JP2001137894A - 泥土固化方法および人工固化地盤 - Google Patents
泥土固化方法および人工固化地盤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、そのままでは土木用途に適さない
軟弱泥、軟弱土、汚泥、浚渫泥、建設残土等の軟弱泥土
を固化する泥土固化に関する。 【解決手段】 固化材として1000ブレーン以上とした高
炉水砕スラグ微粉末を単体で配合して混練し、養生させ
る。
軟弱泥、軟弱土、汚泥、浚渫泥、建設残土等の軟弱泥土
を固化する泥土固化に関する。 【解決手段】 固化材として1000ブレーン以上とした高
炉水砕スラグ微粉末を単体で配合して混練し、養生させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱泥土を固化す
る泥土固化方法、および、それら泥土を人工的に固化し
た人工固化地盤に関する。ここで、軟弱泥土とは、その
ままでは土木用途に適さない軟弱泥、軟弱土、汚泥、浚
渫泥、建設残土等を言うものとする。
る泥土固化方法、および、それら泥土を人工的に固化し
た人工固化地盤に関する。ここで、軟弱泥土とは、その
ままでは土木用途に適さない軟弱泥、軟弱土、汚泥、浚
渫泥、建設残土等を言うものとする。
【０００２】特に本発明では、軟弱泥土の固化を穏やか
にし、固化の程度と時期を調整可能とするとともに、固
化しすぎることなく運搬移送も容易な固化状態である半
固化状態に固化する技術に関する。ここで、半固化状態
とは、スコップ等で人が掘削可能な程度の固化状態を言
うものとする。
にし、固化の程度と時期を調整可能とするとともに、固
化しすぎることなく運搬移送も容易な固化状態である半
固化状態に固化する技術に関する。ここで、半固化状態
とは、スコップ等で人が掘削可能な程度の固化状態を言
うものとする。
【０００３】
【従来の技術】軟弱泥土のうち、高含水比の汚泥や浚渫
泥等を固化する方法としては、機械的脱水工法、土木的
脱水工法等が知られている。また、含水比の自然低下を
待って固化材を配合する固化方法も用いられる。機械的
脱水工法とは、泥土を遠心分離機にかけて遠心力で脱水
する方法と、フィルタに挟み込んで水分を絞り出す方法
が既に知られている。
泥等を固化する方法としては、機械的脱水工法、土木的
脱水工法等が知られている。また、含水比の自然低下を
待って固化材を配合する固化方法も用いられる。機械的
脱水工法とは、泥土を遠心分離機にかけて遠心力で脱水
する方法と、フィルタに挟み込んで水分を絞り出す方法
が既に知られている。
【０００４】また、土木的脱水工法の最も一般的な方法
として、泥土を広い敷地に広げて天日乾燥する方法が知
られている。一方、含水比の自然低下を待って固化材を
配合する固化方法では、ある程度の自然乾燥あるいは水
分の自然流出を待ち、含水比がある一定値以下となった
時点で泥土に固化材を投入して配合して固化させる。
として、泥土を広い敷地に広げて天日乾燥する方法が知
られている。一方、含水比の自然低下を待って固化材を
配合する固化方法では、ある程度の自然乾燥あるいは水
分の自然流出を待ち、含水比がある一定値以下となった
時点で泥土に固化材を投入して配合して固化させる。
【０００５】次に、もともと含水比の低い泥土のうち、
軟弱泥、軟弱土、建設残土等を固化する方法としては、
固化材を用いることが既に一般的に行われている。上記
の固化材としては、セメント、石灰、セメントに石膏等
をベース材として混合したセメント系固化材、および、
高炉水砕スラグにセメントや石膏等を混合したスラグ系
固化材等が知られている。
軟弱泥、軟弱土、建設残土等を固化する方法としては、
固化材を用いることが既に一般的に行われている。上記
の固化材としては、セメント、石灰、セメントに石膏等
をベース材として混合したセメント系固化材、および、
高炉水砕スラグにセメントや石膏等を混合したスラグ系
固化材等が知られている。
【０００６】例えば、特開平9-40950 号公報には、軟弱
地盤の処理方法として、軟弱土にスラグと、水ガラスお
よび／またはアルミン酸ソーダからなる結合材を混合し
て固化処理を行うことが開示されている。特開平9-2791
42号公報には、生石灰、軽焼ドロマイト、２水石膏、半
水石膏、水酸化カルシウムなどとポルトランドセメン
ト、アルミナセメント、高炉水砕スラグ、フライアッシ
ュの内、少なくとも１種を混合した固化材が開示されて
いる。
地盤の処理方法として、軟弱土にスラグと、水ガラスお
よび／またはアルミン酸ソーダからなる結合材を混合し
て固化処理を行うことが開示されている。特開平9-2791
42号公報には、生石灰、軽焼ドロマイト、２水石膏、半
水石膏、水酸化カルシウムなどとポルトランドセメン
ト、アルミナセメント、高炉水砕スラグ、フライアッシ
ュの内、少なくとも１種を混合した固化材が開示されて
いる。
【０００７】特開平10-279142 号公報には、アリナイト
含有セメントを主成分とする耐海水性地盤改良材料が開
示されている。特公平1-35869 号公報には、潜在水硬性
スラグ50〜90重量％、ポルトランドセメント30〜８重量
％および不溶性II型無水せっこう、もしくは２水せっこ
うが20〜２重量％よりなる軟弱地盤の深層混合処理用固
化材が開示されている。
含有セメントを主成分とする耐海水性地盤改良材料が開
示されている。特公平1-35869 号公報には、潜在水硬性
スラグ50〜90重量％、ポルトランドセメント30〜８重量
％および不溶性II型無水せっこう、もしくは２水せっこ
うが20〜２重量％よりなる軟弱地盤の深層混合処理用固
化材が開示されている。
【０００８】特開昭60-5297 号公報には、2000〜4000ブ
レーンに粉砕した高炉水砕スラグが30〜60重量部、石膏
が20〜45重量部、石灰焼成炉類から副生する生石灰ダス
トが15〜40重量部、合計100 重量部含むことを特徴とす
るヘドロ固化材が開示されている。特開昭61-238398 号
公報には、製鋼水滓乾燥物30〜50重量％、石膏、石灰、
セメントあるいはセメントクリンカの一種以上を５〜20
重量％、残部高炉水滓乾燥物を粉砕混合した深層ヘドロ
硬化剤の製造方法が開示されている。
レーンに粉砕した高炉水砕スラグが30〜60重量部、石膏
が20〜45重量部、石灰焼成炉類から副生する生石灰ダス
トが15〜40重量部、合計100 重量部含むことを特徴とす
るヘドロ固化材が開示されている。特開昭61-238398 号
公報には、製鋼水滓乾燥物30〜50重量％、石膏、石灰、
セメントあるいはセメントクリンカの一種以上を５〜20
重量％、残部高炉水滓乾燥物を粉砕混合した深層ヘドロ
硬化剤の製造方法が開示されている。
【０００９】特開平6-154795号公報には、3000ブレーン
以上の高炉水砕スラグ微粉末100 重量部に対して、硫酸
ナトリウム５〜20重量部と酸化カルシウム５〜20重量部
とを配合した水硬性硬化剤が開示されている。
以上の高炉水砕スラグ微粉末100 重量部に対して、硫酸
ナトリウム５〜20重量部と酸化カルシウム５〜20重量部
とを配合した水硬性硬化剤が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
固化材はいずれもセメント、石膏等のアルカリ性基材を
含むものであり、上記固化材を適用して固化した後の改
良地盤ではアルカリ溶出による環境汚染が問題であっ
た。また、上記の固化材は、いずれも固化を促進し、か
つ、固化強度を高めることを目的としており、固化材を
添加した泥土は１〜２日程度の極めて早期に固化し、し
かも硬くなり過ぎて、掘削して運搬移送するのは極めて
困難であり、あえて掘削するにしてもコストが高くつく
という問題がある。
固化材はいずれもセメント、石膏等のアルカリ性基材を
含むものであり、上記固化材を適用して固化した後の改
良地盤ではアルカリ溶出による環境汚染が問題であっ
た。また、上記の固化材は、いずれも固化を促進し、か
つ、固化強度を高めることを目的としており、固化材を
添加した泥土は１〜２日程度の極めて早期に固化し、し
かも硬くなり過ぎて、掘削して運搬移送するのは極めて
困難であり、あえて掘削するにしてもコストが高くつく
という問題がある。
【００１１】なお、従来の固化材を用いて、低強度の人
工固化地盤を提供するためには、固化材を適性配合量よ
りも少なく配合する貧配合とする必要があるが、そうす
ると泥土に均一に配合して混練することが困難となり、
配合にばらつきが生じて均一な固化を実現することがで
きないのである。本発明は、以上の問題点を解決し、ア
ルカリ度が低く中性に近い低アルカリの人工固化地盤を
提供することを目的とする。
工固化地盤を提供するためには、固化材を適性配合量よ
りも少なく配合する貧配合とする必要があるが、そうす
ると泥土に均一に配合して混練することが困難となり、
配合にばらつきが生じて均一な固化を実現することがで
きないのである。本発明は、以上の問題点を解決し、ア
ルカリ度が低く中性に近い低アルカリの人工固化地盤を
提供することを目的とする。
【００１２】更に、泥土の固化を緩慢に進行させ、固化
強度と固化時期を容易に調整できるようにすることを目
的とする。また、本発明の人工固化地盤では、掘削して
の運搬移送も容易であり、移送コストを安価とすること
を可能とする。
強度と固化時期を容易に調整できるようにすることを目
的とする。また、本発明の人工固化地盤では、掘削して
の運搬移送も容易であり、移送コストを安価とすること
を可能とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高炉水砕
スラグを粉砕して微粒子化した水砕スラグ微粉末が、単
体では固化することはなく、固化させるためには何らか
のアルカリ基材を混入する必要があるとの従来の知見に
ついて、再度の見直しを行った。そして、鋭意研究と実
験を繰り返した結果、高炉水砕スラグ微粉末を単体で泥
土に配合して混練したとき、セメント等と比較すると作
用は緩慢であるものの固化作用があることを見出し、養
生日数を十分にとれば、土木用途において実用的なレベ
ルである半固化状態としうることを初めて確認した。
スラグを粉砕して微粒子化した水砕スラグ微粉末が、単
体では固化することはなく、固化させるためには何らか
のアルカリ基材を混入する必要があるとの従来の知見に
ついて、再度の見直しを行った。そして、鋭意研究と実
験を繰り返した結果、高炉水砕スラグ微粉末を単体で泥
土に配合して混練したとき、セメント等と比較すると作
用は緩慢であるものの固化作用があることを見出し、養
生日数を十分にとれば、土木用途において実用的なレベ
ルである半固化状態としうることを初めて確認した。
【００１４】すなわち、本発明は、下記の泥土固化方法
および人工固化地盤によって上記課題を解決したのであ
る。 (1) 軟弱泥土に固化材を配合して混練し養生して固化さ
せる泥土固化方法であって、前記固化材として1000ブレ
ーン以上の高炉水砕スラグ微粉末を単体で用いることを
特徴とする泥土固化方法。 (2) 前記高炉水砕スラグ微粉末をスラリー状として用い
ることを特徴とする上記(1) に記載の泥土固化方法。 (3) 必要とする固化強度と許容される養生日数に応じ、
前記高炉水砕スラグ微粉末のブレーン値を固化強度が高
く養生日数が短いほど大きくすることを特徴とする上記
(1) または(2) に記載の泥土固化方法。 (4) 輸送時間、輸送手段等の輸送条件を考慮し、前記軟
弱泥土の固化強度、固化時期に応じ、前記高炉水砕スラ
グ微粉末のブレーン値を調整することを特徴とする上記
(3) に記載の泥土固化方法。 (5) 前記固化材を軟弱泥土に配合して混練後、透水性の
袋体に、高透水性材を充填した所要数の袋詰めドレーン
を、袋体の開口部が外部に露出した状態で前記泥土に埋
設することを特徴とする上記(1) 〜(4) に記載の泥土固
化方法。 (6) 1000ブレーン以上の高炉水砕スラグ微粉末を単体で
配合して混練し、養生してなる人工固化地盤。 (7) 前記高炉水砕スラグ微粉末を配合して混練後の養生
途中の状態で輸送を行い、再び敷設を行った上記(6) に
記載の人工固化地盤。 (8) 充填した高透水性材が硬化した袋詰めドレーンが、
支持杭の機能を有する上記(6) または(7) に記載の人工
固化地盤。
および人工固化地盤によって上記課題を解決したのであ
る。 (1) 軟弱泥土に固化材を配合して混練し養生して固化さ
せる泥土固化方法であって、前記固化材として1000ブレ
ーン以上の高炉水砕スラグ微粉末を単体で用いることを
特徴とする泥土固化方法。 (2) 前記高炉水砕スラグ微粉末をスラリー状として用い
ることを特徴とする上記(1) に記載の泥土固化方法。 (3) 必要とする固化強度と許容される養生日数に応じ、
前記高炉水砕スラグ微粉末のブレーン値を固化強度が高
く養生日数が短いほど大きくすることを特徴とする上記
(1) または(2) に記載の泥土固化方法。 (4) 輸送時間、輸送手段等の輸送条件を考慮し、前記軟
弱泥土の固化強度、固化時期に応じ、前記高炉水砕スラ
グ微粉末のブレーン値を調整することを特徴とする上記
(3) に記載の泥土固化方法。 (5) 前記固化材を軟弱泥土に配合して混練後、透水性の
袋体に、高透水性材を充填した所要数の袋詰めドレーン
を、袋体の開口部が外部に露出した状態で前記泥土に埋
設することを特徴とする上記(1) 〜(4) に記載の泥土固
化方法。 (6) 1000ブレーン以上の高炉水砕スラグ微粉末を単体で
配合して混練し、養生してなる人工固化地盤。 (7) 前記高炉水砕スラグ微粉末を配合して混練後の養生
途中の状態で輸送を行い、再び敷設を行った上記(6) に
記載の人工固化地盤。 (8) 充填した高透水性材が硬化した袋詰めドレーンが、
支持杭の機能を有する上記(6) または(7) に記載の人工
固化地盤。
【００１５】なお、ブレーン値は、粒体の粒度をあらわ
す単位であり、１cm2 ／ｇ、すなわち、１ｇの粒体の表
面積を１cm2 としたとき、その粒度を１ブレーンとす
る。また、コーン指数とは、泥土の固さをあらわす指数
であり、泥土に円錐状のコーンを圧入して、その圧入抵
抗力を測定して指数化したものであり、単位は、Ｎ／ｍ
2 である。
す単位であり、１cm2 ／ｇ、すなわち、１ｇの粒体の表
面積を１cm2 としたとき、その粒度を１ブレーンとす
る。また、コーン指数とは、泥土の固さをあらわす指数
であり、泥土に円錐状のコーンを圧入して、その圧入抵
抗力を測定して指数化したものであり、単位は、Ｎ／ｍ
2 である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の泥土固化方法は、汚泥、
浚渫泥、建設残土等の原位置から回収し、一旦ピットに
貯蔵した泥土に対して適用できることはもちろん、ヘド
ロ堆積層等の軟弱泥地盤に対し、原位置で直接適用する
ことも可能である。なお、以下では、ピットに貯蔵した
泥土に対して適用した例について説明するが、原位置で
適用する場合も含め、泥土一般に対して適用できるもの
であることは言うまでもない。
浚渫泥、建設残土等の原位置から回収し、一旦ピットに
貯蔵した泥土に対して適用できることはもちろん、ヘド
ロ堆積層等の軟弱泥地盤に対し、原位置で直接適用する
ことも可能である。なお、以下では、ピットに貯蔵した
泥土に対して適用した例について説明するが、原位置で
適用する場合も含め、泥土一般に対して適用できるもの
であることは言うまでもない。
【００１７】図１に示すように、ピット２に貯蔵された
泥土１には、図示しない配合手段によって所要量の高炉
水砕スラグ微粉末が配合され、回転撹拌翼付きのバック
ホウ３で十分な混練がされる。そして、混練された泥土
は、所要の養生を行うため、静置される。ここで、高炉
水砕スラグ微粉末の配合手段としては、人手による投入
であってもよいし、バケットクレーン、シュータ、管中
混合等によって投入するようにしてもよい。
泥土１には、図示しない配合手段によって所要量の高炉
水砕スラグ微粉末が配合され、回転撹拌翼付きのバック
ホウ３で十分な混練がされる。そして、混練された泥土
は、所要の養生を行うため、静置される。ここで、高炉
水砕スラグ微粉末の配合手段としては、人手による投入
であってもよいし、バケットクレーン、シュータ、管中
混合等によって投入するようにしてもよい。
【００１８】配合する高炉水砕スラグ微粉末の粒度は、
1000ブレーン以上とすることが好適である。1000ブレー
ンに満たない粗い粒子では、十分な固化が得られない
が、粒子を微細とすればより早く十分な固化強度となる
からである。また、高炉水砕スラグ微粉末を固化材とし
て配合する際には、スラリーとして配合する方が、混練
も容易となり、泥土への配合の均一化を図ることができ
る。ただし、スラリーとして配合することは、泥土の含
水比をあげることになり注意する必要がある。
1000ブレーン以上とすることが好適である。1000ブレー
ンに満たない粗い粒子では、十分な固化が得られない
が、粒子を微細とすればより早く十分な固化強度となる
からである。また、高炉水砕スラグ微粉末を固化材とし
て配合する際には、スラリーとして配合する方が、混練
も容易となり、泥土への配合の均一化を図ることができ
る。ただし、スラリーとして配合することは、泥土の含
水比をあげることになり注意する必要がある。
【００１９】ここで、泥土の含水比が低い場合には、そ
のまま高炉水砕スラグ微粉末を配合し、固化を行えばよ
いのであるが、泥土の含水比が高くて水分が多すぎる場
合には、目標とする固化強度と時期（養生日数）に応じ
て水分量を調整することが必要となる。本発明では、こ
の水分量の調整手段として、透水性の袋体に、砂、水砕
スラグ等の高透水性材を充填した袋詰めドレーンを適用
し、水分を吸収させるようにした。
のまま高炉水砕スラグ微粉末を配合し、固化を行えばよ
いのであるが、泥土の含水比が高くて水分が多すぎる場
合には、目標とする固化強度と時期（養生日数）に応じ
て水分量を調整することが必要となる。本発明では、こ
の水分量の調整手段として、透水性の袋体に、砂、水砕
スラグ等の高透水性材を充填した袋詰めドレーンを適用
し、水分を吸収させるようにした。
【００２０】すなわち、図２に示すように、所定の固化
材を泥土に配合して混練後に、所要数の袋詰めドレーン
４をピット２中の泥土１に、袋体の開口部が外部に露出
した状態で埋設する。袋詰めドレーン４は、図３に示す
ように、底が閉じた筒状の透水性の袋体５に、移送のた
めの吊り部材６を装着した構造としている。袋体５の長
さは、略泥土の深さ程度とし、袋体５の上部は開口して
開口部７となっており、ここから高透水性材を充填す
る。また、この開口部７は、袋詰めドレーン４を泥土に
埋設した際に、泥土の表面上に露出するようにしてお
く。こうすることで、高透水性材が吸収した水分を外部
に排出し、泥土の含水比を所定の値となるように調整す
るのである。
材を泥土に配合して混練後に、所要数の袋詰めドレーン
４をピット２中の泥土１に、袋体の開口部が外部に露出
した状態で埋設する。袋詰めドレーン４は、図３に示す
ように、底が閉じた筒状の透水性の袋体５に、移送のた
めの吊り部材６を装着した構造としている。袋体５の長
さは、略泥土の深さ程度とし、袋体５の上部は開口して
開口部７となっており、ここから高透水性材を充填す
る。また、この開口部７は、袋詰めドレーン４を泥土に
埋設した際に、泥土の表面上に露出するようにしてお
く。こうすることで、高透水性材が吸収した水分を外部
に排出し、泥土の含水比を所定の値となるように調整す
るのである。
【００２１】この袋詰めドレーンの適用は、原泥土が高
含水比であって、かつ、早期の固化が必要な場合に特に
有効である。なお、この袋詰めドレーンは周りから水分
を吸収することで硬化し、極めて強固な杭体ともなる。
そのため、泥土を原位置で固化させ、そのまま人工固化
地盤として用いる場合には、この袋詰めドレーンを基礎
杭として効果的に活用することが可能である。特に、人
工固化地盤上に構造物を建設する場合には、支持杭とし
ての効果が得られるばかりでなく、地震時には地盤全体
として剪断抵抗を確保することも可能とするものであ
る。また、構造物構築コストの低減にもつながるのであ
る。
含水比であって、かつ、早期の固化が必要な場合に特に
有効である。なお、この袋詰めドレーンは周りから水分
を吸収することで硬化し、極めて強固な杭体ともなる。
そのため、泥土を原位置で固化させ、そのまま人工固化
地盤として用いる場合には、この袋詰めドレーンを基礎
杭として効果的に活用することが可能である。特に、人
工固化地盤上に構造物を建設する場合には、支持杭とし
ての効果が得られるばかりでなく、地震時には地盤全体
として剪断抵抗を確保することも可能とするものであ
る。また、構造物構築コストの低減にもつながるのであ
る。
【００２２】また、泥土を半固化状態で移送した場合に
は、移送先で泥土を敷設した際に、再度袋詰めドレーン
を埋設することで、移送先での支持杭の機能をもたせる
ことが可能となる。次に、本発明を適用した場合におけ
るアルカリ溶出について説明する。表１に示す各供試体
を水中に浸漬し、その浸漬日数に応じたｐＨの推移を調
査した。その結果を図４に示す。
は、移送先で泥土を敷設した際に、再度袋詰めドレーン
を埋設することで、移送先での支持杭の機能をもたせる
ことが可能となる。次に、本発明を適用した場合におけ
るアルカリ溶出について説明する。表１に示す各供試体
を水中に浸漬し、その浸漬日数に応じたｐＨの推移を調
査した。その結果を図４に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】ここで、供試体としては、高炉水砕スラグ
微粉末を固化材として混合した供試体を、原泥の含水比
を異ならせて２種類用意した。それらの供試体を、水砕
スラグ１、水砕スラグ２とする。また、比較のため、セ
メントを固化材とした供試体と、純水を用意した。図４
から明らかなように、セメント供試体がｐＨ11以上の強
いアルカリを示すのに対し、水砕スラグ１、水砕スラグ
２の供試体は、ｐＨ９程度であり、より中性に近い値と
なっている。なお、参考として、純水のｐＨは6.5 程度
である。
微粉末を固化材として混合した供試体を、原泥の含水比
を異ならせて２種類用意した。それらの供試体を、水砕
スラグ１、水砕スラグ２とする。また、比較のため、セ
メントを固化材とした供試体と、純水を用意した。図４
から明らかなように、セメント供試体がｐＨ11以上の強
いアルカリを示すのに対し、水砕スラグ１、水砕スラグ
２の供試体は、ｐＨ９程度であり、より中性に近い値と
なっている。なお、参考として、純水のｐＨは6.5 程度
である。
【００２５】このように、本発明の固化方法および人工
固化地盤においては、アルカリ度を低くできるためアル
カリ溶出量を少なくでき、周辺地盤がアルカリ吸着を起
こすというような外環境への影響を極めて少なくするこ
とができる。次に、図５は、本発明の固化方法を実験室
内で検証した結果を示すグラフである。
固化地盤においては、アルカリ度を低くできるためアル
カリ溶出量を少なくでき、周辺地盤がアルカリ吸着を起
こすというような外環境への影響を極めて少なくするこ
とができる。次に、図５は、本発明の固化方法を実験室
内で検証した結果を示すグラフである。
【００２６】図５（ａ）では、泥土に1000ブレーンの高
炉水砕スラグ微粉末を質量％でそれぞれ20％と30％配合
し混練した場合の養生日数とコーン指数の関係を示す。
図５（ｂ）では、泥土に4000ブレーンの高炉水砕スラグ
微粉末を質量％でそれぞれ10％、20％と30％配合し混練
した場合の養生日数とコーン指数の関係を示す。
炉水砕スラグ微粉末を質量％でそれぞれ20％と30％配合
し混練した場合の養生日数とコーン指数の関係を示す。
図５（ｂ）では、泥土に4000ブレーンの高炉水砕スラグ
微粉末を質量％でそれぞれ10％、20％と30％配合し混練
した場合の養生日数とコーン指数の関係を示す。
【００２７】発現した強度は、高炉水砕スラグ微粉末の
粒度によって異なるが、20〜30質量％の高炉水砕スラグ
微粉末（粒度：4000ブレーン）を泥土に配合し、16〜32
週間養生することで、コーン指数が20〜30（×9.8 ×10
4 Ｎ／ｍ2 ）となることが確認できた。また、同様の室
内実験から、コーン指数（×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 ）と含
水比（％）の関係は、図６に示す関係となる。図６で
は、含水比が小さいほど、コーン指数が大きくなる傾向
が明らかとされている。
粒度によって異なるが、20〜30質量％の高炉水砕スラグ
微粉末（粒度：4000ブレーン）を泥土に配合し、16〜32
週間養生することで、コーン指数が20〜30（×9.8 ×10
4 Ｎ／ｍ2 ）となることが確認できた。また、同様の室
内実験から、コーン指数（×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 ）と含
水比（％）の関係は、図６に示す関係となる。図６で
は、含水比が小さいほど、コーン指数が大きくなる傾向
が明らかとされている。
【００２８】以上の実験等に基づき、粒度が4000ブレー
ンの高炉水砕スラグ微粉末に対し、下式が成立すること
を同定することができた。 コーン指数（×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 ）＝0.128 ×日数＋0.64×配合量（質量％） −0.185 ×含水比（％）−5.28 …（１） （１）式を用いることで、軟弱泥土の固化程度を自在に
調節することが可能となる。
ンの高炉水砕スラグ微粉末に対し、下式が成立すること
を同定することができた。 コーン指数（×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 ）＝0.128 ×日数＋0.64×配合量（質量％） −0.185 ×含水比（％）−5.28 …（１） （１）式を用いることで、軟弱泥土の固化程度を自在に
調節することが可能となる。
【００２９】以上のように、高炉水砕スラグ微粉末を配
合し混練した泥土は、緩やかに固化するため、運搬可能
な程度に脱水固化された時点で原位置から移送し、土質
材料として埋め立て、盛土、築堤等に利用することがで
き、固化処理ヤードを有効に利用可能となる。本発明に
おいては、固化強度が従来の固化材より低く、高炉水砕
スラグ微粉末の粒度調整による固化強度と固化時期の調
整が容易となり、また必要以上の貧配合として強度調整
を行う必要が無いため、配合した固化材を均一に混練す
ることができる。このため、ばらつきの少ない均質な人
工固化地盤を容易に得ることができるようになった。
合し混練した泥土は、緩やかに固化するため、運搬可能
な程度に脱水固化された時点で原位置から移送し、土質
材料として埋め立て、盛土、築堤等に利用することがで
き、固化処理ヤードを有効に利用可能となる。本発明に
おいては、固化強度が従来の固化材より低く、高炉水砕
スラグ微粉末の粒度調整による固化強度と固化時期の調
整が容易となり、また必要以上の貧配合として強度調整
を行う必要が無いため、配合した固化材を均一に混練す
ることができる。このため、ばらつきの少ない均質な人
工固化地盤を容易に得ることができるようになった。
【００３０】また本発明においては、高炉水砕スラグ微
粉末中に固化材としての効果を減じない程度の夾雑物が
混入していても差しつかえない。
粉末中に固化材としての効果を減じない程度の夾雑物が
混入していても差しつかえない。
【００３１】
【実施例】本発明の泥土固化方法を、岡山県の高梁川浚
渫工事で発生した浚渫泥に対して適用した。まず、浚渫
泥を含水比150 ％となるように加水調泥を行い、幅５
ｍ、深さ２ｍのピットに投入し、所定の高炉水砕スラグ
微粉末を配合し、バックホウで混練を行った。
渫工事で発生した浚渫泥に対して適用した。まず、浚渫
泥を含水比150 ％となるように加水調泥を行い、幅５
ｍ、深さ２ｍのピットに投入し、所定の高炉水砕スラグ
微粉末を配合し、バックホウで混練を行った。
【００３２】高炉水砕スラグ微粉末としては、1000ブレ
ーン20質量％、1000ブレーン30質量％、4000ブレーン20
質量％、4000ブレーン30質量％の４種類を適用した。図
７に、それらの養生日数に対するコーン指数の推移グラ
フを示す。ここで、図７においては、比較のためセメン
トを10質量％配合した場合についても示している。
ーン20質量％、1000ブレーン30質量％、4000ブレーン20
質量％、4000ブレーン30質量％の４種類を適用した。図
７に、それらの養生日数に対するコーン指数の推移グラ
フを示す。ここで、図７においては、比較のためセメン
トを10質量％配合した場合についても示している。
【００３３】図７から、養生開始から110 日時点で、以
上４種類のすべての場合において、コーン指数が18〜28
×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 の範囲にあることが確認できた。
一方、セメントの場合は、養生開始から55日の時点で既
にコーン指数が30×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 を超えており、
早期に硬くなりすぎている。
上４種類のすべての場合において、コーン指数が18〜28
×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 の範囲にあることが確認できた。
一方、セメントの場合は、養生開始から55日の時点で既
にコーン指数が30×9.8 ×104 Ｎ／ｍ2 を超えており、
早期に硬くなりすぎている。
【００３４】
【発明の効果】本発明によって、アルカリ溶出が極めて
少なく、環境に優しい泥土固化を実現できた。また、遅
硬性であるため、高炉水砕スラグ微粉末の粒度調整をす
ることで、自由に、かつ、容易に固化硬度と固化時期を
調整することが可能となった。更に、半固化状態で、硬
くなりすぎないことから、掘削も容易であり、低コスト
の運搬移送が可能となった。
少なく、環境に優しい泥土固化を実現できた。また、遅
硬性であるため、高炉水砕スラグ微粉末の粒度調整をす
ることで、自由に、かつ、容易に固化硬度と固化時期を
調整することが可能となった。更に、半固化状態で、硬
くなりすぎないことから、掘削も容易であり、低コスト
の運搬移送が可能となった。
【図１】泥土に高炉水砕スラグ微粉末を投入後、バック
ホウで泥土を撹拌し、混練する様子を示す模式図であ
る。
ホウで泥土を撹拌し、混練する様子を示す模式図であ
る。
【図２】泥土に高炉水砕スラグ微粉末を投入して混練
後、袋詰めドレーンを配置した例を示す模式図であり、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図を示す。
後、袋詰めドレーンを配置した例を示す模式図であり、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図を示す。
【図３】袋詰めドレーンの一例を示す斜視図である。
【図４】供試体を水に浸漬し、その浸漬日数によるアル
カリ溶出（ｐＨ）の推移を示すグラフである。
カリ溶出（ｐＨ）の推移を示すグラフである。
【図５】本発明を実験室レベルで確証した実験結果のグ
ラフであり、各供試体の養生日数に対するコーン指数の
推移を示す。
ラフであり、各供試体の養生日数に対するコーン指数の
推移を示す。
【図６】各供試体の含水比とコーン指数の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】本発明を実地レベルで確証した結果を示すグラ
フであり、各実証地盤の養生日数に対するコーン指数の
推移を示す。
フであり、各実証地盤の養生日数に対するコーン指数の
推移を示す。
１ 泥土 ２ ピット ３ （回転撹拌翼付き）バックホウ ４ 袋詰めドレーン ５ 袋体 ６ 吊り部材 ７ 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷敷 多穂 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 戸川 准一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川鉄鉱業株式会社内 (72)発明者 鈴木 昌次 岡山県岡山市内山下１−１−13 株式会社 大本組内 Ｆターム(参考） 2D040 AB07 AB11 AC05 BA13 BD05 CA04 CB01 CB03 CC05 4D059 AA09 BG00 BJ01 CB01 CC10 DA70 EB20
Claims (8)
- 【請求項１】 軟弱泥土に固化材を配合して混練し養生
して固化させる泥土固化方法であって、前記固化材とし
て1000ブレーン以上の高炉水砕スラグ微粉末を単体で用
いることを特徴とする泥土固化方法。 - 【請求項２】 前記高炉水砕スラグ微粉末をスラリー状
として用いることを特徴とする請求項１に記載の泥土固
化方法。 - 【請求項３】 必要とする固化強度と許容される養生日
数に応じ、前記高炉水砕スラグ微粉末のブレーン値を固
化強度が高く養生日数が短いほど大きくすることを特徴
とする請求項１又は２に記載の泥土固化方法。 - 【請求項４】 輸送時間、輸送手段等の輸送条件を考慮
し、前記軟弱泥土の固化強度、固化時期に応じ、前記高
炉水砕スラグ微粉末のブレーン値を調整することを特徴
とする請求項３に記載の泥土固化方法。 - 【請求項５】 前記固化材を軟弱泥土に配合して混練
後、透水性の袋体に、高透水性材を充填した所要数の袋
詰めドレーンを、袋体の開口部が外部に露出した状態で
前記泥土に埋設することを特徴とする請求項１〜４に記
載の泥土固化方法。 - 【請求項６】 1000ブレーン以上の高炉水砕スラグ微粉
末を単体で配合して混練し、養生してなる人工固化地
盤。 - 【請求項７】 前記高炉水砕スラグ微粉末を配合して混
練後の養生途中の状態で輸送を行い、再び敷設を行った
請求項６に記載の人工固化地盤。 - 【請求項８】 充填した高透水性材が硬化した袋詰めド
レーンが、支持杭の機能を有する請求項６または７に記
載の人工固化地盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32275999A JP4408499B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 泥土固化方法および人工固化地盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32275999A JP4408499B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 泥土固化方法および人工固化地盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137894A true JP2001137894A (ja) | 2001-05-22 |
| JP4408499B2 JP4408499B2 (ja) | 2010-02-03 |
Family
ID=18147335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32275999A Expired - Lifetime JP4408499B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 泥土固化方法および人工固化地盤 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4408499B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326446A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Nippon Steel Corp | 建設汚泥の改良方法およびそれに用いる改良設備 |
| JP2007113226A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 土壌改良方法 |
| JP2009121167A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 泥土改質材料および改質方法 |
| KR101278127B1 (ko) | 2012-12-03 | 2013-06-24 | 주식회사 이강건설산업 | 부상토 재활용을 통한 표층고화 심층혼합처리공법 |
| CN113202055A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-03 | 华能霞浦核电有限公司 | 闭合方量筑堤方法 |
| CN115093094A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-09-23 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种基于水路调控的疏浚土纳泥池及其使用方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102817354B (zh) * | 2012-08-31 | 2014-10-01 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 吹填加固并举的疏浚软土地基处理方法 |
-
1999
- 1999-11-12 JP JP32275999A patent/JP4408499B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4632865B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-02-16 | 新日本製鐵株式会社 | 建設汚泥の改良方法およびそれに用いる改良設備 |
| JP2007113226A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 土壌改良方法 |
| JP2009121167A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 泥土改質材料および改質方法 |
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| CN113202055A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-03 | 华能霞浦核电有限公司 | 闭合方量筑堤方法 |
| CN113202055B (zh) * | 2021-05-07 | 2022-04-22 | 华能霞浦核电有限公司 | 闭合方量筑堤方法 |
| CN115093094A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-09-23 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种基于水路调控的疏浚土纳泥池及其使用方法 |
| CN115093094B (zh) * | 2022-08-01 | 2023-10-31 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种基于水路调控的疏浚土纳泥池及其使用方法 |
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| JP4408499B2 (ja) | 2010-02-03 |
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