JP7486804B2 - 水硬化性土木シートの施工方法 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３１年４月１６日に日本植生株式会社が製品リーフレットにて公開。

本発明は、例えば、法面等の土壌面の保護に用いて好適な水硬化性土木シートの施工方法に関する。

従来、岩盤法面や強酸性土壌地などの土壌面については、その風化侵食や小落石の予防を目的として、モルタル吹付工により保護を図るのが一般的であるが、その施工には大型の吹付け設備の設置が必用であり、施工場所が限定される。

そこで、近年、セメントを封入したマット状の土木資材（セメントマット）が使われるケースがあるものの、セメントの性質上、土木資材の重量化、ひいてはその人力運搬や施工等における労力や危険の増大を避けられないという問題がある。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、土壌面等の施工対象面の保護の容易化に資する水硬化性土木シートの施工方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る水硬化性土木シートの施工方法は、吸水または吸湿により硬化する水硬化性土木シートの施工方法であって、繊維からなる基材と、水硬化性樹脂とが、複数のシート状部材に挟装されている水硬化性土木シートを施工対象面に敷設する際、前記水硬化性土木シートにしわが生じるように施工し、前記しわのうち、比較的深いしわの大部分は、前記水硬化性土木シートの周縁部を避けた位置において、該水硬化性土木シートにリブ構造を形成するようにした（請求項１）。

本願発明では、土壌面等の施工対象面の保護の容易化に資する水硬化性土木シートの施工方法が得られる。

請求項１に係る発明の水硬化性土木シートの施工方法では、水硬化性土木シートに生じたしわがリブ構造を形成し、より曲げ強度の高い法面等の保護構造体を形作ることが可能となる。

（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施の形態に係る水硬化性土木シートの構成を概略的に示す分解斜視図及び説明図である。 （Ａ）～（Ｄ）は前記水硬化性土木シートを密封袋に収容する際の折り畳み方のバリエーションを概略的に示す説明図である。 法面に敷設した状態の前記水硬化性土木シートを概略的に示す縦断面図である。 法面に敷設した状態の前記水硬化性土木シートを示す写真である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

本実施の形態に係る水硬化性土木シートは、柔軟性を有する状態で土壌面（例えば法面）等である施工対象面に敷設された後、吸水または吸湿により硬化する。この水硬化性土木シートは、図１（Ａ）に示すように、繊維からなる基材１と、水硬化性樹脂４とが、複数のシート状部材２，３に挟装されて構成され、具体的には、水硬化性樹脂４を保持する基材１と、基材１の表面側に設けた（基材１及び水硬化性樹脂４に対して施工対象面と反対側に配される）保護シート２と、基材１の裏面側に設けた（基材１及び水硬化性樹脂４に対して施工対象面側に配される）シート状又はマット状の透水性シート３とを重ねて一体化するものである。

基材１は、そのままで、あるいはカップリング剤（例えばシランカップリング剤）等で処理されることにより、水硬化性樹脂４を保持する機能（性状）を持つ繊維ないし水硬化性樹脂４を保持する構造（多孔質構造等）を構成する繊維で形成されており、斯かる繊維には、高強度のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）が得られる炭素繊維やアラミド繊維、ボロン繊維、ザイロン繊維、その他の柔軟性のある化学繊維などを選択することができ、本例では、強度が高く、柔軟性と耐候性のあるガラス繊維を編成（編織）したガラスクロスシート材（目付８００ｇ／ｍ²）を使用する。また、基材１の形状は、テープ状又はシート状とすることが考えられる。

この基材１が保持する水硬化性樹脂４としては、加水分解の原因となるエステル結合を含まないものを使用するのであり、例えば硬化剤としてポリイソシアネートを含むものを用いることが考えられる。

保護シート２は、遮光性及び柔軟性を有するものであり、例えばポリエステル繊維で構成することが考えられる。ポリエステル繊維は、耐水性・耐候性・耐腐食性に優れるという点で保護シート２に用いて好適である。

また、保護シート２には、基材１側に起毛や凹凸を設けるための加工や処理等を施し、基材１が保持する水硬化性樹脂４との付着力を高めておくことが望ましい。具体的には、例えば、ポリプロピレン製の織布（表）とポリエステル不織布（裏）をニードルパンチ製法で一体化させた２層式のシート（目付１００～５００ｇ／ｍ²）や、ニードルパンチ製法によりフェルト状に加工した不織布（例えばポリエステル不織布）等を保護シート２に用いることが考えられる。

加えて、本例の水硬化性土木シートは、その施工後の降雨等によって吸水又は吸湿し、基材１の水硬化性樹脂４が硬化するものであり、その硬化のためには、保護シート２に透水性を持たせておくのが好適であるが、このように透水性を持たせる場合であっても、保護シート２を不織布とし、その細孔を適宜に小さくすることにより、水硬化性樹脂４が保護シート２から滲出しにくくなり、この保護シート２を含む本例の水硬化性土木シートの保管中に当該シートどうしがくっつきにくくすることができる。

透水性シート３は、透水性又は透湿性を有し、施工対象面に敷設された状態で、該施工対象面に水硬化性樹脂４が滲出するように構成されていればよく、例えば適宜のクッション性を有する不織布（目付３０～２００ｇ／ｍ²）等を透水性シート３として用いることができる。すなわち、透水性シート３のクッション性により、硬化した基材１と施工対象面との間の空隙を透水性シート３が埋めるため、施工対象面との密着性をさらに高めることができる。

上記の構成からなる水硬化性土木シートは、例えば、適宜の台等の上において、保護シート２の上に基材１を重ねた状態で水硬化性樹脂４を基材１に塗布し、最後に、その上に透水性シート３を重ね、これら３者を一体化する。この一体化は、少なくとも周縁部を除く中央部で強い圧迫がかからないようにし、基材１が保持する水硬化性樹脂４の量を多く保つようにすることが好ましい。一例として、積層した基材１、保護シート２及び透水性シート３の端部どうしは例えばボステッチ等の金具で比較的余裕を持たせずに連結し、中央部どうしは例えばタグガンで比較的余裕を持たせて連結することが考えられる。

ここで、基材１に塗布しようとする水硬化性樹脂４が透明であると、この水硬化性樹脂４の広がり（塗布状態）を確認し難いため、水硬化性樹脂４は有色のものが好ましく、水硬化性樹脂４が透明である場合は着色するようにしてもよい。

以上のように製造される本例の水硬化性土木シートにつき、施工前における吸水又は吸湿による硬化防止を図るため、その製造途中の水硬化性土木シートの各材料（基材１、保護シート２及び透水性シート３）又は製造後の水硬化性土木シートを乾燥させた後、敷設を行うまでの間、製造した水硬化性土木シートは不透湿性の密封袋（ガスバリア袋）に収容され、開封後に施工対象面の不陸（凹凸）に沿わせて敷設し、雨や湿気にて硬化成形される。なお、密封袋には、吸湿剤（例えばシリカゲルや生石灰）を入れておくことが好ましく、例えば水硬化性樹脂４に吸湿剤を混合してあってもよい。

ここで、水硬化性土木シートを密封袋に収容する際、水硬化性土木シートを反物のように巻き取るように折り畳んで収容してもよいが、保護シート２が水硬化性樹脂４を滲出させないものである場合、例えば二つ折り（図２（Ａ））、四つ折り（図２（Ｂ））、蛇腹折り（図２（Ｃ））、観音折り（図２（Ｄ））のように表面どうし（保護シート２どうし）、裏面どうし（透水性シート３どうし）が接するように水硬化性土木シートを折り畳んで収容すれば、仮に透水性シート３から水硬化性樹脂４が滲出しても保護シート２の表面側にまで裏移りすることは防止され、ひいては水硬化性土木シートの施工性の向上を図ることができる。

上記の構成からなる水硬化性土木シートは、施工時には柔軟であり、施工対象面の不陸に沿わせて容易に敷設することができる。例えば、施工対象面が法面Ｎである場合、以下の（１）～（３）の手順で水硬化性土木シートＤを施工することが考えられる（図３、図４参照）。（１）法面Ｎの雑草木、浮土砂、浮石などを除去する。（２）法肩部を２０ｃｍ程度巻き込み（法肩部に２０ｃｍ程度掛かるようにして）、水硬化性土木シートＤを法面に展開する。複数の水硬化性土木シートＤを連接する場合、左右の重ね幅は５ｃｍ程度、上下の重ね幅は１０ｃｍ程度とする。上下に重ねる際は、法肩側の水硬化性土木シートＤが上、法尻側の水硬化性土木シートＤが下になるように重ね合わせる。（３）アンカーピン５を所定の間隔、場所（例えば上下左右方向とも５０ｃｍピッチ）に打ち込む。

施工後の水硬化性土木シートは降雨や夜露、地面からの水分供給により、敷設地の形状を維持したまま硬化するとともに、地面に接着し、土壌表面の土砂や転石の初動を抑え、小崩落や落石の発生を抑制することができる。また、水硬化性樹脂４が硬化することにより不透水層が形成され、地面への水の浸透を防ぎ、施工対象面の風化・侵食を防止することができる。

ＦＲＰを構成する基材１は引張強度が大きく、杭やロックボルトによって地面に固定することで、より大きな崩落や落石の発生を抑制することができる上、ＦＲＰを構成する基材１はモルタルに比べ衝撃に強いことから、落石により破損し難いというメリットもある。また、モルタルが硬化不良を起こす冬季の氷点下や夏場の炎天下においても、硬化障害を生じない。

しかも、本例の水硬化性土木シートは軽量化が容易であり、従来のモルタル吹付設備やセメントマットの搬入が困難な狭隘地や山腹などにも、人力で運搬して施工が可能である。

その一方で、少なくとも敷設後において水硬化性樹脂４が硬化する前の段階で保護シート２や基材１自体に重量を持たせるようにすれば、水硬化性土木シートは施工対象面の凹凸により追従して硬化するようになる。そして、運搬の際の軽量化と敷設後の重量化の両立を図るための手段として、例えば保護シート２がなるべく高い吸水性をもつようにその素材の一部または全部に吸水性材料を用い、運搬が完了するまでは保護シート２を乾燥させておき、敷設後（水硬化性樹脂４の硬化前）に散水等を行って保護シート２に水を含ませるようにすることが考えられる。

また、従来のモルタル吹付工はモルタルが流されてしまうため、降雨時には施工できないが、本例の水硬化性土木シートでは、水硬化性樹脂４が保護シート２と透水性シート３の間に保持されていることから、降雨時にもその施工が可能である。

しかも、水中においても水硬化性樹脂４が硬化することから水中施工が可能であり、このため、湖沼や河川の護岸工として用いることもできる。

さらに、多くの植物は硬化後の基材１を貫通することができないことから、植生の上に水硬化性土木シートを敷設することにより防草効果が発揮され、この硬化後の基材１は剛性を有するため、雑草の旺盛な繁茂による該水硬化性土木シートの持ち上がりがほとんど生じない上、施工対象面の凹凸に沿って硬化した水硬化性土木シートは風による持ち上がりも極めて生じ難いものとなる。

水硬化性樹脂４に、加水分解の原因となるエステル結合を含まない樹脂を用いることにより、長期的な機能維持を図ることができる。

また、基材１の上側に保護シート２を設ける（施工時に基材１の上側に保護シート２が位置するように敷設する）ことにより、流水路やゲリラ豪雨の中でも、基材１から水硬化性樹脂４が流亡することを抑え、水硬化性土木シートの硬化成形を助けることができる。

さらに、遮光性を有する保護シート２を用いることにより、紫外線などによる基材１の劣化を防ぐことができ、製品の長寿命化を図ることができる。そして、保護シート２の少なくとも表（上）側の色を濃色（明度・彩度の低い色で、例えば濃緑色、濃紫色、濃青色、濃褐色等）もしくは黒系（黒色やそれに近い色等）とし、日射に伴う熱の吸収率を高めれば、水硬化性土木シート内の温度が上昇し易くなり、水硬化性樹脂４の硬化反応を早めることができる。

透水性シート３は、敷設後に地面からの水分を遮断することなく水硬化性樹脂４の硬化を促す。また、透水性シート３に水硬化性樹脂４が浸透し、さらに施工対象面に滲出することにより、施工対象面上の石や砂Ｓが水硬化性土木シートの裏面（下面）に付着し（図１（Ｂ）参照）、これが滑り止め効果を発揮して施工対象面の保護がより確実なものとなる。そして、この滲出は、水硬化性土木シートの敷設時におけるアンカーピン５や釘の打設に伴う押さえつけ（圧力）により促進される。すなわち、打設したアンカーピン５等の頭部裏面による押さえつけに伴い、透水性シート３の薄くなった部分からは水硬化性樹脂４がより滲出し易くなる。従って、アンカーピン５等の頭部面積を大きくすれば、水硬化性土木シートに圧力が掛かる面積が大きくなり、水硬化性樹脂４が滲出する範囲が広がることになる。また、アンカーピン５等の頭部裏面に突起があれば、部分的に水硬化性樹脂４が滲出し易い箇所をつくることができる。水硬化性土木シート同士の端部を重ね合わせて施工する場合、その重ね部へのアンカーピン５等の打設に加えて、重ね部を上から踏むなどして圧力を掛けることにより、水硬化性樹脂４を滲出させて水硬化性土木シート同士を接着させ、重ね部の隙間ができにくくなり、水の浸入や雑草の繁茂を抑制することができる。

その上、水硬化性土木シートを貫通したアンカーピン５等の先端側には、基材１を貫通する際に水硬化性樹脂４が付着し、その付着部分には施工対象面にある石や砂Ｓが付着することになるので、水硬化性樹脂４の硬化後、アンカーピン５等の先端側に付着して固まった石や砂Ｓが抜け止め機能を発揮するかえしとなり、アンカーピン５等が施工対象面から抜けにくくなる可能性やアンカーピン５等と水硬化性土木シートとのより強固な一体化も期待できる。

さらに、透水性シート３は施工対象面から湧き出す湧水などを効率よく排水するため、水硬化性土木シート裏の表土流出を防ぎ、空洞の発生を抑制するといった効果も得られる。

また、水硬化性土木シートの敷設時におけるアンカーピン５や釘の打設の際、水硬化性土木シートにしわが生じるように施工することにより、そのしわがリブ構造を形成するので、より曲げ強度の高い法面等の保護構造体を形作ることが可能となる。さらに、例えば図４のように、しわはアンカーピン５や釘の打設部周辺に限らず、施工対象面の任意の場所に生じるように施工しても同様の効果が得られるうえ、水硬化性土木シート下の施工対象面表層にある大小の転石をより効率的に抑止することができ、施工対象面の表層崩壊防止効果がより一層高まる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

例えば、上記実施の形態では、基材１がガラス繊維シートである例を示したが、これは基材１に比較的高い強度を持たせる必要がある場合に好適である。上記実施の形態では、硬化後の水硬化性土木シートの引張強度は１００～２１０ｋＮ／ｍであった。こうした強度より施工対象面の凹凸への追従性を重視する場合には、例えば基材１にポリエステル繊維シートを用いることが考えられる。

保護シート２、透水性シート３の素材（生地）自体が透水性・透湿性を持たない場合は、貫通孔、スリットを設ける等してこれらが構造的に透水性・透湿性を有するようにしてもよい。この場合、貫通孔やスリットを利用して施工対象面に植栽することも考えられる。

夏季などの湿度が高い状況では、降雨がなくとも短期間（２日程度）で硬化反応が進むため、透水性がない保護シート２を採用してもよく、この場合、保護シート２から水硬化性樹脂４が滲出し難くなり、施工時に水硬化性土木シート上に膝をついてアンカーピン５等を打設する際にも保護シート２から水硬化性樹脂４が滲出して作業着等に付着することが防止されるので、施工性の改善に繋がり得る。

また、透水性シート３にかえて、透水性・透湿性を持たないシートを用いるようにしてもよく、この場合、施工対象面からの湿気が該シートによって遮断されて水硬化性樹脂４に直接届かなくなるものの、水硬化性樹脂４よりも表面側にあるシートが透水性または透湿性を持っていれば、降雨等により水硬化性樹脂４への水分の供給、ひいては水硬化性樹脂４の硬化は達成される。また、このシートを離型紙のように簡単に剥がせるようにし、施工直前に水硬化性土木シートから剥がして施工するといったことも考えられる。

帯状に形成した水硬化性土木シートを施工対象面である法面に適宜に交差させる等して例えば格子状に敷設し、簡易な枠状体（法枠）を形成するようにしてもよい。

上記実施の形態では、基材１及び水硬化性樹脂４を挟持する複数のシート状部材として、保護シート２、透水性シート３を１枚ずつ用いているが、保護シート２、透水性シート３の少なくとも何れか一方を２枚以上用いてもよく、保護シート２、透水性シート３以外のシート状部材を追加積層して水硬化性土木シートを構成してもよい。

ただし、水硬化性土木シートを施工対象面に敷設したときに、基材１及び水硬化性樹脂４に対して施工対象面と反対側にくるシート状部材を複数設ける場合、この複数のシート状部材はいずれも透水性を持ち、この複数のシート状部材のうちの少なくとも１枚は遮光性を有し、また、この複数のシート状部材のうち、基材１に接するシート状部材は基材１に接する面に上述した起毛や凹凸を設けてあることが好ましい。

また、水硬化性土木シートを施工対象面に敷設したときに、基材１及び水硬化性樹脂４に対して施工対象面側にくるシート状部材を複数設ける場合、この複数のシート状部材はいずれも透水性又は透湿性を持ち、施工対象面に水硬化性樹脂４が滲出するように構成されているのが好ましい。

水硬化性土木シートに用いる保護シート２、透水性シート３、これら以外のシート状部材の構成、使用枚数やその組み合わせ、水硬化性樹脂４の性状等により、基材１を設けなくても水硬化性樹脂４を好適に保持することができる場合は基材１を設けないようにしてもよい。

なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

本発明に係る水硬化性土木シートは、その他にも、（１）土構造部の脆弱部の表面保護（法肩や小段の保護・路肩の保護）、（２）防草工（腰モルタル、法面保護点検用階段の下地）、（３）降雨・日射不足から緑化が困難な裸地の保護（林地内や橋脚下部等）、（４）特殊土壌等の難緑化地の（法面）保護（強酸性土壌、岩盤法面の保護）、（５）簡易な流路工・集水ますの造設、（６）老朽化モルタル面の補修、（７）落石防止工との併用、（８）大型土嚢の補強（この場合、大型土嚢が施工対象面を構成することになる）等に用いることが考えられる。

１ 基材
２ 保護シート
３ 透水性シート
４ 水硬化性樹脂
５ アンカーピン
Ｄ 水硬化性土木シート
Ｎ 法面
Ｓ 石や砂

Claims (1)

1. 吸水または吸湿により硬化する水硬化性土木シートの施工方法であって、繊維からなる基材と、水硬化性樹脂とが、複数のシート状部材に挟装されている水硬化性土木シートを施工対象面に敷設する際、前記水硬化性土木シートにしわが生じるように施工し、
   前記しわのうち、比較的深いしわの大部分は、前記水硬化性土木シートの周縁部を避けた位置において、該水硬化性土木シートにリブ構造を形成するようにしたことを特徴とする水硬化性土木シートの施工方法。