JP6704796B2

JP6704796B2 - 法面補強構造及び法面補強方法

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Publication number: JP6704796B2
Application number: JP2016108956A
Authority: JP
Inventors: 和之庭田; 桂池田
Original assignee: ライト工業株式会社
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: JP2017214765A

Description

本発明は、法面補強構造及び法面補強方法に関するものである。特に、法面を緑化することもできる法面補強構造及び法面補強方法に関するものである。

法面補強構造・方法としては、既に多くの提案がなされている。その中の１つとして、例えば、特許文献１に示すものがある。同文献は、ジオグリッドを使用する法面補強方法を提案している。同文献の提案は、法面にジオグリッドを敷設し、適宜の間隔をおいてアンカーを打ち込み、アンカーの頭部にジオグリッドを固定し、法面全面に緑化基盤材を吹き付けるというものである。同文献は、ジオグリッドを使用することで法面全面を補強することができるとしている。

しかしながら、本発明者等が試験したところによると、上記文献の提案によっても法面全面を補強することができない。例えば、上記文献の提案に従って、図６に示すように、法面Ｇにジオグリッド１１０を敷設しても、豪雨等の際に相互に隣接するアンカー１３０，１３０間の地盤Ｇａが表層滑りを起こす可能性がある。

特開２００５−２３７２２号公報

本発明が解決しようとする主たる課題は、法面全面を補強することができる法面補強構造及び法面補強方法を提供することにある。

上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。
（請求項１に記載の態様）
法面に敷設されている敷設材と、
この敷設材上に配置され、かつ当該敷設材と連結されている円錐状の受圧材と、
前記敷設材及び前記受圧材を貫いて前記法面に打設されている棒状部材と、
前記敷設材上及び前記受圧材内に吹き付けられている吹付け材と、を有し、
前記敷設材及び前記受圧材がジオグリッドで構成され、
前記吹付け材に長繊維及び短繊維が混入されている、
ことを特徴とする法面補強構造。

（請求項２に記載の態様）
前記ジオグリッドの網目の一辺が１０〜２００ｍｍ、
前記長繊維の長さが２０〜２００ｍｍ、
前記短繊維の長さが５〜２０ｍｍである、
請求項１に記載の法面補強構造。

（請求項３に記載の態様）
前記長繊維の太さが０．１〜２００００００ｄｔｅｘ、
前記短繊維の太さが０．１〜５０００ｄｔｅｘである、
請求項１又は請求項２に記載の法面補強構造。

（請求項４に記載の態様）
ジオグリッドで構成されている敷設材及び受圧材を用意し、
法面に前記敷設材を敷設し、
前記受圧材を円錐状に加工して前記敷設材上に配置し、
前記敷設材と前記受圧材とを連結し、
前記受圧材を配置した位置、又は前記受圧材が配置される位置に棒状部材を打設し、
前記敷設材上及び前記受圧材内に、長繊維及び短繊維が混入されている吹付け材を吹き付ける、
ことを特徴とする法面補強方法。

（請求項５に記載の態様）
前記吹付け材に緑化基盤材が混入されている、
請求項４に記載の法面補強方法。

本発明によると、法面全面を補強することができる法面補強構造及び法面補強方法となる。

法面に敷設材を敷設し、受圧材を配置する手順の説明図である。法面に棒状部材を打設し、吹付け材を吹き付ける手順の説明図である。法面に敷設材、受圧材、及び棒状部材を配置した状態の写真である。受圧材の展開図である。受圧材及び棒状部材の配置例である。従来の法面補強構造の断面図である。

次に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、この形態は本発明の一例である。本発明の範囲は、この形態の範囲に限定されない。

本形態の法面補強方法は、法面表面の準備作業、敷設材の敷設作業、受圧材の配置作業、棒状部材の打設作業、及び吹付け材の吹付け作業から主になる。施工の手順は、通常、この記載の順である。ただし、本発明の趣旨に反しない範囲で、作業の手順を適宜変更することができる。例えば、棒状部材の打設を、受圧材の配置よりも先に、あるいは敷設材の敷設よりも先に行うこと等もできる。

（法面表面の準備）
図１の（１）に示すように、施工にあたっては、必要により、補強の対象となる法面Ｇの上に存在するゴミ、浮き根、浮き石等を除去する。また、必要により、法面Ｇの突出する部分を削り取る等して、法面Ｇの表面を平坦化する。これらの作業は、省略することもできる。

（敷設材の敷設）
次に、図１の（２）に示すように、法面Ｇに敷設材１０を敷設する。この敷設材１０としては、ジオグリッドを使用する。敷設材１０としてジオグリッドを使用することで、法面Ｇの補強高度が向上する。

敷設材１０（ジオグリッド）は、網状かつシート状である。敷設材１０は、例えば、縦材１１及び横材１２（図３参照）が格子状に連結されて、又は縦横に編まれて（繊編されて）形成されている。

縦材１１や横材１２としては、例えば、熱可塑性樹脂等の高分子材料、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを、必要により、カーボンブラック等の充填剤を内添したうえで長手方向（一軸）又は長手方向及び幅方向（二軸）に延伸したもの、高強度繊維のマルチフィラメント、高強度繊維及び高分子材料の混合素材を長手方向に延伸したもの、高強度繊維にアクリル系樹脂を含浸したもの等を使用することができる。

高強度繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維（全芳香族ポリエステル繊維等）、ポリエチレン繊維（超高分子量ポリエチレン繊維等）、ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維を使用することができる。

ジオグリッドとしては、現在市販化されているものを何ら問題なく使用することができる。

縦材１１を法面Ｇの法頭・法尻方法（上下方向）に沿わせる場合、縦材１１及び横材１２の引張強度は、「縦材１１の引張強度」＞「横材１２の引張強度」とすることができる。この点、横材１２の引張強度は、縦材１１の引張強度と同一とすることもできる。しかしながら、横材１２の引張強度を縦材１１の引張強度よりも小さくすることでコストを削減することができる。なお、法面Ｇから横材１２に加わる力は縦材１１に加わる力よりも小さいので、横材１２の引張強度を縦材１１の引張強度よりも小さくしても法面Ｇの補強強度が劣ることはない。

法面Ｇの補強という観点からは、縦材１１の引張強度（引張抵抗性）は、例えば１〜１００ｋＮ／ｍ、好ましくは３〜８０ｋＮ／ｍ、より好ましくは５〜６０ｋＮ／ｍである。また、横材１２の引張強度は、例えば１〜８０ｋＮ／ｍ、好ましくは５〜５０ｋＮ／ｍ、より好ましくは１０〜４０ｋＮ／ｍである。

相互に隣接する縦材１１の離間距離Ｌ４（図３参照）は、通常、均一である。ただし、必要により、離間距離Ｌ４を短くした密網部（図示せず）を設けることができる。同様に、相互に隣接する横材１１の離間距離Ｌ５（図３参照）は、通常、均一である。ただし、必要により、離間距離Ｌ５を短くした密網部（図示せず）を設けることができる。この点、密網部においては、敷設材１０の強度が向上する。したがって、縦材１１で構成される密網部と横材１２で構成される密網部との交点に、後述する受圧材２０を配置して法面Ｇの補強強度を向上させることができる。

相互に隣接する縦材１１の離間距離Ｌ４及び相互に隣接する横材１２の離間距離Ｌ５をそれぞれ均一とし、更に縦材１１の離間距離Ｌ４及び横材１２の離間距離Ｌ５を同一とする場合、つまり、敷設材１０の網目を正方形状とする場合、各網目の大きさ（一辺の長さＬ４，Ｌ５）は、例えば１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、より好ましくは３〜５ｃｍである。

帯状である各縦材１１及び横材１２の幅は、例えば０．１〜３ｃｍ、好ましくは０．３〜２ｃｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｃｍである。

敷設材１０は、通常、複数枚の単位敷設材が繋ぎ合わされてなる。各単位敷設材の大きさは、例えば、縦（長さ）１〜１００ｍ×横（幅）１〜１０ｍである。相互に隣接する単位敷設材の端縁部を重ね合わせ、繋ぎ合わせることで、補強の対象となる法面Ｇの全面を敷設材１０で覆うことができる。相互に隣接する単位敷設材同士が重なる部分の幅（ラップ幅）は、例えば、３〜１０ｃｍである。相互に隣接する単位敷設材は、例えば、結束バンド等を使用して繋ぐことができる。

（受圧材の配置）
次に、図１の（３）に示すように、法面Ｇに受圧材２０を配置する。この受圧材２０としては、ジオグリッドを使用する。このジオグリッド（受圧材２０）としては、敷設材１０として使用するジオグリッドと同様のものを使用することができる。本形態では、受圧材２０として使用するジオグリッドとして、敷設材１０として使用するジオグリッドと同一のものを採用している。したがって、受圧材２０は、縦材２１及び横材２２（図４参照）を有する網状かつシート状である。

帯状である各縦材２１及び横材２２の幅は、敷設材１０の場合と同様に、例えば０．１〜３ｃｍ、好ましくは０．３〜２ｃｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｃｍである。この幅が狭すぎると、後述する吹付け材４０の押さえ付け力が不十分になる可能性がある。他方、この幅が広過ぎると、吹付け材４０の吹付けが行い難くなる。

受圧材２０として使用するジオグリッドは、円錐状に加工する。この加工は、例えば、次の方法によることができる。すなわち、まず、方形状等である平面状のジオグリッドを、図４に示すように、真円形状に切断する。次に、この真円形状のジオグリッド（２０）の一部（扇状の部位）２０ａを切り欠く。そして、切欠き端縁部２０ｅ，２０ｅ同士を、例えば、結束バンド等を使用して繋ぎ合わせる（結束）。この結束により、平面状であったジオグリッドが円錐状になる。

円錐状の（円錐状に加工された）受圧材２０は、法面Ｇ表面からの高さＬ２（図２の（３）参照）が、例えば５〜５０ｃｍ、好ましくは６〜２５ｃｍ、より好ましくは７〜２０ｃｍである。受圧材２０の高さＬ２が低過ぎると、法面Ｇの押さえ付け力が不十分になるため、相互に隣接する棒状部材３０，３０間における法面Ｇの表層滑り防止効果が弱くなり、受圧材２０を配置する意味がなくなる。他方、受圧材２０の高さＬ２が高過ぎると、受圧材２０内の吹付け材４０（この吹付け材４０については、後述する。）が豪雨等によって侵食されやすくなる。

円錐状の受圧材２０は、直径Ｌ３（図２の（３）参照）が、例えば２０〜１００ｃｍ、好ましくは３０〜８０ｃｍ、より好ましくは４０〜７０ｃｍである。受圧材２０の直径Ｌ３が小さ過ぎると、法面Ｇの押さえ付け範囲が狭くなるため、相互に隣接する棒状部材３０，３０間における法面Ｇの表層滑り防止効果が弱くなり、受圧材２０を配置する意味がなくなる。他方、受圧材２０の直径Ｌ３が大き過ぎると、受圧材２０内の吹付け材４０が豪雨等によって侵食されやすくなる。

円錐状の受圧材２０は、敷設材１０との交差角α（図２の（１）参照）が、例えば５〜４５°、好ましくは１０〜４３°、より好ましくは１５〜４０°である。受圧材２０の交差角αが小さ過ぎると、法面Ｇの押さえ付け力が不十分になるため、相互に隣接する棒状部材３０，３０間における法面Ｇの表層滑り防止効果が弱くなり、受圧材２０を配置する意味がなくなる。他方、受圧材２０の交差角αが大き過ぎると、受圧材２０内の吹付け材４０が豪雨等によって侵食されやすくなる。

円錐状の受圧材２０（ジオグリッド）は、敷設材１０の上に配置したうえで、当該敷設材１０と繋ぎ合わせる（連結）。この連結は、例えば、結束バンド等を使用して行うことができる。

受圧材２０の配置は、適宜の間隔をおいて、例えば、図５に示すように、法頭・法尻方向（上下方向）及びこれに直交する方向（水平方向）に適宜の間隔をおいて、複数の位置で行う。なお、図示例の受圧材２０は、いわば格子の各交点に配置された状態になっているが、受圧材２０は、例えば、千鳥状に配置すること等もできる。

受圧材２０を上下方向及び水平方向にそれぞれ複数配置する場合、上下方向に関して相互に隣接する受圧材２０の離間距離（中心間距離）Ｌ６は、例えば１〜６ｍ、好ましくは１．５〜５ｍ、より好ましくは２〜４ｍである。また、水平方向に関して相互に隣接する受圧材２０の離間距離（中心間距離）Ｌ７は、例えば１〜６ｍ、好ましくは１．５〜５ｍ、より好ましくは２〜４ｍである。受圧材２０の離間距離Ｌ６，Ｌ７が短過ぎると、法面Ｇの補強効果が頭打ちであり、材料、施工費用等がかさむ。他方、受圧材２０の離間距離Ｌ６，Ｌ７が長過ぎると、相互に隣接する棒状部材３０，３０間における法面Ｇの表層滑り防止効果が弱くなる。

（棒状部材の打設）
次に、図２の（２）に示すように、法面Ｇに棒状部材３０を打設する。この打設は、受圧材２０を配置した位置において行う。なお、受圧材２０の配置よりも棒状部材３０の打設を先行させる場合は、受圧材２０が配置される予定の位置において行う。いずれにしても、棒状部材３０は、最終的に受圧材２０の頂点及び敷設材１０をこの順に貫いた状態になる。したがって、棒状部材３０の打設により、敷設材１０や受圧材２０が法面Ｇに対して固定される。

棒状部材３０の打設には、例えば、棒状部材３０を挿入するための削孔（法面Ｇの削孔）や、棒状部材３０周りへのグラウト材の充填等が伴ってもよい。

棒状部材３０の打設長（根入れ長）Ｌ８は、例えば０．２〜３ｍ、好ましくは０．３〜１．５ｍ、より好ましくは０．４〜１．０ｍである。棒状部材３０の打設長Ｌ８が短過ぎると、法面Ｇに対する敷設材１０や受圧材２０の固定が不安定になるおそれがある。他方、棒状部材３０の打設長Ｌ８が長過ぎると、敷設材１０や受圧材２０の固定力が頭打ちであり、材料、施工費用等がかさむ。

棒状部材３０と敷設材１０や受圧材２０とは、必要により、例えば、結束バンド等を使用して連結する。

棒状部材３０としては、ロックボルトやアンカー等を使用することができる。本形態では、頂部３１が湾曲するロックボルトを使用する。

（吹付け材の吹付け）
次に、図２の（３）に示すように、敷設材１０上（上方）及び受圧材２０内（下方）に、長繊維及び短繊維が混入されている吹付け材４０を吹付ける。

敷設材１０上に吹付け材４０を吹付けることで、法面Ｇの表面に吹付け材４０からなる吹付け層が形成され、法面Ｇが補強される。本形態においては、敷設材１０としてジオグリッドが使用されているため、法面Ｇの補強力は極めて大きなものとなる。

吹付け層の厚さＬ１は、例えば３〜２０ｃｍ、好ましくは４〜１５ｃｍ、より好ましくは５〜１０ｃｍである。吹付け層の厚さＬ１が薄過ぎると、法面Ｇの補強力が不十分になる。吹付け層の厚さＬ１が厚過ぎると、法面Ｇの補強力が頭打ちであり、材料や施工費用等がかさむ。

受圧材２０内に吹付け材４０を吹付けることで、受圧材２０内に吹付け材４０からなる円錐状の受圧盤が形成される。受圧盤が形成されることで、相互に隣接するアンカー３０，３０間の表層滑りが防止される。

この点、吹付け材４０は、受圧材（ジオグリッド）２０の網目を通り抜けるため、吹付けによる受圧盤の形成が可能である。しかも、吹付け材４０には長繊維及び短繊維が混入されているため、いったん受圧材２０内に吹き付けられた吹付け材４０は受圧材２０によって法面Ｇに押し付けられ、また、受圧材２０内に吹き付けられた吹付け材４０が受圧材２０の網目から抜け出してしまうおそれがない（抜出し防止効果）。

長繊維の混入（配合）は、土類や緑化基盤材の保持効果も有する。

長繊維としては、例えば、マルチフィラメント繊維を使用することができる。

長繊維の長さは、例えば２０〜２００ｍｍ、好ましくは２０〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜７０ｍｍである。長繊維の長さが長過ぎると、吹付け材４０を吹き付ける際に、長繊維が受圧材２０に絡まってしまうおそれがある。他方、長繊維の長さが短過ぎると、上記した吹付け材４０の抜出し防止効果が不十分になるおそれがある。

長繊維の太さは、例えば０．２〜２００００００ｄｔｅｘ（単繊維０．１〜２０００ｄｔｅｘ、２〜１０００フィラメント）、好ましくは１０〜５０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１００〜１０００ｄｔｅｘである。長繊維の太さが細過ぎると、土類や緑化基盤材の保持効果が弱くなり、上記した吹付け材４０の抜出し防止効果が不十分になるおそれがある。他方、長繊維の太さが太過ぎると、吹付け材４０が塊状になり易く、吹付け材４０を受圧材２０内へ円滑に吹き付けることができなくなるおそれがある。

長繊維の素材としては、例えば、ポリプロピレン、ビニロン、ポリエステル、生分解繊維等を例示することができる。ただし、土類や緑化基盤材の保持効果という観点からは、ポリプロピレンを使用するのが好ましい。

短繊維の混入（配合）は、砂や水分の保持効果も有する。

短繊維としては、例えば、モノフィラメント繊維を使用することができる。

短繊維の長さは、例えば３〜２０ｍｍ、好ましくは４〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜２０ｍｍである。短繊維が短過ぎたり、長過ぎたりすると、砂や水分の保持効果が弱まる。

短繊維の太さは、例えば０．１〜５０００ｄｔｅｘ、好ましくは０．５〜１０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１〜５０ｄｔｅｘである。短繊維の太さが細過ぎたり、太過ぎたりすると、砂や水分の保持効果が弱まる。

短繊維の素材としては、例えば、ポリエステル、ビニロン、ポリプロピレン、生分解繊維等を例示することができる。ただし、砂や水分の保持効果という観点からは、ポリプロピレン又はビニロンを使用するのが好ましい。

長繊維と短繊維との配合（混入）割合は、質量基準で、例えば１〜１０：１〜１０、好ましくは１〜５：１〜５、より好ましくは１〜２：１〜２である。

吹付け材４０を１００質量部とした場合、長繊維及び短繊維の混入量は、例えば０．１〜１０質量部、好ましくは０．１〜１質量部、より好ましくは０．１〜０．２質量部である。

吹付け材４０には、バーク堆肥、ピートモス、肥料、種子等が配合された緑化基盤材を混入することができる。緑化基盤材の混入により、法面Ｇの緑化が図られる。この点、モルタル等を成型して受圧盤を作成した場合は、受圧盤の配置位置を緑化することができない。しかしながら、本形態の受圧盤は吹付け材４０で形成されているため、受圧盤の配置位置も緑化することができる。

吹付け材４０を１００質量部とした場合、緑化基盤材の混入量は、例えば１〜１００質量部、好ましくは２〜５０質量部、より好ましくは３〜２０質量部である。

吹付け材４０の配合材料としては、以上のほか、例えば、砂、水、固化材等を例示することができる。

固化材としては、例えば、セメント系、焼成マグネシウム、石灰系、高分子系、ドロマイト等を使用することができる。吹付け材４０を１００質量部とした場合、固化材の混入量は、例えば０．０１〜１００質量部、好ましくは０．０５〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部である。

本発明は、法面を緑化することもできる法面補強構造及び法面補強方法として利用することができる。

１０敷設材
１１縦材
１２横材
２０受圧材
２１縦材
２２横材
３０棒状部材
４０吹付け材
Ｇ法面

Claims

法面に敷設されている敷設材と、
この敷設材上に配置され、かつ当該敷設材と連結されている円錐状の受圧材と、
前記敷設材及び前記受圧材を貫いて前記法面に打設されている棒状部材と、
前記敷設材上及び前記受圧材内に吹き付けられている吹付け材と、を有し、
前記敷設材及び前記受圧材がジオグリッドで構成され、
前記吹付け材に長繊維及び短繊維が混入されている、
ことを特徴とする法面補強構造。
前記ジオグリッドの網目の一辺が１０〜２００ｍｍ、
前記長繊維の長さが２０〜２００ｍｍ、
前記短繊維の長さが５〜２０ｍｍである、
請求項１に記載の法面補強構造。
前記長繊維の太さが０．１〜２００００００ｄｔｅｘ、
前記短繊維の太さが０．１〜５０００ｄｔｅｘである、
請求項１又は請求項２に記載の法面補強構造。
ジオグリットで構成されている敷設材及び受圧材を用意し、
法面に前記敷設材を敷設し、
前記受圧材を円錐状に加工して前記敷設材上に配置し、
前記敷設材と前記受圧材とを連結し、
前記受圧材を配置した位置、又は前記受圧材が配置される位置に棒状部材を打設し、
前記敷設材上及び前記受圧材内に、長繊維及び短繊維が混入されている吹付け材を吹き付ける、
ことを特徴とする法面補強方法。
前記吹付け材に緑化基盤材が混入されている、
請求項４に記載の法面補強方法。