(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に埋設して該地盤を補強する地盤埋設杭体であって、ホットメルト樹脂と炭材と繊維を混合して構成したものであることを特徴とする地盤埋設杭体。
【請求項２】
地盤に埋設して該地盤を補強する地盤埋設杭体であって、ロジンと炭材と繊維を混合して構成したものであることを特徴とする地盤埋設杭体。
【請求項３】
前記炭材として粉状若しくは粒状の炭材を採用したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体。
【請求項４】
前記繊維として生糸や綿糸や麻糸などの天然繊維を採用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体。
【請求項５】
地盤に埋設して該地盤を補強する地盤埋設杭体の製造方法であって、加熱溶融したホットメルト樹脂に繊維を混合するとともに炭材を混合し、続いて、このホットメルト樹脂と炭材と繊維の混合物を圧縮するとともに固化せしめて杭状に成形することを特徴とする地盤埋設杭体の製造方法。
【請求項６】
加熱溶融したホットメルト樹脂に繊維を混合した後、このホットメルト樹脂と繊維とを混合したものに炭材を混合して前記混合物を作出することを特徴とする請求項５記載の地盤埋設杭体の製造方法。
【請求項７】
地盤に埋設して該地盤を補強する地盤埋設杭体の製造方法であって、加熱溶融したロジンに繊維を混合するとともに炭材を混合し、続いて、このロジンと炭材と繊維の混合物を圧縮するとともに固化せしめて杭状に成形することを特徴とする地盤埋設杭体の製造方法。
【請求項８】
加熱溶融したロジンに繊維を混合した後、このロジンと繊維とを混合したものに炭材を混合して前記混合物を作出することを特徴とする請求項７記載の地盤埋設杭体の製造方法。
【請求項９】
前記炭材として粉状若しくは粒状の炭材を採用したことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体の製造方法。
【請求項１０】
前記繊維として生糸や綿糸や麻糸などの天然繊維を採用したことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を補強するための地盤埋設杭体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、益々耐震構造への関心が高まる中、例えば特開平１０−２０４８７６号に開示されるような建築物を構築する地盤を補強するための地盤補強工法が提案されている。
【０００３】
この地盤補強工法は、地盤の複数箇所に形成した掘削穴夫々に、例えば掘削土に固化材としてのセメントを混ぜた地盤補強材を打設して地盤に杭状体を設けることで、地盤を補強するものである。この地盤に設けた杭状体の上部に建築物（基礎）を設ける。
【０００４】
ところで、この地盤補強工法で使用される地盤補強材は、前述したように掘削土に混ぜる固化材としてセメントを使用するのが一般的であるが、このセメント含有の地盤補強材を埋設した地盤から人体や自然環境に悪影響を及ぼす有害物質（例えば６価クロム）が発生するという問題点が指摘されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、前述した問題点に着目し、種々の実験研究を繰り返し行い、その結果、従来にない作用効果を発揮する画期的な地盤埋設杭体及びその製造方法を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
地盤１に埋設して該地盤１を補強する地盤埋設杭体であって、ホットメルト樹脂２と炭材３と繊維６を混合して構成したものであることを特徴とする地盤埋設杭体に係るものである。
【０００９】
また、地盤１に埋設して該地盤１を補強する地盤埋設杭体であって、ロジン２と炭材３と繊維６を混合して構成したものであることを特徴とする地盤埋設杭体に係るものである。
【００１０】
また、前記炭材３として粉状若しくは粒状の炭材を採用したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体に係るものである。
【００１１】
また、前記繊維６として生糸や綿糸や麻糸などの天然繊維を採用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体に係るものである。
【００１２】
また、地盤１に埋設して該地盤１を補強する地盤埋設杭体の製造方法であって、加熱溶融したホットメルト樹脂２に繊維６を混合するとともに炭材３を混合し、続いて、このホットメルト樹脂２と炭材３と繊維６の混合物Ｍを圧縮するとともに固化せしめて杭状に成形することを特徴とする地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【００１３】
また、加熱溶融したホットメルト樹脂２に繊維６を混合した後、このホットメルト樹脂２と繊維６とを混合したものに炭材３を混合して前記混合物Ｍを作出することを特徴とする請求項５記載の地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【００１４】
また、地盤１に埋設して該地盤１を補強する地盤埋設杭体の製造方法であって、加熱溶融したロジン２に繊維６を混合するとともに炭材３を混合し、続いて、このロジン２と炭材３と繊維６の混合物Ｍを圧縮するとともに固化せしめて杭状に成形することを特徴とする地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【００１５】
また、加熱溶融したロジン２に繊維６を混合した後、このロジン２と繊維６とを混合したものに炭材３を混合して前記混合物Ｍを作出することを特徴とする請求項７記載の地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【００１６】
また、前記炭材３として粉状若しくは粒状の炭材を採用したことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【００１７】
また、前記繊維６として生糸や綿糸や麻糸などの天然繊維を採用したことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の地盤埋設杭体の製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上述のように構成したから、例えば地盤を補強するに十分な強度を有し、しかも、前述した従来のように有害物質（例えば６価クロム）を発生する材料（セメント）は使用せず、環境に優しい樹脂材料を使用する為、人体や自然環境に対する影響を可及的に抑制することができ、そして更に、軽量であり取り扱い性が良く、例えば現場までの搬送もコスト安に良好に行え、施工性も良いなど、従来にない作用効果を発揮する画期的な地盤埋設杭体及びその製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例に係る地盤補強杭体を示す斜視図である。
【図２】本実施例に係る地盤補強杭体の製造方法の説明図である。
【図３】本実施例の施工状態説明図である。
【図４】本実施例の施工状態説明図である。
【図５】本実施例により補強が行われた地盤の説明図である。
【図６】本実施例に係る地盤補強杭体と比較試験体Ａ，Ｂの強度試験の結果を示す表である。
【図７】比較試験体Ａのひずみ試験の結果を示すグラフである。
【図８】比較試験体Ｂのひずみ試験の結果を示すグラフである。
【図９】本実施例に係る地盤補強杭体（比較試験体Ｃ）のひずみ試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２１】
本発明に係る地盤埋設杭体を地盤１に埋設する。
【００２２】
具体的には、例えば地盤１に形成した掘削穴１ａに、本発明に係る地盤埋設杭体を配設して地盤１を補強する。
【００２３】
この本発明に係る地盤埋設杭体は、ホットメルト樹脂２と炭材３と繊維６を混合して構成したものであり、従来から使用されるセメントで構成されたものと異なり、地盤１に配した後での有害物質の発生は可及的に抑制される。
【００２４】
また、ホットメルト樹脂２は適度な強度を有する為、このホットメルト樹脂２を主材料として構成された地盤埋設杭体は地盤１を補強するに十分な強度が得られる。
【００２５】
ところで、ホットメルト樹脂２（例えばロジン）は圧縮強度はあるが、ぶつかるなどの衝撃に対して脆い性質があり、よって、実際に製品化した場合の取り扱い性（搬送性や施工性）を考慮すると、ホットメルト樹脂２だけで構成するのは現実難しい。
【００２６】
そこで、本発明は、炭材３及び繊維６を混ぜることでホットメルト樹脂２の脆弱性は低減され、飛躍的に耐久性を向上することができ、前述した問題点が解消される。この点は本発明者が行った実験により確認済み。
【００２７】
また、ホットメルト樹脂２は樹脂故に成形し易く、しかも、ホットメルト樹脂２は加熱による再生が可能であるから、例えば万一、施工現場への搬送途中や施工現場での施工の際に破損した場合でも加熱することで再加工が可能となる。つまり、その場で簡易且つ確実に破損箇所を補修することができる。
【００２８】
また、ホットメルト樹脂２は軽量であり、地盤埋設杭体全体が軽量となるからより扱い性（搬送性及び施工性）が極めて良好となる。
【実施例】
【００２９】
本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。
【００３０】
本実施例は、地盤１の補強（改良）を目的として地盤１に埋設する地盤埋設杭体Ｐである。
【００３１】
具体的には、本実施例は、図１に図示したようにホットメルト樹脂２（ロジン）と炭材３と繊維６を混合して地盤埋設杭体Ｐを構成しており、予め工場で二次成形品として形成している。
【００３２】
この地盤埋設杭体Ｐのサイズは様々であり、例えば直径約１５０ｍｍ〜３００ｍｍ，長さ約２〜５ｍである。
【００３３】
尚、地盤埋設杭体Ｐの径や長さは前述したものに限らず様々であり、また、地盤埋設杭体Ｐは例えば１ｍの長さに分割された複数本で一本の杭体を構成する分割タイプとしても良い。
【００３４】
また、本実施例では、ホットメルト樹脂２（熱可塑性樹脂・ホットメルト接着剤）として天然樹脂のロジン（ガムロジン２）を採用しており、熱を加えると溶融し、温度が下がれば、固化してもとの物質に戻り、再加熱も可能である。
【００３５】
また、本実施例では、炭材３として竹の端材や間伐材を炭化した木炭から成る粉状の炭材を採用している。
【００３６】
尚、炭材３は粉状に限らず粒状でも良く、また、木炭に限られるものではない。また、この炭材３は後述する地盤埋設杭体Ｐの製造時に、ガムロジン２を加熱溶融する際や、溶融したガムロジン２と炭材３と繊維６を混合した混合物Ｍを加熱する際に加熱炉で熱源とした木材で生じた炭材３でも良い。
【００３７】
また、本実施例では、繊維６として天然繊維としての麻糸を採用している。
【００３８】
尚、繊維６としては、生糸や綿糸などの天然繊維の他、化学繊維でも良いなど本実施例の特性を発揮するものであれば適宜採用し得るものである。
【００３９】
また、本実施例では、ガムロジン２と炭材３との配合割合は１：１〜２：１としており、具体的には、ガムロジン２を１３０ｇ、炭材３を１００ｇとした際、繊維６（麻糸）を１〜２ｇ添加している。
【００４０】
以上の構成から成る地盤埋設杭体Ｐの製造方法について説明する。
【００４１】
先ず、加熱手段７を有する容体８内にて固形状のガムロジン２を加熱して溶融する（図２中の（ａ）参照）。
【００４２】
続いて、溶融した液状のガムロジン２に繊維６（麻糸）を入れて混合して、ガムロジン２中に繊維６を均一状態とし（図２中のｂ参照）、その後、このガムロジン２と繊維６（麻糸）を混合させたものに炭材３を入れて混合して混合物Ｍを得、この混合物Ｍを暫く加熱する（図２−（ｃ），（ｄ）参照）。尚、ガムロジン２に繊維６（麻糸）を混ぜる前に炭材３（木炭）を先に入れた場合、炭材３（木炭）が混ざりにくく均一に混ざらないことを確認した。
【００４３】
続いて、複数に分割可能な金型４内に混合物Ｍを入れる（図２−（ｅ）参照）。この金型４は加熱手段９で加熱可能であり、この金型４内に混合物Ｍを入れている最中にも金型４を加熱して部分的に固まってしまうことを防止している。
【００４４】
続いて、この金型４内の混合物Ｍを押圧体５で押圧（加圧）して圧縮しつつ常温で冷却（若しくは急速冷却）して固化し、その後、脱型して地盤埋設杭体Ｐが完成する（図２−（ｆ），（ｇ）参照）。
【００４５】
以上の構成から成る本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐを用いた地盤補強工法について説明する。
【００４６】
先ず、地盤１の所定箇所に掘削機10にて複数の掘削穴１ａを形成する（図３参照）。
【００４７】
続いて、掘削穴１ａ夫々に地盤埋設杭体Ｐを挿入配設することで地盤補強工法は完了する（図４参照）。
【００４８】
その後、地盤１の上面にして地盤埋設杭体Ｐ夫々の上端部が一体となるように基礎11を設け、この基礎11上に建築物12を設ける（図５参照）。
【００４９】
本実施例では、地盤１として上部に建築物12を構築する地盤１であるが、本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐを使用する地盤１としては法面や護岸などの補強が必要な土地・土壌領域を広く含むものである。
【００５０】
本実施例は上述のように構成したから、本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐは地盤１を補強するに十分な強度を有する。
【００５１】
即ち、前述のようにして得られた本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐの強度について試験したところ、実際の使用に十分な強度が得られた。
【００５２】
図６の表は、ガムロジン２に混合する部材の異なる各試験体Ａ，Ｂ及びＣの強度を計測したものである。この試験体Ａ−１，Ａ−２及びＡ−３はガムロジンとパラフィンを混合して成形したもの、試験体Ｂ−１，Ｂ−２及びＢ−３はガムロジンと木炭を混合して成形したもの、試験体Ｃ−１，Ｂ−２及びＢ−３はガムロジンと木炭と麻糸を混合して成形した本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐである。
【００５３】
図６の表から、試験体Ｃは最も強度（平均強度３６．６）があり、この数値は実際に地盤１を補強するに十分対応することができる数値である。
【００５４】
また、図７〜９は各試験体Ａ，Ｂ及びＣのひずみを調べたものであり、試験体Ｃは他の試験体Ａ，Ｂに比べて強度がありひずみが小さいことが分かる。
【００５５】
従って、本実施例に係る地盤埋設杭体Ｐは地盤１を補強するに十分な強度を有する。
【００５６】
また、本実施例は、前述した従来のように有害物質（例えば６価クロム）を発生する材料（セメント）は使用せず、天然材料を使用する為、人体や自然環境に対する影響を可及的に抑制することができ、そして更に、軽量であり取り扱い性が良く、例えば現場までの搬送もコスト安に良好に行え、施工性も良いことになり、また、環境に優しいものとなる。
【００５７】
また、本実施例は、ガムロジン２に混合する炭材３として、ガムロジン２を溶融する際などに熱源として使用する木材３’を燃焼して成る炭材３を使用するものであるから、極めて効率的であり、この点においても環境に優しいものとなる。
【００５８】
また、本実施例は、加工が容易故に加工時間を短縮でき、二酸化炭素の排出も可及的に削減される為、この点においても環境に優しくてエコロジーである。
【００５９】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００６０】
Ｍ  混合物
１  地盤
２  ホットメルト樹脂・ロジン
３  炭材
６  繊維
【図１】
0005518010.tif 000002
【図２】
0005518010.tif 000003
【図３】
0005518010.tif 000004
【図４】
0005518010.tif 000005
【図５】
0005518010.tif 000006
【図６】
0005518010.tif 000007
【図７】
0005518010.tif 000008
【図８】
0005518010.tif 000009
【図９】
0005518010.tif 000010