JPH0978555A - 湛水池等の急勾配法面防護工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水位の変化が繰り返し起こり且つその変化量
が比較的に大きい湛水池等の急勾配法面において、施工
が可能で且つ法面地山の崩落をほぼ完全に防止し得る防
護工法を提供すること。 【解決手段】 湛水池等の急勾配法面地山１１全面に不
織布１２を敷き、この上から異形鉄筋で形成されたアン
カー１３を打設して不織布１２のずれ止めを施し、不織
布１２上に連続長繊維１６とソイルコンクリート２０と
からなる覆工体１４を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は湛水池等の急勾配法
面防護工法に関し、更に詳細には例えば揚水発電所の上
池及び下池等のように、水位が大きく変動する条件下に
ある湛水池の急勾配法面の防護工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、揚水発電所用の上池等のような湛
水池等では、１日の内に水位が２０ｍも上下することが
ある。このような水位の大きな変動が繰り返し起こる
と、湛水池等の法面に残留水圧が生じ、背面地山土粒子
の結合力を弱め、その結果土粒子が抜け出したり、冬期
は凍結や融解による風化が生じる等して、法面の肌落ち
即ち崩壊が発生し、緑化が施されていてもすぐに地山が
現れてしまう恐れがあった。

【０００３】そこで、従来のこの種の湛水池等の法面を
防護する方法として、次のような防護工が知られてい
る。その第１は、ロックフイルダム裏面処理と同様な方
法即ち法面地山表面に小礫から大礫の粒径を有するフイ
ルターを配し、その上に大石のリップラップを配置して
なる張石構造の防護工を施し、水抜きと土粒子流出防止
を図る方法である。この方法が最も一般的な防護工であ
る。

【０００４】従来から知られている湛水池等の法面防護
工の第２は、法面全面に張コンクリート又はモルタルを
吹付ける方法である。また、第３は、法面全面に不織布
を敷き、その上にコンクリート製のフリーフレームを配
置し、礫を詰めたグラベルマットをこのフリーフレーム
枠内に配置する防護工である。更に、第４の防護工は、
法面全面に不織布を敷き、その上からアンカーを打設
し、連続長繊維と礫を混合した覆工、又は連続長繊維、
礫及び細粒分（砂、ミルト又はセメント）を混合した覆
工を施す連続長繊維補強土工法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
４つの従来の防護工は次のような問題があった。すなわ
ち、従来の張石構造からなる法面防護工は、機能的には
非常に望ましいものであるが、この防護工は法面の勾配
がｉ＝１：１．０より緩い場合に適用可能であって、ｉ
≦１．０の急勾配には施工不可能なため不適当であっ
た。従って、このような急勾配法面に対して試みられた
従来の被覆工などの防護工としては、第２の法面全面に
張コンクリート又はモルタルを吹き付ける表面被覆工法
が採用されることが多い。

【０００６】しかし、この表面被覆工法の場合、極く僅
かな隙間やクラックが生じると、そこから少量の土粒子
流出が発生し、それが拡大して背面地山に空胴を生じ、
ついには崩落に至ると言う現象、即ち防護工背面地山の
抜け出しが主原因となって崩落すると言う問題があっ
た。

【０００７】また、第３のフリーフレームとグラベルマ
ット工法は、フリーフレームにアンカーを設置する箇所
がフレームにおける交叉部のみで、数が少ない。そし
て、このようなアンカーの設置個所に加えて、グラベル
マットが断面円形であるため法面への接触が線接触とな
り法面全面に満遍なく自重が働かず排水が不十分になり
残留水ポケットが生じ、これにより土粒子の移動、抜け
出し現象を起こし、その結果防護工それ自体の全体重量
が数の少ないアンカーに及んで滑り落ちを起こすと言う
問題があった。

【０００８】更に、このフリーフレームとグラベルマッ
ト工法では、グラベルマットが大型で重量も重く、この
ような構成部品を運搬するのに時間と労力を要し、従っ
て施工性が悪いという問題もあった。

【０００９】第４の連続繊維補強土工法は、スレッドフ
ィーダから供給された長繊維を、ポンプで発生させた高
圧水を利用してエジェクタのノズルから連続的に放出
し、これにコンプレッサーで発生させた圧縮空気により
ノズルから連続して吹き出す砂を混合したもので法面を
覆工する方法である。このような連続繊維補強土工法
は、湛水池以外の一般的な法面へ適用される防護工法と
して用いられるものであった。

【００１０】しかし、この連続繊維補強土工法を湛水池
の法面に使用する場合、礫又は礫と細粒分との混合物は
高圧エアーホースによる運送ができず、コンベヤー等に
よる運搬に限られるため、施工可能範囲の法面高さが数
メートル以下に限られという運搬打設上の問題があっ
た。

【００１１】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、水位の変化が繰り返し起
こり且つその変化量が比較的に大きい湛水池等の急勾配
法面において、施工が可能で且つ法面地山の崩落をほぼ
完全に防止し得る湛水池等の急勾配法面防護工法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は湛水池等の急勾
配法面防護工法であり、前述した技術的課題を解決すべ
く以下のように構成されている。すなわち、本発明の湛
水池等の急勾配法面防護工法は、湛水池等の急勾配法面
地山全面に不織布を敷き、この上からアンカーを打設し
て前記不織布のずれ止めを施し、前記不織布上に連続長
繊維又は鉄筋とソイルコンクリートとを混合した覆工体
を形成することを特徴とする。

【００１３】ここで使用される不織布は、種々のものを
使用することができるが、ポリプロピレン、ポリエステ
ル等の合成高分子材料を原料として形成されたものが好
ましい。また、連続長繊維入りソイルコンクリート覆工
体を構成する連続長繊維も種々のものを使用することは
できるが、ポリエステルなどの合成高分子材料から形成
されるものが好ましい。 ＜本発明における付加的構成＞本発明の湛水池等の急勾
配法面防護工法は、前述した必須の構成要素からなる
が、その構成要素が具体的に以下のような場合であって
も成立する。すなわち、前記ソイルコンクリートが礫、
現場発生土、セメント、混和剤及び水などを混練して形
成されていることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の湛水池等の急勾配法面防護
工法では、前記アンカーが、前記覆工体の自重による滑
動を止め且つ波浪、風雪等により前記覆工体に掛かる外
力を受けるべくその頭部に形成されたプレートを備え、
このアンカーを合成高分子化合物から形成することが好
ましい。

【００１５】このような構成の湛水池等の急勾配法面防
護工法によると、繰り返し上下する水位変動に対して、
不織布は透水性を有すると共に土粒子の通過を阻止する
ことから、不織布背面の残留水は抜け、また土粒子の流
出は阻止される。

【００１６】他方、ソイルコンクリートに連続長繊維又
は鉄筋を混合した覆工体は、不織布全面に満遍なく自重
を及ぼし、残留水圧を生じた場合の排水作用を助けると
共に法面地山と不織布との間に空隙の発生を妨いで土粒
子の動きを止め、また冬期には法面の凍結を抑え、法面
の風化を防ぐ。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の湛水池等の急勾配
法面防護工法を図に示された実施形態について更に詳細
に説明する。図１には本発明の一実施形態に係る湛水池
等の急勾配法面防護工法によって形成された急勾配法面
防護構造１０が示されている。この湛水池等の急勾配法
面防護構造１０は、大別して地山１１に直接敷設された
不織布１２と、この不織布１２を地山１１に固定してず
れの発生を防止するアンカー１３と、不織布１２の表面
に設置される連続長繊維入りソイルコンクリート覆工体
１４とから構成されている。

【００１８】このような湛水池等の急勾配法面防護構造
１０は次のような方法で施工される。すなわち、最初
に、草、木等を伐採したり、切土として掘削され整形さ
れた法面地山１１の全面にポリプロピレン、ポリエステ
ル等の合成高分子材料を原料として形成された不織布１
２が適当なずれ止め（仮止め）を打ちながら敷かれる。

【００１９】次に、地山１１に敷設された不織布１２の
上から異形鉄筋等からなるアンカー１３が打ち込まれ
る。このアンカー１３の数、相互間隔、及び打ち込み深
さは法面１１の地質と勾配とにより最適な状態に設計さ
れる。このアンカー１３は、次に施工される連続長繊維
入りソイルコンクリート覆工体１４の自重による滑動を
止めるための小鋼板即ちプレート１３ａがその頭部に設
けられて構成されている。

【００２０】すなわち、アンカー１３は、不織布１２の
表面からその地山１１に最も適した数、間隔及び深さで
打ち込まれてこれを止めるものではあるが、その際、ア
ンカー１３の頭部１３ａが不織布１２表面に接触するま
では打ち込まず、表面から多少間隔をあけて立ち上がっ
た位置であって、その後の連続長繊維入りソイルコンク
リート覆工体１４の配置予定範囲内に位置するところで
打ち込みを停止する。

【００２１】その後、不織布１２の表面に連続長繊維入
りソイルコンクリート覆工体１４が施されるが、この連
続長繊維入りソイルコンクリート覆工体１４は、次のよ
うにして構成される。すなわち、図１に示されるように
スレッドフィーダ１５から供給されたポリエステル等の
合成高分子連続長繊維１６を、水タンク１７から高圧ポ
ンプ１８で汲み上げて発生させた高圧水を利用してエジ
ェクタ１９のノズルから連続的に放出し、それにソイル
コンクリート２０をまぜて法面に打設することで構成さ
れる。

【００２２】ソイルコンクリート２０は、礫、現場で切
土として掘削された土、セメント、混和剤及び水等の材
料を例えば可傾式重力ミキサー２１に投入し、撹拌して
ワーカブルのコンクリートとして練り上げて形成され
る。このようなソイルコンクリート２０は、可傾式重力
ミキサー２１からコンクリートポンプ車２２のコンクリ
ート受けホッパ２２ａに移送され、圧送パイプ２３を介
して法面の打設ポイントに図２に示されるように供給さ
れる。

【００２３】ソイルコンクリート打設ポイントでは、前
述したようにエジェクタ１９のノズルから連続的に放出
される連続長繊維１６とソイルコンクリート２０とをよ
く混合する必要がある。そのために、ソイルコンクリー
ト２０を供給する圧送パイプ２３の出口端即ち筒先に
は、図３に当該圧送パイプ２３の出口部が拡大して示さ
れているようにコンクリート流出分割用鋼線２４が
（−）又は（＋）状に取り付けられている。このように
圧送パイプ２３の筒先にコンクリート流出分割用鋼線２
４を取り付けることによって、連続長繊維１６との混合
が良好となり分離現象が生じ難くなる。

【００２４】ここで使用されるソイルコンクリート２０
は、圧送に必要なワーカビリティーと打設ポイントで外
型枠無しで自立する性質とが求められるので、スランプ
数センチメートルの比較的硬練り状態とすることが好ま
しい。また、１日に打設される高さは、１〜２メートル
で、その自重はアンカー１３の頭部プレート１３ａによ
っても受けられるが、１〜２メートル分の自重に耐えら
れる初期強度即ち一軸圧縮強度にして数Ｋｇ／ｃｍ²が
発現するように早強剤等の混和剤を混合することが望ま
しい。

【００２５】前述した本発明の実施形態に係る湛水池等
の急勾配法面防護工法では、覆工体１４が連続長繊維１
６とソイルコンクリート２０とを混合することによって
構成されたが、連続長繊維１６に代えて鉄筋とソイルコ
ンクリート２０とを混合して覆工体を形成することもで
きる。

【００２６】湛水池等の急勾配法面に施工される覆工体
の性能としては、覆工体自体に水が浸透しても崩れず、
法面に常に満遍なくその自重を働き掛けて残留水を押し
出し、冬期でも凍結融解作用を受けない等が要求され
る。そのため、覆工体は、フレキシブルで曲げ強度も要
求される。このような性能を発現する覆工体を検討した
結果、連続長繊維又は鉄筋等の構造材とソイルコンクリ
ートとの混合体が最も好ましいことが明らかとなった。

【００２７】図４には覆工体の構造材として鉄筋を使用
した場合の湛水池等の急勾配法面防護構造３０が示され
ている。このような鉄筋を構造材として使用して当該急
勾配法面防護構造３０を施工する工法は、不織布１２を
地山１１に敷き、アンカー１３を打った後に、図５に示
されるように篭状の鉄筋３１を複数ユニットに分けて法
面上に組み立てる。

【００２８】そして、その上にソイルコンクリート２０
を外型枠無しで打設し、鉄筋とソイルコンクリート２０
とからなる覆工体３２を形成する。この場合、前述した
実施形態で採用されたソイルコンクリート２０を圧送す
るパイプ２３の筒先に鋼線２４で形成したコンクリート
流出分割手段は不必要で、所謂普通の圧送パイプにより
打設が可能である。

【００２９】このような湛水池等の急勾配法面防護工法
によると、繰り返し上下する水位変動に対して以下のよ
うな効果を生じ、急勾配法面を防護することが可能とな
る。すなわち、(1) 硬化した覆工体から細粒分は抜き出
さずに高い排水性を有するので、地山残留水を満遍なく
押し出す効果があり、冬期における凍結溶融作用も受け
ることがない、(2)ポンプ圧送にて急勾配の高い法面へ
の安全な施工が可能となり、外型枠無しで経済的に覆工
体を施工することができる、(3)ソイルコンクリートは
現地発生土を材料として採用しているため、現地法面に
色調が近似して景観的に良好であり、コンクリート上へ
の緑化工も可能である。

【００３０】また、前述した本発明の実施形態における
湛水池等の急勾配法面防護工法では、異形鉄筋等からな
るアンカー１３を使用したが、図６に示されるように合
成高分子化合物即ち所謂プラスチックと称されている材
料で形成されたアンカー３３を使用することもできる。

【００３１】このプラスチック製アンカー３３は、地山
１１に打ち込む丸棒状の杭部３３ａに異形鉄筋と同様な
リング状の突起部３３ｂを軸方向に間隔をあけて複数設
け、この杭部３３ａの頭部に平板状のプレート３３ｃを
設けて形成されて、全体としてスコップ状を呈してい
る。このようなアンカー３３は、一般の樹脂成型品と同
様に金型を用いて例えば射出成形法等により一体的に形
成することができる。

【００３２】このようなプラスチック製のアンカー３３
を使用する場合には、最初にアンカー３３を打設すべき
位置を決め、その部分で地山１１を削孔し、この孔にモ
ルタルを注入後、このプラスチック製アンカー３３を挿
入する。

【００３３】このようにアンカーをプラスチック製とす
ると、腐食が生じないため所定強度を永久的に発揮する
ことができる。なお、このプラスチック製アンカー３３
も前述した異形鉄筋からなるアンカー１３と同様に頭部
に形成されたプレート３３ｃは、連続長繊維１６又は篭
状の鉄筋３１とソイルコンクリート２０とからなる覆工
体１４又は３２の自重や波浪、風雪等による外力を杭部
３３ａに伝達する作用をする。従って、このプラスチッ
ク製アンカー３３はこれらの働きを考慮してその強度を
設計する必要があることは言うまでもない。

【００３４】なお、このようなアンカーをプラスチック
で形成する場合、その材料として塩化ビニル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ウレタン等の合成高分子化合物
が好適である。これにより長期の浸水、乾燥の繰り返し
にも腐食の発生はなく、その耐久性を著しく向上させる
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の湛水池等
の急勾配法面防護工法によれば、水位の変化が繰り返し
起こり且つその変化量が比較的に大きい湛水池等の急勾
配法面に対して、防護工背面地山の抜け出しによる地山
の崩落を長期に亘りほぼ完全に防ぐことができ、その結
果再施工等の問題の発生もなくなり、その費用と時間の
浪費がなく非常に経済的となる。

【００３６】また、本発明の湛水池等の急勾配法面防護
工法によれば、前述の効果に加えてアンカーを合成高分
子化合物により形成するようにしたことにより、長期の
使用においても腐食の発生がなく、その耐久性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る湛水池等の急勾配法
面防護工法によって構成された湛水池の急勾配法面防護
構造を部分的に示す断面図である。

【図２】図１に示される湛水池の急勾配法面防護工法に
おいて圧送パイプ先端部からソイルコンクリートを供給
して打設している状態を示す斜視図である。

【図３】図２に示される圧送パイプ先端部の正面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施形態に係る湛水池等の急勾配
法面防護工法によって構成された湛水池の急勾配法面防
護構造を部分的に示す断面図である。

【図５】図４に示される湛水池の急勾配法面防護構造を
構成する覆工体の篭状鉄筋を部分的に示す斜視図であ
る。

【図６】地山法面に敷設された不織布を主として止める
ためのプラスチック製アンカーを示す平面図である。

【図７】図６の７−７線に沿い切断してプラスチック製
アンカーを示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 一実施形態における湛水池の急勾配法面防護構造 １１ 法面地山 １２ 不織布 １３ 異形鉄筋製アンカー １３ａ 異形鉄筋製アンカー頭部のプレート １４ 長繊維入りソイルコンクリート覆工体 １５ スレッドフィーダ １６ 連続長繊維 １７ 水タンク １８ 高圧ポンプ １９ エジェクタ ２０ ソイルコンクリート ２１ 可傾式重力ミキサー ２２ コンクリートポンプ車 ２２ａ コンクリートポンプ車のコンクリート受けホッ
パー ２３ 圧送パイプ ２４ 鋼線 ３０ 他の実施形態における湛水池等の急勾配法面防護
工法 ３１ 篭状の鉄筋 ３２ 篭状鉄筋入りソイルコンクリート覆工体 ３３ プラスチック製アンカー ３３ａ 杭部 ３３ｂ リング状の突起部 ３３ｃ プラスチック製アンカー頭部の平板状プレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湛水池等の急勾配法面地山全面に不織布
   を敷き、この上からアンカーを打設して前記不織布のず
   れ止めを施し、前記不織布上に連続長繊維又は鉄筋とソ
   イルコンクリートとを混合した覆工体を形成することを
   特徴とする湛水池等の急勾配法面防護工法。
2. 【請求項２】 前記ソイルコンクリートが礫、現場発生
   土、セメント、混和剤及び水などを混練して形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の湛水池等の急勾
   配法面防護工法。
3. 【請求項３】 前記アンカーが、前記覆工体の自重によ
   る滑動を止め且つ波浪、風雪等により前記覆工体に掛か
   る外力を受けるべくその頭部に形成されたプレートを備
   え、このアンカーが合成高分子化合物から形成されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の湛水池等の
   急勾配法面防護工法。