JPH0364006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、道路、鉄道、河川、宅地造成工事
などにおいて、盛土を形成するにあたり、地盤上
に略鉛直方向に壁面材を設置し、該壁面材の背面
側に補強材を順次層状に埋設しながら土層を形成
し、土粒子と捕強材との間の摩擦力により盛土を
補強する工法に係り、特に、補強剤を従来のもの
と異なる棒状材をらせん状（コイル状）に巻いた
形状になし、補強効果をさらに高めるようにした
らせん型補強材を使用した補強盛土工法に関する
ものである。 〔従来の技術〕 通常、道路健設などのために盛土を施工する場
合において、急な斜面上に施工する場合や盛土高
が高くなる場合には、盛土の安定性の面から法面
長が非常に長くなり、その結果、広い用地幅が必
要となり、建設に係る費用が高くなる傾向があつ
た。 このため、従来コンクリート擁壁面材などによ
る土留工法が用地幅を狭くするために採用されて
いたが、軟弱地盤上の盛土においては、擁壁面材
が破壊し易く、又支持地盤までの基礎杭を必要と
することから、経済性、安全性の両面から問題と
なつていた。 これに対し、帯状補強材を埋設しながら土層を
形成し、土粒子と帯状捕強材との間の摩擦力によ
り盛土を捕強する工法（特公昭44−25174）が一
般に知られている。 この捕強材を埋設しながら盛土を捕強する工法
は、元来引張力に対しては殆ど抵抗しない土の中
に引調力に対して高い抵抗力を示す捕強材を順次
層状に埋設すると、捕強剤と土との間に働く摩擦
力により盛土材が本来有している剪断抵抗力にあ
たかも粘着力が加わつたような材料になることを
利用している。 この工法における補強材については、土との間
に充分な摩擦抵抗が得られること、引張力に対し
必要な強度を有すること、品質が均一であり、信
頼性が高いこと、耐久性があることなどが必要さ
れる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記工法（特公昭44−25174）
で使用される捕強材は、帯状捕強材やジオテキス
タイルのようにいずれもその幅に比し厚みが非常
に小さく平面的で２次元的なものであり、土層に
埋設されたこれらの補強材と土との間に生じる摩
擦力は、捕強材の幅方向となる表裏面上に生じる
のみであり、補強材の厚み方向となる補強材の左
右両側面にはほとんど摩擦力が生ぜず、補強材の
埋設される土層が３次元的でありながら、充分に
その土層の３次元的特徴を活かした補強材による
補強がなされていなかつた。 この場合、例えば筒体状の補強材を使用すれ
ば、補強材の左右両側面にも土との間に摩擦力を
生じさせることが可能であるが、補強材の周面に
は土圧による高い圧縮力が常時作用しているた
め、この圧縮力に抵抗して変形しないだけの強度
や剛性が要求され、その結果、補強材はかなりの
自重や剛性を有するものを使用しなければならな
くなり、補強材の埋設作業を容易に行うことがで
きなくなるという問題点がある。しかも剛性が高
いと盛土の沈下などに伴う変形に追従できず、そ
の結果、補強材が破損したり、土との間に僅かな
空隙を生じて摩擦力が小さくなつたりして、補強
材として所期の効果を発揮できなくなるという問
題点等がある。 この発明は、上記のような点に鑑み、従来の２
次元的な補強材よりも３次元的な補強材を使用す
る方がより効果的であるとの認識に立脚し、３次
元的な補強材として棒状材をらせん状（コイル
状）に巻いたらせん型の形状を使用することによ
り、従来の２次元的な帯状補強材などと同様な埋
設作業性を有しながら、３次元的補強材としての
機能を遺憾なく発揮して、補強効果をさらに高め
ることのできるらせん型補強材を使用した補強盛
土工法を提供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 以上の目的を達成するためにこの発明は、盛土
を形成するにあたり、先ず地盤上に略鉛直方向に
壁面材を設置し、次に壁面材の背面に、棒状材を
らせん状に巻いたらせん型補強材の一端を取付
け、該らせん型補強材を壁面材の背面側にその背
面に対し略直角方向に敷設し、その後上記らせん
型補強材上に土砂をまき出して棒状材をらせん状
に巻いたらせん型補強材を土砂中に完全に埋設
し、しかる後所定の土層厚に転圧し、この工程を
繰り返しながら盛土を形成するようにした構成の
工法からなる。 〔作用〕 以上のような構成を有するこの発明は次のよう
に作用する。 すなわち、壁面材の背面側に順次層状に埋設さ
れた棒状材をらせん状（コイル状）に巻いたらせ
ん型補強材は、土粒子との間で摩擦力が働き、盛
土材が本来有している剪断抵抗力にあたかも粘着
力を加えるように作用する。 〔実施例〕 以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発明
をより具体的に説明する。 ここで、第１図は概略全体側面図、第２図は概
略全体正面図、第３図はらせん型補強材の斜視
図、第４図Ａ〜Ｃは壁面材の背面図、側面図及び
平面図、第５図Ａ〜Ｍは施工法の概略工程図、第
６図Ａ，Ｂは他の実施例を示す概略全体正面図で
ある。 図において、この工法で施工される盛土を構成
する土壌構造物は、地盤上に略鉛直に設置された
壁面材１、該壁面材１の背面側に埋設されたらせ
ん型補強材２及びに盛土土砂３から構成されてい
る。 壁面材１は盛土の端部に略鉛直方向及び水平方
向に亘つて複数隣接して設置されて擁壁を構成
し、これにより、盛土の法面の勾配を略直角にし
て、従来のような傾斜面からなる長い法面を不要
する役割を果たしている。 壁面材１は鉄筋コンクリート製ブロツクより構
成され、その形状は方形状で、その上下左右の縁
端には段差部が形成され、この段差部により別体
の壁面材との係合が円滑にいくように考慮されて
いる。なお、壁面材１の材質を鉄筋コンクリート
に代えて鋼製のものを使用してもよく、又縁端は
段差部に代えて凹凸部としてもよい。 壁面材１の上下縁端には上下方向に連結孔４が
各々２個形成されている。連結孔４は上下に設置
される各壁面材１同士の相互連結のために用いら
れる棒状材５を埋め込むために形成された孔であ
る。そして、連結孔４内に埋め込まれた棒状材５
により、各壁面材１は左右及び前後方向のズレが
防止される。 らせん型補強材２は第３図に示すように、径の
小さな棒状材をらせん状（コイル状）に巻いて造
られている。棒状材の径並びにらせんの外径とそ
のピツチは、らせん型補強材２が埋設される箇所
の土質の状態や盛土の高さなどの条件を考慮して
決定される。この場合、少なくともらせんの内部
に土粒子が完全に充填されるだけのらせんピツチ
の間隔が必要である。 らせん型補強材２は盛土土砂３中に埋設されて
盛土土砂３との間で引張力が作用するため、らせ
ん型補強材２は所定の引張力に対し必要な強度を
有する材料、例えば金属製、合成樹脂製などが使
用される。この場合、耐久性を高めるために、表
面に亜鉛メツキを施したり、防蝕ペイントで被膜
したり、合成樹脂などで被覆したりすることはさ
らに好ましい。 らせん型補強材２はその端部２ａが壁面材１の
背面１ａに取付けられるため、端部２ａは同一平
面内の輪状に仕上げられ、且つこの輪状の端部２
ａは補強材２の軸芯方向に対して垂直な面になる
ように仕上げられている。 壁面材１の背面１ａには、らせん型補強材２の
端部２ａを取付けるための補強材取付け部６が設
けられている。 補強材取付け部６は、アンカー６ａ、帯状押さ
え板６ｂ及びナツト６ｃから構成され、このうち
アンカー６ａはその基端側が壁面材１内に完全に
埋め込まれて固定されている。又壁面材１の背面
１ａから突出しているアンカー６ａの先端側には
ナツト６ｃを螺合するための螺子が切つてある。
帯状押さえ板６ｂの中央にはアンカー６ａの先端
側が貫通する穴が穿設されている。帯状押さえ板
６ｂの穴の中心から両端までの長さは、少なくと
もらせん型補強材２のらせんの外径より大となつ
ている。 補強材取付け部６は、壁面材１の背面１ａと帯
状押さえ板６ｂとの間にらせん型補強材２の端部
２ａを挟むことで、らせん型補強材２を壁面材１
の背面１ａに取付けている。この場合において、
補強材取付け部６に取付けられたらせん型補強材
２は、壁面材１の背面１ａ及び帯状押さえ板６ｂ
と平行な平面内で遊動することができるように取
付けられ、これにより、補強材取付け部６に曲げ
モーメント、捻じりモーメント又は剪断力が生じ
るの回避でき、補強材取付け部６の破損原因を未
然に取り除くことができる。 つぎに第５図Ａ〜Ｍを参照しながら施工法の工
程について説明する。 先ず、地盤上の壁面材１の設置箇所において、
基礎底面を整地し、基礎栗石、基礎コンクリート
などにより基礎を形成する。基礎面は水平に施工
する。基礎コンクリートには、あらかじめ差し筋
などを適当な間隔で埋め込ん置く。（第５図Ａ参
照） 次に、擁壁の最下段となる壁面材１を上記基礎
の上に横方向に連接して設置する。壁面材１は鉛
直方向つまり水平な基礎面に対し垂直に設置す
る。この場合、壁面材１の下縁に形成された連結
孔４内に上記差し筋を差し込んで設置する。この
差し筋により、壁面材１は所定の設置場所に正確
に取付けられる。また、壁面材１を連接して設置
する場合には、隣接する各壁面材１，１同士の連
接箇所に隙間が生じないように施工する（第５図
Ｂ参照） 擁壁の最下段となる壁面材１の全てを基礎上に
連接して設置した後に、壁面材１の背面１ａ側
に、盛土土砂３の高さが例えば40cmになるまでま
き出して敷ならす。（第５図Ｃ参照） その後、転圧機を使用して盛土土砂３の表面を
均一に転圧する。例えば盛土土砂３の高さが40cm
から30cmになるまで転圧する。（第５図Ｄ参照） 次に、転圧された盛土土砂３の表面に必要個数
のらせん型補強材２を各々敷設する。敷設作業は
各らせん型補強材２の芯方向が壁面材１に対し垂
直になるように行う。この敷設作業に並行して、
らせん型補強材２の端部２ａを壁面材１の背面１
ａに取付ける。（第５図Ｅ参照） 取付け作業は、補強材取付け部６のアンカー６
ａの先端側に端部２ａの輪状の内部が入るように
取付け、その外側から帯状押え板６ｂをアンカー
６ａの先端側に嵌合し、最後にナツト６ｃをアン
カー６ａの先端側に螺合して完了する。これによ
り、らせん型補強材２の端部２ａは壁面材１の背
面１ａと帯状押さえ板６ｂとで前後から挾持され
て、壁面材１の背面１ａに取付けられる。 最下段のらせん型補強材２を敷設した後、盛土
土砂３をらせん型補強材２の内部及び上部にまき
出して、らせん型補強材２を完全に盛土土砂３中
に埋設する。（第５図Ｆ参照） その後、転圧機を使用して盛土土砂３の表面を
均一に転圧する。例えば盛土土砂３の高さが40cm
から30cmになるまで転圧する。（第５図Ｇ参照） 以下、上述と同様の施工工程を繰り返して、二
段目のらせん型補強材２を盛土土砂３中に埋設す
る。（第５図Ｈ〜Ｌ参照） 最下段の壁面材１の高さまで盛土面を形成した
後は、二段目の壁面材１を最下段の壁面材１の上
方に垂直に取付ける。二段目の壁面材１は第２図
に示すように、壁面材１の右半部と左半部は最下
段の別々の壁面材１の上方に取付ける。取付けに
際し、あらかじめ最下段の壁面材１の上縁に形成
された連結孔４に棒状材５の下半部を埋め込ん置
く。そして、この棒状材５の上半部を二段目の壁
面材１の下縁に形成された連通孔４内に差し込ん
で、最下断の壁面材１の上方に二段目の壁面材１
を千鳥状に設置する。この場合、二段目の隣接す
る各壁面材１，１同士の連接箇所に隙間が生じな
いように施工する。（第５図Ｍ参照） 以下、上述と同様の施工工程を繰り返して、盛
土を構築する。 なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の改変をなし得ることは勿論である。例え
ば、壁面材１が第６図Ａ，Ｂのように上下方向又
は水平方向に長いものにも適用できる。 〔実施例〕 以下、この発明に係るらせん型補強材と従来の
帯状補強材を比較した実施例を説明する。 −実験例１（静的実験）− (1) 実験方法 実験装置 実験に用いた補強土擁壁模型は、高さ30cm、幅
70cm、奥行き20cmの木製の箱である。側面と背面
を固定し、擁壁部を可動とした。 補強材 帯状補強材とらせん型補強材（直径２cm、針金
直径２mm）の長さはいずれも17cmとし、表面積は
これによる効果を調べるため28.6cm²と45.7cm²の２
種類を用いた。 盛土材 盛土材として、砂質土（豊浦標準砂）と粘性土
（長崎市奥山地区で採取）を用いた。これは盛土
材の種類による効果の違いを調べるためである。
粘性土の土質特性を表−１に示す。

【表】 実験手順 実験模型に詰める全盛土重量の1/3を１層分重
量とする。下から順に盛土材を１層分入れ、締め
固め後に補強材を敷設する。この手順で盛土材、
補強材を交互に設置して補強土擁壁模型を構築い
た。但し補強材は中央部のみに正面から見て補強
材間隔が10cmになるように正方形に配置した。こ
の模型を載置装置（CBR試験装置）に設置して、
補強材がある中央部表面に鉄板を介して圧縮荷重
を加えた。載荷方法は、ひずみ速度１mm／minの
ひずみ制御方式である。これによる荷重と擁壁部
の水平変位を測定したが、水平変位は擁壁部の上
端および下端から１cmの所に取り付けたダイヤル
ゲージの読み取り値の平均とする。この方法で最
大荷重が現われるか上端変位が30mmになるまで載
荷を行なつた。 実験内容 補強材形状の違い、補強材本数の違いおよび盛
土材の違いによるそれぞれの効果を調べるため
に、各設定条件下で実験を行なつた。 (2) 実験結果と考察 補強材の形状による違い 第７図及び第８図に実験結果の一例を示す。同
様に各設定条件下での実験結果をまとめたものが
表−２である。この表から水平変位10mmまでの最
大荷重を補強材の形状の違いにより比較してみれ
ば、いずれの場合においてもらせん型補強材の方
が大きいことが分かる。また、第７図及び第８図
から同一荷重に対してはらせん型補強材の方が水
平変位が小さいことも明らかである。これらのこ
とから帯状補強材に比べてらせん型補強材の方が
補強効果が優れていると言える。これはらせん型
補強材の場合には３次元的な形状のため帯状補強
材以上に土粒子との摩擦が期待され、また補強材
内部に土粒子が充填され補強材が見かけ上棒状の
ようになつて土と補強材がより一体化するためと
考えられる。さらに帯状補強材と違つてらせん型
補強材の側方にも摩擦効果が期待できることか
ら、左右方向の土とも強く一体化できることが特
徴である。

〔発明の効果〕

以上の記載より明らかなようにこの発明によれ
ば、以下のような効果を有する。 (1) 棒状材をらせん状（コイル状）に巻いたらせ
ん型補強材は３次元的な形状のため、土粒子と
の摩擦を生じる面の方向も変化しており、帯状
補強材補強材などの平面的で２次元的なもの以
上に土粒子との摩擦が期待でき、従来の帯状補
強材などに比し、さらに高い補強効果が期待で
きる。 (2) 棒状材をらせん状（コイル状）に巻いたらせ
ん型であるので、従来の帯状補強材などの平面
的なものと異なり、補強材の左右両側面でも盛
土との間で摩擦力を生じさせることができ、従
来利用することのできなかつた補強材の左右両
側面の土圧も有効に活用することができ、従来
の帯状補強材などに比し、さらに高い補強効果
が期待できる。 (3) 棒状材をらせん状（コイル状）に巻いたらせ
ん型補強材の内部に土粒子が充填され、補強材
が見かけ上棒状のようになつて、盛土と補強材
がより一体化することが期待でき、従来の帯状
補強材などに比し、さらに高い補強効果が期待
できる。 (4) ３次元方向に自在に変形できるので、盛土の
変形にも充分に追従でき、土粒子との間に空隙
を生じることもなく、盛土との間で所定の摩擦
力を引き続き維持させ、補強材としての機能を
充分に発揮させることができる。 (5) 上述の優れた効果を有するにも係らず、らせ
ん型補強材の埋設作業は帯状補強材などを使用
した場合と同様の作業能率で行うことができ、
らせん型補強材の埋設作業性が劣るということ
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明に係るらせん型補強
材を使用した補強盛土工法の実施例を示すもので
あつて、第１図は概略全体側面図、第２図は概略
全体正面図、第３図はらせん型補強材の斜視図、
第４図Ａ〜Ｃは壁面材の背面図、側面図及び平面
図、第５図Ａ〜Ｍは施工法の概略工程図、第６図
Ａ，Ｂは他の実施例を示す概略全体正面図であ
る。 第７図及び第８図は実施例１の実験結果の一例
を示す図、第９図は実験例１，２の実験模型の斜
視図、第１０図〜第１３図は実施例２の実験結果
を示す図である。 符号の説明、１：壁面材、１ａ：背面、２：ら
せん型補強材、２ａ：端部、３：盛土土砂、４：
連結孔、５：棒状材、６：補強材取付け部、６
ａ：アンカー、６ｂ：帯状押さえ板、６ｃ：ナツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 盛土を形成するにあたり、先ず地盤上に略鉛
   直方向に壁面材を配置し、次に壁面材の背面に、
   棒状材をらせん状に巻いたらせん型補強材の一端
   を取付け、該らせん型補強材を壁面材に背面側に
   その背面に対し略直角方向に敷設し、その後上記
   らせん型補強材上に土砂をまき出して棒状材をら
   せん状に巻いたらせん型補強材を土砂中に埋設
   し、しかる後所定の土層厚に転圧し、この工程を
   繰り返しながら盛土を形成するようにしたことを
   特徴とするらせん型補強材を使用した補強盛土工
   法。