JPH1054034A - 土構造物補強材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土構造物の土の滑り現象を防止し，効果的に
土構造物を補強することが可能な高強力，低伸度，土中
引抜き抵抗の大きい土構造物補強材を提供する。 【解決手段】 ５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ以
上，伸度１５％以下のポリエステルフィラメント糸が編
目を形成しない経糸および緯糸として編み込まれた１辺
が１０〜１００mmの格子状経編地の少なくとも一部の交
差点に５００デニール以上のフィラメント糸からなる突
起が形成され，格子状経編地の表面が塩化ビニル樹脂等
の合成樹脂により被覆されていて，経方向および緯方向
の引張切断強力が２０００kg／ｍ以上，切断伸度が２０
％以下で，かつ切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力
が切断強力の６５％以上である土構造物補強材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，軟弱地盤補強，盛
土補強等の土構造物の補強を目的として土中に敷設する
土構造物補強材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，軟弱地盤補強，盛土補強等の土構
造物の補強を目的とした土構造物補強材としては，補強
された不経編地シートや織布シートが用いられていた
が，土中引抜き抵抗が十分でなく，土の滑り現象が起こ
りやすい状況であった。近年では，特開平５−１２５７
３３号公報や特公平６−３２９７７号公報に提案されて
いるような格子状の繊維素材に樹脂含浸したネット状シ
ートが用いられる例が多くなり，土の滑り現象は格段に
改良されてきた。また，特開昭６３−７０７２０号公報
には，ロープ状，テープ状もしくは帯状に揃えた繊維束
をネット状に並べて樹脂含浸したネット状シートが，さ
らにこのシートの交差点に含浸樹脂からなる突起を形成
させたネット状シートが開示されている。

【０００３】前記特開平５−１２５７３３号公報や特公
平６−３２９７７号公報に記載されているシートは，土
の滑り現象をかなり防止する性能を具備しているが，ま
だ十分ではない。また，特開昭６３−７０７２０号公報
に記載されている突起を有するシートは，さらに土の滑
り現象を防止できる性能を具備しているが，製造面でも
技術的課題を有するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
現状に鑑みてなされたもので，土構造物の土の滑り現象
を防止し，効果的に土構造物を補強することが可能で，
突起の形成も容易な構造物補強材を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は，この目的を達
成するものであり，５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ
以上，伸度１５％以下のフィラメント糸が編目を形成し
ない経糸および緯糸として編み込まれた１辺が１０〜１
００mmの格子状経編地の少なくとも一部の交差点上に５
００デニール以上のフィラメント糸からなる突起が形成
され，格子状経編地の表面が合成樹脂により被覆されて
いて，経方向および緯方向の引張切断強力がともに２０
００kg／ｍ以上，切断伸度がともに２０％以下で，かつ
切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力がともに切断強
力の６５％以上であることを特徴とする土構造物補強
材，また，５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ以上，伸
度１５％以下のフィラメント糸が編目を形成しない経糸
として編み込まれた１辺が１０〜１００mmの格子状経編
地の少なくとも一部の交差点上に５００デニール以上の
フィラメント糸からなる突起が形成され，格子状経編地
の表面が合成樹脂により被覆されていて，経方向の引張
切断強力が２０００kg／ｍ以上，切断伸度が２０％以下
で，かつ切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力が切断
強力の６５％以上で，緯方向の引張切断強力が３００kg
／ｍ以上であることを特徴とする土構造物補強材を要旨
とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下，本発明を詳細に説明する。

【０００７】図１は，本発明の格子状経編地の交差点に
突起が形成された土構造物補強材の基本形の一例を示す
模式図である。図１において，フィラメント糸からなる
突起が形成されたフィラメント糸からなる格子状経編地
２の表面が合成樹脂３により被覆された本発明の土構造
物補強材１を示している。

【０００８】図２は，図１の格子状経編地２の交差点付
近をコース方向に切断した断面斜視模式図であり，編目
を形成しない経糸４および緯糸５，地組織を作る編目を
形成している地糸６により格子状の編地が編成され，格
子の交差点に地糸とは異なる編目を形成する糸条により
突起７が形成されて，突起が形成された格子状経編地と
なり，この格子状経編地の表面が合成樹脂３により被覆
されている。

【０００９】図３は，図２の格子状経編地で編目を形成
しない緯糸を用いない場合の交差点付近をコース方向に
切断した断面斜視模式図であり，格子の緯糸方向は地組
織を形成する地糸６で連結されていて，図２の場合と同
様に格子状経編地の表面が合成樹脂３により被覆されて
いる。図２の場合も，図３の場合も共に，突起を形成す
るフィラメント糸が地糸６と共通であることもできる。

【００１０】本発明に用いられる突起が形成された格子
状経編地は，２列針床を有する経編機を用い，図４や図
５に例示する組織図で編成される表裏の地組織が連結糸
で連結された立体布帛８を図６に示すようにカッターナ
イフ９で切開して表側と裏側を分離させ，連結糸を交差
点に形成された突起７とすることによって得ることがで
きる。

【００１１】図１では，全ての交差点に突起が形成され
ている例を示しているが，本発明の効果が発揮される限
り全ての交差点に突起が形成されている必要はなく，少
なくとも一部の格子状交差点に突起が形成されていれば
よい。形成される突起の数あるいは密度は，格子のサイ
ズ，突起の高さあるいは必要とする引抜き抵抗の程度に
より任意に選択して決定すればよく，すべての交差点の
数に対し２０％以上であるのが効果的である。もちろ
ん，すべての交差点に突起が形成されていても，制約を
受けるものでない。

【００１２】そして，フィラメント糸で形成する突起の
高さは１〜３０mmとするのが好ましく，より好ましくは
３〜２０mmであり，１mm未満の場合は，土との摩擦抵抗
があまり改良されず，効果が少なくなる。また，３０mm
を越えると，突起が高くなりすぎるため，樹脂含浸加工
が困難となる場合がある。

【００１３】本発明の土構造物補強材は，１辺が１０〜
１００mmの格子状の地組織を有する経編地である。これ
は，土構造物に用いられる土の種類が，粒子の極めて小
さい土から，玉石，栗石，破砕石，土と石が混合した自
然土，さらには，土木あるいは建設現場から派生する残
土等種々であり，これらの中から適宜選ばれた土が土構
造物に使用されることから，土と土とのブリッジあるい
は噛合い効果，土中に敷設された補強材との摩擦抵抗あ
るいは引抜き抵抗を効果的に発揮させるためである。格
子の１辺の長さが１０mm未満であると，ネット状の補強
材を介してのブリッジあるいは噛合い効果を期待できな
くなり，１００mmを越えると，補強に必要な強力が出し
にくくなったり，格子の間隔が大きいため，土の種類に
よっては土の滑りを防止する効果が損なわれる場合があ
る。

【００１４】本発明におけるフィラメント糸は，必要と
される性能に見合った繊維素材を選定すればよく，ポリ
アミド繊維，ポリエステル繊維，ビニロン繊維，アラミ
ド繊維，ポリプロピレン繊維，アクリル繊維，ガラス繊
維，炭素繊維等のフィラメント糸であり，これらのマル
チフィラメントあるいはモノフィラメントであり，また
これらの原着糸であってもよい。

【００１５】本発明において格子状経編地の編目を形成
しない経糸あるいは緯糸には，５００デニール以上のフ
ィラメント糸を用いるが，好ましくは１０００デニール
以上のフィラメント糸を用いる。５００デニール未満の
糸では，引張切断強力の面で性能確保が難しくなる。

【００１６】本発明において編目を形成しない経糸に
は，強度が８ｇ／ｄ以上で伸度が１５％以下のフィラメ
ント糸を用いる。強度が８ｇ／ｄ未満であると，施工時
および施工後にかかる応力に耐えられないものとなる場
合がある。伸度が１５％以上になると，工事後の土石の
滑りが生じたときに補強材が伸張され，崩壊が生ずる場
合がある。好ましくは１０％以下である。土構造補強材
として，緯糸方向にも経糸方向と同等の性能が要求され
る場合には，緯糸にも経糸と同等の性能を有するフィラ
メント糸を用いる。

【００１７】また，本発明において突起を形成する繊維
は，５００デニール以上のフィラメント糸とする。５０
０デニール未満の場合は，土構造物の土中に敷設された
補強材にかかる土の滑り現象による引抜き抵抗力に耐え
ることができにくくなる場合がある。

【００１８】本発明の土構造物補強材は，経糸方向の引
張切断強力を２０００kg／ｍ以上とし，その切断伸度を
２０％以下とする。これは，高強力により地盤強化，土
の滑り現象を防止する等，土構造物補強材の本来の目的
を十分に果たすためであり，引張切断強力が２０００kg
／ｍ未満であったり，切断伸度が２０％を超えるもので
あると，これまた本来の目的を果たすことができなくな
る。

【００１９】また，本発明の土構造物補強材は，経糸方
向の切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力が引張切断
強力の６５％以上である。これは，小さな応力で土中に
敷設した補強材が伸張したことによる土の滑り現象を防
止するために不可欠な要素であって，切断伸度の８０％
伸張時の中間引張応力が引張切断強力の６５％未満の補
強材では，土の滑り現象に耐えることができず，容易に
補強材が伸張し，土層が補強材とともに滑って，ずれた
り，崩壊したりすることとなる。

【００２０】土構造補強材として，緯糸方向にも経糸方
向と同等の性能が要求される場合には，緯糸方向の引張
切断強力も２０００kg／ｍ以上，その切断伸度も２０％
以下，切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力も引張切
断強力の６５％以上とする。

【００２１】本発明の土構造物補強材において横方向の
強力をさほど必要としない場合でも，緯糸方向の引張強
力は３００kg／ｍ以上を必要とする。この方向の引張強
力が３００kg／ｍ未満であると，工事現場での施工時に
切断や破損等のおそれがあり，施工しても容易に補強材
が破断してしまい，せっかく経糸で高強力を出そうとし
ても，補強材自体がバラバラになってしまい，本来の目
的を達成できなくなる。

【００２２】本発明の土補強構造物は，突起を有する格
子状経編地が合成樹脂で被覆されている。被覆に用いる
合成樹脂は，特に限定されるものではないが，例えば，
塩化ビニル系樹脂，アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂，
リポキシ樹脂，ビニルエステル樹脂，不飽和ポリエステ
ル樹脂，フェノール樹脂等の樹脂を用いるのが好まし
い。この合成樹脂には，硬化剤，促進剤，顔料等の添加
剤，タルク，クレー，石膏，炭酸カルシウム等のフィラ
ーを必要に応じて混合して用いてもよい。

【００２３】本発明において，格子状経編地に合成樹脂
を含浸させる方法も特に限定するものでなく，例えば，
ディッピング，コーティング，スプレー，塗装等の手段
を用いることができ，これらの手段を組み合わせて用い
てもよい。

【００２４】上記により得られる本発明の土構造物補強
材は，土中引抜き抵抗が大きいため，土構造物の土中に
適正な長さ，間隔，頻度で敷設することにより，地盤支
持力が向上し，土の滑り現象が防止されたり，地盤の不
等沈下を防止することが可能となり，土構造物の耐久性
が数段改良されたり，崩壊を防止して安全を確保するこ
とに大いに貢献するようになる。

【００２５】

【作用】本発明によると，土構造物の補強に求められる
滑り現象を防止する最も必要とされる性能である強力に
ついては，５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ以上のフ
ィラメント糸を用いることにより，経，緯両方向または
経方向の強力が２０００kg／ｍ以上，かつ切断伸度の８
０％伸張時の中間引張応力が切断強力の６５％以上とな
り，高強力である。また，伸度についても，切断伸度が
１５％以下のフィラメント糸を用いるため，補強材の切
断伸度は２０％以下，かつ切断伸度の８０％伸張時の中
間引張応力が切断強力の６５％以上となり，高強力，低
伸度であり，土構造物の地盤や盛り土をしっかりと支持
することができるようになる。

【００２６】さらに，本発明の補強材には，格子状経編
地の少なくとも一部の交差点に高さが１〜３０mmの合成
樹脂で被覆された５００デニール以上のフィラメント糸
からなる突起を有するため，土構造物の中に敷設する
と，土中での引抜き抵抗が格段に向上し，地盤や盛り土
の支持力をさらに高めることができ，土の滑り現象が防
止されたり，地盤の不等沈下を防止することが可能とな
る。

【００２７】また，本発明の土構造物補強材は，芯とな
る繊維素材の表面すべてが合成樹脂で被覆されているた
め，工事中に被るダメージから繊維が受ける損傷を防止
し，その性能を保持させる作用を果たす。

【００２８】さらに，本発明の補強材は，格子のサイズ
が１０〜１００mmであるため，土構造物に用いられるあ
らゆる土に適合し，土相互のブリッジ，噛合い効果が遺
憾なく発揮されることとなる。

【００２９】

【実施例】次に，本発明を実施例により説明する。実施
例における性能の測定は，以下のようにして行った。

【００３０】（１）糸強度 ＪＩＳ Ｌ−１０６９に準じて測定 （２）糸伸度 ＪＩＳ Ｌ−１０６９に準じて測定 （３）引張切断強力 ＪＩＳ Ｌ−１０６９に準じて測定し，１ｍ幅に換算 （４）切断伸度 ＪＩＳ Ｌ−１０６９に準じて測定 （５）引抜き抵抗 ・測定方法 土中引抜き試験機の土槽内に本発明の補強材を敷設し，
その引抜き抵抗特性を測定する。

【００３１】・測定条件 試験機 丸東製作所製 土中引抜き試験機 使用土 豊浦標準砂 締固め度 単位体積重量 1.525tf/m² 上載圧 0.2kgf/cm², 0.4kgf/cm²及び0.6kgf/cm²で
測定 引抜き速度 １mm／min 土槽寸法 幅 500mm，長さ 800mm，高さ 200mm 試料寸法 幅 450mm，長さ 500mm 実施例１ コンピュータによる経糸間歇送りの可能な装置を有する
緯糸挿入式２列針床６ゲージ経編機を用い，図４の組織
にて，筬Ｌ₃,Ｌ₄ に表裏の編目を形成しない経糸用とし
てさらに筬Ｌ₁,Ｌ₆ に表裏の連結用として強度１２ｇ／
ｄ，伸度６％のビニロン糸１２００ｄ／２５０ｆを３本
合撚したトータル３６００デニールの糸条を３in−３ou
t で通糸し, 筬Ｌ₂,Ｌ₅ に地組織用として強度９．５ｇ
／ｄ，伸度１６％のポリエステル糸５５０ｄ／４８ｆを
３in−３out で通糸して，編目を形成しない緯糸として
強度１２ｇ／ｄ，伸度６％のビニロン糸１２００ｄ／２
５０ｆを６本合撚したトータル７２００デニールの糸条
を１in−８out で表裏に挿入して編成し，厚み２０mmで
格子のサイズが経緯方向共に２０mmである格子状立体布
帛を得た。

【００３２】得られた格子状立体布帛をセンターカット
機で表裏の地組織を連結する連結糸を中央部で図６のご
とくに両断し，高さが８．５mmの突起を有する格子状経
編地を得て, 下記組成からなる塩ビ樹脂液に含浸し，１
５０℃×３分の熱処理を施し，本発明の片側に突起を有
する図１の形状の格子状土構造物補強材を得た。

【００３３】〔塩ビ樹脂液組成〕 塩化ビニル樹脂ペーストレジン 100部 （日本ゼオン株式会社製ゼオン１２１） ジオクテルフタレート（可塑剤） 40部 メチルイソブチルケトン／ナフテン系シンナー 10部 （希釈剤，容積比：１／１） 実施例２ 実施例１において，筬Ｌ₁,Ｌ₆ に通糸した糸条の送り条
件を変更して，厚み３３mmの格子状立体布帛を得て, 両
断後の突起の高さを１５mmとすること以外は実施例１と
同様にして本発明の片側に突起を有する図１の形状の格
子状土構造物補強材を得た。

【００３４】実施例３ 実施例１において，筬Ｌ₁,Ｌ₆ に通糸した糸条の送り条
件を変更して，厚み４mmの格子状立体布帛を得て, 両断
後の突起の高さを０．５mmとすること以外は実施例１と
同様にして図１の形状の格子状土構造物補強材を得た。

【００３５】実施例４ 実施例１において，筬Ｌ₁,Ｌ₆ に通糸した糸条の送り条
件を変更して，厚み６９mmの格子状立体布帛を得て, 両
断後の突起の高さを３３mmとすること以外は実施例１と
同様にして図１の形状の格子状土構造物補強材を得た。

【００３６】実施例５ コンピュータによる経糸間歇送りの可能な装置を有する
緯糸挿入式２列針床６ゲージ経編機を用い，図５の組織
にて，筬Ｌ₃,Ｌ₄ に表裏の編目を形成しない経糸用とし
てさらに筬Ｌ₁,Ｌ₆ に表裏の連結用として強度１２ｇ／
ｄ，伸度６％のビニロン糸１２００ｄ／２５０ｆを３本
合撚したトータル３６００デニールの糸条を３in−３ou
t で通糸し, 筬Ｌ₂,Ｌ₅ に地組織用として強度８ｇ／
ｄ，伸度％のポリエステル糸１０００ｄ／９６ｆを３in
−３out で通糸して，緯糸と挿入せずに編成し，厚み２
０mmで格子のサイズが経緯方向共に２０mmである格子状
立体布帛を得た。

【００３７】得られた格子状立体布帛をセンターカット
機で表裏の地組織を連結する連結糸を中央部で図６のご
とくに両断し，高さが８．５mmの突起を有する格子状経
編地を得て, 実施例１と同様に塩ビ樹脂処理をして，本
発明の片側に突起を有する図１の形状の格子状土構造物
補強材を得た。

【００３８】比較例１ 緯糸挿入式シングルラッセル６ゲージ経編機を用い，図
７の組織にて，筬Ｌ₁に編目を形成しない経糸用として
強度１２ｇ／ｄ，伸度６％のビニロン糸１２００ｄ／２
５０ｆを３本合撚したトータル３６００デニールの糸条
を３in−３outで通糸し, 筬Ｌ₂,Ｌ₃ には地組織用とし
て強度８ｇ／ｄ，伸度 ％のポリエステル糸５５０ｄ
／４８ｆを筬Ｌ₂ に２in−４out,筬Ｌ₃ に３in−３out
で通糸して，緯糸として強度１２ｇ／ｄ，伸度６％のビ
ニロン糸１２００ｄ／２５０ｆを６本合撚したトータル
７２００デニールの糸条を１in−８out で挿入して編成
し, 格子のサイズが経緯方向共に２０mmで格子の交差点
に突起が形成されていない格子状経編地を得た。得られ
た格子状経編地実施例１と同様に塩ビ樹脂液に含浸し，
熱処理を施し，突起が形成されていない格子状土構造物
補強材を得た。

【００３９】このようにして得られた実施例１〜５およ
び比較例１の土構造物補強材の評価結果を併せて表１に
示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１に示すごとく，実施例１〜４は，高強
度低伸度の土構造物補強材であり，実施例５は，主方向
（経方向）について高強度低伸度の性能を有する土構造
物補強材であり，実施例１，２及び５はいずれも主方向
の引き抜き抵抗が極めて優れているものである。突起の
高さが低い実施例３では，主方向の引き抜き抵抗が小さ
くなり，突起の高さの高い実施例４は上載圧が大きい場
合に引き抜き抵抗が減衰する傾向にある。これに対して
突起を有していない比較例３は，主方向の引き抜き抵抗
が非常に低いものであった。

【００４２】

【発明の効果】本発明の土構造物補強材は，高強力，低
伸度，土中引抜き抵抗が大きい優れた特性を有してお
り，土構造物の土中に適正な長さ，間隔，頻度で敷設す
ることにより，地盤支持力を格段に向上させ，土の滑り
現象が防止されたり，地盤の不等沈下を防止することが
可能となり，土構造物の耐久性が数段改良され，崩壊を
防止して安全を確保することに大いに貢献するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の土構造物補強材の模式図である。

【図２】本発明の一例の図１の土構造物補強材を横方向
に切断した断面斜視図である。

【図３】本発明の他の例の土構造物補強材を横方向に切
断した断面斜視図である。

【図４】本発明の土構造物補強材を得るために編成する
立体布帛の組織図の一例である。

【図５】本発明の土構造物補強材を得るために編成する
立体布帛の組織図の一例である。

【図６】本発明の土構造物補強材を得るために編成した
立体布帛をナイフによるセンターカットにより両断して
突起を形成した格子状繊維素材とする様子を示す例示断
面模式図である。

【図７】比較例の土構造物補強材を得るために編成した
経編地の組織図である。

【符号の説明】 １ 土構造物補強材 ２ 格子状繊維素材 ３ 合成樹脂 ４ 経糸 ５ 緯糸 ６ 地経糸 ７ 突起 ８ 立体布帛 ９ カッターナイフ Ｌ₁ 〜Ｌ₆ 筬

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波左間 令一 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (72)発明者 唐渡 義伯 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ以
   上，伸度１５％以下のフィラメント糸が編目を形成しな
   い経糸および緯糸として編み込まれた１辺が１０〜１０
   ０mmの格子状経編地の少なくとも一部の交差点上に５０
   ０デニール以上のフィラメント糸からなる突起が形成さ
   れ，格子状経編地の表面が合成樹脂により被覆されてい
   て，経方向および緯方向の引張切断強力がともに２００
   ０kg／ｍ以上，切断伸度がともに２０％以下で，かつ切
   断伸度の８０％伸張時の中間引張応力がともに切断強力
   の６５％以上であることを特徴とする土構造物補強材。
2. 【請求項２】 ５００デニール以上，強度８ｇ／ｄ以
   上，伸度１５％以下のフィラメント糸が編目を形成しな
   い経糸として編み込まれた１辺が１０〜１００mmの格子
   状経編地の少なくとも一部の交差点上に５００デニール
   以上のフィラメント糸からなる突起が形成され，格子状
   経編地の表面が合成樹脂により被覆されていて，経方向
   の引張切断強力が２０００kg／ｍ以上，切断伸度が２０
   ％以下で，かつ切断伸度の８０％伸張時の中間引張応力
   が切断強力の６５％以上で，緯方向の引張切断強力が３
   ００kg／ｍ以上であることを特徴とする土構造物補強
   材。
3. 【請求項３】 フィラメントからなる突起の高さが１〜
   ３０mmである請求項１または請求項２記載の土構造物補
   強材。