JPH045317A - 発泡性樹脂を使用した土木工法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、発泡性樹脂を現場で必要形状に発泡させるこ
とによって、盛土９人工地盤の形成、道路の拡幅工事等
を簡便に行う土木工法に関する。

【従来の技術】

発泡樹脂の軽量性を活かして、窪地を埋めたり人工地盤
の一部とする試みが従来から行われている。 たとえば、発泡性樹脂を工場で所定形状の発泡体ブロッ
クに成形し、この発泡体ブロックを盛土しようとする原
地盤に積み上げ、表層面にコンクリート床板や壁面保護
材等を張って仕上げている。 また、内部に鉄筋等の補強材を配置して、構造的な強度
を向上させることも行われている。 このように発泡体を積み重ねて地盤を形成するとき、発
泡体ブロック相互の間にズレが生じ易い。 そこで、実開昭６３−８１９４１号公報、実開昭６３−
８１９４２号公報等においては、このズレをなくすため
、発泡体ブロックの表面に凹凸を形成し、この凹凸を噛
み合わせることが紹介されている。 ところが、工場で発泡させた後の発泡体ブロックを現場
まで運搬し、所定の形状に積み上げる方式では、運搬や
取扱いに手数がかかる。たとえば、この種のブロックと
して２ＸＩＸ０．５ｍ程度の大型ブロックを使用してい
るが、このような大型のものにあっては、軽量であるに
も拘らず、運搬に人手を要する。また、その運搬は、実
質的には空気を運搬しているようなものであり、無駄が
多い。しかも、ブロックが大型になるほど、盛土等の作
業を施そうとする原地盤を平にして敷き詰められたブロ
ックとの間に隙間が形成されないようにすることが必要
となる。 また、特開昭４７−１９６１７号公報では、窪地又は路
床上にウレタン、塩化ビニル、スチレン等の未発泡樹脂
を散布した後、発泡反応を行わせて、窪地等の充填を行
うことが開示されている。 しかし、当該公報には、樹脂をどのように発泡させるか
に関して具体的に教示するところがない。 ところで、単に樹脂を発泡させるだけでは、不均一な発
泡等に起因して発泡後の樹脂体表面が必要とする輪郭を
持たないことが多い。また、自由界面で発泡させると、
発泡体の表面強度が充分でなく、踏圧が加わったとき窪
み等が生じ易くなる。

【発明が解決しようとする課題】

本発明者等は、現場施工の利点を活かしながら。 必要とする強度をもつ地盤等を形成する工法として、型
枠で仕切られた原地盤に発泡性樹脂のビーズを散布し、
加熱気体によフて樹脂ビーズを発泡させることにより地
盤を構築する方法を開発した。 ところで、樹脂ビーズを発泡させて人工地盤を構築する
とき、発泡後の樹脂体相互が独立した粒状であると、大
きな踏圧が加わったとき地盤の崩壊が生じ易くなる。他
方、発泡倍率を低下すれば、得られた樹脂発泡体の強度
が向上することが知られている。しかし、発泡倍率を過
度に低下したのでは、大きな容積を持つ地盤を僅かな原
料で構築するという発泡樹脂の長所を充分に活かすこと
ができなくなる。 そこで、本発明は、樹脂ビーズの発泡倍率を実質的に低
下させることなく、発泡反応の終了直前に圧力を加える
ことにより、必要とする強度を備えた発泡樹脂製の地盤
を構築することを目的とする。

【課題を解決するための手段） 本発明の土木工法は、この目的を達成するため、型枠の内部空間で原地盤上に散布された発泡性樹脂のビーズを発泡させて地盤を構築する際、発泡反応が終了する直前に前記ビーズを加圧することを特徴とする。 【作　　　用】

本発明において、発泡性樹脂のビーズは、型枠で囲まれ
た内部空間で発泡される。そして、型枠或いはビーズ内
に注入された水蒸気等の加熱気体は、発泡反応に充分使
用された後、原地盤と型枠との間の隙間から外部に放出
される。この発泡反応が終了する直前に、発泡した樹脂
ビーズに対して圧力が加えられる。このときの荷重によ
り、まだ高温の状態にある樹脂ビーズは互いに融着し、
強固に一体化する。 本発明で使用される発泡性樹脂としては、スチレン樹脂
、フェノール樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等、各種の
ものが市販されている。発？Ｎ！温度は、これら樹脂の
種類によって適宜定められるが、通常７０〜２００℃程
度で充分な発泡反応を進行させることができる。＊た、
発泡倍率の程度によって、発泡体の強度を調整すること
ができる。 発泡雰囲気を区画する型枠は、過度に加熱気体が逸散し
ない限り、ある適度の隙間をもって原地面に配置するこ
とができる。この型枠としては、発泡中の樹脂に適度の
圧−力を加える上から、自由状態で樹脂を発泡させて得
られる体積よりも若干小さな容積の内部空間をもつもの
が好ましい。 型枠は、発泡反応終了後に取り外すことなく、地盤の一
楕成部材として埋設させた状態で使用することも可能で
ある。或いは、発泡後に型枠を取り外し、更にその上に
未発泡の樹脂ビーズを散布し、多段に発泡体層を積み重
ねて、地盤を構築することもできる。また、このように
して形成された地盤の表面に、表土を使用して締固めを
行ってもよい。

【実　施　例１ 以下、図面を参照しながら、窪地の盛土に適用した実施
例により、本発明を具体的に説明する。 本実施例においては、第１図に示すように原地盤１に生
じている深さ８０ｃｍの窪地２に所定の盛土をする。こ
のとき、窪地２の底部にパイプ３を配設して、パイプ３
の周囲に砂４を充填する。 そして、砂層４の上に適量の未発泡スチレン樹脂のビー
ズ５を散布する。 次いで、砂層４及び＃ｓｎビーズ５を覆うように、型枠
６を原地盤１の地面と同一のレベルに配置する。型枠６
と原地盤１との間は密封する必要がなく、むしろ若干の
隙間が形成される方が好ましい。 樹脂ビーズとしては、平均粒径０．９ｍｍのスチレン樹
脂を使用した。この樹脂は、第２図に示すように温度及
び時間との関係で発泡反応を開始し、反応終了時に発泡
倍率３０〜４５倍程度の発泡体に膨張し、発泡後の密度
が約０．０１５ｇ／ｃｍ３となるものであった。この発
泡反応に与える温度及び時間の影響は、樹脂ビーズの種
類によって定まっているものである。 この樹脂ビーズ５を厚み２．３ｃｍ　で砂層４の上に散
布し、１　ｍ　Ｘ　１　ｍの面積をもち厚み５ｃｍのコ
ンクリート製の型枠６（重量１００ｋｇ）をかぶせた。 そして、パイプ３から温度１００’Ｃの水蒸気を毎分０
．１ｍ３の流量で１５分間吹き込み発泡反応を行わせた
。この発泡の途中段階で、水蒸気吹き込み開始から１４
分後に１箇所当り２０ｋｇの荷重７を型枠６の中央部及
び４角部の合計５点に均等に加えた。 反応終了後、発泡した樹脂は、窪地２の内部空間を隙間
なく埋め尽くしていた。このときの発泡倍率は、約３５
倍であった。また、得られた発泡体の表面は、発泡体粒
子相互が一体的に溶着した緻密なものであった。これに
対して、発泡反応の後期に圧力を加えないで得られた発
泡体は、数個の亀裂が入った表面層を呈していた。また
、発泡体の内部も、型枠の重量及び発泡時の加圧雰囲気
によって厚着化された状態となっていた。 荷重７を加える時期は、第２図のグラフで示されている
ように発泡反応の進行が若干績やかになった時点以降に
設定する。この時点は、使用される樹脂ビーズの種類に
応じて予め定まっているものである。このとき、発泡し
た樹脂は、依然として高温の粘性が高い状態にあるので
、加圧によって粒子相互が簡単に融着する。 型枠６の重量も含めた荷重の大きさによって、発泡した
樹脂の原審化度が変わり、ひいては発泡体の強度が変化
する。第３図は、この荷重が発泡体の強度に与える影響
を表したグラブである。なお、試験は、２０’Ｃ，５５
％ＲＨの雰囲気下で５ＯＸ５０Ｘ５０ｍｍの試験片に対
して４％の圧縮歪を与えるときの圧縮応力値で強度を判
定した。 また、表層部の強度は、発泡体の表面から５ｃｍの部分
から切り呂された試験片について測定した。 第３図から明らかなように、発泡体の強度は、荷重が大
きくなるほど上昇している。この圧縮強度は、通常の交
通荷重における舗装の路面下当りの発生応力が０．５ｋ
ｇ／ｃｍ”以下であることを考慮するとき、充分な踏圧
強度をもった地盤が得られていることを示すものである
。 なお、荷重の大きさは、使用する樹脂ビーズに種類に応
じて変わるものであり、−概に特定することはできない
が、５〜３０ｋｇ／ｃｍ２程度の荷重によって所期の効
果が得られる。 また、実施例では、重錘を型枠６に載置することによっ
て荷重を加えているが、本発明はこれに拘束されるもの
ではない。たとえば、属地面１と型枠６との間を気密シ
ールし、窪地２に注入された水蒸気の圧力を上昇させて
、この水蒸気圧で発泡樹脂を加圧してもよい。更に、実
施例では窪地の盛土を例にとって説明しているが、同様
の方法によって傾斜地の造成や路幅の拡張等に本発明を
適用することもできる。 【発明の効果】 以上に説明したように、本発明においては、樹脂ビーズ
の発泡を現場で行って地盤を構築する際に、発泡反応の
終了前に樹脂に圧力を加えることによって、発泡体の表
層部及び内部を厚着化し、強度の向上を図っている。こ
のようにして得られた地盤は、軽量であるにも拘らず、
車輌等の走行に耐える充分な強度をもったものとなる。 そのため、従来の発泡体ブロックを使用した工法に比較
して１作業性が格段に向上し、また形成された地盤が軽
量であるため、盛土に起因した基礎地盤の沈下がなく、
周囲の構築物に悪影響を与えることがない。更に、側壁
等に対する負荷が軽減されるので、簡易な壁面保護材を
使用して地盤壁面を保護することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例を説明するための図、第２図は樹
脂ビーズの発泡状態を温度及び時間との関係で表したグ
ラフ、ｊＩ３図は発泡体の強度を荷重との関係で表した
グラフである。 １・・・原地盤　　　　　２・・・窪地３・・・パイプ
　　　　　４・・・砂層５・・・樹脂ビーズ　　　６・
・・型枠７・・・荷重

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 型枠の内部空間で原地盤上に散布された発泡性樹脂のビ
   ーズを発泡させて地盤を構築する際、発泡反応が終了す
   る直前に前記ビーズを加圧することを特徴とする発泡樹
   脂を使用した土木工法。