JP2009046845A - 繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品とその製造方法、及びセメント系硬化材構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂繊維を織った繊維製グリッドベルト部材を、セメント系硬化材製品に容易に連結して製造或いは構築する。
【解決手段】セメント系硬化材製品１の硬化材１４中に、少なくとも基端部を樹脂被覆した繊維製グリッドベルト部材５の当該基端部を埋設して固定する。繊維製グリッドベルト部材５は、繊維を織った織布や網み布等の縦糸と横糸を交差させ、グリッド状である。端部の被覆にはウレタン樹脂等を使用する。ベルト部材５表面には、繊維を織ったために凹凸があり、摩擦抵抗力が大きくなり、グリッド状としてあることで、グリッドの空隙に硬化材中が入り込んで、引き抜き抵抗力が大きくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、盛土の土砂荷重を支える土留めブロックなどのセメント系硬化材製品や土留め擁壁などのセメント系硬化材構造物に関するものであり、特に、製品を成す硬化材中に、繊維製グリッドベルト部材を埋設して連結するセメント系硬化材製品とその製造方法、及び構造物の構築方法に関するものである。

盛土地山の土砂荷重を支え、斜面の崩壊を防ぐため、盛土前面にコンクリートブロックを設置したり、コンクリート構造物を現場で構築する方法が存在する。これらコンクリートブロックやコンクリート構造物は、盛土内に埋設して定着したアンカーに連結・固定して、転倒を防止することが採用されている。

盛土内に埋設するアンカーとしては、例えばテールアルメと呼ばれるものが存在する。このテールアルメは、ストリップと呼ばれる金属製の帯状材を盛土の上に伸ばし、このストリップの上に盛土して、盛土前面に設置したコンクリートブロックとストリップを連結するものである。盛土重量がストリップに作用し、ストリップがアンカーとして機能し、このストリップに連結したブロックが連結・固定され、土砂荷重を支えるものである。

以上のようなテールアルメにおける金属製のストリップであると、その重量が重く、施工の手間が大きく、施工に多大な労力を要する。また、金属製のストリプとブロックとの連結作業が面倒で、施工期間が長くなる。また、ストリップとブロックとの連結に使用するボルト・ナットなどの金属が錆びつくことあり、その錆びついた部分が腐食して破断してしまうという事故が発生していた。

これら課題を解決するために、特開２００６−１５２７８６号公報、或いは特開２００６−１５２７９０号公報に記載された発明のように、合成樹脂繊維から成る帯状のストリップの中間部を折り返し、この折り返し部分をブロックのコンクリート部分に埋設して、ブロックと一体化したものを開発している。

しかしながら、合成樹脂繊維から成るストリップを直接コンクリートの中に埋め込むのはアルカリ性環境の影響を受けやすく、また、コンクリートの粒子が繊維の間に入り込んで、破断し易くなるため、シースの中に通して、コンクリート内に埋設していた。このようなシースの中に通す作業も面倒で、またシースの中に通しても、シースから出た部分にコンクリートのノロなどが付着し易く、その部分での破断の危険があった。
特開２００６−１５２７８６号公報 特開２００６−１５２７９０号公報

この発明が解決しようとする課題は、施工の手間の大きさと、コンクリートのアルカリ性と粒子の影響を受け、繊維製のベルト部材の強度が小さくなってしまうことである。

本発明の繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品は、
繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、セメント系硬化材の中に埋設して固定し、
樹脂被覆した端部の他の部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させるものである。
また、本発明にかかるセメント系硬化材の製造方法は、
繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、セメント系硬化材の中に埋設し、
当該樹脂被覆した端部の他の部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させるものである。
また、本発明にかかるセメント系硬化材構造物の構築方法は、
セメント系硬化材構造物のセメント系硬化材の固化の前に、
繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、現場打ちしたセメント系硬化材が固化する前に埋設し、
当該樹脂被覆した端部の他の部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させるものである。

＜ａ＞繊維製グリッドベルト部材は、その樹脂被覆した一端部をそのままセメント系硬化材の中に埋設して固定するだけで、十分な引抜き抵抗力を得ることが可能で、セメント系硬化材製品の製造が著しく容易である。
＜ｂ＞繊維製グリッドベルト部材は、樹脂被覆した端部の残りの一部がセメント系硬化材から突出しているため、硬化材近傍のノロなどが付着し易い部分は樹脂被覆部分となって、繊維の間に入り込むようなことがなく、破断の大きな原因が解消される。
＜ｃ＞繊維製グリッドベルト部材として、間隔を置いて平行に配されたベルトの長手方向に連続する複数本の縦糸と、ベルトの幅方向の縦糸間に渡されるとともに、縦糸の長手方向に適宜間隔を空けて渡された横糸とによって、グリッド状に形成された帯状ベルトを採用することにより、格子の間に硬化材が入り込んで、引抜き抵抗力が増す。
＜ｄ＞合成樹脂製繊維を織った繊維製グリッドベルト部材を使用するため、その表面の凹凸によって摩擦力が大きくなり、引抜き抵抗力が増す。
＜ｅ＞繊維製グリッドベルト部材を使用するため、軽量であって柔軟性がある為、盛土上への敷設作業も容易で、作業性が著しく向上する。特に、基端部以外の他の部分は樹脂被覆しないため、その柔軟性が損なわれることなく、運搬や設置作業の支障とならない。
＜ｆ＞繊維製グリッドベルト部材の一端はブロックやコンクリート構造物中に埋設されて一体化するため、連結部分がなく、連結作業の必要性もなく、連結部分の錆び付きの心配も一切生じない。
＜ｇ＞繊維製グリッドベルト部材をシースなどに挿入する手間も不要で、施工が簡易である。
＜ｈ＞繊維製グリッドベルト部材を保護手段の中に収納しておくことで、製造から保管・出荷、現場施工まで紫外線による劣化や、コンクリートのノロが付着するのを防ぐことができ、ベルトの強度をより高く保持できる。

この発明に係る繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品の製造方法及び構造物の構築方法は、セメント系硬化材製品の中に、少なくとも一方側の端部が樹脂被覆された繊維製グリッドベルト部材の当該端部の一部を、埋設して固定するものである。

＜１＞土留めブロック
図１に示すのは、この発明にかかる製造方法によって製造したセメント系硬化材製品の土留めブロック１であって、起立した板部２の背面に縦に平行に連続する補強部３・３を有している。
補強部３の上下に離隔して適宜位置に、単数若しくは複数の凹部４が設けられている。
製造するためのセメント系硬化材としては、コンクリート１４の他、モルタルなども使用可能である。

＜２＞アンカーベルト
図において５は、繊維製グリッドベルト部材であるアンカーベルトであって、数μ〜数ｍｍ程度の太さの細いポリエステル繊維を、布状に織った織布、或いは編むことによって布状とした縦糸と横糸から成っている。
繊維製グリッドベルト部材５は、図７に示すように、ベルト５の長手方向に連続する複数の織布製等の縦糸７が、間隔を置いて平行に配され、ベルト５の幅方向には、縦糸７間に織布製等の横糸８が渡されて、グリッド（格子）状となっている。
この横糸８は、ベルト５の長手方向に間隔を空けて設けられている。
織布や編み布、或いは組み布と言うのは、細かい繊維を布のように織ったり、編んだり、組んだりしたものであって、従って、縦線７も横線８も、織られたり、組んだり或いは編んだ、繊維によって細かな凹凸を表面に有している。

＜３＞被覆
繊維製グリッドベルト部材５の一方側の端部は、その端から所望長さＬだけ樹脂被覆してある。（図７）
被覆する樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を採用し、これらを端部に被覆して固化させることで繊維同士が密着して、コンクリート１４のアルカリ性、ノロの粒子が繊維の間に入り込まない。
ノロの粒子が入り込むことによる傷、コンクリート１４の水圧などの、外的劣化要因からアンカーベルト５を保護するものである。
被覆する具体的な材料樹脂としては、繊維製グリッドベルト部材５の素材が熱可塑性繊維の場合は、素材性質を著しく変えない様に常温エポキシ樹脂やウレタン樹脂を使用することが望ましく、素材が耐熱性の高い炭素繊維やアラミド繊維等を使用する場合は、熱硬化性樹脂による樹脂を使用することが望ましい。
実施例ではウレタン樹脂を使用している。被覆の方法は、常温溶融した樹脂の中にベルト部材の一端部を含浸して被覆する方法を採用している。
樹脂被覆することにより、柔軟な繊維製グリッドベルト部材は、板のように固まって柔軟性が損なわれるが、樹脂被覆する部分は、ベルト部材５の一部のみであって、それ以外の部分は樹脂被覆せず、繊維製ベルト部材としての柔軟性を損なっていないため、運搬時には巻き取っておくなどが可能で、例えば施工時に盛土上に敷設する作業なども容易である。

＜４＞アンカーベルトの固定
このような繊維製グリッドベルト部材５の樹脂被覆した端部の全長Ｌの一部Ｌａを、型枠１３内に流し込んだ打設したコンクリート１４の中に埋設し、コンクリート１４と付着させ、端部を固定する。（図８）
樹脂被覆した端部は、全長Ｌをコンクリート１４中に埋設するのではなく、樹脂被覆してコンクリート１４中に埋設のはその一部分Ｌａだけで、残りの部分Ｌｂは、コンクリート１４から突出させておく。
繊維製グリッドベルト部材５は、型枠１３の上に渡したパイプ１５に巻き上げた状態で位置させておき、コンクリート１４が付着しないようにしておく。
埋設する長さＬａは、５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度で、実際には１００ｍｍ程度でも好適な強度を得ている。グリッドベルト部材５のコンクリート１４中に埋設した部分は充分樹脂被覆してある必要があるが、前記したように、コンクリート１４から出た部分の所望長さも、ノロなどの付着を避けるために所望長さＬｂ分被覆されているようにするものである。（図４・図７）
このように、コンクリート１４から突き出た分も所望長さＬｂ被覆してあることで、コンクリート１４近傍のグリッドベルト部材５にノロなどが付着しても、その繊維同士の間に粒子が入り込むようなことがない。
アンカーベルト５の固定の方法は、図１、図５或いは図６に示すように、アンカーベルト５の幅方向が水平、或いは垂直のいずれであってもよい。
アンカーベルト５がグリッド状であると、その格子状の空隙に骨材などが入り込んで、コンクリート（硬化材）１４との付着力が増し、引き抜き抵抗力が大きくなる。
更に、アンカーベルト５が繊維製であるため、その織ってある、編んである、或いは組んである繊維がベルト表面の凹凸となって、そのベルト部材５の表面の摩擦抵抗が増して、セメント系硬化材であるコンクリート１４との引抜抵抗力が更に大きいものとなる。

＜５＞アンカーベルトの保護
アンカーベルト５は、現場での施工以前には巻き上げておき、保護手段である収納ボックス９の中に収納しておくことが好ましい。
収納ボックス９は、紙製やブラスチック製のもの等広く採用できる。
収納ボックス９としては、図２に示すようにブロック１の凹部４内に収めることが可能な大きさ・形状にし、その口元からベルト部材５の一端部が突き出るようにしてある。
底面とは反対側面は、蓋１０となっている。
ベルト部材５を突き出した状態で、収納ボックス９を凹部４の位置に設置し、コンクリートを打設してアンカーベルト５の突き出た端部を埋設して、コンクリート中に固定する。
アンカーベルト５の、コンクリート１４内に埋設した部分以外には、セメント系硬化材のノロが付着せず、その粒子が繊維の間に入り込むようなことがない。また、収納ボックス９を暗色にしておけば、中のベルト部材５の繊維を、より紫外線から保護できる。
施工時にアンカーベルト５として使用する場合は、ボックス９を開けて引き出せばよい。
保護する手段としては、箱の他に、アンカーベルト５を巻き上げて、合成樹脂製の暗色の袋などに収納しておく手段も採用できる。

＜６＞擁壁の施工
以上のようにして製造した繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品を使用して擁壁を施工する場合、セメント系硬化製品である土留めブロック１を、盛土する位置の前面に上下左右に並べる。
ブロック１の背後に盛土１１を施し、ブロック１の背面のアンカーベルト５を引き出して、盛土１１の上に伸ばす。
この上に更に盛土１１を施してアンカーベルト５を挟み込み、土との摩擦にて定着する。
アンカーベルト５がグリッド状であると、摩擦力が増して、土中での定着力が向上する。
また、ベルト部材は繊維製であるため、その材質そのものの摩擦力が大きくなり、定着力が増す。
上の盛土１１の上に、上の段のアンカーベルト５を伸ばして、同じ作業を繰り返す。

＜７＞アンカーベルトの引張強度
以上のように樹脂被覆したアンカーベルト５の引張強度試験結果を、次の表1に示す。
表１に示すように、樹脂被覆したアンカーベルト５の引張強度は、樹脂被覆を行わなかった場合の、約２倍の強度を示している。樹脂の種別で見れば、エポキシ樹脂でもウレタン樹脂でも、破断荷重に大きな差はなかった。

＜８＞破断状況
樹脂被覆加工した織布製ベルト部材は、樹脂被覆部分で破断したものはなく、樹脂界面部で破断するか、汚れていた部分が破断した。すなわち、樹脂被覆部分は、それら部分よりも大きな強度を備えていたことになる。
従って、本発明のように、セメント系硬化材中に埋設する部分と、その硬化材から突出した硬化材が付着し易い部分である硬化材近傍部分を樹脂被覆しておくことは、ベルト部材５の強度を維持するために極めて有効な構成であることが理解できる。
また、被覆しなかった実験例では、埋め込み深さを１５０ｍｍ、２００ｍｍと変えて試験を実施したが、全てコンクリート界面部で破断しており、コンクリートとの付着が外れて、コンクリートから端部が抜けた例はなかった。

＜９＞土留め擁壁の現場施工
図９に示すのは、セメント系硬化材であるコンクリート１４を現場打ちして、土留め擁壁１２を構築した場合である。
現場に型枠を組んでコンクリート１４を打設し、そのコンクリート１４が固化する前に、繊維製グリッドベルト部材５の樹脂被覆した基端部の一部Ｌａ分埋設して固定する。
このとき、コンクリート１４から突き出た部分は、巻き上げて収納ボックスや袋に入れておき、コンクリート１４や汚れなどが付着しないようにすることができる。
擁壁１２の背後に盛土１１を施し、その上に織布製ベルト部材を、アンカーベルト５として伸ばす。
更にその上に盛土１１を施して、定着する。

以上の実施例では、セメント系硬化材製品として土留めブロックを使用した場合について述べたが、セメント系硬化材製品として、消波ブロック、法面保護ブロック、などを採用し、これら製品に繊維製のグリッドベルト部材を埋設固定する場合の製造方法としても利用可能である。
また、現場打ちのコンクリート構造物としては、土木構造物以外に建築物も考えられ、織布製ベルト部材に引張力を負担させ、コンクリート構造物の連結補強という用途にも適用できる。
二つ以上のコンクリート製品の間を、ベルトで繋ぐような場合は、ベルトの両端部を樹脂被覆するようなことが考えられる。

土留めブロックの斜視図である。 アンカーベルトを固定した土留めブロックの一部斜視図である。 土留めブロックを使用した土留め方法の斜視図である。 土留めブロックを使用した土留め方法の断面図である。 土留めブロックの背面図である。 土留めブロックの背面図である。 繊維製グリッドベルト部材の一部正面図である。 型枠にコンクリートを流し込んで製造する状態の斜視図である。 現場打ちの擁壁に本発明を実施した例である。

符号の説明

１：土留めブロック
２：板部
３：補強部
４：凹部
５：アンカーベルト
６：帯状織布
７：細バンド
８：紐体
９：収納ボックス
１０：蓋
１１：盛土
１２：擁壁
１３：型枠
１４：コンクリート

Claims (3)

1. 繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
   縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
   前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
   当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、セメント系硬化材の中に埋設して固定し、
   樹脂被覆した端部の残りの部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させたことを特徴とする、
   繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品。
2. 繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
   縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
   前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
   当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、セメント系硬化材の中に埋設し、
   当該樹脂被覆した端部の残りの部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させる、
   繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材製品の製造方法。
3. 繊維から成る平行な複数本の縦糸と、
   縦糸の幅方向に渡された繊維から成る複数本の横糸とによって、グリッド状の織布又は編み布等のベルト部材と成し、
   前記繊維製グリッドベルト部材の少なくとも一方側の端部を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にて固化させることによって樹脂被覆し、
   当該繊維製グリッドベルト部材の樹脂被覆した端部の一部を、現場打ちしたセメント系硬化材が固化する前に埋設し、
   当該樹脂被覆した端部の残りの部分と、樹脂被覆していない部分は、セメント系硬化材から突出させる、
   繊維製グリッドベルト部材を備えるセメント系硬化材構造物の構築方法。

Images