JP2005120636A - 土堰堤の改築工法 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削築堤土を改善することにより、築堤土としてそのまま再利用するようにし、捨土の発生がなく、新たな粘土の購入も不要にすることで、改築コストの大幅な低減を図ることができる土堰堤の改築工法を提供する。
【解決手段】土堰堤の改築する部分の築堤土を掘削除去し、この掘削築堤土に土壌改良剤を適量混合して連続ミキサー５で攪拌することにより改良土とし、この改良土を元の土堤防の掘削除去した部分に戻し、敷均と転圧を繰り返すことにより盛土を構築する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ため池等の土堰堤の透水係数を改善するための土堰堤の改築工法に関する。

例えば、築造年代が古いため池の土堰堤は、老朽化しているため、土堰堤を形成している土の透水係数が減少し、大雨時に決壊する恐れがあるため、透水係数を改善する補修、補強が急務になっている。

土堰堤の刃がね土は、良質の粘土で造成されており、土堰堤の透水を阻止する重要な部分であり、その透水係数が−７乗以上を必要とするものであるが、築造年代が古いため池の土堰堤においては、上記刃がね土の透水係数は−４乗の数値を辛うじて保っているのが現状である。

従来、土堰堤の改築工法は、土堰堤の改築せんとする部分を掘削除去し、この掘削除去した部分に新しい粘土で盛り土を造成するようにしている。

ところで、上記した従来の改築工法では、古い掘削築堤土の捨土処分が必要になり、また、新しい粘土を購入しなければならないので、改築コストが高くつくという問題がある。

そこで、この発明の課題は、掘削築堤土を改善することにより、築堤土としてそのまま再利用するようにし、捨土の発生がなく、新たな粘土の購入も不要にすることで、改築コストの大幅な低減を図ることができる土堰堤の改築工法を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、土堰堤の改築する部分の築堤土を掘削除去する工程と、この掘削築堤土に土壌改良剤を適量混合して攪拌することにより改良土にする工程と、この改良土を元の土堤防の掘削除去した部分に戻し、敷均と転圧を繰り返すことにより盛土を構築する工程とからなる構成を採用したものである。

上記土壌改良剤を、所定の含水比に調整した上記掘削築堤土に対し、１０％以下の体積比で混合攪拌して改良土を作り、この改良土の特性を敷均と転圧時に透水係数が−７乗以上となるようにすることができる。
上記土壌改良剤としては、中性土壌改良剤、石膏系の中性土壌改良剤、ベントナイト、セメントと石膏系を組み合わせた土壌改良剤の内の何れかを用いることができる。

ここで、掘削築堤土は、含水比を２４％前後に調整し、フルイ機でこの掘削築堤土の砂利やゴミを除去した後、ミキサーに送り込むと共に、同時にミキサーに土壌改良剤を供給し、掘削築堤土と土壌改良剤を混合攪拌し、この混合攪拌によって得られた改良土は、築堤状態で透水係数が−７乗以上となる。

この発明によると、掘削した築堤土に土壌改良剤を適量混合して攪拌することにより改良土とし、この改良土を元の土堤防の掘削除去した部分に戻し、敷均と転圧を繰り返すことにより盛土を構築するようにしたので、掘削築堤土を改善することで築堤土としてそのまま再利用することができ、捨土の発生がなく、新たな粘土の購入も不要になるので、土堰堤の改築コストの大幅な低減を図ることができる。

また、土壌改良剤に中性土壌改良剤、石膏系の中性土壌改良剤を使用すれば、改良土は中性土壌となり、土堰堤周辺の環境悪化の発生がないと共に、改良土の特性を敷均と転圧時に透水係数が−７乗以上となるようにすることで、築堤土の強度を十分に改善することができる。

土堰堤の改築する部分の築堤土を掘削除去し、この掘削築堤土に土壌改良剤を適量混合して攪拌することにより改良土を作り、この改良土を元の土堤防の掘削除去した部分に戻し、敷均と転圧を繰り返すことにより盛土を構築する。

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

図１は土堰堤の改築工法を実施する設備構造を、図３は同改築工法のフローチャートを示し、フローチャートに示すように、改築せんとする旧土堰堤の一部又は全部をバックホーで掘削し、掘削築堤土をダンプトラックに積み込み、土壌改良ヤードへ運搬して仮置場に堆積する。

土壌改良ヤードには、ホッパー１に投入した掘削築堤土を自動的に粉砕する土塊粉砕装置２と、粉砕された土に含まれている３mmφ以上の砂利やゴミを除去する振動フルイ機３と、この振動フルイ機３を通過した土粒子を搬送するスクリューコンベア４と、スクリューコンベア４で送られてきた土粒子と土壌改良剤を混合攪拌する連続ミキサー５と、連続ミキサー５から出てきた改良土を仮置場に搬送するベルトコンベア６が設置され、更に、連続ミキサー５に対する土壌改良剤の供給手段が設けられている。

上記土壌改良剤の供給手段は、土壌改良剤の貯留サイロ７を設置し、この貯留サイロ７内の改良剤を取り出して、サブタンク８に送る横スクリューコンベア９及び縦スクリューコンベア１０と、サブタンク８の改良剤を定量だけ取り出すロータリーフィーダ等を用いた可変式の改良剤定量供給装置１１と、改良剤を連続ミキサー５に供給するためのスクリューコンベア１２を備えている。

図２は、連続ミキサー５の一例を示し、筒状ケーシング１３の一端側の外周面に粉砕土粒子の入口１４と土壌改良剤の入口１５を設け、同他端外周面に改良土の出口１６を設け、この筒状ケーシング１３の内部に組み込んだ回転軸１７をモータ１８で駆動すると共に、この回転軸１７に、入口１４及び１５と対応する位置にスクリュー１９と、他の位置に多数の攪拌翼２０を設けた構造になっている。

上記連続ミキサー５の出口１６から排出される改良土は、ベルトコンベア６で仮置場に搬送した後、バックホー等の重機を用いてダンプトラック２１に積み込み、元の土堰堤へ搬出するようになっている。

ここで、土壌改良剤としては、中性土壌改良剤、石膏系の中性土壌改良剤、ベントナイト、セメントと石膏系を組み合わせた土壌改良剤の内の何れかを用いることができ、これらの土壌改良剤を上記粉砕土粒子に対して１０％以下の体積比で混合して攪拌し、改良土の含水比を改善する。

上記した土壌改良剤の内、石膏系の土壌改良剤の具体的な例としては、株式会社丹波工務店内、「中性固化研究会」の販売する「プラスターロック」を例示することができ、この土壌改良剤は、例えば、酸化カルシウム３３．８０％(重量％)、三酸化硫黄２６．０３％、酸化第二鉄１．５５％、酸化アルミニウム２．４０％、酸化マグネシウム４．０２％、二酸化珪素１３．６８％の組み合わせからなり、その固化原理は、粉砕土粒子との混合により、半水石膏の吸水による凝結固化の一次水和反応と、その後に始まる石膏の活性化無機塩類との二次水和反応によって成り立っている。

次に、この発明の土堰堤の改築工法を説明する。

図４（ａ）のように、土堰堤Ａの改築せんとする部分をバックホーで掘削し、掘削築堤土をダンプトラックに積み込み、土壌改良ヤードへ運搬して仮置場に堆積する。

仮置場に堆積した掘削築堤土は、バックホーにてホッパー１に投入し、掘削築堤土を土塊粉砕装置２で自動的に粉砕し、粉砕された土に含まれている３mmφ以上の砂利やゴミを振動フルイ機３で除去し、この振動フルイ機３を通過した土粒子をスクリューコンベア４で連続ミキサー５に入口１４から定量供給する。

上記スクリューコンベア４による連続ミキサー５への掘削築堤土の供給時に、粉砕した掘削築堤土の含水比を２４％前後に調整する。

連続ミキサー５に対して、上記粉砕した掘削築堤土の定量的な供給と同時に、貯留サイロ７に貯留してある土壌改良剤を、粉砕した掘削築堤土に対して定量となるように入口１５からスクリューコンベア１２で供給する。

上記粉砕した掘削築堤土に対する土壌改良剤の混合比は、１０％以下、好ましくは、１０〜５％の体積比で混合し、粉砕した掘削築堤土と土壌改良剤を連続ミキサー５で攪拌混合しながら送り出す。

上記連続ミキサー５は、入口１４から供給された粉砕掘削築堤土の土粒子と入口１５から供給された土壌改良剤をスクリュー１９で前方に送り出すと共に、ケーシング１３内を出口１６に向けて送られる土粒子と土壌改良剤を多数の攪拌翼２０で攪拌し、土壌改良剤は上記攪拌翼２０によって土粒子と効率よく混合攪拌されることにより、土壌改良剤の半水石膏の吸水による凝結固化の一次水和反応と、その後に始まる石膏の活性化無機塩類との二次水和反応によって成り立つ固化原理によって、土粒子は土壌改良剤の働きで固化し、出口１６から改良土となって吐出される。

この改良土は、ベルトコンベア６で仮置場に搬送して堆積し、これを重機でダンプトラック２１に積み込み、元の築堤現場に搬送する。

元の築堤現場において、図４（ｂ）のように、土堰堤Ａの掘削除去した部分Ｂに、上記改良土Ｃの均一なまきだしと転圧締固めを交互に行い、土堰堤Ａの掘削除去した部分Ｂを埋めて元の土堰堤Ａの形状に盛土し、その後、透水係数の調査確認をすることにより、土堰堤Ａの改築が完了する。

上記のように、含水比を２４％前後に調整した粉砕掘削築堤土の土粒子に対して、土壌改良剤を１０〜５％の体積比で混合し、これを連続ミキサー５で攪拌混合することによって得られた改良土は、築堤現場において、敷均と転圧工程を得て良質の刃がね土に改善され、透水係数も−７乗の数値以上の土となり、従って、この改良土を用いて土堰堤Ａの一部または全部を改築することにより、土堰堤Ａに要求される透水係数を十分に確保することができる。

このように、この発明の工法は、土堰堤Ａの掘削除去した部分Ｂを改良土に改善した元の掘削築堤土で埋め戻すことにより、捨土の発生がなく、その処理経費が削減できるだけでなく、新しい粘土の購入も不要になるという利点がある。

また、土壌改良剤として中性土壌改良剤を使用すれば、改良土は中性土壌となり、土堰堤周辺の環境を悪化させるようなこともない。

この発明の土堰堤の改築工法を実施する装置の全体を示す縦断正面図 この発明の土堰堤の改築工法に用いる連続ミキサーの要部切り欠き平面図 この発明の土堰堤の改築工法のフローチャート図 （ａ）は土堰堤の掘削状態を示す縦断面図、（ｂ）は同土堰堤の改善状態を示す縦断面図

符号の説明

１ ホッパー
２ 土塊粉砕装置
３ 振動フルイ機
４ スクリューコンベア
５ 連続ミキサー
６ ベルトコンベア
７ 貯留サイロ
８ サブタンク
９ 横スクリューコンベア
１０ 縦スクリューコンベア
１１ 改良剤定量供給装置
１２ スクリューコンベア
１３ 筒状ケーシング
１４ 入口
１５ 入口
１６ 出口
１７ 回転軸
１８ モータ
１９ スクリュー
２０ 攪拌翼
２１ ダンプトラック

Claims (3)

1. 土堰堤の改築する部分の築堤土を掘削除去する工程と、この掘削築堤土に土壌改良剤を適量混合して攪拌することにより改良土にする工程と、この改良土を元の土堤防の掘削除去した部分に戻し、敷均と転圧を繰り返すことにより盛土を構築する工程とからなることを特徴とする土堰堤の改築工法。
2. 上記土壌改良剤を、所定の含水比に調整した上記掘削築堤土に対し、１０％以下の体積比で混合攪拌して改良土を作り、この改良土の特性を敷均と転圧時に透水係数が−７乗以上となるようにすることを特徴とする請求項１に記載の土堰堤の改築工法。
3. 上記土壌改良剤が、中性土壌改良剤、石膏系の中性土壌改良剤、ベントナイト、セメントと石膏系を組み合わせた土壌改良剤の内の何れかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の土堰堤の改築工法。

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