JP2005200877A

JP2005200877A - 超高強度ジオグリッドの連結構造

Info

Publication number: JP2005200877A
Application number: JP2004006530A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tanitsu; 淳谷津; Junichi Hironaka; 淳市弘中; Kazunao Ide; 一直井出
Original assignee: Mitsui Chemicals Industrial Products Ltd
Current assignee: Mitsui Chemicals Industrial Products Ltd
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】連結強度が高く、連結操作が容易な、超高強度ジオグリッドの連結構造を提供する。
【解決手段】複数の超高強度ジオグリッドの端面重ね合わせ部において、重ね合わせ部の少なくとも一部を包囲するレジンコンクリート硬化物層が設けられてなる超高強度ジオグリッドの連結構造。超高強度ジオグリッドとして引張強度が５０ｋＮ／ｍ以上、レジンコンクリート硬化物として圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２以上のものが使用される。
【選択図】図３

Description

本発明は、超高強度ジオグリッドの連結方法及びそれによって得られる超高強度ジオグリッドの連結構造に関する。

引張抵抗性のある構成要素が連結した、規則的な格子構造のシート状物であるジオグリッドは、土木分野で広く使用されている。軽量で耐水性に優れるところから合成樹脂製のものが主として使用されており、延伸されたフィラメントあるいはテープ等を、融着、結束、編織などにより格子状としたものや、孔開きシートを一軸又は二軸に延伸して得られる延伸部が肉薄となったものなど種々のタイプのものが知られている。とくに後者のタイプのものは強度が強くて可撓性に優れ、取扱いが容易であるところから、盛土の補強材として好適である。

これらジオグリッドは製法上、幅や長さに制約があるため、使用時においてしばしば複数のジオグリッドを連結して使用することがある。一般にはジオグリッド端部の網目材をかみ合わせて、そこに形成された互いの網目材間の筒状通路に、丸棒や平棒などの棒材を挿入することにより連結しており、汎用のジオグリッドにおいてはこれで充分な連結強度を得ることができる。

しかるにジオグリッドの中でも、軟弱地盤の盛土工事や埋め立て工事などにおいては、局部的な不等沈下を防止するために、超高強度のものが使用されることがある。このような超高強度のジオグリッドの連結に上記のような方法を用いた場合には、連結部の強度がジオグリッド素材に比較して弱すぎ、その部分が損傷し易いため、超高強度品を使用するメリットが損なわれることになる。

そこで本発明の目的は、超高強度ジオグリッドにおいて、連結強度が高く、連結操作が容易な新たな連結構造を提供することにある。

すなわち本発明によれば、複数の超高強度ジオグリッドの端面重ね合わせ部において、重ね合わせ部の少なくとも一部を包囲するレジンコンクリート硬化物層が設けられてなる超高強度ジオグリッドの連結構造が提供される。

このような超高強度ジオグリッドとしては、高強度繊維を格子構造に成形したものであって、引張強度が５０ｋＮ／ｍ以上のものが好適であり、またレジンコンクリート硬化物として圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２以上のものが好ましく、さらにアクリル系樹脂のレジンコンクリート硬化物であることが好ましい。

本発明によればまた、上部が開口する下部型枠上に、重ね合わせ部の少なくとも一部が下部型枠の開口部上に位置するように２枚の超高強度ジオグリッドの端面同士を重ね合わせ、さらにその上に下部型枠と対峙するように上下部が開口する上部型枠を載置し、その上部開口部からレジンコンクリートを流し込んで賦形し、硬化させることを特徴とする超高強度ジオグリッドの連結方法が提供される。

本発明によれば、連結強度の高い超高強度ジオグリッドの連結構造を、容易に形成させることができる。このような連結構造で連結された超高強度ジオグリッドは、地盤補強材として有用であり、軟弱地盤における盛土工事や埋め立て工事において使用するときに、盛土の安定性を高め、不等沈下を抑制し、そこで使用される建設機械の作業性を向上させることができる。

本発明で使用される超高強度ジオグリッドは、縦及び／又は横方向の引張強度が５０ｋＮ／ｍ以上、好ましくは１００ｋＮ／ｍ以上の網目状のシートであって、例えば超高強度繊維のマルチフィラメントを格子状に編むことによって得ることができる。また強度、耐久性などの改良のために、これら編物にさらに樹脂コートした製品であってもよい。超高強度ジオグリッドを形成する素材としては、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、超高分子量ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などを例示することができる。

超高強度ジオグリッドの網目太さや網目の大きさは、上記引張強度を有する限り任意であるが、レジンコンクリートで重ね合わせ部を包囲し、固化させた場合に、充分な連結強度を得るためには、ジオグリッドを挟む両側のレジンコンクリートが網目を通して充分接触していることが望ましく、方形網目の場合、例えば縦１〜２０ｃｍ、とくに３〜５ｃｍ、横１〜２０ｃｍ、とくに２〜４ｃｍ程度の網目を有するものが好ましい。

本発明においては、このようなジオグリッド同士を連結させるに際し、両者の端部を重ね合わせ、重ね合わせ部の少なくとも一部をレジンコンクリートで包囲するものである。使用されるレジンコンクリートは、基本的には液状のレジン原料と骨材とからなり、一般的にはさらに重合開始剤を加えたものを賦形し、硬化させるものである。

レジンコンクリートとして具体的には、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などのラジカル重合性樹脂やエポキシ樹脂等が使用されるが、高強度の連結部形成のためには、圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ^２以上の硬化物を与えるレジンコンクリートを使用することが望ましい。またとくに耐久性、硬化性等に優れたアクリル系樹脂ベースのレジンコンクリートを使用するのが好ましい。

アクリル系樹脂ベースのレジンコンクリートは、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルなどのアクリル系単量体又はこれと共重合可能な他の単量体の混合物にそれらの重合体であるアクリル系樹脂を溶解させ、必要に応じて他の成分を配合した重合硬化性液状レジンに骨材を混合し、使用時に重合触媒を加えることによって重合硬化させることによって得ることができる。

上記アクリル系樹脂の重合原料となるアクリル系単量体としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリルなどを挙げることができる。これらの中では、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする他のアクリル系単量体との混合物を使用するのが好ましい。

アクリル系単量体と共重合可能な他の単量体としては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレートなどの多官能性アクリル系単量体、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチルなどの不飽和ジカルボン酸エステル、スチレン、ビニルトルエンなどのビニル系単量体を挙げることができる。これらの共重合可能な他の単量体を使用する場合でも、重合性成分中のアクリル系単量体が７０重量％以上、好ましくはメタクリル酸メチルが７０重量％以上の割合で使用するのが好ましい。

レジンコンクリート原料として、これら重合性の単量体に、これらの重合体を溶解させることによって粘度調整された液状レジンが使用される。液状レジンとしては、骨材の分散性やレジンモルタルの賦形性を考慮すると、２０℃における粘度が、５００ｍＰａ・ｓ以下、とくに０．１〜１０ｍＰａ・ｓ程度のものを使用するのが好ましい。

重合触媒としては、有機過酸化物、アゾ化合物、レドックス重合触媒など公知のものを使用することができるが、とくにジベンゾイルパーオキサイドのような有機過酸化物を使用するのが好ましい。

また骨材としては、珪砂、砂利、砕石、人口骨材、炭酸カルシウム、クレー、タルク、、水酸化アルミニウム、ガラスビーズなどの粗骨材や細骨材を使用することができるが、賦形性に優れたレジンコンクリートを得るためには、平均粒径が３０ｍｍ以下、とくに０．０１〜５ｍｍ程度の細骨材を使用することが好ましい。

レジンコンクリート層を形成するに際しては、上記液状レジンと骨材を混合し、使用に先立ち重合触媒を配合して、所定形状に賦形される。液状レジンと骨材の配合比率は、前者３〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％に対して、後者９７〜７０重量％、好ましくは９５〜８５重量％の割合である。また重合開始剤の使用量は、その種類によっても異なるが、液状レジンに対して、０．１〜１０重量％程度である。

いずれにしても硬化後の圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ^２以上となるように、使用原料の種類及び配合割合を選択すればよい。

超高強度ジオグリッドの連結は、好ましくは、横幅のほぼ等しい２枚のジオグリッドの端面同士を重ね合わせ、横幅一杯に上下方向から重なり合った端面部の少なくとも一部を包囲するように直方体状のレジンコンクリート硬化物層を形成することによって行なうことができる。このような直方体は、連結強度及び経済性を考慮すると、ジオグリッドの幅方向はジオグリッドの幅にほぼ等しく、ジオグリッドの長手方向は、５〜３０ｃｍ程度、好ましくは１０〜２５ｃｍ程度、高さが２〜５ｃｍ程度とするのが好ましい。またこの際２枚のジオグリッドは、それぞれの先端がレジンコンクリート硬化物層から僅かに突出するように両者の重ね合わせ部を調整することが望ましい。

このようなレジンコンクリート硬化物層は、好ましくは次のような方法によって形成させることができる。すなわち連結すべき高強度ジオグリッドの幅とほぼ等しい長さ、所定高さ及び幅の型枠空間を有し、上部が開口する方形下部型枠を用意し、その上に２枚のジオグリッドを、それぞれの端面が重なり合うように載置し、さらにその上に、下部型枠に対峙するようにその上方にそれとほぼ等しい型枠空間を有し、上下部が開口する上部型枠を載置する。この際２枚のジオグリッド重なり合い部は、好ましくは下部型枠の開口部の両側、ジオグリッドの長手方向に若干はみ出すように、余すように設けるのがよい。次いで上部型枠の上部開口部よりレジンコンクリートを流し込んで、下部型枠及び上部型枠に充填し、レジンコンクリート上部を金コテにより整地し、次いで一定時間静置することにより硬化させる。充分に硬化させた後、上下型枠を取り外すことにより直方体状のレジンコンクリート硬化物層を得ることができる。上部型枠と下部型枠の間には２枚のジオグリッドの厚みに相当する空間があり、レジンコンクリートの充填時に、その空間からレジンコンクリートがそれぞれのジオグリッドの長手方向に向かって若干流れ出すため、完全な直方体とはならず、中央部にバリ状物が付着したものとなるが、そのまま使用しても何ら差し支えない。レジンコンクリートとしては、大気温度において３０〜１２０分程度で硬化するように、液状レジンの種類及びその使用量、重合開始剤の種類及びその使用量を選択することが好ましい。

図１は、台板１の上にレジンコンクリートの厚みに相当する高さの木製横枠２ａ及び２ｂを固着し、木製下方縦枠３ａ及び３ｂを設けることにより構成された下枠上に、高強度ジオグリッド４を、その先端が下方縦枠３ａ側から下方縦枠３ｂを若干越えるように載置し、その上に高強度ジオグリッド５が下方縦枠３ｂ側から下方縦枠３ａを若干越えるように載置して重ね合わせ、その後、その上方が木製横枠２ａ及び２ｂの高さに揃うように、下枠３ａ及び３ｂとほぼ同じ高さの上方縦枠６ａ及び６ｂを設けて構成した上枠の上部開口部より予め調製されたレジンコンクリート７を流し込み、その表面を金コテで整地した図面である。

図２は、レジンコンクリートの硬化後、木製横枠２ａ及び２ｂ、木製上方縦枠６ａ及び６ｂ、木製下方縦枠３ａ及び３ｂを取り外し、さらに台板１を取り除けて得られる本発明の連結構造を示す図面である。高強度ジオグリッド４及び５の重なり合い部において、それぞれの先端が僅かに突出するように、直方体状であってジオグリッド部に若干のバリを有するレジンコンクリート硬化物層７が形成されて、本発明の連結構造を形成している。

縦２．５ｃｍ、横４．０ｃｍの網目空間を有する幅５ｍの超高強度ジオグリッド（商品名：ソフィックスＧＸＲ−２００、引張強度２００ｋＮ／ｍ、三井化学産資（株）製）２枚の端部同士を、幅を合わせるように重ね合わせ代４０ｃｍで重ね合わせ、重ね合わせ部の中央部に、アクリル系樹脂コンクリート（商品名：シリカルＭＲ１−ＬＰ、圧縮強度７５Ｎ/ｍ^２、三井化学産資（株）製）を用い、図１に示す方法にしたがって、図３に示すようなジオグリッドの幅５．０ｍ、長手方向２０ｃｍ、高さ４ｃｍの補強構造を形成させた。図３において、コンクリート硬化物層１７の中央部に挟まれるようにして２枚の高強度ジオグリッド１４及び１５が両側に伸びており。強固な連結構造を形成している。

超高強度ジオグリッドの連結工程を示す図面である。超高強度ジオグリッドの連結構造を示す図面である。超高強度ジオグリッドの連結構造の実施例を示す図面である。

符号の説明

２ａ，２ｂ横枠
３ａ、３ｂ下方縦枠
４高強度ジオグリッド
５高強度ジオグリッド
６ａ、６ｂ上方縦枠
７レジンコンクリート層
１４高強度ジオグリッド
１５高強度ジオグリッド
１７レジンコンクリート層

Claims

複数の超高強度ジオグリッドの端面重ね合わせ部において、重ね合わせ部の少なくとも一部を包囲するレジンコンクリート硬化物層が設けられてなる超高強度ジオグリッドの連結構造。
超高強度ジオグリッドが、高強度繊維を格子構造に成形したものであり、引張強度が５０ｋＮ／ｍ以上のものである請求項１記載の超高強度ジオグリッドの連結構造。
レジンコンクリート硬化物層が、圧縮強度３０Ｎ／ｍｍ^２以上のものである請求項１又は２記載の超高強度ジオグリッドの連結構造。
レジンコンクリートが、アクリル系樹脂のレジンコンクリートである請求項１〜３記載の超高強度ジオグリッドの連結構造。
上部が開口する下部型枠上に、重ね合わせ部の少なくとも一部が下部型枠の開口部上に位置するように２枚の超高強度ジオグリッドの端面同士を重ね合わせ、さらにその上に下部型枠と対峙するように上下部が開口する上部型枠を載置し、その上部開口部からレジンコンクリートを流し込んで賦形し、硬化させることを特徴とする超高強度ジオグリッドの連結方法。