JP2001240852A

JP2001240852A - 高比重安定液組成物、及び安定液掘削工法

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Publication number: JP2001240852A
Application number: JP2000385484A
Authority: JP
Inventors: Koichi Mori; 紘一森; Yasukazu Onishi; 靖和大西; Kinji Tsutsui; 欣二筒井; Kohei Sato; 宏平佐藤; Yasuto Morishima; 靖人森島; Shigeru Iijima; 茂飯島; Takayuki Hayashi; 孝幸林; Noriko Kagimasa; 典子鍵政
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd; Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp; DKS Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP3932377B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】自噴するような高い被圧水頭を有する地下水
条件下での孔・溝掘削、あるいは洪積層の過圧密粘土地
盤や地下水流速の大きな地盤に対する孔・溝掘削など、
過酷な条件下での掘削を可能にし、長期にわたる分散安
定性能、コンクリート置換性にも優れたアースドリル杭
や連続地中壁などを構築すべく孔や溝を掘削するための
安定液掘削工法に使用される高性能安定液組成物を提供
する。【解決手段】粘土鉱物として木節粘土および／または
カオリンからなるカオリン鉱物を配合することによって
１．１を超える液比重を有してなる高性能高比重安定液
組成物。安定液配合は、例えば、水道水１ｍ^３に対し、
ベントナイト４０ｋｇ、木節粘土３６０ｋｇ、ＣＭＣ２
ｋｇ、分散剤２ｋｇである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高比重安定液組成
物、及び安定液掘削工法に関し、詳しくは例えば地盤調
査ボーリング・場所打ち杭や連続地中壁（鉄筋コンクリ
ート製または鋼コンクリート製などの連続地中壁）など
の構築のために行う孔・溝掘削に使用する高性能高比重
安定液組成物、及び該高比重安定液組成物を用いた安定
液掘工法に関し、更に詳しくは、作業地盤面より自噴す
るような高い被圧水頭を有する地下水条件下、過圧密粘
土地盤、もしくは地下水流速の大きな地盤など、過酷な
条件下での孔・溝掘削を、崩落や滑落などの事故を起こ
すことなく行うことのできる安定液掘削工法、及びこの
工法に用いる高性能高比重安定液組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】場所打ち
杭工法の一つであるアースドリル工法やＲＣ連続地中壁
工法等の安定液掘削工法は近年、大深度地下開発、イン
フラーストラクチャーの各施設構築等に多用されてい
る。この安定液掘削工法では、バケット系や、回転ビッ
トリバース系の掘削機により、安定液を用いて掘削孔
（溝）壁を保護しながら地盤を所定の断面で掘削し、そ
の後、鉄筋かご、あるいは鋼製部材を挿入して、トレミ
ー工法によりコンクリートを打設する。

【０００３】上記したような安定液掘削工法は、場合に
よっては、作業地盤面より自噴するような高い被圧水頭
を有する地下水条件下での孔・溝掘削、あるいは洪積層
の過圧密粘土地盤や地下水流速の大きな地盤に対する孔
・溝掘削など、過酷な条件下での掘削を余儀なくされる
ことがある。

【０００４】このような掘削は、崩落や滑落などの事故
を起こす可能性が大きいので、これを回避すべく使用す
る安定液にも工夫が必要となる。説明を加えると、上記
したような過酷な条件下で掘削を安全に行うには、掘削
部での地盤地下水圧に対して安定液圧が０．１〜０．３
ｋｇｆ／ｃｍ^２程度上回ることと、この液圧を有効に作
用させるため、地盤透水性に応じて掘削壁面に薄く強い
泥膜を形成させる必要がある。

【０００５】しかしながら、従来の安定液（ポリマー系
安定液など）は比重が１．０３〜１．１０であるため、
上述したような過酷な条件では、掘削壁面に対して強い
泥膜を形成させることができず、掘削には不適であっ
た。従って、安定液の比重を高くして掘削壁面に対して
強い泥膜を形成しやすくする必要がある。

【０００６】石油掘削用泥水の増重剤としてバライト
（硫酸バリウム）がよく知られている。しかしながら、
このような増重剤も、静置時間の長い安定液掘削工法で
は、前記バライトが沈降して安定液から分離しやすく、
分散安定性の保持が困難であった。

【０００７】微粉末炭酸カルシウムの配合も一応考えら
れる。微粉末炭酸カルシウムは反応性が低いので、打設
コンクリートによる性状劣化に関しては、さほど問題は
ないが、調製後の安定液の静置時の分散安定性が低く、
孔・溝掘削時の性能に問題となった。

【０００８】［発明の目的］本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、従来、施工不可能
であった自噴するような高い被圧水頭を有する地下水条
件下での孔掘削・溝掘削、あるいは洪積層の過圧密粘土
地盤や地下水流速の大きな地盤に対する孔・溝掘削な
ど、過酷な条件下での掘削を可能にし、また長期にわた
る分散安定性能に優れ、かつコンクリート置換性が良好
な高性能な安定液組成物を提供するところにあり、前記
高性能安定液組成物を使用して適応性をより広めた安定
液掘削工法を提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の高比重
安定液組成物は、アースドリル杭や連続地中壁などを構
築すべく地盤に孔や溝を掘削するための安定液掘削工法
に使用される高比重安定液組成物であって、粘土鉱物を
配合することによって１．１を超える液比重を有してな
るものである。

【００１０】請求項２に記載の高比重安定液組成物は、
請求項１記載の高比重安定液組成物において、前記粘土
鉱物がカオリン鉱物であることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の高比重安定液組成物は、
アースドリル杭や連続地中壁などを構築すべく地盤に孔
や溝を掘削するための安定液掘削工法に使用される高比
重安定液組成物であって、水、ベントナイト、カオリン
鉱物、カルボキシメチルセルロース、及び分散剤を含有
し、１．１を超える液比重を有してなるものである。

【００１２】請求項４記載の高比重安定液組成物は、請
求項３記載の高比重安定液組成物において、水１ｍ^３に
対し、ベントナイト１０〜５０ｋｇ、カオリン鉱物１０
０〜８００ｋｇ、カルボキシメチルセルロース０．５〜
１０ｋｇ、及び分散剤０．１〜２０ｋｇが配合されてな
るものである。

【００１３】請求項５記載の高比重安定液組成物は、請
求項２〜４のいずれか１項記載の高比重安定液組成物に
おいて、前記カオリン鉱物の比表面積が１０，０００ｃ
ｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の安定液掘削工法は、請求項
１〜５のいずれか１項記載の高比重安定液組成物を掘削
孔内に供給し、これによって掘削内周地盤面に泥膜を形
成させながら更なる掘削を行なうようにした掘削工法で
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】粘土鉱物本発明で使用される粘土鉱物としては、特に限定はない
が、カオリン鉱物と総称される粉末粘土を使用すること
が好ましい。

【００１６】カオリン鉱物はカオリナイト・デッカイト
・ナクライトの３種の鉱物がポリタイプの関係にあって
存在する。このカオリン鉱物には、カオリンに限らず、
ボールクレー・ファイアークレー・木節粘土・蛙目粘土
などの種々の粘土の主成分をなしている。

【００１７】このカオリン鉱物はｐＨを高めて分散安定
性を改善した時、増粘性が少なく、経時による粘度変化
も小さいので安定液の比重増加用として好適である。ま
た、反応性が少ないので、コンクリート打設時のゲル化
や劣化が生じにくい。

【００１８】カオリン鉱物として良く知られる木節粘土
の粒度は産地によって変動は大きいが、多くの木節粘土
の粒度は２５μｍ以下の比率が８０％でＢＥＴ比表面積
（以下、単に「比表面積」という）が１０，０００ｃｍ
^２／ｇ以上あり、特に水簸精製した粘土では２５μｍ以
下が１００％で比表面積も３００，０００ｃｍ^２／ｇに
も達する製品も存在する。この木節粘土や蛙目粘土は安
価で多量入手が容易なので本発明材料として適してい
る。粘土の比表面積として２０，０００ｃｍ^２／ｇ以上
あれば充分に静置安定性の良好な安定液を作成すること
できる。

【００１９】粉末粘土としてよく使用される岡山産笠岡
粘土に代表されるイライトやモンモリロナイトも本発明
における粘土鉱物として使用することができるが、これ
を含有する粘土類は、高比重安定液の増重材として使用
した場合において経時による増粘性が大きくなる傾向が
少しあり、また多価イオンとの反応性が少し高いので、
どちらかといえば好ましくない。

【００２０】本発明の安定液組成物は、粘土鉱物、特に
好ましくはカオリン鉱物の粉末を配合することにより、
さらに好ましくは、比表面積１０，０００ｃｍ^２／ｇ以
上のカオリン鉱物を配合することにより、１．１を超え
る液比重を有してなる高比重安定液組成物である。

【００２１】安定液組成物の比重が１．１以下といった
従来の安定液で掘削すると、次のような不都合（問題）
が生じる。すなわち、安定液掘削工法では、安全掘削上
必要な安定液面位は、最低でも地下水位＋１．０ｍ、被
圧地下水位＋１．５ｍが必要になるので、例えば、被圧
地下水位がＧＬ＋３．５ｍあるとすれば、安定液面位は
最低ＧＬ＋５．０ｍが必要である。この条件を確保する
には、施工地盤面３．５ｍ以上の嵩上げが必要となり、
盛土などによる場合は大量の土砂搬入と嵩上げに要する
コストは膨大になる。ケーシング等で安定液面位を高く
することは可能であるが、高さ３ｍ以上のケーシング設
置は掘削が困難となり、盛土＋ケーシング高さ２ｍがコ
ンクリート打設他から施工上好ましい条件となる。

【００２２】粘土鉱物、好ましくはカオリン鉱物の粉末
を使用することにより、安定液に炭酸塩等の分散剤が存
在していても増粘は少なく、増重効果や分散効果が維持
される。

【００２３】また、カオリン鉱物の粉末は、多価カチオ
ンとの反応性が低いので、セメントから溶出されるＣａ
イオンが安定液中に混入しても、ゲル化が生じにくい。

【００２４】なお、粘土鉱物の添加量は、被圧地下水圧
や過圧密粘土の圧密度によって必要とされる液圧から比
重（通常は１．４以下）を求めて定めるが、およそのと
ころ清水１ｍ^３に対し、１００〜８００ｋｇである。１
００ｋｇ未満の場合、ベントナイト量５０ｋｇでも比重
１．１を超える安定液組成物が得られないという問題が
発生する可能性があり、８００ｋｇを超える場合、安定
液比重が１．４を超えるので、コンクリート打設時、コ
ンクリートと高比重安定液との置換が困難になりかねな
いという問題が発生する可能性がある。

【００２５】分散剤本発明の安定液組成物には、好適には、カチオン混入に
よる安定液のゲル化防止や流動性改良を目的に分散剤が
添加される。分散剤としては、無機分散剤と有機分散剤
とに分類され、無機分散剤としては、炭酸塩が好適に使
用される。炭酸塩としては、炭酸水素ナトリウム・炭酸
ナトリウム・炭酸水素カリウム・炭酸カリウム・炭酸水
素リチウム・炭酸リチウムなどのアルカリ金属炭酸塩や
ヘキサメタリン酸ナトリウムなどが挙げられる。有機分
散剤としては、低分子量ポリアクリル酸塩・リグニンス
ルフォン酸塩等が挙げられる（前記低分子量としては、
例えば平均分子量３，０００〜５０，０００が好適であ
り、この範囲を超えると分散性能は低下する傾向にあ
る。通常は１０，０００前後。）。前者の無機分散剤は
添加量が多くなると安定液の粘度が上昇するので、安定
液の粘度を低下させる方向に働く後者の有機分散剤との
併用が好ましい。添加量には特に限定はないが、清水１
ｍ^３に対し、０〜２０．０ｋｇであることが好ましく、
さらに好ましくは０．１〜２０．０ｋｇ、さらに好まし
くは０．５〜１０．０ｋｇ程度である。２０ｋｇを超え
る場合、過剰添加となる可能性があり、安定液作製費
（調製費）が高くなる（経済的不利益を招く）という問
題が発生する可能性がある。なお、前記分散剤は、清水
１ｍ^３に対して０．１ｋｇ以上添加した場合から、その
添加による作用効果が期待できる。

【００２６】なお、分散剤として、前記した無機分散剤
の１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を併用して
も構わない。また、同様に、有機分散剤の１種類を単独
で用いてもよいし、２種以上を併用しても構わない。あ
るいは、無機分散剤から１種あるいは２種以上と、有機
分散剤から１種あるいは２種以上を併用することもでき
る。

【００２７】無機系増粘剤および有機系増粘剤安定液全体の分散安定性と造壁性確保のため、増粘剤を
併用することが好ましい。増粘剤としては、無機系増粘
剤および有機系増粘剤に分類され、無機系増粘剤として
は、ベントナイト・セピオライト・アタパルジャイト・
アスベストなどが挙げられる。このうち、増粘性が高
く、造壁性評価指標となる濾水量が少なく、分散安定性
が良好という理由でベントナイトの使用が好適である。
無機系増粘剤の添加量は、粘土の種類、性質や安定液比
重、及び用いる増粘剤の種類（品種、増粘性能）によっ
て変わるので一概には言えないが、およそのところ清水
１ｍ ^３に対し、１０〜５０ｋｇである。１０ｋｇ未満の
場合、静置安定性の不足と濾水量が多くなるという問題
が発生する可能性があり、５０ｋｇを超える場合、静置
安定性と濾水量は良好であるが、コンクリート打設時の
ゲル化を生じ易くなるという問題が発生する可能性があ
る。

【００２８】有機系増粘剤としては、ポリアクリルアミ
ド部分加水分解物・キサンタンガムやグァーガム等の水
溶性高分子化合物も使用できるが、次のような理由でカ
ルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の使用が最適であ
る。すなわち、ＣＭＣは少量の添加で、造壁性評価指標
となる濾水量をベントナイトと相乗的に小さく出来、ま
た増粘性が大きくて安定液中に懸濁させた粒子を保持す
る（沈降させない）性質が高くなる。また、コンクリー
ト打設時のセメントとの接触時の劣化が少ない。

【００２９】有機系増粘剤の添加量は、粘土の種類・性
質や安定液比重、及び用いるＣＭＣ等の増粘剤の種類
（品種・増粘性能）によって変わるので一概には言えな
いが、およそのところ清水１ｍ^３に対し、０．５〜１０
ｋｇである。０．５ｋｇ未満の場合、ベントナイト５０
ｋｇ以内に限定すると粘度不足が生じるという問題が発
生する可能性があり、１０ｋｇを超える場合、安定液の
粘度が高くなりすぎて、管理規格の上限を超えるという
問題が発生する可能性がある。

【００３０】粘土等の固形分が多い場合は増粘性が高く
なるので比較的粘度の低い低粘度ＣＭＣを使用するが、
この場合の添加量は清水１ｍ^３に対し、１〜３ｋｇであ
る。

【００３１】［作用］本発明の安定液組成物を用いた安
定液掘削工法では、掘削壁面に薄くて強い泥膜が形成さ
れ、必要な液圧を掘削壁面に作用することが可能とな
る。これにより、過酷な条件での孔・溝掘削を、地盤の
嵩上げや周辺地盤の沈下あるいは井戸水枯れ等の問題を
起こしやすい地下水低下工法や地下水汚染につながる地
盤改良等の補助工法を施すことなく安全に行うことがで
きるので、工期や工費の大幅な削減が可能となり、施工
の合理化・省力化に大きく寄与する。

【００３２】また、洪積層の過圧密粘土地盤では孔・溝
掘削時に、水平方向の応力解放により滑落や崩落を生じ
ることがあり、これに対しても、本発明の安定液を使用
することにより、掘削壁面に十分な液圧を作用させるこ
とで、崩落を起こさない安全な掘削が可能となる。同様
に、地下水流速が３ｍ／ｍｉｎを超すような地盤でも、
安定液比重と粘度を高めることで崩落を防止することが
できる。

【００３３】さらに、本発明の安定液組成物は、高比重
でありながら、分散性や流動性が高いので、当該安定液
で満たされた掘削孔・溝の形状を確認するための超音波
孔（溝）壁測定が可能となり、孔や溝の形状を正確に把
握でき精度や品質の判断が可能となる。また、打設する
コンクリートとの置換性も良好なことから、従来の安定
液（比重：１．１以下）と同様な高品質な地下躯体の構
築が可能である。

【００３４】本発明の安定液組成物を使用した高性能高
比重安定液掘削工法は、従来の機器材・仕様ですべて対
応できる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

【００３６】実施例１および比較例１（安定液の性状と
静置安定性（比重１．２０））下記［表１］［表２］に記載の成分を、同表記載の割合
に従って配合し、通常の方法で安定液組成物を調製し
た。

【００３７】得られた安定液組成物について、（１）フ
ァンネル粘度、（２）濾水量（ｍｌ）／ケーキ厚（ｍ
ｍ）、（３）ｐＨ、（４）Ｂ型粘度（ｍＰａ・ｓ）、
（５）静置安定性（上澄％／沈殿％）、（６）一夜間静
置後の流動性をそれぞれ測定した。結果を［表１］［表
２］に併記する。

【００３８】なお、上記（１）のファンネル粘度は５０
０ｍｌ／５００ｍｌロート型粘度計により測定し、
（２）の濾水量はＡＰＩ規格濾過試験機３ｋｇｆ／ｃｍ
^２−３０分で測定し、またケーキ厚は濾過試験後のケー
キの厚み、（５）の静置安定性は１０００ｍｌガラス性
メスシリンダーに１０００ｍｌ入れ、２４時間静置後の
上澄量／沈殿物量（％）を示す。

【００３９】

【表１】ベントナイトＳＡ−Ｂ：三立鉱業株式会社製ベントナ
イト（２５０メッシュ品）、ＤＫハイポリマー５０：第一工業製薬株式会社製のＣＭ
Ｃ、マーゼルＳＨ：第一工業製薬株式会社製の低分子量（約
１０，０００）アクリル酸ソーダ、カオリン：ＳＡＴＩＮＴＯＮＥＷＨＩＴＥＴＥＸ
林化成（株）製表面積６０，８００ｃｍ^２／ｇ、水簸木節粘土：（株）富丸製表面積２３２，５００ｃ
ｍ^２／ｇ、ＦＣＰ−１０：ファイヤークレーパウダー（株）富丸
製表面積１２３，５００ｃｍ^２／ｇ

【表２】バライト：テルゲル（株）テルナイト製表面積８，
３００ｃｍ^２／ｇ、超微粉炭酸カルシウム：ＴＰ−１１１奥多摩工業
（株）製４３，９００ｃｍ^２／ｇ。

【００４０】上記［表１］、［表２］から分かるよう
に、粘土鉱物以外のものを使用した液比重１．１を超え
る安定液は粘度が高くなったり、また一夜間静置すると
ゲル化性質を強く示す。しかしながら、カオリン鉱物の
粉末（木節粘土）は経時的な粘度変化が少なく、ゲル化
を生じない。また、同一粘度で比較しても静置時の沈降
物発生もほとんど見られない。

【００４１】実施例２（安定液の耐セメント性（液比重
１．３０））下記［表３］に記載の成分を、同表記載の割合に従って
配合し、通常の方法で安定液組成物を調製した。［表
３］からも分かるように、配合成分として、ポルトラン
ドセメントを清水１ｍ^３に対し、０・３・５・７及び１
０ｋｇを添加した。得られた安定液組成物について、
（１）ファンネル粘度、（２）濾水量（ｍｌ）／ケーキ
厚（ｍｍ）、（３）ｐＨ、（４）Ｂ型粘度（ｍＰａ・
ｓ）、（５）静置安定性（上澄％／沈殿％）、（６）一
夜間静置後の流動性をそれぞれ測定した。結果を［表
３］に併記する。なお、上記（１）のファンネル粘度は
５００ｍｌ／５００ｍｌロート型粘度計により測定し、
（２）の濾水量はＡＰＩ規格濾過試験機３ｋｇｆ／ｃｍ
^２−３０分で測定し、またケーキ厚は濾過試験後のケー
キの厚み、（５）の静置安定性は１００ｍｌガラス性円
筒管に１００ｍｌ入れ、２４時間静置後の上澄量／沈殿
物量（％）を示す。

【００４２】

【表３】ベントナイトＳＡ−Ｂ：三立鉱業株式会社製ベントナ
イト（２５０メッシュ品）、ＦＣＰ−７：ファイヤークレーパウダー（株）富丸製
表面積１２８，０００ｃｍ^２／ｇ、笠岡粘土：笠岡粘土工業（株）製表面積２９３，００
０ｃｍ^２／ｇ、ＤＫハイポリマー５０：第一工業製薬株式会社製のＣＭ
Ｃ、マーゼルＳＨ：第一工業製薬株式会社製の低分子量（約
１０，０００）アクリル酸ソーダ。

【００４３】上記［表３］から分かるように、本発明の
安定液組成物は、多価カチオンとの反応性の少ない粘土
を用いているので、耐セメント性が著しく向上してい
る。

【００４４】実施例３（場所打ち杭：アースドリル工法
への適用）高被圧水頭下でアースドリル杭に本発明の高比重安定液
を適用し、通常の施工と同様に、掘削→ポンプリフトに
よるスライム処理／良液置換→コンクリート打設、まで
問題の無いことを確認した。結果の概要を下記に示す。

【００４５】１）アースドリル杭（諸元）直径：１．３ｍ、深度：ＧＬ−２０ｍ、設計杭天：ＧＬ
−１．５ｍ。

【００４６】２）地盤・地下水概要ＧＬ−１３ｍ程まで、Ｎ値５〜２５に漸増する沖積の緩
い砂質土層、以深がＮ値４０〜５０以上の砂礫・礫混じ
り粗砂層である。地下水位は常水位面がＧＬ−１．５ｍ
内外で、以深が被圧帯水層となり、その水頭はＧＬ−４
ｍ深度でＧＬ面に、ＧＬ−１０ｍ深度でＧＬ＋１．１
ｍ、ＧＬ−１５ｍ深度でＧＬ＋３．６ｍ、ＧＬ−２３深
度でＧＬ＋４．２ｍと自噴する高被圧条件である。

【００４７】３）安定液（諸元）上記被圧条件より、安定液面位をＧＬ＋１ｍに保持する
ことで安定液の必要液比重は安全率を見込み、１．２５
とした。安定液の配合を下記［表４］に示す。

【００４８】

【表４】ベントナイトＳＡ−Ｂ：三立鉱業株式会社製ベントナ
イト（２５０メッシュ品）、ＦＣＰ−１０：ファイヤークレーパウダー（株）富丸
製表面積１２３，５００ｃｍ^２／ｇ、ＤＫハイポリマー５０：第一工業製薬株式会社製のＣＭ
Ｃ、マーゼルＳＨ：第一工業製薬株式会社製の低分子量（約
１０，０００）アクリル酸ソーダ。

【００４９】４）工事結果表層ケーシングは直径１．５ｍ、長さ６ｍ、地上面２ｍ
（地中４ｍ）として、圧入により設置し、ドリリングバ
ケット掘削に入った。安定液は、掘削深度ＧＬ−１．５
ｍより投入し、以深の掘削は安定液面位をＧＬ＋１〜
１．２ｍに保持して行なった。掘削中の逸水量は、０．
１〜０．２ｍ^３／ｈｒと少なく、超音波孔壁測定から、
肌落ちもほとんどなく、通常と同様の掘削が可能であっ
た。

【００５０】掘削完了後の安定液性状（掘削孔上部〜
下部より採取）は、比重：１．２６〜１．２８、ファン
ネル粘度：３１〜３２秒、（造壁性）濾水量：７．６〜
８．０ｍｌ／ケーキ厚：１．４〜１．６ｍｍ、ｐＨ：
８．５〜８．６、砂分保有率：３〜５％と良好な値が維
持されていた。

【００５１】スライムの堆積厚は、一晩放置（１３時
間）でも１２ｃｍと少なく、底ざらい無しで先端ポンプ
方式の良液置換〜スライム除去処理を行なった。鉄筋か
ご・トレミー管を挿入し、コンクリート打設前の残存ス
ライムは皆無であった。

【００５２】打設したコンクリートは、呼び強度：２
７、スランプ：１８〜１９ｃｍ、空気量：４．５％で、
コンクリートの余打率（設計量に対する打設量の増分）
は３．３％であった。

【００５３】回収された安定液は、コンクリート天端上
３０ｃｍまで性状劣化が見られず、その性状は、比重：
１．２５〜１．２６、ファンネル粘度：３０〜３１秒、
（造壁性）濾水量：７．２〜８．０ｍｌ／ケーキ厚：
１．６〜２．５ｍｍ、ｐＨ：８．８〜９．２、砂分保有
率：１〜３％と性状変化はわずかであった。

【００５４】杭体構築後、杭上部２．５ｍまで鉛直方向
にコア採取（径：１００ｍｍ）を杭中央部・鉄筋かご際
の２カ所で行ない、杭体コンクリートの圧縮強度（４
週）を調査した。杭体上部５０ｃｍの余盛り部で２８〜
３０Ｎ／ｍｍ^２、以深４０〜５０Ｎ／ｍｍ^２と設計基準
強度を上回ることが確認できた。

【００５５】（安定液が１．１を超える高比重を有して
いることによる格別の作用効果）上記実施例３の場合、
安定液比重は１．２５とし、安定液面位をＧＬ（Ｇｒｏ
ｕｎｄＬｅｖｅｌ）＋１ｍとした。この程度に安定液
面位を上げるには表層ケーシングを地表面上２ｍ程立ち
上げることで、掘削やコンクリート打設に特別の装置や
機械を使用することなく、通常の施工仕様で施工が可能
となる。

【００５６】比較例には示していないが、通常比重
（１．１未満）の安定液で掘削すると、次のような不都
合（問題）が生じる。すなわち、安定液掘削工法では、
安全掘削上必要な安定液面位は、最低でも地下水位＋
１．０ｍ、被圧地下水位＋１．５ｍが必要になるので、
例えば、被圧地下水位がＧＬ＋３．５ｍあるとすれば、
安定液面位は最低ＧＬ＋５．０ｍが必要である。この条
件を確保するには、施工地盤面３．５ｍ以上の嵩上げが
必要となり、盛土などによる場合は大量の土砂搬入と嵩
上げに要するコストは膨大になる。ケーシング等で安定
液面位を高くすることは可能であるが、高さ３ｍ以上の
ケーシング設置は掘削が困難となり、盛土＋ケーシング
高さ２ｍがコンクリート打設他から施工上好ましい条件
となる。

【００５７】

【発明の効果】本発明により、従来、施工困難もしくは
不可能であった自噴するような高い被圧水頭を有する地
下水条件下での孔・溝掘削、あるいは洪積層の過圧密粘
土地盤や地下水流速の大きな地盤に対する孔・溝掘削な
ど、過酷な条件下での掘削を可能にし、また長期にわた
る分散安定性能に優れ、かつコンクリート置換性にも優
れた安定液組成物を提供することができ、この安定剤組
成物を使用することにより、安定液掘削工法の安全性と
適応性をより高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西靖和東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号株式会社フジタ内 (72)発明者筒井欣二東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号株式会社フジタ内 (72)発明者佐藤宏平東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号株式会社フジタ内 (72)発明者森島靖人東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号株式会社フジタ内 (72)発明者飯島茂京都府京都市伏見区醍醐勝口町３−91 (72)発明者林孝幸京都府京都市右京区西京極浜の本町96−１ (72)発明者鍵政典子京都府亀岡市篠町森向坂１−153

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アースドリル杭や連続地中壁などを構築す
べく地盤に孔や溝を掘削するための安定液掘削工法に使
用される高比重安定液組成物であって、粘土鉱物を配合することによって１．１を超える液比重
を有してなる高比重安定液組成物。
【請求項２】前記粘土鉱物がカオリン鉱物であることを
特徴とする請求項１に記載の高比重安定液組成物。
【請求項３】アースドリル杭や連続地中壁などを構築す
べく地盤に孔や溝を掘削するための安定液掘削工法に使
用される高比重安定液組成物であって、水、ベントナイト、カオリン鉱物、カルボキシメチルセ
ルロース、及び分散剤を含有し、１．１を超える液比重
を有してなることを特徴とする高比重安定液組成物。
【請求項４】水１ｍ^３に対し、ベントナイト１０〜５０
ｋｇ、カオリン鉱物１００〜８００ｋｇ、カルボキシメ
チルセルロース０．５〜１０ｋｇ、及び分散剤０．１〜
２０ｋｇが配合されてなることを特徴とする請求項３記
載の高比重安定液組成物。
【請求項５】前記カオリン鉱物の比表面積が１０，００
０ｃｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする請求項２〜４
のいずれか１項に記載の高比重安定液組成物。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の高比
重安定液組成物を掘削孔内に供給し、これによって掘削
内周地盤面に泥膜を形成させながら更なる掘削を行なう
ようにした安定液掘削工法。