JP3860101B2 - 軽量盛土構造体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軽量盛土構造体、特に、樹脂発泡体ブロックを少なくとも一側面がほぼ垂直面となるように多段に積み上げて軽量盛土とし、その上面に路盤などの仕上げ構造材を、またその側面に壁面材を配置してなる構造の軽量盛土構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤や地滑り地などでの盛土工法と一つとしてＥＰＳ工法のような軽量盛土材を用いた軽量盛土工法が知られている。この工法は、地盤改良にかかる経費の節減、工期の短縮、耐震性の向上などにおいて優れた効果を発揮することから、種々の土木工事において広く採用されている。図７は、軽量盛土工法を道路の拡幅工事に用いる場合の一例を示す断面図であり、軽量盛土材として発泡スチロールブロック（ＥＰＳブロック）を使用している。
【０００３】
図示のように、中腹部に既存の道路１が作られている既存地山の斜面側に支持鋼材としてＨ形鋼２が立てられ、Ｈ形鋼２と支持地盤３との間にはＥＰＳブロック４が所定高さに積み上げられて軽量盛土部とされる。積み上げたＥＰＳブロック４の上面には所定厚さにコンクリートが打設されコンクリート床版５が作られる。コンクリート床版５およびＥＰＳブロック４が水平方向の位置ズレまたは転倒を起こすことがないように、支持地盤３に埋設固定したアンカー６の先端をコンクリート床版５に一体に形成したアンカーヘッド５ａに固定する。それにより、コンクリート床版５は既存地山側に一体的に固定され、地震などにより支持地盤３が動いたときにも、コンクリート床版５およびＥＰＳブロック４が支持地盤３から剥離すること、すなわち滑動や転倒することを回避する。
【０００４】
また、立設したＨ形鋼２が側圧により外側に傾倒しないように、コンクリート床版５に埋設した鉄筋（接続筋）５１の一部をＨ形鋼２側に突出させ、そこに適宜の係止部材２０を取り付けて、該係合金具２０をＨ形鋼２のフランジに係止させる。また、Ｈ形鋼２を利用して軽量コンクリート板のような壁面保護材７が取り付けられ、仕上げ施工としてコンクリート床版５の上に路盤８やアスファルト舗装９などが施工される。
【０００５】
ところで、ＥＰＳブロックのような樹脂発泡体ブロックは弾塑性体である。従って、コンクリート床版５の上に仕上げ施工として路盤８やアスファルト舗装９を積み上げるとＥＰＳブロック４がわずかに沈下する。工事終了後にも、大型車両が通過する場合などに一時的な沈下が生じる。そのために、図７に示すようにＨ型鋼２を垂直に建て込み、谷側がほぼ垂直壁となるように軽量盛土材４を積み上げていく工法において、Ｈ型鋼２および該Ｈ型鋼を利用して取り付けた壁面保護材７と樹脂発泡体ブロック４とを相互に非拘束状態とし、樹脂発泡体ブロック４の下方への沈み込みを許容している（例えば、特許文献１参照）。この構造の場合には、樹脂発泡体ブロックの沈み込み時に発生する側圧によりＨ型鋼である支柱が倒れ込むのを防止でき、安定した壁面保護材の施工が可能となる。
【０００６】
一方、Ｈ型鋼を構造支持材として建て込むことは、施工に大型機械を必要としコスト面でも高くつくことから、図８に示すように、特許文献２には、Ｈ型鋼の建て込みに代えて、傾斜地の底部に形成したコンクリート基礎１１にコンクリート板のような前面パネル７ａを固着自立させ、積み上げた樹脂発泡体ブロック４の中段および上面に形成したコンクリート床版５、５ｂを、前面パネル７ａに対して、止め金具１２などを用いて固定するようにした傾斜地における軽量盛土工法が記載されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２０９９９９号公報
【特許文献２】
特開平１１−２４１３４３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示す工法は、Ｈ型鋼の建て込みを行わないことから、施工コストの低減は期待できる。しかし、前面パネルに対してコンクリート床版５、５ｂが止め金具などにより直接固定される態様であり、前記樹脂発泡体ブロックの沈み込みに対する対処が十分でないことから、前面パネルとコンクリート床版との固定部に集中荷重が発生して、破壊する恐れがある。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、軽量盛土工法において、Ｈ型鋼の建て込みを省略することにより施工コストを大幅に低減しながら、耐候性確保のために樹脂発泡体ブロックである軽量盛土の側面に取り付けることがどうしても必要となる壁面保護材（壁面材）を容易にかつ安定して取り付けることができる改良された軽量盛土構造体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、樹脂発泡体ブロックを少なくとも一側面がほぼ垂直面となるように多段に積み上げて軽量盛土とし、その上面に路盤などの仕上げ構造材を、またその側面に壁面材を配置してなる軽量盛土構造体において、段積みされる樹脂発泡体ブロックの積層面間には一部が壁面材側に飛び出た状態でシート状材が挿入される。壁面材は裏面に上下方向に走る縦溝を備えるようにし、該縦溝には先端を該縦溝内に係合した係止部材が摺動可能な状態で係止される。そして、前記係止部材の他端側を前記シート状材に連結することにより、係止部材を軽量盛土側に固定するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の軽量盛土構造体は、本発明者らが多くの経験から得た知見、すなわち、本来ＥＰＳブロックのような樹脂発泡体ブロックは、少なくとも一側面がほぼ垂直面となるようにして多段に積み上げても、十分な自立性を備えており崩れることはない、という知見を基礎としている。すなわち、樹脂発泡体ブロックを軽量盛土として少なくとも一側面がほぼ垂直面となるように多段に積み上げ、その上面に路盤などの仕上げ構造材を配置するようにした軽量盛土工法において、軽量盛土のほぼ垂直面となる側面に支持構造材としてのＨ型鋼などの支柱を立設することは、本来不必要であったとの認識をベースとしている。
【００１２】
本発明によれば、耐候性の付与などの目的で配置される壁面材は、段積みされる樹脂発泡体ブロックの積層面間に一部が壁面材側に飛び出た状態で挿入されたシート状材に他端側を連結している係止部材によって、樹脂発泡体ブロック側（軽量盛土側）にしっかりと取り付けられており、自由に離脱することはない。さらに、壁面材は裏面に上下方向に走る縦溝を備えており、前記係止部材の先端側は該縦溝内に摺動可能な状態で係止されているので、樹脂発泡体ブロックの上下方向の沈み込みによって、軽量盛土の側面に配置された壁面材が影響を受けることもない。
【００１３】
段積みされた樹脂発泡体ブロックの沈み込みにより、樹脂発泡体ブロックが側方に膨らんで壁面材に側圧を与えることが考えられる。しかし、その移動量はわずかであり、シート状材と係止部材との連結部において吸収可能であり、壁面材側に影響を与えることはない。また、係止部材は、樹脂発泡体ブロックを多段に積み上げた後に、その後端部をシート状材の前記飛び出た部分における横方向の任意の位置に留め付けることができるので、樹脂発泡体ブロックを積み上げる過程で係止部材の取り付け位置に注意を払う必要はなく、樹脂発泡体ブロックの積み上げ作業を大きく簡素化できる。
【００１４】
上記のようであり、本発明によれば、多段に積み上げた軽量盛土材の安定性およびその側面に配置する壁面材の安定性の双方を、樹脂発泡体ブロックの沈み込みが生じる場合であっても、Ｈ型鋼のような構造部材としての支柱を建て込むことなく容易に確保することができるので、軽量盛土工法にかかるトータルな施工コストを大幅に低減することができる。
【００１５】
本発明において、シート状材は、段積みされる樹脂発泡体ブロックの積層面間に、その垂直端面側から内側に好ましくは０．５ｍ〜２ｍ程度の幅で、壁面材が配置される路線長にわたって敷き詰められる。全長に亘って連続したものであってもよく、所定長さのものを繋ぎ合わせるようにしてもよい。表面にシート状材が予め積層された樹脂発泡体ブロックを用いてもよい。いずれの場合でも、シート状材は、段積みされる樹脂発泡体ブロックの積層面間での摩擦抵抗により、通常予期できる横荷重による壁面側への移動が充分に阻止される場合には、単に敷き詰めるだけでよい。必要に応じて、シート状材を敷き詰めた後、内側端に固定用のピンを打ち込むようにしてもよい。壁面材側に飛び出る幅は用いる係止部材の形状などによっても異なるが、５ｃｍ〜１０ｃｍ程度であれば充分である。
【００１６】
用いるシート状材は、通常予期できる横荷重が係止部材に作用したときにその連結部に破損が生じないこと、また、樹脂発泡体ブロックに長日数接していても変質しないことを条件に、任意のものを用いることができる。好ましくは、アラミド繊維を網状に編み込み、その全体をポリエチレンのような樹脂材料でコーティングしたようなものが好ましい。
【００１７】
施工現場で係止部材の後端部をシート状材に対して容易に取り付けることができるように、シート状材は少なくとも壁面材側に飛び出た部分に多数の孔を有していることが好ましい。多数の孔を部分的かつ選択的に利用して係止部材の後端部をシート状材に取り付けることは、作業的に容易である。
【００１８】
そのようにして取り付けた係止部材に過度の横荷重が作用したときに、係止部材とシート状材との連結部分に集中荷重が生じ、その部分が局部的に破損することが起こり得る。それを回避するために、好ましくは、シート状材の前記飛び出た部分に形成した多数の孔を利用して、長尺状の棒材を横方向に向けてシート状材に取り付ける。係止部材に作用する引張り荷重は長尺状の棒材を介して横方向に分散してシート状材に伝えられるので、応力の集中は回避される。
【００１９】
本発明において、壁面材の裏面に備えられる上下方向に走る縦溝は、そこに係合する係止部材との間で生じる引張り力によって破損が生じないだけの強度を備えていればよく、断面Ｃ型をなす鋼材（Ｃ型鋼）や樹脂成形品などを壁面材の裏面に取り付けることにより容易に形成することができる。壁面材を成形するときに、縦溝を同時成形するようにしてもよい。壁面材の裏面に断面Ｃ型をなす部材を取り付け場合に、壁面材の上下方向長さと同じ長さの部材を個々の壁面材に取り付けるようにしてもよく、例えば長尺のＣ型鋼などに対して複数枚の壁面材を多段に取り付けるようにしてもよい。後者の場合に、その長尺のＣ型鋼は基部を布基礎に固定しているものであってもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態を説明する。図１は、本発明による軽量盛土構造体における盛土工事部の一例を示す断面図であり、図２は、そこで用いられる壁面材７と軽量盛土（樹脂発泡体ブロック４）との固定構造を説明するための模式的な斜視図である。また、図３および図４は、係止部材４０とシート状材３０および縦溝の一例であるＣ型鋼２０との連結態様を説明するための斜視図である。
【００２１】
この例において、施工に際して従来工法と同様にして支持地盤３が整備され、そこに、傾斜面とは反対側の面がほぼ垂直な面となるように、軽量盛土材としての樹脂発泡体ブロック（例えば、ＥＰＳブロック）４を多段に積み上げ、所定の高さの軽量盛土を形成する。その際に、後記するようにして、段積みされる樹脂発泡体ブロック４、４の積層面間に、一部が壁面材７側に飛び出た状態でシート状材３０が敷き詰め。それと並行して、布基礎１１に下端を固定するようにして支柱としてのＣ型鋼２０を立設し、その外側面に適宜の手段により壁面材７を多段に取り付ける。壁面材７は矩形状のものであり、横幅は任意であるが、高さは好ましくは一個のＥＰＳブロックの高さと同じとされる。壁面材７の素材は耐候性を有することを条件に任意であり、コンクリート製であってもよく、木材（間伐材）、樹脂材料などであってもよい。
【００２２】
図２に示すように、ある段のＥＰＳブロック４を積み上げた後、その垂直面側すなわち壁面材７側に位置するＥＰＳブロック４ａの上に、一部が壁面材７側に飛び出るようにしてシート状材３０を、壁面材が配置される全路線長にわたって敷き詰める。必要に応じて、シート状材３０の内側端を図示しない固定用ピンなどを差し込んだ後、さらに上段のＥＰＳブロック４を積み上げる。それにより、敷き詰めたシート状材３０は、段積みされたＥＰＳブロック４、４の間でしっかりと固定される。この例において、シート状材３０は全面に多数の孔３１を備えており、該孔３１内にＥＰＳブロック４、４が入り込むことによって層間での抵抗が増し、側方からの引張りに対する耐性は大きくなる。しかし、安定した固定態様が得られれば、孔３１は省略してもよい。好ましくは、シート状材３０として、引張部材を交点部で強固に結合あるいは一体とした、規則的な格子構造を持つ合成高分子などからなるシートであるジオグリッドのようなものが用いられる。また、好ましくは、シート状材３０の前記飛び出た部分に、鋼棒のような長尺状の棒部材３３が前記の孔３１を利用して取り付けられる。棒部材３３を介して係止部材に作用する引張り荷重は横方向に分散してシート状材３０に伝えられ、応力が集中するのを回避することができる。
【００２３】
係止部材４０は、この例では、図３ａに示すように、支柱であるＣ型鋼２０のフランジ２１、２１で形成される上下方向の縦溝２２に摺動自在に入り込むことのできる平板状の先端係止片４１と、下端部に櫛歯状の差し込み片４２を備えた後端係止片４３と、両者を繋ぐ接続片４４とからなる。この係止部材４０を、図４に示すように、立設したＣ型鋼２０の縦溝２２に先端係止片４１を係止させた状態で、必要個数だけＣ型鋼２０に摺動自在に取り付けておく。
【００２４】
そして、前記のようにしてＥＰＳブロック４、４の層間に固定されたシート状材３０の前記飛び出た部分に形成された孔３１内に、図３ｂに示すようにして後端係止片４３に形成した櫛歯状の差し込み片４２を差し込むことにより、係止部材４０はシート状材３０にも固定され、結果として、支柱であるＣ型鋼２０と軽量盛土であるＥＰＳブロック４は係止部材４０を介して一体化される。
【００２５】
以下、この手順を多段に積み上げるＥＰＳブロック４毎に、全路線方向に沿って繰り返し行う。最後には、コンクリート床版５との間でも同様にして係止部材２０の連結を行う。その後、コンクリート床版５を形成し、必要な場合には、該コンクリート床版５を一端を地中に埋設したアンカーに固定し、さらに、コンクリート床版５の路肩に地覆コンクリート１０を作り、路盤８、アスファルト舗装９などの仕上げのための工事を施すことにより、本発明による軽量盛土構造体の工事は終了する。ここにおいて、係止部材４０の先端係止片４１はＣ型鋼２０の縦溝２２に沿って上下方向に摺動自在であり、上記したＥＰＳブロック４の沈み込みは、他の部材に影響を与えることなく、吸収される。
【００２６】
図５は係止部材４０の他の形態を示している。ここでは、図３、図４に示した係止部材と同様な後端係止片４３にねじ材４５が溶着されており、該ねじ材４５に２枚の矩形状の２枚の係止板４６、４７がナット４８、４９により挟持されている。この係止部材４０を用いるに際しては、例えば、支柱としてのＣ型鋼２０の位置において、後端係止片４３をシート状材３０側に留め付ける。その状態で、後端側のナット４９を内側に移動させて係止板４６、４７との間を開き、かつ先端側の係止板４６を縦姿勢にして、ねじ材４５の先端をＣ型鋼２０の縦溝２２内に挿入する。それにより、先端側の係止板４６はＣ型鋼２０の内側に入り込むことができるので、入り込んだ後、当該係止板４６を横向きにし、ナット４８、４９を適宜位置調整して、２枚の係止板４６、４７の間にＣ型鋼２０のフランジ２１、２１を挟み込みむようにする。それにより、支柱であるＣ型鋼２０と軽量盛土であるＥＰＳブロック４は係止部材４０を介して一体化される。
【００２７】
上記の例では、基礎１１に立設した長尺状のＣ型鋼２０に予め壁面材７を多段に取り付けたものについて説明したが、Ｃ型鋼２０への壁面材７の取り付けは、係止部材４０による一体化作業の終了後であっても、また、Ｃ型鋼２０は布基礎１１のような基礎部に下端側が固定されていなくても、本発明による軽量盛土構造体は構築可能である。さらに、長尺状のＣ型鋼２０を用いることなく、本発明による軽量盛土構造体を構築することもできる。
【００２８】
図６は、長尺状のＣ型鋼２０を用いない場合での、本発明による軽量盛土構造体において用いられる壁面材７０の一例を示している。この壁面材７０は耐候性を備えた化粧板７１と、その裏面に取り付けた化粧板７１の上下方向の長さと同じ長さの支柱７２とからなり、支柱７２は縦溝７３を有している。支柱７２は金属材料や樹脂材料で作られ、化粧板７１の成形時に一体成形してもよく、後から適宜の固定手段により裏面に固定してもよい。
【００２９】
この壁面材７０を使用するに際しては、支柱７２の前記縦溝７３内に入り込む形状の長さの短い支柱を布基礎１１に建て込み、それを利用して最下段の壁面材７０を取り付けた後、上下面に前記支柱７２の縦溝７３内に入り込む形状の差し込み部８１を持つ繋ぎ材８０を利用して、順次、多段に壁面材７０を取り付けていく。壁面材７０の上方への積み重ね作業と並行して、前記したＥＰＳブロック４の積み上げとシート状材３０の敷き込み作業、および、係止部材４０による壁面材７０とシート状材３０との連結作業を行うことにより、壁面材７０と軽量盛土であるＥＰＳブロック４とは一体化される。
【００３０】
なお、本発明による軽量盛土構造体の構造は、図１に示すような一方が斜面となった支持地盤に適用できるのはもちろん、図示しないが、左右の側面が共にほぼ垂直面となるようにして軽量盛土材を積み上げるようにした軽量盛土構造体にも等しく採用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
上記のようであり、本発明による軽量盛土構造体では、壁面材の沿った横方向の任意の位置において係止部材を軽量盛土に対して取り付けることができるので、壁面材と軽量盛土との一体化施工はきわめて容易となる。また、仕上げ施工後に軽量盛土が沈下する場合でも、その挙動は、壁面材の裏面に形成した縦溝内を係止部材が摺動することにより吸収され、壁面材に影響を与えない。そのために、従来のようにＨ型鋼のような支柱を建て込むことなく、軽量盛土の側面に耐候性付与のための壁面材を安定的に固定することが可能となり、施工コストは大幅に低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軽量盛土構造体における盛土工事部の一例を示す断面図。
【図２】壁面材と軽量盛土（樹脂発泡体ブロック）との固定構造を説明するための模式的な斜視図。
【図３】係止部材とシート状材および縦溝を備えたＣ型鋼との連結態様を説明するための斜視図。
【図４】係止部材と縦溝を備えたＣ型鋼との連結態様を説明するための斜視図。
【図５】他の形態の係止部材を用いた場合での図２に相当する図。
【図６】壁面材と縦溝との他の形態を示す斜視図。
【図７】軽量盛土工法を道路の拡幅工事に用いる場合の一例を示す断面図。
【図８】軽量盛土工法を道路の拡幅工事に用いる場合の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
３…支持地盤、４…軽量盛土材としての樹脂発泡体ブロック、５…コンクリート床版、７…壁面材、２０…Ｃ型鋼、２１…フランジ、２２…縦溝、３０…シート状材、３１…孔、３３…棒部材、４０…係止部材、４１…先端係止片、４２…櫛歯状の差し込み片、４３…後端係止片

Claims (4)

1. 樹脂発泡体ブロックを少なくとも一側面がほぼ垂直面となるように多段に積み上げて軽量盛土とし、その上面に路盤などの仕上げ構造材を、またその側面に壁面材を配置してなる軽量盛土構造体であって、
   段積みされる樹脂発泡体ブロックの積層面間には一部が壁面材側に飛び出た状態でシート状材が挿入されており、
   壁面材は裏面に上下方向に走る縦溝を備えており、該縦溝には先端を該縦溝内に係合した係止部材が摺動可能な状態で係止されており、
   該係止部材は前記シート状材に連結されることにより軽量盛土側に固定されていることを特徴とする軽量盛土構造体。
2. シート状材は少なくとも壁面材側に飛び出た部分に多数の孔を有しており、該多数の孔を部分的かつ選択的に利用して係止部材はシート状材に連結されていることを特徴とする請求項１記載の軽量盛土構造体。
3. シート状材の前記飛び出た部分に形成した多数の孔を利用して、長尺状の棒材が横方向に向けてシート状材に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の軽量盛土構造体。
4. 壁面材の裏面に上下方向に走る縦溝はＣ型鋼により形成されており、長尺のＣ型鋼に対して多段に壁面材が留め付けられていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の軽量盛土構造体。

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