(57)【要約】【課題】      湿潤土を盛土材として使用することができ、耐久性ある堤体を構築することが可能な築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法を提供する。【解決手段】  フラットヤーン編織布のような透水材料で構成し、かつ土嚢本体に連接する幅広のシート状あるいは筒状の連結片を有する土嚢を用い、他の土嚢のシート状連結片上にあるいは他の土嚢の筒状連結片に挿着するように載置しつつ土嚢積みする築堤工法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土嚢本体に連接された連結片を少なくとも１方向に有する築堤用土嚢。
【請求項２】
連結片を１〜３方向に有する請求項１記載の築堤用土嚢。
【請求項３】
連結片が、幅広のシート状物である請求項１又は２記載の築堤用土嚢。
【請求項４】
連結片が、他の土嚢の少なくとも一部を挿着可能とする筒状物である請求項１記載の築堤用土嚢。
【請求項５】
土嚢の容量を狭める仮縫い部を設けてなる請求項１〜４記載の築堤用土嚢。
【請求項６】
土嚢が、透水可能なジオシンセティックスからなる請求項１〜５記載の築堤用土嚢。
【請求項７】
ジオシンセティックスが、フラットヤーン編織物である請求項６記載の築堤用土嚢。
【請求項８】
湿潤土が充填されてなる請求項１〜７記載の築堤用土嚢。
【請求項９】
請求項３記載の土嚢を用い、土嚢を、他の土嚢の連結片上に載置しつつ築堤することを特徴とする築堤工法。
【請求項１０】
請求項４記載の土嚢を用い、土嚢の筒状連結片に他の土嚢が挿着するように土嚢を載置しつつ築堤することを特徴とする築堤工法。
【請求項１１】
一部が開口する請求項３記載の土嚢を用い、連結片が開口部を塞ぐように、かつ土嚢の上部を覆うように配置し、その上に別の土嚢を積み上げることを特徴とする築堤工法。
【請求項１２】
土嚢を積み上げた後、締め固めることを特徴とする請求項９〜１１記載の築堤工法。
【請求項１３】
請求項５記載の土嚢を用い、充填物を充填した土嚢を載置後、仮縫い部を取り除いて締め固めることを特徴とする築堤工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性ある堤体を構築することが可能な築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法に関する。さらに詳しくは、ため池の底泥のような湿潤土を盛土材として使用することができ、またため池からの貯水の一時的な越流にも耐えることが可能な堤体を構築することができる築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法に関する
【背景技術】
【０００２】
ため池用堤体の力学的な安全性は、主に土質材料部分の強度に依存していることから、一般に良質の土質材料を用いて構築されている。その方法としては、良質の土質材料を均一な厚さ、例えば３０ｃｍ程度に撒きだし、これを締め固め機械で転圧し、この作業を天端まで数回にわたって繰り返す手順がとられている。この薄層撒きだしと転圧作業との繰り返しによって、土質材料が均一密度に積層され、強度のばらつきの少ないため池堤体を構築することができる。
【０００３】
しかしながらこの工法では、堤体に近接した位置に盛土用地が必要になること、また良質な土質材料を探し、そこからの搬入が必要になるなど、コスト面は勿論のこと、近隣住環境への影響を無視することができない。加えて、ため池は築造年代が古いものが多く、砂やヘドロなどの軟弱な底泥土が堆積し、貯水容量の低下や水質悪化の原因となっているため、除去処分する必要性に迫られているものが多い。このような底泥土は、従来、補強用盛土としては性能不足で使用されず、廃棄処分されていたが、処分場の確保が難しくなっている。
【０００４】
さらに上記良質の土質材料で堤体を補強したとしても、貯水が越流した場合には、壊滅的な崩壊に直結する虞があるところから、別途、洪水吐などの付帯施設を設置しているのが現状である。そのような施設は、地山などの地盤が堅固な箇所に設置するコンクリート構造物であって、広い集水面積を持つため池では大規模な構造物になってしまうことから、設置位置の選定には詳細な地盤調査が必要になってくる。その上、大きな構造物は地山部分に大きな荷重をかけることにもなり、地震時には漏水の水みちを形成しやすいとも考えられており、さらにその施工費も高く経済的な負担が増大してくる。
【０００５】
全国には２１万箇所にも及ぶため池が存在するが、その内老朽化が進み改修が必要なため池は２万箇所にも達すると推測されている。それらのため池を早急に機能回復させてその堤体の強度を確保し、同時に地域社会の防災機能を向上させるためにも、高い強度を保持したため池用の堤体およびその簡便な築堤工法の開発が望まれている。
【０００６】
このようなため池堤体の補強工法の例として、堤体の補強部分を掘削し、掘削土にセメント等の固化材を混合して固化土塊を作り、これを埋め戻す工法が提案されている（特許文献１）。この工法では、掘削土を利用できるという利点があるが、固化材処理が必要である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、耐久性ある堤体を構築することが可能な築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法を提供することにある。本発明の他の目的は、老朽化したため池の補強に利用することができ、また上述したような底泥土や掘削土をそのまま補強土として利用することが可能な築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法を提供することにある。本発明の他の目的は、土嚢載置後の締め固めにおいて、土嚢が破損し難く、均等な締め固めが可能な築堤用土嚢及びそれを用いた築堤工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、土嚢本体に連接された連結片を少なくとも１方向に有する土嚢が提供される。上記連結片は１〜３方向に設けられたものが好ましく、また各連結片は、幅広の、例えば土嚢本体の幅と同等かそれ以上の幅を有するシート状であることが好ましい。また上記連結片は、他の土嚢の少なくとも一部を挿着可能とする筒状のものであってもよい。土嚢本体にはまた、その容量を狭める仮縫い部を設けておき、充填物を充填後、仮縫い部を外すことにより土嚢内の空間を増加可能としておくことが好ましい。
【００１０】
土嚢は、透水可能なジオシンセティックスで構成されていることが好ましく、とりわけフラットヤーン編織物で構成されていることが好ましい。土嚢には、湿潤土を充填して使用することができる。
【００１１】
本発明によればまた、幅広のシート状連結片を１〜３方向に備えた土嚢を用い、土嚢を、他の土嚢の連結片上に載置しつつ築堤する築堤工法が提供される。本発明によれば、また上述の筒状連結片を有する土嚢を用い、土嚢の連結片に他の土嚢が挿着するように土嚢を載置しつつ築堤する築堤工法が提供される。本発明によればまた、土嚢本体に幅広のシート状連結片を１〜３方向に備えた、一部が開口する土嚢を用い、１の連結片が開口部を塞ぐように、かつ土嚢の上部を覆うように配置し、その上に土嚢を積み上げる築堤工法が提供される。上記各築堤工法によって、土嚢を積み上げられた後は、好ましくは締め固められる。本発明によればまた、その容量を狭める仮縫い部を設けた土嚢を用い、充填物を充填した土嚢を載置後、仮縫い部を取り除いて締め固める築堤工法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の築堤用土嚢を用いて築堤した場合、単に土嚢を積み上げるだけで、連結片に基づく土嚢相互間の連結効果が生じるので、耐久性ある堤体を構築することができる。例えば、一時的な越流を生じた場合においても崩壊に耐える堤体を構築することができる。また土嚢として透水性あるジオシンセシスを使用することにより、底泥土や掘削土のような湿潤土を充填した場合においても、締め固めにより脱水することができるのでそのまま補強土として使用することができる。本発明によればまた、特定構造の土嚢を使用することにより、締め固め工事において破損することなく、均等な締め固めが可能で、したがって強固な堤体を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の土嚢は、２以上の土嚢同士が互いにに関わり合うことによって保持性を高めることが可能な連結片を１以上、好ましくは１〜３個を、土嚢本体に連接されてなるものである。一般には、１の土嚢の連結片を他の土嚢の下に敷き込むことによって連結性を高めるものであるので、連結片は幅広のシート状をなしていることが好ましく、また敷き込み効果を充分発現するためには、充分な幅、例えば土嚢の幅と同等かあるいはそれ以上の幅を有していることが好ましい。尚、ここで幅とは、連結片の連接方向の長さを意味するものである。また連結片を筒状に形成しておき、他の土嚢の少なくとも一部を挿着させるように載置していくことにより、連結性を高めることができる。この場合も連結効果を充分発現するためには、相応の筒長さを有していることが好ましい。このような土嚢を使用することにより、一般的な土嚢を用いた築堤よりも堅固な堤体を構築することができる。
【００１４】
図１は、三方にシート状連結片１１、１２、１３を設けた土嚢１の例を示す図面であり、連結片１１、１２、１３は、それぞれ土嚢の幅とほぼ等しい幅を有している。図２はこのような土嚢１を用い、横３列に積み上げ、連結片１１及び１２を他の土嚢の下に敷き込んだ状態を示す模式図であり、長手方向の連結片１３は、便宜上、図示していない。中央部に積み上げられた土嚢の右側の連結片１２は、右側の土嚢の上部で斜め右上の土嚢の下に敷きこまれ、また左側の連結片１１は、左側の土嚢の下に敷き込まれている。また左側に積み上げられた土嚢の右側の連結片１２は、同様に斜め右上の中央部土嚢の下に敷きこまれており、また右側に積み上げられた土嚢の左連結片１１は、左側の中央部土嚢の下に敷き込まれており、これらにより土嚢同士の一体性が強化されている。この実施態様においては、左側土嚢の左連結片１１及び右側土嚢の右連結片１２は、それぞれの土嚢の上に配置するのみで一体化の強化には役立っていないが、上下の土嚢の連結片同士を、ピン止め、針がね、ロープなどを用いた連結手段により連結させることにより、一体化を強化することができる。また図示を省略した長手方向の連結片は、長手方向に配設、積層されている土嚢間でも、同様な敷きこみを行なうことにより、長手方向への一体化を強化することができる。
【００１５】
図３は、二方に土嚢の半分長さのシート状連結片１４，１５を、また長手方向の一方に土嚢の半分長さの筒状連結片１６を設けた土嚢２を示す図面である。土嚢２を、その連結片１４、１５が、図２における土嚢１の連結片１１及び１２と同様な敷き込み状態となるように積み上げていくことにより、図２同様の一体化を達成することができる。また図２で図示しない長手方向間の土嚢の配設においては、図３の土嚢２を使用する場合には、筒状連結片１６に隣接する土嚢の一部を挿着させるように載置することによって、土嚢を積み上げたときに前後及び上下方向の一体化を強化することができる。
【００１６】
図６は、一方に土嚢幅にほぼ等しいシート状連結片１７と仮縫い部６を有する土嚢５を示す図面である。シート状連結片１７は、図１や図３の土嚢のものと同様に、土嚢の積み上げに際し、土嚢間の連結効果を高めるものである。また仮縫い部６を設けた状態で充填物充填すると、充填部の土嚢は緊張状態となり、締め固め力などの外力によって損傷しやすくなるが、充填後、締め固め前に仮縫い部を外すことにより緊張状態が緩まり、均等な締め固めができると共に、土嚢の破損を防止することができる。
【００１７】
土嚢の材質としては、充填土として湿潤土を用いたときに、締め固めにより脱水可能であり、また強度や耐久性が優れるところから、透水性あるジオシンセティックスを使用することが好ましい。ジオシンセシティックスとしては、編織布や不織布を使用することが可能であるが、とくに強度、耐久性、透水性が優れたフラットヤーンの編織布、とりわけポリオレフィン製延伸フラットヤーンの編織布を使用することが好ましい。好適なフラットヤーンは、その単糸繊度が３００〜２０００デニール程度、目付けが５０〜５００ｇ／ｍ２、空隙率が５％以下程度のものであり、平織、綾織、モジリ織などの織布、横編み編布、経編み編布などを使用することができる。このような疎水性のフラットヤーン編織布を使用する場合には、透水性を高めるために、予め界面活性剤を練りこんでおいたものや、あるいは界面活性剤を塗布したものを使用することができる。一部の土嚢に、透水機能や強度を付与するために砕石等の大粒径の充填物を充填する場合は、土嚢材質として、目の粗いジオグリッドを使用することもできる。
【００１８】
土嚢には、勿論良質の土壌を充填してもよいが、ため池の底泥土や現場近傍から発生する掘削土のような湿潤土を使用することもできる。このような湿潤土を用いても、土嚢材質として上記のような透水性材料を使用すると、土嚢を積み上げた後の締め固めにより、脱水除去することができるので、高強度の堤体とすることが可能である。しかしながら望むなら先に述べた提案におけるように、湿潤土に水硬性物質を添加して硬化したものを充填してもよい。さらに砕石やれき材などの透水性材料を充填してもよい。このような透水性材料を充填することにより、排水効果が加わって、堤体の浸潤線を低下させるので、堤体自体の強度を高めることができるし、また堤体土の吸出し防止の効果も現れ、堤体は安定化する。
【００１９】
土嚢大きさは、工事規模などによっても異なるが、重機作業が容易なところから、全長が２ｍ前後の細長形状のものが好ましい。充填物は、通常は工事現場で充填され、開口部を縫製その他の封止手段によって土嚢を密封して使用される。しかしながらこのような封止手段をとらないで、連結片を用いて開口部を塞ぐように土嚢上部に巻き返す方法を採用することにより、その上部に積み上げる土嚢の重量により封止効果を達成することができると共に、充填による土嚢の大きな緊張状態は避けられるので、締め固めが容易となり、また土嚢の破損も防止することができる。
【００２０】
新規に築堤する場合、あるいは既存のため池堤防を補強あるいは修復する場合のいずれにおいても、保水側の反対側の法面に、上記充填物を充填した土嚢を積み上げることにより築堤される。この場合、好ましくは天端部も同時に土嚢積みすることが好ましく、さらに要すれば保水側の法面にも土嚢積みを施すことができる。既存ため池の補強、修復に際しては、直接土嚢積みを施すことができるが、前述の公報記載のごとく、予め工事部分の一部あるいは全部に掘削工事を施し、そのあとに土嚢積みを行ってもよい。
【００２１】
上記のような土嚢積みにおいては、堤体の法面では法面全体を覆うように天端まで１列ないし数列、好ましくは数列の幅で積み重ねられる。また堤体の天端には、好ましくは広い面積にわたって、隙間なく１層ないし数層、好ましくは数層の厚みで敷き詰められる。また堤体の貯水側法面は、従来工法によって形成されていてもよいし、上記同様の土嚢積み工法を適用して構築してもよい。
【００２２】
このように土嚢同士の関わりを強めることによって、土嚢間の一体化が確保されることから、堤体表面近傍および法面部分の地盤剛性が高まり、堤体全体の強度が向上する。従って、急勾配の傾斜面を有する堤体を構築することも可能になってくる。この場合、さらに耐久性ある堤体を構築するために、法面に沿って積層された土嚢間にさらにジオシンセティックスを水平に配設するのが効果的である。ここで使用可能なジオシンセティックスは、ジオテキスタイル、ジオグリッド、ジオネット等を包含し、いずれも本発明において好適に使用することができるが、とくに強度補強の点からジオグリッドを使用することが好ましく、またとくに排水機能を重視する場合にはジオテキスタイルを使用するのが好ましい。例えばプラスチック製ネット構造物が一軸ないし二軸方向に延伸処理を施され、かつ縦軸材と横軸材とがその交点で一体化している格子状物のジオグリッドは、軽量でかつ高い剛性と引張強度とを有し、また土壌や土嚢の拘束力が強いことからとくに好適である。そのような製品として、三井化学産資株式会社製品  商品名テンサーを挙げることができる。また、厚手不織布のようなジオテキスタイルを用いると、土壌拘束力と共に排水機能があることから、堤体内の不必要な水を早期に排水し、浸潤線の低下及び堤体地盤の増強を図ることができる。
【００２３】
上記ジオシンセティックスは、積層された土嚢の各層間毎に、あるいは数層間隔毎に配設することができる。その場合、ジオシンセティックスは、単に土嚢間に配設するだけでもよいし、積層された一群の土嚢を包み込むように配設することもできる。このように配設されたジオシンセティックスによって、積層された土嚢間の強度を一層補強することになり、一体化された土嚢による堤体の強度を一層高めることができる。
【００２４】
このジオシンセティックスを土壌間から堤体本体内部へと向かって延長して配設することもでき、それによって堤体本体内部と土嚢積層部分との一体化がさらに促進されるので、堤体全体の耐久性の向上を図ることができる。それによって、貯水側とは反対側の法面勾配を急勾配からさらに垂直状態へと近づけることが可能になり、用地の節約や、老朽ため池の改修や性能強化に寄与する。また貯水側法面部分への同様な施工は、貯水の急降下による斜面崩壊の防止にも寄与する。
【００２５】
排水機能を有するジオシンセティックスを土嚢が積層された間から堤体内部へと挿入し配設すると、堤体内部の水を積極的に外部へと誘導できることになり、堤体内の水位上昇に伴う強度低下を防止できる。このことは必要な堤体断面積をより一層縮小できることにもつながり、工事費面で有利になる。
【００２６】
また、貯水側とは反対側の法面から挿入されたジオシンセティックスを貯水側法面まで延長すると、ため池堤体全体の一体化が可能になるので、堤体の円弧すべりや上下流法面の表層すべりに対する安全性が向上する。
【００２７】
このように本発明の工法によれば、連結性ある土嚢の使用によって、またジオシンセティックスの補強効果によって、堤体表面部分の越流に伴う浸食抵抗性が高められており、剛性の高い壁体としての特性を発現させることができ、堤体の安全性向上を図ることができる。従って、堤体断面の急勾配化や縮小化も可能になってくる。さらに、土嚢を用いることによって、堤体全体を地盤の沈下に追従させることができる。
【００２８】
図４は、本発明の土嚢を用いたため池堤体の補強例を示す概略断面図である。従来工法で構築されたため池堤体における堤体本体部分２１の一方の法面は貯水２２に接しており、他方の法面２３は本発明の土嚢３により形成された土嚢群からなる構造体２４に接し、かつ両者は一体になっている。堤体本体部分２１は、新設された堤体であってもよいし、既設ため池の堤体であっても構わない。
【００２９】
このような構造体２４は、次のような工法によって構築することができる。堤体本体部分２１の貯水側とは反対側の法面２３に、まずそれと密着するように土嚢３を地盤２５の面から天端２６に達する高さまで積み上げていく。土嚢３は、ため池の法面２３に沿って上流側及び／又は下流側に向かって順次積み上げていくが、法面２３から外側方向には１列に積層してもよいし、２列以上にわたって積層してもよい。図１では、３列に積層して構造体３を強固なものにしている。さらに堤体本体部分１の天端２６の表面に接して、土嚢６を天端２６の表面を覆うように隙間なく敷き詰め、さらに必要に応じて土嚢３を数段にわたって積み上げていく。図４では２段に積層して、天端２６の表面強化を図っている。なお、図４では、法面２３側の土嚢３による積層は、地盤２５を掘り下げて、地下部分にも数列かつ数段にわたって積層を施し、土嚢積層部分の一層の強化を図っている。
【００３０】
このようにして堤体本体部分２１の表面、すなわち天端及び貯水側とは反対側の法面を多数の土嚢３によって被覆したが、土嚢３を敷き詰め、あるいは積み上げる際に、土嚢を図２に示すように積み上げることにより、上下方向、水平方向あるいは斜め方向に互いに関わりを持たせ、その一体化が強化される。
【００３１】
さらに図４の態様では、法面２３側に積み上げられた多数の土嚢３の間にジオシンセティックス４が水平に配設されている。ここでは、ジオシンセティックスとしてジオグリッドを用いている。ジオシンセティックス４は、数段の土嚢３間に配設されると共に、好ましくは土嚢３間から堤体本体部分２１の内部へと延長挿入されていることが望ましい。また、天端２６部分にもジオシンセティックス４を敷設してもよい。
【００３２】
図５は、本発明の土嚢を用いたため池用堤体の別の構築例を示す概略断面図である。この実施例では、堤体本体２１の貯水２２側の法面２７及びその反対側の法面２３の両法面及び天端２６上を、土嚢３で被覆している。ここでは、３層に積み上げられた一群の土嚢３をジオシンセティックス４で包み込む方法をとっており、堤体を一層耐久性の高いものにしており、老朽化したため池の改修工法として適している。
【００３３】
以上のような土嚢により補強された法面及び／又は天端の上には、さらに強度向上や景観付与の目的で、植生を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の土嚢の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の土嚢の使用状態の一例を示す図面である。
【図３】本発明の土嚢の他の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の土嚢を使用した築堤工法の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の土嚢を使用した築堤工法の他の例を示す概略図である。
【図６】本発明の土嚢の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    土嚢
２    土嚢
３    土嚢
４    ジオグリッド
５    土嚢
６    仮縫い部
１１  シート状連結片
１２  シート状連結片
１３  シート状連結片
１４  シート状連結片
１５  シート状連結片
１６  筒状連結片
１７  シート状連結片
２１  堤体本体
２２  貯水
２３  法面
２４  土嚢群構造体
２５  地盤
２６  天端
２７  貯水側法面
【図１】
2006057325.tif 000003
【図２】
2006057325.tif 000004
【図３】
2006057325.tif 000005
【図４】
2006057325.tif 000006
【図５】
2006057325.tif 000007
【図６】
2006057325.tif 000008