防護堤、防護堤の施工方法、及び防護堤の設計方法
【課題】衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計された防護堤と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を設計できる防護堤の設計方法と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を施工できる防護堤の施工方法と、を提供する。
【解決手段】防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、最大変位量δｆｍａｘが、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する設計方法、該設計方法を用いた防護堤の施工方法、及び該施工方法によって施工された防護堤とする。
【解決手段】防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、最大変位量δｆｍａｘが、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する設計方法、該設計方法を用いた防護堤の施工方法、及び該施工方法によって施工された防護堤とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石、土石流、雪崩などの大きな運動エネルギーをもつ落下物による被害を防止するための防護堤、該防護堤の施工方法、及び該防護堤の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部の斜面などには、落石、土石流、雪崩などの大きな運動エネルギーをもつ落下物（以下、「落石など」ということがある。）による被害を防止するために、防護堤が備えられている。このような防護堤としては、従来、コンクリート製の擁壁が用いられていた。コンクリート製の擁壁は、自身の質量によって衝撃に対抗する。そのため、落石などによる大きな衝撃に耐えるには、擁壁の質量を大きくする必要があり、その擁壁を設置する地盤には強力な支持力が要求されていた。地盤の強度が不足する場合には、別途、地盤改良の工事を行う必要があった。
【０００３】
このように、コンクリート製の擁壁は施工性及びコストの面で問題がある。そのため、現在は盛土中に補強材（例えば、ジオテキスタイル）を埋設してなる補強土壁と呼ばれるものを用いることがある。補強土壁の具体例としては、例えば、特許文献１に開示されている衝撃吸収用堤体が挙げられる。特許文献１には、盛土の内部に補強材をほぼ水平方向に複数枚間隙をおいて配置してなる抵抗体と、筒状の袋体に砂などを封入し、地面に対してほぼ垂直に立てた姿勢で抵抗体の山側に設置される複数の緩衝体と、筒状の袋体に砂などを封入し、地面に対してほぼ平行な姿勢で抵抗体の山側に積み上げられた受撃体と、を備えた衝撃吸収用堤体及びその施工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている衝撃吸収用堤体の施工方法などの従来の防護堤の施工方法では、防護堤が落石の衝撃に耐え得るかどうかの検討はなされていたが、防護堤が落石などによって衝撃を受けた際の破損の程度については十分な検討がなされていなかった。すなわち、従来の施工方法で得られた防護堤は、落石などによって衝撃を受けた際に、修復可能な程度に破損するのか、施工しなおさなければならなくなる程度に破損するのかが不明であった。土で構成された防護堤は、落石などによって一方の法面側（山側）から衝撃を受けると、その衝撃の大きさに応じて他方の法面側（谷側）も変形する。谷側の壁面材が大きく破断、若しくはずれるなどすると、防護堤を修復することが困難になり、施工しなおさなければならなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計された防護堤と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を施工できる防護堤の施工方法と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を設計できる防護堤の設計方法と、を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。
【０００８】
第１の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、物体が防護堤の一方の法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０−３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【０００９】
上記（１）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ１と、その最大変位量δｆｍａｘ１を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。なお、本発明において「最大変位量」とは、特に断りがない限り、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに、該防護堤の他方の法面側に生じる変位のうち、最も大きく変位した部分の変位を意味する。以下、防護堤の法面のうち、落石などが落下してきて衝突する側を「山側」又は「受撃面側」という場合がある。また、「山側」又は「受撃面側」に対向する側を「谷側」という場合がある。
【００１０】
また、本発明において「盛土構造体」とは、盛土材を盛り上げて構成される堰堤状の構造体を意味する。なお、本発明に用いることができる「盛土材」は、特に限定されるものではなく、従来用いられていたものを用いることができる。盛土材としては、例えば、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。また、本発明において「盛土補強材」とは、盛土構造体に埋設させて該盛土構造体を補強することができる部材を意味する。本発明に用いる盛土補強材は、従来の盛土構造体に用いられているものであれば特に限定されない。また、本発明において「許容変位量」とは、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに該防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量であって、補修可能な程度の変位量を意味する。許容変位量は、防護堤の用途やタイプなどに応じて適宜設定される量である。なお、本発明において「防護堤のタイプ」とは、防護堤の高さ及び幅、盛土材の種類、量、及び設置方法、盛土補強材の種類、設置数、及び設置方法、盛土構造体の法面を壁面材で覆う場合は該壁面材の種類、設置数、及び設置方法、後述する受撃体を備える場合は該受撃体の形態、設置数及び設置方法などによって決定されるものである。
【００１１】
第２の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、防護堤の一方の法面側に衝突する物体が防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、物体が防護堤の一方の法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【００１２】
上記（２）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤の一方の法面側に与えたときに該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ２と、その最大変位量δｆｍａｘ２を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００１３】
第３の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、物体が防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【００１４】
上記（３）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ３と、その最大変位量δｆｍａｘ３を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００１５】
第４の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突する物体が防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、物体が防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【００１６】
上記（４）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤の一方の法面側に与えたときに該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ４と、その最大変位量δｆｍａｘ４を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００１７】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成されていることが好ましい。また、盛土補強材と、枠体の上面又は下面とが略面一であることが好ましい。さらに、受撃体を層ごとに交換可能であることが好ましい。
【００１８】
本発明において、「上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体」とは、水平に設置した際に、少なくとも上側が開口している筒状のセルが水平方向に複数連続して備えられているものを意味する。また、「盛土補強材と、枠体の上面又は下面とが略面一である」とは、埋設された盛土補強材を一つの面とみなすとともに、枠体の上面又は下面を一つの面上にあるとみなし、これらの面が略面一であることを意味する。
【００１９】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体の少なくとも受撃面側と天面側とが、衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆われていることが好ましい。
【００２０】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体が、鉛直方向の断面視において一連の補強材に包まれていることが好ましい。また、受撃体を包む一連の補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明において「一連の補強材」とは、一体成形された１の補強材又は連結されて一連となった複数の補強材を意味する。
【００２２】
上記第１乃至第４の本発明の防護堤において、盛土構造体の法面が壁面材で覆われており、水平方向に隣接する壁面材同士が連結部位材で連結されていることが好ましい。
【００２３】
上記第１乃至第４の本発明の防護堤において、複数の盛土補強材のうち少なくとも１つが、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材であることが好ましい。また、複数の盛土補強材が、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、トラス構造補強材とであり、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材との間に、１以上のトラス構造補強材を埋設されていることが好ましい。
【００２４】
本発明において「横断方向」とは、盛土構造体の一方の法面から他方の法面に向かう方向を意味する。以下の本発明の説明において、横断方向の長さを「奥行き」という場合がある。
【００２５】
第５の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の施工方法であって、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計する設計工程を含む、防護堤の施工方法である。
【００２６】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法の設計工程において、防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーに基づいて最大変位量を算定し、該最大変位量が許容変位量以下となる構造に設計することが好ましい。
【００２７】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法の設計工程において、防護堤の一方の法面側に受けることが想定される衝突力に基づいて最大変位量を算定し、該最大変位量が許容変位量以下となる構造に設計することが好ましい。
【００２８】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、防護堤が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成された受撃体を盛土構造体の一方の法面側に備えており、盛土構造体を作製する盛土構造体作製工程と、受撃体を作製する受撃体作製工程とを含むことが好ましい。
【００２９】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、盛土構造作製工程が、盛土補強材を略水平に敷設する、補強材敷設工程、及び、敷設した盛土補強材の上に盛土材を乗せて締め固める、締め固め工程を備え、補強材敷設工程及び締め固め工程を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで補強材敷設工程及び締め固め工程を繰り返す工程を含み、受撃体作製工程が、盛土構造体の山側に枠体を略水平に設置する、枠体設置工程、及び、枠体のセルに中詰材を充填する、中詰材充填工程を備え、枠体敷設工程及び中詰材充填工程を経て得られる層を鉛直方向に積層した高さが所定の高さになるまで枠体敷設工程及び中詰材充填工程を繰り返す工程を含み、盛土構造体作製工程と受撃体作製工程とを並行して行うことが好ましい。
【００３０】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、複数の盛土補強材のうち、少なくとも１つに３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００３１】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、複数の盛土補強材に、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、トラス構造補強材とを用い、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材との間に、１以上のトラス構造補強材を埋設することが好ましい。
【００３２】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、鉛直方向の断面視において受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆う工程を含むことが好ましい。
【００３３】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、鉛直方向の断面視において一連の補強材で受撃体を包む工程を含むことが好ましい。
【００３４】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、受撃体を包む一連の補強材に、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００３５】
上記第６の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の設計方法であって、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計する、防護堤の設計方法である。
【発明の効果】
【００３６】
第１乃至第４の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計された防護堤を提供することができる。また、第５の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を施工できる。さらに、第６の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を設計できる。
【００３７】
従来の防護堤は、施工場所で落石が起きた場合、その落石によって防護堤が変形しないことを前提に防護堤のタイプを選択し、盛土構造体の奥行き及び高さ、受撃体の奥行き及び設置数を適宜決定し設計していた。そのため、実際には過剰なスペックの防護堤が施工されており、防護堤完成までに日数がかかり、施工期間の短縮化が困難であるという問題があった。また、余計な人件費、材料費などの施工費用が嵩むという問題もあった。また、施工後の管理においては、施工場所における人為的な点検により変位量が大きくなり、防護堤の破損の危険性があると確認された場合には防護堤の修復作業が行われるのが一般的であった。そのため、施工現場ごとのメンテナンスが煩雑であるという問題があった。
【００３８】
これに対し、第１乃至第４の本発明は、落石エネルギーや落石衝突時の防護堤の衝撃力から算出された防護堤の最大変位量を防護堤の許容変位量以下となるように設計することにより、受撃体の有無、受撃体の数などが決定され、最適な防護堤のタイプが選択される。そのため、第１乃至第４の本発明であれば、施工現場に最適なタイプの防護堤を提供することができるほか、防護堤がメンテナンスを必要とする時期を予め予測することが可能となるため、設置場所における定期的なメンテナンスが可能となり、防護堤の管理がし易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一つの実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直方向かつ横断方向の断面を概略的に示す図である。
【図２】他の実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直断面かつ横断方向を概略的に示す図である。
【図３】本発明に用いることができる枠体の展張前の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【図４】図３に示した枠体の展張後の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【図５】他の実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直断面かつ横断方向を概略的に示す図である。
【図６】本発明の防護堤の施工方法について、一つの実施形態例を概略的に示すフローチャートである。
【図７】設計壁高の検討工程を説明するための図である。
【図８】施工工程をより具体的に説明するフローチャートである。
【図９】補強材で受撃体を包む工程を説明するための図である。
【図１０】一つの例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結した部分の一部を概略的に示す斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）は、他の例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比などを実物のそれから変更し、誇張している場合がある。また、各図面において同様の構成のものには同じ符号を付している。さらに、見易さのために簡略化して示したり、繰り返しとなる符号を一部省略したり、説明しない構成部材を省略していたりする場合がある。
【００４１】
１．防護堤
本発明の防護堤は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材とを備えている。また、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。以下、実施形態を例示して、本発明の防護堤について詳細に説明する。
【００４２】
１．１．第１実施形態
図１は、第１実施形態にかかる本発明の防護堤１００の鉛直方向かつ横断方向の断面を概略的に示す図である。図１に示した防護提１００は、盛土構造体１０と、盛土構造体１０内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材１、１、…と、を備えている。以下、防護堤１００について詳細に説明する。
【００４３】
（盛土構造体１０）
盛土構造体１０は、地盤５０上に盛土材２、２、…を盛って締め固められたものであり、後に詳述する盛土補強材１、１、…が埋設される。盛土材２、２、…は、従来の盛土材として用いられているものであれば特に限定されることなく使用できる。盛土材としては、例えば、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。
【００４４】
盛土構造体１０の法面の勾配は特に限定されないが、一般的には１：０．２から１：０．５程度である。なお、盛土構造体１０の山側の法面の勾配と谷側の法面の勾配とは、同一でもよく、異なっていてもよい。
【００４５】
本発明の防護堤において、盛土構造体１０の法面や天面の構成は特に限定されず、従来の公知の盛土構造体と同様にすることができる。例えば、盛土構造体１０の法面はエキスパンドメタルや金網などの公知の壁面材（不図示）で覆うことができる。また、盛土構造体１０の法面が複数の壁面材で覆われている場合、水平方向に隣接する壁面材同士が連結部位材で連結されていることが好ましい。このように壁面材を連結部位材で連結することによって、防護堤１００の耐衝撃性を一層向上させることができる。
【００４６】
水平方向に隣接する壁面材同士を連結する方法は特に限定されないが、その具体例について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０は、一つの例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結した部分の一部を概略的に示す斜視図である。図１１（ａ）乃至（ｅ）は、他の例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結する方法を説明する図である。
【００４７】
壁面材同士を連結する連結部位材としては、例えば図１０に示したようなコイル状部材１３が挙げられる。図１０に示したように、隣接する一方の壁面材１１の端部と他方の壁面材１２の端部とにコイル状部材１３を絡ませることによって、壁面材１１及び壁面材１２を連結することができる。このようなコイル状部材の大きさや太さ、材質などは、防護堤を施工した後にコイル状部材にかかる負荷、連結する壁面材の高さや壁面材の構造などにより適宜決定される。コイル状部材の長さは、少なくとも壁面材同士を固定可能な程度の長さである必要があり、好ましくは壁面材の高さの２／３以上、より好ましくは壁面材の高さの３／４以上である。
【００４８】
また、壁面材同士を連結する連結部位材としては、図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）に示したようなワイヤークリップ１４も挙げられる。隣接する一方の壁面材１１の端部の縦筋と他方の壁面材１２の端部の縦筋とをワイヤークリップ１４で結束することによって、壁面材１１及び壁面材１２を連結することができる。図１１（ａ）は壁面材１１と壁面材１２の連結箇所を法面側から見た図である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。図１１（ｅ）は図１１（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図１１（ｃ）乃至図１１（ｅ）は同視点から見たワイヤークリップ１４を用いて壁面材１１と壁面材１２とを連結する過程を説明する図である。
【００４９】
ワイヤークリップ１４を用いて壁面材１１と壁面材１２とを連結するには、最初に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、壁面材１１の端部の縦筋と壁面材１２の端部の縦筋とを突き合わせる。そして、隣接する壁面材１１と壁面材１２の縦筋同士をワイヤークリップ１４で結束する。より具体的説明するため、ワイヤークリップ１４の構成について説明する。ワイヤークリップ１４は、図１１（ｅ）に示すように、Ｕ字型の部材１４ａ、留め具１４ｂ、及びナット１４ｃ、１４ｃからなる部材である。Ｕ字部材１４ａの端部には、ねじが切られており、ナット１４ｃ、１４ｃと螺合させることができる。留め具１４ｂには２つ孔が開いており、その孔にＵ字部材１４ａのねじが切られた端部を通すことができる。
【００５０】
このワイヤークリップ１４を用いて、壁面材１１と壁面材１２を連結させるには、まず、図１１（ｃ）に示すように、壁面材１１と壁面材１２とを端部の縦筋が接するように突き合わせる。次いで隣接する縦筋同士にＵ字部材１４ａを引っ掛ける。次に、図１１（ｄ）に示すように、留め具１４ｂにＵ字部材１４ａを通す。最後に、図１１（ｅ）に示すように、Ｕ字部材１４ａにナット１４ｃ、１４ｃを螺合させることで、壁面材１１と壁面材１２とを連結することができる。
【００５１】
このようなワイヤークリップの大きさやワイヤークリップを用いる数、すなわちワイヤークリップの設置間隔などは、防護堤を施工した後にワイヤークリップにかかる負荷、連結する壁面材の端部の縦筋の太さ、連結する壁面材の高さなどにより適宜決定される。
【００５２】
（盛土補強材１）
防護堤１００に備えられる盛土補強材１には、従来の盛土補強材を特に限定することなく用いることができるが、公知のジオグリッドなどのように引張強度が大きい樹脂製のネット状体が好適である。ただし、盛土補強材１として、金網など金属製のものも利用可能である。また、防護堤１００が落石などによる衝撃を受けた際に、その衝撃を防護堤１００内で広範囲に分散させることができるという観点からは、盛土補強材１として、メッシュ開口部が略三角形となっており、３軸方向に特に強い引張強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有するトラス構造を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材（例えば、特開２００４−４４３７４号公報に開示されているジオグリット。）を用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、本発明では、盛土補強材１、１、…として、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と上記トラス構造補強材とを用いて、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材と間に、１以上のトラス構造補強材が挟まれる位置関係となるように盛土構造体１０に埋設することが好ましい。かかる形態とすることによって、横断方向補強材によって横断方向に盛土材２を拘束する力を備えつつ、トラス構造補強材によって落石などによる衝撃を広範囲に分散させる効果を奏することができる。
【００５４】
（防護堤１００の強度）
上述したように、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。
【００５５】
より具体的には、防護堤１００は、防護堤１００の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、物体が防護堤１００の一方の法面側に衝突したときに防護堤１００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、防護堤１００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０‐３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【００５６】
上記（１）式は、実際に様々な防護堤１００を作製し、その防護堤１００のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤１００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ１と、その最大変位量δｆｍａｘ１を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００５７】
α１は様々な強さのエネルギーＥを有する物体を防護堤１００の一方の法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１から導き出した係数である。α１は、３．００以上であり、好ましくは１０．００以上、より好ましくは１３．００以上、さらに好ましくは１６．００以上であり、６７．００以下、好ましくは６５．００以下、より好ましくは６０．００以下、さらに好ましくは５５．００以下である。
【００５８】
また、防護堤１００は、防護堤１００の一方の法面側に衝突する物体が防護堤１００に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、物体が防護堤１００の一方の法面側に衝突したときに防護堤１００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、防護堤１００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【００５９】
上記（２）式は、実際に様々な防護堤１００を作製し、その防護堤１００のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤１００の一方の法面側に与えたときに該防護堤１００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ２と、その最大変位量δｆｍａｘ２を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００６０】
α２は様々な強さの衝撃力Ｐを防護堤１００に与える物体を防護堤１００の一方の法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２から導き出した係数である。α２は、６．００以上であり、好ましくは１４．００以上、より好ましくは１７．００以上、さらに好ましくは１９．００以上であり、４９．００以下、好ましくは４７．００以下、より好ましくは４５．００以下、さらに好ましくは４０．００以下である。
【００６１】
防護堤１００は、上記のように衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計されていることによって、例え落石などによって衝撃を受けたとしても、破損の程度を補修可能な程度に抑えることができる。
【００６２】
１．２．第２実施形態
図２は、第２実施形態にかかる本発明の防護堤２００の鉛直方向の断面を概略的に示す図である。図２に示した防護提２００は、盛土構造体１０と、盛土構造体１０内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材１、１、…と、を備えている。さらに、防護提２００は、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って受撃体２０を備えている。図２において、図１と同様の構成のものについては、同符号を付しており、適宜説明を省略する。以下、防護堤２００について詳細に説明する。
【００６３】
（受撃体２０）
受撃体２０は、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層２７、２７、…を上下に積層して構成されている。受撃体２０は、盛土構造体１０の山側において、盛土構造体１０の法面に沿って備えられる。
【００６４】
まず、上記枠体について説明する。受撃体２０に用いることができる枠体は、複数のセルを有しており、枠体を水平に敷設した場合、セルは、それぞれが開口部を上部に有した筒状となり、水平方向に連続して形成されている。枠体の具体例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は本発明に用いることができる枠体２１の展張前の姿勢を概略的に示す斜視図であり、図４は図３に示した枠体２１の展張後の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【００６５】
枠体２１は、上部が開口した複数のセル２２、２２、…、を備えており、該セル２２、２２、…、は、高分子材料からなる複数枚のストリップ材２４、２４、…が一定間隔で設けられた結合部位２５、２５、…にて結合されることで構成されている。枠体２１は、運搬時などは図３に示すようにセル２２、２２、…、を閉じた姿勢とすることで運搬しやすくすることができ、敷設時には図３に示した姿勢から奥／手前方向に引いて展張することで、図４に示すように、セル２２、２２、…を開くことができる。
【００６６】
また、層２７の排水性を向上させるという観点からは、ストリップ材２４に適宜、複数の孔２６、２６、…を設けることが好ましい。
【００６７】
なお、本発明に用いる枠体２１は、使用状況に応じて適当な高さのものを選択できる。また、枠体２１の幅（図２の奥／手前方向の長さ）は特に限定されず、防護堤２００の大きさに合わせて複数の枠体２１を並列または連結して用いることができる。さらに、枠体２１の奥行き（図２の左右方向の長さ）も特に限定されず、防護堤１００が受けると想定される衝撃の大きさに応じて選択することができる。すなわち、防護堤２００が受けると想定される衝撃が大きいほど受撃体２０の奥行きを長くすることが好ましく、その際、１つの枠体２１の奥行きを長くすることで受撃体２０の奥行きを長くしてもよく、後に説明する防護堤３００のように、複数の枠体２１を並列させることで受撃体２０の奥行きを長くしてもよい。
【００６８】
受撃体２０の奥行きは、落石のエネルギーＥ又は防護堤２００、３００に対する落石の衝撃力Ｐから得られる最大変位量と、防護堤２００、３００の許容変位量とを考慮して適宜決定することができる。受撃体２０が１列の場合、受撃体２０の奥行きは、０．５ｍ以上、好ましくは０．６ｍ以上、さらに好ましくは０．８ｍ以上である。また、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体２０の奥行きの合計は、１．０ｍ以上、好ましくは１．２ｍ以上、さらに好ましくは１．６ｍ以上である。受撃体２０の奥行きが上記数値以上であれば、エネルギーＥを有する落石の衝突又は衝撃力Ｐを与える落石の衝突に防護堤が充分耐え得ることができる。受撃体２０の奥行きの上限値については適宜決定することができ、施工時間及び施工費用の観点からは、受撃体２０が１列の場合、好ましくは２．０ｍ以下、より好ましくは１．９ｍ以下であり、受撃体２０が２列の場合、好ましくは４．０ｍ以下、より好ましくは３．８ｍ以下である。
【００６９】
このような枠体２１の具体例としては、東京インキ株式会社製の「テラセル（登録商標）」などを挙げることができる。
【００７０】
図４に示すように、枠体２１を展張した後、セル２２、２２、…に中詰材２３を充填することで、層２７が形成される。中詰材２３としては、防護堤２００が衝撃を受けた際にその衝撃を分散させやすいものであれば特に限定されず、例えば、砕石などの礫材料の他、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。
【００７１】
受撃体２０を備える場合、盛土補強材１と、受撃体２０を構成する層２７（枠体２１）の上面又は下面とが略面一であることが好ましい。例えば、盛土補強材１を埋設する鉛直方向の間隔と、層２７（枠体２１）の高さとを略同一にすることによって、盛土補強材１と、受撃体２０を構成する層２７（枠体２１）の上面または下面とを略面一にすることができる。このように盛土補強材１と受撃体２０を構成する層２７の上面または下面とを略面一にすることにより、防護堤の施工時に盛土材２が締め固められた部分の上面と受撃体２０の上面とが略面一になるように施工できるため、作業効率が上がるほか、受撃体２０の高さの補正をし易くなる。
【００７２】
上述したようにして、受撃体２０を複数の層２７によって構成することによって、受撃体２０を層２７ごとに交換することが可能となる。このように受撃体２０を層２７ごとに交換可能な形態とすることによって、修復が必要な部分の受撃体２０のみを容易に修復することができる。
【００７３】
また、受撃体２０の下部には、コンクリートなどからなる基礎４０を設けても良い。基礎地盤が軟弱な場合や凹凸がある場合に、基礎４０を設けることによって受撃体２０の不等沈下の防止や不陸の調整を行うことができる。
【００７４】
（その他の構成）
防護堤２００の耐衝撃性をより向上させるという観点からは、垂直方向の断面視において受撃体２０を包む一連の補強材を備えていることが好ましい。受撃体２０を一連の補強材で包むことによって、防護堤が受撃体２０側に衝撃を受けた際、該補強材が該衝撃を分散させ、防護堤の損傷を抑制することができる。当該補強材は、一体に成形された補強材であってもよく、複数の補強材を連結されたものであってもよい。受撃体２０が受けた衝撃をより分散させるという観点からは、当該補強材に上記トラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００７５】
また、盛土構造体１０と受撃体２０との間に緩衝体を備えることによって、耐衝撃性を向上させることもできる。緩衝体を構成するものとしては、例えば、砂、砕石、礫質土などの現地発生土などが挙げられる。落石の衝突によるエネルギーは緩衝体が変形することによって吸収されるため、緩衝体を構成するものとしては、単粒度の砕石が好ましい。このような緩衝体を備えることによって、受撃体２０が受けた衝撃を緩衝体で緩和して盛土構造体１０に伝えることができる。
【００７６】
さらに、防護堤２００の耐衝撃性をより向上させる、防護堤２００が落石などの落下物による衝撃を受けた際に受撃体２０から中詰材が飛び出ることを抑制するなどの観点からは、受撃体２０の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マット（不図示）又は衝撃吸収シート（不図示）で覆うことが好ましい。衝撃吸収マットや衝撃吸収シートは、防護堤２００が落石などの落下物による衝撃を受けた際にその衝撃をある程度分散できるものであって、その衝撃を受けた際に受撃体２０から中詰材が飛び出ることを抑制できる、マット状又はシート状のものであれば特に限定されない。そのような衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートとしては、例えば、上記トラス構造補強材や、ＰＲＯＰＥＸ社製のＬＡＮＤＬＯＫ３００などを挙げることができる。
【００７７】
なお、図２には、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列の受撃体２０が備えられる防護堤２００を例示しているが、本発明はかかる形態に限定されない。本発明の防護堤は、例えば、図５に示した防護堤３００のように、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って２列の受撃体２０を備えていてもよい。受撃体２０の数を増やすことによって、防護堤の耐衝撃性を向上させやすくなる。
【００７８】
（防護堤２００、３００の強度）
上述したように、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。
【００７９】
防護堤２００、３００は、防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、物体が防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突したときに防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、防護堤２００、３００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、受撃体２０が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【００８０】
上記（３）式は、実際に様々な防護堤２００、３００を作製し、その防護堤２００、３００のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤２００、３００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ３と、その最大変位量δｆｍａｘ３を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００８１】
α３は様々な強さのエネルギーＥを有する物体を防護堤２００、３００の受撃体が備えられる法面側にそれぞれ衝突させた場合の防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３から導き出した係数である。受撃体２０が１列（受撃体２０の奥行きが０．５ｍ以上）の場合、α３は０．５０以上、好ましくは１．００以上、より好ましくは２．００以上、さらに好ましくは３．００以上であり、１８．００以下、好ましくは１７．００以下、より好ましくは１６．００以下、さらに好ましくは１５．００以下である。また、受撃体２０が２列（２列の受撃体２０の奥行きの合計が１．０ｍ以上）の場合、α３は２６．００以上、好ましくは２８．００以上、より好ましくは３０．００以上、さらに好ましくは３２．００以上であり、６６．００以下、好ましくは６４．００以下、より好ましくは６２．００以下、さらに好ましくは６０．００以下である。
【００８２】
また、防護堤２００、３００は、防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突する物体が防護堤２００、３００に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、物体が防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突したときに防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、防護堤２００、３００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、受撃体２０が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【００８３】
上記（４）式は、実際に様々な防護堤２００、３００を作製し、その防護堤２００、３００のそれぞれについて、受撃体が備えられる一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤２００、３００の一方の法面側に与えたときに該防護堤２００、３００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ４と、その最大変位量δｆｍａｘ４を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００８４】
α４は様々な強さの衝撃力Ｐを防護堤２００、３００に与える物体を防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４から導き出した係数である。受撃体２０が１列（受撃体２０の奥行きが０．５ｍ以上）の場合、α４は１．００以上、好ましくは２．００以上、より好ましくは３．００以上、さらに好ましくは４．００以上であり、１５．００以下、好ましくは１４．００以下、より好ましくは１３．００以下、さらに好ましくは１２．００以下である。また受撃体２０が２列（２列の受撃体２０の奥行きの合計が１．０ｍ以上）の場合、α４は１９．００以上、好ましくは２１．００以上、より好ましくは２３．００以上、さらに好ましくは２５．００以上であり、４４．００以下、好ましくは４２．００以下、より好ましくは４０．００以下、さらに好ましくは３９．００である。
【００８５】
防護堤２００、３００は、上記のように衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計されていることによって、例え落石などによって衝撃を受けたとしても、破損の程度を補修可能な程度に抑えることができる。
【００８６】
防護堤１００、２００、３００は、許容変位量δａが上記の式（１）乃至（４）で算出される最大変位量以下である。許容変位量δａは、これまでの経験則から防護堤のタイプにより異なる。受撃体を有しないタイプ（例えば、実施例で説明するタイプＩ）の場合、許容変位量δａは４５０ｍｍ以下、好ましくは３５０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５０ｍｍ以下である。また、受撃体を有するタイプ（受撃体が１列：例えば、実施例で説明するタイプＩＩ、受撃体が２列：例えば、実施例で説明するタイプＩＩＩ）の防護堤の場合、許容変位量δａは７００ｍｍ以下、好ましくは４５０ｍｍ以下、さらに好ましくは３００ｍｍ以下である。
【００８７】
許容変位量δａの値は、実物実験で確認された値である。例えば、受撃体２０を有しないタイプ（タイプＩ）では、防護堤に落石が衝突した際の最大変位量が４５０ｍｍ以下であれば防護堤が崩壊することはないことが確認されている。また、受撃体２０が１列の場合（タイプＩＩ）及び受撃体２０が２列の場合（タイプＩＩＩ）では、複数回重錘を衝突させた後の累加した最大変位量が７００ｍｍであれば防護堤が崩壊することはないことが確認されている。
【００８８】
許容変位量δａが上記数値以下であれば、あるエネルギーを有する落石が防護堤の一方の法面側に衝突した場合、又は落石が防護堤の一方の法面側に衝突することである衝撃力を防護堤に与えた場合、防護堤の他方の法面側（壁面材）は部分的な変形や一部の破損に止まり、防護堤はその後も防護堤として機能し得る。
【００８９】
２．防護堤の設計方法及び施工方法
次に、本発明の防護堤の設計方法及び施工方法について説明する。本発明の防護堤の設計方法は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材とを備える防護堤の設計方法である。また、本発明の防護堤の設計方法は、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに該防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計することを特徴としており、用途に応じた強度の防護堤を設計することができる。また、本発明の防護堤の施工方法は、本発明の防護堤の設計方法を実施する設計工程を含むことを特徴としており、用途に応じた強度の防護堤を施工することができる。
【００９０】
図６は、本発明の防護堤の施工方法について、一つの実施形態例を概略的に示すフローチャートである。図６に示した本発明の防護堤の施工方法は、設計条件の確認工程Ｓ１（以下、単に「工程Ｓ１」という。）、落石エネルギーの算定工程Ｓ２（以下、単に「工程Ｓ２」という。）、防護堤タイプの仮定工程Ｓ３（以下、単に「工程Ｓ３」という。）、落石衝撃力の算定工程Ｓ４（以下、単に「工程Ｓ４」という。）、変位の照査工程Ｓ５（以下、単に「工程Ｓ５」という。）、最大変位量と許容変位量とを比較する工程Ｓ６（以下、単に「工程Ｓ６」という。）、設計壁高の検討工程Ｓ７（以下、単に「工程Ｓ７」という。）、設計天端幅の検討工程Ｓ８（以下、単に「工程Ｓ８」という。）、内的安定計算工程Ｓ９（以下、単に「工程Ｓ９」という。）及び施工工程Ｓ１０（以下、単に「工程Ｓ１０」という。）を含んでいる。なお、本発明の防護堤の設計方法に相当する工程（設計工程）は、工程Ｓ１〜工程Ｓ９である。図６に示した各工程について、以下に説明する。
【００９１】
＜工程Ｓ１＞
工程Ｓ１は、以下に説明する落石のエネルギーや落石が防護堤に衝突した際の衝撃力などを算定するために、防護堤の設計条件を確認する工程である。具体的には、落石の発生が想定される斜面の平均勾配（以下、「斜面勾配」という。）、防護堤を施工する位置での斜面の勾配（防護堤の山側の斜面の勾配）、落石の条件（落石の形状、体積、重量など）及び盛土材の条件（単位体積重量、内部摩擦角、粘着力など）などを確認する。
【００９２】
＜工程Ｓ２＞
工程Ｓ２は、落石のエネルギーを算定する工程である。例えば、下記（５）式によって、落石のエネルギーＥを算出することができる。
Ｅ＝（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}×Ｗ×Ｈ （５）
ここに、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}≦１．０
ただし、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＞１．０の場合は、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．０とする。
なお、（５）式において、Ｅは落石のエネルギー（ｋＪ）、βは回転エネルギー係数、μは等価摩擦係数、θは斜面勾配（°）、Ｗは落石の重量（ｋＮ）、Ｈは落石の落下高さ（ｍ）である。
【００９３】
＜工程Ｓ３＞
工程Ｓ３は、防護堤のタイプを仮定する工程である。防護堤は構造によって受け止められる落石のエネルギーが異なる。したがって、複数のタイプの防護堤について、それらが耐え得る落石のエネルギーを算定しておき、工程Ｓ２で求めた落石のエネルギーＥに基づいて、適当と思われるタイプの防護堤を工程Ｓ３で仮定する。
【００９４】
本発明に用いることができる防護堤の構造は特に限定されない。ただし、本発明は、落石によって防護堤が山側に衝撃を受けた際に想定される、該防護堤の谷側の変位量を照査する工程を含むことを特徴としているため、コンクリート製の擁壁などのように、落石によって衝撃を受けた際に変位することが想定されないものは除かれる。本発明に用いることができる防護堤の具体例としては、上述した防護堤１００、２００、及び３００を例示することができる。
【００９５】
＜工程Ｓ４＞
工程Ｓ４は、落石によって防護堤が受ける衝撃力を算定する工程である。例えば、下記（６）式によって、落石による衝撃力Ｐを算出することができる。
Ｐ＝２．１０８×（ｍ×ｇ）２／３×λ２／５×Ｈ’３／５ （６）
なお、（６）式において、Ｐは落石による衝撃力（ｋＮ）、ｍは落石の質量（ｔ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）、λはラーメの定数、Ｈ’としては、下記（７）式から求められる換算落下高さ（ｍ）を用いることができる。λは、実験によって求めることができる値であり、防護堤の構造によって異なる値となる。
Ｈ’＝｛１−（μ／ｔａｎθ）｝×Ｈ （７）
なお、（７）式において、μは等価摩擦係数、θは斜面勾配（°）、Ｈは落石の落下高さ（ｍ）である。
【００９６】
＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５は、防護堤が落石によって山側から衝撃を受けた際に、該防護堤の谷側がどの程度変位するかを照査する工程である。落石によって山側から衝撃を受けた際の、防護堤の谷側の変位量（以下、落石によって山側から衝撃を受けた際の、防護堤の谷側の変位量を単に「変位量」という。）は、防護堤の構造によって異なる。防護堤が施工される環境での最大変位量（その環境で想定される最大の変位量）は、実験によって算定することができる。例えば、工程Ｓ２で求めた落石エネルギーＥと変位量との関係式、及び工程Ｓ４で求めた衝撃力Ｐと変位量との関係式を求め、それらの式から最大変位量を算定することができる。この関係式の具体例としては、上述した（１）式、（２）式、（３）式、及び（４）式を挙げることができる。
【００９７】
＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６は、工程Ｓ５で求めた最大変位量が、許容変位量以下であるか、または許容変位量より大きいかを判定する工程である。許容変位量とは、防護堤の構造及び防護堤が施工される環境によって適宜設定できる値である。例えば、どの程度の変位量であれば、衝撃を受けた箇所近辺の修復のみで済むかということは、防護堤の構造によって異なる。また、防護堤の重要度によって、許容できる変位量が異なる。すなわち、落石の発生する確率や規模が大きかったり、社会的、経済的影響が甚大である場合は許容変位量が小さくなるが、落石の発生する確率や規模が小さかったり、落石による人や物への影響が比較的少ない場合は許容できる変位量が大きくなる。さらには、防護堤の限界状態の設定によっても許容変位量は変化する。
【００９８】
上記のように、許容変位量を適宜設定し、工程Ｓ５で求めた最大変位量が許容変位量以下であれば工程Ｓ７に進み、工程Ｓ５で求めた最大変位量が許容変位量より大きければ、工程２に戻って防護堤のタイプを仮定しなおし、工程Ｓ３〜工程Ｓ６を繰り返す。なお、工程Ｓ６で用いる最大変位量は、工程Ｓ２で求めたエネルギーＥと変位量との関係式、及び工程Ｓ４で求めた衝撃力Ｐと変位量との関係式から求めたどちらか一方のみであっても良いが、安全性などの観点から、両関係式から求めた最大変位量について、それぞれ許容変位量と比較することが好ましい。
【００９９】
＜工程Ｓ７＞
工程Ｓ７は、防護堤の必要高さＨｂを検討する工程である。具体的な方法は特に限定されず、例えば、以下の方法で算出することができる。
【０１００】
防護堤の必要高さＨｂは、落石の跳躍高によって決定することができる。落石の跳躍高は「落石対策便覧（社）日本道路協会」によれば、２．０ｍを標準としている。図７を用いてこの場合の防護堤の必要高さＨｂの算出方法を説明する。図７（ａ）は、落石６０が落下してくる斜面６１の法尻と防護堤２００の山側の面との間の平場の距離Ｌ（以下、単に平場距離Ｌという。）が０の場合を概略的に示しており、図７（ｂ）は、平場距離Ｌが０ではない場合を概略的に示している。図７において、Ｈ１は落石の跳躍高、Ｈ２は落石の半径、Ｈ３は実物実験から得られた余裕高、θβは、防護堤の山側法面の鉛直面に対する角度、θ２は斜面６１の勾配を示している。防護堤の必要高さＨｂを算出する式は、平場距離Ｌの長さによって場合分けされる。すなわち、防護堤の必要高さＨｂは、下記（８）〜（１０）式のいずれかによって求めることができる。
・Ｌ＝０の場合
Ｈｂ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×ｃｏｓθβ×ｓｅｃ（θ２−θβ）＋Ｈ３ （８）
・０＜Ｌ≦（Ｈ１＋Ｈ２）×{ｔａｎ（θ２／２）−ｔａｎθβ}の場合
Ｈｂ＝{（Ｈ１＋Ｈ２）／ｃｏｓ（θ２−θβ）}
−Ｌ{ｓｉｎθ２／ｓｉｎ（９０°−θ２＋θβ）}×ｃｏｓθβ＋Ｈ３ （９）
・Ｌ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×{ｔａｎ（θ２／２）−ｔａｎθβ}の場合
Ｈｂ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３ （１０）
【０１０１】
＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ８は、防護堤の天端幅を検討する工程である。これまでの工程では、事前に施工した防護堤で行った実験で求めた数値を用いて、いくつかのパラメータを決定している。したがって、実際に使用する盛土材が、実験で用いた盛土材と異なる場合には、実際に施工する防護堤の強度が実験で施工した防護堤の強度以上になるように、盛土構造体の天端幅を調整する必要がある。天端幅を広げることによって、盛土構造体の重量が増し、該盛土構造体を備える防護堤の強度を上げることができる。
【０１０２】
＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９は、施工される防護堤が、定常状態において内的に安定するかどうかを検討する工程である。内的に安定するかどうかの判断手法は特に限定されず、従来の方法を用いることができる。
【０１０３】
＜工程Ｓ１０＞
工程Ｓ１０は、工程Ｓ１〜工程Ｓ９を経て決定された条件に基づいて、実際に防護堤を施工する工程である。防護提を実際に施工する方法は特に限定されない。工程Ｓ１０の具体例について、図８を用いて説明する。図８は、工程Ｓ１０をより具体的に説明するフローチャートである。
【０１０４】
工程Ｓ１０は、盛土構造体作製工程Ｓ２０（以下、単に「工程Ｓ２０」という。）と受撃体作製工程Ｓ３０（以下、単に「工程Ｓ３０」という。）とを備えており、これらの工程を並行して行う。なお、図２に示した防護堤１００のように、受撃体２０を備えない場合は、工程Ｓ３０は省略される。
【０１０５】
＜工程Ｓ２０＞
工程Ｓ２０は、補強材敷設工程Ｓ２１（以下、単に「工程Ｓ２１」という。）及び締め固め工程Ｓ２２（以下、単に「工程Ｓ２２」という。）を備えており、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで工程Ｓ２１工程及び工程Ｓ２２を繰り返す工程である。
【０１０６】
（工程Ｓ２１）
工程Ｓ２１は、地盤５０上に、又は後に説明する締め固め工程Ｓ２２の後に盛土材２の上に、盛土補強材１を敷設する工程である。地盤５０又は盛土材２の上に盛土補強材１を固定する方法は特に限定されず、従来の公知の方法を用いることができる。
【０１０７】
（工程Ｓ２２）
工程Ｓ２２は、盛土補強材１の上に、盛土材２を乗せて締め固める工程である。盛土補強材１、１、…は、通常、鉛直方向において３０ｃｍ、６０ｃｍ、又は１．２ｍの間隔で埋設される。したがって、工程Ｓ２２では、締め固め後の盛土材２の高さ（地盤５０又は該盛土材２の下側に敷設された盛土補強材１からの高さ）が３０ｃｍ、６０ｃｍ、又は１．２ｍ程度になるように盛土材２を乗せて締め固める。ただし、本発明において盛土補強材１、１、…が埋設される間隔は上記間隔に限定されない。
【０１０８】
工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を繰り返し行うことで、鉛直方向に所定の間隔を有して複数の盛土補強材１、１、…が埋設された盛土構造体１０が施工される。
【０１０９】
上記したように、本発明の防護堤の施工方法によって施工される防護堤では、その複数の盛土補強材１、１、…に、トラス構造補強材が含まれていることが好ましい。そのため、繰り返し行われる工程Ｓ２１のうち、少なくとも１回は、トラス構造補強材を用いて行う。また、盛土補強材１、１、…が、横断方向補強材と、トラス構造補強材とであり、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材と間に、１以上のトラス構造補強材が挟まれる位置関係となるように埋設させることが好ましい。すなわち、横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を１回行った後は、少なくとも１回はトラス構造補強材を用いて工程Ｓ２１を行い、その後、さらに横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を行うことが好ましい。
【０１１０】
好ましい形態をより具体的に説明すると、横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を行った後、締め固め後の盛土材２の高さが約３０ｃｍになるように工程Ｓ２２を行い、その後、トラス構造補強材を用いて工程Ｓ２１を行い、さらに締め固め後の盛土材２の高さが約３０ｃｍになるように工程Ｓ２２を行うという工程を、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定高さまで繰り返し行うことが好ましい。
【０１１１】
なお、本発明の防護堤の施工方法において、盛土構造体１０の法面の構成及び天面の構成は特に限定されず、従来の公知の方法によって施工することができる。例えば、盛土構造体１０の法面が壁面材で覆われるようにして、水平方向に隣接する壁面材同士を公知の連結部位材で連結することが好ましい。また、壁面材を盛土補強材１に連結することも好ましい。
【０１１２】
＜工程Ｓ３０＞
工程Ｓ３０は、枠体敷設工程Ｓ３１（以下、単に「工程Ｓ３１」という。）及び中詰材充填工程Ｓ３２（以下、単に「工程Ｓ３２」という。）を備えており、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て得られる層２７を上下（鉛直方向）に積層した高さが所定の高さになるまで工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を繰り返す工程である。
【０１１３】
（工程Ｓ３１）
工程Ｓ３１は、盛土構造体１０の山側に枠体２１を略水平に敷設する工程である。枠体２１は、展張した姿勢で敷設する（図４参照。）。枠体２１の敷設数は、防護堤の大きさや防護堤が受けると想定される衝撃の大きさに応じて適宜決定される。すなわち、枠体２１の幅方向（図２及び図５の奥／手前方向）の敷設数は防護堤（盛土構造体）の幅方向（図２及び図５の奥／手前方向）に応じて決められ、枠体２１の奥行き方向（図２及び図５の左右方向）の敷設数は防護堤のタイプに応じて決められる。
【０１１４】
（工程Ｓ３２）
工程Ｓ３２は、枠体２１のセル２２、２２、…に中詰材２３、２３、…を充填する工程である。中詰材２３、２３、…を構成するものは、既に説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。
【０１１５】
工程Ｓ３１及び工程３２を経て得られる層２７を上下に積層した高さが所定の高さになるまで工程３１及び工程３２を繰り返すことによって、所定高さの受撃体２０を作製することができる。なお、層２７、２７、…は、盛土構造体１０の法面に沿うようにして、斜めに積層する。
【０１１６】
（その他の工程）
本発明の防護堤は、図２、図５に示した防護堤２００、３００のように、受撃体２０を備えた形態とすることができる。この場合、受撃体２０が補強材２８で包まれた形態とすることもできる。受撃体２０を補強材２８包むための工程について、図９を参照しつつ説明する。まず、図９（ａ）に示すように、最初の工程Ｓ３１の前に補強材２８の一端２８ａ側を地盤５０上に敷き、その上に工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て層２７を形成する。このとき、補強材２８の他端２８ｂ側は、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の上にくるように伸ばしておく。その後、図９（ｂ）に示すように、補強材の他端２８ｂ側が工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の上にくるように伸ばしておきつつ、工程Ｓ２１、工程Ｓ２２、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を実行する。そして、最後に、図９（ｃ）に示すように、補強材２８の端２８ａ及び端２８ｂを連結することによって、受撃体２０を補強材２８で包むことができる。なお、補強材２８は１枚で構成されている必要はなく、必要に応じて複数の補強材を連結させて補強材２８とすることができる。上述したように、受撃体２０を包む一連の補強材に、トラス構造補強材を用いることが好ましい。
【０１１７】
また、本発明の防護堤は、上述したように、盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とすることもできる。盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とする場合は、盛土構造体１０と受撃体２０との間に間隔を設け、該間隔に伝達体を構成する材料を敷き詰める。すなわち、工程Ｓ２１、工程Ｓ２２、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２に並行して、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体と工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て得られる層２７との間に伝達体を構成する材料を敷き詰める工程を行うことによって、盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とすることができる。
【０１１８】
さらに、本発明の防護堤は、上記したように受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆うことが好ましい。衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートを設置する方法は、衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートが自然に外れないように固定できる方法であれば特に限定されない。例えば、受撃体を作製後、該受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆い、該衝撃吸収マットまたは該衝撃吸収シートを杭などで受撃体に固定する方法が考えられる。
【実施例】
【０１１９】
以下に、実施例にて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【０１２０】
本実施例では、表１に示す１２のタイプの防護提を事前に施工し、実験を行った。当該実験の結果、ラーメの定数λ、落石のエネルギーＥによる最大変位量δｆｍａｘＥ、衝撃力Ｐによる最大変位量δｆｍａｘＰ、許容変位量δａを求めた。ラーメの定数λを表２に、落石のエネルギーＥによる最大変位量δｆｍａｘＥ、衝撃力Ｐによる最大変位量δｆｍａｘＰ、及び許容変位量δａを表３に示す。
【０１２１】
ラーメの定数λは、質量が異なる重錘を防護堤に衝突させる実験を行い、各実験で得られた数値から算出したラーメの定数を平均して求めたものである。許容変位量δａは、タイプＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、Ｉ−Ｂ−１、Ｉ−Ｂ−２、Ｉ−Ｃについては１５０ｍｍとし、タイプＩＩ−Ａ、ＩＩ−Ｂ、ＩＩ−Ｂ−１、ＩＩ−Ｂ−２、ＩＩＩ−Ａ、ＩＩＩ−Ａ−１、ＩＩＩ−Ａ−２については３００ｍｍとした。最大変位量δｆｍａｘＥは、防護堤に質量が異なる重錘を衝突させ、該重錘のエネルギーＥと防護堤の谷側の変位量との関係から求めた近似式である。最大変位量δｆｍａｘＰは、防護堤に質量が異なる重錘を衝突させ、該重錘による衝撃力Ｐと防護堤の谷側の変位量との関係から求めた近似式である。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
表１において、「適用範囲の目安」は、実物実験結果をもとに、下記表３の変位式ｆｍａｘＥに代入して決定したものである。
「タイプ名」は、施工した防護堤の名前を示している。
「補強材」は、盛土構造体内に埋設した盛土補強材の名称を示しており、「ＳＲ」は、一軸方向補強材のテンサーＳＲタイプ（三菱樹脂株式会社製）、「ＳＳ」は、二軸方向補強材のテンサーＳＳタイプ（三菱樹脂株式会社製）、「ＴＸ」は、トラス構造補強材のテンサートライアックス（三菱樹脂株式会社製）を意味している。また、補強材として２種類記載しているのは、盛土構造体の高さ方向において２種類の補強材が交互になるように埋設したことを意味する。
「前面型枠」は、盛土構造体の谷側に用いた壁面材を構成するめっき鉄線の太さを示しており、「背面型枠」は、盛土構造体の山側に用いた壁面材を構成するめっき鉄線の太さを示している。なお、壁面材には、アルミニウム及び亜鉛の合金めっき鉄線で構成される「ＡＺ型枠」（東京インキ株式会社製）を使用した。
「断面図」の欄には、作製した防護堤の概略断面図に相当する図を記載している。すなわち、タイプＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、Ｉ−Ｃは受撃体を備えておらず、タイプＩＩ−Ａ、ＩＩ−Ｂは受撃体を盛土構造体の山側の面に沿って１列備えており、ＩＩＩ−Ａは受撃体を盛土構造体の山側の面に沿って２列備えている。なお、受撃体は、テラセルＴＷ（東京インキ株式会社製）に盛土材を充填して構成した。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
本実施例では、設計条件が以下に示すとおりの防護堤について設計した。
斜面勾配：θ＝６０°
防護堤設置位置（防護堤の山側）の斜面勾配（図７参照）：θ２＝５９°
斜面法尻と防護堤の山側の法面との間の平場の距離：Ｌ＝０．０ｍ
落下することが想定される石の条件
落石形状：１．５００ｍ×１．５００ｍ×１．５００ｍの立方体
落石の体積：Ｖ＝３．３７５ｍ３
落石を球状に換算した場合の直径：ｄ＝（６×Ｖ／π）１／３
落石の重量：Ｗ＝８７．７５０ｋＮ
落石の単位体積重量：γＲ＝２６．０ｋＮ／ｍ３
盛土材条件
単位体積重量：γ＝１７．０００ｋＮ
内部摩擦角：φ＝３０°
粘着力：ｃ＝０ｋＮ／ｍ３
盛土構造体の法面の勾配
山側 １：０．２
谷側 １：０．３
【０１２７】
次に上記条件の落石のエネルギーを算出した。すなわち、（５）式に、回転エネルギー係数β＝０．１、等価摩擦係数μ＝０．１５（下記表４参照）、斜面勾配θ＝６０°、落石重量Ｗ＝８７．７５０ｋＮ、落石の落下高さＨ＝４０．０ｍを代入し、Ｅを求めた。
Ｅ＝（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}×Ｗ×Ｈ （５）
ここに、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}≦１．０
本実施例では、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．００５＞１．０であるため、上述したように、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．０として計算し、Ｅ＝３５１０ｋＪであった。
【０１２８】
【表４】
【０１２９】
次に、上記計算の結果に基づいて、施工する防護堤のタイプを仮定した。すなわち、Ｅ＝３５１０ｋＪであったので、上記表１に記載したタイプのうち、ＩＩＩ−Ａを施工する防護堤のタイプとして仮定した。
【０１３０】
次に、落石による衝撃力を算定した。すなわち、（６）式に、落石の質量ｍ＝８．７７５ｔ、重力加速度ｇ＝９．８ｍ／ｓ２、ラーメの定数λ＝１８００を代入し、Ｈ’には、（７）式で求めた換算落下高さＨ’＝３６．５３６ｍを使用した。（７）式には、等価摩擦係数μ＝１．５、斜面勾配θ＝６０°、落石の落下高さＨ＝４０．０ｍを代入した。Ｐ＝７１３２．８ｋＮであった。
Ｐ＝２．１０８×（ｍ×ｇ）２／３×λ２／５×Ｈ’３／５ （６）
Ｈ’＝｛１−（μ／ｔａｎθ）｝×Ｈ （７）
【０１３１】
次に変位の照査を行った。表３に示した式にＥ＝３５１０ｋＪ、Ｐ＝７１３２．８ｋＮを代入し、最大変位量δｆｍａｘＥ及びδｆｍａｘＰを求めた。δｆｍａｘＥ＝１９９ｍｍ、δｆｍａｘＰ＝１８１ｍｍであった。すなわち、δｆｍａｘＥ及びδｆｍａｘＰが許容変位量δａ（３００ｍｍ）以下であった。したがって、防護堤のタイプを仮定しなおす必要はないと判断した。
【０１３２】
次に、防護堤の必要高さＨｂの検討を行った。本実施例では、平場距離Ｌ＝０．０ｍであるため、下記（８）式より、Ｈｂを求めた。すなわち、下記（８）式に、落石の跳躍高Ｈ１＝２．０００ｍ、落石の半径Ｈ２＝０．９３１ｍ、余裕高Ｈ３＝０．５００ｍ（実験により得られた値）、防護堤の山側法面の鉛直面に対する角度θβ＝１１．３１（法面の勾配が１：０．２であるから、ｔａｎ−１０．２°より。）、防護堤設置位置（防護堤の山側）の斜面勾配θ２＝５９°を代入した。
Ｈｂ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×ｃｏｓθβ×ｓｅｃ（θ２−θβ）＋Ｈ３ （８）
【０１３３】
上記（８）式より、下記式を得た。
Ｈｂ＞４．７６９ｍ
防護堤の高さは、通常、０．３ｍの倍数となる。盛土補強材が０．３ｍ間隔で埋設されるからである。したがって、防護堤の必要高さＨｂを４．８００ｍとした。
【０１３４】
次に、防護堤の天端幅の検討を行った。事前に実験用に施工した防護堤（表１に示す６つのタイプの防護提）には、上記のように、単位体積重量γＥ＝１８．０００ｋＮ／ｍ３の盛土材を用いていたが、本実施例で施工する防護堤には、上記のように、単位体積重量γ＝１７．０００ｋＮの盛土材を用いる。したがって、事前に実験用に施工した防護堤の盛土構造体の重量以上となるように、天端幅を調整する。
【０１３５】
上記のように、実験で使用した盛土材（単位容積重量γＥ＝１８．０００ｋＮ／ｍ３）を用いた場合の防護堤の盛土構造体の重量ＷＥは２２４．６４０ｋＮである。したがって、単位体積重量γ＝１７．０００ｋＮ／ｍ３の盛土材を用いて２２４．６４０ｋＮ以上の重量の盛土構造体を得るには、天端幅を１．５５３ｍ以上にすればよい。
【０１３６】
これまでに説明したように、防護堤が山側から衝撃を受けた際に想定される谷側の変位量が許容変位量以下となるように設計することによって、落石などによって衝撃を受けたのちに補修が可能な防護堤を施工することができる。
【０１３７】
以上、現時点において実践的で好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う防護堤、防護堤の施工方法、及び防護堤の設計方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【符号の説明】
【０１３８】
１ 盛土補強材
２ 盛土材
１０ 盛土構造体
２０ 受撃体
２１ 枠体
２２ セル
２３ 中詰材
２４ ストリップ材
２５ 結合部位
２６ 孔
２７ 層
４０ 基礎
５０ 地盤
６０ 落石
６１ 斜面
１００、２００、３００ 防護堤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石、土石流、雪崩などの大きな運動エネルギーをもつ落下物による被害を防止するための防護堤、該防護堤の施工方法、及び該防護堤の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部の斜面などには、落石、土石流、雪崩などの大きな運動エネルギーをもつ落下物（以下、「落石など」ということがある。）による被害を防止するために、防護堤が備えられている。このような防護堤としては、従来、コンクリート製の擁壁が用いられていた。コンクリート製の擁壁は、自身の質量によって衝撃に対抗する。そのため、落石などによる大きな衝撃に耐えるには、擁壁の質量を大きくする必要があり、その擁壁を設置する地盤には強力な支持力が要求されていた。地盤の強度が不足する場合には、別途、地盤改良の工事を行う必要があった。
【０００３】
このように、コンクリート製の擁壁は施工性及びコストの面で問題がある。そのため、現在は盛土中に補強材（例えば、ジオテキスタイル）を埋設してなる補強土壁と呼ばれるものを用いることがある。補強土壁の具体例としては、例えば、特許文献１に開示されている衝撃吸収用堤体が挙げられる。特許文献１には、盛土の内部に補強材をほぼ水平方向に複数枚間隙をおいて配置してなる抵抗体と、筒状の袋体に砂などを封入し、地面に対してほぼ垂直に立てた姿勢で抵抗体の山側に設置される複数の緩衝体と、筒状の袋体に砂などを封入し、地面に対してほぼ平行な姿勢で抵抗体の山側に積み上げられた受撃体と、を備えた衝撃吸収用堤体及びその施工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている衝撃吸収用堤体の施工方法などの従来の防護堤の施工方法では、防護堤が落石の衝撃に耐え得るかどうかの検討はなされていたが、防護堤が落石などによって衝撃を受けた際の破損の程度については十分な検討がなされていなかった。すなわち、従来の施工方法で得られた防護堤は、落石などによって衝撃を受けた際に、修復可能な程度に破損するのか、施工しなおさなければならなくなる程度に破損するのかが不明であった。土で構成された防護堤は、落石などによって一方の法面側（山側）から衝撃を受けると、その衝撃の大きさに応じて他方の法面側（谷側）も変形する。谷側の壁面材が大きく破断、若しくはずれるなどすると、防護堤を修復することが困難になり、施工しなおさなければならなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計された防護堤と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を施工できる防護堤の施工方法と、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を設計できる防護堤の設計方法と、を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。
【０００８】
第１の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、物体が防護堤の一方の法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０−３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【０００９】
上記（１）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ１と、その最大変位量δｆｍａｘ１を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。なお、本発明において「最大変位量」とは、特に断りがない限り、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに、該防護堤の他方の法面側に生じる変位のうち、最も大きく変位した部分の変位を意味する。以下、防護堤の法面のうち、落石などが落下してきて衝突する側を「山側」又は「受撃面側」という場合がある。また、「山側」又は「受撃面側」に対向する側を「谷側」という場合がある。
【００１０】
また、本発明において「盛土構造体」とは、盛土材を盛り上げて構成される堰堤状の構造体を意味する。なお、本発明に用いることができる「盛土材」は、特に限定されるものではなく、従来用いられていたものを用いることができる。盛土材としては、例えば、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。また、本発明において「盛土補強材」とは、盛土構造体に埋設させて該盛土構造体を補強することができる部材を意味する。本発明に用いる盛土補強材は、従来の盛土構造体に用いられているものであれば特に限定されない。また、本発明において「許容変位量」とは、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに該防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量であって、補修可能な程度の変位量を意味する。許容変位量は、防護堤の用途やタイプなどに応じて適宜設定される量である。なお、本発明において「防護堤のタイプ」とは、防護堤の高さ及び幅、盛土材の種類、量、及び設置方法、盛土補強材の種類、設置数、及び設置方法、盛土構造体の法面を壁面材で覆う場合は該壁面材の種類、設置数、及び設置方法、後述する受撃体を備える場合は該受撃体の形態、設置数及び設置方法などによって決定されるものである。
【００１１】
第２の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、防護堤の一方の法面側に衝突する物体が防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、物体が防護堤の一方の法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【００１２】
上記（２）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤の一方の法面側に与えたときに該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ２と、その最大変位量δｆｍａｘ２を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００１３】
第３の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、物体が防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【００１４】
上記（３）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ３と、その最大変位量δｆｍａｘ３を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００１５】
第４の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突する物体が防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、物体が防護堤の受撃体が備えられる法面側に衝突したときに防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤である。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【００１６】
上記（４）式は、実際に様々な防護堤を作製し、その防護堤のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤の一方の法面側に与えたときに該防護堤の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ４と、その最大変位量δｆｍａｘ４を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００１７】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成されていることが好ましい。また、盛土補強材と、枠体の上面又は下面とが略面一であることが好ましい。さらに、受撃体を層ごとに交換可能であることが好ましい。
【００１８】
本発明において、「上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体」とは、水平に設置した際に、少なくとも上側が開口している筒状のセルが水平方向に複数連続して備えられているものを意味する。また、「盛土補強材と、枠体の上面又は下面とが略面一である」とは、埋設された盛土補強材を一つの面とみなすとともに、枠体の上面又は下面を一つの面上にあるとみなし、これらの面が略面一であることを意味する。
【００１９】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体の少なくとも受撃面側と天面側とが、衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆われていることが好ましい。
【００２０】
上記第３又は第４の本発明の防護堤において、受撃体が、鉛直方向の断面視において一連の補強材に包まれていることが好ましい。また、受撃体を包む一連の補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明において「一連の補強材」とは、一体成形された１の補強材又は連結されて一連となった複数の補強材を意味する。
【００２２】
上記第１乃至第４の本発明の防護堤において、盛土構造体の法面が壁面材で覆われており、水平方向に隣接する壁面材同士が連結部位材で連結されていることが好ましい。
【００２３】
上記第１乃至第４の本発明の防護堤において、複数の盛土補強材のうち少なくとも１つが、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材であることが好ましい。また、複数の盛土補強材が、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、トラス構造補強材とであり、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材との間に、１以上のトラス構造補強材を埋設されていることが好ましい。
【００２４】
本発明において「横断方向」とは、盛土構造体の一方の法面から他方の法面に向かう方向を意味する。以下の本発明の説明において、横断方向の長さを「奥行き」という場合がある。
【００２５】
第５の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の施工方法であって、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計する設計工程を含む、防護堤の施工方法である。
【００２６】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法の設計工程において、防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーに基づいて最大変位量を算定し、該最大変位量が許容変位量以下となる構造に設計することが好ましい。
【００２７】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法の設計工程において、防護堤の一方の法面側に受けることが想定される衝突力に基づいて最大変位量を算定し、該最大変位量が許容変位量以下となる構造に設計することが好ましい。
【００２８】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、防護堤が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成された受撃体を盛土構造体の一方の法面側に備えており、盛土構造体を作製する盛土構造体作製工程と、受撃体を作製する受撃体作製工程とを含むことが好ましい。
【００２９】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、盛土構造作製工程が、盛土補強材を略水平に敷設する、補強材敷設工程、及び、敷設した盛土補強材の上に盛土材を乗せて締め固める、締め固め工程を備え、補強材敷設工程及び締め固め工程を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで補強材敷設工程及び締め固め工程を繰り返す工程を含み、受撃体作製工程が、盛土構造体の山側に枠体を略水平に設置する、枠体設置工程、及び、枠体のセルに中詰材を充填する、中詰材充填工程を備え、枠体敷設工程及び中詰材充填工程を経て得られる層を鉛直方向に積層した高さが所定の高さになるまで枠体敷設工程及び中詰材充填工程を繰り返す工程を含み、盛土構造体作製工程と受撃体作製工程とを並行して行うことが好ましい。
【００３０】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、複数の盛土補強材のうち、少なくとも１つに３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００３１】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、複数の盛土補強材に、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、トラス構造補強材とを用い、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材との間に、１以上のトラス構造補強材を埋設することが好ましい。
【００３２】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、鉛直方向の断面視において受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆う工程を含むことが好ましい。
【００３３】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、鉛直方向の断面視において一連の補強材で受撃体を包む工程を含むことが好ましい。
【００３４】
上記第５の本発明の防護堤の施工方法において、受撃体を包む一連の補強材に、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００３５】
上記第６の本発明は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の設計方法であって、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計する、防護堤の設計方法である。
【発明の効果】
【００３６】
第１乃至第４の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計された防護堤を提供することができる。また、第５の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を施工できる。さらに、第６の本発明によれば、衝撃を受けた際の破損程度を考慮し、用途に応じた強度の防護堤を設計できる。
【００３７】
従来の防護堤は、施工場所で落石が起きた場合、その落石によって防護堤が変形しないことを前提に防護堤のタイプを選択し、盛土構造体の奥行き及び高さ、受撃体の奥行き及び設置数を適宜決定し設計していた。そのため、実際には過剰なスペックの防護堤が施工されており、防護堤完成までに日数がかかり、施工期間の短縮化が困難であるという問題があった。また、余計な人件費、材料費などの施工費用が嵩むという問題もあった。また、施工後の管理においては、施工場所における人為的な点検により変位量が大きくなり、防護堤の破損の危険性があると確認された場合には防護堤の修復作業が行われるのが一般的であった。そのため、施工現場ごとのメンテナンスが煩雑であるという問題があった。
【００３８】
これに対し、第１乃至第４の本発明は、落石エネルギーや落石衝突時の防護堤の衝撃力から算出された防護堤の最大変位量を防護堤の許容変位量以下となるように設計することにより、受撃体の有無、受撃体の数などが決定され、最適な防護堤のタイプが選択される。そのため、第１乃至第４の本発明であれば、施工現場に最適なタイプの防護堤を提供することができるほか、防護堤がメンテナンスを必要とする時期を予め予測することが可能となるため、設置場所における定期的なメンテナンスが可能となり、防護堤の管理がし易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一つの実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直方向かつ横断方向の断面を概略的に示す図である。
【図２】他の実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直断面かつ横断方向を概略的に示す図である。
【図３】本発明に用いることができる枠体の展張前の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【図４】図３に示した枠体の展張後の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【図５】他の実施形態にかかる本発明の防護堤の鉛直断面かつ横断方向を概略的に示す図である。
【図６】本発明の防護堤の施工方法について、一つの実施形態例を概略的に示すフローチャートである。
【図７】設計壁高の検討工程を説明するための図である。
【図８】施工工程をより具体的に説明するフローチャートである。
【図９】補強材で受撃体を包む工程を説明するための図である。
【図１０】一つの例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結した部分の一部を概略的に示す斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）は、他の例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比などを実物のそれから変更し、誇張している場合がある。また、各図面において同様の構成のものには同じ符号を付している。さらに、見易さのために簡略化して示したり、繰り返しとなる符号を一部省略したり、説明しない構成部材を省略していたりする場合がある。
【００４１】
１．防護堤
本発明の防護堤は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材とを備えている。また、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。以下、実施形態を例示して、本発明の防護堤について詳細に説明する。
【００４２】
１．１．第１実施形態
図１は、第１実施形態にかかる本発明の防護堤１００の鉛直方向かつ横断方向の断面を概略的に示す図である。図１に示した防護提１００は、盛土構造体１０と、盛土構造体１０内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材１、１、…と、を備えている。以下、防護堤１００について詳細に説明する。
【００４３】
（盛土構造体１０）
盛土構造体１０は、地盤５０上に盛土材２、２、…を盛って締め固められたものであり、後に詳述する盛土補強材１、１、…が埋設される。盛土材２、２、…は、従来の盛土材として用いられているものであれば特に限定されることなく使用できる。盛土材としては、例えば、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。
【００４４】
盛土構造体１０の法面の勾配は特に限定されないが、一般的には１：０．２から１：０．５程度である。なお、盛土構造体１０の山側の法面の勾配と谷側の法面の勾配とは、同一でもよく、異なっていてもよい。
【００４５】
本発明の防護堤において、盛土構造体１０の法面や天面の構成は特に限定されず、従来の公知の盛土構造体と同様にすることができる。例えば、盛土構造体１０の法面はエキスパンドメタルや金網などの公知の壁面材（不図示）で覆うことができる。また、盛土構造体１０の法面が複数の壁面材で覆われている場合、水平方向に隣接する壁面材同士が連結部位材で連結されていることが好ましい。このように壁面材を連結部位材で連結することによって、防護堤１００の耐衝撃性を一層向上させることができる。
【００４６】
水平方向に隣接する壁面材同士を連結する方法は特に限定されないが、その具体例について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０は、一つの例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結した部分の一部を概略的に示す斜視図である。図１１（ａ）乃至（ｅ）は、他の例にかかる連結部位材によって壁面材同士を連結する方法を説明する図である。
【００４７】
壁面材同士を連結する連結部位材としては、例えば図１０に示したようなコイル状部材１３が挙げられる。図１０に示したように、隣接する一方の壁面材１１の端部と他方の壁面材１２の端部とにコイル状部材１３を絡ませることによって、壁面材１１及び壁面材１２を連結することができる。このようなコイル状部材の大きさや太さ、材質などは、防護堤を施工した後にコイル状部材にかかる負荷、連結する壁面材の高さや壁面材の構造などにより適宜決定される。コイル状部材の長さは、少なくとも壁面材同士を固定可能な程度の長さである必要があり、好ましくは壁面材の高さの２／３以上、より好ましくは壁面材の高さの３／４以上である。
【００４８】
また、壁面材同士を連結する連結部位材としては、図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）に示したようなワイヤークリップ１４も挙げられる。隣接する一方の壁面材１１の端部の縦筋と他方の壁面材１２の端部の縦筋とをワイヤークリップ１４で結束することによって、壁面材１１及び壁面材１２を連結することができる。図１１（ａ）は壁面材１１と壁面材１２の連結箇所を法面側から見た図である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。図１１（ｅ）は図１１（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図１１（ｃ）乃至図１１（ｅ）は同視点から見たワイヤークリップ１４を用いて壁面材１１と壁面材１２とを連結する過程を説明する図である。
【００４９】
ワイヤークリップ１４を用いて壁面材１１と壁面材１２とを連結するには、最初に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、壁面材１１の端部の縦筋と壁面材１２の端部の縦筋とを突き合わせる。そして、隣接する壁面材１１と壁面材１２の縦筋同士をワイヤークリップ１４で結束する。より具体的説明するため、ワイヤークリップ１４の構成について説明する。ワイヤークリップ１４は、図１１（ｅ）に示すように、Ｕ字型の部材１４ａ、留め具１４ｂ、及びナット１４ｃ、１４ｃからなる部材である。Ｕ字部材１４ａの端部には、ねじが切られており、ナット１４ｃ、１４ｃと螺合させることができる。留め具１４ｂには２つ孔が開いており、その孔にＵ字部材１４ａのねじが切られた端部を通すことができる。
【００５０】
このワイヤークリップ１４を用いて、壁面材１１と壁面材１２を連結させるには、まず、図１１（ｃ）に示すように、壁面材１１と壁面材１２とを端部の縦筋が接するように突き合わせる。次いで隣接する縦筋同士にＵ字部材１４ａを引っ掛ける。次に、図１１（ｄ）に示すように、留め具１４ｂにＵ字部材１４ａを通す。最後に、図１１（ｅ）に示すように、Ｕ字部材１４ａにナット１４ｃ、１４ｃを螺合させることで、壁面材１１と壁面材１２とを連結することができる。
【００５１】
このようなワイヤークリップの大きさやワイヤークリップを用いる数、すなわちワイヤークリップの設置間隔などは、防護堤を施工した後にワイヤークリップにかかる負荷、連結する壁面材の端部の縦筋の太さ、連結する壁面材の高さなどにより適宜決定される。
【００５２】
（盛土補強材１）
防護堤１００に備えられる盛土補強材１には、従来の盛土補強材を特に限定することなく用いることができるが、公知のジオグリッドなどのように引張強度が大きい樹脂製のネット状体が好適である。ただし、盛土補強材１として、金網など金属製のものも利用可能である。また、防護堤１００が落石などによる衝撃を受けた際に、その衝撃を防護堤１００内で広範囲に分散させることができるという観点からは、盛土補強材１として、メッシュ開口部が略三角形となっており、３軸方向に特に強い引張強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有するトラス構造を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材（例えば、特開２００４−４４３７４号公報に開示されているジオグリット。）を用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、本発明では、盛土補強材１、１、…として、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と上記トラス構造補強材とを用いて、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材と間に、１以上のトラス構造補強材が挟まれる位置関係となるように盛土構造体１０に埋設することが好ましい。かかる形態とすることによって、横断方向補強材によって横断方向に盛土材２を拘束する力を備えつつ、トラス構造補強材によって落石などによる衝撃を広範囲に分散させる効果を奏することができる。
【００５４】
（防護堤１００の強度）
上述したように、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。
【００５５】
より具体的には、防護堤１００は、防護堤１００の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、物体が防護堤１００の一方の法面側に衝突したときに防護堤１００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、防護堤１００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０‐３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【００５６】
上記（１）式は、実際に様々な防護堤１００を作製し、その防護堤１００のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤１００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ１と、その最大変位量δｆｍａｘ１を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００５７】
α１は様々な強さのエネルギーＥを有する物体を防護堤１００の一方の法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１から導き出した係数である。α１は、３．００以上であり、好ましくは１０．００以上、より好ましくは１３．００以上、さらに好ましくは１６．００以上であり、６７．００以下、好ましくは６５．００以下、より好ましくは６０．００以下、さらに好ましくは５５．００以下である。
【００５８】
また、防護堤１００は、防護堤１００の一方の法面側に衝突する物体が防護堤１００に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、物体が防護堤１００の一方の法面側に衝突したときに防護堤１００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、防護堤１００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【００５９】
上記（２）式は、実際に様々な防護堤１００を作製し、その防護堤１００のそれぞれについて、一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤１００の一方の法面側に与えたときに該防護堤１００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ２と、その最大変位量δｆｍａｘ２を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００６０】
α２は様々な強さの衝撃力Ｐを防護堤１００に与える物体を防護堤１００の一方の法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２から導き出した係数である。α２は、６．００以上であり、好ましくは１４．００以上、より好ましくは１７．００以上、さらに好ましくは１９．００以上であり、４９．００以下、好ましくは４７．００以下、より好ましくは４５．００以下、さらに好ましくは４０．００以下である。
【００６１】
防護堤１００は、上記のように衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計されていることによって、例え落石などによって衝撃を受けたとしても、破損の程度を補修可能な程度に抑えることができる。
【００６２】
１．２．第２実施形態
図２は、第２実施形態にかかる本発明の防護堤２００の鉛直方向の断面を概略的に示す図である。図２に示した防護提２００は、盛土構造体１０と、盛土構造体１０内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材１、１、…と、を備えている。さらに、防護提２００は、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って受撃体２０を備えている。図２において、図１と同様の構成のものについては、同符号を付しており、適宜説明を省略する。以下、防護堤２００について詳細に説明する。
【００６３】
（受撃体２０）
受撃体２０は、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層２７、２７、…を上下に積層して構成されている。受撃体２０は、盛土構造体１０の山側において、盛土構造体１０の法面に沿って備えられる。
【００６４】
まず、上記枠体について説明する。受撃体２０に用いることができる枠体は、複数のセルを有しており、枠体を水平に敷設した場合、セルは、それぞれが開口部を上部に有した筒状となり、水平方向に連続して形成されている。枠体の具体例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は本発明に用いることができる枠体２１の展張前の姿勢を概略的に示す斜視図であり、図４は図３に示した枠体２１の展張後の姿勢を概略的に示す斜視図である。
【００６５】
枠体２１は、上部が開口した複数のセル２２、２２、…、を備えており、該セル２２、２２、…、は、高分子材料からなる複数枚のストリップ材２４、２４、…が一定間隔で設けられた結合部位２５、２５、…にて結合されることで構成されている。枠体２１は、運搬時などは図３に示すようにセル２２、２２、…、を閉じた姿勢とすることで運搬しやすくすることができ、敷設時には図３に示した姿勢から奥／手前方向に引いて展張することで、図４に示すように、セル２２、２２、…を開くことができる。
【００６６】
また、層２７の排水性を向上させるという観点からは、ストリップ材２４に適宜、複数の孔２６、２６、…を設けることが好ましい。
【００６７】
なお、本発明に用いる枠体２１は、使用状況に応じて適当な高さのものを選択できる。また、枠体２１の幅（図２の奥／手前方向の長さ）は特に限定されず、防護堤２００の大きさに合わせて複数の枠体２１を並列または連結して用いることができる。さらに、枠体２１の奥行き（図２の左右方向の長さ）も特に限定されず、防護堤１００が受けると想定される衝撃の大きさに応じて選択することができる。すなわち、防護堤２００が受けると想定される衝撃が大きいほど受撃体２０の奥行きを長くすることが好ましく、その際、１つの枠体２１の奥行きを長くすることで受撃体２０の奥行きを長くしてもよく、後に説明する防護堤３００のように、複数の枠体２１を並列させることで受撃体２０の奥行きを長くしてもよい。
【００６８】
受撃体２０の奥行きは、落石のエネルギーＥ又は防護堤２００、３００に対する落石の衝撃力Ｐから得られる最大変位量と、防護堤２００、３００の許容変位量とを考慮して適宜決定することができる。受撃体２０が１列の場合、受撃体２０の奥行きは、０．５ｍ以上、好ましくは０．６ｍ以上、さらに好ましくは０．８ｍ以上である。また、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体２０の奥行きの合計は、１．０ｍ以上、好ましくは１．２ｍ以上、さらに好ましくは１．６ｍ以上である。受撃体２０の奥行きが上記数値以上であれば、エネルギーＥを有する落石の衝突又は衝撃力Ｐを与える落石の衝突に防護堤が充分耐え得ることができる。受撃体２０の奥行きの上限値については適宜決定することができ、施工時間及び施工費用の観点からは、受撃体２０が１列の場合、好ましくは２．０ｍ以下、より好ましくは１．９ｍ以下であり、受撃体２０が２列の場合、好ましくは４．０ｍ以下、より好ましくは３．８ｍ以下である。
【００６９】
このような枠体２１の具体例としては、東京インキ株式会社製の「テラセル（登録商標）」などを挙げることができる。
【００７０】
図４に示すように、枠体２１を展張した後、セル２２、２２、…に中詰材２３を充填することで、層２７が形成される。中詰材２３としては、防護堤２００が衝撃を受けた際にその衝撃を分散させやすいものであれば特に限定されず、例えば、砕石などの礫材料の他、砂質土や粘性土などの現地発生土などを用いることができる。
【００７１】
受撃体２０を備える場合、盛土補強材１と、受撃体２０を構成する層２７（枠体２１）の上面又は下面とが略面一であることが好ましい。例えば、盛土補強材１を埋設する鉛直方向の間隔と、層２７（枠体２１）の高さとを略同一にすることによって、盛土補強材１と、受撃体２０を構成する層２７（枠体２１）の上面または下面とを略面一にすることができる。このように盛土補強材１と受撃体２０を構成する層２７の上面または下面とを略面一にすることにより、防護堤の施工時に盛土材２が締め固められた部分の上面と受撃体２０の上面とが略面一になるように施工できるため、作業効率が上がるほか、受撃体２０の高さの補正をし易くなる。
【００７２】
上述したようにして、受撃体２０を複数の層２７によって構成することによって、受撃体２０を層２７ごとに交換することが可能となる。このように受撃体２０を層２７ごとに交換可能な形態とすることによって、修復が必要な部分の受撃体２０のみを容易に修復することができる。
【００７３】
また、受撃体２０の下部には、コンクリートなどからなる基礎４０を設けても良い。基礎地盤が軟弱な場合や凹凸がある場合に、基礎４０を設けることによって受撃体２０の不等沈下の防止や不陸の調整を行うことができる。
【００７４】
（その他の構成）
防護堤２００の耐衝撃性をより向上させるという観点からは、垂直方向の断面視において受撃体２０を包む一連の補強材を備えていることが好ましい。受撃体２０を一連の補強材で包むことによって、防護堤が受撃体２０側に衝撃を受けた際、該補強材が該衝撃を分散させ、防護堤の損傷を抑制することができる。当該補強材は、一体に成形された補強材であってもよく、複数の補強材を連結されたものであってもよい。受撃体２０が受けた衝撃をより分散させるという観点からは、当該補強材に上記トラス構造補強材を用いることが好ましい。
【００７５】
また、盛土構造体１０と受撃体２０との間に緩衝体を備えることによって、耐衝撃性を向上させることもできる。緩衝体を構成するものとしては、例えば、砂、砕石、礫質土などの現地発生土などが挙げられる。落石の衝突によるエネルギーは緩衝体が変形することによって吸収されるため、緩衝体を構成するものとしては、単粒度の砕石が好ましい。このような緩衝体を備えることによって、受撃体２０が受けた衝撃を緩衝体で緩和して盛土構造体１０に伝えることができる。
【００７６】
さらに、防護堤２００の耐衝撃性をより向上させる、防護堤２００が落石などの落下物による衝撃を受けた際に受撃体２０から中詰材が飛び出ることを抑制するなどの観点からは、受撃体２０の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マット（不図示）又は衝撃吸収シート（不図示）で覆うことが好ましい。衝撃吸収マットや衝撃吸収シートは、防護堤２００が落石などの落下物による衝撃を受けた際にその衝撃をある程度分散できるものであって、その衝撃を受けた際に受撃体２０から中詰材が飛び出ることを抑制できる、マット状又はシート状のものであれば特に限定されない。そのような衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートとしては、例えば、上記トラス構造補強材や、ＰＲＯＰＥＸ社製のＬＡＮＤＬＯＫ３００などを挙げることができる。
【００７７】
なお、図２には、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列の受撃体２０が備えられる防護堤２００を例示しているが、本発明はかかる形態に限定されない。本発明の防護堤は、例えば、図５に示した防護堤３００のように、盛土構造体１０の一方の法面側において、該一方の法面に沿って２列の受撃体２０を備えていてもよい。受撃体２０の数を増やすことによって、防護堤の耐衝撃性を向上させやすくなる。
【００７８】
（防護堤２００、３００の強度）
上述したように、本発明の防護堤は、一方の法面側から衝撃を受けたときに他方の法面側に生じると想定される最大変位量が、許容できる変位量として予め設定された許容変位量以下であることを特徴とする。
【００７９】
防護堤２００、３００は、防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、物体が防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突したときに防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、防護堤２００、３００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、受撃体２０が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【００８０】
上記（３）式は、実際に様々な防護堤２００、３００を作製し、その防護堤２００、３００のそれぞれについて、様々な強さのエネルギーＥを有する物体を一方の法面側に衝突させ、該衝突によって該防護堤２００、３００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ３と、その最大変位量δｆｍａｘ３を生じたときのエネルギーＥとの関係から得られた近似式である。
【００８１】
α３は様々な強さのエネルギーＥを有する物体を防護堤２００、３００の受撃体が備えられる法面側にそれぞれ衝突させた場合の防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３から導き出した係数である。受撃体２０が１列（受撃体２０の奥行きが０．５ｍ以上）の場合、α３は０．５０以上、好ましくは１．００以上、より好ましくは２．００以上、さらに好ましくは３．００以上であり、１８．００以下、好ましくは１７．００以下、より好ましくは１６．００以下、さらに好ましくは１５．００以下である。また、受撃体２０が２列（２列の受撃体２０の奥行きの合計が１．０ｍ以上）の場合、α３は２６．００以上、好ましくは２８．００以上、より好ましくは３０．００以上、さらに好ましくは３２．００以上であり、６６．００以下、好ましくは６４．００以下、より好ましくは６２．００以下、さらに好ましくは６０．００以下である。
【００８２】
また、防護堤２００、３００は、防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突する物体が防護堤２００、３００に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、物体が防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側に衝突したときに防護堤２００、３００の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、防護堤２００、３００が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下となるように設計されている。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、受撃体２０が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、受撃体２０が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【００８３】
上記（４）式は、実際に様々な防護堤２００、３００を作製し、その防護堤２００、３００のそれぞれについて、受撃体が備えられる一方の法面側に様々な強さの衝撃力Ｐを与え、衝撃力Ｐを防護堤２００、３００の一方の法面側に与えたときに該防護堤２００、３００の他方の法面側に生じた最大変位量δｆｍａｘ４と、その最大変位量δｆｍａｘ４を生じたときの衝撃力Ｐとの関係から得られた近似式である。
【００８４】
α４は様々な強さの衝撃力Ｐを防護堤２００、３００に与える物体を防護堤２００、３００の受撃体２０が備えられる法面側にそれぞれ衝突させた場合の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４から導き出した係数である。受撃体２０が１列（受撃体２０の奥行きが０．５ｍ以上）の場合、α４は１．００以上、好ましくは２．００以上、より好ましくは３．００以上、さらに好ましくは４．００以上であり、１５．００以下、好ましくは１４．００以下、より好ましくは１３．００以下、さらに好ましくは１２．００以下である。また受撃体２０が２列（２列の受撃体２０の奥行きの合計が１．０ｍ以上）の場合、α４は１９．００以上、好ましくは２１．００以上、より好ましくは２３．００以上、さらに好ましくは２５．００以上であり、４４．００以下、好ましくは４２．００以下、より好ましくは４０．００以下、さらに好ましくは３９．００である。
【００８５】
防護堤２００、３００は、上記のように衝撃を受けた際の破損程度を考慮して設計されていることによって、例え落石などによって衝撃を受けたとしても、破損の程度を補修可能な程度に抑えることができる。
【００８６】
防護堤１００、２００、３００は、許容変位量δａが上記の式（１）乃至（４）で算出される最大変位量以下である。許容変位量δａは、これまでの経験則から防護堤のタイプにより異なる。受撃体を有しないタイプ（例えば、実施例で説明するタイプＩ）の場合、許容変位量δａは４５０ｍｍ以下、好ましくは３５０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５０ｍｍ以下である。また、受撃体を有するタイプ（受撃体が１列：例えば、実施例で説明するタイプＩＩ、受撃体が２列：例えば、実施例で説明するタイプＩＩＩ）の防護堤の場合、許容変位量δａは７００ｍｍ以下、好ましくは４５０ｍｍ以下、さらに好ましくは３００ｍｍ以下である。
【００８７】
許容変位量δａの値は、実物実験で確認された値である。例えば、受撃体２０を有しないタイプ（タイプＩ）では、防護堤に落石が衝突した際の最大変位量が４５０ｍｍ以下であれば防護堤が崩壊することはないことが確認されている。また、受撃体２０が１列の場合（タイプＩＩ）及び受撃体２０が２列の場合（タイプＩＩＩ）では、複数回重錘を衝突させた後の累加した最大変位量が７００ｍｍであれば防護堤が崩壊することはないことが確認されている。
【００８８】
許容変位量δａが上記数値以下であれば、あるエネルギーを有する落石が防護堤の一方の法面側に衝突した場合、又は落石が防護堤の一方の法面側に衝突することである衝撃力を防護堤に与えた場合、防護堤の他方の法面側（壁面材）は部分的な変形や一部の破損に止まり、防護堤はその後も防護堤として機能し得る。
【００８９】
２．防護堤の設計方法及び施工方法
次に、本発明の防護堤の設計方法及び施工方法について説明する。本発明の防護堤の設計方法は、盛土構造体と、盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材とを備える防護堤の設計方法である。また、本発明の防護堤の設計方法は、防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに該防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量を算定し、該最大変位量が、防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量以下となる構造に設計することを特徴としており、用途に応じた強度の防護堤を設計することができる。また、本発明の防護堤の施工方法は、本発明の防護堤の設計方法を実施する設計工程を含むことを特徴としており、用途に応じた強度の防護堤を施工することができる。
【００９０】
図６は、本発明の防護堤の施工方法について、一つの実施形態例を概略的に示すフローチャートである。図６に示した本発明の防護堤の施工方法は、設計条件の確認工程Ｓ１（以下、単に「工程Ｓ１」という。）、落石エネルギーの算定工程Ｓ２（以下、単に「工程Ｓ２」という。）、防護堤タイプの仮定工程Ｓ３（以下、単に「工程Ｓ３」という。）、落石衝撃力の算定工程Ｓ４（以下、単に「工程Ｓ４」という。）、変位の照査工程Ｓ５（以下、単に「工程Ｓ５」という。）、最大変位量と許容変位量とを比較する工程Ｓ６（以下、単に「工程Ｓ６」という。）、設計壁高の検討工程Ｓ７（以下、単に「工程Ｓ７」という。）、設計天端幅の検討工程Ｓ８（以下、単に「工程Ｓ８」という。）、内的安定計算工程Ｓ９（以下、単に「工程Ｓ９」という。）及び施工工程Ｓ１０（以下、単に「工程Ｓ１０」という。）を含んでいる。なお、本発明の防護堤の設計方法に相当する工程（設計工程）は、工程Ｓ１〜工程Ｓ９である。図６に示した各工程について、以下に説明する。
【００９１】
＜工程Ｓ１＞
工程Ｓ１は、以下に説明する落石のエネルギーや落石が防護堤に衝突した際の衝撃力などを算定するために、防護堤の設計条件を確認する工程である。具体的には、落石の発生が想定される斜面の平均勾配（以下、「斜面勾配」という。）、防護堤を施工する位置での斜面の勾配（防護堤の山側の斜面の勾配）、落石の条件（落石の形状、体積、重量など）及び盛土材の条件（単位体積重量、内部摩擦角、粘着力など）などを確認する。
【００９２】
＜工程Ｓ２＞
工程Ｓ２は、落石のエネルギーを算定する工程である。例えば、下記（５）式によって、落石のエネルギーＥを算出することができる。
Ｅ＝（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}×Ｗ×Ｈ （５）
ここに、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}≦１．０
ただし、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＞１．０の場合は、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．０とする。
なお、（５）式において、Ｅは落石のエネルギー（ｋＪ）、βは回転エネルギー係数、μは等価摩擦係数、θは斜面勾配（°）、Ｗは落石の重量（ｋＮ）、Ｈは落石の落下高さ（ｍ）である。
【００９３】
＜工程Ｓ３＞
工程Ｓ３は、防護堤のタイプを仮定する工程である。防護堤は構造によって受け止められる落石のエネルギーが異なる。したがって、複数のタイプの防護堤について、それらが耐え得る落石のエネルギーを算定しておき、工程Ｓ２で求めた落石のエネルギーＥに基づいて、適当と思われるタイプの防護堤を工程Ｓ３で仮定する。
【００９４】
本発明に用いることができる防護堤の構造は特に限定されない。ただし、本発明は、落石によって防護堤が山側に衝撃を受けた際に想定される、該防護堤の谷側の変位量を照査する工程を含むことを特徴としているため、コンクリート製の擁壁などのように、落石によって衝撃を受けた際に変位することが想定されないものは除かれる。本発明に用いることができる防護堤の具体例としては、上述した防護堤１００、２００、及び３００を例示することができる。
【００９５】
＜工程Ｓ４＞
工程Ｓ４は、落石によって防護堤が受ける衝撃力を算定する工程である。例えば、下記（６）式によって、落石による衝撃力Ｐを算出することができる。
Ｐ＝２．１０８×（ｍ×ｇ）２／３×λ２／５×Ｈ’３／５ （６）
なお、（６）式において、Ｐは落石による衝撃力（ｋＮ）、ｍは落石の質量（ｔ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）、λはラーメの定数、Ｈ’としては、下記（７）式から求められる換算落下高さ（ｍ）を用いることができる。λは、実験によって求めることができる値であり、防護堤の構造によって異なる値となる。
Ｈ’＝｛１−（μ／ｔａｎθ）｝×Ｈ （７）
なお、（７）式において、μは等価摩擦係数、θは斜面勾配（°）、Ｈは落石の落下高さ（ｍ）である。
【００９６】
＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５は、防護堤が落石によって山側から衝撃を受けた際に、該防護堤の谷側がどの程度変位するかを照査する工程である。落石によって山側から衝撃を受けた際の、防護堤の谷側の変位量（以下、落石によって山側から衝撃を受けた際の、防護堤の谷側の変位量を単に「変位量」という。）は、防護堤の構造によって異なる。防護堤が施工される環境での最大変位量（その環境で想定される最大の変位量）は、実験によって算定することができる。例えば、工程Ｓ２で求めた落石エネルギーＥと変位量との関係式、及び工程Ｓ４で求めた衝撃力Ｐと変位量との関係式を求め、それらの式から最大変位量を算定することができる。この関係式の具体例としては、上述した（１）式、（２）式、（３）式、及び（４）式を挙げることができる。
【００９７】
＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６は、工程Ｓ５で求めた最大変位量が、許容変位量以下であるか、または許容変位量より大きいかを判定する工程である。許容変位量とは、防護堤の構造及び防護堤が施工される環境によって適宜設定できる値である。例えば、どの程度の変位量であれば、衝撃を受けた箇所近辺の修復のみで済むかということは、防護堤の構造によって異なる。また、防護堤の重要度によって、許容できる変位量が異なる。すなわち、落石の発生する確率や規模が大きかったり、社会的、経済的影響が甚大である場合は許容変位量が小さくなるが、落石の発生する確率や規模が小さかったり、落石による人や物への影響が比較的少ない場合は許容できる変位量が大きくなる。さらには、防護堤の限界状態の設定によっても許容変位量は変化する。
【００９８】
上記のように、許容変位量を適宜設定し、工程Ｓ５で求めた最大変位量が許容変位量以下であれば工程Ｓ７に進み、工程Ｓ５で求めた最大変位量が許容変位量より大きければ、工程２に戻って防護堤のタイプを仮定しなおし、工程Ｓ３〜工程Ｓ６を繰り返す。なお、工程Ｓ６で用いる最大変位量は、工程Ｓ２で求めたエネルギーＥと変位量との関係式、及び工程Ｓ４で求めた衝撃力Ｐと変位量との関係式から求めたどちらか一方のみであっても良いが、安全性などの観点から、両関係式から求めた最大変位量について、それぞれ許容変位量と比較することが好ましい。
【００９９】
＜工程Ｓ７＞
工程Ｓ７は、防護堤の必要高さＨｂを検討する工程である。具体的な方法は特に限定されず、例えば、以下の方法で算出することができる。
【０１００】
防護堤の必要高さＨｂは、落石の跳躍高によって決定することができる。落石の跳躍高は「落石対策便覧（社）日本道路協会」によれば、２．０ｍを標準としている。図７を用いてこの場合の防護堤の必要高さＨｂの算出方法を説明する。図７（ａ）は、落石６０が落下してくる斜面６１の法尻と防護堤２００の山側の面との間の平場の距離Ｌ（以下、単に平場距離Ｌという。）が０の場合を概略的に示しており、図７（ｂ）は、平場距離Ｌが０ではない場合を概略的に示している。図７において、Ｈ１は落石の跳躍高、Ｈ２は落石の半径、Ｈ３は実物実験から得られた余裕高、θβは、防護堤の山側法面の鉛直面に対する角度、θ２は斜面６１の勾配を示している。防護堤の必要高さＨｂを算出する式は、平場距離Ｌの長さによって場合分けされる。すなわち、防護堤の必要高さＨｂは、下記（８）〜（１０）式のいずれかによって求めることができる。
・Ｌ＝０の場合
Ｈｂ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×ｃｏｓθβ×ｓｅｃ（θ２−θβ）＋Ｈ３ （８）
・０＜Ｌ≦（Ｈ１＋Ｈ２）×{ｔａｎ（θ２／２）−ｔａｎθβ}の場合
Ｈｂ＝{（Ｈ１＋Ｈ２）／ｃｏｓ（θ２−θβ）}
−Ｌ{ｓｉｎθ２／ｓｉｎ（９０°−θ２＋θβ）}×ｃｏｓθβ＋Ｈ３ （９）
・Ｌ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×{ｔａｎ（θ２／２）−ｔａｎθβ}の場合
Ｈｂ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３ （１０）
【０１０１】
＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ８は、防護堤の天端幅を検討する工程である。これまでの工程では、事前に施工した防護堤で行った実験で求めた数値を用いて、いくつかのパラメータを決定している。したがって、実際に使用する盛土材が、実験で用いた盛土材と異なる場合には、実際に施工する防護堤の強度が実験で施工した防護堤の強度以上になるように、盛土構造体の天端幅を調整する必要がある。天端幅を広げることによって、盛土構造体の重量が増し、該盛土構造体を備える防護堤の強度を上げることができる。
【０１０２】
＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９は、施工される防護堤が、定常状態において内的に安定するかどうかを検討する工程である。内的に安定するかどうかの判断手法は特に限定されず、従来の方法を用いることができる。
【０１０３】
＜工程Ｓ１０＞
工程Ｓ１０は、工程Ｓ１〜工程Ｓ９を経て決定された条件に基づいて、実際に防護堤を施工する工程である。防護提を実際に施工する方法は特に限定されない。工程Ｓ１０の具体例について、図８を用いて説明する。図８は、工程Ｓ１０をより具体的に説明するフローチャートである。
【０１０４】
工程Ｓ１０は、盛土構造体作製工程Ｓ２０（以下、単に「工程Ｓ２０」という。）と受撃体作製工程Ｓ３０（以下、単に「工程Ｓ３０」という。）とを備えており、これらの工程を並行して行う。なお、図２に示した防護堤１００のように、受撃体２０を備えない場合は、工程Ｓ３０は省略される。
【０１０５】
＜工程Ｓ２０＞
工程Ｓ２０は、補強材敷設工程Ｓ２１（以下、単に「工程Ｓ２１」という。）及び締め固め工程Ｓ２２（以下、単に「工程Ｓ２２」という。）を備えており、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで工程Ｓ２１工程及び工程Ｓ２２を繰り返す工程である。
【０１０６】
（工程Ｓ２１）
工程Ｓ２１は、地盤５０上に、又は後に説明する締め固め工程Ｓ２２の後に盛土材２の上に、盛土補強材１を敷設する工程である。地盤５０又は盛土材２の上に盛土補強材１を固定する方法は特に限定されず、従来の公知の方法を用いることができる。
【０１０７】
（工程Ｓ２２）
工程Ｓ２２は、盛土補強材１の上に、盛土材２を乗せて締め固める工程である。盛土補強材１、１、…は、通常、鉛直方向において３０ｃｍ、６０ｃｍ、又は１．２ｍの間隔で埋設される。したがって、工程Ｓ２２では、締め固め後の盛土材２の高さ（地盤５０又は該盛土材２の下側に敷設された盛土補強材１からの高さ）が３０ｃｍ、６０ｃｍ、又は１．２ｍ程度になるように盛土材２を乗せて締め固める。ただし、本発明において盛土補強材１、１、…が埋設される間隔は上記間隔に限定されない。
【０１０８】
工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を繰り返し行うことで、鉛直方向に所定の間隔を有して複数の盛土補強材１、１、…が埋設された盛土構造体１０が施工される。
【０１０９】
上記したように、本発明の防護堤の施工方法によって施工される防護堤では、その複数の盛土補強材１、１、…に、トラス構造補強材が含まれていることが好ましい。そのため、繰り返し行われる工程Ｓ２１のうち、少なくとも１回は、トラス構造補強材を用いて行う。また、盛土補強材１、１、…が、横断方向補強材と、トラス構造補強材とであり、鉛直方向において、１の横断方向補強材と他の横断方向補強材と間に、１以上のトラス構造補強材が挟まれる位置関係となるように埋設させることが好ましい。すなわち、横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を１回行った後は、少なくとも１回はトラス構造補強材を用いて工程Ｓ２１を行い、その後、さらに横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を行うことが好ましい。
【０１１０】
好ましい形態をより具体的に説明すると、横断方向補強材を用いて工程Ｓ２１を行った後、締め固め後の盛土材２の高さが約３０ｃｍになるように工程Ｓ２２を行い、その後、トラス構造補強材を用いて工程Ｓ２１を行い、さらに締め固め後の盛土材２の高さが約３０ｃｍになるように工程Ｓ２２を行うという工程を、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の高さが所定高さまで繰り返し行うことが好ましい。
【０１１１】
なお、本発明の防護堤の施工方法において、盛土構造体１０の法面の構成及び天面の構成は特に限定されず、従来の公知の方法によって施工することができる。例えば、盛土構造体１０の法面が壁面材で覆われるようにして、水平方向に隣接する壁面材同士を公知の連結部位材で連結することが好ましい。また、壁面材を盛土補強材１に連結することも好ましい。
【０１１２】
＜工程Ｓ３０＞
工程Ｓ３０は、枠体敷設工程Ｓ３１（以下、単に「工程Ｓ３１」という。）及び中詰材充填工程Ｓ３２（以下、単に「工程Ｓ３２」という。）を備えており、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て得られる層２７を上下（鉛直方向）に積層した高さが所定の高さになるまで工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を繰り返す工程である。
【０１１３】
（工程Ｓ３１）
工程Ｓ３１は、盛土構造体１０の山側に枠体２１を略水平に敷設する工程である。枠体２１は、展張した姿勢で敷設する（図４参照。）。枠体２１の敷設数は、防護堤の大きさや防護堤が受けると想定される衝撃の大きさに応じて適宜決定される。すなわち、枠体２１の幅方向（図２及び図５の奥／手前方向）の敷設数は防護堤（盛土構造体）の幅方向（図２及び図５の奥／手前方向）に応じて決められ、枠体２１の奥行き方向（図２及び図５の左右方向）の敷設数は防護堤のタイプに応じて決められる。
【０１１４】
（工程Ｓ３２）
工程Ｓ３２は、枠体２１のセル２２、２２、…に中詰材２３、２３、…を充填する工程である。中詰材２３、２３、…を構成するものは、既に説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。
【０１１５】
工程Ｓ３１及び工程３２を経て得られる層２７を上下に積層した高さが所定の高さになるまで工程３１及び工程３２を繰り返すことによって、所定高さの受撃体２０を作製することができる。なお、層２７、２７、…は、盛土構造体１０の法面に沿うようにして、斜めに積層する。
【０１１６】
（その他の工程）
本発明の防護堤は、図２、図５に示した防護堤２００、３００のように、受撃体２０を備えた形態とすることができる。この場合、受撃体２０が補強材２８で包まれた形態とすることもできる。受撃体２０を補強材２８包むための工程について、図９を参照しつつ説明する。まず、図９（ａ）に示すように、最初の工程Ｓ３１の前に補強材２８の一端２８ａ側を地盤５０上に敷き、その上に工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て層２７を形成する。このとき、補強材２８の他端２８ｂ側は、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の上にくるように伸ばしておく。その後、図９（ｂ）に示すように、補強材の他端２８ｂ側が工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体の上にくるように伸ばしておきつつ、工程Ｓ２１、工程Ｓ２２、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を実行する。そして、最後に、図９（ｃ）に示すように、補強材２８の端２８ａ及び端２８ｂを連結することによって、受撃体２０を補強材２８で包むことができる。なお、補強材２８は１枚で構成されている必要はなく、必要に応じて複数の補強材を連結させて補強材２８とすることができる。上述したように、受撃体２０を包む一連の補強材に、トラス構造補強材を用いることが好ましい。
【０１１７】
また、本発明の防護堤は、上述したように、盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とすることもできる。盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とする場合は、盛土構造体１０と受撃体２０との間に間隔を設け、該間隔に伝達体を構成する材料を敷き詰める。すなわち、工程Ｓ２１、工程Ｓ２２、工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２に並行して、工程Ｓ２１及び工程Ｓ２２を経て得られる構造体と工程Ｓ３１及び工程Ｓ３２を経て得られる層２７との間に伝達体を構成する材料を敷き詰める工程を行うことによって、盛土構造体１０と受撃体２０との間に伝達体を備えた形態とすることができる。
【０１１８】
さらに、本発明の防護堤は、上記したように受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆うことが好ましい。衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートを設置する方法は、衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートが自然に外れないように固定できる方法であれば特に限定されない。例えば、受撃体を作製後、該受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆い、該衝撃吸収マットまたは該衝撃吸収シートを杭などで受撃体に固定する方法が考えられる。
【実施例】
【０１１９】
以下に、実施例にて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【０１２０】
本実施例では、表１に示す１２のタイプの防護提を事前に施工し、実験を行った。当該実験の結果、ラーメの定数λ、落石のエネルギーＥによる最大変位量δｆｍａｘＥ、衝撃力Ｐによる最大変位量δｆｍａｘＰ、許容変位量δａを求めた。ラーメの定数λを表２に、落石のエネルギーＥによる最大変位量δｆｍａｘＥ、衝撃力Ｐによる最大変位量δｆｍａｘＰ、及び許容変位量δａを表３に示す。
【０１２１】
ラーメの定数λは、質量が異なる重錘を防護堤に衝突させる実験を行い、各実験で得られた数値から算出したラーメの定数を平均して求めたものである。許容変位量δａは、タイプＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、Ｉ−Ｂ−１、Ｉ−Ｂ−２、Ｉ−Ｃについては１５０ｍｍとし、タイプＩＩ−Ａ、ＩＩ−Ｂ、ＩＩ−Ｂ−１、ＩＩ−Ｂ−２、ＩＩＩ−Ａ、ＩＩＩ−Ａ−１、ＩＩＩ−Ａ−２については３００ｍｍとした。最大変位量δｆｍａｘＥは、防護堤に質量が異なる重錘を衝突させ、該重錘のエネルギーＥと防護堤の谷側の変位量との関係から求めた近似式である。最大変位量δｆｍａｘＰは、防護堤に質量が異なる重錘を衝突させ、該重錘による衝撃力Ｐと防護堤の谷側の変位量との関係から求めた近似式である。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
表１において、「適用範囲の目安」は、実物実験結果をもとに、下記表３の変位式ｆｍａｘＥに代入して決定したものである。
「タイプ名」は、施工した防護堤の名前を示している。
「補強材」は、盛土構造体内に埋設した盛土補強材の名称を示しており、「ＳＲ」は、一軸方向補強材のテンサーＳＲタイプ（三菱樹脂株式会社製）、「ＳＳ」は、二軸方向補強材のテンサーＳＳタイプ（三菱樹脂株式会社製）、「ＴＸ」は、トラス構造補強材のテンサートライアックス（三菱樹脂株式会社製）を意味している。また、補強材として２種類記載しているのは、盛土構造体の高さ方向において２種類の補強材が交互になるように埋設したことを意味する。
「前面型枠」は、盛土構造体の谷側に用いた壁面材を構成するめっき鉄線の太さを示しており、「背面型枠」は、盛土構造体の山側に用いた壁面材を構成するめっき鉄線の太さを示している。なお、壁面材には、アルミニウム及び亜鉛の合金めっき鉄線で構成される「ＡＺ型枠」（東京インキ株式会社製）を使用した。
「断面図」の欄には、作製した防護堤の概略断面図に相当する図を記載している。すなわち、タイプＩ−Ａ、Ｉ−Ｂ、Ｉ−Ｃは受撃体を備えておらず、タイプＩＩ−Ａ、ＩＩ−Ｂは受撃体を盛土構造体の山側の面に沿って１列備えており、ＩＩＩ−Ａは受撃体を盛土構造体の山側の面に沿って２列備えている。なお、受撃体は、テラセルＴＷ（東京インキ株式会社製）に盛土材を充填して構成した。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
本実施例では、設計条件が以下に示すとおりの防護堤について設計した。
斜面勾配：θ＝６０°
防護堤設置位置（防護堤の山側）の斜面勾配（図７参照）：θ２＝５９°
斜面法尻と防護堤の山側の法面との間の平場の距離：Ｌ＝０．０ｍ
落下することが想定される石の条件
落石形状：１．５００ｍ×１．５００ｍ×１．５００ｍの立方体
落石の体積：Ｖ＝３．３７５ｍ３
落石を球状に換算した場合の直径：ｄ＝（６×Ｖ／π）１／３
落石の重量：Ｗ＝８７．７５０ｋＮ
落石の単位体積重量：γＲ＝２６．０ｋＮ／ｍ３
盛土材条件
単位体積重量：γ＝１７．０００ｋＮ
内部摩擦角：φ＝３０°
粘着力：ｃ＝０ｋＮ／ｍ３
盛土構造体の法面の勾配
山側 １：０．２
谷側 １：０．３
【０１２７】
次に上記条件の落石のエネルギーを算出した。すなわち、（５）式に、回転エネルギー係数β＝０．１、等価摩擦係数μ＝０．１５（下記表４参照）、斜面勾配θ＝６０°、落石重量Ｗ＝８７．７５０ｋＮ、落石の落下高さＨ＝４０．０ｍを代入し、Ｅを求めた。
Ｅ＝（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}×Ｗ×Ｈ （５）
ここに、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}≦１．０
本実施例では、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．００５＞１．０であるため、上述したように、（１＋β）×｛１−（μ／ｔａｎθ）}＝１．０として計算し、Ｅ＝３５１０ｋＪであった。
【０１２８】
【表４】
【０１２９】
次に、上記計算の結果に基づいて、施工する防護堤のタイプを仮定した。すなわち、Ｅ＝３５１０ｋＪであったので、上記表１に記載したタイプのうち、ＩＩＩ−Ａを施工する防護堤のタイプとして仮定した。
【０１３０】
次に、落石による衝撃力を算定した。すなわち、（６）式に、落石の質量ｍ＝８．７７５ｔ、重力加速度ｇ＝９．８ｍ／ｓ２、ラーメの定数λ＝１８００を代入し、Ｈ’には、（７）式で求めた換算落下高さＨ’＝３６．５３６ｍを使用した。（７）式には、等価摩擦係数μ＝１．５、斜面勾配θ＝６０°、落石の落下高さＨ＝４０．０ｍを代入した。Ｐ＝７１３２．８ｋＮであった。
Ｐ＝２．１０８×（ｍ×ｇ）２／３×λ２／５×Ｈ’３／５ （６）
Ｈ’＝｛１−（μ／ｔａｎθ）｝×Ｈ （７）
【０１３１】
次に変位の照査を行った。表３に示した式にＥ＝３５１０ｋＪ、Ｐ＝７１３２．８ｋＮを代入し、最大変位量δｆｍａｘＥ及びδｆｍａｘＰを求めた。δｆｍａｘＥ＝１９９ｍｍ、δｆｍａｘＰ＝１８１ｍｍであった。すなわち、δｆｍａｘＥ及びδｆｍａｘＰが許容変位量δａ（３００ｍｍ）以下であった。したがって、防護堤のタイプを仮定しなおす必要はないと判断した。
【０１３２】
次に、防護堤の必要高さＨｂの検討を行った。本実施例では、平場距離Ｌ＝０．０ｍであるため、下記（８）式より、Ｈｂを求めた。すなわち、下記（８）式に、落石の跳躍高Ｈ１＝２．０００ｍ、落石の半径Ｈ２＝０．９３１ｍ、余裕高Ｈ３＝０．５００ｍ（実験により得られた値）、防護堤の山側法面の鉛直面に対する角度θβ＝１１．３１（法面の勾配が１：０．２であるから、ｔａｎ−１０．２°より。）、防護堤設置位置（防護堤の山側）の斜面勾配θ２＝５９°を代入した。
Ｈｂ＞（Ｈ１＋Ｈ２）×ｃｏｓθβ×ｓｅｃ（θ２−θβ）＋Ｈ３ （８）
【０１３３】
上記（８）式より、下記式を得た。
Ｈｂ＞４．７６９ｍ
防護堤の高さは、通常、０．３ｍの倍数となる。盛土補強材が０．３ｍ間隔で埋設されるからである。したがって、防護堤の必要高さＨｂを４．８００ｍとした。
【０１３４】
次に、防護堤の天端幅の検討を行った。事前に実験用に施工した防護堤（表１に示す６つのタイプの防護提）には、上記のように、単位体積重量γＥ＝１８．０００ｋＮ／ｍ３の盛土材を用いていたが、本実施例で施工する防護堤には、上記のように、単位体積重量γ＝１７．０００ｋＮの盛土材を用いる。したがって、事前に実験用に施工した防護堤の盛土構造体の重量以上となるように、天端幅を調整する。
【０１３５】
上記のように、実験で使用した盛土材（単位容積重量γＥ＝１８．０００ｋＮ／ｍ３）を用いた場合の防護堤の盛土構造体の重量ＷＥは２２４．６４０ｋＮである。したがって、単位体積重量γ＝１７．０００ｋＮ／ｍ３の盛土材を用いて２２４．６４０ｋＮ以上の重量の盛土構造体を得るには、天端幅を１．５５３ｍ以上にすればよい。
【０１３６】
これまでに説明したように、防護堤が山側から衝撃を受けた際に想定される谷側の変位量が許容変位量以下となるように設計することによって、落石などによって衝撃を受けたのちに補修が可能な防護堤を施工することができる。
【０１３７】
以上、現時点において実践的で好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う防護堤、防護堤の施工方法、及び防護堤の設計方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【符号の説明】
【０１３８】
１ 盛土補強材
２ 盛土材
１０ 盛土構造体
２０ 受撃体
２１ 枠体
２２ セル
２３ 中詰材
２４ ストリップ材
２５ 結合部位
２６ 孔
２７ 層
４０ 基礎
５０ 地盤
６０ 落石
６１ 斜面
１００、２００、３００ 防護堤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、前記物体が前記防護堤の一方の法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０‐３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【請求項２】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の一方の法面側に衝突する物体が前記防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、前記物体が前記防護堤の一方の法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【請求項３】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、前記盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、前記物体が前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【請求項４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、前記盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突する物体が前記防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、前記物体が前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【請求項５】
前記受撃体が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成されている、請求項３又は４に記載の防護堤。
【請求項６】
前記盛土補強材と前記枠体の上面又は下面とが略面一である、請求項５に記載の防護堤。
【請求項７】
前記受撃体を前記層ごとに交換可能である、請求項５又は６に記載の防護堤。
【請求項８】
前記受撃体の少なくとも受撃面側と天面側とが、衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆われている、請求項３乃至７いずれかに記載の防護堤。
【請求項９】
前記受撃体が、鉛直方向の断面視において一連の補強材に包まれている、請求項３乃至８のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１０】
前記受撃体を包む前記一連の補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を含む、請求項９に記載の防護堤。
【請求項１１】
前記盛土構造体の法面が壁面材で覆われており、
水平方向に隣接する前記壁面材同士が連結部位材で連結されている、請求項１乃至１０のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１２】
前記複数の盛土補強材のうち少なくとも１つが、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材である、請求項１乃至１１のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１３】
前記複数の盛土補強材が、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、前記トラス構造補強材とであり、
鉛直方向において、１の前記横断方向補強材と他の前記横断方向補強材との間に、１以上の前記トラス構造補強材を埋設されている、請求項１２に記載の防護堤。
【請求項１４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の施工方法であって、
前記防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに前記防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、前記最大変位量δｆｍａｘが、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する設計工程を含む、防護堤の施工方法。
【請求項１５】
前記設計工程において、前記防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥに基づいて前記最大変位量δｆｍａｘを算定し、該最大変位量δｆｍａｘが前記許容変位量δａ以下となる構造に設計する、請求項１４に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１６】
前記設計工程において、前記防護堤の一方の法面側に受けることが想定される衝突力Ｐ（ｋＮ）に基づいて前記最大変位量δｆｍａｘを算定し、該最大変位量δｆｍａｘが前記許容変位量δａ以下となる構造に設計する、請求項１４又は１５に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１７】
前記防護堤が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成された受撃体を、前記盛土構造体の一方の法面側に備えており、
前記盛土構造体を作製する盛土構造体作製工程と、前記受撃体を作製する受撃体作製工程とを含む、請求項１４乃至１６のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項１８】
前記盛土構造作製工程が、前記盛土補強材を略水平に敷設する、補強材敷設工程、及び、敷設した前記盛土補強材の上に盛土材を乗せて締め固める、締め固め工程を備え、前記補強材敷設工程及び前記締め固め工程を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで前記補強材敷設工程及び前記締め固め工程を繰り返す工程を含み、
前記受撃体作製工程が、前記盛土構造体の山側に前記枠体を略水平に設置する、枠体設置工程、及び、前記枠体のセルに中詰材を充填する、中詰材充填工程を備え、前記枠体敷設工程及び前記中詰材充填工程を経て得られる層を鉛直方向に積層した高さが所定の高さになるまで前記枠体敷設工程及び前記中詰材充填工程を繰り返す工程を含み、
前記盛土構造体作製工程と前記受撃体作製工程とを並行して行う、請求項１７に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１９】
前記複数の盛土補強材のうち、少なくとも１つに３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いる、請求項１８に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２０】
前記複数の盛土補強材に、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、前記トラス構造補強材とを用い、鉛直方向において、１の前記横断方向補強材と他の前記横断方向補強材との間に、１以上の前記トラス構造補強材を埋設する、請求項１９に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２１】
鉛直方向の断面視において前記受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆う工程を含む、請求項１７乃至２０のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項２２】
鉛直方向の断面視において一連の補強材で前記受撃体を包む工程を含む、請求項１７乃至２０のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項２３】
前記受撃体を包む前記一連の補強材に、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いる、請求項２２に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の設計方法であって、
前記防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに前記防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、前記最大変位量δｆｍａｘが、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する、防護堤の設計方法。
【請求項１】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（１）式から得られる、前記物体が前記防護堤の一方の法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ１（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ１＝α１×ｅｘｐ（１．２２×１０‐３×Ｅ） （１）
ただし、３．００≦α１≦６７．００である。
【請求項２】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の一方の法面側に衝突する物体が前記防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（２）式から得られる、前記物体が前記防護堤の一方の法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ２（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ２＝α２×ｅｘｐ（５．８０×１０−４×Ｐ） （２）
ただし、６．００≦α２≦４９．００である。
【請求項３】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、前記盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥ（ｋＪ）に基づいて下記（３）式から得られる、前記物体が前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ３（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ３＝α３×ｅｘｐ（β３×Ｅ） （３）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、０．５０≦α３≦１８．００、β３＝１．５６×１０−３であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、２６．００≦α３≦６６．００、β３＝３．８０×１０−４である。
【請求項４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、前記盛土構造体の一方の法面側において、該一方の法面に沿って１列又は２列に配置された受撃体と、を備える防護堤であって、
前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突する物体が前記防護堤に与えると想定される衝撃力Ｐ（ｋＮ）に基づいて下記（４）式から得られる、前記物体が前記防護堤の前記受撃体が備えられる法面側に衝突したときに前記防護堤の他方の法面側に生じる最大変位量δｆｍａｘ４（ｍｍ）が、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定された許容変位量δａ（ｍｍ）以下である防護堤。
δｆｍａｘ４＝α４×ｅｘｐ（β４×Ｐ） （４）
ただし、前記受撃体が１列の場合、該受撃体の奥行きは０．５ｍ以上、１．００≦α４≦１５．００、β４＝６．００×１０−４であり、前記受撃体が２列の場合、該２列の受撃体の奥行きの合計は１．０ｍ以上、１９．００≦α４≦４４．００、β４＝２．３０×１０−４である。
【請求項５】
前記受撃体が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成されている、請求項３又は４に記載の防護堤。
【請求項６】
前記盛土補強材と前記枠体の上面又は下面とが略面一である、請求項５に記載の防護堤。
【請求項７】
前記受撃体を前記層ごとに交換可能である、請求項５又は６に記載の防護堤。
【請求項８】
前記受撃体の少なくとも受撃面側と天面側とが、衝撃吸収マット又は衝撃吸収シートで覆われている、請求項３乃至７いずれかに記載の防護堤。
【請求項９】
前記受撃体が、鉛直方向の断面視において一連の補強材に包まれている、請求項３乃至８のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１０】
前記受撃体を包む前記一連の補強材が、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を含む、請求項９に記載の防護堤。
【請求項１１】
前記盛土構造体の法面が壁面材で覆われており、
水平方向に隣接する前記壁面材同士が連結部位材で連結されている、請求項１乃至１０のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１２】
前記複数の盛土補強材のうち少なくとも１つが、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材である、請求項１乃至１１のいずれかに記載の防護堤。
【請求項１３】
前記複数の盛土補強材が、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、前記トラス構造補強材とであり、
鉛直方向において、１の前記横断方向補強材と他の前記横断方向補強材との間に、１以上の前記トラス構造補強材を埋設されている、請求項１２に記載の防護堤。
【請求項１４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の施工方法であって、
前記防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに前記防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、前記最大変位量δｆｍａｘが、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する設計工程を含む、防護堤の施工方法。
【請求項１５】
前記設計工程において、前記防護堤の一方の法面側に衝突することが想定される物体が有するエネルギーＥに基づいて前記最大変位量δｆｍａｘを算定し、該最大変位量δｆｍａｘが前記許容変位量δａ以下となる構造に設計する、請求項１４に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１６】
前記設計工程において、前記防護堤の一方の法面側に受けることが想定される衝突力Ｐ（ｋＮ）に基づいて前記最大変位量δｆｍａｘを算定し、該最大変位量δｆｍａｘが前記許容変位量δａ以下となる構造に設計する、請求項１４又は１５に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１７】
前記防護堤が、上部が開口していて略水平方向に連続して形成されている複数のセルを有する枠体と該セルに充填された中詰材とを備える層を鉛直方向に積層して構成された受撃体を、前記盛土構造体の一方の法面側に備えており、
前記盛土構造体を作製する盛土構造体作製工程と、前記受撃体を作製する受撃体作製工程とを含む、請求項１４乃至１６のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項１８】
前記盛土構造作製工程が、前記盛土補強材を略水平に敷設する、補強材敷設工程、及び、敷設した前記盛土補強材の上に盛土材を乗せて締め固める、締め固め工程を備え、前記補強材敷設工程及び前記締め固め工程を経て得られる構造体の高さが所定の高さになるまで前記補強材敷設工程及び前記締め固め工程を繰り返す工程を含み、
前記受撃体作製工程が、前記盛土構造体の山側に前記枠体を略水平に設置する、枠体設置工程、及び、前記枠体のセルに中詰材を充填する、中詰材充填工程を備え、前記枠体敷設工程及び前記中詰材充填工程を経て得られる層を鉛直方向に積層した高さが所定の高さになるまで前記枠体敷設工程及び前記中詰材充填工程を繰り返す工程を含み、
前記盛土構造体作製工程と前記受撃体作製工程とを並行して行う、請求項１７に記載の防護堤の施工方法。
【請求項１９】
前記複数の盛土補強材のうち、少なくとも１つに３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いる、請求項１８に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２０】
前記複数の盛土補強材に、敷設時に横断方向に特に強い強度を有するジオテキスタイルからなる横断方向補強材と、前記トラス構造補強材とを用い、鉛直方向において、１の前記横断方向補強材と他の前記横断方向補強材との間に、１以上の前記トラス構造補強材を埋設する、請求項１９に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２１】
鉛直方向の断面視において前記受撃体の受撃面側と天面側とを衝撃吸収マットまたは衝撃吸収シートで覆う工程を含む、請求項１７乃至２０のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項２２】
鉛直方向の断面視において一連の補強材で前記受撃体を包む工程を含む、請求項１７乃至２０のいずれかに記載の防護堤の施工方法。
【請求項２３】
前記受撃体を包む前記一連の補強材に、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルからなるトラス構造補強材を用いる、請求項２２に記載の防護堤の施工方法。
【請求項２４】
盛土構造体と、前記盛土構造体内において高さ方向に所定の間隔を有して埋設された複数の盛土補強材と、を備える防護堤の設計方法であって、
前記防護堤が一方の法面側から衝撃を受けたときに前記防護堤の他方の法面側に生じると想定される最大変位量δｆｍａｘを算定し、前記最大変位量δｆｍａｘが、前記防護堤が許容できる変位量として予め設定した許容変位量δａ以下となる構造に設計する、防護堤の設計方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２０２４９６（Ｐ２０１１−２０２４９６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３１０９（Ｐ２０１１−４３１０９）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年１２月２日 国際ジオシンセティックス学会 日本支部 発行の「ジオシンセティックス論文集 第２５巻」に発表
【出願人】（０００２１９９１２）東京インキ株式会社 (120)
【出願人】（０００２２８７８５）日本サミコン株式会社 (41)
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（５０１０４７１７３）株式会社ライテク (30)
【出願人】（５００４６４５２８）和光物産株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年１２月２日 国際ジオシンセティックス学会 日本支部 発行の「ジオシンセティックス論文集 第２５巻」に発表
【出願人】（０００２１９９１２）東京インキ株式会社 (120)
【出願人】（０００２２８７８５）日本サミコン株式会社 (41)
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（５０１０４７１７３）株式会社ライテク (30)
【出願人】（５００４６４５２８）和光物産株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
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