JP6322365B2 - 保護部材 - Google Patents

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本発明は、地表(河床等を含む。)又は人工物(水制工等を含む。)の表面を保護する保護部材に関する。
河川において流れの速い水が直接堤防に当たらないようにして堤防を保護する等の目的で、水の流れを弱めたり方向を変えたりするように人工物を設置することが行われている。このような人工物は、「水制工」と呼ばれている。
水制工に関する技術としては、例えば特許文献1に、河川や海岸に陸地から張り出して、あるいは河川や海の中に構築する水制工であって、中心部は土砂、石材、あるいはコンクリート殻、又はそれらの混合材料を中詰材とした土のう袋を設置し、前記中心部を囲む水際となる水衝部には、石材、あるいはコンクリート殻、又はそれらの混合材料を中詰材としたネット状袋材を配置してなる、水制工が開示されている。
また、特許文献2には、河床に敷設する人工河川構造物であって、メッシュ構造もしくは網構造の収容篭内に中詰材を詰めて篭体を形成し、前記収容篭は流下する植生基盤材の捕集機能を有し、複数の篭体を河床に敷設して構築したことを特徴とする、人工河川構造物が開示されている。
特開2010−180637号公報 特開2002−363947号公報
上記のような水中もしくは水辺に設置された人工物は、自然環境に長期間さらされるものであるため、破損や劣化の虞がある。例えば、河川では流されてきた石や流木が衝突することによって、又は紫外線を浴び続けることによって、水中もしくは水辺に設置された人工物が損傷又は劣化する虞がある。また、河岸や河床などは川の流れなどによって損傷する虞もある。
そこで、本発明は、地表又は人工物の表面を簡単に保護できる保護部材を提供することを課題とする。
本発明は、地表又は人工物の表面を保護する保護部材であって、複数の保護ブロックと、該複数の保護ブロックに埋め込まれて該複数の保護ブロックを連結する、可撓性を有する樹脂製の網とを備えた、保護部材である。
本発明において「地表」とは、恒常的に水に覆われているか覆われていないかを問わず、河川や道路などの法面に加え、河床、河岸、海岸などの水辺又は水中における地面の表面を含む概念である。また、「人工物の表面」とは盛土や水制工などの人工的に造られた構造物の表面を意味する。
本発明の保護部材において、保護ブロックが、隣り合う他の保護ブロックに向き合う面において、該隣り合う他の保護ブロックに近づく方向に突出した突出部を有していることが好ましい。なお、保護ブロックの厚さ方向断面において、上記突出部の先端の角度は90度以上120度以下であることが好ましい。
また、本発明の保護部材において、保護ブロックが、コンクリートブロック、又は、土砂あるいは石材を樹脂あるいはセメントで固めたブロックであることが好ましい。
本発明によれば、地表又は人工物の表面を簡単に保護することができる。
保護部材10を概略的に示した平面図である。 保護部材10を概略的に示した側面図である。 図3(A)は保護ブロック1の断面図である。図3(B)は保護ブロック1’の断面図である。 保護部材10の使用例を説明する図である。 保護部材10の他の使用例を説明する図である。 保護部材10の他の使用例を説明する図である。 保護部材10の他の使用例を説明する図である。
本発明の上記した作用および利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。なお、以下に示す各図は構成を概略的に示すものであり、大きさや形状を正確に示すものではない。また、以下に示す各図では見易さのため、繰り返しとなる符号は一部を省略することがある。
図1は保護部材10を概略的に示した平面図であり、図2は保護部材10を概略的に示した側面図である。図1において、紙面奥側が保護部材10の設置時に保護対象である地表又は人工物側となる側である。また、図2において、紙面下側が保護部材10の設置時に保護対象である地表又は人工物側となる側である。以下、保護部材10の設置時に保護対象である地表又は人工物側となる側を下面、その反対側の面を上面という。
図1および図2に示したように、保護部材10は複数の保護ブロック1、1、…と、該複数の保護ブロック1、1、…に埋め込まれて該複数の保護ブロック1、1、…を連結する網2と、を備えている。以下、これらの構成要素について詳細に説明する。
保護ブロック1は、保護部材10の使用環境に耐え得る剛性および耐候性を有するブロックである。保護ブロック1を構成する材料は特に限定されない。保護ブロック1は、例えば、コンクリートブロック、又は、土砂あるいは石材を樹脂あるいはセメントで固めたブロック等で構成することが好ましい。型成形を行いやすく、耐久性があり、コストが安い等の観点からは、保護ブロック1はコンクリートブロックであることが好ましい。また、施工現場の土砂等又は施工現場の土砂に外観が似た土砂等を樹脂等で固めたブロックを保護ブロック1として用いれば、保護部材10を周囲の景観に調和させやすくなる。土砂や石材等を樹脂で固めて保護ブロック1を構成する場合、当該の樹脂としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂等を用いることができる。ただし、幅広い対象物に対して良好な接着性を有することや、作業性に優れるなどの観点からは、当該樹脂はウレタン系樹脂であることが好ましい。
保護ブロック1の形状は特に限定されない。図3(A)を参照しつつ、保護ブロック1の形状について説明する。図3(A)は保護ブロック1を概略的に示す厚さ方向断面図である。図3(A)に示したように、保護ブロック1は外周に突出部1xを有している。保護ブロック1に備えられた突出部1xは、隣り合う他の保護ブロック1と向かい合う面に形成されており、該隣り合う他の保護ブロック1に近づく方向に突出している。突出部1xは保護ブロック1の外周全体に形成されていてもよく、断続的に形成されていてもよい。
保護ブロック1の厚さ方向断面において、突出部1xの先端は所定の角度θを有している。θは90度以上120度以下であることが好ましく、94度以上110度以下であることが更に好ましい。θを90度以上にすることによって、突出部1xの先端が破損し難くなる。また、θを120度以下にすることによって、後述するようにして、植物の幹に対して楔を打ちやすくなる。
図3(A)に例示した形態の保護ブロック1は、隣り合う他の保護ブロック1に向かい合う面が全体的に突出して突出部1xが形成されているが、保護ブロックに形成される突出部は隣り合う他の保護ブロックに向かい合う面に形成されていればよく、図3(A)に例示したような形態に限定されない。図3(B)は保護ブロックの他の形態例である保護ブロック1’を概略的に示す断面図である。図3(B)に示した保護ブロック1’は、隣り合う他の保護ブロックに向かい合う面の一部が突出して突出部1’xが形成されている。このような突出部1’xであっても突出部1xと同様に植物の幹に対して楔を打ちやすくなる。突出部1’xの先端は所定の角度θ’を有しており、θ’の範囲は上記θと同様の観点から、90度以上120度以下であることが好ましく、94度以上110度以下であることが更に好ましい。
保護ブロックが有する突出部の機能について、以下に説明する。
石材、あるいはコンクリート殻、又はそれらの混合材料を中詰材として網等で包んだ水制工等の構造物では、中詰材の空隙に植生基盤材が捕集されて植物が活着し、成長し始めることがある。なお、植生基盤材とは、バーク堆肥、種子、肥料、安定剤等から構成され、植生が繁茂するために必要なものである。上記のような植物は中詰材を包む網の網目を通って生長を続ける。このようにして植物が活着生育すると、植物の生長とともに中詰材を包む網の網目が押し広げられ、該網が破断する虞があった。そのため、従来は人為的に植物を伐開するなどして維持管理しなければ、上記のような構造物は破損する虞があった。
保護部材10によれば、保護ブロック1を上述したような形状、すなわち、突出部1xを有する形状とすることによって、隣り合う保護ブロック1の隙間で植物が生育すると該植物の根に近い幹に突出部1xが食い込み、該植物に楔を打ち込んだ状態となる。このような植物が更に生長を続けると、風や水の流れ等の自然条件による外力を受けることによって楔を打ち込まれた部分(突出部1xが食い込んだ部分)から倒伏、切断されやすくなる。一方、隣り合う保護ブロック1の隙間よりも大きくならない草本類の生長は保護部材10によって阻害され難い。したがって、保護部材10によれば、隣り合う保護ブロック1の隙間に見合った草本類等に対しては生長できる空間を提供することができ、高木化する木本類等に対しては生長を阻害することができるので、人為的な管理負担を軽減しつつ、自然淘汰を利用して適正な植生の生育環境を提供することができる。
保護ブロック1の形状について、以下に説明を続ける。
平面視における保護ブロック1の形状を四角形とした場合、該四角形の一辺の長さL(図3(A)参照)は、例えば100mm以上300mm以下とすることができ、好ましくは120mm以上200mm以下である。保護ブロック1の一辺の長さを100mm以上とすれば、後述するようにして保護部材10を作製する際に保護ブロック1に網2を埋設して保護ブロック1と網2とを接合しやすくなる。また、保護ブロック1の一辺の長さを300mm以下とすれば、保護部材10に可撓性を備えさせやすくなり、保護部材10による保護対象の表面に保護部材10を追従させやすくなる。また、保護ブロック1の一辺の長さを300mm以下とすれば、保護ブロック1に埋設する網2の目合いの大きさとの兼ね合いから、隣り合う保護ブロック1同士の間隔を適切な大きさにしやすくなる。ただし、平面視における保護ブロック1の形状は四角形に限定されず、他の様々な形状とすることも可能である。
また、保護ブロック1の厚さT(図3(A)参照)は、例えば30mm以上80mm以下とすることができ、好ましくは40mm以上60mm以下である。保護ブロック1の厚さが30mm以上であれば、保護ブロック1に適切な強度を備えさせやすくなり、保護ブロック1が流木等の衝撃を受けた際に割れ難くなる。また、保護ブロック1の厚さが80mm以下であれば、保護部材10が重くなり過ぎることを抑制できる。
網2から保護部材10による保護対象までの距離は近い方が好ましい。したがって、保護ブロック1のうち網2より下面側の部分1aの厚さTa(図3(A)参照)は、例えば、20mm以下であることが好ましい。一方、保護ブロック1が流木等で衝撃を受けた際に割れ難くするためには、保護ブロック1のうち網2より下面側の部分1aの厚さTaが10mm以上であることが好ましい。
保護部材10が流木等で衝撃を受けた際に網2が傷つくことを抑制する観点からは、保護ブロック1のうち網2より上面側の部分1bの厚さはある程度の厚いことが好ましい。したがって、保護ブロック1のうち網2より上面側の部分1bの厚さTb(図3(A)参照)は、例えば、20mm以上であることが好ましい。一方、保護部材10が重くなり過ぎることを抑制する観点からは、保護ブロック1のうち網2より上面側の部分1bの厚さTbは、例えば、50mm以下であることが好ましい。
隣り合う保護ブロック1の間隔D(図2参照)は、10mm以上40mm以下が好ましい。隣り合う保護ブロック1の間隔Dを10mm以上とすることによって、保護部材10に可撓性を備えさせやすくなり、保護部材10による保護対象の表面に保護部材10を追従させやすくなる。また、保護部材10を水中に設置する場合は、隣り合う保護ブロック1の間隔Dを10mm以上とすることによって、保護部材10が水の流れを阻害し難くなる。一方、隣り合う保護ブロック1の間隔Dが40mm以下であれば、植生植物が生長しすぎる前に上述したようにして保護ブロック1の突出部1xが食い込んで植生植物が生長しすぎることを抑制することができる。
なお、保護部材10に備えられる保護ブロック1は、全てが同じ形状である必要はなく、1つの保護部材10に様々な形状の保護ブロック1が備えられていてもよい。また、保護部材10における保護ブロック1の配置間隔は一定である必要はなく、乱張のように、すなわち、ランダムに配置してもよい。保護ブロック1をランダムに配置することによって、施工現場の景観に調和させやすくなる。また、保護ブロック1としてレンガなどを用いることによっても、施工現場の景観に調和させやすくなることがある。
次に、網2について説明する。網2は、樹脂で構成されており、可撓性を有している。網2を樹脂で構成することによって錆びなくなる。また、網2が可撓性を有していることによって、保護部材10を様々な場所に設置しやすくなる。すなわち、表面が平面状の場所だけでなく、表面が曲面や凹凸になっている場所も保護部材10で覆いやすくなる。
更に、網2は引張強度が強く、耐候性に優れている(紫外線等によって劣化し難い)ことが好ましい。
上記のような網2の例としては、ジオテキスタイルを挙げることができる。本発明に用いることができるジオテキスタイルとしては、例えば、三菱樹脂株式会社製のテンサー(登録商標)が挙げられる。
網2の大きさは、複数のブロック1、1、…を連結できる大きさであれば特に限定されない。
網2は、保護部材10が水中に設置された場合に水流を阻害しないように、ある程度の目合いを有することが望ましい。網2の目合いの大きさは、例えば、20mm以上80mm以下とすることができ、好ましくは30mm以上70mm以下である。網2の目合いの大きさが20mm以上であれば、水流を阻害し難い。また、網2の目合いの大きさが20mm以上であれば、保護部材10に可撓性を備えさせやすくなる。一方、網2の目合いの大きさが80mm以下であれば、網2を保護ブロック1に埋設することによって保護ブロック1の引張強度を補強しやすくなる。当該効果は、保護ブロック1が、引張強度が弱いコンクリートブロックである場合に特に有効である。
また、網2の形状としては複数の保護ブロック1を連結できる形状であれば良く、後述する製造方法によって保護ブロック1の中に網2を埋め込むためはグリッド形状であることが好ましい。
上述したように、保護部材10は保護ブロック1、1、…が網2によって連結された構成を有している。したがって、網2の大きさを調整することによって、保護部材10を所望の大きさにすることができる。ただし、保護部材10に備えられる網2は1枚に限定されない。例えば、1枚の網2によって複数の保護ブロック1、1、…が連結された部材を複数作製し、該部材の端部において網2を連結することにより、用途に応じた所望の大きさの保護部材10を得ることができる。網2を連結する方法は、保護部材10の用途に応じた強度を確保できる連結方法であれば特に限定されない。例えば、鋼製のリングなどによって2枚の網2を連結することができる。
保護部材10の製造方法は特に限定されない。例えば、以下のようにして保護部材10の製造することができる。
まず、保護ブロック1、1、…のうち網2より下面側の部分1a、1a、…を成型するための下型枠(上部が開口している型枠)と、保護ブロック1、1、…のうち網2より上面側の部分1b、1b、…を成型するための上型枠(上下がともに開口してる型枠)と、を用意する。次に、下型枠と上型枠との間に網2を挟むようにして、下型枠の上部の開口部と上型枠の下部の開口部とが重なるように、下型枠の上に上型枠を重ねる。このとき、下型枠および/又は上型枠に、網2が配置される位置に網2の厚さ分の溝を形成しておくことによって、下型枠と上型枠との間に隙間ができることを防止できる。このようにして下型枠の上に上型枠を重ねた後、上型枠の上部の開口部から保護ブロック1を構成する材料(例えば、コンクリート)を流し込こむことによって、上型枠および下型枠に当該材料が充填されるとともに、網2が当該材料に埋め込まれる。そして、上型枠および下型枠に充填された当該材料を固めて保護ブロック1、1、…を形成した後に上型枠および下型枠を外し、保護部材10を得ることができる。
保護部材10は、地表又は人工物の表面を覆って保護する用途に使用することができる。保護部材10の用途の具体例を以下に説明する。
保護部材10は、例えば河川(水中)に設置された人工物(水制工)を保護する用途に使用することができる。図4は水制工11が施工された河川20を上から見た図である。
図4に示したように、水制工11は、川岸21から河川中央方向に突出するように設置されており、河川20を流れる川の流れを弱めたり流れの方向を変えたりすることができる。
水制工11は、河川20を流れる石や流木が衝突することによって破損する虞がある。このような水制工11の表面を保護部材10で覆うことにより、石や流木が流れてきたとしてもそれを保護部材10が受け止めるので、水制工11が破損することを抑制できる。また、保護部材10で水制工11を覆うことによって、紫外線などによって水制工11が劣化することを抑制できる。
また、保護部材10で覆われた箇所は水の流れが少ない静穏域となるため、掃流土砂を捕捉して植生の基盤をなすことができる。したがって、保護部材10は水生動植物の生育に適した環境を提供することができる。
保護部材10を水制工11の表面に固定する方法は特に限定されない。例えば、水制工11が網状の袋で中詰材を覆うような構成の場合は、該袋と網2とを金属製のリング等で連結することによって、保護部材10を水制工11の表面に固定することができる。固定する部材の材質は特に限定されないが、例えば、金属製のリング、合成樹脂製の結束バンド、ロープ等を使用することができる。
また、保護部材10は河川の法面や河床などの地表を保護する用途にも使用することができる。図5は、保護部材10を設置した河川30の流れ方向に垂直な鉛直断面を概略的に示した図である。
河川30の法面31や河床32は川の流れによって削られるなどして、長い時間をかけて損傷する虞がある。図5に示したように、法面31や河床32の表面を保護部材10で覆うことによって、法面31や河床32が削られることを抑制できる。このとき、保護部材10は保護ブロック1が網2で連結された構成を有しているため、法面31や河床32に育つ植物33は網2の網目を抜けて生長することができる。したがって、保護部材10によれば、自然に近い状態で河川の法面や河床を保護することができる。
保護部材10を河川の法面や河床に固定する方法は特に限定されない。例えば、河川の法面や河床に網2を杭などで固定することによって、保護部材10を河川の法面や川底に固定することができる。
また、保護部材10を河床に設置する場合は、図6に例示したように河川の上流方向において保護部材10を斜め下方へ任意の長さで埋め込むことで、保護部材10と河床との間に摩擦抵抗が生じるため、保護部材10の流失を防止することができる。保護部材10を上流に向かって斜め下方に任意の長さ埋め込むことで摩擦抵抗を高めることができ、更に杭などの固定部材41を網2の網目に差し込んで保護部材10を地中もしくは地表に固定したり、捨石やコンクリート塊などの錘42を保護部材10にのせたりすることによって、滑動抵抗が増し、保護部材10が一層流失し難くなり、地表保護をより行いやすくなる。
更に、水中にブロック等の人工物や巨石等の天然物等の物40を設置する場合は、図7に例示したように当該物40の下に保護部材10を敷くことによって、当該物40の周辺の局所洗掘を防ぐことができる。
以上のように保護部材10は水制工の保護や、河川の法面および河床の保護などに適用することができる。ただし、保護部材10の用途はこれらに限定されず、様々な箇所の地表や人工物の表面を保護する用途に使用することができる。例えば、盛土(盛土の上に造られた道路や線路を含む。)等の法面や、その他の造成地の保護にも使用することができる。
1 保護ブロック
2 網
10 保護部材
11 水制工
20 河川
21 河岸
30 河川
31 法面
32 河床
33 植物

Claims (3)

  1. 地表又は人工物の表面を保護する保護部材であって、
    複数の保護ブロックと、
    該複数の保護ブロックに埋め込まれて該複数の保護ブロックを連結する、可撓性を有する樹脂製の網と、
    を備え、
    前記保護ブロックが、隣り合う他の前記保護ブロックに向き合う面において、該隣り合う他の保護ブロックに近づく方向に突出した突出部を有しており、
    前記保護ブロックと隣り合う他の前記保護ブロックとの間隔が10mm以上40mm以下であり、
    前記保護ブロックの厚さ方向において、前記保護ブロックの前記網より下面側の厚さが10mm以上20mm以下であり、前記保護ブロックの前記網より上面側の厚さが20mm以上50mm以下であり、
    前記下面側の厚さ及び前記上面側の厚さがそれぞれ異なる、
    保護部材。
  2. 前記保護ブロックの厚さ方向断面において、前記突出部の先端の角度が90度以上120度以下であることを特徴とする、請求項1に記載の保護部材。
  3. 前記保護ブロックが、コンクリートブロック、又は、土砂あるいは石材を樹脂あるいはセメントで固めたブロックであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の保護部材。
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