JP4316184B2 - 盛土工事用マット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高さの高い土盛、あるいは、軟弱地盤の埋め立てに適する、機械的強度の高い盛土工事用マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、築堤、斜面の造成、盛土等による法面の造成が多く行なわれており、盛土、法面の造成においては、盛土の均一な圧密を促進し、あるいは、盛土のすべりによる盛土もしくは法面の崩壊を防止するために、ジオテキスタイル、ジオグリッドと称される盛土工事用マットが使用されている。
【０００３】
かかる盛土工事は、盛土すべき位置に盛土工事用マットを敷設してその上に所定厚さに土盛をした後、さらに盛土工事用マットを敷設して土盛を行なう工程を繰り返すことによって幾層にも重ねて盛土が行なわれており、かかる盛土工法は補強盛土工法と称されている。
【０００４】
近年は、軟泥地帯の盛土が多くなっていること、あるいは、盛土工事が大規模化して盛土の高さが高くなっていることから、盛土の下底部にかかる荷重が極めて大きくなっており、かかる用途に使用される盛土工事用マットとしては、極めて高い引張り強度が要求されるようになっている。
【０００５】
また、盛土の安定化を図るために、マットの上下の盛土を連結して一体化させる目的から、盛土工事用マットは、補強用線条体間の間隙の大きい網目状のマットで構成されたものが多く用いられている。
【０００６】
かかる工法に使用される盛土工事用マット１１は、図６に示すように、縦方向の引張り強度を得るために、高強度繊維１２、１２を芯材として用い、これを合成樹脂１３で被覆して格子状のマットとしたものが使用されている。しかし、かかるマットは、施工した際、マットの上下の盛土を連結して一体化させる必要から目の大きなマットとする必要があるためにマット１１の横幅当たりの芯材となる繊維１２、１２の可使量には限度があり、縦方向の引っ張り強度の大きいマットを得ることができなかった。
【０００７】
盛土工事マットとして、熱可塑性合成樹脂製のフラットヤーンを織成した織布を用いたときは、柔軟で敷設が容易であること、応力緩和性を有することの面では優れているが、織布の上下の土を切断するために地すべりが生じ易く、また、土中から引抜く力に対する抵抗力が乏しくなるために、用途が制約される問題があった。
【０００８】
さらに、近年は、水分の多い軟弱地盤の埋め立て工事が増加しており、軟弱地盤に直接に土を盛ると軟泥土壌はその荷重によってその外側に流動して地盤が沈下するため、水分の多い軟弱地盤の埋め立てにおいては、織布等の盛土工事用マットを敷設し、その上に土を盛ることが行なわれている。しかし、この場合にも、重機が入って作業するためには、引張り強度の高い盛土工事用マットが必要とされている。
【０００９】
このため、引張強度が高く、また、引抜力に対する抵抗力の大きい盛土工事用マットの開発が要請されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、引っ張り強度が極めて高く、また、引抜抵抗に優れ、高い盛土の下底部にも使用でき、また、軟弱地盤の埋め立て工事において、重機の荷重にも耐える盛土工事用マットを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果なされたもので、具体的には、盛土すべき位置に敷設され、その上に所定厚さに土盛を行う補強盛土工法に使用される盛土工事用マットであって、繊度１０００〜７０００ｄｔ、引張強度５〜７０Ｋｇｆの一軸延伸された熱可塑性合成樹脂製のフラットヤーンを用い、複数の前記フラットヤーンを重ね合わせて各経糸を形成し、複数の前記フラットヤーンを重ね合わせて形成した各緯糸を織り込んだ重ね織りによって織製されたマット状体からなり、肉厚部と表裏間を連通する空隙部とを有し、引張強度が５００Ｋｇｆ／３０ｍｍ以上、厚みが３ｍｍ以上とされてなることを特徴とする盛土工事用マットを提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、フラットヤーンが密に組合された肉厚部が前後左右に繰り返して配設され、その間に表裏に連通する空隙部が形成されてなる上記の盛土工事用マット、及び、マット状体の肉厚部が、断面において下から、１本以上の緯糸、２本以上の経糸、２以上の緯糸、１本以上の経糸がこの順位に配設されて構成されたブロックＡと、断面において下から、１本以上の経糸、２本以上の緯糸、２以上の経糸、１本以上の緯糸がこの順位に配設されて構成されたブロックＢとが、前後左右に交互に繰り返して配設され、かつ、各ブロック間に空隙部が形成されてなる上記の盛土工事用マットを提供するものである。
【００１３】
さらに、本発明は、熱可塑性合成樹脂がポリオレフィンからなる上記の盛土工事用マット、マット状体が熱処理によってフラットヤーン間ないし経糸、緯糸間が熱溶着されてなる上記の盛土工事用マット、及び、横方向に所定の間隔をおいて、色の異なるフラットヤーンを折り込んで目印線を形成してなる上記の盛土工事用マットを提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の盛土工事用マットは、一軸延伸された熱可塑性合成樹脂製のフラットヤーンを、肉厚部と表裏に連通する空隙部とが形成されるように編織して形成されたマット状体によって構成される。
【００１５】
フラットヤーンとしては、延伸効果の優れた熱可塑性合成樹脂が用いられ、一般には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミドを用いることができる。なかでも高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましい。
【００１６】
本発明においてフラットヤーンは、撚りが付与されたものであっても、また、撚りのないものであってもよく、さらに、編組されて紐状又は帯状とされたもの、あるいは複数本が撚り合わされてロープ状とされたものであってもよい。一般には、一軸延伸された合成樹脂フィルムを所定の幅にスリットしてこれを幅方向に集束して用いられる。
【００１７】
フラットヤーンを形成する熱可塑性合成樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、フェノール系、有機ホスファイト系、ホスナイトなどの有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤；ヒンダードアミン系等の光安定剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の帯電防止剤；ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤；アミド系、ワックス系、有機金属塩系、エステル系等の滑剤；含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤；有機顔料；無機顔料；無機充填剤、有機充填剤等が挙げられる。
【００１８】
これらの添加剤は、適宜組み合わせられてフラットヤーンを形成する材料組成物を製造するいずれかの工程で配合される。添加剤の配合は、従来の公知の二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロール等の混練装置を用いて所定割合に混合して、これを溶融混練して調製してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用するようにしてもよい。
【００１９】
フラットヤーンの成形方法としては、特に制約はなく、押出し成形法を利用することができ、Ｔダイを用いた押出し成形法、インフレーション成形法、カレンダー法等を用いて熱可塑性合成樹脂フィルムを成形し、得られたフィルムを延伸後、又は延伸する前にスリットすることによって長尺のフラットヤーンを得ることができる。
【００２０】
延伸は、熱ロールによる延伸、熱板による延伸、熱風炉による延伸等によって行なうことができる。延伸倍率は、３〜１５倍、好ましくは７〜１２倍程度が望ましい。フラットヤーンの太さは、繊度１０００〜７０００ｄｔ、好ましくは１５００〜５０００ｄｔ程度とされ、引張強度が５〜７０Ｋｇｆ、好ましくは、８〜６０Ｋｇｆのフラットヤーンとされる。
【００２１】
フラットヤーン７としては、図４（Ａ）に示すように、熱可塑性樹脂の単層体であってもよく、また、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、基層８となる熱可塑性樹脂の片面又は両面に表面層９を積層した積層体を用いることができる。
【００２２】
表面層９は、親水性化等の表面改質層、あるいは、接合層として機能させることができ、接合層として機能させるときは、基層８となる熱可塑性樹脂より融点の低い熱可塑性樹脂が使用される。融点の低い熱可塑性樹脂としては、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルアミド等を使用することができ、基層８となる熱可塑性樹脂との関係でより融点が低いものが選択される。
【００２３】
基層８となる樹脂層と表面層９の積層は、自体公知の方法で行なうことができ、予め基層８となるフィルムと表面層９となるフィルムを成形し、ドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、予め成形した基層８となるフィルム上に表面層９を形成する熱可塑性合成樹脂を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法により積層体として押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いればよいが、成形の容易さやコスト面、並びに、製品の各層間の接着性の点では、多層共押出法によって基層８と表面層９の積層体を一段で得る方法が望ましい。
【００２４】
また、延伸してフラットヤーン７とする手段としては、基層８となるフィルムを一軸方向に延伸した後表面層９となる合成樹脂を積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、基層８と接合層９が積層されたフィルムをスリットした後一軸方向に延伸することによって得ることもできる。
【００２５】
フラットヤーン７は、図１に示すように、編織されてマット状体２が形成されて盛土工事用マット１とされる。
【００２６】
マット状体２は、図１に示すように、肉厚部３が前後左右に配設され、肉厚部３の角部の間にマット状体２の表裏を連通する空隙部４が形成されている。本発明において空隙部とは、経糸、緯糸間に形成された隙間を意味する。
【００２７】
肉厚部３と空隙部４を有するマット状体２を形成する方法はいかなる方法であってもよく、必要間隔位置に、経糸間、緯糸間に間隙が生じるように平織りした後、経糸と緯糸を接合することによって形成することができるが、肉厚部３を嵩高として肉厚を大きくするためには、複数のフラットヤーン７を重ね合わせて各経糸を形成すると共に、各緯糸には複数本のフラットヤーン７を重ねて織り込んだ重ね織りとすることが好ましい。
【００２８】
また、経糸と緯糸とを固く組み合わせて引き締まった肉厚部を形成するためには、次の織構造とすることが望ましい。
【００２９】
すなわち、図１に示すように、肉厚部を構成するブロックＡとブロックＢが形成され、前後左右に交互に配列されることによってマット状体２が形成される。ブロックＡとブロックＢは、図２（Ａ）に示すように、経糸３本と緯糸３本を一組として構成され、ブロックＡは、断面において、最下段に緯糸５ａが位置し、その上に経糸６ｂ、６ｃが位置し、経糸６ｂ、６ｃの上には緯糸５ｂ、５ｃが配設され、最上段には経糸６ａが位置するように織成される。ブロックＡの隣接位置にはブロックＢが形成され、ブロックＢは、断面において、最下段に経糸６ａが位置し、その上に緯糸５ｂ、５ｃ、その上に経糸６ｂ、６ｃが位置し、最上段には緯糸５ａが位置するように織成される。
【００３０】
緯糸５ａは、経糸６ｂ、６ｃの２本を跨いだ後、マット状体２の反対面に引出されて織布構造が構成される。また、図２（Ｂ）から明らかなように、経糸６ａも同様に緯糸５ｂ、５ｃの２本を跨いだ後反対面に引出されている。
【００３１】
かかる構成とすることによって、緯糸５と経糸６は、最上段と最下段とを交互に行き来する緯糸５ａと経糸６ａによって締付けられて、各緯糸５と経糸６が密に組合される結果となって、強固に結合されたブロックＡとブロックＢが形成され、嵩高の肉厚部３を構成すると共に、その間に空隙部４が形成される。なお、図２、及びその説明は、９０度回転してみた場合、すなわち、緯糸５と経糸６を置き換えた場合にも全く同様の構造となる。
【００３２】
図２は、緯糸、経糸が３本一組として織成されているが、本数はさらに増加することができ、例えば、図３に示すように、緯糸、経糸を５本一組として２本と３本に分けて織製することによって形成することもできる。
【００３３】
また、図２は、緯糸／経糸／緯糸／経糸、又は、経糸／緯糸／経糸／緯糸からなる４段構成で形成されているが、６段構成、８段構成とすることも可能である。
【００３４】
こうして、肉厚部３と空隙部４が形成されたマット状体２が形成され、盛土工事用マット１として使用されるが、盛土工事用マット１に引抜力が作用した際に、緯糸、経糸がずれないようにするために、必要により、熱風等で加熱することによって、緯糸、経糸間を熱溶着することができ、また、好ましい方法である。
【００３５】
盛土工事用マット１は、肉厚（最大部）が３ｍｍ以上とされ、引張強度が５００Ｋｇｆ／３０ｍｍ以上とされる。
【００３６】
また、盛土工事用マット１には、所定の間隔をもって色違いのフラットヤーンを織り込むことによって目印線を形成することができ、目印線を形成することによって、敷設する際の位置合わせ、切断する際の案内線とすることができる。なお、目印線は、ペイントで表記できることもできる。
【００３７】
こうして得られた盛土工事用マット１を用いて盛土を行なうときは、図５（Ａ）に示すように、施工現場に搬入して土盛をすべき位置に敷設する。必要に応じて係止具１０、１０によって盛土工事用マット１を定着させておくこともできる。係止具１０、１０としては、クリップ、Ｕピン、杭、棒等を使用することができる。
【００３８】
こうして敷設された盛土工事用マット１の上に盛土が行なわれる。一つの層の盛土の高さは、盛土工事用マット１の縦方向引張り強度と土質、予想される土圧等から計算によって求めることができる。盛土工事用マット１の縦方向長さ（図においては左右）は、予想される円弧滑り面より充分に奥に達する長さとして、盛土工事用マット１の円弧滑りによる土圧によって盛土内から引き抜かれないように充分な定着長さを持つように配慮される。
【００３９】
本発明による盛土作業は、図５（Ａ）に示すように、盛土工事用マット１を、その一端部が造成される法面に達するように平坦に敷設してその上に盛土をした後、再度盛土工事用マット１を敷設してその上に盛土が行なわれる工程を所定回数繰り返して積み重ねることによって必要な高さの土盛を行なった後、必要に応じて法面に植物栽培床、あるいは、コンクリートブロック等の法面保護材１６を当て法面保護が行なわれる。この場合、法面保護材１６を盛土工事用マット１の法面側端部に結合することによって安定化することができる。
【００４０】
また、盛土工事用マット１によって法面保護を行なうときは、図５（Ｂ）に示すように、盛土工事用マット１を法面より前方に張り出すように敷設をし、盛土すべき位置に土盛をした後、法面より前方に張り出した盛土工事用マット１を法面を覆うように上方向に引き上げて、盛土の上に廻した後、その上に盛土工事用マット１を敷設して盛土を行なう工程を所要回繰り返して積み重ねることによって盛土が行なわれる。
【００４１】
軟弱地盤の埋め立てにおいては、軟弱地盤上に盛土工事用マット１を敷設し（図示せず）、その上に土盛りを行うことによって実施する。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、かかる構成からなるから、引張り強度が高く、大きな土圧がかかる高い盛土工事の下底部にも使用することができ、また、肉厚部と空隙部によって形成されているから引き抜き力に対する抵抗力が強く、盛土の円弧すべりの発生を効果的に防止することができ、また、重機が入ったときにも、ずれが生じることがなく、大きな荷重にも耐えることができる。
【００４３】
さらに、クッション性に優れており、局部的荷重による集中応力を緩和することができるため、破断の発生を防止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明盛土工事用マットを示す平面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はフラットヤーンの織成構造を示す縦断面図
【図３】フラットヤーンの織成構造の他の例を示す縦断面図
【図４】フラットヤーンの例を示す縦断面図
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明盛土工事用マットを用いた補強盛土工法を示す縦断面図
【図６】従来の盛土工事用マットを示す斜視図
【符号の説明】
１：盛土工事用マット
２：マット状体
３：肉厚部
４：空隙部
５：緯糸
６：経糸
７：フラットヤーン
８：基層
９：表面層
１０：係止具

Claims (6)

1. 盛土すべき位置に敷設され、その上に所定厚さに土盛を行う補強盛土工法に使用される盛土工事用マットであって、繊度１０００〜７０００ｄｔ、引張強度５〜７０Ｋｇｆの一軸延伸された熱可塑性合成樹脂製のフラットヤーンを用い、複数の前記フラットヤーンを重ね合わせて各経糸を形成し、複数の前記フラットヤーンを重ね合わせて形成した各緯糸を織り込んだ重ね織りによって織製されたマット状体からなり、肉厚部と、表裏間を連通する空隙部とを有し、引張強度が５００Ｋｇｆ／３０ｍｍ以上、厚みが３ｍｍ以上とされてなることを特徴とする盛土工事用マット。
2. フラットヤーンが密に組合された肉厚部が前後左右に繰り返して配設され、その間に表裏に連通する空隙部が形成されてなる請求項１に記載の盛土工事用マット。
3. マット状体の肉厚部が、断面において下から、１本以上の緯糸、２本以上の経糸、２以上の緯糸、１本以上の経糸がこの順位に配設されて構成されたブロックＡと、断面において下から、１本以上の経糸、２本以上の緯糸、２以上の経糸、１本以上の緯糸がこの順位に配設されて構成されたブロックＢとが、前後左右に交互に繰り返して配設され、かつ、各ブロック間に空隙部が形成されてなる請求項１又は２記載の盛土工事用マット。
4. 熱可塑性合成樹脂がポリオレフィンからなる請求項１、２又は３記載の盛土工事用マット。
5. マット状体が、熱処理によってフラットヤーン間ないし経糸、緯糸間が熱溶着されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の盛土工事用マット。
6. 横方向に所定の間隔をおいて、色の異なるフラットヤーンを折り込んで目印線を形成してなる請求項１〜５のいずれかに記載の盛土工事用マット。

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