JP4862075B2 - 土木用袋体 - Google Patents

Description

本発明は、土木作業において用いられ、継ぎ目の無い筒状織物の端部が縫合により閉じられて内部に注入材が注入される土木用袋体に関する。

従来より、プレロードシェル工法などの多くの各種土木作業において、継ぎ目の無い筒状織物の端部を縫合により閉じることで形成した袋体（土木用袋体）がよく用いられる。この土木用袋体は、その内部にコンクリート、モルタル、セメントミルク等の注入材を注入することで、各種土木作業における各種用途に応じて用いられる。このような土木用袋体としては、例えば、特許文献１に記載されたプレロードシェル工法に用いられる土木用袋体が知られている。この土木用袋体は、継ぎ目無しに織成された大径部分とその両端の小径部分とを備えており、この袋体の幅方向に横断する一様な縫い目で縫合されることで、両端部の小径部分が閉じられている。

特開２００１−２９５５９８号公報（第４頁、第１−２図）

従来の土木用袋体では、特許文献１に記載された土木用袋体のように、両端部が、袋体の幅方向に横断する一様な縫い目で縫合されることで閉じられる。このため、土木用袋体に注入材を注入すると、その注入による圧力によって、縫合により閉じられている端部を剥離させる方向、即ち、縫い目を開く方向に力が作用することになる。従って、注入材の注入圧力が作用すると、その圧力が袋体を構成する基布の破断圧力よりもかなり小さい圧力であっても、縫い目を開く方向に作用する力によって、縫製糸が切れたり縫い目がほぐれたりしてしまう虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、筒状織物からなる土木用袋体に関し、袋体の端部を接合する接合部の耐圧力を向上させることができる土木用袋体を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の土木用袋体は、筒状織物からなる袋体に関する。
そして、本発明の土木用袋体は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有しており、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

本発明の土木用袋体における第１の特徴は、前記筒状織物における少なくとも一方の端部において３つ以上の襞を形成するように、当該筒状織物の端部における複数対の縁部分をそれぞれ閉じ合わせた状態で接合している第１接合部を備えていることである。

この構成によると、袋体の端部において３つ以上の襞を形成するように複数対の縁部分を閉じ合わせた状態で接合しているため、袋体端部が閉じられることで端部に形成される湾曲形状の部分における平均的な曲率半径を小さくすることができる（平均的な曲率を大きくすることができる）。このため、３つ以上の襞を設けることで端部に形成される各湾曲形状の部分に生じる応力を低減することができる。これにより、例えば注入材を注入した場合にその注入圧力が袋体を構成する基布の破断圧力に達するよりも極端に小さい圧力で接合部が破損してしまうこと（例えば、第１接合部が縫製によるものであれば、縫製糸が切れたり縫い目がほぐれたりしてしまうこと）を抑制することができる。従って、袋体の端部を接合する接合部の耐圧力を向上させることができる。

本発明の土木用袋体における第２の特徴は、前記複数対の縁部分は、前記筒状織物の端部が二重筒の状態となるように前記端部先端側が前記筒状織物の内側に折り返されてなる折り曲げ部分で形成されていることである。

この構成によると、二重筒の状態になっている複数対の縁部分が第１接合部にて接合されるため、複数対の縁部分をより強固に挟持するよう接合して拘束することができる。

本発明の土木用袋体における第３の特徴は、前記筒状織物の端部における先端側の開口端を閉じ合わせた状態で接合している第２接合部を更に備え、前記第１接合部は、前記二重筒の内側に配置された前記第２接合部を覆う状態となるように前記複数対の縁部分をそれぞれ閉じ合わせた状態で接合していることである。

この構成によると、第２接合部にて筒状織物の端部の先端側における開口端が閉じ合わされているため、袋体に注入材を注入した場合に、端部からの注入材の漏れをより確実に防止することができる。

本発明の土木用袋体における第４の特徴は、前記３つ以上の襞は、放射状に配置されていることである。

この構成によると、３つ以上の襞を形成するように複数対の縁部分を閉じ合わせる端部構造を容易に実現することができる。

本発明の土木用袋体における第５の特徴は、前記３つ以上の襞は、点対称配置及び線対称位配置のうちの少なくともいずれか一方の配置となるように放射状に配置されていることである。

この構成によると、放射状に配置する３つ以上の襞を点対称配置及び線対称配置の少なくともいずれか一方となるように配置するため、端部に形成される湾曲形状の部分における各曲率半径をほぼ均等化するように小さくすることができ、不規則に大きくなってしまう曲率半径が発生することを防止できる。

本発明の土木用袋体における第６の特徴は、放射状に配置されている前記３つ以上の襞が集合する集合部の近傍に設けられ、当該襞が開く方向への前記複数対の縁部分の移動を拘束する拘束部材を更に備えていることである。

この構成によると、拘束部材によって襞が開く方向の移動が拘束されるため、袋体に注入材を注入した場合にその際の袋体の端部を接合する接合部の耐圧力を更に向上させることができる。

本発明の土木用袋体における第７の特徴は、前記拘束部材は、前記複数対の縁部分のそれぞれを閉じるように取り付けられる複数のボルト及びナットであることである。

この構成によると、ボルト及びナットを取り付けるだけで複数対の縁部分が開かないように更に強固に拘束することができ、拘束部材を簡易な構成で実現できる。

本発明の土木用袋体における第８の特徴は、前記拘束部材は、前記集合部を介して対向する位置にある一対の襞間部分を連結するように設けられる連結ベルトであることである。

この構成によると、連結ベルトで襞間部分を連結するだけで襞が開かないように更に強固に拘束することができ、拘束部材を簡易な構成で実現できる。

継ぎ目の無い筒状織物を例示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る土木用袋体を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態に係る土木用袋体を説明するための模式図である。 本発明の第３実施形態に係る土木用袋体の一部斜視図である。 図４に示す土木用袋体を一方の端部側から見た図である。 本発明の第３実施形態に係る土木用袋体を一方の端部側から見た図である。 図６に示す土木用袋体の製造途中の状態における断面を示した模式図である。 図６に示す土木用袋体に対して適用される拘束部材を説明する図である。 図６に示す土木用袋体に対して適用される拘束部材を説明する図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る袋体は、土木作業において用いられる土木用袋体であり、内部に注入材が注入される袋体を用いる各種の土木作業などにおいて広く適用することができるものである。例えば、プレロードシェル工法などの多くの各種土木作業において用いることができる。なお、本実施形態の土木用袋体の内部に注入される注入材としては、コンクリート、モルタル、セメントミルク等の各種注入材を広く用いることができる。

また、本実施形態の土木用袋体は、例えば、継ぎ目の無い筒状織物の端部が縫合により閉じられることで袋体として構成されるものである。図１は、継ぎ目の無い筒状織物１（以下、筒状織物１という）を例示した斜視図である。図１に示す筒状織物１は、胴体部分２が同一径のまま延びるように織成されており、その両端部の各先端側における開口端３が閉じられていない状態のものである。本実施形態の土木用袋体は、この筒状織物１の端部を縫合により閉じることで構成される。なお、本発明は、縫製以外の手段（例えば、接着、溶着等）によって接合される袋体についても適用することができ、継ぎ目のある筒状織物であっても適用することができる。また、本実施形態は、同一径のまま延びるように織成されていない筒状織物に対しても適用することができる。例えば、胴体部分が大径で両端部分が小径となるように織成された異径筒状織物など各種の筒状織物に対して本実施形態を適用することができる。以下、本実施形態の土木用袋体について、第１乃至第４実施形態に分けて説明する。

（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る土木用袋体１１（以下、袋体１１ともいう）を説明するための模式図である。なお、図２（ａ）は袋体１１の製造途中の状態における断面を示しており、図２（ｂ）は完成した状態における袋体１１の断面を示している。図２（ｂ）に示すように、袋体１１は、筒状の胴体部分２１と両端部における各端部２２（図２では、一方の端部のみを図示）とを備えている。そして、袋体１１の端部２２には、第１縫製部２３と第２縫製部２４とが形成されている。

袋体１１は、筒状織物１（図１参照）の端部を縫合により閉じることで形成される（なお、縫合以外の手段、例えば接着や溶着などによって接合することも可能である）。この袋体１１の製造においては、まず、図２（ａ）に示すように、第２縫製部２４が形成される。そして、図２（ｂ）に示すように、第２縫製部２４を筒状織物１の内側に折り返すようにした後、図２（ｃ）に示すように、第１縫製部２３が形成される。なお、袋体１１内に注入材を注入するための注入口（図示せず）は、例えば、胴体部分２１の所定箇所に取り付けられることになる。

第２縫製部２４は、筒状織物１の端部における先端側の開口端３（図１参照）を閉じ合わせた状態で縫合することで形成される。例えば、図２（ａ）に示すように、筒状織物１の先端側の開口端３を閉じたまま一旦折り返した状態で、縫合されることになる。

また、第１縫製部２３は、端部２２において対向する位置にある一対の縁部分２５・２５同士を互いに重ね合わせた状態で縫合することで形成される。この第１縫製部２３により、一対の縁部分２５・２５の互いに離間する方向の移動が縫合により拘束されていることになる。そして、このように第１縫製部２３を形成することにより、一対の縁部分２５・２５に対して互いに離間する方向に力が作用したときに第１縫製部２３を形成している糸である縫製糸２６に対してせん断方向の力が作用するように、一対の縁部分２５・２５が縫合により拘束されることになる。なお、一対の縁部分２５・２５は、図２（ｂ）に示すように、筒状織物１の端部２２が二重筒の状態となるように第２縫製部を胴体部分２１の内側に折り返して形成されている。そして、その二重筒の内側に配置された第２縫製部２４を覆う状態となるように一対の縁部分２５・２５の先端同士が互いに重ねられた状態で縫合されて、第１縫製部２３が形成されている。

以上説明した袋体１１は、前述したように、各種土木作業において用いられ、例えば、図示しない注入口からセメントミルク、モルタルなどの各種注入材が注入されることで、その各種土木作業の用途に応じて用いられることになる。

この土木用袋体１１によると、注入材が注入されて一対の縁部分２５・２５に対して離間する方向の力が作用したときに、第１縫製部２３を形成している縫製糸２６に対しては、せん断方向の力が作用し、一対の縁部分２５・２５を剥離させる方向、即ち、縫い目を開く方向に力が作用することを大幅に低減することができる。このため、一対の縁部分２５・２５を拘束された状態のまま強固に保持することができ、注入材の注入圧力が袋体１１を構成する基布の破断圧力に達するよりも小さい圧力で縫製糸２６が切れたり縫い目がほぐれたりしてしまうことを抑制することができる。従って、注入材の注入の際における袋体１１の端部２２を縫合する縫製部の耐圧力を向上させることができる。

また、この土木用袋体１１によると、第２縫製部２４にて筒状織物１の端部２２の先端側における開口端３が閉じ合わされているため、端部２２からの注入材の漏れをより確実に防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る土木用袋体１２について説明する。図３は、第２実施形態に係る土木用袋体１２（以下、袋体１２ともいう）を説明するための模式図であって、袋体１２の断面を示したものである。図３に示すように、袋体１２は、筒状の胴体部分３１と両端部における各端部３２（図３では、一方の端部のみを図示）とを備えている。そして、袋体１２の端部３２には、第１縫製部３３と第２縫製部３４とが形成されている。

第２縫製部３４は、第１実施形態の袋体１１の第２縫製部２４と同様に形成される。即ち、筒状織物１の先端側の開口端３を閉じたまま一旦折り返した状態で、縫合することで形成される。また、第１縫製部３３は、縫合部３７と連結用布帛３８とで構成されている。連結用布帛３８は、端部３２において対向する位置にある一対の縁部分３５．３５を連結する連結要素を構成している。そして、連結用布帛３８の両端部分が、一対の縁部分３５・３５のそれぞれと重ねられた状態で縫合部３７・３７にて縫合されるようになっている。このように第１縫製部３３を形成することにより、一対の縁部分３５・３５に対して互いに離間する方向に力が作用したときに第１縫製部３３の縫合部３７を形成している縫製糸３６に対してせん断方向の力が作用するように、一対の縁部分３５・３５が拘束されることになる。

なお、一対の縁部分３５・３５は、袋体１１の場合と同様に、端部３２が二重筒の状態となるように先端側が内側に折り曲げられてなる部分で形成されている。そして、その二重筒の内側に配置された第２縫製部３４を覆う状態となるように一対の縁部分３５・３５が連結用布帛３８の両端部分と重ねられた状態で縫合されて、第１縫製部３３が形成されている。

以上説明した袋体１２も、袋体１１と同様に土木作業において用いられ、例えば、図示しない注入口からセメントミルク、モルタルなどの各種注入材が注入されることで、その各種土木作業の用途に応じて用いられることになる。そして、この袋体１２によっても、袋体１１と同様の効果を奏することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る土木用袋体１３について説明する。図４は、第３実施形態に係る土木用袋体１３（以下、袋体１３ともいう）の一部斜視図であり、図５は、袋体１３を一方の端部側から見た図である。図４及び図５に示すように、袋体１３は筒状の胴体部分４１と両端部における各端部４２（図４では一方の端部のみを図示）とを備えており、この袋体１３の端部４２には本実施形態の第１接合部を構成する縫製部４３が形成されている。

袋体１３は、袋体１１及び１２と同様に、筒状織物１（図１参照）の端部を縫合により閉じることで形成される。即ち、縫製部４３にて端部４２が閉じられることで形成される。そして、注入材を注入するための注入口（図示せず）が胴体部分４１の所定箇所などに適宜取り付けられる。

また、縫製部４３は、図４及び図５に示すように、端部４２において４つの襞（ギャザー）４４を形成するように設けられている。そして、筒状織物１の端部４２における複数対（４対）の縁部分４５・４５同士を縫製糸４６によりそれぞれ閉じ合わせた状態で縫合している。また、縫製部４３を設けることで形成される４つの襞４４は、点対称配置であるとともに線対称配置となるように放射状に配置されている。なお、放射状に配置されている４つの襞４４が集合する集合部には、この集合部を十字状に縫い合わせている閉じ合わせ部４７を設ける処理が施されている。

以上説明した袋体１３も、袋体１１及び１２と同様に土木作業において用いられ、例えば、図示しない注入口からセメントミルク、モルタルなどの各種注入材が注入されることで、その各種土木作業の用途に応じて用いられることになる。

この土木用袋体１３では、袋体１３の端部４２において４つの襞４４を形成するように複数対の縁部分４５・４５を閉じ合わせた状態で縫合しているため、袋体１３の端部４２が閉じられることで端部４２に形成される湾曲部４８（図５参照）の平均的な曲率半径を小さくすることができる（平均的な曲率を大きくすることができる）。このため、４つの襞４４を設けることで端部４２に形成される各湾曲部４８に生じる応力を低減することができる。これにより、注入材の注入圧力が袋体１３を構成する基布の破断圧力に達するよりも小さい圧力で縫製糸４６が切れたり縫い目がほぐれたりしてしまうことを抑制することができる。従って、注入材の注入の際における袋体の端部を縫合する縫製部の耐圧力を向上させることができる。

３つ以上の襞を袋体の端部に形成しなかった場合、即ち、単純に袋体の開口端を閉じ合わせた場合は、袋体の端部に形成される湾曲部の曲率半径は、袋体の口径に依存した大きな半径となってしまう。しかし、３つ以上の襞を袋体の端部に形成することで、袋体の端部に形成される湾曲部の曲率半径を小さくすることができ、端部に作用する応力を低減することができる。なお、袋体の端部に形成される湾曲部に生じる応力は、薄肉円筒に生じる軸方向及び周方向応力と同様に考えることができる。即ち、湾曲部に生じる応力は、湾曲部の曲率半径と湾曲部に作用する内圧とにそれぞれほぼ比例するものと近似して考えることができる。従って、端部に３つ以上の襞を設けて、各湾曲部の曲率半径を小さくすることで、端部に生じる応力を低減することができる。

また、土木用袋体１３によると、放射状に配置する４つの襞４４を点対称配置及び線対称配置となるように配置するため、端部４２に形成される湾曲部４８における各曲率半径をほぼ均等となるように小さくすることができ、局部的に曲率半径が大きくなることを防止できる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る土木用袋体１４について説明する。図６は、第４実施形態に係る土木用袋体１４（以下、袋体１４ともいう）について、その一方の端部側から見た図であり、図７は、袋体１４の製造途中の状態における断面を示した模式図である。図６及び図７に示すように、袋体１４は筒状の胴体部分５１と両端部における各端部５２（図６及び図７では、一方の端部のみを図示）とを備えている。また、この袋体１４の端部５２には、本実施形態の第１接合部を構成する縫製部５３と本実施形態の第２接合部を構成する縫製部５９とが形成されている。

袋体１４は、筒状織物１（図１参照）の端部を縫合により閉じることで形成される。この袋体１４の製造においては、まず、図７（ａ）に示すように、縫製部５９が形成される。そして、図７（ｂ）に示すように縫製部５９を筒状織物１の内側に折り返すようにした状態で、図６に示すように縫製部５３が形成される。なお、注入材を注入するための注入口（図示せず）が胴体部分４１の所定箇所などに適宜取り付けられている。

縫製部５９は、筒状織物１の端部における先端側の開口端３（図１参照）を閉じ合わせた状態で縫合することで形成され、例えば、図７（ａ）に示すように、筒状織物１の開口端３を閉じたまま一旦折り返した状態で縫合される。また、縫製部５３は、第３実施形態の袋体１３の縫製部４３と同様に、端部５２において４つの襞（ギャザー）５４を形成するように設けられる（図６参照）。この縫製部５３は、筒状織物１の端部５２における複数対（４対）の縁部分５５・５５同士を縫製糸５６によりそれぞれ閉じ合わせた状態で縫合するように設けられている。また、縫製部５３を設けることで形成される４つの襞５４は、点対称配置であるとともに線対称配置となるように放射状に配置されている。

なお、４対の縁部分５５・５５は、筒状織物１の端部５２が二重筒となるように先端側が内側に折り返されて形成された折り曲げ部分からなる（図７（ｂ）参照）。そして、その二重筒の内側に配置された縫製部５９を覆う状態となるように複数対の縁部分５５・５５同士がそれぞれ閉じ合わされた状態で縫合されて、縫製部５３が形成されている。

以上説明した袋体１４は、袋体１１乃至１３と同様に土木作業において用いられ、図示しない注入口からセメントミルク、モルタルなどの各種注入材が注入されることで、その各種土木作業の用途に応じて用いられることになる。そして、この袋体１４は、袋体１３と同様に、端部５２において４つの（３つ以上の）襞５４が形成されているため、湾曲部５８（図６参照）における平均的な曲率半径を小さくすることができ、端部５２に生じる応力を低減することができる。従って、注入材の注入の際における袋体の端部を縫合する縫製部の耐圧力を向上させることができる。

また、この袋体１４によると、縫製部５９にて筒状織物１の先端側における開口端３が閉じ合わされているため、端部５２からの注入材の漏れをより確実に防止することができる。

また、袋体１４においては、放射状に配置されている４つの襞５４が集合する集合部の近傍に、襞５４が開く方向における複数対の縁部分５５・５５の移動を拘束する拘束部材を更に設けることができる。

図８は、上述の拘束部材として、複数対の縁部分５５・５５をそれぞれ閉じるように取り付けられる複数のボルト６１及びナット６２を設けた場合を例示した図であって、図５に対応する側面図として示したものである。このように、ボルト６１及びナット６２を取り付けるという簡易な構成だけで複数対の縁部分５５・５５が開かないように更に強固に拘束することができる。また、図９は、このような拘束部材として、前述の集合部を介して対向する位置にある一対の襞間部分６４・６４を連結する連結ベルト６３を設けた場合を例示したものである。図８と同様に、図５に対応する平面図として示している。なお、図９では、連結ベルト６３の両端部分が、襞間部分６４と縫合されることで連結されている場合を例示している。このように、連結ベルト６３で襞間部分６４を連結するという簡易な構成だけで襞５４が開かないように更に強固に拘束することができる。従って、図８及び図９に示すように、拘束部材を更に設けることで、襞５４が開く方向の移動が拘束されて、注入材の注入の際における袋体１４の端部５２を縫合する縫製部の耐圧力を更に向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。

（１）第１及び第２実施形態において、先端側の開口端を閉じ合わせた第２縫製部は必ずしも設けられていなくてもよい。例えば、第１縫製部を形成した後に、端部において開口部分が残らないように、適宜閉じ合わせるものであってもよい。また、第１及び第２実施形態において、一対の縁部分は、端部が二重筒の状態となるように先端側が内側に折り返されて形成されているものでなくてもよい。

（２）第２実施形態において、連結要素を構成する連結用布帛は、複数箇所でそれぞれ一対の縁部分を連結するように構成されているものであってもよい。また、布帛で形成されるものでなくてもよく、ベルト状の部材など種々の連結要素を用いることができる。

（３）第３及び第４実施形態において、端部に形成される襞の数は、３つ以上であれば、いくつであってもよい。また、端部に形成される襞は、必ずしも放射状に配置されているものでなくてもよい。

（４）第４実施形態において、拘束部材の例として、ボルト及びナットからなるものと連結ベルトからなるものとを説明したが、これ以外のもので構成されるものであってもよい。

１ 筒状織物
１３ 土木用袋体
１４ 土木用袋体
４２ 端部
４３ 縫製部（第１接合部）
４５ 縁部分
５２ 端部
５３ 縫製部（第１接合部）
５５ 縁部分
５９ 縫製部（第２接合部）

Claims (8)

1. 筒状織物からなる土木用袋体であって、
   前記筒状織物における少なくとも一方の端部において３つ以上の襞を形成するように、当該筒状織物の端部における複数対の縁部分をそれぞれ閉じ合わせた状態で接合している第１接合部を備えていることを特徴とする土木用袋体。
2. 前記複数対の縁部分は、前記筒状織物の端部が二重筒の状態となるように前記端部先端側が前記筒状織物の内側に折り返されてなる折り曲げ部分で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の土木用袋体。
3. 前記筒状織物の端部における先端側の開口端を閉じ合わせた状態で接合している第２接合部を更に備え、
   前記第１接合部は、前記二重筒の内側に配置された前記第２接合部を覆う状態となるように前記複数対の縁部分をそれぞれ閉じ合わせた状態で接合していることを特徴とする請求項２に記載の土木用袋体。
4. 前記３つ以上の襞は、放射状に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の土木用袋体。
5. 前記３つ以上の襞は、点対称配置及び線対称配置のうちの少なくともいずれか一方の配置となるように放射状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の土木用袋体。
6. 放射状に配置されている前記３つ以上の襞が集合する集合部の近傍に設けられ、当該襞が開く方向への前記複数対の縁部分の移動を拘束する拘束部材を更に備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の土木用袋体。
7. 前記拘束部材は、前記複数対の縁部分のそれぞれを閉じるように取り付けられる複数のボルト及びナットであることを特徴とする請求項６に記載の土木用袋体。
8. 前記拘束部材は、前記集合部を介して対向する位置にある一対の襞間部分を連結するように設けられる連結ベルトであることを特徴とする請求項６に記載の土木用袋体。

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