(57)【要約】【課題】砂を搬送する砂搬送装置と、複数本の繊維を連続的に供給する連続繊維供給装置とを備えた連続繊維補強土装置を用いて、砂搬送装置から搬送される砂に繊維供給装置から繰り出す繊維を絡ませて補強土として供給する繊維補強土工法において、必要とされるせん断強度を確実に得ることができる。【解決手段】砂を搬送する砂搬送装置と、複数本の繊維を連続的に供給する連続繊維供給装置とを備えた連続繊維補強土装置を用いて、砂搬送装置から搬送される砂に繊維供給装置から繰り出す繊維を絡ませて補強土とする繊維補強土工法において、繊維供給装置からの連続繊維の砂への混入方向は受け盤状にする。また、受け盤状は、法面と交差する水平面に対して７°〜２０°の高さ角度をもってなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂を搬送する砂搬送装置と、複数本の繊維を連続的に供給する連続繊維供給装置とを備えた連続繊維補強土装置を用いて、砂搬送装置から搬送される砂に繊維供給装置から繰り出す繊維を絡ませて補強土とする繊維補強土工法において、繊維供給装置からの連続繊維の砂への混入方向は受け盤状にすることを特徴とした繊維補強土工法。
【請求項２】
受け盤状は、法面と交差する水平面に対して７°〜２０°の高さ角度をもってなる請求項１記載の繊維補強土工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、法面保護、擁壁築造、及び緑化工法に適用可能なものとして、連続した複数本の繊維と砂とを補強するべき施工個所に吹き付けることを内容とする連続繊維補強土工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の法面保護工での切土工と、吹付け法枠工と、枠内緑化工と、間知ブロック工とを組み合わせた工法に代わるジオファイバー（登録商標名）と呼ばれる工法は、ロックボルト工と、連続繊維補強土工と、緑化工とを組み合わせる事によって、自然景観の保全と、作業の納期及び作業安全性で優れた近時の工法である。この連続繊維による補強土工法とその装置の概要は、図３に示すが、下記特許文献１にも記載されている通りである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３０２６９５号公報
【０００４】
図３中、１は糸の供給装置で、この糸の供給装置１から繰り出される糸２を水タンク３から高圧ポンプ４を介して供給管５で送られる高圧水を利用して噴射ノズル６から噴射するエジェクター７とからなり、これに砂の供給装置８を組み合わせる。
【０００５】
砂の供給装置８は、ベルトコンベア９ａでホッパー１０に連結した計量器１１と、該計量器１１にベルトコンベア９ｂを介して連結する吹き付け機１２とで構成される。図中１３は砂山１４から砂を搬送するトラクターショベル、１５は吹き付け機１２に圧縮空気を供給するコンプレッサーを示す。吹き付け機１２にはマテリアルホース３３が接続され、その先端が砂噴射ノズルとなる。
【０００６】
また、１６は計量器１１などの電源となる発電機、１７は分電盤、１８は糸の供給装置１から繰り出される糸の量を計測する計量装置を示す。
【０００７】
糸の供給装置１は、複数（図示の例では４個）の糸巻１９からの糸２を絡ませて送り出す１本のガイドステー２０を有する可搬式のボビンケース２１からなる。
【０００８】
かかる構成の繊維配設装置において、図４に示すようにエジェクター７はヘッダー２２と搖動手段２３との組み合わせで構成され、ヘッダー２２は糸の供給装置１からの糸２を引き入れる４本の糸ガイド２４と、高圧水または圧縮空気とともにこの糸２を噴射する４本の噴射ノズル６とを有する。
【０００９】
搖動手段２３は、基台３０に一端を取り付けたアーム２９の他端にシリンダー２７を斜め上方に向けて枢着し、シリンダー２７のピストン２８の先端に搖動アーム２６の上端を回動自在に軸着し、該搖動アーム２６の下端を回動管２５に固定し、該回動管２５をヘッダー２２に同軸上で接続した。そして、この回動管２５を回動継手を介して高圧水などの供給管５に接続する。図中３２は操作部である。
【００１０】
動作を説明すると、法面３１などの施工現場にボビンケース２１を搬入し、適宜場所に移設する。糸の供給装置１の各ボビンケース２１では、糸巻１９から繰り出された連続繊維としての糸２は、４本が１本に撚られ、ガイドステー２０から出て、エジェクター７の糸ガイド２４を介して噴射ノズル６に挿通される。
【００１１】
そして、エジェクター７では水タンク３から高圧ポンプ４を介して供給管５で送られる高圧水が噴射ノズル６から噴射されると前記糸２もこれにつられて吐出され、吹き付け機１２のマテリアルホース３３の先端の砂噴射ノズルから法面の地盤上に噴出する砂と地盤上で直接噴射・混合される。
【００１２】
このようにして使用する砂の０．１５〜０．２  ％（乾燥重量比）程度の連続繊維（マルチフィラメント無撚糸）をジェット水と一緒に噴射、砂と三次元的に混合するには連続繊維の設計混入量３．３ｋｇ  ／ｍ３を確保する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このような繊維補強土工法では、砂質土に連続繊維を３次元的に混入することにより、擬似粘着力を付与し、変造抵抗力の大きい補強土を造ることができるが、このような繊維補強土工法で法面３１を覆う連続繊維補強土についての強度は繊維の配向により左右されるものであり、糸の吐出の仕方によっては満足できるものが得られない。
【００１４】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、必要とされるせん断強度を確実に得ることができる繊維補強土工法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、砂を搬送する砂搬送装置と、複数本の繊維を連続的に供給する連続  繊維供給装置とを備えた連続繊維補強土装置を用いて、砂搬送装置から搬送される砂に繊維供給装置から繰り出す繊維を絡ませて補強土とする繊維補強土工法において、繊維供給装置からの連続繊維の砂への混入方向は受け盤状にすること、第２に、受け盤状は、法面保護の場合は、法面と交差する水平面に対して７°〜２０°の高さ角度をもってなることを要旨とするものである。
【００１６】
請求項１記載の本発明によれば、繊維供給装置からの連続繊維の砂への混入方向は受け盤状にすることで繊維が流れるおそれがなく、繊維が流れ盤状とならず、せん断強度を確保できる。
【００１７】
法面保護のために連続繊維補強土を法面上に築造する場合に、その築造厚さは、土構造物としての一体性、砂質土と連続繊維との混合性施工性、および植生基盤としての観点から平滑な法面では、２０ｃｍを最小厚さとする。請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、連続繊維の混入方向を法面に対していわゆる受け盤状とするのに法面と交差する水平線に対して８°〜２０°の高さ角度をもってなることにすれば、法面勾配が１：１．５〜１：０．８の場合の場合、水平厚さで約３０ｃｍ程度の築造厚さとなり、施工厚さ２０ｃｍ以上を確保することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の繊維補強土工法の第１実施形態を示す説明図で、法面３１の保護として連続繊維補強土３５を施す場合である。なお、図１において（ａ）が本発明工法、（ｂ）は対比例を示す。
【００１９】
連続繊維補強土３５の施工については前記図３を基に、従来例で説明した通りであり、法面３１などの施工現場にボビンケース２１を搬入し、適宜場所に移設する。糸の供給装置１の各ボビンケース２１では、糸巻１９から繰り出された連続繊維としての糸２は、４本が１本に撚られ、ガイドステー２０から出て、エジェクター７の糸ガイド２４を介して噴射ノズル６に挿通される。
【００２０】
そして、エジェクター７では水タンク３から高圧ポンプ４を介して供給管５で送られる高圧水が噴射ノズル６から噴射されると前記糸２もこれにつられて吐出され、吹き付け機１２のマテリアルホース３３の先端の砂噴射ノズルから法面の地盤上に噴出する砂と地盤上で直接噴射・混合される。
【００２１】
本発明は、糸の供給装置１からの連続繊維の砂への混入方向は受け盤状にすることとし、しかも、この受け盤状は、法面保護の場合は、法面３１と交差する水平面Ｘに対して７°〜２０°の高さ角度、望ましくは１５°以上の高さ角度（α）をもってなることした。図１において（ｂ）は繊維の方向が流れ盤状の場合である。
【００２２】
図２において、α：繊維の打設勾配とせん断面のなす角度
Ω：水平面とせん断面のなす角度
１５度：繊維の打設勾配
である。
【００２３】
法面勾配が１：０．８の場合についてみると、
α＝Ω＋１５＝１５＋１５＝３０度
Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２
＝｛（ｈ×ｄ／２）×γｔ  ＋Ｌ×ｔ  ×γｔＧＥＯ  ｝×Ｄ×１／２
＝｛（１．０９×１．８８／２）×１８．００  ＋３．００×０．２０×１８．００  ｝×１．５  ×１／２
＝２１．９３  ＫＮ
Ｒ＝Ｗｓｉｎ３３．７
＝２１．９３ｓｉｎ３３．７
＝１２．１７  ＫＮ
Ｓ＝Ｒｃｏｓ１８．７
＝１２．１７ｃｏｓ１８．７
＝１１．５３  ＫＮ
Ｎ＝Ｒｓｉｎ１８．７
＝１２．１７ｓｉｎ１８．７
＝３．９０ＫＮ
Ｆ＝（Ｄ×ＣＧＥＯ  ×ｌ＋Ｎ×ｔａｎ  φＧＥＯ）／Ｓ
＝（１．５  ×３０．７×０．３４＋３．９０×ｔａｎ３６．４）／１１．５３
＝１．６１＞１．５（Ｆｓ）  −    ＯＫ
【００２４】
Ｗ  ：全体重量
Ｗ１：表層土のすり抜け重量
Ｗ２：連続繊維補強土の重量
ｔ      ：施工厚さ
γｔ    ：地山の単位体積重量
γｔＧＥＯ  ：連続繊維補強土の単位体積重量
Ｒ：外力
Ｓ：連続繊維補強土のすべり面に作用するせん断力
Ｎ：連続繊維補強土の垂直分力
φＧＥＯ  ：連続繊維補強土の内部摩擦角  （定数）
ＣＧＥＯ  ：連続繊維補強土の粘着力  （定数）
Ｌ：法長方向の補強鉄筋ピッチ
Ｄ：水平方向の補強鉄筋ピッチ（上記計算では１．５  ｍピッチで算出）
Ｆ：安全率
Ｆｓ：設計安全率
である。
【００２５】
また、同様に法面勾配が１：１．４の場合についても下記の通りとなる。
α＝Ω＋１５  ＝  １５＋１５＝３０度
Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２
＝｛（ｈ×ｄ／２）×γｔ  ＋Ｌ×ｔ  ×γｔＧＥＯ  ｝×Ｄ×１／２
＝｛（０．１１×２．４０／２）×１８．００  ＋３．００×０．２０×１８．００  ｝×１．５  ×１／２
＝  ９．８８  ＫＮ
Ｒ＝Ｗｓｉｎ３３．７
＝  ０．９９ｓｉｎ３３．７
＝  ５．４８  ＫＮ
Ｓ＝Ｒｃｏｓ１８．７
＝  ５．４８ｃｏｓ１８．７
＝  ５．１９  ＫＮ
Ｎ＝Ｒｓｉｎ１８．７
＝  ５．４８ｓｉｎ１８．７
＝１．７６ＫＮ
Ｆ＝（Ｄ×ＣＧＥＯ  ×ｌ＋Ｎ×ｔａｎ  φＧＥＯ）／Ｓ
＝（１．５  ×３０．７×０．５７＋１．７６×ｔａｎ３６．４）／５．１９
＝５．３１＞１．５（Ｆｓ）  −    ＯＫ
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の繊維補強土工法およびその装置は、砂を搬送する砂搬送装置と、複数本の繊維を連続的に供給する連続繊維供給装置とを備えた連続繊維補強土装置を用いて、砂搬送装置から搬送される砂に繊維供給装置から繰り出す繊維を絡ませて補強土として供給する繊維補強土工法において、必要とされるせん断強度を確実に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の繊維補強土工法の１実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の繊維補強土工法の強度計算の説明図である。
【図３】本発明の連続繊維による補強土工法とその装置の全体を示す説明図である。
【図４】エジェクターの正面図である。
【符号の説明】
１…糸の供給装置                      ２…糸
３…水タンク                          ４…高圧ポンプ
５…供給管                            ６…噴射ノズル
７…エジェクター                      ８…砂の供給装置
９ａ，９ｂ…ベルトコンベア            １０…ホッパー
１１…計量器                          １２…吹き付け機
１３…トラクターショベル              １４…砂山
１５…コンプレッサー                  １６…発電機
１７…分電盤                          １８…計量装置
１９…糸巻                            ２０…ガイドステー
２１…ボビンケース                    ２２…ヘッダー
２３…搖動手段                        ２４…糸ガイド
２５…回動管                          ２６…搖動アーム
２７…シリンダー                      ２８…ピストン
２９…アーム                          ３０…基台
３１…法面                            ３２…操作部
３３…マテリアルホース                ３５…連続繊維補強土
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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