(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方へ傾斜した平板状の土留め部とその中途から前下方へ伸延する板状の支脚部とを鉄筋コンクリートによりラムダ字形に一体に形成してなるよう壁ブロック。
【請求項２】
前方へ傾斜した平板状の土留め部とその中途から前下方へ伸延する板状の支脚部とを鉄筋コンクリートによりラムダ字形に一体に形成してなるよう壁ブロックを、石礫を敷詰めた基礎の上に上記よう壁ブロックの下面の凹所に等しい形状に石礫によって築いた石礫マウンド上に載置し、上記基礎から上記土留め部の背面に沿って石礫層よりなる排水層を設けたことを特徴とするよう壁。
【請求項３】
前方へ傾斜した平板状の土留め部とその中途から前下方へ伸延する板状の支脚部とを鉄筋コンクリートによりラムダ字形に一体に形成してなる一段目のよう壁ブロックを、石礫を敷詰めた基礎の上に上記よう壁ブロックの下面に等しい形状に石礫によって築いた石礫マウンド上に載置し、一段目のよう壁ブロックと同様な構造の二段目以上のよう壁ブロックをその下段に位置するよう壁ブロックの頂部とほぼ同一の水平面上に上記二段目以上のよう壁ブロックの下面に等しい形状に石礫によって築いた石礫マウンド上に載置し、上記各段のよう壁ブロックの背後に上記基礎に連続する石礫層を設けたことを特徴とするよう壁。
【請求項４】
請求項３において、多段に設置されるよう壁ブロックの上段のものは、その下段に位置するよう壁ブロックとほぼ相似形でその寸法が小さいことを特徴とするよう壁。
【請求項５】
請求項３において、多段に設置される各段のよう壁ブロックの支脚部の下部上に植樹用培養土を保持した植樹壇を設けたことを特徴とするよう壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として土地ののり面と盛土の安定を確保し、併せてその基礎地盤の安定に寄与するためのよう壁及びこのよう壁を構築するための鉄筋コンクリートブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭５３−６４４５号公報の第１図には、本発明者が先に発明した逆Ｙ字形のよう壁ブロックが、またその第４図にはこのようなブロックを多段積みしたよう壁が示されている。この特許は、全国各地で実施されたが、先の阪神地方大震災では損壊が皆無であったことから、その安全性が高く評価されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のブロックを用いたよう壁の勾配は、鉛直壁の上端と前脚部の前端とを結ぶ線より大きくできないため、土地の有効利用の面で制約があった。また、その表面には無味乾燥なコンクリート面が露出して、景観上好ましくなかった。また、このよう壁ブロックの背面が単一平面ではなく屈折を伴う湾曲面であるために、背後の土圧の正確な計算が厳密には不可能で、そのために仮想背面なる平面を想定して、この平面に加わる仮想土圧に基づいてよう壁ブロックの強度や安定性を計算していたが、この計算に用いる仮想背面や仮想土圧は想定の域を出でず、正しいかどうかを確認する術がなかった。
【０００４】
よって本発明は逆Ｙ字形ブロックと少なくとも同等の強度と安定性とを有し、逆Ｙ字形ブロックを用いたよう壁よりも前面勾配が急で上段の土地を有効に利用することができ、よう壁の前面で樹木等を栽培して景観を改善することができ、よう壁の背面に加わる土圧の計算が容易なよう壁及びその築造に用いるよう壁ブロックを実現するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のよう壁ブロックは、前方へ傾斜した平板状の土留め部と、そのほぼ中央から斜下方へ伸延する板状の支脚部とを鉄筋コンクリートによりラムダ字形に一体に形成したものである。（請求項１）
【０００６】
また、本発明のよう壁は、栗石、砕石などの石礫を敷詰めた基礎の上に、上記のラムダ字形よう壁ブロックの下面の凹所に等しい形状に石礫によってマウンドを築造し、このマウンド上に上記よう壁ブロックを載置し、上記基礎から上記よう壁ブロックの土留め部背面に沿って石礫によって排水層を設けたものである。（請求項２）
【０００７】
さらに本発明のよう壁には、上記のラムダ字形よう壁ブロックを複数段積重ねる場合も存在する。その場合は、前述のように石礫を敷詰めた基礎上に石礫マウンドを築き、その上に一段目のよう壁ブロックを載置し、二段目以上のブロックは、その下段に位置するよう壁ブロックの頂上とほぼ同一の水平面上に築いた石礫マウンドの上によう壁ブロックを載置するようにして、順次積重ねてゆき、各段のよう壁ブロックの背後に上記基礎に連続する排水層を石礫によって築造したものである。（請求項３）
【０００８】
上述のようにブロックが一段または複数段よりなるよう壁は、ブロックの頂部が支脚部の前端のほぼ鉛直上方位置に達しているので、よう壁前部の実質的な勾配を急にして土地を有効に利用することができ、かつ支脚部の上面と土留め部の前面とに挟まれた空間で植物を栽培することも可能である。また、背後の盛土の土圧を受留める土留め部の受圧面が単一の平面をなしているので、ブロックの受圧面に加わる盛土の土圧の計算が容易で、土留め部の背面に土圧の計測器を設けて実際の土圧を計測することも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において１はよう壁ブロックを示し、前方へ大きく傾斜した平板状の土留め部２と、その中途から前下方へ伸延する板状の支脚部３とにより、ラムダ字形をなしている。ブロック１は鉄筋コンクリート４により一体に形成され、５、５・・・・で示す実線は補強用の鉄筋を示し、特に土留め部２と支脚部３との結合部分は応力が集中するために鉄筋５、５・・・・を入念に入れて十分補強されている。６、６は土留め部２を貫通して設けた排水孔である。本発明を実施してよう壁を築く際には、このよう壁ブロックを一段または多段積みする。
【００１０】
よう壁ブロックを多段積みする場合は、下段には大型のブロックを使用し、上段にはこれと相似形で小型のブロックを使用するとよい。ブロックが輸送可能な寸法であれば、これを工場で製造して工事現場へ運搬することができる。しかし、輸送が困難である場合は、工事現場で製造して使用する。
【００１１】
【実施例１】
図１は、上述のブロックを一段だけ用いたよう壁を示す。よう壁の下方の地表面１０の一部を掘り下げ、防水シート１１を敷いた上に栗石や砕石などの石礫を敷詰めて基礎１２が築かれる。基礎１２の下面は中央部分が低くなっていて、ここに集水管１３が配置されている。基礎１２の上には、ブロック１の下面に等しい形状のマウンド１４が石礫によって築かれ、ブロック１はその上に載置される。ブロック１の背面には基礎１２に通ずる石礫層１５が設けられ、その上に傾斜面の上段をなす土砂１６が盛られる。
【００１２】
上述の傾斜面では、傾斜面の上段の前縁をなしているブロック１の頂部が支脚部３の前端の上方に達しているので、ブロックの前面の勾配を事実上鉛直と見なすことができ、土地を最大限に有効に利用することができる。また、支脚部３の下部の上方に植樹壇１７を設けるときは、これによりよう壁前面の景観を改善することができる。
【００１３】
図２は、ブロック１の重量及びその受圧面ＡＢに加わる土圧によりブロック１の基底面ＤＢに生ずる作用合力Ｐを計算する図である。受圧面ＡＢの下端から水平面に対して土砂の安息角αをなしている崩壊面ＢＣを考えると、この崩壊面の後方の土砂は受圧面ＡＢには土圧を及ぼさない。そして、崩壊面ＢＣから前方の楔状の盛土ＡＢＣの重心Ｇに作用するその重量Ｗは受圧面ＡＢと崩壊面ＢＣとで分担され、釣合を保っている。
【００１４】
崩壊面ＢＣに生ずる盛土ＡＢＣの重量による反力Ｒは、その着力点Ｅに立てた直交線の下側に、盛土ＡＢＣの内部摩擦角φに相当する角度をなして現れる。次に、盛土ＡＢＣの重心Ｇに作用する盛土重量Ｗと上記反力Ｒと受圧面ＡＢに作用する土圧成分の合力Ｗｕの三者は釣合を保っている。なお、土圧成分の合力Ｗｕは、重心Ｇを通る鉛直線の前方に角度γをなして受圧面ＡＢに作用する。
【００１５】
今、安息角α＝６０°
受圧面ＡＢの傾斜角β＝３８°
盛土ＡＢＣの内部摩擦角φ＝３０°
盛土ＡＢＣの上部水平面ＡＣの長さを９．４０ｍ
ブロック１の紙面に垂直方向の長さ１ｍ当たりの重量を２０．６９ｔ／ｍ
盛土ＡＢＣの紙面に垂直方向の長さ１ｍ当たりの重量を３７．６０ｔ／ｍ
受圧面ＡＢ上の着力点Ｆに立てた直交線に対する盛土ＡＢＣの土圧の作用線の傾角δ＝２０°
とすると、重心Ｇに生ずる盛土ＡＢＣの重量Ｗ＝３７．６０ｔ／ｍは、これとφ＝３０°をなす反力Ｒと合成されてＷｕ＝２５．５０ｔ／ｍの土圧となって受圧面ＡＢに加わるのであり、この土圧Ｗｕは鉛直線に対しγ＝１８°の角度をなして斜前方に向かって受圧面ＡＢ上のＦ点に作用する。
【００１６】
この土圧Ｗｕは更にブロック１の重心Ｇｂに現れる重量Ｗｂ＝２０．６９ｔ／ｍと合成され、図３に示すように鉛直に対してθ＝１０°０４′傾斜した作用合力Ｐ＝４５．７０ｔ／ｍとなってブロック１の下面に現れる。ブロック１の下面をＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、ＦＧ、ＧＨ、ＨＩの８区間に区分し、これら区間の作用合力Ｐに直交する面Ａ′Ｉ′を考えると、各区間の面Ａ′Ｉ′上での投影幅はそれぞれ０．５９ｍ、０．７９ｍ、０．７９ｍ、０．９８ｍ、０．９８ｍ、１．１３ｍ、１．１３ｍ、０．９９ｍとなり、その合計が７．３８ｍとなる。そして作用合力Ｐは、面Ａ′Ｉ′の中心０からｅ＝０．５５ｍだけ偏った作用点Ｐｏに加わることになる。
【００１７】
そこで、作用合力Ｐをその作用点Ｐｏからの距離に応じて各区間に配分すると、各区間ごとの作用力Ｐａｂ、Ｐｂｃ、Ｐｃｄ、Ｐｄｅ、Ｐｅｆ、Ｐｆｇ、Ｐｇｈ、Ｐｈｉ及びこれらの鉛直分力Ｐ１  、Ｐ２  、Ｐ３  、Ｐ４  、Ｐ５  、Ｐ６  、Ｐ７  、Ｐ８  は次のようになる。
【００１８】
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【００１９】
ここで、例えばＡ点に加わる圧力に注目すると、作用力Ｐａｂの鉛直分力Ｐ１  をＡＢ面が受け、その影響でＡ点に作用する鉛直力は、マウンド１４及び基礎１２内で±４５°の範囲に拡散され、基礎１２の厚さを１ｍとするとき、その下底面１８におけるＡ１  点からＡ２  点の範囲に拡がる。支脚部３の底面ＡＢに加わる鉛直方向作用力Ｐ１  は、基礎１２の下底部１８ではＡ１  Ｂ２  ＝Ｗ１  の範囲に拡散され、この範囲に単位幅当たりＰ１  ／Ｗ１  の圧縮応力を生ずることになる。同様にして基礎１２の下底面１８の各区間に加わる鉛直方向作用力の単位幅当たりの値は次のようになる。
【００２０】
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【００２１】
この基礎１２の下底面１８における単位幅当たりの圧力を各小区間毎に合計すると次のようになる。
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【００２２】
次に、ブロック１の下方の石礫マウンド１４を、図４に示すように上記Ｃ〜Ｇの諸点からマウンド下面１９へそれぞれ垂線ＣＣ′、ＤＤ′、ＥＥ′、ＦＦ′、ＧＧ′を下して６区間に区分すると、各区間ごとの石礫の重量Ｑ１  〜Ｑ６  は石礫の比重を２．０とすれば次のようになる。
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【００２３】
前述の作用合力Ｐの場合と同様に、各区間の重量は基礎１２内で±４５°の範囲に拡散され、厚さ１ｍの基礎下底面１８ではこの拡散範囲がそれぞれＸ１  〜Ｘ６  のように拡がり、各拡散範囲の幅１ｍ当たりの重量は次のようになる。
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【００２４】
この基礎１２の下底面１８におけるマウンド１４の重量に基づく鉛直方向作用力を小区間ごとに合計すると次のようになる。
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【００２５】
そこで、図３に示した作用合力Ｐが基礎下底面１８に及ぼす鉛直圧力Ｓ１  〜Ｓ１５と、図４に示したマウンド１４が基礎下底面１８に及ぼす圧力Ｔ１  〜Ｔ９  とを、更に小区間ごとに合計すると次のようになり、図５にはこの合計値をＵ１  、Ｕ２  、Ｕ３  、・・・・を点線で示す。また、基礎１２の単位体積重量を２．０ｔ／ｍ３  とすると、その下底面１８では上述の圧力合計値Ｕ１  、Ｕ２  、Ｕ３  、・・・・にこの基礎自重が加算されて、全体では圧力総合計値Ｖ１  、Ｖ２  、Ｖ３  、・・・が加わることになり、図５の下方にこれを実線で示す。
【００２６】
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【００２７】
図５における基礎１２の下底面１８における圧力総合計値Ｖ１  、Ｖ２  、Ｖ３  、・・・の分布から明らかなように、基礎１２の下方の地盤に対する圧力は、ブロック１の前半部分の下方よりも、後半部分の下方の方が大きく、そのことは土圧などによってブロックが前方へ倒れにくいことを示している。なお、この圧力総合計値が地盤の耐圧力を越える大きなものであるときは、下方の地盤の改良が必要になる。また、マウンド１４と基礎１２とは共に石礫で形成されているので、その境界面ＢＨにおける剪断抵抗力は極めて大きいから、ブロックが土圧によって押されて前方へ移動するのを防ぐことができる。
【００２８】
【実施例２】
図６は実施例１として示したブロックを多段に積重ねて築いたよう壁を示し、２１〜２５は第１段〜第５段のブロックである。先ず、地表面３０より下方に石礫によって基礎３１を築き、基礎３１の最低部に集水管３２を配置し、基礎３１の後端部には集水樋３３を埋設してこれを排水管３４により基礎３１の前方に埋設した排水管３５に接続する。基礎３１上には石礫によってマウンド３６を築いてその上にブロック２１を載置する。そして、ブロック２１の背後には、盛土部３７の前面に位置し第１段のブロック２１の背後に達する排水層３８を石礫によって築き、ブロック２１の背面と排水層３８との間には石礫による充填部３９を設ける。
【００２９】
充填部３９上に同様に石礫によってマウンド４０を築き、その上に第２段のブロック２２を載置し、その背後に排水層３８と充填部４１をそれぞれ石礫によって形成する。更に同様に、マウンド４２、４４、４６及び充填部４３、４５を逐次形成しながら、ブロックの第３段２３、第４段２４、第５段２５を順に設置し、第５段ブロック２５の背面に沿って排水層３８に連続する排水層４７を設けた上で、盛土部３７の最上部を形成する。
【００３０】
なお、４８は盛土部３７の下方に設けられ基礎３１に連続している石礫よりなる地下水排除層、４９は第１段ブロック２１の前方の地表に設けた排水溝、５０は盛土部３７の上面に設けた雨水排水溝、５１は盛土部の上部土中に排水層３８に連続して石礫により形成した浸透雨水捕集層である。
【００３１】
５２〜５６はそれぞれブロック２１〜２５の支脚部５７〜６１の下半部上に設けた植樹壇で、適当な高さの樹木６２〜６６がそれぞれ植えられている。また、６７〜７１は各ブロック２１〜２５の上部前端に設けた安全柵で、安全柵６７〜７０と植樹壇５３〜５６との間には、植樹の管理或いは散歩のための歩道７２〜７５がそれぞれ設けられている。
【００３２】
実施例１について説明したように、石礫マウンド３６、４０、４２、４４、４６上にそれぞれ載置されたブロック２１〜２５は、背後の土圧及びブロックの自重によりその下面に生ずる圧力がブロックの後部に集まり、その結果前方への転倒に対する抵抗が大きく、かつ、ブロックの下部と基礎との間の滑りに対する抵抗力が大きいところから、上述のように本発明ブロックを多段に積上げたよう壁は、前方へ倒壊したり一部のブロックが前方へせり出したりする現象を効果的に防止でき、急勾配のよう壁を築造することができる。
【００３３】
さらに、本発明によるよう壁には、急勾配であっても前面に植樹壇を設けるとともに、歩道を設けることが可能であるため、植樹の管理も容易に実施することができ、景観を大きく改善することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明によるときは、事実上急勾配の斜面を築造できるために土地を有効に利用できるばかりでなく、極めて安定性に優れ、かつ前面に植樹壇を設けて緑化することができ、背後の盛土に対する受圧面が平面であるために強度計算が容易である等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したよう壁ブロック及びこれを一段だけ使用したよう壁の断面図である。
【図２】図１に示したブロックに加わる土圧及び同ブロックの重量に基づく作用力の説明図である。
【図３】図２に示したブロックの重量及びその背後に加わる土圧が基礎に与える鉛直圧力の分布を示す図である。
【図４】図１に示したブロックの下方に設けた石礫マウンドが基礎下底面に与える圧力の分布を示す図である。
【図５】図３に示した圧力分布と図４に示した圧力分布を綜合した圧力分布を示す図である。
【図６】図１に示したブロックを多段に積上げたよう壁の断面図である。
【符号の説明】
１  よう壁ブロック
２  土留め部
３  支脚部
４  鉄筋コンクリート
５  鉄筋
６  排水孔
１０  地表面
１２  基礎
１３  集水管
１４  石礫マウンド
１５  石礫層
１６  盛土
１７  植樹壇
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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