JP3604334B2 - Slope protection structure and spray material used for the same - Google Patents
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Landscapes
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡廃ガラス材を用いた法面保護構造物およびこれに用いられる吹き付け材に関する。
【0002】
【従来の技術】
法面保護工としては、法面の全面をコンクリートやモルタルで被覆する工法や、環境保護、美観面からして好ましい植生可能な工法等が採用されている。植生可能な法面保護工の例としては、型枠内に骨材とセメントに水を加えて混練したモルタルを打設して法枠を構築し、法枠内に土砂や植生基盤材を充填し緑化する方法がある。
【0003】
ところで、自然環境問題が深刻化する昨今、廃棄物のリサイクルへの関心が世間一般に高まっている。これに伴い、様々なリサイクル製品が開発され、活用されている。土木分野においても建設廃材や建設発生土など産業廃棄物のリサイクル活用や最終処分場跡地の有効利用などが行われている。
【0004】
このような背景から、空ビンやガラス廃材を主原料としたガラスカレットや粉末から、軽量盛土用資材、軽量骨材さらには保温・断熱材として使用することができる不定形塊状の発泡廃ガラス材が開発されている(特開平10−203836号公報等)。このガラス廃材を再利用した発泡廃ガラス材は、微少な間隙からなる多孔質構造であって、軽量で強固であるという特性を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような発泡廃ガラス材を用いた法面保護構造物およびこれに用いられる吹き付け材を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の法面保護構造物は、法面表面に比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を骨材として混合したコンクリートまたはモルタルを吹き付け工法によって施したものである。比重0.3〜1.5の発泡廃ガラス材は軽量であることから作業性がよいうえ、コンクリート吹き付けやモルタル吹き付けの骨材として使用する場合の圧縮強度は15N/mm2以上であることから、浸食に対して強く、剥離防止や崩落防止に優れている。また、発泡廃ガラス材は独立間隙を有する多孔質構造であることから吸水しないため、軽量で強度が大きな吹き付け工法による法枠を形成することができる。
【0007】
また、本発明の法面保護構造物は、法面表面に比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合したポーラスコンクリートまたはポーラスモルタルを吹き付け工法によって施したものとするのが望ましい。このような法面保護構造物においては、連続間隙を有する発泡廃ガラス材は軽量であって吸水することから、緑化用の植生基盤として利用することが可能である。この場合、連続間隙を有する発泡廃ガラス材には事前に吸水させておくようにする。
【0008】
これらの発泡廃ガラス材は、素材がガラスであるため熱、薬品や油脂類などに対して強く、化学的に安定である。また、腐食することもなく、重金属等の有害物質の溶出もないため、周辺の地盤へ与える影響がない。
【0009】
また、本発明の別の法面保護構造物は、比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を骨材として混合したコンクリートまたはモルタルの吹き付け工法によって形成した枠体内に、比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合した植生基盤材を充填したものである。これにより、軽量で浸食に対して強い枠体によって法面を保護する梁が形成されるうえ、さらに枠体内に吸水性が高められた植生基盤材が充填されることにより法面緑化を促進させることが可能となる。
【0010】
本発明のさらに別の法面保護構造物は、吹き付け工法によって比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合したコンクリートまたはモルタルを法面表面の上段に施したものである。これにより、段付きの法面を構築する場合、法面の上段すなわち頭部を軽量な独立間隙の発泡廃ガラス材を使用した法枠とし、下段すなわち下部を通常の天然骨材(砕石)を使用した法枠としてすべりの抑止や土圧を軽減することが可能となる。
【0011】
これらの法面保護構造物は、骨材としての比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材、セメントおよび水を配合した吹き付け材、あるいはさらに砂を配合した吹き付け材によって構築することが可能である。このような吹き付け材によれば、軽量であるため作業性がよく、法面の剥離や崩壊に対して非常に抵抗力が強い法面を構築できる。あるいは、砂の代わりに平均粒径0.075〜2mmに細粒化した発泡廃ガラス材を用いることも可能である。
【0012】
また、本発明の別の吹き付け材は、骨材としての比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材および水を配合したもの、あるいはさらに砂を配合したものである。このような吹き付け材によれば、連続間隙を有する発泡廃ガラス材が吸水するため、緑化用の植生基盤を構築することが可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における法面保護構造物に用いる骨材としての発泡廃ガラス材は、空ビンなどのガラス廃材を再利用したリサイクル製品(発泡廃ガラス材)であり、その粒径は5〜75mm程度である。この発泡廃ガラス材は、例えば、図1に示す製造工程により製造することができる。
【0014】
図1において、まず、回収された廃ガラスびん1は、金属分離、粗粉砕された後、さらに微粉砕されてパウダー状とされ、炭酸カルシウム、炭化珪素やホウ素などの添加剤2と混合される。次いで、この混合物をベルトコンベア3上に一定の厚さに敷き詰め、700〜1000℃の特殊反応炉4に供給して溶融、発泡、焼成して板状発泡廃ガラス材とした後、急冷する。このときに生じる歪みによって自然破砕させることにより、粉砕された発泡廃ガラス材5が得られる。
【0015】
発泡廃ガラス材5の比重は、添加材量、微粉砕ガラスの粒度、ベルトコンベア上に敷き詰める混合物の厚さ、焼成温度や時間等の製造条件により調整することができる。
【0016】
ここで、発泡廃ガラス材5が比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5aとするためには、まず、ガラスカレットを平均粒径10〜100μmに微粉砕し、発泡剤として炭酸カルシウム、炭化珪素、ホウ砂をそれぞれ0.1〜5.0重量%添加混合する。この混合微粉末をベルトコンベアを内蔵するトンネルキルンまたはローラーハースキルン内ベルト上に5〜50mm厚に連続的に敷き詰め、同キルン内において700〜1000℃にて溶融、発泡、焼成せしめ、キルン内滞留時間を5〜6分として生成された板状発泡ガラスを、常温ないしは冷却された空気に曝しめ、または水を掛けることにより急冷し、生じた歪みにより自然崩壊せしめることにより、不定形塊状の独立間隙の軽量の発泡廃ガラス材5aを得ることができる。
【0017】
また、発泡廃ガラス材5が比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5bとするためには、まず、ガラスカレットを平均粒径1〜30μmに微粉砕し、発泡剤として炭酸カルシウム、炭化珪素、ホウ砂をそれぞれ0.1〜2.0重量%添加混合する。この混合微粉末をベルトコンベアを内蔵するトンネルキルンまたはローラーハースキルン内ベルト上に5〜150mmの厚みで連続的に板状に敷き詰め、同キルン内において800〜950℃にて10〜60分間溶融、発泡、焼成せしめた後、常温ないしは冷却された空気に曝しめ、または水を掛けることにより急冷し、生じた歪みにより自然崩壊せしめることにより、不定形塊状の連続間隙の軽量の発泡廃ガラス材5bを得ることができる。
【0018】
こうして製造された発泡廃ガラス材5a,5bは、例えば、比重0.4の場合、一軸圧縮強さ25〜45kN/m2、三軸圧縮強さ20〜30kN/m2,φ=30°およびCBR値8〜15%の強度特性を有する。また、独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5aとする場合、間隙が独立して存在するため、その表面のみに水が付着し、非吸水性で、吸水率は5.8%を示す。一方、連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5bとする場合、間隙が連続しているため、間隙内への水の流入が多くなり、吸水性で、吸水率は25.8%を示す。
【0019】
本実施形態においては、従来のコンクリート吹き付け材またはモルタル吹き付け材の骨材としての砕石に代えて上記発泡廃ガラス材5a,5bを用い、それぞれ発泡廃ガラス材5a,5bとセメント、砂および水を配合した吹き付け材6a,6b(図2〜図4参照)とする。
【0020】
比重0.4の発泡廃ガラス材5aを配合した吹き付け材6aの場合、配合比は1m3当たり、例えば、セメント360kg、砂1.07m3(1440kg)、発泡廃ガラス材0.25m3(72kg:間隙率を28%とした場合)、水セメント比45〜55%とし、セメント:砂:発泡廃ガラス材=1:4:0.2である。配合比はこれを基準とするが、現場条件によりこの配合比を変えるか、あるいは発泡廃ガラス材の比重を変えるものとする。
【0021】
吹き付け材6aを圧縮空気により法面へ吹き付けることによって、吹き付け材6aが圧縮されて付着力および密度が高められる。また、吹き付け材6aは、比重0.3〜1.5の独立間隙を有する発泡廃ガラス材5aであるため軽量で作業性が良い。さらに、独立間隙を有する発泡廃ガラス材5aは吸水しないため、法面の剥離や崩壊に対して非常に抵抗力が強い法面を構築できる。
【0022】
また、比重0.4の発泡廃ガラス材5bを配合した吹き付け材6bの場合、配合比は1m3当たり、例えば、セメント360kg、砂1.07m3(1440kg)、発泡廃ガラス材0.25m3(72kg:間隙率を28%とした場合)、水セメント比46〜65%とし、セメント:砂:発泡廃ガラス材=1:4:0.2である。配合比はこれを基準とするが、現場条件によりこの配合比を変えるか、あるいは発泡廃ガラス材の比重を変えるものとする。
【0023】
この吹き付け材6bによって法面にポーラスコンクリートまたはポーラスモルタルを施工すれば、比重0.3〜0.6の連続間隙を有する発泡廃ガラス材5bが軽量であるため作業性が良く、また、構築された法面は、連続間隙を有する発泡廃ガラス材5bおよびポーラスコンクリートまたはポーラスモルタルが吸水するため、緑化用の植生基盤として利用することが可能である。
【0024】
次に、発泡廃ガラス材5a,5bによって形成する法面保護構造物の構築方法について説明する。図2は本実施形態における法面保護構造物を示す正面図、図3は図2のA−A断面図である。
【0025】
図2および図3に示す法面保護構造物は、まず型枠(図示せず)内に比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5aを混合した前述のコンクリートまたはモルタルの吹き付け材6aを吹き付け工法によって施工し、法枠7a,7bを構築する。これらの法枠7a,7bは、すべりが想定されるような地盤には永久アンカー工法またはロックボルト工法によって固定する。次に、法枠7a,7bの枠内に比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5bを混合した植生基盤材6cを充填する。
【0026】
吹き付け材6aの成分である比重0.3〜1.5の発泡廃ガラス材5aは軽量であることから作業性がよいうえ、コンクリートの骨材として使用する場合の圧縮強度は15N/mm2以上であることから浸食に対して強く、剥離防止や崩壊防止に優れており、図2および図3に示す例においては法枠7a,7bが法面を保護する梁としての役割を果たす。
【0027】
また、法面上段の法枠7aが軽量であることから、土圧を軽減することができ、すべりを抑止することができる。このとき、法面下段の法枠7bは通常の天然骨材を使用した法枠とすれば、その自重によりすべりを抑止することも可能である。
【0028】
また、この法枠7a,7bの枠内に充填する植生基盤材6cの成分である比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材5bは、吸水性が高く、水に浸すとすぐに保水するため、発泡廃ガラス材5bを混合しない植生基盤材を単独で施した場合と比較して植生植物の茎長および根長の生育を助長させ、法面の緑化をより促進させることが可能である。
【0029】
なお、図示していないが、法枠7a,7bを構築することなく、法面表面に吹き付け材6aまたは吹き付け材6bをそれぞれ直接吹き付けて法面保護構造物を構築することも有効である。
【0030】
図4は本発明の別の実施形態を示す法面保護構造物の断面図であって、(a)は施工前の状態を示す図、(b)は施工後の状態を示す図である。
図4(a)に示すように、法面Gに対して岩石Rがオーバーハング状態にある場合、同図(b)に示すように、岩石Rの下方に対して吹き付け材6bを吹き付け工法によって施工し、さらにその表面に植生基盤材6cを施工する。
【0031】
このような法面保護構造によれば、岩石Rの下方の吹き付け材6bは、連続間隙を有する発泡廃ガラス材5bおよびポーラスコンクリートまたはポーラスモルタルが透水性を有するため、排水性がよく、岩石Rの下方の法面の浸食を防止することが可能である。また、その表面に形成した植生基盤材6cによって法面緑化を促進させることができ、植生植物への給水は吹き付け材6bを介して行われる。
【0032】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【0033】
(1)法面表面に比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合したコンクリートまたはモルタルを施した法面保護構造物は、浸食に対して強く、剥離防止や崩落防止に優れている。
【0034】
(2)法面表面に比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合したポーラスコンクリートまたはポーラスモルタルを施した法面保護構造物は、緑化用の植生基盤として利用することが可能である。
【0035】
(3)比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合したコンクリートまたはモルタルを法面表面の上段に吹き付け工法によって施した法面保護構造物は、段付きの法面に対してすべりの抑止や土圧を軽減することが可能である。
【0036】
(4)比重0.3〜1.5の独立間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を骨材として混合したコンクリートまたはモルタルの吹き付け工法によって形成した枠体内に、比重0.3〜0.6の連続間隙を有する多孔質構造の発泡廃ガラス材を混合した植生基盤材を充填した法面保護構造物は、軽量で浸食に対して強く、さらに吸水性が高められた植生基盤材によって法面緑化を促進させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における発泡廃ガラス材の製造工程を示す図である。
【図2】本実施形態における法面保護構造物を示す正面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明の別の実施形態を示す法面保護構造物の断面図であって、(a)は施工前の状態を示す図、(b)は施工後の状態を示す図である。
【符号の説明】
1 廃ガラスびん
2 添加剤
3 ベルトコンベア
4 特殊反応炉
5,5a,5b 発泡廃ガラス材
6a,6b 吹き付け材
6c 植生基盤材
7a,7b 法枠
R 岩石
G 法面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a slope protection structure using a foamed waste glass material and a spray material used for the same.
[0002]
[Prior art]
As a slope protection method, a method of covering the entire surface of the slope with concrete or mortar, a method capable of vegetation preferable from the viewpoint of environmental protection and aesthetics, and the like are employed. As an example of vegetation slope protection, a mortar made by adding water to the aggregate and cement is cast into a formwork to construct a stake, and the soil is filled with soil and vegetation base material. There is a method of greening.
[0003]
By the way, in recent years, as natural environmental problems have become more serious, interest in recycling waste has increased. Along with this, various recycled products have been developed and utilized. In the civil engineering field as well, recycling of industrial waste such as construction waste materials and construction waste soil, and effective use of landfill sites at final disposal sites are being carried out.
[0004]
Against this background, glass cullet and powder made from empty bottles and waste glass as raw materials, lightweight embankment materials, lightweight aggregates, and irregular-shaped massive foam waste glass materials that can be used as heat insulating and heat insulating materials Has been developed (JP-A-10-203836, etc.). The foamed waste glass material obtained by recycling the glass waste material has a porous structure including minute gaps, and has characteristics of being lightweight and strong.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a slope protection structure using such a foamed waste glass material and a spraying material used for the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The slope protection structure of the present invention is formed by spraying concrete or mortar mixed with an aggregate of a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 on the slope surface. Things. Since the foamed waste glass material having a specific gravity of 0.3 to 1.5 is light in weight, it has good workability, and also has a compressive strength of 15 N / mm 2 or more when used as an aggregate for spraying concrete or mortar. Highly resistant to erosion and excellent in preventing peeling and falling. Further, since the foamed waste glass material has a porous structure having independent gaps and does not absorb water, it is possible to form a light-weight and high-strength spray frame.
[0007]
Further, the slope protection structure of the present invention is applied by spraying porous concrete or porous mortar mixed with foamed waste glass material having a porous structure having a continuous gap having a specific gravity of 0.3 to 0.6 on the slope surface. It is desirable to have done. In such a slope protection structure, the foamed waste glass material having continuous gaps is lightweight and absorbs water, so that it can be used as a vegetation base for greening. In this case, the foamed waste glass material having a continuous gap is made to absorb water in advance.
[0008]
Since these foamed waste glass materials are glass, they are strong against heat, chemicals, oils and fats, and are chemically stable. Also, since there is no corrosion and no elution of harmful substances such as heavy metals, there is no influence on the surrounding ground.
[0009]
Further, another slope protection structure of the present invention is formed by a spraying method of concrete or mortar in which a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 is mixed as an aggregate. The frame is filled with a vegetation base material mixed with a foamed waste glass material having a porous structure having a continuous gap having a specific gravity of 0.3 to 0.6. As a result, a beam that protects the slope by a lightweight and erosion-resistant frame is formed, and the slope is further greened by filling the frame with a vegetation base material having increased water absorption. It becomes possible.
[0010]
Still another slope protection structure of the present invention is a method in which concrete or mortar mixed with a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 by a spraying method is provided on the upper surface of the slope surface. It was done. In this way, when constructing a stepped slope, the upper step, that is, the head, of the slope is a law frame using lightweight foamed waste glass material with an independent gap, and the lower step, that is, the lower part, is made of ordinary natural aggregate (crushed stone). As a used legal framework, it is possible to suppress slippage and reduce earth pressure.
[0011]
These slope protection structures include a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 as an aggregate, a blowing material containing cement and water, or further containing sand. It is possible to build by spraying material. According to such a spray material, since it is lightweight, workability is good, and a slope having very strong resistance to peeling or collapse of the slope can be constructed. Alternatively, instead of sand, it is also possible to use a foamed waste glass material that has been refined to an average particle size of 0.075 to 2 mm.
[0012]
Further, another spraying material of the present invention is a mixture of a foamed waste glass material having a porous structure having continuous gaps having a specific gravity of 0.3 to 0.6 as an aggregate and water, or a mixture of sand. It is. According to such a spraying material, a foamed waste glass material having a continuous gap absorbs water, so that a vegetation base for greening can be constructed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The foam waste glass material as the aggregate used for the slope protection structure according to the embodiment of the present invention is a recycled product (foam waste glass material) that reuses glass waste materials such as empty bottles, and has a particle size of 5 mm. It is about 75 mm. This foam waste glass material can be manufactured, for example, by the manufacturing process shown in FIG.
[0014]
In FIG. 1, first, a recovered waste glass bottle 1 is subjected to metal separation and coarse pulverization, then further finely pulverized into a powder form, and mixed with an additive 2 such as calcium carbonate, silicon carbide or boron. . Next, the mixture is spread on a belt conveyor 3 to a certain thickness, supplied to a special reaction furnace 4 at 700 to 1000 ° C., melted, foamed, and fired to obtain a plate-shaped foamed waste glass material, and then rapidly cooled. By spontaneous crushing by the strain generated at this time, the crushed foamed
[0015]
The specific gravity of the foamed
[0016]
Here, in order for the foamed
[0017]
Further, in order to form the foamed
[0018]
For example, when the specific gravity is 0.4, the foamed
[0019]
In the present embodiment, the foamed
[0020]
If foam
[0021]
By blowing the blowing
[0022]
Also, in the case of spraying
[0023]
If porous concrete or porous mortar is applied to the slope by the spraying
[0024]
Next, a method of constructing the slope protection structure formed by the foamed
[0025]
The slope protection structure shown in FIGS. 2 and 3 is obtained by first mixing a foamed
[0026]
The foamed
[0027]
In addition, since the upper
[0028]
Further, the foamed
[0029]
Although not shown, it is also effective to directly spray the
[0030]
4A and 4B are cross-sectional views of a slope protection structure showing another embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a diagram showing a state before construction, and FIG. 4B is a diagram showing a state after construction.
As shown in FIG. 4A, when the rock R is in an overhang state with respect to the slope G, as shown in FIG. 4B, the blowing
[0031]
According to such a slope protection structure, the blowing
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0033]
(1) A slope protection structure made of concrete or mortar mixed with a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 on the slope surface is resistant to erosion, Excellent in preventing peeling and falling.
[0034]
(2) A slope protection structure made of porous concrete or porous mortar mixed with foamed waste glass material having a porous structure having a continuous gap having a specific gravity of 0.3 to 0.6 on the slope surface is a vegetation for greening. It can be used as a base.
[0035]
(3) A slope protection structure obtained by spraying concrete or mortar mixed with a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 onto an upper surface of a slope surface by a spraying method, It is possible to suppress slippage and reduce the earth pressure on the slopes with slabs.
[0036]
(4) A specific gravity of 0.3 to 0.1 is formed in a frame formed by spraying concrete or mortar in which a foamed waste glass material having a porous structure having an independent gap having a specific gravity of 0.3 to 1.5 is mixed as an aggregate. The slope protection structure filled with a vegetation base material mixed with a foamed waste glass material having a porous structure having 6 continuous gaps is lightweight, resistant to erosion, and further improved by using a vegetation base material having improved water absorption. Greening can be promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a foamed waste glass material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a slope protection structure according to the embodiment.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a slope protection structure showing another embodiment of the present invention, wherein (a) is a view showing a state before construction, and (b) is a view showing a state after construction. .
[Explanation of symbols]
1 Waste Glass Bottle 2 Additive 3 Belt Conveyor 4
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