JP6680461B2 - 斜面保護用具及び斜面保護方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、法面等の斜面を保護するための斜面保護用具及び斜面保護方法に関する。
従来、基材を植生種子(緑化用植物の種子)とともに収容した袋状体51と、この袋状体51が複数装着されるネット状部材52とで構成される斜面保護用具(図10(A)参照)を法面(斜面)Nに設置する斜面保護工が実施されている。
この斜面保護工では、図10(B)に示すように、袋状体51によって堰止められて堆積した流亡土砂、周囲からの木の葉等により、袋状体51の山側に植生基盤53が小段状に形成され、この小段において植物が生長し易くなるいわゆる小段効果によって、緑化が早期にかつ良好に実現することとなる。すなわち、ここでいう小段効果とは、土砂が堆積することにより法面よりも勾配が緩い生育基盤層が小段状に形成され、この小段において植物が生長し易くなる効果をいう。
しかし、この斜面保護工で用いる袋状体51内の基材は、有機質主体として配合され、時間の経過とともに有機質が消耗され施工環境によっては、基材の激しい目減りが生じる場合がある。そして、この場合、この目減りに伴って、法面Nとこの法面Nに設置した斜面保護用具の袋状体51との間に生じた隙間や袋状体51の上側から、小段を構成する植生基盤53が流亡・滑落し、袋状体51の山側に植生基盤53が形成されなくなり、その結果、小段効果が得られなくなるという問題がある。
そこで、基材又は袋状体に、吸水により硬化する硬化材料を含ませることが考えられる(特許文献1)。降雨等により硬化材料が硬化すれば、基材が消耗しても袋状体51の形状が維持されるので、小段効果の損失の防止を図ることができる。
特開2007−56606号公報
しかし、降雨等による給水が不足して硬化材料の硬化が不十分となったり、硬化材料が硬化後に割れて袋状体51が破れたりした場合、袋状体51の形状が維持されず、小段効果が損なわれてしまう場合があった。
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、硬化材料の硬化不足が生じた場合でも小段効果を得ることができ、硬化材料の硬化後の割れを生じ難くすることもできる斜面保護用具及び斜面保護方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る斜面保護用具は、吸水または吸湿により硬化する硬化材料のみを収容した袋状体を具備し、該袋状体の内側又は外側に、該袋状体の長手方向の強度を増し、前記硬化材料の硬化が不十分な場合も袋状体の保形が可能となるように前記硬化材料とは別の高強度繊維が配置されているとともに、前記硬化材料は、セメントに、砂又は軽石を混合してなるドライモルタルである(請求項1)。
上記斜面保護用具が、前記袋状体が複数装着されるネット状又はマット状又はシート状の部材を備えていてもよい(請求項2)。
上記斜面保護用具が、前記部材として、少なくとも植物種子を分散保持するシート状部材を備えていてもよい(請求項3)。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る斜面保護方法は、請求項2又は3に記載の斜面保護用具を斜面に敷設する斜面保護方法であって、各前記袋状体が、斜面に打設される複数の固定部材によって貫かれた状態で前記硬化材料が硬化後に、一体構造となるようにする(請求項4)。
本願発明では、硬化材料の硬化不足が生じた場合でも小段効果を得ることができ、硬化材料の硬化後の割れを生じ難くすることもできる斜面保護用具及び斜面保護方法が得られる。
すなわち、本願の各請求項に係る発明の斜面保護用具では、高強度繊維によって袋状体の強度が高まり、この袋状体内で硬化した硬化材料は割れ難くなる。また、硬化材料が十分に硬化しなくても、袋状体は高強度繊維によって保形可能であり、従って、袋状体内に収容する硬化材料の量を減らし袋状体の薄型化を図ることも可能である。
請求項2、3に係る発明の斜面保護用具では、袋状体の設置の簡略化を図ることが可能となる。
請求項4に係る発明の斜面保護方法では、固定部材を打設する際、各袋状体を複数の固定部材で貫くようにしておくことにより、硬化材料の硬化後には各袋状体が複数の固定部材と強固に連結されて一体構造になるので、袋状体の安定に伴って斜面の保護の一層の強化を図ることができる。
本発明の一実施の形態に係る斜面保護用具の構成を概略的に示す斜視図である。 前記斜面保護用具のモルタル袋の袋状体の構成を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、法面に敷設された前記斜面保護用具の状態の変化を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、前記袋状体の変形例の形成前及び形成後の構成を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、前記袋状体の他の変形例の形成前及び形成後の構成を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、各々前記袋状体のさらに他の変形例の構成を概略的に示す説明図である。 前記斜面保護用具の別の変形例の構成を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、法面に敷設された図7の斜面保護用具の状態の変化を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、各々前記斜面保護用具の変形例の構成を概略的に示す説明図である。 (A)及び(B)は、従来の斜面保護用具の構成を概略的に示す斜視図及び縦断面図である。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
本実施の形態に係る斜面保護方法は、図1に示す斜面保護用具1を斜面の一例である法面N(図3(A)及び(B)参照)に敷設して、法面Nの保護及び緑化を図るためのものである。
斜面保護用具1は、図1に示すように、略矩形状を呈するネット状部材2と、このネット状部材2に保持(装着)されるモルタル袋3及び基材袋4を具備する。
ネット状部材2は、長手方向に適宜間隔で収容部5を有する。ここで、本例のネット状部材2は、例えば横幅が1m、縦の長さが5〜10mの部材であり、収容部5は縦方向に30cm間隔で設けられている。すなわち、図1には、ネット状部材2(斜面保護用具1)の一部のみが表れている。そして、各収容部5には、モルタル袋3又は基材袋4が単独で収容される。図1に示す例では、二つに一つの収容部5にモルタル袋3が収容され、残りの収容部5に基材袋4が収容されている。なお、収容部5は、モルタル袋3又は基材袋4を収容することができる程度の大きさを有する袋状、筒状あるいはポケット状に形成され、各袋3,4は収容部5の一端側からその内部に挿入され、これにより、各袋3,4はネット状部材2によって保持されることになる。
なお、ネット状部材2は、耐久性に富む繊維(例えばナイロンやポリエステル、アラミド、カーボン、ガラス、ポリアセタール等の繊維)あるいは腐食性繊維(例えば椰子等の繊維)を用いて、目合い5〜10mm程度に成形したものであり、これら両者(耐久性に富む繊維と腐食性繊維)を重ね合わせてもよい。さらに、強度向上のために、ネット状部材2に金網(例えば、亀甲金網やラス金網)を重ね合わせてもよい。
モルタル袋3は、両端が閉塞された細長い筒状を呈する袋状体3aに、吸水により硬化するドライモルタル(硬化材料)3bを収容したものである。なお、本例のドライモルタル3bは、セメントに粒状の砂を骨材として混合したものであるが、ドライモルタル3bを構成する骨材には、砂に限らず軽石(例えばパーライト)等を用いることができる。また、ドライモルタルに例えばスチールファイバー等の補強材を混合し、硬化後のモルタル袋3の強度向上効果が得られるようにしてもよい。
また、モルタル袋3を構成する袋状体3aは、図2に示すように、内袋体6及び外袋体7よりなる二重構造を有し、これら二つの袋体6,7間に、袋状体3aの長手方向の強度を増すためのシート状の高強度繊維8が配置されている。ここで、高強度繊維8は袋状体3aの少なくとも長手方向に使用されていて、この高強度繊維8によって袋状体3aの長手方向の強度が増すことになる。なお、高強度繊維8は、袋体6,7の何れか一方又は両方に接合(例えば熱融着や接着)や連結(例えば縫合)等されていてもよいし、両者6,7の間に挿入されているだけでもよい。一方、内袋体6は外袋体7内に挿入されているだけでもよいし、外袋体7に直接又は高強度繊維8を介して間接的に例えば接合や連結等されていてもよい。内袋体6が外袋体7内に挿入されているだけの場合には、例えば内袋体6内にドライモルタル3bを収容した後、この内袋体6の外側に外袋体7を被せるようにすればよい。
ここで、袋体6,7は、ドライモルタル3bを通さず、かつ、透水性を有するシート状体を用いて形成することができ、その素材としては、例えば、不織布、フェルト、布(織布)、編織物、ジュート布、水分解性プラスチック、薄綿などが挙げられる。
また、高強度繊維8の素材には、産業資材用として高強力となるように製造されたポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、ビニロンなどの合成繊維や高強力のガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などが使用される。
基材袋4は、両端が閉塞された細長い筒状を呈する袋状体4aに基材4bを収容したものである。袋状体4aは、基材4bを通さず、透水性を有するシート状体を用いて形成することができ、その素材には、袋体6,7と同じ素材を用いることができる。基材4bは、例えば緑化用植物の種子(植生種子)、生育補助材(保水材、肥料等)または土壌改良材等から適宜に選択されたものを含む植生基材であってもよいし、その他の通常基材であってもよく、さらに、植生基材および通常基材を混合したものであってもよい。前記植生基材としては、例えば、バーミキュライトを主体として配合され植生種子を含んでいるものや、表土シードバンクを含み、具体的には、斜面保護対象地(緑化対象地)の近傍の地山や森林等の植生種子を含んでいる表土にピートモス、バーク堆肥や保水材など生育補助材を適宜混合してなるものが挙げられる。この場合、確実に筋状に植物を導入可能となる。また、前記通常基材としては、ウッドチップ、農水産廃棄物(貝殻、蟹殻、果実屑など)、製紙スラッジ等の植生に害を及ぼすことの無い材料から適宜に選択されたものを含む基材が挙げられる。
そして、この実施形態の斜面保護方法は、図3(A)に示すように、斜面保護用具1を法面Nに敷設するだけで完了する。なお、斜面保護用具1を敷設するには、例えばアンカーピン等の固定部材9の打設によって斜面保護用具1を法面Nに固定すればよい。また、法面Nに対して、各袋3,4が等高線に沿うように斜面保護用具1を敷設することが、各袋3,4の山側に堆積した土にも植物が根付き、緑化をより早期にかつ良好に図ることができる前記小段効果が得られる点で望ましく、さらに、景観向上の点でも望ましい。モルタル袋3は、等高線上の配置に加えて、等高線と直交するように配置し、交点に固定部材9を打設して格子状に連結してもよい(図示せず)。そうすることで、より法面Nの保護効果の高い工法とすることができる。
上記のように法面Nに敷設された斜面保護用具1の各袋3,4は、自重により法面Nに隙間無く沿った状態で配置される。すなわち、各袋3,4は、法面Nに凹凸があってもそれに沿わせて張設することができる程度以上の柔軟性を有している。このことは、ネット状部材2についても同様である。
そして、図3(A)に示すように、降雨等によるモルタル袋3内への水分の供給に伴ってドライモルタル3bは硬化する。このようにドライモルタル3bが硬化した後は、モルタル袋3はその形状を維持し、これにより、モルタル袋3の法面Nへの密接状態は保持されるので、図3(B)に示すように、このモルタル袋3の山側に流亡土砂が堆積するなどして植生基盤10が確実に形成され、上述の小段効果が得られる。
特に、固定部材9を打設する際、一本のモルタル袋3が複数の固定部材9で貫かれた状態となるようにしておくことにより、ドライモルタル3bの硬化後にはモルタル袋3が固定部材9の頭部と強固に連結され一体構造になるので、ネット状部材2の縦横の両方向の補強効果も得られる。この場合、鹿の踏み荒らしからの保護効果も高まる。ここで、本例のネット状部材2は、ラッセル編み(鎖編み)によって得られたものであり、横方向の強度は縦方向の強度よりも劣り、そのために横方向にずれ(伸び)やすくなっているが、この横方向の強度はドライモルタル3bが硬化した後のモルタル袋3によって大幅に補強されることになり、モルタル袋3で法面Nをしっかり押さえることで、ネット状部材2の伸縮性が制限され、法面N表層の保護機能が向上することにもなる。すなわち、斜面保護用具1を展開し、固定部材9で固定するのみで、法面Nの転石落下の初動を効果的に抑制することができ、それに起因する小崩落を防止できる。故に、斜面保護用具1は、小落石の崩壊が生じやすい法面Nや侵食を生じやすい法面Nに用いて好適であり、法面Nの凍上抑制にも資するものとなり、本実施形態の斜面保護方法は緑化(斜面保護)基礎工として適用可能なものとなる。
上記のように斜面保護用具1を法面Nに敷設する斜面保護方法を実施することにより、基材袋4内に収容された基材4b中の植生種子が発芽・生長し、より積極的な緑化を行うことができる。また、斜面保護用具1に植物種子が含まれていない場合であっても、モルタル袋3の山側に小段状に形成された植生基盤10において周辺植生からの飛来種子を効果的に捕捉することができ、植物が発芽・生長する。従って、法面Nの緑化被覆が略全面にわたって確実になされることとなる。
しかも、モルタル袋3のドライモルタル3bによって形成されるモルタルの圧縮強度は高いが曲げ強度は小さく、故に硬化後のモルタルは割れやすいという問題があるが、袋状体3aの強度を高める高強度繊維8によってモルタルが割れ難くなっている。また、モルタル袋3の袋状体3aが分厚くて袋状体3aの内部にまで水が十分に浸透しなかったり、モルタル袋3への水分の供給量が少なかったりしてドライモルタル3bが十分に硬化しなくても、袋状体3aは高強度繊維8によって保形可能であり、従って、モルタル袋3内に収容するドライモルタル3bの量を減らしモルタル袋3の薄型化を図ることも可能である。
また、本例の斜面保護用具1では、モルタル袋3の袋状体3aにおいて、高強度繊維8を内袋体6と外袋体7とで挟み込むようにしているので、モルタル袋3にドライモルタル3bを収容するときに高強度繊維8が剥離することを防止することができる上、袋状体3aの三層構造内に空間が形成されることにより水分の保持性能が上昇し、モルタルの養生効果が高まること(高強度化)を期待することもできる。
なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。
前記斜面保護方法を実施する際、予め一体化された斜面保護用具1を法面Nに敷設してもよいが、例えば、各袋3,4を装着していない状態の斜面保護用具1を法面Nに配置した後、各袋3,4を収容部5内に挿入してもよく、この場合には、斜面保護用具1が軽量化し、法面Nまでの運搬を少人数で行うことができる。
また、各袋3,4は、図1に示すような細長い袋状となっているものに限られず、例えば、縦横の比率がほぼ同じである袋状であってもよい。この場合、各袋3,4を保持するネット状部材2の収容部5の構成も、各袋3,4にあわせて適宜に変更すればよい。
ネット状部材2の下側に、例えばスフ薄綿、パルプ繊維、合成樹脂等の生分解性素材、可溶性素材または水解性素材を用いて形成され、水および植物の芽や根を通すように構成されたシート状部材(図示していない)を貼着等適宜の手段により設けてもよい。この場合、前記シート状部材の下面に、植生種子、肥料、土壌改良材、保水材等から適宜に選択されたものを含む植生基材を水溶性糊材によって付着し、これにより、シート状部材が前記植生基材を担持した状態となるように構成することが望ましい。前記シート状部材は、レーヨン製の薄綿を薄く延ばして形成することもできる。
なお、前記シート状部材とネット状部材2とを貼着等によって直接固定してもよいが、例えば、シート状部材とネット状部材2とを法面N上に積層状態で配置した後、アンカーピン等の固定部材9の打設を行うことにより、両者を法面Nに敷設してもよい。
その他、各袋3,4が装着される部材はネット状部材2に限らず、マット状又はシート状の部材であってもよい。また、ネット状部材2等を用いることにより、各袋3,4の設置の簡略化を図ることができるが、これに限らず、各袋3,4のみを設置するようにしてもよい。
図1に示すネット状部材2には収容部5を設けているが、収容部5を設けず、例えば各袋3,4をロープや針金等でネット状部材2に縛り付けるようにしてもよい。
斜面保護用具1を敷設することによって行う前記斜面保護方法は、斜面での実施に適したものであり、法面Nは斜面の一例であるが、例えば平地等において前記斜面保護方法を実施してもよいことは言うまでもない。ただし、前記小段効果が得られる等の点で、前記斜面保護方法は法面Nでの実施により適している。
図1に示す例では、二つに一つの収容部5にモルタル袋3が収容され、残りの収容部5に基材袋4が収容されているが、これに限らず、三つに一つの収容部5にモルタル袋3を収容し、残りの収容部5に基材袋4を収容したり、基材袋4を用いず全ての収容部5にモルタル袋3を収容したりするなど、モルタル袋3及び基材袋4を収容する比率は適宜変更可能である。
図2に示す袋状体3aは三層構造になっているが、これに限らず、例えば、内袋体6を無くして袋状体3aの内側に高強度繊維8が露出した状態となるようにしてもよいし、逆に、外袋体7を無くして袋状体3aの外側に高強度繊維8が露出した状態となるようにしてもよい。
モルタル袋3の中には、鉄線や高強度繊維ロープなどの芯材を、ちょうちんスペーサーのようなスペーサーで中心を保ちつつ長手方向に配置してもよい(図示せず)。そうすることで、より強度の高いモルタル袋3とすることができ、法面Nに対する斜面保護用具1の敷設後、モルタル袋3のドライモルタル3bが硬化するまでの間や硬化後において、袋状体3aが法面Nに沿う状態を良好に維持することができるようにしてもよい。
図2に示すモルタル袋3の袋状体3aには、高強度繊維8が内袋体6の外面及び外袋体7の内面全体を覆う筒状又は袋状に設けられているが、これに限らず、高強度繊維8は、袋状体3aの長手方向の強度を増すように構成されていればよい。従って、例えば図4(A)に示すように、シート状の外袋体7に対して高強度繊維8を縞状に固着し、同図(B)に示すように、高強度繊維8が内側になるように外袋体7を丸めて筒状とし、その縁を閉じて袋状体3aを形成するようにしてもよい。この形成過程で内袋体6を設けるようにしてもよいし、外袋体7ではなく内袋体6に高強度繊維8を設けるようにし、高強度繊維8が外側になるように内袋体6を丸めて筒状とするようにしてもよい。いずれにしても、形成後の袋状体3aにおいては、高強度繊維8は、袋状体3aの長手方向に延びる部分を有するので、袋状体3aの長手方向の強度が増すことになる。
また、図4(A)及び(B)に示す変形例では、高強度繊維8は袋状体3aの長手方向に延びる部分のみを有しているが、袋状体3aの周方向に延びる部分を併せて有していてもよいのであり、その一例として、例えば図5(A)及び(B)に示すように、高強度繊維8を格子状とすることもできる。
また、高強度繊維8は、袋状体3aの長手方向の強度を増すことができる範囲で多様に設けることができ、例えば、図6(A)に示すように、矩形状の内袋体6又は外袋体7の対角線上を通るように設けたり、内袋体6又は外袋体7を筒状に丸めたときに高強度繊維8が螺旋状に延びるように設けたり(図6(B)参照)してもよい。
降雨等によるモルタル袋3への水分の供給に伴って、モルタル袋3からモルタルが流出すると、このモルタルはアルカリ性であり、植生によっては悪影響を及ぼす場合がある。そこで、モルタル袋3から主にモルタル袋3の谷側にモルタルが流出することを考慮して、図7、図8(A)及び(B)に示すように、モルタル袋3の谷側に中和袋11を配置すれば、モルタル流出による植生への悪影響を抑制することができる。このような効果を確実に得るために、斜面保護用具1を法面Nに敷設する際、中和袋11がモルタル袋3の谷側に位置するように斜面保護用具1を配置するのが好ましい。
中和袋11は、両端が閉塞された細長い筒状を呈する袋状体11aにアルカリ中和剤11bを収容したものである。袋状体11aは、アルカリ中和剤11bを通さず、透水性を有するシート状体を用いて形成することができ、その素材には、袋体6,7と同じ素材を用いることができる。アルカリ中和剤11bには、例えばピートモス(酸性)や酸で処理した炭素材料(例えば塩化カルシウムを含む溶液を接触させた後に炭化させた植物体の炭化物に、塩酸を接触させて得られた材料)を用いることができる。
図7、図8(A)及び(B)に示す例では、収容部5にモルタル袋3及び中和袋11をペアで収容し、かつ、モルタル流出対策のための中和袋11をモルタル袋3の谷側のみに配置する例を示しているが、これに限らず、中和袋11をモルタル袋3の山側にも配置するようにしてもよく、また、中和袋11以外の形態で、アルカリ中和剤11bをモルタル袋3の周囲に配置するようにしてもよい。
モルタル袋3の山側に形成された植生基盤10(図3(B)参照)における植物の発芽・生長の促進のために、図9(A)に示すように、モルタル袋3の山側に肥料袋12を配置してもよい。図示例では、一つの収容部5内にモルタル袋3と肥料袋12をペアで収容している。また、この場合、肥料袋12のかわりに基材袋4を用いることもできる。なお、肥料袋12としては、例えば基材袋4の収容物を肥料に特化したものとすることができる。
また、一つの収容部5内に、モルタル袋3,中和袋11,基材袋4(あるいは肥料袋12)を収容するようにしてもよい。この場合、モルタル袋3の谷側に中和袋11を、山側に基材袋4(あるいは肥料袋12)を配置するのが好ましい。
また、図7、図8(A)及び(B)に示す例では、一つの収容部5にモルタル袋3及び中和袋11を収容しているが、これに限らず、例えば図9(B)に示すように、ネット状部材2に連続して並ぶ複数の収容部5を設け、各収容部5に個別にモルタル袋3及び中和袋11を収容するようにしてもよい。このことは、中和袋11に替えて、あるいは加えて肥料袋12を用いる場合も同様である。
図8(A)及び(B)に示す例では、斜面保護用具1を法面Nに敷設する際に、一つの収容部5にペアで収容されたモルタル袋3及び中和袋11のうち、固定部材9は谷側の中和袋11のみを貫き、固定部材9の折れ曲がった頭部で山側のモルタル袋3を押さえつけるようにしているが、モルタル袋3及び中和袋11を個別に固定部材9で貫くようにして固定するようにしてもよい。なお、図3(A)及び(B)に示すように、収容部5に単独で収容されたモルタル袋3は、固定部材9で個別に貫いて法面Nに固定してあり、基材袋4も同様に固定してある。
なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
1 斜面保護用具
2 ネット状部材
3 モルタル袋
3a 袋状体
3b ドライモルタル
4 基材袋
4a 袋状体
4b 基材
5 収容部
6 内袋体
7 外袋体
8 高強度繊維
9 固定部材
10 植生基盤
11 中和袋
11a 袋状体
11b アルカリ中和剤
12 肥料袋
51 袋状体
52 ネット状部材
53 植生基盤
N 法面

Claims (4)

  1. 吸水または吸湿により硬化する硬化材料のみを収容した袋状体を具備し、該袋状体の内側又は外側に、該袋状体の長手方向の強度を増し、前記硬化材料の硬化が不十分な場合も袋状体の保形が可能となるように前記硬化材料とは別の高強度繊維が配置されているとともに、前記硬化材料は、セメントに、砂又は軽石を混合してなるドライモルタルである斜面保護用具。
  2. 前記袋状体が複数装着されるネット状又はマット状又はシート状の部材を備えている請求項1に記載の斜面保護用具。
  3. 前記部材として、少なくとも植物種子を分散保持するシート状部材を備える請求項2に記載の斜面保護用具。
  4. 請求項2又は3に記載の斜面保護用具を斜面に敷設する斜面保護方法であって、各前記袋状体が、斜面に打設される複数の固定部材によって貫かれた状態で前記硬化材料が硬化後に、一体構造となるようにすることを特徴とする斜面保護方法。

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