(57)【要約】【課題】  補強土工法による擁壁構造や、その他の一般的な工法による擁壁構造において、擁壁構造の一部で補修が必要になった場合に、補修する擁壁構造を部分的に補強する方法を提供する。【解決手段】  複数の壁面材を使用して構築された擁壁構造の補修工事における、擁壁構造の補修前の補強方法であって、補修箇所に配置された壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に１又は複数の凍結管を埋設する工程と、凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程と、からなる構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。 【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の壁面材を使用して構築された擁壁構造の補修工事における、擁壁構造の補修前の補強方法であって、
補修箇所に配置された壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層１又は複数の凍結管を埋設する工程と、
当該凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程と、
からなることを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項２】
請求項１に記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、前記擁壁構造は、パネル状の複数の壁面材と、
壁面材の裏面側に設けられた１又は複数の接続金具と、
壁面材の裏面側に設けられた盛土層又は裏込め材層に挟み込まれ、接続金具と結合された補強材とからなる補強土工法により構築された擁壁構造であり、
壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に埋設された１又は複数の凍結管は、接続金具および補強材が設けられた領域を除いた領域に埋設されている、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管の近傍に更に注水管を埋設し、
前記凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程において凍結管近傍に注水管から水を供給する、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管は、壁面材の裏面側に沿い、垂直方向、水平方向、又は斜め方向に伸びた状態で埋設されている、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管は、補修箇所に配置された壁面材に削孔し、当該削孔を通って水平方向又は斜め方向に埋設されたものである、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路工事、河川工事、護岸工事、土地造成工事等における擁壁構造に係り、更に詳細には、擁壁構造を構築した後に擁壁の変形等の欠陥が生じた場合に、欠陥の生じた擁壁構造部分を補修する際に、補修する擁壁構造を部分的に補強する方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
道路工事、河川工事、護岸工事、土地造成工事等における擁壁構造を構築する工法としては、様々な工法が採用されている。  パネル状の壁面材やブロック状の壁面材、あるいはパネル状の壁面材の裏面に補強リブを設けたものを段積みした擁壁構造の他、補強土工法により構築された擁壁構造（例えば、特許文献１参照）などがある。
【０００３】
補強土工法は、法面に当接した擁壁壁面材に部分的に埋め込まれた接続金具と帯状の補強材を結合し、この帯状の補強材を擁壁の裏面側に設ける盛土層又は裏込め材層に挟み込み、この盛土層又は裏込め材層を転圧することによって、盛土又は裏込め材層と補強材の間に摩擦力を発生させ、この摩擦力により擁壁壁面材を盛土側又は裏込め材側に引っ張って擁壁構造を安定化させるものである。
【０００４】
補強土工法は、上述したような工法を採用しているため、垂直又は垂直に近い擁壁構造を構築することができるため、用地の有効利用を図ることができると共に、用地に余裕のない河川脇の道路新設や拡幅にも最適な工法として広く採用されてきている。
【０００５】
このような補強土工法による擁壁構造や、その他の一般的な工法（パネル状の壁面材やブロック状の壁面材、あるいはパネル状の壁面材の裏面に補強リブを設けたものを段積みするような工法）による擁壁構造では、大規模な地震や想定外の外力が作用したような場合には、擁壁構造の一部に亀裂や変形が生じ、補修することが必要になる場合がある。
【０００６】
しかしながら、補強土工法による擁壁構造や、その他の一般的な工法による擁壁構造では、擁壁構造の亀裂や変形などの欠陥が生じた部分のみの壁面材を除去しようとすると、除去した壁面材があった領域やその周辺の領域では盛土又は裏込め材が緩んだり、崩れたりする結果擁壁構造が部分的に、あるいは擁壁構造が全体的に不安定になってしまうため擁壁構造の亀裂や変形などの欠陥が生じた部分のみを補修することが難しかった。
【０００７】
そのため、これまでは亀裂や変形などの欠陥が生じた部分が擁壁構造の一部であっても、擁壁構造全体を構築し直したり、あるいは、欠陥が生じた部分の擁壁および盛土又は裏込め材部分を含め、その上方の擁壁および盛土又は裏込め材部分を全て取り除いた後に、新たに擁壁構造を継ぎ足していく工法が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２３２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述したような技術的背景を鑑みなされたものであり、補強土工法による擁壁構造や、その他の一般的な工法による擁壁構造において、大規模な地震に遭遇したり、想定外の大きな外力が作用したというような理由により、擁壁構造の一部に亀裂や変形が生じ、補修することが必要になった場合であって、補修が必要となった一部の擁壁部分のみを補修することにより擁壁構造全体を健全な状態に戻す補修工事に先立ち、補修する擁壁構造を部分的に補強する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、第１の観点に係る発明では、複数の壁面材を使用して構築された擁壁構造の補修工事における、擁壁構造の補修前の補強方法であって、補修箇所に配置された壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に１又は複数の凍結管を埋設する工程と、凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程と、からなる構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。
【００１１】
また、第２の観点に係る発明では、第１の観点に係る発明の擁壁構造の補修前の補強方法において、擁壁構造は、パネル状の複数の壁面材と、壁面材の裏面側に設けられた１又は複数の接続金具と、壁面材の裏面側に設けられた盛土層又は裏込め材層に挟み込まれ、接続金具と結合された補強材とからなる補強土工法により構築された擁壁構造であり、壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に埋設された１又は複数の凍結管は、接続金具および補強材が設けられた領域を除いた領域に埋設されている構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。
【００１２】
また、第３の観点に係る発明では、第１又は第２の観点に係る発明の擁壁構造の補修前の補強方法において、凍結管の近傍に更に注水管を埋設し、凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程において凍結管近傍に注水管から水を供給する構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。
【００１３】
更に第４の観点に係る発明では、第１乃至第３の観点に係る発明のいずれかの擁壁構造の補修前の補強方法において、凍結管は、壁面材の裏面側に沿い、垂直方向、水平方向、又は斜め方向に伸びた状態で埋設されている構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。
【００１４】
更に第５の観点に係る発明では、第１乃至第３の観点に係る発明のいずれかの擁壁構造の補修前の補強方法において、凍結管は、補修箇所に配置された壁面材に削孔し、当該削孔を通って水平方向に埋設された構成の擁壁構造の補修前の補強方法とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る擁壁構造の補修前の補強方法によれば、部分的に補修が必要となった擁壁構造の補修箇所に配置された壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に埋設された凍結管に冷媒を循環させることにより、除去すべき壁面材近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させることができる。  この結果、凍結された盛土層や裏込め材層が堅固になり、補修箇所に配置された壁面材の周辺の盛土層や裏込め材層のみならず、擁壁構造そのものが堅固になるという効果を生じる。
【００１６】
そのため、擁壁構造の一部を補修する際に、部分的に壁面材を除去しても盛土や裏込め材が緩んだり、崩れたりすることがなくなり、擁壁構造の亀裂や変形などの欠陥が生じた部分のみを補修することが容易に実施できるようになるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、一般的な工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法について説明した正面図である。
【図２】図２は、一般的な工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法について説明した図１の断面Ａ−Ａを示したものである。
【図３】図３は、補強土工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法について説明した正面図である。
【図４】図４は、補強土工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法について説明した図３の断面Ｂ−Ｂを示したものである。
【図５】図５は、補強土工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法であって、別の実施例について説明した正面図である。
【図６】図６は、補強土工法により構築された擁壁構造の補修前の補強方法であって、別の実施例について説明した図５の断面Ｃ−Ｃを示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。  図１は、一般的な工法により構築された擁壁構造１の補修前の補強方法について説明した正面図であり、図２は図１の断面Ａ−Ａを示した図である。  一般的な工法により構築された擁壁構造１とは、パネル状の壁面材１０やブロック状の壁面材１０、あるいはパネル状の壁面材１０の裏面に補強リブを設けたものを段積みするような工法によって構築された擁壁構造１である。
【００１９】
図１の正面図においてハッチングを施した領域は、補修を必要とする壁面材１０を示したものであり、図１では１の壁面材１０が補修対象として描かれているが、これに限定されるものではない。  補修を必要とする壁面材１０の数が複数の場合であっても、ここで説明する工法を取り入れることが可能である。
【００２０】
一般的な工法により構築された擁壁構造１では、壁面材１０としてコンクリートブロック又は鉄筋入りコンクリートブロック製の壁面材１０が使用されている。補修を必要とする壁面材１０が擁壁構造１の一部である場合、補修箇所の近傍の擁壁構造部分を補強した上で、補修が必要な壁面材１０を除去することが必要になる。
【００２１】
擁壁構造１を補強する際、まず補修が必要な壁面材１０（図１の正面図では、ハッチングを施して示す）の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に、１又は複数の凍結管８０を埋設する（図１および図２では、１の凍結管８０が示されているが状況に応じて凍結管８０の個数は適宜決定される）。
【００２２】
凍結管８０は、盛土層又は裏込め材層４０の一部を凍結させるための熱交換機としての機能を果たすものであり、凍結管８０の内部には冷媒が循環されるようになっている。  また、凍結管８０の一端部には、冷媒を供給し、および冷媒を回収するための冷媒配管８１が接続されている。  また、凍結管８０に接続された冷媒配管８１は断熱処理された上で冷凍機８２（図示せず）に接続されている。
【００２３】
凍結管８０を補修が必要な壁面材１０の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する方法としては、擁壁構造１の上端面から壁面材１０の裏面側に沿い、盛土層又は裏込め材層４０の中に下方向き又は斜め下方向きの穴を明け、その穴の中へ凍結管８０を挿入して埋設したり、擁壁構造１の側端面から壁面材１０の裏面側に沿い、盛土層又は裏込め材層４０の中に横方向又は斜め下方向きの穴を明け、その穴の中へ凍結管８０を挿入して埋設するようにしても良い。
なお、本明細書では、概ね下方向き、概ね横方向向き、概ね斜め下方向きを垂直方向、水平方向、斜め方向とも呼ぶこととする。
【００２４】
また、凍結管８０を補修が必要な壁面材１０の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する際、盛土層又は裏込め材層４０に穴を設けることなく、盛土層又は裏込め材層４０の中に直接凍結管８０を打ち込み、上述したような向き及び位置に凍結管８０を配置するようにしても良い。
【００２５】
凍結管８０を補修が必要な壁面材１０の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する際、凍結管８０の近傍に注水管８０−１、測温管８０−２（いずれも図示せず）を埋設するようにしても良い。
【００２６】
注水管８０−１は、凍結管８０周りの地盤（盛土層又は裏込め材層４０）が砕石等の凍結しにくい地盤である場合に、地盤を凍結させやすくするために、凍結管８０近傍に水を供給できるようにするものである。
【００２７】
また、測温管８０−２には温度センサーが設置されており、凍結管８０近傍の地盤温度をモニターできるようにしたものである。  これら、注水管８０−１や測温管８０−２は、必要に応じて凍結管８０を埋設する際にあわせて埋設することができる。
【００２８】
凍結管８０（必要な場合には、注水管８０−１および測温管８０−２をも含む）を補修が必要な壁面材１０の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設した後、凍結管８０の中へ冷媒を循環させる。  凍結管８０の中へ冷媒を循環させる方法としては、例えば、ブライン（塩化カルシウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液、エチレングリコールなどの物質）と呼ばれる熱媒体を凍結管８０の中を循環させる方法や、低温液化ガスを直接凍結管８０の中へ流し込み気化熱を利用して地盤を凍結させるようにする方法がある。
【００２９】
このようにして、凍結管８０の中へ冷媒を循環させることにより、除去すべき壁面材１０近傍の盛土層又は裏込め材層４０を凍結させることができ、凍結された盛土層や裏込め材層４０によって、補修箇所に配置された壁面材の周辺の盛土層や裏込め材層４０が堅固になると共に、凍結された領域近傍の擁壁構造１そのものも堅固になる。
【００３０】
このようにして補修が必要な壁面材１０の周辺の盛土や裏込め材層４０および当該領域の擁壁構造部分は十分に補強され、部分的に壁面材１０を除去しても盛土や裏込め材層４０が緩んだり、崩れたりすることがない。
【００３１】
補修が必要な壁面材１０の周辺の補強が行われた後は、補修箇所に配置された壁面材１０を切断しつつ、又は破砕しつつ除去した後、補修用壁面材７０を補修箇所に設置する。  壁面材１０を除去する方法としては、コンクリート・ブレーカーを使用して壁面材１０のコンクリートを破砕しつつ、小片となった壁面材１０を少しずつ除去していく方法や、コンクリート・カッターを使用して壁面材１０のコンクリートを小片に切り分け、この小片を取り除いていく方法がある。
【００３２】
以上、一般的な工法により構築された擁壁構造１の補修前の補強方法について説明してきたが、補強土工法により構築された擁壁構造２の場合であっても同様な補修前の補強方法を採用することができる。
【００３３】
補強土工法により構築された擁壁構造２では、例えば、コンクリート製あるいは鉄筋コンクリート製のパネルから構成され、十字状の形状を有する壁面材１５を、図３に示すように縦方向、および横方向に噛合わせつつ積み上げていくことによって壁面を構成するようになっている。
【００３４】
また、壁面材１５の裏面側（盛土又は裏込め材側）には、壁面材１５の中に部分的に埋め込まれたＬ字状の鉄鋼板から成る接続金具２０が複数箇所（図３では４箇所）に設けられている。  更に、壁面材１５の裏面側には盛土又は裏込め材層４０が配置され、盛土層又は裏込め材層４０の中には、鉄鋼板からなり、帯状の形状を有する補強材３０が擁壁面から離れる方向に伸びている。
【００３５】
この補強材３０の一端側を接続金具２０に結合すると共に、補強材３０を盛土又は裏込め材層４０の中に長く伸ばして配置した後、盛土又は裏込め材層４０と補強材３０を一緒に転圧することによって、帯状の補強材３０を盛土又は裏込め材層４０に挟み込み、盛土又は裏込め材と補強材３０の間に摩擦力を発生させ、この摩擦力により壁面材１５を盛土又は裏込め材層４０側に引っ張って擁壁構造２を強化させるようになっている。
【００３６】
このような補強土工法により構築された擁壁構造２の補修前の補強方法は、一般的な工法により構築された擁壁構造１の補修前の補強方法と同様である。  擁壁構造２を補強する際、まず補修が必要な壁面材１５（図３の正面図では、ハッチングを施して示す）の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に、１又は複数の凍結管８０を埋設する（図１および図２では、１の凍結管８０が示されているが状況に応じて凍結管８０の個数は適宜決定される）。  盛土層又は裏込め材層４０の中に凍結管８０を埋設する方法は、一般的な工法により構築された擁壁構造１の場合と同様である。
【００３７】
ただし、補強土工法により構築された擁壁構造２の場合、凍結管８０を埋設する位置は、補修が必要な壁面材１５の裏面側に接続金具２０が設けられており、この接続金具２０の配置された位置の盛土又は裏込め材層４０の中には補強材３０が設置されているため、これらの領域を避けて凍結管８０を埋設する必要がある。
【００３８】
凍結管８０（必要な場合には、注水管８０−１および測温管８０−２をも含む）を補修が必要な壁面材１０の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設した後、凍結管８０の中へ冷媒を循環させる。  凍結管８０の中へ冷媒を循環させる方法は、一般的な工法により構築された擁壁構造１の場合と同様である。
【００３９】
補強土工法により構築された擁壁構造２の補修前の補強方法においても、一般的な工法により構築された擁壁構造１の補修前の補強方法と同様な効果が得られる。
【００４０】
補修が必要な壁面材１５の周辺の補強が行われた後は、補修箇所に配置された壁面材１５を切断しつつ、又は破砕しつつ除去した後、補修用壁面材７５（図示せず）を補修箇所に設置することになる。  補強土工法により構築された擁壁構造２の場合、一般的な工法により構築された擁壁構造１の場合に比べ擁壁の構造が異なるため、擁壁の補修方法は異なる。
【００４１】
補修が必要な壁面材１５の周辺の補強が行われた後の、擁壁構造２の補修方法の１例は以下の通りである。
まず、補修箇所に配置された壁面材１５を切断しつつ、又は破砕しつつ除去する。  このとき、同時に、接続金具２０と補強材３０の結合を解除すると共に接続金具２０を除去する。  次に、既存の補強材３０の端部と新たに設置する連結金具５０（図示せず）を結合する。
【００４２】
更に、連結金具が通過可能な連結孔７５−１を備えた補修用壁面材７５を補修箇所に設置すると共に、連結金具５０を連結孔７５−１に通し、連結金具５０を補修用壁面材７５に固定する。  以上のような工程によって補強土工法により構築された擁壁構造２を補修することができる。
【００４３】
次に、凍結管８０を補修が必要な壁面材１０、１５の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する方法に関する別の実施例について説明する。
以上の説明においては、凍結管８０を補修が必要な壁面材１０、１５の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する方法は、擁壁構造１、２の上端面から壁面材１０、１５の裏面側に沿い、盛土層又は裏込め材層４０の中に下方向き又は斜め下方向きの穴を明け、その穴の中へ凍結管８０を挿入して埋設したり、擁壁構造１、２の側端面から壁面材１０、１５の裏面側に沿い、盛土層又は裏込め材層４０の中に横方向又は斜め下方向きの穴を明け、その穴の中へ凍結管８０を挿入して埋設するというものであった。  あるいは、盛土層又は裏込め材層４０に穴を設けることなく、盛土層又は裏込め材層４０の中に直接凍結管８０を打ち込み、上述したような向き及び位置に凍結管８０を配置するというものであった。
【００４４】
一方、図５、図６に示す凍結管８０の埋設方法に関する別の実施例（図５、６では、補強土工法により構築された擁壁構造２の場合を例にとり説明しているが、一般的な工法により構築された擁壁構造１の場合であっても同様である）では、以下のような工法を採用している。  すなわち、補修が必要な壁面材１０、１５及び／又は補修が必要な壁面材１０、１５の近傍の壁面材１０、１５に削孔する。この削孔は、壁面材表面側から行われ、１又は複数箇所に施工される。  この孔を通して凍結管８０（必要な場合には、必要な場合には、注水管８０−１および測温管８０−２をも含む）を壁面材１０、１５の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層４０の中に埋設する。  この場合、凍結管８０は擁壁表面側から擁壁裏面側に向かって、水平方向、斜め方向（斜め上方向、斜め右上方向、斜め右方向、斜め右下方向、斜め下方向、斜め左下方向、斜め左方向、斜め左上方向を含む概念）に伸びて埋設される。
【符号の説明】
【００４５】
１          擁壁構造（一般的な工法により構築された擁壁構造）
２          擁壁構造（補強土工法により構築された擁壁構造）
１０        壁面材（一般的な工法により構築された擁壁構造用）
１５        壁面材（補強土工法により構築された擁壁構造用）
２０        接続金具
３０        補強材
４０        盛土又は裏込め材層
５０        連結金具
７０        補修用壁面材（一般的な工法により構築された擁壁構造用）
７５        補修用壁面材（補強土工法により構築された擁壁構造用）
７５−１    連結孔
８０        凍結管
８０−１    注水管
８０−２    測温管
８１        冷媒配管
８２        冷凍機
【図１】
2017223016.tif 000003
【図２】
2017223016.tif 000004
【図３】
2017223016.tif 000005
【図４】
2017223016.tif 000006
【図５】
2017223016.tif 000007
【図６】
2017223016.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月25日(2016.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の壁面材を使用して構築された擁壁構造の補修工事における、擁壁構造の補修前の補強方法であって、
補修箇所に配置された壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に１又は複数の凍結管を埋設する工程と、
当該凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程と、
からなることを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項２】
請求項１に記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記擁壁構造は、パネル状の複数の壁面材と、
壁面材の裏面側に設けられた１又は複数の接続金具と、
壁面材の裏面側に設けられた盛土層又は裏込め材層に挟み込まれ、接続金具と結合された補強材とからなる補強土工法により構築された擁壁構造であり、
壁面材の裏面側近傍の盛土層又は裏込め材層に埋設された１又は複数の凍結管は、接続金具および補強材が設けられた領域を除いた領域に埋設されている、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管の近傍に更に注水管を埋設し、
前記凍結管に冷媒を循環させて凍結管近傍の盛土層又は裏込め材層を凍結させる工程において凍結管近傍に注水管から水を供給する、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管は、壁面材の裏面側に沿い、垂直方向、水平方向、又は斜め方向に伸びた状態で埋設されている、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の擁壁構造の補修前の補強方法において、
前記凍結管は、補修箇所に配置された壁面材に削孔し、当該削孔を通って水平方向又は斜め方向に埋設されたものである、
ことを特徴とする擁壁構造の補修前の補強方法。