JPH07525Y2 - 傾斜地用擁壁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．考案の目的 〔産業上の利用分野〕 この考案は、斜面の崩壊を阻止するため設けられる擁壁
に関し、更に詳しくは、地山の表層部が風化し易い真砂
（まさ）土地盤の傾斜面に適用して好適ないわゆる傾斜
地用擁壁に関する。

〔従来の技術〕

我が国の真砂土地帯では豪雨時に崩壊が発生し易い。そ
の原因として、豪雨時において、真砂土の特性の一つで
あるゆるみ・劣化特性が大きく促進されるものと考えら
れる。真砂土の自然斜面や切土斜面を安定処理するため
の工法も多数開発されているが、いずれも真砂土の特性
に適したものとはいい難い。特に、擁壁による工法は主
として盛土を対象としたものが多く、必ずしも急傾斜地
に適用し得るものではない。

すなわち、従来多用されている擁壁についてみると、そ
の主なものとして、重力式擁壁、もたれ擁壁、片
持ち梁式擁壁（逆Ｔ字型、Ｌ字型など）がある。しか
し、の重力式擁壁は自重に耐えるだけの地盤の支持力
が必要であり、傾斜した斜面には不向きである。のも
たれ擁壁は基礎地盤が安定で水平であることが必要であ
り、斜面地には向かない。の片持ち梁式擁壁は自重が
小さく、傾斜地用として適用することのできる有効な擁
壁である。しかし、この片持ち梁式擁壁においても背面
の底版部を地中に埋めるため、元来あった地山を堀削し
て設置しなければならず、堀削に要する手間と堀削によ
る地盤のゆるみ及び強度低下とが問題となる。特に、真
砂土地盤のように攪乱によって強度が大幅に低下する地
盤ではその影響は無視できない。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上述した実情に鑑み、真砂土地盤に代表される
地山の安定を極力図る必要のある傾斜地盤において、地
山の安定を維持しつつ、施工効率の向上を図り、真砂土
地盤の傾斜地に適用して有効な傾斜地用擁壁構造を提供
することを目的とする。

ロ．考案の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本考案の傾斜地用擁壁は上記目的を達成するために以下
の構成を採る。すなわち、真砂土地盤からなる傾斜地に
沿って構築される擁壁であって、実質的に鉛直をなす縦
壁と、該縦壁の下端より該縦壁に対して115°〜140°の
範囲で前方斜め下方向に張り出された底版とにより擁壁
躯体が構成され、前記底版は、傾斜地の地山の硬質層の
表面に沿って設置され、前記底版の基部寄りに所定間隔
を存して開設されたアンカー杭挿通孔を介して後方斜め
下方向に向けて、かつ、その先端が前記縦壁の延長後方
に達し、前記地山の硬質層に定着するアンカー杭が打ち
込まれ、このアンカー杭の頭部と前記底版とを固定して
なる、ことを特徴とする。

この構成において、躯体はコンクリート体よりなるが、
現場打ちによるも、プレキャスト体によるもその態様は
自由である。

〔作用〕

この擁壁の構築施工において、地山の表層を堀削し硬質
地盤を露出させ、この硬質地盤に沿って擁壁躯体を設置
し、次いで乱されていない硬質地盤中にアンカー杭を打
ち込み、底版との固着を図る。

アンカー杭より擁壁のすべり土塊の量が増大し、擁壁の
背面から作用する主働土圧に対し底版の受働土圧抵抗と
相まって強力な抵抗力を発揮する。

すなわち、構築された擁壁にその縦壁に主働土圧が作用
すると縦壁の基部部分を中心として前に倒れる転倒モー
メントを生じるが、硬質地盤に沿って設置された底版が
この硬質地盤対して押圧され大きな受働土圧として対抗
し、かつ、硬質地盤に打ち込まれたアンカー杭の抵抗が
付加され、上記転倒モーメントに対抗する。

〔実施例〕

本考案の傾斜地用擁壁の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図ないし第３図はその一実施例を示す。

本擁壁Ｈの躯体１は縦壁２と底版３とから一体的に構成
される。該躯体１は鉄筋コンクリートにより長手方向に
連続して形成される。この躯体１は現場で打設される
も、予め工場で成形されるも自由であるが、工場で形成
されるいわゆるプレキャスト体であることを好適とす
る。なお、プレキャスト体であるときは単位長毎に形成
され、現場で打継ぎ目を介して連続体に形成される。

縦壁２は所要の断面（厚さ、高さ、鉄筋量等）を有し、
鉛直に立設され背面の土圧（主働土圧）に抵抗する。該
縦壁２の長手方向には適宜間隔に水抜き穴４が穿設され
ている。なお、この水抜き穴４は適宜省略されうる。

底版３は縦壁２の下端から斜め前方方向に張り出されて
形成される。縦壁２と底版３とのなす角αは通常115°
〜140°前後とされる。

底版３の基部すなわち縦壁２の下端寄りにはアンカー杭
挿通孔６が長手方向に適宜距離ｌを隔てて開設されてい
る。該アンカー杭挿通孔６は内径が後方に至るにつれて
次第に縮径するいわゆるテーパー孔に形成されている。
アンカー挿通孔６相互の距離ｌは後記するアンカー杭の
定着力との関係で相対的に決定されるものであるが通常
は1mを目安とする。

８はこのアンカー杭挿通孔６に打ち込まれたアンカー杭
である。該アンカー杭８はアンカー杭挿通孔６を介して
底版３とは逆の方向すなわち斜め後方へ打ち込まれる。

該アンカー杭８は地盤Ｅへの打込みを容易になすため躯
体部8aをテーパ形状にするとともに先端部8bは円錐状と
される。アンカー杭８の頭部とアンカー杭挿通孔６との
間隙には固着材（例えばモルタル）10が充填され、両者
の一体化を図る。

またアンカー杭８の縦壁２とのなす角βは120°程度と
される。

第３図は、この擁壁Ｈの躯体１がプレキャスト体で構成
されるとき、縦壁２相互の継ぎ手部の構造を示す。すな
わち、隣り合う縦壁２相互の端部に凹部12及び該凹部12
に嵌合する凸部13が鉛直方向に形成され、両者の間隙に
モルタル等の充填材14が充填される。

このように構成されてなる本実施例の擁壁Ｈは地山Ｅに
次のようにして設置される。なお、この地山Ｅは真砂土
地盤を想定する。一般に、真砂土地盤は表層がもろく、
表層よりわずかの深さで硬質の地盤となっている。

以下、工程順に説明する。

（１）地山Ｅの表層を掻き取り、硬質層を露出させる。
16は硬質層の表面を示し、この硬質層の表面16に沿って
本擁壁Ｈの底版３を載置するようにして、本擁壁Ｈを設
置する。

（２）底版３のアンカー挿通孔６を介して地山Ｅ中にア
ンカー杭８を打ち込み、その頭部8cとアンカー挿通孔６
との間隙に固着材10をもって固定する。

（３）固着材10の固結を待って、縦壁２の背後にその下
方から上方へ割り栗石17及び埋戻し土18を充填し、ま
た、底版３上にも埋戻し土19を充填する。

上述の工程において、本擁壁Ｈがプレキャスト体である
とき、それぞれの端部において接手部を介して長手方向
に連続して設置される。

また、アンカー杭８の打込みにおいて、地盤Ｅをアンカ
ー杭挿通孔６を介して予め適宜の穿孔機により穿孔して
おき、この孔にアンカー杭８を打ち込む態様を採ること
ができる。

第４図はその一例を示す。図において、21はアンカー杭
挿通孔６を介して地盤Ｅに穿孔された孔であり、この孔
21にアンカー杭８を挿入する。このアンカー杭８は中空
状になっており、先端部において多数のグラウト注入孔
22が開設されている。アンカー杭８を孔21に挿入後、こ
のグラウト注入孔22を介して杭頭部よりセメントミルク
23を注入し孔壁との間隙部に充填固結する。これによれ
ば、アンカー杭８を介して地盤Ｅと擁壁躯体１との一体
化がより確実に図られる。

因みに、この擁壁（プレキャスト式）Ｈの諸元の一例を
示すと、縦壁２の高さ（Ｈ）は2.0m、底版３の鉛直高さ
（Ｄ）は50cm、幅（Ｂ）1.5m、底版３の先端とアンカー
杭８の先端との距離（Ｗ）は1.5mとされる。また、α及
びβはともに120°を採る。

このようにして構築された擁壁Ｈにその縦壁２に主働土
圧が作用すると縦壁２の基部部分を中心として前に倒れ
る転倒モーメントを生じるが、底版３が地山Ｅに対して
押圧され受働土圧として対抗するとともに地山Ｅに打ち
込まれたアンカー杭８の抵抗が付加され、上記転倒モー
メントに対抗する。

〔比較実験例〕

上述した本考案の擁壁の比較実験を示す。

この実験においては、本考案の擁壁として２つの実施例
模型と本考案の擁壁に最も類似するとみられる公知のＬ
型擁壁の比較例模型とを比較したものである。実施例模
型Ｉはαが120°のもの、実施例模型IIはαが135°のも
の、比較例模型Ｉはアンカーがなく、比較例模型IIはア
ンカーがあるものである。また、実施例模型I,IIについ
てはアンカーがないものも比較対象とした。

これらの模型は実際の擁壁の高さが3mを想定し、その1/
10の縮尺体を使用し、また張出し長さも一般的な高さと
の比率から高さの1/3の10cmとなした。その他の諸元に
ついては第５図及び第６図に示すとおりである（単位m
m）。なお模型体の幅（475mm）は実験槽の内幅から決め
られたものである。実験槽の諸元は第７図に示すとおり
である（単位mm）。

実験に使用した砂については真砂土の特性を持った粗砂
・細砂が大宗（85％）を占めるいわゆる砂を使用し、こ
れらを自然乾燥状態でよく締め固めて使用した（比重Ｇ
＝2.74、単位体積重量γ＝1.71gr/cm³（アンカー部）、
1.58gr/cm³（裏込め土）、内部摩擦角φ＝40°、粘着力
ｃ＝０）。

第７図のように実験体擁壁模型を設置した実験槽の右端
をジャッキアップし、実験体模型に働く土圧を増加させ
てゆき、擁壁背面に滑り面が現れたときの実験槽の傾斜
角ｉ（°）を測定し、これを転倒角度とした。なお、こ
の方法で擁壁に働く土圧は、一般的な上載荷重による土
圧とは違い、これはいわば地震時に働く土圧に近い。し
かし、本実験は比較実験であるので、地震時に強いなら
ば上載荷重にも強いと見做したものである。

この実験結果を次の表に示す。

この実験結果より明らかなように、本実施例模型I,IIは
比較例模型Ｉ（Ｌ型擁壁）比べ転倒角度及びすべり土塊
の量において格段の向上がみられる。また、比較模型II
（アンカー付きＬ型擁壁）については本実施例のものと
大差はないが、アンカーのないものに対するすべり土塊
の量の増加分に着目すると、実施例I,IIがそれぞれ43kg
f,39kgfの増加であるのに対し、比較例IIのものは12kgf
であり、アンカーの寄与の大きさに差がある。

更に、特筆されるべきことは、比較例IIのものは、底版
の設置のために地山を乱し、かつアンカー杭の打設は縦
壁の背部で行わなければならず作業性が悪いことであ
り、施工面から本実施例のものより格段に劣る。

本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案
の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能であ
る。

ハ．考案の効果 本考案の傾斜地用擁壁は上記構成よりなり作用を奏する
ものであるので、以下の優れた効果を有する。

本擁壁の構築施工において、地山の表層のみの堀削で
済み、硬質地盤の堀削はないので、地山の安定が保持さ
れ、真砂土地盤へ適用されて好適である。

擁壁の背後の堀削は極力少なくされ、堀削土量が少な
いので、施工効率の向上が図られる。

底版は硬質地盤から受働土圧を受け、地山の強度をそ
のまま利用でき、大きな抵抗力を得ることができる。

アンカー杭は硬質地盤に所定角度をもって打ち込ま
れ、かつ、該硬質地盤に定着するので、大きな抵抗を得
ることができる。

擁壁の全体として、その回転中心が前に出ているの
で、大きな抵抗モーメントを発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の傾斜地用擁壁の一実施例を示
し、第１図はその立体図、第２図は傾斜地における設置
縦断面図、第３図はその部分構造図、第４図はアンカー
杭の他の態様を示す断面図、第５図〜第７図はこの考案
の比較実験に使用された模型並びに実験装置を示す図で
ある。 １…擁壁躯体、２…縦壁、３…底版、６…アンカー杭挿
通孔、８…アンカー杭

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真砂土地盤からなる傾斜地に沿って構築さ
   れる擁壁であって、 実質的に鉛直をなす縦壁２と、該縦壁２の下端より該縦
   壁に対して115°〜140°の範囲で前方斜め下方向に張り
   出された底版３とにより擁壁躯体１が構成され、 前記底版３は、傾斜地の地山の硬質層の表面に沿って設
   置され、 前記底版３の基部寄りに所定間隔を存して開設されたア
   ンカー杭挿通孔６を介して後方斜め下方向に向けて、か
   つ、その先端が前記縦壁の延長後方に達し、前記地山の
   硬質層に定着するアンカー杭８が打ち込まれ、このアン
   カー杭８の頭部と前記底版３とを固定してなる、 ことを特徴とする傾斜地用擁壁。