JPH03202508A - 帯状補強材を用いた斜面補強土工法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分町〕 本発明は、自然地山斜面または切土斜面あるいは盛土斜
面等の他山斜面から帯状袖弛月を挿入設置して安定化を
図る斜面補強土工法に関する。

〔従来の技術〕

斜面の安定や支持力の増大を目的としたものに補強土工
法がある。この場合、盛土体の補強の場合と自然地山（
切土斜面のこともあり、以下断りない限り自然地山とい
う）の補強の場合とに大別できる。

前者の盛土体の補強の例として代表的なのは、テールア
ルメエ法で、各段の盛土の度に、鋼棒や鋼板を水平に設
置するものである。また、盛土の補強に当り、ネット材
などを用いる補強材のみの場合と、テールアルメエ法の
ように、擁壁を設ける場合とがある。

他方、自然地山に対するものとしては、鉄筋を平行的に
挿入する工法と、網状鉄筋を互に平行にならないように
挿入する工法のみである０両者は、共に地山を穿孔した
後鉄筋を挿入しその周りにモルタル類を充填して約１０
０開前後の小口径抗を形成するものである。なお、前者
は、モルタル類の充填を行わない場合もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の自然地山に対する補強土工法は、鉄筋
またはこれを含む小口径抗を、曲げモーメントおよび剪
断に対する抵抗体として作用させ、これにより補強を図
るものである。したがって、その目的からすれば、補強
材を多数自然地山に設置する必要があり、このためその
補強材の挿入およびグラウト注入・定着などの後処理に
全体として多大な手間を要する。

また、自然地山の崩落の防止には、多くの場合、補強材
を引張抵抗体として働かすことが有効であることを本発
明者らは知見したが、ｒｉｉＪ記従来の工法では、専ら
補強材を而げ、引張りおよび剪断の抵抗体として働かせ
ているが、本発明ではこのうち引張り効果を著しく高め
ることに着目したものである。

そこで、本発明の主たる目的は、地山に対する補強効果
が大きく、しかも施工能率が高い補強土工法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するための本第１発明は、地山斜面か
ら、中５０市以上、厚み０．６〜２（Ｊａｍの帯状補強
材を、地盤中に挿入設置するとともに、帯状補強材の基
端を斜面表面に対して定着することを特徴とするもので
ある。

また、第２発明は、中空扁平状のケーシング内に厚みが
０．６〜２０亀會の帯状補強材を挿入した状態で、地山
斜面がわからケーシングの後端を押圧および打撃の少く
とも一方により地山中に挿入した後、ケーシングのみを
引き抜き、帯状補強材を地山中に残し、この帯状補強材
を斜面表面に定着することを特徴とするものである。

（作　用〕 本発明では、帯状補強材を地山中に挿入設置するため、
一つの材料当りの表面積が大きいので、地山が崩落しよ
うとするときの引張抵抗がきわめて大きく、地山の補強
効果が大きい、逆に、補強効果が大きいため、少い帯状
補強材の挿入設置で足り、その施工工数が全体として削
減される。

他方、第２発明テハ、ＪｒＪｂ　カ０．６〜２０　ｍｍ
　（７）　Ｉ￥い帯状補強材を圧入や打撃により設置す
ることは強度的に列置無理であるが、これをケーシング
にて包み、そのケーシングを押圧およびまたは打撃によ
り挿入し、その後ケーシングのみを引き抜き帯状補強材
を地山中に残せば、薄い帯状補強材であっても、ケーシ
ングが帯状補強材の変形を防止し、容易に地山中に挿入
設置できる。

〔実施例〕

以下本発明を図面を参照しながらさらに詳説する。

本発明では、第２図に示すように、鋼板等からなる帯状
！ｉｌｉ強祠を用いる。この場合の厚みｔとしては、０
．６〜２０１會、特に好ましくは１−１０市のものが用
いられ、幅Ｗは５０市以上、特には１００　ｍ１１以上
のものが用いられ、上限は３００　ｍｍ、場合により１
０１００Ｏまでとされる。長さしとしては、種々のもの
が用いられるが、施工を斜面上で行うことによる施工性
や設置機の制約から、最長は１０ｍ程度とされる。

さて、かかる帯状補強材１は、後述する挿入設置例に従
って、第１図のように切取自然地山２斜面から予想すベ
リｖＡＩｔより深くまで挿入設置する。

擬似擁壁的な施工を行う場合、ｌに達しなくともよい、
この挿入設置が終了したならば、斜面上にモルタル類の
吹付工等により保護壁３を構成するとともに、帯状補強
材ｌの基端を斜面に対して定着する。

こ・の定着手段としては、種々のものを採用できるが、
たとえば第４図のように、補強材ｌの基端を折助したり
、第５図のように折り返したりして、保護壁３と一体化
を図る方法や、第６図のように、保護壁３上に定着板４
を設け、クサビ５を打ち込むことにより定着することが
できる。

一方、補強材ｌは、斜め挿入でもよいが、通常は水平に
挿入するのが好ましい。配置例は、第３図のように千鳥
配置のほか、高さ方向に層状の配列であってもよい、ま
た、必要ならば、従来例の断面円形鉄筋６挿入工法を併
用してもよい、補強材の配列ピッチ水平間隔Ｐは０．５
ｍ〜２ｍが好ましく、また高さ間隔りは　０．５〜３ｍ
が好ましい。

一方、補強材の押入設置に当っては、簡便性の点から圧
入およびまたは打撃によるものが望ましい、この場合、
補強材１の厚みが薄く、挿入時における耐力がないので
、第７図〜第９図のように、ケーシングを用いて圧入す
るのがよい。

これを説明すると、地山の斜面外にガイドセル１０を足
場（図示せず）などに固定し、これにその長平方向に進
退するビューラー型やクルツブ型等のエアー式または油
圧式ハンマー１１を設けておく、また、収納孔１２ａを
有する扁平角形のケーシング１２内に帯状補強材を挿入
しておくとともに、ケーシング１２の先端に、幅広の山
形先端シュー１３を配置する。さらに、ケーシング１２
の基端とハンマー１１０ツドとは、着脱自在に連結ブラ
ケット１４を介して連結する。

かかる圧入および打撃による挿入機を用いて、予め補強
材ｌをケーシング１２内に挿入するとともに、補強材１
の基部において着脱ビン１５によリケーシング１２と連
結し、ケーシング１２は先端シュー１３、後部の凹部１
３ａに嵌合させ、さらに補強材１の先端を先端シュー１
３の連結突部１３ｂにおいて連結ピン１６により連結し
た状態で、ハンマー１１によりケーシング１２の基端へ
ハンマー力を与えるとともに、ハンマー１１をガイドセ
ルｌＯに沿って前進させ、所定深度まで圧入する。その
後、着脱ビン１５を抜き、ハンマー１１をガイドセルｌ
Ｏに沿って後退させ、ケーシング１２を引き抜き、補強
材ｌおよび先端シュー１３を地山中に残す。

補強材１の挿入孔内には、グラウトを注入充填した方が
、地山との付着力が高まるので、実施例では、ケーシン
グ１２の内部に注入管１７を接続しておく。

この実施例に従うと、ケーシング１２、補強材ｌおよび
先端シュー１３の挿入設置が終了した後、斜面外からグ
ラウトＧを注入管１７に供給して収納孔１２ａ内に導き
その先端開口から注入する。

この注入作業は、ケーシング１２の引抜過程で行うのが
好ましいが、引抜完了間近のケーシング１２がその引抜
きに伴う空孔に臨んでいる状態で行ってもよい、また、
ケーシング１２に注入管を付設せず、ケーシングを引抜
いた空孔に、別途注入ホースを挿入しグラウトＧの注入
を行ってもよい。

上記例に先端シュー１３を用いず、ケーシング先端を盲
または先細加工状態で盲にしておいても圧入は可能であ
るが、実施例のように、補強材１の厚みより基端の巾が
厚い先端シュー１３を用いると、第１０図のように、地
山が崩落しようとするときにおける、帯状補強材ｌの抵
抗体として作用し、グラウトＧの注入効果と相俟って、
強固な引張抵抗体を構成できる。

なお、本発明における帯状補強材としては、鋼板のほか
、他の金属板、付着力を高めるために縞金属板など表面
に凹凸を形成したもの、合成樹脂板、網体、パンチング
メタル、あるいはそれらの複合板、耐腐食性向上のため
にメツキ等の表面処理したもの等を用いることができる
。

〔実験例〕

次に、本発明者らが、本発明に係る帯状補強材の地盤中
への挿入設置が、従来例の鉄筋挿入設置による場合より
補強効果において優れるとの知見を持つに至った実験過
程について説明する。

（実験装置） 自然地山の崩壊を想定し、第１１図および第１２図に示
す大型−面剪断機を用意した。この剪断機は、それぞれ
高さ１．０■、幅１．５　ｍ　、長さ　−２，０−の上
部および下部剪断箱Ｂｕ、Ｂ１を持ち、下部剪断箱ＢＩ
ｌはベースに固定し、上部剪断箱Ｂｕを３００トン油圧
ジヤツキ５０により１ｍ／分の速度で移動させ、下部剪
断箱Ｂｌの内部にフィルセメントを充填し、その硬化の
ために２日待ち、上部剪断箱Ｂｕに試料砂を充填し、砂
およびフィルセメント中に埋設した補強材の剪断状況を
調べるものである。

また、上部剪断箱Ｂｕは、剪断に伴って内部の試料砂が
膨出するので、これを、阻止するために６０トンの鉛直
ジヤツキ５１が設けられている。

５２は油圧ユニットである。

補強材ｌの予め決められた位置には歪ゲージ５３が、上
部剪断箱Ｂｕ内面には土圧計５４．５４が、その外表面
に対して水平変位計５５が、上部の拘束蓋には鉛直変位
計５６がそれぞれ取付けられ、それらの信号は、演算処
理装置５７において解析されるようになっている。５８
は油圧計である。

実験に供した補強材は、１３關φおよび１９＋ｎφの鉄
筋、０．６１１厚の鋼板である。鉄筋については、その
径、本数および充填用モルタルの有無によってどのよう
に剪断状況が変化するかを、第１表に示すような組み合
わせとし、剪断箱中の配置は第１３図（ａ）〜（ｅｌと
した。

また、歪ゲージは、各鉄筋の長さ方向に等間隔で７個所
軸対称に設けて合計１４枚取付けた。

他方、０．６１ｍ厚鉄板ＰＬに対しては、第１４図に示
す配置で合計４２枚取付けた。Ｐｊｌは同厚のダミー用
鉄板である。鉄板ＰＬの全断面積は１９＋ｎφの鉄筋の
全表面積と同一である。

（結　果） 上記の試験機により、上部剪断箱の変位が２０個になる
まで３００トンジヤフキによって変位させた。

１３Ｄφの鉄筋の変位状況を第１５図に示す。

さらに第１表におけるケースにおける曲げ歪みに対する
、補強材の周面摩擦による鉛直成分の増分、剪断面での
曲げ応力および補強硬化の指標としての補強比を示した
。第１７図に鉄板の場合を示した。

ここに補強比としては、同じ剪断歪時に生じる無補強地
盤の剪断応力に対する補強地盤の剪断応力の比で、補強
比が高いほど、補強硬化が高いことを示す。

（考　案） 第１６図において、剪断強度は鉄筋のみの場合約１．１
倍増加し、さらにモルタルを充填した場合約１６３倍の
強度増加がみられる。

これに対して、第１７図に着目すると、強度比が１．７
近くまで増加しており、帯状補強材によると、表面積が
増し引張抵抗が高まるので、補強効果が高いことが判明
した。

〔発明の効果〕

以上通り、本発明によれば、地山に対する補強効果が高
く、しかも施工能率に優れるなどの利点がもたらされる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法の実施状態の全体図、第２図は帯状
補強材の斜視図、第３図はその配置側図、第４図〜第６
図は補強材頭部の定着側図、第７図は補強材の挿入装置
例の斜視図、第８図はケーシングのみの引抜状態斜視図
、第９図は先端シューと帯状補強材の連結態様図、第１
０図は地盤中に帯状補強材を挿入しグラウトを注入した
状態の概要因、第１１図は実験に用いた大型−面前断機
の斜視図、第１２図はその全体概要図、第１３図および
第１４図は歪ゲージの貼着Ｂ様図、第１５図は剪断に伴
う鉄筋変位状況図、第１６図および第１７図は鉄筋およ
び鉄板による補強効果のグラフである。 １・・・帯状補強材、２・・・地山、３・・・保護壁、
６・・・鉄筋、１０・・・ガイドセル、１１・・・ハン
マー　１２・・・ケーシング、１３・・・先端シュー　
１７・・・注入管、Ｇ・・・グラウト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地山斜面から、巾５０ｍｍ以上、厚み０．６〜２
   ０ｍｍの帯状補強材を地盤中に挿入設置するとともに、
   帯状補強材の基端を斜面表面に対して定着することを特
   徴とする帯状補強材を用いた斜面補強土工法。
2. （２）中空扁平状のケーシング内に厚みが０．６〜２０
   ｍｍの帯状補強材を挿入した状態で、地山斜面がわから
   ケーシングの後端を押圧および打撃の少くとも一方によ
   り地山中に挿入した後、ケーシングのみを引き抜き、帯
   状補強材を地山中に残し、この帯状補強材を斜面表面に
   定着することを特徴とする帯状補強材を用いた斜面補強
   土工法。