JPH0811866B2 - 面状排水材とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地中の水分を地表へ導いて排水するための
面状排水材とその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

トンネル、グランド、法面などの裏込め排水に用いら
れる面状排水材は、地山の内部に地下水の通水路を形成
し、その通水路に周囲の地山の水分を集め、地表へ導い
て排水する役目を持っている。

従来の面状排水材は樹脂繊維を乱雑に寄せ集めた所定
厚みの平板状の樹脂繊維集合体よりなる芯材を不職布で
被覆したものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の面状排水材は、芯材の各部における
樹脂繊維の集合状来に粗密の差があり、粗の部分の耐土
圧強度が密の部分のそれよりも小さく、地山に埋設する
と、土圧による圧縮変形幅が粗の部分で極端に大きくな
って樹脂繊維相互間の隙間が狭くなり、その部分の通水
面積を十分に確保できなくなることに加え、曲げ強度が
それほど大きくなかったので土圧などの荷重を受けて内
部通水路の中間部が垂れ下がった形状に変形しやすかっ
たので、施工後に早期に排水能力が低下するという問題
があった。

また、従来の面状排水材は、その全生産工程を自動化
することに種々の問題があり、一部の生産工程を手作業
にたよらざるを得ず、生産性が低いという問題もあっ
た。

本発明は、以上の問題点を解決するもので、芯材の構
成に工夫を講じることによって各部で均一な耐土圧強度
を確保でき、内部通水路の垂れ下がりを生じにくい面状
排水材を提供することを目的とする。また、本発明の他
の目的は、均一な耐土圧強度を有し、かつ、内部通水路
の垂れ下がりを生じにくい面状排水材の生産性を向上さ
せることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的を達成するために講じた面状排水材につい
ての手段は、蛇行状の糸状体を多数並列してなる合成樹
脂製の芯材が透水性を有する外皮材で被覆し、上記糸状
体のループ部の湾曲部分を、その基端部分よりも幅広と
し、かつ、上記外皮材に熱融着したことである。

また、面状排水材の製造方法についての手段は、間隔
を隔てて相対設された下方へ延びる二つの外皮材送り経
路を、その上端部から中間の所定部位に至るまでは徐々
にその間隔を狭めさせ、中間の所定部位よりも下方の各
部ではその間隔を同一又は略同一に維持させ、これらの
送り経路のそれぞれに外皮材を連続的に送りながら、そ
の外皮材の相互間に溶融合成樹脂よりなる多数の糸状体
を並列状態で連続的に給送し、上記送り経路の上端部で
糸状体を蛇行させることにより、その糸状体の湾曲部分
の頂部を上記二つの送り経路のそれぞれに送られてくる
外皮材に交互に熱融着させ、外皮材が上記送り経路の全
長部分を送られる間に上記湾曲部分の頂部を偏平に押し
潰してループ部を形成することである。

〔作 用〕

上記構成の面状排水材を地中に埋設しておくと、外皮
材を通過して面状排水材の内部に入った水分が多数の糸
状体の相互間の隙間によって形成される内部通水路を通
って流れる。また、多数の糸状体のループ部が多数並列
されて芯材を補強するリブとして作用する。さらに、そ
れぞれのループ部の湾曲部分が基端部分よりも幅広とな
っているので、補強リブとして作用する多数のループ部
の集合体の相互間にあっては、湾曲部分の相互間隔が非
常に小さくなり、ループ部による外皮材の支持面積がそ
れだけ広くなる。

また、上記面状排水材の製法方法によると、二つの外
皮材送り経路の上端部から中間の所定部位に至るまで
は、二つの送り経路のそれぞれに送り込まれる外皮材が
徐々に接近し、それらの外皮材の間に蛇行状に供給され
ている多数の糸状体の湾曲部分の頂部が徐々に偏平に押
し潰される。そして、湾曲部分が押し潰されることによ
って形成されたループ部の湾曲部分が外皮材に線状に熱
融着する。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例による面状排水材の一部を切
欠した概略斜視図であって、１は芯材、２は外皮材を示
している。芯材１は格子状の網目を有する合成樹脂製の
ネットをその縦糸３に沿って蛇行されることによって構
成されており、第２図に示した縦糸３のループ部Ｒにお
ける湾曲部分R₁は外皮材２に熱融着されている。また、
上記湾曲部分R₁の幅寸法H₁はループ部Ｒにおける基端部
R₂の幅寸法H₂よりも大きくなっている。従って、同一の
縦糸３の隣接している湾曲部分R₁,R₁同士は近接してお
り、その間隔は上記基端部R₂の幅寸法H₂と略同一であ
る。また、第３図に示すように、縦糸３は非常に狭い間
隔で高密度に並列されているのに対し、横糸４は比較的
広い間隔で配列されている。

面状排水材は幅寸法を30〜50cm,長さ寸法を１〜4m程
度にしておくと、保管、運搬時や施工時の取扱性がよ
い。芯材１を構成する合成樹脂としては、例えば高密度
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニ
ル樹脂などの熱可塑性樹脂を好適に用いることができ
る。外皮材２には不織布、織布、微小な網目を有するネ
ットなどの透水性を備えた材料が使われるが、上記芯材
１に対する熱融着性を具備していることが必要であるた
め、それらの材料が上記芯材１との相溶性を具備する合
成樹脂であるか、或いは芯材１と相溶性を具備しない材
料を主体とする場合には、その材料中に相溶性を具備す
る樹脂、例えば芯材１と同系統の樹脂を混入しておく必
要がある。

このような面状排水材によると、多数のループ部Ｒが
並列されてループ部Ｒ…の集合体を形成し、その集合体
を形成しているループ部Ｒの湾曲部分R₁のそれぞれが外
皮材２に熱融着されているので、その集合体が芯材１の
補強リブとして作用する。従って、面状排水材をトンネ
ルやグランドなどの裏込め排水に用いる場合に、上記集
合体の長手方向に水の流れ勾配を付与しておくと、ルー
プＲの集合体によって形成されるトンネル状又は溝状の
内部通水路５が土圧によっで押し潰されたり垂れ下った
りしにくくなり、外皮材２を通過して内部に集められた
水分がその内部通水路５を通ってスムーズに排水され
る。それにもかかわらず、上記集合体の長手方向に直交
する方向の各部では面状排水材が曲りやすく、地山の凹
凸に良くなじむ。ここで、芯材１を実施例のように合成
樹脂製のネットによって構成しておくと、集合体を形成
しているそれぞれのループ部Ｒが横糸４を介して一体化
した状態になるので、その集合体による補強リブとして
の作用が一層助長されることに加え、面状排水材の上面
と下面が相対的に横ずれするような変形を極力抑制でき
る利点がある。さらに、ループ部Ｒの頂部に一部の横糸
４が配置されるようにし、その横糸４をループ部Ｒの湾
曲部分R₁とともに外皮材２に熱融着しておくと、そのよ
うな利点が一層顕著になる。また、面材排水材に加わる
土圧は多数のループ部Ｒによって受け持たれるが、ルー
プ部Ｒは湾曲部分R₁が基端部分R₂よりも幅広であって、
隣接する集合体の相互間にあっては、ループ部Ｒの湾曲
部分R₁,R₁同士が近接しているところから、その間にお
ける外皮材２の土圧による垂れ下りが最少限度に食い止
められる。そのため、外皮材２の垂れ下りによって上記
内部通水路５が狭められることも最少限度に抑えられ
る。この点に関し、例えば第４図のようにループ部Ｒが
頂部に近付くほど幅狭となる山形に構成されている場合
には、隣接するループ部R,Rの湾曲部分R₁,R₁の間隔が広
くなり、それに見合って外皮材２の土圧による垂れ下り
幅が大きくなる。第４図では外皮材２が垂れ下がった状
態を仮想線で示し、土圧が作用する方向を矢印Ａで示し
ているが、同図のように外皮材２の垂れ下り幅が大きい
と、内部通水路５が当初の状態よりも大幅に狭くなり、
良好な排水性能を維持し得なくなる。

なお、トンネルやグランドや法面の排水に用いる面状
排水材にあっては、芯材１として高密度ポリエチレン樹
脂ネットを用い、縦糸３と横糸４の太さを直径0.5〜2.0
mm、縦糸３の本数を50〜250本程度にしておくと、土圧
による変形があまりなく、十分な体土圧強度と曲げ強度
が確保される。

次に、本発明の実施例による面状排水材の製造方法を
説明する。

第５図は二つの外皮材送り経路に送られた外皮材2,2
の間へ溶融合成樹脂よりなる糸状体６を給送している状
態を示している。同図において、７は押出機のダイス、
８は外皮材案内ロール、９は外皮材絞り込みロール、10
はピンチロールである。二つの外皮材送り経路は、その
上端部から中間の所定部位（外皮材絞り込みロール9,9
が設置されている部位）に至るまでは徐々にその間隔を
狭め、中間の所定部位よりも下方の各部ではその間隔を
同一又は略同一に維持している。外皮材2,2は上記送り
経路のそれぞれに連続的に送り込まれ、その送り経路を
通過する間は常時一定の張力で引っ張られている。ダイ
ス７からは多数の糸状体６が並列状態で連続的に押し出
され、それらが上記外皮材2,2の相互間に連続的に給送
される。そして、上記送り経路の上端部で糸状体６を蛇
行させることによって、その糸状体６の湾曲部分R₁の頂
部を上記二つの送り経路のそれぞれに送られてくる外皮
材2,2に交互に熱融着させる。こうして外皮材2,2に熱融
着された糸状体６は、外皮材2,2が下方へ送られるにつ
れてその間隔を徐々に狭めるのに伴って、その湾曲部分
R₁が偏平に押し潰されてループ部Ｒを形成する。また、
ダイス７から押し出された糸状体６は所定部位において
シャワー11,11などで冷却されて硬化し、硬化後に所定
流さに切断され、さらに外皮材2,2で完全に被覆され
る。

外皮材送り経路の上端部で糸状体６を蛇行させる場
合、外皮材案内ロール8,8から外皮材2,2が離れる直前の
位置で糸状体６の上記湾曲部分R₁が外皮材2,2に接触し
て糸状体６が折れ曲がるようにすることが望ましく、そ
のようにすると、外皮材2,2が糸状体６に押されて逃げ
ることがなくなり、糸状体６の湾曲部分R₁の頂部が確実
に外皮材2,2に熱融着される。また、上記湾曲部分R₁が
外皮材2,2に接触した時点で外皮材案内ロール8,8を同時
に同一幅だけ移動させることによって、上記湾曲部分R₁
が接触した外皮材２の巻き付いている外皮材案内ロール
８を接触箇所の外側へ逃がしてやると、糸状体６が確実
かつ滑らかに蛇行する。この場合の外皮材案内ロール8,
8の移動幅H,Hは、糸状体６の押出速度や粘度、外皮材2,
2の送り速度、外皮材送り経路の間隔などを考慮して適
宜決定すべきである。他方、糸状体６の湾曲部分R₁が偏
平に押し潰されると、その湾曲部分R₁が一定幅に亘って
外皮材2,2に熱融着し、外皮材2,2と糸状体６とが確実に
一体化する。

この実施例ではダイス７から糸状体６を押し出すもの
を説明したが、糸状体６の代わりにネットを押し出して
もよく、そのようにすると、第１〜３図で説明した面状
排水材が得られる。なお、糸状体６或いはネットの材料
には高密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリプロピレン樹
脂、高密度ポリ塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂を用
いることができ、外皮材２の材料には不織布、織布、微
小な網目を有するネットなどの透水性を備えた材料を用
いることが可能で、外皮材２の材料が糸状体６或いはネ
ットとの相溶性を具備しない合成樹脂を主体とする場合
には、その材料中に相溶性を具備する樹脂、例えば糸状
体６或いはネットの材料と同系統の樹脂を混入しておく
必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の面状排水材は、蛇行状
の糸状体を多数並列してなる合成樹脂製の芯材が透水性
を有する外皮材で被覆され、かつ、上記糸状体のループ
部の湾曲部分がその基端部分よりも幅広であって、か
つ、上記外皮材に熱融着されているので、並列状態にあ
る多数のループ部の集合体が補強リブとして作用して芯
材を補強し、内部通水路の垂れ下りを生じにくくするの
で、長期に亘って良好な排水性能を維持する。また隣接
する集合体における湾曲部分同士の相互間隔が非常に狭
くなって土圧による外皮材の垂れ下りを最少限度に食い
止める作用もあり、この作用が上記補強リブとしての作
用と相まって良好な排水性能が一層効果的に維持され
る。

また、本発明の面状排水材の製造方法によると、叙述
した作用を発揮する面状排水材の全生産工程を自動化す
ることが可能になり、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による面状排水材の一部を切欠
した概略斜視図、第２図はその要部を拡大した縦断正面
図、第３図はその要部を拡大した縦断側面図、第４図は
比較例としての面状排水材の要部を示す縦断正面図、第
５図は本発明の実施例による製造方法を説明するための
構成図である。 １……芯材、２……外皮材、３……縦糸、６……糸状
体、Ｒ……ループ部、R₁……ループ部の湾曲部分、R₂…
…ループ部の基端部分、H₁……湾曲部分の幅寸法、H₂…
…基端部分の幅寸法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛇行状の糸状体を多数並列してなる合成樹
   脂製の芯材が透水性を有する外皮材で被覆され、上記糸
   状体のループ部の湾曲部分が、その基部分とほぼ同幅か
   それよりも幅広であって、かつ、上記外皮材に熱融着さ
   れていることを特徴とする面状排水材。
2. 【請求項２】間隔を隔てて下方へ延びる二つの外皮材送
   り経路が、その上端部から中間の所定部位に至るまでは
   徐々にその間隔を狭め、中間の所定部位よりも下方の各
   部ではその間隔を同一又は略同一に維持しており、これ
   らの送り経路のそれぞれに外皮材を連続的に送りなが
   ら、その外皮材の相互間に溶融合成樹脂よりなる多数の
   糸状体を並列状態で連続的に給送し、上記送り経路の上
   端部で糸状体を蛇行させることにより、その糸状体の湾
   曲部分の頂部を上記二つの送り経路のそれぞれに送られ
   てくる外皮材に交互に熱融着させ、外皮材が上記送り経
   路の中を送られる間に上記湾曲部分の頂部が偏平に押し
   潰されてループ部が形成されることを特徴とする面状排
   水材の製造方法。