(57)【要約】【課題】建坪の周辺スペースに余裕が無い場合に、周辺環境に対する影響が少なく、安価に、かつ家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができる。【解決手段】縦糸１１にのみ強化繊維であるビニロン繊維を使用し、横糸に安価ポリプロピレン製のフラットヤーンを使用した織布１を敷設して、この織布の縦糸の両端部を鉄パイプ２、鉄杭３及び捨てコンクリート４によって地盤に固定する。これにより織布１の製造コストと敷設コストとを低減できる。縦糸１１にのみビニロン繊維を使用した織布１は、従来の不織布に比べて、引張強度が大きく伸び量が極めて小さい。よって家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に縦糸を配した帯状の織布を敷設して、
上記織布の縦糸の両端部を固定手段によって地盤に固定する
ことを特徴とする住宅地盤の補強方法。
【請求項２】
長手方向に縦糸を配した帯状の織布を、互いに直交するように上下に重ねて敷設し、
上記上下に重ねた織布の縦糸の両端部を、それぞれ固定手段によって地盤に固定する
ことを特徴とする住宅地盤の補強方法。
【請求項３】
長手方向に縦糸を配した帯状の織布を、布基礎の底盤が接地する範囲にのみ、かつこの縦糸がこの布基礎の長手方向に沿うように敷設して、
上記織布の縦糸の両端部を固定手段によって地盤に固定する
ことを特徴とする住宅地盤の補強方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの１において、上記織布の縦糸は、強化繊維からなり、
上記織布の横糸は、汎用プラスチックからなる
ことを特徴とする住宅地盤の補強方法。
【請求項５】
請求項４において、上記横糸は、フラットヤーンであって、相互に隙間が生じないように織布してある。
ことを特徴とする住宅地盤の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅地盤の補強方法に関し、特に建坪の周辺スペースに余裕が無い場合の住宅地盤の補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人口密度の高いわが国においては、近年住宅地としての適地が少なくなり、軟弱な地盤を補強して供給する場合も多い。このため従来から、杭打ち等の地盤補強、あるいはセメント系改良剤等を混入させて軟弱な地盤を補強する手段等が用いられている。また、欧州等では、軟弱な地盤に鉄道や道路等を建設する場合には、プラスチックからなるシートを広い面積にわたって敷設して、そのシートの緊迫力を利用して地盤を補強する手段も、すでに４０年以上も前から広く採用されている。例えばユーロスターの路線、アウトバーン、シベリア鉄道の路線、その他港湾施設や飛行場の地盤補強等に広く適用されている。
【０００３】
しかるに上述した従来の手段は、特に密集した狭い住宅地においては、次の問題があった。第１の杭打ち等の地盤補強は、杭打ち振動や騒音で、隣接する家屋等に多大な迷惑をかける。第２の地盤改良は、混入させる改良剤が地下水に浸透して、水質汚染を起こす原因となる。またこれらの地業工事は、コストが掛かると共に工事期間も長くなるため、小規模な個人用住宅には負担が大きい。
【０００４】
また第３のプラスチックからなるシートを敷設する手段は、広いシート全体に緊迫力を与えて、建設物の集中重量を、いわばハンモックで吊り下げるようにして、地盤にかかる建設物の集中重量を、敷設したシート全体に分散させるものである。そしてこのシートの緊迫力は、広大なシート全体の上に積層した土砂等の重量で生ずる、この土砂とシート全体との摩擦力によって支えられている。したがって、密集した狭い住宅用の敷地においては、シートの敷設面積が隣接家屋等によって制限されるため、シートに緊迫力を発生させるだけの摩擦力を得ることができない。
【０００５】
そこで本発明者等は、かかる問題を解決すべく、宅地地盤上に、スパンボンド製不織布を２枚互いに交差するように敷設して、この不織布の両端部を杭で地盤に固定し、さらにこの杭で固定した不織布の両端部上に捨てコンクリートを打設する、住宅地盤の補強方法
を提案した（特許文献１参照。）。この住宅地盤の補強方法によって、建坪の周辺スペースに余裕が無い場合にも、周辺環境に対する影響が少なく、かつ安価な住宅地盤の補強方法を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに上述した特許文献１に記載した住宅地盤の補強方法には、多数の物件について実施した経験から、さらなる改良すべき点があることが判明した。すなわちスパンボンド製不織布は、強度に方向性がなくて、酸やバクテリア等に強く、かつ引裂強度も高い上に、安価であるという利点を有するが、伸び率が高く、引っ張り強度が低い。
【０００８】
ところで土木の分野では、不織布が多く使用されているが、その第１の理由は、地盤形成に関する土木仕様から要請されるものである。すなわち土木仕様に基づく地盤形成においては、露呈した路床の上に軟弱地盤改良シートを敷設し、シートの上に砕石を、例えばダンプカー等の運搬機から、軟弱地盤改良シートに落下させて敷き詰める。かかる場合に、スパンボンド製不織布は、不織布特有の連続した長繊維が複雑に絡み合ってお互いが熱圧着しているので、砕石の落下によって破れが生じても、その部位だけに損傷がとどまり広い面積に影響を与えることが無い。一方織布は、縦横の糸で校正されているため、一部分の損傷がそのまま大きな面積に広がってしまう。このため大規模面積を施工する土木の分野では好ましくないとされている。
【０００９】
第２の理由は、土木の分野では、大きな予想できないような土圧が生じる場合があるため、４０パーセント以上伸張する不織布を使用し、この土圧を吸収して、総エネルギーの吸収量を多くする設計になっている。一方織布は、少ない伸張率時において、高い引張り強度を確保できることを特徴としているが、少ない伸張率で破断する。したがって織布は、縦横方向に大きく伸張することができない。また織布は、斜め方向には伸張するが、この斜め方向の引張強度を確保することができない。このため織布は、土木工事では使用されていない。
【００１０】
しかるに家屋についての不同沈下の目安は、家屋の傾きが５／１０００未満とされているところ、伸び率が高く、少ない伸張率での引張り強度が弱いスパンボンド製不織布を敷設した場合には、地盤の軟弱度、あるいは家屋の基礎底面の荷重の大きさや偏りによっては、この不同沈下の目安を確保することが困難となる場合も有り得ることが判明した。
【００１１】
かかる場合には、スパンボンド製不織布を何枚も重ねる手段があるが、不織布や固定手段の部品コスト等が嵩むと共に、敷設工事期間も長くなる。またスパンボンド製不織布を、伸び率の低い強化繊維を使用した織布に変える方法が考えられるが、 織布の全周４辺を固定することは、敷設工事に手間が掛かる。また強化繊維の単価コストは高いため、かかる強化繊維を使用した織布の部品コストが高くなる。
【００１２】
そこで本発明の目的は、特に建坪の周辺スペースに余裕が無い場合に、周辺環境に対する影響が少なく、従来技術では対応できなかった家屋の重量が大きく、かつ広い面積の基礎を持つ家屋に対応することができると共に、家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができる、安価な住宅地盤の補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決すべく、本願発明者は、鋭意研究と実験とを重ねた結果、従来の不織布に替えて、長手方向に縦糸を配した帯状の織布を敷設し、この織布の縦糸の両端部を固定手段によって地盤に固定することによって、家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができることを見出した。
【００１４】
また長手方向に縦糸を配した帯状の織布を、互いに直交するように上下に重ねて敷設し、この上下に重ねた織布の縦糸の両端部を、それぞれ固定手段によって地盤に固定することによって、より家屋の傾きを抑えることができる。さらに布基礎を採用する場合には、長手方向に縦糸を配した帯状の織布を、布基礎の底盤が接地する範囲にのみ、かつこの縦糸がこの布基礎の長手方向に沿うように敷設して、この織布の縦糸の両端部を固定手段によって地盤に固定することによって、家屋の傾きを抑えることができる。
【００１５】
上記織布の縦糸は、強化繊維からなり、上記織布の横糸は、汎用プラスチックからなる
ことが好ましい。また上記横糸は、フラットヤーンであって、相互に隙間が生じないように織布してあることが、より好ましい。
【００１６】
ここで「帯状の織布を敷設」とは、幅方向より長手方向が長い織布を、一重または複数枚上下に重ね、これを１列または複数列並べて地盤上に敷設することを意味する。「織布の縦糸の両端部」とは、織布の周辺部のうち、縦糸の端部が構成する両辺部を意味する。「布基礎の底盤が接地する範囲にのみ、かつこの縦糸がこの布基礎の長手方向に沿うように敷設して」とは、布基礎の底盤の形状とほぼ同じ形状の織布を、この織布の縦糸が、この布基礎の底盤の長手方向と平行になるようにして、地盤上に敷設することを意味する。
【００１７】
「強化繊維」とは、強靭で剛性が大きい、例えば、ビニロン繊維、アラミド繊維、炭素繊維、バサルト繊維、あるいは高分子ポリエチレン繊維が該当する。「汎用プラスチックからなる繊維」とは、材料価格が低くて繊維状に成形し易く、一般用途に多量に使用される合成樹脂からなる繊維を意味する。例えばポリプロピレン、ポリエステル、あるいはポリエチレン樹脂が該当する。「フラットヤーン」とは、断面が扁平な糸を意味する。
【００１８】
次に図１を参照しつつ、本発明による住宅地盤の強化方法の作用について説明する。すなわち織布を敷設したときの地盤の支持力は、３つの支持力、すなわちｑ１：織布の引張力によるハンモック的効果、ｑ２：住宅基礎の両端における織布による押さえ効果、及びｑ３：地盤自体の支持力を加えたものになる。このうちｑ１：織布の引張力によるハンモック的効果は、図１に示す式（１）で表わされ、織布の引張力：Ｐに比例する。ここで
ｑ１は、織布に引張力：Ｐが掛かって、所定寸法だけ伸びた状態で、住宅の荷重を分担して支えている。したがって織布の伸び率が大きいと、大きく伸びた状態で釣り合うことになり、その分、住宅基礎の沈下率が大きくなる。よって住宅基礎の荷重、あるいは地盤の支持力の分布が偏よる場合等には、住宅基礎の傾きが大きくなる。
【発明の効果】
【００１９】
従来の不織布に比べて引張強度が大きく伸び率が小さい、長手方向に縦糸を配した帯状の織布を敷設し、この織布の縦糸の両端部を、固定手段によって地盤に固定することによって、従来技術では施工できなかった重い家屋や大きな基礎面積の家屋、極端に支持力の無い地盤に対しても、家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができる。また織布の縦糸の両端部のみ固定手段で地盤に固定するように構成することによって、織布の敷設コストの削減が可能となる。また住宅基礎に掛かる荷重が大きい場合、あるいは地盤の支持力が低い場合等には、長手方向に縦糸を配した織布を互いに直交するように上下に重ねて敷設し、この上下に重ねた織布の縦糸の両端部を、それぞれ固定手段によって地盤に固定することによって、家屋の傾きを抑えることができる。さらに布基礎を採用する場合には、長手方向に縦糸を配した帯状の織布を、布基礎の底盤が接地する範囲にのみ、かつこの縦糸がこの布基礎の長手方向に沿うように敷設して、この織布の縦糸の両端部を固定手段によって地盤に固定することによって、家屋の傾きを抑えることができる。
【００２０】
単価コストの高い強化繊維を織布の縦糸にのみ使用し、横糸には、安価な汎用プラスチックを使用して、さらに織布の縦糸の両端部のみ固定手段で地盤に固定するように構成することによって、織布の製造コスト及び敷設コストの削減が可能となる。織布の横糸にフラットヤーンを使用することによって、横糸の本数を少なくしつつ相互に隙間のないように織布することが容易になると共に、このような隙間のない織布を地盤上に敷設したときに、横糸の隙間に地面が露呈する状態が回避できるので、敷設した状態における見場がよくなる。なお住宅建築用の小規模な地盤形成では、上述した土木仕様を適用する必要性はなく、砕石は人力によって地盤の上に撒いて敷詰める方法が採用されるため、割栗石または砕石の落下による、織布の破損や損傷は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】住宅地盤の強化方法の作用についての説明図である。
【図２】織布の一部拡大平面図である。
【図３】織布の縦糸及び横糸の拡大断面図である。
【図４】織布を敷設して両端を固定した地盤の平面図である。
【図５】織布を敷設して両端を固定した地盤の断面図である。
【図６】織布を互いに交差するように敷設して両端を固定した地盤の平面図である。
【図７】織布を敷設して両端を固定した布基礎に適用する地盤の平面図である。
【図８】織布を敷設して両端を固定した布基礎に適用する地盤の断面図である。
【図９】本発明による織布と従来技術による不織布との引張力と伸びとの比較図である。
【図１０】地盤の補強効果の確認試験に供試した地盤の断面図である。
【図１１】地盤の補強効果の確認試験に供試した地盤の平面図である。
【図１２】地盤の補強効果の確認試験に用いた織布等の仕様である。
【図１３】地盤の補強効果の確認試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず最初に、図２〜図３を参照しつつ、本発明において使用する織布１について説明する。図２に示すように、織布１は、本願発明者の独自の発想の下に試作したもので、長手方向に縦糸を配した幅が２ｍの帯状のものであって、縦糸１１にのみ強化繊維の１であるビニロン繊維を使用し、横糸１２には、安価なポリプロピレン製のフラットヤーンを使用して織布したものである。なお横糸１２は、相互に隙間が生じないように織布してある。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、縦糸１１は、ビニロン樹脂ファイバー１１ａを複数本、撚合わせたものであり、この縦糸は、繊度：１６７０ｄｔのものを使用している。ここで繊度：１ｄｔ＝１０．００ｍ／ｇである。なお縦糸１１は、伸び率を少なくするために、ビニロン樹脂ファイバー１１ａの撚りを少なくしてある。一方図３（Ｂ）に示すように、横糸１２は、扁平な断面形状を有するポリプロピレン製のフラットヤーンである。なお縦糸１１及び横糸１２の繊度は、それぞれ１０００ｄｔ〜１８００ｄｔが望ましい。
【００２４】
次に図４〜図５を参照しつつ、上述した織布１を使用した住宅地盤の強化方法について説明する。なお図４は、住宅地盤を上方から見下ろした場合を、図５は、住宅地盤の断面を示したものであり、３方が隣家に密接し、残りの方向が道路に面していて、建坪にほとんど余裕が無い住宅地を示している。またこの建物では、べた基礎５を用いている。さて、この住宅地盤の補強方法においては、まず建物のべた基礎５となる部分を、所定の深さに堀削し、露出した底面をローラーで転圧して、その上に割栗石６を１０Ｃｍの厚さに敷き詰める。そしてその上に目潰し砂利を薄く敷き、振動ローラーを８回程度走行させて、この割栗石等の表面を均一にすると共に敷き固める。なお、割栗石６の替わりに砕石を敷き詰めてもよい。
【００２５】
次に割栗石６の上に、建物のべた基礎５より大き目、すなわち、このべた基礎の外側と隣地との境との間に４辺が位置するように、帯状の織布１を複数列、例えば５列、互いに平行に並べて敷設する。なお織布１は、互いの両脇において３０〜５０ｃｍ程度重なるように敷設する。そして織布１の縦糸１１の両端部を、それぞれ鉄パイプ２に巻きつけ、この鉄パイプを、それぞれ所定の間隔毎に、頭部にフックのついた鉄杭３によって地盤に固定する。なお鉄杭３は、織布１を引っ張って緊迫力が掛かった状態で打杭する。次に鉄パイプ２に巻きつけた織布１の両端部の上に、捨てコンクリート４を３０ｃｍ幅に打ち、この織布の緊迫力が緩まないように固定する。
【００２６】
なお織布１を敷設して両端部を固定した後で、この織布上に、再度割栗石６をこの織布を損傷しないようにして敷き詰め、振動ローラーを８回程度走行させ、この砕石の表面を均一にすると共に敷き固める。最後に型枠、配筋してコンクリートを打設し、べた基礎５を形成する。なお鉄パイプ２の替わりに、織布１に緊迫力をかけることができる剛性と強度とがあれば、鉄筋等の他の部材を使用することもできる。
【００２７】
さて図６は、上述した織布１と同等の織布１０１を複数列敷設した上に、同等の複数列の織布を、互いに直交するように上下２重に重ねて敷設し、この上下２重の複数枚の織布について、それぞれの縦糸の両端部を、鉄パイプ１０２、鉄杭１０３及び捨てコンクリート１０４によって地盤に固定した住宅地盤の強化方法を示している。このように上下２重の織布１０１を、互いに直交するように重ねて敷設することによって、これらの織布の引張強度が増強されるため、建物の基礎に掛かる荷重が大きい場合や、軟弱地盤の抗力がより低い場合にも、建物の傾きを抑えることが可能となる。なお図４及び図５に示した構成部品や部位と同等のものは、参照の便宜等を図るために、図４及び図５に示した番号に一律１００を加えた番号にしている。
【００２８】
図７は、比較的軽量な建物に採用される布基礎（連続基礎）２０５に対する、住宅地盤の補強方法を示している。すなわち上述した織布１と同等であって、布基礎２０５の底盤の幅より大き目の帯状の織布２０１を、この布基礎の底盤が接地する範囲にのみ、かつ縦糸がこの布基礎の長手方向に沿うように、升目状に敷設する。そして帯状の２０１の両端部を、鉄パイプ２０２に巻き付け、この鉄パイプの織布を巻き付けた部分を、それぞれ２個所、頭部にフックのついた鉄杭２０３によって地盤に固定した後に、この鉄パイプに巻きつけた織布の両端部の上に、捨てコンクリート２０４を３０ｃｍ幅に打ち、この織布の緊迫力が緩まないように固定する。なお図４及び図５に示した構成部品や部位と同等のものは、参照の便宜等を図るために、図４及び図５に示した番号に一律２００を加えた番号にしている。
【００２９】
次に図８を参照しつつ、上述した布基礎２０５に対する住宅地盤の強化方法の施工手順を説明する。すなわち、まず布基礎２０５の底盤２０５aの接地面積より広い範囲を、所定の深さに堀削し、逆台形をした断面形状の堀削部分２０７を形成し、この堀削部分の底面をローラーで転圧して、その上に割栗石２０６を１０ｃｍの厚さに敷き詰める。そしてその上に目潰し砂利を薄く敷き、振動ローラーを８回程度走行させて、この割栗石等の表面を均一にすると共に敷き固める。なお、割栗石２０６の替わりに砕石を敷き詰めてもよい。
【００３０】
次に割栗石２０６の上に、上述したように帯状の織布２０１を敷設して、それぞれの織布の縦糸の両端部を、鉄パイプ２０２、鉄杭２０３及び捨てコンクリート２０４によって地盤に固定する。そして敷設した織布２０１の上に、再度割栗石２０６を１０ｃｍの厚さに敷き詰める。そしてその上に目潰し砂利を薄く敷き、振動ローラーを８回程度走行させて、この割栗石等の表面を均一にすると共に敷き固める。なお、割栗石２０６の替わりに砕石を敷き詰めてもよい。割栗石２０６を敷き固めた上に、型枠配筋し、コンクリートを打設して布基礎２０５を形成し、最後に堀削部分２０７を埋め戻す。
【実施例】
【００３１】
図９に、上述した織布１と従来技術で使用している不織布とについて、それぞれ引張強度と伸びとを計測した試験結果を示す。なお上述した織布１は、縦糸１１にユニチカ株式会社製の高張力繊維ビニロンを使用し、横糸に萩原工業株式会社のポリプロピレンからなるフラットヤーンを使用して織布したものである。一方不織布は、デュポン株式会社からタイパーＳＦ４９（登録商標）として販売されているものを使用した。このタイパーＳＦ４９は、スパンボンド製不織布であって、ポリプロピレンからなる長繊維を１軸延伸により繊維強化したものを、４層加熱プレスして、繊維の交点を融解接着したものであり、厚さは、０．４６ｍｍである。なお縦軸の引張力（ＫＮ／ｍ）は、縦糸１１に直交する方向の単位幅（１ｍ）当りの引張力であって、横軸の伸び（ｍｍ）は、縦糸１１に平行な方向の長さ１００ｍｍ当りの伸び量である。
【００３２】
図９に示すとおり、本発明で使用する織布１は、従来技術で使用している不織布と比較して、５パーセント伸張時に約８倍の引張強度を有しており、不織布の最大引張強度における伸びは、不織布の約０．４％である。よって本発明の織布１を敷設すると、従来技術の不織布を敷設した場合に較べて、極めて小さな伸び量に抑えることができることを確認した。
【００３３】
図１０〜図１３に、本発明による住宅地盤の補強方法の効果について、従来例と比較した試験結果を示す。さて図１０及び図１１に示すように、この比較試験においては、まず住宅地の資材置き場の一角を５０ｃｍ掘削し、その上に盛土をして軟弱地盤相当の地盤を造成した。この造成した地盤を、それぞれ約２ｍ四方のＡ、Ｂ、Ｃの領域に分けた。なお領域Ａ、Ｂ、Ｃは、共に転圧を施していない。
【００３４】
さて領域Ａに対しては、織布や不織布を敷設せずに盛土のままにし、領域Ｂについては、従来例による幅２ｍ長さ２ｍのスパンポンド製の不織布を、上下２枚重ねて敷設し、周囲４辺を鉄パイプと鉄杭とによって地盤に固定した。領域Ｃについては、本発明による幅２ｍ長さ２ｍの織布１を１枚敷設して、この織布の縦糸の両端２辺を、鉄パイプ２と鉄杭３とによって地盤に固定した。なお図１２に、従来例によるスパンポンド製の不織布と、本発明による織布１との仕様をそれぞれ示す。
【００３５】
さて上述した領域Ａ、Ｂ、及びＣについて、ＪＧＳ  １５２１に準拠した地盤の平板載荷試験を行った。この試験は、直径３０ｃｍの載荷盤を地盤に垂直に押し付け、段階的に油圧ジャッキで荷重を増減させていき、各荷重での沈下量を計測するものである。なお、この試験は、実荷重を１．０、２．０、３．０、４．０、５．０、および６．０ｋＮの６段階に変えて（荷重強度としては、３１．８、６３．７、９５．５、１２７．４、１５９．２、および１９１ｋＮ／ｍ２）、それぞれ２個所ずつ沈下量を計測し、その平均値を求めた。
【００３６】
図１３に、上述した試験結果について、縦軸を地盤の沈下量に、横軸を荷重強度として表わしたグラフを示す。このグラフに示すように、本発明による織布１を使用した住宅地盤の強化方法は、従来の不織布を使用した強化方法に較べて、明らかに軟弱地盤の沈下量を低減できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明による住宅地盤の補強方法は、建坪の周辺スペースに余裕が無い場合に、周辺環境に対する影響が少なく、安価に、かつ家屋の傾きを５／１０００未満に抑えることができるため、住宅建築に関する産業に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１０１、２０１      織布
１１                    縦糸
２、１０２、２０２      鉄パイプ（棒状部材）
３、１０３、２０３      鉄杭（杭）
４、１０４、２０４      捨てコンクリート
５、１０５、２０５      べた基礎、布基礎
【図１】
2011032757.tif 000003
【図２】
2011032757.tif 000004
【図３】
2011032757.tif 000005
【図４】
2011032757.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011032757.tif 000008
【図７】
2011032757.tif 000009
【図８】
2011032757.tif 000010
【図９】
2011032757.tif 000011
【図１０】
2011032757.tif 000012
【図１１】
2011032757.tif 000013
【図１２】
2011032757.tif 000014
【図１３】
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