JP7142588B2 - 法面の凍上防止方法 - Google Patents

Description

本発明は，斜面に設置される法枠等の補強部材が寒冷地等で凍上してしまうことを防止する技術に関する。

例えば寒冷地において冷気が地山に侵入してしまうと，地山内の水が凍結し，地山の凍結凍上が生じてしまうことが良く知られている。
その様な凍上が発生すると，地山法面に例えば法枠を設置して補強する工事を施工しても，凍上により法枠が破損する恐れがある。
凍上による法枠の破損防止の為，法枠工に法枠内緑化工法を組み合わせて施工する事例が存在するが，寒冷地等では緑化しても地山に冷気が侵入して，凍上が生じてしまう。

その他の従来技術として，凍上による法枠の変形を防止するための装置が提案されている（特許文献１参照）。
しかし，上述した様に法枠を施工したのり面の凍上を防止することは意図してはいない。

特開２００５－２３５５３号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり，法枠が設置された地山に凍上が生じることを防止する法面の凍上防止方法の提供を目的としている。

本発明の法面の凍上防止方法は，
法枠（１）間の隙間（或いは法枠１の桝目）に（断熱性の良好な材料製の）保温用プレート（２：例えば，発泡スチロールのプレート，発泡ビーズのプレート等）を配置し，
保温用プレート（２）に裏面排水材（Ｒ２）を載置し，
アンカー（３：例えばプレート付きアンカー）を打設し，
吹付土（４：例えば，連続繊維補強土）により，法枠（１），保温用プレート（２），裏面排水材（Ｒ２），アンカー（３）を被覆し，
前記アンカー（３）は吹付土（４）を保持する部材（３Ａ）を有することを特徴としている。

本発明において，前記裏面排水材（Ｒ２）はピンにより保温用プレート（２）に固定されるのが好ましい。或いは，接着剤により，前記裏面排水材（Ｒ２）を保温用プレート（２）に固定することが可能である。
また本発明において，前記アンカー（３）の長手方向寸法は，保温用プレート（２）及び吹付土（４）を地山（Ｇ）で保持するのに必要な地中側の長さ（Ｌｇ）と，保温用プレートの厚さ（Ｌｔ）及び吹付土（４）の吹付厚さを加算した長さ以上であることが好ましい。

また本発明において，複数の前記アンカー（３）の頭部を鉄筋（５）と締結するのが好ましい。
そして，前記アンカー（３）は，法枠（１）で包囲された空間（法面の桝目）毎に２本以上打設されているのが好ましい。

これに加えて本発明において，吹付土（４：例えば，連続繊維補強土）で法枠（１），保温用プレート（２），裏面排水材（Ｒ１，Ｒ２），アンカー（３）を被覆した上方の領域（地山Ｇから離隔した側の領域）に金網（６）を敷設し，植生材料（７：植生マット）で被覆することが出来る。

上述の構成を具備する本発明によれば，断熱性の高い保温用プレート（２）を法枠（１）間の隙間（或いは法枠１の桝目）に配置しているので，寒冷地で気温が低下しても，冷気は保温用プレート（２）で遮断されるので地山（Ｇ）に伝達されない。
そのため，地山（Ｇ）内の水が凍結してしまうことがなく，凍上が防止される。

ここで，法枠（１）間の隙間（或いは法枠１の桝目）に保温用プレート（２）を単に配置しただけでは，保温用プレート（２）が地山（Ｇ）法面から剥離して，落下或いは滑落してしまう可能性があるので，保温用プレート（２）を地山（Ｇ）法面に強固に取り付ける必要がある。
本発明によれば，保温用プレート（２）に裏面排水材（Ｒ２）を載置し，吹付土（４）により法枠（１），保温用プレート（２），裏面排水材（Ｒ２），アンカー（３）を被覆することにより，法枠（１），保温用プレート（２），裏面排水材（Ｒ２），アンカー（３）が一体化して，地山（Ｇ）に固定される。
それに加えて，吹付土（４）を地山（Ｇ）に押え付ける部材を有するアンカー（３：例えばプレート付きアンカー）が保温用プレート（２）を貫通して打設されるので，当該アンカー（３）の吹付土（４）を保持する部材（３Ａ：プレート付きアンカー３におけるプレート）により，吹付土（４）に被覆された保温用プレート（２）が地山（Ｇ）に保持されるので，保温用プレート（２）を地山（Ｇ）法面に固定することが出来る。

さらに本発明において，吹付土（４）として連続繊維補強土を用いた場合には，繊維と砂が混合された吹付土（４）に前記アンカー（３：例えばプレート付きアンカー）が絡むことで一体化して，地山（Ｇ）に固定される。特に，裏面排水材（Ｒ２）をピンによって保温用プレート（２）に固定すれば，当該ピンに繊維が絡み付いて，裏面排水材（Ｒ２）と連続繊維補強土が一体化され易い。
これに加えて，吹付土（４）として連続繊維補強土を用いた場合には，連続繊維補強土は断熱性が良好であり，且つ，例えば発泡スチロール，発泡ビーズ等で構成された保温用プレート（２）も断熱性が良好なので，連続繊維補強土（４）と保温用プレート（２）で被覆された地山（Ｇ）には冷気が伝達されず，凍上が防止される。

本発明において水抜きパイプ（８）を配置すれば，地山Ｇに滞留した水を保温用プレート（２）の隙間や連続繊維補強土（４）から排水することが出来るので，凍上の原因となる土中の水を効果的に排水することが出来る。

本発明において，複数の前記アンカー（３）の頭部を延在する鉄筋（５）と締結すれば，複数のアンカー（３）を一体化して，保温用プレート（２）が地山（Ｇ）から剥がれ落ちてしまう可能性を更に低減することが出来る。
また本発明において，前記アンカー（３）の寸法を，保温用プレート（２）及び吹付土（４）を地山（Ｇ）に保持するのに必要な長さ（Ｌｇ）と，保温用プレート（２）の厚さ（Ｌｔ）と吹付土（４）の厚さを加算した長さにすれば，吹付土（４）及び保温用プレート（２）を地山（Ｇ）で確実に保持・固定することが出来る。

本発明の実施形態の概要を示す説明図である。 実施形態の要部を示す説明断面図である。 実施形態の効果を示す特性図である。 実施形態の平面図である。 実施形態において，法枠及び保温用プレートを植生マットで被覆した状態を示す説明断面図である。 実施形態における鉄筋の配置を例示した説明図である。 実施形態の施工手順を示すフローチャートである。

以下，添付図面を参照して，本発明の実施形態について説明する。
最初に図１を参照して，本発明の実施形態の概要を説明する。
図示の実施形態では，図１で示す様に，法面（図１では図示せず）には法枠１が配置され，法枠１間の空間或いは法枠１の桝目の各々には，断熱性の良好な保温用プレート２が配置されている。図示はされていないが，実施形態においては，保温性プレート２を構成する材料として，断熱性が良好で，軽量で，安価な発泡スチロール（ＥＰＳ）や発泡ビーズ等を選択している。
断熱性の良好な（断熱性の高い）保温用プレート２を法枠１間の隙間（或いは法枠１の桝目）に配置して法面を被覆することにより，寒冷地で気温が低下しても，冷気は保温用プレート２で遮断されるので地山に伝達されない。そして，地山内の水が凍結してしまうことが防止され，凍上が防止される。

ここで，法枠１間の隙間（或いは法枠１の桝目）に保温用プレート２を単に載置するのみでは，保温用プレート２が地山法面から剥離して，落下或いは滑落してしまう可能性があるので，保温用プレート２を地山法面に強固に取り付ける必要がある。
保温用プレート２を地山法面に強固に取り付ける態様について，図２以下を参照して説明する。

次に図２を参照して，図示の実施形態についてさらに詳細に説明する。
図２において，地山Ｇの法面には法枠１が設置されており，図１で示す様に，法枠１の間（法枠１の枡目）の各々には，保温用プレート２が配置されている。
上述した様に，図示の実施形態において，保温用プレート２は例えば発泡スチロール（ＥＰＳ），発泡ビーズ等で構成されている。ただし，軽量且つ断熱性が良好な素材であれば，発泡スチロール，発泡ビーズ等に限定せず，他の材料で保温用プレートを製造しても良い。ここで，発泡スチロールは安価であり，コスト面から好適である。

保温用プレート２には裏面排水材Ｒ２が載置されており，図示はされていないが，複数のピンが裏面排水材Ｒ２を貫通し以て裏面排水材Ｒ２を保温用プレート２に固定している。但し，裏面排水材Ｒ２を保温用プレート２に取り付ける手段はピンに限定される訳ではなく，接着剤等を用いることも可能である。そして，法枠１には裏面排水材Ｒ１が固定されている。
図２において，法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２は，吹付土である連続繊維補強土４により被覆されている。
連続繊維補強土４は，連続した繊維（長い繊維）と砂質土を混合した補強土であり，砂粒子と連続繊維との摩擦により擬似的な粘着力が付与されるため，連続繊維補強土で被覆された部材と一体化して地山を補強する。図示の実施形態において，吹き付け装置で連続繊維補強土４を吹き付けることにより，吹き付けられた連続繊維補強土４は被覆された部材等（例えば実施形態における法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２）と一体化して地山Ｇに固定される。

図示の実施形態によれば，連続繊維補強土４は断熱性が良好であり，且つ，保温用プレート２も断熱性が良好なので，寒冷地で気温が低下しても，連続繊維補強土４と保温用プレート２で被覆された地山Ｇには冷気が伝達されず，地山Ｇ内の水が凍結せず，凍上が防止される。
また，保温用プレート２の材質として，耐光性が弱く劣化する材料が選択されていたいとしても，連続繊維補強土４を吹き付けて保温用プレート２を被覆することにより，太陽光等からプレート２の表面を保護することが出来る。

さらに，プレート付きアンカー３を打設することにより，連続繊維補強土４，法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，プレート付きアンカー３，地山Ｇが一体化するので，保温用プレート２が法面から滑落する恐れを抑制することが出来る。
ここで，法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２を被覆するのに，コンクリート等の固化材を吹き付けることも可能である。ただし，コンクリートは割れてしまう恐れがあり，繊維に比較して断熱性が低いので，連続繊維補強土４を吹き付けることが望ましい。

プレート付きアンカー３は，頭部近傍に保持具（保持用プレート）３Ａを備えており，連続繊維補強土４及び保温用プレート２を地山法面に強固に固定している。換言すれば，保温用プレート２は裏面排水材Ｒ２と共に連続繊維補強土４で被覆されることに加えて，プレート付きアンカー３で連続繊維補強土４を地山法面に強固に固定されることにより，滑落等をすることなく地山法面に固定される。ここで，プレート付きアンカー３は，連続繊維補強土４の繊維と絡まり連続繊維補強土４を地山に保持する機能を有する板状（プレート状）の保持具３Ａを備えたアンカーを意味している。ただし，連続繊維補強土４を保持するアンカーはプレート付きアンカー３には限定されない。連続繊維補強土４を地山に保持する機能を有する部材を設けたアンカーであれば，全て適用可能である。

図２において，プレート付きアンカー３の長さ寸法（長手方向長さ）は，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ２，連続繊維を含有する材料（例えば連続繊維補強土４：吹付土の一例）を地山Ｇに保持するのに必要な地中側の長さＬｇ（地山挿入部分の長さＬｇ）と，保温用プレート２の厚さＬｔと，連続繊維補強土４の厚さを加算した長さ，或いは当該加算した長さ以上の長さである。
プレート付きアンカー３の長さをその様に設定すれば，保温用プレート（２）及び連続繊維を含有する材料（連続繊維補強土４），裏面排水材Ｒ２を地山Ｇに保持することが出来る。

図２で示す様に，図示の実施形態ではプレート付きアンカー３の頭部には鉄筋５と締結するための締結部３Ｂが設けられており，締結部３Ｂは，地山法面の傾斜に沿って縦方向（地山の上下方向：図４の矢印Ｖ方向）に延在する鉄筋５を保持している。明示されてはいないが，締結部３Ｂには従来公知の構成を採用することが出来る。例えば鉄筋を保持する公知の部材をプレート付きアンカー３にボルトによって固定し，前記公知の部材により鉄筋５を保持することにより，鉄筋５をプレート付きアンカー３の頭部に保持することが出来る。そして図４で示す様に，複数のプレート付きアンカー３が鉄筋５と締結される。
図４で示す様に，図示の実施形態においては，法枠１の同一桝目に打設された２本のプレート付きアンカー３の各々は，異なる鉄筋５とそれぞれ締結されている。
地山法面の傾斜に沿って延在する複数のアンカー３を鉄筋５で締結することにより，複数のアンカー３を一体化して，保温用プレート２が地山Ｇから剥がれ落ちてしまうことが更に抑制される。
それと共に，複数のプレート付きアンカー３の頭部を鉄筋５と締結することにより，連続繊維補強土４を吹き付けた際に，プレート付きアンカー３の保持具３Ａ，締結部３Ｂ，鉄筋５に連続繊維が絡み付き，地山Ｇと保温用プレート２，法枠１，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２が強固に一体化する。

ここで，図２，図４では鉄筋５を地山法面の傾斜に沿って延在しているが，図６（Ａ）で示す様に，鉄筋５が地山法面の水平方向（横方向，Ｈ方向）に延在する様に配置させることも可能である。
或いは図６（Ｂ）で示す様に，地山Ｇの傾斜に沿った縦方向（地山Ｇの上下方向：矢印Ｖ方向）及び地山法面の水平方向（横方向：矢印Ｈ方向）の双方に延在する様に，鉄筋を配置して，鉄筋５の配策密度が高くすることも可能である。
ただし，地山Ｇには不陸があるため，図６（Ｃ）で示す様に鉄筋５を斜め方向に配置することは不都合である。
図示はされていないが，プレート付きアンカー３の頭部を鉄筋５と締結しなくても良い。その場合であっても，プレート付きアンカー３により連続繊維補強土４は地山Ｇに強固に保持される。

図２において，地山Ｇに滞留した水を保温用プレート２の表面側（地山表面から離隔した側）の領域に排出するため，水抜きパイプ８が，保温用プレート２を貫通して地山Ｇに埋設されている。
保温用プレート２として発泡スチロールを使用した場合，発泡スチロールには透水性がないため，地山に滞留した水が保温用プレート２と地山Ｇの境界に回り込み，保温用プレート２が地山Ｇから剥離する恐れがある。水抜きパイプ８で地山Ｇに滞留した水を連続繊維補強土４の表面側（地山表面から離隔した側）に排水することにより，保温用プレート２が地山Ｇから剥離するのを防止することが出来る。ここで，水抜きパイプ８を水平方向より下側に位置させることにより，重力により水が効率的に排出される。
裏面排水材Ｒ２に加えて水抜きパイプ８を配置することにより，排水が一層良好に行われる。

図３は，法枠が設置された地山において，積雪後の最低気温時の深度と地山温度との関係を示している。図３において，縦軸は地山Ｇの表面（深度０）からの深度（ｍ：符号がマイナス）或いは高度（ｍ：符号がプラス）を示し，横軸は温度（℃）を示す。連続繊維補強土４（ＧＦ）の上面（法面から離隔した側）は地山Ｇの表面よりも約０．５ｍ上方となる（高度０．５ｍ）。
特性曲線Ａ，Ｂ（図示の実施形態を適用した場合の温度特性）において，地山温度（深度０より深い地点の温度）は氷点下よりも高温であり，そのため，凍上が防止される。なお，特性曲線Ａと特性曲線Ｂとでは，使用した連続繊維補強土４の種類が異なっている。
一方，特性曲線Ｃは植生マット（植生土のう）のみを法面に被覆した場合を示しており，地山温度が氷点下であり，凍上が生じる可能性を示している。このことから，図示の実施形態を適用した場合（特性曲線Ａ，Ｂ）は，適用していない場合（特性曲線Ｃ）に比較して，凍上が防止されることが明らかである。

複数のアンカー３を鉄筋５で締結した状態が示されている図４において，法枠１の各々の桝目内に，プレート付きアンカー３が２本打設されている。換言すれば，法枠１の各桝目内の保温用プレート２は２本のプレート付きアンカー３で支持，固定されている。
ただし，実施形態に係る法面の凍上防止方法（凍上対策）を実施する地山Ｇが平面に近い位にフラットな法面であれば，法枠１の各桝目について１本のプレート付きアンカー３のみを用いることも可能である。

ここで，法枠１の各桝目に３本以上のプレート付きアンカー３を打設することも可能である。しかし，各桝目に３本以上のプレート付きアンカー３を打設すると，その後の各種作業（緑化その他の作業）に際して，作業者の足許で邪魔になり，作業効率が低下した。
また，図示はされていないが，プレート付きアンカー３の頭部の形状を複雑にした場合においても，各種作業の際に作業員の足許で邪魔になる恐れがある。

図示の実施形態において，図５で示す様に，連続繊維補強土４（連続繊維を含有する材料）で法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，プレート付きアンカー３，鉄筋５を被覆した状態（図２の状態）から，金網６及び植生材料７（例えば，植生マット）で被覆することが可能である。
金網６及び植生材料７で被覆することにより，植生材料７から生育した植物の根により，法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，アンカー３がより確実に地山Ｇに固定される。また，植生材料７及び植物により，冷気が地山Ｇに更に侵入し難くなるからである。さらに，金網６を敷設することにより，植生材料７が法面に保持され易くなる。

次に図７を主に参照して，図示の実施形態の施工手順を説明する。
図７において，ステップＳ１では，法面の凍上防止方法を施工する地山Ｇに法枠１を設置する。そしてステップＳ２に進む。
ステップＳ２では，法枠１の間（法枠１の枡目）に保温用プレート２を設置する。保温用プレート２は，法枠１の間（法枠１の枡目）のそれぞれに設置する。

次のステップＳ３では裏面排水材Ｒ２を保温プレート２上に載置すると共に，裏面排水材Ｒ１を法枠１上に載置する。そして，図示しない複数のピンで裏面排水材Ｒ２を貫通して，裏面排水材Ｒ２を保温プレート２上に固定する（ステップＳ４）。
ここで，裏面排水材Ｒ２を保温プレート２上に固定する手法は，ピンに限定される訳ではない。例えば，裏面排水材Ｒ２の保温プレート２側の面に接着剤を塗布することにより，裏面排水材Ｒ２を保温プレート上に固定することも出来る。裏面排水材Ｒ１を法枠１上に固定する場合も同様である。そしてステップＳ５に進む。

ステップＳ５では，プレート付きアンカー３を地山Ｇの法面に打設する。
プレート付きアンカー３を地山Ｇの法面に打設することにより，連続繊維補強土４（後述のステップＳ７で吹き付けられる），保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，地山Ｇが一体化する。そしてステップＳ６に進む。
ステップＳ６では，複数のプレート付きアンカー３の頭部を鉄筋５（図２参照）と締結する。ここで，鉄筋５は，例えば地山法面の傾斜に沿って縦方向（地山の上下方向：図４の矢印Ｖ方向）に延在する（図４参照）。そしてステップＳ７に進む。

ステップＳ７では，法枠１，保温プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，プレート付きアンカー３に連続繊維補強土４を吹き付けて，連続繊維補強土４により被覆する。そしてステップＳ８に進む。
ステップＳ８では，金網６を敷設する。換言すれば，連続繊維補強土４で法枠１，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，鉄筋５を被覆した上方の領域（地山Ｇから離隔した側の領域）に金網６を敷設する。
ステップＳ８に続くステップＳ９では，植生材料７（例えば植生マット）で被覆する。
図７において，ステップＳ７のプレート付きアンカー３の頭部を鉄筋５と締結する工程，ステップＳ８の金網６を敷設する工程，ステップＳ９の植生材料７で被覆する工程については，それぞれ省略することも可能である。

図示の実施形態によれば，寒冷地で気温が低下しても，冷気は保温用プレート２で遮断され，地山Ｇに伝達されない。そのため，地山Ｇ内の水が凍結してしまうことがなく，凍上が防止される。
また上述した様に，連続繊維補強土４，保温用プレート２，裏面排水材Ｒ１，Ｒ２，地山Ｇは，プレート付きアンカー３を打設することにより一体化する。しかも連続繊維補強土４は断熱性が良好なので，連続繊維補強土４と保温用プレート２で被覆された地山Ｇには冷気が伝達されず，凍上が防止される。
さらに，プレート付きアンカー３を打設することにより，連続繊維補強土４で一体化することに加えて，保温用プレート２を地山Ｇ法面に強固に固定することが出来る。そのため，保温用プレート２が地山Ｇから剥離してしまうことが防止される。

それに加えて図示の実施形態によれば，複数のプレート付きアンカー３の頭部を延在する鉄筋５と締結しているので，複数のアンカー３が一体化される。そのため，保温用プレート２が地山Ｇから剥がれ落ちてしまう可能性が，更に低減する。
また，プレート付きアンカー３により連続繊維補強土４を地山Ｇに保持することが出来ると共に，地中側の領域（長さＬｇの領域）により，保温用プレート２及び連続繊維を含有する材料４を地山Ｇに保持することが出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり，本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば，連続繊維を含有する材料４以外の吹付土を用いることも可能である。

１・・・法枠
２・・・保温用プレート
３・・・アンカー（プレート付きアンカー）
３Ａ・・・保持具（プレート付きアンカーにおける保持用プレート）
４・・・連続繊維補強土
５・・・鉄筋
６・・・金網
７・・・植生材料（植生マット）
Ｇ・・・地山

Claims (3)

1. 法枠間の隙間に保温用プレートを配置し，
   保温用プレートに裏面排水材を載置し，
   アンカーを打設し，
   吹付土により，法枠，保温用プレート，裏面排水材，アンカーを被覆し，
   前記アンカーは吹付土を保持する部材を有することを特徴とする法面の凍上防止方法。
2. 複数の前記アンカーの頭部を鉄筋と締結する請求項１に記載の法面の凍上防止方法。
3. 吹付土で法枠，裏面排水材，アンカー，保温用プレートを被覆した上方の領域に金網を敷設し，植生材料で被覆する請求項１，２の何れかに記載の法面の凍上防止方法。

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