JP2016113795A - Belt-like tension member for use in reinforcement soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は土砂に埋設して使用する帯状引張材に関し、殊に土砂との摩擦抵抗が高い高分子材料製の帯状引張材に関する。 The present invention relates to a belt-like tensile material used by being embedded in earth and sand, and more particularly to a belt-like tensile material made of a polymer material having a high frictional resistance with earth and sand.
テールアルメ工法に代表されるように、コンクリート製パネルの背面に鋼製帯状引張材の一端を接続するとともに、パネルの背面に延出させた鋼製帯状引張材を土砂に埋設する補強土構造物は広く知られている。
特許文献1には鋼製帯状引張材に代えて、軽量で錆びない高分子材料で形成した柔軟な帯状引張材を用いることが開示されている。
特許文献2には両側を波状に形成して摩擦抵抗を高めた高分子材料製の帯状引張材が開示されている。
図7を参照して説明すると、高分子材料製の帯状引張材50は扁平で均一厚に形成した中央部51と、中央部6の左右両側に一定間隔を隔てて張り出して波状に形成した複数の摩擦翼52とを具備する。
As represented by the tail arme method, a reinforced earth structure that connects one end of a steel strip tension material to the back of a concrete panel and embeds the steel strip tension material extended to the back of the panel in the earth and sand is Widely known.
Patent Document 1 discloses that a flexible belt-shaped tensile material formed of a polymer material that is light and does not rust is used instead of the steel belt-shaped tensile material.
Patent Document 2 discloses a belt-like tensile material made of a polymer material in which both sides are formed in a wave shape to increase the frictional resistance.
Referring to FIG. 7, a belt-
従来の帯状引張材にはつぎのような改善すべき点がある。
<1>帯状引張材50の摩擦抵抗力を専ら摩擦翼52に求めているため、摩擦抵抗を高めるためには摩擦翼52の張出量を長くする必要がある。
摩擦翼52の張出量を長くすると強度が不足して変形し易くなるため、摩擦抵抗力を高めることに限界がある。
<2>単純に帯状引張材50の摩擦抵抗を高める方法として、表面を粗面に形成することが想定できる。
しかしながら、帯状引張材50の素材である高分子材料(樹脂材料)が比較的柔らかい特性を有していることから、帯状引張材50の表面に過大な土重量が作用する環境下において粗面を有効に機能させることが難しい。
<3>帯状引張材50は摩擦翼52のない均一幅のものと比べれば摩擦抵抗力は増大するが、従来の鋼製帯状引張材と比較すると摩擦抵抗力が不足するために大きな引抜抵抗力を付与することが技術的に難しい。
したがって、高分子材料製の帯状引張材の引抜抵抗力を高める改良技術の提案が望まれている。
The conventional belt-like tensile material has the following points to be improved.
<1> Since the frictional resistance of the belt-
If the protruding amount of the
<2> As a method of simply increasing the frictional resistance of the belt-
However, since the polymer material (resin material), which is the material of the belt-
<3> Although the belt-
Therefore, it is desired to propose an improved technique for increasing the pulling resistance of the belt-shaped tensile material made of a polymer material.
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは鋼製の帯状引張材と比較して同等以上の摩擦抵抗力が得られる、補強土に使用する帯状引張材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to provide a belt-like tensile material used for reinforcing soil, which can obtain a friction resistance equal to or higher than that of a steel belt-like tensile material. It is to provide.
本発明は、補強土に使用する高分子材料製の帯状引張材であって、均一な幅と厚さを有する帯部と、前記帯部の上下面の何れか片面、又は両面に所定の間隔を隔てて扁平に隆起させて一体に形成した複数の挟持帯とを具備し、前記複数の挟持帯の間に圧密した土砂を収容可能な挟持空間を形成し、前記挟持帯を帯部の長手方向に対して交差方向に形成し、前記挟持体は長手方向に沿った長さが帯部の厚さ以上あり、前記挟持空間に面した挟持帯の側面に抵抗面を形成したことを特徴とする。
他の形態において、前記複数の挟持帯は帯部の長手方向に対して交差する方向に沿って連続的、又は間欠的に形成する。
他の形態において、前記帯部の表面に複数の挟持帯は所定の間隔を隔てて千鳥状に形成する。
他の形態において、前記帯部を縦断する挟持帯の断面形状が矩形を呈する。
他の形態において、前記挟持帯を縦断する断面形状が楔形を呈する。
The present invention is a belt-like tensile material made of a polymer material used for reinforcing soil, and has a uniform width and thickness, and a predetermined interval on one or both surfaces of the upper and lower surfaces of the belt portion. A plurality of sandwiching bands integrally formed by raising flatly across the plurality of sandwiching bands, forming a sandwiching space capable of accommodating compacted earth and sand between the plurality of sandwiching bands, and forming the sandwiching band in the longitudinal direction of the band part The sandwiching body has a length in the longitudinal direction that is equal to or greater than the thickness of the band portion, and a resistance surface is formed on a side surface of the sandwich band facing the sandwiching space. To do.
In another embodiment, the plurality of sandwiching bands are formed continuously or intermittently along a direction intersecting the longitudinal direction of the band part.
In another embodiment, the plurality of holding bands are formed in a staggered pattern on the surface of the band part with a predetermined interval.
In another form, the cross-sectional shape of the holding band which cuts the band part vertically is rectangular.
In another form, the cross-sectional shape which cuts through the holding band has a wedge shape.
本発明に係る帯状引張材は、鋼製の帯状引張材と比較して同等以上の摩擦抵抗力を得ることが可能である。 The strip-shaped tensile material according to the present invention can obtain a frictional resistance equal to or greater than that of a steel strip-shaped tensile material.
以下に図1〜4を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
<1>帯状引張材
図1を参照して説明すると、帯状引張材10はコンクリート製パネル等の壁面材20の一体に連結してあり、全体が水平に延設された状態で壁面材20の背面の土砂30に埋設することで、土砂30を補強するとともに、土砂30から反力を得て壁面材20を支持する。
帯状引張材10と壁面材20の連結手段としては、例えば図示したように帯状引張材10の中間部をループ状に折り返して壁面材20の躯体中に埋設するか、或いは挿通させて連結する。壁面材20の背面から延出させた二枚の帯状引張材10は水平に配置して土砂30に埋設する。
<1> Strip-shaped Tensile Material Describing with reference to FIG. 1, the strip-
As a means for connecting the belt-
帯状引張材10は高分子材料で形成した引張材であり、均一な幅と厚さを有する連続した帯部11と、帯部11の上下面11a,11bの何れか片面、又は両面に所定の間隔を隔てて隆起させて形成した複数の挟持帯12とを具備する。
複数の挟持帯12の間には挟持空間13を形成している。
複数の挟持帯12は帯部11と一体であり、帯部11の長手方向に対して交差方向に形成してある。
帯状引張材10の横幅と全長は、帯状引張材10に要求される抜き取り抵抗等を考慮して適宜選択するものとする。
The belt-
A
The plurality of
The lateral width and the total length of the belt-
<2>帯部
図1,2を参照して説明すると、帯部11は可撓性を有する扁平な帯板であり、帯状引張材10に求められる所定の引張強度を有する。
帯部11は帯状引張材10の長手方向に沿って配置した化学繊維等の芯材14の周囲を樹脂膜15で被覆して構成する。
<2> Band Part When described with reference to FIGS. 1 and 2, the
The
<2.1>帯部の素材
芯材14としては、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール(PVA−L)、又はポリオレフィン等を主成分とする連続繊維のポリマー繊維を適用できる。
樹脂膜15としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、PVC等を主成分とする樹脂を適用することができる。
又、帯部11は上記した材料以外に全断面を単一の高分子材料で形成したものも含む。
<2.1> Strip Material As the
As the
Moreover, the belt | band |
<3>挟持帯
本例では帯部11の上面11aおよび下面11bに挟持帯12を形成した形態について説明する。
挟持帯12は帯部11のほぼ全幅に亘って形成した断面が略矩形を呈する突起体であり、樹脂膜15と同一素材で一体成形されている。
長手方向に隣り合う各挟持帯12,12の間には断面矩形の挟持空間13を画成している。
挟持空間13に面した挟持帯12の起立した側面には抵抗面12aを形成している。
<3> Nipping Band In this example, a mode in which the
The
A
A
<3.1>挟持帯と挟持空間の機能
挟持帯12は土砂30と接触する帯状引張材10の表面積を増やして摩擦抵抗力を増大させるだけでなく、挟持空間13内において土粒子を圧密させて硬質化させた土塊を挟持するために機能する。
挟持空間13は圧密硬質化させた土塊を収容するために機能する。
<3.1> Functions of the sandwiching band and the sandwiching space The
The
<3.2>帯部の上下面における挟持帯の配置形態
本例では帯部11の各上下面11a,11bに形成する上下の挟持帯12を左右にずらした形態を示すが、上下の挟持帯12を同一の位置に形成してもよい。
<3.2> Arrangement form of the holding band on the upper and lower surfaces of the band part In this example, the upper and
<3.3>挟持帯の寸法
図3Aを参照して矩形断面を呈する挟持帯12の寸法関係について説明する。
帯部11の厚さをt1とした場合、挟持帯12の厚さt2は、t1≧t2の関係にある。
挟持帯12の軸長b1と挟持空間13の間隔b2との関係は、b1≧2×t2となる。
挟持帯12の強度を確保する関係から、挟持帯12の軸長b1は挟持帯12の厚さt2の2倍以上の長さを有していればよい。
挟持空間13の間隔b2は概ね50mm〜100mmの範囲が望ましい。
<3.3> Dimensions of the holding band 12 A dimension relationship of the
When the thickness of the
The relationship between the axial length b 1 of the
The relationship to ensure the strength of Kyojitai 12, axial length b 1 of Kyojitai 12 may have a thickness of more than twice the length of t 2 of the
Interval b 2 in the
<3.4>挟持帯の強度
帯状引張材10に引抜力が作用したときに、圧密させた土塊に接触した挟持帯12にせん断力が加わるが、挟持帯12は樹脂膜15に先行して破損しないだけの強度を有している。
壁面近傍の帯状引張材10が伸長する実現象を考慮すると、1.0m程度の範囲で設計引張強度分の引張荷重に対して同じ1.0m範囲に配置される上下の突出した挟持帯12の母材との接触面でのせん断抵抗力を確保できることが必要である。
よって、挟持帯12を構成する母材の引張強度をTa、挟持帯12と母材の接触面1箇所でのせん断強度をS、とした場合において、挟持帯12の強度は、例えば{1.0m/(b1+b2)}×S≧Taの関係にある。
以上は例示であり、この寸法関係に限定されるものではない。
<3.4> Strength of the holding band When a pulling force is applied to the band-
Considering the actual phenomenon in which the belt-like
Therefore, when the tensile strength of the base material constituting the holding
The above is an example, and is not limited to this dimensional relationship.
<4>帯状引張材の引抜抵抗
図4を参照して帯状引張材10の引抜抵抗について説明する。
図4は土砂30に埋設した帯状引張材10の表面の拡大図であり、帯状引張材10の表面に複数の挟持帯12と挟持空間13とが交互に形成されている。
土砂30は盛土時の転圧や自重により締め固められていることから、帯状引張材10の挟持空間13内に土粒子が入り込むとともに、上面11a及び下面11bの全面が土砂30と押圧状態で接面している。
帯状引張材10は以下の複数の要因が引抜抵抗力として作用する。
<4> Pull-out Resistance of Strip-shaped Tensile Material With reference to FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of the surface of the belt-like
Since the earth and
In the strip-shaped
<4.1>摩擦力に起因した帯状引張材の引抜抵抗
帯状引張材10に引抜力が作用した場合には、凹凸状に形成した帯状引張材10の各上下面11a,11bの表面と、これに接触する土砂30との間における表面摩擦力f1が帯状引張材10の引抜きに抵抗する。
更に、挟持空間13内で圧縮されて硬質化した圧密土砂31とその外方の土砂との間に生じる土砂摩擦力f2が帯状引張材10の引き抜きに抵抗する。
更にまた、帯状引張材10の各上下面11a,11bの表層近くの土粒子が圧密されることで噛み合って硬質の圧密土塊層32が形成されることから、圧密土塊層3231と、その外方の土砂30との間に生じる土砂摩擦力f3が帯状引張材10の引き抜きに抵抗する。
<4.1> Pull-out resistance of strip-shaped tensile material due to frictional force When pulling force is applied to strip-shaped
Furthermore, sediment frictional force f 2 occurring between the
Furthermore, since the soil particles near the surface layer of each of the upper and
<4.2>土砂の挟持に起因した帯状引張材の引抜抵抗
既述したように、挟持空間13内に位置する土砂30は、隣り合う挟持帯12,12の抵抗面12aと帯部11の表面とにより挟持された状態で加圧されることで硬化して圧密土砂31を形成する。
硬化した圧密土砂31の一部が挟持帯12の抵抗面12aに当接して抵抗する。
このように、帯状引張材10は上記した三種類の摩擦力f1,f2,f3に起因した引抜抵抗力が得られることにくわえて、挟持帯12の抵抗面12aが硬化した圧密土砂31の抵抗面として有効に機能するため、従来の鋼製帯状引張材と比較して同等以上の引抜抵抗力を得ることができる。
<4.2> Pull-out resistance of the belt-shaped tensile material due to the sandwiching of the earth and sand As described above, the earth and
Part of the hardened compacted earth and
Thus, in addition to the fact that the strip-shaped
図5A〜5Dを参照して帯部11に対して矩形断面の挟持帯12の配置位置を変えた帯状引張材10の一例について説明する。
以降の実施例の説明にあたっても既述した形態と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
With reference to FIGS. 5A to 5D, an example of the belt-
In the description of the following embodiments, the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5Aは帯部11の横断方向に沿って矩形断面の挟持帯12を連続して形成した帯状引張材10を示す。
本例における帯状引張材10の引き抜き抵抗原理と、挟持帯12の寸法関係については、図3A,4を基に既述したとおりである。
FIG. 5A shows a belt-like
The pull-out resistance principle of the belt-
[変形例1]
図5Bは帯部11の横断方向に沿って矩形断面の挟持帯12を間欠的に形成した帯状引張材10の変形例を示す。
本例では、帯部11に対して所定の間隔を隔てて横一列に形成した複数の分割挟持部12´により挟持帯12を構成する。
本例の帯状引張材10にあっては、扁平な直方体を呈する分割挟持部12´の前後の抵抗面12aだけでなく、抵抗面12aと直交する長手方向に沿った側面12bも摩擦抵抗面として機能する。
更に、隣り合う各分割挟持部12´,12´の間に形成された空間が先の挟持空間13と同様に機能するので、帯状引張材10は高い引抜抵抗力を得ることができる。
[Modification 1]
FIG. 5B shows a modification of the belt-like
In this example, the holding
In the strip-shaped
Furthermore, since the space formed between the adjacent divided sandwiching
[変形例2]
図5Cは帯部11の表面に複数の挟持帯12を千鳥状に配置した帯状引張材10の他の変形例を示す。
各挟持帯12は扁平な直方体を呈していて、帯部11の表面に対して所定の間隔を隔て横断方向及び長手方向へ向けて配列してある。
帯部11の横断方向及び長手方向へ向けた挟持帯12の設置数は、帯状引張材10の引抜抵抗等を考慮して適宜選択する。
本例の帯状引張材10にあっても高い引抜抵抗力を得ることができる。
[Modification 2]
FIG. 5C shows another modification of the belt-like
Each of the holding
The number of holding
Even in the belt-like
[変形例3]
図5Dは帯部11の長手方向に対して斜めに交差するように矩形断面の挟持帯12を連続して形成した帯状引張材10の他の変形例を示す。
本例は実施例1と比較して挟持帯12の形成方向が異なるだけで、その他の構成は実施例1と同じである。
本例にあっては、挟持帯12を斜めに形成することで、実施例1と比べて挟持帯12ひとつあたりの挟持帯12の抵抗面12aの抵抗面積を大きく確保することができる。
[Modification 3]
FIG. 5D shows another modified example of the belt-like
This example is different from Example 1 only in the formation direction of the holding
In this example, by forming the holding
図6A〜6Dを参照して帯部11に対して挟持帯12の断面形状が楔状を呈する帯状引張材10の一例について説明する。
本例における挟持帯12は帯部11の表面から起立した抵抗面12aと、抵抗面12aの頂部から厚さが漸減した斜面12cとを具備する。
本例における帯状引張材10は既出した形態と比較して挟持帯12の断面形状が異なるだけであり、挟持帯12の寸法、帯状引張材10の引抜抵抗要素は既述した形態と同様である。
又、図3Bに本例における楔形断面の挟持帯12の寸法(帯部11の厚さt1、挟持帯12の厚さt2、挟持帯12の軸長b1、挟持空間13の間隔b2)を示すが、状断面の挟持帯12の寸法は既述した矩形断面の挟持帯12の関係と同様である。
又、帯状引張材10を土砂に埋設する際には、挟持帯12の抵抗面12aを壁面材の背面と対向させて使用する。
本実施例にあっては、実施例1と比較して挟持帯12の大きさを半減して樹脂材料を節減できるので、帯状引張材10の引抜抵抗を犠牲にすることなく、帯状引張材10を経済的に製作することができる。
With reference to FIGS. 6A to 6D, an example of the belt-shaped
The clamping
The belt-
3B shows the dimensions of the
Further, when embedding the belt-
In this embodiment, since the resin material can be saved by reducing the size of the holding
図6Aは帯部11の横断方向に沿って楔形断面の挟持帯12を連続して形成した帯状引張材10を示す。
FIG. 6A shows a belt-
[変形例1]
図6Bは帯部11の横断方向に沿って楔形断面の挟持帯12を間欠的に形成した帯状引張材10の変形例を示す。
本例では、帯部11に対して所定の間隔を隔てて横一列に形成した複数の分割挟持部12´により挟持帯12を構成する。
本例の帯状引張材10にあっては、隣り合う各分割挟持部12´,12´の間に形成された空間が先の挟持空間13と同様に機能するので、帯状引張材10は高い引抜抵抗力を得ることができる。
[Modification 1]
FIG. 6B shows a modified example of the belt-like
In this example, the holding
In the belt-
[変形例2]
図6Cは帯部11の表面に楔形断面の挟持帯12を千鳥状に配置した帯状引張材10の他の変形例を示す。
各挟持帯12は扁平な直方体を呈していて、帯部11の表面に対して所定の間隔を隔て横断方向及び長手方向へ向けて配列してある。
帯部11の横断方向及び長手方向へ向けた挟持帯12の設置数は、帯状引張材10の引抜抵抗等を考慮して適宜選択する。
本例の帯状引張材10でも高い引抜抵抗力を得ることができる。
[Modification 2]
FIG. 6C shows another modified example of the belt-
Each of the holding
The number of holding
Even with the belt-like
[変形例3]
図6Dは帯部11の長手方向に対して斜めに交差するように楔形断面の挟持帯12を連続して形成した帯状引張材10の他の変形例を示す。
本例は実施例2と比較して挟持帯12の形成方向が異なるだけで、その他の構成は実施例2と同じである。
本例にあっては、挟持帯12を斜めに形成することで、実施例2と比べて挟持帯12ひとつあたりの挟持帯12の抵抗面12aの抵抗面積を大きく確保することができる。
[Modification 3]
FIG. 6D shows another modified example of the belt-like
This example is different from the second embodiment only in the formation direction of the holding
In this example, by forming the holding
10・・・・・帯状引張材
11・・・・・帯部
12・・・・・挟持帯
12a・・・・挟持帯の抵抗面
12b・・・・挟持帯の側面
12c・・・・挟持帯の斜面
13・・・・・挟持空間
20・・・・・地盤
20・・・・・壁面材
21・・・・・取付金具
22・・・・・連結ボルト
30・・・・・土砂
31・・・・・圧密土砂
32・・・・・圧密土塊層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
均一な幅と厚さを有する帯部と、
前記帯部の上下面の何れか片面、又は両面に所定の間隔を隔てて扁平に隆起させて一体に形成した複数の挟持帯とを具備し、
前記複数の挟持帯の間に圧密した土砂を収容可能な挟持空間を形成し、
前記挟持帯を帯部の長手方向に対して交差方向に形成し、
前記挟持体は長手方向に沿った長さが帯部の厚さ以上あり、
前記挟持空間に面した挟持帯の側面に抵抗面を形成したことを特徴とする、
補強土に使用する帯状引張材。 A belt-like tensile material made of a polymer material used for reinforced soil,
A strip having a uniform width and thickness;
A plurality of sandwiching bands formed integrally with one or both of the upper and lower surfaces of the band part and raised flatly at a predetermined interval on both sides,
Forming a holding space capable of accommodating compacted earth and sand between the plurality of holding bands;
Forming the holding band in a direction crossing the longitudinal direction of the band,
The sandwich body has a length along the longitudinal direction equal to or greater than the thickness of the belt portion,
A resistance surface is formed on a side surface of the holding band facing the holding space,
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