JP5950629B2 - 斜面地盤の排水構造、及びその施工方法 - Google Patents
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Description
そのようなことから、従来より盛土や切土等の斜面では、表面水を排除する地表面排水工が施工されることが多く(特許文献1等参照)、また、土中に浸透した浸透水を集めて排水する地下水排水工が施工されることも多い(特許文献2等参照)。
但し、斜面に横方向の溝いわゆる小段排水溝を設け、これを縦排水溝に接続して、斜面の広い範囲の降雨を排除する工法は知られている。しかし、縦排水溝と小段排水溝とによる斜面排水構造は、斜面の侵食防止に有効であり、また、土中への雨水浸透を減少させることができるが、土中の浸透水を排除することはできない。したがって、排除されなかった雨水は地盤内に浸透し蓄積され、その蓄積された浸透水は斜面崩壊の原因となる。
斜面に斜面縦方向をなす主脈排水路が設置され、
前記主脈排水路に対して斜面横方向から下り勾配をなす態様で当該主脈排水路に接続される複数の側脈パイプが、少なくとも一部が地表面より突出する態様で斜面上方側から流下する土砂を受け止めて堆積可能に設置され、
外周面に複数の集水孔を有する複数の集水パイプが斜面から地盤内へ水平もしくは若干上向きに挿入されて、前記の各側脈パイプに当該側脈パイプ内に貫入する態様で前記集水パイプの地表面側の端部が接続されており、
前記側脈パイプは、その径方向の斜面上方側に、地表面に開口して斜面上方から流下する水を集水することが可能な表面水集水口を備えていることを特徴とする。
側脈パイプ及び集水パイプを設置するに際して、各側脈パイプに、それぞれの側脈パイプに接続すべき各集水パイプに対応する集水パイプ接続用の接続孔をあけておき、
各側脈パイプ毎に、それぞれの側脈パイプに接続されるべき各集水パイプを、予め設定した挿入位置において地盤に挿入し、
次いで、側脈パイプの各接続孔に、地盤に挿入した各集水パイプの地表面側の端部がそれぞれ入るようにして、各側脈パイプを斜面上に設置して、集水パイプの地表面側の端部を側脈パイプに接続することを特徴とする。
側脈パイプ及び集水パイプを設置するに際して、二つ割構造である各側脈パイプの地面側半体に、それぞれの側脈パイプに接続すべき各集水パイプに対応する集水パイプ接続用の接続孔をあけておき、
各側脈パイプ毎に、それぞれの側脈パイプに接続されるべき各集水パイプを、予め設定した挿入位置において地盤に挿入し、
次いで、側脈パイプの前記地面側半体の各接続孔に、地盤に挿入した各集水パイプの地表面側の端部がそれぞれ入るようにして、各側脈パイプの地面側半体を斜面上に設置し、
次いで、各側脈パイプの外側半体を前記地面側半体に被せ接合して一体化することを特徴とする。
したがって、降雨時の表面水による斜面の侵食を有効に防止することができる。また、降雨時に地盤内部に浸透する雨水が少なくなるので、斜面崩壊の原因となる浸透水の量を少なくすることができる。
このように、地盤内の浸透水は集水パイプにより集水されるが、その水が地表面に排水されるのではなく、側脈パイプ及び主脈排水路を介して斜面下部に排水されるので、集水パイプから集めた水を単に斜面表層に流して、再び地盤内に浸透してしまうことはなく、また斜面を侵食することはない。
そして、斜面地盤の浸透水の斜面下部への排水が、表面水集水手段と共通の側脈パイプ及び主脈排水路を利用して行なわれるので、極めて効率的で施工性が良好であり、低コストの施工が可能となる。このように本発明は、斜面地盤の表面水を排水する地表面排水工と、地盤内部の浸透水を排除する地下水排除工とを種々の面で効果的に複合させたものである。
また、斜面を覆うのは主脈排水路と側脈パイプのみであり、それらで覆われる面積は狭いので、斜面に十分な植生を行なうことができる。
また、施工後には、降雨その他の原因で斜面を流下する土砂は、地表面から突出している側脈パイプで遮られて側脈パイプの斜面上方側部分に堆積するが、そこに堆積した堆積土砂は、通常は腐葉土や落ち葉等も含んでいることも相俟って固く締まっておらず、隙間の多い柔らかい土砂である。したがって、降雨時に斜面を流下して前記堆積土砂に達した雨水は容易に堆積土砂の下部(底部分)まで浸透し、側脈パイプの表面水集水口から側脈パイプ内に入る。柔らかい堆積土砂は、斜面に降った雨水を効率よく集める上で好適であり、高い表面水集水性能を極めて安価に実現できる。
また、施工後に側脈パイプの斜面上方側部分に堆積した堆積土砂は、通常は腐葉土や落ち葉等も含んだ柔らかい土砂なので、その堆積土砂部分は特に植生に好適である。
また、一部が土中に埋まっていることで、側脈パイプが斜面下方側に移動することに対して抵抗する作用を奏するので、斜面の勾配が緩やかな場合には、側脈パイプが斜面下方側に移動することを防止する手段を省略することが可能である。
棒状部材を重ねる場合には、請求項5のように杭を打設することが特に有効である。
また、側脈パイプ及び集水パイプを設置する際に、請求項9のように、予め集水パイプを地盤に挿入した後に、集水パイプの端部を側脈パイプに接続しかつ固定することができる。その固定作業に際しては半円状の地面側半体だけであり、集水パイプを固定する部分が開放されているので、簡単な固定手段で固定することができ、施工性が良好である。
これらの図において、符号1は例えば盛土や切土等の斜面地盤を示す。斜面地盤1の地表面1aに斜面縦方向(図1で上下方向)をなす例えばU字状の主脈排水溝(主脈排水路)2を設置し、前記主脈排水溝2に対して斜面横方向(図1で横方向)から下り勾配をなす態様で当該主脈排水溝2に接続される側脈パイプ3を設置している。
主脈排水溝2の斜面下部は、例えば図示略の排水路等に接続されている。
集水パイプ4は図示例では斜面(地表面)から地盤内に水平より若干上向きに打設されており、側脈パイプ3に向かう勾配としては若干の下り勾配にて側脈パイプ3に接続されている。但し、水平に接続してもよい。
側脈パイプ3と集水パイプ4との接続部は、側脈パイプ3にあけた孔3aに集水パイプ4の端部を挿入し、模式的に示した固定手段5により、集水パイプ4の端部を側脈パイプ3に固定した構成である。
この実施例では、斜面の側脈パイプ3を配置する部分を掘削して2点鎖線で示すような凹所(紙面と直交する方向に延びる凹溝)7を形成し、この凹所7において集水パイプ4を地盤に挿入し、支圧板6をその中心孔6aに集水パイプ4の端部が通されるようにして凹所7内に配置し、次いで側脈パイプ3をその接続孔3aに集水パイプ4の端部が通されるようにして凹所7内に設置し、集水パイプ4の端部を、模式的に示した前記固定手段5により側脈パイプ3に固定する。その後凹所7に土砂を埋め戻す。
また、側脈パイプ3の上に、例えば間伐材などによる棒状部材11を2段に重ねている。
また、側脈パイプ3の径方向の斜面下方側に、側脈パイプ3が斜面下方側に移動することを防止するための杭12を打設している。この例では杭12は側脈パイプ3及び棒状部材11が下方に移動するのを防止している。なお、図示は省略するが、棒状部材11はワイヤ等で杭12に縛り付けて固定するとよい。
側脈パイプ3は図示例ではその半分が地表面1aから突出しているので、施工後に降雨その他の原因で斜面上方側から流下する土砂を受け止めて堆積可能である。そして、さらに2段に重ねた棒状部材11により高さが十分高くなっており、土砂の堆積量(堆積深さ)を稼ぐことができる。図3に記載した2点鎖線sは、施工後に堆積するであろう堆積土砂を示す。
したがって、降雨時の表面水による斜面の侵食を有効に防止することができる。また、降雨時に地盤内部に浸透する雨水が少なくなるので、斜面崩壊の原因となる浸透水の量を少なくすることができる。
また、施工後には、降雨その他の原因で斜面を流下する土砂は、側脈パイプ3で遮られて側脈パイプ3の斜面上方側部分に堆積するが、そこに堆積した堆積土砂sは、通常は腐葉土や落ち葉等も含んでいることも相俟って固く締まっておらず、隙間の多い柔らかい土砂である。したがって、降雨時に斜面を流下して前記堆積土砂sに達した雨水は容易に堆積土砂の下部(底部分)まで浸透し、側脈パイプ3のソケット8から側脈パイプ内に入る。柔らかい堆積土砂は、斜面に降った雨水を効率よく集める上で好適であり、高い表面水集水性能を極めて安価に実現できる。
このように、地盤内の浸透水は集水パイプ4により集水されるが、その水が地表面に排水されるのではなく、側脈パイプ3及び主脈排水溝2を介して斜面下部に排水されるので、斜面を侵食することはない。
そして、斜面地盤の浸透水の斜面下部への排水が、表面水集水手段と共通の側脈パイプ3及び主脈排水路2を利用して行なわれるので、極めて効率的で施工性が良好であり、低コストの施工が可能となる。このように、この排水構造は、斜面地盤の表面水を排水する地表面排水工と、地盤内部の浸透水を排除する地下水排除工とを種々の面で効果的に複合させたものである。
また、斜面を覆うのは主脈排水溝2と側脈パイプ3のみであり、それらで覆われる面積は狭いので、斜面に十分な植生を行なうことができる。また、施工後に側脈パイプ3の斜面上方側部分に堆積した堆積土砂sは、通常は腐葉土や落ち葉等も含んだ柔らかい土砂なので、その堆積土砂部分は特に植生に好適である。
なお、集水パイプ4の端部を側脈パイプ3に前記固定手段5により固定したことで、側脈パイプ3自体に支圧板と同様な作用をさせることができる。
但し、側脈パイプ3は約半分(半円形部分)が土中に埋まる態様で設置されており、土砂を堆積させるためのある程度の高さを有しているので、棒状部材11を重ねなくても表面水を集水する集水機能を奏することができる。
また、側脈パイプ3の約半分(半円形部分)が土中に埋まっている態様であると、図2(ロ)に示したように、側脈パイプ3の端部が主脈排水溝2の半円形切欠き2aに嵌合した態様で主脈排水溝2に接続することができ、側脈パイプ3内の水を主脈排水溝2に円滑に流入させる上で適切である。また、側脈パイプ3を単に半円形切欠き2aに嵌合させるだけでも主脈排水溝2に安定して接続することができ、主脈排水溝2との接続構造を単純化し接続作業を容易なものとすることができる。
この実施例では、勾配が緩やかなので土砂の流下は少ないし、また、高く堆積することも少ないので、側脈パイプ3の上に間伐材などの棒状部材を重ねることはしていない。また、側脈パイプ3の斜面下方側への移動を防止する杭も設けていない。また、集水パイプ4の端部を側脈パイプ3に固定する固定手段も設けていない。また、支圧板も設けていない。その他の構成は図3の実施例と概ね共通であり、共通する部分には同じ符号を付して、再度の説明は省略する。
また、図示例では、集水パイプ4の端部を側脈パイプ3にあけた孔に挿入しているだけで、側脈パイプ3に固定していないが、状況によってはこのように固定手段を省略することも可能である。
但し、集水パイプ4の端部を側脈パイプ3に固定することで、側脈パイプ3自体に支圧板と同様な作用をさせることができ、また、側脈パイプ3の斜面下方側への移動を防止する作用をさせることもできる。
この場合、側脈パイプ23の下側半分である地面側半体23Aがちょうど地面に埋まる態様で、すなわち、地面側半体23Aの両端のフランジ23cが地表面に位置する態様で設置される。そして、端部開口が表面水集水口8aとなるソケット8は外側半体23Bに取り付けている。
斜面に主脈排水溝2、側脈パイプ3、及び集水パイプ4を設置する位置を、予め設定する。
設定した主脈排水溝2の位置に沿って縦方向の溝を掘削し、設定した各側脈パイプ3の位置に沿ってそれぞれ凹所7を溝状に掘削する。
設置すべき各側脈パイプ23毎に、それぞれの側脈パイプ23に接続されるべき各集水パイプ4を、予め設定した挿入位置において地盤に挿入する。
次いで、支圧板6を、その中心孔6aに集水パイプ4の端部を通して凹所7の底面(ないし壁面)に置く。
次いで、側脈パイプ23の地面側半体23Aの各接続孔23aに、地盤に挿入した各集水パイプ4の地表面側の端部がそれぞれ入るようにして、地面側半体23Aを斜面上に設置する。
次いで、集水パイプ4の端部を地面側半体23Aに固定する。図示例では、集水パイプ4の端部外面に形成したネジ部に、例えば下面が側脈パイプ内面に沿う形状のワッシャ24を介在させてナット25を螺合させ締め付けて固定している。
次いで、ソケット8を孔23bに取り付けた外側半体23Bを地面側半体23Aに被せフランジ23c同士をボルトで接合して、円形断面の側脈パイプ23とする。その後凹所7に土砂を埋め戻す。
次いで、側脈パイプ23の斜面下方側に添わせて杭12を打設する。
次いで、主脈排水溝2を先に掘削した縦溝に設置する。
次いで、側脈パイプ23の主脈排水溝2側の端部を主脈排水溝2と接続する。
なお、側脈パイプ23は、図1に示したように長さの短い短側脈パイプ23’を複数本連結して施工するが、上述の説明の場合は、主脈排水溝2に直接接続される端部の、集水パイプ4を接続していない短側脈パイプ23”は、主脈排水溝2を設置した後に、主脈排水溝2の円形切欠き2aに端部を載せる態様で接続するとともに、隣接する短側脈パイプ23’と連結する。端部の短側脈パイプ23”は他の短側脈パイプ23’よりさらに短くしているので、集水パイプ4のない領域は狭く、特に問題ない。
上記の手順は1つの例であり、適宜順序を変えることが可能である。例えば、主脈排水溝2は最初に設置してもよい。
上述の通り、側脈パイプ23及び集水パイプ4を設置する際に、予め集水パイプ4を地盤に挿入した後に、集水パイプ4の端部を側脈パイプ23に接続しかつ固定することができる。その固定作業に際しては半円状の地面側半体23Aだけであり、集水パイプ4を固定する部分が開放されているので、ワッシャ24とナット25等による簡単な固定手段で固定することができ、施工性が良好である。
その他の点は図6の実施例と概ね同様であるが、この場合はソケット8を外側半体23Bに取り付ける。また、支圧板6は斜面地盤1の地表面1aに直接置くが、支圧板6と側脈パイプ23との間の生じる三角形状の隙間に三角形断面のスペーサ30を介在させる。そして、集水パイプ4の端部は、図6と同様に、その外周面のネジ部にワッシャ24を介在させてナット25を螺合させ締め付けて固定している。
その他の点は図6の実施例と概ね同じである。
この場合は、側脈パイプ23の上に重ねる棒状部材11は、図示例では2段であるが、1段にしたり、あるいは省略することも可能である。
(ロ)は主脈排水溝2に対してその片側に1本の側脈パイプ3を設置した最も単純なパターンであり、このパターンが基本である。
(ハ)は主脈排水溝2に対してその片側に2本の側脈パイプ3を設置したパタンーンである。
(ニ)は主脈排水溝2に対してその両側にそれぞれ2本の側脈パイプ3を設置したパタンーンである。
(ホ)は主脈排水溝2の1箇所に異なる勾配で接続される2本の側脈パイプ3を、主脈排水溝2の両側にそれぞれ設置したパタンーンである。
(ヘ)は(ニ)のパターンにおける各側脈パイプ3に、斜面下方に向かう枝側脈パイプ3’を接続したパタンーンである。枝側脈パイプ3’には同じく、地盤に挿入した集水パイプ4を接続する。
また、上述の各実施例では、斜面縦方向をなす主脈排水路が主脈排水溝2、すなわち溝状の主脈排水路であるが、管状の主脈排水路であってもよい。溝状(主脈排水溝2)の場合、波付け鋼板からなるU字フリューム等の鋼製溝、プレキャストコンクリートのU字側溝等のコンクリート製溝、あるいは樹脂製溝を用いることもできる。管状の主脈排水路の場合、コルゲートパイプ等の鋼製鋼管、あるいは樹脂管やコンクリート管を用いることもできる。
側脈パイプには、コルゲートパイプ等の鋼製鋼管、あるいは樹脂管を用いることができる。
なお、上述した各実施例の図面における各部の寸法関係(サイズ、距離等の比例関係)は模式的なものであって、正確に表示したものではない。
1a 斜面(地表面)
2 主脈排水溝(主脈排水路)
2a 半円形切欠き部
3、23 側脈パイプ
3a、23a 接続孔
3b、23b (ソケットを取り付ける)孔
23c フランジ
23A 地面側半体
23B 外側半体
4 集水パイプ
4a 集水孔
5 固定手段
6 支圧板
6a 中心孔
7 凹所
8 ソケット(短尺管)
8a 表面水集水口
11 (間伐材等の)棒状部材
12 杭
24 ワッシャ
25 ナット
s (施工後の)堆積土砂
Claims (9)
- 斜面に斜面縦方向をなす主脈排水路が設置され、
前記主脈排水路に対して斜面横方向から下り勾配をなす態様で当該主脈排水路に接続される複数の側脈パイプが、少なくとも一部が地表面より突出する態様で斜面上方側から流下する土砂を受け止めて堆積可能に設置され、
外周面に複数の集水孔を有する複数の集水パイプが斜面から地盤内へ水平もしくは若干上向きに挿入されて、前記各側脈パイプに当該側脈パイプ内に貫入する態様で前記集水パイプの地表面側の端部が接続されており、
前記側脈パイプは、その径方向の斜面上方側に、地表面に開口して斜面上方から流下する水を集水することが可能な表面水集水口を備えていることを特徴とする斜面地盤の排水構造。 - 前記集水パイプの側脈パイプとの接続部に支圧板が取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の斜面地盤の排水構造。
- 前記側脈パイプは、その断面の一部が土中に埋まる態様で設置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の斜面地盤の排水構造。
- 前記表面水集水口は、側脈パイプにあけた孔に短尺管が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の斜面地盤の排水構造。
- 前記側脈パイプの径方向の斜面下方側に隣接して、側脈パイプが斜面下方側に移動することを防止するための杭が打設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の斜面地盤の排水構造。
- 前記側脈パイプの上に間伐材等の棒状部材が1段ないし複数段重ねられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の斜面地盤の排水構造。
- 前記側脈パイプは、前記集水パイプの地表面側の端部が接続される接続孔をあけた地面側半体とその反対側の外側半体とに分割された二つ割構造であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の斜面地盤の排水構造。
- 斜面に斜面縦方向をなす主脈排水路が設置され、前記主脈排水路に対して斜面横方向から下り勾配をなす態様で当該主脈排水路に接続される側脈パイプが、少なくとも一部が地表面より露出する態様で設置され、外周面に複数の集水孔を有する集水パイプが斜面から地盤内へ水平もしくは若干上向きに挿入されて、前記側脈パイプに前記集水パイプの地表面側の端部が接続されており、前記側脈パイプは、その径方向の斜面上方側に、地表面に開口して斜面上方から流下する水を集水することが可能な表面水集水口を備えた斜面地盤の排水構造を施工する斜面地盤の排水構造施工方法であって、
側脈パイプ及び集水パイプを設置するに際して、各側脈パイプに、それぞれの側脈パイプに接続すべき各集水パイプに対応する集水パイプ接続用の接続孔をあけておき、
各側脈パイプ毎に、それぞれの側脈パイプに接続されるべき各集水パイプを、予め設定した挿入位置において地盤に挿入し、
次いで、側脈パイプの各接続孔に、地盤に挿入した各集水パイプの地表面側の端部がそれぞれ入るようにして、各側脈パイプを斜面上に設置して、集水パイプの地表面側の端部を側脈パイプに接続することを特徴とする斜面地盤の排水構造の施工方法。 - 斜面に斜面縦方向をなす主脈排水路が設置され、前記主脈排水路に対して斜面横方向から下り勾配をなす態様で当該主脈排水路に接続される側脈パイプが、少なくとも一部が地表面より露出する態様で設置され、外周面に複数の集水孔を有する集水パイプが斜面から地盤内へ水平もしくは若干上向きに挿入されて、前記側脈パイプに前記集水パイプの地表面側の端部が接続されており、前記側脈パイプは、その径方向の斜面上方側に、地表面に開口して斜面上方から流下する水を集水することが可能な表面水集水口を備え、かつ前記側脈パイプが、前記集水パイプの地表面側の端部が接続される接続孔をあけた地面側半体とその反対側の外側半体とに分割された二つ割構造である斜面地盤の排水構造を施工する際の斜面地盤の排水構造施工方法であって、
側脈パイプ及び集水パイプを設置するに際して、二つ割構造である各側脈パイプの地面側半体に、それぞれの側脈パイプに接続すべき各集水パイプに対応する集水パイプ接続用の接続孔をあけておき、
各側脈パイプ毎に、それぞれの側脈パイプに接続されるべき各集水パイプを、予め設定した挿入位置において地盤に挿入し、
次いで、側脈パイプの前記地面側半体の各接続孔に、地盤に挿入した各集水パイプの地表面側の端部がそれぞれ入るようにして、各側脈パイプの地面側半体を斜面上に設置し、
次いで、各側脈パイプの外側半体を前記地面側半体に被せ接合して一体化することを特徴とする斜面地盤の排水構造施工方法。
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