(57)【要約】【課題】軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置したときに生じる軽量盛土層の初期沈下が与える影響を解消して、施工コストや施工効率は改善した軽量盛土構造体を得る。【解決手段】樹脂発泡体ブロック１を多段に積み重ねて軽量盛土層とし、その上に路層などの重量物を形成する軽量盛土構造体において、軽量盛土層を作り上げた時点で鋼棒２０，２０ａとナット２６による締め付けなど適宜の手段により軽量盛土層に予圧縮を与え、予想される初期沈下分の圧縮をしてしまう。その後で、路層などの重量物を施工する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層と、軽量盛土層の上部に設置した路層などの重量物とを少なくとも備えた軽量盛土構造体であって、軽量盛土層は適宜の手段により所定の圧縮を受けた状態とされており、その上に前記路層などの重量物が設置されていることを特徴とする軽量盛土構造体。
【請求項２】
樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置して形成される軽量盛土構造体の施工方法であって、軽量盛土層を形成した後に適宜の手段により軽量盛土層に所定の圧縮をかけた状態とし、その状態を保持したままで当該軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置する作業を行うことを特徴とする軽量盛土構造体の施工方法。
【請求項３】
樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置して形成される軽量盛土構造体の施工方法であって、
基礎コンクリートに一端を定着した耐力材を通過させながら樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて軽量盛土層を形成する工程、
該耐力材の先端が飛び出るようにして軽量盛土層の上にコンクリート床版を形成する工程、
飛び出ている耐力材の先端を利用して軽量盛土層に所定の上下方向の圧縮を与える工程、および
コンクリート床版の上に路層などの重量物を設置する工程、
とを少なくとも有することを特徴とする軽量盛土構造体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層と、軽量盛土層の上部に設置した路層などの重量物とを少なくとも備えた軽量盛土構造体と、その施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤や地滑り地などでの盛土工法の一つとして、例えば、ＥＰＳ工法のように、軽量盛土材としての樹脂発泡体ブロックを多段に積み上げて軽量盛土層とする軽量盛土工法が知られている。この工法は、地盤改良にかかる経費の節減、工期の短縮などにおいて優れた効果を発揮することから、種々の土木工事において広く採用されている。
【０００３】
図８は従来の軽量盛土構造体の一例であり、地山の傾斜面４０に対向してＨ鋼のような支柱４１を立設し、傾斜面４０と支柱４１との間に多段に樹脂発泡体ブロック１を積み重ね、その上に路盤材４２やアスファルト舗装４３のような重量物を設置している（特許文献１：特開平１１−１００８４６号公報参照）。支柱４１には樹脂発泡体ブロック１の側面を保護するために壁面材４１ａが取り付けられる。このような軽量盛土構造体において、発泡ポリスチレンのような樹脂発泡体は粘弾性材料であることもあり、樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねた軽量盛土層の上に路盤のような重量物を載置すると、短日数（数日）のうちに軽量盛土層がわずかに沈下する。
【０００４】
この短期での沈下量は積み重ね高さの０．５％程度であるとされ、このような沈下が生じるのを前提として、路盤設置などの作業が行われる。０．５％の沈下のうち、０．２％程度分は樹脂発泡体の弾性に起因するものとされ、０．３％程度分は積み重ね時に用いられる緊結具によって生じる不陸や樹脂発泡体ブロックの間に入り込む砂などによって生じるブロック間の隙間が、上からの荷重により押し潰されることによると経験上いわれている。
【０００５】
このような沈下に対処するために、樹脂発泡体ブロック１やコンクリート床版を支柱４１に対して非拘束状態として配置するなどの手段を講じることが必要となる。また、樹脂発泡体ブロック１を図示のように積み重ねた場合に、それ自体で十分な自立性を有することから、支柱４１を立設することは必ずしも必要ではないが、壁面材４１ａを直接樹脂発泡体ブロック１に配置すると、樹脂発泡体ブロック１の前記沈下による変形で壁面材が破壊することから、壁面材支持材として、支柱４１を立てることはどうしても必要となっている。
【０００６】
このような沈下をできるだけ少なくするために、いくつかの提案がなされている。図９はその一例であり、垂直な左右の壁体３１，３１の間に多段に樹脂発泡体ブロック１を軽量盛土層として積み重ね、その上に舗装体３２が重量物として設置されている軽量盛土構造体において、必要箇所（図で斜線で示す）の樹脂発泡体ブロック１を密度の高いものとし、舗装体３２などの重量物による盛土層全体の沈下を抑制するようにしている（特許文献２：特開２０００−２８２４７０号公報参照）。また、図示しないが、特許文献３（特開平３−８７４１７号公報）には、軽量盛土層の内部にコンクリートのような比較的圧縮剛性が高い材料を杭状に配置した複合構造とし、軽量盛土層全体としての変形量を小さくすることが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１００８４６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８２４７０号公報
【特許文献３】
特開平３−８７４１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
密度の異なる樹脂発泡体ブロックを用いて軽量盛土層の沈下を抑制しようとする特許文献２に記載の方法は、樹脂発泡体ブロックの弾性変形やクリープ変形に対する対策としては有効である。しかし、積み重ね時に用いられる緊結具によって生じる不陸や樹脂発泡体ブロックの間に入り込む砂などによって生じるブロック間の隙間に起因する沈下に対しては、それを抑制する効果はない。そのために、上記したような従来行われている沈下に対する対策を省略することはできない。また、密度の異なる複数種の樹脂発泡体ブロックを施工現場に用意する作業も容易でない。
【０００９】
コンクリートのような比較的圧縮剛性が高い材料を杭状に配置して複合構造とする方法は、全体重量の増加を招き、軽量盛土構造物としての本来の利点が少なくなると共に、荷重がコンクリートのような杭状体に集中することから、地盤に対して特別の対策を講じることが必要となる。
【００１０】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、１種類の樹脂発泡体ブロックを軽量盛土材として用いながら、軽量盛土層の初期沈下に対して従来必要とされた諸対策を効果的に省略することができ、それにより全体としての施工コストや施工効率を改善するとのできる、新たな軽量盛土構造体およびその施工方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による軽量盛土構造体は、樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層と、軽量盛土層の上部に設置した路層などの重量物とを少なくとも備えた軽量盛土構造体であって、軽量盛土層は適宜の手段により所定の圧縮を受けた状態とされており、その上に前記路層などの重量物が設置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による軽量盛土構造体の施工方法は、樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて成形した軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置して形成される軽量盛土構造体の施工方法であって、軽量盛土層を形成した後に適宜の手段により軽量盛土層に所定の圧縮をかけた状態とし、その状態を保持したままで当該軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置する作業を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明による軽量盛土構造体およびその施工方法では、軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置する前に、当該重量部による上からの荷重によって軽量盛土層が短日数で沈下するであろう分だけ、適宜の手段により軽量盛土層を予め圧縮してしまうので、後作業で、軽量盛土層の上に路層などの重量物を設置しても、それ以上の沈下は実質的に生じない。そのために、支柱を建てた場合に、従来のように樹脂発泡体ブロックと当該支柱とを非拘束状態とするための作業などは省略できる。また、壁面材を樹脂発泡体の側面に直に配置することも可能となり、支柱そのものを省略しても格別の支承が生じない。そのようなことから、施工コストや施工効率は大きく改善される。
【００１４】
なお、軽量盛土層を予め圧縮する程度は、経験的に、軽量盛土層の高さの０．３〜０．５％程度、最大１．２％程度である。予め行う圧縮により、樹脂発泡体ブロック間に形成されやすい隙間は潰されてなくなると共に、樹脂発泡体の弾性変形も進行する。
【００１５】
本発明による軽量盛土構造体の施工方法は種々の異なった態様で実施することができるが、次のような工程で行うことは有効である。すなわち、基礎コンクリートに例えばアンカープレートなどにより一端を定着した鋼棒のような耐力材を立ち上げ、該耐力材を通過させながら樹脂発泡体ブロックを多段に積み重ねて軽量盛土層を形成する工程、該耐力材の先端が飛び出るようにして軽量盛土層の上にコンクリート床版を形成する工程、形成したコンクリート床版から飛び出ている前記耐力材の先端を利用して（例えば、先端にねじを切り、耐圧板を介して、ナットで締め付けるなどにより）、軽量盛土層に所定の上下方向の圧縮を与える工程、および、コンクリート床版の上に路層などの重量物を設置する工程、である。
【００１６】
他に、軽量盛土層を予め圧縮するには、所定の圧縮量に合わせて載荷物を載せて沈下させ、その状態で固定し、その後載荷物を除去するような手段によることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づき本発明を説明する。図１〜図４は本発明による軽量盛土構造体の施工方法の一例を工程を追って説明している。最初に定法に従い基盤整備が行われ、最下段の樹脂発泡体ブロック１ａ（図２参照）が置かれるべき領域に、基礎コンクリート１０が打設される。打設に先立ち、所定位置にアンカープレート２１を設置し、このアンカープレート２１に溶着やねじ止めなど適宜の手段で一端を固定した耐力材としての鋼棒２０を垂直姿勢で立ち上げておく（図５も参照）。鋼棒２０の立ち上げ高さは、少なくとも、最下段の樹脂発泡体ブロック１ａを基礎コンクリート１０の上に置いたときに、その上面から先端が突出する長さが必要である（図２、図６参照）。また、鋼棒２０の先端部にはねじ２２を切っておく。
【００１８】
所要数の鋼棒２０を立ち上げた後に所要の配筋を行い、コンクリートを打設して硬化を待つ。必要な場合には、基礎コンクリート１０の谷川縁に、配置する最下段の樹脂発泡体ブロック１ａを位置決めするための堰１１も同時に造る。鋼棒２０の配置密度は、施工する軽量盛土構造体で用いる樹脂発泡体ブロック１の密度や盛土高さなどに応じて適宜設定すればよいが、通常施工される軽量盛土構造体の場合、１平方メートルに１本程度で十分である。
【００１９】
構築した基礎コンクリート１０の上に、最下段の樹脂発泡体ブロック１ａを敷き詰める。樹脂発泡体ブロック１として、図６に示すように周囲の側壁に鋼棒２０が通過できる縦溝２を形成したものを用いることは望ましい。縦溝２内に鋼棒２０を収容するようにして隣接する樹脂発泡体ブロック１を配置していくことは容易であり、それにより、図６に示すように、多数枚の樹脂発泡体ブロック１をその側壁を互いに密着した姿勢で、かつ、縦溝２を通過させて鋼棒２０の先端を表面から突出させた状態で、容易に配置していくことができる。縦溝２に代えて、あるいは縦溝２に加えて、鋼棒２０が通過できる貫通孔３を形成しておいてもよい。それにより、鋼棒２０の立ち上げ位置と樹脂発泡体ブロック１の配置位置との自由度は大きくなり、作業の効率化が図れる。
【００２０】
図２、図６に示すように、最下段（一段目）の樹脂発泡体ブロック１ａを敷き詰めた後、突出している各鋼棒２０の先端にカップリングナット２３を取り付ける。該カップリングナット２３に、下端にもねじ２２ａを持つ鋼棒２０ａをねじ込む。その状態で、２段目の樹脂発泡体ブロック１を最下段の樹脂発泡体ブロック１ａの場合と同様にして敷き詰める。鋼棒２０ａの長さが樹脂発泡体ブロック一枚の厚さと同じ長さである場合には、鋼棒２０ａの先端は樹脂発泡体ブロック表面から突出した状態となるので、その先端に鋼棒２０の場合と同様にカップリングナット２３を取り付け、そこに次の鋼棒２０ａを取り付ける。その状態で、３段目の樹脂発泡体ブロック１を同様にして敷き詰める。以下、最上段の樹脂発泡体ブロック１まで同じ作業を繰り返す。なお、樹脂ブロック１ａの敷き詰め方は、図示のような碁盤目配置でもよく、千鳥配置でもよい。
【００２１】
鋼棒２０ａの長さが樹脂発泡体ブロック１の複数枚分の長さである場合には、複数段にわたって樹脂発泡体ブロック１を積み重ねた後に、カップリングナット２３を用いた前記繋ぎ作業を行う。鋼棒２０ａの長さが最上段の樹脂発泡体ブロック１の表面まで達する長さの場合には、途中の繋ぎ作業は不要となる。作業性を考慮して、適宜の長さの繋ぎ鋼棒を用いるようにすればよい。アンカープレート２１に固定する鋼棒２０の長さも、複数段目の樹脂発泡体ブロックにまで達する長さであってもよく、最上段の樹脂発泡体ブロックの表面から突出するような長さであってもよい。
【００２２】
次に、図３に示すように、最上段の樹脂発泡体ブロック群の上に、従来の施工法と同様にして、コンクリート床版５を構築する。その際に、最上段の樹脂発泡体ブロック表面から突出している鋼棒２０ａ（２０）の先端が、構築されるコンクリート床版５の上面から突出する長さである場合にはそのままでよいが、その長さを有しない場合には、カップリングナット２３を用いて必要な繋ぎ作業を同様にして行う。図７に示すように、鋼棒２０ａが打設するコンクリート床版用のコンクリートに接することとなる部分には塩ビパイプなど適宜の筒体２４を被せ、コンクリートが鋼棒２０ａに付着しないようにする。その後、必要な配筋を行いコンクリートを打設して、コンクリートの硬化を待つ。
【００２３】
コンクリートの硬化後、アンカープレート２１と同様な、均圧板として機能する鋼板２５を、必要な場合にはクッションプレート（不図示）を介して、各鋼棒２０ａに取り付ける。その上から各鋼棒２０ａにナット２６を取り付け、ナット２６の締め付けを行う。必要な場合にはロックナット２７を取り付ける。それにより、多段に積み重ねられた樹脂発泡体ブロック群（軽量盛土層）は、コンクリート床版５を介して荷重がかけられた状態となり、積み重ねた樹脂発泡体ブロックの成層界面に生じがちな隙間は潰されてなくなり、また、樹脂発泡体の弾性変形も進行して、全体が圧縮される。鋼棒２０の下端は基礎コンクリート１０に固定されており、樹脂発泡体ブロック群の圧縮は軽量盛土層の沈下として現れる。
【００２４】
沈下量（圧縮量）はナット２６の締め付け量に比例するので適宜調整可能であり、各施工現場において、コンクリート床版５の上に造られる路層などの重量物の荷重により生じると予測される軽量盛土層の初期沈下量に相当する沈下が得られるまで、少なくとも締め付けるようにする。設計環境に応じて相違するが、通常、積み重ね高さの０．３〜０．５％程度、多くても１．２％程度の範囲である。なお、ナット２６による締め付け程度はすべての鋼棒２０ａ（２０）において等しいことが望ましいが、多少のバラツキがあっても差し支えない。また、地山斜面側よりも路肩側を大きく締め付けるようにしてもよい。なお、各鋼棒２０ａに鋼板２５を取り付けるのは、ナット２６による締め付け力を分散してコンクリート床版５に破壊が生じないようにするためであり、それを考慮して適宜の大きさのものを用いればよい。複数本の鋼棒に対して共通の鋼板を用いるようにしてもよい。
【００２５】
所要の締め付けを行った後、定法に従い、コンクリート床版５の上に、路盤材４２やアスファルト舗装４３などの重量物を設置することにより、図４に示す本発明による軽量盛土構造体はできあがる。前記のように、通常の施工法では当然に生じる路層などの重量物に起因する軽量盛土層の初期沈下はすでに生じてしまっており、路層などの設置後に、積み重ねた樹脂発泡体ブロック１（１ａ）の側面に大きな変化は生じない。そのために壁面材４１ａを樹脂発泡体ブロック１の側面に簡易に取り付ける、あるいは吹き付け加工することが可能となり、図８に示す従来工法のように、壁面材取り付けのためにＨ鋼のような支柱を建てることが不要となる。特に図示しないが、壁面材を取り付ける場合でも、簡易な支柱を基礎コンクリートに取り付けて軽量モルタル板のような壁面材をそこに固定してもよく、樹脂発泡体ブロックの側面にラス網を張り付けてモルタルを吹き付け壁面材とすることもできる。そのようなことから、軽量盛土構造体の施工コストや施工効率は大きく改善される。
【００２６】
上記では、積み重ねた樹脂発泡体ブロック群に予め圧縮を与えるための手段として、基礎コンクリートに一端を定着した鋼棒と該鋼棒（またはそれに繋がる鋼棒）の先端に切られたねじに螺合するナットによる締め付け力からなる手段を示したが、鋼棒に変えて、下端と上端にねじ棒を備えたワイヤや繊維強化樹脂を用いることもできる。他に、予め載荷物を載せるような予圧縮手段であってもよい。さらに、このような予圧縮（予沈下）は、軽量盛土層の全域に与えることが望ましいが、壁面材を取り付けることとなる樹脂発泡体ブロック群の側面側近傍に対してのみ行うようにしてもよい。その場合、側面から地山側に１．０〜２．０ｍ程度入った領域に対して行えば、ほぼ所期の目的は達成することができる。
【００２７】
さらに、複数本の鋼棒を接続して所定の長さとする場合に、上方への移動は規制されるが下方への移動は自由であるようなカップリング手段を用いて各鋼棒を連結するようにしてもよい。それにより、長期に亘るクリープ変形が樹脂発泡体ブロックに生じても、その沈下に鋼棒は適切に対処することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記のように、本発明による軽量盛土構造体およびその施工方法では、軽量盛土層の上部に路層などの重量物を設置する前に、当該重量部の上からの荷重により軽量盛土層が短日数で沈下するであろう分だけ軽量盛土層を予め圧縮してしまうので、後作業で、軽量盛土層の上に路層などの重量物を設置しても、それ以上の沈下は生じない。そのために、従来必要であった軽量盛土層の初期沈下に対する諸手段を省略することが可能となり、施工コストや施工効率は大きく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軽量盛土構造体の施工方法の一例を工程を追って説明する図であり、基礎コンクリートにアンカープレートを立ち上げた状態を示す図。
【図２】最下段の樹脂発泡体ブロックを敷き詰めた状態を示す図。
【図３】軽量盛土層の上にコンクリート床版を構築し、軽量盛土層を予圧縮した状態を示す図。
【図４】本発明による軽量盛土構造体を示す断面図。
【図５】鋼棒とカップリングナットとを説明する図。
【図６】鋼棒を通過させて樹脂発泡体ブロックを敷き詰める状態を説明する図。
【図７】コンクリート床版の上からナットを締め付けて樹脂発泡体ブロックを予圧縮する態様を説明する図。
【図８】従来の軽量盛土構造体の一例を示す図。
【図９】従来の軽量盛土構造体の他の例を示す図。
【符号の説明】
１，１ａ…樹脂発泡体ブロック、２…樹脂発泡体ブロックに形成した縦溝、５…コンクリート床版、１０…基礎コンクリート、２０、２０ａ…鋼棒（耐力材）、２１…アンカープレート、２３…カップリングナット、２４…塩ビパイプなどの筒体、２５…鋼板（均圧板）、２６…ナット
【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】
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