(57)【要約】【課題】  敷き詰めた廃タイヤに粒状体を充填することで、鉛直方向には硬く、水平方向には地盤変形に順応的に追随できる廃タイヤと粒状体による地盤造成方法を提供する。【解決手段】  本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、地盤造成区域にジオテキスタイル２を敷設し、ジオテキスタイル２の上に1層の廃タイヤ３を敷き詰め、しかる後に、1層の廃タイヤ３の上から粒状体４を撒き出し、粒状体４を廃タイヤ４４の空隙が無くなるまで転圧充填して単位造成体１２の施工を終え、次いで、この単位造成体１２の上面に次層を漸次造成させることで、タイヤを原型のまま用いながら、タイヤを正確に積み上げてずれないように保持する必要性を無くする簡易な施工を採用して実用性を高め、施工コストの低減と工期の短縮を可能にしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤造成区域にジオテキスタイルを敷設し、該ジオテキスタイルの上に1層の廃タイヤを敷き詰め、しかる後に、該廃タイヤの上から粒状体を撒き出し、該粒状体を廃タイヤの空隙が無くなるまで転圧充填して単位造成体を終え、次いで、該単位造成体の上面に次層を漸次造成させる廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【請求項２】
粒状体の撒き出しが、廃タイヤの上面に粒状体の余盛りを形成することを特徴とする請求項１に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【請求項３】
積層前の廃タイヤが、粒状体を凹凸隙間に予め充填させて置くことを特徴とする請求項１又は２に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【請求項４】
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乃至３のいずれかに記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【請求項５】
ジオテキスタイルが、単位造成体の複数層毎に敷設されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【請求項６】
積層される単位造成体が、敷き詰められる廃タイヤの相対位置を千鳥状にずらせて敷設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃タイヤと粒状体による地盤造成方法に関し、特に、敷き詰めた廃タイヤに粒状体を充填することで、鉛直方向には硬く水平方向には地盤変形に順応的に追随できる廃タイヤと粒状体による地盤造成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における自動車の普及と相俟って、廃タイヤに対する処理問題は、今後も大量に発生する廃棄物として、従来以上に問題視されることが予想されることから、その対策は緊急の課題として浮上している。
【０００３】
しかるに、廃タイヤの有効利用については、これまでも、多くの検討が成されて少しずつ実行に移されているものの、大幅に利用できる方法は未だに提案されていなかったので、廃タイヤにおけるリサイクル問題は、タイヤ業界全体として取り組まれてはいるが、近年の傾向としては、対象数がほぼ横ばい状態になっている。
【０００４】
又、廃タイヤをタイヤチップにして再利用することも検討されているが、この場合は、廃タイヤをわざわざ破砕すると同時に、繊維・スチールワイヤー等のゴム部分以外のものを除去した後でなければ、その後の加熱処理や再生製品としての製造ができないという問題が未解決であり、手間とコストが掛かることで実用化は、今一歩の感がある。
【０００５】
以上のように、従来の廃タイヤ対策は、主としてリサイクルと再生であったが、再生の困難さから廃タイヤをそのままの形で利用する方法も種々の形態で提案されている。
【０００６】
しかるに、廃タイヤを粉砕しないで地盤造成に寄与する工法は、タイヤをまとめてワイヤーを巻き特殊な機械で押潰すことでプロック状に加工（例えば、特許文献１を参照）したり、タイヤに全く手を加えないで原型のまま再利用（例えば、特許文献２を参照）したりするものであったために、いずれの場合もタイヤを筒状に積上げることを前提としている。
【０００７】
このために、タイヤが、その正確な積み上げや中詰材の充填時にずれないように保持されるためには、ずれ防止用の治具が必要であり、筒状タイヤの中空部分に粒状体を充填するには、タイヤの隙間に中詰材を隅々まで満遍なく詰めるのに入念な突き固め等の施工が必要になることから、施工期間が長くなる。
従って、その施工方法と施工手順において予想以上の手間と工期が必要になっていた。
【０００８】
一方、他の提案としては、図５に示すような廃タイヤを活用した造成工法も提案されている。（例えば、特許文献３を参照）
【０００９】
本提案では、図５（ａ）の斜視図が示すように、タイヤプロック杭４０は、積み重ねた廃タイヤ４１の中にコンクリート、石、砕石等の中詰材４２を詰め込むことで形成している。そして、このタイヤプロック杭４０は、図５（ｂ）の平面図が示すようにその複数個を平面状に配置することで、建物や構築物又はポール等の基礎杭４３として使用しており、この他にも、地盤の沈下予防もしくは道路等で例示される路盤の沈下防止材として用いるものである。
【００１０】
しかしながら、本例では、中詰材４２の砕石を廃タイヤ４１に存在する隙間の隅々にまで満遍なく詰めることは困難であった。即ち、縦に積み上げる廃タイヤの中空部分には、図示されていないが出っ張りのあるのが普通であり、中詰材の砕石等を仮に詰め込むことができたとしても、廃タイヤと中詰材との間には随所に空隙部が存在することに成って、中詰材の締固め効果は、使用期間中に緩む可能性が大であった。
このために、本提案による廃タイヤの積層体は、長期に亘って荷重が加えられたり、地震等で横揺れが加えられたりすると、強度的に耐えられない状況も危惧されている。
【００１１】
以上のように、従来の廃タイヤ対策は、未解決の部分が多く存在していることから問題の解決には至っておらず、今後も続く自動車の普及と相俟って、大量に発生する廃棄物問題を解決できるような改善策の提案が強く要望されていた。
【００１２】
そこで、本発明者等は、上述した廃タイヤと中詰材との間に形成させる中詰材の締固め効果が、使用期間中には、廃タイヤと中詰材との間に存在する空隙部のために緩んでしまうという問題点を、鋭意研究することで解決しており、その対策を既に提案（特願２００２−５５０７４号）してきた。
【００１３】
本発明者等は、これによって、長期に亘って荷重が加えられたり地震等で横揺れが加えられたりしても、強度的に耐えられる状況を確立させてきた。
【特許文献１】特開２００１−１０６２１１号公報（「段落番号」００１１、「段落番号」００１２〜「段落番号」００１５、図１、２）
【特許文献２】特開２００１−１８０２２７号公報（「段落番号」００１０〜「段落番号」００２２、図１、２）
【特許文献３】特開平１１−２９９２７号公報（第２頁、第１欄、第４４行〜第２頁、第２欄、第２０行、図１〜４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明者等の上記提案は、図６に示すように、廃タイヤ４４の筒型積層体４５に中詰材４６を詰め込んでダイレイタンシーを生じさせてタイヤのフープテンションによって硬くなった膨張状筒型積層体４７を形成し、これを地盤改良区域に配置してジオテキスタイルの採用、タイヤチップ・タイヤシュレッズの併用で造成地盤を構成することで、廃タイヤ４４にせん断変形によるダイレイタンシーを生じさせて剛性の増加を図る。又、地震時には筒型積層体４５に応力―歪の非線形ループを形成させて硬い杭状改良体の形成と地盤変形に順応的な追随ができるようにしたもので、廃タイヤを原型のまま用いながら簡単に短期間で施工できる地盤造成方法である。
【００１５】
しかるに、本提案は、使用期間中において中詰材の締固め効果が緩んでしまうという問題点を解決しているが、タイヤを正確に積み上げて中詰材の充填時もずれないように保持する必要や、筒状タイヤの中空部分に粒状体を満遍なく詰める入念な施工が必要になることのために、施工コストや工期の問題に関しては、完全に解決していないものがあった。
【００１６】
そこで、本発明の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、上記に指摘される問題点に鑑みてそれを解決するために提案するものであり、タイヤを原型のまま用いる提案工法の基本思想を生かしながら、タイヤを正確に積み上げてずれないように保持する必要性を無くする簡易な施工を採用することで実用性を高めながら、施工コストの低減と工期の短縮を可能にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、地盤造成区域にジオテキスタイルを敷設し、ジオテキスタイルの上に1層の廃タイヤを敷き詰め、しかる後に、廃タイヤの上から粒状体を撒き出し、粒状体を廃タイヤの空隙が無くなるまで転圧充填して単位造成体を終え、次いで、この単位造成体の上面に次層を漸次造成させており、これによって、以下の作用を発揮している。
【００１８】
1)廃タイヤを垂直方向に積み上げて正確な筒状にする必要が無い。
2)転圧によって、廃タイヤに詰め込んだ粒状体にダイレイタンシーを生じさせる。
3)ジオテキスタイルとの併用によって造成地盤の安定性を図れる。
4)タイヤ同士を結合しないで地中に埋めるので、害虫や火災の発生がなく、施工後の地形変更が容易であり、造成後に掘削してタイヤの再利用も可能になる。
5)タイヤ下側に位置する椀状の部分に雨水が溜まることで、造成地盤の貯留能力を向上させて洪水を軽減できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１に記載の地盤造成方法において、粒状体の撒き出しが、廃タイヤの上面に粒状体の余盛りを形成することを特徴としており、上記機能に加えて、粒状体の締固め効果を確実にしている。
【００２０】
請求項３に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１又は２に記載の地盤造成方法において、積層前の廃タイヤが、粒状体を凹凸隙間に予め充填させて置くことを特徴としており、上記機能に加えて、粒状体の締固め効果を更に堅実に確立している。
【００２１】
請求項４に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の地盤造成方法において、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しており、上記機能に加えて、粒状体の締固め効果を更に堅実に確立している。
【００２２】
請求項５に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の地盤造成方法において、ジオテキスタイルが、単位造成体１２の複数層毎に敷設されることを特徴としており、上記機能に加えて、ジオテキスタイルとの併用によって造成地盤の安定性を図っている。
請求項６に記載の発明である廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の地盤造成方法において、積層される単位造成体が、敷き詰められる廃タイヤの相対位置を千鳥状にずらせて敷設することを特徴としており、上記機能に加えて、廃タイヤを千鳥状に積層することで造成地盤の安定性を増強している。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、地盤造成区域にジオテキスタイルを敷設し、ジオテキスタイルの上に1層の廃タイヤを敷き詰め、しかる後に、廃タイヤの上から粒状体を撒き出し、粒状体を廃タイヤの空隙が無くなるまで転圧充填して単位造成体を終え、次いで、この単位造成体の上面に次層を漸次造成させているので、以下の効果を発揮している。
【００２４】
1)廃タイヤを垂直方向に積み上げて正確な筒状にする必要が無い。
2)転圧によって、廃タイヤに詰め込んだ粒状体にダイレイタンシーを生じさせる。
3)ジオテキスタイルとの併用によって造成地盤の安定性を図れる。
4)タイヤ同士を結合しないで地中に埋めるので、害虫や火災の発生がなく、施工後の地形変更が容易であり、造成後に掘削してタイヤの再利用も可能  になる。
5)タイヤ下側に位置する椀状の部分に雨水が溜まることで、造成地盤の貯留能力を向上させて洪水を軽減できる。
【００２５】
請求項２に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１に記載の地盤造成方法において、粒状体の撒き出しが、廃タイヤの上面に粒状体の余盛りを形成することを特徴としているので、上記効果に加えて、粒状体の締固め効果を確実する効果を発揮している。
【００２６】
請求項３に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１又は２に記載の地盤造成方法において、積層前の廃タイヤが、粒状体を凹凸隙間に予め充填させて置くことを特徴としているので、上記効果に加えて、粒状体の締固め効果を更に堅実に確立する効果を発揮している。
【００２７】
請求項４に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の地盤造成方法において、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しているので、上記効果に加えて、粒状体の締固め効果を更に堅実に確立する効果を発揮している。
【００２８】
請求項５に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の地盤造成方法において、ジオテキスタイルが、単位造成体１２の複数層毎に敷設されることを特徴としているので、上記効果に加えて、ジオテキスタイルとの併用によって造成地盤の安定性を図れる効果を発揮している。
【００２９】
請求項６に記載の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の地盤造成方法において、積層される単位造成体が、敷き詰められる廃タイヤの相対位置を千鳥状にずらせて敷設することを特徴としているので、上記効果に加えて、廃タイヤを千鳥状に積層することで造成地盤の安定性を増強する効果を発揮している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、基本的に、地盤造成区域にジオテキスタイルを敷設し、ジオテキスタイルの上に１層の廃タイヤを敷き詰め、しかる後に、廃タイヤの上から粒状体を撒き出し、粒状体を廃タイヤの空隙が無くなるまで転圧充填して単位造成体を終え、次いで、この単位造成体の上面に次層を漸次造成させている。
【００３１】
以下に、本発明の廃タイヤと粒状体による地盤造成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、既提案工法の基本思想であるタイヤを原型のまま用いることの理解を容易にするために、上記従来例と同一の部位については同一の符号で表示している。
【実施例１】
【００３２】
図1は、本発明の地盤造成方法をジオテキスタイルと併用した実施の形態を示す施工工程図である。
本実施の形態では、造成地盤1に対して、最初にジオテキスタイル２を敷きつめることで、造成地盤１の全体的支持力の向上と、後述するところの廃タイヤ４４内に充填される粒状体等の粒状体４６が下層の造成地盤１へ抜け出すのを防止している。次いで、本工程では、図１（ａ）が示すようにジオテキスタイル２の上に廃タイヤ４４を敷き詰めることで、１層目の積層体３を形成している。
【００３３】
尚、本実施の形態では、廃タイヤ４４として中空のタイヤを採用しているが、後述するように廃タイヤ４４内の隙間に対して中詰材４６を予め充填しておくことも可能であり、巻き出される土砂等の粒状体４が、廃タイヤ４４内の隙間に出来るだけ満遍なく充填されるように配慮することが肝要である。
【００３４】
図１（ｂ）が示す次の工程では、形成された１層目の積層体３の上から土砂等の粒状体４を撒き出している。
【００３５】
この施工によって、積層体３の上に重畳される粒状体４は、廃タイヤ４４内に適宜に充填されて行き、廃タイヤ４４内の中詰材４６として構成されることになるが、本実施の形態における粒状体４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、転圧によって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。
【００３６】
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)石炭灰及びその造粒材
7)スラグ類
8)カキ殻
【００３７】
そして、粒状体４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るが、これらの場合には、中詰めされた粒状体が積層されるタイヤの下部から漏れ出るのを防止して、所定値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。
【００３８】
しかるに、上記の各種粒状体４にあっても、粒径の小さい材料やヘドロ等が混ざったような軟弱土の場合には、粒状体４に水膨張性ポリマーのような適宜のポリマーを所定量混合させることによってダイレイタンシーを生じ易いように対処することが可能である。
【００３９】
粒状体４としては、以上のように産業廃棄物である「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」等を使用することを可能にしているものであるから、産業廃棄物に対する有効な利用形態を提供するものであり、産業廃棄物処理の観点からも有意義である。
【００４０】
図１（ｃ）は、積層体３の上に巻き出された土砂等の粒状体４を転圧する工程を示している。
本実施の形態における転圧は、シープスフートローラ５を用いて行っている。これらの転圧では、シープスフートローラ５のローラに形成されている突起部分が、廃タイヤ４４の中空部にあって中詰材４６を形成する粒状体４に食い込むことで突き固め充填が施されるものであり、これによって、廃タイヤ４４の空隙部分が無くなるまで粒状体４を充填、圧縮している。
【００４１】
従って、各廃タイヤ４４の中には、粒状体４が隙間無く密に充填されることになって、廃タイヤ４４は、相当のフープテンションを発揮することになり、各廃タイヤ４４中の粒状体４から成る中詰材４６を確実に拘束して相当に硬化させることから、各廃タイヤ４４は、大きな上裁荷重にも耐えられるようになっている。
【００４２】
尚、本転圧に際しては、粒状体４の充填と圧縮が確実に行われるように、バイブレータやタンパーを併用することも可能である。又、充填される粒状体４に水膨張性ポリマーを混合させる場合には、ジオテキスタイルを通じて地下水を下方から吸水することで供給しているが、地下水による給水が不可能な場合には、図示のように上方からの散水６で水分を供給することで水膨張性ポリマーを膨張させて粒状体４の充填圧縮を確実にしている。
【００４３】
しかして、シープスフートローラ５を用いて行う転圧において、廃タイヤ４４の上方隙間の隅々まで粒状体４を詰めることが、粒状体４を上方に移動させることが必要になるために困難になると懸念される揚合には、敷き詰める前の廃タイヤ４４に対して、その上方に存在する隙間に粘着材を混ぜた粒状体もしくは発泡スチロール等を予め充分に充填して置くことで、転圧による正規の詰め込み時に際しては、廃タイヤ４４における粒状体４の上方移動を不必要にしても相当のフープテンションが発揮されるように対処することも可能である。
【００４４】
図１（ｄ）が示すように、単位造成体１２の造成は、以上の各工程を経ることによってその施工を終えている。
１層目の積層体３で造成された単位造成体１２は、造成地盤１に敷きつめたジオテキスタイル２の上に、粒状体４を転圧充填した１層の廃タイヤ４４を敷き詰めて構成するものであり、各廃タイヤ４４が、所望の上載荷重に耐えられるように充分なフープテンションを発揮している。
【００４５】
本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、１層の転圧充填が終わると、再びタイヤを１層敷き詰めて転圧するという工程を反復させながら、漸次に単位造成体１２の造成を継続させて所定の高さまで造成していくものであるが、この際に、必要な場合には単位造成体１２を３〜４層に積層させた後にジオテキスタイル２を敷設させ、単位造成体１２を個別の群に形成することで強度の確立が揺るがないように構成して安定性を確保すると同時に、ジオテキスタイル２と粒状体４との間に摩擦によるせん断抵抗を発揮させてジオテキスタイル２の補強材に引張力を作用させることも出来るものである。
【００４６】
しかして、単位造成体１２を積層させるに際しては、廃タイヤ４４を必ずしも縦方向に筒状を形成させる必要は無いものであり、むしろ、千鳥状に構成されるようにずらせながら積層することで上載荷重の分散を図って支持できるように施工してもよいものである。
【００４７】
次に、廃タイヤにおけるダイレイタンシーの確保とフープテンションの発揮状態を図2に基づいて述べるが、本発明は、上記図６に示したように、既に本発明者等が提案しているところの、廃タイヤを原型のまま用いながら廃タイヤに粒状体を詰め込んでダイレイタンシーを生じさせる地盤造成方法を基本思想にしている。
【００４８】
図２（ａ）は、廃タイヤ４４のダイレイタンシー確保について説明する概要図である。本発明においては、敷き詰められた廃タイヤ４４の上に粒状体４を撒き出したままの状態では、図の左側に示す拡大断面のように、廃タイヤ４４の内部に充填された粒状体４が、廃タイヤ４４の空洞部分に充分に詰められた状態にあるのみで仮想線の膨張形態には至っていない。
【００４９】
しかるに、廃タイヤ４４の上に余盛り状態に巻き出されている粒状体４が、施工されるシープスフートローラ５の転圧によって荷重が加えられると、余盛り状態の粒状体４が廃タイヤ４４の中に押し込まれると共に、ローラに形成されている突起部分が粒状体４に食い込むことで突き固め充填が施され、廃タイヤ４４の空隙部分が無くなるまで粒状体４が充填、圧縮されることで、廃タイヤ４４の中空部に中詰材４６を形成することになる。
【００５０】
従って、廃タイヤ４４は、仮想線の膨張形態には至るまで押し広げられることで、図２（ａ）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態を形成することになる。
【００５１】
廃タイヤ４４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。
【００５２】
即ち、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態の廃タイヤ４４は、結果的に全体として硬い支持平板を構成することになって、大きな上載荷重にも耐え得ることになる。
【００５３】
特に、膨張状態の廃タイヤ４４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４から構成される粒状体４６に対して相当の拘束応力を期待できる。それ故に、膨張状態の廃タイヤ４４は、粒状体４を相当に硬い剛性の粒状体４６として形成させることで、有効な地盤改良材を構成できるものである。
【００５４】
一方、廃タイヤ４４のフープテンションは、図２（ｂ）に示すポリエチレン製土のう袋等との比較例が明らかにしているように、ポリエチレン製土のう袋は、ひずみ３０％で応力１４００ｋＰａが限界であるのに対して、廃タイヤは、ひずみ１５％であっても、応力は６０００ｋＰａにまで対処でき、最大荷重としては１３００ｋＮに達しているもので、ポリエチレン製土のう袋に比較して極端に大きい支持応力を発揮するものである。
【００５５】
即ち、乗用車の廃タイヤは、図示のように１個分の負担面積約０．４４ｍ2で、１００トン以上の鉛直荷重に耐えられるものであり、この事実からも本発明によって造成される地盤は、充分な地耐力を発揮できるものである。
【００５６】
又、図３は、本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法を構造物に適用して載荷荷重を支持する場合の一般的な変形状態を示すものであり、図３（ａ）は軟弱地盤に対する構造物からの荷重状態、図３（ｂ）は造成された改良地盤の地震時における変形状態である。
【００５７】
軟弱地盤７においては、基盤８の上に造成された改良地盤９を設置しており、改良地盤９の上に構造物１０を構築している。
【００５８】
これらの状態にあっては、改良地盤９の上に構造物１０からの荷重が加えられても、改良地盤９は、上述したような原理において粒状体4から成る中詰材４６で廃タイヤ４４を硬い剛性の支持平板に形成しており、構造物１０の大きな上載荷重にも充分に耐え得るものである。
【００５９】
尚、本実施の形態では、改良地盤９の上面と構造物１０の基礎底面との馴染みを良くするために、地表面に敷き砂利等を敷いており、積層するタイヤの高さが異なる場合にも、地表面を敷き砂利によって平に出来るので、構造物との馴染みが良くなって安定化を確保することが出来る。
【００６０】
一方、図３（ｂ）に示す地震時にあっては、改良地盤９が軟弱地盤７の変形に素直に追従して変形することになるので、通常の支持杭等のように折損することがない。
【００６１】
又、この時における廃タイヤ４４の中詰材４６は、繰返しせん断変形を受けるが、この時の中詰材４６は、応力〜ひずみ関係において、図示のように非線形の履歴ループ１１を描いており、これによって、改良地盤９の中詰材４６は地震動のエネルギーを吸収することができるので、構造物１０に入力される加速度の低減を期待できるものである。
【００６２】
以上のように、改良地盤９の作動は、しなやかに変形するエネルギー吸収体ともいうべきものであって、鉛直方向の荷重に対しては硬い平板状の改良体を形成しながら、水平方向の地盤変形には順応的に追随することが可能であるから、有効な地盤改良を図れるものであり、振動中の廃タイヤも垂直方向に筒状に積層していないので、そのずれを危惧する必要も無いことから軟弱地盤の状況に対応させて改良地盤９の形態を適宜に設定できるものである。
【００６３】
本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、上述した説明のように鉛直方向には硬く、水平方向には地盤変形に順応的に追随することが可能であるので、その適用分野は広く展開することを可能にしているが、図４に代表的な適用例を示している。
【００６４】
図４（ａ）は、埋立て軟弱地盤において直接基礎構造物の基礎として適用した例である。
本適用例では、支持基盤１５の上に本発明による改良地盤１６を造成することによって、軟弱埋立地１７に構造物１０の構築を可能にしている。
【００６５】
本例における改良地盤１６は、支持基盤１５の上に少し広めに敷設されたジオテキスタイル１８の上に、単位造成体１２を構成する１層の積層体３を継続して２層造成している。ジオテキスタイル１８は、造成された２層の積層体３の周囲を纏めるように取り囲みながら上方に持ち上げており、しかる後に再び軟弱埋立地１７の中間位置に拡張させてから、２層に造成した最初の積層体３の上に次層の積層体３を継続させて幅広に２層造成し、この造成された２層の積層体３の周囲を纏めるように、拡張させてあるジオテキスタイル１８を上方に持ち上げることで再度取り囲んでいる。
【００６６】
改良地盤１６は、上記に次いで継続させて造成する、幅の狭い２層の積層体３をジオテキスタイル１９、２０の間に配置させることで構成しており、構造物１０を軟弱埋立地１７に安定的に構築している。
【００６７】
図４（ｂ）は、切り盛り境界に跨って構築されている建物の基礎として適用した例であり、常時や地震時に不同沈下を生じ易い切土・盛土地盤における本工法の有効性を検証することが出来る。
【００６８】
本例における改良地盤２１は、切土された基盤２２と盛土された基盤２３に跨って構築される構造物１０の支持基盤として適用されている。
【００６９】
本例における改良地盤２１の造成は、最初に盛土された基盤２３側の支持基盤２４の上に敷設されたジオテキスタイル２５の上に、単位造成体１２を構成する１層の積層体３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、これに継続させて造成する２層の積層体３は、ジオテキスタイル２６と構築される構造物１０の下側に敷設されるジオテキスタイル２７との間に配置させることで構成しており、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が夫々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１０の構築を安定的なものにしている。
【００７０】
図４（ｃ）は、盛土への適用例であり、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。
【００７１】
道路・河川等の盛土２８は、支持基盤２９の上に改良地盤３０を造成することによって構築されている。
【００７２】
本例における改良地盤３０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、単位造成体１２を構成する１層の積層体３を互いに千鳥状に配置して継続的に２層造成している。積層体３の造成範囲は、盛土２８の設定形状に合わせて構成されるものであり、これに次いでの施工は、造成された２層の積層体３の上にジオテキスタイル３２を敷設し、しかる後に幅を狭くした次層の積層体３を継続させて２層を造成するものであり、この造成された２層の積層体３の上に所定の道路もしくは堤体３３を形成することで施工を完了している。
【００７３】
尚、盛土２８は、改良地盤３０の法面を軽量材料であるタイヤチップやタイヤシュレッズ、スチレン発泡体等によって構築することで、全体的に軽量化することもできる。
【００７４】
又、他の実施の形態としては、盛土２８が長い線状構造物を構成しているために、大量の廃タイヤを利用することになるので、上記実施の形態で説明したような中詰材を予め圧縮、充填させた廃タイヤを別途に製造して置いて、ジオテキスタイルの上に敷き詰める廃タイヤを、このような中詰材を予め充填させた廃タイヤを敷き詰めて粒状体を撒き出す施工法も効率的である。
【００７５】
さらに、支持基盤２９の上が軟弱埋立地の場合には、先ず、軟弱埋立地の範囲において図４（ａ）で開示したように支持基盤２９の上に改良地盤１６等を施工し、これに次いで上記の改良地盤３０を造成して行くことによって、盛土２８を造成することができるものである。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、土のみで造成できないような急勾配の盛土であっても、タイヤチップとの併用も考慮することで盛土を軽量化しながら施工することが可能である。
従って、本発明の地盤造成方法を適用することで造成する改良地盤は、基盤における変形に素直に追従しながら変形し構造物の構築を安定的なものにして、以下の機能を発揮している。
【００７７】
1)単位造成体１２を適宜に組み合わせて造成できるので、設計の自由度を広げることができる。
2)地盤を軽量化できるので、地震時に履歴減衰によるエネルギー吸収を働かせて減震効果を期待できる。
3)周辺地域への振動伝搬を低減させて、環境問題を解決できる。
4)道路盛土等の交通振動を低減できる。
5)タイヤチップが吸着剤の役目をし、道路から流れるアスファルト粉塵の混じった汚水を浄化することができる。
【００７８】
以上のように、本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、実施の形態で説明したように、廃タイヤを原型のまま再利用しながら簡易な施工によって中詰め粒状体の緩みを無くし、廃タイヤのフープテンションを活用させて長期間の締固め効果を確立させると共に、硬い改良地盤を形成しながらも柔軟な変形によってエネルギー吸収させて、常時や地震時に不同沈下を生じても地盤変形に順応的に追随して軟弱地盤であっても構造物の支持力を確実に向上させることができる。
【００７９】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の上記の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、敷き詰めた廃タイヤに粒状体を充填することで改良地盤を造成し、地盤変形に順応的に追随できる廃タイヤと粒状体による地盤造成方法であって、埋立て軟弱地盤における直接基礎構造物の基礎、切土・盛土の境界に跨って構築されている建物の基礎及び盛土に適用して、所期の目的を容易に達成している。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による廃タイヤと粒状体による地盤造成方法の各工程を示す実施の形態図
【図２】本発明におけるダイレイタンシーの確保と廃タイヤのフープテンションの発揮状態を示す模擬断面図と実験データ図
【図３】本発明の地盤造成方法で造成する改良地盤の断面図と作動図
【図４】本発明の地盤造成方法で造成する改良地盤の適用例を示す実施の形態図
【図５】従来における粒状体の充填廃タイヤによる地盤改良図
【図６】従来における粒状体の充填廃タイヤの改善された地盤改良図
【符号の説明】
【００８２】
１  造成地盤、  ２  ジオテキスタイル、  ３  １層目の積層体、  ４  粒状体、
５  シープスフートローラ、  ６  散水、  ７  軟弱地盤、  ８、２２  基盤、
９、１６、２１、２３、３０  改良地盤、  １０  構造物、１１  履歴ループ、
１２  単位造成体、  １５、２９  支持基盤、    １７  軟弱埋立地、
１８、１９、２０、２５、２６、２７、３１、３２  ジオテキスタイル、  
２４  支持基盤、  ２８  盛土、  ３３  道路もしくは堤体、
４０  タイヤプロック杭、  ４１  廃タイヤ、  ４２  中詰材、  ４３  基礎杭、    
４４  廃タイヤ、
４５  筒型積層体、  ４６  中詰材、  ４７  膨張状筒型積層体、
【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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