JP2001303540A - 砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法 - Google Patents
砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法Info
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- JP2001303540A JP2001303540A JP2000117572A JP2000117572A JP2001303540A JP 2001303540 A JP2001303540 A JP 2001303540A JP 2000117572 A JP2000117572 A JP 2000117572A JP 2000117572 A JP2000117572 A JP 2000117572A JP 2001303540 A JP2001303540 A JP 2001303540A
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】砂杭打設に伴って発生する軟弱土を原位置で改
良し、サンドマットや砂杭材料として利用することがで
き、トラフィカビリティに優れ、施工性を向上させるこ
とができる盛り上がり軟弱土の処理方法を提供する。 【解決手段】砂杭を地中に造成して軟弱地盤を改良する
工法において、砂杭打設に伴って盛り上がる軟弱土を造
粒処理して所要の強度及び透水性を有する粒状体とし、
その粒状体を前記砂杭上にサンドマットとして敷設し、
もしくは前記砂杭の材料として使用することを特徴とす
る。
良し、サンドマットや砂杭材料として利用することがで
き、トラフィカビリティに優れ、施工性を向上させるこ
とができる盛り上がり軟弱土の処理方法を提供する。 【解決手段】砂杭を地中に造成して軟弱地盤を改良する
工法において、砂杭打設に伴って盛り上がる軟弱土を造
粒処理して所要の強度及び透水性を有する粒状体とし、
その粒状体を前記砂杭上にサンドマットとして敷設し、
もしくは前記砂杭の材料として使用することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、砂杭打設による
軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法
に関し、より詳細には砂杭打設に伴って盛り上がる軟弱
土を有効利用することができる処理方法に関する。
軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法
に関し、より詳細には砂杭打設に伴って盛り上がる軟弱
土を有効利用することができる処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】重力式擁壁や橋脚、盛土下部の軟弱層の
地盤改良工法として、直径が１０〜２００ｃｍ程度の砂
杭を多数本造成し、地盤を改良する工法が知られている
（サンドドレーン工法、サンドコンパクションパイル工
法等）。この改良工法は、地中に砂を強制的に圧入し、
軟弱土と置換された砂柱を造成する工法である。このた
め、図６に示すように、施工機械１０による砂杭１１の
打設に伴って軟弱土が盛り上がり、その盛り上がり土１
２の処理が必要となる。
地盤改良工法として、直径が１０〜２００ｃｍ程度の砂
杭を多数本造成し、地盤を改良する工法が知られている
（サンドドレーン工法、サンドコンパクションパイル工
法等）。この改良工法は、地中に砂を強制的に圧入し、
軟弱土と置換された砂柱を造成する工法である。このた
め、図６に示すように、施工機械１０による砂杭１１の
打設に伴って軟弱土が盛り上がり、その盛り上がり土１
２の処理が必要となる。
【０００３】従来、このような盛り上がり軟弱土の処理
方法としては、これにセメント系固化材を添加して、バ
ックホウなどで現地で混合攪拌を行い、目標の強度が発
生するまで養生するという手法が採られていた。しかし
ながら、この処理方法では、強度発生まで時間がかかる
ため、工程の遅れを生じるという問題があった。加え
て、施工機械のトラフィカビリティの確保にも時間を要
するため、施工性が非常に悪いという状況であった。ま
た、セメント系固化材による改良土は、透水係数が10-5
〜10-7cm/sと透水性は悪く、砂杭からの排水を促進させ
るためのサンドマットや砂杭材料として利用するには不
適当であった。
方法としては、これにセメント系固化材を添加して、バ
ックホウなどで現地で混合攪拌を行い、目標の強度が発
生するまで養生するという手法が採られていた。しかし
ながら、この処理方法では、強度発生まで時間がかかる
ため、工程の遅れを生じるという問題があった。加え
て、施工機械のトラフィカビリティの確保にも時間を要
するため、施工性が非常に悪いという状況であった。ま
た、セメント系固化材による改良土は、透水係数が10-5
〜10-7cm/sと透水性は悪く、砂杭からの排水を促進させ
るためのサンドマットや砂杭材料として利用するには不
適当であった。
【０００４】他方、盛り上がり軟弱土を産業廃棄物とし
て処理する場合は、処理費用が発生するため不経済であ
り、軟弱土がダンプ運搬できないような高含水比の汚泥
である場合には、脱水処理などの前処理が必要となる。
て処理する場合は、処理費用が発生するため不経済であ
り、軟弱土がダンプ運搬できないような高含水比の汚泥
である場合には、脱水処理などの前処理が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、砂杭打設
に伴って発生する軟弱土を現地で改良し、サンドマット
として利用することができ、トラフィカビリティに優
れ、施工性を向上させることができ、また改良による粒
状体をそのまま砂杭の材料として使用することができる
盛り上がり軟弱土の処理方法を提供することにある。
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、砂杭打設
に伴って発生する軟弱土を現地で改良し、サンドマット
として利用することができ、トラフィカビリティに優
れ、施工性を向上させることができ、また改良による粒
状体をそのまま砂杭の材料として使用することができる
盛り上がり軟弱土の処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、砂杭を地中に造成して軟弱地盤を改良
する工法において、前記砂杭打設に伴って盛り上がる軟
弱土を造粒処理して所要の強度及び透水性を有する粒状
体とし、その粒状体を前記砂杭上にサンドマットとして
敷設し、もしくは前記砂杭の材料として使用することを
特徴とする砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛
り上がり軟弱土の処理方法にある。
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、砂杭を地中に造成して軟弱地盤を改良
する工法において、前記砂杭打設に伴って盛り上がる軟
弱土を造粒処理して所要の強度及び透水性を有する粒状
体とし、その粒状体を前記砂杭上にサンドマットとして
敷設し、もしくは前記砂杭の材料として使用することを
特徴とする砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛
り上がり軟弱土の処理方法にある。
【０００７】前記軟弱土を造粒処理して得られる粒状体
は、所要の強度及び透水性を有している。すなわち、日
本統一土質分類で分類される「砂」もしくは「礫」と同
様の性状を有している。したがって、このような粒状体
を造成された砂杭上に敷設することにより、サンドマッ
トとして有効に利用することができる。また、この粒状
体は、砂杭の材料として使用することもできる。
は、所要の強度及び透水性を有している。すなわち、日
本統一土質分類で分類される「砂」もしくは「礫」と同
様の性状を有している。したがって、このような粒状体
を造成された砂杭上に敷設することにより、サンドマッ
トとして有効に利用することができる。また、この粒状
体は、砂杭の材料として使用することもできる。
【０００８】この粒状体は、前記軟弱土に高吸水性ポリ
マーとセメント系固化材とを添加し、混合攪拌処理する
ことにより造粒して得ることができる。すなわち、高吸
水性ポリマーを軟弱土あるいは汚泥に添加することによ
り、高吸水性ポリマーが土中の水分を吸着する。水分を
吸着したポリマーは、水に溶解することにより、高粘性
の被膜を形成し、さらに細粒分を相互に凝集する性質を
併せ持っているので、土粒子を団粒化する。
マーとセメント系固化材とを添加し、混合攪拌処理する
ことにより造粒して得ることができる。すなわち、高吸
水性ポリマーを軟弱土あるいは汚泥に添加することによ
り、高吸水性ポリマーが土中の水分を吸着する。水分を
吸着したポリマーは、水に溶解することにより、高粘性
の被膜を形成し、さらに細粒分を相互に凝集する性質を
併せ持っているので、土粒子を団粒化する。
【０００９】そして、さらに、ポリマーとともに添加さ
れたセメント系固化材が、粒状化した土粒子の表面を被
覆し、エトリンガイトや水酸化カルシウム、珪酸カルシ
ウム水和物の生成、ポゾラン反応により強度を高める。
ここで、前記軟弱土はその含水比が５０〜２００％程度
であることが、造粒処理に適している。軟弱土が２００
％を超える高含水比のものであると、ポリマーの添加に
よりゲル化してしまい、粒状化が困難になるからであ
る。したがって、軟弱土が高含水比である場合は、適宜
その含水比を調整する。
れたセメント系固化材が、粒状化した土粒子の表面を被
覆し、エトリンガイトや水酸化カルシウム、珪酸カルシ
ウム水和物の生成、ポゾラン反応により強度を高める。
ここで、前記軟弱土はその含水比が５０〜２００％程度
であることが、造粒処理に適している。軟弱土が２００
％を超える高含水比のものであると、ポリマーの添加に
よりゲル化してしまい、粒状化が困難になるからであ
る。したがって、軟弱土が高含水比である場合は、適宜
その含水比を調整する。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１は盛り上がり軟弱土の
処理プラントの概略図を示し、図２は改良処理のフロー
を示している。処理プラント１は、砂杭造成による地盤
改良工が施工される現地に設置され、砂杭打設により盛
り上がった軟弱土（汚泥）は、貯泥槽２に貯溜される。
照しながら以下に説明する。図１は盛り上がり軟弱土の
処理プラントの概略図を示し、図２は改良処理のフロー
を示している。処理プラント１は、砂杭造成による地盤
改良工が施工される現地に設置され、砂杭打設により盛
り上がった軟弱土（汚泥）は、貯泥槽２に貯溜される。
【００１１】軟弱土はバックホウ３などでプラント１に
投入される。その際、軟弱土は振動ふるい４により礫、
木材などの雑物が除去され、振動ふるい４を通過したも
のが造粒機５に蓄積される。軟弱土が５００ｋｇ 程度
蓄積された時点で重量計測が行われ、その重量に対して
高吸水性ポリマーとセメント系固化材とが添加される。
投入される。その際、軟弱土は振動ふるい４により礫、
木材などの雑物が除去され、振動ふるい４を通過したも
のが造粒機５に蓄積される。軟弱土が５００ｋｇ 程度
蓄積された時点で重量計測が行われ、その重量に対して
高吸水性ポリマーとセメント系固化材とが添加される。
【００１２】この実施の形態では、高吸水性ポリマーと
セメント系固化材とは予め混合され（以下、この混合物
を特殊固化材という）、固化材タンク６に貯溜されてい
る。その混合割合は特殊固化材中における１〜４％（重
量比）がポリマーである。この特殊固化材がコンベア７
により造粒機５に投入され、軟弱土と攪拌混合される。
特殊固化材の添加率は、軟弱土に対し１５％程度であ
る。
セメント系固化材とは予め混合され（以下、この混合物
を特殊固化材という）、固化材タンク６に貯溜されてい
る。その混合割合は特殊固化材中における１〜４％（重
量比）がポリマーである。この特殊固化材がコンベア７
により造粒機５に投入され、軟弱土と攪拌混合される。
特殊固化材の添加率は、軟弱土に対し１５％程度であ
る。
【００１３】特殊固化材を構成する高吸水性ポリマーと
しては、成分にガラクツロナン、ポロウロニド、ガラク
トマンナン、グルコマンナン、グルコノマンヌロラン等
を含むペクチン質（水溶性）のポリマーを使用すること
ができ、例えば化工でん粉、植物ガム、粘質物、海藻多
糖類、化学修飾多糖類、ＣＭＣ等を挙げることができ
る。
しては、成分にガラクツロナン、ポロウロニド、ガラク
トマンナン、グルコマンナン、グルコノマンヌロラン等
を含むペクチン質（水溶性）のポリマーを使用すること
ができ、例えば化工でん粉、植物ガム、粘質物、海藻多
糖類、化学修飾多糖類、ＣＭＣ等を挙げることができ
る。
【００１４】特殊固化材を添加された軟弱土は、造粒機
５で１〜２分間混合攪拌されることにより造粒固化さ
れ、粒状体となる。この粒状体はベルトコンベア８によ
り排出され、図３に示すように砂杭１１上にサンドマッ
ト１３として敷設され、もしくは砂杭１１の材料として
使用される。以上のように、全工程で３〜５分間の改良
時間で軟弱土を造粒することにより、透水性に優れ、所
要の強度を有するサンドマットや砂杭材料として利用す
ることができる。
５で１〜２分間混合攪拌されることにより造粒固化さ
れ、粒状体となる。この粒状体はベルトコンベア８によ
り排出され、図３に示すように砂杭１１上にサンドマッ
ト１３として敷設され、もしくは砂杭１１の材料として
使用される。以上のように、全工程で３〜５分間の改良
時間で軟弱土を造粒することにより、透水性に優れ、所
要の強度を有するサンドマットや砂杭材料として利用す
ることができる。
【００１５】
【実施例】上記改良方法により、表１に示す物性の軟弱
土の改良を行った。
土の改良を行った。
【表１】
【００１６】改良方法は軟弱土に重量比で５，１０，１
５％の特殊固化材をそれぞれ添加したものを造粒機によ
り、攪拌速度３５rpm/min 、攪拌時間２５秒で混合攪拌
し、その改良体（粒状体）について、物性試験、強度試
験などを行った。改良後の物性を表２に示す。
５％の特殊固化材をそれぞれ添加したものを造粒機によ
り、攪拌速度３５rpm/min 、攪拌時間２５秒で混合攪拌
し、その改良体（粒状体）について、物性試験、強度試
験などを行った。改良後の物性を表２に示す。
【表２】
【００１７】図４は改良前と改良後の粒度分布の変化を
示す。この結果から、本発明方法の処理により、粘土、
シルト分が造粒固化され、砂分の割合が増加しており、
日本統一土質分類法による分類上「砂質土」から「砂」
に性状を変えていることがわかる。また、特殊固化材の
添加量が変化しても、粒度分布はほぼ同じになってい
る。これは、表１に示した試料に関しては、特殊固化材
が造粒を行うために必要な添加量は５％以下であり、そ
れ以上の添加量では粒径の大きさには変化を与えず、特
殊固化材の添加量による造粒の強度に影響すると考えら
れる。
示す。この結果から、本発明方法の処理により、粘土、
シルト分が造粒固化され、砂分の割合が増加しており、
日本統一土質分類法による分類上「砂質土」から「砂」
に性状を変えていることがわかる。また、特殊固化材の
添加量が変化しても、粒度分布はほぼ同じになってい
る。これは、表１に示した試料に関しては、特殊固化材
が造粒を行うために必要な添加量は５％以下であり、そ
れ以上の添加量では粒径の大きさには変化を与えず、特
殊固化材の添加量による造粒の強度に影響すると考えら
れる。
【００１８】養生日数と一軸圧縮強度との関係を図５に
示す。各添加量ともに３日強度で１０００ｋｐａ以上を
示しており、Ｎ値換算で５０以上の強度が発生してい
る。また、図示はされていないが、改良直後のコーン指
数（添加量１０％）も８０３ｋｐａであり、建設省の基
準で第２種建設発生土として取り扱うことができ、サン
ドマットや砂杭材料として十分な強度を発揮する。
示す。各添加量ともに３日強度で１０００ｋｐａ以上を
示しており、Ｎ値換算で５０以上の強度が発生してい
る。また、図示はされていないが、改良直後のコーン指
数（添加量１０％）も８０３ｋｐａであり、建設省の基
準で第２種建設発生土として取り扱うことができ、サン
ドマットや砂杭材料として十分な強度を発揮する。
【００１９】また、定水位透水試験によれば、締め固め
た粒状体の透水係数は5.0×10-3cm/sであり、砂と同程
度の結果が得られた。このことから、本発明方法によっ
て軟弱土を改良して得られる粒状体は、サンドマットや
砂杭材料として利用することにより、排水層として十分
に機能する。
た粒状体の透水係数は5.0×10-3cm/sであり、砂と同程
度の結果が得られた。このことから、本発明方法によっ
て軟弱土を改良して得られる粒状体は、サンドマットや
砂杭材料として利用することにより、排水層として十分
に機能する。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、砂杭
打設に伴って発生する軟弱土を所要の強度を有する粒状
体に改良するので、造成された砂杭のためのサンドマッ
トや砂杭材料として利用することができる。また、敷設
されたサンドマットは十分なトラフィカビリティを確保
することができる。さらに、改良して得られる粒状体は
透水性に優れ、サンドマットや砂杭としての排水促進機
能を十分に発揮させることができる。
打設に伴って発生する軟弱土を所要の強度を有する粒状
体に改良するので、造成された砂杭のためのサンドマッ
トや砂杭材料として利用することができる。また、敷設
されたサンドマットは十分なトラフィカビリティを確保
することができる。さらに、改良して得られる粒状体は
透水性に優れ、サンドマットや砂杭としての排水促進機
能を十分に発揮させることができる。
【図１】図１は盛り上がり軟弱土の処理プラントを示す
概略図である。
概略図である。
【図２】図２は改良処理のフローを示す図である。
【図３】図３は改良して得られた粒状体をサンドマット
として敷設した状態を示す図である。
として敷設した状態を示す図である。
【図４】図４は、改良前と改良後の粒度分布をグラフで
ある。
ある。
【図５】図５は改良による粒状体の養生日数と一軸圧縮
強度との関係を示すグラフである。
強度との関係を示すグラフである。
【図６】図６は砂杭打設により軟弱土が盛り上がった状
態を示す図である。
態を示す図である。
１：処理プラント ３：貯泥槽 ４：振動ふるい ５：造粒機 ６：固化材タンク ７：コンベア ８：ベルトコンベア １１：砂杭 １２：盛り上がり土
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 耕司 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2D040 AB11 BA13 BB01 CA01 CA10 CD07 2D043 CA06 DA05 DB21 DD18 EA01 EA06
Claims (2)
- 【請求項１】砂杭を地中に造成して軟弱地盤を改良する
工法において、 前記砂杭打設に伴って盛り上がる軟弱土を造粒処理して
所要の強度及び透水性を有する粒状体とし、その粒状体
を前記砂杭上にサンドマットとして敷設し、もしくは前
記砂杭の材料として使用することを特徴とする砂杭打設
による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処
理方法。 - 【請求項２】前記粒状体は、前記軟弱土に高吸水性ポリ
マーとセメント系固化材とを添加し、混合攪拌処理する
ことにより造粒されたものであることを特徴とする請求
項１記載の砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛
り上がり軟弱土の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117572A JP2001303540A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117572A JP2001303540A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001303540A true JP2001303540A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18628871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000117572A Pending JP2001303540A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 砂杭打設による軟弱地盤改良工法における盛り上がり軟弱土の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001303540A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007239258A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Fudo Tetra Corp | 人工干潟の造成方法 |
| EP2258903A1 (de) * | 2009-06-02 | 2010-12-08 | Keller Holding gmbh | Verfahren und Anlage zum Herstellen von Rüttelstopfsäulen auf dem Grund von Gewässern |
| CN102352639A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-02-15 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种处理膨胀土地基膨胀应力的方法 |
| JP2014109179A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Shimizu Corp | サンドコンパクションパイル工法 |
| JP2018168628A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 粒状化処理土の作製方法及びこの方法を用いて盛り上がり部を粒状化処理する方法 |
| JP2021067115A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 株式会社シーマコンサルタント | 地盤改良工法及び地盤改良構造 |
| JP2021127614A (ja) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 株式会社不動テトラ | 砂杭系地盤改良の杭材料として再利用の可否を判定する簡易評価方法及び装置 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000117572A patent/JP2001303540A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007239258A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Fudo Tetra Corp | 人工干潟の造成方法 |
| JP4593496B2 (ja) * | 2006-03-07 | 2010-12-08 | 株式会社不動テトラ | 人工干潟の造成方法 |
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| JP2018168628A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 粒状化処理土の作製方法及びこの方法を用いて盛り上がり部を粒状化処理する方法 |
| JP2021067115A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 株式会社シーマコンサルタント | 地盤改良工法及び地盤改良構造 |
| JP7436970B2 (ja) | 2019-10-25 | 2024-02-22 | 株式会社シーマコンサルタント | 地盤改良工法及び地盤改良構造 |
| JP2021127614A (ja) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 株式会社不動テトラ | 砂杭系地盤改良の杭材料として再利用の可否を判定する簡易評価方法及び装置 |
| JP7166044B2 (ja) | 2020-02-14 | 2022-11-07 | 株式会社不動テトラ | 砂杭系地盤改良の杭材料として再利用の可否を判定する簡易評価方法及び装置 |
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