JP4056522B2 - 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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Description

本発明は、河川・湖沼・海岸などの堤防に適用するに好適な、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。
従来、この種の堤防においては、堤体の裏法尻に土止め擁壁を設け、この土止め擁壁の外側(背後地側)に堤脚水路を構築していた(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−256451号公報
しかし、これでは次のような不都合があった。
第1に、土止め擁壁の外側に堤脚水路を構築しなければならないので、その分だけ用地買収面積が広がり、用地買収費用がかさむ。
第2に、堤脚水路の排水勾配を確保するためには、堤脚水路構築物を傾ける必要があるばかりか、堤脚水路の最上点と最下点において堤脚水路構築物の隙間にモルタルやコンクリートで目地処理をしなければならない。そのため、堤脚水路工に熟練を要し、工期が長引く。
本発明は、こうした不都合を解消することが可能な、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に係る堤防強化ドレーン構造の発明は、堤体の裏法尻に堤脚水路構築物が設置され、前記堤脚水路構築物の土止め擁壁の前記堤体側に透水管からなる堤脚水路が設置された堤防強化ドレーン構造であって、前記堤脚水路構築物の底板の前端部に前記土止め擁壁が一体に設けられ、前記土止め擁壁にフィルター材で覆われたドレーン材が当接し、前記底板の上で前記ドレーン材の中に前記堤脚水路が設置されていることを特徴とする。
また、請求項2に係る堤防強化ドレーン構造の発明は、前記透水管は、前記堤体内に埋設されたドレーン材より透水係数の大きい心材と、この心材を被覆するフィルター材とからなることを特徴とする。
また、請求項3に係る堤防強化ドレーン構造の発明は、前記堤体内にドレーン材が埋設され、このドレーン材の後方にドレーン材安定柵が設置されていることを特徴とする。
本発明によれば、土止め擁壁の外側(背後地側)に堤脚水路を構築する必要がなくなるため、用地買収面積を縮小し、用地買収費用を抑えることができる。
また、堤脚水路の排水勾配を確保するのに堤脚水路構築物を傾ける必要がなくなり、堤脚水路構築物の隙間の目地処理が不要となる。その結果、堤脚水路工に熟練を要さず、工期を短縮することができる。
さらに、底板に土止め擁壁が一体に設けられた堤脚水路構築物を用いれば、堤脚水路構築物を設置するだけで堤脚水路工と堤脚保護工とが同時に完了するため、施工手間を大幅に省くことが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
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、栗石などで構成されたものである。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、ドレーン材5の後方(図2右側)には、逆T字断面のドレーン材安定柵6が設置されている。一方、ドレーン材5の前方(図2左側)の裏法尻近傍には、図1および図2に示すように、複数個の略L字断面の堤脚水路構築物3(3A、3B)が割栗石12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、集水部に使用される堤脚水路構築物3Aと集水部以外の部位に使用される堤脚水路構築物3Bの2種類がある。
まず、集水部に使用される堤脚水路構築物3Aは、図3に示すように、底板31を有しており、底板31の後端部には背面壁32が一体に立設されている。一方、底板31の前端部には土止め擁壁33が一体に立設されており、土止め擁壁33の上部は後方、つまり堤体2側に傾斜している。また、土止め擁壁33の下部には、1個以上(例えば、図3(a)に示すように、4個)の排水孔34が形成されている。
他方、集水部以外の部位に使用される堤脚水路構築物3Bは、排水孔34が形成されていないことと、背面壁32に通水窓35が形成されていることを除き、集水部に使用される堤脚水路構築物3Aと同様の構成を有している。すなわち、堤脚水路構築物3Bは、図4に示すように、底板31を有しており、底板31の後端部には背面壁32が一体に立設されている。さらに、背面壁32の上部には、ドレーン材5からの集水効率を高めるため、1個以上(例えば、図4(c)に示すように、4個)の通水窓35が形成されている。一方、底板31の前端部には土止め擁壁33が一体に立設されており、破堤2からの土圧に対する安定性を高めるため、土止め擁壁33の上部は後方、つまり堤体2側に傾斜している。
そして、これらの堤脚水路構築物3A、3Bには、図1(a)に示すように、透水管として暗渠排水管8が所定の勾配(例えば、2〜3%)で傾斜して堤脚水路を形成するように配管されており、集水部、つまり堤脚水路構築物3Aの部分が最下点となっている。このとき、暗渠排水管8は、集水部では、図3(b)に示すように、アンカーボルトとナットの組み合わせなどの固着具9により、堤脚水路構築物3Aの底板31に固着されており、集水部以外の部位では、図4(b)に示すように、アンカーボルトとナットの組み合わせなどの固着具9により、スペーサ(高さ調整板)10を介して堤脚水路構築物3Bの底板31に固着されている。
この暗渠排水管8は、図5に示すように、円筒状の塩化ビニル管8aを有しており、塩化ビニル管8aには、その内外を連通する多数個の通水孔8bが穿設されている。
河川用の堤防1は以上のような構成を有するので、堤体2に浸透した河川水や雨水は、ドレーン材5で集排水され、暗渠排水管8内に導かれた後、集水部に位置する堤脚水路構築物3Aの排水孔34から下水処理管や農業用水路などへ排水される。そのため、裏法尻近傍の堤体2および基礎地盤の土質が安定化される結果、破堤2や堤体土砂の流出を未然に防ぐことができる。
このとき、堤脚水路は、堤脚水路構築物3A、3Bの土止め擁壁33の外側(背後地側)ではなく内側(堤体2側)に構築されているので、用地買収面積を縮小し、用地買収費用を抑えることができる。
また、暗渠排水管8が所定の勾配で傾斜しているので、堤脚水路の排水勾配を確保するのに堤脚水路構築物3A、3Bを傾ける必要がなくなり、堤脚水路構築物3A、3Bの隙間の目地処理が不要となる。その結果、堤脚水路工に熟練を要さず、工期を短縮することができる。
さらに、堤脚水路構築物3は、底板31に土止め擁壁33が一体に設けられたものであるため、堤脚水路構築物3を設置するだけで堤脚水路工と堤脚保護工とが同時に完了する。したがって、堤脚水路工と堤脚保護工とを別個に行わなければならない従来工法と比べて、施工手間を大幅に省くことが可能となる。
なお、上述の実施形態においては、塩化ビニル管8aに多数個の通水孔8bが穿設された暗渠排水管8について説明したが、暗渠排水管8の構造はこれに限るわけではない。例えば、図6に示すように、円筒状のコンクリート管8cに多数個の通水孔8dが穿設された暗渠排水管8を用いてもよい。また、図7に示すように、繊維(化学合成繊維であると天然繊維であるとを問わない。)などを3次元的に絡めて心材8fを作り、この心材8fに吸出し防止材などのフィルター材8eを円筒状に巻回して被覆し、これを暗渠排水管8として使っても構わない。ここで、フィルター材8eとしては、心材8fの目詰まりを生じさせる細粒分・砂などの通過を阻止すると同時に、透水性を備えた材質のものが用いられる。一方、心材8fとしては、ドレーン材5より透水係数が大きい(つまり、通水性が良好な)ものが用いられる。例えば、ドレーン材5の透水係数が1×10-1〜1×10-3cm/sであれば、心材8fの透水係数を1×10-1cm/sより大きくする。これにより、心材8fとドレーン材5との透水係数の差を利用して、河川水や雨水を暗渠排水管8経由で迅速に排水することができる。また、心材8fとフィルター材8eとからなる暗渠排水管8は、フレキシブルであるため、通水上必要な変形に対応することができ、施工性にも優れる。さらに、これらの暗渠排水管8の断面形状は、必要通水量を確保できるとともに、周囲の圧力によって変形しない強度を具備している限り、円形のみならず矩形、台形など種々の断面形状が考えられる。
また、図8および図9に示すように、暗渠排水管8を設置せず、堤脚水路構築物3A、3Bだけで排水することも可能である。
なお、上述の実施形態においては、逆T字断面のドレーン材安定柵6について説明したが、ドレーン材安定柵6の材質は種々考えられる。例えば、図10に示すように、鉄筋枠からなる逆T字断面のドレーン材安定柵6を代用してもよい。ここで、このドレーン材安定柵6の垂直部を可倒式にしておけば、堤体2内の浸潤線とほぼ直交させることにより、浸潤線を効率よく速やかに下降させることができる。また、図11に示すように、合成樹脂からなる逆T字断面のドレーン材安定柵6を代用しても構わない。或いはまた、木材、繊維ネット(漁網)、コンクリートなどからなるドレーン材安定柵6を代用することも可能である。
なお、上述の実施形態においては、図2に示すように、底板31の後端部に背面壁32を設けると同時に、底板31の前端部に土止め擁壁33を傾斜させて設けた略L字断面の堤脚水路構築物3を用いる場合について説明したが、堤脚水路構築物3の断面形状は他にも種々考えられる。例えば、図12に示すように、土止め擁壁33を直立させた堤脚水路構築物3を用いてもよい。また、図13に示すように、背面壁32を省いた堤脚水路構築物3を用いても構わない。或いはまた、図14に示すように、土止め擁壁33を直立させ、かつ背面壁32を省いた堤脚水路構築物3を用いることも可能である。
なお、上述の実施形態においては、堤脚水路構築物3の下側に割栗石12を敷設する場合について説明したが、割栗石12を省くこともできる。
なお、上述の実施形態においては、透水管として暗渠排水管8を用いる場合について説明したが、背面の側溝形状部に何も充填せずに空間化し、通水することもできる。また、暗渠排水管8、透水性の大きい砂利、砕石、栗石などを詰めないことにより、堤脚保護工の内面に設置された側溝にすることも可能である。
なお、上述の実施形態においては、河川用の堤防1について説明したが、湖沼・海岸などの堤防に本発明を適用することも勿論できる。
本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第1の実施形態における堤体の裏法尻を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその平面図である。 図1に示す堤体の裏法尻のA−A線による断面詳細図である。 図1に示す堤体の裏法尻の集水部に使用される堤脚水路構築物の一例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図、(c)はその背面図である。 図1に示す堤体の裏法尻の集水部以外の部位に使用される堤脚水路構築物の一例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図、(c)はその背面図である。 暗渠排水管の第1例を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその断面図である。 暗渠排水管の第2例を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその断面図である。 暗渠排水管の第3例を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその断面図である。 堤体の裏法尻の集水部に使用される堤脚水路構築物の別の例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図、(c)はその背面図である。 堤体の裏法尻の集水部以外の部位に使用される堤脚水路構築物の別の例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図、(c)はその背面図である。 ドレーン材安定柵の別の例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図、(c)はその平面図である。 ドレーン材安定柵のさらに別の例を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその右側面図である。 本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第2の実施形態における堤体の裏法尻を示す断面詳細図である。 本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第3の実施形態における堤体の裏法尻を示す断面詳細図である。 本発明に係る堤防強化ドレーン構造の第4の実施形態における堤体の裏法尻を示す断面詳細図である。
符号の説明
1……堤防
2……堤体
3……堤脚水路構築物
5……ドレーン材
6……ドレーン材安定柵
7……フィルター材
8……暗渠排水管(透水管)
8e……フィルター材
8f……心材
31……底板
32……背面壁
33……土止め擁壁
34……排水孔
35……通水窓

Claims (3)

  1. 堤体の裏法尻に堤脚水路構築物が設置され、前記堤脚水路構築物の土止め擁壁の前記堤体側に透水管からなる堤脚水路が設置された堤防強化ドレーン構造であって、
    前記堤脚水路構築物の底板の前端部に前記土止め擁壁が一体に設けられ、
    前記土止め擁壁にフィルター材で覆われたドレーン材が当接し、
    前記底板の上で前記ドレーン材の中に前記堤脚水路が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。
  2. 前記透水管は、前記堤体内に埋設されたドレーン材より透水係数の大きい心材と、この心材を被覆するフィルター材とからなることを特徴とする請求項1に記載の堤防強化ドレーン構造。
  3. 前記堤体内にドレーン材が埋設され、このドレーン材の後方にドレーン材安定柵が設置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の堤防強化ドレーン構造。
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