JP6166007B1 - 地盤改良方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記の課題を解決するもので、腐植土を含む地盤であっても、十分な地盤の圧密効果が得られる地盤改良工法を提供することを目的とする。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
以下、本実施形態に係るアースオーガーの概略構成例について図1を参照して説明する。本実施形態に係るアースオーガー5は、例えばレッカー車などの作業車に接続されて使用される。より具体的には、図1に示すように、レッカー車などの作業車のブーム1の先端に、鉛直方向に伸びるリーダー2の一端側を連結する。そして、このリーダー2の他端側は、地表部3に立設される。リーダー2の上方側には、減速機付き回転手段4が移動可能に設けられ、この回転手段4にアースオーガー5が回動可能に垂設される。アースオーガー5は、筒部6と、この筒部6の外周に設けられた螺旋ねじ状の掘削羽根7とを有する。そして、アースオーガー5の下端側には、先鋭な円錐部8が設けられている。
次に、本実施形態に係るアースオーガー5を用いた地盤改良工法の手順例について、図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態に係る地盤改良工法は、先ず、地盤改良を行う地表部3において、ボーリングを行い地中からサンプルを採取し、所定の試験を行う。これにより、後述する各種データを算出する。
固化材14の粒径は、腐植土12の粒径より大きいことが好ましく、具体的には、30mm以上60mm以下であり、好ましくは40mm以上50mm以下である。固化材14の粒径が30mm未満の場合、固化材14の外側への移動が不十分となることがある。なお、固化材14の粒径が50mmを超える場合、市販品として入手が困難なことによる経済性の面と、50mmを超えると、アースオーガー5の掘削羽根7に加わる抵抗が大きくなり、掘削孔11の底部まで送り難くなるためである。
上記説明した、本実施形態に係る地盤改良工法の作用について説明する。粘性土を攪拌すると、粘性土は液状化する。粘性土をこの状態で放置すると、液性の性質を失い、剛な状態になるが、この攪拌がランダムで静的に近い(静止土圧係数に近い状況)応力で加圧すると、構造配列が不完全配向構造から配向構造へと変化する。この現象は、シキソトロピー現象として知られている。
このように、地盤中に貫入したアースオーガー5を逆回転させることによって、腐植土12を軟弱地盤中に押し込んで、土杭15を地盤中に造成して圧密効果を促進させるとともにその土杭15周辺の固化剤、間隙水及び土粒子から起こる一連の化学反応を利用して、広範囲に地盤の圧密効果(物理効果)を促進させ、長期にわたってセメンテーション(化学効果)を続伸させることができる。
本実施形態に係る地盤改良工法における、固化材14の種類としては、硫酸アルミニウム及び生石灰、高炉スラグ、セメントを所定の分量で混合したものを使用することができる。
≪硫酸アルミニウム≫
一般的に、腐植土の地盤において、上記説明したアースオーガーを使用する地盤改良工法では、地盤の圧密効果を得ることはできない。これは、腐植土に含まれるフミン酸由来の成分が、地盤の圧密効果を阻害するからである。
≪生石灰≫
生石灰は、石灰石(CaCO3)を原料とし、900℃以上の高温で焼成することにより脱炭作用(脱CO)を起こして生成される。
≪高炉スラグ≫
高炉スラグは、製鉄所の高炉で銑鉄を製造する際に副生されるスラグを微粉砕したものを意味する。高炉スラグは、セメント中の石膏との水和反応で生じた水酸化カルシウムに起因して、硬化する特性を有しており、これにより土壌の強度を向上させる。
高炉スラグの含有量は、固化材の全重量に対して、30重量%〜35重量%の範囲内とすることが好ましい。高炉スラグの含有量が30重量%を下回ると、強度不足になる恐れがあり、35重量%を超えると、セメントの働きに悪影響を及ぼす可能性がある。
≪セメント≫
セメントは、石灰石、粘土、けい石等を含む原料を、乾燥、粉砕、混合したものをキルン内で焼成し、急冷してクリンカーとしたものを、石膏及びその他の材料を加えて微粉砕したものを言う。
本実施形態に係る地盤改良工法の効果を確認するために、種々の固化材の種類を用いて、上述の方法で地盤改良した後の圧密した土壌について、土の一軸圧縮試験を実施した。なお、土の一軸圧縮試験は、JIS A 1216に準拠する方法で実施した。
4 回転手段
5 アースオーガー
11 掘削孔
12 腐植土
14 固化材
15 土杭
W 垂直荷重
Claims (3)
- アースオーガーを正転しながら所定深さの掘削孔を形成した後、地表部から前記掘削孔に腐植土を含む骨材と、硫酸アルミニウムを3重量%〜5重量%の範囲内の割合で含む固化材とを投入し、前記アースオーガーを逆回転すると共に、垂直方向の軸力を加えることにより前記骨材及び前記固化材に水平方向の力を加えて掘削孔の周囲及び掘削孔内を圧密する工程を含み、
前記骨材は、全量、前記掘削孔により排出された腐植土である、
地盤改良工法。 - 前記固化材は更に、生石灰、高炉スラグ及び石膏を含む、請求項1に記載の地盤改良工法。
- 前記固化材は、前記生石灰を30重量%〜35重量%の範囲内の割合で含み、前記高炉スラグを30重量%〜35重量%の範囲内の割合で含み、前記石膏を25重量%〜30重量%の範囲内の割合で含む、請求項2に記載の地盤改良工法。
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