JP2009221784A - Soil improvement construction method and its system - Google Patents

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功 小林
Kazuyoshi Ota
和善 太田
Toshiji Shiba
俊士 司馬
Nagaho Kase
永穂 加瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To execute soil improvement work rationally, economically, and with high efficiency without setting a manufacturing plant for solidification material slurry at each construction site by common use of the manufacturing plant at a plurality of the construction sites. <P>SOLUTION: A fixed type slurry plant 10 for manufacturing the solidification material slurry for the soil improvement work by determining formulation so as to make usable life not less than 2 hours and not more than 14 days is arranged. The solidification material slurry having an adequate usable life is carried to the construction site by a carrying device 20. The solidification material slurry is preserved in an onsite storage apparatus 30 for storing the solidification material slurry at the construction site till an arbitrary time point within the usable life, and thereafter the solidification material slurry is mixed with target soil at the construction site to carry out the soil improvement. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、土質改良工事方法及びそのシステムに関する。さらに詳しくは、各種セメント及び/又はセメント系固化材を用いる土質改良工事を合理的に経済的に高能率施工する技術に関する。   The present invention relates to a soil improvement work method and system. More particularly, the present invention relates to a technique for performing a highly economical and economically efficient soil improvement work using various cements and / or cement-based solidifying materials.

各種セメント及び/又はセメント系固化材等のいわゆる「水硬性固化材」を用いて土質改良を行う技術がある。   There is a technique for improving soil quality using so-called “hydraulic solidifying materials” such as various cements and / or cement-based solidifying materials.

このような土質改良は、例えば、土質改良すべき地中に連続する壁体を形成したり、対象地盤の支持力を確保したり、地中に支持構造体を造成したりするなど、各種の目的に応じて、対象とする施工現場の土質を改良する現地工事によって行われる。   Such soil improvement includes, for example, the formation of a continuous wall body in the ground to be improved, securing the supporting force of the target ground, and the creation of a support structure in the ground. Depending on the purpose, it is carried out by local construction to improve the soil quality of the target construction site.

従来の土質改良工事では、土質改良工事施工現場に固化材スラリー製造プラントを設置して、固化材スラリーを製造していた。このため土質改良工事の施工現場に固化材スラリー製造プラントの搬入、組立、運転、解体及び搬出が必要であった。場合によっては、固化材スラリーの製造プラントの下方の地盤を土質改良する必要もあり、工事を中断してプラントを移動してから土質改良しなければならず、土質改良のための工事所要日数のほかにプラントの移動のための解体、移動及び組立の時間が必要なこともあった。   In the conventional soil improvement work, a solidifying material slurry manufacturing plant is installed at the soil improvement work site to manufacture the solidifying material slurry. For this reason, it was necessary to carry in, assemble, operate, dismantle and carry out the solidifying slurry manufacturing plant at the construction site of the soil improvement work. In some cases, it is also necessary to improve the soil below the solidifying slurry manufacturing plant, so it is necessary to interrupt the construction and move the plant before improving the soil. In addition, time for dismantling, moving and assembling for moving the plant was sometimes required.

また従来は固化材スラリーを製造直後に使用し、当日の作業終了時に残余した固化材スラリーは産業廃棄物として処分していた。   Conventionally, the solidifying material slurry is used immediately after production, and the remaining solidifying material slurry is disposed as industrial waste at the end of the day's work.

土質改良工事の実情によって、土質改良工事時間中の改良土の硬化を遅延させるために、固化材スラリー中に遅延剤を添加して、土質改良体の硬化を遅延させる技術は知られている。例えば、鋼材を土質改良体中に挿入する複合杭体の施工、又は大深度開発工事に用いられる長尺の土質改良杭体の施工では、1サイクルの所要時間が長時間となり、その間、固化材スラリーと固化対象土を混合撹拌した土質改良体を硬化しない状態で維持することが必要で、このために硬化遅延技術が用いられていた。   In order to delay the hardening of the improved soil during the soil improvement work, depending on the actual situation of the soil improvement work, a technique for delaying the hardening of the soil improved body by adding a retarder to the solidifying material slurry is known. For example, in the construction of a composite pile body in which steel material is inserted into the soil improvement body, or in the construction of a long soil improvement pile body used for deep development work, the time required for one cycle is long, during which the solidified material It was necessary to maintain the soil improvement body obtained by mixing and stirring the slurry and the soil to be solidified in an uncured state, and for this reason, a curing delay technique was used.

このような工事の態様や改良すべき現場の土質、土質改良工事の方法、施工条件や施工手順その他によって、土質改良体の硬化時間を遅延させる必要がある場合、水硬性固化材に対して遅延効果を有する添加剤(遅延剤)を添加して、改良土の硬化時間を遅延させ、土質改良工事の作業性を確保したり、ラップ部等不連続性を生ずるおそれのある部分の改良土の品質改善を行うことがあった。このような工事の実情に対応するため、土質改良土の硬化時間を調整する技術がある(例えば、特許文献1参照。)。   If it is necessary to delay the hardening time of the soil improvement body due to such construction conditions, the soil quality to be improved, the soil improvement work method, the construction conditions, the construction procedures, etc., the delay to the hydraulic solidification material Add an effective additive (retarding agent) to delay the hardening time of the improved soil, to ensure the workability of the soil improvement work, or to improve the portion of the improved soil that may cause discontinuities such as lapping There were times when quality was improved. In order to deal with the actual situation of such construction, there is a technique for adjusting the curing time of the soil-improved soil (for example, see Patent Document 1).

しかしこの技術は施工現場内に設置したスラリープラントにおいて製造した固化材スラリーを使用する技術である。   However, this technique uses a solidified material slurry produced in a slurry plant installed in a construction site.

また、セメントの硬化時間調整方法として、ペーストないしスラリー状のセメント混練材料に、凝結遅延剤を添加してセメントの水和を遅延させておき、これに減水剤及びセメント硬化促進剤を添加して、セメントの硬化調整を行う技術がある(例えば特許文献2参照。)。   In addition, as a method for adjusting the setting time of the cement, a setting retarder is added to the paste or slurry cement kneading material to delay the hydration of the cement, and a water reducing agent and a cement hardening accelerator are added thereto. There is a technique for adjusting the hardening of cement (for example, see Patent Document 2).

この技術は、コンクリートに関する技術であり、ポリオキシエチレン基を有するポリカルボン酸系セメント減水剤及びカルシウムアルミネートシリケートと石膏から成るセメント硬化促進剤を添加して、スランプを保持すると共に、適時にコンクリートを硬化させる技術である。この技術はコンクリートに関するものであって、土質改良技術に適用することはできない。   This technology is related to concrete, and a polycarboxylic acid-based cement water reducing agent having a polyoxyethylene group and a cement hardening accelerator consisting of calcium aluminate silicate and gypsum are added to hold the slump, and the concrete is timely. It is a technology to cure. This technology is related to concrete and cannot be applied to soil quality improvement technology.

水硬性固化材を用いる土質改良土の硬化遅延を図る場合に、土質改良体に、所期の遅延効果を発揮させると共に強度発現性を改良する技術もある(例えば特許文献3参照。)。この技術は、土質改良体の硬化遅延剤として、従来の遅延剤に遅延強化助剤を加えた硬化遅延剤を用いる技術である。   In order to delay the hardening of soil-improved soil using a hydraulic solidifying material, there is also a technique for causing the soil-improved body to exhibit a desired delay effect and improve strength development (see, for example, Patent Document 3). This technology uses a curing retarder obtained by adding a retarding reinforcing aid to a conventional retarder as a curing retarder for a soil improvement material.

また、セメントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイムの温度依存性が少なく調製が容易で、かつ固結体の所期及び長期の強度の発現性に優れる地盤改良用注入材がある(例えば、特許文献4参照。)。   In addition, there is an injecting material for ground improvement that accelerates the setting and hardening of cement, has a low temperature dependence of gel time, is easy to prepare, and is excellent in the expected and long-term strength of a solidified body (for example, patent Reference 4).

この技術は、地盤強化、止水、裏込め等においてセメントと組合せて用いる地盤改良用注入材(組成物)に係るものである。例えば、亀裂のある岩石層の空隙充填、透水層の止水、トンネルライニングの背面空間の裏込め等に用いる注入材である。   This technique relates to a ground improvement injection material (composition) used in combination with cement for ground reinforcement, water stoppage, backfilling and the like. For example, an injection material used for filling a cracked rock layer, filling a water-permeable layer, and backfilling the back space of a tunnel lining.

この注入材は、CaO,NaO及びAlに換算した化学組成がCaO 54〜65重量%、NaO 5〜20重量%及びAl 21〜40重量%であるCaO−NaO−Al系焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用注入材、又は、8CaO・NaO・3Alを50重量%以上含むCaO−NaO−Al系焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用注入材である。 This injection material has a chemical composition in terms of CaO, Na 2 O and Al 2 O 3 of 54 to 65 wt% CaO, 5 to 20 wt% Na 2 O and 21 to 40 wt% Al 2 O 3 21 to 40 wt%. An injection material for ground improvement containing 10 to 200 parts by weight of gypsum and 0.01 to 10 parts by weight of a setting retarder or 100 parts by weight of Na 2 O—Al 2 O 3 fired product, or 8CaO · Na 2 O -It contains 10 to 200 parts by weight of gypsum and 0.01 to 10 parts by weight of a setting retarder for 100 parts by weight of a CaO—Na 2 O—Al 2 O 3 fired product containing 50% by weight or more of 3Al 2 O 3 It is an injection material for ground improvement.

NaOを含むCaO−NaO−Al系焼成物は、水和活性が高くセメントの凝結及び硬化を促進し、急硬性を著しく高めるものである。この地盤改良用注入材は使用に当ってゲルタイムを調整する必要があるので、製造時にあらかじめ凝結遅延剤の適量を添加して急硬性を標準化する。一方、地盤改良工事施工時に混練水に凝結遅延剤の所定量を溶解して用いることが示されているが、これは従来から知られている慣用手段である。
特開平10−17864号公報 特許第3973331号 特開2004−43275号公報 特開平9−100471号公報
Na CaO-Na 2 O-Al 2 O 3 based sintered product containing 2 O is for hydration high activity to promote the setting and hardening of the cement, increase the rapid hardening significantly. Since it is necessary to adjust the gel time during use of this injecting material for ground improvement, an appropriate amount of a setting retarder is added in advance at the time of production to standardize the rapid hardening. On the other hand, it has been shown that a predetermined amount of a setting retarder is dissolved and used in kneaded water during ground improvement work, which is a conventionally known means.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-17864 Japanese Patent No. 397331 JP 2004-43275 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1000047

従来、セメント系固化材を用いて土質改良を行う場合、水硬性固化材を土質改良すべき施工現場の固化対象土と混合して改良土に所望の強度を付与して、地中壁などの地中構造物や支持地盤を造成することが行われてきた。この場合、施工現場に水硬性固化材スラリーを製造する製造プラントなどを設置する。このような製造プラントは、施工工事量の大小に拘らず設置する必要がある。このため比較的小規模な土質改良工事では、原価高騰を免れることができなかった。   Conventionally, when soil improvement is performed using cement-based solidification material, the hydraulic solidification material is mixed with the soil to be solidified at the construction site where the soil improvement is to be performed, and the desired strength is given to the improved soil. The creation of underground structures and supporting ground has been carried out. In this case, a production plant for producing hydraulic solidifying slurry is installed at the construction site. Such a manufacturing plant needs to be installed regardless of the amount of construction work. For this reason, relatively small-scale soil improvement works could not avoid cost increases.

また、土質改良工事は、工事の種類や施工工程の実情に応じて、施工時間の間隔を置いて施工する必要がある場合も多い。しかし、固化材スラリーの可使時間が適切になるように調整する技術は従来なかった。また、固化材スラリーに可使時間を付与した場合に、このような固化材スラリーによって発現する改良土の一軸圧縮強度が確保されるような技術は知られていない。   In addition, soil improvement work often requires construction time intervals depending on the type of construction and the actual situation of the construction process. However, there has been no technology for adjusting the pot life of the solidifying material slurry to be appropriate. In addition, there is no known technique that ensures the uniaxial compressive strength of the improved soil that is manifested by such a solidifying material slurry when a pot life is imparted to the solidifying material slurry.

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、適切に可使時間を調整した固化材スラリーを製造する技術を提供することを目的とする。また本発明は、従来、水硬性固化材スラリー製造プラントを各施工現場に設置していたのを取止め、各土質改良施工現場の実情に合致するように適切な可使時間を付与した固化材スラリーを定置式プラントで製造し、これを各施工現場に搬送して、多数の施工現場における土質改良工事を合理的に経済的に、高能率で施工する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique for producing a solidified material slurry in which the pot life is appropriately adjusted. In addition, the present invention has heretofore stopped the installation of a hydraulic solidifying material slurry manufacturing plant at each construction site, and provided a suitable working time so as to match the actual situation of each soil quality improvement construction site. The purpose of this is to provide a technology for manufacturing soil improvement works at a large number of construction sites in a reasonably economical manner with a high efficiency.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、本発明は、施工現場の土質、環境、土質改良工法、及び施工条件に応じて、可使時間が2時間以上〜14日以下である固化材スラリーを定置式固化材スラリー製造プラントで製造し、該固化材スラリーを各土質改良施工現場に搬送して保存した後、前記可使時間以内に対象土と混合して土質改良を行うことを特徴とする土質改良工事方法である。   The present invention has been made to solve the above problems, and is characterized by taking the following technical means. That is, the present invention produces a solidified material slurry having a pot life of 2 hours to 14 days in a stationary solid material slurry production plant according to the soil quality, environment, soil quality improvement method, and construction conditions of the construction site. Then, after transporting and storing the solidifying material slurry to each soil improvement construction site, the soil is improved by mixing with the target soil within the pot life.

なお、当然のことながら、固化材スラリー製造プラントと土質改良施工現場とが近接する場合には搬送の必要はない。また、条件に応じて、固化材スラリー製造プラントと土質改良施工現場との間にスラリーを保存する中継基地を設けてもよい。   Of course, when the solidified slurry manufacturing plant and the soil quality improvement construction site are close to each other, there is no need for conveyance. Moreover, according to conditions, you may provide the relay base which preserve | saves a slurry between a solidification material slurry manufacturing plant and a soil quality improvement construction site.

本発明において、固化材スラリーの可使時間とは、土質改良用固化材スラリーとしての特性を失うことなく保存できる期間を云う。本発明は、この可使時間が、土質改良工事の工程その他の条件に応じてスラリー硬化遅延剤等の混入量等を定めることによって調整するものである。   In the present invention, the pot life of the solidifying material slurry refers to a period during which the solidifying material slurry can be stored without losing its properties as a soil improving material solidifying material slurry. In the present invention, the pot life is adjusted by determining the mixing amount of the slurry curing retarder and the like in accordance with the soil improvement work process and other conditions.

本発明では、前記可使時間は2時間以上14日まで可能である。可使時間は、施工の工程計画、また土質改良工法、例えば、土質改良すべき対象物の形成目的、形状、規模、大きさ等に応じ、使用機器や混入撹拌方式、工事工程等に応じて定められる。本発明では固化材スラリー製造の自由度や保存時間を大きく拡大することができる。   In the present invention, the pot life is 2 hours to 14 days. The pot life depends on the equipment used, the mixing and mixing method, the construction process, etc., depending on the construction process plan and soil improvement method, for example, the purpose, shape, scale, size, etc. of the object to be improved. Determined. In the present invention, the degree of freedom and storage time for producing the solidified slurry can be greatly expanded.

なお、本発明で2時間以上の可使時間を付与した固化材スラリーは、可使時間内に使用した場合に、遅延剤を加えない従来の固化材スラリーを使用したものに比し、改良土の一軸圧縮強度が低下しないように配慮した。本発明に適用する可使時間2時間以上の固化材スラリーの配合は、この点を重要なポイントとして定められたもので、この配合は多くの試験によって確認した。   In the present invention, the solidified material slurry provided with a pot life of 2 hours or more is improved soil compared to a conventional solidified material slurry that does not add a retarder when used within the pot life. Consideration was made so as not to lower the uniaxial compressive strength. The blending of the solidifying material slurry having a pot life of 2 hours or more applied to the present invention was determined with this point as an important point, and this blending was confirmed by many tests.

本発明では、前記固化材スラリーは定置式固化材スラリー製造プラントで製造し、該固化材スラリーを各土質改良施工現場に搬送して保存した後、対象土と混合するので、土質改良工事方法の全面的な合理的な改善を図ることができる。従って、固化材スラリー可搬距離の領域内に定置式固化材スラリー製造プラントを設けることにより、個々の土質改良施工現場に固化材スラリー製造プラントを設置する必要がなくなる。このことによって、広域に亘る土質改良工事を総合的に、合理的、経済的に行うことができ、莫大な効果を奏する。   In the present invention, the solidified material slurry is manufactured in a stationary solidified material slurry production plant, and the solidified material slurry is transported to each soil quality improvement construction site and stored, and then mixed with the target soil. Overall rational improvement can be achieved. Therefore, by providing the stationary solidifying material slurry manufacturing plant in the region of the solidifying material slurry transportable distance, it is not necessary to install the solidifying material slurry manufacturing plant at each soil quality improvement construction site. As a result, the soil improvement work over a wide area can be performed comprehensively, rationally and economically, and it has enormous effects.

上記本発明方法を好適に実施するための本発明のシステムは、土質改良工事の施工現場に、固化材スラリー製造プラントから搬送された固化材スラリーを保存する現場貯蔵装置を備えたことを特徴とする土質改良工事システムである。   The system of the present invention for suitably carrying out the method of the present invention comprises an on-site storage device for storing the solidified material slurry transported from the solidified material slurry production plant at the construction site of the soil improvement work. It is a soil improvement work system.

本発明の土質改良工事システムは固化材スラリーの製造プラントを各施工現場に設けることなく、延長した可使時間内に搬送可能な広域の施工現場に対して、各施工現場にはその作業工程に応じた固化材スラリーを保存する現場貯蔵装置のみを備えるとよい。   The soil quality improvement construction system of the present invention is not equipped with a solidification slurry manufacturing plant at each construction site, and can be transferred to a wide range of construction sites that can be transported within the extended pot life. It is preferable to provide only an on-site storage device for storing the corresponding solidified material slurry.

現場貯蔵装置は、固化材スラリー保存タンクとその付属品のみからなるものである。土質改良工事施工現場ごとに固化材スラリー製造プラントを設置する必要がなくなるので、土質改良工事全体の合理化、経済化を達成することができる。   The on-site storage device consists only of the solidified material slurry storage tank and its accessories. Since it is not necessary to install a solidifying slurry manufacturing plant for each soil improvement work site, rationalization and economicization of the soil improvement work as a whole can be achieved.

本発明の現場貯蔵装置は、広域の複数の施工現場に対して1個所に設けた定置式固化材スラリー製造プラントと土質改良工事施工現場との地理的条件、現場施工工事の規模、作業工程等に応じて、適切な規模の現場貯蔵装置のみを各施工現場に設けるだけでよい。   The on-site storage device of the present invention is a geographical condition between a stationary solidifying material slurry manufacturing plant and a soil improvement work construction site provided at a single location for a plurality of construction sites in a wide area, the scale of work on site construction, work processes, etc. Accordingly, only an appropriately sized field storage device needs to be provided at each construction site.

本発明では固化材スラリーの可使時間を2時間以上14日以下とする。このことによって、固化材スラリーの可搬距離を大きく拡大することができ、施工工事工程に応じた固化材スラリーを適時適切に配送することができる。その可搬領域内に定置式固化材スラリー製造プラントを1個所設けることにより、個々の作業現場に固化材スラリー製造プラントを設置する必要がなくなる。各施工現場では実情に応じた現場貯蔵装置のみを備え、工事工程に応じた可使時間を有する固化材スラリーを使用することができ、広域に亘る土質改良工事を全面的に、合理的、経済的に行うことが可能となる。   In the present invention, the pot life of the solidifying material slurry is 2 hours or more and 14 days or less. As a result, the transportable distance of the solidifying material slurry can be greatly increased, and the solidifying material slurry corresponding to the construction work process can be delivered appropriately and appropriately. By providing one stationary solidifying slurry manufacturing plant in the transportable area, it is not necessary to install a solidifying slurry manufacturing plant at each work site. Each construction site is equipped with only on-site storage equipment according to the actual situation, and can use a solidified slurry that has a usable time according to the construction process. Can be performed automatically.

硬化遅延性の固化材スラリーは可使時間以内であれば、練置き後の保存日数を自由に選択して使用可能であり、また施工現場で工事終了後に残余した固化材スラリーは、同一配合の他の現場に輸送して使用することも可能であり、固化材スラリーの有効利用を図ることができ廃棄する量を最小限にすることができる。   If the curing delaying solidifying slurry is within the usable time, it can be used by freely selecting the storage days after kneading, and the remaining solidifying slurry at the construction site after completion of the construction is of the same composition. It can be transported to other sites and used, and the solidified material slurry can be used effectively and the amount to be discarded can be minimized.

土質改良工事の種類及び目的によって、固化材と固化対象土を混合撹拌した土質改良体を硬化しない状態で長時間維持する必要がある場合にも、本発明は効果的に対応することができる。   Depending on the type and purpose of the soil improvement work, the present invention can effectively cope with a case where the soil improvement body obtained by mixing and stirring the solidification material and the soil to be solidified needs to be maintained for a long time without curing.

本発明では、土質改良工事の施工現場に、大型の重量物である固化材スラリー製造プラントを持込、組立、運転、解体、搬出する必要がなく、固化材スラリー現場貯蔵装置のみ備えればよい。従って、施工現場における設備費、人件費、電力費等を節減することができ、また、品質管理や在庫管理が容易となる。   In the present invention, it is not necessary to bring a solid material slurry production plant, which is a large heavy object, to the construction site for soil improvement work, and it is not necessary to carry out assembly, operation, dismantling, and carrying out, and only the solid material slurry on-site storage device is provided. . Therefore, equipment costs, labor costs, power costs, etc. at the construction site can be reduced, and quality management and inventory management become easy.

本発明方法は、
(a)施工現場の土質、環境、土質改良工事の方式、及び地理的条件に応じて、可使時間が2時間以上14日以下となるように配合を定めて固化材スラリーを製造し、土質改良施工現場に搬送する。
(b)この固化材スラリーは現場貯蔵装置等に保存することができ、前記可使時間以内の任意の時点まで保存した後、現場の対象土と混合して土質改良を行うものである。
The method of the present invention
(A) Depending on the soil quality, environment, soil improvement work method, and geographical conditions at the construction site, the solidification material slurry is produced by setting the composition so that the pot life is 2 hours or more and 14 days or less. Transport to improvement site.
(B) This solidifying material slurry can be stored in an on-site storage device or the like, and is stored up to an arbitrary point within the pot life, and then mixed with the target soil at the site to improve the soil quality.

本発明では固化材スラリーに遅延剤を加えて、固化材スラリーの可使時間が2時間以上14日以下となるように調整する。遅延剤の添加量は固化材スラリーの配合、土質改良施工現場の土質、土質改良工事の方式、土質改良工事の工程計画、施工現場への搬送時間、施工工事工程等に応じて所望の可使時間を定め、添加量を決定する。   In the present invention, a retarder is added to the solidifying material slurry so that the pot life of the solidifying material slurry is adjusted to 2 hours or more and 14 days or less. The amount of retarder added depends on the mix of solidifying material slurry, soil quality at the soil improvement work site, soil quality improvement work method, soil improvement work process plan, transport time to the work site, construction work process, etc. Set the time and determine the amount to be added.

遅延剤としては、例えば、遅延性を有する市販のコンクリート用化学混和剤及びソイルセメント用分散剤、遅延剤、オキシカルボン酸又は/及びその塩、リグニンスルホン酸塩、糖類及びその混合物、糖アルコール類、糖アルコールと高級脂肪酸とのエステル化合物などを用いることができる。   Examples of retarders include commercially available chemical admixtures for concrete and dispersants for soil cement, retarders, oxycarboxylic acids or / and salts thereof, lignin sulfonates, saccharides and mixtures thereof, and sugar alcohols. An ester compound of a sugar alcohol and a higher fatty acid can be used.

以上のように、2時間以上14日以下の適切な可使時間を付与した固化材スラリーを定置式製造プラントで製造し、スラリータンクを備えた車輌等により施工現場に搬送する。施工現場には搬送された固化材スラリーを保存する現場貯蔵装置を備え、保存された固化材スラリーを施工工程に従って使用する。従って、固化材スラリーの廃棄を最小限にすることができる。   As described above, a solidified material slurry having an appropriate pot life of 2 hours or more and 14 days or less is manufactured in a stationary manufacturing plant and transported to a construction site by a vehicle equipped with a slurry tank. The construction site includes an on-site storage device for storing the conveyed solidifying material slurry, and the stored solidifying material slurry is used in accordance with the construction process. Therefore, disposal of the solidifying material slurry can be minimized.

本発明を開発するに至った試験研究による知見について以下説明する。   Findings from test studies that led to the development of the present invention will be described below.

土質改良工事に使用する固化材スラリーが、硬化することなく、所望の流動性を保持する時間、すなわち可使時間が2時間以上14日以下となるような配合例を表1に示した。   Table 1 shows a blending example in which the solidifying material slurry used for the soil improvement work does not harden and maintains the desired fluidity, that is, the pot life is 2 hours or more and 14 days or less.

表1について以下説明する。   Table 1 will be described below.

固化材スラリーは土質改良工事方法、固化材の種類、水セメント比、可使時間、遅延剤の種類に応じて、スラリー遅延剤の添加量を定めることができる。   The amount of the slurry retarder added can be determined according to the soil improvement work method, the type of the solidifier, the water cement ratio, the pot life, and the type of the retarder.

スラリー遅延剤添加量(質量%)は固化材に対する質量%であり、固化材の製造ロット、混練水(固化材スラリーの製造時に使用する水)及び環境温度等によって変化することがある。   The addition amount (mass%) of the slurry retarder is mass% based on the solidified material, and may vary depending on the production lot of the solidified material, kneading water (water used when producing the solidified material slurry), environmental temperature, and the like.

ソイルセメントコラム工法は、回転撹拌装置を用いて所定深度まで空掘掘進し、次いで固化材を注入しながら地盤とセメント系固化材とを撹拌混合し、地盤中に強固な柱状体を形成する工法である。中間とあるのは杭の中間部を形成するものである。固化材としてUS50又はUS52を用いる。   The soil cement column method is a method of forming a solid columnar body in the ground by stirring and mixing the ground and cement-based solidified material while injecting the solidified material while injecting into a predetermined depth using a rotary stirring device. It is. The middle is what forms the middle part of the pile. US50 or US52 is used as the solidifying material.

US50(商品名)は宇部三菱セメント(株)のセメント系固化材で、砂質土、シルト、粘土の土質改良に適する。例えば、密度3.04g/cm 比表面積4,280cm/gである。代表的な化学成分は、SiO:23.8%、Al:8.4%、Fe:1.5%、CaO:53.7%、MgO:3.3%、SO:6.4%である。 US50 (trade name) is a cement-based solidifying material of Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., which is suitable for improving soil quality of sandy soil, silt and clay. For example, the density is 3.04 g / cm 3 specific surface area of 4,280 cm 2 / g. Typical chemical components are SiO 2 : 23.8%, Al 2 O 3 : 8.4%, Fe 2 O 3 : 1.5%, CaO: 53.7%, MgO: 3.3%, SO 3 : 6.4%.

US52(商品名)は宇部三菱セメント(株)のセメント系固化材で、火山灰質粘性土、有機質土(腐植土)、超高含水のヘドロ等の土質改良に適する。例えば、密度3.06g/cm、比表面積4,240cm/gである。代表的な化学成分は、SiO:21.4%、Al:6.5%、Fe:1.7%、CaO:57.7%、MgO:2.5%、SO:7.6%である。 US52 (trade name) is a cement-based solidifying material of Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., which is suitable for improving soil quality such as volcanic ash clay, organic soil (humus soil), and sludge with extremely high water content. For example, the density is 3.06 g / cm 3 and the specific surface area is 4,240 cm 2 / g. Typical chemical components are SiO 2 : 21.4%, Al 2 O 3 : 6.5%, Fe 2 O 3 : 1.7%, CaO: 57.7%, MgO: 2.5%, SO 3 : 7.6%.

ソイルセメントコラム工法に対して以上の固化材を用い、W/C=60%を対象とし、スラリー遅延剤としては、アルカリ土類金属の水酸化物(67質量部)とオキシカルボン酸塩(22質量部)およびリグニンスルホン酸塩(8質量部)の混合粉体を用いた。   Using the above solidification material for the soil cement column method, the target is W / C = 60%, and as the slurry retarder, alkaline earth metal hydroxide (67 parts by mass) and oxycarboxylate (22 (Part by mass) and lignin sulfonate (8 parts by mass) mixed powder was used.

可使時間の表示は次のとおりである。   The display of pot life is as follows.

可使時間1日……可使時間が2時間以上24時間まで
可使時間3日……可使時間が24時間を超え72時間まで
可使時間7日……可使時間が72時間を超え168時間まで
可使時間14日…可使時間が168時間を超え336時間まで
この表示は以下の表全て同じである。
Pot life 1 day: pot life 2 hours to 24 hours Pot life 3 days: pot life exceeds 24 hours to 72 hours Pot life 7 days: pot life exceeds 72 hours Up to 168 hours pot life 14 days ... pot life exceeds 168 hours and up to 336 hours This display is the same in all the tables below.

表1に示すように、ソイルセメントコラム工法(中間)に対して固化材としてUS50及びUS52を用い、水セメント比(W/C)を60%としたとき、固化材に対するスラリー遅延剤添加量は
US50では、
可使時間1日のとき 1.50質量%
可使時間3日のとき 2.00質量%
可使時間7日のとき 2.25質量%
可使時間14日のとき 2.50質量%
US52では、
可使時間1日のとき 1.50質量%
可使時間3日のとき 2.25質量%
可使時間7日のとき 2.50質量%
可使時間14日のとき 2.75質量%
であった。
As shown in Table 1, when US50 and US52 were used as solidification materials for the soil cement column method (intermediate) and the water cement ratio (W / C) was 60%, the amount of slurry retarder added to the solidification material was In US50,
When pot life is 1 day 1.50% by mass
When the pot life is 3 days 2.00% by mass
When pot life is 7 days 2.25% by mass
When pot life is 14 days 2.50% by mass
In US52,
When pot life is 1 day 1.50% by mass
When the pot life is 3 days 2.25% by mass
When pot life is 7 days 2.50% by mass
When the pot life is 14 days 2.75% by mass
Met.

次に、ソイルセメント翼付鋼管杭工法は、上記ソイルセメントコラム工法と同様に地中に柱状体(ソイルセメント柱)を形成し、その中に羽根付鋼管を挿入してハイブリッド杭を構築する工法である。   Next, the steel pipe pile method with soil cement blades is a method of building a hybrid pile by forming a columnar body (soil cement column) in the ground like the above soil cement column method and inserting a bladed steel pipe into it. It is.

固化材としてUS50又はUS52を用い、水セメント比80%とし、上記ソイルセメントコラム工法と同様の遅延剤を用いたときの固化材に対するスラリー遅延剤添加量を、それぞれ、可使時間に応じて表1に示した。   The amount of slurry retarder added to the solidified material is shown in accordance with the pot life when US50 or US52 is used as the solidifying material, the water cement ratio is 80%, and the retarder similar to the above soil cement column method is used. It was shown in 1.

ソイルセメント鋼管杭工法は、地盤にセメントスラリーを注入撹拌して構築される固化体(ソイルセメント柱)と外面突起付き鋼管とから構成される合成杭(ソイルセメント鋼管杭)を地中に形成する工法である。ソイルセメント柱を造成しながら鋼管を建て込む同時埋設方式と、ソイルセメント柱を造成した後に鋼管を建て込む後埋設方式とがある。中間とあるのは、杭の中間部(根固部の上位の杭体部)を対象とする場合を指し、根固とあるのは杭底に設けた根固め球根を対象とする場合を指す。   The soil cement steel pipe pile construction method forms a synthetic pile (soil cement steel pipe pile) in the ground composed of solidified bodies (soil cement columns) constructed by injecting and stirring cement slurry into the ground and steel pipes with external projections. It is a construction method. There are a simultaneous burying method in which a steel pipe is built while building a soil cement column, and a post-buying method in which a steel pipe is built after building a soil cement column. The term “middle” refers to the case where the middle part of the pile (the pile body part above the root solid part) is targeted, and the term “solid” refers to the case where the target is the rooted bulb provided on the bottom of the pile. .

固化材としてBB(住友大阪セメント(株)製の高炉セメントB種(JIS R 5211))を用い、中間は水セメント比100%、根固は水セメント比60%とした。用いたスラリー遅延剤は上記と同様である。各可使時間ごとのスラリー遅延剤添加量は表1に示すとおりである。   BB (Blast Furnace Cement Type B (JIS R 5211) manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) was used as the solidifying material, and the intermediate was 100% water cement and the root solid was 60% water cement. The slurry retarder used is the same as described above. The amount of slurry retarder added for each pot life is as shown in Table 1.

中堀根固鋼管杭工法は、鋼管杭又は鋼管矢板内にオーガースクリューを挿入して回転させ、杭先端部の土砂を連続的に掘削排土しながら杭を地中に圧入し、その後、杭先端部に固化材スラリーを高圧で噴射し、先端根固め拡大球根を造成する工法である。杭先端地盤は砂質地盤又は礫質地盤である。   The Nakahorone solid steel pipe pile method inserts and rotates the auger screw into the steel pipe pile or the steel pipe sheet pile, presses the pile into the ground while continuously excavating and discharging the soil at the tip of the pile, and then the pile tip This is a construction method in which a solidifying material slurry is sprayed onto the part at a high pressure to form a hardened tip root and an enlarged bulb. The pile tip ground is sandy ground or gravelly ground.

固化材としてN(住友大阪セメント(株)製の普通セメント(JIS R 5210))又はBBを用い、水セメント比67%とした。スラリー遅延剤は上記と同様で各可使時間に対応する遅延剤添加量は表1に示すとおりである。   N (ordinary cement (JIS R 5210) manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) or BB was used as the solidifying material, and the water cement ratio was 67%. The slurry retarder is the same as described above, and the amount of retarder added corresponding to each pot life is as shown in Table 1.

湿式深層改良工法は、ソイルセメントコラム工法と同様に回転撹拌装置を用いて所定深度まで地中を空掘掘進し、次いで固化材を注入しながら地盤とセメント系固化材とを撹拌混合し、地盤中に柱状体を形成する工法である。固化材としてBBを用い、水セメント比150%とした。   In the wet deep layer improvement method, as with the soil cement column method, a rotary stirrer is used to excavate underground to a predetermined depth, and then the ground and cement-based solidified material are stirred and mixed while injecting the solidified material. This is a method of forming a columnar body inside. BB was used as the solidifying material, and the water cement ratio was 150%.

表1に示すように、試験によって、固化材スラリーとして流動性を長時間持続し、適切な可使時間を持つ硬化遅延性の固化材スラリーを得た。この硬化遅延性の固化材スラリーは、可使時間中の任意の時点で土質改良対象土と混合すると、スラリーの可使時間にかかわらず所期の水硬性固化材の水和反応が開始し、改良土の硬化が逐次進行する。   As shown in Table 1, by the test, a solidification material slurry having a retarded curing property having a suitable pot life was obtained as a solidification material slurry. When this set retarding solidifying material slurry is mixed with soil to be improved at any time during the pot life, the desired hydraulic solidifying material hydration reaction starts regardless of the pot working time, Hardening of the improved soil proceeds sequentially.

次に、土質改良工事方法における従来の固化材スラリーの練置時間と一軸圧縮強度との関係を調査した結果を表2に示した。   Next, Table 2 shows the results of investigating the relationship between the kneading time and the uniaxial compressive strength of the conventional solidifying material slurry in the soil improvement work method.

表2は、表1に示したのと同様の工法、固化材、水セメント比等によって製造し、遅延剤を添加しない従来の固化材スラリーを用いて、練置時間を0時間、1時間、1.5時間、2時間、2.5時間としたときの土質改良体の材齢28日の一軸圧縮強度(N/mm)の変化を示したものである。 Table 2 is produced by the same construction method, solidifying material, water cement ratio, etc. as shown in Table 1, and using a conventional solidifying material slurry without adding a retarder, the kneading time is 0 hour, 1 hour, The change of the uniaxial compressive strength (N / mm < 2 >) of the age 28 days of the soil improvement body when it is set as 1.5 hours, 2 hours, and 2.5 hours is shown.

固化材スラリー製造直後、すなわち練置時間が0のときの一軸圧縮強度に対して、練置時間経過と共に何れも強度が低下する。練置時間が0時間の強度に対して練置時間1時間では強度は98〜99%、練置時間1.5時間では89〜96%であるが、練置時間2時間では78〜88%に低下し、練置時間2.5時間では65〜79%に低下している。このことは、従来技術では練置時間が概ね2時間では一軸圧縮強度に悪影響が起ることを示している。   Immediately after the solidifying material slurry is produced, that is, with respect to the uniaxial compressive strength when the kneading time is 0, the strength decreases with the elapse of the kneading time. The strength is 98-99% at a kneading time of 1 hour with respect to the strength at a kneading time of 0 hour, and is 89-96% at a kneading time of 1.5 hours, but is 78-88% at a kneading time of 2 hours. It decreases to 65 to 79% at a kneading time of 2.5 hours. This indicates that the uniaxial compression strength is adversely affected when the kneading time is approximately 2 hours in the prior art.

次に、本発明の実施例について表3〜表13を参照して説明する。   Next, examples of the present invention will be described with reference to Tables 3 to 13.

表3は、ソイルセメントコラム工法(中間)の場合の改良土の一軸圧縮強度を示したものである。固化材としてUS50を用い、単位固化材量を300kg/mとし、水セメント比(W/C)を60%とし、可使時間が3日及び14日となるように、それぞれスラリー遅延剤を、固化材に対して2.0質量%及び2.5質量%添加した固化材スラリーを用い、対象土として君津砂を用いた試料の材齢28日の一軸圧縮強度を示している。比較のためにスラリー遅延剤を添加しない可使時間0日の従来例を併せて示した。 Table 3 shows the uniaxial compressive strength of the improved soil in the case of the soil cement column method (intermediate). Using US50 as the solidifying material, the unit solidifying material amount is 300 kg / m 3 , the water cement ratio (W / C) is 60%, and the pot life is 3 days and 14 days. The uniaxial compressive strength of a sample using a solidified material slurry added at 2.0% by mass and 2.5% by mass with respect to the solidified material and using Kimitsu sand as the target soil is shown at 28 days. For comparison, a conventional example with a pot life of 0 days without adding a slurry retarder was also shown.

なお、このソイルセメントコラム工法(中間)の実施例では、杭の中間部を形成する地中柱体を形成するため、土質改良工程の経過時間中に土質改良体の硬化を遅延させる目的で、作業用遅延剤を固化材に対して1.0質量%追加添加した。この作業用遅延剤としては短時間でスラリー中へ分散するように液体を用いた。具体的にはオキシカルボン酸塩(固形量27質量部)およびリグニンスルホン酸塩(固形量3質量部)の混合液体である。このような土質改良の作業時間が長くなるために、その間の土質改良土の硬化時間を遅延させる目的で、作業用遅延剤を用いる技術は従来から知られているものである。   In addition, in the example of this soil cement column method (intermediate), in order to form the underground column that forms the middle part of the pile, in order to delay the hardening of the soil improvement body during the elapsed time of the soil improvement process, A working retarder was added in an amount of 1.0% by mass based on the solidified material. As the working retarder, a liquid was used so as to be dispersed in the slurry in a short time. Specifically, it is a mixed liquid of oxycarboxylate (solid content 27 parts by mass) and lignin sulfonate (solid content 3 parts by mass). Since the work time for such soil improvement is long, a technique using a work retarder is conventionally known for the purpose of delaying the setting time of the soil improvement soil during that time.

表3〜表13における保存時間の表示は次のとおりである。   The display of the storage time in Tables 3 to 13 is as follows.

保存時間0(直後)…スラリー製造直後改良土と混合
保存時間2時間………スラリー製造後2時間経過後改良土と混合
保存時間1日…………スラリー製造後24時間経過後改良土と混合
保存時間3日…………スラリー製造後72時間経過後改良土と混合
保存時間7日…………スラリー製造後168時間経過後改良土と混合
保存時間14日………スラリー製造後336時間経過後改良土と混合
表3では可使時間が3日で、保存時間が2時間、1日及び3日の試料、並びに可使時間が14日で、固化材スラリーを保存時間が2時間及び14日の試料について、材齢28日の一軸圧縮強度は、それぞれ、4.16、4.32、4.42、3.89、4.16N/mmであった。スラリー遅延剤を添加しないで保持時間0(製造直後使用)とした従来の固化材スラリーを用いた試料の一軸圧縮強度は3.81N/mmであった。
Storage time 0 (immediately after): Mixing with improved soil immediately after slurry production Storage time: 2 hours ......... Mixing with improved soil after 2 hours of slurry manufacturing Storage time: 1 day ... Mixing Storage time 3 days ………… 72 hours after slurry production and mixing with improved soil Storage time 7 days ………… After 168 hours after slurry manufacturing and mixing with improved soil Storage time 14 days ……… After slurry manufacturing 336 Mixing with improved soil after the passage of time In Table 3, the pot life is 3 days, the storage time is 2 hours, the samples for 1 and 3 days, and the pot life is 14 days, and the solidified slurry is stored for 2 hours. For the 14 and 14 day samples, the uniaxial compressive strength at 28 days of age was 4.16, 4.32, 4.42, 3.89, 4.16 N / mm 2 , respectively. The uniaxial compressive strength of a sample using a conventional solidified material slurry with a retention time of 0 (use immediately after production) without adding a slurry retarder was 3.81 N / mm 2 .

遅延剤を加えない従来例を基準として、一軸圧縮強度比という欄を表3の下段に設けて、本発明の試料の一軸圧縮強度の値を評価した。表3の一軸圧縮強度比の欄の第1行目は、遅延剤無添加の試料(従来例)の一軸圧縮強度を100%として、遅延剤を添加した実施例の一軸圧縮強度の値を比率で示したもので、各値は102〜116%となっている。   Based on a conventional example in which no retarder is added, a column of uniaxial compressive strength ratio is provided in the lower part of Table 3 to evaluate the value of uniaxial compressive strength of the sample of the present invention. The first line of the column of the uniaxial compressive strength ratio in Table 3 shows the ratio of the uniaxial compressive strength of the example in which the retarder was added, assuming that the uniaxial compressive strength of the sample without the retarder (conventional example) is 100%. Each value is 102 to 116%.

表3中の一軸圧縮強度比の欄の第2,3行目はそれぞれ、可使時間3日及び14日の試料について、保存時間2時間の試料を基準(100%)として、それよりも保存時間の長い試料の一軸圧縮強度比を表示したものである。何れも、保存時間の長い方の一軸圧縮強度が向上していることが示されている。   The second and third lines in the column of uniaxial compressive strength ratio in Table 3 are stored for samples with a pot life of 3 days and 14 days, with a sample with a storage time of 2 hours as a reference (100%). The uniaxial compressive strength ratio of a long-time sample is displayed. In both cases, it is shown that the uniaxial compressive strength with the longer storage time is improved.

表4はソイルセメントコラム工法(中間)の固化材としてUS50を用い、対象土として粘土を用いた場合の一軸圧縮強度を示したものである。表4は固化材の単位固化材量を300kg/mとし、水セメント比(W/C)を60%とし、固化材スラリーの可使時間が3日となるようにスラリー遅延剤を添加した試料の成績を示すものである。 Table 4 shows the uniaxial compressive strength when US50 is used as the solidifying material for the soil cement column method (intermediate) and clay is used as the target soil. Table 4 shows that the solidification material unit solidification material amount is 300 kg / m 3 , the water cement ratio (W / C) is 60%, and the slurry retarder is added so that the usable life of the solidification material slurry is 3 days. It shows the performance of the sample.

可使時間が3日で保存時間が2時間、1日及び3日の試料について、材齢28日の一軸圧縮強度を測定した。参考のため、比較例として遅延剤を全く加えない固化材スラリーを用いた試料(従来例)についても一軸圧縮強度を示した。遅延剤を全く添加しない試料(従来例)の一軸圧縮強度が3.39N/mmであったのに対し、遅延剤を添加した実施例の一軸圧縮強度はすべてこれを上廻った。 The uniaxial compressive strength at the age of 28 days was measured for samples having a pot life of 3 days and a storage time of 2 hours, 1 day and 3 days. For reference, a uniaxial compressive strength was also shown for a sample (conventional example) using a solidifying material slurry to which no retarder was added as a comparative example. The uniaxial compressive strength of the sample to which no retarder was added (conventional example) was 3.39 N / mm 2 , whereas the uniaxial compressive strength of the example in which the retarder was added exceeded this.

参考のために、表3と同様に、一軸圧縮強度比という欄を設けてこれを評価した。遅延剤を添加しない従来例に対して、スラリー遅延剤を添加した実施例では何れも一軸圧縮強度が向上しており、また、同一の可使時間のものに対して、保存時間が2時間の試料よりも保存期間が長い試料の方が一軸圧縮強度が向上していることがわかる。   For reference, a column called uniaxial compressive strength ratio was provided and evaluated in the same manner as in Table 3. Compared to the conventional example in which no retarder is added, in all the examples in which the slurry retarder is added, the uniaxial compressive strength is improved, and the storage time is 2 hours with respect to the same pot life. It can be seen that the uniaxial compressive strength is improved in the sample having a longer storage period than in the sample.

表5は、ソイルセメントコラム工法(中間)において、固化材としてUS52(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比を60%とし、スラリー遅延剤を2.25質量%添加して可使時間を3日とした固化材スラリーを用い、対象土として、立川ローム(湿潤密度1.310g/cm、含水比113.9%)及び坂東ローム(湿潤密度1.360g/cm、含水比110.3%)を用いた試料の材齢28日の一軸圧縮強度を求めたデータである。実施例では作業用遅延剤を固化材に対して1.0質量%を追加した。 Table 5 shows that in the soil cement column method (intermediate), US52 (unit solidification material amount 300 kg / m 3 ) was used as the solidification material, the water cement ratio was 60%, and the slurry retarder was added 2.25% by mass. Using solidified slurry with a pot life of 3 days, the target soils were Tachikawa Loam (wet density 1.310 g / cm 3 , moisture content 113.9%) and Bando Loam (wet density 1.360 g / cm 3) . It is the data which calculated | required the uniaxial compressive strength of the age 28 days of the sample using the water content ratio 110.3%. In the examples, 1.0% by mass of the work retarder was added to the solidified material.

一軸圧縮強度比の表示は表3で説明したのと同様である。立川ローム及び坂東ロームの何れにおいても、スラリー遅延剤を加えた実施例の強度が向上しており、さらに保存時間の長い試料の一軸圧縮強度がより向上していることが示されている。   The display of the uniaxial compression strength ratio is the same as that described in Table 3. In both Tachikawa loam and Bando loam, the strength of the example in which the slurry retarder was added was improved, and the uniaxial compressive strength of the sample having a long storage time was further improved.

表6はソイルセメント翼付鋼管杭工法(中間)において、固化材としてUS50(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比80%、スラリー遅延剤添加量1.5質量%、可使時間3日、保存時間2時間,1日,3日としたときの、粘土を用いた土質改良試料の材齢28日における一軸圧縮強度の値を示したものである。 Table 6 shows steel pipe pile method with soil cement blade (intermediate), US50 (unit solidification material amount 300kg / m 3 ) as solidification material, water cement ratio 80%, slurry retarder addition amount 1.5 mass%, acceptable The values of uniaxial compressive strength at the age of 28 days of soil quality improvement samples using clay when the working time is 3 days, the storage time is 2 hours, 1 day, and 3 days are shown.

一軸圧縮強度比を表3と同様の表示で示してある。表6の実施例においてもスラリー遅延剤を加えた試料の一軸圧縮強度は向上していることが明らかである。   The uniaxial compression strength ratio is shown in the same display as in Table 3. In the examples of Table 6, it is clear that the uniaxial compressive strength of the sample to which the slurry retarder is added is improved.

表7はソイルセメント翼付鋼管杭工法(中間)で、固化材としてUS50(単位固化材量250kg/m)を用い、水セメント比(W/C)80%における、可使時間を3日及び7日とした固化材スラリーを用い、対象土としてシルト(長津田)を用いた土質改良試料の、材齢28日における一軸圧縮強度を示す。 Table 7 shows steel pipe pile method with soil cement wing (intermediate), US50 (unit solidification material amount 250kg / m 3 ) is used as solidification material, and pot life is 3 days at 80% water cement ratio (W / C). And the uniaxial compressive strength in the age of 28 days of the soil quality improvement sample which used the solidification material slurry made into 7 days and used silt (Nagatsuda) as object soil.

一軸圧縮強度比の表示は表3と同様である。遅延剤を添加した固化材スラリーを用いた実施例の一軸圧縮強度はすべて向上している。   The display of the uniaxial compressive strength ratio is the same as in Table 3. All the uniaxial compressive strength of the Example using the solidification material slurry which added the retarder is improving.

表8はソイルセメント翼付鋼管杭工法(中間)で、固化材としてUS52(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比(W/C)80%における可使時間を3日とした固化材スラリーを用い、対象土として立川ローム及び坂東ロームに適用した土質改良材の一軸圧縮強度及び強度比を示すデータである。 Table 8 shows steel pipe pile construction method with soil cement blades (intermediate), US52 (unit solidification material amount 300kg / m 3 ) is used as solidification material, and the pot life at 80% water cement ratio (W / C) is 3 days. It is the data which shows the uniaxial compressive strength and strength ratio of the soil improvement material applied to Tachikawa loam and Bando loam as object soil using the solidified material slurry.

スラリー遅延剤を添加した場合、本発明の実施例では一軸圧縮強度比はすべて向上していることがわかる。   It can be seen that when the slurry retarder is added, all the uniaxial compressive strength ratios are improved in the examples of the present invention.

表9はソイルセメント鋼管杭工法(中間)で、固化材としてBB(高炉セメント)(単位固化材量250kg/m)を用い、水セメント比(W/C)100%で、可使時間が3日及び7日の固化材スラリーを製造し、対象土としてシルト(長津田)と混合して得た実施例の材齢28日の一軸圧縮強度のデータを示す。 Table 9 shows the soil cement steel pipe pile method (intermediate), using BB (blast furnace cement) (unit solidification material amount 250 kg / m 3 ) as the solidification material, water cement ratio (W / C) 100%, and pot life The data of the uniaxial compressive strength of the material age 28 days of the Example obtained by manufacturing the solidification material slurry of 3rd and 7th, and mixing with silt (Nagatsuda) as object soil are shown.

一軸圧縮強度比を表3と同様に示した。スラリー遅延剤を加えた本発明の実施例の固化材スラリーを用いた試料は遅延剤を加えない従来例の試料に対して一軸圧縮強度はすべて向上している。また同一可使時間の実施例でも保存日数の長い方の一軸圧縮強度が向上している。   The uniaxial compressive strength ratio was shown in the same manner as in Table 3. The samples using the solidified material slurry of the example of the present invention to which the slurry retarder was added all improved the uniaxial compressive strength compared to the conventional sample in which the retarder was not added. Further, even in the examples having the same pot life, the uniaxial compression strength of the longer storage days is improved.

表10はソイルセメント鋼管杭工法(中間)で、固化材としてBB(高炉セメント)(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比(W/C)100%で、スラリー遅延剤添加量1.0質量%、可使時間3日の固化材スラリーを製造し、粘土と混合して得た実施例と、遅延剤を添加しない従来例について材齢28日の一軸圧縮強度を調べたデータを示す。 Table 10 shows soil cement steel pipe pile method (intermediate), using BB (blast furnace cement) as solidification material (unit solidification material amount 300kg / m 3 ), water cement ratio (W / C) 100%, and adding slurry retarder A solidified material slurry having an amount of 1.0% by mass and a pot life of 3 days was produced, and the uniaxial compressive strength was examined for an example obtained by mixing with clay and a conventional example in which no retarder was added. Data is shown.

遅延剤を加えない固化材スラリーを用いた従来例の一軸圧縮強度は0.44N/mmであった。一軸圧縮強度比を表3と同様に示した。スラリー遅延剤を加えた固化材スラリーを用いた実施例は、遅延剤を加えない従来例に対して一軸圧縮強度はすべて向上している。また同一可使時間の実施例でも保存日数の長い方が向上している。 The uniaxial compressive strength of the conventional example using the solidifying material slurry to which no retarder was added was 0.44 N / mm 2 . The uniaxial compressive strength ratio was shown in the same manner as in Table 3. In the examples using the solidified material slurry to which the slurry retarder was added, the uniaxial compressive strength was all improved compared to the conventional example in which the retarder was not added. Even in the embodiment with the same pot life, the longer the storage days, the better.

表11はソイルセメント鋼管杭工法(根固)で、固化材としてBB(高炉セメント)(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比(W/C)60%で、可使時間1日及び3日の実施例の固化材スラリーを製造し、砂礫と混合して得た試料の材齢28日の一軸圧縮強度のデータを示す。 Table 11 shows the soil cement steel pipe pile method (root solidification), using BB (blast furnace cement) (unit solidification material amount 300kg / m 3 ) as the solidification material, water cement ratio (W / C) 60%, pot life The data of the uniaxial compressive strength of the material age 28 days of the sample obtained by manufacturing the solidification material slurry of the Example of 1st and 3rd, and mixing with gravel are shown.

なお、根固め工程では作業用遅延剤は用いない。   In addition, a working retarder is not used in the rooting process.

遅延剤を加えない固化材スラリーを用いた従来例の一軸圧縮強度は15.8N/mmとなっている。一軸圧縮強度比のデータを表3と同様に示した。スラリー遅延剤を加えた固化材スラリーを用いた実施例は、遅延剤を加えない従来例に対して一軸圧縮強度はすべて向上している。また同一可使時間の実施例では保存日数の長い方の一軸圧縮強度が向上している。 The uniaxial compressive strength of the conventional example using the solidifying material slurry to which no retarder is added is 15.8 N / mm 2 . The uniaxial compressive strength ratio data is shown in the same manner as in Table 3. In the examples using the solidified material slurry to which the slurry retarder was added, the uniaxial compressive strength was all improved compared to the conventional example in which the retarder was not added. Moreover, in the Example of the same pot life, the uniaxial compressive strength with the longer preservation | save days has improved.

表12は中堀根固鋼管杭工法(根固)で、固化材としてBB(高炉セメント)(単位固化材量300kg/m)を用い、水セメント比(W/C)67%で、可使時間1日及び3日の固化材スラリーを製造し、砂礫と混合して得た試料の材齢28日の一軸圧縮強度のデータを示す。 Table 12 shows Nakabori Negothi Steel Pipe Pile Method (Negishi), using BB (Blast Furnace Cement) (unit solidification material amount 300kg / m 3 ) as the solidification material, with a water cement ratio (W / C) of 67% The data of the uniaxial compressive strength of the material age 28 days of the sample obtained by producing the solidified material slurry for 1 day and 3 days and mixing with sand gravel are shown.

なお、根固め工程では固化材スラリーは短時間に高圧噴射するので、作業用遅延剤は用いない。   In addition, since the solidification material slurry is jetted at a high pressure in a short time in the root-setting step, no work retarder is used.

スラリー遅延剤を加えない固化材スラリーを用いた従来例の一軸圧縮強度は12.3N/mmとなっている。一軸圧縮強度比を表3と同様に示した。スラリー遅延剤を加えた固化材スラリーを用いた実施例は遅延剤を加えない従来例に対して一軸圧縮強度はすべて向上している。また同一可使時間の実施例では保存日数の長い方が向上している。 The uniaxial compressive strength of the conventional example using the solidified material slurry to which no slurry retarder is added is 12.3 N / mm 2 . The uniaxial compressive strength ratio was shown in the same manner as in Table 3. In the examples using the solidified material slurry to which the slurry retarder was added, the uniaxial compressive strength was all improved compared to the conventional example in which the retarder was not added. In the embodiment with the same pot life, the longer the storage days, the better.

表13は湿式深層改良工法で、対象土は砂質土で、固化材としてBB(高炉セメント)を用い、単位固化材量は300kg/mとし、水セメント比(W/C)150%とし、スラリー遅延剤添加量1.00質量%、可使時間3日とした実施例の一軸圧縮強度の例を示したものである。 Table 13 shows the wet deep layer improvement method, the target soil is sandy soil, BB (blast furnace cement) is used as the solidifying material, the unit solidifying material amount is 300 kg / m 3 , and the water cement ratio (W / C) is 150%. The example of the uniaxial compressive strength of the Example which made the slurry retarder addition amount 1.00 mass% and the pot life 3 days is shown.

この工法では作業用遅延剤は固化材スラリーを保存時間2時間で使用する場合は添加せず、可使時間3日で保存時間3日の場合に0.5質量%追加添加した。   In this construction method, the work retarder was not added when the solidified slurry was used with a storage time of 2 hours, and 0.5 mass% was added when the pot life was 3 days and the storage time was 3 days.

一軸圧縮強度比の欄に示すように、スラリー遅延剤を添加しない比較例に対し、実施例では一軸圧縮強度比が向上している。   As shown in the column of the uniaxial compressive strength ratio, the uniaxial compressive strength ratio is improved in the examples compared to the comparative example in which the slurry retarder is not added.

以上説明したように、すべての実施例において、遅延剤を添加しない比較例に比べて一軸圧縮強度が向上しており、実施例中では、保存時間が延長すると土質改良体の一軸圧縮強度が向上することが明らかとなった。表2に示した従来例では練置時間の増加と共に一軸圧縮強度が低下し、2時間を越えると急激に低下するのに比べ、本発明の固化材スラリーは全く異なる特性を示している。これは本発明の極めて優れた特徴である。   As described above, in all the examples, the uniaxial compressive strength is improved as compared with the comparative example in which no retarder is added. In the examples, the uniaxial compressive strength of the soil improvement material is improved when the storage time is extended. It became clear to do. In the conventional examples shown in Table 2, the uniaxial compressive strength decreases as the kneading time increases, and the solidified material slurry of the present invention exhibits completely different characteristics as compared to the rapid decrease after 2 hours. This is an extremely excellent feature of the present invention.

次に、図1〜図3を参照して、本発明方法及びシステムについて詳細に説明する。   Next, the method and system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図3は従来技術の土質改良工事システムを示すフローシートである。土質改良工事を行うには、固化材スラリープラント50を施工現場に設置する必要があった。固化材スラリープラント50は、固化材サイロ51、水タンク52、添加剤サイロ53を備え、これらから供給された材料を混練して固化材スラリーを製造するミキサ54、アジテータ55を備え、製造されたスラリーを送出するポンプ57を備えたものである。そして製造した固化材スラリーは、施工機械への供給経路58を経て、施工機械に供給される。工事内容によっては製造された固化材スラリーを短時間貯蔵するスラリータンク56を設置することもある。   FIG. 3 is a flowchart showing a conventional soil improvement work system. In order to perform the soil improvement work, it was necessary to install the solidifying material slurry plant 50 at the construction site. The solidified material slurry plant 50 includes a solidified material silo 51, a water tank 52, and an additive silo 53. The solidified material slurry plant 50 includes a mixer 54 and an agitator 55 that produce a solidified material slurry by kneading the materials supplied from these. A pump 57 for feeding the slurry is provided. The produced solidifying material slurry is supplied to the construction machine via the supply path 58 to the construction machine. Depending on the construction content, a slurry tank 56 for storing the produced solidified material slurry for a short time may be installed.

従来は、このような土質改良工事システム(スラリープラント50)を各土質改良工事施工現場に設置する必要があった。   Conventionally, it has been necessary to install such a soil quality improvement construction system (slurry plant 50) at each soil quality improvement construction site.

図1は本発明システムの実施例を示すフローシートである。本発明のシステムは、広域の土質改良工事施工領域に1個所設けられる定置式スラリープラント10と、各施工現場に設けられる現場貯蔵装置30とから構成されている。そして、定置式スラリープラント10から各施工現場に固化材スラリーを搬送する搬送手段20を備えている。   FIG. 1 is a flow sheet showing an embodiment of the system of the present invention. The system of the present invention is composed of a stationary slurry plant 10 provided at one place in a wide soil improvement work construction area, and an on-site storage device 30 provided at each construction site. And the conveyance means 20 which conveys the solidification material slurry from the stationary slurry plant 10 to each construction site is provided.

定置式スラリープラント10は、図3に示したスラリープラント50とほぼ同様の構成を有する。すなわち、固化材サイロ11、水タンク12、スラリー遅延剤サイロ13、ミキサ14、アジテータ15、スラリータンク16を備えている。   The stationary slurry plant 10 has substantially the same configuration as the slurry plant 50 shown in FIG. That is, a solidifying material silo 11, a water tank 12, a slurry retarder silo 13, a mixer 14, an agitator 15, and a slurry tank 16 are provided.

定置式スラリープラント10は、各土質改良施工現場の条件に合致するように、可使時間が1日〜14日(2時間〜336時間)に亘る種々の固化材スラリーを製造するプラントであって、製造した固化材スラリーを搬送装置20を用いて土質改良工事施工現場に搬送可能な適切な立地条件の位置に設置すればよい。   The stationary slurry plant 10 is a plant for producing various solidified material slurries having a pot life of 1 day to 14 days (2 hours to 336 hours) so as to meet the conditions of each soil improvement work site. What is necessary is just to install in the position of the appropriate location conditions which can convey the manufactured solidification material slurry to the soil quality improvement construction construction site using the conveying apparatus 20. FIG.

この定置式スラリープラント10の設置位置は、固化材スラリーを供給するために最も経済性を有する領域及び地点を選択して定めればよい。例えば、機材センター等を利用してもよく、生コンクリート工場や流動化処理プラント等に併設してもよく、その他の有利な立地条件を勘案して定めるとよい。   The installation position of the stationary slurry plant 10 may be determined by selecting the most economical area and point for supplying the solidified slurry. For example, an equipment center or the like may be used, or it may be added to a ready-mixed concrete factory, a fluidization processing plant, or the like, and may be determined in consideration of other advantageous location conditions.

現場貯蔵装置30は、スラリータンク31及び土質改良工事施工機械にスラリーを送るスラリー送出ポンプ36を備え、内部撹拌手段として循環ポンプ33を付属することも可能である。   The on-site storage device 30 includes a slurry delivery pump 36 that sends the slurry to the slurry tank 31 and the soil improvement work construction machine, and can also include a circulation pump 33 as an internal stirring means.

現場貯蔵装置30は、定置式スラリープラント10で製造され、搬送手段20によって搬送された固化材スラリーを、スラリータンク31に受け入れて保存する。   The on-site storage device 30 receives the solidified material slurry manufactured by the stationary slurry plant 10 and conveyed by the conveying means 20 in the slurry tank 31 and stores it.

現場貯蔵装置30は、土質改良工事施工現場の規模、工程、その他に応じて適切な容量のものを設ければよく、搬送、設置、撤去等も容易であり、固化材スラリーの品質管理、在庫管理等も容易である。   The on-site storage device 30 only needs to have an appropriate capacity according to the scale, process, etc. of the soil improvement work site, and can be easily transported, installed, removed, etc. Management etc. are also easy.

図2は、本発明の実施態様を示すシステムのフローシートであって、各種の条件に応じて設置するスラリー中継基地40を示したものである。スラリー中継基地40は、撹拌循環装置を備えたスラリータンク41を備え、必要に応じて、定置式スラリープラント10の位置と現場貯蔵装置30の位置との中間位置に設けられる。このスラリー中継基地40を設けることによって、さらに広域の土質改良工事領域に対応することができ、また、搬送装置20を地域条件に応じて最も合理的に運用することが可能となり、土質改良工事全体の経済性をさらに高めることができる。   FIG. 2 is a flow sheet of a system showing an embodiment of the present invention, and shows a slurry relay base 40 installed according to various conditions. The slurry relay base 40 includes a slurry tank 41 including a stirring and circulating device, and is provided at an intermediate position between the position of the stationary slurry plant 10 and the position of the on-site storage device 30 as necessary. By providing this slurry relay base 40, it is possible to deal with a wider area of soil quality improvement work area, and it becomes possible to operate the transport device 20 most rationally according to regional conditions. Can further improve the economic efficiency.

本発明が適用される土質改良工事は水硬性固化材スラリーを用いる各種工法であって、固結工法による機械攪拌工法、高圧ジェット噴射工法及び機械攪拌とジェット噴射の組合せ工法等である。   The soil improvement work to which the present invention is applied includes various methods using a hydraulic solidifying material slurry, such as a mechanical stirring method using a consolidation method, a high-pressure jet injection method, and a combined method of mechanical stirring and jet injection.

本発明の固化材スラリーは、このような土質改良工事に好適に用いられるほか、半たわみ性舗装工事、プレストレストコンクリート舗装におけるリフトアップ工法、トンネルや護岸や防波堤の裏込工事、鋼管柱列土留工事、各種根固工事、プレストレスコンクリートシース内や、プレパクトコンクリートへの注入などに用いる硬化性固化材スラリーとしてそれぞれの条件に応じて好適に用いることができる。   The solidifying material slurry of the present invention is suitably used for such soil improvement work, semi-flexible pavement work, lift-up method in prestressed concrete pavement, tunnel, revetment and breakwater backfilling work, steel pipe column soil retaining work In addition, it can be suitably used as a curable solidifying material slurry for use in various rooting works, in prestressed concrete sheaths, and injecting into prepact concrete.

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本発明システムの実施例を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the example of the system of the present invention. 本発明システムの実施例を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the example of the system of the present invention. 従来装置を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows a conventional device.

符号の説明Explanation of symbols

10 定置式スラリープラント
11,51 固化材サイロ
12,52 水タンク
13 スラリー遅延剤サイロ
14,54 ミキサ
15,55 アジテータ
16,56 スラリータンク
20 搬送装置
21 スラリータンク送入経路
30 現場貯蔵装置
31,41 スラリータンク
33 循環ポンプ
34 追加混和剤タンク
35 混和剤追加ポンプ
36 スラリー送出ポンプ
37 供給経路
40 スラリー中継基地
50 スラリープラント
53 添加剤サイロ
57 ポンプ
58 供給経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stationary slurry plant 11,51 Solidification material silo 12,52 Water tank 13 Slurry retarder silo 14,54 Mixer 15,55 Agitator 16,56 Slurry tank 20 Conveyance device 21 Slurry tank delivery path 30 On-site storage device 31,41 Slurry tank 33 Circulation pump 34 Additional admixture tank 35 Admixture additional pump 36 Slurry delivery pump 37 Supply path 40 Slurry relay station 50 Slurry plant 53 Additive silo 57 Pump 58 Supply path

Claims (2)

施工現場の土質、環境、土質改良工法、及び施工条件に応じて、可使時間が2時間以上〜14日以下である固化材スラリーを定置式固化材スラリー製造プラントで製造し、該固化材スラリーを各土質改良施工現場に搬送して保存した後、前記可使時間以内に対象土と混合して土質改良を行うことを特徴とする土質改良工事方法。   A solidifying material slurry having a pot life of 2 hours to 14 days or less is produced in a stationary solidifying material slurry manufacturing plant according to the soil quality, environment, soil improvement method and construction conditions of the construction site, and the solidifying material slurry. A soil improvement work method characterized in that, after being transported to and stored at each soil quality improvement construction site, the soil quality is improved by mixing with the target soil within the pot life. 土質改良工事の施工現場に、固化材スラリー製造プラントから搬送された固化材スラリーを保存する現場貯蔵装置を備えたことを特徴とする土質改良工事システム。   A soil improvement work system comprising an on-site storage device for storing the solidified material slurry transported from the solidified material slurry production plant at the construction site of the soil quality improvement work.
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