(57)【要約】【課題】  本発明は、設計者が擁壁の構造を設計するに当たって、擁壁の挙動を模型を使って具体的且つ簡便に再現して擁壁の構造設計の要点を知得出来る擁壁模型装置及び擁壁学習方法を提供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】  少なくとも側壁が透明体からなる箱体２の内壁の一辺の長さに対応する幅を有する擁壁体３を箱体２の内部に遊動自在に嵌入し、該擁壁体３により仕切られた箱体２の一方側の内部に粒状体４を充填し、該粒状体４の上部に重錘体５を載置した構成であることを特徴とする。【選択図】      図１
2006249856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高低差のある土地に築造される擁壁の挙動を視覚的に提示する擁壁模型装置であって、
箱体と、
前記箱体の内壁の一辺の長さに対応する幅を有して該箱体の内部に遊動自在に嵌入される擁壁体と、
前記擁壁体により仕切られた前記箱体の一方側の内部に充填される粒状体と、
を有することを特徴とする擁壁模型装置。
【請求項２】
前記箱体の少なくとも側壁が透明体であることを特徴とする請求項１に記載の擁壁模型装置。
【請求項３】
前記粒状体の上部に載置される重錘体を有することを特徴とする請求項１に記載の擁壁模型装置。
【請求項４】
前記擁壁体は、片持ち梁式擁壁を模した水平片と起立片とを有し、前記水平片と前記起立片との接合部が繰り返し着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の擁壁模型装置。
【請求項５】
前記起立片が前記水平片の任意の位置に接合可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の擁壁模型装置。
【請求項６】
前記擁壁体は、重力式擁壁を模した積層ブロック体を有することを特徴とする請求項１に記載の擁壁模型装置。
【請求項７】
高低差のある土地に築造される擁壁の挙動を視覚的に提示する擁壁学習方法であって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の擁壁体を用いて該擁壁体の挙動を学習することを特徴とする擁壁学習方法。
【請求項８】
高低差のある土地に築造される擁壁の挙動を視覚的に提示する擁壁学習方法であって、
かさ比重と粒径が略同じで、表面形状または表面摩擦係数が異なる複数種類の粒状体を用意し、
箱体の内部に、該箱体の内壁の一辺の長さに対応する幅を有する擁壁体を遊動自在に嵌入し、該擁壁体により仕切られた前記箱体の一方側の内部に前記粒状体を選択的に充填して前記擁壁体の挙動を比較することを特徴とする擁壁学習方法。
【請求項９】
前記擁壁体は、片持ち梁式擁壁を模した水平片と起立片とを有し、該水平片の載置面よりも下方の層構成を変化させて該擁壁体の挙動を比較することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の擁壁学習方法。
【請求項１０】
形状が異なる複数種類の擁壁体を用意し、該擁壁体を選択的に用いて該擁壁体の挙動を比較することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の擁壁学習方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁を介してその両側に段差のある土地の断面構造を視覚的に提示する擁壁模型装置及び擁壁学習方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、段差のある土地に設置する擁壁の構造を設計する場合、設計者は文章や図による解説書を使って、擁壁の構造（形状や寸法）による安定性の差異を理解した後に擁壁の構造設計を行っているのが現状である。
【０００３】
一方、擁壁の設計支援システムとしては、特開2001-090093号公報（特許文献１）、特開2001-200547号公報（特許文献２）等により提案されたものもある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０９００９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２００５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の従来例において、文章や図による解説書では擁壁の安定性を欠く具体的な挙動、つまり擁壁の転倒、沈下、滑動、破壊等の動きが無く、それ等の挙動の現象をイメージし難いため安定性の実態が理解し難い。また、上記特許文献１，２の技術を用いても擁壁の安定性を欠く具体的な挙動を容易にイメージすることが困難であった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、設計者が擁壁の構造を設計するに当たって、擁壁の挙動を模型を使って具体的且つ簡便に再現して擁壁の構造設計の要点を知得出来る擁壁模型装置及び擁壁学習方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明に係る擁壁模型装置の第１の構成は、擁壁を介してその両側に段差のある土地の断面構造を視覚的に提示する擁壁模型装置であって、箱体と、前記箱体の内壁の一辺の長さに対応する幅を有して該箱体の内部に遊動自在に嵌入される擁壁体と、前記擁壁体により仕切られた前記箱体の一方側の内部に充填される粒状体と、前記粒状体の上部に載置される重錘体とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る擁壁模型装置の第２の構成は、前記第１の構成において、前記箱体の少なくとも側壁が透明体であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る擁壁模型装置の第３の構成は、前記第１の構成において、前記粒状体の上部に載置される重錘体を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る擁壁模型装置の第４の構成は、前記第１の構成において、前記擁壁体は、片持ち梁式擁壁を模した水平片と起立片とを有し、前記水平片と前記起立片との接合部が繰り返し着脱可能に構成されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る擁壁模型装置の第５の構成は、前記第４の構成において、前記起立片が前記水平片の任意の位置に接合可能に構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る擁壁模型装置の第６の構成は、前記第１の構成において、前記擁壁体は、重力式擁壁を模した積層ブロック体を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る擁壁学習方法の第１の構成は、高低差のある土地に築造される擁壁の挙動を視覚的に提示する擁壁学習方法であって、上記擁壁模型装置の第１〜第６の構成の擁壁体を用いて該擁壁体の挙動を学習することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る擁壁学習方法の第２の構成は、高低差のある土地に築造される擁壁の挙動を視覚的に提示する擁壁学習方法であって、かさ比重と粒径が略同じで、表面形状または表面摩擦係数が異なる複数種類の粒状体を用意し、箱体の内部に、該箱体の内壁の一辺の長さに対応する幅を有する擁壁体を遊動自在に嵌入し、該擁壁体により仕切られた前記箱体の一方側の内部に前記粒状体を選択的に充填して前記擁壁体の挙動を比較することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る擁壁学習方法の第３の構成は、前記第１、第２の構成において、前記擁壁体は水平片と起立片とを有し、該水平片の載置面よりも下方の層構成を変化させて該擁壁体の挙動を比較することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る擁壁学習方法の第４の構成は、前記第１、第２の構成において、形状が異なる複数種類の擁壁体を用意し、該擁壁体を選択的に用いて該擁壁体の挙動を比較することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る擁壁模型装置の第１の構成によれば、箱体の内部に遊動自在に嵌入された擁壁を模した擁壁体が土壌を模した粒状体により押圧される際の挙動を視認することで擁壁の安定性を欠く挙動が模型で具体的に例示され、設計者が擁壁の構造設計の要点を簡便に理解することが出来る。
【００１８】
また本発明に係る擁壁模型装置の第２の構成によれば、箱体の少なくとも側壁が透明体であることから擁壁が転倒、沈下、滑動、破壊に至るまでの擁壁の動きを側断面で視認することが出来る。
【００１９】
また本発明に係る擁壁模型装置の第３の構成によれば、建物を模した重錘体の荷重を受けた土壌を模した粒状体により擁壁を模した擁壁体が押圧される際の挙動を視認することが出来る。
【００２０】
また本発明に係る擁壁模型装置の第４の構成によれば、断面Ｌ字形状や断面逆Ｔ字形状等の片持ち梁式擁壁を模した水平片と起立片との接合部が繰り返し着脱可能に構成されたことで、片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が水平片と起立片との接合部において破壊した挙動を視認した後に、再度、水平片と起立片とを接合して繰り返し学習することが出来る。水平片と起立片との接合部を繰り返し着脱可能に構成する場合、面ファスナーを水平片と起立片とに設けて着脱可能に構成することが出来る。
【００２１】
また本発明に係る擁壁模型装置の第５の構成によれば、片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の起立片が水平片の任意の位置に接合可能に構成されたことで、起立片の水平片に対する位置を所望の位置に変更して片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の形状を任意に変更することが出来る。起立片を水平片の任意の位置に接合可能に構成する場合、面ファスナーを水平片と起立片とに設けて着脱可能に構成することが出来る。
【００２２】
また本発明に係る擁壁模型装置の第６の構成によれば、重力式擁壁を模した積層ブロック体を有する擁壁体としたことで、重力式擁壁を模した擁壁体が地盤を模した粒状体により押圧される際の挙動を視認することで擁壁の安定性を欠く挙動が模型で具体的に例示され、併せて擁壁を安定させるために擁壁に傾斜を設けた際に生まれる擁壁近傍のデッドエリア（上部地盤面と連続した水平な面が形成されず有効利用出来ない領域）も視認することが出来るので、設計者が擁壁の構造設計の要点を簡便に理解することが出来る。
【００２３】
また本発明に係る擁壁学習方法の第１の構成によれば、上記擁壁模型装置を利用して設計者が擁壁の構造設計の要点を簡便に理解することが出来る。
【００２４】
また本発明に係る擁壁学習方法の第２の構成によれば、かさ比重と粒径が略同じで表面形状または表面摩擦係数が異なる複数種類の粒状体を用意したことで、異なる複数種類の粒状体毎に擁壁体の挙動の違いを理解することが出来る。
【００２５】
また本発明に係る擁壁学習方法の第３の構成によれば、片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の水平片の下方の層構成を変化させることで、片持ち梁式擁壁の転倒、沈下、滑動、破壊のメカニズムを最適に視認出来る層構成を適宜選択することが出来る。
【００２６】
また本発明に係る擁壁学習方法の第４の構成によれば、形状が異なる複数種類の擁壁体を用意したことで、形状が異なる複数種類の擁壁体毎に該擁壁体の挙動の違いを理解することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図により本発明に係る擁壁模型装置及び擁壁学習方法の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る擁壁模型装置の一例を示す斜視図、図２は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が転倒する様子を示す図、図３は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が沈下する様子を示す図、図４は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が滑動する様子を示す図、図５は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が破壊する様子を示す図、図６は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の他の構成を示す断面図、図７は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の水平片と起立片との接合部を着脱可能に構成した一例を示す図、図８は重力式擁壁を模した擁壁体の様子を示す図である。
【００２８】
図１において、１は擁壁を介してその両側に段差のある土地の断面構造を視覚的に提示するための擁壁模型装置である。２は少なくとも側壁が透明体からなる箱体であり、本実施形態では透明なアクリル板を接着して上部が開口した矩形の６面体からなる。アクリル板の板厚は２mm〜５mm程度が好ましい。尚、透明体の材質はポリカーボネイトやガラス等でも良い。
【００２９】
３は箱体２の内壁の一辺の長さに対応する幅を有して該箱体２の内部に遊動自在に嵌入される片持ち梁式擁壁を模した擁壁体である。擁壁体３は設計する擁壁の長手方向の一部を切り取って縮小した模型であり、図１〜図５に示すように、断面Ｌ字形状の擁壁体３、或いは図６（ａ）及び図７に示すように、断面Ｌ字形状の擁壁体３の水平片３ｃの底部に滑動防止用の突起部３ａ、或いは擁壁体３の角部に転倒防止用の突起部３ｂを設けたもの、或いは図６（ｂ）に示すように、断面逆Ｔ字形状の擁壁体３が適宜使用出来る。
【００３０】
擁壁体３の幅（擁壁体３の長手方向の長さ）は箱体２の一辺の内側寸法よりも若干小さい寸法に設定されており、擁壁体３が箱体２の内側に嵌合挿入されて該箱体２の内部を区画する隔壁を形成する。擁壁体３の縮尺は実物の擁壁の１／３０〜１／５程度が好ましく、擁壁体３の材質としては木材、樹脂、金属、厚紙等が適宜適用出来る。
【００３１】
擁壁体３により仕切られた箱体２の一方側の内部には土壌を模した粒状体４が充填される。粒状体４の材質としてはガラス、樹脂、金属、砂礫等が適宜適用出来る。樹脂の一例としてはアクリルが好適である。粒状体４の形態としては球形や多面体等のビーズ状が好ましく、また粒径は直径１mm〜５mm程度が好ましい。粒状体４の直径が０．５mm程度の樹脂製ビーズではアクリル板からなる箱体２との間に静電気力が発生して実験の操作性が悪く、箱体２の壁面に付着してしまい回収に手間がかかるという問題がある。従って、粒状体４は箱体２と擁壁体３との間に入り込まない径であることが好ましく、樹脂製の粒状体４の場合は静電気力が重力に勝って他の樹脂製品に付着しない径であることが好ましい。
【００３２】
粒状体４は、例えば、かさ比重と粒径が略同じで、表面形状或いは表面摩擦係数が異なる複数種類の粒状体４を用意しておき、それ等の粒状体４を適宜選択的に箱体２内に充填して擁壁体３の挙動を比較することが出来る。ここで、粒状体４のかさ比重が同じとは粒径及び隙間が略同じ条件であることを言う。また粒状体４の表面形状が異なるとは球状や多面体、或いは球状の表面に所定の加工を施したもの等の表面形状の違いを言う。また粒状体４の表面摩擦係数が異なるとは表面に滑動性や粘着性の物質を付着させる等して滑動性や粘着性を有する違いを言う。これにより、擁壁に載置される土壌の種類の違いが擁壁に与える影響を理解することが出来る。具体的には摩擦力（内部摩擦角）の小さな砂質土のほうが粘性土よりも擁壁を水平に押す力（土圧）が大きく滑動、転倒、沈下に対して不利になるということが容易に理解出来る。
【００３３】
また片持ち梁式擁壁を模した擁壁体３の水平片３ｃの載置面よりも下方の層構成を変化させて該擁壁体３の挙動の違いを比較することが出来る。即ち、図１では、箱体２の内部に発泡スチロール等の基材７を敷設し、更に基材７の上部に表面の摩擦係数が小さい樹脂製のプレート12を敷設し、更にプレート12の上部に粒状体４を敷設した層構成の一例である。プレート12の代わりに樹脂製のシートであっても良い。図２、図４及び図５では基材７上に直に擁壁体３の水平片３ｃを載置し、該基材７上に粒状体４を敷設した層構成の一例である。
【００３４】
図４に示すように、擁壁体３の水平片３ｃの載置面の下層を比較的硬質な発泡スチロールとすることで擁壁体３の沈下を抑えて滑動を容易に発現することが出来、擁壁の滑動の挙動を把握することが出来る。更に摩擦係数の小さいプレートを発泡スチロールの上に敷設することにより繰り返しの学習においても滑動性を維持することが出来る。また、プレート12を例えば表面が粗く摩擦係数の大きなものに置き換えて学習することにより、図２に示すように、擁壁体４の滑動の発現が抑えられ転倒の挙動を把握することが容易に出来る。
【００３５】
図３は基材７を省略して箱体２の内部に直に粒状体４を敷設した層構成の一例である。このように擁壁体３の水平片３ｃの載置面の下層を重量のある固体が潜り込みやすい層構成とすることで、擁壁体３の沈下の挙動を発現し、例えば軟弱地盤上に構築された擁壁の沈下の様子が分かり易く視認出来る。
【００３６】
擁壁体３により仕切られた箱体２の一方側の内部に充填された粒状体４の上部には建物を模した重錘体５を載置することが出来る。重錘体５は粒状体４よりもかさ比重が大きく、１辺が１０mm〜３０mmの立方体で構成され、材質としては金属、樹脂、或いは木材が好適である。同一条件の擁壁模型装置１で重錘体５を載置しない場合と載置した場合とを比較することにより、建物等の上載荷重の影響により土圧が増加して転倒に対しては不利になり、上載荷重が擁壁の上部に近い位置に載置された場合には滑動や沈下に対しても不利になるということが理解出来る。
【００３７】
図２は擁壁体３が転倒する様子を示し、先ず、図２（ａ）に示すように、箱体２内に断面Ｌ字形状の擁壁体３を起立させ、次に図２（ｂ）に示すように、擁壁体３の水平片３ｃ側に粒状体４を充填していく。粒状体４が増加すると、該粒状体４の重量により擁壁体３の起立片３ｄを水平方向に押圧する力（主働土圧に相当する力）による左回りのモーメントが増加して擁壁体３はつま先部分を支点として左方向に回転を開始する。（図２（ｂ）参照）。このとき、指で擁壁体３の起立片３ｄを図２（ｂ）の右側方向に押さえて支えることで主働土圧によるモーメントを実感することも出来る。
【００３８】
図２（ｃ）は、その後、該擁壁体３が転倒し、土壌を模擬した粒状体４が崩れ出す様子を示す。擁壁体３の底版となる水平片３ｃの長さが十分でないため、図２のつま先まわりのモーメントを考えた場合、擁壁体３の水平片３ｃの自重及び水平片３ｃの上部に載置された粒状体４の重量による右回りのモーメントよりも、水平片３ｃの上部に載置された粒状体４が擁壁体３の起立片３ｄを水平方向に押圧する力による左回りのモーメントが勝り、擁壁体３が転倒する様子が視認出来る。
【００３９】
尚、転倒を発現しやすくするするには、前述の通り、表面の形状や仕上げが滑らかで相互に働く摩擦が小さな粒状体４を選択して左まわりの擁壁体３を転倒させる方向に働くモーメントを大きくしたり、擁壁体３の水平片３ｃの載置面を粗い仕上げにするなどして擁壁体３の水平片３ｃとその載置面に働く摩擦力を大きくすると良い。
【００４０】
図３は擁壁体３が沈下する様子を示し、先ず、図３（ａ）に示すように、箱体２内に敷設した粒状体４上に断面Ｌ字形状の擁壁体３を起立させ、次に図３（ｂ）に示すように、擁壁体３の水平片３ｃ側に粒状体４を充填していく。粒状体４が増加すると、該粒状体４の重量が擁壁体３の水平片３ｃに作用して擁壁体３を下方に押圧する力とともに起立片を側方に押圧する力が作用し、この２つの力により支持地盤を模擬した擁壁体３の下部層に敷設された粒状体４には特につま先部分に大きな圧力（接地圧）が加わる。そして、粒状体はこの圧力に屈し、つま先部分から沈下が始まる（図３（ｂ）参照）。尚、沈下を発現しやすくするためには表面の形状や仕上げが滑らかで相互に働く摩擦が小さな粒状体４を選択すると良い。
【００４１】
図４は擁壁体３が滑動する様子を示し、先ず、図４（ａ）に示すように、箱体２内に断面Ｌ字形状の擁壁体３を起立させて仮支持部材６により擁壁体３を仮支持した状態で該擁壁体３の水平片３ｃと反対側に粒状体４を充填していく。粒状体４が増加すると、該粒状体４の荷重により擁壁体３の起立片３ｄが押圧され、仮支持部材６を退避させて擁壁体３の支持を解除すると擁壁体３は図４（ｂ）の左方向に動き出す。このとき、指で擁壁体３の起立片３ｄを水平方向に押さえて支えることで主働土圧を実感することも出来る。
【００４２】
また擁壁体３の底版を模擬した水平片３ｃの面積を大きくすると、底版を模擬した水平片３ｃと、土を模擬した粒状体４との間に発生する摩擦力が大きくなり擁壁体３の滑動を防止することが可能であるということも学習出来る。
【００４３】
図５は擁壁体３が強度不足により破壊する様子を示し、先ず、図５（ａ）に示すように、箱体２内に起立片３ｄと水平片３ｃとを接合力を弱めた断面Ｌ字形状の擁壁体３を起立させ、該擁壁体３の水平片３ｃ側に粒状体４を充填していく。粒状体４が増加すると、該粒状体４の荷重により擁壁体３の起立片３ｄが図５（ｂ）の左方向に押圧されて起立片３ｄと水平片３ｃとの接合部が内側から破断して該起立片３ｄが倒壊することが視認出来る。
【００４４】
図６は擁壁体３の他の構成を示す断面図であり、前述した断面Ｌ字形状の擁壁体３の代わりに、例えば図６（ａ）に示すように、断面Ｌ字形状の擁壁体３の水平片３ｃの底部に滑動防止用の突起部３ａと該擁壁体３の角部に転倒防止用の突起部３ｂを設けた擁壁体３や、或いは図６（ｂ）に示すように、断面逆Ｔ字形状の擁壁体３を適宜使用した擁壁模型装置１により擁壁を介してその両側に段差のある土地の断面構造を視覚的に提示することが出来る。
【００４５】
尚、箱体２の透明な側壁には水平方向と鉛直方向に指標となる基準線８が設けられており、擁壁体３の水平片３ｃと起立片３ｄの初期位置を基準線８上に設定しておき、擁壁体３により仕切られた箱体２の一方側の内部に粒状体４を充填して該擁壁体３が転倒、沈下、滑動、破壊する様子を基準線８からの位置変化により容易に視認することが出来る。また図示はされていないが、基準線８を基準として水平方向、垂直方向に一定間隔の目盛りを設けることにより、粒状体４の充填量や擁壁体３の沈下量等の移動量を容易に測定することが可能である。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体３の水平片３ｃと起立片３ｄとの接合部、及び該水平片３ｃと突起部３ａ，３ｂとの接合部を、繰り返し着脱可能に接合する接合手段となる面ファスナー９によりそれぞれ着脱可能に構成した一例を示す。面ファスナー９は一方が複数のかぎ状部を設けた雄の面ファスナーで構成され、他方が複数のリング糸を設けた雌の面ファスナーで構成される。
【００４７】
水平片３ｃと起立片３ｄ、或いは水平片３ｃと突起部３ａ，３ｂとの各接合部の接合強度は、接合材料自体の種類を変えたり、接合面積を変えたりして適宜調整することが出来る。擁壁体３のつま先部の突起部３ｂは、擁壁体３の転倒や沈下防止のために地盤を模した粒状体４の低い側に突出させた擁壁底版を模したものであり、突起部３ａは擁壁体３の滑動防止のために下方に突出させた擁壁の部分を模したものである。
【００４８】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す擁壁体３により仕切られた箱体２の一方側の内部に粒状体４を充填して行き、該粒状体４の荷重により起立片３ｄ及び水平片３ｃが押圧されて、該起立片３ｄ、突起部３ｂ及び突起部３ａにそれぞれ回転モーメントが作用して各面ファスナー９による接合部で擁壁体３が破断する様子を示す。
【００４９】
粒状体４の充填により、擁壁体３の各面ファスナー９により着脱可能に接合した各接合部が剥がれることで擁壁体３の破壊の様子が理解出来、擁壁体３の補強鉄筋13が必要な部位が理解出来る。実験が終了すると、面ファスナー９を利用して擁壁体３を図７（ａ）に示す擁壁体３の形状に容易に復帰することが出来る。
【００５０】
図７（ｃ）は片持ち梁式擁壁を模した擁壁体３の水平片３ｃの一方の全面に面ファスナー９が設けられており、起立片３ｄの下端部に設けられた面ファスナー９を水平片３ｃの任意の位置に接合可能に構成されている。これにより、擁壁体３の形状を種々の形状に変形して該擁壁体３の挙動を学習することが出来る。これにより、形状の異なる複数の擁壁体３を用意する必要がなく、且つ繰り返し使用出来る。
【００５１】
また同一寸法の水平片３ｃと起立片３ｄとを有する擁壁体３で、接合位置を変えた形状の違いによる擁壁体３の挙動の差異が容易に比較出来、水平片３ｃが地盤を模した粒状体４の低い側に突出する突起部３ｂの突出寸法が大きくなるにつれて擁壁体３は転倒に対しては有利になる一方で、滑動に対しては不利になるということが容易に理解することが出来る。また突起部３ａや突起部３ｂの有無による擁壁体３の挙動の差異が容易に比較出来、突起部３ａや突起部３ｂの機能が容易に理解出来る。
【００５２】
図８は重力式擁壁を模した擁壁体３の一例を示す図であり、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、６面体からなる積層ブロック体10を３段に積み重ねた一例である。尚、箱体２の内壁の一辺の長さは、積層ブロック体10の幅に対応して形成されており、各積層ブロック体10は箱体２の内部に遊動自在に嵌入される。
【００５３】
積層ブロック体10を単純に垂直に積み上げると、積層ブロック体10の自重が軽い場合には、粒状体４が積層ブロック体10を水平方向に押圧する力（土圧）により崩壊してしまうことが視認出来る。そこで、積層ブロック体10のつま先部に下方に突出した突起部10ａを粒状体４を充填する側に傾斜させながら積み上げると、粒状体４の押圧する力に対して安定することが分かり、積層ブロック体10を安定させるためにはデッドエリア11を形成せざるを得ないことが分かる。このような体験を通じて、重力式擁壁の設計の要点を容易に理解することが出来る。
【００５４】
上述したように、形状が異なる複数種類の擁壁体３を用意し、該擁壁体３を選択的に用いて該擁壁体３の挙動を比較することで、擁壁模型装置１により、設計者が擁壁の構造設計の要点を理解し、その結果、設計者は擁壁の設計力（土質や高低差などの条件や予算などを考慮して最適な擁壁の構造形式を選択する能力や、長期間にわたって転倒、沈下、滑動、破壊等が生じる事がないように擁壁を設計する能力）を高めることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の活用例として、擁壁を介してその両側に段差のある土地の断面構造を視覚的に提示する擁壁模型装置及び擁壁学習方法に適用することが出来、特にコンピュータ等の複雑な設計支援システムを使わずに擁壁構造物の安定性を模型により学習する分野で好適に利用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る擁壁模型装置の一例を示す斜視図である。
【図２】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が転倒する様子を示す図である。
【図３】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が沈下する様子を示す図である。
【図４】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が滑動する様子を示す図である。
【図５】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体が破壊する様子を示す図である。
【図６】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の他の構成を示す断面図である。
【図７】片持ち梁式擁壁を模した擁壁体の水平片と起立片との接合部を着脱可能に構成した一例を示す図である。
【図８】重力式擁壁を模した擁壁体の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…擁壁模型装置
２…箱体
３…擁壁体
３ａ，３ｂ…突起部
３ｃ…水平片
３ｄ…起立片
４…粒状体
５…重錘体
６…仮支持部材
７…基材
８…基準線
９…面ファスナー
10…積層ブロック体
10ａ…突起部
11…デッドエリア
12…プレート
13…補強鉄筋
【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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【図７】
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【図８】
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