JP2011174306A - 土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、本体部を土中に打設する際に、穿入機能によって土中への打設を容易とする一方、打設終了後には、引き抜き抵抗力機能によって土中からの引き抜きを困難とする打設用補強材を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、長尺の基材からなる本体部と、この本体部の一端に形成した土中への穿入機能を有する打設促進部と、前記本体部の一端から他端に向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部と、を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材に係り、特に打設用補強材の本体部に穿入機能を有する打設促進部と引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部とを設け、土中への打設を容易として使い勝手の向上を図る一方、打設終了後の土中からの引き抜きを困難として信頼性の向上を図る土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材に関するものである。

道路などの盛土の安定化を図るための構築構造が種々開発されている。
例えば、盛土の側面が斜面の場合には、壁面ブロックの背面とアンカープレートとを抗張材で接続した構造が考えられる。
また、盛土の側面に垂直面を形成する場合には、垂直な擁壁の背面とアンカープレートとを抗張材で接続した構造が考えられる。
そして、上述した盛土の安定化を図るための構築構造としては、盛土内に含有される水を排出する排水構造も含まれる。

特開２０００−０８７３４９号公報 特開２００８−２５５７３０号公報

ところで、従来の構築構造においては、この発明のような打設用補強材を使用するものはなく、上述した抗張材やアンカープレートが使用されていた。
この結果、前記盛土の側面が斜面あるいは垂直である場合に、全ての作業を盛土の構築工程に沿って行う必要があるという不都合がある。
つまり、地震や豪雨によって盛土の一部が崩壊した場合に、埋設されている抗張材やアンカープレートを再度掘り起こさなければ、従来のような抗張材やアンカープレートを使用する構築構造を実施することができなかったからである。
よって、前記盛土の側面が斜面あるいは垂直である場合に、側面の外側からの作業のできる打設用補強材の開発が切望されていた。

この発明の目的は、本体部を土中に打設する際に、穿入機能によって土中への打設を容易とする一方、打設終了後には、引き抜き抵抗力機能によって土中からの引き抜きを困難とする打設用補強材を実現することにある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、長尺の基材からなる本体部と、この本体部の一端に形成した土中への穿入機能を有する打設促進部と、前記本体部の一端から他端に向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部と、を備えることを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの発明によれば、長尺の基材からなる本体部と、本体部の一端に形成した土中への穿入機能を有する打設促進部と、本体部の一端から他端に向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部と、を備える。
従って、本体部を土中に打設する際に、穿入機能を有する前記打設促進部によって土中への打設を容易とし、打設用補強材の使い勝手を向上し得るとともに、打設終了後には、螺旋形状によって接触面積を大とし、引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部によって土中からの引き抜きを困難とし、打設用補強材としての信頼性を向上し得る。

図１はこの発明の第１実施例を示す土中に打設用補強材を打設した状態の概略説明図である。（実施例１） 図２は打設用補強材を擁壁に採用した際の概略説明図である。（実施例１） 図３はこの発明の第２実施例を示す土中に打設用補強材を打設した状態の概略説明図である。（実施例２） 図４は打設用補強材の概略図である。（実施例２） 図５は打設用補強材を土中に打設した際の要部拡大打面図である。（実施例２） 図６はこの発明の他の第１の変更例を示し、（ａ）は打設用補強材の一端側を潰した際の外部からの補強状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）は潰した部分の断面図である。 図７はこの発明の他の第２の変更例を示し、（ａ）は打設用補強材の一端側を潰した際の内部からの補強状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）は潰した部分の断面図である。 図８はこの発明の他の第３の変更例を示し、（ａ）は打設用補強材を打設した際の定着台座への固定方策を示す要部拡大断面図、（ｂ）は定着台座の外側から打設用補強材を視た図である。 図９はこの発明の他の第４の変更例を示す打設用補強材の説明図である。 図１０はこの発明の他の第４の変更例を示す打設用補強材用の長尺の基材からなる本体部の平面図である。 図１１はこの発明の他の第４の変更例を示す打設用補強材用の長尺の基材からなる本体部の平面図である。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１及び図２はこの発明の第１実施例を示すものである。
図１において、１は盛土、２は盛土１の側面に位置する斜面、３は盛土１の側面に位置する垂直な擁壁である。

前記盛土１の安定化を図るために、前記斜面２に壁面ブロック４を取り付ける場合には、図１に示す如く、先ず、前記盛土１の斜面２の外側から打設用補強材５を回転させつつ打設する。
そして、この打設した打設用補強材５の他端である後端に位置する、例えばナット形状の取付部６によって前記壁面ブロック４を取り付け、この壁面ブロック４を前記盛土１の斜面２に位置させる。

また、前記盛土１の安定化を図るために、前記斜面２に擁壁３を構築する場合には、図２に示す如く、先ず、前記盛土１の斜面２の外側から打設用補強材５を回転させつつ打設する。
そして、この打設した打設用補強材５の他端である後端に位置する取付部６によって前記擁壁３を取り付け、この擁壁３を前記盛土１の斜面２に位置させるものである。

このとき、前記打設用補強材５は、長尺の基材からなる本体部７と、この本体部７の一端である先端７ａに形成した土中への穿入機能を有する打設促進部８と、前記本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部９と、を備える。

詳述すれば、前記本体部７は、平鋼を使用する。
なお、この第１実施例においては、前記本体部７に平鋼を使用する構成として説明するが、金属製の丸棒や角材を使用することが可能であるとともに、金属製材料のみでなく、クラスファイバーや合成樹脂を使用することも可能である。

また、前記打設用補強材５の本体部７の一端である先端７ａに前記打設促進部８を設ける。
この打設促進部８は、土中への穿入機能を有するものであればよく、本体部７の先端７ａをドリル形状に形成する方策などが想定される。

更に、前記螺旋形状部９は、図１及び図２に示す如く、土中からの引き抜き抵抗力機能を付加するために、前記本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位のほぼ全域を螺旋形状に形成する。
このとき、形成される前記螺旋形状部９に関しては、図１及び図２に示す如く、本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位の全域において、螺旋形状のピッチを同一に形成する。
また、前記螺旋形状部９の形成に際しては、金属製材料やクラスファイバー、合成樹脂による硬化前の成形時であれば、捻って形成することも可能であるが、型成形も可能である。

次に作用を説明する。

前記盛土１の安定化を図るために、先ず、図１に示す如く、前記盛土１の斜面２の外側から、前記本体部７の一端である先端７ａ側を少し下方に指向させた傾斜する状態で、前記打設用補強材５を回転させつつ打設する。
そして、この打設した打設用補強材５の他端である後端に位置する前記取付部６によって前記壁面ブロック４を取り付け、この壁面ブロック４を前記盛土１の斜面２に位置させる。
また、図２に示す如く、水平に打設した前記打設用補強材５の他端である後端に位置する取付部６によって前記擁壁３を取り付け、この擁壁３を前記盛土１の斜面２に位置させることもできる。
このとき、前記打設促進部８を利用して前記盛土１の斜面２の外側から打設用補強材５を打設する際には、既存の打設機械である、例えばスプリングドリルを使用し、打設時の挿入速度を適正な状態として行う。
また、前記打設用補強材５の打設後は、螺旋形状によって引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部９によって、前記盛土１からの打設用補強材５の引き抜きが困難となり、前記壁面ブロック４や前記擁壁３を堅固に支持する。

これにより、前記打設用補強材５は、長尺の基材からなる本体部７と、この本体部７の一端である先端７ａに形成した土中への穿入機能を有する打設促進部８と、前記本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部９と、を備える。
従って、本体部６を土中に打設する際に、前記盛土１に予め穿孔する必要がなく、穿入機能を有する前記打設促進部８によって土中への打設を容易とし、打設用補強材４の使い勝手を向上し得る。
また、前記打設用補強材５の打設終了後には、螺旋形状によって前記盛土１との接触面積が大となり、引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部９によって土中からの引き抜きを困難とし、打設用補強材４としての信頼性を向上し得る。
更に、前記打設用補強材４の打設作業においては、前記盛土１に予め穿孔しないため、穿孔部位の内側をコンクリートミルクなどによって固める必要がないとともに、作業時間が短くなり、作業コストを安価とすることができる。
更にまた、前記打設用補強材４の構成によって、前記壁面ブロック４や前記擁壁３を構築した後であっても、前記壁面ブロック４や前記擁壁３の表面側から前記打設用補強材４を打設することが可能であり、作業性をより向上し得るものである。
また、前記打設用補強材４の構成によって、前記壁面ブロック４や前記擁壁３の表面側から前記打設用補強材４を引き抜く、つまり打設用補強材４の引き抜き試験を行うことも可能となり、実用上有利である。

図３〜図５はこの発明の第２実施例を示すものである。
この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。

上述第１実施例においては、前記打設用補強材４の前記螺旋形状部９に関して、本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位の全域において、螺旋形状のピッチを同一に形成する構成とした。
この第１実施例に対して、この第２実施例の特徴とするところは、打設用補強材１１の螺旋形状部１２に形成する螺旋形状のピッチを変化させる構成とした点にある。

すなわち、前記螺旋形状部１２に螺旋形状を形成する際に、図４に示す如く、本体部７の一端である先端７ａからほぼ中心部位までの第１螺旋形状部１２−１に対して、ほぼ中心部位から他端である後端７ｂまでの第２螺旋形状部１２−２のピッチを小さく形成するものである。
なお、前記螺旋形状部１２におけるピッチの変更形態は、本体部７の一端である先端７ａ側と他端である後端７ｂ側との２箇所で変更する方策以外にも、
（１）本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位において３箇所以上で変更させる構成、
（２）本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位においてピッチを徐々に増減させる構成、
などの構成とすることも可能である。

また、この第２実施例においては、円筒形状の排水補強パイプ１３の先端に前記打設用補強材１１を取り付ける構成とした。
そして、前記排水補強パイプ１３は、図３に示す如く、本体部７の一端である先端７ａ側を少し上方に指向させた傾斜する状態で盛土１の斜面２に回転させつつ打設し、図４及び図５に示す如く、排水補強パイプ１３の外周に形成した複数の排水用スリット１４を利用して、盛土１内に含有される水分を排水補強パイプ１３内に取り込む。
その後、排水補強パイプ１３の傾斜を利用して、排水補強パイプ１３内に取り込んだ水を前記盛土１の斜面２に位置する壁面ブロック４の外部に排出するものである。

さすれば、前記打設用補強材１１は、長尺の基材からなる本体部７と、この本体部７の一端である先端７ａに形成した土中への穿入機能を有する打設促進部８と、前記本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部１２と、を備えることにより、本体部６を土中に打設する際に、前記盛土１に予め穿孔する必要がなく、上述第１実施例と同様に、穿入機能を有する前記打設促進部８によって土中への打設を容易とし、打設用補強材１１の使い勝手を向上し得る。
また、前記打設用補強材１１の打設終了後には、上述第１実施例と同様に、螺旋形状によって前記盛土１との接触面積が大となり、引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部１２によって土中からの引き抜きを困難とし、打設用補強材１１としての信頼性を向上し得る。
更に、前記打設用補強材１１の打設作業においては、前記盛土１に予め穿孔してしないため、上述第１実施例と同様に、コンクリートミルクなどによって前記盛土１内を固める必要がないとともに、作業時間が短くなり、作業コストを安価とすることができる。
更にまた、前記打設用補強材１１の構成によって、前記壁面ブロック４を構築した後であっても、上述第１実施例と同様に、前記壁面ブロック４の表面から前記打設用補強材１１を打設することが可能であり、作業性をより向上し得るものである。
また、前記打設用補強材１１の螺旋形状部１２に形成する螺旋形状のピッチを変化させる構成としたことにより、変更したピッチによって螺旋形状部１２の本体部７の一端である先端７ａから他端である後端７ｂに向かう部位において引き抜き抵抗力を変化させることができ、ピッチを変化させた螺旋形状によって任意の部位における引き抜き抵抗力の増減設定が可能となり、前記盛土１内の土壌質に応じて効率良く螺旋形状を形成することが可能である。
更に、前記打設用補強材１１を、円筒形状の排水補強パイプ１３の先端に取り付ける構成とし、排水補強パイプ１３を、本体部７の一端である先端７ａ側を少し上方に指向させた傾斜する状態で盛土１の斜面２に回転させつつ打設し、排水補強パイプ１３の外周に形成した複数の排水用スリット１４を利用して、盛土１内に含有される水分を排水補強パイプ１３内に取り込み、排水補強パイプ１３の傾斜を利用して、排水補強パイプ１３内に取り込んだ水を前記盛土１の斜面２に位置する壁面ブロック４の外部に排出する構成としたことにより、前記打設用補強材１１の打設後に、前記排水補強パイプ１３の位置する外周部位を弱体化させるおそれが全くなく、逆に円筒形状の排水補強パイプ１３によって周辺土壌を押し固めることとなり、前記打設用補強材１１の使い勝手を向上し得る。

なお、この発明は上述第１及び第２実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第２実施例においては、別体の前記打設用補強材１１を、円筒形状の排水補強パイプ１３の先端に取り付ける構成としたが、管状部材から前記打設用補強材２１と排水補強パイプ２２とを一体的に形成するとともに、前記打設用補強材２１を補強する特別構成とすることも可能である。
すなわち、前記管状部材、つまり長尺の基材からなる本体部７において、本体部７の一端から他端に向かう部位の一端から中間部位までを螺旋形状に形成して引き抜き抵抗力機能を発揮させる螺旋形状部（図示せず）とするための前工程として、本体部７を押し潰して鋼管平板加工部２３を形成する。
そして、図６に示す如く、この鋼管平板加工部２３の両側を２枚の補鋼板２４によって挟み込む三層の構成としたものである。
さすれば、前記鋼管平板加工部２３に螺旋形状部を形成する際に、前記補鋼板２４によって鋼管平板加工部２３の両側が挟持されて補強されているため、堅固な螺旋形状部を形成することができる。
また、前記補鋼板２４が前記鋼管平板加工部２３の表面部位に位置しているため、この補鋼板２４の材質によって螺旋形状部の強度を設定することが可能となり、螺旋形状部の強度設定が容易となり、使い勝手の向上に寄与し得る。

また、上述の変形例に対して、図７に示す如く、鋼管平板加工部３１の内側に１枚の補鋼板３２を差し込む特別構成とすることも可能である。
さすれば、前記鋼管平板加工部３１に螺旋形状部を形成する際に、前記補鋼板３２が鋼管平板加工部３１の内側に挿入されて補強されているため、堅固な螺旋形状部を形成することができる。
また、前記補鋼板３２が前記鋼管平板加工部３１の内側に位置しているため、この補鋼板３２の材質が螺旋形状部の強度に直接影響を及ぼすことがなくなり、例えば軟質の補鋼板３２を使用して螺旋形状部に「粘り」を与えることが可能となり、盛土の土壌質に応じた螺旋形状部とすることも可能である。

更に、この発明の第１実施例においては、盛土に打設する打設用補強材５の他端である後端に、例えばナット形状の取付部６を形成し、取付部６によって壁面ブロック４を取り付けて壁面ブロック４を前記盛土１の斜面２に位置させる構成としたが、ナット形状の取付部６の代わりに、簡易取付手段４１を利用する特別構成とすることも可能である。
すなわち、前記打設用補強材４２の他端である後端４２ｂを、図８に示す如く、平板状とするとともに、この打設用補強材４２の後端４２ｂを端部に向かって漸次厚みが大となるように形成する。
また、盛土などの固定面４３上に前記簡易取付手段４１の一部を構成する定着台座４４を配置し、この定着台座４４の内側を矩形、かつ外側に向かって漸次拡大するように切り抜いて貫通孔部４５を形成する。
そして、盛土などの前記固定面４３に前記打設用補強材４２を打設した後に、この打設用補強材４２の他端である後端４２ｂに、図８に示す如く、定着台座４４の開口の狭い側の貫通孔部４５を配置するとともに、前記打設用補強材４２の他端である後端４２ｂを、前記簡易取付手段４１の一部を構成する２個のくさび状固定具４６−１、４６−２によって挟持し、盛土などの前記固定面４３上に定着台座４４を固定するものである。
さすれば、前記簡易取付手段４１を構成する定着台座４４とくさび状固定具４６−１、４６−２とによって、前記打設用補強材４２の他端である後端４２ｂの固定が容易となり、例えば、前記定着台座４４を壁面ブロックに係合する構成とすれば、打設用補強材４２と壁面ブロックとを容易に固定することが可能である。

更にまた、この発明の第１実施例においては、前記螺旋形状部９の形成において、１条の螺旋形状を形成したが、２条以上の螺旋形状とする特別構成とすることも可能である。

また、この発明の各実施例においては、幅の均一な長尺の基材からなる前記本体部７から前記打設用補強材５の螺旋形状部９を形成する構成としたが、幅の異なる長尺の基材からなる前記本体部５１を使用して螺旋形成後の打設用補強材５２の螺旋形状部５３の径を変化させる特別構成とすることが可能である。
すなわち、前記本体部５１の幅を変化させる際には、図１０に示す如く、段階的に幅を変化させた本体部５１−１や、図１１に示す如く、幅を漸次変化させた本体部５１−２が考えられる。
このとき、段階的に幅を変化させた前記本体部５１−１においては、図１０に示す如く、例えば先端５１ａ−１側の第１幅Ｗ１−１に対して、この先端５１ａ−１側から他端５１ｂ−１側に向かって段階的に幅を増加させた、例えば２個の第２幅Ｗ２−１、第３幅Ｗ３−１を形成する。
あるいは、幅を漸次変化させた前記本体部５１−２においては、図１１に示す如く、例えば先端５１ａ−２側の第１幅Ｗ１−２に対して、この先端５１ａ−２側から他端５１ｂ−２側に向かって幅を漸次増加させて他端５１ｂ−２側の第２幅Ｗ２−２とするものである。
さすれば、例えば段階的に幅を変化させた前記本体部５１−１を使用して前記打設用補強材５２の螺旋形状部５３を形成し、図９に示す如く、この螺旋形状部５３を先端側から後端側に向かって第１〜第３部位５４−１〜５４−３に区画した際に、第１部位５４−１の第１径Ｄ１から第２部位５４−２の第２径Ｄ２、第３部位５４−３の第３径Ｄ３へと前記螺旋形状部５３の径が段階的に増加する。
なお、幅を漸次変化させた前記本体部５１−２を使用する場合には、前記螺旋形状部５３を先端側から後端側に向かって漸次径を増加させることができるものである。
これにより、前記打設用補強材５２は、盛土に予め穿孔する必要がなく、上述の各実施例と同様に、穿入機能を有する前記打設促進部によって土中への打設を容易とし、打設用補強材５２の使い勝手を向上し得る。
また、前記打設用補強材５２の打設終了後には、上述の各実施例と同様に、螺旋形状によって前記盛土との接触面積が大となり、引き抜き抵抗力機能を有する前記螺旋形状部５３によって土中からの引き抜きを困難とし、打設用補強材５２としての信頼性を向上し得る。
更に、前記打設用補強材５２の螺旋形状部５３の形成後に、螺旋形状部分の径を段階的に、あるいは漸次変化させる構成としたことにより、前記打設用補強材５２の打設終了後に、螺旋形状の盛土との接触面積を変化させ、引き抜き抵抗力を増加させることも可能である。
更にまた、前記打設用補強材５２の螺旋形状部５３において、この螺旋形状部５３の螺旋形状部分の径を段階的に、あるいは漸次変化させる構成と、上述の第２実施例にて説明した螺旋形状のピッチを変化させる構成とを併用する特別構成とすれば、前記打設用補強材５２の打設終了後に、螺旋形状の盛土との接触面積を大きく変化させ、引き抜き抵抗力をより一層増加させることも可能である。

１ 盛土
２ 斜面
３ 擁壁
４ 壁面ブロック
５ 打設用補強材
６ 取付部
７ 本体部
７ａ 一端である先端
７ｂ 他端である後端
８ 打設促進部
９ 螺旋形状部

Claims (4)

1. 長尺の基材からなる本体部と、この本体部の一端に形成した土中への穿入機能を有する打設促進部と、前記本体部の一端から他端に向かう部位の少なくとも一部に引き抜き抵抗力機能を有する螺旋形状部と、を備えることを特徴とする土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材。
2. 前記打設用補強材の螺旋形状部は、形成する螺旋形状のピッチを変化させたことを特徴とする請求項１に記載の土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材。
3. 前記打設用補強材は、長尺の基材からなる本体部の一端から他端までの部位を螺旋形状に形成して引き抜き抵抗力機能を発揮させる前記螺旋形状部とする一方、この螺旋形状部の一端たる先端に土中への穿入機能を有する打設促進部を形成し、前記螺旋形状部の他端たる後端を管状部材の一端に接続して設けたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材。
4. 前記打設用補強材の螺旋形状部は、螺旋形成後の径を変化させたことを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の土中への穿入機能と引き抜き抵抗力機能とを備える打設用補強材。

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