JP2005036630A - 堤脚水路構築物、堤防強化ドレーン構造および堤防強化ドレーン工法 - Google Patents

堤脚水路構築物、堤防強化ドレーン構造および堤防強化ドレーン工法 Download PDF

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【課題】河川などの堤防の裏法尻に設置される堤脚水路構築物において、堤防の維持管理を支障なく実行しうるようにし、堤防のランニングコストを削減する。
【解決手段】コンクリートからなるU字形断面の排水溝ブロック32に、コンクリートからなる逆U字形断面の台蓋ブロック31Aを着脱自在に載置する。これにより、台蓋ブロック31Aが堤防1の維持管理のための足場として機能する。堤体2内に浸潤した水は、集水口32aから堤脚水路構築物3A内へ導かれて排水される。堤防1の裏法面に降った雨水は、スリット31bから堤脚水路構築物3A内へ導かれて排水される。
【選択図】図2

Description

本発明は、河川・湖沼・海岸などの堤防の裏法尻に設置される堤脚水路構築物と、この堤脚水路構築物を用いた堤防強化ドレーン構造および堤防強化ドレーン工法に関するものである。
図8は河川用の堤防の一例を示す概略断面図である。
この種の堤防においては、破堤や堤体土砂の流出を防止すべく、堤防全体を強固にする必要がある。そのため、従来、かごマット工法などの堤防強化工法が提案されている。
この堤防強化工法では、図8に示すように、堤防1の裏法尻近傍にドレーン材5をフィルター材7で覆って埋設し、ドレーン材5の手前にU字溝4を一体に設置して堤脚水路を形成する。そして、河川の洪水時には、堤体2に浸透した河川水や雨水をドレーン材5で集排水し、これをU字溝4から流末に導く。こうすることで、裏法尻近傍の堤体2および基礎地盤の動水勾配を小さくし、堤体2の均質・安定化を図らんとするものである。
そして、とりわけ堤体2の法足が長い場合、堤防1を維持管理するための足場として活用すべく、現場において堤体2の裏法部に段切りで裏小段を形成していた(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−121720号公報
しかし、これでは次のような不都合があった。
すなわち、裏小段の形成は現場での段切り作業に頼らざるを得ないので、天候などの作業環境や現場作業者の熟練度によっては、設計どおりに精度よく裏小段を形成することができない。その結果、堤防1の維持管理に支障を来す恐れがある。さらに、仮に裏小段が精度よく形成されたとしても、裏小段は風雨の影響を受けて経時的に変形してしまう。そのため、裏小段を定期的に補修しなければならず、堤防1のランニングコストが高騰する。
また、かごマット工法の場合、現場で金網に石を詰めるなどの現場作業が多く、必然的に工期が長引く。そのため、施工費が嵩んで経済性に劣るばかりか、現場付近の道路部の交通制限が長期にわたってしまう。
本発明は、このような事情に鑑み、堤防の維持管理を支障なく実行しうると同時に、堤防のランニングコストを削減することができ、施工費を抑制して経済性を高め、道路部の交通制限期間を短縮することが可能な、堤脚水路構築物、堤防強化ドレーン構造および堤防強化ドレーン工法を提供することを目的とする。
まず、請求項1に係る発明は、堤防の裏法尻に設置される堤脚水路構築物であって、U字形断面の排水溝ブロックに台蓋ブロックが着脱自在に載置されていることを特徴とする。
また、請求項2に係る発明は、前記排水溝ブロックは、背面に開口率10〜40%の集水口を備えていることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明は、前記台蓋ブロックは、天端面に通水孔を備えていることを特徴とする。
また、請求項4に係る発明は、前記台蓋ブロックは、天端面が前記通水孔に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする。
また、請求項5に係る発明は、前記台蓋ブロックの前面は、上部が後退するように傾斜していることを特徴とする。
また、請求項6に係る発明は、前記台蓋ブロックは、前面が化粧加工されていることを特徴とする。
また、請求項7に係る発明は、前記通水孔は、スリットであることを特徴とする。
また、請求項8に係る発明は、前記通水孔は、グレーチング係合孔であることを特徴とする。
また、請求項9に係る発明は、上記堤脚水路構築物が堤防の裏法尻に設置されていることを特徴とする。
また、請求項10に係る発明は、上記複数個の堤脚水路構築物が堤防の裏法尻に並設されていることを特徴とする。
また、請求項11に係る発明は、上記堤脚水路構築物が混在していることを特徴とする。
また、請求項12に係る発明は、上記堤脚水路構築物を用いて堤防を強化する際に、前記堤脚水路構築物の排水溝ブロックを前記堤防の裏法尻に設置し、この排水溝ブロックに前記堤脚水路構築物の台蓋ブロックを載置して堤脚水路を形成することを特徴とする。
また、請求項13に係る発明は、前記堤防の裏法尻を前記台蓋ブロックの背面で土止めすることを特徴とする。
本発明によれば、排水溝ブロック上に載置された台蓋ブロックが堤防の維持管理のための足場として機能することから、堤防の維持管理を支障なく実行しうると同時に、堤防のランニングコストを削減することができる。
しかも、かごマット工法に比べ、施工費を抑制して経済性を高め、道路部の交通制限期間を短縮することが可能となる。
また、排水溝ブロックの背面に集水口を設けると、堤体内に浸潤した水を集水口から堤脚水路構築物内へ導いて排水することができる。しかも、この集水口の開口率が10〜40%であれば、集水口の目詰まりやドレーン材の不均質性が生じた場合でも十分な排水能力を発揮する。
また、台蓋ブロックの天端面に通水孔(スリット、グレーチング係合孔など)を設けると、堤防の裏法面に降った雨水を通水孔から堤脚水路構築物内へ導いて排水することができる。このとき、台蓋ブロックの天端面が通水孔に向かって低くなるように傾斜していれば、雨水をその自重を利用して効率よく集水し、排水能力を高めることができる。
また、台蓋ブロックの前面がその上部を後退させるように傾斜していると、台蓋ブロックの前面が垂直に立ち上がっている場合と比べて圧迫感が緩和される。
また、台蓋ブロックの前面が化粧加工されていると、周囲の道路景観に適合するので、台蓋ブロックが地上に突出していても違和感がない。
また、グレーチング係合孔を備えた堤脚水路構築物が混在していると、堤脚水路の掃除が簡便となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
河川用の堤防1は、図2に示すように、堤体2を有しており、堤体2内にはドレーン材5およびドレーン層6がフィルター材7で覆われた状態で埋設されている。ここで、ドレーン材5は、透水性に優れた砂質土、砕石、礫、栗石などを金網に詰めたものである。フィルター材7は、水は通すが、土砂やドレーン材5は通さない性質を備えたものである。また、ドレーン層6の手前(図2右側)の裏法尻近傍には、図1に示すように、複数個の堤脚水路構築物3(3A、3B)が割栗石9に支持された形で並設されている。この堤脚水路構築物3には、スリット型とグレーチング仕様の2種類があり、両者は所定の割合(例えば、4:1)で混在している。
ここで、スリット型の堤脚水路構築物3Aはそれぞれ、図2に示すように、コンクリートからなるU字形断面の排水溝ブロック32の上側に、コンクリートからなる逆U字形断面の台蓋ブロック31Aが凹凸によって噛み合う形で着脱自在に載置されたものである。
この排水溝ブロック32は、図4に示すように、その背面、つまりドレーン層6に当接する面に複数個(図4では7個)の縦長スリット状の集水口32aが形成されており、集水口32aの開口率(つまり、すべての集水口32aの開口面積の合計が排水溝ブロック32の背面の面積に占める割合)は10〜40%となっている。また、排水溝ブロック32には、ドレーン層6の圧力を受けてフィルター材7が破損しないように、格子状のグリッド、金網などのスリットカバー材(図示せず)が付設されている。さらに、排水溝ブロック32の内底面は集水口32aの下端より所定の高さ(例えば、10cm以上)だけ下がっているため、水路として要求される水位を維持することができる。
また、台蓋ブロック31Aは、図5に示すように、その天端面31aに通水孔として2個のスリット31bが一直線上に形成されており、天端面31aはスリット31bに向かって低くなるように所定の勾配(例えば、1〜5%の勾配)で傾斜している。また、台蓋ブロック31Aの前面31cは、上部が後退するように所定の勾配(例えば、1:0.2〜1:0.6の勾配)で傾斜しており、前面31cは自然石模様に化粧加工されている。さらに、台蓋ブロック31Aの背面31dの幅は前面31cの幅より少し狭くなっている。
他方、グレーチング仕様の堤脚水路構築物3Bはそれぞれ、図3に示すように、コンクリートからなるU字形断面の排水溝ブロック32の上側に、コンクリートからなる逆U字形断面の台蓋ブロック31Bが着脱自在に載置されたものである。
この排水溝ブロック32は、上述したスリット型の堤脚水路構築物3Aの排水溝ブロック32と同じ構成を有するものである。
また、台蓋ブロック31Bは、図6に示すように、その天端面31aに通水孔として長方形状のグレーチング係合孔31eが形成されており、天端面31aはグレーチング係合孔31eに向かって低くなるように所定の勾配(例えば、1〜5%)で傾斜している。さらに、グレーチング係合孔31eには、図に示すように、図1(a)および図3に示すように、鋼製のグレーチング10が着脱自在に係合している。また、台蓋ブロック31Bの前面31cは、上部が後退するように所定の勾配(例えば、1:0.2〜1:0.6の勾配)で傾斜しており、前面31cは自然石模様に化粧加工されている。さらに、台蓋ブロック31Bの背面31dの幅は前面31cの幅より少し狭くなっている。
そして、これらの堤脚水路構築物3A、3Bを用いて堤防1を強化する際には、堤防1の長さに応じて必要個数の堤脚水路構築物3A、3Bを現場に搬入し、図1に示すように、堤防1の裏法尻にスリット型の堤脚水路構築物3Aとグレーチング仕様の堤脚水路構築物3Bとを所定の割合(例えば、4:1)で混在させて施工する。各堤脚水路構築物3A、3Bの施工に際しては、堤防1の裏法尻に排水溝ブロック32を基礎地盤に埋め込む形で設置した後、この排水溝ブロック32の上側に台蓋ブロック31A、31Bを載置して一体化する。すると、堤脚水路構築物3A、3Bからなる堤脚水路が形成される。
堤防1は以上のような構成を有するので、河川の洪水時には、堤体2に浸透した河川水や雨水がドレーン材5およびドレーン層6で集排水され、堤脚水路構築物3A、3B内に導かれる。そのため、裏法尻近傍の堤体2および基礎地盤の動水勾配が小さくなり、堤体2が均質・安定化される結果、破堤や堤体土砂の流出を未然に防ぐことができる。
このとき、堤脚水路構築物3A、3Bの排水溝ブロック32の背面には集水口32aが形成されているので、堤体2に浸透した河川水や雨水の排水を円滑に行うことができる。しかも、この集水口32aの開口率は10〜40%となっているため、集水口32aに目詰まりが発生したり、ドレーン材5に不均質性が生じたりしても、十分な排水能力を確保することができる。
また、雨水の一部は、堤体2の裏法面を伝って堤脚水路構築物3A、3Bの台蓋ブロック31A、31Bに至るが、台蓋ブロック31A、31Bの天端面31aにはスリット31b、グレーチング係合孔31eが形成されているので、この雨水を堤脚水路構築物3A、3B内へ導いて排水することができる。その上、この天端面31aはスリット31b、グレーチング係合孔31eに向かって低くなるように傾斜しているため、雨水をその自重を利用して効率よく集水し、排水能力を高めることができる。
また、堤脚水路構築物3A、3Bは、図2および図3に示すように、台蓋ブロック31A、31Bが地上に突出しているので、これを堤防1の維持管理のための足場として利用することができる。この堤脚水路構築物3A、3Bは工場で製造できるので、天候などの作業環境や現場作業者の熟練度を問わず、設計どおりに精度よく仕上げることができる。また、堤脚水路構築物3A、3Bはコンクリート製であるため、施工後に風雨の影響を受けて変形することはない。したがって、現場において堤体2の裏法部に段切りで裏小段を形成する場合と異なり、堤防1の維持管理を支障なく実行しうると同時に、堤防1のランニングコストを削減することができる。
また、堤脚水路構築物3A、3Bは、その台蓋ブロック31A、31Bが地上に突出しているので、台蓋ブロック31A、31Bの背面31dで堤防1の裏法尻を土止めすることができる。さらに、台蓋ブロック31A、31Bの背面31dは所定の高さ(例えば、0.5〜1.0m)に形成されているため、ドレーン材の保護高さ(50cm以上)を維持することができる。
なお、このように台蓋ブロック31A、31Bは地上に突出した状態となるが、台蓋ブロック31A、31Bの前面は上部が後退するように傾斜しているので、台蓋ブロック31A、31Bの前面が垂直に立ち上がっている場合と比べて圧迫感が緩和される。しかも、台蓋ブロック31A、31Bの前面は化粧加工されているため、周囲の道路景観に適合するので、台蓋ブロックが地上に突出していても違和感がない。
しかも、かごマット工法に比べ、現場作業が少なくて済むので、施工費を抑制して経済性を高め、道路部の交通制限期間を短縮することができる。
また、台蓋ブロック31A、31Bは排水溝ブロック32に対して着脱自在となっているので、台蓋ブロック31A、31Bを交換することにより、堤脚水路構築物3A、3Bの高さを任意に変えることができる。
また、堤脚水路に異物が詰まったときには、グレーチング仕様の堤脚水路構築物3Bのグレーチング10を取り外し、堤脚水路構築物3A、3Bの内部を簡便に掃除することができる。異物が長大でグレーチング係合孔31eから容易に排出できない場合などは、台蓋ブロック31A、31Bを吊り上げ、その状態で排水溝ブロック32内を掃除することができる。
また、台蓋ブロック31A、31Bの背面31dの幅は前面31cの幅より狭くなっているので、湾曲した河川の外側に堤防1を築造する場合には、互いに隣接する台蓋ブロック31A、31B同士を折れ線状に接続することにより、河道に対応して堤脚水路を湾曲させることができる。逆に、台蓋ブロック31A、31Bの背面31dの幅を前面31cの幅よりやや広くしておけば、湾曲した河川の内側に堤脚水路を湾曲させて形成することができる。
なお、上述の実施形態においては、排水溝ブロック32の背面に縦長スリット状の集水口32aを形成した場合について説明したが、排水溝ブロック32の背面を大きく切断し、そこに金網(図示せず)を嵌着してもよい。或いは、排水溝ブロック32の背面を高透水性のポーラスコンクリート(図示せず)から構成するようにしても構わない。
また、上述の実施形態においては、逆U字形断面の台蓋ブロック31(31A、31B)を採用した場合について説明したが、台蓋ブロック31A、31Bの形状は必ずしも逆U字形断面とする必要はない。例えば、図7(a)〜(c)に示すように、種々の形状を備えた台蓋ブロック31を採用することができる。
また、上述の実施形態においては、台蓋ブロック31(31A、31B)の通水孔としてスリット31b、グレーチング係合孔31eを採用した場合について説明したが、図7(a)〜(c)に示すように、ポーラスコンクリート12、13を代用することもできる。
また、上述の実施形態においては、台蓋ブロック31A、31Bの前面31cを自然石模様に化粧加工した場合について説明したが、周囲の環境に応じて別の化粧加工(木目調、岩模様など)を施すこともできる。
本発明に係る堤防強化ドレーン構造の一実施形態における堤体の裏法尻を示す図であって、(a)はその平面図、(b)はその正面図である。 図1に示す堤体の裏法尻のA−A線による断面図である。 図1に示す堤体の裏法尻のB−B線による断面図である。 本発明に係る堤脚水路構築物の一実施形態における排水溝ブロックを示す図であって、(a)はその背面図、(b)はその平面図、(c)はその正面図、(d)はその左側面図、(e)はその右側面図、(f)はその底面図である。 本発明に係る堤脚水路構築物の一実施形態におけるスリット型の台蓋ブロックを示す図であって、(a)はその背面図、(b)はその平面図、(c)はその正面図、(d)はその左側面図、(e)はその右側面図、(f)はその底面図である。 本発明に係る堤脚水路構築物の一実施形態におけるグレーチング仕様の台蓋ブロックを示す図であって、(a)はその背面図、(b)はその平面図、(c)はその正面図、(d)はその左側面図、(e)はその右側面図、(f)はその底面図である。 本発明に係る堤脚水路構築物の別の3実施形態を示す断面図である。 河川用の堤防の一例を示す概略断面図である。
符号の説明
1……堤防
2……堤体
3……堤脚水路構築物
31……台蓋ブロック
31a……天端面
31b……スリット(通水孔)
31c……前面
31d……背面
31e……グレーチング係合孔(通水孔)
32……排水溝ブロック
32a……集水口

Claims (13)

  1. 堤防の裏法尻に設置される堤脚水路構築物であって、
    U字形断面の排水溝ブロックに台蓋ブロックが着脱自在に載置されていることを特徴とする堤脚水路構築物。
  2. 前記排水溝ブロックは、背面に開口率10〜40%の集水口を備えていることを特徴とする請求項1に記載の堤脚水路構築物。
  3. 前記台蓋ブロックは、天端面に通水孔を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の堤脚水路構築物。
  4. 前記台蓋ブロックは、天端面が前記通水孔に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の堤脚水路構築物。
  5. 前記台蓋ブロックの前面は、上部が後退するように傾斜していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の堤脚水路構築物。
  6. 前記台蓋ブロックは、前面が化粧加工されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の堤脚水路構築物。
  7. 前記通水孔は、スリットであることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の堤脚水路構築物。
  8. 前記通水孔は、グレーチング係合孔であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の堤脚水路構築物。
  9. 請求項1乃至8のいずれかに記載の堤脚水路構築物が堤防の裏法尻に設置されていることを特徴とする堤防強化ドレーン構造。
  10. 請求項1乃至8のいずれかに記載の複数個の堤脚水路構築物が堤防の裏法尻に並設されていることを特徴とする堤防強化ドレーン構造。
  11. 請求項8に記載の堤脚水路構築物が混在していることを特徴とする請求項10に記載の堤防強化ドレーン構造。
  12. 請求項1乃至8のいずれかに記載の堤脚水路構築物を用いて堤防を強化する際に、
    前記堤脚水路構築物の排水溝ブロックを前記堤防の裏法尻に設置し、
    この排水溝ブロックに前記堤脚水路構築物の台蓋ブロックを載置して堤脚水路を形成することを特徴とする堤防強化ドレーン工法。
  13. 前記堤防の裏法尻を前記台蓋ブロックの背面で土止めすることを特徴とする請求項12に記載の堤防強化ドレーン工法。
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