JP4896835B2

JP4896835B2 - 軟弱地盤の表層処理材

Info

Publication number: JP4896835B2
Application number: JP2007197250A
Authority: JP
Inventors: 幸義北本; 輝吉田; 正治豊島; 道孝岡本; 和孝 ▲からさき▼; 順一後藤; 良美三原
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Kajima Corp
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Kajima Corp
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-07-30
Also published as: JP2009030395A

Description

本発明は、軟弱地盤の表層処理材に関し、特に、現場で組み立てたり解体したりすることができ、運搬が容易であるとともに、自由なレイアウトで設置することができる軟弱地盤の表層処理材に関するものである。

斜面の安定化工法や軟弱地盤の補強工法として、特許文献１や特許文献２に記載の技術が知られている。

これらの技術は、長い筒状織物を格子状に組み、この筒状織物の中にモルタル等の自硬性流体を注入して硬化させ、格子状の補強枠を形成して地盤を補強する工法である。

しかしながら、これらの工法には以下のような欠点があった。

すなわち、特許文献１では、筒状織物同士の交差部が積み重なるようになるため、モルタル注入後には、上側の筒状織物の下に大きな隙間があいて、地盤を押さえきれない場合や上載荷重を地盤に伝えられない場合があった。

さらに、交差部分が一体化されていないので、大きな荷重がかかると交点がずれてしまう場合がある。そのため、交差部の筒状織物同士をあらかじめ接着したり、モルタル硬化後に番線等で縛り付けたりすることが考えられるが、交点の接触面積は点に近いので、接続強度は小さく、また手間がかかりコスト高となる。

また、特許文献２では、筒状織物同士の交差部を積層ではなく、筒状織物同士を縫合して格子枠を形成させる方法が提案されている。

この方法では、特許文献１のように、筒状織物の下に大きな隙間ができたり、交差部で筒状織物同士がずれたりすることはない。

しかしながら、この構成では、貫通側の筒状織物にかかった圧力も交差部の接合部に作用するため、筒状織物の耐圧力に問題があった。

また、あらかじめ格子枠のピッチや寸法が固定されることから、例えば、木や柱、標識などの障害物がある場合、特に、枝が数ｍにもなるような木や既設の電柱などがある地盤を補強しなければならない場合には、これらの障害物を避けて格子枠を敷設させなければならず、格子枠の敷設が困難であった。

なお、そういった場合に木や電柱を撤去することも考えられるが、自然保護の問題があったり、電気を一時的に遮断したりする必要があり、現実的には困難である。

さらに、例えば、台風等の災害の復旧工事等で、早急に軟弱地盤上に仮設道路を構築する必要がある場合、地盤の事前調査ができていないのでピッチが固定されていると、対応できない場合があった。
特開２００６−３４８４８１号公報特開２００５−１６３３０９号公報

本発明は、上記従来の軟弱地盤の表層処理材が有する問題点に鑑み、現場で組み立てたり解体したりすることができ、運搬が容易であるとともに、筒状部材のピッチを自由に設定することができ、また、自由なレイアウトで設置することができる軟弱地盤の表層処理材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の軟弱地盤の表層処理材は、内部に自硬性流体を注入して硬化させて使用する筒状部材と、該筒状部材の上面又は下面に配設された面状補強材とからなる軟弱地盤の表層処理材において、前記筒状部材を、筒状織物に少なくとも１対の相対向する開口部を形成し、該開口部に筒状織物で構成した筒体を貫通させて開口縁部と筒体とを接合するに当たり、該筒体の接合部間の長さを、内部に自硬性流体を注入したときの筒状部材の相対向する開口部間の距離よりも長く設定して接合するとともに、該筒体の内部に貫通部材を挿入して格子状に形成したことを特徴とする。

この場合において、筒状部材を構成する筒状織物の少なくとも開口部付近を筒体より大径に設けることができる。

また、貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を小径に設けることができる。

また、貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を大径に設けることができる。

また、貫通部材を気密性もしくは液密性を有する層を備えた筒状織物で構成することができる。

また、筒状部材を構成する筒状織物の端部を挟持部材により挟持して閉鎖するようにすることができる。

また、筒状織物に複数対の相対向する開口部を形成した筒状部材を用い、該開口部のうちの少なくとも１対の相対向する開口部を筒状織物に長さ方向にスライドファスナーを取り付けて開閉自在としたカバーホースによって外側から巻くことによって、該開口部を閉塞するようにすることができる。

本発明の軟弱地盤の表層処理材によれば、内部に自硬性流体を注入して硬化させて使用する筒状部材と、該筒状部材の上面又は下面に配設された面状補強材とからなる軟弱地盤の表層処理材において、前記筒状部材を、筒状織物に少なくとも１対の相対向する開口部を形成し、該開口部に筒状織物で構成した筒体を貫通させて開口縁部と筒体とを接合するに当たり、該筒体の接合部間の長さを、内部に自硬性流体を注入したときの筒状部材の相対向する開口部間の距離よりも長く設定して接合するとともに、該筒体の内部に貫通部材を挿入して格子状に形成することにより、現場で組み立てたり解体したりすることができ、運搬が容易であるとともに、筒状部材のピッチを自由に設定することができるため、例えば、台風等の災害の復旧工事等で、早急に軟弱地盤上に仮設道路を構築する必要がある場合で、地盤の事前調査ができていないときでも、現場に合わせて筒状部材のピッチを自由に設定できるので早急に対策ができ、また、自由なレイアウトで設置できるため、台形型などの不定形の敷地にも現場で適宜組み立てて敷設することができ、障害物、例えば、大きな木や電柱がある場合でも容易に敷設することができる。

さらに、貫通部材が筒状織物から独立しているので、貫通部材にかかった圧力を筒状織物の接合部が負担することがなく、これにより筒状織物にモルタル等の自硬性流体を充填するときの耐圧力が向上する。

また、交差部で積み重ねないため筒状織物の下に隙間があくことがなく、地盤をしっかりと押さえることができ、また、複雑な縫合がないため製造が容易で、しかも長さ方向に継ぎ目がないので強度が安定する。

そして、特に、開口部に筒状織物で構成した筒体を貫通させて開口縁部と筒体とを接合するに当たり、該筒体の接合部間の長さを、内部に自硬性流体を注入したときの筒状部材の相対向する開口部間の距離よりも長く設定して接合することにより、表層処理材を柔軟にしてその運搬を容易にするとともに、縫製等により容易に接合することができ、さらに、筒状織物本体にモルタル等の自硬性流体を注入することにより、筒体は縮径して貫通部材を締め込むため、交差部を強固に接続することができ、また、筒状織物にモルタル等の自硬性流体を注入しても接合部に作用する力が減少し、耐圧力が向上し、また、モルタル等の自硬性流体の注入により筒体を縮径させ、貫通部材が細い場合でも確実に固定したり、貫通部材を挿入しない場合にはこの縮径により筒状織物の開口部を閉塞することができる。

また、筒状部材を構成する筒状織物の少なくとも開口部付近を筒体より大径に設けることにより、貫通部材を挿入した後に筒状織物にモルタル等の自硬性流体を注入しても、モルタル等の自硬性流体は貫通部材を乗り越えて筒状織物の長さ方向に充填され、また、開口部付近のみを大径にすることにより自硬性流体の量を節減することができる。

また、貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を小径に設けることにより、貫通部材をくさび効果で抜けないようにするとともに、モルタル等の自硬性流体が貫通部材の上下を通過しやすくなるため、筒状織物本体の交差部を太く形成せずにすみ、これにより、自硬性流体の総量を節約することができる。

この場合、現場合わせで筒状部材のピッチやレイアウトを調整する場合には、貫通部材の適当な箇所に帯や上記カバーホース等を巻いて小径にすることができる。

また、貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を大径に設けることにより、貫通部材にモルタル等の自硬性流体を注入すると、筒状織物本体に対して自動的に位置決めされ、また、くさび効果で抜けを防止することができる。

また、貫通部材を気密性もしくは液密性を有する層を備えた筒状織物で構成することにより、貫通部材内に空気や水等の流体を注入して圧力をかければ、非硬化の流体でも貫通部材は剛直になるので、表層処理材はその機能を果たす。

そして、流体を抜けば、貫通部材は容易に筒状織物本体から抜き取ることができるため、撤去が簡単であるとともに再利用もできる。

また、筒状部材を構成する筒状織物の端部を挟持部材により挟持して閉鎖するようにすることにより、簡易に、かつ、低コストで、筒状織物の端部の処理を行うことができる。

以下、本発明の軟弱地盤の表層処理材の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図４に、本発明の軟弱地盤の表層処理材の一実施例を示す。

この軟弱地盤の表層処理材は、格子状に組んだ筒状織物等にモルタル等の自硬性流体を注入して硬化させ、格子状の補強枠を形成して地盤を補強するものであり、並設した複数本の筒状織物１に、対をなして対向する複数の開口部１１をそれぞれ形成し、該開口部１１に筒体２を貫通して開口縁部と筒体２とを接合するとともに、各筒体２の内部に各々貫通部材３を挿入して格子状に形成している。

そして、筒状織物１と筒体２とからなる格子状の補強枠の上面又は下面（本実施例においては、下面）に面状補強材６を配設し、補強枠と面状補強材６とを番線等の結束部材７により縛り付けて一体化するようにしている。

筒状織物１は、例えば、経糸と緯糸が共にポリエステル繊維で、太さは１０００ｄ／３本、密度は経３０本／インチ、緯１５本／インチで織組織は平織りである。環状織機で織られており、緯糸が連続するスパイラル状の糸を有している。

筒体２は、本実施例では短尺の筒状織物からなるが、例えば、塩化ビニルやポリオレフィン等の硬質樹脂製のパイプ材で構成することもできる。

また、筒体２を筒状織物で構成する場合は、筒体２の接合部間の長さを、筒状織物１の開口部１１間の距離よりも長く設けることができる。

この場合、筒体２の長さは、筒状織物１の直径＋開口部１１の直径、あるいは筒状織物１の断面の外周長さの１／２程度が適当である。

貫通部材３は、本実施例では、内部にモルタル等の自硬性流体が注入される長尺の筒状織物からなるが、ロープやパイプ、杆体によっても構成することができる。

貫通部材３を筒状織物で構成する場合は、気密性もしくは液密性を有する層を備えるようにすることができ、また、筒体２への挿入部を小径に設けたり大径に設けたりすることもできる。

面状補強材６は、織布、合成樹脂製のシート材等からなり、この面状補強材６によって、荷重分散が図られ、不均一な沈下の発生を防止するようにする。

直径１３０ｍｍの筒状織物１の左右で対向する部分に直径１００ｍｍの開口部１１を１ｍピッチであけた。

そして、直径１００×長さ１３０ｍｍの筒状織物を筒体２として開口部１１に挿入し、この筒体２の両端と開口縁部を縫合して筒状織物本体を作成した。

この筒状織物１を、合成繊維製織布からなる面状補強材６を介して、複数本地面に並べ、それぞれの筒体２に貫通部材３として直径１００ｍｍの筒状織物を通していき格子状にした。

その後、貫通部材３の筒状織物にモルタルを注入し、次いで、筒状織物１にモルタルを注入し、格子枠を形成した。

最後に、補強枠と面状補強材６とを番線等の結束部材７により縛り付けて一体化するようにした。

貫通部材３には、直径１００ｍｍの一定径の筒状織物を用いた。

これに対し、筒状織物１には、直径１００ｍｍの一定径の筒状織物に１ｍピッチで直径１５０ｍｍの大径部を設けた異径筒状織物を使用した。

そして、大径部の左右で対向する部分に直径１００ｍｍの開口部１１を設け、この開口部１１に筒体２として直径１００ｍｍの筒状織物を挿入し、この筒体２の両端と開口縁部を縫合して筒状織物１を作成した。

そして、筒状織物１の筒体２に貫通部材３の筒状織物を差し込んで、格子状の筒状織物を作成した。

その後、貫通側の筒状織物にモルタルを注入し、次いで、筒状織物１にモルタルを注入して硬化させ、格子枠を形成した。

なお、その他の構成は、実施例１と同様である。

直径１３０ｍｍの筒状織物１の左右で対向する部分に直径１００ｍｍの開口部１１を１ｍピッチであけ、直径１００×長さ１３０ｍｍの筒状織物を筒体２として開口部１１に挿入し、この筒体２の両端と開口縁部を縫合して筒状織物本体を作成した。

一方、貫通部材３としては、図２（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂よりなる硬質管３１の、内面、外面又は肉厚内に筒状織布を配設して一体化した直径１００ｍｍのパイプ材を用い、このパイプ材を筒状織物１の筒体２に挿入して格子状にした。

その後、貫通側の筒状織物にモルタルを注入し、次いで、筒状織物１にモルタルを注入し、格子枠を形成した。

貫通部材３として使用したパイプ材は、例えば、９０℃に加熱した状態における曲げ弾性率が１５００ｋｇ／ｃｍ^２以下である熱可塑性樹脂よりなる硬質管３１の内面、外面又は肉厚内に、９０℃に加熱した状態における筒長方向の強度が３０ｋｇ/ｃｍ以上である筒状織物３２を配し、当該筒状織物３２を前記硬質管３１に一体化している。

このパイプ材は、硬質管３１の加熱時の曲げ弾性率が低く柔軟であるので、屈曲の多い斜面でも容易に追従することができ、過度の摩擦抵抗が生じることがなく、小さい引込み力で筒体２に挿入することができる。

また、このパイプ材は、硬質管３１と筒状織物３２とが一体化されているため、筒体２に引込むときや加圧したときには、硬質管３１と筒状織物３２とが一体となって伸縮・膨脹することができ、また、筒体２への引込み力を筒状織物３２が負担できることから、破断したり過度に伸長したりすることがない。

また、筒状織物３２は圧力がかかっても殆ど拡径されることがないので、硬質管３１が部分的に軟化の程度が異なっても局部的に膨脹することがない。

なお、その他の構成は、実施例１と同様である。

かくして、各実施例の軟弱地盤の表層処理材によれば、内部に自硬性流体を注入して硬化させて使用する筒状部材と、該筒状部材の上面又は下面に配設された面状補強材とからなる軟弱地盤の表層処理材において、筒状織物１に少なくとも１対の相対向する開口部１１を形成し、該開口部１１に筒体２を貫通して開口縁部と筒体２とを接合するとともに、該筒体２の内部に貫通部材３を挿入して格子状に形成することから、現場で組み立てたり解体したりすることができ運搬が容易であるとともに、図３及び図４に示すように、筒状部材のピッチを自由に設定することができるため、例えば、台風等の災害の復旧工事等で、早急に軟弱地盤上に仮設道路を構築する必要がある場合で、地盤の事前調査ができていないときでも、現場に合わせて筒状部材のピッチを自由に設定できるので早急に対策ができ、また、自由なレイアウトで設置できるため、台形型などの不定形の敷地にも現場で適宜組み立てて敷設することができ、障害物、例えば、大きな木や電柱がある場合でも容易に敷設することができる。

さらに、貫通部材３が筒状織物１から独立しているので、貫通部材３にかかった圧力を筒状織物１の接合部が負担することがなく、これにより筒状織物１にモルタル等の自硬性流体を充填するときの耐圧力が向上する。

この場合、筒状織物１の少なくとも開口部１１付近を筒体２より大径に設けることにより、貫通部材３を挿入した後に筒状織物１にモルタル等の自硬性流体を注入しても、モルタル等の自硬性流体は貫通部材３を乗り越えて筒状織物１の長さ方向に充填され、また、開口部１１付近のみを大径にすることにより自硬性流体の量を節減することができる。

また、筒体２を筒状織物で構成することにより、表層処理材を柔軟にしてその運搬を容易にするとともに、縫製等により容易に接合することができ、さらに、筒状織物１にモルタル等の自硬性流体を注入することにより、筒体２は縮径して貫通部材３を締め込むため、交差部を強固に接続することができる。

また、筒体２の接合部間の長さを、筒状織物１の開口部１１間の距離よりも長く設けることにより、筒状織物１にモルタル等の自硬性流体を注入しても接合部に作用する力が減少し、耐圧力が向上し、また、モルタル等の自硬性流体の注入により筒体２を縮径させ、貫通部材３が細い場合でも確実に固定したり、貫通部材３を挿入しない場合にはこの縮径により筒状織物１の開口部１１を閉塞することができる。

なお、開口部１１を閉塞する場合には、図５に示すように、短尺の筒状織物４１に長さ方向にスライドファスナー４２を取り付けて開閉自在としたカバーホース４を外側から巻くようにすることが好ましい。

また、貫通部材３が筒状織物からなり、図６に示すように、該貫通部材３の筒体２への挿入部を小径に設けることにより、貫通部材３をくさび効果で抜けないようにするとともに、モルタル等の自硬性流体が貫通部材３の上下を通過しやすくなるため、筒状織物１の交差部を太く形成せずにすみ、これにより、自硬性流体の総量を節約することができる。

この場合、現場合わせでレイアウトを調整する場合には、図６（ｃ）に示すように、貫通部材３の適当な箇所をタック３３状に折り畳むとともに、図６（ｂ）に示すように、帯や上記カバーホース４等を巻いて小径にすることができる。

なお、貫通部材３を折り畳んで小径にする場合は、貫通部材３の下部側をタック３３状に折り畳むようにする。モルタル等の自硬性流体の注入圧力がかかると貫通部材３の上部側がキンクを避けて最大の体積になろうとし、タック３３側にくの字状に曲がるため隙間が小さくなる。

また、貫通部材３が筒状織物からなり、該貫通部材３の筒体２への挿入部を大径に設けることにより、貫通部材３にモルタル等の自硬性流体を注入すると、筒状織物本体１に対して自動的に位置決めされ、また、くさび効果で抜けを防止することができる。

また、貫通部材３を気密性もしくは液密性を有する層を備えた筒状織物で構成することにより、貫通部材３内に空気や水等の流体を注入して圧力をかければ、非硬化の流体でも貫通部材３は剛直になるので、表層処理材はその機能を果たす。

そして、流体を抜けば、貫通部材３は容易に筒状織物１から抜き取ることができるため、撤去が簡単であるとともに再利用もできる。

また、筒状織物１の端部の処理を、図７に示すように、筒状織物１にモルタル等の自硬性流体を注入した状態で、筒状織物１の端部を挟持部材５により挟持して閉鎖するようにすることにより行うことができる。

なお、挟持部材５は、本実施例においては、ねじ５１を操作して押圧部材５２によって、筒状織物１の端部を締め付ける形式のものを使用したが、これに限定されず、モルタル等の自硬性流体を注入した状態で、筒状織物１の端部を挟持して閉鎖することができるものであれば、その形式は特に限定されるものではない。

これにより、簡易に筒状織物１の端部の処理を行うことができるとともに、挟持部材５は、従来、筒状織物１の端部処理に使用していたボールバルブ等のように使い捨てでなく、筒状織物１の内部に注入した自硬性流体が硬化した後、取り外して再利用することができるため、資材コストを低廉にすることができる。

以上、本発明の軟弱地盤の表層処理材について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明の軟弱地盤の表層処理材は、現場で組み立てたり解体したりすることができ、運搬が容易であるとともに、筒状部材のピッチを自由に設定することができ、また、自由なレイアウトで設置することができるという特性を有していることから、例えば、台風等の災害の復旧工事等で、早急に軟弱地盤上に仮設道路を構築する必要がある場合でも容易に対応することができ、また、台形型などの不定形の敷地にも現場で適宜組み立てて敷設することができる。

本発明の軟弱地盤の表層処理材の一実施例を示す筒状織物の斜視図である。同軟弱地盤の表層処理材を示し、（ａ）はその部分的な組み立て図、（ｂ）は貫通部材の一例を示す断面図である。同表層処理材を示す組み立て図（筒状部材のピッチを大きく設定した場合）である。同表層処理材を示す組み立て図（筒状部材のピッチを小さく設定した場合）である。貫通部材とカバーホースを示す正面図である。貫通部材の挿入部を示し、（ａ）は貫通部材を小径に設けた断面図、（ｂ）は貫通部材をタック状に折り畳んで小径に設けた断面図、（ｃ）は（ｂ）の長さ方向直交断面図である。挟持部材の説明図である。

１筒状織物
１１開口部
２筒体
３貫通部材
３１硬質管
３２筒状織物
３３タック
４カバーホース
４１筒状織物
４２スライドファスナー
５挟持部材
６面状補強材
７結束部材

Claims

内部に自硬性流体を注入して硬化させて使用する筒状部材と、該筒状部材の上面又は下面に配設された面状補強材とからなる軟弱地盤の表層処理材において、前記筒状部材を、筒状織物に少なくとも１対の相対向する開口部を形成し、該開口部に筒状織物で構成した筒体を貫通させて開口縁部と筒体とを接合するに当たり、該筒体の接合部間の長さを、内部に自硬性流体を注入したときの筒状部材の相対向する開口部間の距離よりも長く設定して接合するとともに、該筒体の内部に貫通部材を挿入して格子状に形成したことを特徴とする軟弱地盤の表層処理材。
筒状部材を構成する筒状織物の少なくとも開口部付近を筒体より大径に設けたことを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の表層処理材。
貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を小径に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の軟弱地盤の表層処理材。
貫通部材が筒状織物からなり、該貫通部材の筒体への挿入部を大径に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の軟弱地盤の表層処理材。
貫通部材を気密性もしくは液密性を有する層を備えた筒状織物で構成したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の軟弱地盤の表層処理材。
筒状部材を構成する筒状織物の端部を挟持部材により挟持して閉鎖するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の軟弱地盤の表層処理材。
筒状織物に複数対の相対向する開口部を形成した筒状部材を用い、該開口部のうちの少なくとも１対の相対向する開口部を筒状織物に長さ方向にスライドファスナーを取り付けて開閉自在としたカバーホースによって外側から巻くことによって、該開口部を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の軟弱地盤の表層処理材。