(57)【要約】【課題】埋め戻しに関する施工の手間の軽減、施工期間の短縮を図り、埋め戻し地盤の洗掘、地盤沈下、埋設構造物の破断、埋設構造物の浮き上がりを防止すること。【解決手段】廃タイヤの筒型積層体に廃タイヤが体積膨張するまで粒状体を詰め込んで成る膨張状筒型積層体５０であって、ビード部の曲率を小さく変形させた廃タイヤと該ビード部を相互に連結して筒型に積層する結合手段とを有する膨張状筒型積層体５０等を用いて、地盤１００が掘削された部分の埋め戻しを行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃タイヤの筒型積層体に廃タイヤが体積膨張するまで粒状体を詰め込んで成る膨張状筒型積層体であって、ビード部の曲率を小さく変形させた廃タイヤと該ビード部を相互に連結して筒型に積層する結合手段とを有する膨張状筒型積層体を用いて埋め戻しを行う埋め戻し工程、
を含むことを特徴とする埋め戻し方法。
【請求項２】
結合手段が、ビード部の相互間を挟み止められる把持体であることを特徴とする請求項１に記載の埋め戻し方法。
【請求項３】
前記粒状体が、水膨張性ポリマーを混在させていることを特徴とする請求項１または２に記載の埋め戻し方法。
【請求項４】
前記膨張状筒型積層体は、複数設けられており、各膨張状筒型積層体は、拘束材により拘束されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の埋め戻し方法。
【請求項５】
埋設構造物の上に位置する膨張状筒型積層体には、他の膨張状筒型積層体に適用された粒状体よりも比重が大きい粒状体が適用されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の埋め戻し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め戻し方法に関し、特に、粒状体が筒型に積層した廃タイヤの全域に緻密に詰め込まれた筒型積層体を用いた埋め戻し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、埋設管、マンホール、地下道、浄化槽、防火水槽、燃料タンク等の地下埋設構造物を構築する場合には、地盤を掘削して矢板等で土留めをした状態で、地下埋設構造物を構築した後、砂等で埋め戻すという工法が採られていた。
【０００３】
ここで、埋め戻しの工法において、廃タイヤをそのままの形で埋め戻し地盤の一部として利用する方法も考えられる（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０６２１１号公報（「段落番号」００１１、「段落番号」００１３〜「段落番号」００１５、図１、２）
【特許文献２】特開２００１−１８０２３７号公報（「段落番号」００１０〜「段落番号」００２３、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述した、従来の埋め戻しの工法では、以下の問題点があった。
【０００６】
（１）豪雨や管路からの漏水により、埋め戻し地盤が洗掘されやすい。
（２）施工終了後に矢板を引き抜く際に、地盤沈下を生じる場合がある。
（３）地震発生時に周辺地盤からの強制変形により埋設構造物（例えば、埋設配管）      が破断する場合がある。
（４）埋め戻し土が液状化することにより、埋設構造物が浮き上がる。
【０００７】
特に、（４）の液状化による埋設構造物の浮き上がりについては、新潟地震（１９６４年）、十勝沖地震（１９６８年）、日本海中部地震（１９８３年）、釧路沖地震（１９９３年）、北海道東方沖地震（１９９４年）、十勝沖地震（２００３年）等で多数発生しており、その復旧に相当なコストと工期がかかっていた。
【０００８】
また、本発明者等も、廃タイヤを破砕しない原型のままで地盤造成に再利用する提案（特願２００３−５５０７４号、特願２００３−３２８６３４号）をしてきた。これらの提案は、廃タイヤ内に充填した粒状体にせん断変形によるダイレイタンシー（体積膨張状態）を生じさせて剛性の増加を図る膨張状筒型積層体を形成するものである。
【０００９】
さらに本提案は、膨張状筒型積層体に応力−歪の非線形ループを形成させ、硬い杭状改良体の形成と地盤変形に順応的追随ができる粒状体の充填廃タイヤによる地盤造成方法とこれによって造成された地盤を提供しており、地盤改良区域に配置することでジオテキスタイルを採用したり、タイヤチップやタイヤシュレッズを併用したりしながら造成地盤を構成して、廃タイヤの大幅利用を可能にしている。
【００１０】
即ち、図６の左側に示す拡大断面図のように、本提案の膨張状筒型積層体１０（図７および図８参照）は、複数の廃タイヤ２が積層された筒型積層体１に粒状体５を詰め込んだ後に、余盛りもしくは突き固め棒７による荷重によって廃タイヤ２を仮想線の状態に押し広げて、図６の右側に示す拡大断面のようにダイレイタンシーを生じさせて所定の機能を発揮させている。
【００１１】
然るに、廃タイヤ２は、図７に示すようにビード部３がタイヤ内側に湾曲して凹凸状態を形成しているために、空洞部分４を形成することになり、図８に示した粒状体５を自然落下させた場合には、粒状体５が空間上部４−１に充填されないことが多くなって、フープテンションの形成が不安定になるので、突き固め棒７（図６参照）やバイブレーターで粒状体５を綿密に充填する作業が必須であった。
【００１２】
これらの作業に際しては、廃タイヤ２がずれないように工夫する必要があることや廃タイヤ２の内側の上部空間４−１に詰り難い粒状体５を空隙が出来ないように綿密に充填するために多くの手間を要していた。
【００１３】
即ち、廃タイヤ２の内部に隙間ができると、フープテンションが十分発揮されずに変形し易くなるために、隙間なく充填するには相当回数の突き固めを必要としており、タイヤの隙間に満遍なく詰めるには、ある場合には３０回以上の突き固めを要することもあるという具合に、入念な施工が必要になって施工期間が長期に亘る懸念もあった。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、埋め戻しに関する施工の手間の軽減、施工期間の短縮を図ることができるとともに、埋め戻し地盤の洗掘、地盤沈下、埋設構造物の破断、埋設構造物の浮き上がりを防止することができる埋め戻し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】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、廃タイヤの筒型積層体に廃タイヤが体積膨張するまで粒状体を詰め込んで成る膨張状筒型積層体であって、ビード部の曲率を小さく変形させた廃タイヤと該ビード部を相互に連結して筒型に積層する結合手段とを有する膨張状筒型積層体を用いて埋め戻しを行う埋め戻し工程、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、廃タイヤの筒型積層体に廃タイヤが体積膨張するまで粒状体を詰め込んで成る膨張状筒型積層体であって、ビード部の曲率を小さく変形させた廃タイヤと該ビード部を相互に連結して筒型に積層する結合手段とを有する膨張状筒型積層体を用いて埋め戻しを行うこととしたので、埋め戻しに関する施工の手間の軽減、施工期間の短縮を図ることができるとともに、埋め戻し地盤の洗掘、地盤沈下、埋設構造物の破断、埋設構造物の浮き上がりを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による埋め戻し方法は、廃タイヤの筒型積層体に廃タイヤが体積膨張するまで粒状体を詰め込んで成る膨張状筒型積層体を用いて埋め戻す方法である。膨張状筒型積層体は、ビード部の曲率を小さく変形させた廃タイヤとビード部を相互に連結して筒型に積層する結合手段から構成され、結合手段をビード部の相互間を挟み止められる把持体にすることを特徴としており、廃タイヤのずれを防止しその全域に粒状体を緻密に充填させて、十分なフープテンションを発揮させている。
【００１８】
以下に、本発明にかかる埋め戻し方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例による埋め戻し方法を説明する断面図である。同図において、地盤１００は、埋設構造物１２０を埋設するために掘削されている。矢板１１０Ａおよび矢板１１０Ｂは、掘削する両側面に打ち込まれており、掘削面を安定させ、土留めをする役目を担っている。これらの矢板１１０Ａと矢板１１０Ｂとに挟まれた部分は、掘削され、土が掘り出される。
【００２０】
また、同図においては、掘削された部分に、埋設構造物１２０が埋設されるとともに、膨張状筒型積層体２０、２０、・・・、膨張状筒型積層体３０、膨張状筒型積層体構造物４０、緩衝材１２１により埋め戻されている。
【００２１】
膨張状筒型積層体２０、２０、・・・、膨張状筒型積層体３０、３０は、後述する膨張状筒型積層体５０と同一構成とされているが、タイヤ径が膨張状筒型積層体５０と異なる。埋設構造物１２０は、膨張状筒型積層体２０、２０、・・・や、膨張状筒型積層体３０、３０で形成された位置に緩衝材１２１を介して埋設されている。
【００２２】
緩衝材１２１は、タイヤシュレッズ、タイヤチップ等であり、地震時発生時に緩衝、変位吸収を行う役目を担っている。すなわち、緩衝材１２１は、膨張筒型積層体３０、膨張筒型積層体６０等から埋設構造物１２０へ作用する力を緩和（吸収）し、埋設構造物１２０を保護する役目を担っている。
【００２３】
膨張状筒型積層体構造物４０は、埋設構造物１２０、膨張状筒型積層体３０、３０の上に設けられており、埋め戻しの蓋としての役目を担っている。
【００２４】
図５は、図１に示した膨張状筒型積層体構造物４０の構成を示す平面図である。膨張状筒型積層体構造物４０は、複数の膨張状筒型積層体５０および複数の膨張状筒型積層体６０を、ワイヤーや鉄筋もしくは梱包用の樹脂を用いる等の拘束材１３０によって連結したもので、重厚なハニカム構造とされている。
【００２５】
図２は、図１および図５に示した膨張状筒型積層体５０に対応する筒型積層体５０’の構成を示す斜視図である。図３は、図２に示したＡ−Ａ線視断面図であり、廃タイヤ２のビード部３を詳細に示している。図２および図３において、図７および図８の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
【００２６】
これらの図において、筒型積層体５０’は、複数個の廃タイヤ２を積層することで構成されており、廃タイヤ２は、ビード部３がタイヤ内側に湾曲して凹凸状態を形成していることで内部に空洞部分４を形成しており、中央部分には開口６を形成して後述する粒状体５を受け入れるように構成されている。
【００２７】
本実施例では、図２に見られるようにビード部３の相互間を把持体としての連結クリップ５１によって挟み止めてタイヤを繋いでおり、ビード部３を連結クリップ５１で押し広げながら連結するものである。これによって、連結クリップ５１付近のビード部３は、その回り込み部分の曲率を小さくさせることで上下に広がってＣ型の空間が広げられることになり、ビード部３の湾曲形状をその曲率が小さくなるように変形させることで空洞部分４を開放状態にして、粒状体５が、空間上部４−１の隅々まで充填され易いように構成されている。
【００２８】
即ち、筒型積層体５０’は、積層した廃タイヤ２がそのビード部３の間を連結クリップ５１によって相互に挟み止めることで、一体に構成されており、最下部と最上部のビード部３を除いた中間部のビード部３は、連結クリップ５１によって直線状に挟み止められている。従って、中間部に配置されている廃タイヤ２の空洞部分４は拡大されており、開口６からの粒状体５が、空洞部分４の全域に容易に充填できるように構成されている。
【００２９】
連結クリップ５１は、実験によると積層した２個の廃タイヤ２を連結するのに２個あれば充分である。また、連結クリップ５１によって形成される空隙は、廃タイヤ２におけるビード部３の凸部分を２．５ｃｍ以下に小さくするだけで、粒状体５の充填が非常に容易になることも確認されている。
【００３０】
しかして、最下部のビード部３は、空洞部分４で粒状体５を受け止めるような形状に構成されているので、フープテンションの形成には悪影響が無いもので、突き固め棒７やバイブレーターの使用は極端に多くする必要が無い。また、最上部のビード部３は、廃タイヤ２の空洞部分４に粒状体５が充填され難い空間上部４−１を形成するが、最上部故に突き固め棒７やバイブレーターの使用で粒状体５を問題無く充填出来るものである。
【００３１】
廃タイヤの筒型積層体５０’は、複数の廃タイヤ２を積み重ねる際に必要に応じてずれ止め用に鉄筋を通して位置決めしたり、接着剤で廃タイヤ２の相互間を止めることを実施しているが、ビード部３の相互結合も上記一実施例に限定されること無く、廃タイヤ２の相互結合と同時に接着剤やその他の把持体等でも実施可能である。
【００３２】
また、廃タイヤの筒型積層体５０’は、上記のように連結クリップ５１で予め一体に止めておくことで、出荷する時等のハンドリングが楽であり、同じ大きさの廃タイヤ２を予めペアにすることも容易である。
【００３３】
図３は、筒型積層体５０’に粒状体５を詰める工程を示しており、筒型積層体５０’を形成した廃タイヤ２の空洞部分４には、粒状体５を上方の開口６から詰めている。
【００３４】
粒状体５は、後述するように正のダイレイタンシーを生じることのできる材料か、突固めによる密度増加が期待できる材料であれば何でも良く、以下のような安価な材料であって良い。
（１）砕石
（２）砂、砂礫
（３）コンクリート塊
（４）再生骨材
（５）ガラスくず、陶器くず
（６）石炭灰およびその造粒材
（７）スラグ類
（８）カキ殻
【００３５】
粒状体５としては、この他にも、「建設発生土」や「浚渫土砂」等であっても採用可能であり、良質な砂などを用意する必要がない。また、これらの場合には、中詰めされた粒状体がタイヤとタイヤの隙間から漏れ出るのを防止するために、ある程度以上の粒径を備えた粒状体を選択することが望ましいものである。
【００３６】
また、浚渫土や建設汚泥のようにヘドロが混ざったような軟弱土や粒径の小さい材料を用いる場合であっても、それぞれの粒状体に所定量のポリマーを混入させたり、廃タイヤの相互間を接着剤で隙間無く貼り合わせることで、ダイレイタンシーを確保できるように処置することによっても対処可能である。
【００３７】
さらに、粒状体として産業廃棄物である「コンクリート塊」、「カキ殻」、「石炭灰およびその造粒材」および「鉄鋼スラグ類」等を使用するようにした場合には、産業廃棄物に対するさらなる有効利用になるものであり、有意義な産業廃棄物の処理方法にもなる。
【００３８】
粒状体５は、廃タイヤ２の空洞部分４に詰められた後に、廃タイヤ２の空洞部分４に形成されている凹凸隙間にも粒状体が満遍なく充填されるように注意しながら、突き固め棒７を用いた振動もしくは上下運動によって詰め込まれるが、その際の突き固め棒７をずれ止め用の鉄筋で兼用することも可能である。
【００３９】
しかして、突き固め棒７等の機械による振動で加圧される粒状体５の移動は、下方もしくは加圧力の分力によって飛散する横方向が大部分であるが、本実施例では、廃タイヤの上方に形成される凸な空隙部が小さいので粒状体５の上方移動がそれほど必要でなく、全ての空洞部分４の隅々にまで粒状体５を詰めることが出来る。
【００４０】
尚、粒状体５の充填に関して、粒状体に水膨張性ポリマーを混ぜることで下方から吸水して地下水を供給するか、上方からの散水による水分の供給によって水膨張性ポリマーを膨張させることで、粒状体を廃タイヤに存在する隙間にまで充填し、残余の隙間にも粒状体を行き渡らせることも可能である。
【００４１】
図４は、粒状体が詰め込まれた複数の廃タイヤ２からなる筒型積層体５０’（図２および図３参照）を膨張状筒型積層体５０に形成した一実施例を示す断面図である。
【００４２】
本実施例では、連結クリップ５１によって回り込み部分の曲率を小さくさせてＣ型の空間を上下に広げられたビード部３が、その湾曲形状を直線状に近い形状に変形されて空洞部分４を開放状態にしており、空間上部４−１の隅々にまで充填されている粒状体５に対して、膨張筒型積層体５０の上端部に余盛り１１を形成している。粒状体５は、余盛り１１に荷重を加えることで廃タイヤ２の空洞部分４にさらに詰められることになり、廃タイヤ２の空洞部分４に形成されている隙間に満遍なく充填され、より密に詰められた状態に形成された膨張状筒型積層体５０を構成させている。
【００４３】
他の実施例としては、膨張状筒型積層体５０に対して圧縮充填された粒状体５に水膨張性ポリマーを混合させておくものであり、上述したように地下水を下方から吸水することによって供給するか、地下水位が低いために地下水の給水が不可能な場合には、上方からの散水９で水分を供給することによって、水膨張性ポリマーを膨張させて空洞部分４に粒状体５を充分に圧縮充填した膨張状筒型積層体５０を構成している。
【００４４】
膨張状筒型積層体５０は、以上の構成によって上述した図６の左側に示す拡大断面のように、筒型積層体５０’の状態では、中間部のビード部３が連結クリップ５１によって直線状に挟み止められているので、廃タイヤ２の空洞部分４が拡大されて開口６からの粒状体５は、空洞部分４の全域に容易に充填されている。
【００４５】
しかして、粒状体５が廃タイヤ２の空洞部分４に充分に詰められた状態にある過程では、仮想線の膨張形態には至っていないが、余盛りもしくは突き固め棒７による荷重が加えられると、余盛り等の粒状体５が廃タイヤ２の中に押し込まれることになり、これが仮想線まで廃タイヤ２を押し広げて、図６の右側に示す拡大断面のように、ダイレイタンシーを確保できる膨張状筒型積層体５０が形成されている。
【００４６】
膨張状筒型積層体５０におけるダイレイタンシーの確保は、一般的に確認されているように、筒状の袋の中に粒状体を隙間無く詰めた形態の下に上からの荷重を加えると、粒状体が正のダイレイタンシーを生じることで、中詰め材料は自らを膨張させて袋を押し広げることになり、袋にはテンションが働くことになって粒状体を拘束する原理と同様である。
【００４７】
また、膨張筒型積層体５０は、その中の粒状体５がフープテンションにより大きな拘束応力を受けているため、非常に堅固である。従って、たとえ粒状体５が砂であっても、膨張筒型積層体５０の内部は、液状化しない。さらに、膨張筒型積層体５０においては、豪雨や漏水によって粒状体５が簡単に流れることがない。なお、他の膨張筒型積層体６０等も同様である。
【００４８】
上記の状況にある袋内の粒状体は、拘束力に応じた剛性の増加を発揮するものであり、この際の筒状の袋は、全体として硬い杭状の改良体を形成することになるが、同様の原理に従う膨張状筒型積層体５０は、結果的に全体として硬い杭形状を構成することになり、大きな上載荷重にも耐え得るものである。
【００４９】
特に、膨張状筒型積層体５０を形成している廃タイヤ２は、本来的にスチールワイヤーがメッシュ状に入っていることでフープテンションに非常に強くなっているものであるから、スチールワイヤーさえ切れていなければ多少磨り減ったタイヤであっても粒状体５に対する相当の拘束応力を期待できる。それ故に、膨張状筒型積層体５０は、粒状体５を相当に硬い剛性の杭形状に形成させることになるので、有効な地盤改良材を構成できるものである。
【００５０】
また、図１に示した膨張状筒型積層体構造物４０において、膨張状筒型積層体６０は、埋設構造物１２０の直上に位置しており、上述した膨張状筒型積層体５０と同様の構成とされている。但し、膨張状筒型積層体６０には、埋設構造物１２０の浮き上がりを防止すべく、膨張状筒型積層体５０の粒状体５と比べて、比重が大きい粒状体が用いられている。
【００５１】
ここで、粒状体力学では、小粒径の粒状体に大粒径の粒状体を混入し、重力下で振動を加えると、密度が多少大きくても、大粒径の粒状体が浮上する性質があることが知られている。従って、たとえ、埋め戻し砂が液状化しない場合であっても、埋設構造物は、多少浮き上がるという現象が生じる。しかし、本実施例では、膨張筒型積層体構造物４０によりかかる現象が発生せず、しかも、膨張筒型積層体６０の粒状体が重いため、振動による浮き上がりをより確実に防止することができる。
【００５２】
また、膨張筒型積層体５０等の中詰材として、粒状体５を用いることにより、膨張筒型積層体５０等に排水機能を持たせることができる。これにより、地下水がタイヤ同士の隙間から流入し、地震により過剰間隙水圧が発生しても、膨張筒型積層体５０等を通して過剰間隙水圧による地下水を排水することができ、膨張筒型積層体構造物４０等の近傍の地盤の液状化を抑制することができる。
【００５３】
また、埋設構造物１２０としての埋設管などは、補修や点検のため、完成後にも何回も掘り出すことが多い。このような場合には、埋設管よりも上に位置する各タイヤを金具で繋いだり、網状の袋で包み一体化しておくことにより、再掘削、再埋め戻しが非常に容易となる。
【００５４】
以上説明したように、本実施例によれば、廃タイヤ２の筒型積層体５０’に廃タイヤ２が体積膨張するまで粒状体５を詰め込んで成る膨張状筒型積層体５０等であって、ビード部３の曲率を小さく変形させた廃タイヤ２と該ビード部３を相互に連結して筒型に積層する連結クリップ５１とを有する膨張状筒型積層体５０等を用いて埋め戻しを行うこととしたので、埋め戻しに関する施工の手間の軽減、施工期間の短縮を図ることができるとともに、埋め戻し地盤の洗掘、地盤沈下、埋設構造物の破断、埋設構造物の浮き上がりを防止することができる。
【００５５】
また、本実施例によれば、膨張筒型積層体５０や膨張筒型積層体６０がタイヤの積層構造からなるため、周囲の矢板１１０Ａや矢板１１０Ｂを抜いた場合でも自立し、抜いた隙間により、膨張筒型積層体５０等が変形することが殆どない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明による埋め戻し方法は、廃タイヤのビード部を連結クリップで挟み込むことによって、粒状体を筒型に積層した体廃タイヤの全域に緻密に詰め込んで充分なフープテンションを発揮させた膨張状筒型積層体を用いて埋め戻しを行うため、埋め戻しに関する施工の手間の軽減、施工期間の短縮等に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる埋め戻し方法を説明する断面図である。
【図２】図１および図５に示した膨張状筒型積層体５０に対応する筒型積層体５０’の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示したＡ−Ａ線視断面図である。
【図４】一実施例における膨張状筒型積層体５０（筒型積層体５０’）の構成を示す断面図である。
【図５】図１に示した膨張状筒型積層体構造物４０の構成を示す平面図である。
【図６】粒状体を充填する廃タイヤのフープテンションの発生を説明する図である。
【図７】従来の廃タイヤによる膨張状筒型積層体１０を示す断面図である。
【図８】従来の廃タイヤによる膨張状筒型積層体１０と粒状体５の充填形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
２  廃タイヤ
３  ビード部
４  空洞部分
５  粒状体
６  開口
７  突き固め棒
９  散水
１１  余盛り
５０  膨張状筒型積層体
５０’  筒型積層体
５１  連結クリップ
６０  膨張状筒型積層体
１００  地盤
１１０Ａ  矢板
１１０Ｂ  矢板
１２０  埋設構造物
１２１  緩衝材
【図１】
2005307614.tif 000003
【図２】
2005307614.tif 000004
【図３】
2005307614.tif 000005
【図４】
2005307614.tif 000006
【図５】
2005307614.tif 000007
【図６】
2005307614.tif 000008
【図７】
2005307614.tif 000009
【図８】
2005307614.tif 000010