JP4688958B2 - 土粒子拘束用蜂巣状補強材 - Google Patents

Description

本発明は、斜面および護岸の親環境的保護、または例えば保持壁、擁壁、道路基層などの基礎形成に使用する土粒子拘束用蜂巣状補強材に係る。より詳しくは、横補強糸と縦補強糸とが交差しながら、一定サイズの網目を有する網状のシートを形成し、このシートを幅方向に融着接続させることにより、透水係数が高く、骨材との摩擦力が高く、原資材の使用量が節減されて製造コストが低く、根の活着が容易であり、圧縮荷重の際に作用する荷重が分散して変形が防止されて地盤の安定化が実現されるなどの利点を有する土粒子拘束用蜂巣状補強材に関する。

一般に、斜面および護岸は降雨と流水によって浸食および崩壊が発生し易く、軟弱地盤は構造物の荷重より基礎地盤の支持力が小さくて変形を起こす地盤である。このような斜面および護岸は、堤防を築造する場合には、斜面の浸食および崩壊が発生しないように斜面保護用補強材を設置しなければならず、軟弱地盤上に堤防または道路を施行する場合には、地盤の支持力を増大させ且つ地盤の沈下が生じないように補強構造物を設置しなければならない。

このような斜面保護用補強材の従来の構造は、図１に示すように、高密度ポリエチレン材からなる、所定の長さを有する帯状のシート１００が重なり合っており、一部分に超音波溶接を施した後、引っ張ることにより、細胞型の網状に形成した土粒子拘束用蜂巣状補強材である。

図２を参照すると、図１の土粒子拘束用蜂巣状補強材を生産した後、現場で後続工程の作業者がシート１００に対して透水係数を高めるために、作業者が打抜き機を用いて通孔２００を形成させる構造の土粒子拘束用蜂巣状補強材を使用した。

ところが、従来の軟弱地盤補強材は、透水係数が低く、充填材との摩擦力が低く、生産の際に高価の設備が必要であり、製造コストが高く、根の活着が容易ではなく、圧縮荷重の際にシートに歪みが生じて地盤が変形してしまうという問題点がある。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、横補強糸と縦補強糸とが交差しながら、一定サイズの網目を有する網状のシートを形成し、このシートを幅方向に融着接続して形成したもので、透水係数が高く、骨材との摩擦力が高く、原資材の使用量が節減されて製造コストが低く、根の活着が容易であり、圧縮荷重の際に作用する荷重が分散して変形が防止されることにより地盤の安定化が実現されるなどの利点を有する土粒子拘束用蜂巣状補強材を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、横補強糸と縦補強糸とが交差しながら、一定サイズの網目を有する網状のシートを形成し、このシートを幅方向に一定の間隔で融着接続した後、一方向に引っ張ることにより、多数の蜂巣状のセル網部を形成してなることを特徴とする、土粒子拘束用蜂巣状補強材を提供する。

上述した本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材は、横補強糸と縦補強糸とが交差しながら、一定サイズの網目を有する網状のシートを形成し、このシートを幅方向に融着接続して形成したもので、透水係数が高く、骨材との摩擦力が高く、原資材の使用量が節減されて製造コストが低く、根の活着が容易であり、圧縮荷重の際に作用する荷重が分散して変形が防止されることにより地盤の安定化が実現されるなどの利点がある有用な発明である。

従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を示す斜視図である。 従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を示す斜視図である。 本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を示す斜視図である。 本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を形成する蜂巣状のセル網部の構造を示す一部抜粋斜視図である。 本発明に係る蜂巣状のセル網部を形成するシートの構造を示す一部抜粋正面図である。 従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を用いて垂直応力に対する変位−せん断力を示すグラフである。 従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を用いて垂直応力−最大せん断応力曲線を示すグラフである。 本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を用いて垂直応力に対する変位−せん断力を示すグラフである。 本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を用いて垂直応力−最大せん断応力曲線を示すグラフである。

以下、添付図面に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
図３は本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を示す斜視図、図４は本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を形成する蜂巣状のセル網部の構造を示す一部抜粋斜視図、図５は本発明に係る蜂巣状のセル網部を形成するシートの構造を示す一部抜粋正面図である。

図３および図５に示すように、本発明の土粒子拘束用蜂巣状補強材１は、所定の長さを有するポリエチレン材の横補強糸１０と縦補強糸２０とが交差しながら、一定サイズの網目３０を多数有する網状のシート４０を形成し、必要に応じて横補強糸１０と縦補強糸２０との交差パターンを＋、×または＊の形状にしてもよい。

前記シート４０が形成されると、隣接シート４０とシートの幅方向に一定の間隔で融着接続する。この際、前記融着は超音波溶接、ホットメルト溶接、ホットウェッジ溶接、またはホットエア溶接などで行う。

一定の間隔で融着しながら他の隣接シートと再び融着する際には、融着部位が重なり合わないように、既に融着された部位間の中間部で融着を行う。

前述したように融着されたシート４０が多数積層されると、シートを一方向に引っ張ることにより、多数の蜂巣状のセル網部５０を形成する。

前述したように多数のシートが一定の間隔で融着されて蜂巣状のセル網部５０を形成すると、セル網部５０の空間に砂、土および砂利などの骨材を充填する。すると、別途の後続工程なしでシートの全面に均一に非常に多くの網目が形成されているため、摩擦特性が上昇し、一般な帯状のシートを用いる従来の土粒子拘束用蜂巣状補強材より２０％以上の材料節減効果および重量低減効果があり、根の活着が容易であるという利点などがある。

前述した構造を持つ本発明の土粒子拘束用蜂巣状補強材１と、図１に示したような高密度ポリエチレン材からなる従来の斜面保護用補強材に対して、大型せん断実験法によって実験を行った。その実験結果は次の表のとおりである。

実験方法：大型せん断実験法
実験条件：上部−風化土
下部−高密度ポリエチレンからなる補強材

実験方法：大型せん断実験法
実験条件：上部−風化土
下部−本発明の土粒子拘束用蜂巣状補強材

表１に記載されているように、従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を用いて垂直応力に対する変位−せん断力を示すグラフおよび垂直応力−最大せん断応力曲線を示すグラフは、図６および図７に示されている。これに対応する、表２に記載されているように、本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材を用いて垂直応力に対する変位−せん断力を示すグラフおよび垂直応力−最大せん断応力曲線を示すグラフは、図８および図９に示されている。

ここで、本発明に係る土粒子拘束用蜂巣状補強材は、従来の高密度ポリエチレンからなる補強材を使用するときよりも摩擦特性が約５０％向上し、粘着力は約９倍向上することが分かる。

図３に示すように、幅方向の端部、すなわち横補強糸１０と縦補強糸２０の端部が鋭く突き出ることにより、横補強糸１０と縦補強糸２０の端部が地面に食い込んで固定力と摩擦力を増大させ、本発明の土粒子拘束用蜂巣状補強材１をより安定的に固定設置する。

１ 土粒子拘束用蜂巣状補強材
１０ 横補強糸
２０ 縦補強糸
３０ 網目
４０ シート
５０ セル網部

Claims (3)

1. 土粒子拘束用蜂巣状補強材において、
   ポリエチレン材からなる横補強糸とポリエチレン材からなる縦補強糸とが交差しながら、一定サイズの網目を有する網状のシートを形成し、該シートを幅方向に一定の間隔で融着接続した後、一方向に引っ張ることにより、多数の蜂巣状のセル網部を形成してなり、
   前記シートの幅方向の端部は、前記横補強糸の端部と前記縦補強糸の端部とが鋭く突き出て形成されたことを特徴とする、土粒子拘束用蜂巣状補強材。
2. 前記横補強糸と前記縦補強糸との交差パターンは、＋、×および＊の形状の中から選ばれたいずれか一つの形状であることを特徴とする、請求項１に記載の土粒子拘束用蜂巣状補強材。
3. 前記融着は、超音波溶接、ホットメルト溶接、ホットウェッジ溶接、およびホットエア溶接の中から選ばれたいずれか一つの方法で行われることを特徴とする、請求項１に記載の土粒子拘束用蜂巣状補強材。

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