(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
堤体の浸透水を排水するように該堤体の川裏側に形成されている堤防のドレーン構造であって、
上記堤体の川裏側の基礎地盤の上に設けられ、上記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、上記堤体の浸透水を流入させる篭製ドレーン部と、
上記堤体の裏法尻に設けられた堤脚水路と、
上記浸透水を通す粗粒のフィルター材によって構成され、上記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、
上記ドレーン層は上記篭製ドレーン部の高さよりも低い厚さになっており、
上記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。
【請求項２】
請求項１に記載されている堤防のドレーン構造において、
上記篭製ドレーン部よりも川表側の堤体に川裏側へ行くに従って下降した掘削面が形成され、該掘削面と上記篭製ドレーン部との間に浸透水を通すフィルター材が充填されている堤防のドレーン構造。
【請求項３】
請求項２に記載されている堤防のドレーン構造において、
上記篭製ドレーン部及びドレーン層の下、並びに上記掘削面に、水を通し細粒土砂を通さない吸出し防止材が敷かれている堤防のドレーン構造。
【請求項４】
堤体の浸透水を排水するように該堤体の川裏側に設けられる堤防のドレーン構造の施工方法であって、
上記堤体の川裏側に、川表側から川裏側へ行くに従って下降して堤体の基礎地盤に至る掘削面を形成する工程と、
上記掘削面及び基礎地盤に水を通し細粒土砂を通さない吸出し防止材を敷く工程と、
上記基礎地盤の上記掘削面側の端の上記吸出し防止材上に、上記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を積み上げることによって篭製ドレーン部を形成する工程と、
上記基礎地盤の上記吸出し防止材上に、上記浸透水を通す粗粒のフィルター材を所定厚さで敷設することによってドレーン層を形成する工程と、
上記篭製ドレーン部と上記掘削面の吸出し防止材との間に上記浸透水を通すフィルター材を充填することによって前ドレーン部を形成する工程と、
上記前ドレーン部、篭製ドレーン部及びドレーン層の上を堤体土にて覆う工程とを有する堤防のドレーン構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は堤防のドレーン構造及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川堤防の漏水対策の一つにドレーン工がある。すなわち、堤体の浸透水は堤体強度の低下を招くため、堤体の裏法尻部にドレーン部を設けて、堤体の浸透水を速やかに排出することができるようにするというものである。堤体の浸透水としては、堤体の表法面から浸透してくる河川水及び天端及び裏法面から浸透してくる降雨水があり、また堤体の基礎地盤からの浸透水も存在する。ドレーン構造としては、例えば、堤体の裏法部に排水性の高い裏小段と、この裏小段に続く法尻の堤脚水路とによって構成したものが知られており、堤体の浸透水を裏小段に導き、そこから堤脚水路に排水するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、堤体の浸透水を滞りなく排水することができる排水性の高い裏小段を形成するには、透水性の高いフィルター材を多量に必要とし、しかも施工が難しくなる。すなわち、裏小段の排水性を高めるには直径５０ｍｍ以上の粗粒材を用いることが望ましいが、そのような粗粒材を施工現場付近で大量に入手することは難しく、また、そのような粗粒材は締固めが困難であるとともに、法面の成形も難しい。
【０００４】
また、裏小段に透水性の低い材料によって形成し、その裏法面に空石張りを行なうことも考えられるが、施工性はよくなるものの、排水性は悪くなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、鋼製組立網を利用することにより、多量の粗粒材を用いることなく、排水性の高いドレーン部を形成することができるようにし、しかも施工を容易にするものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、堤体の浸透水を排水するように該堤体の川裏側に形成されている堤防のドレーン構造であって、
上記堤体の川裏側の基礎地盤の上に設けられ、上記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、上記堤体の浸透水を流入させる篭製ドレーン部と、
上記堤体の裏法尻に設けられた堤脚水路と、
上記浸透水を通す粗粒のフィルター材によって構成され、上記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、
上記ドレーン層は上記篭製ドレーン部の高さよりも低い厚さになっており、
上記ドレーン層が堤体土によって覆われていることを特徴とする。
【０００７】
この堤防のドレーン構造においては、堤体の浸透水は篭製ドレーン部に流入し、そこからドレーン層を通って堤脚水路に排出される。すなわち、篭製ドレーン部のフィルター材は粗粒材であって、そのフィルター材間隙が大きいから、流入した浸透水はこの間隙を流下してその下部に集まり、そこからドレーン層に流出することになる。このドレーン層を構成するフィルター材も粗粒材であって、浸透水は堤脚水路に向かって円滑に流れる。また、堤体の基礎地盤からも上記篭製ドレーン部及びドレーン層に浸透水が流入し堤脚水路に排出される。
【０００８】
そうして、篭製ドレーン部のフィルター材は、鋼製組立網によって包まれているから、粗粒材であっても形崩れすることがなく、その締固めは不要になる。そして、このような充填篭を積み上げることによって、背の高い篭製ドレーン部を形成することができ、堤体が高い場合でも該堤体の浸透水を篭製ドレーン部に確実に導くことができる。しかも、このような充填篭は安定性が高いから、堤体強度の確保に有利になる。
【０００９】
また、フィルター材によって構成されたドレーン層の上を堤体土で覆うようにしたから、このドレーン層の上に裏小段を形成する場合でもその施工は容易であり、しかも、排水性は確保される。
【００１０】
上記篭製ドレーン部よりも川表側の堤体に川裏側へ行くに従って下降した掘削面を形成し、該掘削面と上記篭製ドレーン部との間に浸透水を通すフィルター材を充填した場合には、堤体の浸透水は当該フィルター材から篭製ドレーン部に流れることになる。
【００１１】
上記篭製ドレーン部及びドレーン層の下、並びに上記掘削面には、水を通し細粒土砂を通さない吸出し防止材を敷くことが好ましい。これにより、堤体及び基礎地盤から浸透水が篭製ドレーン部及びドレーン層に流れるときに、同時に細流土砂がフィルター材の間隙に流入することが阻止され、フィルター材に目詰まりを生ずることが防止される。
【００１２】
また、この出願の発明は、堤体の浸透水を排水するように該堤体の川裏側に設けられる堤防のドレーン構造の施工方法であって、
上記堤体の川裏側に、川表側から川裏側へ行くに従って下降して堤体の基礎地盤に至る掘削面を形成する工程と、
上記掘削面及び基礎地盤に水を通し細粒土砂を通さない吸出し防止材を敷く工程と、
上記基礎地盤の上記掘削面側の端の上記吸出し防止材上に、上記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を積み上げ、且つ該充填篭を河川の流れに沿って延設して、篭製ドレーン部を形成する工程と、
上記基礎地盤の上記吸出し防止材上に、上記浸透水を通す粗粒のフィルター材を所定厚さで敷設してドレーン層を形成する工程と、
上記篭製ドレーン部と上記掘削面の吸出し防止材との間に上記浸透水を通すフィルター材を充填して前ドレーン部を形成する工程と、
上記前ドレーン部、篭製ドレーン部及びドレーン層の上を堤体土にて覆う工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
従って、フィルター材の充填・敷設により、堤体の川裏側に排水性の高い、しかも堤体強度の確保に有利なドレーン構造を形成することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る堤防のドレーン構造によれば、堤体の川裏側の基礎地盤の上に鋼製組立網に粗粒フィルター材が充填されてなる充填篭によって篭製ドレーン部を形成し、この篭製ドレーン部の下部と堤体裏法尻の堤脚水路とを粗粒フィルター材によって構成された且つ篭製ドレーン部の高さよりも低い厚さのドレーン層によって結び、このドレーン層を堤体土によって覆うようにしたから、多量の粗粒材を要することなく、排水性の高いドレーン構造が得られ、しかも堤体の強度確保にも有利になり、堤体の浸透水を滞りなく堤脚水路に排出して堤体の安定性を高めることができる。
【００１５】
また、この出願の堤防のドレーン構造の施工方法に係る発明によれば、上述の掘削面を形成する工程、吸出し防止材を敷く工程、粗粒のフィルター材が鋼製組立網に充填されてなる充填篭を積み上げて篭製ドレーン部を形成する工程、粗粒のフィルター材を所定厚さで敷設してドレーン層を形成する工程、前ドレーン部を形成する工程、並びに堤体土によって覆う工程を有するものであるから、フィルター材の充填・敷設により、堤体の川裏側に排水性の高い、しかも堤体強度の確保に有利なドレーン構造を簡単に得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜堤防のドレーン構造＞
図１に示す河川の堤防において、１は河川水、２は堤体であり、堤体２には表小段３と裏小段４とが形成されている。堤体２の表小段３及び上下の表法面５，６には河川水の堤体２への浸透を遮る遮水シート７が張られ、また、表法尻（法先）から地中に止水矢板（図示省略）が打ち込まれている。堤体２の天端１１、天端１１から裏小段４に至る上側の裏法面１２、裏小段４、裏小段４から裏法尻に至る下側の裏法面１３には張り芝が施工されている。そうして、この堤体２の川裏側には、上側の裏法面１２の法尻の真下付近から裏法尻の堤脚水路９にわたって第１乃至第４のドレーン部１４〜１７が設けられている。これらドレーン部１４〜１７は、河川の流れに沿って設けられており、その上は堤体土１０で覆われている。
【００１８】
第１ドレーン部１４は、細粒のフィルター材によって形成された前ドレーン部である。第２ドレーン部１５は、粗粒フィルター材が充填されている篭製ドレーン部である。第３ドレーン部１６は、基礎地盤２０の上に粗粒フィルター材を所定厚さで敷設して形成されたドレーン層である。第４ドレーン部１７も粗粒フィルター材が充填されている篭製ドレーン部であり、第３ドレーン部１６と同様にドレーン層を構成している。第４ドレーン部１７のかご形状は第２ドレーン部１５のものとは異なる。
【００１９】
具体的に説明すると、上側の裏法面１２と裏小段４との境界付近に川表側から川裏側へ行くに従って下降した掘削面２１が形成され、その下端は堤体２の基礎地盤２０に達している。図２に示すように、この基礎地盤２０及び掘削面２１には水を通し細粒土砂を通さない吸出し防止材２２が敷かれている。
【００２０】
そうして、この掘削面２１の吸出し防止材２２と第２ドレーン部１５との間に形成された下側へ行くに従って幅狭になった断面三角形状のポケットに細粒フィルター材２３が充填されて、上記第１ドレーン部１４が形成されている。第１ドレーン部１４と第２ドレーン部１５とは同じ高さに形成されている。細粒フィルター材２３としては砂が採用されている。
【００２１】
第２ドレーン部１５には、充填篭２４，２５を基礎地盤２０の吸出し防止材２２の上に上下２段に積み重ねて形成されている。充填篭２４，２５は、鋼製組立網に粗粒フィルター材２６が充填されてなるものである。鋼製組立網は、各面が金属枠に金網を張設してなる金網パネルによって形成された六面体状のものである。粗粒フィルター材２６としては直径５０〜２００ｍｍの礫又は割石が採用されている。
【００２２】
第３ドレーン部１６は、上記基礎地盤２０の吸出し防止材２２の上に第２ドレーン部１５のものと同様の粗粒フィルター材２６を敷設して形成されている。この第３ドレーン部１６は第２ドレーン部１５の高さよりも低く（１／４程度の厚さに）なっている。
【００２３】
第４ドレーン部１７は、第３ドレーン部１６の厚さと略同じ高さの篭に第２ドレーン部１５のものと同様の粗粒フィルター材２６を充填してなる充填篭２７によって形成されている。篭は、底面網と、その周囲に立設された側面網と、内部に河川の流れ方向に適宜の間隔をおいて立設された仕切り網とを有する浅いものである。
【００２４】
堤脚水路９は、コンクリート製のＵ型溝部材３１によって形成されている。このＵ型溝部材３１の第４ドレーン部１７側の壁は透水性を有する。また、Ｕ型溝部材３１は敷石（砕石）３３の上に設置されている。
【００２５】
そうして、上記第３ドレーン部１６と第４ドレーン部１７とが上記第２ドレーン部１５の下部と堤脚水路９とを結んでいる。
【００２６】
従って、堤体２の浸透水は第１ドレーン部１４に流入し細粒フィルター材２３の間隙を通って第２ドレーン部１５に流入する。そして、この流入水は第２ドレーン部１５の粗粒フィルター材２６の間隙を通って流下し、第３ドレーン部１６に流入し、さらにこの第３ドレーン部１６及び第４ドレーン部１７の粗粒フィルター材２６の間隙を通って堤脚水路９に流出する。また、基礎地盤２０から第２乃至第４のドレーン部１５〜１７に浸透水が流入して同様に堤脚水路９に排出される。堤体２や基礎地盤２０から当該ドレーン部に浸透水が流入するとき、細流土砂が同時に流入することが吸出し防止材２２によって遮られ、フィルター材２３，２６の目詰まりが避けられる。
【００２７】
第２ドレーン部１５の充填篭２４，２５は浸透水のドレーンに寄与するとともに、裏小段４と相俟って堤体強度の確保に寄与する。また、粗粒フィルター材２６の量は第２ドレーン部１５及び第４ドレーン部１７の篭内に充填する分と、第３ドレーン部１６を形成する分とを確保すればよく、裏小段４には不透水性又は半透水性の堤体土１０を適用することができるから、この粗粒フィルター材２６の量は少なくて済む。
【００２８】
＜堤防のドレーン構造の施工方法＞
既設堤体２の裏法部をその裏法面１２の途中から斜めに切除して掘削面２１を形成するとともに、堤体の基礎地盤２０を露出させる。
【００２９】
上記基礎地盤２０及び掘削面２１に吸出し防止材２２を敷く。
【００３０】
第２ドレーン部１５用の一段目の鋼製組立網を上記基礎地盤２０の上記掘削面２１側の端の上記吸出し防止材上２２の上に河川の流れ方向に並べて設置し、各鋼製組立網の内部に粗粒フィルター材２６を充填して一段目の各充填篭２４を形成する。この一段目の鋼製組立網を全て並べた後に各鋼製組立網に粗粒フィルター材２６を充填しても、幾つかの施工ブロックに分けて当該設置及び充填作業を行なっていくようにしてもよい。
【００３１】
上記一段目の充填篭２４の上に二段目の鋼製組立網を設置しその内部に粗粒フィルター材２６を充填し金網の蓋をすることにより、二段目の充填篭２５を形成する。この二段目の充填篭２５の形成も一段目の充填篭２４の場合と同様に全ての鋼製組立網を並べた後に粗粒フィルター材２６を充填しても、幾つかの施工ブロック毎に当該設置及び充填の作業を行なっていくようにしてもよい。一段目の鋼製組立網と二段目の鋼製組立網とは連結する。
【００３２】
第４ドレーン部１７用の篭を裏法尻に沿って並べ、祖粒フィルター材２６を充填する。この第４ドレーン部１７の形成にあたっても、全ての篭を並べた後に粗粒フィルター材２６を充填しても、幾つかの施工ブロック毎に当該設置及び充填の作業を行なっていくようにしてもよい。
【００３３】
上記第２ドレーン部１５と第４ドレーン部１７との間の上記吸出し防止材２２の上に粗粒フィルター材２６を敷き、第３ドレーン部（ドレーン層）１６を形成する。一方、掘削面２１の吸出し防止材２２と第２ドレーン部１５との間に細粒フィルター材２３を充填する。
【００３４】
上記第１乃至第４のドレーン部１４〜１７の上を堤体土１０で覆い、締固めをして裏小段４を形成する。
【００３５】
堤脚水路９については上記第４ドレーン部１７と接する面（壁）が透水性を有することが要件となる。
【００３６】
従って、裏小段４の全体を粗粒フィルター材２６で形成する必要がないから、この粗粒フィルター材２６の量は少なくて済むとともに、裏小段４は元の堤体を削った際に発生する掘削土を埋め戻すことによって形成することができるから、その締固め及び成形が容易であり、排土の発生を避けることができる。
【００３７】
なお、第２ドレーン部１５は一段のみの充填篭によって形成しても、充填篭を３段以上に積み上げて形成しても、充填篭を２列以上に並べて形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る堤防のドレーン構造を示す断面図。
【図２】  同ドレーン構造を一部断面にし一部省略して示す斜視図。
【符号の説明】
１  河川水
２  堤体
４  裏小段
９  堤脚水路
１０  堤体土
１１  天端
１２  裏法面
１３  裏法面
１４  第１ドレーン部（前ドレーン部）
１５  第２ドレーン部（篭製ドレーン部）
１６  第３ドレーン部（ドレーン層）
１７  第４ドレーン部（ドレーン層）
２０  基礎地盤
２１  掘削面
２２  吸出し防止材
２３  細粒フィルター材
２４  充填篭
２５  充填篭
２６  粗粒フィルター材
【図１】
0003654424.tif 000002
【図２】
0003654424.tif 000003