JP2008260905A - 地盤改良材と施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
竹チップを含む地盤改良材であって、透水性、保水生と歩きやすい適度な弾性を有し、雑草の繁茂等も押さえることができる地盤改良材とこれを用いた施工方法を提供する。
【解決手段】
竹を粉砕し、繊維状にした竹チップと現地で発生した土（砂、シルト、粘土）と固化材からなる。整地した地面の上に、竹チップと現地にある土と固化材に水を加え混合し敷き詰めて転圧することにより、ＧＢ係数３０％以下、ＳＢ係数１０％以下の地盤改良材が得られる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、庭、公園や果樹園、街路樹等が生育した地面、のり面、堤防や路肩、歩道やグランド、駐車場その他適宜の箇所の地面を被覆して保護し、地盤の改良や雑草の抑制を図るための竹チップを用いた地盤改良材とこれを用いた工法に関する。

従来、特公平３−２３６８１号公報に開示されているように、地面に敷き詰めて雑草抑制用に用いられる被覆材として、竹を粉砕し粉状に加工した竹粉があった。この竹粉は、耐衝撃（クッション）性、透水性、保温性、消臭性、防腐性、吸水性等に優れている。そして、土や砂と比較しても、はるかに軽量で、腐敗しにくく、弱アルカリ性で、全く無害、無毒である。また、害虫などに対する、忌避効果もある。特開2004-067909、特開2002-332482および特開2001-40352に開示されるように竹粉を含む地盤改良材であって、透水性と適度な柔らかさを有し、雑草の繁殖等も抑えることができる地盤改良材とこれを用いたマルチング工法も提案されている。

また、特開2004-176465, 特開2006-77519および特開2003-301404に開示されているように、廃材をチップ状に粉砕し土と混合し、硬化材を混合して地盤改良する工法も開発されている。
特開2006-77519

竹粉を敷き詰めて歩道等に使用する場合、竹粉に所定量の水分を加え、これを整地した地面等に敷き詰めて転圧しただけなので、表面が柔らかく、雨が多くなると流出しやすく、また、乾燥状態においては強風等で飛散しやすいものであった。その上、耐久性にも問題があった。

固化材を混合すると、流出や乾燥時の飛散は防止できるものの、舗装面が固くなって、クッション性が失われ、歩行時の快適性が失われる欠点があった。

この発明は従来の問題点に鑑みてなされたものであり、竹チップを含む地盤改良材であって、透水性、保水性を有し、夏場において路面の温度をコンクリートやアスファルトと比較し１０度以上低下できる。寒冷地において冬場に内部の水が凍結しても崩壊しない。さらに、適度な柔らかさを有し歩きやすく、雑草の繁殖も抑えることができる地盤改良材と施工法を提供することを目的とする。

この発明は、竹を繊維状に粉砕した竹チップと、現地の土および固化材を混合して成る地盤改良材である。固化材としては、セメント系、石灰系、酸化マグネシウム系、石膏系からなる材料を用いることができる。

また、この発明は、整地した土地の表面に竹を繊維状に粉砕した竹チップと現地の土を混合して成る地盤改良材に固化材を混合して敷き詰め、転圧する工法をとることができる。

またこの発明は、整地した土地の表面に砂または採石を敷き詰めて転圧した後、竹を繊維状に粉砕した竹チップと現地の土を混合して成る地盤改良材に固化材を混合して敷き詰め、転圧する工法をとることができる。

またこの発明は、整地したのり面に、竹を繊維状に粉砕した竹チップと現地の土を混合して成る地盤改良材に固化材を混合して吹き付ける工法をとることができる。

またこの発明は、整地したのり面に、金網を置き、竹を繊維状に粉砕した竹チップと現地の土を混合して成る地盤改良材に固化材を混合して吹き付ける工法をとることができる。

この発明の竹チップを用いた地盤改良材は、適度な硬さおよび柔らかさを有し、雑草を抑え、雨風で流されたり飛散することがない。硬さ柔らかさを表す指標として、ＳＢおよびＧＢ係数が用いられる。ＳＢは鋼球でＧＢはゴルフボールである。高さ１ｍから球を落とし反発した高さを測定し、パーセントで表示する。図７に示されるように、コンクリートやアスファルト舗装面より反発高さが低く柔らかいことが明らかである。歩道等に施工した場合、足に負担がかからなく歩きやすい。通常、ＳＢ係数は０−１０％、ＧＢ係数は１０−３０％が好ましいと言われる。

この発明の竹チップを用いた地盤改良材は、適度な硬さおよび柔らかさを有し内部に空気を保有しているので、直射日光が当たった場合、夏場ではコンクリートやアスファルト舗層と比較して、１０から１５度程度温度が低く周囲への温度の影響も少ない。（図８）

また、竹チップを用いた地盤改良材は、透水性、保水性に優れ、雨が降っても被覆材の表面に水がたまることが無く、水は速やかに地面に浸透する。雨が止むと水は徐々に蒸発し、気化熱で周囲の温度を下げる効果がある。いわゆる打ち水をした状態が長く続き、ヒートアイランド現象を低下させる効果がある。（図９）

また、竹チップを用いた地盤改良材は、耐久性が高い。耐久性を評価する指標として、凍結融解試験が用いられる。

また、竹チップを用いた地盤改良材は、透水性、保水性に優れ、雨が降っても被覆材の表面に水がたまることが無く、水は速やかに地面に浸透する。冬時期に気温が０度以下になる地域では、地盤の中の水分が凍結膨張し、改良した地盤を破壊する可能性がある。
竹チップで地盤を改良した供試体はー３０度までは防草材としての強度が有効であり、寒冷地でも施工できる。

また、竹チップを用いた地盤改良材は、竹チップの繊維が引っ張り強度を増加させている。現場において種々の荷重に対して良い影響を与えている。

以下、この発明の竹チップを用いた地盤改良材の形態について、図面に基づいて説明する。図３，図４は、この発明の第１実施形態を示すもので、道路の緑地帯、公園等の地表部分や農道歩道部分にこの地盤改良材を施工するものである。使用する地盤改良材は、例えば、竹チップと現地の土（レキ、砂、粘土等）と固化材を適宜の配合比で水とともにミキサーにより混合したものである。その後十分に転圧を施工する。

図５は第２の形態を示すもので、駐車場のように、歩道より荷重がかかる場合は、地面を整地後砂や採石で、路盤を５ないし１０ｃｍ施工した上に上記の形態を施工するものである。

図６はのり面に施工する場合で、のり面を除草整地した後、のり面に金網を設置した後、竹チップと現地の土（レキ、砂、粘土等）と固化材を適宜の配合比で水とともにミキサーにより混合したものを機械で吹き付けるものである。

この実施形態の地盤改良材とその施工方法によれば、雑草の繁殖を抑え透水性、保水性があり、しかも長期間にわたり雑草の抑制効果を維持する。また、自然素材を利用しているため、改修時においても産業廃棄物としての処理が不要であり、環境に与える負荷もない。

実施例１−６および比較例１−４によって本発明の作用効果を説明する。組成比は固化材：まさ土：竹チップであり重量比で表している。実施形態は図―３から図―６までである。測定結果も表−１に示す。

以上の結果より、下記の効果が明らかになった。
１．実施例１は圧縮強度、引張り強度、透水性、ＧＢ係数は十分満足の値であるが、ＳＢ係数がやや低くなっている。
２．実施例２から５の場合、実施例１と同様にいずれの場合も圧縮強度、透水性、ＧＢ係数は十分な効果を発揮している。ただし、ＳＢ係数は全て理想的な値よりやや低い。
３．アスペクト比が１から１０程度の範囲内なら圧縮強度、透水性、ＧＢ及びＳＢ係数はほぼ同じであるが、引っ張り強度はアスペクト比が４の場合より１０の場合が大きい。
４．実施例６は比較のため竹チップを多くした場合である。圧縮強度、引張り強度ともに低く防草材としては不適であるとともにＳＢ係数、ＧＢ係数も低く地盤改良にならない。

表−２に比較例を示す。比較例では、竹チップの代わりに竹粉、木チップ、なしの４例である。

１．４例とも圧縮強度はほぼ満足しているが、引っ張り強度、透水性が実施例と比較して低くなっている。
２．竹粉、木チップの場合、ＳＢ係数は実施例とほぼ同じであるが、ＧＢ係数は低くなっている。改良材を入れなかった場合は、実施例と比較して圧縮強度は大きくなるが引っ張り強度は低下する。また、ＧＢ係数が大きくなりクッション性が低下する。

表−３と図１０および図１２に繰り返し凍結融解試験結果を示す。

実施例７は本発明の方法による竹チップを含むものであり、竹チップを含まない比較例５と比較して優れた抵抗性を示している。供試体をー２０度と２０度で各々１日おいて１軸圧縮試験を行った結果を示す。図１０に示すように、最初の１回目は強度が少し低下するが２回目以降はほとんど低下せず、耐久性がかなりあることが証明される。凍結融解を１０回繰り返した供試体の状況を写真１に示す。写真からも明らかなように、竹チップがない供試体は供試体の形が崩れており、強度も低下している。

表−４および図１１は改良した地盤をー１０度、―２０度、―３０度、―８０度で１日おいた後、室温に戻し１日後、１軸圧縮試験を行った結果である。竹チップで地盤を改良した供試体はマイナス３０度までは防草材としての強度が有効であり、寒冷地でも施工できる。

上記の結果より、本発明以外の竹粉、木チップ、改良材なしについては本発明の効果を必ずしも十分に得ることはできなかった。

庭、公園や果樹園、街路樹等が生育した地面、のり面、堤防や路肩、歩道やグランド、駐車場その他適宜の箇所の地面を被覆して保護し、地盤の改良や雑草の抑制を図ることが可能になる。

「要約図」を示した図である。 「竹チップの径と長さの関係」を示す説明図 「簡易防草」を示す説明図 「通常防草」を示す説明図 「特殊防草（駐車場）」を示す説明図 「斜面防草」を示す説明図 「ＧＢおよびＳＢ係数」を示す説明図 「夏場の舗装表面温度」を示す説明図 「注水後の舗装表面温度」を示す説明図 「凍結融解繰り返し回数と一軸圧縮強度」を示す説明図 「凍結融解後の温度別圧縮強度」を示す説明図 「凍結融解１０回後の供試体の様子」を示す写真である

Claims (9)

1. 竹を粉砕し、繊維状にした竹チップと土砂と固化材を混合してなることを特徴とするＧＢ係数３０％以下、ＳＢ係数１０％以下の地盤改良材。
2. 前記固化剤は、セメント系、石灰系、酸化マグネシウム系、石膏系からなる材料であることを特徴とする請求項１記載の地盤改良材。
3. 前記土砂は、砂、シルト、粘土のいずれか１種以上からなる土粒子であることを特徴とする請求項１記載の地盤改良材。
4. 前記土砂は、現地で発生した土砂であることを特徴とする請求項１記載の地盤改良材。
5. 前記竹チップの長さは平均５ｍｍ以上で、平均アスペクト比（長さと径の比）が３〜１００である請求項１の地盤改良材。
6. 竹チップと土砂と固化剤の比率が５０〜２００重量部対１００重量部対２００〜１０００重量部であることを特徴とする請求項１記載の地盤改良材。
7. 整地した土地の表面に竹チップと現地の土に固化材を混合したことを特徴とする請求項１の地盤改良材を敷き詰めて、転圧することを特徴とする工法。
8. 整地したのり面の表面に竹チップと現地の土に固化材を混合したことを特徴とする請求項２の地盤改良材を転圧または吹き付けることを特徴とする工法。
9. 整地したのり面の表面に金網を敷き、竹チップと現地の土に固化材を混合したことを特徴とする請求項２の地盤改良材を吹き付けることを特徴とする工法。