(57)【要約】【課題】廃タイヤの内部の中空部分に粒状体を容易に充填することにより、施工コストを低減させることができると共に、工期を短縮させることができる地盤造成方法を提供する。【解決手段】軸心を上下方向に向けた状態でタイヤ１を配置した後、このタイヤ１の上面部分から粒状体を敷き詰めることによって地盤を造成するようにした地盤造成方法であって、粒状体を敷き詰める以前に予めタイヤ１の上面部分に開口２を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心を上下方向に向けた状態でタイヤを配置した後、前記タイヤの上側部分から粒状体を敷き詰めることによって地盤を造成するようにした地盤造成方法であって、
前記粒状体を敷き詰める以前に予め前記タイヤの上側部分に上下方向に連通する開口を形成し、前記開口を介して前記粒状体を前記タイヤの中空部分に充填することを特徴とする地盤造成方法。
【請求項２】
前記粒状体を充填した後に、前記粒状体を前記タイヤの上側から転圧し、前記タイヤにフープテンションを生じさせることを特徴とする請求項１に記載の地盤造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃タイヤを利用して地盤の造成を行なう地盤造成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、自動車の普及によって廃タイヤの数が増加している。この廃タイヤをどう処理するかは、従来からの問題点として挙げられており、種々の対策案が検討されている。この対策案としては、例えば、タイヤチップにして再利用する方法や、地盤造成に利用する方法などがある。
【０００３】
廃タイヤを地盤造成に利用する方法としては、例えば、地盤造成領域に軸心を上下方向に向けた状態で廃タイヤを配置して行なうものがある。この方法は、配置した廃タイヤの上面部分から粒状体を敷き詰め、上側から粒状体を転圧し、この転圧作業を粒状体が廃タイヤの内部の中空部分に隙間なく充填されるまで行うものである（例えば、特願２００３−３２８６３４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、地盤造成領域の強度を考慮した場合、上述した転圧充填作業は廃タイヤにフープテンションを生じさせ、廃タイヤに鉛直方向の力が作用したときに中空部分に充填された粒状体に正のダイレイタンシーが生じる状態になるまで行うことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、中空部分に空隙ができることなく満遍なく粒状体を充填するためには、廃タイヤの上側から何回も転圧を行なう必要がある。この作業は、入念に行なう必要があるため、予想以上に手間がかかる。そのため、施工コストが高くなると共に、工期が長くなるという問題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、施工コストや工期を増大させることなく地盤造成領域の強度向上を図ることのできる地盤造成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る地盤造成方法は、軸心を上下方向に向けた状態でタイヤを配置した後、このタイヤの上側部分から粒状体を敷き詰めることによって地盤を造成するようにした地盤造成方法であって、粒状体を敷き詰める以前に予めタイヤの上側部分に上下方向に連通する開口を形成し、前記開口を介して前記粒状体を前記タイヤの中空部分に充填することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る地盤造成方法は、上記請求項１において、前記粒状体を充填した後に、前記粒状体を前記タイヤの上側から転圧し、前記タイヤにフープテンションを生じさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る地盤造成方法によれば、粒状体を敷き詰める以前に予めタイヤの上側部分に上下方向に連通する開口を形成し、開口を介して粒状体をタイヤの中空部分に充填することにより、粒状体を中空部分に困難なく充填することができる。従って、タイヤの上側からの転圧作業を何回も行なう必要がなくなるので、施工コストを低減することができると共に、工期を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る地盤造成方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態に係る地盤造成方法に使用する廃タイヤの概観図である。ここでいう廃タイヤ１とは、例えば、タイヤのトレッドが磨耗して使用できなくなったものをいう。廃タイヤ１は、トレッドが形成された円筒状部分３ａの両側に側面部を備えている。廃タイヤ１は、軸心１ａを上下方向に向けた状態で配置され、上側の側面部の近傍で円筒状部分３ａの円周方向に沿って切断されており、下側の地盤造成用廃タイヤ３と上側のタイヤチップ用廃タイヤ４とに分割してある。
【００１２】
地盤造成用廃タイヤ３には、タイヤチップ用廃タイヤ４を切断した部分に開口２が形成されている。なお、廃タイヤ１を切断する作業は、一般に使用される切断機を用いて工場内で行なうことができる。切断後の地盤造成用廃タイヤ３は本発明の地盤造成方法に使用され、タイヤチップ用廃タイヤ４は本発明には使用されず、タイヤチップなどに別途利用される。
【００１３】
図２〜図７は本発明の実施の形態に係る地盤造成方法を工程順に示したものである。この地盤造成方法は、支持基盤１３の上に改良地盤１４を施工するものである。以下に説明する工程は、全て現地の地盤造成領域内での作業となる。
【００１４】
最初の工程では、図２に示すように、地盤造成を行なう支持基盤１３の上にジオテキスタイル５を敷き詰める。このジオテキスタイル５は、改良地盤１４（図７参照）全体を支持すると共に、地盤造成用廃タイヤ３の内部に充填される粒状体（詳細は後述する）が下層地盤へ抜け出るのを防止している。なお、ジオテキスタイルとは、「土や岩などの土質工的材料と共に用いられ、土構造物の強化や安定性の増大に寄与する合成高分子材料」のことをいう。
【００１５】
ジオテキスタイル５の敷設後、地盤造成用廃タイヤ３を複数用意し、地盤造成用廃タイヤ３の開口２が上方に向く態様でジオテキスタイル５の上面に敷き詰める。隣り合う地盤造成用廃タイヤ３は、それぞれの円筒状部分３ａが接触するように置かれている。必要によっては、隣り合う地盤造成用廃タイヤ３同士をボルト６ａまたはクリップ６ｂで固定する。詳細には、隣接する地盤造成用廃タイヤ３の円筒状部分３ａにそれぞれ貫通孔を空け、ボルト６ａを通して固定する（図８参照）。または、隣接する地盤造成用廃タイヤ３の上部同士を上側からクリップ６ｂで固定する（図９参照）。
【００１６】
次の工程では、図３に示すように、敷き詰められた地盤造成用廃タイヤ３の上方から粒状体８を撒き、地盤造成用廃タイヤ３の上に粒状体８を敷き詰める。地盤造成用廃タイヤ３の上部を覆っていたタイヤチップ用廃タイヤ４は切除されているので、粒状体８は、地盤造成用廃タイヤ３の上側から開口２を介して滞ることなく地盤造成用廃タイヤ３の内部の中空部分３ｂ（図１０参照）に入り込み、地盤造成用廃タイヤ３の中空部分３ｂに満遍なく充填される。地盤造成用廃タイヤ３の上方から粒状体８を撒いた状態では、図１０の左側に示すように、粒状体８は地盤造成用廃タイヤ３の中空部分３ｂに満遍なく充填された状態にあるのみであり、円筒状部分３ａが仮想線で示す膨張形態には至っていない。また、粒状体８は、地盤造成用廃タイヤ３の上部に余分に盛られた状態になるまで撒かれる。
【００１７】
粒状体８には、例えば、砕石、砂、砂礫、コンクリート塊、再生骨材、ガラスくず、陶器くず、石炭灰及びその造粒材、スラグ類、カキ殻などの安価な材料のものを使用することができる。特に、コンクリート塊、カキ殻、石炭灰及びその造粒材及び鉄鋼スラグ類は産業廃棄物に指定されているものであり、この地盤造成方法は、これらの産業廃棄物を処理することができるという点においても有効な利用形態を提供している。
【００１８】
次の工程では、図４に示すように、地盤造成用廃タイヤ３の上側に余分に盛られた状態で撒かれている粒状体８をロードローラなどの締固め機械７を用いて上側から転圧する。この転圧によって粒状体８に荷重が加えられ、粒状体８が地盤造成用廃タイヤ３の内部で圧縮される。
【００１９】
地盤造成用廃タイヤ３の円筒状部分３ａは、図１０の右側に示すように、仮想線の膨張状態に至るまで押し広げられることになる。この状態では、円筒状部分３ａにはフープテンションが生じており、粒状体８は上側から荷重を加えると、正のダイレイタンシーが生じる状態である。なお、このフープテンションとは、パイプやタンク等の円筒状の容器に内圧が作用したときに、円筒面に発生する円周方向の引張力をいい、ダイレイタンシーとは、せん断応力が作用して粒状体に体積変化が起こることをいう。
【００２０】
上述の膨張状態の地盤造成用廃タイヤ３は、全体として硬い支持平板を構成することになり、上からの大きな荷重にも耐え得ることになる。即ち、膨張状態にある地盤造成用廃タイヤ３の内部にある粒状体８は、円筒状部分３ａが粒状体８を圧縮する力に応じて剛性が増加するものであり、これにより地盤造成用廃タイヤ３は全体として硬い支持平板を構成することになり、上からの大きな荷重にも耐えうることになる。
【００２１】
図１１は、地盤造成用廃タイヤ３を用いた層の鉛直応力と鉛直ひずみの関係を示したものであり、３５は粒状体に豊浦砂を用いた場合、３６は粒状体に再生骨材を用いた場合、３７は粒状体にＰＳ灰を用いた場合、３８は層に砕石入り土のうを用いた場合を示している。砕石入り土のう３８の場合には、鉛直ひずみが３０％のときに、鉛直応力が約１４００ｋＰａが限界である。これに対して地盤造成用廃タイヤ３を用いた層の場合には、鉛直応力が約１４００ｋＰａのときでも、粒状体に豊浦砂３５を用いた場合にはひずみが約３％、再生骨材３６を用いた場合にはひずみが約７％、ＰＳ灰３７を用いた場合にはひずみが約１３％しか発生しない。これらの数値から見ても、地盤造成用廃タイヤ３を用いた層の鉛直方向の強度は、土のうなどに比べて大きいことが分かる。
【００２２】
粒状体８が転圧されると、図５に示すように、第１の層９ａの上面に第１の平面部１０ａが形成される。これにより、地盤造成用廃タイヤ３の第１の層９ａの施工が完了する。
【００２３】
次の工程では、図６に示すように、地盤造成用廃タイヤ３の第２の層９ｂを形成する。この第２の層９ｂは、地盤造成用廃タイヤ３の敷設、粒状体８の撒き出し、粒状体８の転圧、平面部１０ｂの形成の順で、第１の層９ａと同じ手順で行なわれる。同様に、図７に示すように、第３の層９ｃ、第４の層９ｄ、第５の層９ｅ、・・・も形成することができ、これにより改良地盤１４が完成する。この改良地盤１４の層数は、場合によって適宜変更することができる。図７に示すように、平面部１０ａ〜１０ｅには、ジオテキスタイル５を３〜４層ごとに敷設したり、各層ごとに敷設するなど、適宜変更することができる。
【００２４】
図１２は、本発明に係る改良地盤１４を支持基盤１３上に設けたものであり、地震が発生したときの状態を示している。改良地盤１４は、その上の構造物１１からの鉛直方向の荷重が加えられても、各層９ａ，９ｂ，・・・の強度によってわずかにしか変形しない。一方、軟弱地盤の水平方向への変形に対しては、各層９ａ，９ｂ，・・・が鉛直方向に互いに拘束されていないので、素直に追従して変形する。
【００２５】
図１３は、支持基盤１５の上の埋立て軟弱地盤１７に改良地盤１６を構築し、構造物１１の基礎として改良地盤１６を適用したものである。本適用例では、支持基盤１５の上に少し広めのジオテキスタイル５を敷設し、このジオテキスタイル５の上に改良地盤１６を構成する第１の層９ａおよび第２の層９ｂの２層を形成している。ジオテキスタイル１８は、第１の層９ａおよび第２の層９ｂの２層の周囲を纏めるように取り囲みながら上方に曲げられており、その後に再び軟弱埋立地１７の中間位置に拡張させている。第２の層９ｂの上には、第３の層９ｃおよび第４の層９ｄを幅広に２層形成している。さらに、ジオテキスタイル１９を、第４の層９ｄの上に敷設している。ジオテキスタイル１８の上には、第５の層９ｅおよび第６の層９ｆを形成し、第６の層９ｆの上にジオテキスタイル２０を敷設している。このジオテキスタイル２０の上には、構造物が建てられている。この構造により、構造物１１を軟弱埋立地１７に安定的に構築している。
【００２６】
図１４は、改良地盤２１を切り盛り境界に跨って構築されている構造物１１の基礎として適用した例である。本適用例では、最初に盛土された基盤２３側の支持基盤２４の上にジオテキスタイル２５を敷設し、ジオテキスタイル２５の上に改良地盤２１を構成する第１〜第４の層９ａ〜９ｄを切土された基盤２２側の地形に合わせて４層造成している。次いで、第４の層９ｄの上にジオテキスタイル２６を敷設し、その上に第５の層９ｅおよび第６の層９ｆを形成している。第６の層９ｆの上にはジオテキスタイル２７を敷設し、このジオテキスタイル２７の上には、構造物１１が建てられている。これにより、不同沈下を生じ易い切土・盛土地盤に対しても、改良地盤２１がそれぞれの基盤における変形に素直に追従しながら変形することで、構造物１１の構築を安定的なものにしている。
【００２７】
図１５は、改良地盤３０を道路・河川等の盛土２８に適用したものである。本発明の地盤造成方法をジオテキスタイルやタイヤチップと併用することによって、高盛土を安定的に施工することを可能にしている。本適用例では、支持基盤２９の上に敷設されたジオテキスタイル３１の上に、改良地盤３０を構成する第１の層９ａおよび第２の層９ｂを地盤造成用廃タイヤ３が千鳥状になるように配置して２層を形成している。なお、層９ａ，９ｂの造成範囲は、盛土２８の形状に合わせて構成されるものである。第２の層９ｂの上には、ジオテキスタイル３２を敷設し、この上に第３の層９ｃおよび第４の層９ｄを形成している。第４の層９ｄの上には、所定の道路３３もしくは堤体を形成することで施工を完了している。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る地盤造成方法では、軸心１ａを上下方向に向けた状態で廃タイヤ１の上側部分にある側面部分を切除して地盤造成用タイヤ３に加工し、地盤造成用廃タイヤ３を地盤造成領域に配置し、地盤造成用廃タイヤ３の上方から粒状体８を敷き詰めて粒状体８を開口２から中空部分３ｂに充填することにより、この開口２から容易に粒状体８を充填することができる。従って、地盤造成用廃タイヤ３の上側からの転圧作業を何回も行なう必要がなくなるので、施工コストを低減することができると共に、工期を短縮することができる。
【００２９】
また、粒状体８を充填した後に、粒状体８を地盤造成用タイヤ３の上側から転圧し、地盤造成用廃タイヤ３の筒状部分３ａにフープテンションを生じさせることにより、改良地盤に鉛直方向の力が作用した場合に粒状体８に正のダイレイタンシーを生じさせることができる。従って、層の鉛直方向に対する強度を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、廃タイヤ１の上側部分にある側面部分を切除したもので記載したが、廃タイヤ１の上側から粒状体８を中空部分に空隙が生じることなく充填することができるように廃タイヤ１の上側部分を形成したものであれば、本地盤造成方法に使用することができる。例えば、廃タイヤ１の上側部分に廃タイヤ１の上側から中空部分３ｂに連通する複数の孔を形成し、この孔から粒状体８を中空部分３ｂに充填することもできる。また、廃タイヤ１の上側面に廃タイヤ１の中央部の取り付け穴から廃タイヤ１の半径外側方向に沿って延びる複数の切り欠き部を形成し、廃タイヤ１の上側から切り欠き部を介して粒状体８を中空部分３ｂに充填することもできる。これにより、地盤造成用廃タイヤ３の上側から粒状体８を充填する際に、孔または切り欠き溝の全体を開口として使用することができる。従ってこの孔または切り欠き溝から地盤造成用廃タイヤ３の内部の中空部分３ｂに粒状体８を容易に充填することができ、施工コストを低減することができると共に、工期を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明に係る地盤造成方法は、地盤を補強するのに有用であり、特に、軟弱地盤の補強、切り盛り境界の盛土部分などの補強に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法に使用する廃タイヤの上側部分を切断した状態を示す概観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法の工程を示す概要図である。
【図８】図１に示した廃タイヤをクリップ等で連結した状態を示す断面図である。
【図９】図１に示した廃タイヤをクリップ等で連結した状態を示す断面図である。
【図１０】図１に示した廃タイヤに粒状態を詰め込んだ状態を示す断面図である。
【図１１】廃タイヤの層の応力とひずみの関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法により構築された改良地盤の作動図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法を軟弱埋立地に適用した場合の概要図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法を切り盛り境界の盛土部分に適用した場合の概要図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る地盤造成方法を盛土に適用した場合の概要図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    廃タイヤ
１ａ    軸心
２    開口
３    地盤造成用廃タイヤ
３ａ    円筒状部分
３ｂ    中空部分
４    タイヤチップ用廃タイヤ
５    ジオテキスタイル
６ａ    ボルト
６ｂ    クリップ
７    締固め機械（ロードローラ）
８    粒状体
９ａ    第１の層
９ｂ    第２の層
９ｃ    第３の層
９ｄ    第４の層
９ｅ    第５の層
９ｆ    第６の層
１０ａ    第１の平面部
１０ｂ    第２の平面部
１０ｃ    第３の平面部
１０ｄ    第４の平面部
１０ｅ    第５の平面部
１０ｆ    第６の平面部
１１    構造物
１３    支持基盤
１４    改良地盤
１５    支持基盤
１６    改良地盤
１７    軟弱埋立地
１８，１９，２０    ジオテキスタイル
２１    改良地盤
２２    切土された基盤
２３    盛土された基盤
２４    支持基盤
２５，２６，２７    ジオテキスタイル
２８    盛土
２９    支持基盤
３０    改良地盤
３１，３２    ジオテキスタイル
３３    道路
３５    豊浦砂を用いた場合の応力とひずみの関係
３６    再生骨材を用いた場合の応力とひずみの関係
３７    ＰＳ灰を用いた場合の応力とひずみの関係
３８    砕石入り土のうの応力とひずみの関係
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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