JP4421336B2

JP4421336B2 - 連続繊維補強土工法

Info

Publication number: JP4421336B2
Application number: JP2004068443A
Authority: JP
Inventors: 清司坂庭
Original assignee: Nittoc Constructions Co Ltd
Current assignee: Nittoc Constructions Co Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-03-11
Also published as: JP2005256383A

Description

本発明は、法面保護、擁壁築造、及び緑化工法に適用可能なものとして、連続した複数本の繊維と砂とを補強するべき施工個所に吹付ける連続繊維補強土工法に関するものである。

連続繊維による補強土工法を図１４について説明する。連続繊維の糸の糸巻１を格納し、この糸巻１からの糸４を送り出すガイドステー２を有する糸の供給装置３と、この糸の供給装置３から繰り出される糸４を水タンク７から高圧ポンプ８を介して供給管９で送られる高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射するエジェクター６とからなる繊維配設装置と、ベルトコンベア１０とマテリアルホース１１を有する吹付機１２とからなる砂の供給装置を組み合わせる。図中１３は吹付機１２に圧縮空気を供給するコンプレッサー、１４は高圧ポンプ８等の電源となる発電機、１５は砂の計量器、１６は可撓性の供給管９の電動式ホースリール、１７は分電盤である。

エジェクター６では噴射ノズル５に糸４が挿通され、この噴射ノズル５から圧水が吐出されるとそれにつられて糸４も噴射ノズル５から噴射される。一方、砂はベルトコンベア１０とマテリアルホース１１により前記糸４の噴出先まで搬送し、糸４と直接噴射・混合させる。

このように使用する砂の０．１５〜０．２％（乾燥重量比）程度の連続繊維（マルチフィラメント無撚糸）をジェット水と一緒に噴射、砂と三次元的に混合することで、せん断強さを増加させ、より安定した強固な土構造物を構築することができる。

道路の擁壁や盛土のほか、法面の保護、軟弱地盤上の盛土基礎、さらに耐震および防震基礎、衝撃に対する構造物の保護、ダムのフィルター層などに幅広く適用可能である。

前記図１４に示す連続繊維による補強土工法では、糸の供給装置３のガイドステー２とエジェクター６の間の糸４は風の影響を受け易く、糸４同士がからまることを考慮して１５ｍ以上離れては施工できない。また、５０ｍ以上離れては糸の供給不足となり、施工能率低下となってしまう。その結果、常にエジェクター６の近くに糸の供給装置３を配置しなければならず、機動性が損なわれる。

これに対して出願人は先に下記の特許出願を行った。

特願２０００−２７２８５５号（特開２００２−８１０７２号公報）

この出願は、図１３に示すように、連続繊維の糸４を糸の供給装置３に格納された糸巻１から繰り出し、この繰り出された糸４を高圧水または圧縮空気を利用してエジェクター６の噴射ノズル５から噴射し、一方、砂を前記繊維の噴射先まで搬送し、前記糸４と直接噴射・混合させる連続繊維による補強土工法において（前記図８参照）、糸の供給装置３と噴射ノズル５との間に糸４が挿通するガイドリング２３を設けた支柱２４を適宜間隔に配置し、このガイドリング２３で糸の供給装置３と噴射ノズル５間の糸４を誘導すること、および、糸の供給装置３と噴射ノズル５との間に糸４が挿通するガイドリングを設けた鋼線を張設し、該鋼線に添わせてガイドリングで糸の供給装置３と噴射ノズル５間の糸４を誘導することを内容とするものである。

糸の供給装置３は複数の糸巻１からの糸４を絡ませて送り出す１本のガイドステー２を有するものを１台単位の糸の供給装置３とし、この分割された糸の供給装置３の複数台を同じ台車１８に載置することとした。また、前記ガイドステー２はテレスコピック式に多段に伸縮自在なものとし、その旋回可能な根本部は蛇腹式の伸縮カバー１９で覆い、砂等が入らないようにする。さらに、この台車１８には糸４の糸巻１での残量を計測するために、ロードセル２０を設けた。

一方、エジェクター６は１本のヘッダー２１に複数の噴射ノズル５を設け、高圧水の供給管９の延設部分は二股２２に分割した部分をもって接続するものとした。また、糸の供給装置３のガイドステー２と前記エジェクター６との間に、糸４が挿通するガイドリング２３を複数並列させて設けた支柱２４を１または複数配置した。

これにより、糸の供給装置３とエジェクター６間が長い距離でも糸４のからまりを防止し、また、風等の影響で施工に支障をきたさないようにすることができる。

前記特許文献１の連続繊維による補強土工法によれば、糸が張っている状態を維持するのにガイドリングを設けた支柱を適宜間隔に配置するが、この間隔が広いとやはり糸が弛んでしまい、また、狭い間隔では支柱の存在自体が邪魔になる。さらに、糸が挿通するガイドリングを設けた鋼線を張設し、該鋼線に添わせて糸を誘導するのでは、この鋼線の存在も邪魔なものとなる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、連続繊維の糸を糸の供給装置に格納された糸巻から繰り出し、この繰り出された糸を高圧水または圧縮空気を利用してエジェクターの噴射ノズルから噴射し、一方、砂を前記繊維の噴射先まで搬送し、前記糸と直接噴射・混合させる連続繊維補強土工法において、糸の供給装置とエジェクター間が長い距離でも糸のからまりを防止し、また、風等の影響で施工に支障をきたさないようにするのに、確実かつ効率良く行うことができる連続繊維補強土工法を提供することにある。

請求項１記載の本発明は前記目的を達成するため、連続繊維の糸を糸の供給装置に格納された糸巻から繰り出し、この繰り出された糸を高圧水または圧縮空気を利用してエジェクターの噴射ノズルから噴射し、一方、砂を前記繊維の噴射先まで搬送し、前記糸と直接噴射・混合させる連続繊維補強土工法において、糸の供給装置と噴射ノズルとの間に糸を挟みまたは巻回して強制的に送り出すものとして、複数の糸を巻回すキャプスタンであるフィードを設け、複数個が連接するノントルクローラーをフィードローラへの挿入側、フィードローラからの繰り出し側、さらに、その延長側へと配設し、フィードローラから出る糸には、糸の張力を検知して、糸の張力がなくなった場合に運転を停止する安全スイッチを沿設したことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、糸の供給装置から繰り出される糸はフィードローラで引き出され、かつ送られるので緊張した弛みのない状態を保ち、長い距離を送れるとともに、糸のからまりが防止でき、また、風等の影響で施工に支障をきたすようなこともない。

また、複数台の糸を纏めて１台のフィードローラ（キャプスタン）で送り出すことができ、装置としてもコンパクトになるとともに、１本のヘッダーに複数の噴射ノズルを設けるエジェクターに対してもスムーズな糸の送りとなる。ノントルクローラは糸にテンションを掛けずにフィードローラ（キャプスタン）へ、または、からのスムーズなガイドを行うことができる。

さらに、フィードローラから出てエジェクターに至る糸が切断したりする場合は、これを安全スイッチが検知して即フィードローラの運転を停止することができる。その結果、糸の絡み等を防止できる。

以上述べたように本発明の連続繊維による補強土工法は、連続繊維の糸を糸の供給装置に格納された糸巻から繰り出し、この繰り出された糸を高圧水または圧縮空気を利用してエジェクターの噴射ノズルから噴射し、一方、砂を前記繊維の噴射先まで搬送し、前記糸と直接噴射・混合させる連続繊維補強土工法において、糸の供給装置とエジェクター間が長い距離でも糸のからまりを防止し、また、風等の影響で施工に支障をきたさないようにするのに、確実かつ効率良く行うことができるものである。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の連続繊維補強土工法の１実施形態を示す説明図で、繊維配設装置のみを示すが、装置全体としては前記図５において説明した通りで、ベルトコンベアとマテリアルホースにより糸の噴出先まで砂を搬送する砂の供給装置も当然併用される。

繊維配設装置は、連続繊維の糸４の糸巻１を格納する糸の供給装置３と、この糸の供給装置３から繰り出される糸４を高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射するエジェクター６とからなる点は前記従来例と同じであり、この糸の供給装置３から繰り出される糸４を水タンク７から高圧ポンプ８を介して供給管９で送られる高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射する。

砂の供給装置２５は、従来周知のように、ベルトコンベア１０でホッパー２６に連携させた計量器１５と、該計量器１５にベルトコンベア１０を介して連結する吹付機１２とで構成される。図中２７は砂山から砂を搬送するトラクターショベル、１３は吹付機１２に圧縮空気を供給するコンプレッサーを示す。また、１４は計量器１５などの電源となる発電機を示す。

糸の供給装置３は、図示は省略するが、複数（例えば４個）の糸巻（ボビン）からの糸４をテンサー、ドックテールガイド等を経て繰り出すものであり、高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射するエジェクター６へと糸４を供給する。

なお、糸の供給装置３と噴射ノズル５との間に糸４が挿通するガイドリングを設けた支柱２４を適宜間隔に配置し、このガイドリングで糸の供給装置３と噴射ノズル５間の糸４を誘導するようにしてもよい。

また、糸の供給装置３と噴射ノズル５との間に糸４が挿通するガイドリングを設けた鋼線を張設し、該鋼線に添わせてガイドリングで糸の供給装置３と噴射ノズル５間の糸４を誘導することもできる。

本発明は、前記連続繊維の糸４の糸巻１を格納する糸の供給装置３と糸４を高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射するエジェクター６との間に、糸４を相互間で挟むことまたは巻回すことで強制的に送り出すフィードローラ（キャプスタン）３２を設けた。

図２〜図５にこのフィードローラ３２の一例を示すが、電動機を内蔵したボックス３４の外側にフィードローラ（キャプスタン）３２を設け、その周囲にノントルクローラ３５を適宜数配置して、糸４をフィードローラ（キャプスタン）３２に巻回すようにした。

図示の例ではノントルクローラ３５は糸４の数に合わせて４連のものとし、また、３個を糸４のフィードローラ（キャプスタン）３２への挿入側、フィードローラ（キャプスタン）３２からの繰り出し側、さらに、その延長側へと設ける。

フィードローラ（キャプスタン）３２にはリミットスイッチによるストッパー用検知板３６を付設して、停止したらすぐ検知できるようにした。

図中３７はタイマー、３８は漏電ブレーカー、３９は可変抵抗器による回転速度調整摘み、４０は運転スイッチ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃはレセプタクルである。

また、ボックス３４の上面には提手４２を取り付け、下面にはエンプラレベリングパッドによる脚体４３を設けた。

このようにして、糸の供給装置３では糸巻から繰りされた連続繊維（無撚糸）としての４本の糸４がフィードローラ（キャプスタン）３２により送られて、エジェクター６では噴射ノズル５に挿通される。

糸４はエジェクター６で引かれ、糸の供給装置３から順次繰り出されるものであるが、フィードローラ（キャプスタン）３２の送り込みがこれに加わることになる。

そして、エジェクター６では水タンク７から高圧ポンプ８を介して供給管９で送られる高圧水が噴射ノズル５から噴射されると前記糸４も吐出され、砂と直接噴射・混合される。

なお、図６、図７に示すように前記フィードローラ（キャプスタン）３２は台４４の上に設置し、同じ台４４上に糸の張力を検知して、糸の張力がなくなった場合に運転を停止する安全ストッパー４５を設ける。

該安全ストッパー４５はリレーと組み合わせるリミットスイッチを用い、作動用の押しスイッチ４６を有する。

糸４はフィードローラ（キャプスタン）３２から繰り出されてエジェクター６方向に張られ、その状態で安全ストッパー４５が糸４に接触して張力を検知している。

そして、繰り出し状態が悪く糸４にたるみが出た場合や糸４が切断した場合には張力が無くなるので、安全ストッパー４５がこれを検知し、リレーを介してフィードローラ（キャプスタン）３２の回転を停止する。

図９は本発明の他の実施形態を示すもので、糸の供給装置の構成として、複数（図示の例では４個）の糸巻１からの糸４を絡ませて送り出す１本のガイドステー２を有する可搬式のボビンケース２９を１台単位とし、これを複数台（図示の例では４台）単独で配設した。

このボビンケース２９は、ベース３０に支持枠３１を組み合わせるもので、支持枠３１は、上部を円弧状に湾曲させた４本の枠体の下部を前記ベース３０の４隅から立ち上げてケース全体を鳥籠状に形成し、カバーで覆う。

前記第１実施形態と同じく、連続繊維の糸４の糸巻１を格納する糸の供給装置３と糸４を高圧水を利用して噴射ノズル５から噴射するエジェクター６との間に、糸４を相互間で挟むことで強制的に送り出すフィードローラ（キャプスタン）３２を設けた。なお、このフィードローラ（キャプスタン）３２は前記第１実施形態のように糸４を巻回して送るものでもよい。

図９〜図１１の例では、各糸の供給装置３に対してそれぞれフィードローラ（キャプスタン）３２を設け、また、図１０の例ではさらに複数のフィードローラ（キャプスタン）３２を１台のフィードローラ（キャプスタン）３２に設ける場合もあることを示したが、前記第１実施形態と同じく図１２に示すように複数台の糸の供給装置３に対して１台のフィードローラ（キャプスタン）３２を共用するように設けることもできる。図中１７は分電盤を示す。

また、糸の供給装置３としては、前記特願２０００−２７２８５５号（特開２００２−８１０７２号公報）にあるような、複数の糸巻１からの糸４を絡ませて送り出す１本のガイドステー２を有するものを１台単位の糸の供給装置３とし、この分割された糸の供給装置３の複数台を同じ台車１８に載置するようなものでもよい。

本発明の連続繊維補強土工法の第１実施形態を示す説明図である。フィードローラ（キャプスタン）の正面図である。フィードローラ（キャプスタン）の平面図である。フィードローラ（キャプスタン）の左側面図である。フィードローラ（キャプスタン）の右側面図である。フィードローラ（キャプスタン）設置台の平面図である。フィードローラ（キャプスタン）設置台の側面図である。安全スイッチの側面図である。本発明の連続繊維補強土工法の第２実施形態を示す説明図である。本発明の連続繊維補強土工法の第３実施形態を示す説明図である。本発明の連続繊維補強土工法の第２実施形態の全体を示す説明図である。本発明の連続繊維補強土工法の第４実施形態を示す説明図である。従来例を示す斜視図である。連続繊維補強土工法の概要を示す説明図である。

１…糸巻２…ガイドステー
３…糸の供給装置４…糸
５…噴射ノズル６…エジェクター
７…水タンク８…高圧ポンプ
９…供給管１０…ベルトコンベア
１１…マテリアルホース１２…吹付機
１３…コンプレッサー１４…発電機
１５…計量器１６…電動式ホールリール
１７…分電盤１８…台車
１９…伸縮カバー２０…ロードセル
２１…ヘッダー２２…二股
２３…ガイドリング２４…支柱
２５…砂の供給装置２６…ホッパー
２７…トラクターショベル２８…砂山
２９…ボビンケース３０…ベース
３１…支持枠３２…フィードローラ
３３…計量装置３４…ボックス
３５…ノントルクローラ３６…ストッパー用検知板
３７…タイマー３８…漏電ブレーカー
３９…回転速度調整摘み４０…運転スイッチ
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…レセプタクル
４２…提手４３…脚体
４４…台４５…安全ストッパー
４６…押しスイッチ

Claims

連続繊維の糸を糸の供給装置に格納された糸巻から繰り出し、この繰り出された糸を高圧水または圧縮空気を利用してエジェクターの噴射ノズルから噴射し、一方、砂を前記繊維の噴射先まで搬送し、前記糸と直接噴射・混合させる連続繊維補強土工法において、糸の供給装置と噴射ノズルとの間に糸を挟みまたは巻回して強制的に送り出すものとして、複数の糸を巻回すキャプスタンであるフィードを設け、複数個が連接するノントルクローラーをフィードローラへの挿入側、フィードローラからの繰り出し側、さらに、その延長側へと配設し、フィードローラから出る糸には、糸の張力を検知して、糸の張力がなくなった場合に運転を停止する安全スイッチを沿設したことを特徴とする連続繊維補強土工法。