JP2017137687A

JP2017137687A - 用排水路及びその構築方法

Info

Publication number: JP2017137687A
Application number: JP2016019037A
Authority: JP
Inventors: 勝哉池野; Katsuya Ikeno
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-10

Abstract

【課題】角型Ｕ字溝等の軽量溝部材の浮き上がりや水流入に伴う周辺土の侵食を防止でき、施工性にも優れた用排水路及びその構築方法の提供。【解決手段】地表部に連続して埋設された軽量溝部材３，３...からなる用排水路１において、軽量溝部材３，３...からなる用排水路本体の側面と地表部を構成する周辺土との間に固化処理土からなる固化土壁４，４が形成され、固化土壁４と軽量溝部材３側面とが一体化されている。【選択図】図１

Description

本発明は、主に農地や土木工事現場等に設けられる合成樹脂製Ｕ字溝等の軽量溝部材からなる用排水路及びその構築方法に関する。

従来、農地、山間地、軟弱地盤、法面等においては、トラック等による資材搬入及びクレーン等による設置作業が困難であることから、人力でも運搬・設置が可能な合成樹脂製の角型Ｕ字溝等の軽量溝部材を地表部に埋設することにより用排水路が構築されている。

しかしながら、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材は、軽量であるため、降雨時の地下水上昇や軽量溝部材下への雨水の流入等に伴い地盤より浮き上がるという問題があった。

そこで、従来では、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材の底板部又は側板部に水抜き穴を設けたり、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材からなる用排水路本体の側方又は下方にドレーン材等からなる通水路を設けたりすることで軽量溝部材内外の水圧差を低減させる方法による軽量溝部材の浮き上がり防止策がとられていた（例えば、特許文献１及び２を参照）。

また、その他の軽量溝部材の浮き上がり防止策としては、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材にその長手方向に間隔をおいて側方に突出した固定具を複数設けておき、この固定具をコンクリート塊の重量やアンカーにより地盤に固定する方法が知られている（例えば、特許文献３を参照）。

特開２０１３−００２２７４号公報実公平０４ −０１０２７２号公報特開平０７ −１５０６１５号公報

しかしながら、上述の如き従来の軽量溝部材内外の水圧差を低減させる方法では、ドレーン材等からなる通水路の流末処理が煩雑であるうえ、水抜き穴やドレーン材の目詰まりによって水圧差抑制効果が低下するという問題があった。

また、軽量溝部材内外の水圧差を低減させる方法では、豪雨等によって急激な地下水位の上昇が生じた場合、それを許容できずに軽量溝部材内外の水圧差が上昇し、軽量溝部材の浮き上がりを防止することができないおそれがあった。

一方、従来の角型Ｕ字溝等の軽量溝部材に設けた固定具を地盤に固定する方法では、軽量溝部材本体を固定具で支持するため、豪雨等によって軽量溝部材に大きな浮力が作用した場合、固定具の支持力のみではこれに対抗できないおそれがあった。

更には、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材は、合成樹脂等によって構成されているため剛性が低く、軽量溝部材両側の地盤に転圧や重機の重量等によって大きな側圧が生じると変形、破損するおそれがあることから、施工時に周辺土の十分な転圧作業が行えない、重機が用排水路の近傍に近づけない等の施工上の課題もあった。

さらにまた、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材は、舗装されていない地中に埋設される場合が多く、周囲より雨水等の水が用排水路に流入することで軽量溝部材両側の土砂が侵食されるおそれもあった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材の浮き上がりや水流入に伴う周辺土の侵食を防止でき、施工性にも優れた用排水路及びその構築方法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、地表部に連続して埋設された軽量溝部材からなる用排水路において、前記軽量溝部材からなる用排水路本体の側面と前記地表部を構成する周辺土との間に固化処理土からなる固化土壁が形成され、該固化土壁と前記軽量溝部材側面とが一体化されている用排水路にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記固化土壁は、外側に向けて傾斜した斜面を備えた断面台形状に形成されていることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記固化土壁は、その上端面が周辺土の地表に露出していることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記固化処理土は、埋め立て土又は前記地表部を掘削した際の掘削土に固化材を５０〜３００ｋｇ／ｍ３の割合で混合してなることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、地表部に軽量溝部材を連続して埋設してなる用排水路の構築方法において、地表部に設置した前記軽量溝部材からなる用排水路本体の両側に固化材を混合した固化処理土を投入し、該固化処理土を養生固化させることにより前記軽量溝部材の両側に固化土壁を形成し、前記軽量溝部材と前記固化土壁とを一体化させることにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、地表部を掘削して形成された埋設溝内に前記軽量溝部材を設置し、前記埋設溝の内側面と前記軽量溝部材側面との間に前記固化処理土を投入することにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、既存地盤上に設置された前記軽量溝部材の両側に前記固化処理土を投入し、外側に向けて傾斜した斜面を有する固化土壁を形成した後、前記固化土壁の外側に土を埋め立てることにある。

本発明に係る用排水路は、上述したように、地表部に連続して埋設された軽量溝部材からなる用排水路において、前記軽量溝部材からなる用排水路本体の側面と前記地表部を構成する周辺土との間に固化処理土からなる固化土壁が形成され、該固化土壁と前記軽量溝部材側面とが一体化されていることにより、軽量溝部材が固化土壁に保持され、その浮き上がりを防止できるとともに、周辺地盤から作用する土圧に固化土壁が対抗することで軽量溝部材の変形、破損を防止することができる。

また、本発明において、前記固化土壁は、外側に向けて傾斜した斜面を備えた断面台形状に形成されていることにより、安定性が向上する。

更に、本発明において、前記固化土壁は、その上端面が周辺土の地表に露出していることにより、雨水等の流入に伴う周辺土の侵食を防止することができる。

更にまた、本発明において、前記固化処理土は、埋め立て土又は前記地表部を掘削した際の掘削土に固化材を５０〜３００ｋｇ／ｍ３の割合で混合してなることにより、簡便に固化土壁の強度を確保することができる。

一方、本発明に係る用排水路の構築方法は、地表部に軽量溝部材を連続して埋設してなる用排水路の構築方法において、地表部に設置した前記軽量溝部材からなる用排水路本体の両側に固化材を混合した固化処理土を投入し、該固化処理土を養生固化させることにより前記軽量溝部材の両側に固化土壁を形成し、前記軽量溝部材と前記固化土壁とを一体化させることにより、急激な地下水位上昇等にも適応した浮き上がり防止策を備えた用排水路を容易に構築することができる。

また、本発明において、地表部を掘削して形成された埋設溝内に前記軽量溝部材を設置し、前記埋設溝の内側面と前記軽量溝部材側面との間に前記固化処理土を投入することにより、既存の地盤に後に立案された用排水計画に則って用排水路を構築することができる。

また、本発明において、既存地盤上に設置された前記軽量溝部材の両側に前記固化処理土を投入し、外側に向けて傾斜した斜面を有する固化土壁を形成した後、前記固化土壁の外側に土を埋め立てることにより、安定性の高い固化土壁を構築することができる。

本発明に係る用排水路の一例を示す部分断面斜視図である。同上の用排水路の他の一例を示す部分断面斜視図である。同上の用排水路のさらに他の一例を示す部分断面斜視図である。本発明に係る用排水路の構築方法の一例を示す断面図であって、（ａ）〜（ｄ）は図２に示す用排水路を構築する際の各工程の状態を示す断面図である。本発明に係る用排水路の構築方法の他の一例を示す断面図であって、（ａ）〜（ｄ）は図３に示す用排水路を構築する際の各工程の状態を示す断面図である。

次に、本発明に係る用排水路の実施態様を図１〜図３に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は用排水路、符号２は用排水路１が設けられた地盤、符号ＷＬは地下水位である。

用排水路１は、地表部に連続して埋設された複数の軽量溝部材３をもって用排水路本体が構成され、その軽量溝部材３からなる用排水路本体の側面と地表部を構成する周辺土との間に固化処理土からなる固化土壁４，４が形成されている。

軽量溝部材３は、底板部５の両側縁より一体に立ち上がった一対の側板部６，６を備え、ポリエチレン等の合成樹脂によって上面及び長手方向両端が開口した断面角型Ｕ字状に一体形成されている。

両側板部６，６は、一定の高さを有する矩形状に形成され、固化土壁４，４に対する一定の接触面積が確保されている。

また、各側板部６，６は、外面に複数の突起を一体に設けたり波板状としたりすることによって、固化土壁４，４との付着強度を強化するようにしてもよい。

この軽量溝部材３は、一般に使用されている角型Ｕ字溝等が使用でき、また、上記実施例の他、底部円弧状に形成されたＵ字状等であってもよい。

固化土壁４，４は、水路幅方向に一定幅を有し、且つ、用排水路本体に沿って水路方向に連続した長壁状に形成され、固化処理土の固化により軽量溝部材３の側面、即ち、側板部６，６の外面と付着し一体化されている。

この固化土壁４，４は、その上端面４ａが周辺土の地表に露出した状態にあり、軽量溝部材３の側板部６，６と周辺土とを隔てるようになっている。

固化処理土１３は、軽量溝部材３を埋設する際に生じた掘削土１１や埋め立て土２０に固化材を混合することにより生成され、養生により固化するようになっている。

固化材には、主にセメント、石灰等を使用し、掘削土１１や埋め立て土２０等の土に対し、その土の地質、強度、含水状態等の諸条件に合わせて適宜５０〜３００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合されている。尚、固化材は、上述のセメント、石灰に限定されず、その他の固化材を用いてもよい。

尚、固化土壁４，４の態様は、上記の態様に限定されず、図２に示すように、地表部を掘削して形成された軽量溝部材３を埋め込むための埋設溝１０の形状に整合させて断面逆台形状としてもよく、図３に示すように、外側に向けて傾斜した斜面４ｂを備えた断面台形状としてもよい。

次に、上述の如き構造の用排水路の構築方法を図４、図５に示す場合についてそれぞれ説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。

図４に示す方法は、地盤２の仕上がり面（地表面）下に図２に示す用排水路１を構築するものであって、既存の地盤２に後に立案された用排水計画に則って用排水路１を構築することが可能な方法である。

まず、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、地表部を掘削し、地表面より角型Ｕ字溝等の軽量溝部材３の高さと同等又はそれ以上の深さとなるように埋設溝１０を形成する。

埋設溝１０は、断面逆台形状溝が用排水計画に則った方向に連続した形状を成し、底部の両側に内側に向けて傾斜した内側面１０ａ，１０ａが形成されている。

尚、埋設溝１０を形成する際に生じた掘削土１１は、図に４（ｂ）に示すように、埋設溝１０の両側部等に埋め戻し可能な状態に積み上げておく。

そして、埋設溝１０の両側部に積み上げた掘削土１１にセメント、石灰等からなる固化材を適宜５０〜３００ｋｇ/ｍ^３の割合で添加し、重機又は人力により掘削土１１と固化材とを適宜加水しつつ混合し、固化処理土１３を生成する。

また、図４（ｃ）に示すように、各角型Ｕ字溝等の軽量溝部材３を用排水計画に則った方向に埋設溝１０の底部に設置し、各軽量溝部材３を継手（特に図示せず）で連結することにより軽量溝部材３からなる用排水路本体を構築する。

そして、図４（ｄ）に示すように、埋設溝１０の両側部に積み上げた固化処理土１３を埋設溝１０の内側面１０ａ，１０ａと軽量溝部材３側面との間に投入し、その状態で一定期間養生させることにより固化処理土１３を固化させ、固化土壁４，４が形成されるとともに固化土壁４，４と軽量溝部材３の側面とを一体化させることで用排水路１が構築される。

一方、図５に示す方法は、既存地盤２ａ上を埋め立てて新たな地盤を造成する場合に合わせて用排水路１を構築する方法であり、用排水路１の構築に先立ち事前に用排水計画を立案する。

まず、図５（ｂ）に示すように、既存地盤２ａ上に各角型Ｕ字溝等の軽量溝部材３を用排水計画に則った方向に連続して設置し、各軽量溝部材３を継手で連結することにより軽量溝部材３からなる用排水路本体を構築する。

また、新たな地表部を構成する埋め戻し土２０に使用する土の一部を事前に現場等に搬入し、当該土に適宜５０〜３００ｋｇ/ｍ^３の割合でセメント、石灰等からなる固化材を添加し、重機又は人力により土と固化材とを適宜加水しつつ混合し、固化処理土１３を生成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、固化処理土１３を軽量溝部材３からなる用排水路本体の両側に投入して埋め立てるとともに、当該固化処理土１３を外側に向けて傾斜した斜面４ｂを備えた断面台形状に成形し、必要に応じて型枠板を設置し、その状態で一定期間養生させることにより固化処理土１３を固化させ、固化土壁４，４が形成されるとともに固化土壁４，４と軽量溝部材３の側面とを一体化させる。

しかる後、図５（ｄ）に示すように、既存地盤２ａ上の両固化土壁４，４の外側に埋め立て土２０を埋め立て、新たな地表部地盤２ｂを造成し、ローラー等によって地面を転圧することにより仕上げ面を形成する。

その際、固化土壁４，４の外側に斜面４ｂを備えていることによって、転圧に伴って水平方向に生じる側圧が鉛直下向きにも分力されるので、固化土壁４，４の滑動抵抗力が増加するとともに、埋め戻し土２０により固化土壁４，４が安定した状態で固定される。

尚、図１に示す用排水路１の構築は、図４又は図５のいずれの方法でも可能であり、状況に応じて適宜選択することができる。

このように構成された用排水路１は、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材３からなる用排水路本体の両側に固化処理土からなる固化土壁４，４を備えたことにより、軽量溝部材３に作用する浮力に対し、軽量溝部材３が両固化土壁４，４に付着した状態で保持され、角型Ｕ字溝等の軽量溝部材３の浮き上がりを防止することができる。

その場合、軽量溝部材３の側面、即ち、側板部６，６の外面が固化土壁４，４に対し面で接しているため、軽量溝部材３に作用する浮力が固化土壁４，４に対して分散して作用するので、豪雨等によって地下水位が急激上昇するような場合にも対応できるようになっている。

また、この用排水路１では、雨水等が用排水路１に流入する際、固化土壁４，４の上端面４ａが周辺土の地表に露出し、軽量溝部材３の側板部６，６と周辺土とを隔てた状態にあるので、周辺土の用排水路１への流入を防止し、地表部の侵食を防止することができる。

更に、この用排水路１では、固化土壁４，４が固化処理土により構成され、剛体構造を有していることにより、軽量溝部材３を固定するための転圧作業が不要となり、用排水路１両側の地盤に転圧又は重機等の重量によって荷重が作用することで生じる側圧に対し、固化土壁４，４がその滑動抵抗力で対抗するので、軽量溝部材３に作用する圧力を大幅に低減することができる。

よって、用排水路１両側部の地盤を転圧により地固めすることが可能となり、また、用排水路１の近傍まで重機の進入が可能となる。

また、この種の用排水路１は、図３に示すように、固化土壁４，４が外側に向けて傾斜した斜面４ｂを備えた断面台形状に形成されていることで、周辺土に作用する荷重に対して、それに伴う水平方向に作用する側圧が鉛直下向き方向に分力されるので、固化土壁４，４の滑動抵抗が増大し、大きな側圧にも対抗することができる。

尚、上述の図４に示す実施例では、掘削土１１に固化材を混合して固化処理土とし、それを埋め戻す場合について説明したが、掘削土１１に換えて外部より搬入した土を用いてもよい。

１用排水路
２地盤
３軽量溝部材
４固化土壁
５底板部
６側板部
１０埋設溝
１１掘削土
１３固化処理土
２０埋め立て土

Claims

地表部に連続して埋設された軽量溝部材からなる用排水路において、
前記軽量溝部材からなる用排水路本体の側面と前記地表部を構成する周辺土との間に固化処理土からなる固化土壁が形成され、該固化土壁と前記軽量溝部材側面とが一体化されていることを特徴とする用排水路。
前記固化土壁は、外側に向けて傾斜した斜面を備えた断面台形状に形成されている請求項１に記載の用排水路。
前記固化土壁は、その上端面が周辺土の地表に露出している請求項１又は２に記載の用排水路。
前記固化処理土は、埋め立て土又は前記地表部を掘削した際の掘削土に固化材を５０〜３００ｋｇ／ｍ３の割合で混合してなる請求項１〜３の何れか１に記載の用排水路。
地表部に軽量溝部材を連続して埋設してなる用排水路の構築方法において、
地表部に設置した前記軽量溝部材からなる用排水路本体の両側に固化材を混合した固化処理土を投入し、該固化処理土を養生固化させることにより前記軽量溝部材の両側に固化土壁を形成し、前記軽量溝部材と前記固化土壁とを一体化させることを特徴とする用排水路の構築方法。
地表部を掘削して形成された埋設溝内に前記軽量溝部材を設置し、前記埋設溝の内側面と前記軽量溝部材側面との間に前記固化処理土を投入する請求項５に記載の用排水路の構築方法。
既存地盤上に設置された前記軽量溝部材の両側に前記固化処理土を投入し、外側に向けて傾斜した斜面を有する固化土壁を形成した後、前記固化土壁の外側に土を埋め立てる請求項５に記載の用排水路の構築方法。