JP3862606B2

JP3862606B2 - 樹木根系支圧による斜面安定工法及びその斜面安定装置

Info

Publication number: JP3862606B2
Application number: JP2002146591A
Authority: JP
Inventors: 勉内田; 克行柳内; 卓松下
Original assignee: Japan Conservation Engineers Co Ltd
Current assignee: Japan Conservation Engineers Co Ltd
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP2003336262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹木根系支圧による斜面安定工法及びその樹木根系支圧による斜面安定装置に関するもので、地山に残っている樹林・樹木を極力保全しながら、荒廃した裸地に樹木を植栽し、異常外力にも耐え得る健全な樹林化を創出することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
我が国は急峻な地形、脆弱な地質、多雨といった災害が発生しやすい自然条件に加え、低地に人口が集中するため、山腹斜面、谷出口まで過密な土地利用が行われている。
【０００３】
その結果として山腹崩壊、落石、土石流、雪崩等の災害の危険性が高い。上記のような災害の危険に対して、人命・財産の保全を目的として山腹崩壊、落石防止工法、土砂流出防止工法、雪崩防止工法が施工されてきた。しかしこれまでの工法は、災害防止という機能面を重視するためにコンクリート、鋼材を主とした工法であり、植生の破壊を伴う大規模な土工を伴う例も多かった。
【０００４】
一方、近年においては景観・地域環境・地球環境問題への対応から緑の保全が注目され、上記在来のような機能面重視の工法への反省が行われている。すなわち、緑＝樹木を利用した災害防止工法の必要性が求められている。
【０００５】
「斜面安定化工法の現状」
斜面安定化工法には法枠を配置する法枠工法、斜面にコンクリート・モルタル等を吹き付ける吹付工、それらの工法に併用されるロックボルト、アンカー工法、また杭材と横矢板による土留柵工法等がある。
【０００６】
「植栽の現状」
上記の工法に加え、樹木の根系により表層土を固定し、且つ景観・環境を保全する目的で法面内への植栽も行われている。
【０００７】
「防災を目的とした樹林帯の現状」
上記に加え、さらに積極的に防災目的で樹木を利用するため、崩壊・落石・雪崩危険箇所内もしくは下部に植栽によって樹林帯を育成し、落石、崩壊土、雪崩災害を樹林によって緩衝しようとする防災樹林帯（災害緩衝林）の造成が行われている。また、土砂氾濫範囲に樹林帯を育成し、河・渓流からの流出土砂を樹林によって捕捉する防災樹林帯（砂防林）の造成も行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
「斜面安定化工法に対する課題」
上記従来利用されている法枠工、土留柵工は緑の保全のために大間隔での配置等が試みられてはいるが、施工に当たっては土工を伴い、現存植生を全く破壊せず施工することは困難である。
【０００９】
基盤内に達するロックボルト、アンカーを打設し崩壊土層を縫いつける工法は崩壊防止の有効な手段ではあるが、移動する土層を支圧することが必要であり，支圧工法として受圧板、法枠工、吹付工が併用されている。これらは支圧面積を確保するため、植生が侵入することができない面積となり、緑の保全という視点から問題が大きい。
【００１０】
上記の問題点に対して，ロックボルト頭部同士をワイヤロープで結合する工法の発明も提供されているが、ワイヤロープによる支圧効果の評価が困難であること，頭部支圧版、ワイヤー等の人工構造物が地表に露出し景観上問題があること、ワイヤロープが地表をネットワーク状に被うことから、追加植栽等の施工後の土地利用上に支障を来すことなどの課題があった。
【００１１】
孔隙のある植鉢とロックボルトを固着し，植鉢に植栽し植鉢より外方伸長する樹木の根系によって支圧効果を得ようとするルートメイク工法も発明されているが、この工法では根系が伸長し支圧効果を有するまでに１０年以上の年月を必要とし、その間に崩壊が発生した場合には崩壊土層を支圧することができず、十分な効果が発揮できないという課題がある。
【００１２】
「植栽に対する課題」
植栽による斜面安定化効果は根系の発達している範囲に限られる。表層土が薄い場合には根系は基盤岩内に根系を伸長させることができず、表層土が板状に崩壊することには効果を有しない。また、そのような地盤条件では表層崩壊・風・積雪等の荷重によって樹木は容易に倒れ、倒木が累積した荒廃した斜面状況を呈する。
【００１３】
植栽木の倒伏に対しては支柱による支持が一般的であるが、景観上望ましくないこと、定期的な維持管理が必要であるという問題点がある。また市街地の植栽では景観面の問題点を改善するために地中内に支持機構をもつ地中支柱も用いられているが、高額であると共に、規模の大きな掘削を必要とする。
【００１４】
「防災樹林帯（災害緩衝林，砂防林）に対する課題」
防災樹林帯は雪崩・崩壊土砂・落石の捕捉，拡散防止、また渓流における土砂氾濫範囲での堆積の促進と拡散防止が目的であるが、大きな外力が作用した場合、倒伏が生じて機能を発揮することができない。また倒木化や流木化した樹林はそれ自体が新たな二次災害を発生する可能性が高く、渓流における防災樹林帯では流木による被害防止のため下流に流木止め工を設置する等の措置がとられている。
【００１５】
本発明は、上記のような処置における、斜面崩壊を防止するための斜面安定化工法、植栽木の支持工法の問題点を改善し、河川・渓流からの土砂流出防止を実現することを目的とし、次の点を達成しようとするものである。
【００１６】
(1) ロックボルト、アンカーによる崩壊土層を固定する部材が地表に表れず、景観・環境上の最善の斜面安定化工法を実現すること、(2) 樹木の根系が成長して支圧機能を発現するまでの期間も、補助工法により有効な支圧機能を有する工法であること、(3) 材料、施工ともに簡便な植栽木の支持工法であること、(4) 上記(3)の機能により、防災樹林帯（災害緩衝林、砂防林）を補強し、且つ樹木が倒伏しても原位置からの流出を防止する工法であること、などである。
【００１７】
【課題を解決しようとする手段】
そこで、本発明は上記在来工法の課題を解決し、且つ発明の目的を達成するために提供するものである。
【００１８】
本発明の第１は樹木根系支圧による斜面安定工法において、地山の表土面からすべり面層の間に隙間を有する半球面形の植栽ポットをロックボルトを介して設置し、その半球面形の植栽ポットに植栽した樹木の根系が成長によって当該植栽ポットの隙間から無指向状態で外方に伸張通過し、且つ肥大によって当該植栽ポットと一体化すると共に地中に根系が張り出すようにしたものである。
【００１９】
本発明の第２は樹木根系支圧による斜面安定装置において、半球面形の植栽ポットを底面部位が半球面形に湾曲した金属線材又は強化プラスチックで隙間ができるように成形し、その半球面形の内底部に貫通したロックボルトの頭部を支圧プレートを介してナットで連結固定したものである。
【００２０】
本発明の第３は第２の発明に係る樹木根系支圧による斜面安定装置において、半円球面形の植栽ポットの対向外面に固定金具を設け、当該固定金具を丸太伏せ工の丸太筋を形成する丸太材に装着したものである。
【００２１】
【発明の実施形態】
傾斜地又は平坦地の表土を掘削してその安定地盤内に植裁ポット用の穴を形成する。その穴から基盤層に達するまで地中にロックボルトを頭部を残して打設した後、半球面形の植栽ポットを穴に収容すると共に、植栽ポット内底部に支圧プレートを当て、これに、前記ロックボルトの頭部を植栽ポットの底部から支圧プレートに貫通してナットで固定する。そして、穴に収容設置した植栽ポットに樹木の根系を客土と一緒に収容する。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明の実施例を図面に即して説明する。１は半球面形の植裁ポット、２は植裁ポットの頭部リング、３は植裁ポットの底部プレート、４は半球面形の植裁ポットを形成する縦筋体、５は同じく植裁ポットを形成する横筋体であり、その両筋体４・５は金属線材又はポリエチレンネットにアラミド繊維を挿入した鋼材、ワイヤー、強化プラスチック、強化繊維などの素材を用いて網目や格子窓などの隙間６を形成する。前記隙間の目合いは50mm×70mm程度に設定してある。
【００２３】
７は植裁ポット固定用の長尺ロックボルトであり、その頭部を植裁ポット１の底部の隙間６から貫通し、さらに孔８₁のあいている支圧プレート８に挿通してナット９で締付け固定するようになっている。前記支圧プレートの底面は植裁ポットの内底面になじむ湾曲面に成形されている。１０は地山の土壌層であり、植裁木の根が十分に伸びて地中に根張りができる厚さｔに設定しておく。１１は基盤層、１２は植裁ポットの設置用の穴、１３は丸太伏せ工における丸太の設置用穴、１４は丸太伏せ工における丸太筋を形成する丸太材、１５は植裁ポットにおける直径方向の対向外面に設けた丸太装着用の固定金具、１６は丸太材１４に固定金具１５を止着する釘又はボルト、１７は丸太材同士の木口を接続し又は丸太材同士をＴ字状に結合するためのカスガイである。
【００２４】
【具体的な施工例】
「施工例１」
本発明による施工例１を説明する。図１〜図４において、地山斜面の法肩から法先（又は法先から法肩）に向かって約３．０ｍの間隔で、且つ左右方向に２．０ｍ間隔で植裁ポット収納用の穴１２を掘削し、当該穴に植裁ポットに連結する長尺のロックボルト７を適当な方向に向けて基盤層１１に届くまで打ち込み、そのロックボルトの頭部７₁だけを穴１２の内壁面から突出しておく。前記穴１２の掘削は、自穿孔方式、削岩機、ボーリングマシンによって行うものとし、グラウトを行うものとする。次に、植裁ポット１を穴１２に収納すると共に、植裁ポット底部１₁の隙間６にロックボルト７の頭部を貫通させて支圧プレート８の孔８₁に挿通してナット９を締め付けて当該植裁ポットを穴１２の中に固定する。
【００２５】
次にクロマツ、ヤマサクラ、ヤナギ、ネズミモチ等を可とする植栽木Ａの根株部分を植裁ポット１内に収納して適宜肥料を混入した土を被せて適度に踏み固める。そして、期間の経過によりポット内の植栽木Ａは根系Ａ₁が横及び斜めの無指向に伸張と肥大成長して植裁ポット１と一体化すると共に、その隙間６からポットの外方に延出して地中に根が張る。
【００２６】
「施工例２」
図５〜図８は本発明に係る施工例２を説明するものである。ロックボルト７頭部７₁を植栽ポット１に隙間６を通じて貫通させて設置した後，孔付き支圧プレート８をロックボルト７に挿通させ、ナット９によってボルト頭部７₁と植栽ポット１を穴１２に固着させるまでは実施例１と同様である。
【００２７】
植栽木Ａの根系Ａ₁が伸長して支圧効果を発揮するまでの間の補助的手段として丸太材１４を丸太材固定金具１５によって頭部リング２に固定する。固定後した後、植栽ポット１に植栽木Ａを収容し、適宜肥料等を土に混入して、実施例２の設置を完了する。
【００２８】
丸太材１４を地山に敷設した後，丸太材固定金具１５を固定ボルト１６によって植裁ポット上部の頭部リング２に固定する。また、丸太材固定金具１５と丸太材１４は釘若しくはボルト１６によって固着して当該植裁ポットと丸太材１４を一体化する。丸太材は植栽木の根系Ａ₁が伸長し支圧効果を得るまでの間、地表で根系の代替効果を果たし、表層土を固定する。
【００２９】
図８は施工例２の構造によりロックボルト７、植栽ポット１、丸太材１４を一体化したうえで水平方向に配置した場合の例である。植栽ポット１を複数個配置し、丸太材１４を地山斜面に水平方向に敷設し、各丸太材同士の木口を接合し、この部位にカスガイ１７を打ち込んで結合することにより丸太筋を形成して表層土を面的に固定すると同時に、流水を分散させ水路１６に導く筋工の効果があり、表面浸食の防止を図ることができる。
【００３０】
図９は施工例２の構造によりロックボルト７、植栽ポット１、丸太材１４を一体化したうえで地山斜面に格子状に配置した場合の例である。植栽ポット１を複数個配置し、丸太材１４を斜面に垂直方向と水平方向に交互に敷設し、各丸太材同士の木口を接合し、この部位にカスガイ１７を打ち込んで丸太筋を形成するほか、丸太材同士をＴ字形結合し、この部位にカスガイ１７を打ちこむことによって格子形を形成して表層土を面的に固定する法枠工の効果を得る。
【００３１】
図１は施工例１及び施工例２において植栽木Ａが成長し、根系Ａ₁が土壌層１０において水平方向ないし斜め方向に伸長している状況を示したものである。根系Ａ₁が伸長すればロックボルト７の引き力は植生ポット１を介して根系Ａ₁に伝達され、面上に広がった根系Ａ₁の支圧効果により斜面の安定化を図ることができる。
【００３２】
また、根系Ａ₁が伸長した段階では丸太材１４は腐朽により効果を失っても問題はない。すなわち、支圧効果を施工直後は丸太材１４であったものが、期間の経過にしたがって根系Ａ₁へと移行させることにより，斜面安定効果を継続的に維持できる。
【００３３】
上記の斜面安定工法のほかに，ロックボルト７は基盤層１１に達する垂直根の役割を果たすため、樹木の倒伏に対する抵抗力として作用し、簡便な地中支柱としての機能を有する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記の構成であるから、斜面の崩壊防止と既往樹木の保全と創出が図れる。具体的には、第１に植裁ポットと、これに支圧プレートを介して連結した棒状補強材の組み合わせによって、移動土塊の耐滑りを補強する。第２に樹木の生長に伴い根系が横及び斜め方向に伸張・肥大生長することにより、植裁ポットと根系が一体化する。第３に当該植裁ポットに根系が一体化することにより、樹木の根系は補強材の効果により大地をしっかりと包み込み、樹木自体の根返りを起こさず、健全な樹林地が創造され且つ維持される。
【００３５】
そして、上記の斜面安定工法、植栽木の支持工法のほかに、災害緩衝林に本工法を併用することによりロックボルトは基盤層に達する垂直根の役割を果たすため，樹木の倒伏に対する抵抗力として作用し、災害緩衝林を補強する。また、樹木の倒伏が生じても、根系、ポット、ロックボルトの一体性は失われないため、原位置からの流出を防ぎ、流木による二次災害を予防することができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹木根系支圧による斜面安定工法及びその斜面安定工法の施工完成状態の側面図である。
【図２】本発明に係る樹木根系支圧による斜面安定工法用及びその斜面安定工法用の植栽ポットの側面図である。
【図３】法面に植栽ポット収納用穴を掘削し、その穴内からロックボルトを打ち込んだ縦断面図である。
【図４】植栽ポットを穴内に収容すると共に隙間を介してロックボルトの頭部に結合した側面図である。
【図５】図４において、植裁ポットに対する丸太材取付金具及び丸太材の取付け方を示す側面図である。
【図６】植裁ポットに丸太材取付金具及び丸太材を取付けた状態を示す一部の平面図である。
【図７】図６に示す植裁ポット及び丸太材の一部の正面図である。
【図８】丸太材の配置方法及び植裁ポットの配置方法を示す平面図である。
【図９】図８に示す丸太材及び植裁ポットの他の配置方法を示す平面図である。
【符号の説明】
１……半円球状の植栽ポット
２……頭部リング
３……底部プレート
４……植栽ポット用縦筋体
５……植栽ポット用横筋体
６……隙間
７……ポットアンカー用ロックボルト
８……支圧プレート
９……固定用ナット
１０……土壌層
１１……基盤層
１２……植裁ポット設置用の穴
１３……丸太材設置用の穴
１４……丸太材
１５……丸太材固定用金具
１６……釘若しくはボルト
１７……カスガイ
１８……水路工
Ａ……植裁木

Claims

半円球面形の植栽ポット(1)を底面部位 (1 ₁ ) が半球面形に湾曲した金属線材又は強化プラスチックで隙間 (6) ができるように成形し、その対向外面に固定金具(15)を設け、当該固定金具を丸太伏せ工の丸太筋を形成する丸太材(14)に装着したことを特徴とする樹木根系支圧による斜面安定装置。