震の際に、二列の鋼矢板壁により盛土の天端高さを維持することができるので、河川の氾濫を防止し、河川の氾濫により盛土が崩壊するのを防止することができる。道路や鉄道の盛土として使用した場合も、二列の鋼矢板壁の間部分を道路や線路として使用することで、道路や線路の崩壊を防止し、復旧作業を容易なものとすることが可能となる。
その際に、計画区間の中で、施工が完了した矢板対策区間(補強区間)と、今後施工が予定される無対策区間(未補強区間)の境界部では、対策工(補強構造)の終点部と無対策部で構造変化点ができ、無対策区間で予定される補強工事が開始されるまで、この状態が保持されることになる。
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の剛性が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に低くなるように設定されていることを特徴とする。
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の設置位置が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記盛土の中央から徐々に離れるように設定されていることを特徴とする。
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の根入れ長さが、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に短くなるように設定されていることを特徴とする。
前記所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板として、根入れ長さが異なる少なくとも2種類の鋼矢板または鋼管矢板が混合して設置され、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記鋼矢板または前記鋼管矢板のうちの短い方の前記鋼矢板または前記鋼管矢板が設置される割合が徐々に大きくなるように設定されていることを特徴とする。
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の剛性が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に低くなるように設定されている構造と、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の設置位置が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記盛土の中央から徐々に離れるように設定されている構造と、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の根入れ長さが、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に短くなるように設定されている構造と、
前記所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板として、根入れ長さが異なる少なくとも2種類の鋼矢板または鋼管矢板が混合して設置され、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記鋼矢板または前記鋼管矢板のうちの短い方の前記鋼矢板または前記鋼管矢板が設置される割合が徐々に大きくなるように設定されている構造と、
のうちの少なくとも二つの構造が合わせて用いられていることを特徴とする。
図1に示すように、第1実施形態の盛土の補強構造は、例えば、河川の堤防、道路・鉄道盛土等の盛土を補強するためのものである。
盛土1は、中央の最も高い部分が水平な上面を有する天端1aとなっている。そして、天端1aの左右には傾斜した法面1bがそれぞれ形成されて、法面1bの上端部側が法肩1cで下端部側が法尻1dとされている。
この盛土1の補強構造においては、盛土1の略天端1aの範囲内に鋼矢板3を連結した鋼矢板壁からなる地中鋼製壁体2が設置されている。なお、略天端1aの範囲内には、天端1aより少し外側となる法面1bの上端部である法肩1c部分も含まれる。
また、この例における所定区間fは、地中鋼製壁体2の端から10mから20mの範囲程度となっているが、これに限定されるものではなく、状況に応じて10m以下(例えば、5m)や20m以上(例えば、30m)としてもよい。
すなわち、所定区間fにおいては、矢板対策区間b側から無対策区間c側に向かうにつれて、地中鋼製壁体2による対策の効果が小さくなっており、所定区間fの無対策区間c側の端と無対策区間cとの境界部分の構造的差異を小さなものとしている。
図2に示すように、第2実施形態の盛土の補強構造においては、第1実施形態と同様に二列に地中鋼製壁体2が設けられるとともに、地中鋼製壁体2が設けられた補強区間としての矢板対策区間bと、未補強区間としての無対策区間cとがあり、それらの境界が対策工境界面aとなる。
この例では、所定区間fにおいて、地中鋼製壁体2を構成する鋼矢板3の剛性を変更するのではなく、鋼矢板3の設置位置を変更するものとなっている。所定区間f以外の矢板対策区間bでは、2列の地中鋼製壁体2を構成する左右の鋼矢板3は、それぞれ、例えば、天端1aと左右の法面1b(法肩1c)との境界部分に設置されている。
すなわち、所定区間fにおいて、地中鋼製壁体2を構成する鋼矢板3の設置位置が、矢板対策区間b側から無対策区間c側に向かうにつれて、盛土1の幅方向の中央から離れるように設定されている。
この例においては、所定区間fの盛土1の二つの法面1bにおいて、それぞれ鋼矢板3が法肩1cから法尻1dに至るように斜めに連結して打設されている。所定区間fの対策工境界面aとなる端では、鋼矢板3が法尻1d、すなわち、盛土1の側縁部に打設されている。
これにより、所定区間fにおいては、矢板対策区間bから無対策区間cに向かうにつれて、徐々に二列の地中鋼製壁体2の間隔が広がるとともに、地中鋼製壁体2の高さが低くなり、盛土1の剛性が徐々に低下する。すなわち、地中鋼製壁体2による対策の効果が徐々に低くなる。したがって、対策工境界面における構造変化が緩和された状態となる。
この第2実施形態の盛土の補強構造にあっては、矢板対策区間bと無対策区間cとの対策工境界面aにおける構造変化が緩和され、地震や洪水などによる外力が盛土1に作用した際に対策工境界面a近傍に損傷が集中してしまうのを抑制することができる。
図3に示すように、第3実施形態の盛土の補強構造においては、二列に地中鋼製壁体2が設けられるとともに、地中鋼製壁体2が設けられた補強区間としての矢板対策区間bと、未補強区間としての無対策区間cとがあり、それらの境界が対策工境界面aとなる。
但し、第3実施形態では、二列の地中鋼製壁体2の設置位置が盛土1の略天端1aの範囲ではなく、左右の法尻1d部分もしくはその近傍となっている。
この例では、所定区間fにおいて、第2実施形態と同様に、鋼矢板3の設置位置を矢板対策区間b側から無対策区間c側に向かうにつれて、盛土1の中央から離れるように鋼矢板3が設置されている。
第3実施形態では、所定区間f以外の矢板対策区間bにおける鋼矢板3の設置位置が法尻1d部分(盛土1の左右の側縁部)なので、それよりも盛土1の中央から離れる鋼矢板3は盛土1より外側に配置される。
したがって、所定区間fにおける二列の地中鋼製壁体2の上端の位置は、略同じ高さとされ、二列の地中鋼製壁体2の間隔が矢板対策区間b側から無対策区間c側に向かうにつれて離れるようになっている。
これにより、所定区間fにおいて、盛土1を補強すべき地中鋼製壁体2が矢板対策区間b側から無対策区間c側に向かうにつれて盛土1から離れるため、盛土1の剛性が徐々に低下するとともに、地中鋼製壁体2による対策の効果が徐々に低くなる。これにより対策工境界面における構造変化が緩和される。
なお、この例では、盛土1の基礎地盤部分が補強されるが盛土1の補強に関しては、第1実施形態および第2実施形態の方が優れている。
図4に示すように、第4実施形態の盛土の補強構造においては、第1実施形態と同様に二列に地中鋼製壁体2が設けられるとともに、地中鋼製壁体2が設けられた補強区間としての矢板対策区間bと、未補強区間としての無対策区間cとがあり、それらの境界が対策工境界面aとなる。
この例では、所定区間fにおいて、地中鋼製壁体2を構成する鋼矢板3の剛性を変更するのではなく、鋼矢板3a〜eの根入れ長さ(鋼矢板3の地盤中の深さ)を変更するものとなっている。所定区間f以外の矢板対策区間bでは、2列の地中鋼製壁体2を構成する左右の鋼矢板3は、上述のように、基本的に支持地盤まで根入れされている。
所定区間fの矢板対策区間b側の端部における鋼矢板3a〜eの根入れ長さは、例えば、上述の所定区間fを除く矢板対策区間bにおける鋼矢板3の根入れ長さと同じ、もしくは、それより少し短いものとされている。また、所定区間fの無対策区間c側の端部における最も短い鋼矢板3eの根入れ長さは、例えば、鋼矢板3eの下端の位置が盛土1の下端の高さ位置(法面1bの法尻1d近傍の高さ位置)となる長さである。
この第4実施形態の盛土の補強構造にあっては、矢板対策区間bと無対策区間cとの対策工境界面aにおける構造変化が緩和され、地震や洪水などによる外力が盛土1に作用した際に対策工境界面a近傍に損傷が集中してしまうのを抑制することができる。
さらに、この第4実施形態の盛土の補強構造にあっては、矢板を短くすることで透水層において水の浸透が生じる。矢板対策区間bと無対策区間cの境界部では、水の透水に関しても境界面となっており動水勾配が高くなる傾向があるが、矢板長さを無対策区間c側に向かうにつれて短くすることで、水の透水量も無対策区間cに向かって徐々に増加することになり、境界面での動水勾配の高まりを緩和する効果が期待できる。
図5に示すように、第5実施形態の盛土の補強構造においては、第1実施形態と同様に二列に地中鋼製壁体2が設けられるとともに、地中鋼製壁体2が設けられた補強区間としての矢板対策区間bと、未補強区間としての無対策区間cとがあり、それらの境界が対策工境界面aとなる。
この例では、所定区間fにおいて、地中鋼製壁体2を構成する鋼矢板3の剛性を変更するのではなく、鋼矢板3の根入れ長さの異なる2種の鋼矢板3、3eを混合して用いるものとなっている。一方の鋼矢板3は、所定区間f以外の矢板対策区間bで用いられている鋼矢板3と同じ根入れ長さを有する鋼矢板3とされている。他方の鋼矢板3eは、一方の鋼矢板3より根入れ深さが短いものとされ、例えば、根入れ長さが、鋼矢板3eの下端が盛土1の下端の高さ位置(法面1bの法尻1d近傍の高さ位置)となる長さとなっている。
例えば、一対の長い鋼矢板3の間に配置される短い鋼矢板3eの本数が、1,2,3のように徐々に増やされることで、短い鋼矢板3eの割合が多くされている。
また、この第5実施形態の盛土の補強構造にあっては、第4実施形態と同様に、無対策区間cへ向かって水の透水が増加することになり、矢板対策区間bと無対策区間cとの境界部における動水勾配の高まりを緩和する効果が期待できる。
なお、上述の第1実施形態から第5実施形態において、矢板対策区間bの地中鋼製壁体2を延長して無対策区間cに対策を施す場合に、所定区間fの無対策区間c側端部に鋼矢板3を連結して延長すると、所定区間fにおいて、盛土1の強度が低下してしまう。そこで、無対策区間cでの補強工事を再開する際には、所定区間fに地中鋼製壁体として打設された鋼矢板3等を引き抜いてから補強工事を再開することが好ましい。また、引き抜いた鋼矢板等を次の工事の終点部に転用することが可能で、工事終了まで繰り返し活用することでコストを抑制することができる。
例えば、第2実施形態から第5実施形態の盛土の補強構造において、所定区間fにおける鋼矢板3の剛性を、矢板対策区間側から無対策区間側に向かうにつれて低減する設定としてもよい。
また、第5実施形態において、所定区間fにおける鋼矢板3の根入れ長さを徐々に短くするものとしてもよい。この場合に、例えば、長い方の鋼矢板3もしくは短い方の鋼矢板3eの根入れ長さを徐々に短かくすることが考えられる。
また、盛土1の天端1aの範囲に地中鋼製壁体2を1列に設けて、盛土1を補強するものとしてもよい。この場合に、第2実施形態および第3実施形態のように所定区間fにおいて、地中鋼製壁体2を盛土1の中央から離れるように配置する際に、盛土1の左右いずれか一方側に向って、盛土1の中央から離れるように鋼矢板3の設置位置を設定する。
また、鋼矢板3としては、鋼管矢板、ハット形鋼矢板、U形鋼矢板、Z形鋼矢板等の他の鋼矢板を用いてもよい。
2 地中鋼製壁体
3 鋼矢板
3a〜e 短い鋼矢板
b 矢板対策区間(補強区間)
c 無対策区間(未補強区間)
f 所定区間
Claims (5)
- 盛土に鋼矢板壁または鋼管矢板壁からなる地中鋼製壁体を前記盛土の連続方向に沿って設けることで前記盛土を補強するとともに、既に設けられた前記地中鋼製壁体の端部を境に、前記地中鋼製壁体が設けられた補強区間と、未だ前記地中鋼製壁体が設けられていない未補強区間とが存在する盛土の補強構造であって、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の剛性が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に低くなるように設定されていることを特徴とする盛土の補強構造。 - 盛土に鋼矢板壁または鋼管矢板壁からなる地中鋼製壁体を前記盛土の連続方向に沿って設けることで前記盛土を補強するとともに、既に設けられた前記地中鋼製壁体の端部を境に、前記地中鋼製壁体が設けられた補強区間と、未だ前記地中鋼製壁体が設けられていない未補強区間とが存在する盛土の補強構造であって、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の設置位置が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記盛土の中央から徐々に離れるように設定されていることを特徴とする盛土の補強構造。 - 盛土に鋼矢板壁または鋼管矢板壁からなる地中鋼製壁体を前記盛土の連続方向に沿って設けることで前記盛土を補強するとともに、既に設けられた前記地中鋼製壁体の端部を境に、前記地中鋼製壁体が設けられた補強区間と、未だ前記地中鋼製壁体が設けられていない未補強区間とが存在する盛土の補強構造であって、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の根入れ長さが、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に短くなるように設定されていることを特徴とする盛土の補強構造。 - 盛土に鋼矢板壁または鋼管矢板壁からなる地中鋼製壁体を前記盛土の連続方向に沿って設けることで前記盛土を補強するとともに、既に設けられた前記地中鋼製壁体の端部を境に、前記地中鋼製壁体が設けられた補強区間と、未だ前記地中鋼製壁体が設けられていない未補強区間とが存在する盛土の補強構造であって、
前記所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板として、根入れ長さが異なる少なくとも2種類の鋼矢板または鋼管矢板が混合して設置され、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記鋼矢板または前記鋼管矢板のうちの短い方の前記鋼矢板または前記鋼管矢板が設置される割合が徐々に大きくなるように設定されていることを特徴とする盛土の補強構造。 - 盛土に鋼矢板壁または鋼管矢板壁からなる地中鋼製壁体を前記盛土の連続方向に沿って設けることで前記盛土を補強するとともに、既に設けられた前記地中鋼製壁体の端部を境に、前記地中鋼製壁体が設けられた補強区間と、未だ前記地中鋼製壁体が設けられていない未補強区間とが存在する盛土の補強構造であって、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の剛性が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に低くなるように設定されている構造と、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の設置位置が、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記盛土の中央から徐々に離れるように設定されている構造と、
前記地中鋼製壁体の端部となる所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板の根入れ長さが、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて徐々に短くなるように設定されている構造と、
前記所定区間内の前記地中鋼製壁体を構成する鋼矢板または鋼管矢板として、根入れ長さが異なる少なくとも2種類の鋼矢板または鋼管矢板が混合して設置され、前記補強区間側から前記未補強区間側に向かうにつれて前記鋼矢板または前記鋼管矢板のうちの短い方の前記鋼矢板または前記鋼管矢板が設置される割合が徐々に大きくなるように設定されている構造と、
のうちの少なくとも二つの構造が合わせて用いられていることを特徴とする盛土の補強構造。
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