JP2004137778A - Surface layer treatment method for soft ground and its device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性土等の軟弱地盤上にシートやネット等の可撓性の面状補強材を敷設して、覆土あるいは土構造物構築を行うための軟弱地盤の表層処理方法および表層処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
粘性土の軟弱地盤上に直接土砂を撒き出した場合、土砂の荷重あるいは撒出し機械の重量によって、土砂が粘性土と混合して役に立たなくなったり、地盤が破壊して陥没したりすることがある。
【0003】
このような現象を防ぐため、1966年に繊維製織布を敷設材料に使用したシート工法が発明され、その後、敷設材料として合成樹脂製ネットを用いる敷網工法が開発され(例えば、特許文献1参照)、さらに、シートの補強をねらったロープシート工法、あるいは竹枠とシートやネットを組み合わせた工法など、いくつかの関連工法が開発されてきた。
【0004】
また、セメント等の固化材を軟弱土に添加・混合することによって表層部分の安定処理を図ろうとする固化処理技術も発展してきている。さらに、陸上または水中下の軟弱地盤表層改良技術として、強靱で引張強度がある素材で製作された広い面積の透水性のジオテキスタイル等の袋を軟弱地盤の表層に展開し、この袋内に貧配合のセメント系等の固化材を充填し、硬化した固化材が引張強度のある袋で一体的に包被された平板状固化層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−227178号公報
【特許文献2】
特開平11−152735号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
シートやネット等の可撓性の面状補強材を敷設する工法の成功の鍵を握っているのは、土砂の撒出し方法である。このポイントは、不均一な盛土厚や局部的沈下による不同沈下をできるだけ生じさせないことにあり、図4に示すように、第1層目の撒出しで、層厚を大きくしたり、不均一な沈下の癖を付けたりすると、後続の第2層目の撒出しで不均一状態を修正することが困難となる。
【0007】
そのため、図5に示すように、ジェットコンベアによる撒出しや浚渫ポンプを使用した水搬撒出しなどの工夫もされているが、いったん凹みができると、局所沈下の集中を助長することになり、砂厚の管理・調整が困難になってくる。
【0008】
このようなトラブルは、シートやネットの引張り強さが少々大きければ防げるというものではなく、敷設する材料に剛性を与え、荷重分散効果を発揮させなければ、基本的に防止することはできない。長さ数mの竹を1m間隔の格子に組んで、その上にシートを敷設するという工法の原理は、まさに荷重分散効果を発揮させるものであるが、竹の調達や竹枠の形成、軟弱地盤上への設置などに係る施工性の問題がある。
【0009】
一方、セメント等で軟弱地盤表層を格子状に直接固化処理して竹枠的な効果を期待する試みもあるが、別工程が増え、コスト的に高価となる。また、表層部分を全面固化処理する工法や大きな袋の中にセメント系等の固化材を充填する方法も、シートやネット等を敷設する工法に比較して高価となる。
【0010】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたもので、シートやネット等の可撓性の面状補強材を用いた軟弱地盤の表層処理工法において、可撓性の面状補強材に比較的簡易な剛性補強体により剛性を与えることができると共に、剛性補強体を軟弱地盤上に容易に低コストで敷設することができる軟弱地盤の表層処理方法および装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、軟弱地盤上に可撓性の面状補強材(シートやネット等)を敷設すると共に、この面状補強材の上面と下面の少なくとも一方の面に可撓性の線状中空体(脱水可能なホース等)を面を形成するように配設し、この線状中空体内にモルタル類(モルタルやその他のセメント系固化材等)を充填して平面視で格子状等の剛性補強体を形成することを特徴とする軟弱地盤の表層処理方法である。
【0012】
本発明の請求項3は、軟弱地盤上に敷設される可撓性の面状補強材(シートやネット等)と、この面状補強材の上面と下面の少なくとも一方の面に配設される可撓性の線状中空体(脱水可能なホース等)の内部にモルタル類(モルタルやその他のセメント系固化材等)を充填することにより形成される平面視で格子状の剛性補強体とから構成されていることを特徴とする軟弱地盤の表層処理装置である。
【0013】
即ち、軟弱地盤の敷設材料としてのシートやネットに面的な剛性を与えて覆土などによる荷重を分散させる剛性材料を予め組立てておくのは、軟弱地盤上に敷設する際の施工性としては好ましいものではない。そこで、敷設時には、シートやネット等と同様に撓み性を有し、ハンドリングの良いホース等の線状中空体を、シートやネット等の下面や上面あるいは上下両面に配置し、敷設後には、モルタル類をホース等の線状中空体内へ注入し充填することによって剛性の高い枠組すなわち剛性補強体を形成する。
【0014】
ホース等の線状中空体は、予めシートやネット等の面状補強材の上面や下面に結束部材や接着剤等の固定手段により取り付けておき、両者を同時に軟弱地盤上に展開して敷設してもよいし、線状中空体を面状補強材とは別体とし、軟弱地盤上あるいは面状補強材上に配設してもよい。また、線状中空体は直線状のものを平面視で縦横に間隔をおいて多数本配置してもよいし、平面視で波形等に連続したものを配置してもよい。なお、平面視で格子状等の面状補強材に、斜めの線状中空体を追加することで、剛性をより高めることができる。
【0015】
また、請求項1、請求項3において、線状中空体には、透水性と強度を有するホースを用いる(請求項2、請求項4)。例えば、モルタル類中の水分は透過させるが固形分は透過させないような織布や不織布などからなる引張強度の高い繊維材を用い、これを筒状にして、脱水性を有し、引張強度の高いホースとする。即ち、軽量でハンドリングし易く、かつ、モルタル類を充填した後にモルタル類中の余分な水分のみが透過し、硬化したモルタル類と引張強度の高いホースとが一体化し、剛性の高いホースが得られるようにする。
【0016】
以上のような構成の本発明によれば、次のような作用効果が得られる。即ち、軟弱地盤上に敷設したシートやネット等の単体のみでは、剛性がないため、覆土などの作業に対して極めて細心の撒出し管理を実施しないと、前述したような軟弱地盤の破壊や変形のトラブルを避けることができない(図4,図5参照)。これに対して、本発明では、シートやネット等の敷設後に格子状等のホース等へモルタル類を注入することにより、さらに、透水性と強度を有するホースの内部にモルタル類を充填し、硬化したモルタル類の外周に存在するホースの引張り補強効果によって強度が増大することにより(図2参照)、剛性の高い枠構造の剛性補強体が形成され、シートやネット等を介して載荷される土砂荷重を分散させることができ、軟弱地盤の破壊や変形を抑制して安定した覆土や盛土の土砂作業を行うことができる。
【0017】
また、従来の竹枠のような剛性材料を事前に組立てておくことは、搬入や敷設等の面で施工性が悪いが、ホース等の可撓性の線状中空体は、ハンドリングが良く、巻き取ったり折り曲げたりできるので、軟弱地盤上への搬入や敷設等が容易となる。さらに、従来のセメント等の固化材を用いる方法では、コストが増加するが、ホース等の可撓性の線状中空体にモルタル類を充填することにより、剛性補強体を比較的簡易な構造とすることができ、セメント等の固化材の使用量も大幅に削減され、コストの低減を図ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。この実施形態は、軟弱地盤上に盛土や覆土を行う場合である。図1は、本発明の表層処理方法で使用する表層処理装置の一実施形態を示す斜視図と断面図である。
【0019】
図1の実施形態において、本発明の表層処理装置10は、軟弱地盤1上に盛土や覆土2を行う前に軟弱地盤1上に敷設されるものであり、軟弱地盤1の上に敷設される可撓性の面状補強材11と、面状補強材11の下面のみ、上面のみ、あるいは上下両面に添設される可撓性の線状中空体13にモルタル類14を充填してなる平面視で格子状の剛性補強体12から構成されている。
【0020】
可撓性の面状補強材11は、汎用されている合成樹脂製などのシートやネット等が用いられる。可撓性の線状中空体13は、モルタル類中の水分は透過させるが、固形分は透過させない透水性を有し、かつ、引張強度の高いホース等が用いられる。モルタル類14には、モルタルやその他のセメント系固化材あるいは流動性と硬化性を有する材料が用いられる。
【0021】
上記のようなホース13にモルタル類14を充填すると、モルタル類中の余分な水分のみが透過し、硬化したモルタル類14とホース13が一体化し、剛性の高い格子状の剛性補強体12が得られる。図2は、ホース13内にモルタル14を注入して硬化したホースの曲げ強度特性を示すグラフであり、硬化したモルタルの外周に存在するホースの引張補強効果によって強度が増大している。
【0022】
図3は、本発明の荷重分散効果を示したものであり、図3(a) に示すように、可撓性の面状補強材11のみで剛性がない場合には、載荷される土砂荷重により大きく沈下するが、図3(b) に示すように、剛性の高い格子状の剛性補強体12により、可撓性の面状補強材11を介して載荷される土砂荷重を分散させ、局所的な沈下量を大幅に低減することができ、盛土作業や覆土作業における安定性を向上させることができる。
【0023】
施工に際しては、可撓性の面状補強材11を従来と同様にロール状等に巻き取っておき、人手や牽引装置などの適宜の手段で巻き戻し、軟弱地盤1上に展開して敷設する。可撓性の線状中空体13も、リール等に巻き取り、あるいは折り畳んでおき、軟弱地盤1上あるいは面状補強材11上に配設する。線状中空体13は、敷設したままでもよいが、面状補強材11に結束部材や接着剤等の固定手段で固定してもよい。
【0024】
また、可撓性の線状中空体13を予め可撓性の面状補強材11に結束部材や接着剤等の固定手段で取り付けおき、ロール状等に巻き取った可撓性の面状補強材11と格子状の線状中空体13を同時に巻き戻して敷設することもできる。
【0025】
また、線状中空体13は、図示例では面状補強材11の上下面にそれぞれ縦横に配列して格子状としているが、これに限らず、面状補強材11の上面のみまたは下面のみに格子状に配置してもよいし、その他の配置方法でもよい。格子状の配置に斜めの線状中空体13を追加すれば、剛性補強体12の剛性をより高めることができる。なお、線状中空体13は直線状のものを縦横に多数本配設しているが、モルタル類の圧送距離さえ解決されれば、線状中空体13を平面視で波形等に連続して配設することも可能である。
【0026】
面状補強材11と線状中空体13の敷設が終了すると、線状中空体13内にモルタル類14を注入して充填し、モルタル類14が固化すると、作業機械や排砂管等を用いて土砂を面状補強材11の上に撒き出し、盛土や覆土2で覆う。
【0027】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏する。
【0028】
(1) シートやネット等の可撓性の面状補強材の敷設後に格子状等のホース等の可撓性の線状中空体へモルタル類を注入することにより、さらに、透水性と強度を有するホースの内部にモルタル類を充填し、硬化したモルタル類の外周に存在するホースの引張り補強効果によって強度が増大することにより、剛性の高い枠構造の剛性補強体が形成され、シートやネット等を介して載荷される土砂荷重を分散させることができ、軟弱地盤の破壊や変形を抑制して安定した覆土や盛土の土砂作業を行うことができる。
【0029】
(2) ホース等の可撓性の線状中空体は、ハンドリングが良く、巻き取ったり折り曲げたりできるので、軟弱地盤上への搬入や敷設等が容易となり、シートやネット等に剛性を付与する剛性補強体の敷設作業を容易に低コストで行うことができる。
【0030】
(3) ホース等の可撓性の線状中空体にモルタル類を充填することにより、剛性補強体を比較的簡易な構造とすることができ、セメント等の固化材の使用量も大幅に削減され、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表層処理方法で使用する表層処理装置の一実施形態を示す、(a) は全体斜視図、(b) はモルタル注入前の断面図、(c) はモルタル注入後の断面図である。
【図2】本発明のモルタル充填ホースの曲げ試験を示す概略正面図と、その荷重−変位量の関係を示すグラフである。
【図3】軟弱地盤上のシート類の土砂による変形状態を示す断面図であり、(a) は従来の剛性がない場合、(b) は本発明の剛性がある場合である。
【図4】従来のシート類における局部的沈下と塑性流動を示す断面図である。
【図5】従来のジェットや浚渫ポンプによる水搬撒出しにおける不同沈下現象を示す断面図である。
【符号の説明】
1……軟弱地盤
2……盛土や覆土
10……表層処理装置
11……可撓性の面状補強材(シートやネット等)
12……格子状の剛性補強体
13……可撓性の線状中空体(脱水可能なホース等)
14……モルタル類(モルタルやその他のセメント系固化材等)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for processing a surface layer of a soft ground for laying a flexible planar reinforcing material such as a sheet or a net on a soft ground such as a cohesive soil to construct a soil covering or an earth structure. It is about.
[0002]
[Prior art]
When soil is directly scattered on the soft ground of cohesive soil, depending on the load of sediment or the weight of the dispersing machine, the soil may mix with the cohesive soil and become useless, or the ground may collapse and collapse. .
[0003]
In order to prevent such a phenomenon, a sheet method using a woven fabric made of fiber as an laying material was invented in 1966, and then a laying net method using a synthetic resin net as the laying material was developed (for example, Patent Document 1). Several related methods have been developed, such as a rope sheet method that aims to reinforce the sheet, or a method that combines a bamboo frame with a sheet or net.
[0004]
In addition, a solidification treatment technique for stabilizing a surface layer portion by adding and mixing a solidifying material such as cement to soft soil has been developed. Furthermore, as a technology for improving the surface of soft ground on land or under water, a bag of a large area of permeable geotextile made of a material with tough and tensile strength is deployed on the surface of soft ground and poorly mixed in this bag. There has been proposed a method of forming a flat solidified layer in which a solidified material such as a cement type is filled and the hardened solidified material is integrally covered with a bag having tensile strength (for example, see Patent Document 2). .
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-227178 A [Patent Document 2]
JP-A-11-152735
[Problems to be solved by the invention]
The key to the success of the method of laying flexible planar reinforcing materials such as sheets and nets is the method of dispersing earth and sand. The point is that uneven settlement due to uneven embankment thickness and local settlement is not caused as much as possible. As shown in FIG. If a habit of sinking is given, it becomes difficult to correct the non-uniform state in the subsequent second layer spraying.
[0007]
For this reason, as shown in FIG. 5, various measures have been taken, such as jetting with a jet conveyor and water carrying using a dredge pump. However, once a dent is formed, it will promote the concentration of local settlement. It becomes difficult to control and adjust the sand thickness.
[0008]
Such a problem cannot be prevented if the tensile strength of the sheet or the net is a little large, but cannot be basically prevented unless the material to be laid is given rigidity and exerts a load dispersing effect. The principle of the construction method of assembling bamboo with a length of several meters in a grid of 1 m intervals and laying a sheet on it is just to exert the load distribution effect, but procurement of bamboo, formation of bamboo frame, softness There is a problem of workability related to installation on the ground.
[0009]
On the other hand, there has been an attempt to directly solidify the soft ground surface layer in a lattice shape with cement or the like to expect a bamboo frame effect, but the number of separate steps is increased and the cost is high. Also, the method of solidifying the entire surface layer or the method of filling a large bag with a cement-based solidifying material in a large bag is more expensive than the method of laying a sheet or a net.
[0010]
The present invention has been made to solve such a problem, and in a surface treatment method for soft ground using a flexible planar reinforcing material such as a sheet or a net, a flexible planar reinforcing material is used. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for treating a surface layer of soft ground, which can provide rigidity by a relatively simple rigid reinforcing body and can lay the rigid reinforcing body on soft ground easily at low cost. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is to lay a flexible planar reinforcing material (a sheet, a net, or the like) on soft ground, and to provide a flexible planar reinforcing material on at least one of an upper surface and a lower surface of the planar reinforcing material. A linear hollow body (such as a hose that can be dewatered) is arranged so as to form a surface, and mortars (such as mortar and other cement-based solidifying materials) are filled in the linear hollow body and are lattice-shaped in plan view. A method for treating a surface layer of soft ground characterized by forming a rigid reinforcing body such as
[0012]
According to a third aspect of the present invention, a flexible planar reinforcing material (a sheet, a net, or the like) laid on soft ground and disposed on at least one of an upper surface and a lower surface of the planar reinforcing material. A flexible linear hollow body (such as a dewaterable hose) is filled with mortars (such as mortar and other cement-based solidifying materials) to form a grid-like rigid reinforcing body formed in plan view. It is a surface treatment apparatus for soft ground characterized by being constituted.
[0013]
In other words, assembling in advance a rigid material that spreads the load due to soil covering etc. by giving a surface rigidity to a sheet or a net as a soft ground laying material is preferable as workability when laying on soft ground. Not something. Therefore, at the time of laying, a linear hollow body such as a hose having flexibility as well as a sheet or a net and having good handling is arranged on the lower surface, the upper surface, or both upper and lower surfaces of the sheet or the net, and after the laying, the mortar is provided. By injecting and filling the materials into a linear hollow body such as a hose, a highly rigid framework, that is, a rigid reinforcement body is formed.
[0014]
A linear hollow body such as a hose is previously attached to the upper or lower surface of a sheet-like reinforcing material such as a sheet or a net by a fixing means such as a binding member or an adhesive, and both are simultaneously deployed and laid on soft ground. Alternatively, the linear hollow body may be provided separately from the planar reinforcing material on the soft ground or the planar reinforcing material. In addition, a large number of linear hollow bodies may be arranged at intervals in the vertical and horizontal directions in a plan view, or may be continuous in a waveform or the like in a plan view. The rigidity can be further increased by adding an oblique linear hollow body to a planar reinforcing material such as a lattice in plan view.
[0015]
Further, in the first and third aspects, a hose having water permeability and strength is used for the linear hollow body (claims 2 and 4). For example, using a fiber material having a high tensile strength such as a woven or nonwoven fabric that allows moisture in the mortar to pass but does not allow the solid to pass therethrough, making this into a tubular shape, having a dewatering property, and having a tensile strength of Use a high hose. That is, it is lightweight and easy to handle, and after filling the mortar, only excess water in the mortar permeates, the cured mortar and the hose having high tensile strength are integrated, and a hose having high rigidity is obtained. To do.
[0016]
According to the present invention having the above-described configuration, the following operation and effect can be obtained. In other words, since only sheets or nets laid on soft ground do not have rigidity, unless very careful management is performed for operations such as covering soil, destruction or deformation of soft ground as described above Cannot be avoided (see FIGS. 4 and 5). On the other hand, in the present invention, the mortar is injected into a hose having a lattice shape or the like after the sheet or the net is laid, so that the mortar is further filled into the hose having water permeability and strength and cured. The strength is increased by the tensile reinforcement effect of the hose existing on the outer periphery of the mortar (see FIG. 2), so that a rigid reinforcement body having a highly rigid frame structure is formed, and the earth and sand loaded via a sheet, a net or the like. The load can be dispersed, and the destruction and deformation of the soft ground can be suppressed, and stable earth covering and embankment work can be performed.
[0017]
In addition, assembling a rigid material such as a conventional bamboo frame in advance has poor workability in terms of carrying in or laying, but a flexible linear hollow body such as a hose has good handling, Since it can be rolled up or bent, it is easy to carry it in or lay it on soft ground. Further, in the conventional method using a solidifying material such as cement, the cost increases. However, by filling a mortar into a flexible linear hollow body such as a hose, the rigid reinforcing body has a relatively simple structure. The amount of use of the solidifying material such as cement can be greatly reduced, and the cost can be reduced.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. This embodiment is a case where embankment or covering is performed on soft ground. FIG. 1 is a perspective view and a sectional view showing one embodiment of a surface treatment apparatus used in the surface treatment method of the present invention.
[0019]
In the embodiment of FIG. 1, the
[0020]
As the flexible planar reinforcing
[0021]
When the
[0022]
FIG. 3 shows the load distribution effect of the present invention. As shown in FIG. 3 (a), when only the flexible planar reinforcing
[0023]
At the time of construction, the flexible planar reinforcing
[0024]
In addition, the flexible linear
[0025]
In addition, in the illustrated example, the linear
[0026]
When the laying of the planar reinforcing
[0027]
【The invention's effect】
The present invention has the above-described configuration, and has the following effects.
[0028]
(1) After laying a flexible planar reinforcing material such as a sheet or a net, a mortar is injected into a flexible linear hollow body such as a grid-like hose to further improve water permeability and strength. By filling the mortar inside the hose having the mortar, the strength is increased by the tensile reinforcement effect of the hose present on the outer periphery of the hardened mortar, thereby forming a rigid reinforcement having a highly rigid frame structure, such as a sheet or a net. Can disperse the sediment load imposed on the ground, thereby suppressing the destruction and deformation of the soft ground, and performing stable earth covering work of the embankment and embankment.
[0029]
(2) A flexible linear hollow body such as a hose is easy to handle and can be rolled up or folded, so that it can be easily loaded or laid on soft ground, and imparts rigidity to a sheet or a net. The work of laying the rigid reinforcement can be easily performed at low cost.
[0030]
(3) By filling a mortar into a flexible linear hollow body such as a hose, the rigid reinforcing body can be made to have a relatively simple structure, and the amount of a solidifying material such as cement is greatly reduced. Therefore, cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows one embodiment of a surface treatment apparatus used in a surface treatment method of the present invention, (a) is an overall perspective view, (b) is a cross-sectional view before mortar injection, and (c) is after mortar injection. It is sectional drawing.
FIG. 2 is a schematic front view showing a bending test of the mortar-filled hose of the present invention, and a graph showing the relationship between the load and the amount of displacement.
3A and 3B are cross-sectional views showing deformation states of sheets and the like on soft ground due to earth and sand, where FIG. 3A shows a case where there is no conventional rigidity, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing local settlement and plastic flow in conventional sheets.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a differential settlement phenomenon in water discharge by a conventional jet or dredging pump.
[Explanation of symbols]
1 Soft ground 2 Embankment or earth covering 10
12 ... lattice-shaped rigid reinforcing
14 Mortars (Mortar and other cement-based solidifying materials, etc.)
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