JP7318900B2 - 斜面安定化構造 - Google Patents

Description

本発明は、立木のある斜面の地滑り等を防止するための斜面安定化構造に関する。

山の斜面は、特に、雨の多く降る時期に地盤が緩んだ状態になっており、地滑りの発生が懸念される。それ故、山の周辺に道路や鉄道、その他の建築物を建設する場合、地滑りを防止するための対策が必要となる。

地滑りの発生では、初動として地盤斜面の局部に亀裂が生じる。亀裂によってその近傍の地盤が安定を失い下方に滑ると、その地盤の位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、下方の地盤に作用する。その結果、下方の地盤も滑り、斜面に広範囲の地滑りが生じる。

それ故、地滑りを抑制するためには、初動となる局部の滑りの発生を抑制することが効果的である。

従来、このような地盤斜面を安定化して地滑りを防止するための構造が開発されており、例えば、特許文献１には、立木のある斜面に適用される斜面安定化構造が記載されている。この構造では、斜面に張設されるネットと、地中の安定地盤に固定した複数のアンカーとを備え、ネットをアンカーに結合することで斜面に固定している。ネットは複数のリングを連結することで形成されており、各リングは立木よりも小径であって、立木のある場所では、該立木を避けるようにリングの欠損部を設けている。

特開２００２－２１２９５３号公報

特許文献１に記載の斜面安定化構造では、多数のリングを連結してネットを形成することで、立木や斜面の凹凸に応じた任意形状のネットを形成することができる。

しかしながら、網目の細かいネットを張設するものでは、ネットの周縁部及び内側のそれぞれに複数のアンカーを打ち込んで、これらにネットを固定する必要があるため、アンカーが多数必要となり、道路等が整備されていない山の斜面では施工の手間がかかる。また、立木が多く自生している領域では、ネットの欠損部を多数設ける必要があるためネット形成作業が煩雑になる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、立木がある斜面に適用され、地滑りの初動の発生を抑制できるとともに施工が容易な斜面安定化構造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、請求項１に記載の斜面安定化構造は、
地盤となる斜面上の複数の立木のそれぞれの地表近傍の根元部分に設けられ、該立木の根元部分の外周を囲むリング部と、近接する二本以上の前記立木の根元部分に設けられた前記リング部同士を連結し、地表近傍で緩みなく張り渡されたロープ部と、
を有する連結部材と、
前記立木間に設置されて該立木間を伸長する前記ロープ部を前記斜面に固定又は押付けるアンカーと、
を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の斜面安定化構造において、
前記アンカーは、
地中に埋め込まれたアンカーボルトと、
前記アンカーボルトの地上側の端部に取付けられ、前記アンカーボルトに螺合されたナットにより前記斜面に固定されたプレートと、を備え、
前記ロープ部は、一端が前記プレートに固定されている、又は、前記プレートと前記斜面との間に挟み込まれた状態で前記斜面に押付けられていることを特徴とする。

この構成によれば、斜面の複数の立木が連結部材によって緩みなく相互に連結されることにより、１本の立木を連結された他の立木によって支持することができる。これにより、地滑りの初動となる、立木を支える地盤の局部的な滑りを連結部材を介して連結された他の立木の引張力により抑制することができる。また、斜面に網目の細かいネットを張設する必要もなく、複数の立木の連結によって局部的な地滑りの発生を抑制することができ、施工が容易であり、斜面安定化工事の煩雑さも解消される。

この構成によれば、複数の立木がリング部材とロープ部とで連結された状態となり、立木のそれぞれが互いに地滑りで移動したり倒れたりすることを抑制する状況が得られる。すなわち、局部的な地滑りが発生する状況において、他の木々がこの滑ろうとする木をロープ部で引張して支えることが可能となり、その結果、この木の根によって支えられた地盤の滑りを抑制できる。これにより、地滑りの初動となる地盤斜面の局部の滑りを抑制することができる。

この構成によれば、アンカーにより立木の間のロープ部を斜面に固定することで、滑りの発生をより確実に抑制することができる。また、アンカーは立木間を伸長するロープ部上に設置されるため、従来のネットの周縁部に多数のアンカーを設置するものに比べて、少ない本数のアンカーで効率的な斜面安定化効果を得ることができ、施工性に優れている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の斜面安定化構造において、
前記連結部材が、前記斜面にネット状に展開されていることを特徴とする。

この構成によれば、１本の立木が多方向に伸長する連結部材によって引張されるので、地滑りの初動となる局部の滑りをより効果的に抑制することができる。また、斜面上方の立木によって、下方の立木の滑りを効果的に抑制することができる。

本発明の斜面安定化構造によれば、立木がある斜面において、該立木を利用しながら地滑りの初動の発生を抑制でき、従来の斜面にネットを張設する構造に比して施工を容易化することができる。

本発明の斜面安定化構造の第１の実施の形態を模式的に示す斜視図。 リング部材及びワイヤロープを説明する平面図。 斜面安定化構造による地滑りの発生の抑制を説明する斜視図。 斜面安定化構造の第２の実施の形態を模式的に示す斜視図。 第２の実施の形態に用いられるアンカーの構成例を示す断面図。 （ａ）は図５に示すアンカーの平面図。（ｂ）はアンカーの変形例を示す平面図。 アンカーを用いた斜面安定化構造の変形例を模式的に示す斜視図。 斜面安定化構図の第３の実施の形態を模式的に示す斜視図。 斜面安定化構造の第４の実施の形態を説明する斜視図。 連結部材の変形例を説明する平面図。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の斜面安定化構造の第１の実施の形態を模式的に示す斜視図である。斜面安定化構造１０は、複数のリング部材（リング部）２０と、各リング部材２０を連結する複数のワイヤロープ（ロープ部）３０とを備える。リング部材２０とワイヤロープ３０とは、近接する立木を連結する連結部材を構成している。図２は、リング部材２０及びワイヤロープ３０を説明する平面図であり、リング部材２０が設置される立木１４の外周１５を仮想線で示している。

リング部材２０は、線材を環状に巻回した巻回物であり、本実施の形態では、硬鋼線材を複数回に巻回した巻回体２２と、巻回体２２の周方向の数か所を束ねた結束部２５とを有する。リング部材２０を構成する線材は、例えば、ＪＩＳ Ｇ ３５０６に規定された硬鋼線材から製造された線材、例えば、硬鋼線（ＪＩＳ Ｇ ３５２１）や亜鉛めっき鋼線（ＪＩＳ Ｇ ３５４８）等を用いることができる。硬鋼線材から制作された線材は、ＪＩＳ Ｇ ３５０５に規定された軟鋼線材から製造された鉄線と比較して塑性変形し難く、高い引張強度及びバネ性を有する。

巻回物２２の線材の巻回数は、１回以上の任意の回数とすることができる。巻回数は、例えば５回～２０回であって、適用される立木の大きさや連結されるワイヤロープ３０との関係を考慮して適宜設定することができる。

結束部２５は、例えば、巻回物２２の周方向数か所に、断面Ｃ形の略筒状の金具をその金具の解放部を通して巻回物２２に嵌め、その後、締め付け工具によって縮径して巻回物２２に固定することにより構成することができる。

ワイヤロープ３０は、例えば、硬鋼線材から製造された線材等をより合わせて形成することができ、端部に形成したループ部３２でリング部材２０と連結される。ループ部３２は、ワイヤロープ３０の先端部を環状に曲げて、その先端とワイヤロープ３０とをクランプ管３４で締結することで形成される。クランプ管３４は、例えば金属製であって、内部にワイヤロープ３０とその先端を通して圧縮することで、これらを圧着結合する。

なお、巻回物２２やワイヤロープ３０を構成する線材は、金属製のものに限られず、例えば、カーボン繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維等によって形成された線材や、防食性の高い樹脂製線材を用いることができる。

図１に示すように、リング部材２０は、地盤となる斜面１２上の複数の立木１４の地表近傍部分の外周にそれぞれ設けられており、ワイヤロープ３０は、近接する立木１４に設けられたリング部材２０の間に緩みなく張り渡されて、リング部材２０同士を連結している。ここで、緩みなく張り渡されるとは、一つのワイヤロープ３０によって連結された二本の立木の両方に対して地盤の緩みによる滑り等が発生していない通常状態では、ワイヤロープ３０に引張力がほぼ作用していない又は僅かな引張力の作用があり、二本の立木のうちの一方に滑りが発生した際に、直ぐに引張力が作用する程度に張り渡されることをいう。例えば、通常状態では、ワイヤロープ３０の引張応力が零、又は破断応力の５％以下となるように設定することができる。本実施の形態では、一つのリング部材２０に対して、二本以上のワイヤロープ３０が連結されており、これにより、１本の立木１４－１が近接する二本以上の立木１４－２，１４－３，１４－４と連結されている。

本実施の形態の斜面安定化構造１０は、上述した複数のリング部材２０及び複数のワイヤロープ３０による連結構造が、山の斜面１２に沿って連なって形成されることによりネット状に展開されたものである。

次に、上述した斜面安定化構造１０の施工方法を説明する。

まず、図２に示すように、複数の立木１４の地表近傍部分の外周１５にリング部材２０をそれぞれ取付ける。リング部材２０は、立木１４の外周１５に線材を複数回巻回して巻回物２２を形成し、この巻回物２２の周方向の複数個所を結束部２５で束ねることで立木１４に取付けられる。リング部材２０の内径は、設置される立木１４の外周１５との間の隙間Ｒが狭くなるように、外周１５大きさとほぼ同じか、これよりも僅かに大きく設定されることが好ましい。このようにリング部材２０を線材の巻回物２２とすることで、立木１４の太さに適合するリング部材２０を容易に形成することができる。

次に、近接するリング部材２０同士をワイヤロープ３０でそれぞれ連結する。具体的には、図１に示すように、まず、斜面１２において近接する３本の立木１４－１，１４－２，１４－３に設けられた各リング部材２０－１，２０－２，２０－３を３本のワイヤロープ３０－１，３０－２，３０－３で互いに連結させることで略三角形状の網目３８が一つ形成される。このような網目３８が斜面１２上に複数連なって形成されるように、リング部材２０及びワイヤロープ３０の連結構造を斜面１２の広範囲に亘って展開していくことで、ネット状の斜面安定化構造１０が形成される。この斜面安定化構造１０では、同一形状の網目が規則的に多数連続する一般的なネットに比べて、斜面１２を覆う網目３８が大きく、その網目形状が不均一なものとなっている。

次に、図３を用いて上述した斜面安定化構造１０の作用を説明する。

降水等によって地盤が緩み、地盤斜面１２の一部に亀裂が生じると、その近傍の地盤局部（図３の仮想線で囲まれた部分）及びこの局部の立木１４－１が斜面下方へ滑ろうとする。この際、立木１４－１のリング部材２０－１には、連結された他の立木１４－２，１４－３によって、ワイヤロープ３０－１，３０－２を介して斜面１２上方や横方向（斜面１２の上下方向に直交する方向）に引張力Ｆ１，Ｆ２が作用し、その結果、立木１４－１及び立木１４－１の根が張られた周辺地盤の滑りが防止され、その結果、地滑りの発生が防止される。また、他の立木１４－２，１４－３がさらに他の立木１４にそれぞれ連結されていることで、立木１４－２，１４－３の滑りも抑止されながら、高い引張力で立木１４－１の滑りを抑制することができる。

このように、斜面安定化構造１０では、複数の立木１４がリング部材２０とワイヤロープ３０とで連結されることで、それぞれの立木１４が互いに倒れることを抑制する状況が得られ、地滑りの初動となる局部の滑りの発生を抑制することができる。また、この斜面安定化構造１０では、従来のように立木１４を避けながら斜面に網目の細かいネットを張設する必要もなく、アンカーの代わりに斜面１２の立木１４を用いて地滑りの発生を抑制することができるため、施工が容易であり、斜面安定化工事の煩雑さを低減することができる。

また、立木１４を連結するワイヤロープ３０を斜面１２にネット状に展開することで、各立木１４を複数のワイヤロープ３０で多方向から引張して、起立状態を保持させることができるので、立木１４とその周辺地盤の滑りを効果的に抑制することができる。地盤に亀裂が生じると、その周辺の地盤が重力により下方へ移動しようとするが、立木１４がワイヤロープ３０によって上下方向に連結されることで、上方へ作用する引張力を大きくして広範囲の地滑りをより効果的に抑制することができる。

（第２の実施の形態）
次に、図４及び図５を用いて、斜面安定化構造１０の第２の実施の形態について説明する。なお、図４及び図５では、第１の実施の形態と対応する部位に同一符号を付している。また、以下に説明する第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。

図４は、斜面安定化構造１０の第２の実施の形態を模式的に示す斜視図である。本実施の形態の斜面安定化構造１０は、複数のリング部材２０及び複数のワイヤロープ３０を備えるとともに、近接する立木１４の間を伸長するワイヤロープ３０を斜面１２に固定する、例えばロックボルト等のアンカー５０を備える。

図５及び図６（ａ）に示すように、アンカー５０は、地中に埋め込まれて地中の安定地盤まで延びるアンカーボルト５２と、アンカーボルト５２の地上側の端部に取付けられるプレート５４と、アンカーボルト５２端部に螺合されるナット５８とを備える。

プレート５４は、アンカーボルト５２が挿通される貫通孔を有する板材であり、斜面１２との間にワイヤロープ３０を挟み込んだ状態でナット５８により斜面１２に固定される。プレート５４は、例えば、鋼板や補強材が埋め込まれた樹脂板等によって形成することができる。プレート５４には、ワイヤロープ３０をプレート５４の斜面１２との対向面に繋ぎ止めるための金具５６が一つ以上設けられている。本実施の形態では、略Ｕ字状の金具５６を２つ設けており、図６（ａ）に示すようにＵ字の頭部がプレート５４にナット等で固定され、図５に示すようにＵ字の底部がプレート５４の斜面１２との対向面から地盤側に突出しており、その内部にワイヤロープ３０が挿通される。

アンカー５０は、二本の立木１４の間を直線状に伸長するワイヤロープ３０上に設けられ、アンカーボルト５２の頭部にプレート５４を取付け、金具５６にワイヤロープ３０を通してプレート５４と斜面１２との間にワイヤロープ３０を挟み込んだ状態で、ナット５８をアンカーボルト５２に螺合することで、ワイヤロープ３０を斜面１２に押付けることができる。

このように、ワイヤロープ３０をアンカー５０で斜面１２に固定した状態で緩みなく張り渡すことで、立木１４が滑りかけた際の引張力をより強くし、より確実に滑りを抑制することが可能となる。また、アンカー５０は立木１４間を伸長するワイヤロープ３０上に設置されるため、従来のようにネットの周縁部に多数のアンカーを設置するものに比べて少ない本数のアンカーで効率的に斜面安定化効果を得ることができ、施工性に優れている。

なお、アンカー５０は、複数あるワイヤロープ３０のうち、少なくとも１本のワイヤロープ３０に設けられればよく、全てのワイヤロープ３０に対して設置する構成であってもよい。また、アンカー５０は、１本のワイヤロープ３０上に複数設けられてもよい。図４に示す例では、斜面１２の下方に位置する立木１４を連結するワイヤロープ３０をアンカー５０で固定することで、広範囲に亘る地滑りの発生を効果的に防止している。

図６（ｂ）は、アンカー５０の変形例を示す、図６（ａ）と同様の平面図である。変形例では、プレート５４に形成された貫通孔５５にワイヤロープ３０の一端３０ａを通して固定している。なお、図６（ａ）及び（ｂ）に示すプレート５４は、平面視で矩形状に形成されているが、形状はこれに限られず、三角形等の他の多角形状や、円形、楕円形状等であってもよい。

なお、アンカー５０によるワイヤロープ３０の固定構造は上述のものに限られず、立木１４の間を伸長するワイヤロープ３０を斜面１２に固定可能な構造であればよい。

（変形例）
図７は、アンカー５０を用いた斜面安定化構造１０の変形例を示す斜視図である。なお、図７では、第２の実施の形態と対応する部位に同一の符号を付している。また、以下の説明において、第２の形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。

本変形例では、近接する立木の間を伸長するワイヤロープ（ロープ部）３０を斜面１２に固定するアンカー５０を設けている。二本の立木１４間を延びるワイヤロープ３０は、一方の立木１４からアンカー５０まで直線状に延び、このアンカー５０で屈曲して他方の立木１４まで直線状に延びている。ワイヤロープ３０は、例えば図６（ｂ）に示すように、一端がアンカー５０に固定され、他端にリング部材２０が形成される構成とすることができる。本変形例のように、アンカー５０を介してそれぞれの立木１４を連結することで、立木１４の滑り抑制効果をより高めることができる。

（第３の実施の形態）
図８は、斜面安定化構造１０の第３の実施の形態を模式的に示す斜視図である。なお、図８では、第１及び第２の実施の形態と対応する部位に同一の符号を付している。また、以下の説明において、第１及び第２の実施の形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、任意の立木１４の間において、複数本のワイヤロープ３０，３５が交差している。なお、図８では一例として、二本のワイヤロープ３０及び３５が交差したものを示している。ワイヤロープ３５の構成は、ワイヤロープ３０と同様であるため、ここでは詳細を省略する。

本実施の形態の斜面安定化構造１０では、例えば、滑り抑制のためにより強固な引張力が必要とされる箇所等、任意の箇所においてワイヤロープ３０，３５を交差状態で緩みなく張り渡し、本数を増加して所定の立木１４に対する起立保持力をより強固にすることで、地滑りの発生をより確実に防止することができる。

また、ワイヤロープ３０，３５が交差状態で張り渡する場合、図８に示すように、交差部にアンカー５０を設けて、複数本のワイヤロープ３０，３５を一つのアンカー５０で固定することにより、アンカー５０の設置数を低減しながら、強固な引張力で立木１４の滑りを抑制することができる。

（第４の実施の形態）
図９は、斜面安定化構造１０の第４の実施の形態を示す斜視図である。なお、図９では、第１の実施の形態と対応する部位に同一の符号を付している。また、以下の説明において、第１の形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、連結部材７０のリング部７４とロープ部７２とが１本のワイヤロープで一体に形成されている。また、ロープ部７２上に、連結部材７０に緊張力を与える緊張手段８０が取り付けられている。

各リング部７４は、ロープ部７２を構成するワイヤロープの先端部を立木１４の地表近傍部分の外周を囲繞するように環状に曲げて、その先端とワイヤロープとをクランプ管で締結することで形成されている。また、リング部７４の内周長さは、それぞれ、各立木１４－１，１４－２の外周よりも大きく形成されている。

本実施の形態では、緊張手段８０の一例としてターンバックルを用いている。なお、連結部材７０は、間に緊張部材８０を設けることなく、ロープ部７２の一方の端部のリング部７４から他方の端部のリング部７４までを一本のワイヤロープによって形成してもよい。本実施の形態のように緊張手段８０を設けることで、ロープ部７２が緩みなく張り渡されるように張り具合を容易に調節してすることができ、一方の立木１４－１が傾いた際に、連結部材７０に素早く引張力を作用させて、地滑りの発生を抑制することができる。

なお、図示していないが、緊張手段８０に代えて、又は緊張手段８０とともに、第２の実施の形態で説明したアンカー５０を用いてもよい。

本実施の形態では、１本の立木１４に対して、複数の連結部材７０が取り付けられており、図９に示す例では、１本の立木１４－１及び１４－２のそれぞれに対して２つの連結部材７０－１，７０－２及び７０－１，７０－３のそれぞれが取り付けられている。このように、連結部材７０を複数用いて斜面１２にネット状に展開し、複数の立木１４を互いに連結することで、強固な斜面安定化構造１０を得ることができる。

また、各リング部７４の内周長さが、立木１４－１，１４－２の外周長さよりも長いため、立木１４－１，１４－２の成長により、その外周長さが変化した場合であっても、これに対応させることができる。また、立木１４－１，１４－２の外周長さが変化した際に、緊張手段８０によって連結部材７０の緊張力を調整することも可能である。

（変形例）
図１０（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、連結部材７０の変形例を説明する平面図である。なお、図１０では、連結部材７０の構造が理解されやすいように、立木１４に対して連結部材７０を大きく記載している。図１０（ａ）に示す変形例１では、ロープ部７２を構成するワイヤロープの先端部を立木１４の外周を囲むように環状に曲げて、その先端に形成されたワイヤロープ挿通用の環状部７４ａにワイヤロープを通すことで、リング部７４を形成している。また、図１０（ｂ）に示す変形例２では、ロープ部７２を構成するワイヤロープの先端部を環状に曲げて、その先端を複数のクリップ７９－１，７９－２，７９－３によってワイヤロープに固定することで、リング部７４を形成している。変形例１，２のように、連結部材７０のリング部７４とロープ部７２とは任意の手段を用いて一体的に形成することが可能である。

なお、本発明は上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、連結部材は、一つのロープ部の両端にリング部を有し、斜面１２上の二本の立木を連結可能であればよい。

また、例えば、上述した実施の形態及び変形例では、ワイヤロープ３０を斜面１２にネット状に展開しているが、斜面１２においてほぼ一方向（例えば、上下方向、これに直交する横方向、又はこれらと交差する斜め方向等）に並ぶ複数の立木１４を各立木１４に取付けたリング部材３０を介して、複数のワイヤロープ３０で線状に連結する構成であってもよい。なお、ワイヤロープ３０で連結される複数の立木１４は、最上位の立木１４を除き、少なくとも自身よりも上方に位置する立木１４と連結されるように構成することで、横方向に伸長するワイヤロープ３０のみで連結するものに比して、地滑りの発生をより効果的に抑制することができる。

１０ 斜面安定化構造
１２ 斜面
１４ 立木
２０ リング部材（連結部材のリング部）
２２ 巻回体
２５ 結束部
３０，３５ ワイヤロープ（連結部材のロープ部）
３２ ループ部
３４ クランプ管
５０ アンカー
５２ アンカーボルト
５４ プレート
５８ ナット
７０ 連結部材
７２ ロープ部
７４ リング部
８０ 緊張手段

Claims (3)

1. 地盤となる斜面上の複数の立木のそれぞれの地表近傍の根元部分に設けられ、該立木の根元部分の外周を囲むリング部と、近接する二本以上の前記立木の根元部分に設けられた前記リング部同士を連結し、地表近傍で緩みなく張り渡されたロープ部と、
   を有する連結部材と、
   前記立木間に設置されて該立木間を伸長する前記ロープ部を前記斜面に固定又は押付けるアンカーと、
   を備えたことを特徴とする斜面安定化構造。
2. 前記アンカーは、
   地中に埋め込まれたアンカーボルトと、
   前記アンカーボルトの地上側の端部に取付けられ、前記アンカーボルトに螺合されたナットにより前記斜面に固定されたプレートと、を備え、
   前記ロープ部は、一端が前記プレートに固定されている、又は、前記プレートと前記斜面との間に挟み込まれた状態で前記斜面に押付けられていることを特徴とする請求項１に記載の斜面安定化構造。
3. 前記連結部材が、前記斜面にネット状に展開されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の斜面安定化構造。

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