JPH045321A - 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て盛
土９人工地盤の形成、道路の拡幅工事等を行う際、発泡
状態及び圧縮強度が均一な樹脂発泡体を得る土木工法に
関する。

【従来の技術１ 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人工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１ 本発明者等は、現場施工の利点を活かしながら、必要と
する強度をもつ人工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
熱気体によって樹脂ビーズを発泡させることにより人工
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地盤を構築するとき
、樹脂ビーズの不均一な発泡が起こりがちである。その
結果、発泡後の樹脂体表面での凹凸発生や内部の空洞発
生等の欠陥が生じることになる。このような欠陥は、樹
脂ビーズの発泡雰囲気の変動に起因するものと推察され
る。 そこで、本発明は、樹脂ビーズに対して加熱気体を均一
に接触させることにより、樹脂ビーズを均一に発泡させ
、均一な発泡組織及び圧縮強度をもつ樹脂発泡体製の地
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１ 本発明の土木工法は、この目的を達成するため、原地盤
の上方に多孔質材料製の板体或いは多数の細孔が穿設さ
れた板体を配置して前記原地盤と前記板体との間にチャ
ンバーを形成し、前記板体の上に樹脂ビーズを散布し、
該ビーズの上方に空間を介して型枠を配置し、前記チャ
ンバーに供給された加熱気体を前記板体を透過さ、せて
前記樹脂ビーズに接触させて加熱・発泡させることを特
徴とする。 【作　　　用】 チャンバーに供給された水蒸気等の加熱気体は。 多孔質材料製の板体或いは多数の細孔が穿設された板体
を介して樹脂ビーズに供給される。このとき、給気間を
介してボイラー等から供給された加熱気体は、チャンバ
ーで供給圧から一旦解放された後、板体の多孔質材料製
いは細孔を経由して、樹脂ビーズに向けて流れる。その
ため、加熱気体は、板体の全面にわたって均一な流量分
布をもって樹脂ビーズに接触し、樹脂ビーズの発泡が全
面にわたって一様に行われる。したがって、発泡反応が
局部的に発生することが抑えられ、均一な発泡状態をも
った樹脂発泡体が得られる。

【実　施　例】

以下、図面を参照しながら、傾斜面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の傾
斜面２に所定の盛土をする。 下側地面３の上方に通気性板体４を配置し、下側地面３
と板体４との間にチャンバー５を形成する。通気性板体
４は、たとえば多孔質状態に焼結したセラミックス、発
泡コンクリート、多数の細孔を穿設した金属板等が使用
される。この通気性板体４は、下側地面３に打ち込まれ
た杭５によって支持され、下側地面３から所定の高さに
維持されている。 通気性板体４の上には、適量の樹脂ビーズ７が均等な厚
みで散布される。樹脂ビーズ７としては、発泡性のある
スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂等、種々のも
のが知られている。たとえば、樹脂発泡体の材料として
広範な分野で使用されているスチレン樹脂にあっては、
約３５〜４５倍の発泡倍率で膨張する。 そこで、この発泡後の容積を見込んだ位置に、型枠８を
配置しておく。型枠８の内容積は、自由状態で樹脂ビー
ズ７を発泡させたときに得られる体積よりも若干小さく
しておくことが好ましい。 これにより、樹脂ビーズの発泡末期において、型枠８に
よる拘束力、すなわち圧力が加わり、樹脂発泡体の表面
層が緻密なものとなる。 チャンバー５には、給気管９が開口している。 この給気管９は、給気ポンプ１０を介してボイラー１１
等の加熱気体源に接続されている。 次いで、この装置を使用して樹脂発泡体により地盤を形
成する手順を説明する。 樹脂ビーズとして、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。 傾斜面２としては、１　ｍ　Ｘ　１　ｍの断面積で段差
８０ｃｍのものを用意した。この傾斜面２の下側地面３
から１０ｃｍの高さに、板厚５ｃｍの多孔質セラミック
ス板４を配置した。そして、下側地面３と多孔質セラミ
ックス板４との間に生じたチャンバー５に、内径３０ｍ
ｍの給気管９を開口させた。なお、多孔質セラミックス
板４は、下側地面３に４Ｑセンチの深さで打ち込んだ杭
６によって支持した。そして、多孔質セラミックス板４
の上に、厚み２３ｍｍで樹脂ビーズ５を散布した。 この状態で、ボイラー１１から給気管９に温度１００℃
の水蒸気を毎分０　、１　ｍ　３の流量で供給した。水
蒸気は、チャンバー５で一旦膨張した後、多孔質セラミ
ックス板４を透過して、均一な流量分布をもった流れと
なって樹脂ビーズ７に接触した。水蒸気の吹込みを１５
分継続したところ、樹脂ビーズ５は、多孔質セラミック
ス板４の表面から６５ｃｍの高さまで膨張した。 樹脂ビーズ５は更に発泡を継続して膨張しようとするが
、その外郭が型枠８で拘束されている。 そのため、この膨張しようとする力は、樹脂発泡体に反
力として作用し、樹脂発泡体の表面が緻密なものとなっ
た。 次いで、型枠８を取り外し、形成した樹脂発泡体を傾斜
面２から取り出し、垂直方向及び水平方向に裁断して、
内部の発泡状態を観察した。その結果、両方向共にほぼ
均一な発泡組織となっていることが判った。また、この
発泡体から試験片を切り出し圧縮強度を測定したところ
、４％の圧縮歪を与えるときの圧縮応力値が１．５〜２
．０ｋｇ／Ｃｍ２の範囲にあった。このことから、車輌
走行時に加わる平均的な踏圧である０、５ｋｇ／ｃｍ２
よりも充分に大きな強度をもつ地盤が獲られていること
が判る。この樹脂発泡体に１００ｋｇの移動荷重を繰り
返し加える試験を１０時間継続した後、樹脂発泡体の表
面状態を調べたところ、陥没等の欠陥は何等検出されな
かった。 他方、多孔質セラミックス板４を設けずに樹脂ビーズ５
に水蒸気を直接吹き出して加熱・発泡を行わせたところ
、得られた樹脂発泡体は、発泡状態にむらがあり、圧縮
強度も０．５〜２．５　ｋ　ｇ／ｃｍ２と大きくばらつ
いていた。これは、供給された水蒸気の流量が、ガス吹
込み方向に関して変動し、且つ樹脂ビーズ７の間に形成
されるガス通路の抵抗にばらつきがあることに起因する
ものと考えられる。このような発泡状態の不均一性及び
圧縮強度のばらつきによって、得られた樹脂発泡体の上
に移動荷重を同様に繰り返し加えたところ、局部的に陥
没した箇所が検出された。 以上の実施例では、傾斜面２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窪地の盛土や路幅の拡張
等に本発明を適用することもできる。また、形成された
樹脂発泡体の上に更に通気性板体を設け、その通気性板
体の上で樹脂ビーズの加熱・発泡を再度行わせることに
よって、多層に樹脂発泡体を積み重ね、深い窪地や段差
の大きな傾斜面や道路側面等に対する盛土を行うことも
できる。 【発明の効果１ 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、水蒸気等の
加熱気体を多孔質材料性の板体或いは多数の細孔を穿設
した板体を介して樹脂ビーズに供給している。これによ
って、樹脂ビーズと加熱気体との接触が均一に行われ、
発泡後の樹脂の内部及び外部がほぼ−様な発泡状態とな
り、局部的に圧縮強度が低下することがなくなる。この
ようにして、本発明によるとき、踏圧に耐える充分な強
度をもった地盤を簡単に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を傾斜面の造成に適用した実施例を説明
するための図、第２図は発泡状態を温度及び時間との関
係で表したグラフである。 １・・・原地盤　　　　　２・・・傾斜面３・・・下側
地面　　　　４・・・通気性板体５・・・チャンバー　
　　６・・・杭 ７・・・樹脂ビーズ　　　８・・・型枠９・・・給気管
　　　　　１０・・・給気ポンプ１１・・・ボイラー 則　郵　ρ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原地盤の上方に多孔質材料製の板体或いは多数の細孔が
   穿設された板体を配置して前記原地盤と前記板体との間
   にチャンバーを形成し、前記板体の上に樹脂ビーズを散
   布し、該ビーズの上方に空間を介して型枠を配置し、前
   記チャンバーに供給された加熱気体を前記板体を透過さ
   せて前記樹脂ビーズに接触させて加熱・発泡させること
   を特徴とする発泡樹脂を使用した土木工法。