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明細書 :石積壁の補強構造および補強工法

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第4190360号 (P4190360)
公開番号 特開2005-009210 (P2005-009210A)
登録日 平成20年9月26日(2008.9.26)
発行日 平成20年12月3日(2008.12.3)
公開日 平成17年1月13日(2005.1.13)
発明の名称または考案の名称 石積壁の補強構造および補強工法
国際特許分類 E02D  29/02        (2006.01)
E02D  17/20        (2006.01)
FI E02D 29/02 301
E02D 29/02 304
E02D 17/20 103H
請求項の数または発明の数 7
全頁数 9
出願番号 特願2003-175820 (P2003-175820)
出願日 平成15年6月20日(2003.6.20)
審査請求日 平成18年4月18日(2006.4.18)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】000173784
【氏名又は名称】財団法人鉄道総合技術研究所
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
発明者または考案者 【氏名】杉山 友康
【氏名】太田 直之
【氏名】村石 尚
【氏名】岡田 勝也
【氏名】鳥井原 誠
【氏名】山本 彰
【氏名】山田 祐樹
個別代理人の代理人 【識別番号】100087686、【弁理士】、【氏名又は名称】松本 雅利
審査官 【審査官】袴田 知弘
参考文献・文献 特開2000-355949(JP,A)
特開平09-177103(JP,A)
特開2003-129499(JP,A)
実開昭48-091703(JP,U)
調査した分野 E02D 29/02
E02D 17/20
特許請求の範囲 【請求項1】
傾斜地山の前面に、裏込め栗石層を介在させて、複数の石積ブロックを相互に隣接するようにして積み上げた石積壁の補強構造において、
前記石積壁の上下端に構築され、前記石積壁の左右方向に延設される上部および脚部コンクリート盤と、
上下端が前記上部コンクリート盤と前記脚部コンクリート盤にそれぞれ固定され、前記石積壁の上下方向に延設される抑え板と、
前記上部コンクリート盤に頭部が定着され、下端が前記傾斜地山の所定深度に到達するように垂設された複数の控え杭と、
前記脚部コンクリート盤に頭部が定着され、下端が前記傾斜地山の所定深度に到達するように垂設された複数の基礎杭とを備えたことを特徴とする石積壁の補強構造。
【請求項2】
前記石積ブロックの前面には、前記抑え板で固定される網材を覆設することを特徴とする請求項1記載の石積壁の補強構造。
【請求項3】
前記抑え板は、その上端側に装着されるアンカーボルトにより前記上部コンクリート盤に固定することを特徴とする請求項1または2記載の石積壁の補強構造。
【請求項4】
前記アンカーボルトは、前記控え杭の頭部に連結することを特徴とする請求項3記載の石積壁の補強構造。
【請求項5】
前記石積壁は、既設のものであって、前記補強構造を5~10mのピッチで設置することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の石積壁の補強構造。
【請求項6】
傾斜地山の前面に、裏込め栗石層を介在させて、複数の石積ブロックを相互に隣接するようにして積み上げた石積壁の補強工法において、
前記石積壁の上,下端側の地山中に、前記石積壁の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数の控え杭および基礎杭を打設する工程と、
前記石積壁の前面側に沿って、上下方向に延びる一対の抑え板を、前記石積壁の左右方向に所定の間隔を隔てて設置する工程と、
前記基礎杭の頭部と、前記抑え板の下端側とを埋設するようにして、前記石積壁の下端前面に沿って脚部コンクリート盤を形成する工程と、
前記控え杭の頭部と、前記抑え板の上端側に設けられたアンカーボルトとを埋設するようにして上部コンクリート盤を形成する工程とを含むことを特徴とする石積壁の補強工法。
【請求項7】
請求項6記載の石積壁の補強方法において、前記抑え板を設置する前に、前記石積ブロックの前面に網材を覆設することを特徴とする石積壁の補強工法。
発明の詳細な説明 【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の石積ブロックを相互に隣接するようにして積み重ねた石積壁の補強構造および補強工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
重力式擁壁の一種として、間知石などの石積ブロックを積み重ねた石積壁が知られており、この種の石積壁の耐震補強対策としては、例えば、非特許文献1に記載されているように以下に示す6つの方法が、従来採用されていた。
▲1▼.間知石の目地部分にモルタルを充填する方法
▲2▼.石積壁の前面にコンクリート擁壁を施工する方法
▲3▼.石積壁の前面に格子枠工を設置する方法
▲4▼.石積壁の前面から鉄筋などの地山補強材を打設する方法、この方法では、補強材を背面地山に深く打設するため、補強材の長さは、2m以上とする必要がある。
▲5▼.石積壁の前面からグラウンドアンカーを打設する方法
▲6▼.石積壁の背面に抑止杭を打設する方法
しかしながら、このような従来の石積壁の補強方法には、以下に説明する課題があった。
【0003】
【非特許文献1】
宅地擁壁の耐震補強・補修の技術について、「基礎工」Vol.29、No.4、pp21-27、2001.
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、▲1▼方法では、間知石が相互に充分連結されないので、裏込め土の流失防止としては効果的であるが、石積壁全体の安定性に対する効果が期待できない。
【0005】
▲2▼方法では、石積壁の安定性を向上させる効果があるが、裏込め栗石の沈下に伴う石積壁の転倒に対する効果が低く、施工費用も高い。▲3▼方法は、裏込め栗石の沈下に伴う石積壁の転倒に対する効果が低く、石積ブロックの抜け出しの可能性がある。
【0006】
▲4▼方法は、打設機械が大型化し、前面に既設構造物などがある場合には、作業スペースが十分確保することができない場合には、採用することができない。▲5▼,▲6▼方法は、▲4▼方法よりもさらに打設機械が大規模になり、前面側の作業スペースもより大きなものが必要になり、工期がかかり、工費もより一層高くなる。
【0007】
以上の課題を要約すると、従来の石積壁の補強方法では、工費が比較的廉価であれば、石積全体の安定性に対する効果が低く、補強対策として効果的な方法は、工費が非常に高く、前面側に作業スペースを必要とし、しかも、大規模な施工機械が必要になるという問題があった。
【0008】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、石積全体に対する効果的な補強が、前面側に殆ど作業スペースを必要とすることなく行える石積壁の補強構造および補強工法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、傾斜地山の前面に、裏込め栗石層を介在させて、複数の石積ブロックを相互に隣接するようにして積み上げた石積壁の補強構造において、前記石積壁の上下端に構築され、前記石積壁の左右方向に延設される上部および脚部コンクリート盤と、上下端が前記上部コンクリート盤と前記脚部コンクリート盤にそれぞれ固定され、前記石積壁の上下方向に延設される抑え板と、前記上部コンクリート盤に頭部が定着され、下端が前記傾斜地山の所定深度に到達するように垂設された複数の控え杭と、前記脚部コンクリート盤に頭部が定着され、下端が前記傾斜地山の所定深度に到達するように垂設された複数の基礎杭とを設けた。
【0010】
このように構成した石積壁の補強構造によれば、上部および脚部コンクリート盤,抑え板,控え杭,基礎杭とが、全て連結された構造になっているので、構造力学的には、側面から見た形態において、全体が変形ラーメン構造として機能し、これにより耐震補強性能が向上する。
【0011】
前記石積ブロックの前面には、前記抑え板で固定される網材を覆設することができる。
【0012】
前記抑え板は、その上端側に装着されるアンカーボルトにより前記上部コンクリート盤に固定することができる。
前記アンカーボルトは、前記控え杭の頭部に連結することができる。
前記石積壁は、既設のものであって、前記補強構造を5~10mのピッチで設置することができる。
【0013】
また、本発明は、傾斜地山の前面に、裏込め栗石層を介在させて、複数の石積ブロックを相互に隣接するようにして積み上げた石積壁の補強工法において、前記石積壁の上,下端側の地山中に、前記石積壁の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数の控え杭および基礎杭を打設する工程と、前記石積壁の前面側に沿って、上下方向に延びる一対の抑え板を、前記石積壁の左右方向に所定の間隔を隔てて設置する工程と、前記基礎杭の頭部と、前記抑え板の下端側とを埋設するようにして、前記石積壁の下端前面に沿って脚部コンクリート盤を形成する工程と、前記控え杭の頭部と、前記抑え板の上端側に設けられたアンカーボルトとを埋設するようにして上部コンクリート盤を形成する工程とを含んでいる。
【0014】
このように構成した石積壁の補強方法によれば、全ての工程が石積壁の上部側から行えるので、石積壁の前面側に作業スペースがなくても施工することができる。
【0015】
前記石積壁の補強方法においては、前記抑え板を設置する前に、前記石積ブロックの前面に網材を覆設することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1から図6は、本発明にかかる石積壁の補強構造および補強工法の一実施例を示している。
【0017】
同図に示した補強構造は、切土部となっている傾斜地山10の前面に、裏込め栗石層12を介在させて、複数の間知石などの石積ブロック14を相互に隣接するようにして、上下方向に積上げた石積壁16に適用される。
【0018】
石積壁16の下端には、基礎コンクリート盤17が構築されている。裏込め栗石層12は、所定粒径の多数の栗石を所定厚みに積層したものである。
【0019】
石積ブロック14は、ほぼ正方形状の前面を備え、控え長さがほぼ同じになるように揃えられ、かつ、鉛直断面が概略台形状になるように形成されている。このような石積ブロック14は、前面側からみて、外周の端面が左右および上下方向に隣接する部分で、相互に当接するようにして、基礎コンクリート盤17上に一段毎に設置されて、多段状に積み上げられて所定高さの石積壁16が構築されている。
【0020】
このような石積壁16は、石積ブロック14同士が相互に当接しているものの、各石積ブロック14が個別に独立して動くことができるので、柔軟性を有しているものの、反面、相互に拘束ないしは一体化されていないので、地震時には、個々の石積ブロック14が慣性力によって、前面にはらみ出して、場合によっては崩壊する。
【0021】
また、このような構造の石積壁16は、振動実験の結果、加振に伴って、石積壁の16の裏込め栗石層12が沈下し、石積壁16が前面にはらみ出したり、あるいは、頭部の前倒れ現象が生じ、不安定化することが知られている。
【0022】
そこで、本実施例では、石積壁16の拘束,一体化を図り、裏込め栗石層12の沈下を防止する補強構造を案出した。この補強構造は、上部および脚部コンクリート盤18,20と、一対の抑え板22と、複数の控え杭24および基礎杭26,網材28とを備えている。
【0023】
上部コンクリート盤18は、石積壁16の上端側にあって、コンクリートの現場打設により構築され、石積壁16の左右方向に延設され、所定の厚みと幅とを備えている。
【0024】
脚部コンクリート盤20は、石積壁16の下端側にあって、コンクリートの現場打設により構築され、石積壁16の左右方向に延設され、上部コンクリート盤18と同じ長さを有し、所定の厚みと幅とを備えている。
【0025】
抑え板22は、板状のプレキャストコンクリート板などで構成され、石積ブロック14の前面に沿って、石積壁16の上下方向に延設されて、上下端が上部コンクリート盤18と脚部コンクリート盤20にそれぞれ固定されている。
【0026】
一対の抑え板22は、石積壁16の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置されている。控え杭24は、コンクリート製などの既製杭から構成され、裏込め栗石層12の背面側の地山10中に打設されている。
【0027】
本実施例の場合、控え杭24は、石積壁16の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置され、この設置間隔は、抑え板22の間隔と同じ間隔になっている。また、各控え杭24は、その下端が石積壁16の下端に設けられている基礎コンクリート盤17よりも以深になり、頭部が上部コンクリート盤18中に埋設定着するように垂直状態に打設されている。
【0028】
基礎杭26は、コンクリート製などの既製杭から構成され、石積壁16の前面側の地山10中に打設されている。基礎杭26は、石積壁16の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置され、この設置間隔は、抑え板22および控え杭24の間隔と同じ間隔になっている。
【0029】
また、各基礎杭26は、頭部が脚部コンクリート盤20中に埋設定着するように垂直状態に打設されている。網材28は、金網やジオグリットなどで構成され、石積壁16の石積ブロック14の前面を覆うようにして、抑え板22より固定設置され、石積ブロック14の前面側への抜け落ちを防止している。
【0030】
本実施例の場合、一対の抑え板22は、上端側が、前面側から装着されるアンカーボルト30によって、上部コンクリート盤18中に埋設固定されるとともに、控え杭24とも連結されている。
【0031】
このアンカーボルト30は、両端にねじ部が刻設されていて、一端側が控え杭24の頭部に固定された連結金具32と結合され、他端側は、抑え板22に設けられた貫通孔内に挿通させて、ナットの螺着により、抑え板22の上面に固定されている。
【0032】
このアンカーボルト30は、上部コンクリート盤18で、控え杭24と抑え板22とを連結するので、必ずしも必要としないが、これを設けると、控え杭24と抑え板24との結合が強化される。
【0033】
なお、上記実施例の補強構造は、既設ないしは新設石積壁の双方に適用することができる。この場合、本実施例の補強構造は、5~10mのピッチで設置することができる。
【0034】
以上のように構成した石積壁の補強構造によれば、控え杭24の頭部と基礎杭26の頭部が、上部および脚部コンクリート盤18,20,抑え板22を介して連結した形態となり、上部および脚部コンクリート盤18,20,抑え板22,控え杭24,基礎杭26とが、全て連結された構造になっているので、構造力学的には、図3に示すように、側面から見た形態において、全体が変形ラーメン構造として機能し、これにより耐震補強性能が向上する。
【0035】
次に、本発明にかかる石積壁の補強工法について説明する。傾斜地山10の前面に、裏込め栗石層12を介在させて、複数の石積ブロック14を相互に隣接するようにして積み上げた石積壁16の補強を行う際には、まず、図4に示すように、石積壁16の上,下端側の地山10中に、複数の控え杭24と基礎杭26とが打設される。
【0036】
控え杭24および基礎杭26は、例えば、既製の鋼管杭などが用いられ、各杭24,26は、石積壁16の上部側から打設される。この際に、控え杭24は、石積壁16の左右方向に沿って、裏込め栗石層12の背面側の地山10中に、所定の間隔を隔てて複数が打設される。
【0037】
また、各控え杭24は、その下端が石積壁16の下端に設けられている基礎コンクリート盤17よりも以深になり、頭部が地盤面よりも上方に突出するようにして、垂直状態に打設される。
【0038】
一方、基礎杭26は、石積壁16の前面側の地山10中に打設され、石積壁16の左右方向に沿って、所定の間隔を隔てて配置される。この場合の設置間隔は、控え杭24の間隔と同じ間隔になっており、各基礎杭26の頭部も地盤面から上方に突出するようにして、垂直状態に打設される。
【0039】
控え杭24と基礎杭26の打設が終了すると、次に、図5に示すように、抑え板22の設置が行われる。抑え板22は、プレキャストコンクリート板などで構成されて、所定の長さを備えた板材であって、予め準備される。
【0040】
本実施例の場合、抑え板22は、同じ構成のものが一対用いられる。一対の抑え板22は、石積壁16の前面側に沿って、上下方向に延び、かつ、石積壁16の左右方向に所定の間隔を隔てて設置される。このときの設置間隔は、控え杭24および基礎杭26の間隔と同じ間隔になっている。
【0041】
なお、本実施例の場合には、この抑え板22を設置する前に、石積壁16の石積ブロック14の前面には、網材28がこれを覆うようにして設置され、設置された網材28を抑え板22で固定する。この場合に用いられる網材28は、例えば、所定メッシュの金網や、ジオグリッドである。
【0042】
抑え板22の設置が終了すると、各抑え板22上端側にアンカーボルト30が設置される。アンカーボルト30は、両端にねじが刻設されたものであって、抑え板22の上端側に設けられた貫通孔内に挿通され、先端側が控え杭24の頭部に装着された連結金具32内に挿入されて、ナットを螺着することで、これに固定される。
【0043】
次に、図6に示すように、基礎杭26の頭部と抑え板22の下端側とを、埋設するようにして、脚部コンクリート盤20が現場打設により形成される。この場合、脚部コンクリート盤20は、石積壁16の下端前面に沿って、所定の幅を有し、石積壁16の左右方向に沿って延設される。
【0044】
また、これと同時若しくは合い前後して、控え杭24の頭部と、抑え板22の上端側に設けられたアンカーボルト30とを埋設するようにして上部コンクリート盤18が、現場打設により形成される。上部コンクリート盤18は、石積壁16の左右方向に延設され、所定の幅と厚みとを備えている。上部および脚部コンクリート盤18,20が形成されると、石積壁16の補強が完了する。
【0045】
以上のように構成した石積壁の補強工法によれば、全ての工程が石積壁16の上部側から行えるので、石積壁16の前面側に作業スペースがなくても施工することができる。
【0046】
この場合、補強対象の石積壁16が、例えば、営業が行われている鉄道線路の側面に設けられた既設のものであるときには、営業終了後の夜間工事に限らず、常時施工が可能なので、工費,工期の改善効果が大きい。
【0047】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明にかかる石積壁の補強構造および補強工法によれば、石積全体に対する効果的な補強が、前面側に殆ど作業スペースを必要とすることなく行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる石積壁の補強構造の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1の側方断面図である。
【図3】図1に示した補強構造の力学的構造の説明図である。
【図4】本発明にかかる石積壁の補強工法の初期工程の断面図である。
【図5】図4に引き続いて行われる工程の断面図である。
【図6】図5に引き続いて行われる工程の断面図である。
【符号の説明】
10 傾斜地山
12 裏込め栗石層
14 石積ブロック
16 石積壁
18 上部コンクリート盤
20 脚部コンクリート盤
22 抑え板
24 控え杭
26 基礎杭
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5