JP2006322240A - 土砂防壁構築方法及び土砂防壁 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型作業機械や機材を搬入するスペースの確保が困難な山間部等であっても、大規模な前処理工事を行うことなく、容易に且つ短期間で土砂防壁を構築すること。
【解決手段】 地盤に立設された杭の上端部に配設したレール上に、レールに沿って走行可能にクレーンを配置するクレーン配置工程と、レール上に配置されたクレーンを利用して、杭に対して所定の間隔を空けて地盤を削孔する削孔工程と、削孔工程にて形成された孔に、クレーンを利用して新たな杭を立設する杭立設工程と、既設杭と新たな杭の間に保持されるように壁部材を配置する壁形成工程と、新たな杭の上端部に、既設レールと連続する新たなレールを配設するレール配設工程と、既設レール上のクレーンを新たなレール上へと移動させるクレーン移動工程とを有し、クレーン移動工程の後、削孔工程からクレーン移動工程までを所要回数繰り返すことによって、所望長さの土砂防壁を構築する。
【選択図】 図１

Description

本発明は土砂防壁構築方法及び土砂防壁に関し、より詳しくは、車両が入れないような急峻な山岳部等において地滑り等の土砂災害を防ぐために用いられる土砂防壁構築方法及び土砂防壁に関する。

近年、地球規模の異常気象の影響を受け、世界各地で災害地変が多発している。
我が国も例外ではなく、地震や台風等の災害地変が以前にも増して多発しており、多くの尊い人命が失われている。
特に、我が国は、国土の約３分の２が山地であり、急峻な山岳地が多いという地形上の特徴から、地滑り、崖崩れ、土石流等の土砂災害の発生が多くみられる。

そこで、土砂災害を防ぐための土砂防壁の構築が従来より行われている。
土砂防壁の構築方法としては、斜面の前方において所定間隔で杭を打設し、隣接する杭の間に矢板を配設する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような従来の方法には問題点が存在した。
土砂防壁の構築場所が、道路が整備されていない急峻な山岳地等である場合には、クレーン等の大型作業機械や機材を搬入するためのスペースを確保することが困難である。
そのため、上記したような従来の方法では、搬入スペースを確保するための前処理工事が必須となり、施工期間の長期化と施工コストの増加を招来する上に、周辺環境を大きく損なうことになっていた。

特公昭５６−５７２号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、クレーン等の大型作業機械や機材を搬入するためのスペースを確保することが困難な急峻な山間部等であっても、大規模な前処理工事を行うことなく、容易に且つ短期間で土砂防壁を構築することができる土砂防壁構築方法及び土砂防壁を提供せんとするものである。

請求項１に係る発明は、地盤に立設された杭の上端部に配設したレール上に、該レールに沿って走行可能にクレーンを配置するクレーン配置工程と、前記レール上に配置されたクレーンを利用して、前記杭に対して所定の間隔を空けて地盤を削孔する削孔工程と、該削孔工程にて形成された孔に、前記クレーンを利用して新たな杭を立設する杭立設工程と、既設杭と新たな杭の間に保持されるように壁部材を配置する壁形成工程と、前記新たな杭の上端部に、既設レールと連続する新たなレールを配設するレール配設工程と、既設レール上のクレーンを新たなレール上へと移動させるクレーン移動工程とを有し、該クレーン移動工程の後、前記削孔工程からクレーン移動工程までを所要回数繰り返すことによって、所望長さの土砂防壁を構築することを特徴とする土砂防壁構築方法に関する。

請求項２に係る発明は、前記壁形成工程において用いられる壁部材が、横置き状態で積層される複数本の棒状部材からなることを特徴とする請求項１記載の土砂防壁構築方法に関する。
請求項３に係る発明は、前記棒状部材が間伐材からなることを特徴とする請求項２記載の土砂防壁構築方法に関する。

請求項４に係る発明は、前記レールが下方に向けて突設された筒状部を有し、該筒状部を杭の上端部に外嵌することにより、レールを杭の上端部に配設することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の土砂防壁構築方法に関する。
請求項５に係る発明は、前記クレーンの下方に位置するレールとして、前記筒状部を外側から締め付け可能な油圧シリンダを有するレールを用いることを特徴とする請求項４記載の土砂防壁構築方法に関する。

請求項６に係る発明は、所定間隔を空けて地盤に立設された複数本の杭と、該杭の上端部に配設されて、複数本の杭の上端部を連結するレールと、隣接する杭の間を繋ぐように配設される壁部材とからなることを特徴とする土砂防壁に関する。
請求項７に係る発明は、前記壁部材が、横置き状態で積層される複数本の棒状部材からなることを特徴とする請求項６記載の土砂防壁に関する。
請求項８に係る発明は、前記棒状部材が間伐材からなることを特徴とする請求項７記載の土砂防壁に関する。

請求項１に係る発明によれば、杭の上端部に配設したレールに沿ってクレーンや機材を移動させながら土砂防壁の構築作業をすすめることができるため、クレーンや機材を搬入するためのスペースを確保することが困難な急峻な山間部等であっても、大規模な前処理工事を行うことなく、容易に且つ短期間で土砂防壁を構築することができる。
請求項２に係る発明によれば、棒状部材の隙間から水を逃がすことができるため、降雨後などに過剰な水圧が土砂防壁に加わることを防ぐことができ、水圧による土砂防壁の倒壊を防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、間伐材を利用することによって、資源の有効利用を図ることができる。

請求項４に係る発明によれば、杭の上端部に対してレールを簡単に取り付けることができ、作業効率を向上させることができる。
請求項５に係る発明によれば、杭に対してレールを強固に固定することができるため、レール上に大重量のクレーンが乗った場合でも、レールが杭から外れることが確実に防止され、作業の安全性を大幅に高めることが可能となる。

請求項６に係る発明によれば、杭の上端部を連結するレールを利用してクレーンや機材を移動させることが可能であるため、クレーンや機材を搬入するためのスペースを確保することが困難な急峻な山間部等であっても、大規模な前処理工事を行うことなく、容易に且つ短期間で構築可能な土砂防壁となる。
請求項７に係る発明によれば、棒状部材の隙間から水を逃がすことができ、降雨後などに過剰な水圧が加わることがなく、倒壊が起こりにくい土砂防壁となる。
請求項８に係る発明によれば、資源の有効利用を図ることができる土砂防壁となる。

以下、本発明に係る土砂防壁構築方法及び土砂防壁の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１乃至図１０は本発明に係る土砂防壁構築方法を工程順に示す図であって、図１０の工程終了後、再び図１の工程に戻る。
本発明に係る土砂防壁構築方法では、先ず、クレーンを利用して地盤上に杭を立設し、杭の上端部にレール（後述する）を配設する。
そして、地盤に立設された杭（１）の上端部に配設したレール（２）上に、該レールに沿って走行可能にクレーン（３）を配置し、その後、このレール上に配置されたクレーンを利用して、杭（１）に対して所定の間隔を空けて地盤を削孔する（図１参照）。

杭（１）は鋼管からなり、その上方位置には、壁部材（９）（後述する）の側端部を保持するための保持部（１１）が形成されている。
保持部（１１）は、外周面から互いに平行に突出した一対の板状片から形成され、この一対の板状片が鋼管の中心を挟んで左右位置に設けられている。壁部材（９）は、端部がこれら一対の板状片の隙間に挟まれることによって、保持部（１１）に保持される（図１１参照）。

図１２はレール（２）の実施形態の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
レール（２）は、円筒状の筒状部（２１）と、該筒状部（２１）の上端開放面を覆う被覆板（２２）と、該被覆板（２２）の上部にＨ形鋼を介して固定された２本の互いに平行なレール部材（２３）とから構成されている。レール部材（２３）の上面には、その長さ方向全長に亘って連続する凸条（２４）が形成されている。
凸条（２４）は、レール上を走行する走行体の車輪が載る部分であって、図１３に示されるように、車輪（１２ｃ）に形成されたフランジが凸条（２４）を両側から挟む込むことによって、走行体の落下が防止される。尚、本発明では、凸条の代わりに溝を形成し、車輪が溝に嵌まり込むように構成してもよい。
筒状部（２１）は杭（１）の上端部に外嵌され、これによりレール（２）が杭（１）に取り付けられる。
また、レール部材（２３）の両側面部には孔（２８）が形成されており、これらの孔（２８）を利用してレール同士を前後に接続することが可能となっている。
クレーン（３）は、走行体（１２ａ）を介してレール上に配置され、これによってレールに沿って移動可能となる。また、杭、レール、壁部材等の土砂防壁構築に必要な部材は、トロッコ状の走行体（１２ｂ）に載せられてレール上を移動し、搬送される。

また、本発明では図１２（ｃ）に示すようなシリンダ付のレール（２ｂ）も使用される。
このレール（２ｂ）は、図１２（ａ）（ｂ）に示したレール（２）の筒状部（２１）に油圧シリンダ付の円環状部材（２５）が取り付けられている。
円環状部材（２５）は２つの半円環状部材（２５ａ），（２５ｂ）からなり、その一端部同士がヒンジを介して枢着され、他端部同士が油圧シリンダ（２６）を介して接続されて、全体として円環状となっている。
２つの半円環状部材のうちの一方（２５ａ）は、図１４に示す如く、筒状部（２１）の外周の半分に沿って固定されており、筒状部（２１）の外周の残りの半分は切り欠かれている。切欠部は図中に符号（２９）で示されている。もう一方の半円環状部材（２５ｂ）は、図１５に示す如く、切欠部（２９）に沿うように取り付けられ、一端部においてヒンジを介して、他端部において油圧シリンダを介して、夫々一方の半円環状部材（２５ａ）と接続される。
尚、筒状部（２１）の下端部には、杭上端部への取り付けを容易とするために図１４に示すようなスカート状部（３０）を設けることが好ましいが、図１２に示すように設けなくともよい。
上記構成からなるシリンダ付レール（２ｂ）によれば、油圧シリンダ（２６）を短縮させると、半円環状部材（２５ｂ）がヒンジを支点として回動して円環状部材（２５）の内径が小さくなり、切欠部（２９）において杭（１）が外側から締め付けられる。
このようなシリンダ付レール（２ｂ）は、主としてクレーン（３）が上に載るレールに用いられる。

シリンダ付レールには、図１２（ｃ）に示したようなブラケット無しのレールの他に、図１２（ｄ）に示したようなブラケット付のレールがある。
図中及び以下の説明では、各種のレールを区別するために、ブラケット無しのシリンダ付レールを符号（２ｂ）で表し、ブラケット付のシリンダ付レールを符号（２ｃ）で表す。また、シリンダ無し（ブラケットも無し）のレールを符号（２ａ）で表す。
このレール（２ｃ）は、レール（２ｂ）の長さ方向先端部にブラケット（２７）が取り付けられているものである。
ブラケット（２７）は、レール（２ｃ）の長さ方向前端部に、他の部材を接続するために設けられており、ブラケット付レール（２ｃ）は最も前方に位置するレール（図１において最も右方のレール）として配置される。

クレーン（３）による地盤の削孔は、クレーン（３）から吊り下げられたロッド（３１）と、該ロッドの先端に接続されたエアハンマ装置と、ロッドを回転させる回転駆動装置（ロータリテーブルマシン）（３２）と、エアハンマ装置による打撃とロッドの回転を受けて地盤を掘削するビット（３３）とを備えた、いわゆるダウンザホールハンマにより行うことができる。

回転駆動装置（３２）は、レール（２）の長さ方向前端部のブラケット付レール（２ｃ）に接続された基台（６）上に設置される。
回転駆動装置（３２）が固定された基台（６）は、後端部がブラケット付レール（２ｃ）に接続されたのみの状態では作業時に不安定であるため、クレーン（３）を利用して短い杭（４）を地盤内に浅めに挿入し、この短杭（４）の上端部を基台（６）の前端部に接続することにより安定化する。

削孔作業が完了すると、回転駆動装置（３２）を乗せた基台（６）及び短杭（４）と共にダウンザホールハンマを撤去し、レール（２）の長さ方向前端部のブラケット付レール（２ｃ）の前端部に導材（５）を接続する（図２参照）。

導材（５）は、後述する新たな杭（１０）の立設工程において、杭（１０）を垂直方向にガイドするための部材であって、互いに平行に配置された２本の正面視Ｌ字形状部材（５１）と、該Ｌ字形状部材（５１）の水平部分の上面に固着された２本の直線状部材（５２）（図示例ではＨ形鋼が使用されている）とから構成されている。
導材（５）は、Ｌ字形状部材（５１）の垂直部分の上端部に設けられた係止部（５３）をブラケット付レール（２ｃ）のブラケット（２７）に対して係止することによって、ブラケット付レール（２ｃ）に対して接続可能となっている。
２本の直線状部材（５２）は、所定間隔を空けて平行に設けられており、これら２本の直線状部材（５２）と２本のＬ字形状部材（５１）によって囲まれる四角形状の空間が、杭（１０）が挿入される空間となる。

次いで、前記削孔工程にて形成された孔（７）の深さを検尺確認し、内部洗浄した後、孔（７）内にモルタル（Ｍ）を打設する（図３参照）。
そして、クレーン（３）を後方に旋回して新たな杭（１０）を吊り上げ（図４参照）、更にクレーン（３）を前方に旋回して導材（５）をガイドとしながら、孔（７）内に杭（１０）を立て込む（図５参照）。

杭（１０）の立て込みが終わると、導材（５）を取り外す。
そして、クレーン（３）を後方に旋回して油圧パケット（８）を吊り上げ、油圧パケット（８）を用いて既存の杭（１）と新たな杭（１０）との間の土砂を除去して整地を行う（図６参照）。

次いで、整地後の既存の杭（１）と新たな杭（１０）との間に壁部材（９）を配置する（図７参照）。
本発明では、壁部材（９）として複数本の棒状部材を用いることが好ましく、特に直径１５０〜２００ｍｍ程度の間伐材が好適に用いられる。
棒状部材（９）は、図示のように複数本が横置き状態にて積層配置され、その両端部が杭（１）（１０）に形成された保持部（１１）に保持される。このとき、図１２に示すように、棒状部材を保持部（１１）内において複数列（図示例では手前側と奥側の２列）に配置することが好ましい。
棒状部材の配置作業は、クレーン（３）を利用して行ってもよいし、図示のように人の手によって行ってもよい。

壁部材（９）の設置が完了すると、クレーン（３）を後方へと旋回し、クレーン後方のシリンダ付レール（２ｂ）を取り外して、代わりにシリンダ無し（ブラケットも無し）のレール（２ａ）を杭上端部に取り付ける（図８参照）。取り外したシリンダ付レール（２ｂ）は、適当な位置に仮置きしておく。
次いで、クレーン（３）を後方へ走行させ、最前方位置にあるブラケット付レール（２ｃ）を取り外した後、クレーン（３）にて仮置きしていたブラケット無しのシリンダ付レール（２ｂ）を代わりに取り付け、油圧シリンダを短縮させることにより杭上端部に固定する（図９参照）。

次いで、ブラケット付レール（２ｃ）を既設のレール（２ｂ）と連続するように新たな杭（１０）の上端部に外嵌して、油圧シリンダを短縮させることにより固定する（図１０参照）。
図１０の状態から、クレーン（３）を新たに取り付けたブラケット付レール（２ｃ）上に前進させて、ブラケット付レール（２ｃ）の先端に回転駆動装置（３２）を取り付けてダウンザホールハンマをセットすると図１に示した状態になるので、更に図１乃至図１０に示した工程、即ち削孔工程からクレーン移動工程までを所要回数繰り返す。
これによって、所望長さの土砂防壁を構築することができる。

本発明は、車両が入れないような急峻な山岳部等において地滑り等の土砂災害を防ぐための土砂防壁を得るために利用される。

本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明に係る土砂防壁構築方法の一工程を示す図である。 本発明における壁部材の配置形態の一例を示す平面図である。 本発明において用いられるレールを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）及び（ｄ）は夫々他の形態のレールの正面図である。 レールに対する走行体の車輪の配置を示す断面図である。 シリンダ付レールの筒状部のシリンダを取り外した状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 シリンダ付レールの筒状部のシリンダを取り付けた状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

符号の説明

１ 杭（既設杭）
２ レール（既設レール）
２ｂ シリンダ付レール
２ｃ ブラケット付レール
２１ 筒状部
２６ 油圧シリンダ
３ クレーン
７ 孔
９ 壁部材
１０ 杭（新たな杭）

Claims (8)

1. 地盤に立設された杭の上端部に配設したレール上に、該レールに沿って走行可能にクレーンを配置するクレーン配置工程と、
   前記レール上に配置されたクレーンを利用して、前記杭に対して所定の間隔を空けて地盤を削孔する削孔工程と、
   該削孔工程にて形成された孔に、前記クレーンを利用して新たな杭を立設する杭立設工程と、
   既設杭と新たな杭の間に保持されるように壁部材を配置する壁形成工程と、
   前記新たな杭の上端部に、既設レールと連続する新たなレールを配設するレール配設工程と、
   既設レール上のクレーンを新たなレール上へと移動させるクレーン移動工程とを有し、
   該クレーン移動工程の後、前記削孔工程からクレーン移動工程までを所要回数繰り返すことによって、所望長さの土砂防壁を構築することを特徴とする土砂防壁構築方法。
2. 前記壁形成工程において用いられる壁部材が、横置き状態で積層される複数本の棒状部材からなることを特徴とする請求項１記載の土砂防壁構築方法。
3. 前記棒状部材が間伐材からなることを特徴とする請求項２記載の土砂防壁構築方法。
4. 前記レールが下方に向けて突設された筒状部を有し、該筒状部を杭の上端部に外嵌することにより、レールを杭の上端部に配設することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の土砂防壁構築方法。
5. 前記クレーンの下方に位置するレールとして、前記筒状部を外側から締め付け可能な油圧シリンダを有するレールを用いることを特徴とする請求項４記載の土砂防壁構築方法。
6. 所定間隔を空けて地盤に立設された複数本の杭と、
   該杭の上端部に配設されて、複数本の杭の上端部を連結するレールと、
   隣接する杭の間を繋ぐように配設される壁部材とからなることを特徴とする土砂防壁。
7. 前記壁部材が、横置き状態で積層される複数本の棒状部材からなることを特徴とする請求項６記載の土砂防壁。
8. 前記棒状部材が間伐材からなることを特徴とする請求項７記載の土砂防壁。
   
   

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