(57)【要約】【課題】  急勾配の法面の安定性を確保するために、従来の工法と比較して大きい抑止力や支持力を持つ法面安定化工法を提供する。【解決手段】可撓性の袋体１３を背面全長に付設した法面全高に亘る長尺のプレキャストＰＣ梁部材１０を準備しておき、地山をカットして人工法面１００を形成し、ＰＣ梁部材１０の長手方向を法面１００の真傾斜に合わせてＰＣ梁部材１０を法面１００に列設し、可撓性袋体１３中にコンクリート又はモルタルを充填してＰＣ梁部材１０の背面を法面１００に密着させ、グラウンドアンカー２０で法面に固定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の袋体を背面全長に付設した法面全高に渡る長尺のプレキャストＰＣ梁部材を準備しておき、地山をカットして人工法面を形成し、梁部材の長手方向を該法面の真傾斜に合わせて前記ＰＣ梁部材を法面に列設し、前記可撓性袋体中にコンクリート又はモルタルを充填して該ＰＣ梁部材の背面を法面に密着させ、前記ＰＣ梁部材をグラウンドアンカーで法面に固定することを特徴とする法面安定化工法。
【請求項２】
前記ＰＣ梁部材の横断面をＵ字状とし、Ｕ字の開放側を法面側に向けて配設し、Ｕ字内部に前記袋体を位置させ、該袋体の中にプレテンション方式のＰＣ緊張材、シース、プレグラウトＰＣ緊張材又はアンボンドＰＣ緊張材を配設して袋体内にコンクリートを打設し、該コンクリートにプレストレスを付与することを特徴とする請求項１記載の法面安定化工法。
【請求項３】
前記法面の勾配を、自然勾配より急勾配としたことを特徴とする請求項１又は２記載の法面安定化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、法面安定化工法に関し、さらに詳しくは、地山をカットし、比較的平滑に切土した急勾配の法面の安定化を図る技術手段に関する。特に、植生が不適な法面、植生だけでは長期安定が不安と思われる法面を保護する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬岩または軟岩の法面において、法面が崩落または剥落するおそれのある場合、法枠工によって法面を保護する。法枠工には現場打ちコンクリート枠工を用いたり、棒形、矩形もしくは十字形などのプレキャストコンクリート製の法枠ブロックや受圧板を用いて、格子状の法枠を法面に形成する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、これらの法枠工はグラウンドアンカー等により法面に固定することが多い。さらに、これらの受圧板の背面に可撓性袋体を設け、この袋体内にコンクリートを打設して受圧板と法面との密着を図る技術もある（例えば、特許文献２〜５参照。）。
【０００４】
しかし、これらの従来の法面保護技術は多数の法枠ブロックを法面に配設し、法枠ブロックごとに法面にグラウンドアンカー等の固定手段を設けて組立てるもので、多数のブロックやグラウンドアンカー等の施工を要するという問題があった。また、急傾斜斜面では作業性が悪く、施工に長時間を要するものであった。
【特許文献１】特開平９−８８０７６号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特公平４−７７７６４号公報（第２−４頁、第３図）
【特許文献３】特開平１０−４６５８８号公報（第２−３頁、図４）
【特許文献４】特開２０００−８０６５８号公報（第２−３頁、図４）
【特許文献５】特許第３２１４８０９号公報（第２−４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
崖錘や風化法面などでは、自然法面の傾斜が地山の限界安定傾斜角を示していることがある。従って、このような箇所を地山より急な勾配で切土すると、当然、不安定法面となり、長期の安定性が問題となる。このような自然法面より急勾配の法面を形成する場合、法面を安定に維持する大きな抑止力や支持力が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような急勾配の法面の安定性を確保するために、従来の工法と比較して大きい抑止力や支持力を期待することができる、法面安定化工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする法面安定化工法を提供する。すなわち、本発明は、可撓性の袋体を背面全長に付設した法面全高に亘る長尺のプレキャストＰＣ（プレストレストコンクリート）梁部材を準備しておき、地山をカットして人工法面を形成し、前記ＰＣ梁部材の長手方向を該法面の真傾斜に合わせてＰＣ梁部材を法面に列設し、前記可撓性袋体中にコンクリート又はモルタルを充填して該ＰＣ梁部材の背面を法面に密着させ、前記ＰＣ梁部材をグラウンドアンカーで法面に固定することを特徴とする法面安定化工法である。
【０００８】
可撓性袋体は、合成樹脂膜、ゴム膜等からなる袋体又は透水性を有する布製グラウトジャケット等から成る袋体であって、ＰＣ梁部材の背面全長に亘って付設し、その中にコンクリート又はモルタル等を充填することによって膨張させ、ＰＣ梁部材と法面とを密着させるものである。透水性を有する可撓性袋体ではコンクリート又はモルタル中の脱水を促進させて強度が向上する利点がある。
【０００９】
なお、通常、ＰＣ梁部材を適切な相互間隔で配設すれば、その他の補強を必要としないが、地盤条件その他の条件により必要に応じて、ＰＣ梁部材を横に繋ぐ横部材を設けてもよく、本発明ではその他露出地盤面の補強を適宜行うことは限定されない。
【００１０】
前記ＰＣ梁部材の横断面をＵ字状とし、Ｕ字の開放側を法面側に向けて配設し、Ｕ字内部に前記袋体を位置させ、袋体の中にプレテンション方式のＰＣ緊張材、シース、プレグラウトＰＣ緊張材又はアンボンドＰＣ緊張材を配設して袋体内にコンクリートを打設し、該コンクリートにプレストレスを付与することとすれば、より強固なＰＣ梁部材を構成することができると共に、ＰＣ梁部材を背面地山に密着させることができ、好ましい。
【００１１】
また上記本発明の法面安定化工法を適用する法面として、法面の法勾配を自然勾配より急勾配とした法面であっても、本発明により安定化を図ることができ、山地に設けられる道路等の側面形成等にも好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部材の剛性が高く、連続した長尺のプレキャストＰＣ梁部材を用いることにより、急勾配の法面を安定に保つことができるという優れた効果を奏する。
【００１３】
また、本発明によれば、グラウンドアンカー工によって中規模な抑止力を必要とすると予想される法面を、グラウンドアンカー工とＰＣ梁部材構造物との併用により合理的に保護することができ、極めて有用である。
【００１４】
また、本発明では、ＰＣ梁部材の剛性を高めることができ、グラウンドアンカーの相互間隔を広くとることが可能となり、施工性および経済性の面で優れている。
【００１５】
なお、本発明の技術は、変形の生じた石積み擁壁の補強に利用することもでき、擁壁の補修や補強を簡単に行うことができる。また、ＰＣ梁部材の大きさを調整することにより、高さの高いもたれ擁壁を形成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、プレキャストコンクリート製ＰＣ梁部材を斜面に立てかけ、ＰＣ梁部材と斜面との空隙をコンクリートで埋めた後、グラウンドアンカーを施工してＰＣ梁部材を法面に固定し、法面の安定を図る。本発明では、ＰＣ梁部材を横に繋ぐ横部材を設け、これにプレストレスを導入することとしてもよく、この場合、法枠（ＰＣ梁部材）の問隔を広くとることが可能となり、経済性、施工性の点でメリットが大きい。また、法面高さの高い法面に対しても、縦方向にＰＣ梁部材を繋ぐことにより対応することが可能である。また、横部材を現場打ちコンクリートで形成すれば、地山形状に密着させることができ、柔軟な対応が可能である。
【００１７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図６は多数の十字形のコンクリート受圧板３１を組み合せ、各受圧板３１の中心にグラウンドアンカーの定着部２３を設けた、従来の法面の保護構造物の例の正面図の一部分を示したものである。本発明はこのような従来の技術とは全く異なる法面保護技術である。
【００１９】
図１に本発明の実施例の法面安定化工法を示した。図１を参照して本発明の法面安定化工法を説明すると次の通りである。
【００２０】
先ず、地山をカットし法面１００を形成する。このとき、従来は形成した法面１００の崩壊等を避けるために、図５に示すように、地山１１０をカットして法面１０１を形成する場合、法面１０１より上方に階段状の多数の段切り１０４、１０２、１０５、１０３を形成して法面１０１に崩落や崩壊等が生じないようにしていた。本発明では効果的に法面を保護するのでカットした法面より上方の斜面１０６は段切り等の加工を要しない。なおＰＣ梁部材を立てかける法面１００の面をできるだけ平坦に処理する。
【００２１】
次に、法尻部分に基礎コンクリート１１を施工する。
【００２２】
平坦に処理した法面１００にＰＣ梁部材１０を傾斜に沿ってＰＣ梁部材の長手方向を上下にして設置する。プレキャストコンクリート製のＰＣ梁部材１０は、例えば、横断面が波形梁部材のようなＵ字状の横断面形状をしており、ＰＣ梁部材１０の背面には可撓性の袋体が付属している。この袋体は、膜状のものでもよく、透水性を有する布その他のジャケットでもよい。ＰＣ梁部材１０の頂端には笠コンクリート１２を施工する。
【００２３】
図２は図１のＡ−Ａ断面図を示すもので、法面１００上にＵ字形断面のＰＣ梁部材１０が配設されており、このＰＣ梁部材１０の長手方向に沿って背面側全面に可撓性袋体１３を備えている。
【００２４】
このＰＣ梁部材１０の背面の袋体１３内にコンクリート４１またはモルタルを充填する。これによって、法面１００に不陸があっても、ＰＣ梁部材１０の背面と法面１００とを密着させることができる。また、ＰＣ梁部材１０の背面の袋体１３内にコンクリート４１またはモルタルを充填することにより、ＰＣ梁部材１０の抵抗断面が大きくなり、ＰＣ梁部材１０と法面１００との密着性が良くなるので、大きい抑止力や支持力を期待することができることになる。
【００２５】
図１に示すようにＰＣ梁部材１０を法面に設置した後、ＰＣ梁部材１０の所定の位置をグラウンドアンカー２０と結合し、グラウンドアンカー２０を緊張しＰＣ梁部材１０を法面１００に定着する。グラウドアンカー２０は地中孔中にコンクリート等により岩盤に固定した固定部２１を備え、地表に定着体２２を備え、定着部材２３によって緊張定着されている。図１では、定着体２２はＰＣ梁部材１０と一体化されている。１本当たりのＰＣ梁部材１０に配置するグラウンドアンカー２０の数は、経済性及び施工性を考慮して、できるだけ少なくすると良い。
【００２６】
グラウンドアンカー２０の間隔を広くすると、その分だけＰＣ梁部材１０の剛性を高くする必要が生ずる。そこで、ＰＣ梁部材１０の曲げ剛性を高めると共に施工時の架設重量を低減するために、ＰＣ梁部材１０は、図２に示すように、横断面を波形又はＵ字状の梁部材形状とすることが好ましい。
【００２７】
プレキャストＰＣ梁部材１０の抵抗力が不足する場合には、図３、図４に示すように、Ｕ字形断面のＰＣ梁部材１０の背面側の凹所に設けた可撓性袋体１３内に例えばプレテンション方式のＰＣ緊張材４０を配置し、これを緊張した後、コンクリート４１を打設し、コンクリート硬化後ＰＣ緊張材の緊張を解除してコンクリート４１にプレストレスを導入し、ＰＣ梁部材１０の耐力を大きくすることもできる。なお、プレテンション方式のＰＣ緊張材４０に代り、シースを可撓性袋体１３内に配設しておき、コンクリート４１を打設した後、シース内にＰＣ緊張材４０を挿通し、これを緊張し、ポストテンション方式でプレストレスを導入することとしてもよい。また、プレグラウトＰＣ緊張材やアンボンド緊張材を用いることとしてもよい。
【００２８】
図４には、ＰＣ梁部材１０の両端にＰＣ緊張材の緊張定着部４２、４３を設ける定着部材１４、１５を形成したものを示している。また、グラウンドアンカー２０及びその緊張定着体２２、定着部材２３も示している。
【００２９】
本発明は、図７、８に示すような、もたれ式擁壁５０の設置又は補修等にも適用することが出来る。もたれ式擁壁５０は、主に切土部に用いられる自立できない重力式擁壁で、地山や裏込め工９０などに支えられながら自重により土圧に抵抗する形式の擁壁である。このようなもたれ式擁壁５０を新設する場合、土圧に対しては、ＰＣ梁部材１０とグラウンドアンカー２０で抵抗させる。ＰＣ梁部材１０相互間は土がくずれないようにコンクリート版９１を施工する。ＰＣ梁部材１０及びコンクリート版９１の基底部に基礎コンクリート１１を形成する。コンクリート版９１は、プレキャスト版でもよく、現場打ちコンクリートでもよい。
【００３０】
もたれ式擁壁５０の適用範囲は、通常、法面１００の高さ３〜８ｍであるが、ＰＣ梁部材１０の剛性を高くしたり、グラウンドアンカー２０の本数や耐力を調整することにより、適用範囲を８ｍ以上とすることも可能である。
【００３１】
災害などで壊れたもたれ擁壁その他の法面構造物を修復する場合には、既設のもたれ式擁壁等の面上にＰＣ梁部材１０を２〜３ｍ間隔で並べ、ＰＣ梁部材１０の背面にコンクリート又はモルタルを充填し、コアーを削孔してグラウンドアンカー２０を設置し、土圧に対して新たに設置したＰＣ梁部材１０とグラウンドアンカー２０により抵抗させる。
【実施例１】
【００３２】
次に本発明の実施例（設計例）について図９〜図１１を参照して説明する。
【００３３】
実施例の設計条件は次の通りである。（符号は図９〜１１参照）
背面土砂内部摩擦角      φ＝３０°
背面土砂粘着力          Ｃ＝０
土砂単位体積重量        γ＝１８ｋＮ／ｍ3
地山の崩壊推定線の角度  θ＝５０°及び、  δ＝６５°
次に、土荷重算定計算を行う。
【００３４】
すべり土塊面積（Ａ）は、図９に示す寸法ａ＝１０．３ｍ、ｂ＝３．７ｍとすると
Ａ  ＝  １／２  ×  ３．７  ×  １０．３  ＝１９．０６ｍ2
すべり土塊重量（Ｗ）は、
Ｗ  ＝  １９．０６  ×  １８  ＝３４３．０ｋＮ／ｍ
となる、推定崩壊線に沿ったすべり力は、
Ｗ・ｓｉｎθ  ＝  ３４３．０  ×  ０．７６６  ＝  ２６２．７ｋＮ／ｍ
推定崩壊線法線崩壊力は、
Ｗ・ｃｏｓθ  ＝  ３４３．０  ×  ０．６４３  ＝  ２２０．５ｋＮ／ｍ
となる。グラウンドアンカーの計算は、グラウンドアンカーの傾角α、角β、角εを図１０に示すように定め、グラウンドアンカーの傾角α＝２０度とすれば、β及びεは次の通りである。
【００３５】
β＝α＋θ＝２０°＋５０°＝７０°
ε＝α＋δ＝２０°＋６５°＝８５°
式（１）に示す目標安全率  Ｆｓ＝１．５とし、
ｔａｎφ  ＝  ｔａｎ３０  ＝  ０．５７７
ｓｉｎβ  ＝  ｓｉｎ７０  ＝  ０．９４０
ｃｏｓβ  ＝  ｃｏｓ７０  ＝  ０．３４２
ｓｉｎε  ＝  ｓｉｎ８５  ＝  ０．９９６
を設定すると、グラウンドアンカーの引張力Ｔ（図１０参照）は式（２）に示すように、計算することが出来る。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
グラウンドアンカーは水平方向に３．０ｍ間隔で２段に配置すると、グラウンドアンカー１本当たりの引張力Ｔｄ及びその水平分力Ｐは、次の通りとなる。
【００３８】
Ｔｄ＝  ３０１．６  ×  ３  ／  ２段  ＝  ４５２．４ｋＮ／本
Ｐ＝  Ｔｄ・ｓｉｎε  ＝  ４５２．４  ×  ０．９９６  ＝  ４５０．７ＫＮ
ＰＣ梁部材１０は、図１１に示すように、弾性支承６５上の梁として検討する。弾性支承の鉛直バネ定数は、仮定した土の種類（Ｎ値１０程度の砂礫）より推定した横地盤反力係数（＝１５０００ｋＮ／ｍ3）を用い、ＰＣ梁部材の長さ１１ｍの両端６１、６４からそれぞれ距離ｃ＝３ｍ、ｄ＝３ｍの格点６２、６３に上記張力Ｔを加えたときに部材に生じる断面力から検討した。その結果、ＰＣ梁部材として、プレストレストコンクリート波形矢板  ＪＩＳ  ＳＷ４００Ｂと同程度の断面性能を有する部材を使用することによって可能であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例を示す法面の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】実施例のプレキャストＰＣ梁部材の横断面図である。
【図４】実施例のプレキャストＰＣ梁部材の縦断面図である。
【図５】従来技術の法面カットを示す横断面図である。
【図６】従来技術の法面抑え部材の例を示す正面図である。
【図７】もたれ式擁壁の縦断面図である。
【図８】もたれ式擁壁の正面図である。
【図９】実施例の説明図である。
【図１０】実施例の説明図である。
【図１１】実施例の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    ＰＣ梁部材
１１    基礎コンクリート
１２    笠コンクリート
１３    袋体
１４、１５    定着部材
２０    グラウンドアンカー
２１    固定部
２２    定着体
２３    定着部材
４０    ＰＣ緊張材
４１    コンクリート
４２、４３    緊張定着部
５０    もたれ式擁壁
６１、６２    両端
６３、６４    格点
６５    弾性支承
９０    裏込め工
９１    コンクリート版
１００、１０１    法面
１０２、１０３、１０４、１０５    段切り
１０６    法面
１１０    地山
【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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【図９】
2005213977.tif 000012
【図１０】
2005213977.tif 000013
【図１１】
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