法面工法及び法面構造
【課題】透水性及び保水性を有し、雑草が繁茂し難く、ヒートアイランド現象の抑制にも有効な法面を構築する技術を提供する。
【解決手段】土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を混合、撹拌して形成された混練物７を、モルタル吹き付けガン１３を用いて、亜鉛メッキ金網９が張設された地盤面８に向かって吹き付けることによって表層１４を備えた法面構造１７を形成する。法面構造１７を構成する表層１４は、アスファルト舗装程度に硬く、アスファルト舗装より緻密な多孔質構造となるため、施工後、表層１４の表面に雑草の種子が飛来しても活着し難く、地盤１８中に存在する雑草の種子の発芽も表層１４によって遮られる結果、雑草の繁茂を防止することができる。また、固化後の表層１４中には連続した空隙が存在するため、法面構造１７は透水性と保水性とをバランス良く兼備したものとなる。
【解決手段】土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を混合、撹拌して形成された混練物７を、モルタル吹き付けガン１３を用いて、亜鉛メッキ金網９が張設された地盤面８に向かって吹き付けることによって表層１４を備えた法面構造１７を形成する。法面構造１７を構成する表層１４は、アスファルト舗装程度に硬く、アスファルト舗装より緻密な多孔質構造となるため、施工後、表層１４の表面に雑草の種子が飛来しても活着し難く、地盤１８中に存在する雑草の種子の発芽も表層１４によって遮られる結果、雑草の繁茂を防止することができる。また、固化後の表層１４中には連続した空隙が存在するため、法面構造１７は透水性と保水性とをバランス良く兼備したものとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山間部の傾斜面や河川の堤防などの浸食、崩壊を防止するための法面工法及び法面構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部における木材伐採後あるいは林道造成後の傾斜面、河川の堤防や盛土の斜面などの法面を裸地のまま放置すると、雨水や風雪によって容易に浸食され、土石流や泥流などの災害を発生するおそれがあるので、法面にモルタルを打設して安定化させる工法が施工されている。
【０００３】
しかし、前記工法によって構築された法面は透水性及び保水性が殆ど無いので、法面に降り注いだ雨水などは、その表面に沿って速やかに流下する。このため、集中豪雨やゲリラ豪雨などの際に、法面下方に位置する林道が浸水したり、小規模な洪水が発生したりすることがある。また、前記法面は、夏季の太陽光により表面温度が上昇し易いので、周辺地域の気温上昇の原因の一つとなっている。
【０００４】
そこで、本願発明者は、法面に降り注いだ雨水などを適度に吸収、保持する機能を備えた法面を形成することのできる法面構築工法を提案している（特許文献１参照。）。この法面構築工法で形成された法面に降り注いだ雨水などが直ちに流下することがないので、集中豪雨やゲリラ豪雨などの際の林道の浸水や小規模洪水を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の法面構築工法で形成された法面が具備する多孔質構造は比較的粗いので、透水性に優れ、耐スリップ性も高いのであるが、飛来した雑草の種子が法面表面に付着して発芽したり、地盤中に存在する雑草の種子が発芽して法面を貫通して生育したりすることがあり、防草機能の面では劣ることがある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、透水性及び保水性を有し、雑草が繁茂し難く、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効な法面を構築する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の法面工法は、土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を形成する工程と、前記混練物を地盤の法面に吹き付け固化させる工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の法面構造は、土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を地盤の法面に打設して形成された表層を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、透水性及び保水性を有し、雑草が繁茂し難く、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効な法面を構築する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態である法面工法において使用する混練物の形成工程を示す図である。
【図２】本発明の実施形態である法面工法を示す工程図である。
【図３】図２に示す法面工法の一部拡大図である。
【図４】図２に示す法面工法によって形成された法面構造を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図３に基づいて、本発明の実施形態である法面工法について説明する。図１に示すように、土質材１及びセメント系固化剤２をミキサ５に投入して、十分に撹拌、混合する。ミキサ５はモータ６を動力源とするが、これに限定するものではない。土質材１としては、施工現場の地盤１８（図２参照）から採取した土砂が好適であるが、真砂土、シラスあるいは焼却灰などを使用することもできる。
【００１３】
土質材１とセメント系固化剤２とが均一に混合されたら団粒化剤３及び水４を添加し、さらに、ミキサ５で撹拌、混練することによって混練物７を形成する。団粒化剤３は、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものを使用している。高分子化合物としては、例えば、有限会社グローバル研究所のＧＢ−２０００（商品名）を使用することができる。
【００１４】
本実施形態においては、混練物７を構成する各成分の混合比率は以下の通りであるが、これに限定するものではないので、施工条件に応じて変えることができる。
土質材１：１０００ｋｇ〜１５００ｋｇ
セメント系固化剤２：１００ｋｇ〜２００ｋｇ
団粒化剤３：１リットル〜１０リットル
水：適量（混練物７の固さや流動性などを確認しながら混合量を調整する。）
【００１５】
一方、図２（ａ）に示すように、法面工法を施工する地盤面８に沿って亜鉛メッキ金網９を張設し、アンカー材１０を用いて地盤面８に固定する。このとき、地盤面８と亜鉛メッキ金網９との間にスペーサ１１（図４参照）を介在させる。アンカー材１０は、地盤面８の１平方メートル当たり１本程度の割合で地盤面８に打ち込むことが望ましいが、これに限定するものではない。
【００１６】
亜鉛メッキ金網９の張設、固定が完了したら、図２（ｂ）及び図３に示すように、モルタル吹き付けガン１３を用いて、図１に示す混練物７を、亜鉛メッキ金網９及び地盤面８に向かって吹き付ける。これにより、図２（ｃ）及び図４に示すように、地盤面８を覆う表層１４が形成される。本実施形態では、表層１４の厚さ１４ｔ（図４参照）を約１００ｍｍ程度としているが、これに限定するものではない。
【００１７】
図２（ｂ）及び図３に示すように、混練物７を吹き付け後で固化前の表層１４中においては、団粒化剤３に含まれるイオンの作用により、土質材１とセメント系固化剤２の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、時間経過に伴い、大小の間隙を有する多孔質状の粗大粒子１６が形成され、団粒化及び固化が進行する。表層１４が固化、養生が終わると、法面構造１７が完成する。
【００１８】
以上のような工程を経ることにより、土質材１、セメント系固化剤２、団粒化剤３及び水４を含む混練物７を地盤１８の表面（地盤面８）に打設して形成された表層１４を備えた法面構造１７を構築することができる。
【００１９】
法面構造１７を構成する表層１４は、アスファルト舗装程度に硬く、アスファルト舗装より緻密な多孔質構造となるため、施工後、表層１４の表面に雑草の種子が飛来しても活着し難く、地盤１８中に存在する雑草の種子の発芽も表層１４によって遮られる結果、雑草の繁茂を防止することができる。このため、除草作業が不要となり、維持管理の省力化を図ることができる。
【００２０】
また、固化後の表層１４中には連続した空隙が存在するため、法面構造１７は透水性と保水性とをバランス良く兼備したものとなり、表層１４下方の地盤１８中の生物や細菌類に悪影響を及ぼすことがなく、周囲の自然環境との調和性も良好である。また、気温が高い時季は表層１４中に保持されている水分が蒸発し、そのときに表層１４から気化熱を奪っていくので、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効である。
【００２１】
前述したように、本実施形態では、表層１４は雑草の繁茂を防止する機能を有しているが、混練物７を構成する各成分の混合比率を調節して（例えば、セメント系固化剤２の混合比率を減らして）、固化後の表層１４の土壌硬度が２５ｍｍ以下となるようにすれば、植物の自生が可能となるので、法面緑化を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の法面工法及び法面構造は、山間部における木材伐採後あるいは林道造成後の傾斜面、河川の堤防や盛土の斜面などの法面の浸食、崩壊を防止する技術として、広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 土質材
２ セメント系固化剤
３ 団粒化剤
４ 水
５ ミキサ
６ モータ
７ 混練物
８ 地盤面
９ 亜鉛メッキ金網
１０ アンカー材
１１ スペーサ
１２ 棚部材
１３ モルタル吹き付けガン
１４ 表層
１４ｔ 厚さ
１６ 粗大粒子
１７ 法面構造
１８ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山間部の傾斜面や河川の堤防などの浸食、崩壊を防止するための法面工法及び法面構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部における木材伐採後あるいは林道造成後の傾斜面、河川の堤防や盛土の斜面などの法面を裸地のまま放置すると、雨水や風雪によって容易に浸食され、土石流や泥流などの災害を発生するおそれがあるので、法面にモルタルを打設して安定化させる工法が施工されている。
【０００３】
しかし、前記工法によって構築された法面は透水性及び保水性が殆ど無いので、法面に降り注いだ雨水などは、その表面に沿って速やかに流下する。このため、集中豪雨やゲリラ豪雨などの際に、法面下方に位置する林道が浸水したり、小規模な洪水が発生したりすることがある。また、前記法面は、夏季の太陽光により表面温度が上昇し易いので、周辺地域の気温上昇の原因の一つとなっている。
【０００４】
そこで、本願発明者は、法面に降り注いだ雨水などを適度に吸収、保持する機能を備えた法面を形成することのできる法面構築工法を提案している（特許文献１参照。）。この法面構築工法で形成された法面に降り注いだ雨水などが直ちに流下することがないので、集中豪雨やゲリラ豪雨などの際の林道の浸水や小規模洪水を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の法面構築工法で形成された法面が具備する多孔質構造は比較的粗いので、透水性に優れ、耐スリップ性も高いのであるが、飛来した雑草の種子が法面表面に付着して発芽したり、地盤中に存在する雑草の種子が発芽して法面を貫通して生育したりすることがあり、防草機能の面では劣ることがある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、透水性及び保水性を有し、雑草が繁茂し難く、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効な法面を構築する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の法面工法は、土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を形成する工程と、前記混練物を地盤の法面に吹き付け固化させる工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の法面構造は、土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を地盤の法面に打設して形成された表層を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、透水性及び保水性を有し、雑草が繁茂し難く、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効な法面を構築する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態である法面工法において使用する混練物の形成工程を示す図である。
【図２】本発明の実施形態である法面工法を示す工程図である。
【図３】図２に示す法面工法の一部拡大図である。
【図４】図２に示す法面工法によって形成された法面構造を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図３に基づいて、本発明の実施形態である法面工法について説明する。図１に示すように、土質材１及びセメント系固化剤２をミキサ５に投入して、十分に撹拌、混合する。ミキサ５はモータ６を動力源とするが、これに限定するものではない。土質材１としては、施工現場の地盤１８（図２参照）から採取した土砂が好適であるが、真砂土、シラスあるいは焼却灰などを使用することもできる。
【００１３】
土質材１とセメント系固化剤２とが均一に混合されたら団粒化剤３及び水４を添加し、さらに、ミキサ５で撹拌、混練することによって混練物７を形成する。団粒化剤３は、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものを使用している。高分子化合物としては、例えば、有限会社グローバル研究所のＧＢ−２０００（商品名）を使用することができる。
【００１４】
本実施形態においては、混練物７を構成する各成分の混合比率は以下の通りであるが、これに限定するものではないので、施工条件に応じて変えることができる。
土質材１：１０００ｋｇ〜１５００ｋｇ
セメント系固化剤２：１００ｋｇ〜２００ｋｇ
団粒化剤３：１リットル〜１０リットル
水：適量（混練物７の固さや流動性などを確認しながら混合量を調整する。）
【００１５】
一方、図２（ａ）に示すように、法面工法を施工する地盤面８に沿って亜鉛メッキ金網９を張設し、アンカー材１０を用いて地盤面８に固定する。このとき、地盤面８と亜鉛メッキ金網９との間にスペーサ１１（図４参照）を介在させる。アンカー材１０は、地盤面８の１平方メートル当たり１本程度の割合で地盤面８に打ち込むことが望ましいが、これに限定するものではない。
【００１６】
亜鉛メッキ金網９の張設、固定が完了したら、図２（ｂ）及び図３に示すように、モルタル吹き付けガン１３を用いて、図１に示す混練物７を、亜鉛メッキ金網９及び地盤面８に向かって吹き付ける。これにより、図２（ｃ）及び図４に示すように、地盤面８を覆う表層１４が形成される。本実施形態では、表層１４の厚さ１４ｔ（図４参照）を約１００ｍｍ程度としているが、これに限定するものではない。
【００１７】
図２（ｂ）及び図３に示すように、混練物７を吹き付け後で固化前の表層１４中においては、団粒化剤３に含まれるイオンの作用により、土質材１とセメント系固化剤２の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、時間経過に伴い、大小の間隙を有する多孔質状の粗大粒子１６が形成され、団粒化及び固化が進行する。表層１４が固化、養生が終わると、法面構造１７が完成する。
【００１８】
以上のような工程を経ることにより、土質材１、セメント系固化剤２、団粒化剤３及び水４を含む混練物７を地盤１８の表面（地盤面８）に打設して形成された表層１４を備えた法面構造１７を構築することができる。
【００１９】
法面構造１７を構成する表層１４は、アスファルト舗装程度に硬く、アスファルト舗装より緻密な多孔質構造となるため、施工後、表層１４の表面に雑草の種子が飛来しても活着し難く、地盤１８中に存在する雑草の種子の発芽も表層１４によって遮られる結果、雑草の繁茂を防止することができる。このため、除草作業が不要となり、維持管理の省力化を図ることができる。
【００２０】
また、固化後の表層１４中には連続した空隙が存在するため、法面構造１７は透水性と保水性とをバランス良く兼備したものとなり、表層１４下方の地盤１８中の生物や細菌類に悪影響を及ぼすことがなく、周囲の自然環境との調和性も良好である。また、気温が高い時季は表層１４中に保持されている水分が蒸発し、そのときに表層１４から気化熱を奪っていくので、ヒートアイランド化現象の抑制にも有効である。
【００２１】
前述したように、本実施形態では、表層１４は雑草の繁茂を防止する機能を有しているが、混練物７を構成する各成分の混合比率を調節して（例えば、セメント系固化剤２の混合比率を減らして）、固化後の表層１４の土壌硬度が２５ｍｍ以下となるようにすれば、植物の自生が可能となるので、法面緑化を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の法面工法及び法面構造は、山間部における木材伐採後あるいは林道造成後の傾斜面、河川の堤防や盛土の斜面などの法面の浸食、崩壊を防止する技術として、広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 土質材
２ セメント系固化剤
３ 団粒化剤
４ 水
５ ミキサ
６ モータ
７ 混練物
８ 地盤面
９ 亜鉛メッキ金網
１０ アンカー材
１１ スペーサ
１２ 棚部材
１３ モルタル吹き付けガン
１４ 表層
１４ｔ 厚さ
１６ 粗大粒子
１７ 法面構造
１８ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を形成する工程と、前記混練物を地盤の法面に吹き付け固化させる工程とを備えたことを特徴とする法面工法。
【請求項２】
土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を地盤の法面に打設して形成された表層を備えたことを特徴とする法面構造。
【請求項１】
土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を形成する工程と、前記混練物を地盤の法面に吹き付け固化させる工程とを備えたことを特徴とする法面工法。
【請求項２】
土質材、セメント系固化剤、団粒化剤及び水を含む混練物を地盤の法面に打設して形成された表層を備えたことを特徴とする法面構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１０７３９６（Ｐ２０１２−１０７３９６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５２３５（Ｐ２０１０−２５５２３５）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（５０７２５６６５８）林建設株式会社 (3)
【出願人】（５１０３０２７９９）株式会社白砂組 (1)
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（５０７２５６６５８）林建設株式会社 (3)
【出願人】（５１０３０２７９９）株式会社白砂組 (1)
【出願人】（５００３０５３８０）株式会社シーマコンサルタント (30)
【Ｆターム（参考）】
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