JPH0381411A - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、地山の補強、特に、盛土の補強に用いて好適
な地盤補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、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２ｍｍ程度と比較的厚いため、
盛土の補強材ど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
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ｌこ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。

そこで、本発明は、盛土の施工性が良く、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、さらに盛土内の水分を有効に排水することのでき
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の第１の態様は、高強度
連続繊維を主体とする繊維束により格子状に形成された
格子状補強部材と、高耐食性の不織布とからなり、前記
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、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
も大きくなるように形成されており、当該格子状補強部
材が前記不織布の両面に設けられてなることを特徴とし
ている。

また、本発明の第２の態様は、高強度連続繊維を主体と
する繊維束により格子状に形成されｔ；格子状補強部材
の表面に、その一部を覆うように不織布が設けられてな
ることを特徴としている。

また、本発明の第３の態様は、高強度連続繊維を主体と
する繊維束により格子状に形成された格子状補強部材の
表面の主軸方向または他方向に沿った状態で略帯状の不
織布が設けられていることを特徴としている。

「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各
補強材間における移動が規制される。また、格子状補強
部材は、引き揃うえも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ｌ；、この地盤補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。

さらに、不織布の両面に格子状補強部材が設けられた構
成のものや、格子状補強部材の一部に不織布が設けられ
たものでは、土砂に対して直接格子状補強部材が接する
こととなるので、格子状補強部材が有効に土砂を拘束す
る。

「実施例」 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図ないし第７図は、本発明の第１の実施例を示し、
図中符号１は、盛土中に層状に埋設されてその盛土の安
定化を図るための地盤補強用複合補強材であって、第１
図（イ）および（ロ）に示すように、高強度連続繊維を
主体とする繊維束により格子状に形成された格子状補強
部材２と、高耐食性の不織布３とからなる。ここで、第
１図（ロ）は、同図（イ）におけるＡ−Ａ矢視断面図で
ある。

前記格子状補強部材２は、引き揃えられた多数本の繊維
４からなる主軸方向の繊維束４Ａと同様な構成の繊維束
４Ｂ、４Ｂとが互いに交差して格子状をなし、それらの
繊維束４Ａおよび繊維束４Ｂが樹脂材料５により結束さ
れて構成され、この格子状補強部材が前記不織布３の両
面に設けられて地盤補強用複合補強材１が構成されてい
る。

次に、格子状補強部材２について詳述する。前記繊維束
４Ａと繊維束４Ｂ、４Ｂ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４Ａと
、この主軸方向と直交する他方向に延在する繊維束４Ｂ
、４Ｂ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４Ｂ、４
Ｂになっていると共に、その交差部６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２の主体をなす繊維４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ｍ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５としては、繊維４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４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−／し樹月旨などが用いられる。

これらの繊維４と樹脂材料５の割合については、繊維４
の種類や強度、さらには二の補強部材２の使用形態等を
考慮して適宜決定されるが、例えば繊維４がガラス繊維
、樹脂材料５がビニルエステル樹脂の場合、繊維４が体
積比で３０〜７０％程度となるように、また、繊維４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４の割合が前
記以下であると、この補強部材２の強度が著しく低下し
、一方、繊維４の割合を高くすれば、それだけ高強度の
補強部材２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。

このような構成の格子状補強部材２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２の横成分と縦成分とにそれぞれ対応す
るビンである。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１７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６
では必ず繊維束４Ａ、　　４Ｂ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４を束ねた状態で樹脂材料を含浸させて構成した
繊維束４Ａおよび４Ｂ、４Ｂ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４Ａをこれと直交する二層の繊維束４Ｂ
、４Ｂ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
５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−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２によ
って、ビニロン、ナイロン等の合成繊維からなる不織布
３を挾み込むこんで地盤補強用複合補強材ｌを構成する
。

格子状補強部材２に不織布３を設ける場合、プレス加工
の終了した段階で不織布３を接着剤で張り付けてもよい
し、格子状補強部材２の硬化が完了する前に、樹脂材料
５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
体ど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１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本実施例の地盤補強用
複合補強材ｌを布設する。そして、この地盤用複合補強
材ｌの上に土砂を盛り上げて一層の盛土層を施工する。

さらに、この盛土層の上を覆うように、地盤補強用複合
補強材１を布設する。

地盤補強用複合補強材１を布設したら、この地盤補強用
複合補強材１の上に、さらに土砂を盛り上げて一層の盛
土層を施工する。

このような工程を繰り返し、最後に土砂を盛り上げて、
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ｌ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成された盛土では、土砂と土砂と
の間には常に地盤補強用複合補強材ｌ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地盤補強用複合補強
材１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：！ｆ！：（土砂と地盤補強用複合補強材
１ど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。そして、
格子状補強部材２．２は、不織布３の両面に設けられて
いるため、常に地盤と接触状態にあり、特に有効に地盤
を保持することができるので、インターロック効果を向
上させることができる。

まＩ；、この地盤補強用複合補強材１は、その表面にビ
ニロン、ナイロン等からなる不織布３が張り付けられて
いるため、盛土の補強に用いた場合には、土砂の流動化
を有効に防止することができるとともに、不織布３を伝
って盛土内の水分を排水することができるので、盛土の
圧密を順次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。

次に、本発明の地盤補強用複合補強材の第２の実施例に
ついて第８図を参照して説明する。なお、本実施例にお
いて、前記実施例と同様の構成となる部分には共通の符
号を付してその説明を省略する。

本実施例の地盤補強用複合補強材１０は、格子状補強部
材２の表面の一部を覆うように不織布３を設けたもので
あって、第８図（イ）、（ロ）に示す補強材１０では、
帯状の不織布３を格子状補強部材２の主軸方向および他
方向に沿って設けたものである。ここで、第８図（イ）
は前記補強材１０の斜視図、第８図（ロ）は同図（イ）
のＢ−Ｂ矢視断面図である。

そして、格子状補強部材２の主軸方向に沿って設けられ
る不織布３を格子状補強部材２の一方の面に、他の方向
に沿って設けられる不織布３を格子状補強部材２の他方
の面にそれぞれ設けた構成となっている。また、第８図
（ハ）に示すように、格子状補強部材２の主軸方向およ
び他の方向に沿って設けられる不織布３をそれぞれ格子
状補強部材２の一方の面に設けた構成としてもよい。

本実施例の地盤補強用複合補強材１０によっても前記実
施例と同様の効果を奏することができる。

さらに、不織布３を節約することが可能になるとともに
、盛土の補強に使用した場合等に盛土内の水分を有効に
排水することができる。つまり、格子状補強部材２の土
砂に接する部分で土砂を拘束し、不織布３の設けられた
部分で盛土内の集水および排水を行なうものである。こ
のように、−層の盛土層内に含まれる間隙水を不織布３
によって一気に排水するのではなく、ある程度の量の間
隙水をより下層の盛土層に逃すことによって各盛土層に
含まれる間隙水を均一に排水することができる。

なお、本実施例の地盤補強用複合補強材ｉｏは、その細
部において前記のものに限られることはなく、たとえば
、不織布を格子状に設けたものや、市松模様に設けたも
のとしてもよい。この場合、不織布の節約を図ることが
できることは勿論、不織布の配置構成によって、地盤に
対するインターロック効果を調節することができる。

次に、本発明の第３の実施例について第９図を参照して
説明する。なお、本実施例において前記実施例と同様の
構成となる部分には共通の符号を付してその説明を省略
する。

本実施例の地盤補強用複合補強材１１は、格子状補強部
材２の主軸方向または他の方向に沿った状態で不織布３
が設けられてなり、第９図（イ）、（ロ）に示す補強材
１１では、格子状補強部材２の表面に、その主軸方向に
沿った状態で不織布３設けられている。また、第９図（
ハ）に示すように、格子状補強部材２の主軸方向に沿っ
た状態で、かつ、その両面に交互に帯状の不織布３が設
けられた構成としてもよい。

本実施例の地盤補強用複合補強材１１を使用する場合、
盛土の各層毎に不織布の延在する方向を交差させる。こ
のようにして、不織布の延在方向を交差させることによ
って、盛土の幅手方向および長手方向に沿って盛土内の
水分を排水する。

本実施例の地盤補強用複合補強材１１によれば、前記実
施例と同様の効果を奏することができ、さらに、盛土の
幅手方向および長手方向に沿って盛土内の水分を排水す
ることによって、盛土内に存在する間隙水等を均一かつ
効率良く排水を行なうことができる。

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。た
とえば、前記実施例の格子状補強部材２は、第１図に示
すように、ブ１／ス成形により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されているが、第
１０図に示すように、交差部６の厚さを繊維束４Ｂ、４
Ｂ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４Ａ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部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２では、主軸方向の繊
維束４Ａを一層、他方向の繊維束４Ｂを二層として、交
差部６を三層構造としたが、本発明の地盤補強用複合補
強材１では、第１１図に示すように交差部６を五層構造
にしても良く、第１２図に示すように交差部６を上層構
造にしても良く、いずれにしてもその交差部６の最外層
が他方向の繊維束４Ｂになっていれば良い。

「発明の効果」 本発明の地盤補強用複合補強材は、高強度連続繊維を主
体とする繊維束により格子状に形成された格子状補強部
材と、高耐食性の不織布とからなり、前記格子状補強部
材は、引き揃えられＩ；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１／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
なるように形成されており、当該格子状補強部材が前記
不織布の両面に設けられてなる構成としたので、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。そして、格子状補強部材は、
不織布の両面に設けられているため、常に地盤と接触状
態にあり、特に有効に地盤を保持することができるので
、インターロック効果を向上させることができる。

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。

高強度連続繊維を主体とする繊維束により格子状に形成
された格子状補強部材の表面に、その−部を覆う・よう
に不織布が設けられてなる構成としたので、不織布を節
約することが可能になるとともに、盛土の補強に使用し
た場合等に盛土内の水分を有効に排水することができる
。つまり、格子状補強部材の土砂に接する部分で土砂を
拘束し、不織布の設けられた部分で盛土内の集水および
排水を行なうものである。このように、−層の盛土層内
に含まれる間隙水を不織布によって一気に排水するので
はなく、ある程度の量の間隙水をより下層の盛土層に逃
すことによって各盛土層に含まれる間隙水を均一に排水
することができる。

また、高強度連続繊維を主体とする繊維束により格子状
に形成された格子状補強部材の表面の主軸方向または他
方向に沿った状態で略帯状の不織布が設けられている構
成としたので、さらに、盛土の幅手方向および長手方向
に沿って盛土内の水分を排水することによって、盛土内
に存在する間隙水等を均一かつ効率良く排水を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の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（イ）ないし
くハ）は本発明の第２の実施例を示す図で、第８図（イ
）は斜視図、第８図（ロ）および第８図（ハ）は同図（
イ）のＢ−Ｂ矢視断面図、第９図（イ）ないしくハ）は
本発明の第３の実施例を示す図で、第９図（イ）は斜視
図、第９図（ロ）および第９図（ハ）は同図（イ）のＣ
−Ｃ矢視断面図、第１０図は格子状補強部材の他方向の
部材の厚さを厚くした例の斜視図、第１１図は交差部を
五層にした例の断面図、第１２図は交差部を上層にした
例の断面図である。 １．１ ２　　・・・ ３　　・・・ ４　　・・・ ５　　・・・ ０５１１　・・・・・・地盤補強用複合補強材、・・・
格子状補強部材、 ・・・不織布、 ・・・繊維、 ・・・樹脂材料。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、高強度連続繊維を主体とする繊維束により格
   子状に形成された格子状補強部材と、高耐食性の不織布
   とからなり、前記格子状補強部材は、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、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るように形成されており、
   当該格子状補強部材が前記不織布の両面に設けられてな
   ることを特徴とする地盤補強用複合補強材。
2. （２）高強度連続繊維を主体とする繊維束により格子状
   に形成された格子状補強部材の表面に、その一部を覆う
   ように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。
3. （３）高強度連続繊維を主体とする繊維束により格子状
   に形成された格子状補強部材の表面の主軸方向または他
   方向に沿った状態で略帯状の不織布が設けられているこ
   とを特徴とする地盤補強用複合補強材。