JP5646607B2 - ジオシンセティック層のための固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ジオシンセティック層を備えた土構造、特に土構造内での垂直部材周りのジオメンブレンの配置を対象とする。

土質工学及びジオシンセティック材料は、現在の土木工学業界において一般的に使用されている。現在入手できる最も一般的なジオシンセティック材料の１つは、防水処理製品である。防水処理製品は、広い意味で言えば、土構造のさまざまな層内に配置されるジオメンブレンを含む。そのようなジオメンブレンは、たとえば埋立地の上面に敷設され、次いで選択された量の埋立材料が、ジオメンブレン層を覆い、その後に別のジオメンブレン、次いでさらなる埋立材料などが敷設される。このジオメンブレンは、幅広い多様な用途で使用される。一般的な用途としては、廃棄物貯蔵施設内の防水処理層、廃棄物貯蔵施設内の気体遮断層、水及び汚水の貯蔵及び処理施設における防水処理のためのジオメンブレン被覆材の使用、道路、線路、及び輸送用途におけるジオシンセティック排水層の使用などがある。

廃棄物収集場は、言うまでもなく、よく知られている土質工事現場の１つであり、現在の社会構造において必然的に必要とされている。この廃棄物収集場のために、土地が最も必要とされる都市部において多くの価値ある土地が必要とされることもある。また、そのような土地は、好ましい用途で使用できる（たとえば、ゴルフ・コースが建設される）ものの、通常は土地が破棄物の収集にもはや使用されなくなって、大量の廃棄物が安定化されるまで待つ必要がある。廃棄物収集場の使用及び安定化には何年もかかる可能性があるが、できる限り早く使用及び安定化を達成したいという要望がある。そうすることによって、廃棄物収集場にいる必要がある人々の安全性が高まるだけでなく、他の者（たとえばゴルファー）が好ましい用途に使用でき、その区域に居住している人々の環境を可能な限り早く向上させることができるのである。

さらに、ジオメンブレンが使用される場所の多くでは、様々な理由から土内に垂直部材が延設されている。たとえば、土内又は土の上方にある構造を支持するための杭頭閉塞材を備えた杭、及び（たとえば埋立地内の浸出水／液体の流れを円滑にする、又は埋立地から気体を放出するための）埋立地内の垂直パイプなどが延設されている。しかし、垂直部材の周りでは、土（地盤）が移動及び沈下する可能性があるため、これらの垂直部材の周りで適切な工事を実現することは難しくなる。例えば、ジオメンブレンが垂直部材に固定される場合には、垂直部材の周りの土の移動によって、ジオメンブレンが引っ張られて引き裂かれる可能性があり、濾過能力及び障壁能力が妨げられる。他方で、ジオメンブレンが、垂直部材に対して自由に移動することができるように敷設されている場合、ジオメンブレンは、土の移動によって損傷を受けることはないが、垂直部材の周りには必然的に空隙が存在するようになり、部材周りの流体の流れの濾過能力及び／又は遮断能力が妨げられることになる。

本発明は、上記した問題の１つ又は複数を克服することを目的とする。

本発明の１つの態様では、土壌内でジオシンセティック層を垂直部材に取り付けるための固定装置（a boot）が提供され、この場合、ジオシンセティック層は、垂直部材からほぼ水平に外向きに広がる。固定装置は、可撓性リングの積み重ねを含む。各リングは、垂直部材の水平断面より大きい中央開口部を画定する内縁と、外縁とを有し、その内縁の周りで一方側に隣接するリングの内縁に固定され、その外縁の周りでその他方側に隣接するリングの外縁に固定される。リングの積み重ねの底部リングは、ジオシンセティック層に固定するように適合される。リングの積み重ねの上部リングの周りには固定リングが固定され、垂直部材に固定されるように適合された中央開口部を有する。

本発明の別の形態では、垂直部材は、杭頭閉塞材である。

本発明のまた別の形態では、固定リングは、垂直部材の側部に取り付けられる。別の形態では、固定リングを垂直部材の側部に固定するための補強板を備えている。

本発明のさらに別の形態では、固定リングは、垂直部材の側部に対して垂直に向けられるように適合された内側部分を含む。他の形態では、補強板によって、固定リングの内側部分が垂直部材の側部に対して固定される。

本発明の別の形態によれば、垂直部材は、埋立地の覆土上の通気管である。

本発明のさらに別の形態によれば、一緒に固定されたリング縁は、熱によって互いに溶着される。他の形態では、可撓性リングの各々は、ジオメンブレンである。

本発明のさらに別の形態によれば、リングの積み重ねのリングは、円形且つほぼ同心である。

本発明のさらに別の形態によれば、リングの積み重ねのリングは、ほぼ矩形である。

本発明の別の態様では、土構造を貫通して延びる少なくとも１つの垂直部材と、土構造内で実質的にある深さにあり、少なくとも１つの垂直部材周りに配設された可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねとを含む土構造が提供される。各々のリングは、少なくとも１つの垂直部材の水平断面より大きい中央開口部を画定する内縁と、外縁とを有し、その内縁の周りで一方側に隣接するリングの内縁に固定され、その外縁の周りでその他方側に隣接するリングの外縁に固定される。ジオシンセティック層は、土構造内の実質的にその可撓性リングの積み重ねの深さに埋められ、少なくとも１つの垂直部材が貫通して延びる少なくとも１つの開口部をその中に有し、可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねの底部リングに固定される。固定リングは、リングの少なくとも１つの積み重ねの上部リングの周りに固定され、少なくとも１つの垂直部材に固定された中央開口部を含む。

本発明の１つの形態では、少なくとも１つの垂直部材は、複数の垂直部材であり、可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねは、可撓性リングの複数の積み重ねである。この場合、各々の積み重ねは、複数の固定リングの１つに固定された上部リングと、ジオシンセティック層に固定された底部リングと、を有する。複数の固定リングは、それぞれ中央開口部を有しており、対応する１つの垂直部材の側部に固定されている。

本発明の別の形態では、垂直部材は、杭頭閉塞材である。

本発明のさらに別の形態では、固定リングを垂直部材の側部に固定するための補強板を備えている。

本発明のさらに別の形態では、固定リングは、垂直部材の側部に対して垂直に向けられるように適合された内側部分を含む。他の形態では、補強板は、固定リングの内側部分を垂直部材の側部に対して固定する。

本発明の別の形態によれば、土構造は埋立地であり、垂直部材は埋立地の覆土上の通気管である。

本発明のさらに別の形態によれば、一緒に固定されたリング縁は、熱によって互いに溶着される。他の形態では、可撓性リングの各々は、ジオメンブレンである。

本発明のさらに別の形態によれば、リングの積み重ねのリングは、円形且つほぼ同心である。

本発明のさらに別の形態によれば、リングの積み重ねのリングは、ほぼ矩形である。

ジオメンブレン及び垂直部材に固定された本発明による固定装置を示す斜視図である。 ジオメンブレンが垂直部材に対して下向きに移動した状態における拡張された固定装置を示す図１に類似する斜視図である。 ジオメンブレンが図１の固定装置によって垂直部材に取り付けられた状態における土構造を示す部分断面図である。 図１の固定装置の垂直部材への取り付け機構を示す側部断面図である。 固定装置のリングの取り付け機構を示す側部断面図である。

土壌１８内で垂直部材１４に取り付けるための本発明による固定装置１２を備えた（ジオメンブレンなどの）ジオシンセティック層１０が、複数の図に示されている。

詳細には、本発明による固定装置１２は、有利なことには、実質的にあらゆるジオメンブレン１０と共に使用することができる。その際、ジオメンブレンは、特定の土構造に対して、土構造の構造設計に応じて選択される。

ジオメンブレン１０を設置する際、一般的に、土層の上部にほぼ水平に延びるように敷設され、次いで別の土層によって覆われるが、このときジオメンブレン１０は、層間に連続的に配置される。しかし、本発明は、有利なことには、ジオシンセティック層の設置後に、いずれかの時点で沈下又は移動が予測されるどのような用途にも利用できることを理解されたい。

土構造が、杭頭閉塞材又は（たとえば埋立地内の浸出水又は液体の流れを円滑にするための、又は埋立地から気体を放出するための）換気管などの垂直部材１４を含む場合、ジオメンブレン１０は、固定装置１２を含む。この固定装置１２は、有利には本発明によれば、垂直部材の領域内の望ましくない漏出空隙を封止し、垂直部材１４に対する土構造内の土の移動にもかかわらず、長期に渡って封止しつづけるような方法で、垂直部材１４に固定される。しかし、本発明はまた、有利には、マンホール、浸出水配管、供給配管及び水路、照明ポール台座又は基礎などの本質的にあらゆる垂直部材と共に使用してもよいことを理解されたい。

本発明によれば、固定装置１２は、可撓性リング２０の積み重ねを含む。図に示す実施例では、４個の可撓性リング２０が存在するが、わずか２つの可撓性リング２０でも本発明の少なくとも一部の利点が得られ得ることを理解されたい。可撓性リング２０は、有利には、ジオメンブレン材料のものでよい。

各々の可撓性リング２０は、外縁部分２４及び内縁部分２８を有し、このとき内縁部分２８は、前記垂直部材１４の水平断面よりも大きい中央開口部を画定している。各可撓性リング２０の内縁部分２８は、一方側（上部又は底部）に隣接する可撓性リング２０の内縁２８に適切に固定され、また、その外縁部分２４の周りで、その他方側（底部又は上部）に隣接する可撓性リング２０の外側縁２４に適切に固定される。そのような連結は、図５に示すように適切な熱溶着２９（たとえば、押し出し、融着、インパルスＲＦ、超音波など）によるものでよい。或いはまた、他の適切な連結（たとえば接着剤、化学剤など）又は適切な形状（たとえば継ぎ目無く形成された部分及び／又は折り畳まれた層）によるものでもよい。

図に示す有利な向きでは、可撓性リング２０の積み重ねの底部リング２０ｂは、ジオメンブレン１０に固定するように適合され、固定リング３０が、可撓性リング２０のこの積み重ねの上部リング２０の周りに固定される。固定リング３０は、垂直部材１４の側部に、たとえば補強板（ぬき板）４０によって固定され得るように適切に寸法設定され成形された中央開口部３４を有する。固定リング３０は、垂直部材の側部に対して垂直に向けられるように適合された内側部分４４を含み、それにより、補強板４０が、垂直部材に対して、それらの間に固定リングの内側部分４４が捕捉された状態で適切に（例えば、ねじ４６によって）固定され得る。しかし、本発明の広範の範囲では、任意の適切な構造によって固定してもよく、ポリロック埋め込み長片、管への直接溶着、接着結合、化学結合などを含むことを理解されたい。さらに、固定リング３０は、垂直部材の周りの水平表面（例えば、高さ方向の特定の位置に設けた棚部又は上部表面）に固定されてもよいことを理解されたい。

図示するように、可撓性リング２０は、有利には、円形且つほぼ同心にすることができる。また、固定リング３０は、垂直部材１４の形状に適した、又は適合可能な中央開口部３４を有することができる。しかし、リングはまた、たとえば四角形を含む、垂直部材１４を取り囲むのに適した多様な形状を有することもできることを理解されたい。

図３に示すように、本発明による固定装置１２は、有利には、少なくとも１つの垂直部材１４（たとえば排気管）を有する土構造５０内で使用することができる。ここでは、ジオメンブレン１０は、土壌又は他の材料１８ａの１つの層の上部にあり、ジオメンブレン１０の上部には追加の材料１８ｂがあり、それにより、ジオメンブレン１０は、土構造５０内の特定の深さに埋められる。したがって、土構造５０の材料１８及び垂直部材１４が、経時的に互いに相対的に移動する場合には、固定装置１２を固定・漏出防止用の取り付け機構から引き剥がすのではなく、取り付け機構を残したままで、固定装置１２がそのような移動を受け入れるために図２に示すように垂直方向に拡張することができることを理解されたい。

上部及び底部の参照は、本明細書において便宜上なされたものであり、固定装置１２は、たとえば相対移動の予想される方向に応じて、或いは製作又は取り付けの便宜上（例えば、垂直部材１４が、ジオメンブレン１０に対して下がる可能性が最も高いと予想される場合、固定リングが底部にある状態の逆向きが有利に使用され得るなど）、（例えば、ジオメンブレン１０の下方で下向きに拡張可能になるように）反対方向に向けられてもよいことを理解されたい。したがって、本明細書及びさらに特許請求の範囲における垂直方向及び（上部及び底部などの）向きのここでの参照は、従来的に理解される意味並びにその反対の逆の向きの両方を包含することが意図されることを認識されたい。

さらに、一方がジオメンブレン１０の上方に延び、他方がジオメンブレン１０の下方に延びる２つの固定装置１２を使用して、最も有利には、両方向の相対移動を受け入れることができることを理解されたい。

本明細書、図、及び付属の特許請求の範囲を検討することで、本発明のさらなる他の態様、目的、及び利点を得ることができる。しかし、本発明は、代替の形態でも使用できることを理解されたい。代替の形態では、本発明の目的及び利点並びに上記した好ましい実施例が、すべてではないが得ることができる。

Claims (20)

1. 垂直軸線に中心がある垂直部材にジオシンセティック層を取り付けるための固定装置であって、前記ジオシンセティック層は、前記垂直部材から水平に外向きに延設されている、固定装置において、
   前記固定装置が、可撓性リングの積層体と、前記可撓性リングの積み重ねの上部リングの周りに固定された固定リングとを備え、
   各々の前記可撓性リングが、前記垂直部材の水平断面よりも大きい第１の半径を有する中央開口部を画定する内縁を有し、前記中央開口部は、円形であり、前記第１の半径は、前記垂直軸線から最も遠く離れた前記垂直部材の部分の半径方向距離よりも大きく、
   各々の前記可撓性リングが、前記第１の半径よりも大きい第２の半径を有する外縁を有し、
   各々の前記可撓性リングが、前記可撓性リングの内縁の周りで一方側に隣接する可撓性リングの内縁に固定され、前記可撓性リングの外縁の周りで他方側に隣接する可撓性リングの外縁に固定され、
   前記可撓性リングの積み重ねの底部リングが、前記ジオシンセティック層に固定されるように適合され、
   前記固定リングが、前記垂直部材に固定されるように適合された中央開口部を有する、固定装置。
2. 前記垂直部材が、杭頭閉塞材である、請求項１に記載の固定装置。
3. 前記固定リングが、前記垂直部材の側部に固定される、請求項１に記載の固定装置。
4. 前記固定リングを前記垂直部材の側部に固定するための補強板をさらに備える、請求項３に記載の固定装置。
5. 前記固定リングが、前記垂直部材の側部に対して垂直に向けられるように適合された内側部分を含む、請求項１に記載の固定装置。
6. 前記固定リングの前記内側部分を前記垂直部材の側部に対して固定するための補強板をさらに備える、請求項５に記載の固定装置。
7. 前記垂直部材が、埋立地の覆土上の通気管である、請求項１に記載の固定装置。
8. 互いに固定された前記可撓性リングの縁が、熱によって互いに溶着される、請求項１に記載の固定装置。
9. 前記可撓性リングの各々が、ジオメンブレンである、請求項８に記載の固定装置。
10. 前記可撓性リングの積み重ねの前記可撓性リングが、円形且つ同心である、請求項１に記載の固定装置。
11. 土構造であって、
    垂直軸線に中心がある少なくとも１つの非円筒形の垂直部材と、可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねと、ジオシンセティック層と、固定リングと、を備え、
    少なくとも１つの前記垂直部材は、前記土構造を貫通して延び、
    前記可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねは、前記土構造内の実質的にある深さにあり、少なくとも１つの前記垂直部材の周りに配設され、
    各々の前記可撓性リングは、少なくとも１つの前記垂直部材の水平断面より大きい第１の半径を有する中央開口部を画定する内縁を有し、前記中央開口部は、円形であり、前記第１の半径は、前記垂直軸線から最も遠く離れた前記垂直部材の部分の半径方向距離よりも大きく、
    各々の前記可撓性リングが、前記第１の半径よりも大きい第２の半径を有する外縁を有し、
    各々の前記可撓性リングが、前記可撓性リングの内縁の周りで一方側に隣接する可撓性リングの内縁に固定され、前記可撓性リングの外縁の周りで他方側に隣接する可撓性リングの外縁に固定され、
    前記ジオシンセティック層は、前記土構造内の実質的に前記深さに埋められ、少なくとも１つの前記垂直部材が貫通して延びる少なくとも１つの開口部を有し、前記可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねの底部リングに固定され、
    前記固定リングは、前記可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねの上部リング周りに固定され、少なくとも１つの前記垂直部材に固定された中央開口部を含む、土構造。
12. 少なくとも１つの前記垂直部材が、複数の垂直部材であり、
    前記可撓性リングの少なくとも１つの積み重ねが、可撓性リングの複数の積み重ねであり、積み重ねの各々が、上部リングと、底部リングとを有し、
    前記上部リングは、中央開口部を有する前記固定リングの各々が対応する１つの前記垂直部材の側部に固定された状態で、複数の前記固定リングの１つに固定され、
    前記底部リングは、前記ジオシンセティック層に固定されている、請求項１１に記載の土構造。
13. 前記垂直部材が、杭頭閉塞材である、請求項１１に記載の土構造。
14. 前記固定リングを前記垂直部材の側部に固定するための補強板をさらに備える、請求項１１に記載の土構造。
15. 前記固定リングが、前記垂直部材の側部に対して垂直に向けられるように適合された内側部分を含む、請求項１１に記載の土構造。
16. 前記固定リングの前記内側部分を前記垂直部材の側部に対して固定するための補強板をさらに備える、請求項１５に記載の土構造。
17. 前記土構造が、埋立地であり、前記垂直部材が、埋立地の覆土上の通気管である、請求項１１に記載の土構造。
18. 互いに固定された前記可撓性リングの縁が、熱によって互いに溶着される、請求項１１に記載の土構造。
19. 前記可撓性リングの各々が、ジオメンブレンである、請求項１８に記載の土構造。
20. 前記可撓性リングの積み重ねの前記可撓性リングが、円形且つ同心である、請求項１１に記載の土構造。

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