道路建設事業を中心とした一般土木工事・舗装工事・アスファルト合材販売・アスファルト中間処理。富山県南砺市。.

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特許情報

東洋アスファルトG破砕発泡ユニットモモコキューブ特許情報

破砕発泡スチロールを用いた緩衝材

(ジオテキスタイル)特許平9-318980 特許出願中

1.はじめに

1.市場のクリーンセンターに運び込まれる
  発泡スチロール(EPS)

 落石や雪崩などの自然災害から道路や鉄道、トンネルなどの公共施設を守る目的でロックシェッド・スノーシェッドなどの落石防護工が施工されている。しかし、災害によって落石の直撃を受けた場合、落石重量の数十〜数百倍の衝撃が働くため、甚大な被害に至らないよう屋根部にサンドクッションと呼ばれる砂などが敷設されている。近年、屋根部のクッション材を軽くして死荷重を小さくし、衝撃緩和に有効な材料として、発泡スチロール板(EPS)をクッション材にしたEPS工法が確立されているが、この工法を改良し、さらに安価で緩衝効果の高い新工法を開発した。

 これは、生鮮や冷凍食品などの保存・運搬に使用された発泡スチロールを破砕加工し、網袋に詰めたユニット形をクッション材として使用するもので、優れた防災効果を発揮するとともに、発泡スチロールのリサイクルという環境保護の面からも画期的な工法と言える。

2.破砕発泡ユニット

2.ポリエステル製の網袋

3.破砕して詰め込む

4.網袋に仕込んだ発泡ユニットの
重量測定

 破砕発泡ユニットとは発泡スチロールの箱を砕石程度(5〜150mm)に砕き、ポリエステル製の網袋(直径45cm、長さ120cmの円筒)に詰めたものである。この袋は施工時の作業性や衝撃時の一体性を保つため2つの網袋を長手方向に縫い合わせて1ユニットとして使用する。

〈破砕発泡ユニットの特徴〉
(1).山岳地で使用する時に雨水や出水に対して透水に優れている。
(2).空隙が多く、軽量な材料なため、構造物の設計時に有利である。
(3).2つ1組のユニット形式であるため、持ち運びが容易であり飛散しにくい。
(4).破砕発泡スチロールと網状の繊維によるサンドイッチ形状になっているため衝撃エネルギーを吸収しやすい。

破砕発泡ユニットの平均諸元

体積 1ユニット
0.4m2
質量( 破砕発泡スチロール
7kg
8kg
ポリエステル網袋
1kg


3.落下衝撃力の測定方法

5.破砕発泡ユニットの厚さ測定
 破砕発泡ユニットを2段と3段に積み重ねて緩衝効果を検討する。なお、破砕発泡ユニットのみで現場に敷設すると紫外線などで風化の恐れがあり、また景観の上からも破砕発泡ユニット上部を砂などで覆うことにした。
 衝撃力の発生方法は重さ300kgの自然石をクレーンでつり上げ、衝撃吸収試料に落下させるもので、つり上げ高さは5、10、15、20mとした。
 衝撃吸収試料は、縦1.8m×横1.8mとして、厚さは?@砂0.9m ?A砂0.3m+下部に破砕発泡ユニット2段(総厚さ0.9m) ?B砂0.3m+下部に破砕発泡ユニット3段(総厚さ1.2m)とした。
 衝撃荷重測定については、40tトラックスケール(ロードセル)を利用しアナライジングレコーダ(波形記録装置)で記録分析した。

4.衝撃吸収試料の緩衝効果

衝撃荷重

構造/落下高さ
 
単位
5m
10m
15m
20m


0.9m
@衝撃作用時間
msec
56.5
5&5
55.1
 
A衝撃荷重
tf
11.5
15.3
26.6
 
B砂の衝撃荷重比
%
100.0
100.0
100.0
 
 
砂十破砕発泡ユニット2段
0.3m+0.6m
@衝撃作用時間
msec
210.6
161.3
121.0
107.5
A衝撃荷重
tf
3.5
6.4
9.8
11.3
B砂の衝撃荷重比
%
30.4
41.8
36.8
 

砂+破砕発泡ユニット3段
0.3m+0.9m
@衝撃作用時間
msec
1855
177.4
161.2
140.0
A衝撃荷重
tf
3.2
5.2
6.6
8.9
B砂の衝撃荷重比
%
27.8
34.0
24.8
 

6.300kgの自然石を高さ20mから落下

落下試験の結果、破砕発泡ユニットは砂と比べゆっくりと衝撃吸収し、約3〜4倍の緩衝効果が認められた。

まとめ

7.落下直後の状況

8.落下後の表面の状況

 実施工で、甚大な被害に至らない中程度の落石に対し屋根部を防護する洞門、ロックシェッド等の施設で破砕発泡ユニットを複数段積み重ね、上部を透水シートで覆い、砂を敷きつめて、紫外線防止と美観効果を保ちつつ、高い衝撃吸収と透水効果が期待できる。
 今後、破砕発泡ユニットの有効厚さを検討する事により、経済性、施工性に優れる衝撃吸収材として実用できる。