JP2020125648A

JP2020125648A - 柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法

Info

Publication number: JP2020125648A
Application number: JP2019019354A
Authority: JP
Inventors: 孟篠原; Takeshi Shinohara; 健治後藤; Kenji Goto; 伸一岩崎; Shinichi Iwasaki
Original assignee: Shinohara Kenki Co Ltd; Gecoss Corp
Current assignee: Shinohara Kenki Co Ltd; Gecoss Corp
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: JP7216956B2

Abstract

【課題】ソイルセメント柱列体の中に、Ｈ形鋼などからなる芯材を容易に設置することができ、かつ残土の排出量を低減できる柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法を提供する。【解決手段】地上より注入したスラリー状のセメント系固化材を原位置土と攪拌・混合することにより、地中にソイルセメント柱列体ａを施工する。ソイルセメント柱列体ａはラップさせながら複数施工する。複数のソイルセメント柱列体ａからなるソイルセメント柱列壁Ａを施工する。ソイルセメント柱列体ａの中にＨ形鋼などからなる芯材Ｂを、振動を付与しながら圧入して設置する。セメント系固化材は、原位置土100重量部に対し20〜70重量部配合する。セメント系固化材の一部または全部をマグネシウム系固化材に置き換えてもよい。【選択図】図２

Description

本発明は、柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法に関し、ソイルセメント柱列体の中にＨ形鋼などからなる芯材を圧入、または振動を付与しながら圧入することにより、芯材の設置を効率的に行えるようにしたものである。

例えば、図4(a)〜(c)に図示するように、ソイルセメント柱列壁工法は、杭打機６に装着したオーガーモーター２に、例えば３軸の攪拌ロッド３を接続し、回転・圧入させながら攪拌ロッド３の先端からスラリー状のセメント系固化材を注入・噴射して、原位置土と強制的に攪拌・混合することにより、複数のソイルセメント柱列体ａを一部ラップさせながら造成して地中に連続壁を形成する工法であり、地中止水壁や山留壁の施工で広く実施されている。

また、ソイルセメント柱列体ａの中には、通常、土圧や水圧に備えてＨ形鋼や鋼矢板、或はコンクリート二次製品などからなる芯材Ｂが挿入されている。

また、セメント系固化材は水セメント比(Ｗ/Ｃ)が大きく、スラリー状に製造され、また、一般に原位置土に対して60〜100％と大量に注入されるため、当該セメント系固化材と原位置土とを撹拌・混合することにより製造されるソイルセメントは、施工直後、非常に柔らかくほぼ泥状をなしている。

また、芯材Ｂは、クレーン等で吊ってソイルセメント柱列体ａの中に、単に吊り込むようにして容易に設置することができる。

特開2009-235676号公報特開2004-225361号公報

施工直後のソイルセメントが泥状をなしていることで、芯材Ｂは、ソイルセメント柱列体ａの中にクレーン等で吊って容易に建て込むことはできるものの、産業廃棄物として処理される残土が大量に発生し、その処理に多大なコストがかかるという課題があった。また、セメント系固化材を大量に注入する必要があるため、きわめて不経済な施工になりやすいという課題もあった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、ソイルセメント柱列体の中にＨ形鋼などからなる芯材を容易に設置することができ、かつ産業廃棄物として処理される残土の排出量を低減できるようにした柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法を提供することを目的とするものである。

本発明は、セメント系固化材と原位置土とを攪拌・混合して地中にソイルセメント柱列体を施工し、その中にＨ形鋼などからなる芯材を圧入して地中連続壁を造成する柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法の発明であり、特にソイルセメントの水セメント比が小さく、ソイルセメントが少々固い場合であっても、ソイルセメント柱列体の中に芯材を圧入または振動を付与しながら圧入することにより、ソイルセメント柱列体の中に芯材をきわめて効率的に設置することができる。

また、セメント系固化材は、原位置土100重量部に対して20〜70重量部程度を配合するのが経済的で望ましく、また、産業廃棄物として処理される残土の排出量を低減することができる。

また、セメント系固化材の一部または全部をマグネシア系固化材とすることにより、ソイルセメントの流動性を高めることができ、これにより固化材の水セメント比を小さくして残土の排出量をさらに低減することができる。マグネシア系固化材には、炭酸マグネシウムや酸化マグネシウム等を用いることができる。

本発明によれば、地上より注入されるセメント系固化材と原位置土を攪拌・混合して地中にソイルセメント柱列体を施工し、その中にＨ形鋼などからなる芯材を設置するソイルセメント柱列壁工法において、施工直後のソイルセメント柱列体の中に芯材を圧入、または振動を付与しながら圧入することにより、ソイルセメントが少々硬めでであっても芯材を容易に設置することができる。

また、これによりセメント系固化材の注入量を少なくすることができるため、産業廃棄物として処理される残土の排出量を低減することができる。

さらに、セメント系固化材の一部または全部をマグネシア系固化剤に置き換えることで、ソイルセメントの流動性を高められ、その分、固化材の水セメント比を小さくして残土の排出量を少なくすることができる。

図1(a)〜(e)は、ソイルセメント柱列壁の施工手順を示す説明図である。図2(a)〜(e)は、ソイルセメント柱列体の中に芯材を設置する施工手順を示す説明図である。ソイルセメント柱列体およびソイルセメント柱列壁の平面図である。図4(a)〜(c)は、ソイルセメント柱列壁工法の従来例を示す説明図である。

本発明の柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法は、ソイルセメント柱列壁の施工方法（図1(a)〜(e)）と芯材の設置方法(図2(a)〜(e))の二つの施工方法からなる。

以下、ソイルセメント柱列壁の施工方法（図1(a)〜(e)）と芯材の建て込み工法(図2(a)〜(e))について説明する。

(1)ソイルセメント柱列壁の施工
地盤上に立設されたリーダ１に据え付けられたオーガーモーター２に２軸から５軸の攪拌ロッド３を接続する。そして、オーガーモーター２によって攪拌ロッド３を回転させながら、かつ自重により地盤内に圧入させながら、攪拌ロッド３の先端からスラリー状のセメント系固化材を注入・噴射して、原位置土と攪拌・混合することによりソイルセメント柱列体ａを施工する(図３参照)。

ソイルセメント柱列体ａは、所定長ラップさせながら複数施工することにより、複数のソイルセメント柱列体ａからなるソイルセメント柱列壁Ａを施工する（図３参照）。

なお、セメント系固化材に炭酸マグネシウムを配合することにより、ソイルセメントの流動性を大幅に改善させることができ、これによりセメント系固化材の水セメント比を小さくすることができるため、産業廃棄物として排出される掘削残土の排出量を大幅に少なくすることができる。

(2)芯材の設置
掘削および杭打ち用のベースマシン４のリーダ５に振動機能を備えた杭打ち機６を設置する。また、リーダ５に添わせて芯材Ｂを鉛直に建て付け、杭打ち機６に据え付けられたチャッキング装置（図省略）によって把持する。

そして、芯材Ｂを杭打ち機６によって圧入、または振動を付与しながら圧入することにより、固化前のソイルセメント柱列体ａ内に等間隔に設置する。その際、地中に注入されるセメント系固化材に炭酸マグネシウムが配合されていることで、ソイルセメントの流動性がよく、このため芯材Ｂはソイルセメント柱列体ａ内に容易に建て込むことができる。なお、芯材ＢにはＨ形鋼や鋼矢板、或いはコンクリートの２次製品などを用いることができる。

本発明は、ソイルセメント柱列体の中にＨ形鋼などからなる芯材を圧入、または振動を付与しながら圧入することにより、芯材の設置を容易に行うことができ、また、セメント固化材の注入量を少なくして産業廃棄物として処理される残土の排出量を低減することができる。

１リーダ
２オーガーモーター
３攪拌ロッド
４ベースマシン
５リーダ
６杭打ち機
Ａソイルセメント柱列壁
Ｂ芯材
ａソイルセメント柱列体

Claims

地上より注入したセメント系固化材を原位置土と攪拌・混合して地中に複数のソイルセメント柱列体をラップさせながら施工し、かつその中に芯材を設置するソイルセメント柱列壁工法において、前記ソイルセメント柱列体の中に前記芯材を圧入することを特徴とする柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法。
請求項１記載の柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法において、前記ソイルセメント柱列体の中に前記芯材を、振動を付与しながら圧入することを特徴とする柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法。
請求項１または２記載の柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法において、セメント系固化材は、原位置土100重量部に対し20〜70重量部配合することを特徴とする柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法。
請求項１〜３のいずれかひとつに記載の柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法において、前記セメント系固化材の一部または全部をマグネシア系固化材に置き換えて用いることを特徴とする柱状改良工法と芯材圧入及び振動圧入を用いたソイルセメント柱列壁工法。