JPH01310018A

JPH01310018A - 補強材と安定化された土構造体

Info

Publication number: JPH01310018A
Application number: JP64000562A
Authority: JP
Inventors: Henri Vidal; アンリ・ビダル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1989-12-14
Also published as: ES2014563A6; MY106079A; ZA89128B; CA1331285C; EP0379526A1; GB8800310D0; KR900700695A; WO1989006297A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は安定化された土構造体に用いる改良した補強材
に関づる。

相互に離隔した補強材を土砂内に埋設して土構造体を安
定化する技術は十分確立されているところである。この
技術は基本原理は本出願人による英国特許用１．０３９
３６１＠に示されており、この種の構造物は全世界で多
く建造されている。補強材は、補強材とこれに隣接する
充填粒子の間で、更に充填粒子と残余の充填粒子の間で
実質的に完全に摩擦力によって土を安定化する。補強材
は上述の摩擦力が盛り土全体に伝達され、かつ補強材内
に生じた張力が充填粒子の水平運動に抗しくＪるように
、相互に離隔して配置されている。

補強部材の張力は、盛り土の重量によって生じる水平方
向の力と、補強部材上に加えられる負荷、例えば道路や
車等に耐え得るように十分強くむ【ノればならない。安
定化した土構造に弾性特性を保有さけるためには、どの
ような形態の補強材でも柔軟であって、補強材が盛り土
とＨ擦接触し得るとともに土砂の運動を許容し得るよう
になっていなければならない。このようにして安定化し
た盛り土はその垂直面を実質的に高くしておくと、土砂
が崩れることなく垂直方向に十分比隣し１する一定の弾
性特性をもったものとして挙＃Ｊすることが判明した。

安定化されていない土のブロックは、ブロックの基部の
平面に沿ってα＝π／４＋Φ／２　（Φ＝摩擦角度を示
す）、通常水平面に関して約６３°、というようにクー
ロンが最初に定義したことでよく知られている公式を満
たさない傾向がある。

土のこの平面から土の部分はしばしば「クーロンウェッ
ジ」又は「活動ウェッジ」として称されている。旧式の
工法によると、垂直壁を建造しようとする場合には、垂
直面に比較的巨大な壁構造を建造して主としてその重量
によって壁が倒壊しないようにしなければならなかった
。英国特許用１、０６９．３６１５”３の技法を用いる
と、土のブロックの垂直面を単に腐蝕から守ればよく、
通常補強材の露出端に比較的薄いクラツデイング要素が
用いられる。

従来用いられてきた今一つの形態の安定化装置によれば
、タイロッドによって被覆材に連結されるように、土に
埋設されるアンカー部材を用いている。一般にダイロッ
ドが土に対して行うＩ？ｆｆ１作用は無視し得る程度の
ものであり、従って安定化を図るには土をアンカー部材
と被覆材の間に埋封するようにして行った。この場合、
クーロンウェッジは実質的に変化しないのでアンカー部
材をクーロンウェッジの後ろ側に置かなければならない
。

英国特許用１．０６９．３６１号の技術に使用する補強
材は効果的なストリップであるが、これらのストリップ
が土を安定化し得るに足る摩擦力を発揮できざえすれば
種々の形態の補強材を用いることができる。ストリップ
やその他の形態の補強材は一般に層状に盛り上向に埋設
される。そのような土構造は、通常、平坦に締固められ
た土“の層内に相互に離隔したストリップの層を配置し
、配置されたストリップ土の充填物の層を締固め、この
ような工程をｍ造林の高さが予定の高さにイするまで反
復する。

ビダルの技法によれば、補強材を用いることによって、
土に安定化を図らなかった場合にりも活動帯域の境界が
実質的に土の垂直面に一層接近するように盛り土の特性
が変化することが判明した。

驚くべきことに最近の実験によれば、事実上補強材の最
大張力線である活動エウッジの境界の位置が、構造体の
ｕ部に近接した区域を除いて殆ど垂直間に平行している
ことが判明した。従って活動エウッジの境界は、大部分
の構造体の場合に垂直面から約０．２８ｉ±０．０２Ｈ
）であることが分かった（ＩＩは構造体の高さを示す）
。

このような構造体では補強材の長さは常に少なくとも０
．７Ｈで、このことは補強材の長さの少なくとも０．４
Ｈが活動ウェッジから抵抗帯域、すなわち非崩壊帯域内
に伸張していることを意味している。高さが低く、又は
高さが中位の壁の場合、補強材の長さは通常高さよりも
大きく、すなわち０．７Ｈ乃至１．２Ｈなので、このよ
うな構造によると補強材の更に多くの部分が抵抗帯域内
に位置して、単に盛り土を十分に摩擦し、もって安定化
された活動ウェッジの運動に抵抗する。盛り土に接触づ
る補強材の表面区域は、補強材が抜き出されないように
考慮されている。しかし実質的な安全係数が常に考慮さ
れてはいるものの、補強材を活動帯域内にいかに短く配
置するかについては従来考慮されなかった。

補強材は常にその全長にわたって実質的に均等な摩擦面
を右するように形成されてきた。代表的には補強材はス
テンレスや亜鉛めっきを施した鋼のストリップであって
、時には摩擦接触を高めるために横方向のバーを具えて
いた。活動ウェッジを安定化するためには補強材の長さ
゛の僅か０．３Ｈしか必要でないことを考えると、０．
４Ｈ又はそれ以上に及ぶ補強材の残余の部分は補強材を
Ｑｉに活動ウェッジの後ろ側の帯域で保持するにうに機
能するに過ぎないので、保持帯域に位置する補強材の後
部を支持するために別の方法を考えることができる。そ
うすることによって材料を節約できるので経費削減につ
ながる。補強材の長さは、補強材の材料、及び壁を形成
するために取除いて締固めしなければならない盛り土の
深さにも関連しで土構造体の建造費に少なからぬ影響を
与えることが分かる。

どのような安定化された土構造体でも、柔軟な補強材は
、構造体の基部付近を除いた区域で、６つ土に所望の特
性を維持するためには、少なくとも０、４５Ｈ１好まし
くは０．５Ｈの距離だけ延長しなければならないと考え
られる。構造体の基部付近では補強材の長さを０．３５
８、より好ましくは０．４Ｈに短くすることも可能であ
る。しかし０．８Ｈの距離を超えると、補強材は壁が低
い場合であっても盛り土と摩擦接触をする必要はないも
のと考えられている。

上述したように、従来の補強材は長さが０．７１、又は
それよりも長くて良さ全体にわたって均一な特性をもっ
ていた。しかし補強材が保持帯域で保持されるようにな
っていれば、上記の補強材よりも短い補強材、例えば長
さか０．６５Ｈ１又はそれよりも短く、より好ましくは
０．５Ｈの補強材を使用し得ることが判明した。従って
活動ウェッジ内で活動ウェッジを安定化するために、安
全係数を用いて補強材と盛り土を相互に十分にａｍ接触
させるとともに、補強材の後ろ側が保持帯域から抜き出
されないように設計し得ることが可能になった。

これは全長にわたって均一な特性を具えた補強材を用い
たビダルの技術を、一方では土に相互作用をもたらし他
方ではアンカー・タイロッド技術に結合した複合技術を
採用することによって達成することができる。従って摩
擦帯域を実質的にその全長に与え、端部にアンカーを取
付けた補強材を形成することが可能となり、このような
補強材は種々の作業をするためにビダルの技術に用いら
れてきた柔軟な補強材よりも一般に短い。

従った本発明によれば、安定化された盛り土の前面に、
又は前面に近接して配置される前端を有するとともに、
盛り土の後部に配置されるようになっている後端を有す
る盛り土安定化用の柔軟な補強材が与えられる。このよ
うな補強材はその全長にわたって土に十分相互作用を行
い１ｑるｆｆ１ｌｌ！帯域を具えていて、補強材の後端
にはアンカー部材が取付けられている。

従って補強材は従来の補強材よりも前後方向に゛　短く
できるので、補強材に用いる材料（通常は鋼）を節約で
きるし、壁を建造する場合に処理すべき土の吊も少なく
て済む。

補強材の摩擦帯域はビダルの技術に用いられている種々
の形式のものでよいが、好ましくはストリップである。

補強材の材料を変更してもよい。

高張力の材料、例えば鋼が望ましいが、腐蝕対策として
亜鉛めっきを施すなどして適当に安全土の配慮を払わな
ければならない。

もし必要であれば英国特許用Ｌ　５６３．３１７号に見
られるように、ストリップの摩擦相互作用を増大するた
めに、ストリップにリブを付与してもよい。

アンカー部材は上に対して消極的に作用Ｊる材料、例え
ば平面を補強材の線に関して直角にしたコンクリ−１・
根、又は金属板のようなものでよい。場合によっては、
アンカー部材は通常その平面を補強材の線に平行させた
、すなわち実質的に水平にして、土に相対的に１？擦作
用を行うことによってアンカー部材が運動し得ないよう
にするアンカー・プレートであってもよい。このような
アンカー・プレートは金属やコンクリートでよく、補強
材の柔軟な摩擦帯域とは対照的に、通常剛性を具えてい
る。

アンカー部材は摩擦帯域の端部に直接取付けてもよく、
又は土に摩擦作用を実質的に行わないタイ（連結）部材
をその端部に取付けてもよい。いずれにしろアンカー部
材は補強材に直接取付けるのが望ましい。

本発明の更に今一つの特徴によると、実質的に垂直な前
面を具えた安定化された土構造体であって、同前面から
後方に延長する摩擦帯域をもった実質的に水平な補強材
にしてアンカー部材が取付（）られる補強材の層を含み
、前記補強材の層の間には締固められた土の層が配置さ
れて前記補強材の層間で摩擦力が生じ、前記摩擦帯域に
置かれた土は水平運仙に対して七分抵抗づるとともに補
強材に張力を発生し、その張力は補強Ｈの張力よりも小
ざく、アンカー部材は土構造体の安定性を維持するため
に引き抜きに対して十分抵抗する土構造体が与えられる
。

このような±８１造体では、一般に補強材の最大張力線
は、従来のビダルの構造体の場合と実質的に同一、すな
わち約０゜３Ｈである。

このような土構造体では、それぞれのケースで同数の補
強材を使用する場合には、本発明に使用する補強材のＦ
Ｊ擦帯域の長さによって得られる同一の摩擦能力をもっ
た従来のビダル技術による均一形式の補強材より６本発
明の補強材は短い。この補強材は匍述のアンカー部材に
使用される非摩擦形式のタイロッドよりも短くすること
ができる。

なぜならこのアンカー部材の場合、少なくとも土構造体
の頂部におけるクーロン・ウェッジが盛り上向に相当程
度進入するので、−８大聞の土を安定化しなければなら
ず、従って壁の建築中に処理すべき土の間が増大する。

先に指摘したように、本発明の技術によれば、処理すべ
き土の帛を相当程度減少し得るし、多くの場合壁を収容
するために掘削する土のｌ　し減少することができる。

本発明は例えば高さが４乃至１５メートルの低い、又は
中位の高さの壁や、高い壁でもその上部１５メー１−山
部分に関して特に適している。この範囲を超えると壁の
高さ）−１に対する補強材りの摩擦帯域の長さの割合は
従来は１．３：　　０．７であった。本発明による構造
体ではし、Ｈの割合を例えば５０％迄も減少することが
判明した。一方、安定化した土どめ擁壁の機能を壁が倒
壊に抗する重賞型の壁として考慮する必要がある。一般
にｌ：Ｈは０，４５以下に、好ましくは０５０以下に減
少させてはならない。補強材の数量は理論的には無限に
変えることができるが、実際上はどのような土構造体で
も均一・の寸法をしていて、補強材に取付けるための一
定数の連結地点をもつｌζ標準パネルが用いられる。

従って高い壁の場合よりも事実上大きい比率のＬ：Ｈを
もった低い壁を使用づる傾向が生じる。

このような場合、本発明によればＬ　：　Ｉ＋は０．５
よりも十分に大きいが、一般に［：Ｈは０．８よりも多
くない。場合によってはＩ！４　進体全体を通してＬ：
Ｈは同一ではないかも知れないが、構）ａ体の安定性を
維持し得る限りは構造体の）Ｊ部イ・１近では補強材の
し・Ｈの比は小さくてｂよい。

一般に活動帯域で十分な相互摩擦作用を得るために、こ
の帯域に、補強材の各層が配置される土床の区域の少な
くとも２％、好ましくは少なくとも５％を補強材の材料
で被覆し、かつ構造体内に少なくともそのような補強材
による４個の層を配置するのが望ましい。

以下に図面を参照しながら本発明の詳細な説明Ｊる。

第１図に示す補強材は、亜鉛めっきが施された６０×５
１Ｍの平坦なストリップから成る前部（１）を有し、前
部（１）はボルト（２）でアンカー部材（３）に連結さ
れている。補強材の前端はコンクリート製の被覆材（６
）に埋設されたタブ（５）に今一つのボルト（４）によ
って固定されている。

もし補強材を高さ１０．５メートルの壁部分に用いると
すれば、［：■は０５で、従ってこのような構造体では
前部（１）の長さは約５．２５メートルである。引抜き
抗力を考えてみると、アンカー部材とストリップによっ
て得られる抵抗力は、全長が同じの、すなわち５．２５
メートルで２個のリブを具えた高付着形式のストリップ
によって得られる抵抗力と同等である。従ってこの種の
ストリップの２本の全長は２Ｘ５．２５メートルになる
。従って鋼材を約号節約することができる。別の観点が
ら見ると、本発明による補強材は、盛り土を一層深くし
なければならず、従って経費増をもたらす約８メートル
の長尺の１７１位のリブ付き高付着形式の式のストリッ
プに相当することが理解できる。

第２図に示す補強材ではストリップは第１図に示寸゛も
のと同一であるが、アンカー部材（３）は平坦なアンカ
ー・ブレード（３′）になっている。

第３図に示す壁では、線（１）は本発明による補強材（
８）の最大ＦＪ漂点をつないだ線である。補強材（８）
に取付けられたアンカー部材（９）は壁の後ろ側を示し
ている。線（１０）は本発明の補強材の前部と同様な材
料によって形成した従来の補強材の端部の位置を示す線
である（補強材の数と間隔は同一である）。最大摩擦点
をつないだ線（７）は従来の場合も本発明の場合もほぼ
同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補強材の一実施例の断面図である
。第２図は本発明による補強材の今一つの実施例の平面図
である。第３図は本発明による安定化された土構造体の概略的な
断面図である。１・・・・・・前部　　　　　　５・・・・・・タブ２
．４・・・ボルト　　　　　　６・・・・・・被覆材３
・・・・・・アンカー部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）安定化された盛り土の前面付近に配置される前端
と盛り土の後部に配置される後端を具えた土安定化用の
柔軟な補強材であつて、その全長にわたつて土に対して
十分に摩擦作用を行い得る摩擦帯域を有し、後端にアン
カー部材が具えられる補強材。
（２）請求項１記載の補強材において、前記アンカー部
材はプレートであつて、前記プレートの平面が前記補強
材の線に対して直角であることを特徴とする補強材。
（３）請求項１記載の補強材において、前記アンカー部
材はプレートであって、前記プレートの平面補強材の線
に平行であることを特徴とする補強材。
（４）請求項１乃至３の任意の１に記載の補強材におい
て、前記アンカー部材が前記摩擦帯域の端部に直接連結
されることを特徴とする補強材。
（５）実質的に垂直な前面を有する安定化された土構造
体であって、前記前面から後方に延長する摩擦帯域をも
つた実質的に水平な補強材にして後端にアンカー部材が
取付けられる補強材の層を含み、前記補強材の層の間に
は締固められた土の層が配置されて前記補強材の層間で
摩擦力が生じ、前記摩擦帯域に置かれた土は水平運動に
対して十分抵抗するとともに補強材に張力を発生し、そ
の張力は補強材の張力よりも小さく、前記アンカー部材
は土構造体の安定性を維持するために引き抜きに対して
十分抵抗する土構造体。
（６）請求項５記載の安定化された土構造体において、
Ｌ：Ｈは０．８よりも低く、Ｌは前記補強材の長さであ
り、Ｈは土構造体の高さである土構造体。
（７）請求項５又は６記載の安定化された土構造体にお
いて、高さが４乃至１．５メートルであることを特徴と
する土構造体。
（８）請求項５乃至７の任意の１に記載の安定化された
土構造体において、前記補強材の前記摩擦帯域に、前記
補強材の各層が配置される土床の区域の少なくとも２％
を前記補強材の材料で被覆し、そのような前記補強材に
よる４個の層を配置することを特徴とする土構造体。
（９）請求項５乃至８の任意の１に記載の安定化された
土構造体において、請求項１乃至４の任意の１に記載の
柔軟な補強材を有することを特徴とする土構造体。