斜面安定化システム
【課題】アンカー工及び緑化工それぞれの長所を融合し欠点を解消した斜面安定化システムを提供する。
【解決手段】植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面１００上に直接敷設されるマット１１と、前記敷設されたマット１１上に所定間隔をおいて設置される受圧板１４と、地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット１１上に設置された受圧板１４を前記斜面１００側に押圧する引張体１６とを有することを特徴とする斜面安定化システム１０により、表面部の窪みの形成の防止及び地崩れの防止の双方を達成する。
【解決手段】植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面１００上に直接敷設されるマット１１と、前記敷設されたマット１１上に所定間隔をおいて設置される受圧板１４と、地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット１１上に設置された受圧板１４を前記斜面１００側に押圧する引張体１６とを有することを特徴とする斜面安定化システム１０により、表面部の窪みの形成の防止及び地崩れの防止の双方を達成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜面に敷設されるマット及びアンカーを用いた斜面安定化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は国土の約７０％を山地が占めるため、道路、鉄道や建築物を平地ではなく山の周辺に建設する場合、山を切り崩し、その切り崩した場所に道路等を建設するという方法が採られている。山を切り崩した斜面は山の上部からの重力により、地崩れが発生し易い状況となっており、この地崩れは特に雨の多く降る時期に地盤が緩んだ状態になった場合に発生し易い。
【０００３】
地崩れを防止する対策として、安定地盤に設けられたアンカー体、地山に挿入されてその一端がアンカー体に固定される引張体、引張体の他端を固定して地山表面に設置するアンカーヘッド等から構成されるアンカー工法が用いられており、アンカーヘッドに結合した受圧板で地山を押圧することによって、地崩れを防止し、斜面の安定化を図っている。この引張体の長さは、ボーリング調査で明らかにされる安定地盤までの長さとなり、通常は１０ｍ前後、長いものでは５０ｍ以上のものも存在している。
【０００４】
また、上記のようなアンカー工法の他に、特許文献１のように、金網等の網体で斜面を覆い、この網体の上に所定の間隔で小型化した受圧板を配置し、この配置箇所の地山に固定的に設置される数ｍの短いアンカーやロックボルト（以下アンカーと総称する）を用いて受圧板を網体に押し付け、この受圧板及び金網全体によって表層崩れを防止する工法も用いられている。
【０００５】
更に、斜面を緑化する方法として、植生マットを斜面に敷設することも行われており、この方法によれば、植物を成長させて、成長した植物の根が斜面の表面部の土中にも張り出すことから、表面（数十ｃｍ）部分をより安定化することは可能である。この様な、植生マットによる緑化工法は、例えば特許文献２のように、ポリエチレン等からなる網に保湿性のある不織布を組合せ、その中に牧草種や肥料を組み込んだマットを、斜面に密着させて敷設することにより行われ、また、植生材を斜面に吹き付ける工法も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１８６３
【特許文献２】特開２００２−８８７６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これらの斜面安定化工法はそれぞれ欠点を有する。上記アンカーを用いた斜面安定化工法は、地崩れの恐れのあるすべり層の大規模な地崩れを防止することはできるが、降雨により水が地山に浸透することにより、地山の表面部が軟弱化し、地山の表面が侵食され、窪みができることは防止することができない。受圧板の真下に窪みができれば、地山内部方向への押圧力が減少し、アンカー工法本来の効果が達成できなくなる場合があり、ひいては地崩れが発生する危険もあり得る。
【０００８】
また、上記特許文献１の金網を用いて受圧板を小型化した斜面安定化工法は、金網の隙間から斜面表面が露出しているため、上記と同様に雨水が斜面に浸透することで窪みが発生する場合がある。
【０００９】
更に、斜面の緑化による安定化工法は、植物の根が侵入する斜面表面から３０ｃｍ程度の深さの表面部の安定化にしか効果がなく、安定地盤までのすべり層の地崩れを防止することは困難である。したがって、地山表面の植生を良好なものとしつつ、表面部だけでなくすべり層の全体の安定化を図ることは現状では容易なものではない。
【００１０】
本発明の目的は、地山表面の植生の良好化を確保すると共に、斜面の表面部の崩れや窪みの形成を防止し、且つより深い範囲での地崩れをより効果的に防止する斜面安定化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に係る斜面安定化システムは、
斜面の安定化を図るために、地山に設置される斜面安定化システムにおいて、植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面上に直接敷設されるマットと、前記敷設されたマット上に所定間隔をおいて設置される受圧板と、地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット上に設置された受圧板を前記斜面側に押圧する引張体と、を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、マットによる斜面の表面部の安定化効果と、引張体を用いた受圧板によるすべり層の崩れの防止効果によって、従来のそれぞれの工法の作用効果に止まらず相乗的な作用効果により、より良好な斜面の安定化が図られる。具体的には、まず、基本的にマットの存在により、マットのカバー作用によって、斜面の表面の崩れが防止される。更に、マットの雨水の流下機能と保水機能によって、斜面に降り注ぐ雨水が地山に浸透することが防止される。
【００１３】
そして、その植物の通過を許容するマットは、植物の成長を妨げず、地山側からの植物の成長が生起し、それらの植物の根っこは地山に入り込んでいく。また、内部に種子類を埋め込まれた植生マットを用いた場合には、直接マットから外方へ植物が生育し、その根っこは地山側に張り出していく。本発明において重要なことは、この植物の生長を許容することであり、この植物の生育により、斜面の表面部は植物の根の張り出しによって、しっかりと固められていく。すなわち、地山表面から所定深さまでが他の部分よりもしっかりとした、まとまった層状部として固まっていく。
【００１４】
本発明では、このマット上に受圧板を設置し、これを引張体で緊張させて、地山側に押しつける。したがって、受圧板が地山を押す力は、受圧板の部分に止まらず、マットを基礎として形成されるしっかりとまとまった層状部を介して分散されて地山に伝えられる。このことは、受圧板による斜面の押さえつけ力がより均一に広い範囲で地山に伝えられることを意味し、安定地盤の上層に存在するすべり層を同時に且つより広範囲に押圧することが可能となる。これにより、斜面の安定化の機能はより良好なものとなる。
【００１５】
請求項２に係る斜面安定化システムは、請求項１に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マット上に金網を敷設し、前記受圧板が該金網上に設置されたことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、受圧板だけでなく金網によっても斜面を押圧することができることで、斜面の全面に押圧力がかかり、より高い斜面安定化効果が発揮される。また、金網によりマットの剥離を防止する効果があり、更に、受圧板だけでなく金網でも地山を押圧することから、受圧板を小型化できることによって、マットの植生範囲を広く確保することができる。
【００１７】
請求項３に係る斜面安定化システムは、請求項１又は２に記載の斜面安定化システムにおいて、前記隙間は、地上から灌木や雑草が前記マットを超えて外方に生育可能なサイズの穴を、前記マットの全域に分散配置させて構成したことを特徴とする。
【００１８】
この構成のように、穴をマットに設けることで、より確実に根の安定性の大きい植物の育成を促すことが可能となる。そして、穴のない部分の表面においては、雨水が下方に流下することにより、雨水が斜面に浸透することを抑制することができ、斜面の軟弱化を防止することができる。
【００１９】
請求項４に係る斜面安定化システムは、請求項１又は２に記載の斜面安定化システムにおいて、前記隙間は、繊維性部材で形成し、該繊維相互の間隙で前記隙間が構成されたことを特徴とする。
【００２０】
この構成のように、マットの隙間が繊維性部材を構成する個別の繊維同士の間隙から構成されるものとすることで、マットの全域を植物が植生することができる領域とすることができる。植物の根が斜面の表面部の全域に侵入すれば、表面部の土層をより強固なものとすることができる。
【００２１】
請求項５に係る斜面安定化システムは、請求項１〜４の何れか１項に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マットは、雨水を斜面下方へ流下させる流水部を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、雨水をマットの流水部により斜面の下方に流すことができるため、雨が多く降った場合に、雨水全てがそのまま斜面に浸透することを防止することができる。これにより、斜面の軟化及び窪みの形成を防止することができる。
【００２３】
請求項６に係る斜面安定化システムは、請求項５に記載の斜面安定化システムにおいて、前記流水部は、前記マットの下部に所定間隔をおいて設けられた前記斜面傾斜方向に伸長する複数の有底の流水通路であることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、雨水がマットの下部に設けた流水通路を通り、斜面下方に流れることにより、斜面への水の浸透を、確実に減らすことができる。
【００２５】
請求項７に係る斜面安定化システムは、請求項５に記載の斜面安定化システムにおいて、前記流水部は、前記マットの敷設状態での表側面に、前記マット全体を覆うために複数の紐状体の一端を固定し、他端を略下方垂らした該複数の紐状体であることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、斜面に敷設したマットを複数の紐状体で略覆うことにより、雨水が斜面へ到達する前に、雨水を紐状体に伝わせて下方に流し、伝わった雨水は更にその紐状体の下部に位置する紐状体を伝って下方に流れる。これを繰り返すことにより、斜面への雨水の浸透の低減を達成することが可能となる。一方、紐状体はその一端のみがマットに固定されており、下端は自由端となっていることから、植物の各紐状体の間の通過はより容易なものとなり、その成長を阻害することもない。
【００２７】
請求項８に係る斜面安定化システムは、請求項１〜７の何れか１項に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マットの内部に植物の種子が埋めこまれたことを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、マットの内部に種子を導入することにより、植物の成長の早期化・容易化が図られ、更にその植物の根がマットを通り地中に伸び、植物の根の水分吸収作用により、地山の斜面の軟化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の斜面安定化システムの全体を示す概略断面図である。
【図２】図１の（Ａ）領域における受圧板の設置状態を示す説明図である。
【図３】斜面に敷設された状態の植生マットの一実施形態を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図６】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図８】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図９】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分断面図（Ａ）及びその斜視図（Ｂ）である。
【図１０】図１の（Ｂ）領域における受圧板の設置状態を示す説明図である。
【図１１】受圧板の形状の例を示す平面図である。
【図１２】図１１（ｃ）の拡大尺側面図である。
【図１３】金網の細部を示す説明図である。
【図１４】本発明の斜面安定化システムを使用することで得られる斜面安定化機能の説明図である。
【図１５】大トン数のアンカーを使用した本発明の斜面安定化システムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、地山の斜面に本発明の斜面安定化システム１０を適用した全体の概略断面図を示している。
【００３１】
本発明に係る斜面安定化システム１０は、道路や鉄道等を建設する際に削られた地山の斜面（法面）１００に設置されることが通常であるが、自然の斜面にも設置することができる。まず、同図の（Ａ）部では、地山の斜面１００上に直接植生マット１１（以下、マット内に種子を混入せずに、植生基材吹付け工を行って植生させた場合も「植生マット」と称する）が敷設され、植生マット１１上に受圧板１４が一定間隔で設置されている。受圧板１４の設置は、アンカー頭部と結合して緊張し、一定の緊張力を保った状態で固定されている。植生マット１１についての詳細は後述するが、植生マット１１により雨水の一部が保水されるか、あるいは斜面の下方へ流水されるので、雨水が斜面に浸透する量を的確に減少させることができる。したがって、地山が雨水により軟弱化し、表面部の崩れや斜面表面の窪みができることを有効に防止することができる。更に、本発明の斜面安定化システムを設置した後に、植物が地山の斜面１００の表面部、あるいは植生マット１１の内部から斜面側、すなわち、地山側へ成長することから、その植物の根が斜面１００の表面部に定着し、より表面部の安定性も向上する。なお、植生マット１１は、直接斜面に敷設されているので、植生マット１１自体によっても斜面の侵食や窪みを防止することもできる。
【００３２】
アンカー１６には緊張力が発生しており、この緊張力がアンカーヘッドを介して受圧板１４へ伝達し、受圧板１４が地山に押圧力を付加し、すべり層の地崩れを防止している。アンカーヘッドは通常は雨水による腐食防止のためヘッドキャップ１８により覆われている。安定地盤の深さはボーリング調査により決定されるが、地山によって安定地盤の深さが異なることから、アンカー１６の長さも本システムを設置する場所によって異なるが、２〜５ｍ程度のものが一般的である。また、大トン数のアンカーを使用することで大規模の地滑りを防止することもできる。
【００３３】
なお、植生マット１１の基本的構造は、従来の一般的な構造のもの物を用いることも可能であり、少なくとも地山から発育する植物が当該植生マット１１を通過して伸びることが可能であるための隙間を有する物で有れば足りる。また、植生マット１１自体に植物の種子を保持させておく構造の物を用いることが可能であることも勿論であり、本発明に適用される植生マット１１の種々の実施の形態については後述する。
【００３４】
この植生マット１１による斜面表面の保護と、アンカー工法による大きな地崩れの防止効果が相まって、全体の安定度が高い斜面保護システムを構築することができる。
【００３５】
次に、図１の（Ｂ）部は、上記（Ａ）の部分の構成に加えて、植生マット１１上に更に金網１２を密着させて敷設して、その上に受圧板１４が所定間隔で設置されている。金網１２を植生マット１１上に敷設することで、受圧板１４だけでなく金網１２によっても斜面を押圧することができるので、斜面１００の全面に押圧力がかかり、より高い斜面安定化効果が発揮される。また、植生マット１１の剥離の防止をより確実なものとすることができる。更に、受圧板１４だけでなく金網１２によっても斜面１００を押圧することから、受圧板１４をより小型化することも可能である。また、可及的に受圧板１４を小型化することにより、植生マット１１からの植生範囲をより広く確保することができる。
【００３６】
なお、本図では本発明の説明上、（Ａ）部と（Ｂ）部の２種類が同一斜面１００に設置された図を示しているが、これは双方を同時に使用することを強制するものではなく、実際上はその地山の性質や施工時の状況に応じていずれかの種類も選択可能であることはもちろんである。
【００３７】
図２は、図１の（Ａ）部における受圧板１４の設置状態の詳細を示している。植生マット１１上に八角形状の受圧板１４が１．５〜２ｍの間隔をもって縦横に整列して設置されている。
【００３８】
本実施の形態における受圧板１４は、金属にて平板状に形成されているが、これに限られず、コンクリートやプラスチック等で形成することも可能である。また、平面形状についても八角形状のものを図示しているが、例えば、図１０の（ｂ）及び（ｃ）のように楕円型や丸型、あるいは菱型や正方形型等を使用することも可能である。受圧板１４の大きさは、長手方向が３０〜７０ｃｍ、縦方向が２０〜５０ｃｍである。植生マット１１の占有範囲を広くして植生マット１１の特性を生かすためには、小型の受圧板を使用することが好ましい。
【００３９】
植生マット１１は、例えば図３で示したものを使用することができる。図示のように、ポリエステル等から構成される不織布２４が、厚さが５〜３０ｍｍのマット状に形成され、そのマットに直径３０〜１００ｍｍの円形の植生穴２６が１０〜２００ｍｍ間隔で、斜面の傾斜に沿った列に並べて設けられている。このマット上に一定間隔で受圧板１４が設置される。この植生穴２６を通して、小さい植物（草等）だけでなく灌木も成長することが可能となる。灌木が成長すれば、太く長い根が土中に侵入し、斜面の表面部をより強固なものとすることができる。植生は、自然植生か、あるいは種子を斜面に植えこんだり、斜面に植生材吹付工法を施工することにより行う。
【００４０】
また、ポリエステルで構成された不織布は吸水性を有するので、雨水を吸収することができ、その後はその表面で雨水を下方に流すことができるため、これにより雨水の斜面への浸透を抑制することができる。
【００４１】
これらの作用により、表面部の窪みの形成を防止することができ、斜面内部への水の浸透を抑制することができるので、地崩れの発生しない安定した斜面を形成することができる。
【００４２】
図では、円形の穴が縦横に整列したものが示されているが、これに限られず、四角形、楕円形、菱型等種々の形の穴でもよいし、また、穴の配置はランダムとしてもよい。またマットの材料はポリエステルの不織布であるが、後述するヤシ繊維から構成されるものでもよい。但し、急斜面に本発明の斜面安定化システムを設置する場合には、ある程度の強度を有するマットとする必要があるので、この場合には厚めのマットを使用することが好ましい。
【００４３】
図４は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。図示のように、本マットの両面は、複数のポリエステル繊維が編まれてハニカム状（ハチの巣状）に形成されている。更に、一方の面の編まれたポリエステル繊維は、上下方向にも伸長し、他方の面のハニカム状に編まれたポリエステル繊維とも編まれている。このようにして、ハニカム状の両面がポリエステル繊維によって連結され、伸縮性を有する形状となっている。ハニカム状の１つの六角形の一辺の長さは約１０ｍｍであり、本マットの厚さは１０〜２０ｍｍである。なお、本マットに類似のものは日東紡社によりパラマックスとの名称で市販されている。
【００４４】
このような立体的形状とすることで、ポリエステル繊維以外の部分には空間が形成される。この空間を植物の茎や根が通り抜けることで植物の成長が可能となる。また、伸縮性を有する形状であるので、植物の成長が阻害されにくい。植生は植生基材吹付け工をマットを斜面に設置した後に行うか、あるいは、設置する前にマットに土や種を吹付ける等してからマットを設置してもよい。また、自然に植物が成長できる斜面に設置する場合には吹付け工を行わなくてもよい。なお、本マットに図３で示したような植生穴を設けて、灌木が成長することができるマットとしてもよい。また、ハニカム状により形成された形は六角形だけでなく、菱型や三角形等の形状でもよい。
【００４５】
図５は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。この植生マットは、複数のヤシ繊維１９同士が絡み合ってある程度の空間（植生可能空間）が形成された三次元構造をしており、これがマット状に形成された植生マットである。この植生マット１１の内部に土や種子、肥料等を混入することができ、植物を成長させることができる。ヤシ繊維１９から構成されるマットだけでなく、木毛繊維あるいはポリエステル等の化学繊維から構成されたマットでもよい。そして、この植生マット１１は、例えば、使用前、ロール状に巻いて保管可能とすることが可能である。その場合、斜面の上方からロールの端を上部に固定させ、次いでロールを落下させて回転させるという斜面に直接敷設する手法を取ることが可能となり、植生マット１１の設置作業をより容易なものとすることができる。
【００４６】
また、植生マット１１をロール状ではなく、四角形等のプレート状のピースとして製造することも可能である、その場合この植生マット１１を斜面上でつなぎながら複数敷き詰めていく設置手法を取ることができる。なお、急斜面に設置する場合は、ずれ防止のために必要に応じて、１０〜２０ｃｍのピンを１〜２ｍの間隔で斜面に差し込むことで、植生マット１１の斜面への仮固定を行うこともできる。
【００４７】
図６は本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図であり、設置状態における斜面に沿って伸長する細長形状の流水層２０と植生層２２が交互に併置された構成の植生マット１１が示されている。流水層２０は綿等の天然繊維やポリエステル等の化学繊維から構成される吸水性を有する不織布やフェルトであり、この流水層２０の吸水効果により斜面への水の浸透を抑制することができる。すなわち、この流水層２０では、所定量の雨水を吸収すると、その後は、その表面で雨水を斜面の下方に流すことができ、雨水の相当量を地山側に吸収させることなく流下させることが可能である。
【００４８】
植生層２２は、図５で説明したものと同様に、ヤシ繊維等の天然繊維やポリエステル、ポリエチレン等の化学繊維からなり、その繊維同士が絡み合ってある程度の空間（植生可能空間）が形成された三次元構造を有している。植生層２２に土及び種子を混入させ、植物を成長させることで、茎や根はその空間内から、またこの空間内を通って地上外方へ生育され、根は斜面の表面部へ侵入する。根が斜面の表面部に侵入することによって表面部の軟弱化を抑制することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る植生マット１１における流水層２０と植生層２２を組み合わせ結合は、植生マット１１の表裏両面に網を広げ、網とマットを所定間隔で固定する方法や、あるいは、各部の内部に各部伸長方向に対して垂直方向に針金等を挿通する方法などにより行うことができる。
【００５０】
流水層２０と植生層２２の幅は、例えば、それぞれ１０〜２０ｃｍ、マットの厚さは５〜１０ｃｍである。本図ではマットの一部のみを示しているが、実際にはこれよりも広く、ロール状あるいはプレート状のピースとして製造される。この植生マットを敷設した後に受圧板１４をその上に設置することとなるが、アンカー１６を通す穴は事前に空けておくか、設置現場で適宜大きさに合わせて切断形成する。
【００５１】
なお、本図では流水層２０と植生層２２が交互に併置されたものを示しているが、図７に示すように、流水層２０を井桁状としその中に植生層２２を配置する形状を取ることも可能である。この構成によれば、流水層２０に四方を囲まれた部分に植生層２２が存在するので、植生層２２を構成するための繊維部材等の設置が容易であり、その設置状態の安定化も図られる。
【００５２】
図８は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。図示のように、図６及び７に示したマットにも用いられているヤシ繊維３０で構成された植生マット１１の下部に樋状、すなわち有底の流水通路３２が斜面傾斜方向に伸長するように複数、所定間隔を置いて設けられている。また、流水通路３２の幅は例えば５〜１０ｃｍ程度であり、また、各流水通路３２の間隔は例えば１０〜２０ｃｍである。本実施の形態では流水通路３２は、不透水性のプラスチックからなり、底部３２ａの両端から壁部３２ｂが若干外側に傾斜されて起立し、上部は開口している。流水通路３２の壁部３２ｂの高さはマットの厚さ約３分の１程度に設定されている。なお、流水通路３２は有底の形状を有していれば足り、半筒状の樋状の流水通路とすることも可能である。
【００５３】
また、ヤシ繊維３０部分には、土や種子あるいは肥料を混入することで植生を行うことができる。植生マット１１の敷設前に斜面に従来から用いられている植生基材吹付け工法を行って、植生マット１１敷設後に流水通路３２以外のヤシ繊維３０部分から植物を上記空間を通過させて成長させることも可能である。
【００５４】
上記流水通路３２は地山に降った雨水を地山の下方へ流す役割を有する。一方、各流水通路３２の間の部分に降った雨水の一部は斜面に適度に浸透するので、斜面の表面部が乾いて植生を阻害することもない。流水通路３２を通った雨水は、図１で示した水溝１０２に流れた後、下水道へ流れる。
【００５５】
図９（Ａ）は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マット１１の他の実施形態を示した部分断面図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の部分斜視図である。
【００５６】
本実施形態の植生マット２１は、植物が成長できる程度の隙間（数ｍｍ〜１ｃｍ四方）を有する網４２の設置状態での表側面４２ａに、複数の紐状体４０の一端を固定し、下方に垂らすようにした蓑状の植生マット２１である。
【００５７】
具体的には、表側面４２ａに、複数の紐状体４０が水平方向に隙間なく連続して一端が表側面４２ａの固定部に固定されている。網４２の水平方向１０ｃｍの間隔に固定される紐状体４０の本数は、例えば５０〜１００本である。紐状体４０の長さは２０〜５０ｃｍ、直径０．５〜１ｍｍであり、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂から成る繊維が用いられ、水平方向に一列に連なった紐状体４０は、上下に１０〜４０ｃｍの間隔をおいて複数設けられている。そして、紐状体４０の下端は、そのすぐ下の紐状体４０の上端よりも低く位置するように、紐状体４０の長さ及び紐状体４０の上下間隔を設定する。このような構成とすることで、蓑のような形状を有するマットが形成され、例えば紐状体４０−１に付着した雨水は紐状体４０−１を伝ってそのすぐ下の紐状体４０−２へ流れ落ちる。これが繰り返されることによって、雨水は斜面に到達する前に、斜面下方へ流れ落ち、斜面への雨水の浸透を低減することができる。一方、複数の繊維の固定されていない側の端は自由端であるので、植物が複数の繊維の隙間から成長可能であり、その根が斜面の土中に侵入し、斜面の表面を強化することができる。
【００５８】
なお、紐状体４０としては、天然繊維を用いることもできるが耐久性の観点から上記合成樹脂を用いることが好ましい。上記ポリエステル等の合成樹脂に紫外線安定剤などの添加剤を添加して耐久性を持たせることもできる。また、上記構成の繊維だけでなく、細い繊維を撚って太さが１〜５ｍｍの紐状としたものも流水用繊維として使用することができる。植物が複数の繊維の隙間から成長可能であり、その植物の根が斜面の土中に侵入し、斜面の表面を強化することができる。
【００５９】
また、網４２の裏側（紐状体４０とは反対側）に、もう一つ網を設けた二重構造として、その二重の網の間に土や種子を混入した植生ポケットを一定間隔で設けたマットも使用することができる。更に、マットの敷設前に斜面に植生基材の吹付けを行ってもよい。これにより、植物の成長を促すことができ、斜面表面部の安定化を早期に達成することができる。
【００６０】
図１０は、図１の（Ｂ）領域における受圧板の設置状態を示している。植生マット１１上に金網１２が敷設され、更に金網１２の上から受圧板１４が一定間隔で設置されている。上述したように、受圧板１４は八角形状だけでなく、図１１で示した種々の形状の受圧板を使用することができ、それぞれの受圧板の中央にはアンカーヘッドと係合する透孔１５ａが形成されている。図１２は図１１（ｃ）の拡大尺側面図を示しており、下部周縁部１５ｂは、金網１２と接触した際に金網１２に損傷を与えないよう、面取りされて丸みを付された形状となされている。受圧板１４の下面には図１２に示すように複数の突起１５ｃが設けてあり、これら突起は、金網１２上の受圧板を押下するときに金網１２の網目と係合し、受圧板と金網１２との相対的な滑りが生じないように作用する。なお、図２のようにマットに直接受圧板を設置する場合は突起１５ｃは必要ない。
【００６１】
植生マット１１は図３〜９で説明したもの等を用いることができ、この植生マット１１上に金網１２が密着して敷設されている。金網１２は、引張強度の高い（好ましくは４００〜８００Ｎ／ｍｍ２）ワイヤー、例えば硬鋼ワイヤーやステンレスで構成されることが好ましく、図１３に示すように、ほぼ直線状の上辺直線部５１と下辺直線部５２とがそれらの間の屈曲部５３によって螺旋状になるように結合されている。上辺直線部５１と下辺直線部５２とが成す鋭角的角度は、図１３に示すように、３０〜５０°であることが好ましい。その結果、このような構成のワイヤーが、互いに屈曲部５３を係合させて編み合わされ金網となされることにより、編み上がり後の金網に生じる編み目５０は、一方の対角線が他方の対角線より長い菱形となる。
【００６２】
このように金網を構成することにより、長い対角線方向の金網強度が極めて大きくなり、従って、地山斜面の土圧が最も大きく作用する方向（一般的には斜面の上下方向）に長い対角線の伸長方向を合わせることにより、金網の強度的機能を十分に発現させることができる。金網１２の編み目５０の大きさの例としては、短い方の対角線長さが５０〜１５０ｍｍ、長い方の対角線長さが５０〜２００ｍｍである。
【００６３】
ワイヤーは防食処理されていることが好ましく具体的な防食処理としては亜鉛メッキ、樹脂による被覆が行われる。使用される樹脂としては、飽和ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニルなどが挙げられる。金網１２の設置時には、ピンを地中に差し込むことで金網１２を仮固定してもよい。
【００６４】
次に、上述した各実施の形態についての基本的な斜面安定化機能について、図１４に基づいて説明する。なお、金網１２を設置するシステム例示したが、これに限られず金網１２の設置されない構成のシステムについても同様の機能が生じることはもちろんである。また、図示の簡略化のため、アンカー１６は１個のみ示している。
【００６５】
上述のように、斜面表面に設置された植生マット１１の上に金網１２が敷設され、更に、それを押さえる形で受圧板１４とこれを緊張する引張体としてのアンカー１６が安定地盤Ｙまで挿通されて固定されている。この状態が確保されると、まず、斜面を覆った植生マット１１のカバー作用により斜面の表面の風雨による細かい崩れが的確に防止される。更に、植生マット１１は雨水の流下機能と保水機能を発揮し、斜面に降り注ぐ雨水のほとんどが地山に浸透することが防止する。
【００６６】
そして、その植物の通過を許容する植生マット１１からは、埋め込まれた種子が成長し、その植物は直接マットから外方へ生育し、その根っこは地山側に張り出していく。これにより、斜面の表面部は植生マット１１を基本として、植物の根の張り出しによって、しっかりと固められていく。すなわち、地山表面から所定深さまでが他の部分よりもしっかりとまとまった安定層状部Ｚとして固まっていく。
【００６７】
この安定層状部Ｚの上に受圧板１４を設置し、これをアンカー１６で地山側に押しつけている。したがって、受圧板１４が地山を押す力は、マット１１が基礎となって形成されたしっかりとまとまった上述の安定層状部Ｚを介して地山に伝えられる。したがって、この押圧力は、受圧板１４の部分だけに止まらず、安定層状部Ｚによって分散されて地山に伝えられる。このことは、受圧板１４による斜面の押さえつけ力がより均一に広い範囲で地山に伝えられることを意味し、すべり層Ｘを同時に、より広範囲に押圧することが可能となり、単に、植生マット１１による、従来の作用と受圧板１４による地崩れ防止の機能だけではない斜面安定化の相乗的機能を発揮することが可能となっている。
【００６８】
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。上記マットを組み合わせたアンカー工法は安定地盤が浅い深さにある場合の約２〜５ｍのアンカー及び小型受圧板を使用した例を示したが、これに限られず、図１５の平面図で示したように、大トン数のアンカーを使用する大規模なアンカー工を上記マットに組み合わせることもできる。この場合の受圧板はコンクリート等の硬性のものであり、形状は、図に示したような十字型の受圧板６１や菱型の受圧板あるいは現場打ちのものを使用することができる。
【００６９】
また、図示していないが、植生マット１１の一部として流水層２０を設ける構成の場合には、その流水層２０上面に雨水を流すための溝状部を斜面の傾斜方向に伸長させて設けることも可能である。これにより、吸水するだけでなく、また、吸水を行った後に更に降ってくる雨水を円滑に流下させることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 斜面安定化システム
１１ 植生マット
１２ 金網
１４ 受圧板
１６ アンカー
１８ ヘッドキャップ
１９ ヤシ繊維
２０ 流水層
２２ 植生層
２４ 不織布
２６ 植生穴
２８ ポリエステル繊維
３０ ヤシ繊維部
３２ 流水通路
４０ 紐状体
４２ 網
１００ 斜面
１０２ 水溝
１０４ 道路
２００ 植物
Ｘ すべり層
Ｙ 安定地盤
Ｚ 安定層状部
Ｓ すべり線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜面に敷設されるマット及びアンカーを用いた斜面安定化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は国土の約７０％を山地が占めるため、道路、鉄道や建築物を平地ではなく山の周辺に建設する場合、山を切り崩し、その切り崩した場所に道路等を建設するという方法が採られている。山を切り崩した斜面は山の上部からの重力により、地崩れが発生し易い状況となっており、この地崩れは特に雨の多く降る時期に地盤が緩んだ状態になった場合に発生し易い。
【０００３】
地崩れを防止する対策として、安定地盤に設けられたアンカー体、地山に挿入されてその一端がアンカー体に固定される引張体、引張体の他端を固定して地山表面に設置するアンカーヘッド等から構成されるアンカー工法が用いられており、アンカーヘッドに結合した受圧板で地山を押圧することによって、地崩れを防止し、斜面の安定化を図っている。この引張体の長さは、ボーリング調査で明らかにされる安定地盤までの長さとなり、通常は１０ｍ前後、長いものでは５０ｍ以上のものも存在している。
【０００４】
また、上記のようなアンカー工法の他に、特許文献１のように、金網等の網体で斜面を覆い、この網体の上に所定の間隔で小型化した受圧板を配置し、この配置箇所の地山に固定的に設置される数ｍの短いアンカーやロックボルト（以下アンカーと総称する）を用いて受圧板を網体に押し付け、この受圧板及び金網全体によって表層崩れを防止する工法も用いられている。
【０００５】
更に、斜面を緑化する方法として、植生マットを斜面に敷設することも行われており、この方法によれば、植物を成長させて、成長した植物の根が斜面の表面部の土中にも張り出すことから、表面（数十ｃｍ）部分をより安定化することは可能である。この様な、植生マットによる緑化工法は、例えば特許文献２のように、ポリエチレン等からなる網に保湿性のある不織布を組合せ、その中に牧草種や肥料を組み込んだマットを、斜面に密着させて敷設することにより行われ、また、植生材を斜面に吹き付ける工法も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１８６３
【特許文献２】特開２００２−８８７６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これらの斜面安定化工法はそれぞれ欠点を有する。上記アンカーを用いた斜面安定化工法は、地崩れの恐れのあるすべり層の大規模な地崩れを防止することはできるが、降雨により水が地山に浸透することにより、地山の表面部が軟弱化し、地山の表面が侵食され、窪みができることは防止することができない。受圧板の真下に窪みができれば、地山内部方向への押圧力が減少し、アンカー工法本来の効果が達成できなくなる場合があり、ひいては地崩れが発生する危険もあり得る。
【０００８】
また、上記特許文献１の金網を用いて受圧板を小型化した斜面安定化工法は、金網の隙間から斜面表面が露出しているため、上記と同様に雨水が斜面に浸透することで窪みが発生する場合がある。
【０００９】
更に、斜面の緑化による安定化工法は、植物の根が侵入する斜面表面から３０ｃｍ程度の深さの表面部の安定化にしか効果がなく、安定地盤までのすべり層の地崩れを防止することは困難である。したがって、地山表面の植生を良好なものとしつつ、表面部だけでなくすべり層の全体の安定化を図ることは現状では容易なものではない。
【００１０】
本発明の目的は、地山表面の植生の良好化を確保すると共に、斜面の表面部の崩れや窪みの形成を防止し、且つより深い範囲での地崩れをより効果的に防止する斜面安定化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に係る斜面安定化システムは、
斜面の安定化を図るために、地山に設置される斜面安定化システムにおいて、植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面上に直接敷設されるマットと、前記敷設されたマット上に所定間隔をおいて設置される受圧板と、地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット上に設置された受圧板を前記斜面側に押圧する引張体と、を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、マットによる斜面の表面部の安定化効果と、引張体を用いた受圧板によるすべり層の崩れの防止効果によって、従来のそれぞれの工法の作用効果に止まらず相乗的な作用効果により、より良好な斜面の安定化が図られる。具体的には、まず、基本的にマットの存在により、マットのカバー作用によって、斜面の表面の崩れが防止される。更に、マットの雨水の流下機能と保水機能によって、斜面に降り注ぐ雨水が地山に浸透することが防止される。
【００１３】
そして、その植物の通過を許容するマットは、植物の成長を妨げず、地山側からの植物の成長が生起し、それらの植物の根っこは地山に入り込んでいく。また、内部に種子類を埋め込まれた植生マットを用いた場合には、直接マットから外方へ植物が生育し、その根っこは地山側に張り出していく。本発明において重要なことは、この植物の生長を許容することであり、この植物の生育により、斜面の表面部は植物の根の張り出しによって、しっかりと固められていく。すなわち、地山表面から所定深さまでが他の部分よりもしっかりとした、まとまった層状部として固まっていく。
【００１４】
本発明では、このマット上に受圧板を設置し、これを引張体で緊張させて、地山側に押しつける。したがって、受圧板が地山を押す力は、受圧板の部分に止まらず、マットを基礎として形成されるしっかりとまとまった層状部を介して分散されて地山に伝えられる。このことは、受圧板による斜面の押さえつけ力がより均一に広い範囲で地山に伝えられることを意味し、安定地盤の上層に存在するすべり層を同時に且つより広範囲に押圧することが可能となる。これにより、斜面の安定化の機能はより良好なものとなる。
【００１５】
請求項２に係る斜面安定化システムは、請求項１に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マット上に金網を敷設し、前記受圧板が該金網上に設置されたことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、受圧板だけでなく金網によっても斜面を押圧することができることで、斜面の全面に押圧力がかかり、より高い斜面安定化効果が発揮される。また、金網によりマットの剥離を防止する効果があり、更に、受圧板だけでなく金網でも地山を押圧することから、受圧板を小型化できることによって、マットの植生範囲を広く確保することができる。
【００１７】
請求項３に係る斜面安定化システムは、請求項１又は２に記載の斜面安定化システムにおいて、前記隙間は、地上から灌木や雑草が前記マットを超えて外方に生育可能なサイズの穴を、前記マットの全域に分散配置させて構成したことを特徴とする。
【００１８】
この構成のように、穴をマットに設けることで、より確実に根の安定性の大きい植物の育成を促すことが可能となる。そして、穴のない部分の表面においては、雨水が下方に流下することにより、雨水が斜面に浸透することを抑制することができ、斜面の軟弱化を防止することができる。
【００１９】
請求項４に係る斜面安定化システムは、請求項１又は２に記載の斜面安定化システムにおいて、前記隙間は、繊維性部材で形成し、該繊維相互の間隙で前記隙間が構成されたことを特徴とする。
【００２０】
この構成のように、マットの隙間が繊維性部材を構成する個別の繊維同士の間隙から構成されるものとすることで、マットの全域を植物が植生することができる領域とすることができる。植物の根が斜面の表面部の全域に侵入すれば、表面部の土層をより強固なものとすることができる。
【００２１】
請求項５に係る斜面安定化システムは、請求項１〜４の何れか１項に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マットは、雨水を斜面下方へ流下させる流水部を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、雨水をマットの流水部により斜面の下方に流すことができるため、雨が多く降った場合に、雨水全てがそのまま斜面に浸透することを防止することができる。これにより、斜面の軟化及び窪みの形成を防止することができる。
【００２３】
請求項６に係る斜面安定化システムは、請求項５に記載の斜面安定化システムにおいて、前記流水部は、前記マットの下部に所定間隔をおいて設けられた前記斜面傾斜方向に伸長する複数の有底の流水通路であることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、雨水がマットの下部に設けた流水通路を通り、斜面下方に流れることにより、斜面への水の浸透を、確実に減らすことができる。
【００２５】
請求項７に係る斜面安定化システムは、請求項５に記載の斜面安定化システムにおいて、前記流水部は、前記マットの敷設状態での表側面に、前記マット全体を覆うために複数の紐状体の一端を固定し、他端を略下方垂らした該複数の紐状体であることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、斜面に敷設したマットを複数の紐状体で略覆うことにより、雨水が斜面へ到達する前に、雨水を紐状体に伝わせて下方に流し、伝わった雨水は更にその紐状体の下部に位置する紐状体を伝って下方に流れる。これを繰り返すことにより、斜面への雨水の浸透の低減を達成することが可能となる。一方、紐状体はその一端のみがマットに固定されており、下端は自由端となっていることから、植物の各紐状体の間の通過はより容易なものとなり、その成長を阻害することもない。
【００２７】
請求項８に係る斜面安定化システムは、請求項１〜７の何れか１項に記載の斜面安定化システムにおいて、前記マットの内部に植物の種子が埋めこまれたことを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、マットの内部に種子を導入することにより、植物の成長の早期化・容易化が図られ、更にその植物の根がマットを通り地中に伸び、植物の根の水分吸収作用により、地山の斜面の軟化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の斜面安定化システムの全体を示す概略断面図である。
【図２】図１の（Ａ）領域における受圧板の設置状態を示す説明図である。
【図３】斜面に敷設された状態の植生マットの一実施形態を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図６】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図８】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図９】本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分断面図（Ａ）及びその斜視図（Ｂ）である。
【図１０】図１の（Ｂ）領域における受圧板の設置状態を示す説明図である。
【図１１】受圧板の形状の例を示す平面図である。
【図１２】図１１（ｃ）の拡大尺側面図である。
【図１３】金網の細部を示す説明図である。
【図１４】本発明の斜面安定化システムを使用することで得られる斜面安定化機能の説明図である。
【図１５】大トン数のアンカーを使用した本発明の斜面安定化システムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、地山の斜面に本発明の斜面安定化システム１０を適用した全体の概略断面図を示している。
【００３１】
本発明に係る斜面安定化システム１０は、道路や鉄道等を建設する際に削られた地山の斜面（法面）１００に設置されることが通常であるが、自然の斜面にも設置することができる。まず、同図の（Ａ）部では、地山の斜面１００上に直接植生マット１１（以下、マット内に種子を混入せずに、植生基材吹付け工を行って植生させた場合も「植生マット」と称する）が敷設され、植生マット１１上に受圧板１４が一定間隔で設置されている。受圧板１４の設置は、アンカー頭部と結合して緊張し、一定の緊張力を保った状態で固定されている。植生マット１１についての詳細は後述するが、植生マット１１により雨水の一部が保水されるか、あるいは斜面の下方へ流水されるので、雨水が斜面に浸透する量を的確に減少させることができる。したがって、地山が雨水により軟弱化し、表面部の崩れや斜面表面の窪みができることを有効に防止することができる。更に、本発明の斜面安定化システムを設置した後に、植物が地山の斜面１００の表面部、あるいは植生マット１１の内部から斜面側、すなわち、地山側へ成長することから、その植物の根が斜面１００の表面部に定着し、より表面部の安定性も向上する。なお、植生マット１１は、直接斜面に敷設されているので、植生マット１１自体によっても斜面の侵食や窪みを防止することもできる。
【００３２】
アンカー１６には緊張力が発生しており、この緊張力がアンカーヘッドを介して受圧板１４へ伝達し、受圧板１４が地山に押圧力を付加し、すべり層の地崩れを防止している。アンカーヘッドは通常は雨水による腐食防止のためヘッドキャップ１８により覆われている。安定地盤の深さはボーリング調査により決定されるが、地山によって安定地盤の深さが異なることから、アンカー１６の長さも本システムを設置する場所によって異なるが、２〜５ｍ程度のものが一般的である。また、大トン数のアンカーを使用することで大規模の地滑りを防止することもできる。
【００３３】
なお、植生マット１１の基本的構造は、従来の一般的な構造のもの物を用いることも可能であり、少なくとも地山から発育する植物が当該植生マット１１を通過して伸びることが可能であるための隙間を有する物で有れば足りる。また、植生マット１１自体に植物の種子を保持させておく構造の物を用いることが可能であることも勿論であり、本発明に適用される植生マット１１の種々の実施の形態については後述する。
【００３４】
この植生マット１１による斜面表面の保護と、アンカー工法による大きな地崩れの防止効果が相まって、全体の安定度が高い斜面保護システムを構築することができる。
【００３５】
次に、図１の（Ｂ）部は、上記（Ａ）の部分の構成に加えて、植生マット１１上に更に金網１２を密着させて敷設して、その上に受圧板１４が所定間隔で設置されている。金網１２を植生マット１１上に敷設することで、受圧板１４だけでなく金網１２によっても斜面を押圧することができるので、斜面１００の全面に押圧力がかかり、より高い斜面安定化効果が発揮される。また、植生マット１１の剥離の防止をより確実なものとすることができる。更に、受圧板１４だけでなく金網１２によっても斜面１００を押圧することから、受圧板１４をより小型化することも可能である。また、可及的に受圧板１４を小型化することにより、植生マット１１からの植生範囲をより広く確保することができる。
【００３６】
なお、本図では本発明の説明上、（Ａ）部と（Ｂ）部の２種類が同一斜面１００に設置された図を示しているが、これは双方を同時に使用することを強制するものではなく、実際上はその地山の性質や施工時の状況に応じていずれかの種類も選択可能であることはもちろんである。
【００３７】
図２は、図１の（Ａ）部における受圧板１４の設置状態の詳細を示している。植生マット１１上に八角形状の受圧板１４が１．５〜２ｍの間隔をもって縦横に整列して設置されている。
【００３８】
本実施の形態における受圧板１４は、金属にて平板状に形成されているが、これに限られず、コンクリートやプラスチック等で形成することも可能である。また、平面形状についても八角形状のものを図示しているが、例えば、図１０の（ｂ）及び（ｃ）のように楕円型や丸型、あるいは菱型や正方形型等を使用することも可能である。受圧板１４の大きさは、長手方向が３０〜７０ｃｍ、縦方向が２０〜５０ｃｍである。植生マット１１の占有範囲を広くして植生マット１１の特性を生かすためには、小型の受圧板を使用することが好ましい。
【００３９】
植生マット１１は、例えば図３で示したものを使用することができる。図示のように、ポリエステル等から構成される不織布２４が、厚さが５〜３０ｍｍのマット状に形成され、そのマットに直径３０〜１００ｍｍの円形の植生穴２６が１０〜２００ｍｍ間隔で、斜面の傾斜に沿った列に並べて設けられている。このマット上に一定間隔で受圧板１４が設置される。この植生穴２６を通して、小さい植物（草等）だけでなく灌木も成長することが可能となる。灌木が成長すれば、太く長い根が土中に侵入し、斜面の表面部をより強固なものとすることができる。植生は、自然植生か、あるいは種子を斜面に植えこんだり、斜面に植生材吹付工法を施工することにより行う。
【００４０】
また、ポリエステルで構成された不織布は吸水性を有するので、雨水を吸収することができ、その後はその表面で雨水を下方に流すことができるため、これにより雨水の斜面への浸透を抑制することができる。
【００４１】
これらの作用により、表面部の窪みの形成を防止することができ、斜面内部への水の浸透を抑制することができるので、地崩れの発生しない安定した斜面を形成することができる。
【００４２】
図では、円形の穴が縦横に整列したものが示されているが、これに限られず、四角形、楕円形、菱型等種々の形の穴でもよいし、また、穴の配置はランダムとしてもよい。またマットの材料はポリエステルの不織布であるが、後述するヤシ繊維から構成されるものでもよい。但し、急斜面に本発明の斜面安定化システムを設置する場合には、ある程度の強度を有するマットとする必要があるので、この場合には厚めのマットを使用することが好ましい。
【００４３】
図４は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。図示のように、本マットの両面は、複数のポリエステル繊維が編まれてハニカム状（ハチの巣状）に形成されている。更に、一方の面の編まれたポリエステル繊維は、上下方向にも伸長し、他方の面のハニカム状に編まれたポリエステル繊維とも編まれている。このようにして、ハニカム状の両面がポリエステル繊維によって連結され、伸縮性を有する形状となっている。ハニカム状の１つの六角形の一辺の長さは約１０ｍｍであり、本マットの厚さは１０〜２０ｍｍである。なお、本マットに類似のものは日東紡社によりパラマックスとの名称で市販されている。
【００４４】
このような立体的形状とすることで、ポリエステル繊維以外の部分には空間が形成される。この空間を植物の茎や根が通り抜けることで植物の成長が可能となる。また、伸縮性を有する形状であるので、植物の成長が阻害されにくい。植生は植生基材吹付け工をマットを斜面に設置した後に行うか、あるいは、設置する前にマットに土や種を吹付ける等してからマットを設置してもよい。また、自然に植物が成長できる斜面に設置する場合には吹付け工を行わなくてもよい。なお、本マットに図３で示したような植生穴を設けて、灌木が成長することができるマットとしてもよい。また、ハニカム状により形成された形は六角形だけでなく、菱型や三角形等の形状でもよい。
【００４５】
図５は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。この植生マットは、複数のヤシ繊維１９同士が絡み合ってある程度の空間（植生可能空間）が形成された三次元構造をしており、これがマット状に形成された植生マットである。この植生マット１１の内部に土や種子、肥料等を混入することができ、植物を成長させることができる。ヤシ繊維１９から構成されるマットだけでなく、木毛繊維あるいはポリエステル等の化学繊維から構成されたマットでもよい。そして、この植生マット１１は、例えば、使用前、ロール状に巻いて保管可能とすることが可能である。その場合、斜面の上方からロールの端を上部に固定させ、次いでロールを落下させて回転させるという斜面に直接敷設する手法を取ることが可能となり、植生マット１１の設置作業をより容易なものとすることができる。
【００４６】
また、植生マット１１をロール状ではなく、四角形等のプレート状のピースとして製造することも可能である、その場合この植生マット１１を斜面上でつなぎながら複数敷き詰めていく設置手法を取ることができる。なお、急斜面に設置する場合は、ずれ防止のために必要に応じて、１０〜２０ｃｍのピンを１〜２ｍの間隔で斜面に差し込むことで、植生マット１１の斜面への仮固定を行うこともできる。
【００４７】
図６は本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図であり、設置状態における斜面に沿って伸長する細長形状の流水層２０と植生層２２が交互に併置された構成の植生マット１１が示されている。流水層２０は綿等の天然繊維やポリエステル等の化学繊維から構成される吸水性を有する不織布やフェルトであり、この流水層２０の吸水効果により斜面への水の浸透を抑制することができる。すなわち、この流水層２０では、所定量の雨水を吸収すると、その後は、その表面で雨水を斜面の下方に流すことができ、雨水の相当量を地山側に吸収させることなく流下させることが可能である。
【００４８】
植生層２２は、図５で説明したものと同様に、ヤシ繊維等の天然繊維やポリエステル、ポリエチレン等の化学繊維からなり、その繊維同士が絡み合ってある程度の空間（植生可能空間）が形成された三次元構造を有している。植生層２２に土及び種子を混入させ、植物を成長させることで、茎や根はその空間内から、またこの空間内を通って地上外方へ生育され、根は斜面の表面部へ侵入する。根が斜面の表面部に侵入することによって表面部の軟弱化を抑制することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る植生マット１１における流水層２０と植生層２２を組み合わせ結合は、植生マット１１の表裏両面に網を広げ、網とマットを所定間隔で固定する方法や、あるいは、各部の内部に各部伸長方向に対して垂直方向に針金等を挿通する方法などにより行うことができる。
【００５０】
流水層２０と植生層２２の幅は、例えば、それぞれ１０〜２０ｃｍ、マットの厚さは５〜１０ｃｍである。本図ではマットの一部のみを示しているが、実際にはこれよりも広く、ロール状あるいはプレート状のピースとして製造される。この植生マットを敷設した後に受圧板１４をその上に設置することとなるが、アンカー１６を通す穴は事前に空けておくか、設置現場で適宜大きさに合わせて切断形成する。
【００５１】
なお、本図では流水層２０と植生層２２が交互に併置されたものを示しているが、図７に示すように、流水層２０を井桁状としその中に植生層２２を配置する形状を取ることも可能である。この構成によれば、流水層２０に四方を囲まれた部分に植生層２２が存在するので、植生層２２を構成するための繊維部材等の設置が容易であり、その設置状態の安定化も図られる。
【００５２】
図８は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マットの他の実施形態を示す部分斜視図である。図示のように、図６及び７に示したマットにも用いられているヤシ繊維３０で構成された植生マット１１の下部に樋状、すなわち有底の流水通路３２が斜面傾斜方向に伸長するように複数、所定間隔を置いて設けられている。また、流水通路３２の幅は例えば５〜１０ｃｍ程度であり、また、各流水通路３２の間隔は例えば１０〜２０ｃｍである。本実施の形態では流水通路３２は、不透水性のプラスチックからなり、底部３２ａの両端から壁部３２ｂが若干外側に傾斜されて起立し、上部は開口している。流水通路３２の壁部３２ｂの高さはマットの厚さ約３分の１程度に設定されている。なお、流水通路３２は有底の形状を有していれば足り、半筒状の樋状の流水通路とすることも可能である。
【００５３】
また、ヤシ繊維３０部分には、土や種子あるいは肥料を混入することで植生を行うことができる。植生マット１１の敷設前に斜面に従来から用いられている植生基材吹付け工法を行って、植生マット１１敷設後に流水通路３２以外のヤシ繊維３０部分から植物を上記空間を通過させて成長させることも可能である。
【００５４】
上記流水通路３２は地山に降った雨水を地山の下方へ流す役割を有する。一方、各流水通路３２の間の部分に降った雨水の一部は斜面に適度に浸透するので、斜面の表面部が乾いて植生を阻害することもない。流水通路３２を通った雨水は、図１で示した水溝１０２に流れた後、下水道へ流れる。
【００５５】
図９（Ａ）は、本発明の斜面安定化システムに使用する植生マット１１の他の実施形態を示した部分断面図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の部分斜視図である。
【００５６】
本実施形態の植生マット２１は、植物が成長できる程度の隙間（数ｍｍ〜１ｃｍ四方）を有する網４２の設置状態での表側面４２ａに、複数の紐状体４０の一端を固定し、下方に垂らすようにした蓑状の植生マット２１である。
【００５７】
具体的には、表側面４２ａに、複数の紐状体４０が水平方向に隙間なく連続して一端が表側面４２ａの固定部に固定されている。網４２の水平方向１０ｃｍの間隔に固定される紐状体４０の本数は、例えば５０〜１００本である。紐状体４０の長さは２０〜５０ｃｍ、直径０．５〜１ｍｍであり、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂から成る繊維が用いられ、水平方向に一列に連なった紐状体４０は、上下に１０〜４０ｃｍの間隔をおいて複数設けられている。そして、紐状体４０の下端は、そのすぐ下の紐状体４０の上端よりも低く位置するように、紐状体４０の長さ及び紐状体４０の上下間隔を設定する。このような構成とすることで、蓑のような形状を有するマットが形成され、例えば紐状体４０−１に付着した雨水は紐状体４０−１を伝ってそのすぐ下の紐状体４０−２へ流れ落ちる。これが繰り返されることによって、雨水は斜面に到達する前に、斜面下方へ流れ落ち、斜面への雨水の浸透を低減することができる。一方、複数の繊維の固定されていない側の端は自由端であるので、植物が複数の繊維の隙間から成長可能であり、その根が斜面の土中に侵入し、斜面の表面を強化することができる。
【００５８】
なお、紐状体４０としては、天然繊維を用いることもできるが耐久性の観点から上記合成樹脂を用いることが好ましい。上記ポリエステル等の合成樹脂に紫外線安定剤などの添加剤を添加して耐久性を持たせることもできる。また、上記構成の繊維だけでなく、細い繊維を撚って太さが１〜５ｍｍの紐状としたものも流水用繊維として使用することができる。植物が複数の繊維の隙間から成長可能であり、その植物の根が斜面の土中に侵入し、斜面の表面を強化することができる。
【００５９】
また、網４２の裏側（紐状体４０とは反対側）に、もう一つ網を設けた二重構造として、その二重の網の間に土や種子を混入した植生ポケットを一定間隔で設けたマットも使用することができる。更に、マットの敷設前に斜面に植生基材の吹付けを行ってもよい。これにより、植物の成長を促すことができ、斜面表面部の安定化を早期に達成することができる。
【００６０】
図１０は、図１の（Ｂ）領域における受圧板の設置状態を示している。植生マット１１上に金網１２が敷設され、更に金網１２の上から受圧板１４が一定間隔で設置されている。上述したように、受圧板１４は八角形状だけでなく、図１１で示した種々の形状の受圧板を使用することができ、それぞれの受圧板の中央にはアンカーヘッドと係合する透孔１５ａが形成されている。図１２は図１１（ｃ）の拡大尺側面図を示しており、下部周縁部１５ｂは、金網１２と接触した際に金網１２に損傷を与えないよう、面取りされて丸みを付された形状となされている。受圧板１４の下面には図１２に示すように複数の突起１５ｃが設けてあり、これら突起は、金網１２上の受圧板を押下するときに金網１２の網目と係合し、受圧板と金網１２との相対的な滑りが生じないように作用する。なお、図２のようにマットに直接受圧板を設置する場合は突起１５ｃは必要ない。
【００６１】
植生マット１１は図３〜９で説明したもの等を用いることができ、この植生マット１１上に金網１２が密着して敷設されている。金網１２は、引張強度の高い（好ましくは４００〜８００Ｎ／ｍｍ２）ワイヤー、例えば硬鋼ワイヤーやステンレスで構成されることが好ましく、図１３に示すように、ほぼ直線状の上辺直線部５１と下辺直線部５２とがそれらの間の屈曲部５３によって螺旋状になるように結合されている。上辺直線部５１と下辺直線部５２とが成す鋭角的角度は、図１３に示すように、３０〜５０°であることが好ましい。その結果、このような構成のワイヤーが、互いに屈曲部５３を係合させて編み合わされ金網となされることにより、編み上がり後の金網に生じる編み目５０は、一方の対角線が他方の対角線より長い菱形となる。
【００６２】
このように金網を構成することにより、長い対角線方向の金網強度が極めて大きくなり、従って、地山斜面の土圧が最も大きく作用する方向（一般的には斜面の上下方向）に長い対角線の伸長方向を合わせることにより、金網の強度的機能を十分に発現させることができる。金網１２の編み目５０の大きさの例としては、短い方の対角線長さが５０〜１５０ｍｍ、長い方の対角線長さが５０〜２００ｍｍである。
【００６３】
ワイヤーは防食処理されていることが好ましく具体的な防食処理としては亜鉛メッキ、樹脂による被覆が行われる。使用される樹脂としては、飽和ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニルなどが挙げられる。金網１２の設置時には、ピンを地中に差し込むことで金網１２を仮固定してもよい。
【００６４】
次に、上述した各実施の形態についての基本的な斜面安定化機能について、図１４に基づいて説明する。なお、金網１２を設置するシステム例示したが、これに限られず金網１２の設置されない構成のシステムについても同様の機能が生じることはもちろんである。また、図示の簡略化のため、アンカー１６は１個のみ示している。
【００６５】
上述のように、斜面表面に設置された植生マット１１の上に金網１２が敷設され、更に、それを押さえる形で受圧板１４とこれを緊張する引張体としてのアンカー１６が安定地盤Ｙまで挿通されて固定されている。この状態が確保されると、まず、斜面を覆った植生マット１１のカバー作用により斜面の表面の風雨による細かい崩れが的確に防止される。更に、植生マット１１は雨水の流下機能と保水機能を発揮し、斜面に降り注ぐ雨水のほとんどが地山に浸透することが防止する。
【００６６】
そして、その植物の通過を許容する植生マット１１からは、埋め込まれた種子が成長し、その植物は直接マットから外方へ生育し、その根っこは地山側に張り出していく。これにより、斜面の表面部は植生マット１１を基本として、植物の根の張り出しによって、しっかりと固められていく。すなわち、地山表面から所定深さまでが他の部分よりもしっかりとまとまった安定層状部Ｚとして固まっていく。
【００６７】
この安定層状部Ｚの上に受圧板１４を設置し、これをアンカー１６で地山側に押しつけている。したがって、受圧板１４が地山を押す力は、マット１１が基礎となって形成されたしっかりとまとまった上述の安定層状部Ｚを介して地山に伝えられる。したがって、この押圧力は、受圧板１４の部分だけに止まらず、安定層状部Ｚによって分散されて地山に伝えられる。このことは、受圧板１４による斜面の押さえつけ力がより均一に広い範囲で地山に伝えられることを意味し、すべり層Ｘを同時に、より広範囲に押圧することが可能となり、単に、植生マット１１による、従来の作用と受圧板１４による地崩れ防止の機能だけではない斜面安定化の相乗的機能を発揮することが可能となっている。
【００６８】
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。上記マットを組み合わせたアンカー工法は安定地盤が浅い深さにある場合の約２〜５ｍのアンカー及び小型受圧板を使用した例を示したが、これに限られず、図１５の平面図で示したように、大トン数のアンカーを使用する大規模なアンカー工を上記マットに組み合わせることもできる。この場合の受圧板はコンクリート等の硬性のものであり、形状は、図に示したような十字型の受圧板６１や菱型の受圧板あるいは現場打ちのものを使用することができる。
【００６９】
また、図示していないが、植生マット１１の一部として流水層２０を設ける構成の場合には、その流水層２０上面に雨水を流すための溝状部を斜面の傾斜方向に伸長させて設けることも可能である。これにより、吸水するだけでなく、また、吸水を行った後に更に降ってくる雨水を円滑に流下させることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 斜面安定化システム
１１ 植生マット
１２ 金網
１４ 受圧板
１６ アンカー
１８ ヘッドキャップ
１９ ヤシ繊維
２０ 流水層
２２ 植生層
２４ 不織布
２６ 植生穴
２８ ポリエステル繊維
３０ ヤシ繊維部
３２ 流水通路
４０ 紐状体
４２ 網
１００ 斜面
１０２ 水溝
１０４ 道路
２００ 植物
Ｘ すべり層
Ｙ 安定地盤
Ｚ 安定層状部
Ｓ すべり線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面の安定化を図るために、地山に設置される斜面安定化システムにおいて、
植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面上に直接敷設されるマットと、
前記敷設されたマット上に所定間隔をおいて設置される受圧板と、
地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット上に設置された受圧板を前記斜面側に押圧する引張体と、
を有することを特徴とする斜面安定化システム。
【請求項２】
前記マット上に金網を敷設し、前記受圧板が該金網上に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の斜面安定化システム。
【請求項３】
前記隙間は、地上から灌木や雑草が前記マットを超えて外方に生育可能なサイズの穴を、前記マットの全域に分散配置させて構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の斜面安定化システム。
【請求項４】
前記隙間は、繊維性部材で形成し、該繊維相互の間隙で前記隙間が構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の斜面安定化システム。
【請求項５】
前記マットは、雨水を斜面下方へ流下させる流水部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の斜面安定化システム。
【請求項６】
前記流水部は、前記マットの下部に所定間隔をおいて設けられた前記斜面傾斜方向に伸長する複数の有底の流水通路であることを特徴とする請求項５に記載の斜面安定化システム。
【請求項７】
前記流水部は、前記マットの敷設状態での表側面に、前記マット全体を覆うために複数の紐状体の一端を固定し、他端を略下方垂らした該複数の紐状体であることを特徴とする請求項５に記載の斜面安定化システム。
【請求項８】
前記マットの内部に植物の種子が埋めこまれたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の斜面安定化システム。
【請求項１】
斜面の安定化を図るために、地山に設置される斜面安定化システムにおいて、
植物が通過して成長できる程度の隙間を有する斜面上に直接敷設されるマットと、
前記敷設されたマット上に所定間隔をおいて設置される受圧板と、
地山の安定地盤まで挿通して固定され、前記マット上に設置された受圧板を前記斜面側に押圧する引張体と、
を有することを特徴とする斜面安定化システム。
【請求項２】
前記マット上に金網を敷設し、前記受圧板が該金網上に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の斜面安定化システム。
【請求項３】
前記隙間は、地上から灌木や雑草が前記マットを超えて外方に生育可能なサイズの穴を、前記マットの全域に分散配置させて構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の斜面安定化システム。
【請求項４】
前記隙間は、繊維性部材で形成し、該繊維相互の間隙で前記隙間が構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の斜面安定化システム。
【請求項５】
前記マットは、雨水を斜面下方へ流下させる流水部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の斜面安定化システム。
【請求項６】
前記流水部は、前記マットの下部に所定間隔をおいて設けられた前記斜面傾斜方向に伸長する複数の有底の流水通路であることを特徴とする請求項５に記載の斜面安定化システム。
【請求項７】
前記流水部は、前記マットの敷設状態での表側面に、前記マット全体を覆うために複数の紐状体の一端を固定し、他端を略下方垂らした該複数の紐状体であることを特徴とする請求項５に記載の斜面安定化システム。
【請求項８】
前記マットの内部に植物の種子が埋めこまれたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の斜面安定化システム。
【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２０１１−１１７１２４（Ｐ２０１１−１１７１２４Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０２２０（Ｐ２００９−２７０２２０）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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