ドレーン構造およびドレーン構造の施工方法
【課題】法面の傾斜の大小を問わず施工を容易に行うことができ確実な排水が可能なドレーン構造を提供する。
【解決手段】堤体１０の裏法面１２の内部に埋設されたドレーン構造は、金網からなる３つの籠３１，３２，３３からなる。これらの籠３１，３２，３３の中には割栗石２３，２３，…が充填されている。このドレーン構造は裏法面１２と略平行な傾斜上面３５を備えており、施工が容易で種々の傾斜に対応できる。
【解決手段】堤体１０の裏法面１２の内部に埋設されたドレーン構造は、金網からなる３つの籠３１，３２，３３からなる。これらの籠３１，３２，３３の中には割栗石２３，２３，…が充填されている。このドレーン構造は裏法面１２と略平行な傾斜上面３５を備えており、施工が容易で種々の傾斜に対応できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレーン構造およびドレーン構造の施工方法に関し、特に斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造およびドレーン構造の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
山腹や堤防、海浜などの傾斜地では降雨などにより浸透した水のため土砂崩れが発生する場合がある。例えば、河川の堤防では、図１３に示すように、洪水時などに降雨や河川１４から浸透する水によって堤体内浸潤面１６が堤防１０の裏法１２側（河川側とは反対側の斜面）の法尻（斜面の下端）よりも高くなって漏水したり、浸透浸食されて崩落が生じたりする。このような漏水・浸透浸食対策の一つにドレーン工がある。ドレーン工は、例えば堤防の裏法尻に砂利などによる排水層を作って、堤体内浸潤面１６を裏法尻よりも低くして、排水層から浸透水を排水する構造物である。
【０００３】
特許文献１には、ネットパイプなどの透水パイプを縦横格子状に連通させて構成した格子状透水配水管を堤防の裏法側などの内部に、法面に沿って傾斜状に配設してその下端を排水管によって外部に導き、該格子状透水排水管を構成する横メンバーである各段の横方向透水パイプに適宜間隔をおいて絡合繊維の透水マットをそれぞれ巻装し、かつその各巻き余端を堤体内方に向かって横に長く延ばして誘水マット帯部をそれぞれ形成してなるドレーン構造が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、堤体の川裏側の基礎地盤の上に設けられ、浸透水を通す粗粒のフィルター材が鋼製組立網に充填された充填篭によって形成されていて、堤体の浸透水を流入させる篭製ドレーン部と、堤体の裏法尻に設けられた堤脚水路と、浸透水を通す粗粒のフィルター材によって構成され、篭製ドレーン部の下部と堤脚水路との間を結び、上記篭製ドレーン部に流入した浸透水を堤脚水路に導くドレーン層とを備え、ドレーン層は篭製ドレーン部の高さよりも低い厚さになっており、ドレーン層が堤体土によって覆われている堤防のドレーン構造が記載されている。
【０００５】
また、河川の堤防のドレーン構造ではないが、特許文献３には海浜に遡上する波を効率よく排水して地下水位を下げることで海浜を安定化させるドレーン構造が記載されている。
【特許文献１】実開昭５７−６０９１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１７２０号公報
【特許文献３】特開平７−２０７６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているドレーン構造は、浸透水が流れる部分がパイプであるため、浸透水の量が多くなったときに全てを排出できず、漏水や浸透浸食が生じてしまう。また、パイプは詰まりやすいため、度々パイプ交換をする必要があり、工事費用が大きなものとなってしまう。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されているドレーン構造は、篭製ドレーン部と堤脚水路とを結ぶドレーン層が必要なため、長いなだらかな法面でないと施工することが難しく、適用できる法面が限られるとともに、堤脚水路から河川側への掘削距離を長くする必要があり、工事が大がかりなものになってしまう。また、特許文献３に記載されているドレーン構造は、海から浜に上がった海水を地下を通して再び海に戻すものであり、河川の堤防には応用が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、法面の傾斜の大小を問わず施工を容易に行うことができ確実な排水が可能なドレーン構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明のドレーン構造は、斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造であって、前記浸透水を通す粗粒のフィルター材が充填されている金網からなる籠により形成されていて、前記浸透水を前記排水路に導く籠製ドレーン部を備えており、前記籠製ドレーン部は、前記籠が複数積み上げられて構成されているとともに土砂に覆われており、前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって手前側に正面金網を備えており、積み上げられた前記複数の籠の前記正面金網のそれぞれは、下側に置かれた籠ほど斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置されており、前記複数の籠の各前記正面金網の上辺と連結されているとともに上記斜面とほぼ平行である傾斜上面が、前記籠製ドレーン部の上面に金網により形成されている構成とした。このような構成を有していることにより、金網からなる籠の中に充填された粗粒のフィルター材を大量の浸透水が確実に流れていく。また、傾斜上面と地盤の斜面とが略平行であって、斜面の土砂の保持が確実に行われる。
【００１０】
本発明のドレーン構造の施工方法は、斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造の施工方法であって、前記ドレーン構造は、金網からなる少なくとも２つの籠を有しており、当該籠は斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置される溶接金網からなる正面金網を備えており、前記斜面下方の略水平である基礎地盤の上に第１の前記籠を設置する工程と、前記第１の籠に粗粒のフィルター材を充填する工程と、前記第１の籠の上に第２の前記籠を、第２の籠の正面金網が第１の籠の正面金網と略平行かつ第１の籠の正面金網よりも斜面の下端から斜面に向かって奥側に位置するように設置する工程と、 前記第２の籠に粗粒のフィルター材を充填するとともに、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に粗粒のフィルター材を載せる工程と、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に載せた粗粒のフィルター材の上に菱形金網を載せて、前記第１および第２の籠の正面金網の上辺に前記菱形金網を固定する工程と、前記ドレーン構造の上に土砂を被せる工程とを含む。
【００１１】
ここで、粗粒のフィルター材は、斜面である地盤を構成している土砂よりも粒径が大きいものであって、例えば礫、石、岩石の破砕物、コンクリートの破砕物などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のドレーン構造は、金網からなる籠が複数積み重ねられて構成されている籠製ドレーン部を有し、前記籠には粗粒のフィルター材が充填されているので、浸透水を確実に排水することができ、また、籠製ドレーン部の上面に、金網からなり複数の籠の各正面金網の上辺と連結されて斜面とほぼ平行となっている傾斜上面を形成しているので、斜面の傾斜に応じて重ねられた籠の正面金網間の距離を調整すれば要求される様々な傾斜角度に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について説明をする前に、金網籠を用いた別のドレーン構造について本願発明者らは考察したのでこの考察について説明を行う。なお、ドレーン構造において重要なポイントは、堤体長手方向に垂直な断面における断面積の大きさ（以下、容量の大小という）と、排水路とほぼ同じレベルのドレーン構造の最も河川に近い側（以下、かかと部という）がどれだけ河川に近いかという点であるので、これらについても説明する。
【００１４】
図１４は、堤体１０の裏法面１２の傾斜角度が約２５度の場合に想定したドレーン構造である。このドレーン構造を比較例１とする。菱形金網からなる金網籠４０，４０に割栗石を充填して浸透水を流す籠製ドレーン部とする。籠製ドレーン部は直方体の金網籠４０，４０を裏法面１２と略同じ傾斜にして裏法面１２内に設置し、その下側には石４１を置いてかかと部を河川１４に近づけるとともに容量を大きくし、籠製ドレーン部の上面に土砂を被せている。また、裏法尻に設置された排水路２０と籠製ドレーン部とを結ぶためのドレーン層４２を設けている。ドレーン層４２は水平に設置した金網籠である。ドレーン層４２を設ける理由は、傾斜して設置されている籠製ドレーン部に直接排水路２０を当接させると、排水路２０に籠製ドレーン部から圧力がかかって排水路２０が図の右側に倒れてしまうからである。
【００１５】
図１５も、堤体１０の裏法面１２’の傾斜角度が約２５度の場合に想定した別のドレーン構造である。このドレーン構造を比較例２とする。菱形金網からなる３つの金網籠４４，４４，４４を階段状に積み上げた籠製ドレーン部が浸透水の通路を高い位置に持っていっている。この金網籠４４，４４，４４を多数並べることで容量を大きくすることができる。また、籠製ドレーン部は裏法尻の付近に設置されている。この場合も金網籠４４，４４，４４の上面の上と正面（籠の裏法尻側に向いた面）の前に土砂を被せている。
【００１６】
上記の２つのドレーン構造は、金網籠に割栗石を充填しているので、大量の浸透水を確実に排水できる。また、菱形金網からなる金網籠４０，４４は、治水工事や土留め工事などに多量の使われており、安価であるので、ここでのドレーン構造にも用いている。
【００１７】
金網籠４０，４４に被せる土砂のことを考えると、比較例１のドレーン構造の方が好ましい。なぜならば、金網籠４０の上面にほぼ均一な厚みで土砂が被せられているからで、比較例２のような被せ方の土砂では、土砂を圧して固める際に固めむらができ、土砂が崩落してしまい金網籠４４が剥き出しになってしまいやすいため好ましくない。しかしながら、比較例１のドレーン構造は、金網籠４０自体を傾斜させて設置しているため、傾斜角度が大きくなると金網籠４０の傾斜方向への滑り落ちの虞があり施工が難しくなり、緩斜面の堤体１０にしか適用できないうえ、緩斜面での施工も困難である。さらに、水平部分であるドレーン層４２が必要なため、設置のために裏法尻から水平地盤の方へ余分な領域が必要である。
【００１８】
また、施工することを考えると、図１４，図１５に示す比較例１，２の両方のドレーン構造ともに、斜面を掘削した地盤に金網籠４０，４４を置いて潰れないように支えながら（菱形金網からなる籠は自立せず潰れてしまうから）石を詰め込む、という作業を行う必要がある。従って、大がかりで面倒な作業となり、時間とコストがかかる。特に比較例２のドレーン構造は、斜面と略平行な上面部分がないため、排水容量を確保するために籠の断面積を大きくする必要があり、掘削量が増え、時間とコストが余分にかかってしまう。さらに、菱形金網からなる籠は、石を積めた後の石の圧力や、上に被せた土砂の圧力で水平方向にふくらむため、排水路２０に力がかかって排水路２０が破損してしまう虞がある。
【００１９】
このような考察と、特許文献１乃至３に記載されているドレーン構造の問題点を鑑みて本願発明者らは、本発明を想到するに至った。
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００２１】
（実施形態１）
実施形態１に係るドレーン構造の模式的な断面を図１に示す。なお、図を見やすくするために断面を表すハッチングの多くを省略している。本実施形態に係るドレーン構造は、堤体１０の裏法面（斜面）１２の地盤内部に埋設されており、河川１４の水面から連続している堤体内浸潤面１６を裏法面１２側で下げて浸透水を裏法尻に設置された排水路２０に導いている。このドレーン構造は、金網からなる３つの籠３１，３２，３３から構成されており、籠３１，３２，３３の中には粗粒のフィルター材である割栗石２３，２３，…が充填されている。割栗石２３，２３，…は数ｃｍから数十ｃｍの径を有しているので、これらの隙間を通って浸透水が流れていく。なお、不図示であるが、籠３１，３２，３３の上面、背面（河川２４側）および側面には、土砂がフィルター材同士の隙間に入らないように不織布などの透水性シートが掛けられている。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係るドレーン構造は横断面において、長方形の一つの角を切り欠いて斜辺とした五角形の形状を有しており、斜辺の部分に当たる傾斜上面３５の上には土砂２２が被せられており、傾斜上面３５と裏法面１２とは略平行になっている。傾斜上面３５が水平面となす角度は、２７°である。ドレーン構造の最下段を構成する第１の籠３１は、裏法面１２の下方の基礎地盤２１の上に設置されており、その上に第２の籠３２が積まれ、さらにその上に第３の籠３３が積み上げられている。基礎地盤１２は略水平に掘削されている。
【００２３】
図２はドレーン構造を構成している籠３１，３２，３３の積み重ね構造物を側方から見た図である。籠３１，３２，３３を構成する金網同士および籠３１，３２，３３同士は、コイル５１，５１，…によって連結されて固定されている。
【００２４】
図３は、最下段の第１の籠３１を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第１の籠３１は、正面金網５３と底面金網の一部とが一体となった側面視Ｌ字型の正面側Ｌ型金網５７と、背面金網５２と底面金網の一部とが一体となった側面視Ｌ字型の背面側Ｌ型金網５６と、底面中間金網５４と、２つの側面金網５５，５５とから構成されている。いずれの金網も棒鋼や金属線材を溶接して繋いだ長方形の溶接金網からなっている。正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは、矩形である平面の溶接金網を折り曲げて作られており、同形状であって互いに交換可能である。また、正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは、それぞれ正面、背面に垂直な面においてＬ字型となっている。これらの金網は隣接する金網とコイル５１（一つだけ示し他は省略している）によって辺同士が連結されて固定され、籠の形状に組み立てられる。また、本実施形態においては、これらの金網は防錆加工（例えば溶融亜鉛めっき、亜鉛アルミ合金めっきなど）された鉄線を材料としている。
【００２５】
図４は、第１の籠３１の上に載せられる第２の籠３２を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第２の籠３２は第１の籠３１とほぼ同じであり、一部が異なっているだけなので、異なっている部分を説明する。
【００２６】
第２の籠３２は正面金網５３の側辺から前方（背面から正面に向かう向き、以下前後の向きはこの定義に従う）に延びる２つの三角金網部５８，５８を側面金網６５，６５が備えており、側面金網６５，６５は台形である。底面中間金網６４は、第１の籠３１のものよりも三角金網部５８，５８の下辺の長さ分だけ前後方向の長さが小さい。側面金網６５，６５も同様に長さが小さくなっている。なお、不図示であるが、正面金網５３の上辺および三角金網部５８，５８の斜辺には菱形金網が連結されて傾斜上面３５を形成する。また、２つの三角金網部５８，５８に挟まれた部分には底面金網を配置していないが、この部分は第１の籠３１に詰められた割栗石２３，２３，…が底面となるので、底面金網が無くてもよいのであるが、底面金網を配置しても構わない。なお、この部分の底面金網がない方がこの部分に割栗石２３，２３，…を載せやすい。正面金網５３と背面金網５２との間に底面金網を配置しているのは、正面金網５３と背面金網５２と側面金網６５，６５とを倒れないように支えるためである。
【００２７】
図５は、第２の籠３２の上に載せられる第３の籠３３を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第３の籠３３は第２の籠３２とほぼ同じであり、一部が異なっているだけなので、異なっている部分を説明する。
【００２８】
第３の籠３３は底面中間金網を有しておらず、その分側面金網７５，７５の長さが小さくなっている。２つの三角金網部５８，５８に挟まれた部分には底面金網を配置していないことおよび傾斜上面３５を構成する菱形金網については第２の籠３２と同様である。
【００２９】
図２から５に示されているように、３つの籠３１，３２，３３の直方体部分は、正面金網５３および背面金網５２の大きさおよび形状が同じであるが、底面および側面の前後方向の長さが異なっている。底面においては、底面中間金網５４，６４を入れることによってこの長さの違いを調節している。側面金網５５，６５，７５は長さ自体を変えることによって対応している。
【００３０】
図６は、排水路２０の斜視図である。背面２７は第１の籠３１の正面金網５３に当接し、第１の籠３１内を流れてきた水が背面２７に設けられた穴２８，２８，…を通って排水路２０の溝部に流れ込み、排出される。
【００３１】
次に、本実施形態のドレーン構造の施工方法について説明する。
【００３２】
まず、図１において堤体１０の裏法面１２側を掘削して略水平な基礎地盤２１を形成する。そして、裏法尻となる部分に排水路２０を設置する。排水路２０の位置は予め厳密に決められており、金網籠に石を入れて厳密な位置に設置することは非常に困難であるため、まず排水路２０を設置するのである。
【００３３】
次に、基礎地盤２１の上に、図３に示す金網群を載せてコイル５１で金網同士を連結して第１の籠３１を組み立てて設置する。正面金網５３は排水路２０の背面２７に当接させて設置する。この時、正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは自立し、側面金網５５，５５もこれらの正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とに立てかけられるので、金網を支えておく必要がなく、少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。
【００３４】
それから、第１の籠３１の中に割栗石２３，２３，…を充填する。
【００３５】
割栗石２３，２３，…を充填した第１の籠３１の上に図４に示す金網群を載せて、コイル５１で金網同士を連結して第２の籠３２を組み立てて設置する。この場合も第１の籠３１の組立と同様に少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。この時、２つの籠３１，３２の背面金網５２，５２が面一になるように配置をして、上下の籠３１，３２間の連結もコイル５１を用いて行う。第２の籠３２を設置した状態では、第１の籠３１の一部を第２の籠３２の底面が蓋をして、蓋をされていない部分は三角金網部５８，５８に挟まれた状態となっている。また、第２の籠３２の正面金網５３は第１の籠３１の正面金網５３よりも後方に位置し、２つの正面金網５３，５３は略平行となっている。
【００３６】
この後、第２の籠３２に割栗石２３，２３，…を充填する。それから第１の籠３１の上方であって三角金網部５８，５８に挟まれた部分（第２の籠３２の正面金網５３の手前側）にも割栗石２３，２３，…を載せる。この部分の割栗石２３，２３，…は、２つの三角金網部５８，５８の斜辺同士を結ぶ面に達するぐらいにまで載せる。このように割栗石２３，２３，…を充填し載せると、図７に示す状態となる。なお、図７では見やすさのためコイル５１を省略している。
【００３７】
次に、割栗石２３，２３，…を充填した第２の籠３２の上に図５に示す金網群を載せて、コイル５１で金網同士を連結して第３の籠３３を組み立てて設置する。この場合も第１の籠３１の組立と同様に少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。この時、第２の籠３２を設置するときと同様に、３つの籠３１，３２，３３の背面金網５２，５２，５２が面一になるように配置をして、上下の籠３２，３３間の連結もコイル５１を用いて行う。第３の籠３３を設置した状態では、第２の籠３２を設置したときのように、第２の籠３２の一部を第３の籠３３の底面が蓋をして、蓋をされていない部分は三角金網部５８，５８に挟まれた状態となっている。また、第３の籠３３の正面金網５３は第２の籠３２の正面金網５３よりも後方に位置し、２つの正面金網５３，５３は略平行となっている。
【００３８】
それから、第３の籠３３に割栗石２３，２３，…を充填する。その後第２の籠３２の上方であって三角金網部５８，５８に挟まれた部分（第３の籠３３の正面金網５３の手前側）にも割栗石２３，２３，…を載せる。この部分の割栗石２３，２３，…は、２つの三角金網部５８，５８の斜辺同士を結ぶ面に達するぐらいにまで載せる。
【００３９】
さらに、図８に示すように、ロール状に巻いた菱形金網３７を第３の籠３３の正面金網５３の上辺部分に載せて、それから菱形金網３７をロール状から広げていって、三角金網部５８，５８，…に挟まれて割栗石２３，２３，…が載せてある傾斜の上に被せる。こうして、図９に示すように、菱形金網３７により傾斜上面３５が形成される。なお、図８，９では見やすさのためコイル５１を省略している。それから、菱形金網３７と各正面金網５３，５３，５３の上辺および三角金網部５８，５８，…の斜辺とをコイルにより連結し固定する。
【００４０】
次に、各籠３１，３２，３３の背面と第３の籠３３の上面と傾斜上面３５とに透水性シートを被せる。そして、この透水性シートの上から土砂２２を被せて図１に示すドレーン構造が完成する。
【００４１】
本実施形態に係るドレーン構造は、上に説明した構造を有しており、以下の効果を奏する。
【００４２】
本実施形態に係るドレーン構造は、複数の金網からなる３つの籠３１，３２，３３を積み重ねて形成されているが、これらの籠３１，３２，３３の構成部材である正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは全ての籠３１，３２，３３に共通に用いることができるので、籠３１，３２，３３の製造コストは小さくなる。籠３１，３２，３３の中には割栗石２３，２３，…が充填されているので、大量の浸透水を確実に排水できる。また、裏法面１２の傾斜角度は施工場所によって様々であるが、底面中間金網５４，６４の前後方向の長さを調整すればどのような傾斜角度にも対応でき、この点でも製造コストは小さくなる。さらに傾斜上面３５は裏法面１２と略平行なので、ドレーン構造の上に被せられた土砂は均一な厚みであって、崩落の虞が小さい。そして、籠３１，３２，３３の本体部分（正面、背面、側面、底面）は溶接金網からなっているので、高い強度と剛性を有しており、その一方傾斜上面３５にはフレキシブルな菱形金網３７を用いることで蓋がし易くなっており、工事を容易に行える。また、３つの籠３１，３２，３３はいずれも水平面状に積んでおり水平方向の力に対して構造的に十分な強度を有しているので、排水路２０に水平方向の力がかかることがなく、従って図１４に示すような水平なドレーン層４２を設ける必要が無く、その分水平方向の設置面積を小さくすることができる。このため民地や堤防下の道路を広く確保することができる。
【００４３】
本実施形態に係るドレーン構造の施工方法は、上に説明した工程を有しており、以下の効果を奏する。
【００４４】
本実施形態のドレーン構造の施工方法では、傾斜上面３５を構成している金網を割栗石２３，２３，…を充填・載置した後に載せているので、割栗石２３，２３，…の充填前に傾斜上面３５を金網で形成しておく場合に比べて傾斜部分への割栗石２３，２３，…の充填を容易に行える。特に傾斜上面の傾斜角度（水平面に対する）が３４°以下になると、割栗石２３，２３，…の充填前に傾斜上面３５を金網で形成しておくと傾斜部分の先端部に割栗石２３，２３，…を隙間無く詰め込むのは非常に手間がかかり、工事コストが増加してしまうため、本実施形態のドレーン構造の施工方法は、傾斜上面３５が水平面となす角度が３４°以下の時に有用である。なお、傾斜角度が１８°未満の場合は、ドレーン構造の上に被せた土砂の上を機械で圧して固める際に、傾斜上面３５を形成する菱形金網がなくても割栗石２３，２３，…が崩れる心配がなく、傾斜上面３５が必ずしも必要ではない。
【００４５】
（実施形態２）
実施形態２に係るドレーン構造の模式的な側面を図１０に示す。本実施形態に係るドレーン構造は、実施形態１と同様に金網からなる３つの籠６１，６２，６３が積み重ねられて形成されているが、各籠の背面金網が面一ではない点が実施形態１と異なっていて他の点は実施形態１と同じであるので、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００４６】
本実施形態のドレーン構造では、第１の籠６１の背面金網よりも第２の籠６２の背面金網の方が後方に配置されており、第２の籠６２の背面金網よりも第３の籠６３の背面金網の方が後方に配置されている。従って、実施形態１のドレーン構造に比較して掘削量を減らすことができるが、かかと部が河川１４から遠くなって排水が不十分となりやすく、容量が小さいため最大排水量が少なくなり、また沈下する虞がある。それ以外の効果は実施形態１と同じである。
【００４７】
（実施形態３）
実施形態３に係るドレーン構造の模式的な側面を図１１に示す。本実施形態に係るドレーン構造は、実施形態１と同様に金網からなる３つの籠７１，７２，７３が積み重ねられて形成されているが、各籠の背面金網が面一ではない点が実施形態１と異なっていて他の点は実施形態１と同じであるので、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００４８】
本実施形態のドレーン構造では、第１の籠７１の背面金網よりも第２の籠７２の背面金網の方が前方に配置されており、第２の籠７２の背面金網よりも第３の籠７３の背面金網の方が前方に配置されている。従って、実施形態１のドレーン構造に比較して設置のために掘削量を大きくする必要があり、コストが大きくなる。しかし、容量は大きくかかと部も河川１４に近いため、排水能力は大きい。それ以外の効果は実施形態１と同じである。
【００４９】
（その他の実施形態）
これまで説明した実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。例えば、第３の籠３３の上面に金網を被せても構わない。また、各籠の側面を構成する金網は、一枚物である必要はなく、複数の金網を繋げてもよい。あるいは、各籠の内部に補強のための中枠を入れても構わない。
【００５０】
正面金網および背面金網を河川の流れる方向に沿って複数並べて長尺のドレーン構造としてもよいし、正面金網および背面金網の幅を大きくして長尺のドレーン構造としてもよい。
【００５１】
粗粒のフィルター材は割栗石に限定されず、礫や破砕コンクリート（コンクリート構造物を破砕したもの）、岩石破砕物等、籠に充填できて水が流れるものであればどのようなものでも構わない。
【００５２】
排水路の設置は、籠を積み上げる前でなくてもよい。また、排水路と籠製ドレーン部との間に図１４に示すようなドレーン層４２を設けても構わない。
【００５３】
傾斜斜面３５を形成する菱形金網は、ロール状ではなくても構わない。平面であるパネル状にしてそのまま割栗石２３，２３，…を載せた金網籠の上に載せてもよい。
【００５４】
各籠には、図１２に示すように、背面金網５２が充填されたフィルター材の圧力で倒れないように補強部材５９で底面部の金網と連結しておくことが好ましい。この補強部材５９は、正面金網５３および側面金網５５，６５，７５にも設置することが好ましい。
【００５５】
上記実施形態の施工においては、堤体を掘削して基礎地盤を形成しているが、平面の地盤の上にドレーン構造を設置してその上に土砂を被せて斜面を形成しても構わない。また、ドレーン構造を設置するのは堤体に限定されず、山腹など斜面であればどのような場所でも構わない。例えば、山腹に設置すれば、大量の降雨によって土砂崩れが起きることを防止できる。なお、施工方法は、上記の実施形態で説明した方法と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明に係るドレーン構造は、低コストで様々な傾斜の斜面に簡単に設置できて確実に排水できるので、堤防のドレーン構造等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【図２】実施形態１に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図３】第１の籠を構成する金網群の図である。
【図４】第２の籠を構成する金網群の図である。
【図５】第３の籠を構成する金網群の図である。
【図６】排水路の斜視図である。
【図７】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的な斜視図である。
【図８】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的な別の斜視図である。
【図９】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的なさらに別の斜視図である。
【図１０】実施形態２に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図１１】実施形態３に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図１２】背面金網の補強部材を示す斜視図である。
【図１３】堤防の断面を示す図である。
【図１４】比較例１に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【図１５】比較例２に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 堤体
１２ 裏法面（斜面である地盤）
２０ 排水路
２１ 基礎地盤
２２ 土砂
２３ 割栗石（粗粒のフィルター材）
３１，６１，７１ 第１の籠
３２，６２，７２ 第２の籠
３３，６３，７３ 第３の籠
３５ 傾斜上面
５２背面金網
５３正面金網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレーン構造およびドレーン構造の施工方法に関し、特に斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造およびドレーン構造の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
山腹や堤防、海浜などの傾斜地では降雨などにより浸透した水のため土砂崩れが発生する場合がある。例えば、河川の堤防では、図１３に示すように、洪水時などに降雨や河川１４から浸透する水によって堤体内浸潤面１６が堤防１０の裏法１２側（河川側とは反対側の斜面）の法尻（斜面の下端）よりも高くなって漏水したり、浸透浸食されて崩落が生じたりする。このような漏水・浸透浸食対策の一つにドレーン工がある。ドレーン工は、例えば堤防の裏法尻に砂利などによる排水層を作って、堤体内浸潤面１６を裏法尻よりも低くして、排水層から浸透水を排水する構造物である。
【０００３】
特許文献１には、ネットパイプなどの透水パイプを縦横格子状に連通させて構成した格子状透水配水管を堤防の裏法側などの内部に、法面に沿って傾斜状に配設してその下端を排水管によって外部に導き、該格子状透水排水管を構成する横メンバーである各段の横方向透水パイプに適宜間隔をおいて絡合繊維の透水マットをそれぞれ巻装し、かつその各巻き余端を堤体内方に向かって横に長く延ばして誘水マット帯部をそれぞれ形成してなるドレーン構造が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、堤体の川裏側の基礎地盤の上に設けられ、浸透水を通す粗粒のフィルター材が鋼製組立網に充填された充填篭によって形成されていて、堤体の浸透水を流入させる篭製ドレーン部と、堤体の裏法尻に設けられた堤脚水路と、浸透水を通す粗粒のフィルター材によって構成され、篭製ドレーン部の下部と堤脚水路との間を結び、上記篭製ドレーン部に流入した浸透水を堤脚水路に導くドレーン層とを備え、ドレーン層は篭製ドレーン部の高さよりも低い厚さになっており、ドレーン層が堤体土によって覆われている堤防のドレーン構造が記載されている。
【０００５】
また、河川の堤防のドレーン構造ではないが、特許文献３には海浜に遡上する波を効率よく排水して地下水位を下げることで海浜を安定化させるドレーン構造が記載されている。
【特許文献１】実開昭５７−６０９１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１７２０号公報
【特許文献３】特開平７−２０７６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているドレーン構造は、浸透水が流れる部分がパイプであるため、浸透水の量が多くなったときに全てを排出できず、漏水や浸透浸食が生じてしまう。また、パイプは詰まりやすいため、度々パイプ交換をする必要があり、工事費用が大きなものとなってしまう。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されているドレーン構造は、篭製ドレーン部と堤脚水路とを結ぶドレーン層が必要なため、長いなだらかな法面でないと施工することが難しく、適用できる法面が限られるとともに、堤脚水路から河川側への掘削距離を長くする必要があり、工事が大がかりなものになってしまう。また、特許文献３に記載されているドレーン構造は、海から浜に上がった海水を地下を通して再び海に戻すものであり、河川の堤防には応用が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、法面の傾斜の大小を問わず施工を容易に行うことができ確実な排水が可能なドレーン構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明のドレーン構造は、斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造であって、前記浸透水を通す粗粒のフィルター材が充填されている金網からなる籠により形成されていて、前記浸透水を前記排水路に導く籠製ドレーン部を備えており、前記籠製ドレーン部は、前記籠が複数積み上げられて構成されているとともに土砂に覆われており、前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって手前側に正面金網を備えており、積み上げられた前記複数の籠の前記正面金網のそれぞれは、下側に置かれた籠ほど斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置されており、前記複数の籠の各前記正面金網の上辺と連結されているとともに上記斜面とほぼ平行である傾斜上面が、前記籠製ドレーン部の上面に金網により形成されている構成とした。このような構成を有していることにより、金網からなる籠の中に充填された粗粒のフィルター材を大量の浸透水が確実に流れていく。また、傾斜上面と地盤の斜面とが略平行であって、斜面の土砂の保持が確実に行われる。
【００１０】
本発明のドレーン構造の施工方法は、斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造の施工方法であって、前記ドレーン構造は、金網からなる少なくとも２つの籠を有しており、当該籠は斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置される溶接金網からなる正面金網を備えており、前記斜面下方の略水平である基礎地盤の上に第１の前記籠を設置する工程と、前記第１の籠に粗粒のフィルター材を充填する工程と、前記第１の籠の上に第２の前記籠を、第２の籠の正面金網が第１の籠の正面金網と略平行かつ第１の籠の正面金網よりも斜面の下端から斜面に向かって奥側に位置するように設置する工程と、 前記第２の籠に粗粒のフィルター材を充填するとともに、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に粗粒のフィルター材を載せる工程と、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に載せた粗粒のフィルター材の上に菱形金網を載せて、前記第１および第２の籠の正面金網の上辺に前記菱形金網を固定する工程と、前記ドレーン構造の上に土砂を被せる工程とを含む。
【００１１】
ここで、粗粒のフィルター材は、斜面である地盤を構成している土砂よりも粒径が大きいものであって、例えば礫、石、岩石の破砕物、コンクリートの破砕物などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のドレーン構造は、金網からなる籠が複数積み重ねられて構成されている籠製ドレーン部を有し、前記籠には粗粒のフィルター材が充填されているので、浸透水を確実に排水することができ、また、籠製ドレーン部の上面に、金網からなり複数の籠の各正面金網の上辺と連結されて斜面とほぼ平行となっている傾斜上面を形成しているので、斜面の傾斜に応じて重ねられた籠の正面金網間の距離を調整すれば要求される様々な傾斜角度に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について説明をする前に、金網籠を用いた別のドレーン構造について本願発明者らは考察したのでこの考察について説明を行う。なお、ドレーン構造において重要なポイントは、堤体長手方向に垂直な断面における断面積の大きさ（以下、容量の大小という）と、排水路とほぼ同じレベルのドレーン構造の最も河川に近い側（以下、かかと部という）がどれだけ河川に近いかという点であるので、これらについても説明する。
【００１４】
図１４は、堤体１０の裏法面１２の傾斜角度が約２５度の場合に想定したドレーン構造である。このドレーン構造を比較例１とする。菱形金網からなる金網籠４０，４０に割栗石を充填して浸透水を流す籠製ドレーン部とする。籠製ドレーン部は直方体の金網籠４０，４０を裏法面１２と略同じ傾斜にして裏法面１２内に設置し、その下側には石４１を置いてかかと部を河川１４に近づけるとともに容量を大きくし、籠製ドレーン部の上面に土砂を被せている。また、裏法尻に設置された排水路２０と籠製ドレーン部とを結ぶためのドレーン層４２を設けている。ドレーン層４２は水平に設置した金網籠である。ドレーン層４２を設ける理由は、傾斜して設置されている籠製ドレーン部に直接排水路２０を当接させると、排水路２０に籠製ドレーン部から圧力がかかって排水路２０が図の右側に倒れてしまうからである。
【００１５】
図１５も、堤体１０の裏法面１２’の傾斜角度が約２５度の場合に想定した別のドレーン構造である。このドレーン構造を比較例２とする。菱形金網からなる３つの金網籠４４，４４，４４を階段状に積み上げた籠製ドレーン部が浸透水の通路を高い位置に持っていっている。この金網籠４４，４４，４４を多数並べることで容量を大きくすることができる。また、籠製ドレーン部は裏法尻の付近に設置されている。この場合も金網籠４４，４４，４４の上面の上と正面（籠の裏法尻側に向いた面）の前に土砂を被せている。
【００１６】
上記の２つのドレーン構造は、金網籠に割栗石を充填しているので、大量の浸透水を確実に排水できる。また、菱形金網からなる金網籠４０，４４は、治水工事や土留め工事などに多量の使われており、安価であるので、ここでのドレーン構造にも用いている。
【００１７】
金網籠４０，４４に被せる土砂のことを考えると、比較例１のドレーン構造の方が好ましい。なぜならば、金網籠４０の上面にほぼ均一な厚みで土砂が被せられているからで、比較例２のような被せ方の土砂では、土砂を圧して固める際に固めむらができ、土砂が崩落してしまい金網籠４４が剥き出しになってしまいやすいため好ましくない。しかしながら、比較例１のドレーン構造は、金網籠４０自体を傾斜させて設置しているため、傾斜角度が大きくなると金網籠４０の傾斜方向への滑り落ちの虞があり施工が難しくなり、緩斜面の堤体１０にしか適用できないうえ、緩斜面での施工も困難である。さらに、水平部分であるドレーン層４２が必要なため、設置のために裏法尻から水平地盤の方へ余分な領域が必要である。
【００１８】
また、施工することを考えると、図１４，図１５に示す比較例１，２の両方のドレーン構造ともに、斜面を掘削した地盤に金網籠４０，４４を置いて潰れないように支えながら（菱形金網からなる籠は自立せず潰れてしまうから）石を詰め込む、という作業を行う必要がある。従って、大がかりで面倒な作業となり、時間とコストがかかる。特に比較例２のドレーン構造は、斜面と略平行な上面部分がないため、排水容量を確保するために籠の断面積を大きくする必要があり、掘削量が増え、時間とコストが余分にかかってしまう。さらに、菱形金網からなる籠は、石を積めた後の石の圧力や、上に被せた土砂の圧力で水平方向にふくらむため、排水路２０に力がかかって排水路２０が破損してしまう虞がある。
【００１９】
このような考察と、特許文献１乃至３に記載されているドレーン構造の問題点を鑑みて本願発明者らは、本発明を想到するに至った。
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００２１】
（実施形態１）
実施形態１に係るドレーン構造の模式的な断面を図１に示す。なお、図を見やすくするために断面を表すハッチングの多くを省略している。本実施形態に係るドレーン構造は、堤体１０の裏法面（斜面）１２の地盤内部に埋設されており、河川１４の水面から連続している堤体内浸潤面１６を裏法面１２側で下げて浸透水を裏法尻に設置された排水路２０に導いている。このドレーン構造は、金網からなる３つの籠３１，３２，３３から構成されており、籠３１，３２，３３の中には粗粒のフィルター材である割栗石２３，２３，…が充填されている。割栗石２３，２３，…は数ｃｍから数十ｃｍの径を有しているので、これらの隙間を通って浸透水が流れていく。なお、不図示であるが、籠３１，３２，３３の上面、背面（河川２４側）および側面には、土砂がフィルター材同士の隙間に入らないように不織布などの透水性シートが掛けられている。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係るドレーン構造は横断面において、長方形の一つの角を切り欠いて斜辺とした五角形の形状を有しており、斜辺の部分に当たる傾斜上面３５の上には土砂２２が被せられており、傾斜上面３５と裏法面１２とは略平行になっている。傾斜上面３５が水平面となす角度は、２７°である。ドレーン構造の最下段を構成する第１の籠３１は、裏法面１２の下方の基礎地盤２１の上に設置されており、その上に第２の籠３２が積まれ、さらにその上に第３の籠３３が積み上げられている。基礎地盤１２は略水平に掘削されている。
【００２３】
図２はドレーン構造を構成している籠３１，３２，３３の積み重ね構造物を側方から見た図である。籠３１，３２，３３を構成する金網同士および籠３１，３２，３３同士は、コイル５１，５１，…によって連結されて固定されている。
【００２４】
図３は、最下段の第１の籠３１を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第１の籠３１は、正面金網５３と底面金網の一部とが一体となった側面視Ｌ字型の正面側Ｌ型金網５７と、背面金網５２と底面金網の一部とが一体となった側面視Ｌ字型の背面側Ｌ型金網５６と、底面中間金網５４と、２つの側面金網５５，５５とから構成されている。いずれの金網も棒鋼や金属線材を溶接して繋いだ長方形の溶接金網からなっている。正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは、矩形である平面の溶接金網を折り曲げて作られており、同形状であって互いに交換可能である。また、正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは、それぞれ正面、背面に垂直な面においてＬ字型となっている。これらの金網は隣接する金網とコイル５１（一つだけ示し他は省略している）によって辺同士が連結されて固定され、籠の形状に組み立てられる。また、本実施形態においては、これらの金網は防錆加工（例えば溶融亜鉛めっき、亜鉛アルミ合金めっきなど）された鉄線を材料としている。
【００２５】
図４は、第１の籠３１の上に載せられる第２の籠３２を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第２の籠３２は第１の籠３１とほぼ同じであり、一部が異なっているだけなので、異なっている部分を説明する。
【００２６】
第２の籠３２は正面金網５３の側辺から前方（背面から正面に向かう向き、以下前後の向きはこの定義に従う）に延びる２つの三角金網部５８，５８を側面金網６５，６５が備えており、側面金網６５，６５は台形である。底面中間金網６４は、第１の籠３１のものよりも三角金網部５８，５８の下辺の長さ分だけ前後方向の長さが小さい。側面金網６５，６５も同様に長さが小さくなっている。なお、不図示であるが、正面金網５３の上辺および三角金網部５８，５８の斜辺には菱形金網が連結されて傾斜上面３５を形成する。また、２つの三角金網部５８，５８に挟まれた部分には底面金網を配置していないが、この部分は第１の籠３１に詰められた割栗石２３，２３，…が底面となるので、底面金網が無くてもよいのであるが、底面金網を配置しても構わない。なお、この部分の底面金網がない方がこの部分に割栗石２３，２３，…を載せやすい。正面金網５３と背面金網５２との間に底面金網を配置しているのは、正面金網５３と背面金網５２と側面金網６５，６５とを倒れないように支えるためである。
【００２７】
図５は、第２の籠３２の上に載せられる第３の籠３３を構成する金網をばらばらにした斜視図である。第３の籠３３は第２の籠３２とほぼ同じであり、一部が異なっているだけなので、異なっている部分を説明する。
【００２８】
第３の籠３３は底面中間金網を有しておらず、その分側面金網７５，７５の長さが小さくなっている。２つの三角金網部５８，５８に挟まれた部分には底面金網を配置していないことおよび傾斜上面３５を構成する菱形金網については第２の籠３２と同様である。
【００２９】
図２から５に示されているように、３つの籠３１，３２，３３の直方体部分は、正面金網５３および背面金網５２の大きさおよび形状が同じであるが、底面および側面の前後方向の長さが異なっている。底面においては、底面中間金網５４，６４を入れることによってこの長さの違いを調節している。側面金網５５，６５，７５は長さ自体を変えることによって対応している。
【００３０】
図６は、排水路２０の斜視図である。背面２７は第１の籠３１の正面金網５３に当接し、第１の籠３１内を流れてきた水が背面２７に設けられた穴２８，２８，…を通って排水路２０の溝部に流れ込み、排出される。
【００３１】
次に、本実施形態のドレーン構造の施工方法について説明する。
【００３２】
まず、図１において堤体１０の裏法面１２側を掘削して略水平な基礎地盤２１を形成する。そして、裏法尻となる部分に排水路２０を設置する。排水路２０の位置は予め厳密に決められており、金網籠に石を入れて厳密な位置に設置することは非常に困難であるため、まず排水路２０を設置するのである。
【００３３】
次に、基礎地盤２１の上に、図３に示す金網群を載せてコイル５１で金網同士を連結して第１の籠３１を組み立てて設置する。正面金網５３は排水路２０の背面２７に当接させて設置する。この時、正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは自立し、側面金網５５，５５もこれらの正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とに立てかけられるので、金網を支えておく必要がなく、少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。
【００３４】
それから、第１の籠３１の中に割栗石２３，２３，…を充填する。
【００３５】
割栗石２３，２３，…を充填した第１の籠３１の上に図４に示す金網群を載せて、コイル５１で金網同士を連結して第２の籠３２を組み立てて設置する。この場合も第１の籠３１の組立と同様に少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。この時、２つの籠３１，３２の背面金網５２，５２が面一になるように配置をして、上下の籠３１，３２間の連結もコイル５１を用いて行う。第２の籠３２を設置した状態では、第１の籠３１の一部を第２の籠３２の底面が蓋をして、蓋をされていない部分は三角金網部５８，５８に挟まれた状態となっている。また、第２の籠３２の正面金網５３は第１の籠３１の正面金網５３よりも後方に位置し、２つの正面金網５３，５３は略平行となっている。
【００３６】
この後、第２の籠３２に割栗石２３，２３，…を充填する。それから第１の籠３１の上方であって三角金網部５８，５８に挟まれた部分（第２の籠３２の正面金網５３の手前側）にも割栗石２３，２３，…を載せる。この部分の割栗石２３，２３，…は、２つの三角金網部５８，５８の斜辺同士を結ぶ面に達するぐらいにまで載せる。このように割栗石２３，２３，…を充填し載せると、図７に示す状態となる。なお、図７では見やすさのためコイル５１を省略している。
【００３７】
次に、割栗石２３，２３，…を充填した第２の籠３２の上に図５に示す金網群を載せて、コイル５１で金網同士を連結して第３の籠３３を組み立てて設置する。この場合も第１の籠３１の組立と同様に少人数で容易に且つ短時間で設置することができる。この時、第２の籠３２を設置するときと同様に、３つの籠３１，３２，３３の背面金網５２，５２，５２が面一になるように配置をして、上下の籠３２，３３間の連結もコイル５１を用いて行う。第３の籠３３を設置した状態では、第２の籠３２を設置したときのように、第２の籠３２の一部を第３の籠３３の底面が蓋をして、蓋をされていない部分は三角金網部５８，５８に挟まれた状態となっている。また、第３の籠３３の正面金網５３は第２の籠３２の正面金網５３よりも後方に位置し、２つの正面金網５３，５３は略平行となっている。
【００３８】
それから、第３の籠３３に割栗石２３，２３，…を充填する。その後第２の籠３２の上方であって三角金網部５８，５８に挟まれた部分（第３の籠３３の正面金網５３の手前側）にも割栗石２３，２３，…を載せる。この部分の割栗石２３，２３，…は、２つの三角金網部５８，５８の斜辺同士を結ぶ面に達するぐらいにまで載せる。
【００３９】
さらに、図８に示すように、ロール状に巻いた菱形金網３７を第３の籠３３の正面金網５３の上辺部分に載せて、それから菱形金網３７をロール状から広げていって、三角金網部５８，５８，…に挟まれて割栗石２３，２３，…が載せてある傾斜の上に被せる。こうして、図９に示すように、菱形金網３７により傾斜上面３５が形成される。なお、図８，９では見やすさのためコイル５１を省略している。それから、菱形金網３７と各正面金網５３，５３，５３の上辺および三角金網部５８，５８，…の斜辺とをコイルにより連結し固定する。
【００４０】
次に、各籠３１，３２，３３の背面と第３の籠３３の上面と傾斜上面３５とに透水性シートを被せる。そして、この透水性シートの上から土砂２２を被せて図１に示すドレーン構造が完成する。
【００４１】
本実施形態に係るドレーン構造は、上に説明した構造を有しており、以下の効果を奏する。
【００４２】
本実施形態に係るドレーン構造は、複数の金網からなる３つの籠３１，３２，３３を積み重ねて形成されているが、これらの籠３１，３２，３３の構成部材である正面側Ｌ型金網５７と背面側Ｌ型金網５６とは全ての籠３１，３２，３３に共通に用いることができるので、籠３１，３２，３３の製造コストは小さくなる。籠３１，３２，３３の中には割栗石２３，２３，…が充填されているので、大量の浸透水を確実に排水できる。また、裏法面１２の傾斜角度は施工場所によって様々であるが、底面中間金網５４，６４の前後方向の長さを調整すればどのような傾斜角度にも対応でき、この点でも製造コストは小さくなる。さらに傾斜上面３５は裏法面１２と略平行なので、ドレーン構造の上に被せられた土砂は均一な厚みであって、崩落の虞が小さい。そして、籠３１，３２，３３の本体部分（正面、背面、側面、底面）は溶接金網からなっているので、高い強度と剛性を有しており、その一方傾斜上面３５にはフレキシブルな菱形金網３７を用いることで蓋がし易くなっており、工事を容易に行える。また、３つの籠３１，３２，３３はいずれも水平面状に積んでおり水平方向の力に対して構造的に十分な強度を有しているので、排水路２０に水平方向の力がかかることがなく、従って図１４に示すような水平なドレーン層４２を設ける必要が無く、その分水平方向の設置面積を小さくすることができる。このため民地や堤防下の道路を広く確保することができる。
【００４３】
本実施形態に係るドレーン構造の施工方法は、上に説明した工程を有しており、以下の効果を奏する。
【００４４】
本実施形態のドレーン構造の施工方法では、傾斜上面３５を構成している金網を割栗石２３，２３，…を充填・載置した後に載せているので、割栗石２３，２３，…の充填前に傾斜上面３５を金網で形成しておく場合に比べて傾斜部分への割栗石２３，２３，…の充填を容易に行える。特に傾斜上面の傾斜角度（水平面に対する）が３４°以下になると、割栗石２３，２３，…の充填前に傾斜上面３５を金網で形成しておくと傾斜部分の先端部に割栗石２３，２３，…を隙間無く詰め込むのは非常に手間がかかり、工事コストが増加してしまうため、本実施形態のドレーン構造の施工方法は、傾斜上面３５が水平面となす角度が３４°以下の時に有用である。なお、傾斜角度が１８°未満の場合は、ドレーン構造の上に被せた土砂の上を機械で圧して固める際に、傾斜上面３５を形成する菱形金網がなくても割栗石２３，２３，…が崩れる心配がなく、傾斜上面３５が必ずしも必要ではない。
【００４５】
（実施形態２）
実施形態２に係るドレーン構造の模式的な側面を図１０に示す。本実施形態に係るドレーン構造は、実施形態１と同様に金網からなる３つの籠６１，６２，６３が積み重ねられて形成されているが、各籠の背面金網が面一ではない点が実施形態１と異なっていて他の点は実施形態１と同じであるので、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００４６】
本実施形態のドレーン構造では、第１の籠６１の背面金網よりも第２の籠６２の背面金網の方が後方に配置されており、第２の籠６２の背面金網よりも第３の籠６３の背面金網の方が後方に配置されている。従って、実施形態１のドレーン構造に比較して掘削量を減らすことができるが、かかと部が河川１４から遠くなって排水が不十分となりやすく、容量が小さいため最大排水量が少なくなり、また沈下する虞がある。それ以外の効果は実施形態１と同じである。
【００４７】
（実施形態３）
実施形態３に係るドレーン構造の模式的な側面を図１１に示す。本実施形態に係るドレーン構造は、実施形態１と同様に金網からなる３つの籠７１，７２，７３が積み重ねられて形成されているが、各籠の背面金網が面一ではない点が実施形態１と異なっていて他の点は実施形態１と同じであるので、実施形態１との相違点のみを説明する。
【００４８】
本実施形態のドレーン構造では、第１の籠７１の背面金網よりも第２の籠７２の背面金網の方が前方に配置されており、第２の籠７２の背面金網よりも第３の籠７３の背面金網の方が前方に配置されている。従って、実施形態１のドレーン構造に比較して設置のために掘削量を大きくする必要があり、コストが大きくなる。しかし、容量は大きくかかと部も河川１４に近いため、排水能力は大きい。それ以外の効果は実施形態１と同じである。
【００４９】
（その他の実施形態）
これまで説明した実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。例えば、第３の籠３３の上面に金網を被せても構わない。また、各籠の側面を構成する金網は、一枚物である必要はなく、複数の金網を繋げてもよい。あるいは、各籠の内部に補強のための中枠を入れても構わない。
【００５０】
正面金網および背面金網を河川の流れる方向に沿って複数並べて長尺のドレーン構造としてもよいし、正面金網および背面金網の幅を大きくして長尺のドレーン構造としてもよい。
【００５１】
粗粒のフィルター材は割栗石に限定されず、礫や破砕コンクリート（コンクリート構造物を破砕したもの）、岩石破砕物等、籠に充填できて水が流れるものであればどのようなものでも構わない。
【００５２】
排水路の設置は、籠を積み上げる前でなくてもよい。また、排水路と籠製ドレーン部との間に図１４に示すようなドレーン層４２を設けても構わない。
【００５３】
傾斜斜面３５を形成する菱形金網は、ロール状ではなくても構わない。平面であるパネル状にしてそのまま割栗石２３，２３，…を載せた金網籠の上に載せてもよい。
【００５４】
各籠には、図１２に示すように、背面金網５２が充填されたフィルター材の圧力で倒れないように補強部材５９で底面部の金網と連結しておくことが好ましい。この補強部材５９は、正面金網５３および側面金網５５，６５，７５にも設置することが好ましい。
【００５５】
上記実施形態の施工においては、堤体を掘削して基礎地盤を形成しているが、平面の地盤の上にドレーン構造を設置してその上に土砂を被せて斜面を形成しても構わない。また、ドレーン構造を設置するのは堤体に限定されず、山腹など斜面であればどのような場所でも構わない。例えば、山腹に設置すれば、大量の降雨によって土砂崩れが起きることを防止できる。なお、施工方法は、上記の実施形態で説明した方法と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明に係るドレーン構造は、低コストで様々な傾斜の斜面に簡単に設置できて確実に排水できるので、堤防のドレーン構造等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【図２】実施形態１に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図３】第１の籠を構成する金網群の図である。
【図４】第２の籠を構成する金網群の図である。
【図５】第３の籠を構成する金網群の図である。
【図６】排水路の斜視図である。
【図７】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的な斜視図である。
【図８】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的な別の斜視図である。
【図９】実施形態１に係るドレーン構造の施工途中を示す模式的なさらに別の斜視図である。
【図１０】実施形態２に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図１１】実施形態３に係るドレーン構造を構成する金網籠の模式的な側面図である。
【図１２】背面金網の補強部材を示す斜視図である。
【図１３】堤防の断面を示す図である。
【図１４】比較例１に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【図１５】比較例２に係るドレーン構造の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 堤体
１２ 裏法面（斜面である地盤）
２０ 排水路
２１ 基礎地盤
２２ 土砂
２３ 割栗石（粗粒のフィルター材）
３１，６１，７１ 第１の籠
３２，６２，７２ 第２の籠
３３，６３，７３ 第３の籠
３５ 傾斜上面
５２背面金網
５３正面金網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造であって、
前記浸透水を通す粗粒のフィルター材が充填されている金網からなる籠により形成されていて、前記浸透水を前記排水路に導く籠製ドレーン部を備えており、
前記籠製ドレーン部は、前記籠が複数積み上げられて構成されているとともに土砂に覆われており、
前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって手前側に正面金網を備えており、
積み上げられた前記複数の籠の前記正面金網のそれぞれは、下側に置かれた籠ほど斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置されており、
前記複数の籠の各前記正面金網の上辺と連結されているとともに上記斜面とほぼ平行である傾斜上面が、前記籠製ドレーン部の上面に金網により形成されている、ドレーン構造。
【請求項２】
前記正面金網は溶接金網であり、前記傾斜上面を形成している金網は菱形金網である、請求項１に記載のドレーン構造。
【請求項３】
前記傾斜上面と水平面とがなす角は、１８°以上３４°以下である、請求項１または２に記載のドレーン構造。
【請求項４】
前記排水路は、前記斜面の下端に設置されている、請求項１から３のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項５】
前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって奥側に溶接金網からなる背面金網を備えていて、それぞれの当該背面金網が略面一に配置されている、請求項１から４のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項６】
前記籠は、さらに溶接金網からなる底面金網を備えており、
前記底面金網の一部と前記正面金網、および前記底面金網の別の一部と前記背面金網とは一体に形成されている、請求項１から５のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項７】
斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造の施工方法であって、
前記ドレーン構造は、金網からなる少なくとも２つの籠を有しており、当該籠は斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置される溶接金網からなる正面金網を備えており、
前記斜面下方の略水平である基礎地盤の上に第１の前記籠を設置する工程と、
前記第１の籠に粗粒のフィルター材を充填する工程と、
前記第１の籠の上に第２の前記籠を、第２の籠の正面金網が第１の籠の正面金網と略平行かつ第１の籠の正面金網よりも斜面の下端から斜面に向かって奥側に位置するように設置する工程と、
前記第２の籠に粗粒のフィルター材を充填するとともに、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に粗粒のフィルター材を載せる工程と、
前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に載せた粗粒のフィルター材の上に菱形金網を載せて、前記第１および第２の籠の正面金網の上辺に前記菱形金網を固定する工程と、
前記ドレーン構造の上に土砂を被せる工程と
を含む、ドレーン構造の施工方法。
【請求項８】
さらに、前記第１の籠の正面金網を排水路に当接させる工程を含む、請求項７に記載のドレーン構造の施工方法。
【請求項９】
前記正面金網の上辺に固定された部分の前記菱形金網が構成する面と水平面とがなす角は、１８°以上３４°以下である、請求項７または８に記載のドレーン構造の施工方法。
【請求項１】
斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造であって、
前記浸透水を通す粗粒のフィルター材が充填されている金網からなる籠により形成されていて、前記浸透水を前記排水路に導く籠製ドレーン部を備えており、
前記籠製ドレーン部は、前記籠が複数積み上げられて構成されているとともに土砂に覆われており、
前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって手前側に正面金網を備えており、
積み上げられた前記複数の籠の前記正面金網のそれぞれは、下側に置かれた籠ほど斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置されており、
前記複数の籠の各前記正面金網の上辺と連結されているとともに上記斜面とほぼ平行である傾斜上面が、前記籠製ドレーン部の上面に金網により形成されている、ドレーン構造。
【請求項２】
前記正面金網は溶接金網であり、前記傾斜上面を形成している金網は菱形金網である、請求項１に記載のドレーン構造。
【請求項３】
前記傾斜上面と水平面とがなす角は、１８°以上３４°以下である、請求項１または２に記載のドレーン構造。
【請求項４】
前記排水路は、前記斜面の下端に設置されている、請求項１から３のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項５】
前記籠は、斜面の下端から斜面に向かって奥側に溶接金網からなる背面金網を備えていて、それぞれの当該背面金網が略面一に配置されている、請求項１から４のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項６】
前記籠は、さらに溶接金網からなる底面金網を備えており、
前記底面金網の一部と前記正面金網、および前記底面金網の別の一部と前記背面金網とは一体に形成されている、請求項１から５のいずれか一つに記載のドレーン構造。
【請求項７】
斜面である地盤の内部に埋設され、該地盤内部に浸透した浸透水を斜面の下方に設置された排水路に排出するドレーン構造の施工方法であって、
前記ドレーン構造は、金網からなる少なくとも２つの籠を有しており、当該籠は斜面の下端から斜面に向かって手前側に配置される溶接金網からなる正面金網を備えており、
前記斜面下方の略水平である基礎地盤の上に第１の前記籠を設置する工程と、
前記第１の籠に粗粒のフィルター材を充填する工程と、
前記第１の籠の上に第２の前記籠を、第２の籠の正面金網が第１の籠の正面金網と略平行かつ第１の籠の正面金網よりも斜面の下端から斜面に向かって奥側に位置するように設置する工程と、
前記第２の籠に粗粒のフィルター材を充填するとともに、前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に粗粒のフィルター材を載せる工程と、
前記第１の籠の上方であって第２の籠の正面金網の手前の位置に載せた粗粒のフィルター材の上に菱形金網を載せて、前記第１および第２の籠の正面金網の上辺に前記菱形金網を固定する工程と、
前記ドレーン構造の上に土砂を被せる工程と
を含む、ドレーン構造の施工方法。
【請求項８】
さらに、前記第１の籠の正面金網を排水路に当接させる工程を含む、請求項７に記載のドレーン構造の施工方法。
【請求項９】
前記正面金網の上辺に固定された部分の前記菱形金網が構成する面と水平面とがなす角は、１８°以上３４°以下である、請求項７または８に記載のドレーン構造の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−１３８５６４（Ｐ２００７−１３８５６４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４２９２（Ｐ２００５−３３４２９２）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（５９１０８３９０１）共和ハーモテック株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（５９１０８３９０１）共和ハーモテック株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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