排水材を用いた斜面安定化工法
【課題】 少ない資材でもって容易に施工することができ、地山の斜面からの排水を容易にし、しかも斜面を力学的に補強することができる斜面安定化工法を提供する。
【解決手段】 排水材を用いた斜面安定化工法において、地山１の斜面２にボーリングマシンで削孔３を形成し、この削孔３内に補強材４を設置し、この補強材４を設置した削孔３内に透水性多孔質体からなる排水材６を形成し、前記補強材４により地山の斜面２を力学的に補強するとともに、前記排水材６により地山２からの排水を容易に行うようにした。
【解決手段】 排水材を用いた斜面安定化工法において、地山１の斜面２にボーリングマシンで削孔３を形成し、この削孔３内に補強材４を設置し、この補強材４を設置した削孔３内に透水性多孔質体からなる排水材６を形成し、前記補強材４により地山の斜面２を力学的に補強するとともに、前記排水材６により地山２からの排水を容易に行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水材を用いた斜面安定化工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の地下水排水機能を備えた斜面安定化工法の模式図、図４は図３における中空管体とそれに形成された集水孔を示す斜視図である（下記特許文献１参照）。
この図に示すように、まず、中空管体１０３を削孔１０６内に設置し、グラウト材１０５を注入して、中空管体１０３の先端側を地山１０１中に定着させる。次に、中空管体１０３の頭部に定着プレート１０７を装着して、中空管体１０３に定着ナット１０８を螺着することで、斜面１０２の表面に固定する。地山１０１中に打設された中空管体１０３は、先端側が頭部側よりも上方になるように傾斜状態で設置されるとともに、外周に設置された透水性の排水材１０４と集水孔１０３Ａとを有している。そのため、地山１０１中の地下水は、排水材１０４と集水孔１０３Ａとを介して、中空管体１０３内に取り込まれ、その後、取り込まれた地下水は、中空管体１０３内を流下して外部に排出される。つまり、アンカー１０９が、地山１０２の抑止補強工と地下水排水工とを兼ね合わせた機能を備えている。
【０００３】
また、建築物または構造物等に用いられる透水性を備えた多孔質構造体として、工場生産はもとより現場施工においても品質管理が容易で、しかも必要な強度を良好に得ることができる、多孔質構造体およびその施工方法が提案されている（下記特許文献２参照）。
さらに、シールドトンネル内で、裏込基材に膨潤された空隙形成材を混入した透水性裏込材を設けるようにしたものが提案されている（下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５２４５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７７１６４号公報
【特許文献３】特開２００８−０２５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した斜面安定化工法は、多くの資材を要することになり、その施工が複雑になるといった問題があった。特に、中空管体１０３には集水孔１０３Ａを形成し、透水性の排水材１０４からの通水を集水孔１０３Ａから中空管体１０３に導入して、その導入された通水を斜面１０２から排出する必要があった。
また、中空管体１０３は、その周面摩擦力によってグラウト材１０５と一体化している必要があるが、このためには必要な周面摩擦力が得られるようにグラウト材１０５と中空管体１０３とが接する部分を長くする必要があり、このため補強体全体の長さが長くなる場合があった。また、中空管体１０３とグラウト材１０５の付着に必要な長さが確保できない場合には、中空管体１０３の表面に摩擦力増加のための加工を施す必要があった。
【０００６】
さらに、中空管体１０３に設ける集水孔１０３Ａは強度面や加工上の点から微細な孔とすることが困難であり、排水時に土粒子の流出を招き、地山を緩めて不安定化したり、中空管体１０３内部に土粒子が堆積し、通水機能を失う恐れがあった。
一方、排水などにより生じた地山内部の空洞や緩みについては、別途グラウト注入を行う必要があった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、少ない資材でもって容易に施工をすることができるとともに、地山の斜面からの排水を容易にし、しかも斜面を力学的に補強することができる斜面安定化工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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕排水材を用いた斜面安定化工法において、地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、この削孔内に補強材を設置し、この補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記排水材は、溶解性繊維を含む充填材を前記削孔内に充填し、前記溶解性繊維が溶解することによって形成されることを特徴とする。
〔３〕上記〔２〕記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記溶解性繊維を含む充填材は、固化材，安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整した粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する溶解性繊維を均等に混入したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来工法で通水のために必要とされていた中空管体を省略して異形鉄筋などの補強材を用いることができる。補強材に異形鉄筋を用いた場合には、中空管体を用いた場合よりもグラウト材との補強材の付着のために必要な長さを短くすることができる。また、従来工法のグラウト部分にも排水機能が期待できるため、補強体の全長が同じ長さであっても効果的な排水ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法により構築された斜面安定化構造を示す図である。
【図３】従来の地下水排水機能を備えた斜面安定化工法の模式図である。
【図４】図３に中空管体とそれに形成された集水孔を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の排水材を用いた斜面安定化工法は、地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、この削孔内に補強材を設置し、この補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにした。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法を示す模式図、図２はその排水材を用いた斜面安定化工法により構築された斜面安定化構造を示す図である。
まず、図１（ａ）に示すように、地山１の斜面２からボーリングマシン（図示なし）で削孔３を形成する（ステップＳ１）。
【００１４】
次に、図１（ｂ）に示すように、形成された削孔３内に鉄筋などの補強材４を設置する（ステップＳ２）。
次に、図１（ｃ）に示すように、補強材４を設置した削孔３内に溶解性繊維を含む充填材５を充填機６で充填する（ステップＳ３）。この溶解性繊維を含む充填材５は、固化材、安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整し粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした溶解性繊維を均等に混入したものである。この溶解性繊維は、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する材料である。そのため、固化した充填材５の中で繊維が溶解することにより、補強材４の周囲に透水性多孔質体からなる排水材７が形成される。
【００１５】
このように施工することにより、図２に示すような排水材を用いた斜面安定化構造を構築することができる。
本発明によれば、芯部材として補強材４を配置し、その補強材４の周囲に透水性多孔質体からなる排水材７を形成するようにした。よって、地山１から集水された水は、透水性多孔質体からなる排水材７を通じて斜面２から排出することができる。つまり、地山１の斜面２は鉄筋などの補強材４によって力学的に補強されるとともに、通水機能をもつ透水性多孔質体からなる排水材７によって地山１の地下水を集水し、斜面２から容易に排出することができるので、斜面安定化工法として有効である。
【００１６】
本発明では溶解性繊維の量を調整することにより、所定の通水性を確保でき、また、透水性多孔質体からなる排水材７の直径は任意に変えることが可能であり、斜面２の滑動力に応じた周面摩擦力を得ることが可能である。
よって、排水機能を備えた補強土工の施工が可能となり、地山の斜面の効果的な補強を安価に行うことができる。
【００１７】
本発明によれば、上記したように、従来工法で通水のために必要とされていた中空管体を省略して異形鉄筋などの補強材を用いることができる。補強材に異形鉄筋を用いた場合には、中空管体を用いた場合よりもグラウト材との補強材の付着のために必要な長さを短くすることができる。
また、従来工法のグラウト部分にも排水機能が期待できるため、補強体の全長が同じ長さであっても効果的な排水ができる。
【００１８】
さらに、補強材にはアラミドロッドや炭素繊維などの腐食しない材料を用いることも可能であり、長期的な補強効果が期待できる。
また、溶解性繊維により微細な排水孔を容易に設けることが可能であることから、土粒子の流出を防ぎ、長期にわたり排水機能を維持できる。
さらに、従来は定着部のみのグラウトであったのが全長にわたり補強材を注入できることから、盛土内部の空洞にも充填でき、盛土補強効果をさらに向上させることができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の排水材を用いた斜面安定化工法は、地山の斜面を力学的に補強するとともに、地山の地下水の排水を良好に行うことができる斜面安定化工法として利用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 地山
２ 斜面
３ 削孔
４ 補強材
５ 溶解性繊維を含む充填材
６ 充填機
７ 透水性多孔質体からなる排水材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水材を用いた斜面安定化工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の地下水排水機能を備えた斜面安定化工法の模式図、図４は図３における中空管体とそれに形成された集水孔を示す斜視図である（下記特許文献１参照）。
この図に示すように、まず、中空管体１０３を削孔１０６内に設置し、グラウト材１０５を注入して、中空管体１０３の先端側を地山１０１中に定着させる。次に、中空管体１０３の頭部に定着プレート１０７を装着して、中空管体１０３に定着ナット１０８を螺着することで、斜面１０２の表面に固定する。地山１０１中に打設された中空管体１０３は、先端側が頭部側よりも上方になるように傾斜状態で設置されるとともに、外周に設置された透水性の排水材１０４と集水孔１０３Ａとを有している。そのため、地山１０１中の地下水は、排水材１０４と集水孔１０３Ａとを介して、中空管体１０３内に取り込まれ、その後、取り込まれた地下水は、中空管体１０３内を流下して外部に排出される。つまり、アンカー１０９が、地山１０２の抑止補強工と地下水排水工とを兼ね合わせた機能を備えている。
【０００３】
また、建築物または構造物等に用いられる透水性を備えた多孔質構造体として、工場生産はもとより現場施工においても品質管理が容易で、しかも必要な強度を良好に得ることができる、多孔質構造体およびその施工方法が提案されている（下記特許文献２参照）。
さらに、シールドトンネル内で、裏込基材に膨潤された空隙形成材を混入した透水性裏込材を設けるようにしたものが提案されている（下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５２４５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７７１６４号公報
【特許文献３】特開２００８−０２５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した斜面安定化工法は、多くの資材を要することになり、その施工が複雑になるといった問題があった。特に、中空管体１０３には集水孔１０３Ａを形成し、透水性の排水材１０４からの通水を集水孔１０３Ａから中空管体１０３に導入して、その導入された通水を斜面１０２から排出する必要があった。
また、中空管体１０３は、その周面摩擦力によってグラウト材１０５と一体化している必要があるが、このためには必要な周面摩擦力が得られるようにグラウト材１０５と中空管体１０３とが接する部分を長くする必要があり、このため補強体全体の長さが長くなる場合があった。また、中空管体１０３とグラウト材１０５の付着に必要な長さが確保できない場合には、中空管体１０３の表面に摩擦力増加のための加工を施す必要があった。
【０００６】
さらに、中空管体１０３に設ける集水孔１０３Ａは強度面や加工上の点から微細な孔とすることが困難であり、排水時に土粒子の流出を招き、地山を緩めて不安定化したり、中空管体１０３内部に土粒子が堆積し、通水機能を失う恐れがあった。
一方、排水などにより生じた地山内部の空洞や緩みについては、別途グラウト注入を行う必要があった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、少ない資材でもって容易に施工をすることができるとともに、地山の斜面からの排水を容易にし、しかも斜面を力学的に補強することができる斜面安定化工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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕排水材を用いた斜面安定化工法において、地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、この削孔内に補強材を設置し、この補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記排水材は、溶解性繊維を含む充填材を前記削孔内に充填し、前記溶解性繊維が溶解することによって形成されることを特徴とする。
〔３〕上記〔２〕記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記溶解性繊維を含む充填材は、固化材，安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整した粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する溶解性繊維を均等に混入したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来工法で通水のために必要とされていた中空管体を省略して異形鉄筋などの補強材を用いることができる。補強材に異形鉄筋を用いた場合には、中空管体を用いた場合よりもグラウト材との補強材の付着のために必要な長さを短くすることができる。また、従来工法のグラウト部分にも排水機能が期待できるため、補強体の全長が同じ長さであっても効果的な排水ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法により構築された斜面安定化構造を示す図である。
【図３】従来の地下水排水機能を備えた斜面安定化工法の模式図である。
【図４】図３に中空管体とそれに形成された集水孔を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の排水材を用いた斜面安定化工法は、地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、この削孔内に補強材を設置し、この補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにした。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す排水材を用いた斜面安定化工法を示す模式図、図２はその排水材を用いた斜面安定化工法により構築された斜面安定化構造を示す図である。
まず、図１（ａ）に示すように、地山１の斜面２からボーリングマシン（図示なし）で削孔３を形成する（ステップＳ１）。
【００１４】
次に、図１（ｂ）に示すように、形成された削孔３内に鉄筋などの補強材４を設置する（ステップＳ２）。
次に、図１（ｃ）に示すように、補強材４を設置した削孔３内に溶解性繊維を含む充填材５を充填機６で充填する（ステップＳ３）。この溶解性繊維を含む充填材５は、固化材、安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整し粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした溶解性繊維を均等に混入したものである。この溶解性繊維は、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する材料である。そのため、固化した充填材５の中で繊維が溶解することにより、補強材４の周囲に透水性多孔質体からなる排水材７が形成される。
【００１５】
このように施工することにより、図２に示すような排水材を用いた斜面安定化構造を構築することができる。
本発明によれば、芯部材として補強材４を配置し、その補強材４の周囲に透水性多孔質体からなる排水材７を形成するようにした。よって、地山１から集水された水は、透水性多孔質体からなる排水材７を通じて斜面２から排出することができる。つまり、地山１の斜面２は鉄筋などの補強材４によって力学的に補強されるとともに、通水機能をもつ透水性多孔質体からなる排水材７によって地山１の地下水を集水し、斜面２から容易に排出することができるので、斜面安定化工法として有効である。
【００１６】
本発明では溶解性繊維の量を調整することにより、所定の通水性を確保でき、また、透水性多孔質体からなる排水材７の直径は任意に変えることが可能であり、斜面２の滑動力に応じた周面摩擦力を得ることが可能である。
よって、排水機能を備えた補強土工の施工が可能となり、地山の斜面の効果的な補強を安価に行うことができる。
【００１７】
本発明によれば、上記したように、従来工法で通水のために必要とされていた中空管体を省略して異形鉄筋などの補強材を用いることができる。補強材に異形鉄筋を用いた場合には、中空管体を用いた場合よりもグラウト材との補強材の付着のために必要な長さを短くすることができる。
また、従来工法のグラウト部分にも排水機能が期待できるため、補強体の全長が同じ長さであっても効果的な排水ができる。
【００１８】
さらに、補強材にはアラミドロッドや炭素繊維などの腐食しない材料を用いることも可能であり、長期的な補強効果が期待できる。
また、溶解性繊維により微細な排水孔を容易に設けることが可能であることから、土粒子の流出を防ぎ、長期にわたり排水機能を維持できる。
さらに、従来は定着部のみのグラウトであったのが全長にわたり補強材を注入できることから、盛土内部の空洞にも充填でき、盛土補強効果をさらに向上させることができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の排水材を用いた斜面安定化工法は、地山の斜面を力学的に補強するとともに、地山の地下水の排水を良好に行うことができる斜面安定化工法として利用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 地山
２ 斜面
３ 削孔
４ 補強材
５ 溶解性繊維を含む充填材
６ 充填機
７ 透水性多孔質体からなる排水材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、
（ｂ）該削孔内に補強材を設置し、
（ｃ）該補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、
（ｄ）前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにしたことを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【請求項２】
請求項１記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記排水材は、溶解性繊維を含む充填材を前記削孔内に充填し、前記溶解性繊維が溶解することによって形成されることを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【請求項３】
請求項２記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記溶解性繊維を含む充填材は、固化材，安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整した粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する溶解性繊維を均等に混入したものであることを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【請求項１】
（ａ）地山の斜面にボーリングマシンで削孔を形成し、
（ｂ）該削孔内に補強材を設置し、
（ｃ）該補強材を設置した前記削孔内に透水性多孔質体からなる排水材を形成し、
（ｄ）前記補強材により前記地山の斜面を力学的に補強するとともに、前記排水材による前記地山からの排水を容易に行うようにしたことを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【請求項２】
請求項１記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記排水材は、溶解性繊維を含む充填材を前記削孔内に充填し、前記溶解性繊維が溶解することによって形成されることを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【請求項３】
請求項２記載の排水材を用いた斜面安定化工法において、前記溶解性繊維を含む充填材は、固化材，安定材及び助材からなる裏込めＡ液と、水ガラス系の急硬材Ｂ液とを配合調整した粘性を持たせたものに、５℃以下の冷却水により膨潤状態にした、確実なアルカリ分解性及び熱溶解性を有する溶解性繊維を均等に混入したものであることを特徴とする排水材を用いた斜面安定化工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１７９２７１（Ｐ２０１１−１７９２７１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６３３７（Ｐ２０１０−４６３３７）
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
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