(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
法面背後に拡がる地山に形成された挿入孔に補強材をその頭部が前記法面から突出するように挿入して該補強材と前記挿入孔の孔壁との間にグラウト材を充填し、前記補強材の頭部を取り囲むようにかつ前記法面と平行な面内に沿って鉄筋を配置し、前記鉄筋が配置された領域にコンクリートを吹き付けることで該領域に前記補強材の頭部に接合された荷重伝達部を構築するとともに、該荷重伝達部と一体化させる形でその周囲に吹付けコンクリートを構築する地山補強方法であって、前記鉄筋をスリーブ状部材に連結する形でかつ該スリーブ状部材が中央近傍位置となるように鉄筋組立体として先行組立し、該鉄筋組立体を、前記スリーブ状部材の内周面に形成された雌ネジに前記補強材の頭部に形成された雄ネジを螺合することにより、前記補強材の頭部に取り付けることを特徴とする地山補強方法。
【請求項２】
法面背後に拡がる地山に形成された挿入孔に挿入され該挿入孔の孔壁との間にグラウト材が充填された補強材と、該補強材のうち、前記法面から突出する頭部に接合されるように前記法面に形成された荷重伝達部と、該荷重伝達部の周囲にそれと一体化するように前記法面に構築された吹付けコンクリートとで構成し、前記荷重伝達部を、内周面に形成された雌ネジに前記補強材の頭部に形成された雄ネジを螺合することで該補強材の頭部に取り付けられたスリーブ状部材と、該スリーブ状部材に連結される形でかつ前記補強材の頭部を取り囲むように前記法面と平行な面内に沿って配置された鉄筋と、該鉄筋が配置された領域に吹き付けられたコンクリートとで構成したことを特徴とする地山補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切土等の傾斜地盤においてその法面安定性や強度を高める際に適用される地山補強方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部の自然傾斜地や切土によって露出した傾斜地においては、その勾配や土質性状に応じた対策を適宜施すことにより、法面の風化や浸食、さらにはそれらに起因した剥離や落石あるいは崩落を防止しなければならない。
【０００３】
法面における崩落を防止するには、崩壊規模が比較的大きい場合に適した対策として、地山内に定着されたアンカー体と法面に設置された受圧板との間のテンドンに緊張力を導入することで地山を安定させるいわゆるグラウンドアンカーが知られている。
【０００４】
それに対し、比較的崩壊規模が小さい場合に適した対策としては、ロックボルト、異形棒鋼などの補強材を、地山に形成された挿入孔に挿入して該挿入孔の孔壁との間にグラウト材を充填することにより、主として補強材の引張抵抗によって地山の安定性向上を図る、いわゆる地山補強土工法が知られている。
【０００５】
ここで、地山補強土工法は、地山の変形によって補強材に生じた引張力により土塊のすべりに抵抗しようとするものであって、引張力が受動的であるという点で、当初から緊張力として導入された引張力で土塊を抑え込むグラウンドアンカーとは異なるものであるが、グラウンドアンカーの受圧板と同様に、補強材の頭部に荷重伝達部材を連結してこれを法面に載置することにより、地山が動き出そうとする力を荷重伝達部材で受けてこれを補強材の引張力で支持させるようにすれば、荷重伝達部材を載置しない場合よりも法面安定性を高めることが可能であり、例えば金属製の製品が市販されている（非特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「ロックボルト(切土補強土工法)用鋼製反力体」（NETIS新技術情報提供システム、平成２６年５月４日検索、URL:http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/Search/NtDetail1.asp?REG_NO=QS-020037&TabType=2&nt=nt)
【非特許文献２】「切土補強土用の緑化型鋼製受圧板」（NETIS新技術情報提供システム、平成２６年５月４日検索、URL:http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/Search/NtDetail1.asp?REG_NO=KT-070060&TabType=2&nt=nt）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、吹付けコンクリートで法面を全面的に被覆することで、該法面の風化や浸食を防止するコンクリート吹付け工が知られているが、かかるコンクリート吹付け工は、上述した地山補強土工法と併用されることが多く、その際に上述した荷重伝達部材を採用すれば、法面安定性をさらに高めることが期待できる。
【０００８】
しかしながら、市販されている荷重伝達部材は、法面に直接載置される場合を想定して設計されているため、コンクリート吹付け工と併用する場合には、吹付けコンクリートによる強度寄与がある分、過剰設計となり、ひいては地山補強対策の費用が割高になるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、地山補強土工法とコンクリート吹付け工とを併用する際、地山が動き出そうとする力をより合理的な形で補強材に荷重伝達可能な地山補強方法及び構造を提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る地山補強方法は請求項１に記載したように、法面背後に拡がる地山に形成された挿入孔に補強材をその頭部が前記法面から突出するように挿入して該補強材と前記挿入孔の孔壁との間にグラウト材を充填し、前記補強材の頭部を取り囲むようにかつ前記法面と平行な面内に沿って鉄筋を配置し、前記鉄筋が配置された領域にコンクリートを吹き付けることで該領域に前記補強材の頭部に接合された荷重伝達部を構築するとともに、該荷重伝達部と一体化させる形でその周囲に吹付けコンクリートを構築する地山補強方法であって、前記鉄筋をスリーブ状部材に連結する形でかつ該スリーブ状部材が中央近傍位置となるように鉄筋組立体として先行組立し、該鉄筋組立体を、前記スリーブ状部材の内周面に形成された雌ネジに前記補強材の頭部に形成された雄ネジを螺合することにより、前記補強材の頭部に取り付けるものである。
【００１３】
また、本発明に係る地山補強構造は請求項２に記載したように、法面背後に拡がる地山に形成された挿入孔に挿入され該挿入孔の孔壁との間にグラウト材が充填された補強材と、該補強材のうち、前記法面から突出する頭部に接合されるように前記法面に形成された荷重伝達部と、該荷重伝達部の周囲にそれと一体化するように前記法面に構築された吹付けコンクリートとで構成し、前記荷重伝達部を、内周面に形成された雌ネジに前記補強材の頭部に形成された雄ネジを螺合することで該補強材の頭部に取り付けられたスリーブ状部材と、該スリーブ状部材に連結される形でかつ前記補強材の頭部を取り囲むように前記法面と平行な面内に沿って配置された鉄筋と、該鉄筋が配置された領域に吹き付けられたコンクリートとで構成したものである。
【００１４】
本発明に係る地山補強方法及び構造においては、従来の地山補強土工法と同様、法面背後に拡がる地山に補強材を挿入設置するが、補強材が設置された後、本発明では、補強材の頭部を取り囲むようにかつ上述の法面と平行な面内に沿って鉄筋を配置し、次いで、鉄筋が配置された領域にコンクリートを吹き付けることで該領域に上述した補強材の頭部に接合された荷重伝達部を構築するとともに、該荷重伝達部と一体化させる形でその周囲に吹付けコンクリートを構築する。
【００１５】
このようにすると、法面には、補強材の頭部に接合された状態で荷重伝達部が構築され、地山が動き出そうとする力は、荷重伝達部を介して補強材に伝達されるとともに該補強材の引張抵抗によって支持される。
【００１６】
また、荷重伝達部は、コンクリートの吹付けによって構築されるものであるため、吹付けコンクリートと同様の機能を併せ持つこととなり、かくしてその周囲に構築された吹付けコンクリートとともに、法面全体の風化や浸食を防止する。
【００１７】
鉄筋が配置された領域へのコンクリートの吹付けとその周囲へのコンクリートの吹付けは、同時に行うことが典型例となるが、荷重伝達部のコンクリートが固化する前であって一体化が可能である限り、必ずしも同時吹付けでなくてもかまわない。
【００１８】
鉄筋を配置するにあたっては、鉄筋をスリーブ状部材に連結する形でかつ該スリーブ状部材が中央近傍位置となるように鉄筋組立体として先行組立した上、該鉄筋組立体を、スリーブ状部材の内周面に形成された雌ネジに補強材の頭部に形成された雄ネジを螺合することにより、補強材の頭部に取り付ける。このようにすれば、鉄筋配置工程を速やかに終了することが可能となり、全体の工期を短縮することが可能となる。
【００２１】
また、上述の構成によれば、荷重伝達部を補強材の頭部に確実かつ簡易に接合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る地山補強構造１の全体図であり、(a)は鉛直断面図、(b)は、Ａ−Ａ線方向から見た矢視図。
【図２】荷重伝達部５とそれを構成する鉄筋組立体２３を示した斜視図。
【図３】地山補強構造１を構築する手順を示した施工図。
【図４】地山補強構造１の作用を示した説明図。
【図５】変形例に係る鉄筋組立体５３を示した斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る地山補強方法及び構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る地山補強構造を示した図である。同図に示すように、本実施形態に係る地山補強構造１は、法面２の背後に拡がる地山３に挿入設置された補強材としてのロックボルト４と、該各ロックボルトのうち、法面２から突出する頭部７に接合されるように法面２にそれぞれ構築された荷重伝達部５と、該荷重伝達部の周囲にそれと一体化するように法面２に構築された吹付けコンクリート６とで構成してある。
【００２５】
荷重伝達部５は図２に示すように、ロックボルト４の頭部７に嵌め込まれるスリーブ状部材２１及び該スリーブ状部材が中央近傍位置となるように該スリーブ状部材に連結された鉄筋２２からなる鉄筋組立体２３と、鉄筋２２が配置された領域に吹き付けられたコンクリート２４とで構成してある。
【００２６】
ここで、スリーブ状部材２１の内周面には雌ネジ２６を形成してあり、該雌ネジをロックボルト４の頭部７に形成された雄ネジ２５に螺合することにより、鉄筋組立体２３をロックボルト４の頭部７に取り付けるとともに、それによって鉄筋２２をロックボルト４の頭部７を取り囲むようにかつ法面２と平行な面内に沿って配置できるようになっている。
【００２７】
荷重伝達部５は、ほぼ正方形の平面形状を持つ板状に構成してあるが、その大きさや厚みは、地山の動きを拘束できるだけの強度を有するように、適宜決定するとともに、それに見合うように鉄筋組立体２３の仕様、すなわち鉄筋２２の本数、形状、径、ピッチなどを適宜設定する。
【００２８】
本実施形態に係る地山補強構造１を構築するには、まず、補強対象である地山３にロックボルト４を挿入可能な挿入孔（図示せず）を穿孔形成する。
【００２９】
次に、挿入孔の法面側開口からロックボルト４を挿入する。ロックボルト４は、その頭部７が法面２から突出するようにその長さを適宜設定する。
【００３０】
次に、ロックボルト４と挿入孔の孔壁との間にグラウト材を充填する。
【００３１】
グラウト材が所定の強度を発現した後、スリーブ状部材２１の雌ネジ２６をロックボルト４の頭部７に形成された雄ネジ２５に螺合させることにより、図３(a)に示すように、鉄筋組立体２３を、ロックボルト４の頭部７に取り付ける。
【００３２】
このようにすれば、鉄筋２２を、ロックボルト４の頭部７を取り囲むようにかつ法面２と平行な面内に沿って容易に配置することができる。
【００３３】
鉄筋組立体２３は、工場等で予め組み立てておき、これを現地に適宜搬入すればよい。
【００３４】
次に、図３(b)に示すように、鉄筋２２が配置された領域、すなわち鉄筋組立体２３にコンクリートを吹き付けることで、該領域に荷重伝達部５を構築するとともに、荷重伝達部５と一体化させる形でその周囲に吹付けコンクリート６を構築する。
【００３５】
吹付けコンクリート６を構築する箇所については、従来のコンクリート吹付け工と同様、必要に応じてラス網等を予め敷設するようにすればよい。
【００３６】
本実施形態に係る地山補強構造１においては、法面２には、ロックボルト４の頭部７に接合された状態で荷重伝達部５が構築される。
【００３７】
そのため、例えば図４に示すように地山３がすべり面４１に沿って動き出そうとしたとき、その力は、法面２から荷重伝達部５の背面に作用するとともに、該荷重伝達部を介してロックボルト４に伝達され、該ロックボルトの引張抵抗によって支持されることとなり、かくして地山３の動きが押さえ込まれる。
【００３８】
また、荷重伝達部５は、コンクリートの吹付けによって構築されるものであるため、吹付けコンクリートと同様の機能を併せ持つこととなり、かくしてその周囲に構築された吹付けコンクリート６とともに、法面２全体の風化や浸食を防止する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る地山補強構造１及びその構築方法によれば、従来の地山補強土工法と同様、法面２の背後に拡がる地山３にロックボルト４を挿入設置するが、ロックボルト４が設置された後、その頭部７を取り囲むようにかつ法面２と平行な面内に沿って鉄筋２２を配置し、次いで、鉄筋２２が配置された領域にコンクリートを吹き付けることで、ロックボルト４の頭部７に接合された荷重伝達部５を法面２に構築するとともに、該荷重伝達部と一体になるようにその周囲に吹付けコンクリート６を構築するようにしたので、地山３が動き出そうとする力は、荷重伝達部５を介してロックボルト４に伝達され、該ロックボルトの引張抵抗によって支持される。
【００４０】
そのため、ロックボルト４による地山補強作用に加えて、荷重伝達部５による地山の押さえ込み作用が発揮されることとなり、かくして市販の荷重伝達部材を用いずとも、高い法面安定性と十分な地山強度とを実現することができるとともに、法面への直接載置を前提とした市販の荷重伝達部材を用いることによるコスト増を未然に回避しつつ、合理的なコストでの地山補強対策が可能となる。
【００４１】
また、本実施形態に係る地山補強構造１及びその構築方法によれば、鉄筋２２を鉄筋組立体２３として法面２に配置するようにしたので、配筋作業を短時間に終わらせることが可能となる。
【００４２】
加えて、鉄筋組立体２３のスリーブ状部材２１をロックボルト４の頭部７に螺合できるように構成したので、ロックボルト４の頭部７と荷重伝達部５との接合強度を十分に確保することができる。
【００４３】
本実施形態では、スリーブ状部材２１とそれに連結された鉄筋２２とで鉄筋組立体２３を構成したが、これに代えてスリーブ状部材２１を省略し、図５に示すように格子状の溶接金網（ワイヤーメッシュ）５２に格子状に組んだ鉄筋５１を重ねてなる鉄筋組立体５３を用いるようにしてもかまわないし、さらに言えば、鉄筋組立体２３あるいは鉄筋組立体５３の形で鉄筋２２や鉄筋５１を法面２に配置するのではなく、ロックボルト４の設置完了後、その頭部７を取り囲むように現位置で鉄筋を配筋するようにしてもかまわない。
【００４４】
これらの場合、荷重伝達部をロックボルト４の頭部に接合する方法としては、例えば荷重伝達部を構成する吹付けコンクリート２４に定着可能な定着部材、例えばナット状部材をロックボルト４の頭部に取り付けるようにすればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１            地山補強構造
２            法面
３            地山
４            ロックボルト（補強材）
５            荷重伝達部
６            吹付けコンクリート
７            頭部
２１            スリーブ状部材
２２，５１      鉄筋
２３，５３      鉄筋組立体
２４            コンクリート
２５            雄ネジ
２６            雌ネジ
【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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