JPH0372113A

JPH0372113A - 補強盛土

Info

Publication number: JPH0372113A
Application number: JP20749889A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kawasaki; 廣貴川崎; Teruyuki Nakatsuji; 照幸中辻
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-03-27

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】「産業上の利用分野」本発明は、土砂等の盛土材を盛り上げて造成され、その
盛土に補強を施して長期に亙って安定した補強盛土に関
する。

「従来の技術」従来、盛土を施工する場合には、地滑りゃ横滑りを防止
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
不一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
って土砂が下部に貫入移動しないようにする。

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、有効な補強手段として導入され
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、前記繊維束との交差部が、一方向に延在する繊
維群と他方向に延在す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、不織布では
、土砂の分離効果や排水効果はあるが、すべり破壊防止
という点では弱い材料であり、すべり破壊防止といった
点を考慮すると、高強度連続繊維からなる格子状補強部
材が適している。

ところが、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、補強部材の網目構
造による拘束効果で土砂の移動を拘束し、引張強度と剛
性を高めることで盛土の支持および不同沈下を防止する
ことができるものの、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、この補強部材の
構造上、厚さが２ｘｍ程度と比較的厚いため、盛土の補
強部材として土中に埋設した場合、土と馴染みに＜＜、
施工性が悪い上、この補強部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転圧力が補強部材
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、転圧力が一箇所に集
中して破損する恐れもあった。

さらに、堤体等の水中に設する盛土等を施工した場合、
法面の土砂が侵食されやすいといった解決すべき課題が
残されていた。

そこで、本発明は、盛土の施工性が良く、かつ、高強度
で、さらに、水没する盛土部においても補強すべき地盤
中の土砂の流動化を排除することのできる補強盛土を提
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」本発明の第１の態様は、土砂等の盛土材を盛り上げて施
工された盛土内に複数の補強材を層状に埋設してなる補
強盛土であって、前記補強材のうち少なくとも一層は、
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
けられていることを特徴としている。

また、本発明の第２の態様は、盛土内に埋設された補強
材が、その主軸方向を一致させた状態で埋設されている
ことを特徴としている。

また、本発明の第３の態様は、盛土内に埋設された補強
材が、その主軸方向を交差させた状態で埋設されている
ことを特徴としている。

さらに、本発明の第４の態様は、盛土内に埋設された補
強材が、複数層に重ねられていることを特徴としている
。

「作用」本発明の補強盛土は、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ｔこ、不織布の排水効果によって、盛土内の間隙
水が排水され、盛土全体の圧密か促進される。

また、格子状補強部材は、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、この補強盛土では、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。

また、盛土層に布設される補強材は、互いの主軸方向が
交差する状態で布設されると、面内いずれの方向に作用
する外力に対しても盛土を支持することができ、互いの
主軸方向を一致させた状態で布設されると、面内におけ
るある特定方向の外力に対して特に有効に盛土を支持す
ることができる。

「実施例」以下、本発明の実施例について第１図ないし第７図を参
照して説明する。

第１図ないし第３図は、本実施例の補強盛土を示し、第
１図は平面図、第２図および第３図は側断面図である。

図中、符号１は、複数の補強材２が層状に埋設された盛
土を示す。

補強材２は、第１図に示すように、盛土層の各層ごとに
その主軸方向を交差させた状態（図示例では直角）で埋
設されている。この補強材２は、高強度連続繊維を主体
として構成された格子状補強部材５と、この格子状補強
部材５の表面に設けられた不織布６とから構成されてお
り、第２図に示す盛土ｌ内には、各盛土層１ａの層間の
全てにこの補強材２が埋設され、第３図に示す盛土１内
には、最下層の盛土層１ａの下面にのみ補強材２が布設
され、その他の盛土層１ａの眉間には、格子状補強部材
５が布設されている。

次に、−第１図を参照して、本発明の盛土の施工方法に
ついて説明する。なお、前記実施例で説明したものと共
通のものについては、共通の符号を付してその説明を省
略する。

この図は、−層の盛土層を上面と下面とから挾む形態で
布設された補強材２．２の位置関係を示しｔこ平面図で
ある。

そして、盛土を施工する場合、まず、盛土を施工すべき
地盤上に補強材２を布設して、次に、土砂等からなる盛
土材を盛り上げて盛土層１ａを施工する。そして、この
盛土層１ａの表面に、補強材２の主軸方向が矢印Ｉ方向
に向かうように布設する。このとき、同一長さの補強材
２を、その全ての主軸方向が矢印１方向に向かうように
複数枚並べて布設する。

そして、前記盛土層１ａの表面に、補強材２を布設した
ら、さらに、この補強材２の上に盛土材を盛り上げて一
層の盛土層１ａを施工する。

盛土層１ａを施工したら、この盛土層１ａの表面に、前
記補強材２の主軸方向に交差する矢印■で示される方向
に向って補強材２を布設する。

そして、前記補強材２を布設した場合と同様に、補強材
２の全ての主軸方向を一致させて、複数枚の補強材２を
並べて布設する。

このようにして、補強材２を布設する工程と、盛土材を
盛る工程とを交互に繰り返して盛土ｌを施工する。

次に、本実施例において使用した補強材２について詳述
する。補強材２は、第４図に示すように、引き揃えられ
た多数本の繊維３からなる主軸方向の繊維束３Ａと同様
な構成の繊維束３Ｂ、３Ｂとが互いに交差して格子状を
なし、それらの繊維束３Ａおよび繊維束３Ｂが樹脂材料
４により結束されて構成された格子状補強部材５の表面
に、ポリエステル等の合成繊維からなる不縁布６が設け
られて構成されている。

前記繊維束３Ａと繊維束３Ｂ、３Ｂとの交差部７は、第
５図および第６図に示すように、主軸方向に延在する繊
維束３Ａと、この主軸方向と直交する他方向に延在する
繊維束３Ｂ、３Ｂ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７における最外層が他方向の繊維
束３Ｂ、３Ｂになっていると共に、その交差部７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７．７間の間隔は、前記他方向の隣り
合う各交差部７．７間の間隔よりも大きくなっている。

この格子状補強部材５の主体をなす繊維束３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、例えば合成樹脂繊維、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４としては、繊維束３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３の種類に対応して、不飽和ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが用いられる。

これらの繊維束３と樹脂材料４の割合イこついては、繊
維３の種類や強度、さらにはこの補強部材５の使用形態
等を考慮して適宜決定されるが、例えば繊維３がガラス
繊維、樹脂材料４がビニルエステル樹脂の場合、繊維３
が体積比で３０〜７０％程度となるように、また、ｍ維
３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。繊維３の割合
が前記以下であると、この補強部材５の強度が著しく低
下し、一方、繊維３の割合を高くすれば、それだけ高強
度の補強部材５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５は、例えば第７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
１５は定盤、１６は定盤１５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５の
構成分と縦成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Ｉ７に、いわゆる−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７では必ず繊維束３Ａ
、３Ｂが交互に重なるようにする。第８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３を束ねた状
態で樹脂材料を含浸させて構成した繊維束３Ａおよび３
Ｂ、３Ｂ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３Ａ
をこれと直交する二層の繊維束３Ｂ、３Ｂで挾みこむよ
うにして、各交差部７の断面形状が第９図および第１Ｏ
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４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
差部７を潰して、第５図および第６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−厚さの矩形格子状に形成する。

そして、この格子状に形成された格子状補強部材５の表
面に、ポリエステル等の合成繊維からなる不織布６を張
り付けて補強材２を構成する。

格子状補強部材５に不織布６を設ける場合、プレス加工
の終了した段階で不織布６を接着剤で張り付けてもよい
し、格子状補強部材５の硬化が完了する前に、樹脂材料
４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挟み込む形態で全
体として一体となるように設けてもよい。

また、格子状補強部材５の片面にのみ不織布６を設ける
のではなく、格子状補強部材５の両面に不織布６．６を
設ける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。

なお、本発明の補強盛土およびその施工方法は、前記実
施Ｐｊに示したもののみに限られるものではなく、他の
変形例も可能である。

たとえば、補強材２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、さらに、−層の盛土層と一層
の盛土層との間に埋設する補強材２を幾重の層としても
よい。また、施工完了した盛土の表面にも同様に補強材
２を布設しておくことが好ましい。

また、補強材２を布設する際の、補強材２の主軸方向を
一致させた状態としても、前記実施例と同様の効果を奏
することができる。

このような工程から構成された盛土では、以下のような
侵れｔこ効果を奏することができる。

盛土層と盛土層との間には常に補強材２が布設されてい
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補強材２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、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ができ、また、インターロック効果
（土砂と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おける地滑りを防止することができ
る。

また、この補強材２は°、その表面にポリエステル等か
らなる不織布６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ができるとともに、
その排水効果によって盛土内に存する間隙水を盛土外へ
排出し、盛土の圧密を促進することができる。

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、格子状補強部材と不織布と
の張り付は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。

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、本発明の補強盛土は、前記実施例のみに限られる
ものではなく、他の使用例も可能である。

たとえば、堤体等の水際における盛土に使用するもので
ある。これは、補強材を巻き込み式の盛土に使用するこ
とで、湖沼等の水位の上昇、加工による土砂の流出を防
ぎ、堤体内にある補強材の不織布で内部の残留水をすば
やく外に排出できるために盛土の圧密を促進し、盛土の
安定性を高めるものである。

このときの土砂と補強材とのインターロッキングは、剪
断摩擦則で τ＝（δ−ｕ）ｔａｎφ τ＝剪断強度、 δ＝全応力、Ｕ＝間隙水、 φ＝補強材と土との内部摩擦力、と表すことができる。そして、補強材には不織布が設け
られているため、水位降下時に堤体内に残留している水
をすばやく排出し、ｕ＝０として剪断強度を高めて、盛
土の安定性に関与するインターロッキング効果の点から
も優れた補強盛土とすることができる。

「発明の効果」本発明の補強盛土は、土砂等の盛土材を盛り上げて施工
された盛土内に複数の補強材を層状に埋設してなり、前
記補強材のうち少なくとも一層は、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いる構成と
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。

前記補強材は、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
との張り付は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。

また、盛土内に埋設された補強材が、その主軸方向を一
致させた状態で埋設されている構成としたので、盛土に
対しである特定方向からの外力に対して特に有効な剪断
強度を発揮することができる。

また、盛土内に埋設された補強材が、その主軸方向を交
差させた状態で埋設されている構成としたので、隣り合
う補強材をいちいち縫い合わせる必要がなくなり、工期
の短縮を図れるとともに、補強材の破壊強度が高まるた
め、大面積を有する盛土に対応させることができる。

さらに、盛土内に埋設された補強材が、複数層に重ねら
れている構成としたので、隣り合う盛土層の剪断強度を
さらに高くすることができる。補強材を布設した後の転
圧力に対して高い剪断強度を奏することができる。

【図面の簡単な説明】第１図ないし第３図は本発明の補強盛土の一実施例を示
す図であって、第１図は平面図、第２図および第３図は
側断面図、第４図は補強材の斜視図、第５図および第６
図は交差部の側断面図、第７図および第８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９図
および第１Ｏ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１図盛土、補強材、繊維束、樹脂材料、格子状補強部材、不織布。

Claims

【特許請求の範囲】１）土砂等の盛土材を盛り上げて施工された盛土内に複
数の補強材を層状に埋設してなる補強盛土であって、前
記補強材のうち少なくとも一層は、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いることを
特徴とする補強盛土。２）盛土内に埋設された補強材が、その主軸方向を一致
させた状態で埋設されていることを特徴とする請求項１
記載の補強盛土。３）盛土内に埋設された補強材が、その主軸方向を交差
させた状態で埋設されていることを特徴とする請求項１
記載の補強盛土。４）盛土内に埋設された補強材が、複数層に重ねられて
いることを特徴とする請求項１から請求項３記載の補強
盛土。