(57)【要約】【課題】耐久性及び安定性に優れ、安価に施工が可能な岸壁や護岸等の岸壁構造物及びその構築方法の提供。【解決手段】水中に設置された壁体１３と、壁体１３の背面側に裏込石１４，１４...を積み上げた裏込部１５と、一端が壁体１３に連結された状態で裏込部１５の所望の高さ毎に敷設された複数の面状、網状又格子状の補強敷設部材１６，１６...とを備え、裏込部１５を構成する裏込石１４，１４...と補強敷設部材１６との間に間詰材２２，２２...を敷設した上下の間詰層２３，２４を備え、補強敷設部材１６を上下の間詰層２３、２４で挟持させ、補強敷設部材１６を介して壁体１３を裏込部１５に支持させている岸壁構造物１２。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、一端が前記壁体に連結された状態で前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された複数の面状、網状又格子状の補強敷設部材とを備え、該補強敷設部材を介して前記壁体を前記裏込部に支持させている岸壁構造物において、
前記裏込部を構成する裏込石と前記補強敷設部材との間に間詰材を敷設した上下の間詰層を備え、前記補強敷設部材を上下の間詰層で挟持させていることを特徴とする岸壁構造物。
【請求項２】
前記間詰材が前記裏込部を構成する裏込石より粒径の小さな石材である請求項１に記載の岸壁構造物。
【請求項３】
水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、該裏込部の所望の高さ毎に敷設された面状、網状又は格子状の補強敷設部材とを備えた岸壁構造物の構築方法において、
前記壁体の背面側に所望高さ分の裏込石を投入する裏込石投入工程と、
該裏込石上に間詰材を敷設し、その上面を均して下間詰層を形成する下間詰層造成工程と、
該下間詰層の上面に前記補強敷設部材を敷設する補強敷設部材敷設工程と、
該補強敷設部材上に前記間詰材を敷設して上間詰層を形成する上間詰層造成工程とを所望高さ毎に繰り返すことを特徴とする岸壁構造物の構築方法。
【請求項４】
前記間詰材に前記裏込石より粒径の小さな石材を使用する請求項３に記載の岸壁構造物の構築方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に岸壁や護岸等の港湾構造物であって、水中に設置された矢板壁等の壁体とその背面側の裏込部とからなる構造を有する岸壁構造物及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
岸壁や護岸等の岸壁構造物には、前面部に鋼矢板等からなる壁体を備え、壁体の曲げ剛性とその根入れ部又は底面での地盤抵抗によって土留めし、壁体と裏込部又は背面地盤とが一体となって波浪や潮流等の外力に対抗する構造のものが知られている。
【０００３】
従来、この種の岸壁構造物では、壁体背面側の地盤に設置された控え工にタイロッドやタイワイヤ等のタイ材を介して矢板壁等の壁体を支持させ、壁体と背面地盤との一体的な強度向上が図られていた。
【０００４】
しかしながら、このような矢板壁等の壁体を控え工に支持させる構造では、矢板本体や控え工の荷重バランスを保つことが難しいこと、構造が複雑で工期が長期化し工費も嵩むこと、控え工設置の用地幅確保が困難であること等から、設置作業が煩雑で工期が長期化するという問題があった。
【０００５】
一方、近年では、陸上構造物の耐震化工法として実績のある補強土工法を岸壁や護岸等の岸壁構造物に適用し、控え工及びタイロッド等のタイ材を省略し、矢板壁等の壁体と裏込め部との一体的な強度向上を図る技術の開発も模索されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
この技術では、矢板壁等の壁体の背面側に浚渫土等に固化材を混合攪拌してなる固化処理土を投入して裏込部を構築するとともに、裏込部の所望高さ毎にジオグリッド等の面状、網状又は格子状の補強敷設部材を敷設し、裏込部におけるせん断強度を高めて壁体に作用する土圧の軽減を図るとともに、補強敷設部材を介して壁体を裏込部に支持させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−５６６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１の如き従来の技術では、裏込材として浚渫土等の土材を使用するため、割栗石等の裏込石を使用する場合に比べて内部摩擦角が小さくなることから矢板壁等の壁体に作用する土圧が増大するという問題があった。
【０００９】
また、この従来例では、裏込材としての強度を確保するために投入前に浚渫土等と固化材とを攪拌混合処理し、その固化処理土を輸送する必要があることからその分、設備費及び施工費が嵩むという問題があった。
【００１０】
更に、この特許文献１の如き従来技術においては、矢板壁等の壁体に作用する土圧の低減や土砂の吸い出しに起因する沈下防止等を目的として裏込材に割栗石等の裏込石を使用することも考えられるが、その場合には、水中で裏込石を締固めること（転圧）ができず、補強敷設部材と裏込石との間に凹凸が生じる為、補強敷設部材との間に隙間が生じ、補強敷設部材としての機能が損なわれるおそれがあった。
【００１１】
また、上記の如き凹凸が生じると、裏込石は、補強敷設部材に対し局所的に接触するためそこに応力が集中して補強敷設部材の破損を招き、岸壁や護岸等の岸壁構造物の耐久性が損なわれるおそれがあった。
【００１２】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、耐久性及び安定性に優れ、安価に施工が可能な岸壁や護岸等の岸壁構造物及びその構築方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、一端が前記壁体に連結された状態で前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された複数の面状、網状又格子状の補強敷設部材とを備え、該補強敷設部材を介して前記壁体を前記裏込部に支持させている岸壁構造物において、前記裏込部を構成する裏込石と前記補強敷設部材との間に間詰材を敷設した上下の間詰層を備え、前記補強敷設部材を上下の間詰層で挟持させている岸壁構造物にある。
【００１４】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記間詰材が前記裏込部を構成する裏込石より粒径の小さな石材であることにある。
【００１５】
請求項３に記載の発明の特徴は、水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、該裏込部の所望の高さ毎に敷設された面状、網状又は格子状の補強敷設部材とを備えた岸壁構造物の構築方法において、前記壁体の背面側に所望高さ分の裏込石を投入する裏込石投入工程と、該裏込石上に間詰材を敷設し、その上面を均して下間詰層を形成する下間詰層造成工程と、該下間詰層の上面に前記補強敷設部材を敷設する補強敷設部材敷設工程と、該補強敷設部材上に前記間詰材を敷設して上間詰層を形成する上間詰層造成工程とを所望高さ毎に繰り返す岸壁構造物の構築方法にある。
【００１６】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項３の構成に加え、前記間詰材に前記裏込石より粒径の小さな石材を使用することにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る岸壁構造物は、上述したように、水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、一端が前記壁体に連結された状態で前記裏込部の所望の高さ毎に敷設された複数の面状、網状又格子状の補強敷設部材とを備え、該補強敷設部材を介して前記壁体を前記裏込部に支持させている岸壁構造物において、前記裏込部を構成する裏込石と前記補強敷設部材との間に間詰材を敷設した上下の間詰層を備え、前記補強敷設部材を上下の間詰層で挟持させていることにより、裏込石を使用することで壁体に作用する土圧が低減されるとともに、間詰層を介して裏込部と補強敷設部材とが一体化し、裏込部のせん断強度が向上するとともに、タイロッド等のタイ材及び控え工を用いずとも、壁体が裏込部に強固に支持されて壁体と裏込部との一体的な強度が向上する。また、投入前の裏込材に固化処理を施す必要がなく容易かつ安価に施工することができる。
【００１８】
また、本発明において、前記間詰材が前記裏込部を構成する裏込石より粒径の小さな石材であることにより、裏込部の横断面部に生じた凹凸を埋めることができるとともに、補強敷設部材を通して上下の間詰層が互いに噛み合うので補強敷設部材と一体化し、裏込部のせん断抵抗が向上する。
【００１９】
本発明方法は、水中に設置された壁体と、該壁体の背面側に裏込石を積み上げた裏込部と、該裏込部の所望の高さ毎に敷設された面状、網状又は格子状の補強敷設部材とを備えた岸壁構造物の構築方法において、前記壁体の背面側に所望高さ分の裏込石を投入する裏込石投入工程と、該裏込石上に間詰材を敷設し、その上面を均して下間詰層を形成する下間詰層造成工程と、該下間詰層の上面に前記補強敷設部材を敷設する補強敷設部材敷設工程と、該補強敷設部材上に前記間詰材を敷設して上間詰層を形成する上間詰層造成工程とを所望高さ毎に繰り返すことにより、裏込部の所望高さ部分に間詰層及び補強用敷設材を効率良く敷設することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記間詰材に前記裏込石より粒径の小さな石材を使用することにより、裏込部の横断面部に生じる凹凸を埋め、間詰層と裏込め部との間及び間詰層と補強敷設部材との間のせん断抵抗が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る岸壁構造物の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１中の裏込部の補強敷設部材敷設部分を示す部分拡大断面図である。
【図３】図１中の補強敷設部材と壁体との連結部分を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明に係る岸壁構造物の構築方法の壁体設置工程の概略を示す断面図である。
【図５】同上の裏込部構築工程初期段階の概略を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は図５中の裏込部構築工程の詳細を示す部分拡大断面図である。
【図７】同上の裏込部構築工程の概略を示す断面図である。
【図８】本発明の効果確認試験に使用する装置の概略を示す断面図である。
【図９】同上の効果確認試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明に係る岸壁構造物の実施態様を図１〜図３に示した実施例に基づいて説明する。
【００２３】
本実施例においては、矢板式岸壁を例に説明し、図中符号１０は水底地盤、符号１１は水面、符号１２は矢板式岸壁等の岸壁構造物である。
【００２４】
この岸壁構造物１２は、図１に示すように、前面部に設置された壁体１３と、壁体１３の背面側に裏込石１４，１４...を積み上げた裏込部１５と、裏込部１５を覆うように埋め立てた埋立て部１７とを備えている。
【００２５】
また、この岸壁構造物１２は、一端が壁体１３に固定された状態で裏込部１５の所望の高さ毎に敷設された複数の補強敷設部材１６，１６...を備え、裏込部１５のせん断強度を高めて壁体１３に作用する土圧の軽減を図るとともに、補強敷設部材１６，１６...を介して壁体１３を裏込部１５に支持させて壁体１３と裏込部１５との一体的な強度向上が図られている。
【００２６】
壁体１３は、互いに側縁が連結された状態に水底地盤１０に打設された複数の矢板１８，１８...を備え、各矢板１８，１８...は、上端が水面上に突出し、且つ、下端が所望の根入れ深さに至るまで水底地盤１０に打設され、壁体１３が沖側と陸側とを隔てるようになっている。
【００２７】
尚、矢板は、特に限定されず、例えば、一般的なＵ型鋼矢板や鋼管矢板等の鋼矢板であってもよく、ＰＣ矢板等のコンクリート矢板等であってもよい。
【００２８】
この壁体１３には、図３に示すように、矢板１８，１８...に固定された鋼棒等からなる取付支持部材１９を介して壁体１３幅方向に向けた鋼管等からなる補強敷設部材用連結部材（以下、連結部材２０という）が背面側に固定されている。
【００２９】
裏込部１５は、壁体１３の背面側に裏込石１４，１４...を互いに噛み合わせて積み上げることにより構築され、その上面及び背面側斜面に亘って遮水シート２１で覆われている。
【００３０】
裏込石１４，１４...には、粒径の大きな石材、例えば、粒径が５０〜１５０ｍｍ、平均粒径１００ｍｍの割栗石が使用されている。
【００３１】
また、裏込部１５では、図２に示すように、所望の高さ部分において裏込部１５を構成する裏込石１４，１４...と補強敷設部材１６との間に裏込石１４よりも粒径の小さな間詰材２２，２２...を敷設した上下の間詰層２３，２４を備え、補強敷設部材１６を上下の間詰層２３，２４で挟持させている。
【００３２】
補強敷設部材１６は、ジオグリッド等の可撓性及び耐蝕性を有しつつ高い引張強度が確保されたものを使用し、互いに間隔をおいて平行に配置された多数の横材１６ａ，１６ａ...と、横材間架け渡された互いに間隔を置いて平行配置された多数の縦材１６ｂ，１６ｂ...とを一体に備えた格子シート状に形成されている。
【００３３】
この補強敷設部材１６は、連結部材２０に一端側を巻きつけ、その先端部を固定部材２５で基端側に固定することにより壁体１３に連結されている。
【００３４】
尚、本実施例では、各補強敷設部材１６，１６...の前後方向（壁体１３壁面と交差する方向）長さが同じ場合について説明したが、裏込部１５の土圧分布を考慮して所望高さ毎に異なる長さとしてもよい。
【００３５】
上下の間詰層２３，２４は、間詰材２２，２２...に裏込石１４，１４...に比べて粒径の小さな石材、例えば、平均粒径７ｍｍ〜２５ｍｍ程度の砕石を使用し、それぞれ裏込石１４，１４...と補強敷設部材１６との間に敷設することにより所望の厚さの薄い層状を成している。
【００３６】
この上下の各間詰層２３，２４は、裏込石１４，１４...に比べて小さな石材を間詰材２２，２２...に使用することで裏込部１５の横断面部に生じた凹凸を埋めて裏込石１４，１４...と強固に噛み合い、上下両間詰層２３，２４は、間詰材２２，２２...が補強敷設部材１６を通して互いに噛み合い補強敷設部材１６と一体化するようになっている。
【００３７】
次に、上述の如き岸壁構造物１２の構築方法について図４〜図７に基づき説明する。尚、本実施例においては、岸壁構造物１２を新設する場合を例に説明し、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
まず、図４に示すように、各矢板１８，１８...を所望の根入れ深さで水底地盤１０に打設して水中前面部に壁体１３を構築する。また、必要に応じて補強敷設部材１６，１６...を連結するための連結部材２０の取り付け作業を潜水士によって行う。
【００３９】
次に、図５及び図６（ａ）に示すように、ガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて壁体１３の背面側に粒径の大きな割栗石（平均粒径１００ｍｍ）からなる裏込石１４，１４...を投入し、所望の高さまで裏込石１４，１４...を互いに噛み合わせて積み上げ（裏込石投入工程）、しかる後、所望高さ分の裏込石１４，１４...を積み上げた部分（以下、裏込下層部１５ａという）の上面、即ち、裏込部１５の所望高さにおける横断面部を均す。
【００４０】
この裏込下層部１５ａの上面は、図６（ａ）に示すように、裏込材に粒径の大きな裏込石１４，１４...を使用しているので均しても凹凸が生じた状態になっている。
【００４１】
次に、図６（ｂ）に示すように、ガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて裏込下層部１５ａの上面部に裏込石１４，１４...に比べて粒径の小さな粒土調整砕石からなる間詰材２２，２２...（平均粒径７ｍｍ）を敷設し、その上面を潜水士による作業等によって均して下間詰層２４を形成する（下間詰層造成工程）。
【００４２】
下間詰層２４は、粒径の小さな石材からなる間詰材２２，２２...を敷設し、その上面を均すので、図６（ｂ）に示すように、裏込部１５の横断面部に生じた凹凸を間詰材２２，２２...が埋めて下間詰層２４と裏込下層部１５ａとが噛み合うとともに上面が平坦化する。
【００４３】
そして、平坦な状態に均された下間詰層２４の上面に一端を壁体１３に連結した状態で補強敷設部材１６を敷設する（補強敷設部材敷設工程）。
【００４４】
敷設作業は、特に限定されないが、例えば、補強敷設部材１６をロール状に巻き取った状態で壁体１３の背面部近傍で水中に沈下させ、潜水士により補強敷設部材１６の一端を図３に示すように連結部材２０に連結するとともに、巻き取られた補強敷設部材１６を潜水士の手によって下間詰層２４の上面に沿って展開することにより敷設する。
【００４５】
次に、図６（ｄ）に示すように、敷設された補強敷設部材１６上にガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて粒径の小さな粒土調整砕石からなる間詰材２２，２２...（平均粒径７ｍｍ）を敷設して上間詰層２３を形成する（上間詰層造成工程）。
【００４６】
これにより、上下の間詰層２３，２４を構成する間詰材２２，２２...は、補強敷設部材１６の格子部を通して互いに噛み合い、補強敷設部材１６と上下間詰層２３，２４とのせん断抵抗が増大する。
【００４７】
次に、上間詰層２４の上面部にガット船やグラブ船等（図示せず）を用いて壁体１３の背面側に粒径の大きな割栗石（平均粒径１００ｍｍ）からなる裏込石１４，１４...を投入する（裏込石投入工程）。
【００４８】
以降、図７に示すように、裏込石投入工程に続く一連の下間詰層造成工程、補強敷設部材敷設工程及び上間詰層造成工程を所望高さ毎に順次繰り返し裏込部１５を構築する。
【００４９】
そして、裏込部１５の構築が完了したら、図１に示すように、裏込部１５の上面及び背面側斜面に遮水シート２１を設置した後、裏込部１５を覆うように埋め立てて埋め立て部１７を形成する。また、必要に応じて壁体１３の上部工２５や構造物上面の舗装等を行い作業が完了する。
【００５０】
このように構築された岸壁構造物１２は、壁体１３背面側の裏込部１５に割栗石等の裏込石１４，１４...を用いたことにより固化処理土等の土材を使用する場合に比べて土圧が低減されている。
【００５１】
また、本岸壁構造物１２では、裏込部１５の所望高さ毎に裏込石１４に比べて粒径の小さな間詰材２２，２２...からなる上下の間詰層２３，２４に挟持させた状態で補強敷設部材１６，１６...を備えたことにより、間詰材２２，２２...が裏込部１５の横断面部に生じる凹凸を埋めて裏込石１４，１４...と噛み合い、また、上下の間詰層２３，２４を構成する間詰め材２２，２２...が格子状の補強敷設部材１６を通して互いに噛み合うので、裏込石１４，１４...と間詰材２２，２２...との間及び間詰材２２，２２...と補強敷設部材１６，１６...との間のせん断抵抗が増強され、裏込部１５全体のせん断抵抗も増強される。
【００５２】
更に、本岸壁構造物１２では、各補強敷設部材１６の一端を壁体１３に連結させ、且つ、補強敷設部材１６，１６...を上下の間詰層２３，２４に挟持させたことにより、タイロッド等のタイ材及び控え工を用いずとも、壁体１３が裏込部１５に強固に支持されて壁体１３と裏込部１５との一体的な強度が向上している。
【００５３】
更にまた、上下の間詰層２３，２４にあっては、裏込石１４，１４...に比べて粒径の小さな間詰材２２，２２...を使用したことで、補強敷設部材１６，１６...に対向する横断面が平坦化するので上載荷重が分散し、補強敷設部材１６，１６...の破損を防止し、耐久性を高めることができる。
【００５４】
尚、本発明の作用効果は、効果確認試験においても確認された。以下にその試験内容と結果について概説する。
【００５５】
１．試験装置
図８は、試験装置の概略を示し、裏込石１４，１４...が充填されて仮想裏込部を形成する箱状の引抜き箱３０と、裏込石１４，１４...からなる仮想裏込部に所望の垂直方向荷重を加える載荷重手段３１と、裏込石１４，１４...間に敷設された補強敷設材１６に引張力を付与する引張手段（図示せず）と、補強敷設材１６に作用する引張力を計測する荷重計（図示せず）と、補強敷設材１６の変位量を計測する変位計（図示せず）とを備えている。
【００５６】
２．試験方法
以下の表に示した各裏込め材からなる仮想裏込部（ケース１〜ケース３）について、仮想裏込部に所望の垂直方向荷重を加えた状態で介在させた補強敷設部材１６を一方向に引張り、補強敷設部材１６が仮想裏込部から抜ける際の垂直方向荷重と補強敷設材１６に作用する引張力及び補強敷設部材１６の変位量を計測し、計測結果を基に各ケースの引抜き抵抗係数（＝最大引抜きせん断応力／垂直応力）を比較する。尚、ここで引抜きせん断応力とは、補強敷設材１６の引抜きによって仮想裏込め部に作用するせん断応力をいう。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
３．試験結果
試験結果は、図９に示す通りである。間詰材２２，２２...を使用せず、仮想裏込部を裏込石（割栗石）１４，１４...のみで構成する場合（ケース１）に比べ、間詰材（砕石）２２，２２...を使用する場合（ケース２及びケース３）で引抜き抵抗が大きく、間詰材２２，２２...の平均粒径がより小さい場合（ケース３）で引抜き抵抗が大きく、より安定した裏込部が得られることが分かる。
【００５９】
尚、上述の実施例では、間詰材２２，２２...に砕石を使用した例について説明したが、裏込石１４，１４...に比べて粒径の小さなものであって十分な強度を確保できるものであれば他の材質であってもよい。
【００６０】
また、上述の実施例では、補強敷設部材１６，１６...にジオグリッド等の格子状のものを使用する例について説明したが、補強敷設部材１６，１６...は、これに限定されず、例えば、網状、ハニカム構造状等であってもよい。
【００６１】
更に、上述の実施例では、矢板式の岸壁構造物を新設する場合について説明したが、既設矢板壁の耐震強化に適用してもよい。
【００６２】
更にまた、本発明は、矢板式岸壁に限定されず、前面の壁体１３にケーソン等の堤体を用いた重力式岸壁構造物にも適用することができる。
【００６３】
尚、本発明の岸壁構造物には、護岸も含むものとし、港湾構造物の他、河川や湖等の構造物にも適用できるものとする。
【符号の説明】
【００６４】
１０  水底地盤
１１  水面
１２  岸壁構造物
１３  壁体
１４  裏込石
１５  裏込部
１６  補強敷設部材
１７  埋立て部
１８  矢板
１９  取付支持部材
２０  連結部材
２１  遮水シート
２２  間詰材
２３  上間詰層
２４  下間詰層
２５  上部工
３０  引抜き箱
３１  載荷重手段
【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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