(57)【要約】【課題】打設するアンカーを耐力の大きなものへと交換することなく、且つ岩塊に打設するアンカー本数を極力抑えながら、高重量の岩塊の崩落又は滑動を防止することが可能な、落石抑制構造を提供すること。【解決手段】地盤と岩塊に打設したアンカー間に荷重分散ユニットを張設することにより、岩塊の挙動を抑制する、落石抑制構造であって、前記荷重分散ユニットは、プーリーと、前記プーリーに係留する分散ロープと、を少なくとも有し、前記プーリーを、岩塊に打設したアンカーに連結し、前記分散ロープの各端部を、地盤側に複数打設した各アンカーに連結したことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤と岩塊に打設したアンカー間に荷重分散ユニットを張設することにより、岩塊の挙動を抑制する、落石抑制構造であって、
前記荷重分散ユニットは、
プーリーと、前記プーリーに係留する分散ロープと、を少なくとも有し、
前記プーリーを、岩塊に打設したアンカーに連結し、
前記分散ロープの各端部を、地盤側に複数打設した各アンカーに連結したことを特徴とする、
落石抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石抑制構造に関し、より詳しくは、急峻斜面等の地盤上に点在する１００ｔ以上の巨大な岩塊の滑動又は落下等の各種挙動を抑制するための、落石抑制構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
岩塊の崩落又は滑動等の各種挙動を抑制すべく、種々の落石抑制構造並びにその施工方法が知られている。
特許文献１には、崩落可能性を有する岩塊、及び該岩塊より上方の安定地盤にそれぞれアンカーを打設し、両アンカー間にロープ材を張設して、前記岩塊を吊り下げることにより、該岩塊の落石を防止する工法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３１９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の工法の場合、より重量の大きな岩塊に対応するためには、
（イ）一本あたりの耐力がより高いアンカーを用いる。
（ロ）アンカーの打設本数を増加する。
等の対策が考えられる。
【０００５】
しかし、前記（イ）の対策をとる場合、打設するアンカーの規模や、地盤の削孔径及び削孔深さ等も増大することから、使用する重機（ボーリングマシンなど）が大がかりなものとなってしまい、現場への搬入が困難だったり、現場に別途作業足場や索道などを仮設する必要が生じるなど、施工費用・工期が過大となってしまう等の問題点が発生する場合がある。
【０００６】
また、前記（ロ）の対策をとる場合、岩塊へのアンカー打設数も増加することから、岩塊にひび割れが生じやすく、ひび割れによって岩塊へのアンカー固定が不十分となったり、岩塊の破砕により新たな岩塊が発生し、施工途中で落石を誘発してしまう、等の問題点が発生する場合がある。
【０００７】
以上説明した通り、前記（イ）（ロ）のうち何れかの対策、或いはそれら両方の対策を行ったとしても、前記する問題点が発生し得るため、高重量の岩塊に対する落石抑制には、現実的な対応策が皆無であった。
【０００８】
したがって、本願発明は、打設するアンカーを耐力の大きなものへと交換することなく、且つ岩塊に打設するアンカー本数を極力抑えながら、高重量の岩塊の崩落又は滑動を防止することが可能な、落石抑制構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本願発明は、地盤と岩塊に打設したアンカー間に荷重分散ユニットを張設することにより、岩塊の挙動を抑制する、落石抑制構造であって、前記荷重分散ユニットは、プーリーと、前記プーリーに係留する分散ロープと、を少なくとも有し、前記プーリーを、岩塊に打設したアンカーに連結し、前記分散ロープの各端部を、地盤側に複数打設した各アンカーに連結したことを特徴とする、落石抑制構造を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、以下に示す効果のうち、少なくとも何れか一つを得ることができる。
（１）岩塊側アンカーから受ける荷重を、荷重分散ユニットによって複数の地盤側アンカーに分散させるため、従来工法において用いる地盤側アンカーよりも規模の小さいアンカーを用いつつ、従来工法と同等の落石抑制性能を得ることができる。
（２）岩塊側アンカーの打設本数を増加せず、一本の岩塊側アンカーに対しプーリーを介して複数連結した地盤側アンカーで以て荷重を分散支持することができるため、従来工法よりも高い落石抑制性能を得ることができる。
（３）荷重分散ユニットにプーリーを備えることにより、それぞれの地盤側アンカーへと張設する分散ロープの張設距離がそれぞれ異なる場合であっても、岩塊側アンカーで受ける荷重が各地盤側アンカーに略均等に分散されるため、事前設計が簡便である。
（４）前記（３）の通り、岩塊側アンカーで受ける荷重が各地盤側アンカーに略均等に分散されるため、周辺地盤の中からより安定性の高い打設箇所を選択して地盤側アンカーを打設したり、施工時に作業員や重機などによる干渉が多いと予想される箇所を回避して地盤側アンカーを打設するなどの対応が可能となり、各地盤側アンカーの打設箇所の自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の荷重分散モデルの基本例を示す概略図。
【図２】本願発明の荷重分散モデルのその他の例を示す概略図。
【図３】本願発明の荷重分散モデルのその他の例を示す概略図。
【図４】本願発明の実施例を示す概略側面図。
【図５】図４に係る岩塊側アンカー近傍を示す概略断面図。
【図６】図５に係る地盤側アンカー近傍を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
＜１＞本発明のモデル図
図１は、本願発明に係る落石抑制構造のうち、最も基本的な構造の荷重分散モデルを示す概略図である。
図１に係る落石抑制構造は、岩塊に打設する岩塊側アンカー１と、地盤に打設する二本の地盤側アンカー２（２ａ，２ｂ）と、岩塊側アンカー１と地盤側アンカー２との間に張設する荷重分散ユニット３と、からなる。
前記荷重分散ユニット３は、プーリー３１と、前記プーリー３１に係留する一本の分散ロープ３２と、からなる。
前記プーリー３１は岩塊側アンカー１に連結し、前記分散ロープ３２の端部３２１は地盤側アンカー２ａに連結し、同様に、前記分散ロープ３２の端部３２２は、地盤側アンカー２ｂに連結してある。
【００１４】
上記構成により、岩塊側アンカー１に生ずる負荷荷重Ｐは、プーリー３１を介して各地盤側アンカー２ａ，２ｂへと略均等に分散されることとなり、下記の式（１）が成り立つこととなる。
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【００１５】
すなわち、上記構成によれば、岩塊を支持するにあたり、従来工法と比較して岩塊側アンカー単体の規模を小さなものとへと変更することができる。
すなわち、削孔用重機や、仮設足場などの構築が必要であったアンカーから、上記作業が不要な規模のアンカーを岩塊側アンカーとして利用することができるため、従来工法と比較して施工性を向上させることができ、工期・工費を大幅に短縮することが可能となる。
【００１６】
［張設距離の変形例］
なお、本願発明の構成において、プーリー３１と各地盤側アンカー２ａ，２ｂとの間のロープ材３２の張設距離Ｌ1，Ｌ2は、図１のように夫々異なるようにしてもよいし、同程度の長さとしてもよい。何れの場合においても、各地盤側アンカー２ａ，２ｂに生ずる負荷荷重の分散割合に大きな違いは無いため、各地盤側アンカーのうち何れかを個別に耐力の異なるアンカーへと変更するなどの影響は生じない。
そのため、地盤内においてより安定した箇所を選択して地盤側アンカー２を打設したり、施工時に作業員や重機などによる干渉が多いと予想される箇所を回避して地盤側アンカ２ーを打設するなどの対応が可能となり、各地盤側アンカー２の打設箇所の自由度が非常に高くなる。
【００１７】
＜２＞本発明のその他のモデル図
図２、３を参照しながら、本願発明の落石抑制構造のその他の実施例について説明する。
【００１８】
［張設角度の変形例］
本願発明は、図２に示すように、両地盤側アンカー２ａ、２ｂに連結する前記分散ロープ３２の張設角度θを任意に設定することもできる。
張設角度θと、各地盤側アンカー２ａ，２ｂが受ける負荷荷重Ｔ（Ｔ1，Ｔ2）の関係を示すグラフを以下の表１に示す。
【００１９】
【表１】
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表１に示す通り、各地盤側アンカー２ａ，２ｂが受ける負荷荷重Ｔ（Ｔ1、Ｔ2）は、張設角度θに比例して大きくなるものの、前述の通り、地盤内においてより安定した箇所を選択して地盤側アンカー２を打設する必要が生じる場合などには、打設する地盤側アンカー２の規模と張設角度θを適宜変更することにより対応が可能であるため、従来工法として比較して柔軟な設計変更が可能となる。
【００２０】
［荷重分散ユニットの増加例］
また、本願発明は、単数の岩塊側アンカーに対し、複数の荷重分散ユニット３を直列的又は並列的、若しくはそれらを組み合わせて、地盤側アンカー２の連結本数を増やし、該岩塊側アンカー１からの負荷荷重を更に分散することもできる。
【００２１】
図３は、荷重分散ユニットを３つ設けて構成した落石抑制構造の荷重分散モデルを示す図である。
一つ目の荷重分散ユニット３ａにおけるプーリー３１ａは、岩塊側アンカー１へと連結してある。
また、分散ロープ３２ａの端部３２１ａは、二つ目の荷重分散ユニット３ｂのプーリー３１ｂへと連結してあり、同様に、分散ロープ３２ａの端部３２２ａは、三つ目の荷重分散ユニット３ｃのプーリー３１ｃへと連結してある。
前記荷重分散ユニット３ｂの分散ロープ３２ｂの端部３２１ｂ、３２２ｂは、それぞれ、地盤側アンカー２ａ、２ｂへと連結し、同様に、前記荷重分散ユニット３ｃの分散ロープ３２ｃの端部３２１ｃ、３２２ｃは、それぞれ、地盤側アンカー２ｃ、２ｄへと連結してある。
【００２２】
上記構成により、岩塊側アンカー１に生ずる負荷荷重Ｐは、複数の荷重分散ユニット３ａ〜３ｃを介して各地盤側アンカー２ａ〜２ｄへと略均等に分散されることとなり、下記の式（２）が成り立つこととなる。
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【００２３】
本実施例によれば、岩塊から生ずる負荷荷重が予想よりも大きい場合や、地盤側アンカーの打設地盤の定着条件等が予想よりも悪い場合などにおいて、岩塊側アンカーを追加打設することなく、対応が可能となる。
【００２４】
また、本願発明は、前記した張設距離の調整、張設角度の調整、又は荷重分散ユニットの個数調整、を適宜任意に組み合わせることで、岩塊重量や地盤の定着度合い、打設場所などの各種施工条件に応じて最適な設計を行うことが可能となる。
【実施例】
【００２５】
次に、本願発明の構造を用いた落石抑制構造の具体例について図４〜６を参照しながら説明する。
【００２６】
＜１＞全体構成
図４は、本願発明の第１実施例を示す概略側面図である。
本実施例の落石抑制構造は、岩塊に打ち込まれる岩塊側アンカー１と、地盤に打ち込まれる、二本の地盤側アンカー２（２ａ，２ｂ）と、岩塊側アンカー１と地盤側アンカー２の間に張設する荷重分散ユニット３と、からなる。
前記荷重分散ユニット３は、プーリー３１と、前記プーリー３１に係留する分散ロープ３２と、からなる。
【００２７】
＜２＞岩塊側アンカー
図５は、図４における岩塊側アンカーの打設位置近傍を示す概略断面図である。
岩塊側アンカー１は、岩塊に打ち込むためのアンカー体である。
岩塊側アンカー１は、いわゆるロックアンカー、ロープアンカー、又は定着アンカーなどの周知のアンカー体を適宜用いることができる。
なお、本実施例における岩塊側アンカー１は、岩塊を削孔して形成した孔内にワイヤーロープなどのロープ材１１を挿入し、孔内の底部にグラウト材などの固結材１２を注入してロープ材１１を定着する、いわゆる定着アンカーを用いている。
【００２８】
岩塊側アンカー１のうち、地表に露出した部分は、地盤に固定した連結ピン４で折り返すことで、剪断破壊を防止するよう構成することができる。
連結ピン４は、半円状の側断面を呈する鋼管からなる受け具４１と、地盤にボルト等で固定された受圧板４２とから構成する。
岩塊側アンカー１の頭部は、緊張具５を介して荷重分散ユニット３のプーリー３１へと連結する。
本実施例に係る緊張具５は、Ｕ字形状のテンションボルト５１と、該テンションボルト５１に嵌合される連結具５２からなり、該連結具５２をテンションボルト５１に嵌合した状態でナットによって締結することで、緊張することができる。
【００２９】
＜３＞地盤側アンカー
図６は、図４における地盤側アンカーの打設位置近傍を示す概略断面図である。
地盤側アンカー２は、地盤に打ち込むためのアンカー体である。
地盤側アンカー２は、いわゆるロックアンカー、ロープアンカー、又は定着アンカーなどの周知のアンカー体を用いることができる。
岩塊側アンカー１の頭部は、連結ピン４及び緊張具５を適宜介して荷重分散ユニット３のプーリー３２へと連結する。前記連結ピン４及び緊張具５は、前記岩塊側アンカー１で用いたものと同様のものを用いることができる。
【００３０】
本実施例における地盤側アンカー２は、地盤の削孔後埋設される中空ロッド２１と、中空ロッド２１の内部に挿入するロープ材２２と、中空ロッド２１の内外周に充填されるグラウト材などの固結材２３と、中空ロッド２１の先端部に埋め込むシール材２４の組合せによる定着アンカーを用いている。
【００３１】
前記定着アンカーは、例えば以下のステップによって構築される。
・ステップ１：自穿孔式の中空ロッド２１でもって地盤削孔を行う。中空ロッド２１の先端近傍には、削孔用のビット２１１と、図示しない開口部とが設けられている。
・ステップ２：中空ロッド２１の内部から固結材２３を注入する。固結材２３は、中空ロッド２１の内部から、中空ロッド２１の先端近傍に設けた開口部を経由して中空ロッドの外周部分へと充填される。
・ステップ３：充填した固結材２３の硬化前に、中空ロッド２１の内部から該中空部分の内径より略大きな外径を備えるシール材２４を先端方向へと押し込む。前記シール材２４の押し込みにより、中空ロッド２１内部の固結材２３は、前記開口部を介して徐々に中空ロッド２１の外部を介して地盤表面へと押し出される。中空ロッド２１の先端まで押し込まれたシール材２４は、最終的に前記開口部を閉塞する。
・ステップ４：必要に応じて中空ロッド２１の内部を清掃したのち、ロープ材２２を挿入する。
・ステップ５：中空ロッド２１の内部に再度固結材２３を注入し、ロープ材２２を定着する。
【００３２】
上記のステップにより地盤に定着した地盤側アンカー２は、ロープ材２２を配してから中空ロッド２１内部の充填作業を行うため、中空ロッド２１の内部へと隙間無く固結材２３が充填され、ロープ材２と固結材２３との付着力を高め、所望のアンカー耐力をより確実に発揮させることができる。
また、
また、前記荷重分散ユニット３と組み合わせることで、従来工法において用いるアンカーの、半分程度のアンカー耐力を備える範囲内で、出来る限り削孔径及び削孔長を縮減したアンカーを用いることができる。その結果、人力による削岩機でもって削孔が可能となって大がかりな重機を不要とできたり、仮設足場などの設置を行う必要も無くなるため、出来高の向上に寄与し、施工工期・施工費用の低減が可能となる。
【００３３】
＜４＞その他の要素
その他、本願発明に係る落石抑制構造は、岩塊に対し横ロープ（図示せず）を架け渡してアンカー固定した構造や、岩塊周囲に網材を付設してアンカー固定した構造、等の周知の落石抑制構造を適宜追加してもよい。
【００３４】
以上説明した通り、本実施例にかかる岩塊側アンカー１に生ずる負荷荷重は、プーリー３１を介して各地盤側アンカー２ａ，２ｂへと略均等に分散されることとなるため、岩塊の挙動を抑制するにあたり、従来工法と比較して設計耐力が少なくとも略半分程度まで落としたアンカーを岩塊側アンカーとして用いることができる。従って、削孔用重機や、仮設足場などの構築が必要であったアンカーから、上記作業が不要な規模のアンカーを利用することができ、従来工法と比較して施工性が向上し、工期・工費を大幅に短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【００３５】
１    岩塊側アンカー
２    地盤側アンカー
２１  中空ロッド
２２  ロープ材
２３  固結材
３    荷重分散ユニット
３１  プーリー
３２  分散ロープ
４    連結ピン
５    緊張具
【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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