JP6476483B2

JP6476483B2 - 盛土用抵抗体と盛土構造物の構築方法

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Publication number: JP6476483B2
Application number: JP2014030900A
Authority: JP
Inventors: 龍二長岡
Original assignee: フリー工業株式会社
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: JP2015155612A

Description

本発明は盛土用抵抗体と盛土構造物の構築方法に関するものである。

特許文献１に示すように、斜面に対向してプレキャスト版である壁面パネルを積み上げ、斜面と壁面パネルとの間に盛土材を充填し、斜面にアンカーボルトを打設して行う盛土構造物の構築方法が知られている。
また上記の構築方法に類似する方法として、斜面と壁面パネルとの間に盛土材ではなくコンクリートを積層する方法ではあるが、アンカーボルトの頭部に二枚の支圧板を設置し、そのうちの外側の支圧板を斜面から突出させたアンカーボルトの頭部に取り付けて流動コンクリート内に埋設させる方法も知られている。（特許文献２）

特開２００２−２４２１８６号公報。特開２００７−２９１７０７号公報。

前記した２枚の支圧板を流動性コンクリートの内部に埋設する従来の盛土構造物の構築方法にあっては図５に示すように次のような問題点がある。
＜１＞支圧板のうちの１枚の内側支圧板ａは斜面ｃに定着しているが、２枚目の外側支圧板ｂは斜面ｃから突出したアンカーボルトｄの頭部に取り付ける方法である。
＜２＞そのために、斜面ｃの全面には下部から上部にわたって多数本のアンカーボルトｄが林立して突出していることになる。
＜３＞一方、壁面パネルと地山との間では、コンクリートや軽量盛土の積層打設など多くの作業を行う必要があり、特に流動性コンクリートや軽量盛土の打継面に補強材を敷設するような場合には、斜面から林立する多数本のアンカーボルトｄの露出部がそれらの作業の障害となり、危険でもある。
＜４＞さらに、従来の工法では、斜面ｃに接した状態の内側支圧板ａをナットで締め付けるだけでなく、流動コンクリート内に位置させる外側支圧板ｂはその両側からナットの締め付けが必要となる。すなわち合計３か所でのナットの締結作業が必要となる。

上記のような課題を解決するために本発明の盛土用抵抗体は、斜面に対向してプレキャスト版である壁面パネルを積み上げ、斜面と壁面パネルとの間に盛土材を充填し、斜面にアンカーボルトを打設して行う盛土構造物に使用する抵抗体であって、アンカーボルトの斜面からの露出端に取り付ける板体である定着部と、盛土内に位置する板体である抵抗部と、定着部と抵抗部とを連結する連結部で構成し、定着部と連結部とは垂直方向に回転自在、かつ締結して一体化自在に連結して、連結部をほぼ水平に配置することができ、それと直交する抵抗板は、ほぼ鉛直の面を形成するように構成したことを特徴とするものである。
また本発明の盛土構造物の構築方法は、斜面に対向してプレキャスト版である壁面パネルを積み上げ、斜面と壁面パネルとの間に盛土材を充填し、斜面にアンカーボルトを打設して行う盛土構造物の構築方法であって、アンカーボルトはその頭部は、ナットの厚さと、前記の抵抗体の定着部の厚さと、ナットの締め代を加算した寸法だけ露出させただけで設置し、この露出端に、前記の抵抗体の定着部をナットで締め付けて固定し、盛土内に抵抗体の抵抗板をほぼ鉛直に位置させて行うことを特徴とするものである。

本発明の盛土用抵抗体と盛土構造物の構築方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞連結部と定着部とが回転と締め付けによって角度調整が可能な構造である。そのために現場によって斜面の角度が異なっても抵抗部の抵抗板をほぼ鉛直の姿勢に設定することができる。地震荷重は水平方向に作用するから、盛土内に鉛直方向に設置した抵抗板によって、地震荷重に対してもっとも効率よく抵抗することができる。
＜２＞盛土の工程に先行して斜面に打設したアンカーボルトは、その頭部をナットの締結寸法程度を露出させただけで設置してあるから、特許文献２記載の発明のように、長いアンカーボルトが斜面に林立することがない。
＜３＞そのために、斜面を上り下りする作業員の障害とならず、作業員が誤って滑ったり転落した場合にも危険性がない。
＜４＞壁面パネルの高さや盛土の表面が上昇してきたら、その段階でアンカーボルトの短い露出端に抵抗体を取り付ければよいから、抵抗体の取り付け作業が簡単である。

本発明の抵抗体の実施例の説明図。盛土構造物の実施例の説明図。抵抗体の他の実施例の説明図。使用する壁面パネルの実施例の斜視図。従来の盛土構造物の問題点の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の盛土用の抵抗体の構造と構築方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞盛土構造物の基本構成。
本発明に係る盛土構造物は、擁壁Ｒと盛土材４とアンカーボルト６より構成する。（図２）
擁壁Ｒは、少なくとも基礎ブロック１、壁面パネル３、上下の壁面パネル３間を連結する緊張材２から構成する。
ここで盛土材４には、流動性コンクリートではなく、石炭灰（フライアッシュ）や焼却灰と、固結材、発泡剤及び水を混合してなる流動性の軽量な盛土材を使用する。
また、前記石炭灰、土砂、固結材を混合してなる灰混合盛土材を使用することもできる。
壁面パネル３には、フライアッシュを用いて軽量化したプレキャストコンクリート版を使用することもできる。

＜２＞基礎ブロック。
盛土予定地の前面地盤に基礎ブロック１を設置する。
この基礎ブロック１は、現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートによって形成する。
前記基礎ブロック１は、必要に応じて、前面地盤にアンカー部材５等の定着部材によって固定する。

＜３＞パネル間の緊張材。
緊張材２は、壁面パネル３と基礎ブロック１の間、あるいは下段の壁面パネル３と上段の壁面パネル３の間を締結する棒状の部材である。
緊張材２は、例えば、プレキャスト設置用のネジ節異形鋼棒、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線又はＰＣ鋼より線等のようなプレストレスの付加に適した、高張力鋼材を使用することができる。
緊張材２は、カプラなどを介在させて継ぎ足して延長することができるが、後述する非貫通型の壁面パネル３の場合は、壁面パネル３の下から上まで貫通させず、上下の壁面パネル３の間だけを拘束する短尺の緊張材２を使用することもできる。

＜４＞壁面パネル。
次に壁面パネルの構造について説明する。

＜４−１＞上下貫通型。
壁面パネル３は、鉄筋コンクリート、プレキャストコンクリートで構成した概略が矩形の板体である。
パネル３の内部には上下方向に、緊張材２を貫通させる貫通孔を開設する。
この貫通孔は、下部に連結ナットを収納するスペースと、上部にプレートを収納するスペースとを形成すると、そのスペース内でカプラによって緊張材２を順次接続して延長することができる。
壁面パネル３の貫通孔に緊張材２を貫通させ、プレートとナット等の固定治具を用いて基礎ブロック１、あるいは下段の壁面パネル３に緊張材２を緊張して上下の壁面パネル３を連結固定する。
この緊張により、壁面パネル３は基礎ブロック１や下段の壁面パネル３の上で自立させることができる。
壁面パネル３は、鉄筋コンクリート版、又はプレキャストコンクリート版で構成するものだけではなく、鋼製のパネルを採用することもできる。

＜４−２＞上下非貫通型。（図４）
壁面パネル３の裏側に上下の二か所に締結棚３１を独立して突設させたパネルを使用することもできる。
この締結棚３１の内部だけに貫通孔３２を開口する。
すると下段のパネル３の上側の締結棚３１の貫通孔３２と、上段のパネル３の下側の締結棚３１の貫通孔３２に緊張材２を貫通させてボルトで緊張すれば、上下のパネル３、３を一体化することができる。

＜５＞盛土材。
壁面パネル３と斜面Ｓとの間、すなわち壁面パネル３の背面には、流動コンクリートではなく、盛土材４を充填して積層する。
この盛土材４としては、種々の土質、混合土及び流動化処理土、固化材を混合した土砂などを利用することができる。

＜６＞クラック防止材。
盛土材４からなる盛土層の内部にクラック防止材を所定の層厚毎にほぼ水平に敷設することもできる。
クラック防止材は、例えば、鋼材、防錆した金網、合成樹脂や繊維製のシート材や網体等のものを使用することができる。
クラック防止材を層間に水平方向に敷設することで、クラック防止材と盛土材４間に働く摩擦力、又は付着力を利用することにより、盛土材４の引張り抵抗が高まり、盛土材４内のクラックの発生を効果的に防止することができる。
また、盛土材４とクラック防止材から複合盛土地盤の全体せん断強度が格段に向上する。
なお、上記クラック防止材は、必要に応じて前記壁面パネル３背面に固定することもできる。
ただしこのクラック防止材の存在は不可欠なものではなく、状況によっては敷設をしなくとも本発明の盛土構造物の構成、機能は成立する。

＜７＞アンカーボルト。
盛土工程に先行して、予め斜面Ｓの崩壊や落石防止のために、地山側の斜面Ｓにアンカーボルト６を打設する。
アンカーボルト６は、削孔した穴内にアンカーボルトを挿入し、その後グラウト材を注入して定着する。
あるいは削孔した穴内の奥に先行してグラウト材を注入し、その後にアンカーボルト６を挿入することもできる。
アンカーボルトの全長をグラウト材で固定するから、アンカーボルトをジャッキで緊張して引張力を与える必要はない。
このようなアンカーボルト６の定着工法は各種の方法が公知であり、実用化されている。
その場合に、本発明の方法では、アンカーボルト６はその頭部をナット６１の締結寸法と後述する抵抗体の定着部の厚さを加えた寸法程度を露出させただけで設置する。
したがって図５に示す従来の工法のように、長いアンカーボルトの多数本が、斜面から外向きに林立することがない。
アンカーボルト６の地山内の定着位置は、斜面の想定される滑り面よりも深い地山の奥に位置させて地山と滑り土塊との一体化を図る。
削孔した孔内のグラウト材が硬化した後に、アンカーボルト６の露出端に、後述する抵抗体７の定着部７１をアンカーボルト６に形成したネジ山を利用してナット６１で強固に締め付ける。
この作業によって、定着部７１をアンカーボルトによって地山表面に確実に設置することができる。

＜８＞抵抗体。
壁面パネル３と斜面Ｓとの間に盛り立てた盛土材４と、斜面Ｓ内側の地山との一体化を図るために、アンカーボルト６の露出端に取り付けるのが抵抗体７である。
抵抗体７は、アンカーボルト６とは別部材であり、アンカーボルト６を地山に設置した後に、その露出端に取り付けるものである。
したがってアンカーボルト６の地表上の露出長さはナット６１の締結代と定着部７１の板厚程度の短い寸法で足りるから、前記したように、すべてのアンカーボルトを地表面から長く露出させて林立させる必要がなく、後続する作業の障害になることがない。

＜９＞抵抗体の構成。
抵抗体７は、鋼材、コンクリートなどで製造した部材である。
この抵抗体７は、定着部７１と抵抗部７２と連結部７３とによって構成する。
すべてを鋼製の板体とした場合には、１枚の鋼板を折り曲げて、あるいは独立した板を溶接して製造することができる。
あるいは全体を鋳物の一体物として製造することができる。
あるいは定着部７１と抵抗部７２と連結部７３とを、工場でボルトで締結して製造することもできる。
あるいは鉄筋で補強したコンクリートの板で一体物として製造することもできる。
ただしいずれの場合にも定着部７１と連結部７３との接合は、ボルト７１ａとナットによって回転自在で固定自在であるように構成する。

＜９−１＞定着部。
定着部７１は、アンカーボルト６の地表への露出端にナット６１で抵抗体７を固定する板体であり、アンカーボルト６の挿入用の孔内に注入したモルタルの流出を阻止する蓋の役割も果たす。
定着部７１にはアンカーボルト６の外径より大きく、ナット６１の外径より小さい内径のボルト孔を開口する。
あるいは独立した孔ではなく、一端を開放した長い溝を形成することもできる。
本発明では長い溝も、機能としては孔として利用することになるので「ボルト孔」と称する。
このボルト孔にアンカーボルト６の露出端を挿入し、アンカーボルト６のネジにナット６１を締め付けることで、ナット６１を介して抵抗体７とアンカーボルト６との一体化を図る。

＜９−２＞抵抗部。
抵抗部７２は、盛土材４の内部に位置して盛土材４の動きに抵抗する板状体の部材であり、鋼製、コンクリート製の板体によって構成する。
抵抗部７２には、棒状の部材である連結部の中心軸方向と直交する方向に折り曲げた抵抗板７２ａをそなえている。
そのために、斜面Ｓの角度が現場によって相違しても、連結部７３をほぼ水平に配置することができ、それと直交する抵抗板７２ａは、ほぼ鉛直の面を形成することになる。
ところで積層した盛土材４の地震荷重は水平方向に作用する。
そのために、盛土材４の内部でほぼ鉛直に位置する抵抗板７２ａが、盛土材４の移動に対して最も有効に抵抗することになる。
抵抗部７２は１枚に限らず、複数枚の板を、連結部７３から突出させて構成することもできる。（図３）

＜９−３＞連結部。
連結部７３は、定着部７１と抵抗部７２の間を連結する部材であり、矩形の板体、あるいは円柱形などを採用することができる。
連結部７３と抵抗部７２とは、ボルトとナットの締結で一体化したり、溶接で一体化することができる。
あるいはプレスや鋳物で一体成型することもできる。

＜９−４＞定着部と連結部。
抵抗体７の定着部７１と連結部７３とはボルト７１ａとナットによって回転自在、締結自在であるように構成する。
両者を回転自在に締結する理由は、斜面Ｓの角度が現場によって異なるからである。
両者がボルト７１ａによって回転自在に締結してあれば、斜面Ｓがどのような角度であっても、抵抗部７の抵抗板７２ａをほぼ鉛直に位置させることができる。
すなわち定着部７１と連結部７３が回転自在であれば、連結部７３を水平に位置させることによって、抵抗部７２の抵抗板７２ａが、盛土材４の内部でほぼ鉛直に位置することになる。
すると盛土材４に地震時も水平力が作用した場合に、それと直交する面である抵抗板７２ａが、もっとも効率よく盛土材４の水平力に抵抗できることになる。
抵抗板７２ａをほぼ鉛直に位置させたのち、ボルト７１ａにナットを締め付けることで連結部７３と抵抗部７２の姿勢を維持する。

＜１０＞構築方法。
次に、上記の部材を使用して本発明の盛土構造物を構築する方法について説明する。

＜１１＞基礎ブロックの設置。
まず、盛土予定地の前面地盤内に基礎ブロック１を設置する。
この場合基礎ブロック１にアンカー部材５を設置し、アンカー部材５を緊張して基礎ブロック１を地面に固定する。
さらに、基礎ブロック１には、緊張材２の一部を埋設するとともに、その他端を上方へ突出する。

＜１２＞壁面パネルの固定。
緊張材２をトルクレンチで締め付けて緊張して、壁面パネル３を基礎ブロック１上に定着する。
そして、同様の作業で順次壁面パネル３の側面を相互に隣接させて横方向に並べて設置していく。

＜１３＞壁面パネルの積み上げ。
貫通型の壁面パネル３を使用する場合には、クレーン車等を用いて、壁面パネル３の鉛直方向の貫通孔に緊張材２を貫通させ、壁面パネル３を積み上げる。
図４に示すような、非貫通型の、地山側の上下二か所に締結棚３１を突設した形状の壁面パネル３を使用する場合には、下段の壁面パネル３の締結棚３１の貫通孔３２と、その上段の壁面パネル３の締結棚３１の貫通孔３２に緊張材２を貫通させて上下の壁面パネル３の間だけを緊結する。

＜１４＞アンカーボルトの打設。
上記の作業に先行して、あるいは平行して、地山の斜面Ｓに削孔しアンカーボルト６の挿入し、それと前後してモルタルなどを注入して孔内に定着する。
その場合にアンカーボルトの全長にモルタルなどを注入すればアンカーボルト６には伸び代がないから、アンカーボルト６を外部から緊張する必要はなく、ジャッキの設置やジャッキによる緊張作業、ナットの盛り代え作業などの複雑な作業は不要である。
アンカーボルト６の削孔内への定着は公知の多くの方法を採用することができる。
アンカーボルト６は、その頭部だけが斜面Ｓから露出するが、しかしあまり長く露出しない寸法のものを制作する。
その露出する寸法は、アンカーボルト６頭部へ締結するナット６１の厚さと、抵抗体７の定着部７１の厚さ、および多少の締め代を加算した程度の寸法である。
このアンカーボルト６の打設作業は、基礎ブロック１を設置する前に、斜面Ｓの全体的安定を保つため、予め打設することもできる。
上記したように、アンカーボルト６の打設工程が終了した段階において、斜面から突出しているのはアンカーボルト６の頭部だけであるから、その後に斜面を上り下りする作業や、クレーンでパネルと吊り下げ組み立てる作業などの障害になることがない。

＜１５＞抵抗体の取り付け。
アンカーボルト６の露出部に、抵抗体７の定着部７１のボルト孔を挿入し、定着部７１の外側からナット６１を締め付ける。
すると抵抗体７を斜面Ｓに固定できるだけでなく、抵抗体７の定着部７１は、孔内に充填したモルタルなどの流出を阻止する蓋として機能する。

＜１６＞抵抗部の設置角度。
連結部７３の一端を定着部７１に取り付ける場合に、連結部７３をほぼ水平の姿勢に設置して、連結部７３と定着部７１とを貫通するボルト７１ａにナットを締め付けることによって定着部７１と一体化する。
抵抗部７２と連結部７３とはあらかじめ一体化しておくが、その場合に抵抗部７２の抵抗板７２ａは棒状体の連結部７３の延長方向と直交する方向を維持している。
したがって斜面の角度が現場によって相違しても連結部７３をほぼ水平に設置することができ、その結果、抵抗板７２ａはほぼ鉛直に位置することになる。
なおここで必要な条件は、連結部７３を水平に位置させることではなく、抵抗板７２ａを鉛直に位置させることにある。
地震荷重は特に水平方向に作用するから、抵抗板７２ａをその方向と直交する角度、すなわち鉛直の姿勢で設置することによってもっとも効率よく機能させることができる。

＜１７＞盛土。
パネル３の設置が終了すると、壁面パネル３の裏面側に、例えば、流動化盛土材などの盛土材４を充填して軽量盛土の一層を形成する。
流動性の高い盛土材４の場合には、ポンプで圧送してパイプを通して盛土部に吐出させる。
流動性の高い盛土材４を利用すれば、地滑りのおそれがある場所、又は、家屋や一般道などに隣接する場所、狭隘な場所での施工が容易であり、施工時間を大幅に短縮することがきる。
なお、前記各壁面パネル３は、緊張材２による高い緊張力によって、一体化となっているため十分なシール性を有している。
盛土材４の充填工程によって抵抗体７は盛土の内部に埋設されるが、その場合に抵抗部７２の抵抗板７２ａはほぼ鉛直の姿勢で盛土内に位置することになる。

＜１８＞クラック防止材の敷設。
所定の層厚に打設した流動化盛土材４の表面に、必要に応じて、防錆した金網からなるクラック防止材を敷設することもできる。
この際、クラック防止材を、必要に応じて壁面パネル３背面に設けた、連結金具に固定することもできる。
更に、斜面Ｓ上の所定位置に打設したアンカーボルト６の頭部に網材などを固定することもできる。
なおこの敷設は不可欠の要件ではなく、状況次第で敷設を省略することもできる。

＜１９＞壁面パネルの積み上げ。
貫通型の壁面パネル３を使用する場合には、緊張材２に別のＰＣ鋼棒を連結して、緊張材２の長さを長く延長する。
そして、最下段の壁面パネル３上に、二段目の壁面パネル３を設置し、トルクレンチ緊張を行う。
図４に示すような非貫通型の壁面パネル３を使用する場合には、下の壁面パネル３と上の壁面パネル３の締結棚３１の間だけを緊張材２で締結すれば縦方向に積み上げることができる。
壁面パネル３の締結後にその後方に、更に流動化盛土材よりなる盛土材４を充填する。

＜２０＞作業の繰り返し。
以下、緊張材２と壁面パネル３を所定段数だけ連設配置し、壁面パネル３の背面側に流動性の高い盛土材４の充填を行う。
この作業を順次繰り返して、所定高さ及び延長の盛土構造物を構築する。
なお、上記盛土層の最上部には、コンクリートを打設した後に、アスファルト路盤Ｃを敷設して道路を形成する場合もある。

＜２１＞他の施工例。
本発明の盛土構造物の構築方法は、上記の盛土構造物の実施の形態に限定するものではなく、高速道路をはじめ一般国道など道路全般の建設、鉄道建設の路体等の構築にも適用することができる。

１：基礎ブロック
２：連結部材
３：壁面パネル
４：盛土材
６：アンカーボルト
７：抵抗体
７１：定着部
７２：抵抗部
７２ａ：抵抗板
７３：連結部

Claims

斜面に対向してプレキャスト版である壁面パネルを積み上げ、斜面と壁面パネルとの間に盛土材を充填し、斜面にアンカーボルトを打設して行う盛土構造物に使用する抵抗体であって、
アンカーボルトの斜面からの露出端に取り付ける板体である定着部と、
盛土内に位置する板体である抵抗部と、
定着部と抵抗部とを連結する連結部で構成し、
定着部と連結部とは垂直方向に回転自在、かつ締結して一体化自在に連結して、連結部をほぼ水平に配置することができ、それと直交する抵抗板は、ほぼ鉛直の面を形成するように構成したことを特徴とする、
盛土用抵抗体。
前記の抵抗部を盛土材の内部に設置した場合に、
抵抗部は連結部をほぼ水平に配置したときに、ほぼ鉛直の面を形成する抵抗板を備えたことを特徴とする、
請求項１記載の盛土用抵抗体。
斜面に対向してプレキャスト版である壁面パネルを積み上げ、斜面と壁面パネルとの間に盛土材を充填し、斜面にアンカーボルトを打設して行う盛土構造物の構築方法であって、
アンカーボルトはその頭部は、ナットの厚さと、請求項１記載の抵抗体の定着部の厚さと、ナットの締め代を加算した寸法だけ露出させただけで設置し、
この露出端に、請求項１記載の抵抗体の定着部をナットで締め付けて固定し、
盛土内に抵抗体の抵抗板をほぼ鉛直に位置させて行う、
盛土構造物の構築方法。