(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが３０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープを、隙間（目合）が１〜５mm、穴開き率が１０〜８０％にして格子状に織った基布ネットの片面に、厚さが２０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープが５〜４０mmの高さにレベルループを形成して取り付けられてなり、伸長回復試験での復元率が１１０％以下、伸び率が１０％以下、引掛け試験強度が１０kgf以上とされてなることを特徴とする、侵食防止用マット。
【請求項２】
堤防のり面などに侵食防止用マットを敷設するにあたり、この侵食防止用マットが、厚さが３０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープを、隙間（目合）が１〜５mm、穴開き率が１０〜８０％にして格子状に織った基布ネットの片面に、厚さが２０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープが５〜４０mmの高さにレベルループを形成して取り付けられてなり、伸長回復試験での復元率が１１０％以下、伸び率が１０％以下、引掛け試験強度が１０kgf以上とされたものであり、この侵食防止用マットの片面に形成されたレベルループに土砂を充填し、かつ、侵食防止用マットのループの上に植生した植物の根を、この侵食防止用マットの基布ネットの穴を通して堤防のり面などに土砂に張らせることを特徴とする、侵食防止用マットの敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、侵食防止用マットとその敷設方法に関する。さらに詳しくは、河川の堤防のり面や河岸などの流水により侵食を防止する地面保護工法で使用され、施工が容易で緑化可能な侵食防止用マットと、その敷設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川などの堤防、高水敷、河岸などは、一般に、図１に示す断面構造とされている。すなわち、堤防a1の平坦な最頂上面である天端a2、この天端a2からなだらかに下方に傾斜する面からなるのり面a3、a3'、のり面a3、a3'の途中に設けられた比較的狭い平坦面からなる小段a4、a4'、表のり面a3の麓に設けた比較的広い平坦部からなる高水敷a5、さらに高水敷a5の端部から下方に傾斜する河岸a6から構成される。河岸a6の高さは、河川が通常の流水量で流れている場合に、流水a7が河岸a6の端を超えないように設計されている。表のり面a3や表小段a4には、流水量が一時的に増加する非常増水時に、流水による侵食から堤防を守り、堤防決壊による水害を防止する機能を有することが求められているので、表のり面a3や表小段a4を保護することは極めて重要である。
【０００３】
従来、のり面や小段の保護には、表面にコンクリート、コンクリート製ブロック、石材、張芝などの植生を敷き詰める方法が採用されている。しかし、コンクリート、コンクリート製ブロック、石材などを用いるときは、構築工事が大掛かりとなり、工事費用も嵩み、構築工事終了後の美観が劣るという欠点があった。これに対して張芝などの植生を敷き詰める方法は構築工事が容易で、工事費用も嵩まず、美観上も好ましいが、冠水時の流水により植生が流失し、流水による侵食から堤防を守れないという虞があった。このため、流水による侵食から堤防を守ることができ、構築工事費用も嵩まず、また美観上も好ましい堤防などの地面保護工法が待ち望まれていた。
【０００４】
一方、のり面を緑化し、保護、強化する方法も従来から種々提案されている。例えば、特公昭４５−５号公報、特公昭５４−４１６７号公報、特開平２−４７４２８号公報、特開平６−１０３２４号公報、特開平１０−３１７３５２号公報などに記載の方法が挙げられる。特公昭４５−５号公報には、粗い空隙を有し、瀝青などで結合した繊維製板状物の空隙内に種子と土砂を充填したマットを敷設し、草の生育によって土砂の崩壊を防止する技術が記載されている。しかしながら、このマットの繊維製板状物の空隙は、透かして見える程度の目の粗いものであり、洪水などの場合に流水により繊維製板状物の空隙に充填した土壌の流失、および繊維製板状物が根ごと剥がされて流失する恐れがあった。
【０００５】
特公昭５４−４１６７号公報には、隙間の多いマットをのり面に張設し、コンクリートなどを格子状に吹き付けた後、種子や肥料などを吹き付けることによってのり面を緑化する方法が記載されている。この方法も、マットの隙間（目合）が２〜５cmと大きいので、これを堤防の保護に転用した場合には、洪水などの場合に流水により、のり面に吹き付けた種子や肥料などの流失、マットの格子の間から土壌が流失する恐れがあった。
【０００６】
特開平２−４７４２８号公報には、５〜２０mm程度の透孔が穿設された函体の内部に、繊維状体と土壌とを詰め、この函体をのり面に固定し、この土壌内に植物を育成してのり面を緑化保護する方法が記載されている。しかしここで提案の方法は、のり面を一般的に緑化・保護し、崩落や雨水による流失などを防止することを目的とするものであって、この函体を活用するのり面の緑化保護方法を堤防の保護に転用した場合には、函体の透孔が大きくかつ函体壁面間の間隔も大きいので、洪水などの場合に流水により函体内部の空隙部に詰めた土壌の流失、および函体が根ごと剥がされて流失する恐れがあった。
【０００７】
特開平６−１０３２４号公報には、堤防の表面に敷設した繊維密度が１０〜２０００ｍ／cm3 の不織布の層上に植生した植物の根を、不織布層を介して堤防土に張らせる方法が記載されている。しかしこの方法では、不織布の繊維密度が大きいために不織布の層上で植生した植物の根が、堤体土に達し難く、洪水などの場合に流水により不織布の層上で植生した植物の流失、および堤防の表面に敷設した不織布が剥がされて流失する恐れがあった。
【０００８】
特開平１０−３１７３５２号公報では、緑化可能な侵食防止シート・マットが提案されている。この刊行物に記載されている侵食防止シート・マットは、糸状材からなる多孔質構造体であり、流水による堤防のり面や河岸などの侵食と、植物の流失を防止できる。また、この刊行物に記載の侵食防止シート・マットをのり面などに敷設する際には、侵食防止シート・マットの端部同士を重ね合せたり、土中に巻き込む端部処理を行なうとともに、固定具でのり面などに固定し、侵食防止シート・マットの空隙部に土砂を充填し、客土層を形成して、植物を植生する地面保護工法も記載されている。
【０００９】
しかし、この侵食防止シート・マットを用いて実際に敷設試験を行った結果、次のような２つの欠点があることが分かった。即ち、１つには、侵食防止シート・マットを敷設する時に、侵食防止シート・マットに人力または機械力が作用すると、破損する場合があり、この際破損に至らなくても大きく変形することがあるなどのため、流水による河岸やのり面の侵食を防止する機能を著しく損なってしまうことがある。２つには、侵食防止シート・マットの空隙部への土砂充填を、効率的かつ良好に行なえない場合があることである。この侵食防止シート・マットを実際に効率的に敷設するには、侵食防止シート・マットを構成する糸状材の直径、隙間（目合）、穴開き率などの構造を調節し、強度も同様に調節する必要があることが分かった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、植生の流失の危険がなく、敷設費用も嵩まず、また美観上も好ましい堤防のり面などを、緑化しながら侵食を防止する緑化可能な侵食防止マットとその敷設方法を提供すべく鋭意検討の結果、本発明に到達したものである。すなわち本発明の目的は、次のとおりである。
１．植生の流失の危険がない侵食防止用マットを提供すること。
２．構築工事費用が嵩まない侵食防止用マットを提供すること。
３．美観上も好ましい侵食防止用マットを提供すること。
４．上記侵食防止用マットの敷設方法を提供すること。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１発明では、厚さが３０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープを、隙間（目合）が１〜５mm、穴開き率が１０〜８０％にして格子状に織った基布ネットの片面に、厚さが２０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープが５〜４０mmの高さにレベルループを形成して取り付けられてなり、伸長回復試験での復元率が１１０％以下、伸び率が１０％以下、引掛け試験強度が１０kgf以上とされてなることを特徴とする、侵食防止用マットを提供する。
【００１２】
本発明ではさらに、堤防のり面などに侵食防止用マットを敷設するにあたり、この侵食防止用マットが、厚さが３０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープを、隙間（目合）が１〜５mm、穴開き率が１０〜８０％にして格子状に織った基布ネットの片面に、厚さが２０〜５００μｍで、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープが５〜４０mmの高さにレベルループを形成して取り付けられてなり、伸長回復試験での復元率が１１０％以下、伸び率が１０％以下、引掛け試験強度が１０kgf以上とされたものであり、この侵食防止用マットの片面に形成されたレベルループに土砂を充填し、かつ、侵食防止用マットのループの上に植生した植物の根を、この侵食防止用マットの基布ネットの穴を通して堤防などののり面の土砂に張らせることを特徴とする、侵食防止用マットの敷設方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第一発明に係る侵食防止用マットは、熱可塑性樹脂製の延伸テープを原料として製造される。侵食防止用マットの基布ネットとレベルループ用の延伸テープ製造用に使用される熱可塑性樹脂の具体例には、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルを主成分とする共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデンを主成分とする共重合体などの塩化ビニリデン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤなどのポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニリデンなどが挙げられる。熱可塑性樹脂は、上に例示したものに限定されるものではない。熱可塑性樹脂は、延伸テープに付与する強度に応じて樹脂の種類を選んだり、混合して使用することができる。
【００１４】
上記熱可塑性樹脂には、延伸テープの強度などに悪影響を与えない種類および量の各種の樹脂添加剤類を配合することができる。樹脂添加剤としては、着色剤類、熱安定剤類、光安定剤類、紫外線吸収剤類、滑剤類、充填材類、防錆剤類、発泡剤類などが挙げられる。
【００１５】
熱可塑性樹脂製の延伸テープは、押出成形法によってバンド状またはフィルム状に押出し、これらを一軸方向に延伸して幅を調節したテープを言う。基布ネットとレベルループの双方とも、フラットヤーン、スプリットヤーンなどで形成してもよい。また、基布ネットとレベルループの双方とも、テープ、フラットヤーン、スプリットヤーンなどを単独で、または複数撚らずに単に重ねたり収束したもの、複数撚ったものなどで形成してもよい。延伸テープの延伸倍率は、４〜２０倍の範囲で選ぶのが好適である。
【００１６】
本発明の第一発明に係る侵食防止用マットの一例を、図２には侵食防止用マットを構成する基布ネットの一例の部分平面図を、図３には基布ネットにレベルループを取付けた状態の一例の側面図、図４には基布ネットにヤーンを取付けた状態の一例の裏面図をそれぞれ示した。基布ネットは、厚さが３０〜５００μｍ、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープを格子状に織ったものや、格子状に織ったものをさらに交差部で熱溶着したものであってもよい。
【００１７】
格子状の基布ネットは、隙間（目合）を１〜５mm、穴開き率を１０〜８０％とする。隙間（目合）が１mm未満で、穴開き率が１０％未満であると、堤体土に敷設した際に、植物の根が堤体土に達し難く、侵食防止用マットが強固に堤体土に固定されるのに時間がかかり過ぎるので好ましくない。隙間（目合）が５mmを超え、穴開き率が８０％を超えると、基布ネットの目が粗くなり過ぎ、レベルループの取り付けが難しくなり、取り付けるレベルループの密度も小さくなり、好ましくない。基布ネットの単位面積当たりのヤーンを取付け個数は、１５〜１０００個／ｍ2とするのが好ましく、より好ましくは５０〜７００個／ｍ2 の範囲である。
【００１８】
本発明に係る侵食防止用マットは、上記の格子状の基布ネットの片面に、厚さが２０〜５００μｍ、幅が０．２〜３．０mmの熱可塑性樹脂製の延伸テープがレベルループを形成して取付けられている。レベルループは、延伸テープを３〜１０枚重ねて、撚らずまたは１インチ当たり１〜数回の割合で撚って、接着剤で接着してもよく、織り込み法によって取付けてもよい。レベルループの基布ネットからの高さは、５〜４０mmの範囲とする。レベルループの基布ネットからの高さが５mm未満であると、堤体土に敷設する際にレベルループによって保持される土砂の量が少なく、この上での植物の植生が困難となり、高さが４０mmを超えると、レベルループによって保持される土砂の量が多すぎて、この上で植物の植生する際に植物の根が堤体土に到達するのに時間がかかり過ぎるので、いずれも好ましくない。
【００１９】
本発明に係る侵食防止用マットは、伸張回復試験での復元率が１１０％以下で、伸び率が１０％以下とするのが好ましい。本発明で「伸張回復試験」とは、幅６０cm、長さ１ｍの侵食防止用マットの長さ方向の一端を固定し、他端を３０kgf/６０cmの力で１０秒間引張り、引張り力を解除してから１分間経過後に、元の侵食防止用マットの長さを測定し、伸張回復試験後の長さに対する比率を算定し評価する試験法である。伸張回復試験後の長さが、元の長さに対して１１０％以下であると、実際に敷設した際に伸び過ぎることがなく好ましい。
【００２０】
また、本発明で「伸び率」とは、幅６０cm、長さ２ｍの侵食防止用マットの長さ方向の一端を手で持ち上げた状態での長さを測定し、持ち上げる前の長さと対比する試験法である。この試験による伸び率が１０％以下であると、実際に敷設した際に伸び過ぎることがなく好ましい。
【００２１】
本発明に係る侵食防止用マットは、引っ掛け試験強度が１０kgf以上とする。本発明で「引っ掛け試験強度」とは、縦２７５mm、横２００mmの浸蝕防止用マットの中央点から縦方向に沿って各５cmの位置に、２個の穴を穿設し（２個の穴の間隔は１０cm）、この穴に固定鉤を引っ掛けて縦方向に延ばし、鉤の軸の一方を固定具に固定し、鉤の軸の他方をバネばかりでゆっくり引張り荷重が１０kgfになるまで引張り、１０kgfを超えても破断しない場合を「合格」とする。１０kgf未満で破断する場合は、実際に使用する際に強度不足となり好ましくない。
【００２２】
以下、上記の侵食防止用マットを堤体土に敷設する手順を説明する。敷設する方法としては、(1)敷設現場の堤体土に侵食防止用マットを敷設し、レベルループ相互間に形成された空隙部に土砂を充填し、場合により客土を載せてから張り付けまたは播種して育成し、植物の根を侵食防止用マット層、およびその下の堤体土に張らせる方法、(2)敷設する堤防とは別の場所において、他の地面に(1)と同様に敷設して植物を植生した後、植生した植物とともに敷設現場の堤体土面に敷設し、植生した植物の根を侵食防止用マット層、およびその下の堤体土に張らせる方法、の２法が挙げられる。
【００２３】
本発明に係る敷設方法によって、堤防の表のり面a3や表小段a4に侵食防止用マットを敷設した場合は、堤防が冠水した際に、流水による堤体土の侵食を防止するとともに植物の流失も防止できる。他方、裏のり面a3'や裏小段a4'や天端a2に敷設した場合も同様に、万が一河川水が堤防を越流する場合にも、堤防が侵食されて崩壊するのを防止できる。つまり、堤防表面全体に本発明に係る侵食防止用マットを敷設し植生すれば、堤防が流水によって侵食されるのを防止することができる。本発明に係る敷設方法は、堤防における表のり面a3や表小段a4と同様の状況にある河川、人工水路、運河、湖沼などの河岸ののり面や小段にも適用することができる。
【００２４】
以下、本発明を図面および実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。
【００２５】
図５は、侵食防止用マットb1を堤体土a11の上に敷設し、侵食防止用マットb1の上に客土b6を載せ、植物b7を育成してその根b7を堤体土a11の中に張り巡らせた状態を、模式的に示す部分拡大縦断面図である。図６は、河川用堤防の天端a2、のり面a3および小段a4を侵食防止用マットb1によって保護した状態を模式的に示す縦断面図である。すなわち、堤防a1の下方部分から順に侵食防止用マットb11、b12、b13およびb14を敷設するが、各侵食防止用マットを堤体土a11に載せる前に、堤体土の表面に肥料を散布したり散水しておくのが好ましい。
【００２６】
侵食防止用マットb11を敷設した後、侵食防止用マットb11の上端部に侵食防止用マットb12の下端部を重ね合わせ、場合により端部同士を突合わせ、必要により木製または金属製の鋲などの適当な固定具b15で両者を固定し、続いてその上に侵食防止用マットb13を同様に敷設する。さらに、侵食防止用マットの上に必要により客土（図示せず）を載せ、播種または張り付けを行い、植物を育成して根を堤体土a11内に張らせれば、堤防は緑化されるとともに保護される。
【００２７】
［実施例］
＜侵食防止用マット＞
厚さ３５μｍ、幅２mmのポリエチレンの１軸方向に１５倍延伸したテープを、図２に平面図として示したように、隙間（目合）を３mm、穴開き率を３０％にして格子状に織り、交差部を熱溶着によって接合した基布ネットに、厚さ２０μｍ、幅２mmのポリプロピレンの１軸方向に１５倍延伸したテープを、５枚重ねて１インチ当たり１回撚ったテープを、図４に裏面図で示したように基布ネットに織り込み、基布ネットの表面側に高さ１５mmのループを形成して、侵食防止用マットとした。侵食防止用マットは、伸張回復試験での復元率が１０１％、伸び率が３％、引っ掛け試験強度が１７kgfであった。
【００２８】
＜植生の侵食試験＞
長さが３ｍ、幅が２ｍ、深さが６０cmの砂質土壌d1の表面に、上記の侵食防止用マットb1を隙間なく敷設し、この侵食防止用マットb1のレベルループ相互間に形成された空隙部に砂質土壌を充填し、さらに約１cmの高さで客土d2を載せ、野芝d3をべた張りにして約１５カ月養生した。養生後の野芝d4の根は、浸蝕防止用マットb1の空隙部に充填した砂質土壌d1に伸長するとともに、侵食防止用マットb1の下の土壌にまで達していた｛図７(A)参照｝。
【００２９】
続いて、図７(B)に示したように、長さが３ｍ、幅が３０cm、深さが３０cmの綱製枠d4を、野芝d3を繁茂させた地表面に押し込み、その周囲を掘削して綱製枠d4を横に倒し、綱製枠d4に底板d5を取付け固定して侵食試験用の供試ブロックd6を得た。この供試ブロックd6を、図示しない管水路実験装置における水路d7（幅３０cm、高さ５０cm、長さ５ｍ、図８参照）に設置した。ついで、断面平均流速１．０、２．０、３．０、３．５ｍ／秒、水深約５０cmの条件で２〜４時間矢印の方向から通水し、地表面の侵食状況および野芝d3の流失状況を観察する侵食実験を行った。実験結果によれば、断面平均流速が速く、通水時間が長い試験条件下では、部分的に侵食が進行して侵食防止用マットb1が洗い出されるが、野芝d5の流失はほとんどなく、実用的には全く問題ないという結果であった。
【００３０】
［比較例］
＜植生の侵食試験＞
実施例に記載の侵食試験において、侵食防止用マットb1を使用しなかった他は、同例に記載したのと同様の手順で侵食実験を行った。実験結果によれば、広範囲にわたって野芝の根の層のめくれ上がりが観察され、実用性がないという結果であった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明した通りであり、次の様な特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る侵食防止用マットは、軽量で、レベルループの間に土砂を充填しやすく、植生する植物の根も基布ネットに設けられた穴部を通って堤体土に達し易く、堤防ののり面などを緑化するのに好適に使用できる。
２．本発明に係る侵食防止用マットは、レベルループの間に土砂が充填されるので、降雨時に雨水が堤体土に侵入し難く、しかも冠水後の排水するときに、堤体土を流失させないので、堤防の軟化を防止することができる。
３．本発明に係る侵食防止用マットは、レベルループの間に充填した土砂が植生する植物の根によって保持され、堤体土に達して堤体に張り巡らされるので、流水にさらされても容易に剥がれることがなく、流失の危険もない。
【００３２】
４．本発明に係る侵食防止用マットは、伸張回復試験での復元率を１１０％以下、伸び率を１０％以下、引っ掛け試験強度を１０kgf以上とした場合には、実際に施工された際に優れた強度と、優れた耐久性を発揮する。
５．本発明に係る侵食防止用マットによって堤防のり面や小段などを保護する場合には、従来のコンクリート、コンクリート製ブロック、石材などによって堤防のり面などや小段を保護する方法に較べて、構築工事が大掛かりとならず、工事費用も嵩まない。
６．本発明に係る侵食防止用マットを、堤防のり面や小段などに敷設してこれらを保護する場合には、従来のコンクリート、コンクリート製ブロック、石材などを使用した場合に較べて、美観上も好ましい保護面とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  堤防の代表的な構造を模式的に示す縦断面図である。
【図２】  本発明に係る侵食防止用マットを構成する基布ネットの一例の部分平面図である。
【図３】  基布ネットにレベルループを取付けた状態の一例の側面図である。
【図４】  基布ネットにループを取付けた状態の一例の裏面図である。
【図５】  本発明に係る侵食防止用マットを施工した状態を模式的に示す部分拡大縦断面図である。
【図６】  河川用堤防の天端、のり面および小段を侵食防止用マットによって保護した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図７】  実施例において侵食試験用の供試ブロックを得る手順を示す説明図である。
【図８】  実施例において侵食試験の実施状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
ａ１：堤防
ａ２：天端
ａ１、ａ４´：小段
ａ５：高水敷
ａ６：河岸
ａ１１：堤体土
ｂ１、ｂ１１、ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４：侵食防止用マット
ｂ２：基布ネット
ｂ３：交差部
ｂ４：レベルループ
ｂ５：ループ交差部
ｂ６：客土
ｂ７：植物
ｂ８：根
ｂ１５：固定具
ｄ１：砂質土壌
ｄ２：客土
ｄ３：野芝
ｄ４：綱製枠
ｄ５：底板
ｄ６：供試ブロック
ｄ７：水路
【図１】
0003686921.tif 000002
【図２】
0003686921.tif 000003
【図３】
0003686921.tif 000004
【図４】
0003686921.tif 000005
【図５】
0003686921.tif 000006
【図６】
0003686921.tif 000007
【図７】
0003686921.tif 000008
【図８】
0003686921.tif 000009