JP7084648B2 - 法面の表層崩壊防止工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、法面の表層崩壊の防止を図ることのできる法面の表層崩壊防止工法に関する。

従来の法面補強工法として、植生による法面表層（深さが０ｍ～２ｍまでの層）の侵食防止を可能とする植生マット工（特許文献１参照）や、法面表層の崩壊防止を可能とする現場吹付法枠工（特許文献２参照）が知られている。

特開２００２－１２１７３９号公報 特開２００４－１９７５５３号公報

法面に植生マットを敷設する植生マット工は、比較的簡易に行える点で優れ、風化等による法面表層の侵食防止を目的として多用されている。しかし、表層の侵食にとどまらず崩壊もが懸念されるような安定性の低い法面に、その崩壊防止をも可能とし得る構造物的機能の発揮を本来見込むことのできない植生マットを敷設する植生マット工を適用するのは困難である。

一方、法面上に設置した型枠にモルタル・コンクリートを吹き付けて法枠を形成する現場吹付法枠工は、法面表層の崩壊防止を可能とするが、型枠の設置等に手間がかかり、施工が大掛かりになるという問題がある。

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、法面の表層崩壊の防止を図りつつ、施工の省力化をも達成することのできる法面の表層崩壊防止工法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る法面の表層崩壊防止工法は、法面に敷設された、余剰水を内から外へ通過させ、セメント粒子を内から外へ通過させない筒状体に、セメント流動物を収容し、前記筒状体に直接アンカーピンを打設する（請求項１）。

上記法面の表層崩壊防止工法において、前記セメント流動物の収容後、前記セメント流動物が固化しきる前の前記筒状体本体に直接アンカーピンを打設してもよい（請求項２）。

本願発明では、法面の表層崩壊の防止を図りつつ、施工の省力化をも達成することのできる法面の表層崩壊防止工法が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明の法面の表層崩壊防止工法では、その内部空間にセメントの入った筒状体によって法面の表層の崩壊防止に必要な構造物機能を発揮する構造体が得られる。

しかも、従来の現場吹付法枠工では型枠の設置等に多大な労力が掛かるが、そういった型枠の設置等を不要とする上記構造体の構築は簡易に行える。

また、各請求項に係る発明の法面の表層崩壊防止工法では、セメントと水とを収容した各筒状体から余剰水のみを排出することができるので、セメントの固化後に構築される本構造物の強度低下防止、ひいては高強度化を図ることができるだけでなく、筒状体内に充填（収容）するまでのセメントについては、少なくとも水とセメントを含み水セメント比を高めたセメント流動物の形態をとらせてその流動性を上げ、このセメント流動物を筒状体に充填するスピードを高めれば、施工の短期化をも図ることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る法面の表層崩壊防止工法により構築される表層崩壊防止兼用緑化構造体の構成を概略的に示す斜視図である。 前記表層崩壊防止兼用緑化構造体の構成を概略的に示す平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、前記法面の表層崩壊防止工法に用いる表層崩壊防止用マットの構成を概略的に示す斜視図及び平面図である。 前記法面の表層崩壊防止工法の変形例を示す説明図である。 前記法面の表層崩壊防止工法の他の変形例を示す説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、前記表層崩壊防止用マットの好適例及び変形例を示す説明図である。

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表層崩壊防止用マット（以下、本マットという）１は、図１に示すように、法面Ｎ上に表層崩壊防止兼用緑化構造体（以下、本構造体という）２を構築する表層崩壊防止兼用緑化工法（以下、本工法という）に用いられるものであり、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、植生マット３と、水を通過させ、セメント粒子を通過させない目合いを有する織布によって構成され、植生マット３の片面に装着された筒状体４とを具備する。

植生マット３は、ネットの下面に植生シートを重合してなるものであり、例えば平面視において縦２ｍ、横１ｍの矩形状を呈するように構成されている。

ここで、ネットの材質としては、年月の経過とともに土壌化する必要があるときは、天然繊維や生分解性プラスチックの繊維を使用し、表層土の流動や侵食防止効果を半永久的に確保したい場合には、ポリエチレン、ナイロン等の繊維を使用すればよい。

また、 植生シートは、スフ等の薄綿状シートに、植生種子、肥料、土壌改良材等の植生基材を担持させたものである。薄綿状シートは、シート状の薄綿（綿花を意味しているのではなく、薄い綿状のものを意味している）であることが望ましいが、不織布や紙のようなものであってもよく、この薄綿状シートは植物の通芽や通根を妨げない程度の強度を有するものであり、その平均厚みを０．１～１０ｍｍ、望ましくは、０．５～５ｍｍに設定することで、侵食防止機能を有しながらも植物を地面に根付かせ易くすることができる。

そして、ネットと植生シートとは積層状態で一体化されて植生マット３を構成するのであり、その一体化は、例えば植生シートの薄綿状シートの繊維をネットに絡み付かせることによって行ってもよいし、ネットと植生シートとを少量の水溶性接着剤で接着することによって行ってもよく、両方の手段を併用するようにしてもよい。薄綿状シートの繊維をネットに絡み付かせる方法としては、ネットと植生シートとを積層した状態でローラ間に通して加圧することにより、薄綿状シートの繊維をネットに絡み付かせる方法や、薄綿状シート側から空気を吹きつけたり、ネット側から空気を吸引したりすることにより、薄綿状シートの繊維をネット側に起毛させてネットに絡みつかせる方法が考えられる。

筒状体４は、セメント流動物を流通させるための流路部として、植生マット３の長手方向に延びる縦流路部５と、この縦流路部５に連通する状態でその左右に向かって（あるいは縦流路部５に直交する方向に）延びる横流路部６とを有する。また、筒状体４は、横流路部６の縁から張り出す張出部７を有し、張出部７には、図外のアンカーピンが貫通可能な貫通孔８が設けられている。すなわち、貫通孔８は、平面視において流路部５，６を避けた位置に設けられている。

筒状体４を構成する織布には、炭素繊維等、引張強度の強い繊維を使用し、セメント粒径が２０μｍであるのに対して、概ね０．００１μｍ（１ｎｍ）の目合い（セメント粒径の約１／２００００の大きさの目合い）を有する織布を用いるのが好ましい。

そして、植生マット３の片面に対する筒状体４の装着は、例えば、圧着、縫合、適宜の部材による連結等によって行うことができ、形成後の本マット１は、例えばロール状に梱包された状態で運搬可能である。

次に、本マット１を用いる本工法について説明する。

（１）まず、予め表面を整地した法面Ｎ上に、複数の本マット１を敷き並べる。

この際、横流路部６が等高線に沿うように各本マット１を配置し、かつ、各本マット１をアンカーピン等の固定部材によって法面Ｎに固定する。なお、本マット１の法面Ｎ上への敷設は、人力若しくはレッカー等の使用により行うことができる。

（２）続いて、隣り合う本マット１の筒状体４の流路部５，６の端部どうしを連結し、かつ、筒状体４の貫通孔８を貫くように図外のアンカーピンを打設する（図３参照）。

ここで、筒状体４の流路部５，６の端部どうしの連結は、端部の一方を他方に挿入した状態で行うこともできるし、適宜の連結管（例えば、塩化ビニール管）９等を用いて行うこともできるが、何れにしても、後の工程で筒状体４内を流通することになるセメント流動物がその連結部から漏れ出さないようにするのが望ましい。

また、貫通孔８に対するアンカーピンの打設は、後の工程において横流路部６にセメント流動物を充填した際に、横流路部６がセメント流動物の重みで谷側に大きく弛んでしまうことを防止するために行うものであり、この弛みを防止しようとする範囲でアンカーピンの打設を行えばよく、必ずしも全ての貫通孔８にアンカーピンを打設する必要は無い。

（３）各本マット１の筒状体４の流路部５，６の端部のうち、他の本マット１の筒状体４に連結されない端部を閉塞し、この際、山側に向かって開口する少なくとも一つの端部は閉塞せずに放置する。

流路部５，６の端部の閉塞は、例えば適宜の部材や装置を用いた縫合、圧着、緊縛等によって行うことができる。なお、この閉塞は、現場において行ってもよいし、流路部５，６の特定の端部が予め閉塞されている本マット１を必要に応じて配置することにより、現場にて上記閉塞作業を行う手間を省くようにしてもよい。

なお、本実施形態において、端部が閉塞される流路部５，６を有するのは、複数敷き並べられた本マット１のうち、外周部（最外部）に位置する本マット１のみである。

（４）上記（３）において、閉塞せずに放置した流路部５，６の端部から、セメント流動物を流し込み、各筒状体４内に充填する。

セメント流動物は、法面Ｎの凹凸に馴染み易い、Ｗ／Ｃ１００％以上、フロー値１０００ｍｍ程度の極めて流動性に富んだセメントミルク（水とセメント及び必要に応じてセメント混和剤からなるもの）若しくはモルタル（少なくとも水とセメントと細骨材を含むもの）である。そして、本実施形態では、図１に示すように、水とセメントとを混合して生成されたセメント流動物としてのセメントミルクが、圧送用ポンプ（例えば毎分３０Ｌ以上の吐出能力を有するモルタル圧送用ポンプ）１０によりホース１１内を圧送され、ホース１１の先端のノズル１２から筒状体４内に充填される。

（５）セメント流動物を収容した各筒状体４から、重力により余剰水がある程度自動的に排出される（筒状体４が目減りする）のを待って、再度、セメント流動物を筒状体４内に充填する、という手順を、各筒状体４が目減りしなくなるまで繰り返す。

すなわち、上述したように、筒状体４は、水を通過させ、セメント粒子を通過させない目合いを有する織布からなるため、セメント流動物を収容した各筒状体４から余剰水は排出されるが、セメント粒子は筒状体４内に残留することになる。

ここで、セメント成分はＰＨ１２．５の強アルカリ性であり、筒状体４から排出された余剰水による植生への影響を抑えるためには、その中和を図るのが好ましく、具体的には、例えば、中和剤をセメント流動物に混合する、筒状体４に担持させる、法面Ｎに散布する、といった方法をとることができる。

（６）各筒状体４の内部空間に収容されたセメント流動物が固化すれば、本構造体２が法面Ｎ上に築造された状態となるのであり（図１参照）、これにより、本工法が完了する。

本マット１を用いる本工法により構築される本構造体２は、植生マット３によって法面Ｎの緑化機能を発揮し、その内部空間にセメントの入った（その内部空間にてセメント流動物が固化した）筒状体４によって法面Ｎの表層の崩壊防止に必要な構造物機能を発揮することになる。

また、セメント流動物を収容した各筒状体４から余剰水のみを排出することができる本工法では、セメント流動物の固化後に構築される本構造物２の強度低下防止、ひいては高強度化を図ることができるだけでなく、筒状体４内に充填（収容）するまでのセメント流動物の水セメント比を高くしておいてその流動性を上げ、セメント流動物を筒状体４に充填するスピードを高めれば、施工の短期化をも図ることが可能となる。

しかも、従来の現場吹付法枠工では型枠の設置等に多大な労力が掛かるが、本工法では、そういった型枠の設置等は不要であり、本構造体２を簡易に構築することができる。

さらに、本工法では、余剰水の排出後に筒状体４内に残留するセメント流動物を、Ｗ／Ｃが５０％以下の低水セメント比のものとすることができ、その４週圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２ 以上を有する（従来の湿式モルタル吹付けでは１８Ｎ／ｍｍ^２ ）ようにすれば、これをアンカー工（ロックボルト工あるいはグラウンドアンカー工）における受圧板（受圧盤）としても利用可能となる。そして、このように本工法とアンカー工とを併用する場合には、両者を個別に行うよりも大幅な工期短縮を達成することができる。

また、一般に、枠が連続的で曲げ剛性が期待できるものについては、法面Ｎの表層すべりに対し、ある程度の抑制機能があると考えられているが、斯かる観点からすると、本構造体２において筒状体４によって形成される枠は、連続的で曲げ剛性が期待できるものであるため、法面Ｎの表層すべりの抑制機能をも発揮するということになる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら局限されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に改変して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような例を挙げることができる。

本マット１、本構造体２及び本工法は、法面Ｎに限らず、平地等において使用・施工してもよい。

植生マット３は、ネットの下面に植生シートを重合してなるものに限らず、例えば、ネット状や厚みの薄いシート状をしていてもよい。

筒状体４内に収容するセメント流動物に、減水剤を混和させてあってもよい。また、セメント流動物に、アラミド繊維、ナノセルロール等の混和剤を混入させてもよく、この場合、筒状体４によって形成される本構造体の枠の引張強度は飛躍的に向上する。

筒状体４に設ける縦流路部５、横流路部６の数や配置、太さや間隔（ピッチ）は種々に変更可能であり、これらの要素を変更することにより、表層の侵食防止の度合い（対応深さ）が変わる。また、例えば横流路部６を設けず、筒状体４が縦流路部５のみを有するようにしてもよく、この場合、縦流路部５をジグザグ状等としてもよい。また、筒状体４の形状を適宜に改変すれば、擁壁、土留め堰堤等、多種多様な土木建築分野への利用が容易に可能となる。

セメント流動物として、少なくとも水とセメントと粗骨材を含むコンクリートを用いても良い。また、上記実施形態では、筒状体４内に収容するセメントに、少なくとも水とセメントを含むセメント流動物の形態をとらせているが、これに限らず、筒状体４内に収容する際のセメントに、例えば乾燥粉末セメント、ドライモルタル（セメントに粒状の砂、バーミキュライト、パーライト（軽石）等の骨材を混合したもの）、粒状セメントといった形態をとらせ、筒状体４内への収容後に筒状体４への散水もしくは降雨等による自然吸水・吸湿によりセメントを硬化させるようにしてもよい。

なお、本工法では、上記工程（４）、（５）において、繰り返しセメント流動物を筒状体４内に充填する作業を行うが、斯かる手間を省くために、例えば、図４に示すように、上記（３）において、閉塞せずに放置した流路部５，６の端部に、不透水性の素材からなり例えば筒状の貯留部１３を接続し、この貯留部１３を介して筒状体４全体にセメント流動物を行き渡らせた後、貯留部１３内にセメント流動物を貯留した状態にし、各筒状体４の目減り（余剰水の排出）に応じて貯留部１３から筒状体４にセメント流動物が供給されるようにしてもよく、このようにすれば、セメント流動物の充填作業の回数を少なくし、ひいては一度のみとすることができる。

上記実施の形態では、図３に示すように横流路部６を等高線に沿うように配置するために、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す例では、横流路部６を縦流路部５に直交する方向に延ばしてあるが、これに限らず、例えば図５に示すように、横流路部６を等高線に沿う方向（縦流路部５に直交する方向）から角度θだけ谷側に向けて配置することができるようにしてあってもよく、この場合、横流路部６に対するセメント（セメント流動物）の充填をより容易に行える。角度θは、０～４５度付近とするのが好ましい。角度θを０度未満とし、横流路部６を山側に向けて傾斜させると横流路部６に対するセメントの充填が困難となり、角度θを４５度より大きくすると、横流路部６の谷側への傾斜が急峻となって、横流路部６によって得られる土砂流亡・小転石の抑止効果や小段効果（周囲からの飛来種子、木の葉や、法面山側からの流亡土砂等を堰き止めることにより、堆積した植生基盤が小段状に形成され、その小段において植物が生長し易くなる効果）が大幅に損なわれるようになるからである。

図１に示す例では、圧送用ポンプ１０を用いてセメントミルク（セメント流動物）を筒状体４内に流し込んでいるが、これに限らず、例えば筒状体４の山側でセメントミルク（セメント流動物）を作成し、自重によってセメントミルクを筒状体４内に流し込むようにしてもよい。

上記実施の形態における筒状体４を、織布によって一重構造にしてあってもよいが、図６（Ａ）に示すように、二重以上の多重構造（図示例では３重構造）にしてもよく、この場合、内側にある織布１４ほどセメント流動物の膨張等に伴って膨らみ、目合いが拡大し易い傾向にあるが、外側にある織布１４ほどそういった影響を受け難く、これにより、圧力が分散され、筒状体４の全てで目合いが大きくはならず、より確実に余剰水のみを筒状体４の目合いから抜くことが可能となる。また、法面Ｎ等に突起が存在する場合でも、外側にある織布１４がその突起によって破損しても内側にある織布１４まで破損してしまう可能性は低いため、筒状体４が全体として破損し難いものとなる。なお、図６（Ａ）には、３重に重ねた織布１４と、これとは別に３重に重ねた織布１４とを表裏に重ね、その重ねた端部どうしを縫合して筒状体４を形成する例を示している。

上記実施の形態における筒状体４内に、ＰＣ鋼線等の線状の芯材（図示していない）や網状の芯材１５（図６（Ｂ）参照）を設けておき、強度向上を図るようにしてもよい。図６（Ｂ）には、図６（Ａ）に示す例と同様に３重に重ねた織布１４の端部どうしを縫合する際、その間に網状の芯材１５を挟む例を示している。

セメント流動物にスチールファイバー等の補強材を混合し、硬化後の筒状体４の強度向上効果が得られるようにしてもよい。また、セメント流動物に硬化遅延材を配合し、硬化スピードを下げることにより、硬化後の筒状体４のひび割れ防止効果が得られるようにしてもよい。

上記実施の形態では、筒状体４の張出部７に設けられた貫通孔８にアンカーピンを打設するが、この構成に代えて、あるいはこの構成に加えて、張出部７ではなく筒状体４の本体にアンカーピンを打設するようにしてもよい。この場合、セメント流動物の収容後、ある程度余剰水が排出され、セメント流動物が固化しきる前の筒状体４本体に直接アンカーピンを打設するようにすれば、アンカーピンの打設自体はセメント流動物から大きな抵抗を受けることなく簡単に行え、かつ、筒状体４中のセメント流動物が固化した後に筒状体４とアンカーピンは強固に一体化した構造となる。また、このようなアンカーピンの打設を行っても筒状体４からのセメント流動物の漏出を防止可能であることを発明者らは確認している。

なお、本明細書で挙げた改変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 表層崩壊防止用マット
２ 表層崩壊防止兼用緑化構造体
３ 植生マット
４ 筒状体
５ 縦流路部
６ 横流路部
７ 張出部
８ 貫通孔
９ 連結管
１０ 圧送用ポンプ
１１ ホース
１２ ノズル
１３ 貯留部
１４ 織布
１５ 網状の芯材
Ｎ 法面

Claims (2)

1. 法面に敷設された、余剰水を内から外へ通過させ、セメント粒子を内から外へ通過させない筒状体に、セメント流動物を収容し、前記筒状体に直接アンカーピンを打設することを特徴とする法面の表層崩壊防止工法。
2. 前記セメント流動物の収容後、前記セメント流動物が固化しきる前の前記筒状体本体に直接アンカーピンを打設する請求項１に記載の法面の表層崩壊防止工法。
   

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