JP4117260B2 - 地山補強土工法及び地山補強土構造 - Google Patents

Description

本発明は、地山補強土工法及び地山補強土構造に関し、特に、老朽化したモルタル吹付け法面のリニューアル化に於いて、モルタル吹付け法面の地山への雨水の浸透及び地山の風化を防止する機能を維持しつつ地山を補強すると共に、植物への水分補給機能をもたせて法面の植物による緑化を促進する地山補強土工法及びその補強土構造を提供する。

山岳や自然地山、切土、盛土法面等は地質構造的要因、土の風化等の自然的要因、切土、掘削等による人為的要因等から安定性を欠き、しばしば表層崩壊や斜面崩壊等を引き起こす。このような法面、斜面の安定性を確保するためには、植物を導入する緑化工やモルタル等の吹付けによる法面の表面部分の保護を行うのみで良い場合もあるが、法面地盤を補強、強化しなければならない場合もある。法面地盤を補強し、強化して法面の崩壊を防止するためには、土圧の軽減、斜面の安定、支持力の増加、地盤の変形や沈下の抑制等、土塊の安定性を向上させる解決策が考えられ、実際には金属、プラスチック、布等の補強材を法面中に敷設又は挿入し、土と補強材からなる安定した結合体を造成する補強土工法が多用化されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

現在実用化されている補強土工法の１つとして、鉄筋類を法面（切土法面や盛土法面）に挿入する工法がある。鉄筋類挿入工法はボーリングにより削孔した穴内に異形鋼棒等の補強材を挿入し、該穴内の鋼棒等との間隙にモルタルやグラウトセメント等を注入して補強材である鋼棒と地盤を一体化させるものである。

補強鉄筋の挿入方法としては直接地山に打ち込む方法もある。何れも小型機械による施工が可能で、段階的に施工しつつ補強するため施工自体による地山の緩みを極力抑えることができ、強度の面からも施工の面からも非常に有効であることが良く知られている。

このような鉄筋類挿入工法による補強土工法では補強材と設置した地山との摩擦抵抗等の相互作用によって、法面全体の安定性や強度が高められる補強効果がある。

一方、前述したモルタル吹付けによるモルタル吹付工は緑化が困難な亀裂のない岩盤や急勾配の法面に施工されてきたが、近年老朽化が進行し補修する必要性が生じている。従来の技術では、その上に緑化する方法として、植生基材吹付工を１０ｃｍ以上の厚さにする施工法や、植生基盤となる土や砂を鉄板で固定することで落下を防ぎ緑化を導入する方法がとられてきた。
特開平１１−２９９２９号公報 特開平１１−２９９３０号公報 特許第３２４７３２４号

前述したように、モルタル吹付工が施工された法面を補修する方法として、植生基材吹付工を１０ｃｍ以上の厚さにする施工法や、植生基盤となる土や砂を鉄板で固定することで落下を防ぎ緑化を導入する方法がとられてきた。

然しながら、いずれの場合も、地山内部からの水分の供給や根の侵入を期待してモルタル吹付けに穴を開ける等の方法が取られており、水が地山の内部に侵入可能な構造となっている。

モルタル吹付けは雨水の浸透を防ぐ機能、風化を防止する機能が評価され、全国で施工されてきた。しかし、景観を重視して緑化を導入するモルタル吹付けのリニューアル工法では、モルタル吹付けの基本的な機能の一つである雨水の浸透防止を犠牲にするという問題があり、又、将来の安定性に問題がない地山だけに導入可能である。

そして、現実には、モルタル吹付工が施工された法面は、表面がモルタル吹付け層に覆われているため、老朽化した法面が安定かどうかの判断は困難である。このような理由からモルタル吹付けに孔を開けることが不要な施工法、又は、雨水の浸透を防ぐ機能、風化を防止する機能を維持されることが望まれている。

以上の現状に鑑み、本発明の目的は、老朽化したモルタル吹付け法面のリニューアル化に於いて、モルタル吹付け法面の地山への雨水の浸透及び地山の風化を防止する機能を維持しつつ地山を補強すると共に、植物への水分補給機能をもたせて法面の植物による緑化を促進する地山補強土工法及びその補強土構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、吹付基材層によって被覆される法面の地山を補強する補強土工法に於いて、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を導入し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するようにした地山補強土工法を提供するものである。

請求項２に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けることを特徴とする請求項１記載の地山補強土工法を提供するものである。

請求項３に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さ１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けることを特徴とする請求項１又は２記載の地山補強土工法を提供するものである。

請求項４に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止することを特徴とする請求項１，２又は３記載の地山補強土工法を提供するものである。

請求項５に係る発明は、法面の地山を補強すべく、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を導入し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するように構成したことを特徴とする地山補強土構造を提供するものである。

請求項６に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の地山補強土構造を提供するものである。

請求項７に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さ１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の地山補強土構造を提供するものである。

請求項８に係る発明は、上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止するように構成したことを特徴とする請求項５，６又は７記載の地山補強土構造を提供するものである。

本発明の請求項１記載の発明によれば、吹付基材層によって被覆される法面の地山を補強する補強土工法に於いて、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を導入し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するようにした地山補強土工法を提供するので、モルタル吹付け法面の地山への雨水の浸透及び地山の風化を防止する機能を維持しつつ、地山を補強すると共に、植物への水分補給機能をもたせて、法面の植物による緑化を促進することができる。

請求項２の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けるので、請求項１記載の発明の効果に加え、該集水手段によって雨水等の水分を集水し、前記中空引張り材の中空部に貯留させることができ、該中空引張り材の貯留水分を確保することができる。

請求項３記載の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さ１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、該集水管によって地山内の水分を集水し、前記中空引張り材の中空部に貯留させることができ、該中空引張り材の貯留水分を十分に確保することができる。

請求項４記載の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止するので請求項１，２又は３記載の発明の効果に加え、該固定装置に植栽木を植生することにより法面に木本類を確実に導入することができると共に、その植栽木の安定問題を解決する手段となる。

請求項５記載の発明によれば、法面の地山を補強すべく、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を植栽し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するように構成した地山補強土構造を提供するので、請求項１記載の発明と略同様の効果が期待できる。

請求項６記載の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けたので請求項２記載の発明と略同様の効果が期待できる。

請求項７記載の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さ１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けたので、請求項３記載の発明と略同様の効果が期待できる。

請求項８記載の発明によれば、上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止するように構成したので、請求項４記載の発明と略同様の効果が期待できる。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、山岳や自然地山、切土、盛土法面等に於いて、法面、斜面の安定性を確保するためモルタル等の吹付けによる法面の表面部分の保護が行われており、且つ、老朽化が進行し補修する必要性が生じている場合に於いて施工された本発明の地山補強土構造１を示す。該地山補強土構造１は地山２の法面３に該法面３を被覆する如くモルタル等の吹付基材層４が施工されており、該吹付基材層４から地山２の下方に向かって斜設する穴５を削孔し、該穴５内に、先端を閉塞し、且つ、基端を開放した金属或いは繊維補強プラスチック等から成る中空引張り材６を先端から挿入した後、該中空引張り材６を固化材（図示せず）の充填によって該中空引張り材６を地山２と一体化させ、一方、法面３の吹付基材層４を被覆する如く、植生基盤層７を形成し、該植生基盤層７に植物を植生するものである。尚、前記穴５は想定されるすべり面Ｓ１よりも深く削孔され、前記中空引張り材６も該すべり面Ｓ１よりも深く挿入される。

図２に示す如く、前記中空引張り材６は内部に中空部６ａを有し、先端部が閉塞され、基端部が開放された円管状に形成され、該中空引張り材６の基端開口部８に該基端開口部８周辺を流下する雨水等の水分を集めるための集水手段である集水体９が固着される。

そして、該中空引張り材６は所定の勾配を有して、例えば法面３に略直角に地山に向かって下方に斜設され、該集水体９が吹付基材層４の表面に当接するように設けられ、図３にも示すように、該中空引張り材６の周囲には前記固化材であるグラウト１０が充填される。

図４は、前記集水体９を示し、該集水体９は中央部に前記中空引張り材６の基端開口部８の内径と略同寸法か又は若干小さい直径を有する開口部９ａが開穿され、該開口部９ａの上方に、該開口部９ａと連通し上方に拡開するＶ字形の拡開部９ｂが切欠されて形成されている。そして、該集水体９の開口部９ａと前記中空引張り材６の基端開口部８とを位置合わせして該集水体９が該中空引張り材６に固着される。

而して、前記法面３に前記吹付基材層４から地山２の下方に向かって斜設する穴５を削孔し、該穴５内に、先端が閉塞され、基端開口部８に前記集水体９が固着された中空引張り材６を先端から挿入し、該穴５内の該中空引張り材６との間隙にグラウト１０を充填して該中空引張り材６と地山２とを一体化させ、一方、法面３の吹付基材層４を被覆する如く、植生基盤層７を形成し、該植生基盤層７に植物を生育させる。

斯くして、前記中空引張り材６により地山２の補強が可能になると共に、前記集水体９が雨水等を集水することによって前記中空引張り材６の中空部６ａには水分が貯留される。夏期等の乾燥期には、該中空部６ａ内に挿入した布等（図示せず）の毛細管現象等によって該中空部６ａの水分は前記植生基盤層７に供給され、又は、前記植物の根の伸張によって直接植物に吸収され、乾燥害による植物の枯死を防止することができる。

又、前記吹付基材層４に穴５が開けられるが、該穴５内に、先端が閉塞された前記中空引張り材６を挿入し、該穴５内の該中空引張り材６との間隙にグラウト１０を充填するので、該吹付基材層４の穴５は完全に閉塞され、地山２への雨水の浸透及び地山の風化を防止する機能を維持することができる。

尚、一般的に、地山補強土工法は、中空引張り材を２ｍ^２に１本の割合で３ｍ程度の深さまで施工する。そこで、通常の地山補強土工法の削孔径である６５ｍｍの穴に挿入可能な外径４８．５ｍｍの亜鉛めっき鋼管を適用した場合を試算すると保水可能な水分は最大で４ｋｇ／本となる。これは、広さ２ｍ^２で１０ｃｍ厚の植生基盤の乾燥比重を０．２とした時の３０％の水分量に相当し、十分な水分を貯留することができる。

図５及び図６は他の地山補強土構造１１を示し、該地山補強土構造１１は、前記地山補強土構造（図１に於いて１）の前記中空引張り材６の基端開口部８の上方近傍に１０〜３０ｍｍの径で長さ１ｍ以内の１本乃至複数本の集水管１２を設けたものである。

例えば、地山の背面が湿っていたり、地下水脈があるような箇所は赤外線映像法を用いた調査法により特定することができ、そのような箇所に前記集水管１２を設け、集水した地下水を前記中空引張り材６の中空部６ａに導くものである。

一般に地すべり対策で採用されている排水ボーリングは径が６０〜９０ｍｍで、長さは２０〜１００ｍ程度で施工される。モルタル吹付面の内部では表面が密閉されているため、大きな孔を開けなくても、開口すれば水分はその開口部に集まる性質を持っている。従って、細径でよく細径の開口は、通常の吹付工で施工する人力削孔で可能である。植生基材吹付工に使用するアンカー用の削孔を上向き施工とするだけでよいため、安価な施工が可能となる。

該集水管１２は両端が開放され、該集水管１２の外周上半周部に複数の集水口１３，１３…が開穿されている。そして、該集水管１２は前記中空引張り材６の基端開口部８上方近傍の法面から水平面に対して約０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設され、該集水管１２の下端部の開口部１２ａは該中空引張り材６の基端開口部８の上方に臨むように施工される。

これによって、該集水管１２によって集められた地山２内の水分は該集水管１２の開口部１２ａから前記中空引張り材６の中空部６ａに貯留されるか、又は、前記植生基盤層７に供給される。

従って、該地山補強土構造１１によると、集水機能が高められるため、図７及び図８に示すように前記中空引張り材６近傍に木本類１４の植生も可能となり、法面の緑化を一層促進することができる。

又、前記地山補強土構造１１は乾燥期に於いて厳しい水分条件が緩和される。
更に、風化が進行している地盤のような地質構造となっている法面では、降雨時に地面にしみ込んだ地下水は表層部を流れ、時には水圧を発生させモルタル吹付のクラック発生の原因ともなっている。このような地盤に前記集水管１２を設置すれば、地下水の低下という地山の安定にも寄与できる。

図９は更に他の地山補強土構造２１を示し、該地山補強土構造２１は、前記地山補強土構造（図６に於いて１１）の前記中空引張り材６の基端開口部８近傍に、植栽木２２及び植生基盤２３を固定するための固定装置２４を設けたものである。即ち、該固定装置２４の上端に、前記中空引張り材６の基端開口部８に挿入可能な棒状の通水形状を有する係止部材２５を固着し、該係止部材２５を該基端開口部８から該中空引張り材６の中空部６ａに差し込んで該固定装置２４を係止するものである。

そして、該固定装置２４は図９及び図１０に示す如き網状又は格子状の鉄筋や合成樹脂から成り、植生基盤２３を固定できるようなバケット状に形成されている。

而して、前記地山補強土構造２１は前記固定装置２４を備えているので、木本類の植栽が可能になると共に、木本類を確実に固定し、成長した木が暴風時に揺れ、植生基盤が荒れたり不安定となり落下することが防止される。

本発明の一実施の形態を示し、地山補強土構造の縦断面図。 図１の一部拡大断面図。 図２のＡ−Ａ線縦断面図。 図２示す集水体の正面図。 本発明の他の実施の形態を示し、地山補強土構造の縦断面図。 図５の一部拡大断面図。 図５の地山補強土構造に木本類を植生した状態を示す縦断面図。 図５の地山補強土構造に木本類を植生した状態を示す一部拡大縦断面図。 本発明の更に他の実施の形態を示し、地山補強土構造の縦断面図。 図９の固定装置の枠体を示す正面図。

符号の説明

１，１１，２１ 地山補強土構造
２ 地山
３ 法面
４ 吹付基材層
５ 穴
６ 中空引張り材
６ａ 中空部
８ 基端開口部
１２ 集水管
２２ 植栽木
２３ 植生基盤
２４ 固定装置

Claims (8)

1. 吹付基材層によって被覆される法面を補強する地山補強土工法に於いて、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を導入し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するようにした地山補強土工法。
2. 上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けることを特徴とする請求項１記載の地山補強土工法。
3. 上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さは１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けることを特徴とする請求項１又は２記載の地山補強土工法。
4. 上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止することを特徴とする請求項１，２又は３記載の地山補強土工法。
5. 法面の地山を補強すべく、法面から地山下方に向かって斜設する穴を削孔し、該穴内に、先端を閉塞し、基端を開放した中空引張り材を先端から挿入した後、該中空引張り材を固化材を用いて地山と一体化させ、一方、法面に植生基盤を設けて植物を導入し、該中空引張り材の基端開口部を介して該中空引張り材の中空部に雨水等の水分を貯留させ、該水分を該植物の生育に利用するように構成したことを特徴とする地山補強土構造。
6. 上記中空引張り材の基端開口部に、該基端開口部周辺を流下する雨水等の水分を集める集水手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の地山補強土構造。
7. 上記中空引張り材の基端開口部上方近傍の法面から水平面に対して０乃至１５度の勾配を有して地山上方に向かって斜設される１０〜３０ｍｍの径で長さは１ｍ以内の集水管を１本乃至複数本設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の地山補強土構造。
8. 上記中空引張り材の基端開口部に植栽木を保持するための固定装置を係止するように構成したことを特徴とする請求項５，６又は７記載の地山補強土構造。
   

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