JP2011042983A - シート状物を用いた堤防補強工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術の伝承技術や経験がなくても、氾濫時に堤防の補強ができ、施工不良によりかえって堤防の崩壊を助長したりするおそれのない、確実に効果を発揮できる堤防補強工法を提供すること。
【解決手段】 堤防を堤外地法面から天端部を経て反対側堤内地法面に到るまで、シート状物で覆い、シート状物を複数の箇所で堤防に固定する堤防の補強工法。
本発明により、堤防の亀裂崩壊を防ぐことができ、法面の洗掘を防止することができ、河川水の越流を防止することができ、降雨水の浸透による堤防弱体化を遅らせることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、河川が増水して氾濫の危険があるときに、効果的に、迅速かつ簡単に実施できる堤防補強工法に関する。

増水して氾濫の危険があるとき河川堤防の亀裂崩壊を防ぐ方法として従来、「打ち継ぎ（鉄線）工法」「籠止め（鉄線）工法」「繋ぎ縫い（鉄線）工法」が行われてきた。また、河川水による法面洗掘を防ぐ方法として「木流し工法」が行われてきた。これらの工法は汎用性のある資材を用いた工法ではあるが、これらの工法は、施工を誤ると鉄線やロープが堤防の一部に食い込み、かえって堤防を損傷する弊害もある上に、実施には経験と伝承された技術を必要とするものである。しかし、最近は技術の伝承が難しい状況にあり、氾濫の危険があるような状況下で実施し難い工法となっている。

最近実施されている水防工法としては、堤防の堤外地法面の洗掘（深掘れ）防止工法として吊り下げロープにブルーシートなどのシートに骨組み材やおもし土のうを取付けて河川に投入する「シート張り工法」が、また水があふれる越流防止工法として、堤防天端に土のうを積み上げる「積土のう工法」、「改良積土のう工法」、「せき板工法」などがあり、それぞれの目的に用いられているが、それら工法の実施にも経験と技術が必要とされている。

河川堤防の補強工法として、種々の提案がなされてきた。たとえば、特開２００１−９８５２６号公報には、堤防の堤体の表面から数１０ｃｍ内部に防水性または半透水性土木シートを間隙なく連続的に埋設する堤防強化工法が記載されているが、このような工法では敷設に大規模な工事が必要であって、応急の堤防強化法とはならない上に、シート上部の表面土は容易に洗掘される問題があった。

また特開２００５−３６６０３号公報には、外面に上方開口の固定袋部とシート相互間連結部を有する保護シートを、取り付け具を用いて法面を覆う法面保護工法が提案されているが、このような工法では特定のシートと連結具及び取り付け具を必要とすることと、法面のみを覆うため一旦越流が起きると、堤防を保護できなくなる問題があった。

特開２００１−９８５２６号公報 特開２００５−３６６０３号公報

本発明の目的は、集中豪雨などによる氾濫時の河川水位上昇が極めて急に生じる昨今の状況に鑑み、短時間で施工できる堤防補強工法を提供することである。
本発明の目的は、従来技術の伝承技術や経験がなくても、氾濫時に堤防の補強ができ、施工不良によりかえって堤防の崩壊を助長したりするおそれのない、確実に効果を発揮できる堤防補強工法を提供することである。
また、本発明は、上記本発明の堤防補強工法に好適に使用することができるシート状物を提供する。

本発明により、堤防を堤外地法面から天端部を経て反対側堤内地法面に到るまでシート状物で覆い、シート状物を複数の箇所で堤防に固定する堤防の補強工法が提供される。

前記シート状物を堤防延長方向端部において固定し、かつシートの堤外地法面側におもしを載置しまたは結び付けてシート状物を法面に密着させる前記した堤防補強工法は、本発明の好ましい態様である。

前記堤防の天端部が、既往堤防天端に嵩上げ材を載置して形成されている前記した堤防補強工法は、本発明の好ましい態様である。

前記嵩上げ材が、土のう、水のう、フェンス状物及びコンクリートブロックから選ばれた少なくとも１種である前記した堤防補強工法は、本発明の好ましい態様である。

前記シート状物が、ジオテキスタイルである前記した堤防補強工法は、本発明の好ましい態様である。

本発明により、従来技術の伝承技術や経験がなくても、シート状物で堤防を覆うという単純な作業によって、容易氾濫時に堤防の補強ができ、施工不良によりかえって堤防の崩壊を助長したりするおそれのない、確実に効果を発揮できる堤防補強工法が提供される。

昨今の状況では、集中豪雨などによる氾濫時の河川水位上昇が極めて急に生じるが、本発明により短時間で施工できる堤防補強工法が提供される。

本発明により、堤防の崩壊を防ぐことができ、法面の洗掘を防止することができ、河川水の越流を防止することができるものであり、仮に一時的に河川水が越流しても堤防が侵食されることはなく、河川水位の低下後には堤防機能を回復することができる堤防補強工法が提供される。

さらに、本発明の工法で使用するシート状物は、張力強度だけでなく防水性能も有しているので、堤防を覆うことにより降雨水が堤防に浸透するのを防ぐことができ、それにより堤防弱体化を遅らせることができるのである。
本発明は、上記本発明の堤防補強工法に好適に使用することができるシート状物を提供する。

本発明によって、堤防の亀裂崩壊が防止される例を示す概略図である。 本発明によって、堤外地側法面の洗掘が防止される例を示す概略図である。 本発明によって、越流が防止される例を示す概略図である。 本発明によって、堤防侵食が防止される例を示す概略図である。 従来技術の「打ち継ぎ工法」を示す概略図である。 従来技術の「木流し工法」を示す概略図である。 従来技術の「シート張り工法」を示す概略図である。

本発明は、堤防を堤外地法面から天端部を経て反対側堤内地法面に到るまでシート状物で覆い、シート状物を複数の箇所で堤防に固定する堤防の補強工法を提供するものである。

本発明により、堤防の崩壊を防ぐことができ、法面の洗掘を防止することができ、河川水の越流を防止することができるものであり、仮に一時的に河川水が越流しても堤防が侵食されることはなく、河川水位の低下後には堤防機能を回復することができる堤防補強工法が提供される。

本発明において、シート状物は堤防の河川水が流れる側の法面、すなわち堤外地法面を覆うが、その覆う部分は目的に応じて適宜選択し得る。さらに、該シート状物が堤防の天端部を経て反対側堤内地法面に到るまで堤防を覆っていることによって、本発明の目的が達成される。

本発明の堤防補強工法に使用されるシート状物には、（Ａ）充分な引張強度を持ち、（Ｂ）穿孔してもそこから裂けることがなく、（Ｃ）耐水性を持つという性質が求められる。このような要件を満たすシート状物として、織布、不織布及び織物や、引張抵抗性のある構成要素が連結した格子構造からなるジオグリッドや、隙間が構成要素の占める割合より大きい網目構造を持つジオネットなどの通常ジオテキスタイルとして知られるシート状物を挙げることができる。本発明のジオテキスタイルは高分子材料からなるものが好ましい。

合成樹脂などの高分子材料からなるジオテキスタイルは、（１）引張強度を有する、（２）亀裂破損をしない、（３）穿孔ができるか目合いを有する、（４）軽量である、（５）土嚢やコンクリートブロック等のおもしを結びつけられる、（６）折りたためる、（７）耐久性がある、（８）対象堤防によってサイズを選択でき、および（９）必要により防水性（不透水性または低透水性）のものを選択できるなどの特徴があり、本願発明の堤防補強工法に好適に使用することができる。

前記ジオグリッドの例としては、熱可塑性樹脂製から得られ１軸又は２軸に延伸された網状物や、樹脂製板状物を格子状に加工したものを挙げることができる。熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。また、ジオグリッドの他の例として、高強度繊維のマルチフィラメントを格子状に編んだものを挙げることができる。強度、耐久性などの改良のために、これら編物に樹脂コートしたものでもよい。繊維素材としては、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、超高分子量ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などを例示することができる。

本発明のシート状物には、河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層を貼り合わせたシートが含まれる。特に補強不織布に樹脂層をラミネート加工したシートは、適度の強度と防水性を有しているので好適に使用することができる。これらのシートは、透水性が低いかまたは不透水性の防水性シートなので、水の浸入を防止する必要があるときには、本発明のシート状物として好適に使用することができる。本発明においては、これらのシートを含む意味で用いるとき、防水性ジオジオテキスタイルと称する。また、本発明のシート状物には、空気は通過できるが水粒子の通過はできないような微細な大きさの孔をもつシートであって、透気性を有しながら防水性を確保するジオテキスタイルも含まれる。このような透気性を有する遮水シートは、透気性をもつことにより、堤体内への空気の出入りを可能にし、堤体内に存在する余剰水分の発散につなげることを可能にする。

本発明の実施態様として、氾濫時に亀裂崩壊が生じそうな河川堤防において、その部分をシート状物で覆い端部を木杭等で固定することにより、堤防の崩壊を防ぐことができる。

堤防の亀裂崩壊に対しては、シート状物としてジオグリッドが好適に用いられる。ジオグリッドを用いることにより、その「引張強さ」が発揮されて堤防の亀裂に対して効果がある。従来工法では、杭と番線やビニロンロープを使用しており、亀裂に対し直交方向に配置しているが、ロープの張られている方向にのみ効果強度が発揮される上に、耐久性に難があり、敷設に手間がかかる。ジオグリッドでは面的に拘束効果が発揮できるので補強効果が高く、広範囲で亀裂の進展を拘束することができ、また耐久性にも優れる。

ジオグリッドは、格子状の構造のため、煽られにくく、流出しにくいし、ジオグリッドの目合いに容易におもりなどが結束できるので、現場状況に合わせて容易に対応をとることができる。

本発明の他の実施態様として、堤防の堤外地側法面が河川水流と接触すると洗掘現象が生じるが、本発明のシート状物で河川水流との接触部分を覆うことによって洗掘を防止することができる。シート状物に土嚢、コンクリートブロックなどを結び付けて固定することにより安定した洗掘防止効果を得ることができる。

堤防の洗掘防止に対しては、シート状物として、織布、不織布、河川用遮水シート、河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートを用いるのが好ましい。特に、透水性の低い河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートが好ましく使用される。

従来の「木流し工法」では材料に樹木を必要とするが、氾濫時に現場近辺から樹木を調達できない場合もあるが、本発明の堤防補強工法では、シート状物に土嚢やコンクリートブロック等を結び付けることにより、木流し工法と同じ効果を発揮することができる。

従来工法では杭が打たれている部分、鉄線が張られている部分、ロープが張られている部分に荷重が集中し、堤防と接触する部分では堤防が損傷を受けやすい。それに比べ本発明の工法は、シート状物で堤防を覆い、堤防から受ける力をシート面全体で受け止めるので、堤防全体を均質な力で保持するため堤防形状を維持しやすい。

さらに本発明の他の実施態様として、急速に河川が増水して水位が上昇し、堤防高さを超えそうな場合、土嚢の準備が間に合わない場合がある。本発明の堤防補強工法によれば、土嚢、水のう、フェンス状物など調達できる嵩上げ材を堤防天端に載置し、その上をシート状物で覆い、シート状物の防水性で一時的に河川水の越流を防止することができる。

水の越流防止のためには、シート状物として織布、不織布、河川用遮水シート、河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートが好適に使用される。特に、透水性の低い河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートが好ましく使用される。

氾濫時は多くの場合、降雨を伴っている。堤防は河川水位による地下水位の上昇だけでなく、降雨水の堤防浸透によっても弱体化するが、本発明の堤防補強工法で使用するシート状物は張力強度だけでなく防水性能も有しているので、堤防を覆うことにより降雨水が堤防に浸透するのを防ぐ。これにより、堤防弱体化を遅らせることができる。

このような、降雨水による侵食防止のためには、シート状物として織布、不織布、河川用遮水シート、河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートが好適に使用される。特に、透水性の低い河川用遮水シートや、不織布または織布に樹脂層をラミネート加工したシートが好ましく使用される。

以下に本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。

図１は、河川が増水して氾濫のおそれがあるときに、本発明の堤防補強工法によって堤防の亀裂崩壊が防止される例を示す概略図である。堤防の堤体１において亀裂Ａが生じた弱部全体を覆うようにシート状物２を掛け、シート状物の堤防延長方向端部を木製杭３などで固定する。端部を固定する方法はシート状物を堤防に固定できるものであるならば特に制限はないが、例えば木杭によって固定することができる。シート状物の防水性により、先ず降雨水が堤防弱部に浸透するのを防ぐことができる。更に河川水の上昇により堤防が弱体化し、崩壊しようとするのをシート状物の張力と木杭等の固定物の支持力で防止することができる。

図１における太い矢印は川水７の流れ方向を示す。下記図２においても同様である。また、図１においては、シート状物としてジオグリッドが使用されている。

図２は、本発明の堤防補強工法によって、堤外地側法面の洗掘が防止される例を示す概略図である。堤外地側法面のシート状物１に土嚢、コンクリートブロック等のおもし４を結び付け、シート状物２を法面に密着させることにより、河川水による法面洗掘を防止することができる。図２においては、シート状物として、防水性ジオテキスタイルが使用されている。

図３は、本発明の堤防補強工法によって、越流が防止される例を示す概略図である。河川が増水して水位が上昇し、堤防高さを超えそうな場合、従来土嚢積みが行われ堤防の嵩上げが行われている。この場合、越流範囲全域に土嚢を積み重ねる必要があり、範囲が広い場合には多くの土嚢を必要とする。しかし、最近の集中豪雨は急速な水位上昇を引き起こし、土嚢の準備が間に合わない場合がある。そこで、本発明の堤防補強工法によれば、土嚢、水のう、フェンス状物など調達できる嵩上げ材５を堤防天端に線状に載置し、その上をシート状物２で覆い、シート状物の防水性で一時的に河川水の越流を防止することができる。図３においては、シート状物として、防水性ジオテキスタイルが使用されている。

図４は、本発明の堤防補強工法によって、堤防侵食が防止される例を示す概略図である。河川水位が上昇し、堤防越流が生じると水流によって堤防が侵食される場合がある。越流時間が長いと侵食が進み堤防が破堤される場合もある。この様なことが予想される場合、事前に本発明の堤防補強工法によって、堤体１をシート状物２によって覆っておくと、一時的に河川水が越流しても堤防が侵食されることはなく、河川水位の低下後には堤防機能を回復することができる。図４においては、シート状物として、防水性ジオテキスタイルが使用されている。

本発明の堤防補強工法の実施態様例を、より具体的に以下に説明する。
本発明の堤防補強工法によって、堤防の亀裂崩壊を防ぐ場合には、堤防の危険箇所に、本発明のシート状物を敷き、続いてシート状物の端部に杭（木杭、単管パイプ等）を打ち込んで穿孔してシート状物を堤防に固定する（図１参照）。

本発明の堤防補強工法によって、法面洗掘を防止する場合には、本発明のシート状物の片側におもしとして土嚢、コンクリートブロックなどを結び付ける。このシート状物は、部分的に穿孔されているか、結び付け可能な専用の部位が設けられていて、それを利用して土嚢やコンクリートブロックをおもしとして結び付けることが可能な構造となっていることが好ましい。このおもしを結び付けた面を保護したい法面に覆い被せる。そして、水面上のシート状物の端部に杭（木杭、単管パイプ等）を打ち込みシート状物を堤防に固定する（図２参照）。

本発明の堤防補強工法によって、越流を防止する場合には、先ず堤防天端に嵩上げ材を積む。嵩上げ材としては、土嚢が好ましいが、土嚢が足りない場合はフェンス、コンクリートブロック、ドラム缶、タイヤなど嵩を稼げるものを並べる。その上を本発明のシート状物で覆う。シート状物の堤外地側法面端部にはシートが捲れないように、土嚢やコンクリートブロック等のおもしを結び付けておく。（図３参照）

本発明の堤防補強工法によって、越流による堤防侵食を防止する場合には、堤防の危険箇所に、本発明のシート状物を敷く。シート状物の端部に杭（木杭、単管パイプ等）を打ち込み穿孔してシート状物を堤防に固定する（図４参照）。

本発明の堤防補強工法は、河川・湖沼あるいは貯水池などの水域における氾濫時における堤防の保護、堤防の嵩上げに利用することができる。
本発明により提供される堤防補強工法は、堤防の崩壊を防ぐことができ、法面の洗掘を防止することができ、河川水の越流を防止することができるものであり、仮に一時的に河川水が越流しても堤防が侵食されることはなく、河川水位の低下後には堤防機能を回復することができるものである。

本発明により提供される堤防補強工法は、シート状物で堤防を覆うという作業で事前に訓練をしていなくても施工することができるものであり、しかも作業が単純なので従来工法に比べ、短時間で施工できるものである。集中豪雨などによる氾濫時の河川水位上昇が極めて急に生じる昨今の状況を考えると、短時間で施工できることは、本発明の堤防補強工法の大きな利点である。

１・・・・堤体
２・・・・シート状物
３・・・・杭
４・・・・おもし
５・・・・嵩上げ材
６・・・・おもし
７・・・・川水
８・・・・番線
９・・・・土のう
１０・・・ロープ
１１・・・竹材
１２・・・木
１３・・・ブルーシート
Ａ・・・・亀裂

Claims (7)

1. 堤防を堤外地法面から天端部を経て反対側堤内地法面に到るまでシート状物で覆い、シート状物を複数の箇所で堤防に固定する堤防補強工法。
2. 前記シート状物をシート状物の堤防延長方向端部において固定し、かつシート状物の堤外地法面側におもしを載置しまたは結びつけてシート状物を法面に密着させることを特徴とする請求項１に記載の堤防補強工法。
3. 前記堤防の天端部が、既往堤防天端に嵩上げ材を載置して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の堤防補強工法。
4. 前記嵩上げ材が、土のう、水のう、フェンス状物及びコンクリートブロックから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項４に記載の堤防補強工法。
5. 前記シート状物が、ジオテキスタイルである請求項１〜４のいずれかに記載の堤防補強工法。
6. 前記シート状物が、ジオグリッドであることを特徴とする請求項１に記載の堤防補強工法。
7. 前記シート状物が、防水性ジオテキスタイルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の堤防補強工法。

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