(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状部の上方に、下縁が先端に向かって上昇する傾斜面とされ、上縁が棒状部の上端ないし若干その下部に連結する板状体を、棒状部の両側に棒状部の長さ方向に沿って連設して翼状部を形成し、板状体の下縁には、リブを板状体の両面に突出するように形成し、棒状部の下方に、上部に向かって断面が拡幅する錐状体を連設して矢じり状部を形成してなることを特徴とする土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【請求項２】
棒状部と矢じり状部に亘って長さ方向に延びる複数の溝条が周面に形成されてなる請求項１に記載の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【請求項３】
棒状部、翼状部、及び、矢じり状部が、無機充填材を含有する合成樹脂によって一体に形成されてなる請求項１又は２に記載の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【請求項４】
無機充填材が、ガラス繊維、炭素繊維又はウイスカーである請求項３に記載の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【請求項５】
棒状部に鋼鉄性棒状体が内装されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【請求項６】
矢じり状部の先端部に、金属製の傘状体が嵌合されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、剛性が高く、織布、網状体等の土木用シートの係止用杭体として適する合成樹脂製土木用杭体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤の埋め立て、盛土を行なう際、軟弱地盤に直接に盛土を行なうと、軟泥が盛土の荷重のために周縁方向に流動して追い出され、盛土が沈下する側力流動現象が生じるために、計算値以上の盛土を必要とする問題がある。
【０００３】
このため、従来、軟弱地盤の埋め立て、盛土においては、軟弱地盤上に合成樹脂製の織布を敷設してその上に土を置くことが行なわれている。この場合、単に織布を敷設したのみの状態で盛土を行なうと、局部的に沈下が生じ、周囲の織布が引き寄せられるために、盛土の沈下を防止することができないという問題があり、一般に、織布は全体を連結して引き寄せ現象が生じないようにして使用されている。
【０００４】
このための織布の連結方法としては、縫合、接着等があるが、大面積の織布を縫合するためには手数がかかり能率を上げることができないと共にコスト高となる。また、接着剤を用いて接着する方法は、天候等の環境によって接着強度が一定しない問題がある。たとえば、敷設現場で接着しようとする場合、雨等で現場が濡れていると、織布が汚れないように作業することは難しく、織布に汚れが生じるため、接着不良が生じて目的とする接着強度が得られないという問題が生じる。
【０００５】
このため、縁部に重なりをもった状態に織布を敷設し、この重なり部に杭体を打設して織布を連結すると共に、引き寄せ現象を防止することが行なわれている。
【０００６】
また、土木用杭体は、その他各種の用途に使用されており、たとえば、道路、鉄道等の敷設における切土面において、土砂、石塊の落下を防ぎ安全を確保するために網状体を被せることが行なわれており、その取付けに杭体が使用され、さらに、土盛の際には、法面の土砂崩れを防止するために、ジオグリッドと称される網状体と土砂とを交互に幾重にも重ねて積上げる方法が採用されており、その際の網状体の敷設にも杭体が使用される。
【０００７】
従来、かかる目的のための杭体としては、Ｌ字状、Ｕ字状、逆Ｊ字状の金属棒が用いられているが、軟弱地盤に敷設する土木シートの場合、引き寄せ力はどの方向から掛るか予測することが難しく、引き寄せ力の方向によっては、土木シートが簡単に抜け出るおそれがある。また、法面等に敷設した土木シートにおいても、振動等で杭体が回動して土木シートが抜け出たり、打設された杭体の抜け出し抵抗が減少して杭体が抜け出るおそれがある。
【０００８】
土木シートの抜け出しを防止するためには、杭体の上部に充分な大きさを有する鍔体を設けたり、抜け出し防止突起を両翼に張出させることが考えられるが、大きな鍔体を設けるときは、収容に嵩張るために運搬等が不便となり、また、抜け出し防止突起を両翼に張出させるためには、加工に手数が掛ることとなる。また、杭体を鉄鋼等で製造するときは、発錆、腐蝕の問題があり、工事資材等周辺を変色させて美観を損ねたり、強度保持上の問題が生じるおそれがある。
【０００９】
このため、安価で、嵩張らず、軽量で運搬が容易であると共に、強度が高く、安全性の高い土木用の杭体の開発が要請されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安価で、嵩張らず、軽量で運搬が容易であると共に、発錆がなく、強度が高く、安全性の高い土木用の杭体を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果なされたもので、具体的には、棒状部の上方に、下縁が先端に向かって上昇する傾斜面とされ、上縁が棒状部の上端ないし若干その下部に連結する板状体を、棒状部の両側に棒状部の長さ方向に沿って連設して翼状部を形成し、板状体の下縁には、リブを板状体の両面に突出するように形成し、棒状部の下方に、上部に向かって断面が拡幅する錐状体を連設して矢じり状部を形成してなることを特徴とする土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、棒状部と矢じり状部に亘って長さ方向に延びる複数の溝条が周面に形成されてなる上記の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体、棒状部、翼状部、及び、矢じり状部が無機充填材を含有する合成樹脂によって一体に形成されてなる上記の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体、無機充填材がガラス繊維、炭素繊維又はウイスカーである上記の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体、棒状部に鋼鉄性棒状部が内装されてなる上記の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体、及び、矢じり状部の先端部に、金属製の傘状体が嵌合されてなる上記の土木用シートの固定に用いる合成樹脂製土木用杭体を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の合成樹脂製土木用杭体１は、図１に示すように、棒状部２と、棒状部２の上方に翼状部３ａ、３ｂと、下部に矢じり状部４が一体に形成される。
【００１４】
本発明の合成樹脂製土木用杭体１を形成する合成樹脂としては、剛性の高い樹脂が好ましく、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００１５】
合成樹脂製土木用杭体１を形成する合成樹脂には、無機又は有機の充填材を添加することが望ましい。充填材を添加することによって剛性を改良することができる。無機の充填材としては、繊維状のものであると、粒状、粉状のものであるとを問わない。
【００１６】
繊維状充填材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ウイスカー等が挙げられる。形状としては集束切断状、短繊維、フィラメント状、ロービング状、マット状、ウイスカー等があるが、集束切断状の場合、長さが０．０５ｍｍ〜５０ｍｍ、繊維径が５〜５０μｍのものが好ましい。
【００１７】
一方、粒状、粉状充填材としては、例えば、タルク、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、オキシサルフェート、酸化スズ、アルミナ、カオリン、炭化ケイ素、金属粉末、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ガラスビーズ等が挙げられる。
【００１８】
上記のような各種充填材の中でも、特にガラス充填材、例えばガラスパウダー、ガラスフィラメント、ガラスファイバーが好ましい。
【００１９】
これらの無機フィラーは樹脂成分との親和性を向上せしめて、無機フィラ−の分散性や機械的強度を改良したり、無機フィラーの表面を化学的に安定化させて、樹脂の変色や樹脂劣化を防ぐための表面処理がなされたものが望ましく、表面処理剤としては、界面活性剤、カップリング剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、及び、高級脂肪酸金属塩、高級アルコール、各種ワックス、極性オレフィン等を用いることができる。
【００２０】
表面処理に用いられるカップリング剤は、充填材と樹脂との接着性を良好にするために用いられるものであり、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等、従来公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。中でもγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のアミノシラン、エポキシシラン、イソプロピルトリ（Ｎ−アミドエチル、アミノエチル）チタネートが好ましい。
【００２１】
棒状部２の形状としては、断面円形を基本とするが、断面が四角形、六角形、長円形等任意の形状とすることができる。また、棒状部２は、図２（Ａ）に示すように、中実とすることができ、また、図２（Ｂ）に示すように、中空とすることができる。棒状部２を中空とする場合には、棒状部２の上部と下部を開口することによって、地中の余剰水を排水することができ、地盤の安定化を図ることができる。また、図２（Ｃ）に示すように、金属性の棒状体２ａを内装したものとすることもできる。棒状部２に内装される金属性の棒状体２ａとしては、鉄鋼、銅、真鍮、青銅、アルミニウム等広く使用することができるが、鉄鋼を使用するのが一般的である。
【００２２】
また、棒状部２の周面には、長さ方向に延びる溝条２ｂ、２ｂを形成することが望ましい。溝条２ｂ、２ｂを形成することによって、材料の節約、杭体１の表面積増大による抜け出し抵抗の向上が図れる他、打設後に杭体１の回動による抜け出しを防止し、特に、振動による抜け出し抵抗の低下を防止する効果が大きく、杭体１の抜け出しを防止することができる。溝条２ｂ、２ｂは一般に１〜６本程度とされる。
【００２３】
棒状部２の上端両側には、板状体５ａ、５ｂが棒状部２の長さ方向に沿って突出形成され、翼状部３ａ、３ｂが形成される。板状体５ａ、５ｂは、下縁６ａ、６ｂが先端に向かって上昇する傾斜面とされる。下縁６ａ、６ｂを上昇する傾斜面とすることによって、土木用杭体１が傾斜して打設された場合にも土木シート等を的確に係止することができ、翼状部３ａ、３ｂが折損することを防止することができる。
【００２４】
また、翼状部３ａ、３ｂの上縁７ａ、７ｂが棒状部２の上端８の位置ないし若干その下方に連結するように連設される。好ましくは、棒状部２の上端８が翼状部３ａ、３ｂの上縁７ａ、７ｂの最上部より高くされる。棒状部２の上端８を翼状部３ａ、３ｂの上縁７ａ、７ｂと同等かそれより高くすることによって、ハンマー、かけや等を用いて土木用杭体１を打設する場合に翼状部３ａ、３ｂが障害となることを避けることができる。
【００２５】
板状体５ａ、５ｂの厚さは特に制限されることはなく、任意に形成することができるが、棒状部２の太さより薄くするのが一般的である。また、板状体５ａ、５ｂの下縁６ａ、６ｂには、機械的強度を上げると共に土木シートの係止を確実にするために、リブ９ａ、９ｂを板状体５ａ、５ｂの両面に突出するように形成することが望ましい。
【００２６】
棒状部２の下端には、矢じり状部４が連設される。矢じり状部４は、上部に向かって断面が拡幅する錐体状に形成される。錐体状としては円錐状、角錐状いずれであってもよい。本発明においては、錐状体に溝を形成する等によってその一部を切欠いたもの、あるいは、一部に突起を形成したものは、変形錐体状として錐体状に含まれるものとする。
【００２７】
一般には、図３に示すように、打設後の杭体１が抜け出ないように、矢じり状部４の上部を棒状部２の周面より張出して、引っ掛り部４ａが形成される。また、必要に応じて、矢じり状部４の先端に、金属製の傘状体１０を嵌合して付設することもできる。
【００２８】
本発明の合成樹脂製土木用杭体１の長さ、太さは目的に応じて任意に選定することができるが、一般には、杭径が５〜８０ｍｍ、杭長が２５０〜２５００ｍｍ程度とされる。
【００２９】
こうして得られた合成樹脂製土木用杭体１を用いて土木シートを敷設する場合、例えば、軟弱地盤の埋め立てのために土木シート１１を敷設する場合、図４に示すように、地盤１２上にその縁部が重なりを持つように土木シート１１を敷き、重なり部分に土木用杭体１をハンマー、かけや、杭打ち機等を用いて打設することによって土木シート１１を連結し、同時に土木シート１１を固定することができる。勿論、必要に応じて土木シート１１の中央部にも土木用杭体１を打設して固定することも可能である。
【００３０】
また、土木シート１１の敷設は、図５に示すように、河川等の堤防、切土、盛土、自然斜面等の法面１３を保護するための保護シート、あるいは、防草シート等のシート１４の敷設に使用することができる。なお、切土、盛土等の法面に打設する際には、最大危険滑り面と直交する方向に打設することが望ましい。
【００３１】
特に、図６に示すように、風化あるいは軟弱化した表面層１５を有する法面、切土面等１３の表面に織布、網状体等のシート１４を敷設して表面を保護強化する場合に適し、この場合には、合成樹脂製土木用杭体１を密に打込むことが好ましく、密に打込むことによって、土層の崩壊を防ぐと共に強化土層を形成することができる。
【００３２】
盛土１７の安定化のためのジオグリッド１６を固定するために使用する場合には、図７に示すように、所定厚さに土をおいて盛土１７ａを形成した上にジオグリッド１６を敷き、土木用杭体１を打設してジオグリッド１６を固定した後、再度盛土１７ｂを形成してジオグリッド１６を敷く操作を所定回数繰り返すことによって所定高さの盛土を行なうことができる。
【００３３】
さらにまた、軟弱地盤、軟弱斜面あるいは法面等に多数の杭体を打設することによって、軟弱地盤、斜面あるいは法面を補強強化する方法が知られているが、本発明杭体１はかかる工法用杭体としても適する。また、盛土の法面、自然斜面等に多数の杭体１を単独で打設して地滑り防止を行なうこともできる。特に、図５、図６に示すように、網状体との併用による一体化は優れた補強強化効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、かかる構成からなるから、安価で、嵩張らず、軽量で運搬が容易であり、発錆がなく、強度が高く、安全性の高い土木用の杭体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明合成樹脂製土木用杭体を示す斜視図
【図２】棒状部の例を示す断面図
【図３】矢じり状部を示す斜視図
【図４】本発明合成樹脂製土木用杭体を軟弱地盤埋め立てに使用する場合を示す縦断面図
【図５】本発明合成樹脂製土木用杭体を法面保護強化に使用する場合を示す斜視図
【図６】本発明合成樹脂製土木用杭体を法面保護強化に使用する場合の他の例を示す斜視図
【図７】本発明合成樹脂製土木用杭体を盛土工事に使用する場合を示す縦断面図
【符号の説明】
１：合成樹脂製土木用杭体
２：棒状部
３ａ、３ｂ：翼状部
４：矢じり状部
４ａ：引っ掛り部
５ａ、５ｂ：板状体
６ａ、６ｂ：下縁
７ａ、７ｂ：上縁
９ａ、９ｂ：リブ
１０：傘状体
１１：土木シート
１２：軟弱地盤
１３：法面
１４：シート
１５：風化軟弱化した表面層
１６：ジオグリッド
１７：盛土
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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