JPH0355318A - 地盤補強用複合補強材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上のｔ＋ｌ甲分野」 本発明は、地山の補強、特に、盛土の補強に用いて好適
な地盤浦強用複合補強材に関する。

「従来の技術」 従来、盛土を施工する場合には、地滑りや横滑りを防止
するために様々な補強手段が施されている。

このような補強手段の一例として、施工すべき盛土内に
不織布を層状に埋設する方法が挙げられる。

この補強手段は、盛土を構成する土砂を適宜盛り上げる
毎に、この土砂の表面に帯状の不織布を複数枚布設して
いくことによって行なわれるものである。　この場合、
土砂を盛るごとにその表面に帯状の不織布を布設し、互
いに隣り合う不織布を縫い合わせることによって土砂を
覆うようにする。

そして、縫い終わった不織布の上にさらに土砂を盛り上
げ、この土砂の表面にも不織布を布設し、このような工
程を繰り返すことによって盛土を施工していき、全体と
して盛土中に層状に埋設される。

一方、盛土の補強手段として不織布とは別に、高強度連
続繊維を用いたものも、有効な補強手段と１，て導入さ
れつつある。この高強度連続繊維は、引き揃えられた複
数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して格子状をな
し、それら繊維束の各繊維が樹脂材料にて結束されてお
り、かつ、前記繊椎束との交差部か、一方向に延在する
＃ａ維群と他方向に延在ずる繊維群とを三層以上に積層
した断面形状になっているものである。

この補強材を使用する補強手段は、盛土中に例えば格子
状の補強材を層状に埋設し、その補強材の引き抜き抵抗
を利用して盛土の安定を図ることを目的とするものであ
る。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、盛土や地盤等の補強手段として不織布の
みを用いると、この不織布を縫い合わせる工程が必要と
なり、作業の遅延を招くことになる。

また、高強度連続繊維からなる格子状補強部材のみを用
いた地盤等の補強手段とすると、この格子状補強部材の
目の部分を土砂が移動して、土砂の流動化を招くおそれ
があるといった問題を抱えることとなり、さらに、この
補強材の構造上、厚さが２■程度と比較的厚いため、盛
土の補強材として土中に埋設した場合、土と馴染みにく
く、施工性か悪い上、この補強材は固くて剛性が高く、
曲げ難いため盛土を転圧したときにその伝圧力が補強材
の下に均等に伝達されず、それによって盛土の下層が十
分に締め固められなかったり、盛土の上層を平坦に均す
ことができない場合があり、また、耘圧力が一箇所に集
中して破損する恐れもあった。

そこで、本発明は、盛土の施工性か良く、かつ、高強度
で、補強すべき地盤中の土砂の流動化を排除することの
できる地盤補強用複合補強材を提供することを目的とし
ている。

「課題を解決するための手段」 本発明の地盤補強用複合補強材は、地盤の補強等に用い
られるものであって、引き揃えられた複数本の繊維から
なる主軸方向の一層以上の繊維束と、他方向に延在する
二層以上の繊維束とが互いに交差して洛子状をなし、そ
れらの繊維束が樹指け料により結束されていると共に、
前記各繊維束の交差部において最外層に位置する各繊維
束が他方向に延在し、かつその交差部の膨らみがプレス
成形により潰され、さらに主軸方向の隣り合う各交差部
間の間隔が、前記他方向の隣り合う各交差部間の間隔よ
りも大きくなっている格子状補強部材の表面に、高耐食
性を有する不織布が設けられてなる。

「作用」 本発明の地盤補強用複合補強材は、格子状補強部材に設
けられた不織布によって、補強すべき地盤中の土砂の移
動が規制される。また、格子状補強部材は、引き揃うえ
られた複数本の繊維からなる主軸方向の一層以上の繊維
束と、他方向に延在する二層以上の繊維束とが互いに交
差して格子状をなし、それらの繊維束が樹脂材料により
結束されていると共に、前記各繊維束の交差部において
最外層にα置する各繊維束が他方向に延在し、かつその
交差部の膨らみがプレス成形により潰されていることに
よって、交差部の強度が極めて高くなっている上、厚さ
が薄くなるため、盛土中に埋設したときに土と一体化し
て十分な引き抜き抵抗を発揮するようになっている。ま
た、この地盤浦強用複合補強材では、主軸方向の隣り合
う各交差部間の間隔が、前記他方向の隣り合う各交差部
間の間隔よりも大きくなっていることによって、主軸方
向の繊維束が曲げ易く、盛土中に埋設して転圧したとき
にも屈曲して破損し難い上、土と良く馴染むため、盛土
を転圧したときにその転圧力が補強材の下に均等に伝達
され、それによって盛土の下層が十分に締め固められる
とともに、盛土の上層を平坦に均すことができる。

「実施例」 以下、本発明の実施例について第■図ないし第７図を参
照して説明する。

本実施列の地盤補強用複合補強材１は、盛土中に層状に
埋設されてその盛土の安定化を図るための補強材であっ
て、第１図に示すように、引き揃えられた多数本の繊＃
ｌ１２からなる主軸方向の繊維束２Ａと同様な構戊の繊
維束２Ｂ，２Ｂとが互いに交差して格子状をなし、それ
らの繊維束２Ａおよび繊維束２Ｂが樹脂材料３により結
束されて構成された格子状補強部材４の表面に、ビニロ
ン等の合成繊維からなる不織布５が設けられて構成され
ている。

前記繊維束２ＡとｗＡ維束２Ｂ，２Ｂとの交差部６は、
第２図および第３図に示すように、主軸方向に延在する
繊維束２Ａと、この主軸方向と直交する他方向に延在す
る繊維束２Ｂ，２Ｂとが積層された三層構造の断面形状
とされ、かつその交差部６における最外層が他方向の繊
維束２Ｂ，２Ｂになっていると共に、その交差ＦＫＳ６
の膨らみがプレス成形により潰されており、さらに主軸
方向の隣り合う各交差部６、６間の間隔は、前記他方向
の隣り合う各交差部６、６間の間隔よりも大きくなって
いる。

この格子状補強部材４の主体をなす繊維束２としては、
軽量でしかも高い強度を備えるガラス繊維や、カーボン
繊維、アラミド繊維などが主に用いられ、必要に応じて
その他の繊維、例えば合戒樹脂繊維、セラミックス繊維
、金属繊維などが適当に組み合わせて用いられる。

また、前記樹脂材料３としては、繊維束２に対する接着
性が良く、かつ、それ自体も十分な強度特性を持つ例え
ばビニルエステル樹脂などが主に用いられ、その他にも
、繊維束２の種類に対応して、不飽和ポリエステル樹脂
、エボキシ樹脂、フェノール樹脂などが用いられる。

これらの繊維束２と樹脂材料３の割合については、繊維
２の種類や強度、さらにはこの補強部材４の使用形態等
を考慮して適宜決定されるが、例えば繊維２がガラス繊
維、樹脂材料３がビニルエステル樹脂の場合、繊維２が
体積比で３０〜７０％程度となるように、また、繊維２
が例えばピッチ系カーボン繊維の場合、２０〜６０％程
度となるように考慮するのが望ましい。ＩｉＩ＆維２の
割合が前記以下であると、この補強部材４の強度か著し
く低下し、一方、繊維２の割合を高くすれば、それだけ
高強度の補強部材４を得られるが、あまりに高い割合に
すると成形が難しくなり、好ましくない。

このような構成の補強部材４は、例えば第４図に示す装
置を用いて製造することができる。同図において、符号
ｌ５は定盤、１６は定盤ｌ５上の周囲に設けられたガイ
ド枠、１７は定盤外面に並べて設けられ、補強部材４の
横成分と縦或分とにそれぞれ対応するピンである。製法
については、樹脂を含浸させた連続繊維を、対応するビ
ンｌ７に、いわゆる一筆書きの要領で縦方向および横方
向に順次引っ掛けてゆき、交差部６では必ず繊維束２Ａ
，２Ｂが交互に重なるようにする。第５図は交差部の積
層方法の一例を示したもので、多数の繊維２を束ねた状
態で樹脂材料を含侵させて構戊した繊維束２Ａおよび２
Ｂ，２Ｂを、図中の矢印図中矢印付きの番号■〜■の順
に通過させることにより、主軸方向の一層の繊維束２Ａ
をこれと直交する二層の繊維束２Ｂ，２Ｂで挾みこむよ
うにして、各交差部６の断面形状が第６図および第７図
に示すような断面形状をなすように積層する。

そして、このようにした後、各層の樹脂材料３が硬化し
ないうちにプレス加工して厚さを薄くすることにより、
特に交差郎６を潰して、第２図および第３図に示すよう
な三層構造の断面形状に形成し、全体としてほとんど段
差のない略同一厚さの矩形格子状に形成する。

そして、この格子状に形威された格子状補強部材４の表
面に、ビニロン、ナイロン等の合戊１＆維からなる不織
布５を張り付，けて地盤補強用複合補強材ｌを構戊する
。

格子状補強部材４に不織布５を設ける場合、プレス加工
の終了した段階で不織布５を接着剤で張り付けてもよい
し、格子状補強部材４の硬化が完了する前に、樹脂材料
３の付着力を利用して張り付けるものとしてもよい。ま
た、複数層に重ねられた繊維束の間に挾み込む形態で全
体として一体となるように設けてもよい。

次に、この地盤補強用複合補強材ｌの一使用例について
説明する。

まず、盛土を構成すべき地盤上に土砂を盛り上げる。そ
してこの際、この盛土の上を覆うように本実施例の地盤
補強用複合補強材ｌを布設する。

地盤補強用複合補強材ｌを布設したら、この地盤補強用
複合補強材ｌの上に、さらに土砂を盛り上げる。

この際にも前記工程と同様に、二の盛土を覆うように地
盤補強用複合補強材ｌを布設する。

本工程において布設する地盤補強用曳金浦強材１の向き
は、前記工程において布設した向きに対して直角となる
ように布設するものとする。

このような工程を繰り返し、最後に土砂を盛り上げて、
第５図に示すような盛土を施工して作業を終了する。こ
の地盤補強用複合補強材工を布設する間隔は、その都度
任意に決定されるものであって、幾重の層としてもよい
。また、施工完了した盛土の表面にも同様に地盤補強用
複合補強材１を布設しておくことが好ましい。

このような工程から構威された盛土では、土砂と土砂と
の間には常に地盤補強用複合補強材｛か布設されている
ため、強度的に安定したものとなっている。

すなわち、この盛土内に配置された地盤補強用複合補強
材ｌは、高強度の連続繊維によって格子状に形戊されて
いるため、盛土がすべりを生じるときの力を補強材の剪
断変位抵抗力によって排除することかでき、まノ：、イ
ンターロック効果（土砂と地盤補強用複合補強材とが一
体的に移動しようとして剪断強度を高める効果）によっ
て土砂の剪断強度を高めて施工時及び盛土の施工後に才
５ける地滑りを防止することができる。

また、この地盤醋強用複合補強材１は、その表面にビニ
ロン、ナイロン等からなる不織布５が張り付けられてい
るため、、補強すべき地盤の流動化を有効に防止するこ
とかできる。

また、地盤等の補強作業の前に予め格子状補強部材と不
織布とを一体としておけば、格子状補強部付と不織布と
の張り付け作業を現場で行う必要かなくなるので作業工
程を短縮することができる。

さらに、従来のように、隣り合う不織布をいちいち縫い
合わせるといった作業を省略することができるので作業
工程の短縮による施工工期の短縮および施工コストの削
減を図ることができる。

なお、本発明の地盤補強用複合補強材は、その細部が前
記実施例に限定されず、種々の変形例が可能である。

なお、本実施例の格子状補強部材４は、第１図に示すよ
うに、プレス成形により全体としてほとんど段差のない
略同一厚さの矩形洛子状に形成されているが、第８図に
示すように、交差部６の厚さを繊維束２Ｂ，２Ｂからな
る他方向の部材の厚さに揃えるようにプレス成形し、繊
維束２Ａからなる主軸方向の部材の厚さがこれよりも薄
くなるようにしても差し支えない。そして、このように
した場合には、例えば盛土の施工において盛土材を巻き
込んで壁郎を形成した場合などに、盛土の外側へ向って
作用する引き抜き抵抗を増大させることができる。

また、本実施例の格子状補強部材４では、主軸方向の繊
維束２Ａを一層、他方向の繊維束２Ｂを二層と１，て、
交差郎６を三層構造としたが、本発明の地盤補強用複合
補強材ｌでは、第９図に示すように交差部６を五，ＩＩ
構造にしても良く、第１０図に示すように交差部６を七
層構造にしても良く、いずれにしてもその交差部６の最
外層か他方向の繊維束２Ｂになっていれば良い。

また、格子状補強部材４の片面にのみ不織布５を設ける
のではなく、第１１図に示すように、格子状補強部材４
の両面に不織布５、５を設けろ構成としても前記実施例
と同様の効果を奏することができる。

「発明の効果」 本発明の地盤補強用複合補強材は、地盤の補強等に用い
られるものであって、引き揃えられた複数本の繊維から
なる主軸方向の一層以上の繊維束と、他方向に延在する
二層以上の繊維束とが互いに交差して格子状をなし、そ
れらの繊維束が樹脂材料により結束されていると共に、
＠紀各繊帷束の交差部において最外層に位置する各ｍ椎
束が他方向に延在し、かつその交差部の膨らみがプレス
成形により潰され、さらに主軸方向の隣り合う各交差部
間の間隔が、前記他方向の隣り合う各交差部間の間隔よ
りも大きくなっている格子状補強部材の表面に、高耐食
性を有する不織布が設けられてなる構成としたので、補
強すべき地盤の流動化を有効に防止することができる。

この地盤補強用複合補強材は、高強度の連続繊維によっ
て格子状に形成されているため、補強すべき地盤がすべ
りを生じるときの力を補強材の剪断変位抵抗力によって
排除することができ、また、インターロック効果（土砂
と地盤補強用複合補強材とが一体的に移動しようとして
剪断強度を高める効果）によって土砂の剪断強度を高め
て施工時及び盛土施工後における地滑りを防止すること
ができる。

さらに、地盤等の補強作業の前に予め格子状補強部材と
不織布とを一体としておけば、格子状補強部材と不織布
との張り付け作業を現場で行う必要がなくなるので作業
工程を短縮することができる。また、隣り合う不織布を
いちいち縫い合わせるといった作業を省略することがで
きるので作業工程の短縮による施工工期の短縮および施
工コストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図および
第３図は格子状補強部材交差部の側断面図、第４図およ
び第５図は格子状補強部材を作成する工程を説明するた
めの工程図、第６図および第７図は格子状補強部材の交
差部の積層構造を示す断面図、第８図ないし第１１図は
本発明の他の実施例を示す図であって、第８図は他方向
の部材の厚さを厚くした例の斜視図、第９図は交差部を
五層にした例の断面図、第１０図は交差部を七層にした
例の断面図、第１１図は格子状補強部材の両面に不織布
を設けた例の斜視図である。 ｌ　・・・・・・地盤補強用複合補強材、２　・・・・
・・繊維束、 ３ 樹脂材料、 ４ 格子状補強部材、 ５ 不織布。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地盤の補強等に用いられる地盤補強用複合補強材であっ
   て、引き揃えられた複数本の繊維からなる主軸方向の一
   層以上の繊維束と、他方向に延在する二層以上の繊維束
   とが互いに交差して格子状をなし、それらの繊維束が樹
   脂材料により結束されていると共に、前記各繊維束の交
   差部において最外層に位置する各繊維束が他方向に延在
   し、かつその交差部の膨らみがプレス成形により潰され
   、さらに主軸方向の隣り合う各交差部間の間隔が、前記
   他方向の隣り合う各交差部間の間隔よりも大きくなって
   いる格子状補強部材の表面に、高耐食性を有する不織布
   が設けられてなることを特徴とする地盤補強用複合補強
   材。