JP6219909B2

JP6219909B2 - 地山の排水材設置工法

Info

Publication number: JP6219909B2
Application number: JP2015226397A
Authority: JP
Inventors: 青木　宏; 宏青木; 俊守前; 真神村; 昭彦西村
Original assignee: Something Co Ltd
Current assignee: Something Co Ltd
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: JP2017095894A

Description

本発明は、本発明は、土砂崩落・擁壁崩落を防ぐために排水材を設置する地山の排水材設置工法に関するものである。

現在わが国では、気候変動に関連して１時間に降水量が５０mm以上となるような“非常に激しい雨”が増加する傾向にあり、この結果として土砂災害の発生件数も増加する傾向にある。このような気候変動は降雪地域にも観られ、融雪期に土砂災害が増加する傾向にある。

近年の大規模な地震時には、谷を横切る盛土や大規模造成地における谷埋め部で盛土崩壊等の大きな被害が発生しており、これらの崩壊に地下水が関与していることが知られている。土構造物や斜面の崩壊は、これらに近接する道路、家屋等に対しても被害をもたらすため、被害規模が拡大する傾向がある。

降雨や融雪による地下水位の上昇は、盛土法面や斜面の安定性を低下させる。このため、排水工を整備することが定められているが、法整備以前の盛土等では、排水工が整備されていなかったり、排水工が整備されていたとしても機能低下している場合があり、これからが災害発生の一因となっている。

また、盛土内に地下水が長期間滞留することは、盛土材の劣化を招き、地震や豪雨時の盛土の安定性低下を助長する可能性が有ることが指摘されている。

降雨や融雪水を盛土や斜薩内部から速やかに排出するために、法面・斜面に排水パイプを挿入する対策手法がとられてきた。しかし、これらの排水パイプは、季節的に排水頻度が著しく変化する場所では、施工後に管閉塞による機能低下を生じることが多い。

しかし、この機能低下は、清掃によりある程度回復が可能であり、その頻度は２〜３年に１回が望ましいとされている。

また、造成宅地のように、盛土上部に住宅が建設されている場合、降雨時の排水によって盛土材が流失することで、建物の不同沈下を誘発することが危惧される。

下記特許文献１は、土砂崩落・擁壁崩落を防ぐための水抜管及び水抜管の製造方法及び排水方法として提案されたものであり、有孔構造の水抜管であって、管本体の周面に単数又は複数の無孔部を、管本体の長手方向に沿って連続して形成し、管本体を透水性のシートで被覆し、管本体の内部に透水性の中詰体を設置したものである。
特開２００６−３３６３３８号公報

特許文献１によれば、透孔が大きなものであり、土砂が透孔から管本体内部に流入してしまうような場合には、透水性を有するシートである透水性シートで管本体を覆ったことにより、有孔部からの土砂の流出を防ぎつつ、大きな透孔を設け、水をより効率よく集水することができる。

つまり、土砂が水抜管の内部に流れ込んで流出しないように管本体を透水性シートで被覆して水抜管を打設することで、透水性シートを通じて水だけを排水できる。

図８に示すように前記特許文献１も含めて従来の樹脂製の排水パイプは、打ち込みパイプを打撃貫入することが多いが、透水性を有するシート、すなわち、フィルタを有しているとその破損等が懸念されるのでこのような施工を行うことができない。図８中、１は排水パイプ、２は打ち込みパイプ、３は先端キャップを示す。

本発明の目的は、外周に土砂流入防止のフィルタを有する排水材であっても該フィルタを傷つけることなく、無振動、無騒音、無排土で排水材の設置の施工ができる地山の排水材設置工法を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、排水材は、多数の透水孔をその周壁に形成した合成樹脂製排水パイプの外周を不織布フィルタで覆い、その上からジオテキスタイル工に用いられるネットであるジオテキスタイルネットで押えたものであり、尖り状の掘削ヘッドを排水材の先頭に設置し、ハンディータイプの駆動機で回転駆動するもので、排水材の内部に挿通する掘削回転軸で掘削ヘッドを回転させながら排水材を地山に掘進させ、掘削ヘッドは、掘削回転軸と着脱自在に係合させ、所定長排水材を既存排水管の内部を掘進させた後、掘削回転軸を引き抜いて排水材とともに地中に残置することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、排水材の先頭に設置した尖り状の掘削ヘッドで掘削しながら排水材を設置するので、打撃に比べて無理なく設置できる。また、ハンディータイプの駆動機で簡易に施工することができる。そして、設置する排水材はこれを構成する合成樹脂製排水パイプは周壁に多数の透水孔が形成されて内外が連通された有孔管材によるものなので、ここから水を取り込むことができる。そして、透水孔を覆う不織布フィルタよって土砂が透水孔に流入するのをブロックすることができる。

また、透水性フィルタが外周側に配置されると、透水性フィルタは土や砂等に直接接することもあるが、その上をジオテキスタイルのネットで押えることで防護し、透水性フィルタが破損することを効果的に防止することができる。

また、掘削ヘッドは排水材とともに地中に残置することで、排水材を無理なく設置でき、さらに、既存排水管の内部を掘進させることで、既存排水管の再生として本発明が活用できる。

請求項２記載の本発明は、排水材は有孔塩ビ管に内設することを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、排水材の外側に有孔塩ビ管を配設してこれを同時に設置することができる。

請求項３記載の本発明は、排水材と有孔塩ビ管の設置後、有孔塩ビ管を引き抜き、排水材の端を有孔塩ビ管から顕出させて、顕出部分を集水部とすることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、排水材の端を有孔塩ビ管から顕出させて、顕出部分を集水部とすることで有孔塩ビ管を配設してこれを同時に設置する場合でも有孔塩ビ管以外の部分でも集水が可能で、より排水性能を高めることができる。

請求項４記載の本発明は、掘削ヘッドは、掘削回転軸先端のボスが嵌るボス孔を本体部に形成し、先端尖り部には元に向けて楕円形に広がる羽根を設けたことを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、掘削ヘッドと掘削回転軸とはボスとボス孔とで着脱を確保でき、また、楕円形に広がる羽根を掘削ヘッドに設けることで矢じりが喰い込むような確実な掘削が得られる。

以上述べたように本発明の地山の排水材設置工法は、外周に土砂流入防止のフィルタを有する排水材であっても該フィルタを傷つけることなく、無振動、無騒音、無排土で排水材の設置の施工ができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の地山の排水材設置工法の１実施例を示す説明図で、既設排水パイプ４が設置されている場合の再生工法である。

図中５は本発明で使用する排水材で、多数の透水孔をその周壁に形成した合成樹脂製排水パイプ６の外周を不織布フィルタ７で覆い、その上からジオテキスタイルネット８で押えたものである。ジオテキスタイルネット８は補強土工法であるジオテキスタイル工に用いられるネットである。

合成樹脂製排水パイプ６は特に限定はないが、一例として例えば、樹脂ストリング、即ちポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンまたはポリエステル等の熱可塑性素材の合成樹脂を加熱溶融してノズルから直径約１〜６ｍｍ（標準径２ｍｍ）の一定径の紐状に押し出し、不規則にカールさせた状態で樹脂ストリング（線状合成樹脂）を順次積層させ、中央部に所定の空洞の孔を長さ方向に沿って有する積層ストリング状ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンまたはポリエステルの相互接触部分が溶着し中空円筒状に成型されたものが好適である。

この樹脂ストリング（線状合成樹脂）を順次積層させた合成樹脂製排水パイプ６は、その中央部に長さ方向に沿って所定の孔が形成され、実質的にフレキシブルであると共に耐圧性が大きく、その表面開口率が９０〜９５％（密度により変化）、空隙率８５±５％（密度等調節可能）である。

また、合成樹脂製排水パイプ６の他例としては図示は省略するが、内外の方向に貫通する複数の透水孔をその周壁に同一方向にかつ直線状に延びるように形成した熱可塑性樹脂製かご状体によるものでもよい。

熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリプロピレン等であり、各透水孔は、熱可塑性樹脂製かご状体の外周面から内周面まで延びるように形成されている。

不織布フィルタ７は、その厚みが例えば１ｍｍ、２ｍｍ程度の不織布であり、熱可塑性樹脂製（ポリエステル、ポリプロピレン等製）である。

ジオテキスタイルネット８は、ジオグリッドには延伸ポリプロピレンテープ製の芯材に、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を被覆した帯体を格子状に織り、交点を加熱融着により一体化した構造のセルフォース（旭化成工業株式会社の登録商標名）が好適であり、補強材として必要な引張強度特性、クリープ特性、耐衝撃性、耐久性、土との摩擦特性、耐薬品性に優れている。

セルフォースは、特に、耐衝撃性においては盛土材料が岩ずりでも、敷き均し転圧時の損傷による強度低下が小さく(強度保持率９４％以上)、安全性の高い土構造物が構築できるものであり、クリープ低減係数が大きく(０．６５)、本発明においてこのようなジオテキスタイルネット８で不織布フィルタ７を外側から被覆保護した。ジオテキスタイルネット８の固定はクリップ止もしくは接着により行う。

本発明は尖り状の掘削ヘッド９を前記排水材５の先頭に設置し、排水材５の内部に挿通する掘削回転軸１０で掘削ヘッド９を回転させながら地山に掘進させる。

図３、図４に掘削ヘッド９の詳細を示すが、掘削ヘッド９は、掘削回転軸１０の先端のボス１０ａが嵌るボス孔９ｂを本体部９ａの後端中空部に形成し、先端尖り部９ｃには先端からの平面視で、根元に向けて楕円形に広がる羽根９ｄを設けた。

ボス１０ａとボス孔９ｂの関係はボス１０ａをボス孔９ｂから簡単に抜き出させるとともに、掘削回転軸１０の回転力を確実に掘削ヘッド９に伝えることができるものとして矩形形状（正方形）を選択した。

なお、この掘削ヘッド９は硬質金属でもよいが、価格の安価なものとして硬質プラスチックで成形したものが望ましい。

また、図５〜図７に示すように掘削回転軸１０の駆動源はハンディータイプの駆動機１１とすることもでき、このハンディータイプの駆動機１１で掘削回転軸１０を回転駆動する。

既設排水パイプ４が設置されている場合の再生の場合は仮に既設排水パイプ４が埋まっていても新設の配管の場合よりは掘削が容易であり、図５に示すように、掘削ヘッド９を排水材５の先端に置き、掘削回転軸１０を排水材５内を貫通させ、後端にハンディータイプの駆動機１１をセットする。

図６に示すように既設排水パイプ４の中を掘進させ、既設排水パイプ４の先から排水材５が出るようにして掘進を続ける。

その後、図７に示すように掘削ヘッド９および排水材５を残して掘削回転軸１０を引き抜けば排水材５の設置が完了し、既設排水パイプ４の先から出た排水材５の部分が集水部として機能する、また、既設排水パイプ４が有孔管の場合、その周面からも浸水し、いずれの場合でも水は合成樹脂製排水パイプ６の中を流れ、地山の外は排水される。

このように排水材５を埋設する場合の他に図１に示すように排水材５は有孔塩ビ管１２に内設するものとし、有孔塩ビ管１２とともに掘削回転軸１０にセットすることもできる。

有孔塩ビ管１２および排水材５を掘進させ、より集水を確実にするため、掘進終了後、図２に示すように有孔塩ビ管１２を引き抜き、排水材５の先端を地中に顕出させて、顕出部分を集水部Ａとして確保する。

有孔塩ビ管１２の設置は既設排水パイプ４の目詰まりを防止する上で有効なものとなる。

なお、有孔塩ビ管１２なしの排水材５の単独の設置も可能であるが、有孔塩ビ管１２とともに設置すれば、強度的にも満足のいく施工が得られ、この場合も有孔塩ビ管１２および排水材５を掘進させ、より集水を確実にするため、掘進終了後、有孔塩ビ管１２を引き抜き、排水材５の先端を地中に顕出させて、顕出部分を集水部Ａとして確保する。

本発明の地山の排水材設置工法の１実施例を示す説明図である。本発明の地山の排水材設置工法の１実施例の後工程を示す縦断側面図である。掘削ヘッドの縦断側面図である。掘削ヘッドの背面図である。本発明の地山の排水材設置工法の排水材設置手順の第１工程を示す側面図である。本発明の地山の排水材設置工法の排水材設置手順の第２工程を示す側面図である。本発明の地山の排水材設置工法の排水材設置手順の第３工程を示す側面図である。従来例を示す説明図である。

１…排水パイプ２…打ち込みパイプ
３…先端キャップ４…既設排水パイプ
５…排水材６…合成樹脂製排水パイプ
７…不織布フィルタ８…ジオテキスタイルネット
９…掘削ヘッド９ａ…本体部
９ｂ…ボス孔９ｃ…先端尖り部
９ｄ…羽根１０…掘削回転軸
１０ａ…ボス１１…ハンディータイプの駆動機
１２…有孔塩ビ管

Claims

排水材は、多数の透水孔をその周壁に形成した合成樹脂製排水パイプの外周を不織布フィルタで覆い、その上からジオテキスタイル工に用いられるネットであるジオテキスタイルネットで押えたものであり、尖り状の掘削ヘッドを排水材の先頭に設置し、ハンディータイプの駆動機で回転駆動するもので、排水材の内部に挿通する掘削回転軸で掘削ヘッドを回転させながら排水材を地山に掘進させ、掘削ヘッドは、掘削回転軸と着脱自在に係合させ、所定長排水材を既存排水管の内部を掘進させた後、掘削回転軸を引き抜いて排水材とともに地中に残置することを特徴とした地山の排水材設置工法。
排水材は有孔塩ビ管に内設する請求項１記載の地山の排水材設置工法。
排水材と有孔塩ビ管の設置後、有孔塩ビ管を引き抜き、排水材の端を有孔塩ビ管から顕出させて、顕出部分を集水部とする請求項１記載の地山の排水材設置工法。
掘削ヘッドは、掘削回転軸先端のボスが嵌るボス孔を本体部に形成し、先端尖り部には元に向けて楕円形に広がる羽根を設けた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地山の排水材設置工法。