JP5813127B2 - 統合された圧縮性を伴う表面エレメント - Google Patents

Description

本発明は、補強された土壌構造の建築に関する。この建築技術は、擁壁、橋脚等の構造体の製造に一般的に利用される。

補強された土壌構造は、押し固められた充填剤、表面、および、通常は上記表面に結合される補強材を組み合わせる。

補強材の様々なタイプが使用され得る：金属（例えば、亜鉛メッキ鋼）,合成物質（例えば、ポリエステル系繊維に基づいたもの）、等。これらは、（１）上記構造に及ぼされ得る応力、及び、（２）上記地面と上記補強材との間の摩擦に応じた土壌の推力に依存した密度にて地面内に設置される。

上記表面は、通常、上記構造の正面を覆うために並べて配置された、パネル型またはブロック型のプレハブコンクリートエレメントから造られる。

上記構造が１または複数の段地を組み入れるとき、上記表面の様々な段の間で、水平的なステップが存在し得る。ある構造において、上記表面は、コンクリートまたは特殊セメントの流し込みによって現場で造られ得る。

従来、例えば充填材料の収縮を原因とする、上記構造の起こり得る変形に追随するため、上記表面が圧縮性を有すべきであることが、良く知られている。

通常、プレハブコンクリート表面エレメントは、上記充填材料の収縮に追随するための十分な圧縮性を提供しない。このような状況を改善するため、一つの方法は、隣り合う表面エレメントの間に圧縮材料を導入することである。そのような場合、垂直な土壌構造は、従来の方法の状態によって押し固められた高品質な充填材料を伴って、約２０メートルの高さに制限される。

特に、採石場および採掘活動においては、重要な高さの垂直壁を伴う補強された土壌構造が必要である。

本発明の目的は、上述の問題が現れない、補強された土壌構造の建築に使用し得る、新たな表面エレメントを提案することにある。

本発明は、それ故、補強された土壌構造のための表面エレメントを提案する。当該表面エレメントは、第１の表面サブエレメント、第２の表面サブエレメント、および連結手段を備えており、上記第１の表面サブエレメントは、少なくとも１つの補強部材を当該第１の表面サブエレメントへ結合するように構成された少なくとも１つの結合部材を備えている。また、当該表面エレメントにおいて、上記第１および第２の表面サブエレメントが一定の相対的な位置関係を有するように、上記第１および第２の表面サブエレメントは、隙間によって分離され、且つ、上記連結手段によって互いに連結されている。

有利な点として、本発明の表面エレメントは、補強された土壌構造の表面として統合することが可能である。特に、一旦上記連結手段が開放または除去されると、上記表面エレメントは、従来技術のコンクリート表面エレメントよりも大きな圧縮性を上記表面に与えることができる。

本発明のさらなる実施形態によれば、本発明の上記表面エレメントは、以下の特徴の一つまたは組み合わせを含み得る。
−上記第２の表面サブエレメントは、少なくとも一つの補強部材を上記第２の表面サブエレメントへ結合するように構成された、少なくとも一つの結合部材を備える。
−少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が０．５％から２０％までの間となるように、上記隙間が圧縮性を有する材料によって充填されている。
−少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が１％から５％までの間となるように、上記隙間を充填する材料は、圧縮性を有する。
−上記連結手段は、上記表面エレメントが補強された土壌構造の一部となったときに、除去または解放されるように構成されている。
−上記連結手段は、上記表面エレメントの重量の２倍よりも大きな力により壊れるように配置されている。
−上記連結手段は、長期にわたり自然に劣化するように配置されている。

本発明は、さらに、補強された土壌構造のための表面エレメントに関する。この表面エレメントは、上述の少なくとも二つの表面エレメント、および、第２の連結手段を備え、上記少なくとも二つの表面エレメントは、第２の隙間によって分離されており、且つ、当該少なくとも二つの表面エレメントが一定の相対的な位置関係を有するように、第２の連結手段によって互いに連結されている。

本発明の実施形態によれば、上記少なくとも二つの表面エレメントを分離する上記第２の隙間は、上記表面エレメントを形成する上記サブエレメントを分離する隙間の長手方向に対して実質的に垂直な長手方向を有する。

本発明はまた、補強された土壌構造に関する。この土壌構造は、充填材料と、上記構造の正面に沿って配置された表面エレメントからできている表面と、上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する少なくとも一つの補強部材が結合される各表面エレメントと、を備え、上記表面は、少なくとも一つの、上述したクレームのいずれか一項に記載の表面エレメントを備え、上記表面エレメントの少なくとも一つの表面サブエレメントは、少なくとも、上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材に結合される。

本発明のさらなる実施形態によれば、本発明による補強された土壌構造は、以下の特徴の一つまたは組み合わせを備え得る。
−上記表面は、少なくとも１列の、本発明に係るエレメントを備え、上記表面エレメントの少なくとも一つの表面サブエレメントは、少なくとも、上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材に結合される。
−上記補強部材は、合成ストリップ，金属ストリップ，金属棒,金属格子状のストリップ，金属格子状のシート, 金属格子状のラダー,合成ストリップ,合成格子状のシート,合成格子状のラダー，ジオテキスタイル層，ジオセルの中から選択される。

本発明の他の側面は、補強された土壌構造を建築するための方法に関し、当該方法は、以下のステップを含む。
−充填される容積の範囲を定める上記構造の正面に沿って、本発明に係る表面エレメントを配置する。
−上記正面の後ろ側に位置する補強された区域を通り抜けて延伸する上記補強部材を有するように、少なくとも一つの補強部材を、一つの表面サブエレメントの結合部材へ結合する。
−充填材料を、少なくとも上記補強部材が延伸する上記補強された区域を覆うように、上記容積内へ取り込み、そして、上記充填材料を押し固める。

本発明の実施形態によれば、上記建築方法は、表面サブエレメントの間の連結手段を取り除くステップをさらに含み得る。

本発明の非制限的な実施形態は、添付の図面の参照とともに、以下に記載される。

図１は、本発明に係る表面エレメントの第１の実施形態の概略背面図である。 図２は、本発明に係る表面エレメントの第２の実施形態の概略斜視図である。 図３は、本発明に係る表面エレメントの第３の実施形態の概略背面図である。 図４は、本発明に係る補強された土壌構造を示す図である。

本発明の意味において、表面エレメントまたはサブエレメントの背面は、上記表面エレメントまたはサブエレメントが補強された土壌構造の一部となったときに、充填材料と接することとなる面に対応する。

本発明の意味において、表面エレメントまたはサブエレメントの正面は、上記背面の反対側の面に対応する。

第１の実施形態によれば、本発明は、図１に描かれたような表面エレメント１０を提案する。上記表面エレメント１０は、２つのサブエレメント１２および１４を備える。例えば、これらのサブエレメントは、２つのコンクリートまたは補強されたコンクリートパネルである。そのようなパネルは、例えば、実質的に長方形状等、様々な形状を有し得る。上記サブエレメントの各々もまた、少なくとも結合部材１６および１８を備え得る。上記結合部材は、少なくとも１つの補強部材を上記表面サブエレメントへ結合するように構成されている。本発明の実施形態において、サブエレメント１２または１４のいずれか一つのみが、結合部材１６または１８を備えている。

図１に示されているように、上記２つのサブエレメント１２および１４は、隙間２０によって分離されており、且つ、連結手段２２によって互いに連結されている。上記連結手段は、表面エレメントに対してその自重を上回る追加の応力が加わっていないときに、上記２つのサブエレメントが一定の相対的な位置関係を有した状態を保つように構成されている。例えば、上記連結手段は、上記サブエレメントにボルト止めされた鉄製のパッチである。

本発明の実施形態によれば、上記連結手段２２は、除去可能または解放可能に設計されている。したがって、例えば一旦上記表面エレメントが補強された土壌構造の一部となると、上記２つのサブエレメントの間の移動性が得られ、これにより上記表面エレメントに対してより大きな圧縮性が与えられる。例えば、上記連結手段２２は、上記表面エレメントの重量の２倍よりも大きな力によって壊れるように配置されている。本発明の実施形態によれば、上記連結手段は、長期にわたり自然に劣化するように配置されており、例えば、２〜５年にわたって劣化する材料によって製造されている。

有利な点として、本発明による表面エレメントは、特に、一旦、連結手段が解放または除去されたとき、従来技術のコンクリート表面エレメントよりも大きな圧縮性を提供する、補強された土壌構造の表面に統合され得る。

本発明の実施形態によれば、上記隙間２０は、少なくとも部分的に、例えば、ポリスチレン、ＥＰＤＭ、ポリエチレン、またはコルク等の圧縮材料によって充填され得る。例えば、長方形の圧縮材料が、上記隙間内へ導入される。上記隙間のサイズおよび充填材料は、表面エレメントの好適な圧縮性を得るために、有利に選択され得る。例えば、上記隙間は、少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が０．５％から２０％までの間となるように、好ましくは、１％から５％までの間となるように、圧縮性を有する材料によって充填される。例えば、表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が適用された方向１は、上記隙間の長手方向に対して実質的に垂直な方向であることが、図１に示されている。

図２には、本発明に係る表面エレメントの第２の実施形態が描かれている。この表面エレメントは、隙間２０によって分離され、且つ、連結手段２２によって互いに連結された、第１のサブエレメント１２および第２のサブエレメント１４を備える。この表面エレメントの詳細は、図１に描かれた上述の表面エレメントと実質的に同一である。

図２に示されているように、第１のサブエレメント１２の背面には、結合部材１６が設けられている。上記第１のサブエレメント１２は、第１のサブエレメント１２の正面に沿って、且つ、第１のサブエレメント１２の厚さに垂直な方向に延伸する第１の突出部２をさらに備える。

上記第２のサブエレメント１４は、上記第２のサブエレメント１４の背面に沿って、且つ、上記第２のサブエレメント１４の厚さに垂直な方向に延伸する第２の突出部４を備える。

上記表面エレメント１０は、上記第１および第２のサブエレメント１２および１４の、上記第１および第２の突出部２および４が、上記隙間２０内で延伸するように構成されている。上記表面エレメント１０は、更に、第１の突出部２が、上記第２の突出部４と向かい合うように構成されている。

有利な点として、一旦、連結手段２２が開放され、表面エレメントが補強された土壌構造の一部となると、上記第２のサブエレメント１４は、補強部材と結合されていないにもかかわらず、上記第１のサブエレメント１２の上記第１の突出部２によって表面上に維持され得る。

本発明に係る表面エレメントの第３の実施形態は、図３に描かれている。この表面エレメント１００は、本発明に係る第１の表面エレメント１０１および第２の表面エレメント１０２、および、第２の連結手段３２０を備える。上記表面エレメント１０１または１０２のそれぞれは、隙間２０１または２０２によって分離され、且つ、連結手段２２１または２２２によって互いに連結された、第１のサブエレメント１２１または１２２、第２のサブエレメント１４１または１４２を備える。上記第１および第２の表面エレメント１０１および１０２は、第１の隙間３００によって分離され、そして、一定の相対的な位置関係を有するように、第２の連結手段３２０によって互いに連結される。したがって、本発明のこの第３の実施形態による表面エレメントは、４つのサブエレメント１２１，１２２，１４１，および１４２を備える。各サブエレメントは、それぞれ、結合部材１６１，１６２，１８１，および１８２が設けられる。本発明の実施形態において、上記サブエレメントの少なくとも一つは、結合部材が設けられない。

図３の実施形態によれば、上記２つの表面エレメント１０１および１０２は、各エレメントの上記隙間２０１および２０２が最長の第２の隙間２００を形成するように、並べて配置される。図３の実施形態において、上記第１の隙間３００の長手方向および上記第２の隙間２００の長手方向は、実質的に垂直である。

先の実施形態に係る表面エレメントの上記隙間と同様に、上記第１および第２の隙間２００および３００は、少なくとも部分的に、例えば、ポリスチレン,ＥＰＤＭ，ポリエチレン，コルク等の圧縮材料が充填され得る。例えば、長方形の圧縮材料が、上記隙間に導入され得る。上記第１および第２の隙間２００および３００のサイズおよび充填材料は、表面エレメントの好適な圧縮性を得るために、有利に選択され得る。例えば、上記隙間は、少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が０．５％から２０％までの間となるように、好ましくは、１％から５％までの間となるように、圧縮性を有する材料によって充填されている。例えば、上記隙間３００のサイズおよび充填材料は、上記隙間３００の長手方向に対して垂直な方向において、表面エレメントの総圧縮ひずみ能力に影響を及ぼす。

図３の実施形態によれば、表面エレメントの総圧縮ひずみ能力は、互いに垂直な２つの方向において、有利に適用され得る。

図３の実施形態によれば、上記連結手段３２０は、上記第１および第２の隙間２００および３００の交差点にある。本発明の他の実施形態によれば、上記連結手段は、例えば、上記２つの表面エレメント１０１，１０２の、上記２つの第２のサブエレメント１４１および１４２の間等、他の位置に取り付けられ得る。

本発明のさらなる実施形態によれば、上記連結手段３２０は、除去可能または解放可能に設計されている。したがって、例えば一旦上記表面エレメント１００が補強された土壌構造の一部となると、上記表面エレメント１０１，１０２の移動性が得られ、これにより上記表面エレメントに対してより大きな圧縮性が与えられる。例えば、上記連結手段３２０は、上記表面エレメントの重量の２倍よりも大きな力によって壊れるように設計されている。本発明の実施形態によれば、上記連結手段は、長期にわたって自然に劣化するように設計されており、例えば、２〜５年にわたって劣化する材料によって製造されている。

本発明の他の側面は、図４に描かれているように補強された土壌構造に関する。本発明による補強された土壌構造は、上記構造の正面を覆うために並べて配置されたプレハブエレメントによって作られた表面８４によって区切られた充填材料８１を備える。本発明の構造によれば、本発明に係る少なくとも一つの表面エレメント８５をさらに備える。

配置および押し固めの後、充填材料層は、それに続く上に置かれる充填材料層、および、場合によっては完成した補強された土壌構造の上に置かれる更なる負荷（例えば、交通負荷，ばら荷または収容された材料の備蓄，コンクリートスラブのような構造要素,ブリッジデッキ，音響障壁、等）によって、負荷がかけられる。有利な点として、補強された土壌構造の表面における本発明に係る表面エレメントの導入は、上記充填材料の圧縮性と同等な圧縮性を有する表面を提供する。この圧縮性は、上記充填材料、および、引き続き上記表面エレメントと隣接する充填材料層に適用される負荷の品質に依存し、評価され得る。したがって、上記表面は、上記充填材料の収縮に追随し得るものとなり、破壊のリスクは、大幅に減少する。

本発明の他の実施形態によれば、上記表面は、１列の、本発明に係るエレメントを備える。例えば、上記エレメントの列は、上記表面の一端から他端へ延在する。

本発明に係る構造は、さらに、上記正面の後ろ側にある充填材料８１の補強された区域Ｚを通り抜けて延伸する、補強部材８３を備え得る。上記補強部材８３は、合成ストリップ，金属ストリップ，金属棒,金属格子状のストリップ，金属格子状のシート, 金属格子状のラダー,合成ストリップ,合成格子状のシート,合成格子状のラダー，ジオテキスタイル層，ジオセルの中から選択される。

本発明による補強された土壌構造において、上記表面の、本発明の各エレメントの少なくとも一つのサブエレメントは、少なくとも、上記補強部材の一つに結合される。図４の実施形態によれば、各表面サブエレメントは、少なくとも、補強部材に結合される。好ましくは、各表面エレメントは、少なくとも、上記正面の後ろ側にある上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材に結合される。

本発明の他の側面は、補強された土壌構造を建築するための方法を提供する。例えば、図４の構造の建築のため、図１の実施形態の表面エレメントを伴い、上記方法は、以下のステップを含み得る。
ａ）その後のある深さを覆う充填材料の導入が可能となるように、充填される容積の範囲を定める上記構造の表面に沿って、本発明に係る表面エレメント８５を配置する。既知の方法において、上記表面エレメントの組み立ておよび配置は、それらの間に設置された組み立て部品によって、容易になる。
ｂ）上記正面の後ろ側に位置する補強された区域Ｚを通り抜けて延伸する補強部材を有するように、少なくとも一つの補強部材８３を第１の表面サブエレメントの結合部材へ結合する。
ｃ）少なくとも、上記補強部材が延伸して設置された上記補強された区域を覆うように、充填材料を上記容積内に導入し、そして、上記充填材料を押し固める。
ｄ）本発明に係る表面エレメントの第２の表面サブエレメントのため、上記２つの先行するステップを繰り返す。

本発明の実施形態によれば、上記連結手段は、２番目の充填材料を押し固めるステップによって誘発された応力によって破壊され得る。

本発明の実施形態によれば、本発明の上記建築方法は、例えば、もし上記連結手段が破壊または事前劣化するように設計されていない場合、さらに、表面サブエレメントの間の連結手段を取り除くステップを含み得る。

本発明の実施形態によれば、例えば、図２の実施形態に係る表面エレメントが使用されたとき、上記充填材料は、ステップｃ）において、上記表面エレメントによって区切られた容積の全体にわたって導入され得る。上記ステップｄ）は、それからは実行されない。一旦、上記充填材料が、上記補強された区域に導入されると、第２のサブエレメント１４の第２の突出部４は、上記充填材料によって、第１のサブエレメント１２の第１の突出部２に対して押さえつけられる。上記充填材料によって上記第２のサブエレメント１４に反して適用された圧力、および、上記第１および第２の突出部２および４の間の摩擦は、上記連結手段が取り除かれたとき、上記２つのサブエレメント１２および１４の間の上記隙間を維持する。

本発明は、例示的な実施形態の助けを伴って上述されるが、一般的な発明思想が制限されることはない。多数の変形例が以上に記載された上記構造およびその製造方法に適用され得ることが知られるべきである。

Claims (13)

1. 補強された土壌構造のための表面エレメント（１０）であって、
   補強部材と、コンクリート表面とを備え、
   上記表面エレメントは、
   第１のコンクリート表面サブエレメント（１２）と、
   第２のコンクリート表面サブエレメント（１４）と、
   連結手段（２２）と、
   を備え、
   上記第１のコンクリート表面サブエレメント（１２）は、少なくとも１つの補強部材を当該第１のコンクリート表面サブエレメント（１２）へ結合するように構成された、少なくとも１つの結合部材（１６）を備え、
   上記第１および第２のコンクリート表面サブエレメントが一定の相対的な位置関係を有するように、上記第１のコンクリート表面サブエレメント（１２）および第２のコンクリート表面サブエレメント（１４）は、隙間（２０）によって分離されており、且つ、連結手段（２２）によって互いに連結されており、
   上記連結手段（２２）は、上記表面エレメントが補強された土壌構造の一部となったときに、除去され、または壊され、または長期にわたり劣化するように構成されている
   ことを特徴とする表面エレメント。
2. 上記第２のコンクリート表面サブエレメントは、少なくとも１つの補強部材を当該第２のコンクリート表面サブエレメント（１４）へ結合するように構成された、少なくとも１つの結合部材（１８）を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の表面エレメント。
3. 上記隙間（２０）は、少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が０．５％から２０％までの間となるように、圧縮性を有する材料によって充填されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表面エレメント。
4. 上記隙間（２０）を充填する材料は、少なくとも一つの方向における表面エレメントの総圧縮ひずみ能力が１％から５％までの間となるように、圧縮性を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の表面エレメント。
5. 上記連結手段は、上記表面エレメントの重量の２倍よりも大きな力により壊れるように配置されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表面エレメント。
6. 上記連結手段は、長期にわたり自然に劣化するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表面エレメント。
7. 補強された土壌構造のための表面エレメント（１００）であって、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の少なくとも２つの表面エレメント（１０１，１０２）と、
   第２の連結手段（３２０）と、
   を備え、
   上記少なくとも２つの表面エレメント（１０１，１０２）は、第２の隙間（３００）によって分離され、且つ、当該少なくとも２つの表面エレメントが一定の相対的な位置関係を有するように、第２の連結手段（３２０）によって互いに連結されている
   ことを特徴とする表面エレメント。
8. 上記少なくとも２つの表面エレメントを分離する上記第２の隙間（３００）は、上記表面エレメントを形成するサブエレメントを分離する隙間（２０１，２０２）の長手方向に対して実質的に垂直な長手方向を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の表面エレメント。
9. 補強された土壌構造であって、
   充填材料と、
   上記土壌構造の正面に沿って配置されたコンクリート表面エレメントからできている表面と、
   上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する少なくとも一つの補強部材が結合される各表面エレメントと、
   を備え、
   上記表面は、少なくとも一つの、請求項１から８のいずれか一項に記載の表面エレメントを備え、
   上記表面エレメントの少なくとも一つのコンクリート表面サブエレメントは、少なくとも、上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材に結合される
   ことを特徴とする土壌構造。
10. 上記表面は、少なくとも１列の、請求項１から８のいずれか一項に記載の表面エレメントを備え、
    上記表面エレメントの少なくとも一つのコンクリート表面サブエレメントは、少なくとも、上記正面の後ろ側に位置する上記充填材料の補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材に結合される
    ことを特徴とする請求項９に記載の土壌構造。
11. 上記補強部材は、合成ストリップ，金属ストリップ，金属棒,金属格子状のストリップ，金属格子状のシート,金属格子状のラダー,合成ストリップ,合成格子状のシート,合成格子状のラダー，ジオテキスタイル層，ジオセルの中から選択される
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の土壌構造。
12. 補強された土壌構造の建築方法であって、
    充填される容積の範囲を定める上記土壌構造の正面に沿って、請求項１から８のいずれか一項に記載の表面エレメントを配置するステップ、
    上記正面の後ろ側に位置する補強された区域を通り抜けて延伸する補強部材を有するように、少なくとも一つの補強部材を、一つのコンクリート表面サブエレメントの結合部材へ結合するステップ、および、
    充填材料を、少なくとも上記補強部材が延伸する上記補強された区域を覆うように、上記容積内へ取り込み、そして、上記充填材料を押し固めるステップ
    を含むことを特徴とする補強された土壌構造の建築方法。
13. コンクリート表面サブエレメントの間の連結手段を除去するステップをさらに含む
    ことを特徴とする請求項１２に記載の補強された土壌構造の建築方法。
    

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