JP4056515B2 - 堤脚水路構築物および堤防強化ドレーン構造 - Google Patents

Description

本発明は、河川の堤防に付設される堤脚水路構築物と、この堤脚水路構築物が設置される堤防強化ドレーン構造に関するものである。ここで、堤防強化ドレーン構造とは、堤防強化を目的として堤体内の浸透水（浸潤水）を速やかに排水する構造を指す。

従来、この種の堤防においては、堤体の裏法尻にＵ字形断面の排水溝ブロックを設置するとともに、堤体の裏法尻の崩落を防止して安定化させるべく、土止め擁壁を構築していた。

しかし、これでは、排水溝ブロックの設置とは別に土止め擁壁を構築しなければならないので、工期が延び、工事費がかさむという不都合があった。

本発明は、こうした不都合を解消することが可能な、堤脚水路構築物および堤防強化ドレーン構造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、堤体の裏法尻に設置され、前記堤体内の水を集排水するドレーン層に当接する堤脚水路構築物と前記ドレーン層を含む堤脚水路構造であって、 前記堤脚水路構築物を、Ｕ字形断面の排水溝ブロックの背面板の上側に土止め擁壁をその上端が前記堤体側に傾くように傾斜させ、連設して構成し、前記ドレーン層の高さの範囲に位置する前記排水溝ブロックの背面板と前記土止め擁壁に、それぞれ開口率１０〜４０％の通水口が形成され、前記土止め擁壁の通水口と前記背面板の通水口は縦方向に並設され、前記土止め擁壁の通水口は前記背面板の通水口より縦に長く、かつ、前記土止め擁壁の通水口の面積は前記背面板の通水口の面積より大きく形成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、前記土止め擁壁の高さは、前記排水溝ブロックの前面板の高さの２倍以下であることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、前記土止め擁壁の表面には、凹凸が形成されていることを特徴とする。
また、請求項４に係る発明は、前記土止め擁壁の傾斜勾配は、前記土止め擁壁の鉛直方向長さと水平方向長さとの比が１：０．３〜１：１の範囲内であることを特徴とする。

本発明によれば、堤脚水路構築物を埋設するだけで、堤脚水路工と堤脚保護工が同時に完了するため、工期を短縮するとともに、工事費を削減することができる。

しかも、土止め擁壁の上端が堤体側に傾くように傾斜しているので、堤体からの土圧が低減されることから、堤脚水路構築物を安定化させ、裏法尻の安定機能を向上させることができる。

このとき、土止め擁壁の断面形状が円弧状であると、堤体からの土圧が一層低減されるため、この効果が顕著なものとなる。

さらに、排水溝ブロックの背面板に開口率１０〜４０％の通水口が形成されていると、目詰まり等の不都合を回避しつつ、堤体に浸透した河川水や雨水を排水溝ブロック内に効率よく導いて円滑に排水することができる。

また、土止め擁壁の高さが排水溝ブロックの前面板の高さの２倍以下であると、土止め機能を十全に発現しつつ、堤体からの土圧による堤脚水路構築物の滑動・転倒を防いで安定化させることができる。

また、土止め擁壁の表面に凹凸が形成されていると、蛙や蛇、昆虫などの小動物が土止め擁壁の表面を這って昇降しやすくなるため、堤脚水路構築物の設置によって堤体と背後地との間で生態圏が分断される事態を回避し、生態系を保全することができる。

また、土止め擁壁の傾斜勾配が１：０．３〜１：１の範囲内であると、生態系を保全しつつ、車両の乗り入れを防ぐことが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る河川用の堤防１は、図１に示すように、堤体５を有しており、堤体５内にはドレーン材７およびドレーン層６が埋設されている。このドレーン材７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。また、ドレーン層６の手前（図１右側）の裏法尻近傍には、堤脚水路構築物２が設置されており、堤脚水路構築物２の下側には多数個の再生クラッシャラン（切込砕石）９が敷設されている。

この堤脚水路構築物２は、図２に示すように、Ｕ字形断面の排水溝ブロック２１を有している。排水溝ブロック２１の背面板２３の上側には土止め擁壁２４が、図１に示すように、その上端を堤体５側（図１左側）に傾けるように所定の傾斜勾配（１：０．３〜１：１の範囲内）で傾斜させて一体に連設されている。この土止め擁壁２４の表面には、図２に示すように、深さ１〜３ｃｍ程度の凹凸が形成されている。また、土止め擁壁２４の高さは、排水溝ブロック２１の前面板２２の高さの２倍以下となっている。さらに、排水溝ブロック２１の背面板２３および土止め擁壁２４には、１個以上（図２では、６個ずつ）の長方形状（格子状）の通水口２３ａ、２４ａが形成されており、これら通水口２３ａ、２４ａの開口率は１０〜４０％となっている。

そして、この堤脚水路構築物２を用いて堤防１を強化する際には、図１に示すように、堤体５と背後地８との間に堤脚水路構築物２を埋設する。このとき、排水溝ブロック２１の前面板２２が背後地８側に、排水溝ブロック２１の背面板２３が堤体５側に位置するように設置する。すると、この堤脚水路構築物２内に堤脚水路が形成されると同時に、土止め擁壁２４が堤体５からの土圧を支持して堤体５が安定化する。このように、堤脚水路構築物２を埋設するだけで、堤脚水路工と堤脚保護工が同時に完了するため、工期を短縮するとともに、工事費を削減することができる。

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５に浸透した河川水や雨水がドレーン材７およびドレーン層６で集排水され、堤脚水路構築物２内に導かれる。そのため、堤体５の裏法尻近傍部分および基礎地盤の間隙水圧が低減され、堤体５が均質・安定化する結果、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２の背面板２３および土止め擁壁２４には通水口２３ａ、２４ａが格子状に形成されているので、堤体５に浸透した河川水や雨水を通水口２３ａ、２４ａから排水溝ブロック２１内に効率よく導いて円滑に排水することができる。しかも、この通水口２３ａ、２４ａの開口率は１０〜４０％となっているため、通水口２３ａ、２４ａに目詰まりが発生したり、ドレーン材７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、土止め擁壁２４の高さは、排水溝ブロック２１の前面板２２の高さの２倍以下であるため、土止め機能を十全に発現しつつ、堤体５からの土圧に起因する堤脚水路構築物の滑動・転倒を防いで安定化させることができる。すなわち、土止め擁壁２４の高さが前面板２２の高さの２倍を越えると、堤体５からの土圧による回転モーメントが増大して堤脚水路構築物２が滑動・転倒してしまう不具合が生じる恐れがある。しかし、土止め擁壁２４の高さが前面板２２の高さの２倍以下であれば、こうした不具合は発生しない。

また、土止め擁壁２４は、その上端が堤体５側に傾くように傾斜しているので、堤体５からの土圧が低減される。その結果、堤脚水路構築物２を安定化させ、裏法尻の安定機能を向上させることができる。

そして、この土止め擁壁２４の傾斜は１：０．３以上の緩い勾配となっているので、蛙や蛇、昆虫などの小動物は難なく堤体５に登ることができる。しかも、土止め擁壁２４の表面には凹凸が形成されているので、この凹凸を足掛かりとして蛙などの小動物が土止め擁壁２４の表面を這って昇降しやすくなる。したがって、堤体５と背後地８とが堤脚水路構築物２によって隔てられても、生態圏が分断される恐れはなく、生態系を保全することができる。

一方、この土止め擁壁２４の傾斜は１：１以下の急な勾配となっているので、四輪駆動車やオフロードバイクなどの車両が背後地８から堤体５に乗り入れる事態を阻止することができる。その結果、堤体５が損傷を受けたり、堤防１を往来する歩行者や自転車が危害を加えられたりする危険を回避することができる。また、土止め擁壁２４が垂直に立ち上がっている場合と比べて、車両の運転者に対する圧迫感が緩和され、運転時の安全性が高まる。

なお、背面板２３および土止め擁壁２４の通水口２３ａ、２４ａの形状は、長方形状に限定されるわけではない。例えば、図３に示すように、円形状としてもよく、その他に正方形状、三角形状、菱形状などとしても構わない。

なお、土止め擁壁２４の表面の凹凸は、特定の形状に限定されるわけではなく、例えば、図３に示すように、直径５ｃｍ程度の擬石模様となるように凹凸を形成してもよい。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る河川用の堤防１は、第１の実施形態に係る堤防１と比べて、土止め高さを高くすべく、図４に示すように、土止め擁壁２４の上側にさらに別の土止め擁壁４を嵌着したことと、排水溝ブロック２１の上面に鋼製のグレーチング１０を着脱自在に嵌合したことの２点のみが異なる。その他の構成については同じであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

したがって、この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することに加えて、土止め擁壁４によって土止め高さが高くなった分だけ堤体５を高く盛り上げることができる。また、排水溝ブロック２１の上面にはグレーチング１０が設けられているので、歩行者や車両が堤脚水路に落ち込む事態を未然に防止することができる。しかも、グレーチング１０は排水溝ブロック２１に対して着脱自在となっているため、定期的にグレーチング１０を取り外して堤脚水路を掃除することが容易となる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る河川用の堤防１は、第１の実施形態に係る堤防１と比べて、堤体５からの土圧を一層低減すべく、図５に示すように、土止め擁壁２４の断面形状を円弧状としたことと、排水溝ブロック２１の上面に鋼製のグレーチング１０を着脱自在に嵌合したことの２点のみが異なる。その他の構成については同じであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

したがって、この第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することに加えて、堤体５からの土圧が一層低減されるため、裏法尻の安定機能の向上が顕著なものとなる。また、排水溝ブロック２１の上面にはグレーチング１０が設けられているので、歩行者や車両が堤脚水路に落ち込む事態を未然に防止することができる。しかも、グレーチング１０は排水溝ブロック２１に対して着脱自在となっているため、定期的にグレーチング１０を取り外して堤脚水路を掃除することが容易となる。

＜その他の実施形態＞
なお、上述の各実施形態においては、堤脚水路構築物２を単独で埋設する場合について説明したが、光ファイバーや電線ケーブルと共同で埋設しても構わない。

本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第１の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る堤脚水路構築物の第１の実施形態を示す背面図（上段図）、平面図（中段中央図）、左側面図（中段左図）、右側面図（中段右図）、正面図（下段図）である。 本発明に係る堤脚水路構築物の第２の実施形態を示す背面図（上段図）、平面図（中段中央図）、左側面図（中段左図）、右側面図（中段右図）、正面図（下段図）である。 本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第３の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１……堤防
２……堤脚水路構築物
４……土止め擁壁
５……堤体
２１……排水溝ブロック
２２……前面板
２３……背面板
２３ａ……通水口
２４……土止め擁壁
２４ａ……通水口

Claims (4)

1. 堤体の裏法尻に設置され、前記堤体内の水を集排水するドレーン層に当接する堤脚水路構築物と前記ドレーン層を含む堤脚水路構造であって、
   前記堤脚水路構築物を、Ｕ字形断面の排水溝ブロックの背面板の上側に土止め擁壁をその上端が前記堤体側に傾くように傾斜させ、連設して構成し、
   前記ドレーン層の高さの範囲に位置する前記排水溝ブロックの背面板と前記土止め擁壁に、それぞれ開口率１０〜４０％の通水口が形成され、
   前記土止め擁壁の通水口と前記背面板の通水口は縦方向に並設され、
   前記土止め擁壁の通水口は前記背面板の通水口より縦に長く、かつ、前記土止め擁壁の通水口の面積は前記背面板の通水口の面積より大きく形成されていることを特徴とする堤脚水路構造。
2. 前記土止め擁壁の高さは、前記排水溝ブロックの前面板の高さの２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の堤脚水路構造。
3. 前記土止め擁壁の表面には、凹凸が形成され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造。
4. 前記土止め擁壁の傾斜勾配は、前記土止め擁壁の鉛直方向長さと水平方向長さとの比が１：０．３〜１：１の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の堤脚水路構造。

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