JP3473104B2 - 斜面排水方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【００１０】 【産業上の利用分野】 本発明は、地滑り対策に有効な
斜面排水方法に関する。さらに詳しくは、集排水管に孔
加工、スリット加工を必要とせず、軽く、斜面施工が容
易であり、部分地滑り、部分崩壊、不同沈下が起きやす
い斜面で長期間使用しても、耐圧性に優れ、割れず、か
つ土砂流入がなく、集水排水効果が大きく、目詰まりが
起こりにい地滑り対策に有効な排水方法に関する。 【００１１】 【従来の技術】 従来の斜面の地滑り崩壊対策は、斜面
土壌中の水をいかに多く早く集水し排水するかがポイン
トであり、このため集排水管で斜面の水を集水排水する
方法が多く用いられている。ここで用いる従来の集排水
管は、低コストで簡単に入手出来る多孔塩化ヒ゛ニル樹脂製
管、スリット鋼管などが使用されている。 【００１２】 【本発明が解決しようとする課題】 しかし地滑り斜面
崩壊、地盤の不同沈下の起きやすい斜面での使用は、こ
の集排水管に大きな力がかかり、集排水管が大きく変形
し、最悪時には割れ、土砂が流入し、このため排水効果
が減少し、さらには全く排水しない。また従来の集排水
管は、管に孔加工やスリット加工の集水口を設けてある
ので、この集水口から土砂が流入し、このため集排水管
に目詰まりが生じ、排水効果を減少し、さらには全く排
水しない。このため時々集排水管内の土砂を取り除き、
排水効果を回復していたが容易なことではない。このよ
うな集排水管の排水効果が無くなると、多量に水を含ん
だ斜面が地滑りし、斜面崩壊し大事故になる可能性を有
していた。本発明は、斜面で長期間使用し集排水管に大
きな力がかかっても、破損することなく、高い土圧でも
破損することなく、この破損個所からの土砂が流入がな
く、目詰まりがなく、排水効果が良好で、地滑り、斜面
崩壊による大事故を起こさない、新規な排水方法を提供
するものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究をかさねた結果、埋設された
集排水管で斜面土壌中の水を排水する方法において、集
排水管は、繊度が１〜１０００ｄ／ｆ、熱融着により自
己結合させる温度で加熱した後の糸強度が１ｇ／ｄ 以
上、糸伸度が３０％以上である熱接着性繊維を含み、熱
融着され、空隙率６０ 〜９０ ％であって、かつ、圧縮
強度が３０Ｋｇ／１０ｃｍ以上、変形率６０ ％時に割
れが発生する事がない通水性の繊維接合成形体を用いた
上記排水方法である。 【００１４】 本発明の集排水管は、通水性を保持して
なる繊維接合成形体であり、繊維を接合した管状のもの
であればよく、斜面土壌中に埋設することにより、土壌
中の雨水を速やかに集水し、集水した雨水を排水する。
本発明の集排水管は、繊維を接合した管状のものであれ
ばよく、断面が丸、角、楕円など形状を限定するもので
はないが、一般的に丸で肉厚のものが部分地滑り、部分
崩壊、不同沈下が起きやすい斜面土圧にも耐え好まし
い。繊維接合体としては、ポリプロピレン、ナイロン、
ポリエステルなどの合成繊維、綿、麻、羊毛などの天然
繊維、セルロース系人造繊維など、その原料を特定する
ものではないが、ポリプロピレンを主体としたポリオレ
フィンが好ましい。このような繊維接合した集排水管を
用いることに特定される。繊維接合方法は、接着剤接
着、自己熱融着であってもよいが、通水性がなければ本
発明の目的を果たさない。本発明の集排水管は、通水性
がある繊維接合体なので、集排水管に孔加工、スリット
加工を必要とせず、軽く、斜面施工が容易であり、地滑
り、崩壊、不同沈下の応力のかかる斜面で長期間使用し
ても、耐圧性に優れ、割れず、土砂流入がなく、集水排
水効果が大きく、目詰まりが起こりにくい。 【００１５】 本発明に用いる集排水管は、結合させる
温度で加熱した後の糸強度が１ｇ／ｄ以上、糸伸度が３
０％以上である熱接着性繊維を含み、熱融着され、空隙
率６０〜９０％であって、かつ、圧縮強度が３０Ｋｇ／
１０ｃｍ以上、変形率６０％時に割れが発生する事がな
い集排水管が好ましい。 【００１６】 本発明の排水方法は、斜面に対し繊維接
合成形体の集排水管を直接埋設し排水する方法でもよ
く、斜面に対し垂直方向の集水井戸を堀り、その集水井
戸に集まるよう繊維接合成形体の集排水管を放射状に埋
設し排水する方法でもよく、集水井戸を作成することな
く２，３本の繊維接合成形体の集排水管を埋設しこの
２，３本をまとめて排水する方法でもよい。集水井戸に
よる方法では、垂直方向に深さ５〜３０ｍ、径３〜１０
ｍの井戸を堀り、その中から横方法にボーリングを行
い、この集水井戸に集まるよう３〜２０度の角度で放射
状に繊維接合成形体の集排水管を埋設し、集水井戸に集
まった排水を排水管で排出する。本発明の集排水管は、
長さ１０〜５０ｍ、外径５０〜３００ｍｍ、肉厚が内径
の１０〜６０％の繊維接合成形体の集排水管である。こ
の集排水管を水平方向に対して３〜３０度傾け集水排水
する。 【００１７】 以下自己接合する熱接着性繊維による集
排水管例について詳細に説明する。熱接着性繊維は、そ
の成分融点以上の温度で熱処理をすると熱融着する繊維
であり、成分の異なる複合繊維でもよく、単一の成分か
らなる単成分繊維でもよく、熱可塑性樹脂を成分とす
る。この成分としてポリプロピレン、ポリエチレン等の
各種ポリオレフインあるいはポリエステル、ナイロン樹
脂等を例示できる。また熱接着性繊維は、低融点成分と
高融点成分を組み合わせた熱可塑性樹脂を成分とする複
合繊維でもよく、複合タイプは、鞘芯タイプ、並列タイ
プでもよい。この複合繊維は、ポリプロピレン、ポリエ
チレン等の各種ポリオレフインあるいはポリエステル、
低融点のポリエステルの組み合わせあるいはナイロン樹
脂等いずれの繊維形成性の樹脂の低融点と高融点のいず
れの組み合わせであっても、低融点の融点以上高融点の
融点以下の熱処理で自己結合が生じるものであれば良
い。この複合繊維の融点差は、１０℃以上が好ましく、
２０℃以上あると加工がし易く、より好ましい。 【００１８】 繊度は、土質に応じて、空隙率との関係
で決められるが、１ｄ／ｆ以上では穴径が小さくなりす
ぎ目詰まりが起こり易く好ましくない。また、１０００
ｄ／ｆを越えるとフィルターとしての穴径が大きくなり
すぎ土の流入が起こるので好ましくない。繊維の強度が
１ｇ／ｄ未満、または、糸伸度が３０％未満の場合は、
大きな圧縮がかかったとき割れが発生するので好ましく
ない。熱接着性繊維でない他の繊維を混綿しても良く、
これらの繊維は熱処理を行っても自己結合しない繊維で
あり、ポリエステル繊維のような熱可塑性樹脂繊維であ
ってもよく、綿、麻など熱可塑でない繊維であってもよ
い。また、集排水管の外径は、通水量と扱いのよさから
通例５０〜３００ｍｍの範囲のものが多いが、本発明は
工事に使用されるものであれば、その範囲を越えるもの
であっても良い。 【００１９】 熱接着性繊維の集排水管の製造方法は、
熱接着性繊維を含む繊維を目付１０〜１００ｇ／ｍ² 巾
２ｍ以上の繊維ウエッブおよび不織布とし、この繊維ウ
エッブおよび不織布を熱処理し中芯に所定の外径になる
まで巻き上げ、その後冷却固化し、その後中芯を取り除
く方法が例示できる。繊維ウエッブは、熱接着性繊維を
含む繊維を目付１０〜１００ｇ／ｍ² 巾２ｍ以上になる
ようカードその他の開繊機により得たウエッブ、スパン
ボンド法ウェブ、メルトブロー法ウェブなどである。ま
た不織布は、サーマルボンド法、バインダー接着法、お
よびニードルパンチなどによる機械的絡合による乾式不
織布あるいは抄紙による湿式不織布などいずれの不織布
を使用できる。 【００２０】 熱処理方法は、一般にサーマルボンデイ
ング不織布に用いられる熱風循環式あるいは熱風吸引型
あるいは遠赤外線照射式などで熱接着性繊維成分の融点
以上の温度に上がるものであればいずれでも使用でき
る。中でも１〜１００ sec、低融点成分融点の２℃以上
５０℃以下の温度の熱風で加工することが好ましい。中
芯に巻き付ける繊維ウエッブおよび不織布の目付けは、
１０〜１００ｇ/ｍ²が好ましく、少ないと所定の肉厚に
巻き上げるに時間が掛かりすぎ、開繊機によってはきれ
いにウエッブまたは不織布がとれない。また多すぎると
充分にウエッブ全体または不織布に熱がいきわたるには
時間が掛かり過ぎたり、あるいは熱接着が均一にならず
充分な接着強力が得にくい。 【００２１】 本発明の集排水管は、中空集排水管であ
り、その肉厚（Ｔ）は、内径（Ｉｄ）との関係において
次の関係を満足することが好ましい。 ０.１０≦Ｔ／Ｉｄ≦０.６０ 肉厚（Ｔ）が薄くては耐圧性が不足し、土圧により変形
し集排水が悪くなるので好ましくない。逆に、肉厚
（Ｔ）が厚いと集排水が悪くなり好ましくない。中芯
は、通常は円筒状であり、その内径と外径は下記不等式
の条件に合う範囲で状況に応じて設定しなければならな
い。又、三角形、四角形、六角形など多角形であって
も、その内接円と外接円を想定すれば同様に考えられ
る。 【００２２】 次に、繊維ウエッブおよび不織布は、線
圧３０〜５００ｇ／ｃｍに調節して巻き上げるのが好ま
しく、この線圧の調整方法は、中芯となるパイプ、棒の
自重でもよく、パイプ、棒の両端をエア−シリンダ−な
どで調節したものでもよい。パイプ、棒の両端をエア−
シリンダ−などで調節すると、集排水管の肉厚の空隙率
を任意に調節できた。空隙率は、繊度との関係で決めら
れるが６０〜９０％が好ましい。６０％未満では、集排
水管内の粒子を捕まえる空間が少なく目詰まりが早くな
り好ましくない。また、９０％を越えると耐圧強度が弱
くなり好ましくない。 【００２３】 繊維ウエッブおよび不織布の巻き上げ圧
を数段回に変更し、中芯部分の巻き上げ圧を高く、外周
部を低くエア−シリンダ−などで調節し、集排水管の肉
厚の空隙率を任意に調節したものは、また空隙率、繊度
の異なるウエッブまたは不織布に途中から変更すること
で中芯部、外周部の空隙率、ろ過精度を替えることもで
き、中芯部を密に、外周部を粗くすることで、長時間に
わたり目詰まりすることなく使用できた。圧縮強度は、
土圧に耐え変形による集排水が悪くならないため、３０
Ｋｇ／１０ｃｍ以上、さらに、集排水管回りの土質ある
いは地盤の不同沈下による通水性の減少を少なくするた
め５０Ｋｇ／１０ｃｍ以上あることが好ましい。 【００２４】 【実施例】 以下本発明を実施例で更に詳細に説明す
る。尚、各例の条件、評価は、以下の方法で行った。 （繊維成分） ＨＤＰＥ：融点１３２℃の高密度ポリエチレン ＰＰ ：融点１６５℃のポリプロピレン ＬＰＥＴ：融点１３０℃のポリエステル ＰＥＴ ：融点２５４℃のポリエステル （空隙率） 以下の式により算出する。 【００２５】（熱融着性繊維糸の強伸度） 引張り試験機を用い、チャック間距離３０ｍｍ、引張速
度３０ｍｍ／分の条件で糸の強伸度を測定した。糸の熱
処理は、サクションドライヤーを用い、中空集排水管の
製造条件と同一の温度で同一の時間（１５秒）処理し
た。糸の強伸度は、全て１０回測定し平均値を示した。 （耐圧試験） 直径１５ｃｍの２枚の円盤の間に長さ１０ｃｍ集排水管
を横置きし、10mm/minの速度で圧縮し、その降伏点強度
を求め耐圧試験とした。（単位Ｋｇ／１０ｃｍ） 【００２６】（目詰まり） 集排水管を斜面に打ち込んで使用し ◎：３年以上排水量が変化しなかった。 ○：１年以上排水量が変化しなかった。 △：２月以上排水量が変化しなかった。 ×：１カ月から排水量が低下した。 （通水量） 通水量試験装置で測定した。集排水管を１ｍに切断し、
給水水槽側パイプと排水水槽側パイプの間にこの集排水
管を取付け、集排水管外周面を熱収縮フイルムで覆っ
た。あらかじめ集排水管内の気泡を取り除くため給水・
排水水槽間の水頭差Ｈを５mmの状態で３０分通水し、そ
の後水頭差Ｈ３０mmの状態で安定してから６０秒当たり
の通水量を３回連続測定しその平均を求め外径断面積当
たりの通水量とした。断面積［（外径／２）²π］あた
り６０秒あたりの通水量（単位ｃｃ／ｃｍ²） 【００２７】（変形状態での通水性） 集排水管を３０ｃｍに切断し、圧縮試験機により、中空
集排水管の内面が完全に接触する６０％まで変形させ
る。変形された中空集排水管外周面を熱収縮フイルムで
覆い、中空集排水管が回復しないように厚み５ｍｍの鉄
板により両サイドをはさみ変形率６０％一定になるよう
にした。この圧縮された中空集排水管を給水水槽側パイ
プと排水水槽側パイプの間に取付け、集排水管の通水量
試験装置で測定した。あらかじめ集排水管内の気泡を取
り除くため給水・排水水槽間の水頭差Ｈを１０mmの状態
で３０分通水し、その後水頭差Ｈ３０mmの状態で安定し
てから６０秒当たりの通水量を３回連続測定しその平均
を求め通水量とした。 【００２８】（割れ） 圧縮試験機により、中空集排水管の内面が完全に接触す
る６０％まで変形させ、割れないものを○、４０％まで
変形させ、割れないものを△、割れたものを×で表示し
た。 【００２９】 実施例１ 実施例１．鞘側低融点成分にポリエチレン、芯側高融点
成分にポリプロピレンのポリマーを用い、孔径０．６ｍ
ｍ、孔数３５０個の鞘芯型複合口金を用いて、鞘芯型熱
接着性繊維の未延伸糸を紡糸した。この鞘芯型熱接着性
繊維の未延伸糸をロール延伸装置を用いて１００℃に加
熱しながら４倍延伸し、クリンパーでクリンプ数１２山
／２５ｍｍの捲縮を付与した後に、カッターで切断して
単糸繊度６５ｄ／ｆ、カット長６４ｍｍのステープルフ
ァイバーを得た。得られたステープルファイバーをカー
ド機にて巾４．２ｍ、目付け３０ｇ／m²のウェブとした
後、サクションドライヤー（風速１．５ｍ／ｓｅｃ、加
工時間１５秒、ネットコンベアー速度１０ｍ／ｍｉｎ）
にて熱処理加工した。得られた低融点成分が溶融した状
態のウェブを外径３０ｍｍ、４０ｇ／ｃｍのステンレス
製中芯に自重で加圧しながら巻取った。室温のブロア−
風で冷却した後、長さ４ｍに切断し、内径３０、外径５
０ｍｍの繊維接合成形体の集排水管とした。この繊維接
合成形体の集排水管は容易に製造でき、丈夫で、外観の
均一のものであった。この集排水管の評価を表１に示し
た。また、６０％の変形率でも割れることは無く、６０
％の変形率での状態での通水性は２５０ｃｃ／分となり
通水性のあることを確認した。 【００３０】 地滑りの危険性のある切土した地山斜面
に、径３．５ｍ深さ１０ｍの集水井戸を堀り、その中か
ら横穴にボーリングし、放射状に長さ５０ｍの繊維接合
成形体の集排水管１本に対し比較例としての多孔塩化ヒ゛
ニール 製集排水管２本の順で繰り返し、繊維接合成形体５
本、多孔塩化ヒ゛ニール製１０本の集排水管を埋設した。埋
設１年後の排水を観察したところ、繊維接合成形体の集
排水管は５本とも排水しており、その排水量に変化がな
かった。一方、塩化ヒ゛ニール製集排水管１０本の内、１本
は排水されず、他の５本の排水量は１／３に減少し、４
本の排水量は変化がなかった。 【００３１】 実施例２．鞘側低融点成分にＰＥ、芯側
高融点成分にＰＰのポリマーを用い、孔径０．６ｍｍ、
孔数３５０個の鞘芯型複合口金を用いて、鞘芯型熱接着
性繊維の未延伸糸を紡糸した。この鞘芯型熱接着性繊維
の未延伸糸をロール延伸装置を用いて１００℃に加熱し
ながら４倍延伸し、クリンパーでクリンパー数１２山／
２５ｍｍの捲縮を付与した後に、カッターで切断して単
糸繊度１８ｄ／ｆ、カット長６４ｍｍの鞘芯型複合熱接
着性繊維を得た。製法などを実施例１に準じ製造し、こ
の集排水管の評価を表１に示した。実施例１および２
は、表１記載のサクションドライヤーの熱処理温度、集
排水管の内径、外径の寸法で実施例１に準じ製造し、こ
の集排水管の評価を表１に示した。 【００３２】実施例３は、孔径０．６ｍｍ、孔数３５０
個の並列型複合口金を用いて、並列タイプの低融点ＰＥ
Ｔ（ＬＰＥＴ）／ＰＥＴ熱接着性繊維の未延伸糸を得
た。この未延伸糸を前記実施例１と同条件で延伸し、捲
縮を付与し、繊度１５ｄ／ｆ、クリンプ数１３山／２５
ｍｍ、繊維長６４ｍｍを得た。該複合熱接着性繊維を用
い実施例１に準じ製造し、この集排水管の評価を表１に
示した。実施例４．鞘側低融点成分にＰＥ、芯側高融点
成分にＰＥＴのポリマーを用い、孔径０．６ｍｍ、孔数
３５０個の鞘芯型複合口金を用いて、鞘芯型熱接着性繊
維の未延伸糸を紡糸した。この鞘芯型熱接着性繊維の未
延伸糸をロール延伸装置を用いて１００℃に加熱しなが
ら４倍延伸し、クリンパーでクリンプ数１２山／２５ｍ
ｍの捲縮を付与した後に、カッターで切断して単糸繊度
１８ｄ／ｆ、カット長６４ｍｍの鞘芯型複合熱接着性繊
維を得た。製法などを実施例１に準じ製造し、この集排
水管の評価を表１に示した。 【００３３】 実施例５では複合繊維を用いず、１８ｄ
／ｆRegＰＰ（クリンプ数１２山／２５ｍｍ繊維長６４
ｍｍ）７０重量％と１５ｄ／ｆRegＰＥＴ（クリンプ数
１４山／２５ｍｍ繊維長６４ｍｍ）３０重量％の混紡を
用い、実施例１に準じ製造し、この集排水管の評価を表
１に示した。実施例６では、初め実施例１と同様な熱接
着性複合繊維をステンレス製中芯に巻き付け空隙率７３
％肉厚１０mmとした。この後空隙率８８％肉厚１９mmの
二層構造とした以外は、実施例１に準じ、この集排水管
の評価を表１に示した。集排水管として使用するには、
耐圧強度で３０Kg/10cm以上必要であるが、本発明の集
排水管は耐圧強度で５０Kg/10cm以上あり強かった。 【００３４】 参考例１〜３ 参考例１は、鞘側低融点成分にＰＥ、芯側高融点成分に
ＰＰのポリマーを用い、孔径０．６ｍｍ、孔数３５０個
の鞘芯型複合口金を用いて、鞘芯型熱接着性繊維の未延
伸糸を紡糸した。この鞘芯型熱接着性繊維の未延伸糸を
ロール延伸装置を用いて１００℃に加熱しながら２倍延
伸し、クリンパーでクリンパー数１２山／２５ｍｍの捲
縮を付与した後に、カッターで切断して単糸繊度１８ｄ
／ｆ、カット長６４ｍｍの鞘芯型複合熱接着性繊維を得
た。製法などを実施例１に準じ製造し、この集排水管の
評価結果を表１に示した。参考例２は、複合繊維を用い
ず、１８ｄ／ｆRegＰＰ（クリンプ数１２山／２５ｍｍ
繊維長６４ｍｍ）７０重量％と１５ｄ／ｆRegＰＥＴ
（クリンプ数１４山／２５ｍｍ繊維長６４ｍｍ）３０重
量％の混紡を用い、実施例１に準じサクションドライヤ
ーの加工温度を変更し製造した。この集排水管の評価結
果を表１に示した。参考例３は、前記実施例３．におい
て、延伸条件のロール温度１２０℃、延伸倍率を４.３
倍とした以外は、前記実施例３．に準じて延伸、捲縮付
与し、繊度１３.５ｄ／ｆ、クリンプ数１３山／２５ｍ
ｍ、繊維長６４ｍｍを得た。該複合熱接着性繊維を用い
実施例１に準じ製造し、この集排水管の評価を表１に示
した。 【００３５】 【発明の効果】 本発明の排水方法は、全て繊維で出
来、その接点が結合された集排水管を用ているので、集
水排水性は抜群でかつ長期間目詰まりもなかった。本発
明の排水方法に用いる集排水管は、繊維接合成形体を用
いているので大きな応力を受けても割れる事がなかっ
た。集排水管の内面が接触するまで大きく変形しても、
通水性を保った。本発明の排水方法に用いる集排水管
は、繊維接合成形体を用いているので集水口の孔加工や
スリット加工を設ける必要が無く、集排水管は繊維の接
点のみが接合した多数の微小孔を有しており、容易に得
ることができた。本発明の排水方法に用いる集排水管
は、繊維接合成形体を用いているので軽く、斜面施工が
容易であった。 【００３６】 本発明の排水方法に用いる集排水管は、
繊維接合成形体を用い大きな集水口がないので、土砂の
流入がなく、このための目詰まりもない。また本発明の
集排水管は、破損する事がないので、土砂の流入がな
く、このための目詰まりもない。土砂の流入がないの
で、集排水管内の土砂洗浄しなくてもよい。このように
本発明の排水方法は、集水排水効果に優れ、これにより
多量に水を含んだ斜面の地滑り、斜面崩壊がなく、大事
故を未然に防いだ。この本発明の排水方法は、整地した
切土、盛土に限らず、人手の加えられていない斜面に対
しても、排水効果があり、３０度以上の急な斜面に特に
効果があった。このため斜面、えん堤、道路、ダム、排
水路、鉄道、トンネル等の斜面排水用として広範囲の用
途に安心して使用でき、特に地滑り対策に最適な排水方
法である。 【００３７】 【表１】

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 埋設された集排水管で斜面土壌中の水を
   排水する方法において、集排水管は、繊度が１〜１００
   ０ｄ／ｆ、熱融着により自己結合させる温度で加熱した
   後の糸強度が１ｇ／ｄ以上、糸伸度が３０％以上である
   熱接着性繊維を含み、熱融着され、空隙率６０〜９０％
   であって、かつ、圧縮強度が３０Ｋｇ／１０ｃｍ 以
   上、変形率６０％時に割れが発生する事がない通水性の
   繊維接合成形体であることを特徴とする地滑り対策用の
   斜面排水方法。