(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記従来の工法は、単に芝生マットを法面に張り付けるだけであり、芝の根の法面への侵入深さが比較的浅いために、例えば河川の増水時には、流水によって芝生マットが簡単に剥がれて流されてしまい、護岸機能を早期に失って、流水による法面の浸食が起こり易いという問題がある。
【0005】
上記の問題は、特に芝生マットの施工直後に顕著であることから、法面に芝生マットを張り付けた段階で、この芝生マットをアンカーなどで法面に止着することも試みられたのであるが、芝生マット自体の保形強度が弱いことから、流水の作用を受けた際にアンカーなどの止着部が崩れて、芝生マットがアンカーから抜け外れ、やがては法面から剥がれてしまうことに変わりはない。
【0006】
そこで、芝生マットの上からネット体を覆い被せて固定する方法が提案されている(特許文献1)。この方法によれば、芝生の根が法面土壌に固定する前から流水などによる法面の侵食を防止することができるとともに、法面の景観の向上を図ることが可能である。しかし、近年のいわゆるゲリラ豪雨等の異常気象の発生に伴い、河川を流れる水の最大流速が上昇傾向にあることから、堅牢性の向上が望まれているが、軽量なネット体等のみで斯かる要望に応じるのは困難である。
【0007】
なお、堅牢性の点では、重量のあるコンクリート構造物を構築するコンクリート護岸工法が優れているが、斯かる工法には、施工に重機等が必要となって大掛かりになるという別の問題がある。
【0008】
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、簡易かつ堅牢な植生護岸を実現することのできる護岸用マット、護岸用緑化構造体及び護岸工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明に係る護岸用マットは、可撓性ネット及び芝生マットによって構成された植生マットの片面に、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た筒状体を
、該筒状体が有する少なくともセメントを流通させるための流路部内にセメントを充填していない状態で装着してある(請求項1)。
【0010】
上記護岸用マットにおいて、前記筒状体は、
前記流路部と、アンカーピンが貫通可能な貫通孔とを有し、前記貫通孔は、前記流路部を避けた位置に設けられていてもよい(請求項2)。
【0011】
上記目的を達成するために、本発明に係る護岸用緑化構造体は、
請求項1又は2に記載の護岸用マットが法面に複数並べて敷設され、隣り合う前記護岸用マットの前記筒状体の前記流路部どうしは内部が相互に連通する状態で連結され、その内部空間に少なくともセメントが収容されている(請求項3)。
【0012】
上記目的を達成するために、本発明に係る護岸工法は、法面に敷設され
た請求項1又は2に記載の護岸用マットの前記筒状体
の前記流路部内に少なくともセメントを
流し込んで収容する(請求項4)。
【発明の効果】
【0013】
本願発明では、簡易かつ堅牢な植生護岸を実現することのできる護岸用マット、護岸用緑化構造体及び護岸工法が得られる。
【0014】
すなわち、本願の各請求項に係る発明の護岸用マット、護岸用緑化構造体及び護岸工法では、植生マットによって法面の緑化機能を発揮し、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護岸機能(法面表層の崩壊防止に必要な構造物機能)を発揮し、かつ、堅牢性が担保される護岸用緑化構造体が得られる。
【0015】
しかも、従来のコンクリート護岸工には重機等、大型建設機械が必要不可欠であり、大掛かりになるが、そういった大型建設機械のほとんどを不要とする上記護岸用緑化構造体の構築は簡易に行える。
【0016】
請求項2に係る発明の護岸用マットでは、例えばこの護岸用マットを法面に設置する際に筒状体の貫通孔に対してアンカーピンを打設しておけば、流路部にセメントを充填した際に、流路部がセメントの重みで大きく谷側に弛んでしまうことを防止することができる。
【0017】
また、請求項4に係る発明の護岸工法では、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護岸用緑化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。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
本実施の形態に係る護岸用マット(以下、本マットという)1は、
図1に示すように、河川堤防等の法面N上に護岸用緑化構造体(以下、本構造体という)2を構築する護岸工法(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。
【0021】
植生マット3は、可撓性ネットに芝生マットを一体化させて形成したものであり、例えば平面視において縦3m、横1mの矩形状を呈するように構成されている。
【0022】
ここで、可撓性ネットには、例えばジオテキスタイルネット(ジオテキスタイル)を用いるのが好ましい。このジオテキスタイルネットは、例えば、ポリエチレンやポリエステル、アラミド、ガラス繊維などの高張力材料を素材とするものであり、引張強度が500kg/m〜8t/m程度、重量が200g/m
2 〜300g/m
2 であり、軽量であるにもかかわらず強靭で高張力をもつものであるといった特性を有する。なお、可撓性ネットの目合いは例えば7mm〜30mmとすればよい。
【0023】
そして、可撓性ネットと芝生マットとからなる植生マット3は、例えば次のようにして製造される。即ち、可撓性ネットを圃場に敷設し、このネットの上に、別途圃場で生育させた芝生マットを敷き詰め、この芝生マットの根が可撓性ネットに絡まった段階で、芝生マット付きの可撓性ネット即ち植生マット3を圃場から剥がし取る。
【0024】
この製造方法によれば、芝生マットの強い表層根が可撓性ネットに強固に根絡みした保形性の高い植生マット3が得られる。この植生マット3を法面Nに敷き詰めて、この植生マット3(可撓性ネット)を自穿孔アンカーとか鉄筋挿入工アンカー等の固定部材によって止着すれば、芝生マットが可撓性ネットに強固に根絡みしていることから、実質的に芝生マットを、可撓性ネットを介して法面Nに強固に張り付けることができるのであり、かつ、芝生マットは時を経て法面Nに強固に根張りすることになる。一方、この植生マット3を法面Nに固着するアンカーピンを法面Nの表層部まで挿し込めば、このアンカーピンによる法面補強効果が発揮され、法面Nの崩壊を好適に防止できる。
【0025】
従って、植生マット3を、例えば河川法面の植生護岸に用いた場合、施工直後に河川が増水したとしても、植生マット3は流水によって簡単には剥がされることなく、施工直後から高い親水護岸の機能を発揮するのであって、景観上で優れることは勿論、流水による法面の浸食も効果的に防止されるのである。
【0026】
筒状体4は、
図2(A)及び(B)に示すように、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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
次に、本マット1を用いる本工法について説明する。
【0030】
(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。
【0031】
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。
【0032】
(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)。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
(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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
(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。
【0039】
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。
【0040】
(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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
(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。
【0044】
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の護岸機能(法面表層の崩壊防止に必要な構造物機能)を発揮し、かつ、堅牢性が担保されることになる。
【0045】
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。
【0046】
しかも、従来のコンクリート護岸工には重機等、大型建設機械が必要不可欠であり、大掛かりになるが、本工法では、そうした大型建設機械のほとんどは不要であり、本構造体2を簡易に構築することができる。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
植生マット3は、可撓性ネットに芝生マットが予め一体化されているものに限らず、例えば、現場にて芝生マットを敷設後、その上側から可撓性ネットを張設するようにして構成されるものであってもよい。また、この場合、可撓性ネットに筒状体4が予め一体化されていてもよいし、現場にて両者を一体化するようにしてもよい。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。