JP2006249659A - 地盤補強フレームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 生分解性を有することにより環境負荷の小さな地盤補強フレームを得る。
【解決手段】 互いに並べられた複数の竹材１７が、生分解性を有する紐状体１８によって、生分解性を有するネット１５または生分解性を有する布帛に接続された状態で、地面１３に敷設されている。ネット１５は、生分解性を有するアンカーにて地面に取り付けられている。竹材１７の節と節との間に孔２２があけられ、この孔２２を通して節と節との間に土壌が充填されて植栽１４が施されている。竹材１７は、縦方向に半割りとされたものを用いることができる。地盤補強フレームは、ネット１５および竹材１７の上に土砂が被せられることにより地中に設置される。複数の竹材１７が束ねられてユニットを構成しており、複数のユニットが、互いに並べられて、紐状体１８にてネット１５に接続されている。
【選択図】 図７

Description

本発明は地盤補強フレームおよびその製造方法に関し、特に盛土や法面の補強に適した地盤補強フレームおよびその製造方法に関する。

盛土などを行った場合においては、その地盤を補強するための地盤補強材が用いられることが多い。従来、この種の地盤補強材としては、たとえば特許文献１に記載されているように、ポリエチレンなどの樹脂製のネット状のシートが用いられることが多い。
特開２００２−１７２６９３号公報

しかし、このようなポリエチレンなどの樹脂製のシートでは、いつまでも半永久的に形が残るものであるため、環境負荷が大きい。
そこで本発明は、このような課題を解決して、生分解性を有することにより環境負荷の小さな地盤補強フレームを得ることを目的とする。

この目的を達成するため本発明の地盤補強フレームは、互いに並べられた複数の竹材を、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続した状態で、地面に敷設したことを特徴とする。

本発明によれば、上記において、ネットまたは布帛が、生分解性を有するアンカーにて地面に取り付けられていることが好適である。
また本発明によれば、上記において、竹材の節と節との間に孔があけられ、この孔を通して前記節と節との間に土壌が充填されて植栽が施されていることが好適である。

また本発明によれば、上記において、竹材は縦方向に半割りとされたものであることが好適である。
また本発明によれば、上記において、ネットまたは布帛と、竹材との上に土砂が被せられることにより、地中に設置されるものであることが好適である。

また本発明によれば、上記において、複数の竹材が束ねられてユニットを構成しており、複数のユニットが、互いに並べられて、紐状体にてネットまたは布帛に接続されていることが好適である。

本発明の地盤補強フレームの製造方法は、複数の竹材を並べて、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続した状態で、地面に敷設することを特徴とする。

本発明によれば、上記において、複数の竹材が束ねられたユニットを予め準備しておき、複数のユニットを並べて、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続することが好適である。

本発明の他の地盤補強フレームは、互いに並べられた複数の竹材を、紐状体によってネットまたは布帛に接続した状態で、地面に敷設したことを特徴とする。

本発明によれば、竹材を用いて地盤補強フレームを構成しており、また、竹材と生分解性を有するネット、布帛、紐状体とを用いたものであるため、全体として生分解性を有し、竹材は地盤が安定する５年程度の期間で炭酸ガスと水とに分解するかあるいは堆肥化するため、環境負荷を小さくした状態で地盤補強を行うことができる。布帛を用いると、ネットよりも目が詰まっているために、防草効果を発揮することができる。ただし、布帛は、透水性を有するものを利用することが好ましい。

また、互いに並べられた複数の竹材を、紐状体によってネットまたは布帛に接続した状態で、地面に敷設したものも、主たる構成部材である竹材が生分解性を有することで、同様に環境負荷を小さくした状態で地盤補強を行うことができる。

また、これまで、竹の伐採により発生する大量の竹材は、林地残材もしくは産業廃棄物として処理されているが、本発明によれば、このような大量の竹材を簡単にリサイクル活用することができる。

たとえば従来、法面の地盤を強化してこの法面を保護するための手法として、厚層基材の吹付けなども行われているが、本発明は、これに代えて、従来は廃棄せざるを得なかった竹材の有効利用を図ることができる。

図１は、本発明の実施の形態の地盤補強フレーム１１を示す。ここで、１２は水平な地面、１３は法面であり、地盤補強フレーム１１は法面１３に被せられるようにして敷設される。地盤補強フレーム１１には、植栽１４が施されている。

次に、地盤補強フレーム１１の一例の構成を、図１〜図３を参照して説明する。すなわち、地面としての法面１３には生分解性を有するネット１５が敷かれている。このネット１５は、生分解性を有するアンカーピン１６によって法面１３にはり付けられている。ネット１５の上には、複数の竹材１７が並べられている。これらの竹材１７は、生分解性を有する紐状体１８によってネット１５に接続されている。

詳細には、ネット１５は、ポリ乳酸系樹脂などの生分解性を有する樹脂にて形成された繊維によって網状に構成されたものであって、目合が０．５〜５０ｍｍ、引張強力が１ｋＮ／ｍ以上、透水係数が１０^−２ｃｍ／ｓｅｃ以上であることが好適である。１枚のネット１５はたとえば２０００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大きさに形成され、法面１３に複数のネット１５を敷設することができる。その場合は、図２に示すように、隣り合うネット１５、１５の端部１９、１９どうしを重ね、この重なったところにアンカーピンを打設することができる。

アンカーピン１６も、ネット１５と同様に、ポリ乳酸系樹脂などの生分解性を有する樹脂にて形成されている。
竹材１７は、たとえば直径１２０ｍｍ程度の伐採竹を２０００ｍｍ程度の一定長さに切断したものであり、これが法面１３の斜面の方向に配置されて、図２に示すようにネット１５の上に複数並べられている。

竹材１７をネット１５に接続するための紐状体１８について説明する。この紐状体１８も、ネット１５やアンカーピン１６などと同様にポリ乳酸系樹脂などの生分解性を有する樹脂にて形成されており、たとえば、ネット１５と同じ網状の素材によって形成された幅３０ｍｍ程度のネット状の帯紐や、直径４．５ｍｍ程度のロープや、その他の形態で形成されている。竹材１７は、その長さ方向に沿った複数の位置で、紐状体１８によってネット１５に接続されている。

紐状体１８をネット１５に連結する手法は、特に限定されるものではなく、たとえばロープ通しなどの固定部材をネット１５に予め装着しておいて、これに紐状体１８を通すことができる。あるいは、下記のようなバノックピンを用いて紐状体１８をネット１５に連結することもできる。

図２〜図４は、紐状体１８として上述の帯状のものを使用した場合を例示する。すなわち、たとえば図３に示すように３本ずつの竹材１７をひとまとめにして、紐状体１８の一端および他端をネット１５に連結することで、この紐状体１８によって竹材１７をネット１５に縛り付けるようにして接続する。上記のように紐状体１８はネット１５と同じ網状の素材によって形成されているため、この紐状体１８の一端と他端とをネット１５に連結するために上述のバノックピン２０などを用いることができ、そうすることによって効率よく連結作業を行うことができる。

図５は、紐状体１８として帯状のものを使用した場合における、竹材１７の他の接続方法を示す。ここでは、長尺の紐状体１８を用い、同図（ａ）に示すように、ネット１５に接続しようとする竹材１７ａをすでに接続の完了した竹材１７ｂの方へ押し付け、紐状体１８を竹材１７ａの外周に沿わせるとともに、この紐状体１８を、ネット１５における次の竹材１７ｃを接続すべき位置の中央部付近まで伸ばして、その位置でバノックピン２０によってネット１５に連結する。また紐状体１８は、バノックピン２０によってネット１５に連結した位置から、竹材１７ａの方へ折り返しておく。そして次の竹材１７ｃをネット１５の上に乗せ、同図（ｂ）に示すように竹材１７ａの方へ押し付ける。すると紐状体１８は竹材１７ｃの重さによって緊張され、竹材１７ａをネット１５に対して締め付けるあるいは縛り付けるように作用する。これによって、竹材１７ａは、しっかりとネット１５に固定される。その後、次の竹材１７ｄをネット１５に乗せて、上記操作を繰り返す。

以上のようにして、簡単に地盤補強フレーム１１を組み立てることができる。バノックピン２０を用いることによって紐状体１８を簡単かつ迅速にネット１５に連結することができ、このため、たとえば上述の２０００ｍｍ×３０００ｍｍのネット１５に対応したサイズの地盤補強フレーム１１を、１０分〜２０分程度の時間で法面１３の上に敷設することができる。

図２および６に示すように、地盤補強フレーム１１の竹材１７において隣り合う節２１と節２１との間に上向きの貫通孔２２を形成し、この貫通孔２２を利用して節２１と節２１との間に土壌２３を充填して、植栽１４を施すための植生ポットを形成することができる。

図７は、地盤補強フレーム１１の他の例の斜視図を示す。ここでは、複数の竹材１７をそれぞれ法面１３の傾斜方向に敷設し、法面１３に沿った竹材１７の下端を水平方向の竹材２５と杭２６とによって受け止めるようにしている。

図８〜図１０は、紐状体１８としてロープを用いた地盤補強フレーム１１を例示する。この場合は、ロープ状の紐状体１８によって適当本ずつの竹材１７をネット１５にくくり付けるようにするのが好適であり、ロープ状の紐状体１８の端部はネット１５に結び付けることができる。２４は、その結び付け部である。また図８〜図１０の例では、図７の場合と同様に複数の竹材１７をそれぞれ法面１３の傾斜方向に敷設し、法面１３に沿った竹材１７の下端を水平方向の竹材２５と杭２６とによって受け止めるようにするとともに、法面１３に沿った竹材１７の上端に対応する位置にも水平方向の竹材２７を配置して地盤補強フレーム１１を構成している。

図１〜図１０に示す地盤補強フレーム１１においては、図１１に示すように複数本ずつの竹材１７を紐状体１８で結束してユニット２８を構成し、このユニット２８をネット１５の上に並べるようにすることもできる。特に、ユニット２８を工場生産などによってあらかじめ作成しておけば、工事現場ではこのユニット２８をネット１５の上に並べてこのネット１５に接続することで、竹材１７を一本ずつネット１５に接続する場合に比べて能率よく作業することができる。ユニット２８を構成する竹材１７の本数は、たとえばユニット２８としたときに人手で動かすことができる程度の大きさや重量となるように考慮すればよく、この点から図示のように３本程度とするのが好適である。

図１２〜図１７は、本発明の他の実施の形態の地盤補強フレーム１１を示す。ここでは、竹材１７は、縦方向に半割りとされたものが用いられている。詳細には、図示のように半割りのそれぞれの竹材１７は法面１３において水平方向に敷設され、かつ、たとえば半割りの開口２９が交互に上下方向に向くように、ネット１５の上に並べられている。このようにして並べられた複数の竹材１７は、同様に紐状体１８によってネット１５に接続されている。半割りの竹材１７を用いることで、たとえば地盤補強フレーム１１を地中に埋設した場合に、竹材１７の内部にも土砂が充填されることになるため、竹材１７が分解あるいは堆肥化したときの容積の減少を小さく抑えることができる。

図１２の例では、竹材１７の長さ方向に沿った両端部に、法面１３の斜面の方向に沿った竹材１７Ａが配置されている。このようにすることで、水平方向の竹材１７の端部が側方へはみ出すことを防止できる。

図１４に示すように、この例でも竹材１７は複数本ずつを結束してユニット化することができ、こうすることで同様に敷設作業を能率よく行うことができる。半割りの開口２９が交互に上下方向に向くように竹材１７を並べる場合は、図示のような４本、あるいは６本という具合に偶数本で１つのユニット２８を構成すると好都合である。ここでは、紐状体１８としてロープ状のものが用いられており、このロープ状の紐状体１８は、結び付け部２４によってネット１５に連結されている。

図１５は、半割りの竹材１７を用いて法面１３に敷設された地盤補強フレーム１１の他の例の斜視図を示す。ここでは、図７や図８に示したものと同様に、法面１３に沿った下端の位置に水平方向の竹材２５と杭２６とを設けて受け止めを行うように構成されている。

図１６は、法面１３における地中に、半割りの竹材１７を用いた地盤補強フレーム１１を埋設した例を示す。すなわち、地盤補強フレーム１１を敷設した後にその上に土砂を被せることで、図示の構成とすることができる。法面１３には、図示のように植栽１４を施すことができる。

図１７は、地盤補強フレーム１１を堤防の補強対策に用いた例を示す。ここで、３１は堤防の既設護岸ライン、３２は補強のための改築ライン、３３は余盛ラインである。改築ライン３２の表面に地盤補強フレーム１１を敷設し、その上に土砂を被せることで、余盛ライン３３を構築するとともに地盤補強フレーム１１を地中に埋設する。このような構成において、堤防の内側すなわち水３４を受ける部分では、この水３４によってエロージョン３５が起こったり掃流力３６が作用したりするとともに、下側の土砂からの揚圧力３７が作用したりするが、地盤補強フレーム１１によってそれらに耐えることができる。すなわち、盛土が安定するまでの期間中の侵食防止機能を果たすことができる。また、既設護岸ライン３１がコンクリート製である場合には、上述のようにその外側に土盛りを施すことができ、このため河川の自然環境や景観に配慮した堤防とすることができる。つまり、地盤補強フレーム１１は、植生基盤である盛土が圧密沈下により堤防強度を確保するまでの一定期間内において堤体形状を維持させることができ、その後は自然分解する。その間に植物が成長して侵食防止性能を確保し、かつ河川環境を保全することができる。

なお、本発明によれば、上述したネット１５に代えて、生分解性を有する布帛を利用することもできる。布帛の場合は、ネット１５よりも目が詰まっているため、バノックピン２０による連結状態をいっそう確実なものとすることができる。

また本発明によれば、ネット１５および紐状体１８として、生分解性を有しないものを用いることも可能である。このようにしても、地盤補強フレーム１１の本体部分を構成する竹材１７が生分解性を有するため、従来のように地盤補強材の全体を生分解性を有しない樹脂製のネットで形成する場合に比べ、環境負荷の低減に寄与することができる。

また、上記においては、地面にネット１５を敷き、このネット１５の上に複数の竹材１７を並べて、これらの竹材１７を紐状体１８によってネット１５に接続したものについて説明した。しかし、本発明の地盤強化フレームは、このような構成に限定されるものでなく、たとえば地面の上に複数の竹材が並べられ、その上にネットが被せられ、そして竹材が紐状体によってネットに接続されたものであってもよい。

この場合は、上記したものと同様に、まずネットを敷き、このネットの上に複数の竹材を並べ、これらの竹材を紐状体によってネットに接続する。すると、これによって竹材とネットとが紐状体にて一体化されるため、この一体化されたものの天地を反転させることで、地面の上に並べられた複数の竹材をネットで覆った構成の地盤強化フレームを得ることができる。

この場合において、紐状体による複数の竹材とネットとの一体化は敷設現場で行ってもよいし、製造工場で予め一体化しておいたものを現場に搬入して敷設してもよい。なお、上述したネットの上に複数の竹材を並べた構成の場合も、製造工場で予め一体化しておいたものを現場に搬入して敷設することが可能である。

本発明の実施の形態の地盤補強フレームの要部の側面図である。 同地盤補強フレームの正面図である。 同地盤補強フレームの要部の横断面図である。 図２の地盤補強フレームを法面に敷設した状態を示す図である。 同地盤補強フレームの敷設作業を示す図である。 同地盤補強フレームに形成された植生ポットを示す図である。 同地盤補強フレームの変形例を法面に敷設した状態を示す斜視図である。 同地盤補強フレームのさらなる変形例の正面図である。 図８の地盤補強フレームの要部の横断面図である。 図８の地盤補強フレームを法面に敷設した状態を示す図である。 本発明の実施の形態の地盤補強フレームを構築するためのユニットを示す図である。 本発明の他の実施の形態の地盤補強フレームを示す図である。 図１２の地盤補強フレームを法面に敷設した状態を示す図である。 図１２の地盤補強フレームを構築するためのユニットを示す図である。 同地盤補強フレームの変形例を法面に敷設した状態を示す斜視図である。 同地盤補強フレームを法面における地中に埋設した例を示す断面図である。 同地盤補強フレームを堤防の補強対策に用いた例を示す断面図である。

符号の説明

１３ 法面
１４ 植栽
１５ ネット
１６ アンカーピン
１７ 竹材
１８ 紐状体
２２ 貫通孔
２８ ユニット

Claims (9)

1. 互いに並べられた複数の竹材を、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続した状態で、地面に敷設したことを特徴とする地盤補強フレーム。
2. ネットまたは布帛が、生分解性を有するアンカーにて地面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の地盤補強フレーム。
3. 竹材の節と節との間に孔があけられ、この孔を通して前記節と節との間に土壌が充填されて植栽が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の地盤補強フレーム。
4. 竹材は縦方向に半割りとされたものであることを特徴とする請求項１または２記載の地盤補強フレーム。
5. ネットまたは布帛と、竹材との上に土砂が被せられることにより、地中に設置されるものであることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の地盤補強フレーム。
6. 複数の竹材が束ねられてユニットを構成しており、
   複数のユニットが、互いに並べられて、紐状体にてネットまたは布帛に接続されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の地盤補強フレーム。
7. 複数の竹材を並べて、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続した状態で、地面に敷設することを特徴とする地盤補強フレームの製造方法。
8. 複数の竹材が束ねられたユニットを予め準備しておき、複数のユニットを並べて、生分解性を有する紐状体によって、生分解性を有するネットまたは生分解性を有する布帛に接続することを特徴とする請求項７記載の地盤補強フレームの製造方法。
9. 互いに並べられた複数の竹材を、紐状体によってネットまたは布帛に接続した状態で、地面に敷設したことを特徴とする地盤補強フレーム。

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