JP2002180456A - 建設排泥土の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設現場で発生した排泥土を土留壁等の鋼管
を利用して処理できるようにする。 【解決手段】 ソイルセメントと鋼管パイルとによる土
留壁等の施工において、ソイルセメント３の中に鋼管パ
イル１を挿入した後、ソイルセメント３が未硬化のうち
に、鋼管パイル１内にあるソイルセメント３中に管体10
を押し込み、ソイルセメント３が硬化した後で管体10を
抜き出して鋼管パイル１内に空洞部５を形成する。ま
た、土留壁等の施工にあたって、地盤の掘削及び管体10
の押し込みによりオーバーフローしたソイルセメント
（排泥土）を、脱水処理して減量化する。そして、この
減量化した排泥土６を上記の空洞部５内に埋め戻して処
理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設現場で排出される
泥土、特に、土留めや仕切りとして構築される鋼管を芯
材とする土留壁や鋼管杭の施工等において発生するセメ
ント類を多く含んでいる排泥土を土留壁や鋼管杭の鋼管
を利用して処理する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地下構造物の建設等の現場では、土留め
や仕切り等として、土留壁の構築が行われている。各種
ある土留壁のうち、鋼管柱列土留壁は、止水性に優れる
とともに、施工性がよくしかも高い施工精度が確保でき
るとして知られている。

【０００３】鋼管柱列土留壁は、例えば図７に示すよう
に、多数の鋼管パイル１，１を柱列状に連結して埋設す
るもので、各鋼管パイル１の両外側長手方向に継手２を
設けておき、その鋼管パイル１より大径の掘削孔４を連
続させてソイルセメント３を充填し、その中に鋼管パイ
ル１，１を継手２で連結しながら沈設して形成される。

【０００４】ところで、上記鋼管柱列土留壁等鋼管を芯
材として構築される土留壁や鋼管杭の施工では、地盤の
掘削とともにソイルセメントが掘削孔からオーバーフロ
ーするため、この排泥土を廃棄処分する必要がある。従
来、この排泥土は、指定された場所に運んで埋立て等に
より処理するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、排泥土を廃棄
場所に運搬処理するには多額の経費を要するとともに、
廃棄場所を確保するのが年々難しくなってきているばか
りでなく、排泥土にはセメントが多く含まれ含水率も高
いことから、産業廃棄物として環境対策上からも厳しい
制約を受け、廃棄処理が増々困難化する状況である。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、鋼管柱列土留壁等の施工にあたっ
て、それに使用された鋼管内に空洞部を形成しておき、
地盤の掘削等にともなってオーバーフローしたソイルセ
メント（排泥土）を脱水処理により減量化されたソイル
セメントの固形物（脱水ケーキ）とし、これを空洞部に
埋め戻すことにより、排泥土を、従来埋め殺しにされて
利用されることのなかった土留壁の鋼管や鋼管杭を活用
して、その中に充填処理にするようにし、建設排泥土の
現場内処理を可能とし、排泥土の運搬費や埋立処理費を
なくし、施工費の低減が期待できる処理方法を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、鋼管を芯材とする例えば鋼管柱列土留
壁等の土留壁や鋼管杭（以下土留壁等という）の施工時
に、ソイルセメント中に挿入された鋼管や鋼管杭（以下
鋼管パイルという）を利用し、その鋼管パイル中に排泥
土を埋め戻す空洞部を形成する。そして、上記土留壁等
の施工において発生する排泥土を脱水処理して減量化さ
せた排泥土の脱水ケーキを、上記空洞部に充填して、排
泥土の埋め戻し処理を行う。

【０００８】排泥土の埋め戻し用空洞部を形成するため
の方法としては、ソイルセメント中に鋼管パイルを挿入
した後のソイルセメントの未硬化状態のときに、ソイル
セメントの充満している鋼管パイル内に、鋼管パイルよ
り小径の、先端を閉じた縦長の管体を押し込み、ソイル
セメントが硬化した後に、その管体を抜き取る。それに
よって、鋼管パイル内に空洞部が形成される。なお、上
記の管体は抜き取らずにそのまま埋め殺しにすることも
できる。その場合、管体の内部が空洞部となる。

【０００９】また、埋空洞部を形成するための他の方法
として、上記管体に代えて、流体の圧入手段を設けた、
小径で長い弾性のチューブを使用し、これを鋼管パイル
内のソイルセメント中に押し込み、水等の流体を圧入し
てチューブを大径に膨らませてソイルセメントの一部を
排除し、ソイルセメントの硬化を待ってチューブを抜き
取るようにする。この弾性チューブにはこれを押し込む
ための芯材を要するが、これと流体注入パイプとを兼用
することができる。

【００１０】また、空洞部を形成するためのさらに他方
法として、鋼管パイルより小径で縦長に形成され、先端
（下端）に、地上より操作できる開閉機構付きのケーシ
ング管を用い、これを、下端が開いた状態にして鋼管パ
イル内のソイルセメント中に挿入した後、下端を閉じて
ケーシング内のソイルセメントを汚泥ポンプ等を用いて
排除し、ソイルセメントの硬化を待ってケーシングを抜
き取るようにする。それによって、鋼管パイル内に空洞
部が形成される。なお、ケーシング管はその中のソイル
セメントを排除せずに、ソイルセメントの硬化を待って
抜き取るようにしてもよい。また、ケーシング管は抜き
取らずに埋め殺しとすることができる。この場合は、ケ
ーシング管内のソイルセメントを排除して、ケーシング
管内が空洞部となる。

【００１１】また、埋め戻し孔を形成するためのさらに
他の方法として、流体の送入、排出をする注入管の先端
に、流体の圧入、排出によって膨張、収縮するパッカー
を設けたものを用い、これを、パッカーが縮小した状態
にして鋼管パイル内のソイルセメント中に挿入した後、
パッカーに流体を圧入してこれを膨張させ、鋼管パイル
の内面に密着させる。ついで、パッカーから上部にある
鋼管パイル内のソイルセメントを汚泥ポンプ等を用いて
排除し、ソイルセメントの硬化を待ってから、パッカー
をそのままの状態または縮小して注入管を引き上げる。
それによって、鋼管パイル内に空洞部が形成できる。な
お、この場合も、パッカーは引き上げずに鋼管パイル中
に残置したままとすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、鋼
管柱列土留壁の施工を例として、図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施形態を示した工程図、図
２は本発明の第２の実施形態を示した工程図、図３は本
発明の第３及び第４実施形態を示した工程図、図４〜図
６は本発明の第５の実施態様を示した工程図である。ま
た、図７は本発明実施の一例となる鋼管柱列土留壁の概
要を示したものである。

【００１３】実施形態の対象としている鋼管柱列土留壁
の施工は、従来の施工要領を踏襲して行われる。すなわ
ち、鋼管柱列土留壁は、図７に示すように、芯材となる
鋼管パイル１には、その外側に継手２が設けられてお
り、ソイルセメント３の充満する掘削孔４を順次形成し
ながら、そのソイルセメント３の中に鋼管パイル１，１
を継手２を介して連結しつつ挿入して行き、鋼管パイル
１を芯材とするソイルセメントの土留壁が構築される。
なお、本発明が対象とする土留壁は、上記のものに限ら
ず、ソイルセメントと鋼管との複合による土留壁であれ
ば、他の構造のものも広く適用でき、またソイルセメン
トと鋼管パイルとによる鋼管杭の施工にも適用できる。

【００１４】まず、第１の実施形態について説明する。
鋼管柱列土留壁の施工においては、掘削孔４に充満した
ソイルセメント３中に鋼管パイル１を挿入して行くが、
鋼管パイル１を挿入した後のソイルセメント３が未硬化
の状態のときに、図１（イ）に示すように、鋼管パイル
１内に充満しているソイルセメント３の中に、鋼管パイ
ル１より小径とした所要太さの先端が閉じられた縦長な
管体10を所要の深さまで押し込む。

【００１５】管体10を押し込んだ後、ソイルセメント３
が硬化したら、管体10を抜き取る。それによって、図1
（ロ）に示すように、鋼管パイル1内の硬化したソイル
セメント３中に埋め戻し用の空洞部５が形成されること
になる。なお、管体の外周面には、これを抜き取りやす
くするため、適宜剥離剤を塗布しておくのが好ましい。

【００１６】他方、鋼管柱列土留壁の施工において、地
盤の掘削とともにオーバーフローしたソイルセメント及
び管体10の押し込みによって流出するソイルセメント
（排泥土）は、これを施工現場内において、脱水処理装
置等を用い脱水処理して減量化する。そして、この減量
化した脱水ケーキ６を上記の空洞部５に投入して埋め戻
し処理するのである。

【００１７】次に、第２の実施態様について説明する。
この実施態様は、さきの管体10に代って、流体の圧入に
よって膨張、拡径される弾性のチューブ11を使用する。
この弾性チューブ11は、図２（イ）に示すように、合成
ゴム等の弾性材料により、先端の閉じられた小径、長尺
に形成され、水等の流体を圧入することにより拡径、膨
張されるようになっている。そして、このチューブ11に
は、その中に、チューブ11をソイルセメント３中に押し
込むためとチューブ11内に流体を圧入するための芯材兼
注入管12が抜き差し可能に挿入されている。なお、注入
管12と芯材とは各別にして挿入してもよい。

【００１８】この注入管12を挿入したチューブ11は、さ
きの場合と同様に、ソイルセメント３が未硬化の状態の
ときに図２（イ）のように鋼管パイル内のソイルセメン
ト３中に挿し込み、図２（ロ）に示すように、注入管12
より流体を圧入する。それにより、チューブ11は図示の
ように膨張して拡径される。チューブ11の拡径にともな
って、鋼管パイル１内のソイルセメント３の一部は外部
に流出される。チューブ11を膨張、拡径した状態でソイ
ルセメント３の硬化を待つ。ソイルセメント３が硬化し
たら、チューブ11内の流体を抜いてチューブ11を縮小さ
せて抜き取れば、空洞部５が形成されることになる。そ
して、この孔５内に、さきに説明したように排泥土の脱
水ケーキ６を投入するのである。

【００１９】次に、第３の実施態様について説明する。
この場合は、さきの管体10に代って、先端の開閉できる
ケーシング管13を使用する。このケーシング管13は、図
３（イ）、（ロ）に示すように、鋼管パイル１より小径
とした所要太さの縦長ケーシング管15の先端に、閉塞板
16、16がヒンジ結合され、その閉塞板16に、管15の上端
から挿入された作動杆（ワイヤーでもよい）17が取り付
けられ、作動杆17を上下に操作することにより閉塞板16
による管端の開閉が行えるようになっている。

【００２０】上記のケーシング管15は、さきの場合と同
様に、ソイルセメント３が未硬化の状態のときに、図３
（イ）に示すように、閉塞板16を垂下させてケーシング
管15の先端を開いた状態にして鋼管パイル１内のソイル
セメント３中に挿し込んだ後、図３（ロ）に示すよう
に。作動杆を引き、閉塞板16を回動してケーシング管15
の先端を閉塞する。そして、排泥ポンプ等を用いてケー
シング管15内にあるソイルセメント３を排除する。その
後ソイルセメント３が硬化したらケーシング管15を引き
抜けば、図３（ハ）に示すように、空洞部５が形成され
ることになる。この空洞部５内に排泥土の脱水ケーキ６
を投入することはさきに説明のとおりである。

【００２１】なお、ケーシング管15下端の開閉機構は、
上記の構造に限るものではなく、地上よりの操作で開閉
できる機構であれば他の機構のものを適宜採用できる。
また、ケーシング管15の引き抜きは、ケーシング管15内
のソイルセメント３を排除せず、ソイルセメント３が充
満したままにして行ってもよい。また、この場合も、ケ
ーシング管15及び閉塞板16の表面には、剥離剤を塗布し
ておくのが好ましい。

【００２２】上記第３の実施態様に関連して、ソイルセ
メント３中に押し込んだケーシング管15を引き抜かずに
残置したままとすることもできる。これを第４の実施態
様とする。この場合、ケーシング管15を先端を開いた状
態にして鋼管パイル１のソイルセメント中に押し込んだ
後、ケーシング管15の先端を閉じて、ケーシング管15内
のソイルセメントを排除してケーシング管15内を空洞化
し、これを空洞部５として利用するのである。この態様
では、ケーシング管15の反覆使用はできないが、施工が
容易になるという利点がある。

【００２３】次に第５の実施態様について説明する。こ
の態様では、パッカーを利用して空洞部５の形成を行
う。すなわち、図４、図５に示すように、流体の圧入、
排出のできる注入管18の先端に、常態では縮小してお
り、流体を圧入することにより膨張するパッカー19を取
り付けた装置を使用する。そして、さきの場合と同様
に、ソイルセメント３が未硬化の状態のときに、図４
（イ）、図５に示すように、パッカー19が縮小している
状態で鋼管パイル１内のソイルセメント中に挿入する。
そして、注入管18より流体を圧入してパッカー19を図４
（ロ）、図５の鎖線で示すように、外周が鋼管パイル１
の内面に密着するまで膨張させる。ついで、図４（ハ）
のように、パッカー19より上方にあるソイルセメント３
を汚泥ポンプ等を用いて排出して空洞化する。

【００２４】その後、ソイルセメント３が硬化したら、
図４（二）のように、注入した流体を除いてパッカー19
を、当初の状態に縮小させて、注入管18を地上に引き上
げる。それによって、鋼管パイル１の中には、ソイルセ
メント３の存在しない空洞部５が形成されることにな
る。そして、図４（ホ）に示すように、空洞部５内に排
泥土の脱水ケーキ６が埋め戻される。なお、パッカー19
は引き上げずに、鋼管パイル１内に残置したままにする
こともできる。

【００２５】図６は、パッカー19部分の他の実施例を示
したものである。この例は、注入管18の先端に、外周に
多数の噴出孔21を設けた短い円筒状のボックス30を注入
管18と連通して設け、このボックス20の全外周にドーナ
ツ状に形成したパッカー19を取り付けたものである。な
お、パッカー19を設けた構造については、上記の各例に
限定されることなく、従来公知のものに適宜変更可能で
ある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、鋼管パイルとソイルセメントとによる土留壁等を
構築するにあたって、従来、埋め殺しにされて利用され
ることのなかった土留壁等の鋼管パイル（鋼管杭）を活
用し、その中に排泥土の埋め戻し可能な空洞孔を形成す
るとともに、土留壁等の施工において発生した排泥土を
脱水処理によって減量化させ、その減量化された脱水ケ
ーキを鋼管パイル内の空洞孔に埋め戻すようにしたの
で、現今は産業廃棄物としてその処理が困難化している
建設排泥土を、建設の現場内で容易に処理することが可
能となり、排泥土の運搬や他所への埋め立て処理に要す
る費用を大巾に削減でき、建設コストの低減が図れる。

【００２７】そして、請求項１の方法では、空洞化の形
成が単に管体を押し込み抜き出すという簡易な操作で施
工でき、また、請求項２の方法では、弾性チューブを挿
入、拡径、抜き出しという簡易な手順で施工でき、特
に、挿入にあたって抵抗が少なくまた、請求項３、４の
方法も、ケーシング管の挿入が抵抗が少なく容易にでき
る。さらに、請求項５の方法では、パッカーを縮小状態
にして挿入するので、挿入が抵抗少なく容易にできると
ともに、パッカーを鋼管パイルの内面に密着するまで膨
張させて、その上部にあるソイルセメントを排除するの
で、空洞孔の容積を多くとることができ、大量の排泥土
の埋め戻し処理が可能となる。したがって、単に排泥土
の脱水ケーキの埋め戻しばかりでなく、その他一般の建
設排土等の埋め戻し処理にも利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）、（ロ）、（ハ）は、本発明の第1の実
施態様を工程順に示したものである。

【図２】（イ）、(ロ)、（ハ）は、同第２の実施態様を
工程順に示したものである。

【図３】（イ）、（ロ）、（ハ）、（二）は、同第３及
び第４実施態様を工程順に示したものである。

【図４】（イ）、（ロ）、（ハ）、（二）、（ホ）は同
第５の実施態様を工程順に示したものである。

【図５】パッカー部分の一実施例を示す拡大縦断面図で
ある。

【図６】同他の実施例を示す拡大縦断面図である。

【図７】鋼管柱列土留壁を示したもので、（イ）は平面
図、（ロ）は側断面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管パイル ３ ソイルセメント ４ 掘削孔 ５ 空洞孔 ６ 排泥土の脱水ケーキ 10 管体 11 弾性チューブ 12 注入管 15 ケーシング管 16 閉塞板 17 作動杆 18 注入管 19 パッカー

フロントページの続き (72)発明者 上原 隆 東京都中央区日本橋室町３−１−３ 株式 会社クボタ東京本社内 (72)発明者 大槻 貢 千葉県市川市塩浜１−６ 株式会社クボタ 市川工場内 (72)発明者 柴田 厚志 千葉県市川市塩浜１−６ 株式会社クボタ 市川工場内 Ｆターム(参考） 2D049 EA02 EA14 GB05 GC11 GD03 GE04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼
   管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、
   鋼管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態に
   おいて、鋼管パイル内のソイルセメント中に、下端を閉
   じた管体を挿入して、鋼管内に空洞部を形成し、他方、
   土留壁等の施工等により発生した排泥土を、脱水処理し
   て減量化し、この減量化した脱水ケーキを、上記空洞部
   内に埋め戻すことを特徴とする、建設排泥土の処理方
   法。
2. 【請求項２】 ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼
   管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、
   鋼管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態に
   おいて、鋼管パイル内のソイルセメント中に、弾性チュ
   ーブを挿入し、該チューブ内に流体を圧入して膨張、拡
   径した後、上記弾性チューブを抜き取って、鋼管内に空
   洞部を形成し、この空洞部内に、排泥土を脱水処理して
   減量化した脱水ケーキを埋め戻すことを特徴とする、建
   設排泥土の処理方法。
3. 【請求項３】ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管
   パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、鋼
   管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態にお
   いて、鋼管パイル内のソイルセメント中に、先端開閉機
   構付きのケーシング管を、その先端を開いて挿入した
   後、その先端を閉じ、ケーシング管を抜き取って、鋼管
   内に空洞部を形成し、この空洞部内に、排泥土を脱水処
   理して減量化した脱水ケーキを埋め戻すことを特徴とす
   る、建設排泥土の処理方法。
4. 【請求項４】先端開閉機構付きのケーシング管を、その
   先端を開いて挿入した後、その先端を閉じて、ケーシン
   グ管内のソイルセメントを排出し、ケーシング管内に空
   洞部を形成し、この空洞部内に、排泥土を脱水処理して
   減量化した脱水ケ−キを埋め戻すことを特徴とする、建
   設排泥土の処理方法。
5. 【請求項５】ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管
   パイルを挿入して形成する土留壁の施工において、鋼管
   パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態におい
   て、鋼管パイル内のソイルセメント中へ、先端に圧力流
   体の注入によって膨張、拡大するパッカーを設けた注入
   管を、パッカーを縮小状態にして挿入し、パッカーを膨
   張させてその外周を鋼管パイルの内面に密着させた後、
   パッカーより上方にある鋼管パイル内のソイルセメント
   を排出して、鋼管パイル内に空洞部を形成し、この空洞
   部内に、排泥土を脱水処理して減量化した脱水ケーキを
   埋め戻すことを特徴とする、建設排泥土の処理方法。