ファシンマットレス

ファスチネマットレス (オランダ語: Zinkstuk、文字通り「流し台」) は、主に柳の小枝や新芽などのブラシウッドで編んだ大きなマットで、 川床やその他の水中の表面を洗掘や浸食から保護するために使用されます。構造はファスチネに似ていますが、主に水理工学作業に使用され、通常は川や小川の土手、護岸や突堤などの海岸構造物を強化します。

現代のファスシンマットレスは、砂を通さないという要件と水の浸透性のバランスをとるという相反する要件を満たすために、ジオテキスタイルの層を利用しています。1960年代に合成ジオテキスタイルが登場する前は、ファスシンマットレスを砂から守るために葦で作られた層が組み込まれていました。 ^{[1] [2] [3]}

ファシンマットレスは世界中で使用されていますが^{[4] 、特に}オランダでは一般的です。オランダでは、その製造と製造に関する高度な専門知識があり、製造に必要な材料は特別に作られた農園で収穫されています^[5]。

オランダでは少なくとも16世紀から堤防工事や海岸工事にジンクストークが使用されており、アンドリース・フィアリングの著書『堤防建設に関する論文で。その原稿は1920年まで出版されず、現在は国立公文書館に所蔵されている。 ^[6]

オランダのファシネマットレスの材料は、伝統的にメルヴェーデ川などの川沿いの柳原、特にビースボス周辺で収穫され、そこで栽培され、マットレスを生産するために伐採された。ヴェルケンダムとスリードレヒトの町は、ジンクシュトゥクの製造と建設の専門知識の中心地として有名である。 ^{[7] [8]}

16世紀のオランダでは、堤防工事の労働者は貧困に陥り、日給契約で仕事をしていた。堤防建設工事は通常3月に入札され、8月までに完了しなければならないことが多く、仕事にはファスチネマットレスがよく使われていた。^[8]

17世紀末までに、オランダでは封鎖工事に浮遊式のファシンマットレスが導入され、マットレスは組み立てられ、必要な場所まで曳航され、そこで岩でバラストされ、沈められて水に沈められた。この技術は河床レベルでの洗掘防止に使用され、この方法により、必要な場所で干潮の高さまでファシンを積み重ねることができるため、段階的な封鎖が可能になった。^[9]

19世紀中期から後半にかけて、オランダ全土でファシンマットレスが使用されました。シェリングワウデやスローダムの工事、ホランズ・ディープの堤防の一部、ウェストカペレの海岸保全工事などで使用されました。^[10]ロビトとパナーデンの間のライン川の区間は、1851年からファシンマットレスで補強されました。 ^[11]ファシンマットレスは、アムステルダム船舶運河やロッテルダム港の建設にも広く使用されました。^{[12] [13]} 1800年代中期までに、ファシンマットレスの設置に関する工学知識がオランダの工学教科書に含まれ始めました。^{[14] [15] [16]}

1910年までに、ヴェルケンダムの町には160人の荒木マットレス労働者（ライスヴェルカー）が住み、そのうちの何人かは海外で働いていた。当時の彼らの賃金は1週間あたり12〜18ギルダーであった。オランダの浚渫および水利工事請負業者が国際的に作業を開始すると、労働者は海外で1週間あたり最大50ギルダーを稼いだ。彼らの収入の多くは基本的な生活費に充てられ、労働者は作業現場の小屋やキャビンに住むことが多かった。平均して年間8か月が荒木マットレス作業に費やされ、残りの4か月（通常は11月から3月）は伐採や収穫などの作業に費やされた。^{[7] [8]}

伝統的なファシンマットレスの主な材料は柳の小枝で、柳細工の板状に成形されます。柳の木材は、柔軟、頑丈、浮力など、ファシンマットレスの製造と沈めのプロセス全体にわたって重要ないくつかの特性を持っています。伝統的なファシンマットレスの製造プロセスは、機械を使用して柳の周りにロープを両方向に巻き付けることから始まり、ワトルと呼ばれる長いロールができます。^{[1] [2]}

歴史的には、オランダではライスヴェルカーと呼ばれる熟練した労働者が、専用のスタンドでワトルを作るのにかなりの数必要でした。今日では、機械の使用により、このプロセスはより効率的になり、必要に応じてワトルの厚さと長さを調整できるようになりました。^{[1] [2] [17] [18]}

マットレスは水辺に隣接する土地で組み立てられ、枝編みが完成したら、マットを目的の場所まで牽引し、捨てられた石を使ってベッドに沈めます。伝統的なファシンマットレスの最下層は、枝編みでできた格子構造で、約1メートル間隔で配置されています。このベースの上に、第1ブラシ層と第2ブラシ層と呼ばれる、交差する2層の柳の小枝が配置されています。^[1]

砂が入らないようにするため、これらのブラシ層の間には葦の層が挿入されます。安定性を高めるために、2番目のブラシ層の上に3番目のブラシ層が置かれることもあります。その後、構造全体を固定するために上部の格子状の枝が取り付けられます。^[19]

マットレスの結合力は、上部の格子と下部の格子をロープでしっかりと結び付けることで強化されます。オランダでは、水中に沈められたときにその上に投げ込まれた石が転がり落ちるのを防ぐために、ファスチネマットレスの上部に一種の柵であるトゥイネンを^{追加するのが一般的です。 [5] [17]}

木の杭を使って作業用の格子を描き、枝垂れの配置の正確な位置を示します。次に枝垂れの間に枝垂れを層状に重ね、2 層目の枝垂れを追加してから最上層を配置します。この段階で、束ねたマットレスの厚さは約 50 cm になります。最後に、結束材を締めて、設置の準備が整うように、一貫性のある統一された構造を作ります。^[17]

1953年の北海洪水の影響を受けて始まったデルタ工場の建設は、非常に大規模なものであったため、デルタ工場の全プロジェクトで伝統的なファシネマットレスを使用するには、膨大な量のブラシウッドが必要となった。その結果、国立水資源局のデルタ建設部門は、ウォーターループクンディヒ研究所で研究と実験を行い、伝統的なマットレスを改良し、必要なブラシウッドの量を減らす可能性を調査することを決定した。^[20]

この研究は、1950年代後半から1960年代初頭にかけて合成繊維ジオテキスタイルの出現と同時期に行われ、伝統的なファシンマットレスの人気は低下し始め、葦の下層の代わりにポリプロピレン織物が使用されるようになった。 ^{[21] [22] [17] [23]しかし、伝統的なファシンマットレスは今でも使用されており、その適用は}環境上の理由から合成素材やプラスチックが推奨されない、または禁止されている場所に限定されることが多い。^{[19] [21] [24] [25] [26]}

デルタ工場では、オーステルスヘルデケリングの建設中に、コンクリートブロックを取り付けた布でできた「ブロックマット」と呼ばれる厚手のマットレスを巻き上げ、特別な船「カルディウム」でマットを広げて水中に沈めた。これらのマットレスは、張力の影響を緩和するために鋼鉄ケーブルで補強されていた。^{[27] [28] [29]}

現代のファシンマットレスは、防水性、砂の侵入を防ぐ、あらかじめ編まれたループを含むポリプロピレン織物を使用して作られています。ループにより、穴を開けることなく、ロープを使用して織物を編み格子に取り付けることができます。^{[24] [19]}

これらの現代のマットレスは、従来のマットレスに比べてはるかに薄く、設計寿命も長くなっています。ワトルグリッドの機能は、沈下中に布に十分な浮力と剛性を与えることです。ワトルグリッドがないため、下層の布が川底や水中の表面全体に均一に平らになることはありません。また、グリッドは、特に護岸や傾斜面で使用する場合、砕石が転がり落ちるのを防ぎます。^{[24] [30]}

粗朶マットレスは、表面に石や岩を投げ込むことで水に浸され、底に沈みます。潮汐のある水域では、これは潮流がない（または非常に弱い）ときに行われ、通常は干潮時に行われます。粗朶マットレスが設置されると、その下の床は流水による浸食から保護され、川床や土手の変形は打ち消されます。^[24]

投棄された石はマットレスを所定の位置に維持し、岸への波の作用から保護します。粗朶マットレスの設計寿命は100年にも及びます。^[24]過去には、粗朶マットレスは、アフスライトダイクの建設時のように、熟練した労働者が手作業で石を置いて沈められていました。^[31]石が均等に配置され、沈めるときに誰も粗朶マットレスから離れていることが重要です。^{[19] [17]現代のマットレスは}、クレーン船、長距離掘削機、およびより深い水域では舷側石投棄船などの土木機械を使用して設置されます。^{[24] [32]}

この方法では、流れのある状況でマットレスを配置することはほぼ不可能ですが、^[24]一対のポンツーンとサイドストーンダンプ容器を使用して配置することは可能です。後者の状況では、マットレスは一対の沈下ビーム（中空管）に接続され、マットレスを沈めるのに適切なタイミングで水が満たされます。沈没後、これらの沈下ビームはマットレスから切り離され、空気で満たされ、回収されます。^[24]

ファシンマットレスは世界中のプロジェクトで使用されており、オランダではアフスライトダイクや、ザントクリークダム、フォルケラクダム、ブロウウェルスダム、グレーヴェリンゲンダムなどのデルタワークスプロジェクトなど、広範囲に使用されています。この技術は、ゼーラント州でも東スヘルデ川の堤防補強、アイマイデンの橋脚の建設と拡張、北海運河の拡幅に使用されました。^{[33] [34] [35] [36] [37]}

ヴァルヘレン洪水後の緊急復旧工事では、粗朶マットレスが多用され、ヴァン・オールトの造船工ゲリット・フィッサーは、工事中に総面積52,700平方メートルにわたって粗朶マットレス36枚を水に浸す作業を監督したことで、ゼーラント州当局から勲章を授与された。 ^{[8]フィッサーは、} A・デン・ドゥーラートのノンフィクション小説『水は流れた』の中でクラース・オッテルコップという人物として描かれている。^[38]

アンドリース・フィーリングの思想は、彼の著書『排水路論』に述べられているように、16世紀にコルネリウス・フェルマイデンがイギリスの排水工事に利用した。^{[39] [40] [41]} 1750年頃、オランダの技術者コルネリス・ヤンスゾーン・マイヤーがイタリアでベッド保護工事用のファスシンマットレスを導入した。^{[42] [43]}

1870年代、日本政府の要請により、日本の水利工事を改善するために数人のオランダの水利技術者が招聘された。^[44]これらの技術者の中には、利根川、江戸川、淀川の改修工事や、福島県の安積用水や仙台湾の野蒜港の工事を担当したコルネリス・ヨハネス・ファン・ドールンも含まれていた。^[45]

ファン・ドールンは1872年から1880年にかけて、粗朶マットレスとレイスヴェルカー^{を導入しました。 [46]}そして粗朶マットレスを作る技術と科学はその後、オランダのレイスヴェルカーの一人にちなんでヴェスターヴィール方式として知られるようになりました。 ^[47]そして現在、日本では「日本伝統方式」として知られています。^[48]

1849年、イギリスの技術者チャールズ・ブラッカー・ヴィニョレスは、オランダの請負業者であるアート・シュラムとレンダート・マルティヌス・プリンスをスリードレヒトで訪問し、彼らがキエフに行き、建設中に大きな被害を受けたニコライ鎖橋の橋脚に洗掘防止用のファスシンマットレスを取り付けるよう手配した。^{[8] [49] [50]}

19世紀にオランダ以外で粗朶マットレスが使用された例としては、ミシシッピ川南部のジェームズ・ブキャナン・イーズによる川岸改良工事（バトンルージュ上流の川岸で育ったポプラの木と新芽から作られた粗朶マットレスを使用）や、イギリス領ギアナの海岸沿いのマングローブから作られた粗朶マットレスを使用した保護工事などが挙げられる。^[51]

ファシンマットレスは国際的に使用され続けており、^{[52] [53] [54]}、バングラデシュ、ベトナム、インド、ラオスでのベッド保護工事など、特に開発援助プロジェクトの枠組みで使用されています。^{[55] [56]この方法の利点の1つは、これらのシステムは労働集約的であるにもかかわらず、多額の資本支出を必要としないことであり、そのため}発展途上国では有利です。^{[57] [9]}

• 海岸工学
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• デッカー、クリス・デ（2021年11月3日）。「Fascine Mattresses: Basketry Gone Wild」。LOW ←TECH MAGAZINE 。 2023年11月21日閲覧。