JP2000054369A - 地盤掘削工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟弱性の掘削土を改良するために製紙スラッ
ジから生成した微細繊維質を掘削土に添加する方法が知
られているが、必ずしも所望の効果が得られないという
欠点がある。また、製紙スラッジの燃焼処分のために、
しばしば石炭が利用され、残渣として石炭灰が生じてい
るが、そのほとんどは製紙スラッジと同様に廃棄されて
いる。本発明の目的は、従来廃棄されていた製紙スラッ
ジ灰や石炭灰を有効利用する地盤掘削工法を提供するこ
とである。 【解決手段】 軟弱地盤２１を所望の強度まで高め得る
に十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰および／ま
たは石炭灰に、ＣａＯを必要量存在させて、軟弱地盤２
１に添加し、軟弱地盤２１を強化して掘削した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤掘削工法に関
するものであり、さらに詳しくは、従来廃棄されていた
製紙スラッジ灰や石炭灰を有効利用した地盤掘削工法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する
短繊維を主体とするスラッジを焼却処理して発生する廃
棄物であり、従来そのほとんどは埋め立て等により処理
されている。現在、製紙スラッジ灰は、鉄の酸化防止剤
やアスファルト充填材、肥料、建築ボード増量材等とし
て一部が再利用されている。この他、特開平９−２４９
４４６号公報には、石炭灰に、製紙スラッジ灰、廃タイ
ヤ乾留炭化物、可燃性ゴミ乾留炭化物、粘土を配合し、
水を加えて成形した後、仮焼して、石炭灰を再生し、こ
れを製鋼用保温材等に用いる方法が開示されている。ま
た、特開平５−３４６０１８号公報には、軟弱性の掘削
土を改良するために製紙スラッジから生成した微細繊維
質を掘削土に添加する方法が開示されている。

【０００３】しかしながら、上記のように製紙スラッジ
灰を鉄の酸化防止剤やアスファルト充填材、肥料、建築
ボード増量材等として再利用する方法は、大量に発生す
る製紙スラッジ灰を僅かな一部分としてしか利用するこ
とができない。また、特開平９−２４９４４６号公報に
開示された方法は、製紙スラッジ灰の再利用に高いコス
トがかかり、実用的ではないという欠点がある。さらに
特開平５−３４６０１８号公報に開示された方法は、製
紙スラッジから微細繊維質を得るのに手間がかかり、ま
た、必ずしも所望の効果が得られないという欠点があ
る。

【０００４】また、製紙スラッジの燃焼処分のために、
しばしば石炭が利用されている。したがって処理後には
製紙スラッジ灰と石炭灰が生じることになる。石炭灰
は、石炭火力発電所の発電過程でも発生する廃棄物であ
り、一部はセメント添加材として利用されてはいるが、
そのほとんどは製紙スラッジと同様に廃棄されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰や石炭灰を有
効利用する地盤掘削工法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、上記のような従来の課題を解決することが
できた。すなわち本発明は、軟弱地盤を所望の強度まで
高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰お
よび／または石炭灰を、前記軟弱地盤に添加し、強度の
向上した地盤を掘削することを特徴とする地盤掘削工法
を提供するものである。また本発明は、所望のＣａＯ量
を満たすために、製紙スラッジ灰および／または石炭灰
に、生石灰をさらに添加する前記の地盤掘削工法を提供
するものである。さらに本発明は、掘削すべき軟弱地盤
には、製紙スラッジ灰および／または石炭灰を添加し、
前記軟弱地盤の周囲には、さらに地盤改良効果の高い別
の地盤改良材を施す前記の地盤掘削工法を提供するもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の地盤掘削工法は、従来廃
棄されていた製紙スラッジ灰や石炭灰を有効利用するも
のである。製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する短繊
維を主体とするスラッジの焼却処理により発生する灰分
である。製紙スラッジ灰の特長として、排出する場所に
よりその成分が大きくなることが挙げられる。次の表１
は、製紙工場から排出された４サンプル（Ａ灰〜Ｄ灰）
の成分分析（Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｌ、
Ｂ、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｇ）を行った結果を示すもの
である。

【０００８】

【表１】 単位（ｍｇ／ｋｇ） Ａ灰 Ｂ灰 Ｃ灰 Ｄ灰 Ｃｕ ２４０ ３８０ １３００ ３１０ Ｚｎ ８００ １１００ １４００ ４６０ Ｆｅ １．３ ０．８ ０．７ ０．８ Ｍｎ ６３０ ５０ ４９ ６７ Ｎｉ ６９ ２７ ２１ ７８ Ｃｌ ３．０ ２２．０ ４．８ ４．６ Ｂ １００ ２８ １８ １１０ Ａｌ ３１ １４ １７ １８ Ｃａ １．０ １３．０ ７．２ １．３ Ｓｉ １７．６ １９．３ ２０．９ ２１．７ Ｍｇ ３．１ ６．７ ５．２ ６．３ 注）Ｆｅ、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｇのデータは単位が重量％である。

【０００９】この表１によれば、各種成分元素にバラツ
キがあることが分かる。本発明者らは、例えば特開平５
−３４６０１８号公報に開示された方法に必ずしも所望
の効果が得られないのは、製紙スラッジの構成成分がそ
の生成場所により相違するのではないかという観点に立
ち検討した結果、ＣａＯが地盤改良効果に大きく寄与す
ることを見いだした。

【００１０】本発明の地盤掘削工法は、軟弱地盤を所望
の強度まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙ス
ラッジ灰および／または石炭灰を有効成分とする地盤改
良材を地盤に適用しながら掘削するものである。製紙ス
ラッジ灰や石炭灰に含まれるべきＣａＯの量は、軟弱地
盤の土質や、その含水率等により変化し、また軟弱地盤
の所望の強化度合に基づく製紙スラッジ灰や石炭灰の適
用量等によっても変化するものでもあるので、状況に応
じて適宜決定することができる。例えば、本発明の地盤
掘削工法に使用される地盤改良材には、ＣａＯが５〜２
０重量％、好ましくは１０〜２０重量％含まれるのが望
ましい。さらに具体的には、含水率１００％の軟弱地盤
にはＣａＯを１０〜２０重量％含む地盤改良材を２０重
量％程度添加するのがよい。

【００１１】本発明の地盤掘削工法では、製紙スラッジ
灰と石炭灰とを組み合わせて使用するのが好ましい。そ
の理由は明らかではないが、石炭灰の有する水硬性と製
紙スラッジ灰とを組み合わせたときに両者の相乗的な効
果が発揮されるからであると推察される。石炭灰は、本
発明に使用される地盤改良材において、１０〜３０重量
％含まれるのが好ましい。

【００１２】また本発明の地盤掘削工法に使用される地
盤改良材には、必要に応じて生石灰を添加し、ＣａＯ分
を補充することができる。

【００１３】次に本発明の地盤掘削工法の一例を具体的
に説明する。図１は、本発明の地盤掘削工法に使用でき
る掘削機械を説明するための図である。本発明では従来
の掘削機械をそのまま使用することができる。例えば図
１（ａ）のように、バックホウにトレンチャーを取り付
けた掘削機械１１を用意し、掘削すべき地盤２１に製紙
スラッジ灰および／または石炭灰を連続的に空気搬送
し、地盤２１と撹拌混合するようにすれば、一気に地盤
を深さ５ｍ程度まで地盤を強化（改良）することができ
る。生石灰を使用する場合、前述の撹拌混合時にこれを
導入することができる。これとは別に、図１（ｂ）に示
したように、掘削すべき地盤２１の上部に製紙スラッジ
灰および／または石炭灰３１を適当量おいておき、スタ
ビライザーを有する掘削機械４１を使用して地盤２１と
混合してもよい。生石灰を使用する場合は、このスタビ
ライザー方式が有利である。上記のようにして、地盤改
良後、掘削に耐え得る強度が地盤に発現した後に掘削を
行い、未改良のところまで掘削が進んだ場合は再び改良
を施し、掘削を進めることができる。図２を参照してさ
らに詳しく説明する。図２は、本発明の地盤掘削工法に
おいて、複数の段階を経て地盤を掘削する態様を説明す
るための図である。図２（ａ）は掘削すべき地盤の断面
図であり、（ｂ）は平面図である。掘削すべき軟弱地盤
に、製紙スラッジ灰および／または石炭灰を添加し、軟
弱地盤を改良した後、掘削を進める（第１段掘削）。掘
削が進むと未改良の地盤が出現するが、ここにも、製紙
スラッジ灰および／または石炭灰を添加し、軟弱地盤を
改良した後、掘削を進める（第２段掘削）。このステッ
プを複数回繰り返し（図２では４回の繰り返し）、所望
の深さまで地盤を掘削することができる。このとき、図
２（ｂ）に示したように、掘削すべき軟弱地盤の周囲に
は、さらに地盤改良効果の高い別の地盤改良材を施すの
がよい。製紙スラッジ灰および／または石炭灰のＣａＯ
量を適宜調節することにより、掘削に必要なだけの地盤
強度を得ることができ、この点も本発明の有利な点であ
る。なお、掘削範囲のやや内側から外側にかけて通常の
改良材を用いることは、掘削終了後現地に製紙スラッジ
灰主体の廃棄物による改良材が残らないようにする点で
有利となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。 （実施例１）含水比２５重量％、ＣＢＲ１の軟弱土につ
いてＰＳ灰２０重量％の改良でＣＢＲが４５まで改良さ
れた。なお、前記ＰＳ灰は、ＣａＯを約１２重量％含む
ものである。

【００１５】（実施例２）含水比１１５重量％、ＣＢＲ
０．７の軟弱土についてＰＳ灰２０重量％の改良でＣＢ
Ｒが１０まで改良された。なお、前記ＰＳ灰は、ＣａＯ
を約１２重量％含むものである。

【００１６】（実施例３）含水比２５％、ＣＢＲ１の軟
弱土についてＰＳ灰２０重量％および石炭灰２０重量％
の改良でＣＢＲが５５まで改良された。なお、前記ＰＳ
灰は、ＣａＯを約１２重量％含むものである。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、軟弱地盤を所望の強度
まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ
灰および／または石炭灰を、前記軟弱地盤に添加し、強
度の向上した地盤を掘削することを特徴としているの
で、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰および／または
石炭灰を地盤掘削のために有効に使用することができ
る。また従来廃棄されていた材料を利用するので、コス
トが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地盤掘削工法に使用できる掘削機械を
説明するための図である。

【図２】本発明の地盤掘削工法において、複数の段階を
経て地盤を掘削する態様を説明するための図である。

【符号の説明】

１１，４１ 掘削機械 ２１ 地盤 ３１ 製紙スラッジ灰および／または石炭灰

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤を所望の強度まで高め得るに十
   分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰および／または
   石炭灰を、前記軟弱地盤に添加し、強度の向上した地盤
   を掘削することを特徴とする地盤掘削工法。
2. 【請求項２】 所望のＣａＯ量を満たすために、製紙ス
   ラッジ灰および／または石炭灰に、生石灰をさらに添加
   する請求項１に記載の地盤掘削工法。
3. 【請求項３】 掘削すべき軟弱地盤には、製紙スラッジ
   灰および／または石炭灰を添加し、前記軟弱地盤の周囲
   には、さらに地盤改良効果の高い別の地盤改良材を施す
   請求項１または２に記載の地盤掘削工法。