JP4528266B2 - 軽量片盛土構造 - Google Patents

Description

本発明は、発泡プラスチックブロックを盛土材として用いた軽量盛土構造に関し、特に、傾斜地の拡幅盛土などに用いられる軽量片盛土構造に関する。

傾斜地の拡幅盛土の工法として、盛土構造の軽量化や土圧軽減等を図るために、盛土材として超軽量の発泡プラスチックブロックを用いた工法が知られている。例えば特許文献１には、背面傾斜地と前面壁との間に発泡プラスチックブロックを充填し、これにより前面壁の背面に作用する土圧、即ち主働土圧の低減を図った構造が開示されている。このような盛土躯体の最上部に重量物たる舗装体等が形成される場合、交通荷重及び舗装体等を含む盛土躯体自重による大きな滑動力（背面傾斜方向下向きの力）によって一部の発泡プラスチックブロックに塑性歪みが生じる場合がある。特許文献１の盛土躯体においては、最低部を含む少なくとも一層により圧縮強度の高い高密度の発泡プラスチックブロックを用いることにより、かかる下層の発泡プラスチックブロックに大きな塑性歪みが発生するのを防止している。

また、特許文献１に開示されたような盛土構造においては地震等の振動に盛土躯体にせん断破壊が生じるのを防止するために、水平方向及び垂直方向において互いに隣接するブロック同士が緊結金具により固定されている（特許文献２参照）。

特開２０００−２８２４７０号公報 特開昭６２−４１８２２号公報

傾斜地に道路等を構築するために用いられる立断面が逆台形の片盛土構造においては、下層になるほど水平方向の断面積が小さくなるため、地震等の振動が生じた場合には、下層の発泡プラスチックブロックほど１個当たりに受ける水平方向のせん断力が大きく、盛土躯体のせん断破壊を防止するためには、面積当たりの緊結金具の個数を上層よりも増やして強固に連結する必要がある。しかしながら、緊結金具が高価であること、及び、当該金具を用いた発泡プラスチックブロック相互の連結作業が繁雑であることから当該金具を減らす手段が望まれていた。

本発明の課題は、発泡プラスチックブロックを立断面が逆台形になるように積層してなる片盛土構造において、高価な緊結金具を多数用いずとも地震等の振動による躯体のせん断破壊が生じにくい構造を提供することにある。

本発明は、発泡プラスチックブロックを盛土材として積層してなる立断面が逆台形の軽量片盛土構造であって、最低部を含む少なくとも一層に用いる発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数が、その上方部に用いる発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数よりも大きいことを特徴とする。

本発明においては、表面摩擦係数の大きい発泡プラスチックブロックを用いた層において、水平方向及び／または垂直方向に隣接するブロック同士を連結する緊結金具を用いないこと、及び／または、表面摩擦係数の大きい発泡プラスチックブロックが、表面摩擦係数の小さい発泡プラスチックブロックよりも高密度の発泡プラスチックからなること、を好ましい態様として含む。

本発明によれば、下層において表面摩擦係数の大きい発泡プラスチックブロックを用いるため、地震等によって振動が生じた場合でも当該下層において個々のブロックが滑りにくく、隣接する発泡プラスチックブロック同士を連結する緊結金具を多数用いなくても盛土躯体のせん断破壊を十分に防止することができる。よって、高価な緊結金具の使用個数を減らし、さらに該金具を用いた繁雑な連結作業を減らして構築にかかる時間を短縮することができ、その結果、地震等の振動に強い片盛土構造をより安価に提供することができる。

本発明の片盛土構造は、図１に示したように、立断面が逆台形になるように発泡プラスチックブロックを積層してなる。具体的には、図１に示した傾斜地に道路等を構築するために拡幅構造を構築する場合、傾斜地の前面に擁壁を形成して該擁壁と斜面との間に盛土を構築する場合などに好ましく適用される。尚、本発明において立断面が逆台形であるとは、立断面において上辺が下辺よりも大である形態を意味し、例えば図４に示すように、上辺と下辺のそれぞれの端部をつなぐ線が直線でない場合も含まれる。

以下、図１の傾斜地に道路を構築するための拡幅構造を例に挙げて本発明の片盛土構造を説明する。

図１は、本発明の片盛土構造の一例を模式的に示した立断面図である。図中、１ａは発泡プラスチックブロック、１ｂは表面摩擦係数が１ａよりも大きい発泡プラスチックブロック、２は背面傾斜地、３は前面壁、４は発泡プラスチック充填層の中間部に配置されたコンクリート床版、１１は基礎コンクリートである。また、１０はコンクリート床版５、路床６、下層路盤７、上層路盤８、表層９等からなる道路舗装体である。尚、図１においては、発泡プラスチックブロック１ａ，１ｂは上部になるほど水平方向の長さが長くなる形状が示されているが、実際には、所定の長さのブロックを水平方向に縦横に敷設した層を上部になるほどブロックの個数を増やして面積を広げ、積層するものである。

発泡プラスチックブロック１ａ，１ｂとしては、強度的に優れたものが好ましく、例えばポリスチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリウレタン発泡体等を用いることができ、特に強度的にも耐水性にも優れるポリスチレン発泡体が好適である。

発泡プラスチックブロックとしては、予備発泡させたビーズを金型内に入れ、加熱及び冷却することにより所定密度に成形する型内発泡法によるもの、高圧下で溶融プラスチックに発泡剤を注入混合して流動性のゲルを作り、これを大気中に押出して急速に膨張させる押出発泡法によるものとがあるが、押出発泡法によるものは型内発泡法によるものよりも同一密度であっても厚み方向の圧縮強度を高くできる。これは、押出発泡法の場合には、製造時にブロック三方向の圧縮強度のコントロールが可能なためである。

本発明においては、最低部を含む少なくとも一層に用いる発泡プラスチックブロック１ｂが、その上方部の発泡プラスチックブロック１ａよりも表面摩擦係数が大きい。このような発泡プラスチックブロック１ｂとしては、表面摩擦係数の小さい発泡プラスチックブロック１ａの表面に凹凸（エンボス）加工、溝加工、ホットメルト散乱加工、被膜材スプレー塗布、摩擦係数の高いフィルム貼り等を施すことにより容易に得ることができる。また、特に押出発泡法による発泡プラスチック板製造時に表面のスキン層を取り除いて正寸化する際に、塗粒鉋等で仕上げることにより、ナイフ刃鋸を用いた場合に比べてより表面摩擦係数の大きな発泡プラスチックブロックを形成することができる。さらに、表面摩擦係数を高めるためには発泡プラスチックの気泡径が大きい方が好ましく、具体的には０．５ｍｍ以上が好ましい。但し、気泡径が大きすぎると発泡体自体に粘りがなくなり、衝撃強度に劣るため、最大でも１ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明においては、表面摩擦係数の大きい下層の発泡プラスチックブロック１ｂに、上方部の発泡プラスチックブロック１ａよりも高密度の硬い発泡プラスチックを用いることが好ましい。このような高密度の発泡プラスチックブロックとして具体的には、密度が２２ｋｇ／ｍ³より大きいものが好ましく、より好ましくは２４ｋｇ／ｍ³以上、特に好ましくは２８ｋｇ／ｍ³以上のものが望ましい。一方、上方部の発泡プラスチックブロック１ａとしては、密度が１５ｋｇ／ｍ³以上２２ｋｇ／ｍ³以下のものが好ましい。

高密度の発泡プラスチックブロックとしては、押出発泡ポリスチレンを特に好ましく用いることができ、これよりも低密度の発泡プラスチックブロックとしては、型内発泡ポリスチレンを好ましく用いることができる。

また、高密度の発泡プラスチックブロックとして好適な押出発泡ポリスチレンとしては、具体的には、ダウ化工株式会社製商品名ライトフィルブロックＤＸ−２９（密度：２９±２．０ｋｇ／ｍ³、許容圧縮応力：１４０ｋＮ／ｍ²）、同ＤＸ−３５（密度：３５±３．０ｋｇ／ｍ³、許容圧縮応力：２００ｋＮ／ｍ²）が挙げられる。

また、低密度の発泡プラスチックブロックとして好適な型内発泡ポリスチレンとしては、具体的には、ダウ化工株式会社製商品名ライトフィルブロックＤ−１６（密度：１６±１．０ｋｇ／ｍ³、許容圧縮応力：３５ｋＮ／ｍ²）、同Ｄ−２０（密度：２０＋１．５（−１．０）ｋｇ／ｍ³、許容圧縮応力：５０ｋＮ／ｍ²）、同Ｄ−２５（密度：２５±１．５ｋｇ／ｍ³、許容圧縮応力：７０ｋＮ／ｍ²）が挙げられる。

尚、低密度及び高密度の発泡プラスチックブロックの組み合わせは設計条件に応じて適宜に行うことができ、特に限定されるものではない。例えば低密度の発泡プラスチックブロックとして上記ライトフィルブロックＤ−１６もしくはＤ−２０を用いる場合には、上記ライトフィルブロックＤ−２５を高密度の発泡プラスチックブロックとして用いることもできる。

本発明においては、上方部の発泡プラスチックブロック１ａについては、従来と同様の緊結金具を用いて隣接するブロック同士を連結する。図２に本発明に用いられる緊結金具の一例を、図３に該金具を用いて水平方向に複数個の発泡プラスチックブロックを連結した様子を示す。

図３に示すように、平面相隣接して敷設された発泡プラスチックブロック１間にまたがって、上下に突出した歯２２ａ，２２ｂを有する取付プレート２１を、その下向きの歯２２ｂを発泡プラスチックブロック１に突き刺して取り付ける。そして、図３に示した発泡プラスチックブロック１の層の上にさらに、同様の発泡プラスチックブロック１からなる層を敷設することによって、本発明の片盛土構造の上方部が形成される。尚、最上層の発泡プラスチックブロックについては、図２に示した緊結金具の歯が全て一方に突出したものを用い、該歯をブロック側に向けて用いれば良い。

本発明の片盛土構造においては、上方部の発泡プラスチックブロック１ａは上記緊結金具を用いて連結するが、下方の発泡プラスチックブロック１ｂは発泡プラスチックブロック１ａよりも表面摩擦係数が大きいため、必要とされる緊結金具が少なくてすみ、好ましくは、表面摩擦係数の十分に大きい発泡プラスチックブロック１ｂを用いることにより、緊結金具を用いずに構築する。特に、発泡プラスチックブロック１ｂとして高密度の発泡プラスチックを用いた場合は、緊結金具を当該ブロック１ｂに取り付けた際に該金具がブロック１ｂになじまず、不陸を生じやすい。

尚、本発明においては、隣接する発泡プラスチックブロック同士の連結に適宜接着剤等を用いてもかまわない。

本発明に係る発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数の測定方法としては、図５に示すように、同じ素材の発泡プラスチックブロック５１，５２を２段に積み上げ、下段のブロック５１は基礎５３に固定し、上段のブロック５２には荷重Ｗを表面に均等に圧力が生じるように加えて、これを水平方向に引っ張り、滑り出し時の張力Ｆを測定し、Ｆ／Ｗを表面摩擦係数とする。

本発明の片盛土構造の好ましい実施形態の立断面を示す模式図である。 発泡プラスチックブロックを盛土材として用いる盛土構造において用いられる緊結金具の一例を示す斜視図である。 図２の緊結金具を用いて発泡プラスチックブロックを水平方向において複数個連結した状態を示す斜視図である。 本発明に含まれる立断面が逆台形の形態を示す模式図である。 本発明に係る発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数の測定方法を示す模式図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 発泡プラスチックブロック
２ 背面傾斜地
３ 前面壁
４，５ コンクリート床版
６ 路床
７ 下層路盤
８ 上層路盤
９ 表層
１０ 道路舗装体
１１ 基礎コンクリート
２１ 取付プレート
２２ａ，２２ｂ 歯
５１，５２ 発泡プラスチックブロック
５３ 基礎

Claims (3)

1. 発泡プラスチックブロックを盛土材として積層してなる立断面が逆台形の軽量片盛土構造であって、最低部を含む少なくとも一層に用いる発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数が、その上方部に用いる発泡プラスチックブロックの表面摩擦係数よりも大きいことを特徴とする軽量片盛土構造。
2. 表面摩擦係数の大きい発泡プラスチックブロックを用いた層において、水平方向及び／または垂直方向に隣接するブロック同士を連結する緊結金具を用いない請求項１に記載の軽量片盛土構造。
3. 表面摩擦係数の大きい発泡プラスチックブロックが、表面摩擦係数の小さい発泡プラスチックブロックよりも高密度の発泡プラスチックからなる請求項１または２に記載の軽量片盛土構造。

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