JP7170268B2

JP7170268B2 - 補修工法

Info

Publication number: JP7170268B2
Application number: JP2019027123A
Authority: JP
Inventors: 宏一遠山; 憲一岡村
Original assignee: Nisshoku Corp
Current assignee: Nisshoku Corp
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2022-11-14
Anticipated expiration: 2039-02-19
Also published as: JP2020133215A

Description

本発明は、例えば、地山の斜面にモルタル類（モルタル又はコンクリート等）を吹き付けて構築された法面保護体で覆われた法面を補修する際に用いられる補修材を用いた補修工法に関する。
なお、本明細書において、「法面」は、地山（主に斜面）の表層とこれを覆う法面保護体の両方を含む意味で用いる。

従来、風雨等による地山表面の侵食を防止するために、地山の斜面にモルタル類を吹き付け、法面保護体（吹付層）を構築することが行われている。すなわち、法面保護体は、地山に対する外気や雨水等の接触を遮断し、地山を保護するためのものである。

ところで、老朽化や地震等により法面保護体に生じた貫通ひび割れから侵入した雨水や地山側からの湧水が法面保護体裏側の地山斜面上を流れて地山の土が削り取られると、図３（Ａ）に示すように、法面保護体１と地山２との間に空洞（空隙）３が生じることになり、この空洞３が拡大すると、法面保護体１と地山２の付着不良、さらには法面保護体１や法面Ｎの崩壊につながる恐れがある。

その対策として、図３（Ｂ）に示すように、法面保護体１に注入孔４を形成し、ここから空洞３内に充填材５０としてのセメントミルク等を充填することにより（図３（Ｃ）参照）、法面保護体１と地山２の付着を改善する補修方法がある（特許文献１）。この補修方法では、既設の法面保護体１を撤去する必要が無く、固化した充填材５０により空洞３内への雨水等の侵入を防止することができる。

特開平４－３３０１１６号公報

しかし、上記の補修方法では、図４（Ａ）に示すように、固化後の充填材５０と地山２表面の間に地山２側からの湧水が流れ、地山２の土が削られて新たに空洞３が生じた場合（図４（Ｂ）参照）、その対策として更なる充填材５０の充填が必要になり得るのであって、湧水による空洞発生の防止効果まで期待することはできない。

本発明は、既設の法面保護体を撤去することなく、法面保護体の裏側における湧水による空洞発生を防止することができる補修工法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る補修工法は、法面保護体上に格子枠を構築した後、該法面保護体と地山との間の空洞に、透水性を有する補修材を充填することを特徴とする（請求項１）。

上記補修材には、水、セメント、気泡剤、樹脂系糊材及び粘土鉱物を含むものを用いることができる（請求項２）。

前記補修工法において、前記法面保護体に形成された貫通ひび割れに、前記補修材を塗り込んでもよく（請求項３）、法面保護体において該法面保護体と地山との間の空洞に通じる箇所に形成された貫通ひび割れを補修しないまま、前記空洞に透水性を有する補修材を充填し、この充填が前記貫通ひび割れの補修を兼ねるようにしてもよい（請求項４）。

本発明に係る補修工法が、前記充填後、前記法面保護体に水抜き孔を形成するものであってもよく（請求項５）、この場合、前記法面保護体の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角となるように前記水抜き孔を形成し、該水抜き孔に透水性を有する材料を充填してもよい（請求項６）。

上記補修工法において、前記法面保護体の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角となるように前記水抜き孔を形成し、該水抜き孔が植生基材で埋まるよう、前記法面保護体に対して植生基材を吹き付けてもよい（請求項７）。

本願発明では、既設の法面保護体を撤去することなく、法面保護体の裏側における湧水による空洞発生を防止することができる補修工法が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明の補修工法では、空洞に充填した透水性を有する補修材が、地山から湧き出す湧水などの地山自体に保持しきれなくなった余剰水の流れる水道（みずみち）となるので、法面保護体の裏側に新たな水道ができにくくなり、新たな空洞の発生を抑制することができる。

また、法面保護体に形成された貫通ひび割れに本発明の補修材を塗り込んで補修する請求項３に係る発明の補修工法では、この補修材で塞がれた貫通ひび割れは、法面保護体の裏側の空洞に通じているため、法面保護体の裏側から余剰な水分を滲出する役割を持つことになり、ひいては新たな空洞の発生を抑制する機能を発揮することになる。

請求項２に係る発明の補修材は、気泡剤を含むため、軽量で気泡を内包するものとなっているので、法面保護体裏側の空洞への充填時に法面保護体にかかる注入圧力を軽減することができ、法面保護体の崩壊のリスクの低減を図ることが可能となっている。また、この補修材は、粘土鉱物を含み、法面保護体の貫通ひび割れを塞ぐことができるので、貫通ひび割れに塗り込んでその補修を行うことも可能である。

従来の法面保護体の補修工法（例えば特許文献１参照）では、法面保護体上に格子枠（法枠）を構築するより先に空洞に充填材等を充填するが、先に空洞の充填を行うと、充填された充填材等が裏面（地山）側から法面保護体に対して注入圧力をかけることになり、法面保護体が老朽化や地震等により脆くなっていると、崩壊する恐れもある。対して、本願の各請求項に係る発明の補修工法では、空洞に補修材を充填するよりも先に、法面保護体の表面上に格子枠を構築して法面保護体を押さえる（補強する）ので、上記のような崩壊のリスクを低減することができる。

請求項５に係る発明の補修工法では、水抜き孔を介して地山側の余剰水を法面保護体表面側に吸い出すことが可能となり、ひいては法面保護体の裏側における新たな水道さらには新たな空洞の発生を抑制するという効果が高まることになる。しかも、地山側が乾燥した際には、降雨などの水分が水抜き孔を介して地山に供給されるのであって、地山が常に湿潤状態となる保水効果により、乾燥と湿潤の繰り返しによって起こる地山の風化抑制も期待することができる。

請求項６，７に係る発明の補修工法では、水抜き孔に充填した植生基材や透水性を有する補修材等の透水性材料が流出し難くなり、その透水性材料に期待される保水効果等が長期にわたって発揮されることになる。

（Ａ）～（Ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る補修工法の構成を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の補修方法及び前記補修工法によるクラック補修を概略的に示す説明図である。（Ａ）～（Ｃ）は、従来の補修方法を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の補修方法による補修後の法面の状態を概略的に示す説明図である。前記補修工法を概略的に示す斜視図である。

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補修工法は、以下の工程１～工程６の順に行う。

（工程１）法面の状態調査
例えば定期点検時、あるいは法面保護体にひび割れや部分剥離などを発見した際において、補修の要否や補修方法を決定するため、目視観察、打音調査、コアリング調査および熱赤外線影像法（サーモグラフィ）を組み合わせた調査方法により法面保護体１（図１（Ａ）参照）の裏側における空洞３の有無を調査する。この調査は公知の手段により行うことができる。

（工程２）法面保護体表面への格子枠構築
工程１の調査の結果、法面保護体１の裏側に空洞３が見つかり、さらに老朽化等により法面Ｎや法面保護体１に崩落の危険性がある場合、例えば簡易吹付法枠工法を実施し、法面保護体１表面に格子枠５を構築する（図１（Ａ）、図５参照）。

ここで、格子枠５は、例えば、以下のような方法で構築することができる。すなわち、法面保護体１の全面にわたって菱形金網などの網状体を張設すると共に、網状体をアンカーボルトで固定する。次いで、網状体上に、等高線方向及びこれに直交する方向（傾斜方向）に適宜の間隔で鉄筋を格子状に配し、この鉄筋の例えば交差部分を、法面保護体１を貫通して地中に達するアンカーボルトに結束固定し、また、上記鉄筋の上方部位にも鉄筋を格子状に配置し、この鉄筋もアンカーボルトに結束固定する。そして、これらの鉄筋を埋め込む状態で断面形状が半円状や矩形状等となる膨出体を形成するように、モルタル類を吹き付けて格子枠５を形成する。

（工程３）空洞充填
工程２の後、図１（Ｂ）に示すように、法面保護体１に対し、その外面側から空洞３に通じる注入孔（貫通孔）４をあけ、空洞３内に透水性を有する補修材６を充填する。充填後は、補修材６の逆流、漏出を防止するため、例えばモルタル類で注入孔４を塞ぐ。

ここで、注入孔４の形成は、作業性等の観点から、格子枠５の桝目内において行うのが好ましい。なお、法面保護体１において空洞３に通じる箇所に、空洞３への補修材６の充填に適したひび割れ等の開口部が形成されている場合、この開口部を注入孔４として利用し、削孔作業を省略してもよい。

透水性を有する補修材６としては、例えば、水、セメント、気泡剤、樹脂系糊材、粘土鉱物（バーミキュライト）の混合物であって、透水係数が１０^－５ｍ／ｓｅｃ～１０^－８ｍ／ｓｅｃのものを用いることができる。本例では、セメントの密度が３００～５００ｋｇ／ｍ^３であり、セメントに対する水の比率（水／セメント比）が５０～１２０％、セメントに対する気泡剤の比率が０．２～１．０％、セメントに対する樹脂系糊材の比率が２．０～１０．０％、空気量が１５～６０％となる補修材６を用いる。

（工程４）格子枠内に水抜き孔形成
図１（Ｃ）、図５に示すように、法面保護体１を削孔し、格子枠５の各桝目内に、直径１０ｍｍ～４０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの水抜き孔７を、１６～２５本／ｍ^２の密度で、法面保護体１の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角となるように形成する。

（工程５）勾配緩和網設置
法面保護体１の勾配（傾斜の程度）が五分勾配（約６４度。水平に０．５ｍ進んだときに高さが１ｍ高くなる傾斜）以上の急傾斜である場合、勾配を緩和するために、格子枠５の枠内に勾配を緩和する例えば金網からなる勾配緩和網８を設置する（図５参照）。法面保護体１の勾配が三分勾配（約４１度）程度の緩やかな傾斜であれば、次工程６で吹き付ける植生基材が流れ落ちたり乾燥で植物が枯れたりすることが起こり難いため、この工程を省略可能である。

ここで、勾配緩和網８は、図５に示すように、縦断面が門状であり、その横幅は均一で前方に向かうにつれて低くなるように構成された網状体であり、アンカーピン９により格子枠５の桝目内に固定する。

（工程６）格子枠内に植生基材吹付
格子枠５の桝目内に植生基材（例えば、肥料、生育基盤材、保水材、糊材及び植物種子の中から適宜に選択した一以上のもの）１０を吹付ける。この際、水抜き孔７が植生基材１０で埋まるよう、法面保護体１（斜面）に対して略直角に植生基材１０を吹き付けることが望ましい。ただし、水抜き孔７に補修材６を充填してもよく、この場合は、植生基材１０の吹付前に、水抜き孔７に対する補修材６の充填を行えばよい。

（補足）
工程３の空洞３への補修材６の充填は、法面保護体１に貫通ひび割れ（法面保護体１の表側から裏側に貫通しているひび割れ）がある場合、その大きさや位置等に応じて、モルタル類、樹脂接着剤、補修材６等で貫通ひび割れ部分を補修し、密閉性を高めてから行うのが好ましい。この貫通ひび割れ補修工程を行うタイミングは、工程２の途中や工程２の前後、さらには工程１の前などとすることが考えられる。

（作用効果）
空洞３にモルタル類を充填する上記従来の補修方法では、法面保護体１の裏側における湧水による空洞３発生を防止することができないが、本例の補修工法では、空洞３に充填した透水性を有する補修材６が、地山２から湧き出す湧水などの地山自体に保持しきれなくなった余剰水の流れる水道（みずみち）となるので、法面保護体１の裏側に新たな水道ができにくくなり、新たな空洞３の発生を抑制することができる。

また、従来の法面保護体１の補修工法（例えば特許文献１参照）では、法面保護体１上に格子枠５（法枠）を構築するより先に空洞３に充填材等を充填するが、先に空洞３の充填を行うと、充填された充填材等が裏面（地山）側から法面保護体１に対して注入圧力をかけることになり、法面保護体１が老朽化や地震等により脆くなっていると、崩壊する恐れもある。対して、本例の補修工法では、空洞３に補修材６を充填するよりも先に、法面保護体１の表面上に格子枠５を構築して法面保護体１を押さえる（補強する）ので、上記のような崩壊のリスクを低減することができる。

しかも、本例において空洞３に充填する補修材６は、気泡剤を含むため、軽量で気泡を内包するものとなっているので、空洞３への充填時に法面保護体１にかかる注入圧力を軽減することができ、上記崩壊のリスクのさらなる低減を図ることが可能となっている。

図２（Ａ）に示すように、通常、法面保護体１に貫通ひび割れＣ１があれば樹脂接着剤などで補修し、法面保護体１の背面に注入したセメントミルクなどの充填材がこの貫通ひび割れＣ１を通じて法面保護体１の表面から漏出することを防止する。これに対し、粘土鉱物（バーミキュライト）を含む本例の補修材６は、例えば表面における最小幅ｗ１が０．５ｍｍ未満の貫通ひび割れＣ０は勿論、これより大きい（例えば表面における最小幅ｗ１が０．５ｍｍ以上の）貫通ひび割れＣ１のうち、比較的幅が小さい貫通ひび割れ（実験例では最小幅３．０ｍｍ以下の貫通ひび割れ）をも塞ぐことが確認されている。塞ぐことが可能な貫通ひび割れＣ０，Ｃ１の大きさは補修材６の粘性や補修材６に含む粘土鉱物の配合等にもよるが、補修材６により塞ぐことができる貫通ひび割れについては、補修材６の塗り込みによる補修を行ってもよく、また、空洞３に通じる箇所にある貫通ひび割れについては、敢えて補修することなく空洞３に補修材６を充填することで貫通ひび割れ補修を兼ねるようにしてもよい。補修材６で塞がれた貫通ひび割れは、空洞３に通じている場合、法面保護体１の裏側から余剰な水分を滲出する役割を持つことになるのであって、同様のことは、補修材６で充填された水抜き孔７についても当て嵌まる。

加えて、図２（Ｂ）における左上側の貫通ひび割れＣ２は、法面保護体１の表面における最小幅がｗ２であり、この貫通ひび割れＣ２の表面部分に補修材６を塗り込めばこの貫通ひび割れＣ２を塞ぐことができる場合、図２（Ｂ）における右下側の貫通ひび割れＣ３のように、法面保護体１の表面から裏面までにおける最小幅ｗがｗ２以下であれば、その部分に補修材６を塗り込むことにより、貫通ひび割れＣ３を塞ぐことが可能である。

ここで、空洞３に充填する補修材６と貫通ひび割れに塗り込む補修材６とは同一構成としてもよいが、後者の補修材６における樹脂系糊材や粘土鉱物の配合量を増やすなどして、粘性が前者の補修材６より高まるようにしてもよい。この場合、相対的に粘性が低く流動性の高い補修材６は空洞３に充填にし易く、相対的に粘性が高く流れ落ちてしまい難い補修材６は貫通ひび割れへの塗り込みを行い易くなるので、作業性の向上を図ることが可能となる。

工程４において形成する水抜き孔７は、法面保護体１を貫通すればよく、地山２もしくは法面保護体１裏面の空洞３に充填された透水性がある補修材６まで到達していれば、水抜き孔７に充填した植生基材１０あるいは補修材６を介して地山２側の余剰水を法面保護体１表面側に吸い出すことが可能となる。

そして、本例では、水抜き孔７を法面保護体１の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角になるように削孔するので、工程６で充填する植生基材１０等が流出し難くなる。

また、図３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、モルタル類の吹付工のみを行って法面保護体１を構築した地山２の斜面では、通常、２ｍ^２に１本の割合での水抜きパイプ１１（図３、図４参照）が設置され、この水抜きパイプ１１に地山２側からの湧水等の余剰水が集水されるので、水道ができやすい。これに対し、本例では、図５に示すように、格子枠５の桝目内に水抜き孔７を高頻度に配置するので、水抜きパイプ１１への余剰水の集中を無くし、水道の形成阻止を図ることが可能となる。

さらに、格子枠５内に削孔した水抜き孔７に植生基材１０や補修材６のような透水性を持つ材料を充填することで、地山２から発生する湧水を毛管現象にて法面保護体１表面に排出することができる。一方、地山２側が乾燥した際には降雨などの水分を植生基材１０側から地山２に毛管現象にて供給されるのであって、地山２が常に湿潤状態となる保水効果により、乾燥と湿潤の繰り返しによって起こる地山２の風化抑制が期待される。

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。

工程１で空洞３が見つからず、法面保護体１に貫通ひび割れが見つかった場合には、例えばその貫通ひび割れに補修材６の塗り込みを行うのみとしてもよい。

法面保護体１表面の緑化が必要でない場合、例えば格子枠５の桝目内はモルタル類を吹付けて固めればよく（増厚工法）、工程４以降の工程は省略することができる。ただし、水抜き孔７を設けない場合、図１（Ａ）～（Ｃ）に示すように、法面保護体１裏側を流れる湧水等を排出する水抜きパイプ１１の設置が必要となる。

ここで、水抜きパイプ１１として、例えば塩化ビニル製のパイプを用いてもよいが、法面保護体１裏側に補修材６を充填した箇所に、上面が多数の穴あき状（例えばメッシュ）に構成された水抜きパイプ１１を設置すれば、補修材６によって集められた余剰水をこの水抜きパイプ１１によって効率的に排水することが可能となる。

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法面保護体
２地山
３空洞
４注入孔
５格子枠
６補修材
７水抜き孔
８勾配緩和網
９アンカーピン
１０植生基材
１１水抜きパイプ
５０充填材
Ｃ０貫通ひび割れ
Ｃ１貫通ひび割れ
Ｃ２貫通ひび割れ
Ｃ３貫通ひび割れ
Ｎ法面
ｗ０最小幅
ｗ１最小幅
ｗ２最小幅

Claims

法面保護体上に格子枠を構築した後、該法面保護体と地山との間の空洞に、透水性を有する補修材を充填することを特徴とする補修工法。
前記補修材は、水、セメント、気泡剤、樹脂系糊材及び粘土鉱物を含む請求項１に記載の補修工法。
前記法面保護体に形成された貫通ひび割れに、前記補修材を塗り込む請求項１又は２に記載の補修工法。
法面保護体において該法面保護体と地山との間の空洞に通じる箇所に形成された貫通ひび割れを補修しないまま、前記空洞に透水性を有する補修材を充填し、この充填が前記貫通ひび割れの補修を兼ねるようにする請求項１又は２に記載の補修工法。
前記充填後、前記法面保護体に水抜き孔を形成する請求項１～４の何れか一項に記載の補修工法。
前記法面保護体の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角となるように前記水抜き孔を形成し、該水抜き孔に透水性を有する材料を充填する請求項５に記載の補修工法。
前記法面保護体の表面に対して略直角か、それよりも山側に鋭角となるように前記水抜き孔を形成し、該水抜き孔が植生基材で埋まるよう、前記法面保護体に対して植生基材を吹き付ける請求項５に記載の補修工法。