特許 7497254 法面の補修方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-31

(45)【発行日】2024-06-10

(54)【発明の名称】法面の補修方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 17/20 20060101AFI20240603BHJP

   E02D 5/80 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

E02D17/20

E02D5/80 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020147303

(22)【出願日】2020-09-02

(65)【公開番号】P2022042095

(43)【公開日】2022-03-14

【審査請求日】2022-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】508321823

【氏名又は名称】株式会社イノアック住環境

(74)【代理人】

【識別番号】100158067

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 基

(74)【代理人】

【識別番号】100147854

【弁理士】

【氏名又は名称】多賀 久直

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 大輔

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２７３８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２２２７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３０２３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０５－０２２７７５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１６－２０５０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３６２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６７４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ １７／２０

Ｅ０２Ｄ ５／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

法面保護構造物が設けられた法面に形成された空所を埋める補修方法であって、
前記空所を構成する地盤に形成した挿入孔に棒状鋼を挿入し、
前記挿入孔に固化材を注入して、前記棒状鋼を前記地盤に固定し、
前記空所にウレタン材料を注入して該ウレタン材料を該空所で発泡させることで、得られるポリウレタンフォームによって該空所を塞ぎ、
前記ポリウレタンフォームから表側へ突出する前記棒状鋼の先端部に締結材を取り付け、該締結材と前記地盤との間に該ポリウレタンフォームを挟む
ことを特徴とする法面の補修方法。

【請求項2】

前記ウレタン材料を、前記空所の下部から注入する請求項１記載の法面の補修方法。

【請求項3】

前記ポリウレタンフォームの表側を遮蔽材で覆うようにする請求項１または２記載の法面の補修方法。

【請求項4】

前記空所を覆う前記法面保護構造物を貫通する貫通孔を介して前記挿入孔を削孔し、
前記挿入孔よりも大径に形成した前記貫通孔から前記ウレタン材料を前記空所へ注入する請求項１～３の何れか一項に記載の法面の補修方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、法面保護構造物が設けられた法面に形成された空所を補修する法面の補修方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

傾斜地（盛土や地山など）における法面の保護工（安定化対策工）は、法面の浸食や崩壊を抑止するために行われる。その保護工としては、コンクリートなどの法面保護構造物を法面に設ける工法が一般的に行われている。このようなコンクリートによる法面保護構造物としては、例えば、鉄筋コンクリート製の法枠を格子状に設けて、法枠の内側を植生工やモルタル吹き付け工等で覆ったものがある。

【0003】

想定以上の雨や地下水等による地盤の緩みなどによって、法面保護構造物の背面の土砂が流れ出し、法面保護構造物と地盤との間に空所が生じることがある。そこで、既存の吹き付けモルタル法面と地盤との間にできてしまった空所に、流動性グラウト材を充填することで、空所を埋める工法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、流動性グラウト材として、セメントやフライアッシュやスラグやフライアッシュとセメントを主体とする可塑状ＦＭグラウトや、スラグとセメントを主体とするスラグ系可塑状グラウトを用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６１０６８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の工法は、空所が複雑な三次元形状である場合、流動性グラウト材が空所にうまく充填されないことがある。また、セメントを含むグラウト材が比較的重いため、グラウト材が斜面に沿って滑るおそれがあり、長期的な安定性に欠けている。

【0006】

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、空所のより確実な閉塞が可能であると共に、長期的な安定性に優れた法面の補修方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る法面の補修方法は、
法面保護構造物が設けられた法面に形成された空所を埋める補修方法であって、
前記空所を構成する地盤に形成した挿入孔に棒状鋼を挿入し、
前記挿入孔に固化材を注入して、前記棒状鋼を前記地盤に固定し、
前記空所にウレタン材料を注入して該ウレタン材料を該空所で発泡させることで、得られるポリウレタンフォームによって該空所を塞ぎ、
前記ポリウレタンフォームから表側へ突出する前記棒状鋼の先端部に締結材を取り付け、該締結材と前記地盤との間に該ポリウレタンフォームを挟むことを要旨とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る法面の補修方法によれば、ポリウレタンフォームによって空所のより確実な閉塞が可能であると共に、空所を埋めるポリウレタンフォームの長期的な安定性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る補修方法によって補修された法面を破断して示す概略斜視図である。

【図2】実施例の補修方法によって補修された法面を図１と別の位置で破断して示す概略斜視図である。

【図3】実施例の補修方法によって補修された法面の要部を拡大して示す概略斜視図である。

【図4】空所が形成される前の法面の一部を示す概略斜視図である。

【図5】実施例の補修方法における棒状鋼の配置を示す説明図である。

【図6】実施例の補修方法による補修工程を示す説明図である。

【図7】実施例の補修方法による補修工程を示す要部説明図である。

【図8】実施例の補修方法による補修工程を示す要部説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明に係る法面の補修方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

【実施例】

【0011】

図１および図４は、法面保護構造物１２が設けられた法面１０を示す概略斜視図である。図４は、法面１０に空所Ｓ(図１～図３参照)ができる前であり、図１は法面１０に形成された空所Ｓを、実施例の補修方法によって復旧した後を示している。実施例の法面保護構造物１２は、法面１０の縦横に交差するように設けられた法枠１４と、法枠１４の間の法面１０を被覆するように設けられた吹付コンクリート１６とから構成されている。また、実施例の法面保護構造物１２は、地山に固定されたアンカー１８によって、法枠１４における縦横の交差部が保持されている。

【0012】

実施例における空所Ｓを埋めて法面１０を補修する補修方法について順に説明する。なお、実施例では、法面保護構造物１２おける法枠１４および吹付コンクリート１６を含む範囲の裏側に、法面１０における表層土の流出等によって空所Ｓが形成された場合である（図６(ａ)および図７(ａ)参照）。まず、吹付コンクリート１６における空所Ｓに対応する位置に、コアドリル等の削孔機を用いて貫通孔２０を形成する（図７(ｂ)参照）。貫通孔２０を介して穿孔機によって、法面１０における空所Ｓの底面に挿入孔２２を形成する（図７(ｃ)参照）。棒状鋼２４を貫通孔２０から挿入孔２２に挿入し（図７(ｄ)参照）、セメントミルクやモルタル等の固化材２６を挿入孔２２に注入することで、棒状鋼２４を地盤Ｊに定着させる（図７(ｅ)参照）。このとき、棒状鋼２４は、貫通孔２０から吹付コンクリート１６の表側に頭が突出するように配置する。

【0013】

棒状鋼２４は、ねじ筋鉄筋や異形棒鋼等の汎用品を用いることができ、この中でもねじ筋鉄筋を用いることが締結材として汎用のナット３６を用いることができることから好ましい。棒状鋼２４は、例えば、呼び径Ｄ１９～Ｄ３２の範囲にあるものを用いることができる。後述するように充填材であるポリウレタンフォーム２８が軽量であることから、土木用途として細いクラスであるＤ１９の棒状鋼を用いることが可能である。棒状鋼２４は、空所Ｓに対応して、１．０ｍ～２．０ｍ（１本／１．０ｍ^２～１本／４．０ｍ^２）の間隔、より好ましくは１．５ｍ～２．０ｍ（１本／２．２５ｍ^２～１本／４．０ｍ^２）の間隔で配置することが、地盤Ｊの崩れを抑えて充填材であるポリウレタンフォーム２８を適切に支持できることから好ましい。また、棒状鋼２４は、千鳥状に配置することが、地盤Ｊの崩れを抑えて充填材であるポリウレタンフォーム２８を適切に支持できることから好ましい（図５参照）。更に、棒状鋼２４は、地盤Ｊへの挿入深さを、２ｍ～５ｍの範囲に設定することが、地盤Ｊの崩れを抑えて充填材であるポリウレタンフォーム２８を適切に支持できることから好ましい。なお、上述した棒状鋼２４に関する条件は、地盤Ｊの硬さ(Ｎ値)や空所Ｓの大きさや充填するポリウレタンフォーム２８の密度などに応じて適宜設定される。

【0014】

挿入孔２２の大きさ（口径）は、挿入する棒状鋼２４の直径よりも大きく設定され、例えば、棒状鋼２４の直径の３倍～５倍に設定することが、棒状鋼２４が挿入された挿入孔２２へ固化材２６を注入し易いので好ましい。なお、挿入孔２２の深さは、前述した棒状鋼２４の挿入深さに合わせればよい。

【0015】

貫通孔２０の大きさ（口径）は、貫通孔２０を通る棒状鋼２４の直径よりも大きく設定される。ここで、貫通孔２０の大きさは、挿入孔２２の大きさよりも大きく設定することが、ポリウレタンフォーム２８を空所Ｓに充填し易くなることから好ましい。貫通孔２０を大きく設定しておくと、ポリウレタンフォーム２８を注入するためのノズル３０を、棒状鋼２４が通る貫通孔２０から空所Ｓへ挿入したとき(図８(ａ)および(ｂ)参照)、ノズル３０を上下左右に向けることができる。これにより、ポリウレタンフォーム２８を空所Ｓに充填し易くなる。

【0016】

棒状鋼２４を挿入した挿入孔２２に固化材２６を注入した後（図６(ｂ)および図７(ｅ)参照）、貫通孔２０からノズル３０を通して、ウレタン材料Ｍを空所Ｓに吹き付けるように注入する（図８(ａ)および(ｂ)参照）。このとき、ウレタン材料Ｍは、空所Ｓの下部に対応する位置にあけた貫通孔２０から、空所Ｓの下部に注入するとよい。空所Ｓに注入されたウレタン材料Ｍは、空所Ｓ内で発泡して膨張し、これによりポリウレタンフォーム２８が空所Ｓに隙間なく充填される(図８(ｃ)参照)。ポリウレタンフォーム２８は、現場でＡ液（ポリオール）とＢ液（イソシアネート）とを混合し、スプレー発泡機の吹き付けによりポリウレタンフォームを形成する、所謂現場発泡ポリウレタンフォームである。

【0017】

空所Ｓにおけるポリウレタンフォーム２８の充填度合いは、ノズル３０を通している貫通孔２０以外の貫通孔２０からのポリウレタンフォーム２８の漏れ出によって確認したり、貫通孔２０を通したマイクロスコープで空所Ｓを見て確認したりするなど、様々な方法で確認可能である。例えば、空所Ｓの下部からウレタン材料Ｍを注入した場合、空所Ｓの上部に対応する貫通孔２０からポリウレタンフォーム２８が漏れてくると、ポリウレタンフォーム２８が空所Ｓの上部まで充填されていることが判る。

【0018】

ポリウレタンフォーム２８としては、圧縮強度が高い硬質ポリウレタンフォームが用いられ、気泡構造としては独立気泡構造のものが水を通さないので好ましい。また、ポリウレタンフォーム２８は、その密度が２０ｋｇ／ｍ^３～６０ｋｇ／ｍ^３の範囲にある軽量なものを用いるとよい。なお、上述したポリウレタンフォーム２８に関する条件は、空所Ｓの大きさや空所Ｓを覆う法面保護構造物１２の荷重などに応じて適宜設定される。

【0019】

次に、貫通孔２０から漏れた余分なポリウレタンフォーム２８を排除するなどの処理を行った後、貫通孔２０をモルタル等の遮蔽材３２で塞ぎ、吹付コンクリート１６から表側に出ているポリウレタンフォーム２８の表側を遮蔽材３２で覆う（図８(ｄ)参照）。貫通孔２０から表側に突き出た棒状鋼２４の先端部を、プレート３４に形成した孔に通して、貫通孔２０を覆うようにプレート３４を吹付コンクリート１６の表面にセットする。プレート３４から表側に突き出た棒状鋼２４の先端部に、締結材としてのナット３６を取り付けて締め付ける（図８(ｅ)参照）。これにより、締結材３６と地盤との間にポリウレタンフォーム２８が挟まれた状態になり、法面１０の補修が完了する（図６(ｃ)参照）。

【0020】

前述した法面１０の補修方法によれば、地盤Ｊに定着させた棒状鋼２４の設置により、吹付コンクリート１６(法面保護構造物１２)および充填材であるポリウレタンフォーム２８の滑動を抑えることができる。また、ポリウレタンフォーム２８が自身を貫く棒状鋼２４に付着するので、吹付コンクリート１６(法面保護構造物１２)の滑動を抑えることができる。このように、前述した法面１０の補修方法によれば、棒状鋼２４の設置によって法面１０を長期間に亘って安定化させることができる。

【0021】

モルタルなどのセメント系充填材と比べて軽量（単位体積当たりの重量が小さい）であるポリウレタンフォーム２８を用いているので、地盤Ｊからの滑動を抑えることができ、また、法面保護構造物１２に加わる荷重を軽減することができる。しかも、ポリウレタンフォーム２８が軽量であるから、棒状鋼２４の設置本数を減らしたり、棒状鋼２４の地盤Ｊへの挿入深さ（定着長）を短くしたりすることなどが可能となる。従って、前述した法面１０の補修方法によれば、棒状鋼２４を設置する手間を軽減できると共に、棒状鋼２４に設置の難易度を下げることができ、法面１０の補修の作業性を向上し、工事規模の縮小化や工期の短縮化に寄与できる。

【0022】

前述した法面１０の補修方法によれば、ポリウレタンフォーム２８を空所Ｓで発泡させるので、複雑な三次元形状になっている空所Ｓにおいてポリウレタンフォーム２８を隙間なく充填させることができる。また、セメント系充填材であれば複数回に分けて充填しなくてはならない空所Ｓであっても、ポリウレタンフォーム２８であれば充填回数を少なくすることができる。しかも、ポリウレタンフォーム２８は、セメント系充填材と比べて硬化までの時間が非常に短いので、工期を大幅に短縮することが可能になる。ポリウレタンフォーム２８は、発泡倍率などの反応調整によって、密度や圧縮強度を現場毎に簡単に調節することができる。これにより、法面保護構造物１２の重量などの条件に応じて、密度や圧縮強度などの物性を適切に設定することができ、法面１０をより好適に安定化させることができる。ポリウレタンフォーム２８は化学的に安定しているので、棒状鋼２４がポリウレタンフォーム２８で覆われることで錆び難くなり、棒状鋼２４の維持管理で必要な二重防錆の基準を手間なく満たすことが可能となる。

【0023】

ウレタン材料Ｍが発泡して膨張することから、ウレタン材料Ｍを空所Ｓの下部から入れても空所Ｓの上側に向けて膨らみ、空所Ｓの下部から上部に亘って隙間なくポリウレタンフォーム２８を充填することができる。また、地盤Ｊを削るなど、ウレタン材料Ｍの注入時の地盤Ｊへの悪影響を回避することができる。更に、ウレタン材料Ｍを吹き付けによって空所Ｓに注入することで、地盤Ｊを削るなど、充填材注入時の地盤Ｊへの悪影響をより好適に回避することができる。

【0024】

吹付コンクリート１６の貫通孔２０を介して表側へ現れるポリウレタンフォーム２８の表側を遮蔽材３２で覆うことで、日光や排気ガスなどのポリウレタンフォーム２８に悪影響を与えるものから保護することができる。従って、法面１０を長期間に亘って安定化させることができる。

【0025】

吹付コンクリート１６を貫通する貫通孔２０を形成する際に挿入孔２２よりも大径にすることで、貫通孔２０からノズル３０を挿入して空所Ｓへウレタン材料Ｍを注入し易くすることができる。特に、貫通孔２０から挿入したノズル３０の向きを上下左右へ変え易く、ウレタン材料Ｍを空所Ｓへより適切に注入することができる。

【0026】

表１に示す条件のモデルケースを設定し、充填材としてポリウレタンフォームを用いる実施例と、充填材としてモルタルを用いる比較例とで、必要となる棒状鋼の条件を比較する。なお、比較の結果を表２に示す。

【0027】

【表1】

【0028】

【表2】

【0029】

表２に示すように、充填材としてポリウレタンフォームを用いる実施例は、充填材としてモルタルを用いる比較例１および２と比べて、棒状鋼の必要本数が大幅に少なくなることが判る。また、実施例と比較例１との対比によれば、実施例では棒状鋼の定着長が大幅に短くなることが判る。ＮＥＸＣＯ施工基準によると、隣り合う棒状鋼の間隔を１．０ｍ～１．５ｍ程度（１本／２ｍ^２程度）にすることが求められる。例えば、棒状鋼を１．０ｍ間隔で配置すると１８４本を配置可能であり、棒状鋼を１．５ｍ間隔で配置すると６５本配置可能である。このことから、実施例ではＮＥＸＣＯ施工基準を満たしており、比較例１では約０．６ｍ間隔になって基準から外れてしまう。ここで、ＮＥＸＣＯ施工基準によると、棒状鋼１本当たりの長さを２．０～５．０ｍ程度にすることが求められるが、５．０ｍを満たすギリギリの棒状鋼の定着長である比較例１であっても、比較例１は棒状鋼の間隔基準を満たしていない。

【0030】

（変更例）
前述した事項に限らず、例えば以下のようにしてもよい。
(１)実施例では、既設の吹付コンクリートが残っている場合であるが、既設の吹付コンクリートや植生工等の法面を覆っていた被覆工が崩落等によって失われていても、本開示の補修方法を適用可能である。
(２)被覆工が失われた空所を補修する場合、吹付コンクリートや植生工などの被覆工を、ポリウレタンフォームの表側に遮蔽材として設けるとよい。

【符号の説明】

【0031】

１０ 法面，１２ 法面保護構造物，２０ 貫通孔，２２ 挿入孔，２４ 棒状鋼，
２６ 固化材，２８ ポリウレタンフォーム，３２ 遮蔽材，３６ ナット（締結材），
Ｓ 空所，Ｊ 地盤，Ｍ ウレタン材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】