特開 2015-232241 既設構造物の背面盛土の構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-232241(P2015-232241A)

(43)【公開日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】既設構造物の背面盛土の構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 17/18 20060101AFI20151201BHJP

【ＦＩ】

   E02D17/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-119581(P2014-119581)

(22)【出願日】2014年6月10日

(71)【出願人】

【識別番号】000201490

【氏名又は名称】前田工繊株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(72)【発明者】

【氏名】横田 善弘

(72)【発明者】

【氏名】竜田 尚希

(72)【発明者】

【氏名】辻 慎一朗

【テーマコード（参考）】

2D044

【Ｆターム（参考）】

2D044CA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】耐震性を高めることにより、橋台の姿勢の保持と境界部の段差防止が両立した既設構造物の背面盛土を提供する。
【解決手段】抱持袋３０は断面コの字形のトップシート３１と、トップシート３１の両端開口部を封鎖するサイドシート３２とを具備する。複数の盛土層２１の前面および前方側面を、シート製の抱持袋３０で包囲し、抱持袋３０の端部を盛土層２１の間に固定し、複数の盛土層２１の前面および前方側面を抱持袋３０で抱持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設構造物の背面に対向して複数の盛土層を構築した既設構造物の背面盛土の構造であって、
前記複数の盛土層の前面および前方側面を、シート製の抱持袋で包囲し、
前記抱持袋の端部を盛土層の間に固定し、
前記複数の盛土層の前面および前方側面を前記抱持袋で抱持したことを特徴とする、
既設構造物の背面盛土の構造。

【請求項2】

前記抱持袋が断面コの字形のトップシートと、トップシートの両端開口部を封鎖するサイドシートとを具備し、前記トップシートが前記複数の盛土層の前面を抱持するとともに、前記サイドシートが前記複数の盛土層の前方側面を抱持することを特徴とする、請求項１に記載した既設構造物の背面盛土の構造。

【請求項3】

背面盛土の側面を保護する直壁をさらに具備し、前記直壁が背面盛土の側面を覆う複数のパネル体と、パネル体の背面に接続した控え材とを具備し、該控え材を各盛土層の間に挟持させたことを特徴とする、請求項１または２に記載した既設構造物の背面盛土の構造。

【請求項4】

背面盛土の前面を既設構造物の背面から離隔させたことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載した既設構造物の背面盛土の構造。

【請求項5】

前記抱持袋が盛土材の通過を阻止可能な透水性のシートで形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載した既設構造物の背面盛土の構造。

【請求項6】

前記抱持袋の内部であって、盛土層前部に排水層を形成したことを特徴とする、請求項５に記載した既設構造物の背面盛土の構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は既設構造物の背面盛土の構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

東日本大震災以降、橋台やボックスカルバート等の既設構造物の耐震対策工の注目度が増している。
地震時に橋台等の既設構造物と背面盛土との境界部で舗装にひび割れや段差が生じることを防止する対策工として、特許文献１には橋台等の既設構造物の背面に固定したハニカム状の補強材と、補強材を埋没させるアスファルトとを組み合せて構成した踏掛版を路盤中に埋設することが開示されている。
また地震時に作用する橋台等の既設構造物の背面土圧を軽減するため、盛土の代替としてＥＰＳや気泡混合軽量土等の軽量盛土材を用いることも知られている。
さらに、橋台等の既設構造物側から背面盛土中へ棒状の補強材を打ち込み、既設構造物と背面盛土を一体化することが特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−１５１６０２号公報

【特許文献2】特開２０１０−５３６４４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

既述した従来技術にはつぎのような問題点がある。
＜１＞背面盛土を施しただけの橋台等の既設構造物にあっては、地震時における既設構造物と背面盛土の挙動の相違に基づき両者間に瞬間的に隙間ができ、この隙間内に盛土前面の一部の土砂が崩落するとともに、盛土前方側面から土砂が流出して、既設構造物と背面盛土の境界部に段差を生じる。
＜２＞地震時における既設構造物と背面盛土間で隙間内に繰り返し土砂が崩落することにより、既設構造物が押し出されて姿勢が崩れる。
＜３＞境界部の段差防止を図る特許文献１の耐震技術にあっては、小規模地震ではある程度の効果を発揮するものの、大規模地震では背面盛土の崩落を阻止しきれずに、上記＜１＞＜２＞と同様の問題が生じる。
＜４＞背面盛土として軽量盛土材を用いる方法にあっては、軽量盛土の工費が嵩む問題と、洪水、高潮発生時における浮力に対する安定度に問題がある。
＜５＞補強材を用いて橋台と背面盛土を一体化する特許文献２の耐震技術にあっては、工事が大掛かりとなって工費が嵩むだけでなく工期も長期化する。
＜６＞東日本大震災を通じて、背面盛土の前方両側面から大量の土砂が流出して、境界部に大きな段差を生じた事例が多数発生した。
これらの事例を教訓にした対策工の提案が切望されている。

【0005】

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、背面盛土の耐震性を高めて、既設構造物と背面盛土の境界部の段差防止と、既設構造物の姿勢保持を両立できる既設構造物の背面盛土の構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、既設構造物の背面に対向して複数の盛土層を構築した既設構造物の背面盛土の構造であって、前記複数の盛土層の前面および前方側面を、シート製の抱持袋で包囲し、前記抱持袋の端部を盛土層の間に固定し、前記複数の盛土層の前面および前方側面を前記抱持袋で抱持したことを特徴とする。
本発明の他の形態において、前記抱持袋は断面コの字形のトップシートと、トップシートの両端開口部を封鎖するサイドシートとを具備し、前記トップシートが前記複数の盛土層の前面を抱持するとともに、前記サイドシートが前記複数の盛土層の前方側面を抱持する。
本発明の他の形態において、背面盛土の側面を保護する直壁をさらに具備し、前記直壁が背面盛土の側面を覆う複数のパネル体と、パネル体の背面に接続した控え材とを具備し、該控え材を各盛土層の間に挟持させる。
本発明の他の形態において、背面盛土の前面を既設構造物の背面から離隔させるか、または背面盛土の前面を既設構造物の背面に接面させてもよい。
本発明の他の形態において、前記抱持袋が盛土材の通過を阻止可能な透水性のシートで形成されていることを特徴とする。
本発明の他の形態において、前記抱持袋の内部であって、盛土層前部に排水層を形成してもよい。

【発明の効果】

【0007】

本発明はつぎの効果を奏する。
＜１＞シート製の抱持袋を使用するだけで、背面盛土の前部および前方側部からの土砂流出を防止することができるだけでなく、背面盛土の前面および前方側面の変形も効果的に抑制できる。
したがって、背面盛土の耐震性を高めて、既設構造物と背面盛土の境界部の段差防止と、既設構造物の姿勢保持を両立することができる。
＜２＞従来と比べて背面盛土および既設構造物の耐震性を著しく向上できるから、大規模地震に対してきわめて有効である。
＜３＞直壁を構成する複数のパネル体を前方側面に配置し、パネル体に接続した控え材を盛土層に固定すれば、背面盛土の前面および両側面の三方を強固に拘束できるので、背面盛土の変形防止効果が格段に向上する。
＜４＞各盛土層の前部に排水層を形成することで、背面盛土の排水性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の説明図で、一部を省略した橋梁と背面盛土の斜視図

【図2】一部を省略した橋梁と背面盛土の平面図

【図3】図２におけるIII-IIIの断面図

【図4】サイドシートをトップシートと一体に形成した抱持袋により盛土層の前面と前方側面を覆う被覆形態の説明図で、（Ａ）は抱持袋の展開時の説明図、（Ｂ）は抱持袋の折り畳み後の説明図

【図5】サイドシートをトップシートと別体に形成した抱持袋により盛土層の前面と前方側面を覆う被覆形態の説明図で、（Ａ）は抱持袋の展開時の説明図、（Ｂ）は抱持袋の折り畳み後の説明図

【図6】抱持袋体と枠ユニットを併用した形態の説明図

【図7】図２におけるVII-VIIの断面図

【図8】背面盛土の構築方法の説明図

【図9】変形例の説明図で、橋台と背面盛土の縦断面図

【図10】他の実施の形態の説明図で、橋台と背面盛土の縦断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
本例では既設構造物が橋台である場合について説明する。

【0010】

＜１＞橋梁
図１〜３を参照して説明すると、橋梁は、橋台１０と、橋台１０に一端を支持させた主桁１５と、橋台１０に隣接して設けた背面盛土２０とを具備する。

【0011】

＜２＞橋台
橋台１０はコンクリート製の橋台本体１１を備える。橋台本体１１はその下部に水平に向けて一体に形成した橋台基礎１２を有し、その上部には主桁１５を支持するための棚面１３を有する。

【0012】

＜３＞背面盛土
背面盛土２０は全体の断面が方形または略台形を呈していて、橋台本体１１の背面１１ａに階層的に構築した複数の盛土層２１で構成する。
背面盛土２０の最上は舗装５０で被覆されている。
背面盛土２０の前面は橋台本体１１の背面１１ａと離隔せず、抱持袋３０を介して背面１１ａに当接している。

【0013】

＜４＞抱持袋
抱持袋３０は背面盛土２０の前面および前方側面からの土砂流出を防止するための袋体であり、断面コの字形のトップシート３１と、トップシート３１の両端開口部を封鎖するサイドシート３２とを具備する。
トップシート３１は各盛土層２１の前方底面、前面および前方上面の間に跨って抱持可能な長さを有するシートであって、各盛土層２１の前部を橋軸直交方向に沿って配置する。
サイドシート３２は各盛土層２１の少なくとも前方側面を抱持可能な長さを有するシートであって、各盛土層２１の前方の両端部を橋軸方向に沿って配置する。

【0014】

＜４．１＞盛土層前部の抱持例
図４，５を参照して抱持袋３０による盛土層２１の包囲構造について説明する。
図４はトップシート３１の一部にサイドシート３２を一体に形成した形態を示し、図５は前面シート３１と側面シート３２を分離して別体に形成した形態を示す。
図４，５の（Ａ）は抱持袋３０のサイドシート３２を閉じる前の状態を示し、（Ｂ）はサイドシート３２を閉じた後の状態を示す。

【0015】

いずれの形態でも、トップシート３１の前面の側端の素材を延長して耳片３１ａを形成し、この耳片３３１ａをサイドシート３２で被覆することで、抱持袋３０の角部を確実に封鎖することができる。

【0016】

盛土層２１の前部に巻き掛けた両シート３１，３２の重合部は上下の盛土層２１間に挟持させて固定するので、特別な固定具を用いる必要はない。

【0017】

なお、盛土層２１の前部の包囲構造は図４，５に例示した形態に限らず、各盛土層２１を構築する際に、盛土層２１の前面および前方側面を抱持できる構造であればよい。

【0018】

＜４．２＞抱持袋の素材
抱持袋３０は盛土層２１の変位を拘束可能な引張強度を有するだけでなく、盛土材（土粒子）の通過を阻止可能な透水性を有するシートで形成する。
抱持袋３０は非透水性のシートで形成してもよい。
抱持袋３０の素材としては、例えば、塩化ビニル、ポリエチレン、ゴム、ポリプロピレン等の繊維で形成した土木シート、不織布、織編布等の何れか一種または複数種を積層して使用することができる。

【0019】

＜４．３＞抱持袋と枠ユニットを併用した盛土層の抱持構造
盛土層２１の抱持手段は抱持袋３０に限定されず、抱持袋３０と枠ユニット３３を併用してもよい。
図６を参照して説明すると、枠ユニット３３は帯状の溶接金網等をＬ字形に屈曲して形成したもので、枠ユニット３３の水平部と垂直部の間に垂直部の傾倒を防止する斜材３４が配置してある。
使用にあたっては、枠ユニット３３の内側に抱持袋３０を配置し、抱持袋３０と枠ユニット３３とにより各盛土層２１の前面または前面および側面を抱持する。
枠ユニット３３および拘束シート２５が協働して各盛土層２１の端部の変形を拘束するため、各盛土層２１の締め固めを十分に行えるうえに、抱持袋３０単体の場合と比べて各盛土層２１の変位拘束効果が高くなる。

【0020】

＜５＞背面盛土の側部の保護手段
図７を参照して説明すると、補強盛土２０はその側面全体が直壁４０で保護されている。
直壁４０は複数のパネル体４１と、パネル体４１の背面に接続した控え材４２とにより構成し、各盛土層２１を構築する際に控え材４２を上下の盛土層２１の間に挟持することでパネル体４１を支持している。
控え材４２はスキンプレート等の帯状物またはジオグリッド等のシート状物を含み、その一端がパネル体４１の背面に一体に接続されている。
背面盛土２０の側部の保護手段は直壁４０に限定されるものではなく、公知の盛土擁壁や場所打ちコンクリート擁壁等を適用してもよい。

【0021】

［背面盛土の構築方法]
つぎに背面盛土２０の構築方法について説明する。

【0022】

＜１＞補強袋のセット
図８を参照して説明すると、橋台１０の背面１１ａ側の橋台基礎１２上に抱持袋３０を展開状態で配置する。

【0023】

＜２＞盛土層の構築
トップシート３１の下半を橋台基礎１２上に敷設し、トップシート３１の上半、およびサイドシート３２を上方へ捲り上げた状態で、橋台基礎１２上に土砂を撒き出し、土砂を転圧して一層目の盛土層２１_１を構築する。
一層目の盛土層２１_１を構築した後、トップシート３１とサイドシート３２を巻き込んで盛土層２１_１の前部および前方側部を包囲する。

【0024】

＜３＞作業の繰り返し
以下同様に一層目の盛土層２１_１の上面を支持地盤として、抱持袋３０の設置工程と、盛土工程と、シート３１、３２の巻き込み工程とを繰り返して二層目以降の各盛土層２１_２，２１_３・・・を増設して所定の高さの背面盛土２０を構築する。
各抱持袋３０の折り畳まれた各シート３１，３２は、各盛土層２１の間に挟持させて展開不能に固定する。
このように、盛土工の際に抱持袋３０を用いて盛土層２１に巻き込むだけの簡単な作業で以て、各盛土層２１の前面および前方側面を抱持袋３０で抱持することができる。

【0025】

＜４＞直壁の構築
背面盛土２０の構築と並行して、背面盛土２０の側部に複数のパネル体４１を縦横方向に組み立てて直壁４０を形成する。
直壁４０を形成する際、図６に示すように各盛土層２１の間に控え材４２を挟持させて各パネル体４１を支持する。
このように本例では、背面盛土２０を構成する各盛土層２１の前面の土圧は抱持袋３０を介して橋台１０の背面１１ａに支持させるとともに、各盛土層２１の側部の土圧は抱持袋３０を介して直壁４０に支持させる。

【0026】

［背面盛土の耐震性]
地震時において、橋梁を構成する橋台１０と背面盛土２０が異なる挙動を示すが、本発明では以下に詳しく説明するように、従来と比べて背面盛土２０の耐震性が向上する。

【0027】

＜１＞盛土の耐震性
地震時において、背面盛土２０が橋台１０の背面から離隔方向へ変位すると、橋台１０の背面１１ａと背面盛土２０の前面との間に瞬間的に隙間ができる。

【0028】

＜１．１＞背面盛土の橋軸方向への変位
土砂非透過性のシートで形成した抱持袋３０のトップシート３１は、背面盛土２０の前面を抱持している。
したがって、背面盛土２０が橋軸方向へ変位しても、トップシート３１が土砂流出を確実に阻止して隙間内への土砂落下を未然に防止することができる。
さらにトップシート３１は背面盛土２０の前面の変位を拘束して土圧の上昇を抑制するので、橋台１０の背面１１ａへ向けた押出力を小さくすることができる。

【0029】

＜１．２＞背面盛土の橋軸交差方向への変位
抱持袋３０は背面盛土２０の前面だけでなく、背面盛土２０の前方側面を土砂非透過性のシートで形成したサイドシート３２で抱持している。
したがって、背面盛土２０が橋軸交差方向へ変位しても、サイドシート３２が、背面盛土２０の前方側面からの土砂流出を確実に阻止することができる。
さらにサイドシート３２は、背面盛土２０の前方側面の変位を拘束して土圧の上昇を抑制するので直壁４０へ向けた押出力を小さくすることができる。

【0030】

＜１．３＞段差の防止
抱持袋３０と直壁４０とが背面盛土２０の前面および両側面の三方を強固に拘束するので、地震等により、背面盛土２０が橋軸交差または橋軸交差方向へ向けて変位しても、背面盛土２０の前部および前方側部からの土砂流出を防止できるだけでなく、背面盛土２０の前面および前方側面の変形も効果的に抑制することができる。
したがって、橋台１０と背面盛土２０の境界部における段差の発生抑制効果が格段に向上する。

【0031】

＜２＞姿勢の安定性
地震時において、橋台１０の背面１１ａと背面盛土２０の前面との間に瞬間的に隙間が形成されても、抱持袋３０が隙間内への土砂落下を防止する。
隙間内に土砂が落下しないので、橋台１０は元の位置に復帰できて、橋台１０の安定した姿勢が崩れることがない。
さらに背面盛土２０が揺れ動く際に抱持袋３０が背面盛土２０の前面の土圧変化を押さえているので、背面盛土２０の前面が橋台１０の背面１１ａに接触しても、橋台１０が押し出されることがない。
このように、抱持袋３０を使用して背面盛土２０の前部および前方側面を抱持するだけで、従来と比べて背面盛土２０だけでなく橋台１０の耐震性を著しく向上できるから、大規模地震に対して有効である。

【0032】

以降に変形例と他の実施の形態について説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

【0033】

［変形例］
背面盛土２０の前部を抱持した抱持袋３０は透水性を有するので、背面盛土２０中の水を背面盛土２０の外部へ排水できるが、その排水性には限界がある。

【0034】

図９を参照して背面盛土２０の排水性を高めるためる変形例について説明する。
本例では抱持袋３０内であって、各盛土層２１の前部に排水性のよい骨材等の粒状物を配置して排水層２２を形成し、排水層２２とともに盛土層２１の前部土砂を既述した抱持袋３０で抱持した形態を示す。抱持袋３０の作用効果は既述した実施の形態と同様である。

【0035】

本例のように、各盛土層２１の前部に排水層２２を形成することで、背面盛土２０の排水性を高めることができる。

【0036】

また複数段の抱持袋３０の前面側を、図示しない別途の挟持シートで包囲するようにしてもよい。
挟持シートは抱持袋３０と同一素材で形成し、挟持シートの両端部を盛土層２１の間に挟持させて固定する。
本例のように各盛土層２１の前面を抱持袋３０と挟持シートの多重シートで抱持することで、土砂落下防止効果と、背面盛土２０の変形抑止効果がさらに高くなる。

【0037】

［他の実施形態１］
図１０は橋台１０の背面１１ａから背面盛土２０を離隔し、両者１０，２０の間に空隙Ｓを形成した他の形態を示したものである。
空隙Ｓを設けることで、背面盛土２０の土圧が橋台１０の背面１１ａへ伝達するのを防止できるから、橋台１０の安定性が良くなる。

【0038】

さらに、同図に示したように空隙Ｓ内に緩衝材６０を介装させてもよい。
緩衝材６０としては、土圧の吸収効果と落下物を抑える部材であり、例えば発泡スチロール等を適用できる。
空隙Ｓ内に緩衝材６０を介装することで、土圧の伝達を阻止しつつ舗装等の上載荷重を支持することができる。

【0039】

［他の実施形態２］
先の実施形態では既設構造物が橋台である場合について説明したが、既設構造物はボックスカルバートでもよい。
ボックスカルバートの背面に設ける背面盛土の抱持構造は既述したとおりであるので、その説明を省略する。

【符号の説明】

【0040】

１０・・・・・橋台
１１・・・・・橋台本体
１２・・・・・橋台基礎
１５・・・・・主桁
２０・・・・・背面盛土
２１・・・・・盛土層
２２・・・・・排水層
３０・・・・・抱持袋
３１・・・・・トップシート
３２・・・・・サイドシート
４０・・・・・直壁
５０・・・・・舗装

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】