(57)【要約】  本発明は繊維補強高分子ストリップを用いるジオグリッド及びその製造方法に関するものである。格子形状のジオグリッドは、所定間隔を置いて経方向に平行に配置され熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の経方向繊維補強高分子ストリップと、所定間隔を置いて緯方向に平行に配置され熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップとを含む。経方向繊維補強高分子ストリップの各々は、上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち何れか一つと上面で交差する第１接点と、上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち他の一つと下面で交差する第２接点とを少なくとも一つ以上ずつ持つ。上記接点は経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップの融着によって固定される。  上記ジオグリッドは耐施工性に優れているだけでなく、摩擦力と形態安定性に優れており、高い引張強力、低い引張変形率とクリープ変形特性を現す。
2006508285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を置いて経方向に平行に配置され、熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の経方向繊維補強高分子ストリップと、
所定間隔を置いて緯方向に平行に配置され、熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップとからなる格子形状のジオグリッドであって、
上記多数の経方向繊維補強高分子ストリップの各々は、上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち何れか一つと上面で交差する第１接点と、上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち他の一つと下面で交差する第２接点とを少なくとも一つずつ以上含み、
上記接点は接点領域の経方向繊維補強高分子ストリップの熱可塑性高分子樹脂と緯方向繊維補強高分子ストリップの熱可塑性高分子樹脂とが互いに融着して固定されたことを特徴とするジオグリッド。
【請求項２】
上記多数の経方向繊維補強高分子ストリップの各々は、第１接点と第２接点とが交互に位置するように緯方向繊維補強高分子ストリップの各々と交差しているたことを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項３】
上記経方向繊維補強高分子ストリップの中、少なくとも一つは、
上記第１接点の間に少なくとも二つの第２接点が位置するように上記緯方向繊維補強高分子ストリップと交差していることを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項４】
上記経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとを構成する熱可塑性高分子樹脂は、互いに独立的に、溶融指数（ＭＩ）が１〜３５であるポリオレフィン系樹脂、固有粘度（ＩＶ）が０．６４〜１．０であるポリエチレンテレフタルレート(polyethylene terephthalate)、ポリアミド(polyamides)、ポリアクリレート(polyacrylates）、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリカーボネート(polycarbonates）、ポリビニルクロライド(polyvinylechloride)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリブ
タジエン(polybutadiene)及びこれらの混合物よりなる群から選択される何れか一つであ
ることを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項５】
上記経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとを構成する繊維は、互いに独立的に、ポリエステル繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ステインレススティール繊維、銅繊維及び無定形金属繊維よりなる群から選択される何れか一つの繊維又はこれらの合糸繊維であることを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項６】
上記経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとを構成する繊維の総横断面積は、繊維補強高分子ストリップの全体横断面積の２０ないし８０％であることを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項７】
上記経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとは、各々幅が２ないし３０ｍｍであり、厚さが１ないし１０ｍｍである四角形状の横断面を持つことを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項８】
上記経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとは、各々径が２ないし２０ｍｍである円形状の横断面を持つことを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項９】
上記平行に配置された多数の経方向繊維補強高分子ストリップは、各々の経方向繊維補
強高分子ストリップの中心ラインを基準にして１０ないし１００ｍｍの間隔を置いて配置され、上記平行に配置された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップは、各々の緯方向繊維補強高分子ストリップの中心ラインを基準にして１０ないし１００ｍｍの間隔を置いて配置されたことを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項１０】
上記多数の経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとの交差角度は８０ないし１００°であることを特徴とする請求項１に記載のジオグリッド。
【請求項１１】
（ａ）熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された複数の経方向繊維補強高分子ストリップを平行に配列する段階と、
（ｂ）上記経方向繊維補強高分子ストリップをバンディングさせて山と谷とを反復的に形成させるが、少なくとも何れか一つに形成された山と谷とは少なくとも他の一つに形成された谷と山とに各々対応するようにする段階と、
（ｃ）上記経方向繊維補強高分子ストリップの互いに対応する山（谷）と谷（山）と間の空間に、熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された緯方向繊維補強高分子ストリップを挿入して上記経方向繊維補強高分子ストリップと相互交差されるようにする段階と、
（ｄ）上記経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップが交差する接点を相互接着させる段階とを含むことを特徴とするジオグリッド製造方法。
【請求項１２】
（ａ）互いに平行に配列された経方向繊維補強高分子ストリップをバンディングさせて山と谷とを反復的に形成させるが、少なくとも何れか一つに形成された山と谷とは少なくとも他の一つに形成された谷と山とに各々対応するようにする段階と、
（ｂ）上記経方向繊維補強高分子ストリップの互いに対応される山（谷）と谷（山）との間を通過するように緯方向繊維補強高分子ストリップを挿入して、上記経方向繊維補強高分子ストリップの下面が上記緯方向繊維補強高分子ストリップの上面と交差する第１接点と、上記経方向繊維補強高分子ストリップの上面が上記緯方向繊維補強高分子ストリップの下面と交差する第２接点とを形成させる段階と、
（ｃ）上記第１及び第２接点の経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップを相互接着させる段階とを含むことを特徴とするジオグリッド製造方法。
【請求項１３】
上記経方向繊維補強高分子ストリップの少なくとも一つには、上記第１接点と第２接点とが交互に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１４】
上記少なくとも何れか一つの経方向繊維補強高分子ストリップはｎ番目ストリップであり、上記少なくとも他の一つの経方向繊維補強高分子ストリップはｎ＋１番目ストリップであることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１５】
上記経方向繊維補強高分子ストリップの少なくとも一つには、上記第１接点間に少なくとも二個の第２接点が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１６】
上記段階（ｃ）において、
上記第１及び第２接点は上記経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップの熱可塑性高分子樹脂が互いに融着して固定されていることを特徴とする請求項１２に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１７】
上記第１及び第２接点は、振動溶融接着、超音波摩擦溶融接着、加熱溶融接着のうち何れか一つによって接着されることを特徴とする請求項１６に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１８】
上記第１及び第２接点にある上記経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップのうち何れか一つを固定させる反面、他の一つを振動させることによってその表面の熱可塑性高分子樹脂を溶融させて接着を遂行することを特徴とする請求項１７に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項１９】
上記第１接点と第２接点とは段階的に接着されることを特徴とする請求項１２に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項２０】
交互対向した状態で離隔運動する上板と下板、及び上記上板と下板との対向面に各々互いに入れ違うように配置されるように突出形成された第１及び第２バンディング部材を含むストリップ配列手段を含む装置を用いて、熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された繊維補強高分子ストリップでジオグリッドを製造する方法であって、
（ａ）複数の経方向繊維補強高分子ストリップを上記上板と下板との間に上記第１及び第２バンディングに沿って平行に供給する段階と、
（ｂ）上記上板と下板とを相互接近するように運動させることによって上記経方向繊維補強高分子ストリップがバンディングされるようにするが、上記第１バンディング部材によって加圧された上記経方向繊維補強高分子ストリップの部分は谷となり、上記第２バンディング部材によって加圧された上記経方向繊維補強高分子ストリップの部分は山となるようにする段階と、
（ｃ）上記複数の経方向繊維補強高分子ストリップの互いに対応する山（谷）と谷（山）との間を通過するように緯方向繊維補強高分子ストリップを挿入して上記経方向繊維補強高分子ストリップと相互交差されるようにする段階と、
（ｄ）上記経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップが交差する接点を相互接着させる段階とを含むことを特徴とするジオグリッド製造方法。
【請求項２１】
上記第１及び第２バンディング部材には、上記経方向繊維補強高分子ストリップが挿入される方向にサポート溝が形成されて、上記経方向繊維補強高分子ストリップを加圧する際、離脱しないようにすることを特徴とする請求項２０に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項２２】
上記第１及び第２バンディング部材には、上記緯方向繊維補強高分子ストリップが挿入されて通過できるように貫通溝が各々形成されていることを特徴とする請求項２０に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項２３】
上記段階（ｄ）において、
交互対向した状態で離隔運動をする上部ジグ及び下部ジグと、
上記上部ジグと下部ジグとの対向面に相互対向するように突出形成された複数個の支持ホルダーとを含む溶着機によって上記接点が接着されることを特徴とする請求項２０に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項２４】
上記接点で交差する繊維補強高分子ストリップの何れか一つを上記対向する支持ホルダーの何れか一つで加圧して支持し、
上記接点で交差する繊維補強高分子ストリップの他の一つを上記対向する支持ホルダーの他の一つで加圧し振動させることによって上記接点が接着されるようにすることを特徴とする請求項２３に記載のジオグリッド製造方法。
【請求項２５】
上記段階（ｃ）において、
上記経方向繊維補強高分子ストリップの下面が上記緯方向繊維補強高分子ストリップの上面と交差する第１接点と、上記経方向繊維補強高分子ストリップの上面が上記緯方向繊維補強高分子ストリップの下面と交差する第２接点とが形成されて、
上記第１接点と第２接点とは上記溶着機によって段階的に接着されることを特徴とする
請求項２４に記載のジオグリッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土木用補強資材として主に用いられるジオグリッド及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジオグリッドは土木工事の際、擁壁補強、斜面補強、地盤補強などの用途に用いられているが、高い引張力、低い引張変形率とクリープ変形特性のほかに耐施工性、摩擦特性及び形態安定性などの物性が要求される。ジオグリッドは製造方法及び材料によってプラスチックジオグリッドとテキスタイルジオグリッドに分けられる。
【０００３】
プラスチックジオグリッドは、押し出し機を通じて押出された高分子シートをローラーに通過させて一定間隔で穴を開けた後、一軸又は二軸に延伸させて製造するか（ＧＢ１９８９００２０８４３号参照）、高分子樹脂をストリップ形態に押出・延伸した経方向ストリップと緯方向ストリップとを平面的な格子形態に製作した後、これらをレーザー又は摩擦熱を用いて接着させる方法で製造する（ＧＢ２２６６５４０号参照）。しかし、プラスチックジオグリッドは素材の特性上、長時間荷重を付与するとクリープ変形が大きく生じるため補強構造物の安定性が低下する問題が発生する虞がある。
【０００４】
テキスタイルジオグリッドは高強度繊維を用いて格子形態の織物を製織した後、ポリビニルクロライド、瀝青、アクリル、ラテックス及びコム系樹脂などで被覆して製造する。テキスタイルジオグリッドは高強度繊維を用いるので引張強力とクリープ特性には優れているが、施工の際、土質の状態によってジオグリッドが損傷を受ける可能性が大きいため、耐施工性が低下し製造工程が複雑になり経済的にも望ましくない。
【０００５】
一方、ＷＯ９９／２８５６３号には繊維補強高分子ストリップを経方向ストリップにし、熱可塑性高分子樹脂ストリップを緯方向ストリップにして格子形態に接着させたジオグリッドの製造方法が開示されている。前述した特許において、ジオグリッドは経方向繊維補強高分子ストリップが移動される中に熱可塑性高分子樹脂を押出・挿入して緯方向ストリップを形成しながら接着させ、緯方向ストリップには繊維補強高分子ストリップを挿入できると記載されている。しかし、このような方法で繊維補強高分子ストリップを接着させる場合、高分子内に存在する補強繊維が損傷を受けて物性が低下するだけでなく、経方向高分子ストリップと緯方向高分子ストリップとが全て溶融状態ではないためストリップ間に完全な接着がなされない。また、前述した特許のジオグリッドは平面的な構造であるため、摩擦特性と垂直荷重に対する形態安定性が不良であるという問題点がある。
【特許文献１】ＧＢ１９８９００２０８４３号
【特許文献２】ＧＢ２２６６５４０号
【特許文献３】ＷＯ９９／２８５６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術の問題点を解決して、耐施工性、摩擦特性及び形態安定性に優れているだけでなく、高い引張強力及び低い引張変形率とクリープ(creep)変形特性を現すことのできるジオグリッドを提供することにある。
【０００７】
また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前述したジオグリッドを安価で大量に生産できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術課題を解決するため、本発明は、所定間隔を置いて経方向に平行に配置され熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の経方向繊維補強高分子ストリップと、所定間隔を置いて緯方向に平行に配置され熱可塑性高分子樹脂の内部に繊維が補強された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップとからなる格子形状のジオグリッドであって、上記多数の経方向繊維補強高分子ストリップの各々は、上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち何れか一つと上面で交差する第１接点と上記緯方向繊維補強高分子ストリップのうち他の一つと下面で交差する第２接点を少なくとも一つ以上ずつ含み、上記接点は接点領域の経方向繊維補強高分子ストリップの熱可塑性高分子樹脂と緯方向繊維補強高分子ストリップの熱可塑性高分子樹脂が互いに融着して固定されたジオグリッドを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のジオグリッドは、経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向高分子ストリップとが上下に交差されてその交差接点が互いに融着・固定されることによって土などの補強対象材料との摩擦力と垂直荷重に対する抵抗性とが増大するため形態安定性と耐施工性に優れているだけでなく、高分子樹脂内部に繊維で補強された繊維補強高分子ストリップを用いることによって高い引張強力、低い引張変形率とクリープ(creep）変形特性を現す。
【００１０】
本発明によるジオグリッドは、多数の経方向繊維補強高分子ストリップの各々が第１接点と第２接点が交互に位置するように緯方向繊維補強高分子ストリップの各々と交差された平織り構造に製造される場合、その物性が最も極大化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。明細書内に統合されており明細書の一部を構成する添付図面は発明の現在の望ましい実施例を例示し、以下の望ましい実施例の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割を果す。
【００１２】
本発明の望ましい実施例の説明に先立って、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限って解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に基づいて、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。従って、本明細書に記載された実施例と図面に示した構成は本発明の最も望ましい実施例に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないため、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。
【００１３】
図１は、本発明の望ましい一実施例によるジオグリッドを示した平面図である。
図１を参照すると、本発明のジオグリッドは所定間隔を置いて経方向に平行に配置された多数の経方向繊維補強高分子ストリップ１と、所定間隔を置いて緯方向に平行に配置された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップ２とで形成された格子形状を持つ。
【００１４】
本明細書及び請求範囲において用いられる'経方向'と'緯方向'は当該技術分野に属する通常の知識を持つ者であれば、相互交差する第１方向と第２方向を各々意味するものとして理解できるであろう。但し、本発明によると経方向と緯方向は相互直角に交差するものに限らず、後述するようにジオグリッドが荷重を分散させることができて、充分な引抜力を発揮できる範囲内でその角度が適切に設定されることができる。また、本明細書では経方向を基準にして緯方向に対する交差点を説明したが、これは相対的な概念であって緯方向に対しても同様に適用できるものとして解釈されるべきである。
【００１５】
本発明によると、経方向繊維補強高分子ストリップ１と緯方向繊維補強高分子ストリップ２とは互いに上下に交互して交差される。具体的に図１とその一部の拡大斜視図である
図２を参照すると、経方向繊維補強高分子ストリップ１は緯方向繊維補強高分子ストリップ２のいずれか一つ２ａとその上面で交差することによって第１接点Ｃ1を成し、同時に
隣り合っているもう一つの緯方向繊維補強高分子ストリップ２ｂとその下面で交差することによって第２接点Ｃ2を形成する。
【００１６】
このような方式ですべての経方向繊維補強高分子ストリップ１が緯方向繊維補強高分子ストリップ２に対して第１接点Ｃ1と第２接点Ｃ2が相互交互するように交差すると、図１の実施例に示したように第１接点Ｃ1と第２接点Ｃ2が交互に位置するいわゆる'平織り構
造'のジオグリッドが形成されるが、本発明者によるとこの場合ジオグリッドの物性が最
も極大化されることが示された。
【００１７】
本発明の他の実施例によると、上記経方向繊維補強高分子ストリップ１は連続する二個以上の第１接点Ｃ1又は第２接点Ｃ2を含むように緯方向繊維補強高分子ストリップ２と交差されることができるが、このような実施例は図１０ｂ及び図１０ｄに示されている。即ち、これら図面の実施例に示したジオグリッドにおいて、経方向繊維補強高分子ストリップ１は第１接点Ｃ1間に連続する２個の第２接点Ｃ2を持つか又は連続する３個の第２接点Ｃ2を持つように緯方向繊維補強高分子ストリップ２と交差される。
【００１８】
このように経方向繊維補強高分子ストリップ１と緯方向高分子ストリップ２が上下に交差して形成されたジオグリッドは、土などの補強対象材料との摩擦力と垂直荷重に対する抵抗性が増大されるため、形態安定性と耐施工性が大きく向上する。多数の経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとの交差角度は８０°〜１００°であることが望ましいが、交差角度が８０°より小さかったり１００°より大きい場合には、垂直荷重に対する分散力と引抜力が大きく低下して土木用補強材として用いることができない可能性がある。最も望ましい交差角度は９０°である。
【００１９】
経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップ１、２は各々熱可塑性高分子樹脂の内部に補強繊維が挿入された構造であるが、図１１ａないし図１１ｃには多様な繊維補強高分子ストリップの断面図が示されている。上記形状は多数の繊維を集合又は分散させた形態と熱可塑性高分子樹脂の押出ダイの形状を変化させることによって多様に得ることができる。例えば、四角形状の横断面を持つように押出した熱可塑性高分子樹脂１１０の内部に四角形、楕円形、円形などに多数の繊維を集合させた補強繊維１００で補強して繊維補強高分子ストリップ１、２を形成したり（図１１ａ及び図１１ｂ）、円形状の横断面を持つように押出した熱可塑性高分子樹脂１１０内部に円又は楕円形状に繊維を集合させた補強繊維１００で補強して繊維補強高分子ストリップ１、２を形成することができ（図１１ｃ）、このほかにもいろんな組み合わせによって多様な横断面形状を持つ繊維補強高分子ストリップの製造が可能である。
【００２０】
高分子樹脂内部に繊維で補強された繊維補強高分子ストリップを用いたジオグリッドは高い引張強力、低い引張変形率とクリープ(creep)変形特性を現して耐施工性が向上する
。ジオグリッドの引張強力と接点強力及び製造工程性を考慮すると、繊維補強高分子ストリップの横断面を四角形状に形成する場合、その幅と厚さは各々２ないし３０ｍｍ及び１ないし１０ｍｍ、さらに望ましくは各々３ないし２０ｍｍ及び１.５ないし５ｍｍに調節
することが望ましく、繊維補強高分子ストリップの横断面を円形状に形成する場合には径が２ないし２０ｍｍ、さらに望ましくは４ないし１５ｍｍに調節することが望ましい。
【００２１】
上記繊維補強高分子ストリップ１、２を構成する熱可塑性高分子樹脂１１０としては、外部から補強繊維１００を充分保護できて相互熱融着が可能な熱可塑性樹脂が採用されるが、例えば、溶融指数（ＭＩ）が１〜３５であるポリオレフィン系樹脂、固有粘度（ＩＶ）が０．６４〜１．０であるポリエチレンテレフタルレート（polyethylene terephthala
te）、ポリアミド（polyamides）、ポリアクリレート（polyacrylates）、ポリアクリロ
ニトリル（polyacrylonitrile）、ポリカーボネート（polycarbonates）、ポリビニルク
ロライド（polyvinylechloride）、ポリスチレン（polystyrene）、ポリブタジエン（polybutadiene）などの樹脂を単独で又はこれらを混合して用いることができる。
【００２２】
また、繊維補強高分子ストリップ１、２を構成する補強繊維１００としては高い引張強力、低い引張変形率とクリープ（creep）変形特性を持つ高強度繊維であればいずれも用
いることができるが、例えばポリエステル繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ステンレススチール繊維、銅繊維、無定形金属繊維などを単独で又はこれらを１種以上合糸して用いることができる。補強繊維の機能を充分発揮させながら熱可塑性高分子樹脂によって補強繊維が充分保護されるようにするためには、経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとを構成する繊維の総横断面積が繊維補強高分子ストリップ全体横断面積の２０ないし８０％に維持することが望ましい。補強繊維の総横断面積が繊維補強高分子ストリップ全体断面積の２０％未満である場合には、補強繊維の補強機能が充分発揮され難く、８０％を超える場合には高分子層の厚さが薄すぎるようになるので高分子による補強繊維の集束效果が減少され、補強繊維が充分保護されないので耐施工性が低下する。
【００２３】
また図１に戻って、上記経方向繊維補強高分子ストリップ１と緯方向繊維補強高分子ストリップ２とが交差される接点Ｃ1、Ｃ2にある熱可塑性高分子樹脂は互いに融着される。これによって上下に交差された経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向高分子ストリップとが相互固定されるので、垂直荷重に対するジオグリッドの形態安定性が維持されて耐施工性が向上する。
【００２４】
前述した構造を持つ本発明のジオグリッドにおいて、平行に配置された多数の経方向繊維補強高分子ストリップは各々の経方向繊維補強高分子ストリップの中心ラインを基準にして１０〜１００ｍｍの間隔、さらに望ましくは２０〜８０ｍｍの間隔を置いて配置されるのが望ましく、平行に配置された多数の緯方向繊維補強高分子ストリップも各々の緯方向繊維補強高分子ストリップの中心ラインを基準にして１０〜１００ｍｍの間隔、さらに望ましくは２０〜８０ｍｍの間隔を置いて配置されるのが望ましい。
【００２５】
繊維補強高分子ストリップの間隔を前述した範囲に維持すると、土壌が分離されずに一体化されて補強材としての機能を円滑に発揮させることができる。即ち、繊維補強高分子ストリップ間の間隔が大きすぎると構造物が受ける荷重を一様に分散させることができないため補強機能が弱化し、繊維補強高分子ストリップ間の間隔が小さすぎると上・下部層の分離が生じて補強機能がよく発現されない。
【００２６】
本発明によるジオグリッドはまず、繊維補強ストリップ製造装置によって繊維補強ストリップを製造し、製造された上記繊維補強ストリップを用いてジオグリッド製造装置によって製造される。以下各段階別に分けて説明する。
【００２７】
繊維補強ストリップの製造
本発明の望ましい実施例による繊維補強ストリップ製造装置の概略的構成が図３にその機能別に示されている。
【００２８】
図３を参照すると、本発明の繊維補強ストリップ製造装置は、その内部に補強繊維１００が埋め立てられるようにホッパー１１を介して供給される高分子樹脂１１０を溶融・押出する押出部１０と、上記押出された樹脂を冷却させる冷却部２０とを含む。
【００２９】
上記押出部１０は、図４の詳細図から分かるように、供給される補強繊維１００の周囲
に高分子樹脂１１０を供給して被覆されるようにすることによって繊維補強高分子ストリップを形成するクロスヘッドダイ１２と、上記補強繊維１００を上記クロスヘッドダイ１２に供給する通路を提供すると同時に上記繊維１００から空気を除去するために真空状態を提供するガイドホルダー１３と、上記供給される補強繊維１００の位置を設定してその逆流を防止するニップル（Nipple）１４とを含む。
【００３０】
上記クロスヘッドダイ１２には補強繊維１００の供給方向に押出通路１２ａが形成されており、上記押出通路１２ａにはホッパー１１に貯蔵された高分子樹脂１１０が供給される樹脂供給通路１２ｂが連通されている。
【００３１】
上記ガイドホルダー１３には補強繊維１００が供給される繊維供給通路１３ａが形成されており、上記ガイドホルダー１３は上記繊維供給通路１３ａが押出通路１２ａと連結されるようにクロスヘッドダイ１２に結合される。また、上記繊維供給通路１３ａに供給される補強繊維１００の周囲を真空状態にするためにポンピング手段（図３の１３）と連結された真空配管１３ｂが繊維供給通路１３ａと結合されている。
【００３２】
上記ニップル１４の中心には長手方向にニップル孔１４ａが形成されており、上記ニップル１４はそのニップル孔１４ａが上記繊維供給通路１３ａと連結されるように設けられる。上記ニップル１４の端はクロスヘッドダイ１２の押出通路１２ａ内から上記樹脂供給通路１２ｂが連結された地点付近まで延長されている。従って、後述するように、ニップル孔１４ａを通過して出てくる補強繊維１００は上記樹脂供給通路１２ｂを通じて溶融状態で供給される高分子樹脂１１０に覆われて被覆されるようになる。
【００３３】
上記冷却部２０は、例えば水のような冷媒が入っている冷却槽２１と上記冷媒の温度を一定に維持させるための恒温調節手段２２とを含む。上記押出部１０から押出されたストリップは上記冷却槽２１に沿って進みながら水によって冷却されるが、作業によって上記冷却槽２１の長さは適切に調節できる。
【００３４】
図３において、部材番号３は補強繊維１００が積置されているクリル、部材番号４は上記補強繊維１００を押出部１０に供給するフィーダー、部材番号５は押出されて製造された繊維補強ストリップを一定速度で引っ張るための巻き取り手段、それから部材番号６は上記ストリップを一定の長さに巻くためのワインダを指す。
【００３５】
上記のような構成を持つ本発明によるストリップ製造装置の動作を見ると、まずクリル３に積置された補強繊維１００がフィーダー４によって押出部１０に供給される。望ましく、上記フィーダー４による補強繊維の供給速度と巻き取り手段５によるストリップの巻き取り速度を同一にすることによって、補強繊維１００に一定の張力が維持されるようにする。これは、補強繊維１００がクロスヘッドダイ１２を通過するときに発生する熱収縮を防止するようにすることによってジオグリッドが土木用補強材料として諸機能を発揮できるようにする。
【００３６】
押出部１０に供給される補強繊維１００はガイドホルダー１３の繊維供給通路１３ａを通過してそれと連結されたニップル１４のニップル孔１４ａ中に進入する。続いて、上記ニップル孔１４ａを通じて排出される繊維１００はクロスヘッドダイ１２の押出通路１２ａ内を通過されるようになる。
【００３７】
このとき、上記ガイドホルダー１３の繊維供給通路１３ａの内部はポンピング手段（図３の１３）内の真空ポンプの作動によって真空状態で維持されるが、これは補強繊維が溶融樹脂と接触するとき気泡が捕獲されることを防止するためである。上記のような気泡を除去しないと、圧縮されたストリップ内部で気泡が膨張したり表面で割れるようになりス
トリップの外観が不良でその物性も低下する。また、気泡が膨張するためにその部分の高分子樹脂層が薄くなって、施工の際に軽い外部衝撃によっても補強繊維が損傷する虞がある。
【００３８】
上記ニップル１４を通過した補強繊維１００は樹脂供給通路１２ｂを通じて供給される溶融された高分子樹脂に覆われてクロスヘッドダイ１２を抜け出すことになる。このとき、上記ニップル１４は高分子樹脂１１０がガイドホルダー１３の方に逆流することを防止する。また、上記ニップル孔１４ａの端面形状を多様に変化させることによって図１１ａないし図１１ｃに示した多様な形状の補強繊維を持った製品を得ることができる。
【００３９】
また、上記クロスヘッドダイ１２の押出通路１２ａ縦断の端面形状を変化させることによってストリップの外形を変化させることができる。
上記クロスヘッドダイ１２を抜け出した繊維補強高分子ストリップは冷却部２０の冷却槽２１において水によって冷却される。このように冷却された繊維補強ストリップは巻き取り手段５を経てワインダ６に一定の長さで巻かれるようになる。
【００４０】
本発明によると、上記繊維補強高分子ストリップは２〜３０ｍｍ、望ましくは３〜２０ｍｍの幅と、１〜１０ｍｍ、望ましくは１．５〜５ｍｍの厚さを持った長方形の端面形状を持ったり、径２〜２０ｍｍ、望ましくは４〜１５ｍｍである円形端面に製造される。もしストリップの幅又は径が２ｍｍ未満で小さい場合、最小張力が２ｔｏｎ／ｍである製品を製造し難く接点付着力が低く、ストリップの幅が３０ｍｍを越えて大きかったり又は径が２０ｍｍを超えて大きい場合には後述するようにストリップ配列装置に配列したり製造された製品を一定の長さでロールに巻く作業が困難である。
ジオグリッドの製造
続いて、製造された繊維補強高分子ストリップを用いて本発明によるジオグリッドを製造する過程について説明する。後述する製造方法によると、ジオグリッドを安価で大量に生産できる。
【００４１】
本発明によると、繊維補強高分子ストリップ１、２は、各々経方向と緯方向に配列されて、そのストリップの配列形態を変化させて格子組織を多様にすることによって製品の補強特性がより一層よく発現されるようにすることができる。
【００４２】
図５ａ及び図５ｂには、本発明の望ましい実施例によるジオグリッド製造装置の概略的な構成が示されている。
図面を参照すると、本発明のジオグリッド製造装置は経方向ストリップ供給部３０、緯方向ストリップ供給部４０、ストリップ配列手段５０、溶着部６０、巻き取り手段７０及びワインダ７１とを含む。
【００４３】
上記経方向ストリップの供給部３０は、経方向クリル３１と、ストリップを上記クリル３１からストリップ配列手段５０に供給する経方向フィーダー３２とを含む。例えば、上記フィーダー３２は一対のローラーからなりその間に高分子ストリップが噛み合って供給されるようにすることができる。上記経方向クリル３１には経方向繊維補強高分子ストリップ１が装着されて上記経方向フィーダー３２の作動によってストリップ配列手段５０に複数本が平行に供給される。
【００４４】
上記ストリップ配列手段５０は、経方向と緯方向ストリップ１、２を交互に交差させることによってジオグリッドを製織するものであって、図６に示したように、相互対向する一対の上板５１と下板５２とを含む。上記上板５１および下板５２のうちの少なくとも一つは図示されていない駆動手段によって相対昇降運動をする。
【００４５】
上記上板５１と下板５２との相互対向面には、例えば供給される経方向繊維補強高分子ストリップ１を押えて曲げる第１バンディング部材８０と第２バンディング部材９０とが各々備えられる。図６に示した上板５１と下板５２には仮想の格子が表示されているが上記格子間の間隔（Ｇ）は製造されるジオグリッドの目盛り格子と同一である。後述するように上記格子の交差点の各々は製造されるジオグリッドの交差点に対応する。
【００４６】
上記バンディング部材８０、９０は上記仮想の格子の交差点に設けられて、このとき、第１バンディング部材８０と第２バンディング部材９０とは対向せずにずれるように交互して配置されるが、上記バンディング部材の設置位置は製造されるジオグリッドの第１接点Ｃ1と第２接点Ｃ2の位置と個数によって設定される。本実施例においては経方向と緯方向繊維補強高分子ストリップ１、２が図１に示したように上下に規則的に交互されるいわゆる'平織り構造'を持つため、この場合上記第１バンディング部材８０と第２バンディング部材９０も格子の交差点を一つおきに規則的に配置される。
【００４７】
上記第１及び第２バンディング部材８０、９０には経方向にサポート溝８１、９１が形成されており、緯方向には貫通溝８２、９２が形成されている。上記サポート溝８１、９１は後述するように上板５１と下板５２との間に供給される経方向繊維補強高分子ストリップ１と接触して加圧の際離脱しないようにするものであり、上記サポート溝８１、９１の幅は上記高分子ストリップ１の幅より大きく形成される。
【００４８】
上記貫通溝８２、９２は第１及び第２バンディング部材８０、９０によってバンディングされた経方向繊維補強高分子ストリップ１の山と谷に該当する部分であり緯方向繊維補強高分子ストリップ２を挿入するとき、上記緯方向繊維補強高分子ストリップ２が通過する通路を提供する。従って、上記貫通溝８２、９２の幅も上記緯方向繊維補強高分子ストリップ２の幅より大きく形成される。
【００４９】
上記貫通溝８２、９２は緯方向繊維補強高分子ストリップ２が通過しやすくその深さが上記サポート溝８１、９１の深さより大きく形成されて、望ましくは挿入される緯方向高分子ストリップ２の端部分を誘導できるように傾斜面８３、９３が各々形成され得る。
【００５０】
上記緯方向ストリップ供給部４０は、緯方向クリル４１と、ストリップを上記クリル４１からストリップ配列手段５０に供給する緯方向フィーダー４２とを含む。これらクリル４１とフィーダー４２との構造は経方向ストリップ供給部３０のそれと同一である。
【００５１】
上記溶着部６０は上記ストリップ配列手段５０において配列されたストリップの接点を相互接着させる装置であって、望ましくは第１及び第２溶着機６１、６２からなる。本発明によると、高分子樹脂内部に存在する補強繊維に損傷を与えず最大強度を発揮できるように振動によってストリップを相互接着させる。
【００５２】
上記第１溶着機６１の構成が図７ａに示されている。示されたように上記溶着機６１は相互対向して、その間に経方向及び緯方向繊維補強高分子ストリップ１、２の配列体が供給される上部ジグ(jig)６３及び下部ジグ６４を含む。上記上部ジグ６３と下部ジグ６４
との対向面には相互対向する一対の第１支持ホルダー６３ａ、６４ａが複数個形成されている。
【００５３】
同様に第２溶着機６２の構成も図７ｃに示したように、上部ジグ６５と下部ジグ６６とからなり、上記上部及び下部ジグ６５、６６の対向面に相互対向するように突出形成された複数個の第２支持ホルダー６５ａ、６６ａとを含む。
【００５４】
本発明によると、上記第１支持ホルダー６３ａ、６４ａ及び第２支持ホルダー６５ａ、
６６ａの位置は、上記ストリップ配列手段５０において配列された経方向及び緯方向高分子ストリップ１、２の相互接点の位置に対応するが、例えば、図７ｂ及び図７ｄに各々示したように、上記第１支持ホルダー６３ａ、６４ａは第１接点（図１のＣ1）の位置に対
応してこれら接点を相互融着させ、上記第２支持ホルダー６５ａ、６６ａは第２接点Ｃ2
の位置に対応してこれら接点を相互融着させる。
【００５５】
上記支持ホルダーはその端部が粗く処理されて上記高分子ストリップと接触するときに滑らないようになっているのが望ましい。このような構成は本実施例によって限定されず、上記高分子ストリップを加圧して支持できる構造は多様に変形されて実施され得るものとして理解しなければならない。
【００５６】
上記溶着機は上部ジグと下部ジグの相対的な振動運動によって補強繊維１００を包んでいる高分子樹脂１１０を短時間内に溶融させることによって接着が行われるようにする。例えば、第１溶着機６１の第１支持ホルダー６３ａ、６４ａが、高分子ストリップ配列体の第１接点Ｃ1の位置で各々経方向高分子ストリップ１の上面と緯方向高分子ストリップ
２の下面を押えて支持した状態で、下部ジグ６４が固定されたまま上部ジグ６３が経方向に直角である方向に振動運動するようになると、上記第１接点Ｃ1位置の高分子樹脂が溶
融して接着される。
【００５７】
同様に、第２溶着機６２の第２支持ホルダー６５ａ、６６ａが、高分子ストリップ配列体の第２接点Ｃ2の位置で各々緯方向高分子ストリップ２の上面と経方向高分子ストリッ
プ１の下面を押えて支持した状態で、上部ジグ６５が固定されたまま下部ジグ６６が経方向に直角である方向に振動運動するようになると、上記第２接点Ｃ2の位置の高分子樹脂
が溶融して接着される。
【００５８】
本実施例においては上記溶着部６０の構成を具体的な図面で例示したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、相互交差する経方向高分子ストリップと緯方向高分子ストリップとの間に相互振動運動を誘発させてこれらを溶融接着させることができる手段であれば本発明の技術的思想内に含まれる。
【００５９】
では、図９を参照して、上記のような構造を持つジオグリッド製造装置を用いて本発明によるジオグリッドを製造する過程を見てみる。
まず、上述のストリップ製造過程で製造された繊維補強高分子ストリップは、各々経方向ストリップ供給部３０の経方向クリル３１と緯方向ストリップ供給部４０の緯方向クリル４１とに相互平行に装着される（段階Ｓ３００）。
【００６０】
このとき、クリル３１、４１に装着される繊維補強高分子ストリップ１、２の間隔はその中心線を基準にして１０〜１００ｍｍ、望ましくは２０〜８０ｍｍになるようにする。例えば、最終ジオグリッド製品の幅を１〜５mにする場合に供給されるストリップは１０
〜５００本になる。もしストリップ間の間隔が１００ｍｍ超えて大きすぎると構造物が受ける荷重を一様に分散させることができないため補強機能が弱化され、逆にストリップ間の間隔が１０ｍｍ未満で小さすぎると土壌の上・下部層の分離が生じて補強機能がよく発現されない。上記高分子ストリップの間隔が上記のような範囲内に維持される場合、土壌が分けられず一体化されて補強材としての機能を発揮することができる。
【００６１】
続いて、経方向フィーダー３２によって上記経方向クリル３１から経方向繊維補強高分子ストリップ１がストリップ配列手段５０内に平行に供給される（段階Ｓ３１０）。このとき、上記ストリップ配列手段５０の上板５１と下板５２とは相互離隔された状態で維持され、従って上記経方向高分子ストリップ１は上記第１バンディング部材８０及び第２バンディング部材９０のサポート溝８１、９１を連結する直線にそって進入する。
【００６２】
望ましくは、経方向繊維補強高分子ストリップ１の供給が完了すると図示されていない切断手段を用いて上記経方向繊維補強高分子ストリップ１を適切な長さで切断する。
それから、段階Ｓ３２０において、上記経方向繊維補強高分子ストリップ１を押えてバンディングする。このとき、ｎ番目の経方向繊維補強高分子ストリップ（実線で図示）（図６の１n参照）とｎ＋１番目の経方向繊維補強高分子ストリップ（点線で図示）１n+1に対するバンディング状態を各々図８ａと図８ｂに示した。
【００６３】
図８ａを参照すると、上板５１と下板５２が互いに接近してｎ番目の経方向繊維強化高分子ストリップ１nを加圧すると、その対向面に各々形成された第１バンディング部材８
０nと第２バンディング部材９０nの端部が上記経方向繊維強化高分子ストリップ１nと接
触して押えるようになる。このとき、望ましくは、上記第１及び第２バンディング部材８０n、９０nにはサポート溝（図６の８１及び９１参照）が形成されており加圧時にも上記サポート溝内にストリップが安着されることによって繊維強化高分子ストリップが離脱されることなく安定的にバンディングされることができる。このようなバンディングの結果、第１バンディング部材８０nによって加圧された部分では谷が形成されて、第２バンデ
ィング部材９０nによって加圧された部分では山が形成される。
【００６４】
一方、ｎ＋１番目に位置する経方向繊維強化高分子ストリップ１n+1を加圧すると、ｎ
＋１番目の第１及び第２バンディング部材８０n+1 、９０n+1は上記ｎ番目バンディング
部材８０n、９０nと互いに入れ違うように配置されているので、図８ｂのように山と谷の態様がｎ番目ストリップ１nに比べて逆に現れる。即ち、第１バンディング部材８０n+1によって加圧される部分では谷が形成されて、第２バンディング部材９０n+1によって加圧
された部分では山が形成される。
【００６５】
実際に、上記上板５１と下板５２とによる加圧は同時に生じるので、上記各々のバンディング状態は結果的に図８ｃに示したように山と谷が互いに入れ違って逆に形成される態様になる。
【００６６】
上記のように、経方向繊維強化高分子ストリップ１のバンディングが行われた状態で、上記緯方向繊維強化高分子ストリップ供給部４０によって緯方向繊維補強高分子ストリップ２が供給される（段階Ｓ３３０）。具体的に、緯方向繊維強化高分子ストリップ２は緯方向フィーダー４２によって図８ｃに示したように、第１及び第２バンディング部材８０、９０の貫通溝８２、９２を通じて挿入される。
【００６７】
即ち、緯方向繊維強化高分子ストリップ２はｎ番目の第１バンディング部材８０nによ
って加圧されて形成されたｎ番目高分子ストリップ１nの谷と、ｎ＋１番目第２バンディ
ング部材９０n+1によって加圧されて形成されたｎ＋１番目高分子ストリップ１n+1の山の間の空間に挿入される。または、緯方向繊維強化高分子ストリップ２はｎ番目の第２バンディング部材９０nによって加圧されて形成されたｎ番目繊維強化高分子ストリップ１nの山と、ｎ＋１番目第１バンディング部材８０n+1によって加圧されて形成されたｎ＋１番
目繊維強化高分子ストリップ１n+1の谷の間の空間に挿入される。本実施例ではストリッ
プ配列手段５０の一側に設けられた緯方向ストリップ供給部４０によって緯方向繊維補強高分子ストリップ２が挿入されることと説明されているが、上記緯方向ストリップ供給部４０は上記ストリップ配列手段５０の両側に設けられて両方から同時に緯方向ストリップを供給することもできる。
【００６８】
上記のように緯方向繊維強化高分子ストリップ２が挿入されて適切な長さで切断が完了された状態で、図示されていない駆動手段によって上記上板５１と下板５２が互いに離隔されると、経方向繊維強化高分子ストリップ１と緯方向繊維強化高分子ストリップ２は図
１に示したように相互上下に交互して交差される形態で'製織'される。このとき、経方向高分子ストリップ１の山部分は緯方向繊維強化高分子ストリップ２と交差して第１接点Ｃ1を成し、経方向高分子ストリップ１の谷部分は緯方向繊維強化高分子ストリップ２と交
差して第２接点Ｃ2を成す。
【００６９】
本発明によると、上記上板５１と下板５２のバンディング部材８０、９０の位置を変更させると多様な組織のジオグリッドを製造することができるが、そのような例は図１０ａないし図１０ｄに示されている。
【００７０】
図１０ａに示したように、上板５１’と下板５２’との対向面に経方向に沿って、第２バンディング部材９０’間に連続する２個の第１バンディング部材８０’が位置するように形成されると、経方向及び緯方向繊維強化高分子ストリップの配列は図１０ｂに示したように、第１接点Ｃ1間に２個の第２接点Ｃ2が備えられるように成る。即ち、この場合は経方向繊維強化高分子ストリップ一つの谷（又は山）に対して２個の緯方向繊維強化高分子ストリップが挿入された場合と看做すことができる。
【００７１】
また、図１０ｃに示したように、上板５１"と下板５２"との対向面に、第２バンディング部材９０"間に連続する３個の第１バンディング部材８０"が位置するように構成されると、配列される一つの経方向繊維強化高分子ストリップ１は図１０ｄに示したように第１接点Ｃ1間に三つの第２接点Ｃ2を持つようになる。即ち、経方向繊維強化高分子ストリップ一つの谷（又は山）に対して三つの緯方向繊維強化高分子ストリップが挿入された場合である。
【００７２】
本実施例ではｎ番目の経方向繊維強化高分子ストリップとそれと隣り合っているｎ＋１番目の経方向繊維強化高分子ストリップに対して説明したが、互いに隣り合っていない任意の互いに異なる経方向繊維強化高分子ストリップに対しても同一に適用される。
【００７３】
以上のように配列された経方向及び緯方向繊維強化高分子ストリップ１、２は続いて、溶着部６０に移送されて上記接点Ｃ1、Ｃ2が相互溶着される。まず、図７ａに示した第１溶着機６１で上部ジグ６３と下部ジグ６４とが互いに接近してその間に介在された繊維強化高分子ストリップ配列体を加圧する。このとき、上記上部及び下部ジグ６３、６４の対向面に形成された第１支持ホルダー６３ａ、６４ａは、上記繊維強化高分子ストリップ配列体の第１接点Ｃ1を押えて支持するようになる。より具体的に、上記上部ジグ６３の支
持ホルダー６３ａは経方向繊維強化高分子ストリップ１の上面と接触し、上記下部ジグ６４の支持ホルダー６４ａは緯方向繊維強化高分子ストリップ２の下面と接触するようになる。このとき、上記支持ホルダー６３ａ、６４ａの端部は粗い面に処理されているので繊維強化高分子ストリップの表面に対して滑ることなく接触できる。
【００７４】
この状態で、上記下部ジグ６４は固定されたまま、上記上部ジグ６３が経方向繊維強化高分子ストリップ１の長さ方向に対して直角で、例えば左右に振動するようになると、ストリップの高分子樹脂１１０が溶融されて第１接点Ｃ1が相互接着される（段階Ｓ３４０
）。このとき、振動溶着時に上記高分子樹脂が短い時間内に溶融されると同時にその内部の補強繊維１００は損傷を受けないように６０〜３００Ｈｚの振動周波数と、０.３〜１.８ｍｍの振幅で振動運動することが望ましい。
【００７５】
上記のように第１接点Ｃ1の接着が完了すると経方向及び緯方向繊維強化高分子ストリ
ップ配列体はまた第２溶着機６２に移送されて第２接点Ｃ2に対する振動溶着を行われる
（段階Ｓ３５０）。
【００７６】
第２溶着機６２では上部及び下部ジグ６５、６６の第２支持ホルダー６５ａ、６６ａが
上記経方向及び緯方向繊維強化高分子ストリップ配列体の第２接点Ｃ2と接触するが、即
ち本実施例の場合、支持ホルダー６５ａは緯方向高分子ストリップ２の上面と接触し、支持ホルダー６６ａは経方向繊維強化高分子ストリップ１の下面と接触する。
【００７７】
このような状態で、今度は上部ジグ６５が固定されて、下部ジグ６６が経方向ストリップ１の長さ方向に対して直角で、例えば左右に振動するようになると前述したように同一な過程で接着が行われる。
【００７８】
本明細書及び図面では、第１接点Ｃ1と第２接点Ｃ2に対する振動溶着を別途に遂行するものとして例示して説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、多様な変形例が適用できるものとして理解しなければならない。例えば、上記第１接点Ｃ1と第２接点Ｃ2は１台の溶着機を用いて接着され得るが、この場合まず第１接点Ｃ1をワインダに巻きながら
接着させた後、これをまた解しながら溶着機に投入させるようになる。このとき、配列体を覆して上面と下面を転倒させると第２接点Ｃ2の接着が行われることができる。ひいて
は、上記繊維強化高分子ストリップの接点は振動溶融接着ではない超音波摩擦溶融接着又は加熱溶融接着によっても接着されることは言うまでもない。
【００７９】
上記のように接着が完了されたジオグリッドは巻き取り手段７０を経てワインダ７１に一定の長さで巻かれる。望ましく、現場での扱いの便利のために繊維補強ジオグリッドの製品の長さは２５〜２００ｍが適度である。
【００８０】
明細書で繊維補強高分子ストリップの製造とジオグリッドの製造とを区別して説明したが、これら工程は全て連続的に行われることができるのは言うまでもない。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳しく説明する。しかし、本発明による実施例はいろいろな種類の異なる形態に変形されることができて、本発明の範囲が以下で詳述する実施例に限られるものとして解釈されてはいけない。本発明の実施例は当業界において平均的な知識を持つ者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【００８１】
下記の実施例によるジオグリッドの物性は後述する基準によって評価した。
広幅引張強度試験：ＡＳＴＭ  Ｄ  ４５９５
変形制御式引張試験機の上・下に付いているクランプの間に幅が２０ｃｍである試料を固定した後１０±３％／分の速度で引張して、引張変形による破断時の引張強度と引張伸率を測定した。補強繊維としてガラス繊維を用いた場合には引張変形率が２％であるときの引張強度（LASE ２％）を別途に示し、補強繊維としてポリエステル高強度糸を用いた
場合には引張変形率が５％である時の引張強度（LASE ５％）を別途に示した。
クリープ試験：ＡＳＴＭ  Ｄ  ５２６２
クリープ試験は一定の温度条件（２１±２℃）で持続的な引張荷重が働くとき、ジオグリッドの変形挙動を評価して、設計の際考慮されるクリープによる引張強度の減少係数を決定するためのものである。本実験では、ジオグリッド試料の最大引張強度対比４５％の荷重を試料に加えて１、０００時間後の引張変形率を測定した。
耐施工性評価：ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８１８
基礎地盤を実際の構造物築造の際と同様に処理した後、最小１０m2のジオグリッド試料を敷設してその上部に盛土材を敷設した後、実際の構造物築造時と同様に固めた。盛土材には大きさが最大２０ｍｍである骨材を３０ｃｍの厚さで固め、ジオグリッド試料を敷設してその上部に同一の盛土材を３０ｃｍに敷設して１０ｔ容量の振動ローラーで４回往復して固めた。
【００８２】
固め終了後、固められた骨材をジオグリッドに損傷を与えないように除去してジオグリ
ッド試料を抽出して、抽出された試料に対する引張テストを遂行して元試料の引張強度と比べて強度減少率（％）を計算した。
形態安定性試験
耐施工性評価と同様の方法で、盛土、敷設、固めた後、試料を採取して経方向ストリップと緯方向ストリップの接点部位を観察して接点が分離された数が２０％以上であれば"
不良"、１０〜２０％であれば"普通"、１０％未満であれば"優秀"と評価した。
引き抜き試験評価：ＧＲＩ−ＧＧ５
長さ１４０ｃｍ、幅６０ｃｍ、高さ６０ｃｍの土槽（soil box）に土を満たすと同時に土の間にジオグリッドを敷設した。
【００８３】
このときジオグリッド試料は２.５ｃｍのスリット（slit）を介して引き抜き装置に連
結されている。また、土槽の上部にはゴムメンブレンを設けて空気圧によって土槽内に均一の垂直荷重を加圧できるようにした。続いて、垂直荷重を０.３から最大１.２ｋｇ／ｃm2まで変化させながら引き抜き変位速度を０.１ｃｍ／minにし、最大引抜力の作用時、資材の引き抜き変位を分析してジオグリッドと土の摩擦力を表す相互作用係数（interaction coefficient、Ｃｉ）を評価した。
【実施例１】
【００８４】
繊度が４８０００デニールのポリエステル高強度糸を１ホール（hole）の四角形断面のニップルと四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ａ）に示した断面を持ち幅８.４ｍｍ
、厚さ２.３ｍｍである経方向繊維補強高分子ストリップを製造した。また、繊度が２０
０００デニールのポリエステル高強度糸を用いて経方向繊維補強高分子ストリップと同一の断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向繊維補強高分子ストリップを製造した。熱可塑性高分子樹脂としては溶融指数が４であるポリプロピレンを用いた。それからストリップ配列装置に製造された経方向ストリップをジオグリッドの製品幅が４ｍになりストリップ中心の間が４０ｍｍになるようにストリップ配列装置に配列させておいた後、緯方向ストリップを５０ｍｍ間隔で経方向ストリップと９０°を成すように挿入して図１のように平織り組織の格子を形成させた。続いて、一番目の接着装置で経方向ストリップが緯方向ストリップの上に位置して形成された接点を１９４Ｈｚの振動数と０.５ｍｍ
の振幅で振動溶着させた後、二番目の接着装置に移動させて経方向ストリップが緯方向ストリップの下に位置して形成された接点を１９４Ｈｚの振動数と０.５ｍｍの振幅で振動
溶着してジオグリッドを製造した。
【００８５】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、施工時の強度減少率（％）を表１に示し、引き抜き時の相互作用係数と形態安定性とを表４に示した。
【実施例２】
【００８６】
繊度が２４０００デニールのポリエステル高強度糸２本を２ホールの四角形断面のニップルと四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ｂ）に示した断面を持ち幅８.４ｍｍ、厚
さ２.３ｍｍである経方向繊維補強高分子ストリップを製造した。また、繊度が１０００
０デニールのポリエステル高強度糸２本を用いて経方向繊維補強高分子ストリップと同一の断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向繊維補強高分子ストリップを製造した。続いて、実施例１と同様の方法でストリップを配列及び接着してジオグリッドを製造した。
【００８７】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、施工時の強度減少率（％）を表１に示した。
【実施例３】
【００８８】
繊度が１６０００デニールのポリエステル高強度糸３本を各々３ホールの四角形断面のニップルと四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ｃ）に示した断面を持ち幅８.４ｍｍ
、厚さ２.３ｍｍである経方向繊維補強高分子ストリップを製造した。また、繊度が５０
００デニールのポリエステル高強度糸４本を用いて経方向繊維補強高分子ストリップと同一の断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向繊維補強高分子ストリップを製造した。続いて、実施例１と同様の方法でストリップを配列及び接着してジオグリッドを製造した。
【００８９】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表１に示した。
【実施例４】
【００９０】
繊度が３０００デニールのポリエステル高強度糸８本を各々４ホールの四角形断面のニップルと四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ｅ）に示した断面を持ち幅６.３ｍｍ、
厚さ１.５ｍｍである経方向繊維補強高分子ストリップを製造した。また、繊度が５００
０デニールのポリエステル高強度糸４本を用いて経方向繊維補強高分子ストリップと同一の断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向ストリップを製造した。続いて、実施例１と同様の方法でストリップを配列及び接着してジオグリッドを製造した。
【００９１】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表１に示した。
【実施例５】
【００９２】
繊度が３０００デニールのポリエステル高強度糸１２本を各々４ホールの四角形断面のニップルと四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ｅ）に示した断面を持ち幅６.８ｍｍ
、厚さ２.０ｍｍである経方向繊維補強高分子ストリップを製造した。また、繊度が５０
００デニールのポリエステル高強度糸４本を用いて経方向繊維補強高分子ストリップと同一の断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向ストリップを製造した。続いて、実施例１と同様の方法でストリップを配列及び接着してジオグリッドを製造した。
【００９３】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表１に示した。
【実施例６】
【００９４】
繊度が４００００デニールのポリエステル高強度糸２本を四角形断面の２ホールのニップルを通過させた後四角形ダイを通過させて、図１１ａの（ｂ）に示した断面を持ち幅１１.５ｍｍ、厚さ２.５ｍｍである経方向繊維補強ストリップを製造した。このとき、熱可塑性高分子樹脂としては溶融指数が４であるポリプロピレン樹脂を用いた。緯方向繊維補強高分子ストリップは７０００デニールのポリエステル高強度糸３本を３ホールの四角形断面のニップルを用いて図１１ａの（ｃ）に示した断面を持ち幅６.３ｍｍ、厚さ１.５ｍｍである緯方向ストリップを製造した。製造された経方向ストリップを４０ｍｍ間隔でストリップ配列装置に配列させてストリップ配列装置の単位セルの構造を図１０ａのように変化させた後、緯方向繊維補強ストリップを５０ｍｍ間隔で経方向ストリップと９０°の角を成すようにストリップ配列装置に挿入させてストリップ配列が図１０ｂと同様である変化組織形態の格子を形成させた。続いて、形成された接点を１９４Ｈｚの振動数と０.
５ｍｍの振幅の振動溶着装置で接着してジオグリッドを製造した。
【００９５】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表１に示した。
【実施例７】
【００９６】
ストリップ配列装置の単位セルの構造を図１０ｃのように変化させて図１０ｄの変化組織形態の格子を形成させたことを除いては実施例６と同様にジオグリッドを製造した。
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表１に示した。
【００９７】
【表１】
2006508285.tif 000003
【実施例８】
【００９８】
補強繊維としてポリエステル繊維の代わりに２２００テックスのガラス繊維３本を用いたことを除いては実施例３と同様の方法でジオグリッドを製造した。
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ２％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）を表２に示した。
【実施例９】
【００９９】
補強繊維として経方向ストリップには２２００テックスのガラス繊維６本を、緯方向ストリップには２２００テックスのガラス繊維３本を用いたことを除いては実施例６と同様の方法でジオグリッドを製造した。
【０１００】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ２％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表２に示した。
【実施例１０】
【０１０１】
補強繊維として経方向ストリップには２２００テックスのガラス繊維６本を、緯方向ストリップには２２００テックスのガラス繊維３本を用いたことを除いては実施例７と同様の方法でジオグリッドを製造した。
【０１０２】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ２％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）を表２に示した。
【０１０３】
【表２】
2006508285.tif 000004
【０１０４】
〔比較例１〕
ポリエステル高強度繊維を各々経・緯糸方向に供給して格子形態で製織した後、ポリビニルクロライド樹脂でコーティングしてテキスタイルジオグリッドを製造した。
【０１０５】
製造されたテキスタイルジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表３に示した。
【０１０６】
〔比較例２〕
ポリオレフィン系樹脂を用いてシートに押出した後、穿孔して一軸に延伸する従来のプラスチックジオグリッドの製造方法によってプラスチックジオグリッドを製造した。
【０１０７】
上記プラスチックジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表３に示した。
【０１０８】
〔比較例３〕
実施例１と同様の方法で経方向繊維補強ストリップと緯方向繊維補強ストリップとを製造してジオグリッドを製造するが、経方向繊維補強ストリップが移動される中に緯方向繊維補強ストリップを押出して挿入した後、経方向繊維補強ストリップと緯方向ストリップとを圧着ローラーで接着して図１２に示した形態の格子形態を持つ幅４ｍの繊維補強ジオ
グリッドを製造した。
【０１０９】
製造されたジオグリッドの単位長さ当りリブ数（ribs／ｍ）、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）、強度減少率（％）を表３に示し、形態安定性と相互作用係数を表４に示した。
【０１１０】
【表３】
2006508285.tif 000005
【０１１１】
【表４】
2006508285.tif 000006
【０１１２】
表１〜３を参照して実施例と比較例１及び２のジオグリッドの物性を比べると、以下のような差異点が分かる。
第一    実施例のジオグリッドと比較例１のテキスタイルジオグリッドとは、広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、ＬＡＳＥ５％（ｋＮ／ｍ）、引張変形率（％）、クリープ変形率（％）では似た値を示しているが、強度減少率（％）は比較例１のテキスタイルジオグリッドが実施例のジオグリッドより大きい値を示している。強度減少率（％）は耐施工性を予測できる値であるが、強度減少率が高いということは耐施工性が良くないということを示す。従って、本発明の実施例によるジオグリッドがテキスタイルジオグリッドに比べて耐施工性が優秀であるということがわかる。これは本発明のジオグリッドを構成する補強繊維が高分子樹脂で保護されて施工の際受ける損傷を防止できるため岩石が多い土壌でも用いることができるということを意味する。
【０１１３】
第二    実施例のジオグリッドと比較例２のプラスチックジオグリッドとは広幅引張強度（ｋＮ／ｍ）、LASE５％（ｋＮ／ｍ）、強度減少率（％）が類似に示されたが、引張変形率（％）とクリープ変形率（％）とで差を示している。特に、クリープ変形率（％）は比較例２が実施例のジオグリッドより３倍の大きい値を示している。これはプラスチックジオグリッドが本発明のジオグリッドに比べてクリープ変形率に対する抵抗性が低いということを示す。即ち、従来のプラスチックジオグリッドは接点部位の不充分な延伸のため長時間荷重が付与される間クリープ変形率が高い反面、本発明のジオグリッドはクリープ変形率に対する抵抗性が大きい繊維で補強されているためクリープ変形率に対する抵抗性
が大きく向上する。
【０１１４】
また、表４を参照して実施例と比較例３のジオグリッドの物性を比べると、以下のような差異点が分かる。
第一    強度減少率は似た値を示しているが、形態安定性には大きい違を示している。即ち、比較例３のジオグリッドは垂直荷重によってストリップ接点が容易に離れるが（図１３ｂ）、本発明のジオグリッドは経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向繊維補強高分子ストリップとが上下に交差配列されている組織の特性上、緯方向ストリップ下に接着されたストリップ接点のみが離れるからである（図１３ａ）。
【０１１５】
第二    土と補強材間の相互作用係数Ｃiを比べた結果、実施例１のジオグリッドの相
互作用係数Ｃiは０.９５を示し、比較例３の場合に相互作用係数Ｃiは０.８８を示した。即ち、実施例１によるジオグリッドの相互作用係数が比較例３のジオグリッドに比べて相互作用係数が高く示された。これと関連して、ジオグリッドの引抜の際、相互作用係数はジオグリッドの形状により影響を受けるようになるが、ジオグリッドの形状の中でも受動抵抗部材、即ち引抜力が働く方向に対して垂直方向に置かれた部材の影響を受けるようになる。同一の幅（６０ｃｍ）を持ったジオグリッドに対する実験において、比較例３のジオグリッドは引抜力が働く方向に対して垂直方向に置かれたストリップの長さが６０ｃｍであるが、実施例１のジオグリッドは上下交差配列によってストリップに曲率ができるので引抜力が働く方向に対して垂直方向に置かれたストリップの実際の長さは６０ｃｍより長くなる。従って、比較例３のジオグリッドに比べて本発明のジオグリッドの受動抵抗部材が土壌との接触面積が大きいので、より優秀な補強機能を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
前述したように、本発明のジオグリッドは経方向繊維補強高分子ストリップと緯方向高分子ストリップとが上下に交差されてその交差接点が互いに融着・固定されることによって土などの補強対象材料との摩擦力と垂直荷重に対する抵抗性が増大するため形態安定性と耐施工性が優秀なだけでなく、高分子樹脂内部に繊維で補強された繊維補強高分子ストリップを用いるので高い引張強力、低い引張変形率とクリープ（creep）変形特性を現す
。従って、本発明のジオグリッドは擁壁補強、斜面補強、軟弱地盤補強などの多様な土木分野の補強材や建築物、その他の施設物の保護網などに有用に用いられる。
【０１１７】
また、本発明の製造方法によると前述したジオグリッドを安価で大量に生産できる長所がある。
本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本出願始点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得るということを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】図１は、本発明の望ましい一実施例によるジオグリッドを示した平面図である。
【図２】図２は、本発明の望ましい一実施例によるジオグリッドの一部を拡大して示した部分拡大斜視図である。
【図３】図３は、本発明の望ましい実施例による繊維補強高分子ストリップ製造装置の構成を概略的に示した図面である。
【図４】図４は、本発明の望ましい実施例による繊維補強高分子ストリップ製造装置の押出部に対する構成を概略的に示した図面である。
【図５】図５ａ及び図５ｂは、各々本発明の望ましい実施例によるジオグリッド製造装置の概略的な構成を示した平面図及び側面図である。
【図６】図６は、本発明の望ましい実施例によるジオグリッド製造装置においてストリップ配列手段の構成を概略的に示した斜視図である。
【図７】図７aないし図７ｄは、本発明の望ましい実施例によるジオグリッド製造装置において溶着部の構成を概略的に示した側面図及び平面図であって、図７a、７ｂは第１溶着機の構成を、図７ｃ、７ｄは第２溶着機の構成を各々示した図面である。
【図８】図８ａないし図８ｃは、本発明の望ましい実施例によってストリップ配列手段にて繊維補強高分子ストリップをバンディングする過程を示す概略的な側面図である。
【図９】図９は、本発明の望ましい実施例によって繊維補強高分子ストリップでジオグリッドを製造する過程を示す流れ図である。
【図１０】図１０ａないし図１０ｄは、本発明の他の望ましい実施例によるストリップ配列手段の構成とそれによって配列された繊維補強高分子ストリップの形状を示す図面である。
【図１１】図１１ａないし図１１ｃは、繊維補強高分子ストリップの多様な形状に対する例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、従来のジオグリッドの格子形状を示す図面である。
【図１３】図１３ａ及び図１３ｂは、各々実施例１のジオグリッドと比較例３のジオグリッドに垂直荷重が発生した際の接点が離れる形態を概略的に示した図面である。
【図１】
2006508285.tif 000007
【図２】
2006508285.tif 000008
【図３】
2006508285.tif 000009
【図４】
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2006508285.tif 000011
【図６】
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2006508285.tif 000014
2006508285.tif 000015
【図９】
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2006508285.tif 000018
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【図１２】
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【国際調査報告】
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