ハイブリッドセル(ジオセル)工法

ジオセル(=Geo Cell)は、Cellular Confinement System(=セル構造による土砂拘束工法)とGeo(=地球、地盤、大地)を結合した造語です。

ジオセル工法は、U.S.Army Corps of Engineers の研究で、1980年代に開発された。製品の強度(等)は同所で決定されています。

一般名称「ジオセル」を商品名「ハイブリッドセル」として製造・販売します。

ジオセル(ハイブリッドセル)は、ジオシンセティックスに分類される材料で、一番大きな特徴は、立体成型(=セル)された製品である点です。在来のジオシンセティックス製品は、土嚢等を除いて平面成型の製品です。
ジオセルは、充填(中詰め)材を拘束することで、側方移動を制限し、この構造系が土木に「新工法」を提供します。

土単体の主な特徴は、

  1. 圧縮方向にはある程度強度を有するが、引っ張り方向にはほとんど抵抗できない
  2. 土粒子の大きさにより透水性も変化し、間隙の水の量が多くなれば結合力は大きく低下する

ジオセル(ハイブリッドセル)はこれら土単体では不足する所を補うこと、あるいは助けることを目的として用いられます。ジオセル(ハイブリッドセル)が発揮する主な機能としては以下に示す分離・ろ過・排水・補強があります。

分離-土粒子の大きさの異なる材料が混ざらないように
ろ過-小さな土粒子が水の流れにより大きく移動しないように
排水-土粒子の間隙にある水を外に出し結合力を増加させる
補強-土粒子集合体の引っ張り方向の抵抗力を補う。

ハイブリッドセルの特徴は、高い継目強度、有孔(=Perforated)率とエンボス加工です。高い有孔率(=開口率)と独特のエンボス加工表面の効果で、充填材の品質を最高に高めます(剪断抵抗角=内部摩擦角φの増大)。

ジオセル工法

ジオセル工法製品の特長と注意点

ジオセル工法製品は、充填材・土を拘束して、セルと充填材が一体化する性能を備えています。
一体化しない製品(群)はジオセル工法製品と称することはできません。
一体化には、エンボス加工と有孔(=Perforated)が実験から有効です。

エンボスの定義

ハイブリッドセルは、均一に分散した菱形(ダイヤモンド)窪みの独特な形状をしている。窪みはピラミッド形状で必要な深さを有している。

ハイブリッドセル工法

Uniform pattern
試験から求められた表面模様は、セル表面と充填砂間の内部摩擦力を最大にする。サンドペーパーのような均一でない形状の性能は、明らかに劣っていた。

Diamond shaped
ピラミッドを逆さにしたようなダイヤモンド形状は、重要です。砂の粒子がピラミッドに入り込む。砂の粒子が表面の加工窪みに密着すれば、粒子は次々と相互い密着する。充填材とセル壁間に発生した内部力は、土粒子間の摩擦角を最大化する。

Specified depth
表面形状の深さは、加工窪みに砂の粒子を密着させる効果が求められる。十分な深さが無いと粒子は密着出来ず、表面を滑ってしまい、効果がない。

日本ではこの独特な表面加工形状を通称“エンボス”加工と呼ぶ。
特にエンボス加工がないセルは所期の”土砂拘束力”が確保できないとの実験結果もあります。

ジオグリッド(等)を現場で結束して、自称”ジオセル”工法と称している工法もありますが、下記の様な問題を含んだ工法です。

  1. 土砂拘束力はない
  2. 自立性のないジオグリッド(等)を現場で組立は出来ない
  3. 1個のセルが大きく、形状からもジオセルではない

材料の特長

ハイブリッドセル工法

軽量でコンパクト

運搬時の荷姿は右写真の通りです。

簡単施工

運搬・保管時の荷姿は、折りたたまれ、現場で展開し、土砂を充填するだけです。

切断と接続

大型カッターで簡単に切断できます。接続は、圧縮空気ステープラーで一発接続です。

現場地形に合った施工

展開後の形状・寸法は現場に合った”形”になります。

耐用年数

HDPEは、補強土壁工の代表的な材料(テンサー等)にも使用されているプラスチック土木資材の代表的な素材です。

緑化の特長

ハイブリッドセル工法は、現場発生土を充填材として有効に利用できます。
発生土には、付近に自生している”在来種”が入っており、自然緑化となります。
潅木も自然に生え、根が”孔”に絡まり、その根が自然地形に達し、自然地形と同じ メカニズムで安定します。
お金を掛けて緑化しなくても、自然に植生・緑化ができます。

ハイブリットセル適用工法

ハイブリッドセル工法

ハイブリッドセル様式図

ハイブリッドセル工法

ハイブリッドセル 面積・重量

製品記号 呼称 面積 幅方向セル セル高 長方向セル 重量
ハイフレーム
ハイマット
ハイロード
HyP04-300-25 G300 36.0㎡ 04 300mm 25 約56.4kg
HyP05-100-25 L100 29.0㎡ 05 100mm 約18.8kg
HyP05-125-25 L125 125mm 約23.5kg
HyP05-150-25 L150 150mm 約28.2kg
HyP06-150-25 F150 25.0㎡ 06 150mm 約28.2kg
HyP06-200-25 F200 200mm 約37.6kg
HyP08-100-25 M100 18.0㎡ 08 100mm 約18.8kg
HyP08-200-25 M200 200mm 約37.6kg
ハイブロック HyR08-200-03 200R3 0.56㎡(直㎡) 200mm 03 約4.7kg
HyR08-200-04 200R4 04 約6.1kg
HyR08-200-05 200R5 05 約7.7g

上表は代表的な製品です。面積は展開具合で変化します。現場条件にあった経済的な設計としますので、上記以外の規格・製品となる場合があります。又、数量が多い場合は、注文生産となるのでお早目のご相談をお願いいたします。

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