(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山を急勾配で切土して生じた斜面に、同斜面奥部にある堅硬な基礎地盤まで削孔するとともに、前記斜面の表面における削孔部の開口部周縁を凹型形状に掘削成形し、次いで前記削孔部内に引張補強材を挿入して先端を前記基礎地盤部に定着し、前記削孔部の開口部周縁の凹型形状部に、拘束圧付加板の一方の側面に設けた凸型形状部を嵌着し、同拘束圧付加板を台座として締付金具を介して前記引張補強材を緊張し、同引張補強材に軸力を導入して、前記拘束圧付加板の凸型形状部の凸型形状面から地山に拘束圧を付加することにより、前記斜面の表面と前記基礎地盤との間にあるすべり破壊が想定される地山内に一様な拘束圧を付加して地山強度を増加させることを特徴とする切土斜面安定化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は地山を急勾配で切土して生じた斜面の安定化工法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地山を急勾配で切土して生じた斜面の補強法としては、切取斜面に鉄筋棒を打設し、同鉄筋棒の周囲と地山との摩擦力で両者を一体化させて補強する方法、あるいは想定されるすべり面より奥の堅硬な基礎地盤にアンカー材を定着、緊張して、すべり破壊が想定される斜面の土塊を締め付けて安定させる従来型のアンカー工法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前者の鉄筋棒による補強法は、補強材としての鉄筋棒が比較的短く、施工性、経済性に優れ、地山の変形をある程度許容して、地山が持っている強度を引き出して発揮させ、地山を一体化して補強するものであるが、地山条件によっては鉄筋棒の長さを比較的長くとることが必要となる。
【０００４】
また想定されるすべり面が浅い比較的小規模な破壊には有効であるが、すべり面が深い大規模な破壊に対しては効果が不十分である。
一方、後者の従来型のアンカー工法は、補強材によりすべり破壊部を斜面奥部の堅硬な基礎地盤に締め付けて安定させる機能、いわゆる締め付け効果を有し、この締め付け機能が効果的に作用するには補強材による締め付け圧力、即ち拘束圧が可能な限り、一様な形で地山に伝達される必要があるが、相隣る補強材間には拘束圧が作用しない領域が多く、一様なものになっていない。また堅硬な基礎地盤に設けた長い補強材によるアンカー定着長と、大きな締め付け力により想定されるすべり面の発生位置が深い大規模な破壊に対して効果的であるが、大きな締め付け力に見合った補強材と併用する山留め構造物が大規模なものとなってしまう。このため、想定される破壊の規模は切土の規模やその場所の地形、地山構成の違いにより、大小さまざま想定されるが、アンカー工法はこれらのうち、中規模以下の破壊に対しては経済的な適用に難がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、切土によって生じた斜面の地山内に想定されるすべり破壊の規模、あるいは地山が持つ強度に応じた一様な拘束圧を地山に与えて経済的な斜面を安定化できる切土斜面安定化工法を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る切土斜面安定化工法によれば、地山を急勾配で切土して生じた斜面に、同斜面奥部にある堅硬な基礎地盤まで削孔するとともに、前記斜面の表面における削孔部の開口部周縁を凹型形状に掘削成形し、次いで前記削孔部内に引張補強材を挿入して先端を前記基礎地盤部に定着し、前記削孔部の開口部周縁の凹型形状部に、拘束圧付加板の一方の側面に設けた凸型形状部を嵌着し、同拘束圧付加板を台座として締付金具を介して前記引張補強材を緊張し、同引張補強材に軸力を導入して、前記拘束圧付加板の凸型形状部の凸型形状面から地山に拘束圧を付加することにより、前記斜面の表面と前記基礎地盤との間にあるすべり破壊が想定される地山内に一様な拘束圧を付加して地山強度を増加させるものである。
【０００７】
【作用】
本発明によれば前記したように、地山を急勾配で切土して生じた斜面に、同斜面部奥部にある堅硬な基礎地盤まで削孔し、同削孔部の開口部周縁を凹型形状に掘削成形し、しかるのち前記削孔部に引張力に強い引張補強材を挿入してその先端を前記基礎地盤部に定着し、斜面表面の削孔部の開口部周縁に掘削、成形された凹型形状部に、拘束付加板の一方の側面に設けた凸型形状部を嵌着し、前記拘束圧付加板を台座として締付金具により前記引張補強材を緊張することによって、同引張補強材に軸力を導入して、前記拘束圧付加板の凸型形状部の凸型形状面から地山に拘束圧を付加することにより、前記斜面の表面と前記基礎地盤との間にあるすべり破壊が予測される地山内に、前記補強材が導入した軸力が一様な拘束圧として付加されることとなり、この拘束圧は切土によって取り除かれた地山内の拘束圧を元の切土前の応力状態に戻すように作用し、切土斜面内に想定されるすべり面に沿う地山の強度を積極的に増大させ、その部分の地山を一体化させて斜面を安定化させる効果がある。この安定化のための抑止力は、斜面地山の強度や地山構成条件などに応じて地山に付加する拘束圧を、補強材に導入する軸力を制御することによって行う。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例について説明する。
地山Ｇを掘削機械等によって一段切土する。その断面構造は点線で示す地山１を切土してできた切土斜面２、及び造成地３で形成されている。（図１参照）
更に地山Ｇの内部には切土斜面２から地山内部へ上下、及び左右にある一定間隔を置いて位置する引張材挿入孔の削孔位置毎に、後述の拘束圧付加板の地山側凸型形状に対応するように、切土斜面２の表面を掘削整形して凹型孔口部Ｈ１  を設ける。（図２参照）次いで切土斜面２表層の風化、劣化を防止するために、表層保護用のモルタル４を吹き付ける。（図３参照）この際、吹付けられたモルタル４が剥離する惧れがある場合には、前記斜面２の表面に金網５を敷設してからモルタル４を吹き付けると効果的である。
【０００９】
次いで削孔機等によって前工程で設けた凹型孔口部Ｈ１  の中心位置に、所要の孔径を有する補強材挿入孔Ｈを、斜面表層部のすべり破壊が想定される地山部ＳＧを貫通して、堅硬な基礎地盤ＢＧの必要深さまで削孔する。（図４参照）
次いで同補強材挿入孔ＨにＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚線、優れた防錆性能を有する化学繊維からなる素材、あるいは鉄筋棒などの引張力に強い引張補強材６を挿入し、すべり破壊が想定される地山部ＳＧに相当する削孔部Ｈ２  に位置する引張補強材６の周辺にはモルタル等の固結材と引張補強材６とが分離されるようにシース７を設置し、（図５参照）その奥の基礎地盤ＢＧ内の削孔部Ｈ３  内の引張補強材６はモルタル等の固結材８によって、地山に定着されている。（図６参照）なお前記基礎地盤ＢＧ内に位置する引張補強材６には突起等を設けて、前記固結材８と十分な付着強度が得られるようにする。
【００１０】
９は一面が前記凹型孔口部Ｈ１  に適合する凸型形状面に形成され、他面が平面に形成され、中心位置に設けられた貫通孔に引張補強材６を貫通し、前記凸型形状面を地山Ｇ側に向け、凹型孔口部Ｈ１  に嵌着する。（図７参照）
次いで前記引張補強材６の頭部に締付金具１０を装着して、前記拘束付加板９を台座にして引張補強材６を所定の軸力まで緊張する。（図８参照）
図９及び図１０は拘束圧付加板９の各例を示し、同拘束圧付加板９は斜面のすべり破壊部の地山すべてに可能な限り一様な拘束圧を伝達するのに適するよう、図９に示すよう地山側に角錐台形状の凸型形状部９ａを有し、あるいは図１０に示すように地山側に円錐台形の凸型形状部９ａを有し、あるいはまた球面状の突型形状部を具えており、更に大きさも引張補強材６に導入した軸力を所定の拘束圧として地山に付加するのに十分な大きさをもっている。前記拘束圧付加板９の中央部には引張補強材６を挿通するのに十分な大きさの開口部９ｂが設けられている。同開口部９ｂの直径は、引張補強材６と拘束圧付加板９の法線方向が一致しない場合でも、引張補強材６が拘束圧付加板９に接しないような大きさを持っているものとする。また同拘束圧付加板９を設置する引張補強材６の挿入口周辺における地山表面には、前記拘束圧付加板９の凸型形状部９ａと、形状及び大きさが合致するように掘削して成型しておく。前記のように構成された拘束圧付加板９の凸型形状部９ａと切土斜面２に設けた凹型孔口部Ｈ１  とが嵌合することによって、引張補強材６に導入された軸力を拘束圧として、地山Ｇ内に円滑に伝達される。
【００１１】
前記拘束圧付加板９は補強材によって加えられる軸力に十分に耐えられるように設計された形状、寸法に製作されなければならないが、その具体例として工場製の鉄筋コンクリートブロック、鋼製の板、Ｉ型材、Ｈ型材、Ｌ型材などを組み合わせた部材、あるいは軽量な化学繊維からなる部材などが考えられる。また現場で予め組み立てられた鉄筋枠に、コンクリート吹付けを施した現場打ちコンクリート製品、あるいは同現場打ちコンクリート製品と鋼製部品などとの組合せ製品なども使用することができる。
【００１２】
図１１及び図１２は現場打ちコンクリート製の拘束圧付加板の製造法並びに使用例を示し、まず引張補強材６の軸力に耐えられるような鉄筋コンクリート製の所定形状の拘束圧付加板となるように鉄筋を組み合わせて鉄筋篭１１を製作して、引張補強材６の挿入孔Ｈにおける凹型孔口部Ｈ１  の所定位置に設置し、（図１１（イ）参照）前記鉄筋篭１１を囲繞してその外周に木材、プラスチック、金網、紙あるいは鋼等の材料からなる型枠１２を取り付け、（図１１（ロ）参照）更に拘束圧付加板９の開口部９ｂを確保するため、引張補強材６の方向に合わせて、前記補強材挿入孔Ｈに連通する塩化ビニル、鋼あるいは紙製のガイドパイプ１３を前記鉄筋篭１１を貫通する引張補強材６に挿貫し、（図１１（ハ）参照）鉄筋篭１１とガイドパイプ１３との間にコンクリート１４の吹付けを行う。（図１２（イ）参照）１５はコンクリート吹付管である。同コンクリート１４が固まる前に引張補強材６の締め付け時の台座になる中央部に、前記ガイドパイプ１３が挿通できる程度の開口部１６ａを有する鋼製の平面座板１６を拘束圧付加板９の中央部に設置し、（図１２（ロ）参照）打設したコンクリート１４が固化したのち型枠１２を除去し、平面座板１６の表面から突出したガイドパイプ１３を切除する。（図１２（ハ）参照）
図１３及び図１４は前記した個々の拘束圧付加板型のアンカーによる地山Ｇの拘束圧付加状況の模式図を示す。この拘束圧付加板９が地山Ｇに拘束圧を付加するが、同拘束圧付加板９を凸型形状部９ａとしたことによって、平板形状とした場合よりも一様な拘束圧を地山に付加でき、拘束圧が及ばない地山表層部分を少なくし、補強材によるより効果的な地山締付効果を発揮させることができる。
【００１３】
但し、この拘束圧付加板９の拘束圧が及ばない図１４におけるＱで示した部分はモルタル４、及び金網５よりなる表面保護層で拘束する。
図示の例では拘束圧付加板９及び引張補強材６並びに締付金具１０よりなる補強材が格子状に配置されているが、このときの補強材の縦方向間隔を△Ｖ、横方向間隔を△Ｈとすると、補強材１本が受け持つ地山の補強範囲が△Ｖ・△Ｈとなるから、引張補強材６の軸力をＰとすると、地山に付加される拘束圧△σは
△σ＝Ｐ／（△Ｖ・△Ｈ）
である。この拘束力が付加された領域の地山は強度が増加し、一体化されるので、この領域を通過するすべり面の強度増加が、すべろうとする力に対する抵抗力の増加により斜面の安定化が図られる。
【００１４】
補強材の配置法を前記実施例のように格子状以外の、例えば千鳥状のように配置した場合においても、補強材間隔を、その配置法に応じて適切に補強材１本が受け持つ範囲を求めると、前記実施例と同様に扱うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
地山を急勾配で切土して生じた斜面を安定化させることを目的として、地山に一様な拘束圧を付加しようとするとき、斜面表面全面を拘束圧付加板とすれば効果的ではあるものの経済的に難があるのに対して、本発明においては、拘束圧付加板を前記したように独立した受圧構造に形成し、また、地山側に突出した凸型形状とした拘束圧付加板のこの凸型形状に対応させて、斜面奥部の堅硬な基礎地盤に達する削孔部の開口部周縁の斜面表面を凹型形状に成形し、その凹型形状部に前記拘束圧付加板の凸型形状部を嵌着して、前記拘束圧付加板の凸型形状部の凸型形状面から地山に拘束圧を付加するようにしたため、引張補強材に導入した軸力が斜面表面から地山内に広く分散して伝達しやすくなっており、前記拘束圧付加板間における拘束圧が及ばない領域を最小限にとどめて、より一様な拘束圧を地山に付加できるので、前記拘束付加板の拘束圧による地山の一体化がより確実なものとなる。
【００１６】
従って拘束圧付加板が平面形状のものより、拘束圧付加による補強効果が確実であり、あるいは小さい寸法の拘束圧付加板でも大寸法の平面板と同等の効果が得られるので、地山に対する一様な拘束圧付加を経済的に達成できる。
また本発明によれば大規模な山留め構造を必要としないので、大型重機を使用することなく、想定されるすべり破壊の規模に応じた形状と大きさの拘束圧付加板と、引張補強材に加える軸力の制御により、地山の安定化対策を施すことができ、段階施工ができるので地山を緩めることなく斜面を安定化できる。
【００１７】
更に本発明によれば地山条件が急変し、切土施工中に地山の過大な変形やすべり等の地山の緩みが認められた場合には引張補強材の増打ち、あるいは引張補強材に導入する軸力を大きくするなどして、異常に対する迅速な対策が可能となる。
また地山の土質条件に関係なく急勾配切土が可能であり、特に平地の少ない地区での土地造成では平地面積を広くとることができ、土地の有効利用を図ることができる。
【００１８】
更にまた引張補強材の長さはアンカー工法よりも短くできるので、敷地境界までの背面用地に余裕がない場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切土斜面安定化工法における地山を切土して切土斜面と造成地を形成した工程を示す縦断面図である。
【図２】切土斜面に削孔孔口部の整形工程を示す縦断面図である。
【図３】切土斜面の表面保護工程を示す縦断面図である。
【図４】削孔工程を示す縦断面図である。
【図５】削孔部に対する引張補強材の挿入工程を示す縦断面図である。
【図６】引張補強材の基礎地盤に対する定着工程を示す縦断面図である。
【図７】拘束圧付加板の装着工程を示す縦断面図である。
【図８】拘束圧付加板の締付工程を示す縦断面図である。
【図９】（イ）（ロ）（ハ）は拘束圧付加板の一例を示す平面図及び縦断面図並びに底面図である。
【図１０】（イ）（ロ）（ハ）は拘束圧付加板の他の例を示す平面図及び縦断面図並びに底面図である。
【図１１】（イ）（ロ）（ハ）は鉄筋コンクリート拘束圧付加板の成形における配筋工程を示す縦断面図である。
【図１２】（イ）（ロ）（ハ）は鉄筋コンクリート拘束圧付加板の成型用コンクリート打設工程を示す縦断面図である。
【図１３】拘束圧付加状況を示す正面図である。
【図１４】図１３の縦断面図である。
【符号の説明】
Ｇ    地山
ＳＧ    すべり破壊が想定される地山部
ＢＧ    基礎地盤
Ｈ    補強材挿入孔
Ｈ１    凹型孔口部
Ｈ２    すべり破壊が想定される地山部に相当する削孔部
Ｈ３    基礎地盤内の削孔部
１    地山
２    切土斜面
３    造成地
４    モルタル
５    金網
６    引張補強材
７    シース
８    固結材
９    拘束圧付加板
９ａ    凸型形状部
９ｂ    開口部
１０    締付金具
１１    鉄筋篭
１２    型枠
１３    ガイドパイプ
１４    コンクリート
１５    コンクリート吹付管
１６    平面座板
１６ａ    開口部
【図１】
0003575631.tif 000002
【図２】
0003575631.tif 000003
【図３】
0003575631.tif 000004
【図４】
0003575631.tif 000005
【図５】
0003575631.tif 000006
【図６】
0003575631.tif 000007
【図７】
0003575631.tif 000008
【図８】
0003575631.tif 000009
【図９】
0003575631.tif 000010
【図１０】
0003575631.tif 000011
【図１１】
0003575631.tif 000012
【図１２】
0003575631.tif 000013
【図１３】
0003575631.tif 000014
【図１４】
0003575631.tif 000015