JP4609793B2 - プラスチックボードドレーン材 - Google Patents

Description

本発明は、主にバーティカルドレーン工法のドレーン材として使用されるプラスチックボードドレーン材に関する。

従来、軟弱地盤の改良工法として、軟弱地盤中にプラスチックボードドレーン等の工業製品のドレーン材を鉛直方向に複数打設し、排水距離を短縮することにより圧密を促進させて地盤改良を行うバーティカルドレーン工法（以下、ＰＶＤ工法と記す）が知られている。

このＰＶＤ工法には、ドレーン材として、例えば、波形断面を有し、長手方向に向けて通水溝が形成された心材の表裏両面に不織布からなる透水性被覆材を被着して構成されているプラスチックボードドレーン材が使用されている（例えば特許文献１）。

尚、このようなプラスチックボードドレーン材は、一般的に５００ｋｇｆ程度の引張荷重が作用すると破断してしまうので、ＰＶＤ工法において、地中に打設されたプラスチックボードドレーン材を撤去することは、非常に困難であり、撤去するのに多大な費用を要する為、打設されたプラスチックボードドレーン材はそのまま地盤内に残存させるのが通常である。
特開２００２−１３８４５６号公報

しかし、上述の従来例のように、プラスチックボードドレーン材を地中に残存させておくと、後にその部分を掘削する際に障害物となるという問題があり、プラスチックボードドレーン材を産業廃棄物として処理する際に土砂と分別することが困難であるため、産業廃棄物の量が膨大となり、処分費用が嵩むという問題があった。

そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、地盤改良工事施工後に地盤より一部を好適に撤去することができる撤去型プラスチックボードドレーン材及び該ドレーン材の引き抜き装置の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、通水用溝を表裏の長手方向に連続して有する通水溝形成用心材の表裏に、前記通水用溝の開放部を閉鎖する配置にそれぞれ透水性フィルターを固着したプラスチック製のドレーン部材に薄帯板状又は線状をした引張補強材を該ドレーン部材の長手方向に沿って一体化させてなる撤去部と、該撤去部の下端に接続部を介して所定の強度にて連結した前記ドレーン部材からなる埋め捨て部とを有し、前記埋め捨て部を下側にして地盤中に打設された状態で、撤去部に抜去力を作用させることにより前記接続部に作用する引張力によって前記撤去部と埋め捨て部との接続が離れるようにしたプラスチックボードドレーン材にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、引張補強材がポリオレフィン系の合成樹脂材を延伸してシート状に成形したプラスチック帯状材であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、合成樹脂ラミネート層を介して固着させたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、引張補強材が帯状鋼板であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、接着剤層を介して固着させたことにある。

本発明に係るプラスチックボードドレーン材は、通水用溝を表裏の長手方向に連続して有する通水溝形成用心材の表裏に、前記通水用溝の開放部を閉鎖する配置にそれぞれ透水性フィルターを固着したプラスチック製のドレーン部材に薄帯板状又は線状をした引張補強材を該ドレーン部材の長手方向に沿って一体化させてなる撤去部と、該撤去部の下端に接続部を介して所定の強度にて連結した前記ドレーン部材からなる埋め捨て部とを有し、前記埋め捨て部を下側にして地盤中に打設された状態で、撤去部に抜去力を作用させることにより埋め捨て部との前記接続部に作用する引張力によって前記撤去部と埋め捨て部との接続が離れるようにしたことにより、撤去部を撤去するための抜去力を作用させることによって、プラスチックボードドレーン材が撤去部と埋め捨て部とに分離され、埋め捨て部を残して撤去部のみを好適に地盤中より引き抜くことができる。

引張補強材がポリオレフィン系の合成樹脂材を延伸してシート状に成形したプラスチック帯状材であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、合成樹脂ラミネート層を介して固着させたことにより、材料の軽量化が図られ、ドレーン材打設作業等において作業効率がよい。また、合成樹脂ラミネート層を介して融着させるのでドレーン部材を好適に引張補強材の表裏に固着させることができる。

引張補強材が帯状鋼板であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、接着剤層を介して固着させたことにより、強度が高く、地盤に対し好適に打設及び引抜き作業を行うことができる。

板状のドレーン材が挟持されるチャックと、該チャックに引き上げ力を与える引き上げ駆動部材とを有し、前記チャックは、前記引き上げ駆動部材によって動作される本体部と、該本体部から垂下され、表面にドレーン材挟持面を有するドレーン材押し当て部と、該ドレーン材押し当て部の両側部に対称配置にそれぞれ回動可能に支持された一対の可動支持部材と、該両可動軸支部に両端を支持させ前記ドレーン材挟持面に対し間隔を置いて配置された円筒状又は円柱状の可動挟持部とを備え、前記ドレーン材の上端部を前記可動挟持部の上半部外周に巻き付けるとともに前記ドレーン材挟持面と前記可動挟持部との間に下向きに挿入させるようにしたことにより、挟持した部分の締め付け力と、巻き付けた部分の摩擦力によりドレーン材の端部を保持するので、荷重が一点に集中せずに分散されるので切断し難くなり、安全かつ確実に引抜作業を行うことができる。

また、可動挟持部は、外周をゴム状シート材により被覆したことにより、ドレーン材に対し好適に摩擦力を生じる。

次に本発明に係るプラスチックボードドレーン材の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るプラスチックボードドレーン材（以下、「PBD材」と記す）の一例を示し、図中符号１０はPBD材である。

このPBD材１０には、一対のドレーン部材１１，１２が薄帯板状の引張補強材１３の表裏両面に互いに対称配置に固着され、ドレーン部材１１，１２と引張補強材１３とがその長手方向に沿って一体化されている。

また、このPBD材１０は、一対のドレーン部材１１，１２を引張補強材１３の表裏両面に互いに対称配置に固着してなる撤去部１４と、いずれか一方のドレーン部材１１の下端に連続配置に接続されたドレーン部材１５からなる埋め捨て部とをもって構成し、撤去部１４と埋め捨て部とは、ドレーン打設作業時に作用する通常の引張力によっては離れず、撤去する際の抜去力によって離れるようになっている。

引張補強材１３は、ポリオレフィン系の合成樹脂材を延伸してシート状に成形したプラスチック帯状体をもって構成され、長手方向即ちドレーン材の引き抜き方向に作用する荷重に対して高い強度を備えている。

このプラスチック帯状体の表裏に合成樹脂ラミネート層１７を介して熱融着させることによりドレーン部材１１，１２が固着される。

ドレーン部材１１，１２，１５は、表裏に長手方向に通水用溝１８，１９を有する通水溝形成用心材２０と、通水溝形成用心材２０の表裏両面を覆う透水性フィルター２１，２１とを備え、通水溝形成用心材２０の表裏面にそれぞれ通水性フィルター２１，２１が固着されている。

通水溝形成用心材２０は、互いに対向して平行に配置された複数の縦壁材２２，２２...と、各縦壁材２２，２２間に配された横壁材２３，２３とを備え、断面形状において横壁材２３，２３が千鳥状に配置されたことによって、通水溝形成用心材２０の表裏にそれぞれ浅通水用溝１８と深通水用溝１９とが交互に並んで形成されている。

透水性フィルター２１は、ポリエステル系合成繊維からなる不織布をもって透水性を有するシート状に形成されている。

撤去部１４を構成するドレーン部材１１と埋め捨て部を構成するドレーン部材１５とは、図３、図４に示すように、ドレーン部材１１の下端部に埋め捨て部を構成するドレーン部材１５を連続配置し、その互いに突き合わされた端部間の表面に接続用当て板２４を架け渡し、接続用当て板２４にそれぞれドレーン部材１１，１５を固定している。

撤去部１４を構成するドレーン部材１１と接続用当て板２４とは、例えば、平型のかすがい２５を使用して、そのかすがいの脚部２５ａを撤去部１４、即ちドレーン部材１１、引張補強材１３及びドレーン部材１２を貫通させ、先端の爪部２５ｂをドレーン部材１２の表面部に係止させて高強度で固定され、ドレーン撤去時の抜去力が作用しても離脱しないようになっている。

一方、埋め捨て部を構成するドレーン部材１５と接続用当て板２４とは、例えば、複数のステープル２６，２６...を長手方向に向けて平行に打設することにより、所定の強度で固定され、その所定の強度以上の荷重が作用するとドレーン部材１５が接続用当て板２４より離脱するようになっている。尚、ドレーン部材１５と接続用当て板２４との接続強度は、ステープルの数で調整することができるようになっている。

このように構成することにより、埋め捨て部の上端が撤去部１４の下端に対して、ドレーン材打設作業時に作用する通常の引張力によっては離れないが、撤去部１４を撤去する際の抜去力によって離れるようになっている。
即ち、図５に示すように前記埋め捨て部を構成するドレーン部材１５を下側にして地盤中に打設された状態で、撤去部を撤去するための抜去力と、該埋め捨て部に対する地盤の引き抜き抵抗とによって連結部分に作用する引張力により連結が離れるようになっている。

尚、連結された両ドレーン部材１１，１５の連結部間には、外周の密封処理が施されており、両ドレーン部材１１，１５の通水断面は互いに好適に連通されている。

このように構成されたPBD材１０は、図５に示すように、そのPBD材１０（撤去部１４）の上端部を挟持した状態で引き抜き装置３０により引き上げることにより撤去部１４と埋め捨て部とが分離して、埋め捨て部が地盤中に留まり、撤去部１４のみが地盤より引き抜かれるようになっている。

この引き抜き装置３０は、PBD材１０を挟持するチャック３１と、チャック３１に引き上げ力を与える引き上げ駆動部材３２とを有し、チャック３１にPBD材１０を挟持させ、そのチャック３１を引き上げ駆動部材３２により引き上げることによりPBD材１０を地盤より引き抜くようになっている。

引き上げ駆動部材３２は、クレーン３３より繰出された吊りワイヤ３４を支持リーダ３５に支持された滑車を通して吊り降ろさせ、その吊りワイヤ３４の先端にチャック３１を取り付けておき、クレーン３３により吊りワイヤ３４を巻取ることにより、チャック３１に引き上げ力を与えることができるようになっている。

チャック３１は、図６に示すように、引き上げ駆動部材３２によって動作される本体部４０と、本体部４０から垂下され、表面にドレーン材挟持面４１ａを有するドレーン材押し当て部４１と、ドレーン材押し当て部４１の両側部にそれぞれ回動可能に支持された一対の可動支持部材４２，４２と、両可動支持部材４２，４２に両端が支持され、ドレーン材挟持面４１ａと対向して配置された可動挟持部４３とを備えている。

本体部４０とドレーン材押し当て部４１とは、断面逆Ｌ字状に一体に形成され、その上端部、即ち本体部４０の上端部に吊りワイヤ３４の先端部が取り付けられるようになっている。

また、ドレーン材押し当て部４１のＬ字内側に平面状のドレーン材挟持面４１ａが形成されている。

ドレーン材押し当て部４１の両側面部には、対称配置に可動支持部材４２，４２が固定用ボルト４４によって取り付けられ、可動支持部材４２がドレーン材押し当て部４１の側面部に対し、固定用ボルト４４を回動軸として回動可能に支持されている。

可動支持部材４２の互いに対向する端部内側面には、可動挟持部４３の端部が支持され、対称配置にある両可動支持部材４２，４２の端部間に可動挟持部４３が挟持される。

可動挟持部４３は、円柱状又は円筒状に形成され、その外周面がゴム状のシート材４５により被覆されている。

このチャック３１にPBD材１０の上端部を挟持させるには、PBD材１０の上端部を可動挟持部４３のドレーン材挟持面４１ａとは反対側より可動挟持部４３の上半部に巻き付け、更にその先端部を互いに対向するドレーン材挟持面４１ａと可動挟持部４３との間の間隙に下向きに挿入する。

この状態で駆動部材３２を動作させ、本体部４０を引き抜き方向に引き上げると、PBD材１０に引っ張られて可動支持部材４２が回動し、両端が可動支持部材４２に支持された可動挟持部４３はドレーン材挟持面４１ａ側に移動し、ドレーン材挟持面４１ａと可動挟持部４３との間にPBD材１０の上端部、即ち撤去部１４の上端部を挟持する。

このチャック３１では、可動挟持部４３の上半部にPBD材１０を巻付けた状態であるため、挟持した部分に応力が集中せずに、巻付けた部分に分散されるので切断し難くなっている。

また、上述の実施例では、一対のドレーン部材を有し、両ドレーン部材を薄帯板状の引張補強材の表裏両面に互いに対称配置に固着したものについて説明したが、ドレーン部材を引張補強材の片面のみに固着させてもよい。

更に、上述の実施例では、引張補強材としてポリオレフィン系の合成樹脂材を延伸してシート状に成形したプラスチック帯状体を使用した例について説明したが、引張補強材には、帯状鋼板を使用してもよく、その場合、帯状鋼板からなる引張補強材の表裏両面又は片面に接着剤層を介してドレーン部材を固着させるようになっている。

更にまた、引張補強材は、ステンレス板等の金属板をもって構成してもよく、その場合も、引張補強材とドレーン部材との固着は接着剤をもって行うことが好ましい。

尚、薄帯板状の引張補強材としては、その他、網目状や透水孔を有するもの等のような透水性を有するものであってもよい。

また、上述の実施例では、引張補強材を薄板帯状に形成したものについて説明したが、引張補強材を鋼製ワイヤー等の線状材をもって構成し、ドレーン部材の表裏両面の中央部及び／又は側部に、線状の引張補強材を長手方向に沿って固着させて一体化させたものでもよい。

上述の実施例では、撤去部を構成するドレーン部材と、埋め捨て部を構成するドレーン材とを接続用当て板を用いた接続部を介して連結した例について説明したが、撤去部及び埋め捨て部を構成するドレーン部材を一本のドレーン部材をもって構成し、そのドレーン部材の撤去部と埋め捨て部との境界部に切り込みを入れて両者間の接続部を構成させ、所定強度以上の荷重が作用すると撤去部と埋め捨て部とに分離するようにしてもよい。

本発明に係るPBD材を示す側面図である。 同上の部分拡大横断面図である。 図１中の撤去部と埋め捨て部との接続部を示す正面図である。 同上の従断面図である。 本発明に係るドレーン材の引き抜き装置を使用したドレーン抜去工程の概略を示す側面図である。 図５中のチャック部を示す側面図である。

１０ PBD材
１１，１２ ドレーン部材
１３ 引張補強材
１４ 撤去部
１５ ドレーン部材（埋め捨て部）
１７ ラミネート層
１８ 浅通水用溝
１９ 深通水用溝
２０ 通水溝形成用心材
２１ 透水性フィルター
２２ 縦壁材
２３ 横壁材
２４ 接続用当て板
２５ かすがい
２６ ステープル
３０ 引き抜き装置
３１ チャック
３２ 引き上げ駆動部材
３３ クレーン
３４ 吊りワイヤ
３５ 支持リーダ
４０ 本体部
４１ ドレーン材押し当て部
４１ａ ドレーン材挟持面
４２ 可動支持部材
４３ 可動挟持部
４４ 固定用ボルト
４５ ゴム状シート材

Claims (4)

1. 通水用溝を表裏の長手方向に連続して有する通水溝形成用心材の表裏に、前記通水用溝の開放部を閉鎖する配置にそれぞれ透水性フィルターを固着したプラスチック製のドレーン部材に薄帯板状又は線状をした引張補強材を該ドレーン部材の長手方向に沿って一体化させてなる撤去部と、該撤去部の下端に接続部を介して所定の強度にて連結した前記ドレーン部材からなる埋め捨て部とを有し、
   前記埋め捨て部を下側にして地盤中に打設された状態で、撤去部に抜去力を作用させることにより前記接続部に作用する引張力によって前記撤去部と埋め捨て部との接続が離れるようにしたことを特徴としてなるプラスチックボードドレーン材。
2. 前記引張補強材を薄帯板状とし、一対のドレーン部材を、前記引張補強材の表裏両面に互いに対称配置に固着してなる請求項１に記載のプラスチックボードドレーン材。
3. 引張補強材がポリオレフィン系の合成樹脂材を延伸してシート状に成形したプラスチック帯状材であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、合成樹脂ラミネート層を介して固着させてなる請求項１又は２に記載のプラスチックボードドレーン材。
4. 引張補強材が帯状鋼板であり、該引張補強材に前記ドレーン部材を、接着剤層を介して固着させてなる請求項１又は２に記載のプラスチックボードドレーン材。
   

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