JP2823532B2 - 地盤改良用ドレイン材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は超軟弱地盤の覆土
を行う際に使用する排水材や、地盤改良に用いる裏込排
水材料等として好適な地盤改良用ドレイン材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の帯状ドレイン材としては
図６に示すように、連続する凹凸状断面５０を有するポ
リプロピレン樹脂製の基材５１に不織布からなるフィル
ター５２を接着して被覆した構成のものがある。この帯
状ドレイン材は幅Ａが約１００mm、厚さＢが約３〜６mm
程度である。また図７に示すように、前記帯状ドレイン
材に比べて通水面が大きくかつ“はしご”状断面を有し
た帯状ドレイン材も利用されている。この帯状ドレイン
材は、はしご状断面６０を有する合成樹脂製の基材６１
を不織布６２で被覆した構成のものであり、幅Ｃが約１
５０mm、厚さＤが約１３mm程度である。そして基材６１
の表面および裏面にはスリット状の溝６３が所定の間隔
で設けられている。６４は上板部、６５は下板部、そし
て６６はリブ板部である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前者の帯状ドレ
イン材では、平板を凹凸状に成形した基材５１を使用し
ているため運搬の際に巻取りが簡便である反面、基材５
１の厚さに加わる荷重に対しては強度が低い、通水断面
積が小さいため排水能力が小さい、敷設長さを長くでき
ない、排水能力が小さいため敷設間隔を狭くする必要が
あり作業性が悪い等の問題があった。また、後者の帯状
ドレイン材では排水能力や作業性等の問題は解消できた
ものの、スリット状の溝６３が基材のリブ板部６６を切
り込んだ状態で設けられているため、基材６１の厚さ方
向に加わる圧縮荷重および基材の長手方向に加わる引張
荷重に対して強度が低いという問題が残されていた。ま
た、スリット状の溝６３を形成する際に加えられた切り
込みが原因で亀裂が入り、施工時や施工後に基材５１が
折れ曲がったり切断されるという問題もあった。

【０００４】また、強度を保ちつつ排水能力を高めるた
めに、上下板部に多数の小孔を穿設した構成の帯状ドレ
イン材も各種あるが、いずれの小孔も大径の砂粒の進入
を阻止するなどの目的でその径が例えば１mm前後の小径
に制限されており、したがって土中の水分を積極的に帯
状ドレイン材内に案内する構成とは言えない。

【０００５】この発明は以上の事情を考慮してなされた
もので、寸法安定性が高く、運搬が簡単であり、帯状ド
レイン材として使用する場合に高い排水能力と作業性を
有するドレイン材を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、相対向する広面を有する一対の上下の
板部と、この一対の上下の板部間にこれと一体に略垂直
方向に並設された複数のリブ板部とからなる押出成形さ
れた合成樹脂製のドレイン材において、前記上板部およ
び下板部のリブ板間の略中央部に、略リブ板間距離に相
当する直径の開口を押出し方向に複数個連設するととも
に、これら開口列をもつ上下板部の外側をフィルタ材を
もって非接着状態に巻回包囲したことを特長とする地盤
改良用ドレイン材である。さらに、前記開口列を上板部
と下板部とにおいて互に非対称的（ちどり状に）に配設
した構成にすることが好ましい。

【０００７】別の発明は、相対向する広面を有する一対
の上下板部と、この一対の上下板部間にこれと一体に略
垂直方向に並列する複数のリブ板部からなり、前記上板
部および下板部の何れか一方又は双方のリブ間に複数の
開口部を備えてなる押出成形された合成樹脂製の中空成
形品であって、前記開口部は、上下の板部がダイから押
し出された直後の未硬化状態にあるとき切削刃をこの板
部に押し込み乍ら押し出すことによって形成されたもの
であることを特徴とする地盤改良用ドレイン材である。

【０００８】この発明に適用される合成樹脂としては、
硬質ポリ塩化ビニル、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレンのような汎用樹脂が
最も好ましく、さらにＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル
系樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート等の合成樹脂も含まれる。

【０００９】そして上記ドレイン材の製造方法として
は、上板部および下板部の厚さが略同じである一対の広
面と、該一対の広面の間に略垂直方向に並列する複数の
リブ板部とからなる中空成形品をダイを用いて押出成形
する方法が採用される。このようにしてはしご状に押出
し成形された上下板部に開口を形成するには、切削刃を
ダイの後方において、ダイ吐出直後の温度より５℃低い
温度となる位置から合成樹脂の軟化温度より１０℃高い
温度となる位置までの範囲に配置し、並列する複数のリ
ブ板部間隔で上板部および下板部の少なくとも一方の板
部の広面に、その切削刃をリブ板部に対して略垂直な方
向に間欠的に上下動作させることにより略リブ板部間距
離に相当する長さのスリットを形成し、かつ即時、その
中空成形品を延伸することで、略リブ板部間距離に相当
する直径からなる略円形状の開口を形成し、その開口を
押出方向に複数列連設させる方法が好ましい。

【００１０】上記の切削刃の配置距離は、ダイから吐出
される未硬化状態の中空成形品の温度が、ダイ吐出直後
の温度より５℃低い温度となる位置から、中空成形品の
原料としての合成樹脂の軟化温度より１０℃高い温度と
なる位置までの範囲におけるダイ吐出口との距離であ
る。なお、軟化温度とはプラスチック等の高分子材料を
加熱して、材料が柔らかくなり、変形を始める温度を意
味し、流動点とも呼ばれ、プラスチックの流動性をしめ
す尺度の一つである。ひいては熱可塑性樹脂の加工性、
配合における分子量の目安にもなる。また、上記した切
削刃による切断は、垂直方向、水平方向に駆動するよう
構成してもよく、また垂直方向と水平方向とを組み合わ
せた方向に駆動するように構成してもよい。このように
することにより押出し成形の段階で連続的に必要な開口
を形成することができ、作業能率が大巾に向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図に示す実施例に基づいてこ
の発明を詳述する。なお、これによってこの発明は限定
されるものではない。図１はこの発明を実施するための
中空成形品製造ラインの概略側面図である。同図におい
て１は押出成形機（以下成形機と呼称する）であり、加
熱流動化させた軟質塩化ビニル樹脂を、成形機１の吐出
側に取り付けた吐出部２を通して連続的に押し出し、成
形を行う。３ａおよび３ｂは一対の切削刃であり、吐出
部２から押出側に向かって所定距離離れた位置に配置さ
れ、図示しない駆動手段によって間欠的に垂直方向また
は水平方向または垂直方向と水平方向とを組み合わせた
方向に駆動される。４ａ，４ｂは切削刃３ａ，３ｂの出
力側に配置される冷却装置であり、未硬化状態の軟質塩
化ビニル樹脂からなる中空成形品を圧縮空気によって冷
却する。５は中空成形品をさらに水によって冷却するた
めの水槽、６はキャタピラ式の引取機、７はフィルタと
してのメッシュ材または不織布を被覆するフィルタ装着
部、８はロール状のメッシュ材、９はメッシュ材取引ロ
ール、１０は巻取機、そして１１は押出成形の各工程を
経て成形される中空成形品である。

【００１２】図２の（ａ）〜（ｄ）は図１に示す吐出部
２の詳細な構成を示す分解図である。吐出部２は、ダイ
２０とノズル２１と先端プレート２２とから構成され
る。ダイ２０は上側ダイ２０ａと下側ダイ２０ｂとを組
み合わせた浅箱状のブロックからなり、組み合わされた
際に略矩形状の吐出口２０ｃを形成する。ノズル２１は
ダイ２０の吐出口に取り付けられ、合成樹脂を中空のは
しご状断面に成形するための複数の芯材（中子）２１ａ
と、これらの芯材２１ａを支持する支持枠２１ｂとから
構成される。芯材２１ａの上面および下面には切断刃の
当たり溝２１ｃが設けられている。先端プレート２２は
略矩形状の開口２２ａを有し、ノズル２１の取出口に取
付けられる。

【００１３】図３は図１に示す切削刃部分を示す拡大側
面図である。図４は吐出部から押し出される中空成形品
１１と切削刃３ａ，３ｂとの位置関係を示す要部正面図
である。両図において、切削刃３ａ，３ｂは吐出部２か
ら所定距離Ｅを離して配置される。所定距離Ｅとは、ダ
イ２０から吐出される未硬化状態の中空成形品１１の樹
脂温度が、ダイ吐出直後の樹脂温度より５℃低い温度と
なる位置から、中空成形品１１の原料としての合成樹脂
の軟化温度より１０℃高い温度となる位置までの範囲に
おけるダイ吐出口との距離である。この実施例において
は、ダイ２０の加熱温度が１６０℃であり、ダイ吐出直
後の樹脂温度は１６２℃である。また、軟質塩化ビニル
樹脂の軟化温度は１２５℃である。また、軟質塩化ビニ
ル樹脂の軟化温度は１２５℃である。所定距離Ｅは中空
成形品１１の樹脂温度が１３５〜１５７℃になる範囲に
配置することができる。

【００１４】中空成形品１１の樹脂温度が１５７℃を上
回るとき、すなわち、ダイ吐直後の樹脂温度との差が５
℃に満たない位置で上板部１１ａまたは下板部１１ｂに
切削刃３ａ，３ｂを押し込むと、中空成形品１１の強度
がまた低いため、安定した円形の開口形状を得ることが
できない。また、この設定ではダイ吐出口と切削刃との
距離が近すぎるため、その間隙に切断した樹脂の破片が
挟み込まれてしまい、切削刃の連続往復動作を妨害する
という問題もある。またこれとは逆に、中空成形品１１
の温度が１３５℃を下回るときすなわち、成形品１１自
体の合成樹脂の軟化温度より１０℃高い温度となる位置
かさらにダイから離れた位置で上板部１１ａまたは下板
部１１ｂに切削刃３ａ，３ｂを押し込むと、中空成形品
１１の冷却が進みすぎ、その結果、中空成形品１１の強
度が高くなり、切断が困難となる。また例えば切断がで
きたとしても、延伸に適する温度から外れているため、
所定の円形の開口を得ることができない。なお、矢印Ｆ
は切削刃３ａ，３ｂの移動方向を示す。

【００１５】切削刃３ａ，３ｂは図４に示すように、所
定の間隔を空けて平行に配置され、連動するように構成
されている。したがって上側の切削刃３ａが押し込まれ
て中空成形品１１の上板部１１ａを切り込むとき、下側
の切削刃３ｂは下板部１１ｂから離れた状態にあり、ま
た、上側の切削刃３ａが上板部１１ａから離れるとき、
下側の切削刃３ｂは下板部１１ｂを切り込む。切削刃３
ａの下降限度は上板部１１ａの板厚を若干越える位置ま
でであり、切削刃３ｂの上昇限度は下板部１１ｂの板厚
を若干越える位置までである。

【００１６】次にこの実施例の動作を説明する。成形機
１の運転により押し出される合成樹脂成形材料は、ダイ
２０とノズル２１を通過することにより中空ではしご状
断面を有する成形品に整えられて先端プレートの開口２
２ａから押し出される。次いで開口２２ａから押し出さ
れた未硬化状態の成形品は、切削刃３ａ，３ｂの間欠的
な押し込み動作により上板部１１ａおよび下板部１１ｂ
にスリット状の切削線が入れられる。切削刃３ａ，３ｂ
による切り込みは、上板部１１ａおよび下板部１１ｂに
ついてはその厚さ分容易に切断されるが、リブ板部１１
ｃに支持されている箇所の上板部および下板部は切削刃
３ａ，３ｂの侵入に対して抗力があるため、そして切削
刃の当たり溝２１ｃが設けられているため、切削刃３
ａ，３ｂがリブ板部まで進入せず、したがって切削線は
リブ板部１１ｃ間の上板部１１ａおよび下板部１１ｂの
みに入れられる。そしてこの切削線の長さは延伸され、
後の工程で形成される開口の直径と一致する。なお切削
線は中空成形品１１が移動している状態即ち押し出し工
程中に上板部１１ａと下板部１１ｂとに交互に入れられ
る。そして同時に引取機６によって中空成形品１１に延
伸が加えられているため、リブ板部１１ｃ間に入れられ
た各切削線は徐々に広がって最終的に円形となる。した
がって、上板部１１ａや下板部１１ｂに従来のようなス
リット状の溝を作ることがなく、またリブ板部に切り込
みが入ることもない。これにより、押し出し工程に連続
して効率的に水抜き開口を作ることができる。

【００１７】図５は上記押出成形によって得られた中空
成形品の斜視図である。この中空成形品は、相対向する
広面を有する一対の上下の板部１１ａ，１１ｂと、この
一対の上下の板部１１ａ，１１ｂと一体に、板部１１
ａ，１１ｂと略直行する方向に並列する複数のリブ板部
１１ｃとを有している。そしてリブ板部１１ｃの厚さ
は、上板部１１ａまたは下板部１１ｂの厚さより、延伸
時に強度が生じる程度に大であり、並列するリブ板部１
１ｃの間の板部には、ほぼリブ板間距離に相当する直径
からなる略円形の開口１１ｄが押出方向に一列に所定間
隔を空けて形成される。上板部１１ａの開口１１ｄと下
板部１１ｂの開口１１ｄは、中空成形品１１の厚さ方向
において交互に、いわゆる“ちどり”に形成される。こ
のように開口が“ちどり”に形成されていると、長尺も
のの中空成形品を巻回することが容易となり、搬送など
に都合がよい。

【００１８】また、この中空成形品１１の寸法は具体的
には、幅が１５４mm、厚さが１２mm、押出方向の長さが
５０〜２００ｍ、上板部および下板部の厚さが１．１mm
そしてリブ板部の厚さが１．５mmである。また、リブ板
部の間隔は９．６mmである。なお、幅、長さ等の寸法に
ついては、施工場所に応じ、また施工の省力化を図るた
めに広幅、長尺にすることが、装置の規模を大きくする
ことにより容易になし得ることは言うまでもない。ま
た、円形の開口を異なる形状に変形させることも、上記
した各条件を適宜組み合わせることにより可能である。

【００１９】このようにして得られた中空成形品をドレ
イン材として提供するためには、この上にメッシュ又は
不織布などのフィルタ材を被覆し、地中において土砂な
どが進入しないようにする必要がある。本実施例ではこ
のフィルタ材を、押し出し工程の後段階即ち第１図のフ
ィルタ装着部７において成形品上に被覆する。この被覆
はフィルタ材を何ら接着剤を用いることなく、単に成形
品上に非接着状態で覆って巻き付けるだけとする。この
ようにすることにより、長尺成形品を巻き込んで搬送す
る場合巻き込み抵抗が少なくなりかさばらないという利
点がある。表１は、図７に示す従来の中空成形品（スリ
ット溝成形品）とこの実施例のドレイン材を構成する中
空成形品（円形開口成形品）の物性を比較した比較表で
ある。

【表１】

【数１】 この実施例の円形開口成形品においてリブ板部の厚さに
対する上板部、下板部の厚さは実施例１では４７％、実
施例２では８０％である。この設定の範囲内では成形時
にリブ板部１１ｃの延伸が制限され、円形開口を形成す
るのに好適である。しかも従来のスリット溝成形品と比
較して圧縮強度、引張強度ともに高い強度が得られる。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、耐圧力が高くかつ中
空断面の大きな成形品が得られる。また成形時の延伸が
少ないため寸法安定性の高い成形品が得られる。したが
って、帯状ドレイン材として使用した場合に（１）土圧
が作用しても通水路の形状を保持できるとともに地盤が
変形しても切断することなく追従することができる
（２）耐圧力が高いため、様々な敷設条件に対応でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施するための中空成形品製造ライ
ンの概略側面図である。

【図２】図１に示す吐出部の詳細な構成を示す分解図で
ある。

【図３】図１に示す切削刃部分を示す拡大側面図であ
る。

【図４】図１に示す吐出部から押し出される中空成形品
と切削刃との位置関係を示す要部正面図である。

【図５】この発明の押出成形によって得られた中空成形
品の斜視図である。

【図６】従来例のドレイン材の断面図および斜視図であ
る。

【図７】従来例のドレイン材の断面図および斜視図であ
る。

【符号の説明】 １ 押出成形機 ２ 吐出部 ３ａ 切削刃 ３ｂ 切削刃 ６ 引取機 ７ フィルタ材装着部 １０ 巻取機 １１ 中空成形品 １１ａ 上板部 １１ｂ 下板部 １１ｃ リブ板部 １１ｄ 略円形の孔部 ２０ ダイ ２１ ノズル ２２ 先端プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−107427（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−18404（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−97303（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−18404（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−34494（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/10 103 B29C 47/12 B29L 22:00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する広面を有する一対の上下の板
   部と、この一対の上下の板部間にこれと一体に略垂直方
   向に並設された複数のリブ板部とからなる押出成形され
   た合成樹脂製のドレイン材において、 前記上板部および下板部のリブ板間の略中央部に、略リ
   ブ板間距離に相当する直径の開口を押出し方向に複数個
   連設するとともに、これら開口列をもつ上下板部の外側
   をフィルタ材をもって非接着状態に巻回包囲したことを
   特徴とする地盤改良用ドレイン材。
2. 【請求項２】 前記開口列を上板部と下板部とにおいて
   互に非対称的（ちどり状に）に配設してなる請求項１記
   載の地盤改良用ドレイン材。
3. 【請求項３】 相対向する広面を有する一対の上下板部
   と、この一対の上下板部間にこれと一体に略垂直方向に
   並列する複数のリブ板部からなり、前記上板部および下
   板部の何れか一方又は双方のリブ板間に複数の開口部を
   備えてなる押出成形された合成樹脂製の中空成形品であ
   って、 前記開口部は、上下の板部がダイから押し出された直後
   の未硬化状態にあるとき切削刃をこの板部に押し込み乍
   ら押し出すことによって形成されたものであることを特
   徴とする地盤改良用ドレイン材。