JP6248424B2 - Ground improvement method - Google Patents

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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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Description

本発明は、液状化防止や支持力向上等を目的として、主に軟弱地盤に適用される地盤改良方法に関する。   The present invention relates to a ground improvement method mainly applied to soft ground for the purpose of preventing liquefaction and improving bearing capacity.

地震による液状化は、地盤が鉛直支持力を失って建物の倒壊を招くほか、地盤の側方流動によって杭が損壊するなどの被害を引き起こすため、従来からさまざまな対策工が研究開発されており、過剰間隙水圧を消散させるドレーン工法や地下水位低下工法のほか、地盤改良による対策工としては、薬液注入等による固結工法や、サンドコンパクションパイル等による締固め工法などが知られている。   Liquefaction due to earthquakes causes damage such as collapse of the pile due to the lateral flow of the ground as well as the ground losing vertical bearing capacity and causing collapse of the building, so various countermeasures have been researched and developed conventionally. In addition to the drain method and the groundwater level lowering method that dissipate excess pore water pressure, as a countermeasure work by improving the ground, a consolidation method by chemical injection or a compaction method by sand compaction pile is known.

また、建築土木工事を行うにあたり、地盤の強度が不足している場合には、本体工事に先立って地盤改良を行う必要があり、それらの対策工としては、水ガラス溶液を主剤とした薬液を地盤内に浸透注入する薬液注入工法や、地盤内の所定領域に拡がる土を切削しつつ原位置でセメント系の硬化材と攪拌混合することで、強度が改善された改良体を地盤内に造成する方法などが知られている。   In addition, when performing civil engineering construction work, if the strength of the ground is insufficient, it is necessary to improve the ground prior to construction of the main body. An improved body with improved strength is created in the ground by injecting chemicals into the ground and by mixing with a cement-based hardener in place while cutting the soil that spreads over a predetermined area in the ground. The method of doing is known.

特開2012−251368号公報JP 2012-251368 A

ここで、薬液注入による対策工は、液状化防止や地盤改良のために広く採用されており信頼性も高いが、コストが割高になるため、対象が広範囲にわたるときには採用が難しくなる場合がある。   Here, the countermeasure work by the chemical injection is widely adopted for preventing liquefaction and improving the ground and has high reliability. However, since the cost is high, it may be difficult to adopt when the target is wide.

一方、セメント等の水硬性材料を用いて液状化防止や地盤改良を図る場合には、十分な強度が期待できるものの、pH環境がアルカリ側に遷移することによって植物の生長を阻害したり、重金属を溶出させたりといった問題を引き起こす。   On the other hand, when hydraulic materials such as cement are used to prevent liquefaction and improve the ground, sufficient strength can be expected, but the growth of the plant is inhibited by the transition of the pH environment to the alkali side, or heavy metals Cause problems such as elution.

例えば、地盤中に自然に存在する鉛やセレンといった有害物質は、溶出量が環境基準以下であれば何ら問題がないにもかかわらず、地盤がアルカリ環境に変化したことにより、環境基準を超えて溶出する場合がある。   For example, harmful substances such as lead and selenium that naturally exist in the ground exceed the environmental standards because the ground has changed to an alkaline environment even though there is no problem if the amount of elution is below the environmental standards. May elute.

また、セメントに六価クロムが含まれることがあるが、本来であれば水和反応によって固定されるため、何ら問題とはならないところ、何らかの理由で水和反応が阻害されると、六価クロムが地盤中に溶出することもある。   In addition, hexavalent chromium may be contained in cement, but since it is fixed by hydration reaction, it is not a problem at all. May leach into the ground.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、経済性に優れなおかつ環境への負荷も小さい地盤改良方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a ground improvement method which is excellent in economic efficiency and has a small environmental load.

上記目的を達成するため、本発明に係る地盤改良方法は請求項1に記載したように、動植物由来のナノファイバーのみ水に添加混合されてなるナノファイバー含有液を液状化防止の対象地盤に浸透注入するものである。 In order to achieve the above object, the ground improvement method according to the present invention, as described in claim 1, uses a nanofiber- containing liquid in which only nanofibers derived from animals and plants are added and mixed in water as a target ground for liquefaction prevention. Osmotic injection.

また、本発明に係る地盤改良方法は請求項2に記載したように、地盤支持力向上の対象地盤を攪拌しつつその攪拌領域に動植物由来のナノファイバーを添加し又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を注入することで前記攪拌領域に拡がる攪拌土と前記ナノファイバー又は前記ナノファイバー含有液とを混合するものである。 In addition, the ground improvement method according to the present invention, as described in claim 2, adds the nanofibers derived from animals and plants to the stirring region while stirring the target ground for improving the ground bearing capacity, or only the nanofibers are in water. By injecting the nanofiber- containing liquid that has been added and mixed, the stirring soil that spreads into the stirring region and the nanofiber or the nanofiber- containing liquid are mixed.

また、本発明に係る地盤改良方法は請求項3に記載したように、掘削土、発生土その他の原料土に動植物由来のナノファイバー又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を添加し、次いでこれらを混合することでナノファイバー混合土を作製し、該ナノファイバー混合土を、埋戻し材、盛土材その他の改良土として施工するものである。 Further, soil improvement method according to the present invention as described in claim 3, excavated soil, soil generated other raw soil nanofiber containing liquid only nanofibers or the nanofiber from plants and animals have been added to and mixed in water Is added, and then these are mixed to prepare a nanofiber mixed soil, and the nanofiber mixed soil is applied as a backfill material, embankment material or other improved soil.

また、本発明に係る地盤改良方法は、前記改良土を盛土材として敷設し、ついで該盛土材を転圧するものである。   In the ground improvement method according to the present invention, the improved soil is laid as a banking material, and then the banking material is rolled.

また、本発明に係る地盤改良方法は、前記ナノファイバーをセルロースナノファイバーとするものである。   Moreover, the ground improvement method which concerns on this invention uses the said nanofiber as a cellulose nanofiber.

第1の発明に係る地盤改良方法においては、動植物由来のナノファイバーのみ水に添加混合されてなるナノファイバー含有液を液状化防止の対象地盤に浸透注入する。 In the ground improvement method according to the first invention, a nanofiber- containing liquid obtained by adding and mixing only nanofibers derived from animals and plants into water is infused into the target ground to prevent liquefaction.

このようにすると、ナノファイバーは、繊維径がnmオーダーであるため、対象となる地盤が十分に締め固められていないこととも相俟って、土粒子の間隙を流路として広く拡散し、その後、浸透注入された範囲内で土粒子と絡み合う。   In this way, since the nanofiber has a fiber diameter of the order of nanometers, coupled with the fact that the target ground is not sufficiently compacted, the gap between the soil particles diffuses widely as a flow path, and then Intertwined with soil particles within the infused range.

そして、地震時においては、土粒子に絡み付いたナノファイバーが該土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、地盤全体のせん断変形が抑制されるとともに、土粒子間の間隙水圧の上昇、ひいては液状化の発生が未然に防止される。   During an earthquake, the nanofibers entangled with the soil particles exert a fiber reinforcing action that resists the displacement and movement of the soil particles. As a result, shear deformation of the entire ground is suppressed, and between the soil particles An increase in pore water pressure, and hence liquefaction, can be prevented in advance.

また、セメント系の硬化材を用いないため、浸透注入する際に注入元又はその近傍の地盤に目詰まりが生じて浸透が阻害されるおそれはないし、有害物質が溶出する懸念もない。   Further, since no cement-based hardener is used, there is no fear that clogging will occur in the injection source or the ground in the vicinity thereof during penetration and there is no concern that penetration will be hindered and no harmful substances will be eluted.

対象となる地盤としては、主として十分に締め固められていない緩い飽和砂質地盤であり、第1の発明でいう土粒子は主として砂粒子の意味で用いる。   The target ground is a loose saturated sandy ground that is not sufficiently compacted, and the soil particles in the first invention are mainly used in the sense of sand particles.

第2の発明に係る地盤改良方法においては、地盤支持力向上の対象地盤を攪拌しつつその攪拌領域に動植物由来のナノファイバーを添加し又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を注入することで、攪拌領域に拡がる攪拌土と上述のナノファイバー又はナノファイバー含有液とを混合する。 In the ground improvement method according to the second invention, the nanofibers containing only the target ground stirred while adding nanofibers from plants and animals to the stirred region or said nanofibers improved soil bearing capacity is admixed to the water By injecting the liquid, the agitating soil spreading in the agitating region and the above-mentioned nanofiber or nanofiber- containing liquid are mixed.

このようにすると、ナノファイバーは、繊維径がnmオーダーであるため、攪拌土の土粒子と絡み合って該土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、地盤の支持力が増大する。   In this way, the nanofibers have a fiber diameter on the order of nanometers, so that they can be entangled with the soil particles of the agitated soil and exert a fiber reinforcing action that resists the displacement and movement of the soil particles. Will increase.

また、セメント系の硬化材を用いないため、注入する際に注入元又はその近傍の地盤に目詰まりが生じて注入が阻害されるおそれはないし、地盤がアルカリ環境となって有害物質が溶出するといった懸念もない。   In addition, since no cement-based hardener is used, there is no risk of clogging occurring at the injection source or in the vicinity of the ground during injection, and the injection may be hindered, and the ground becomes an alkaline environment and harmful substances are eluted. There is no concern.

ナノファイバー又はナノファイバー含有液を添加混合するにあたっては、中空ロッドの周面に攪拌翼を突設してなる攪拌混合装置で切削及び攪拌混合を行いつつ、該中空ロッドの吐出孔からナノファイバー又はナノファイバー含有液を噴出させるように構成してもよいし、これらを圧縮空気や水とともに高圧噴射する構成としてもよい。 When adding and mixing the nanofiber or the nanofiber- containing liquid, while cutting and stirring and mixing with a stirring and mixing device in which a stirring blade is provided on the peripheral surface of the hollow rod, the nanofiber or the nanofiber is discharged from the discharge hole of the hollow rod. You may comprise so that a nanofiber containing liquid may be ejected, and it is good also as a structure which carries out high pressure injection of these with compressed air and water.

これらのうち、高圧噴射による添加混合は、セメントミルク等の硬化材を用いて地盤に改良体を造成する際に用いられる工法、例えば地盤内に挿入された多重管ロッドを回転させつつ前進又は後退させるとともに、該多重管ロッドに設けられた吐出口から硬化材や水あるいは圧縮空気を地盤内に高圧噴射するジェットグラウト工法あるいは高圧噴射攪拌工法と呼ばれる高圧噴射攪拌工法を用いて行うことが可能であり、高圧噴射される流体の種類や噴射の仕方によって、JSG工法、CJG工法、CCP工法、RJP工法などさまざまな工法が開発されているため、これらから適宜選択すればよい。   Among these, addition mixing by high-pressure injection is a method used when creating an improved body on the ground using a hardening material such as cement milk, for example, moving forward or backward while rotating a multi-tube rod inserted in the ground. In addition, it is possible to use a high-pressure jet stirring method called a jet grout method or a high-pressure jet stirring method in which a hardener, water, or compressed air is injected into the ground from a discharge port provided in the multi-tube rod. There are various methods such as the JSG method, the CJG method, the CCP method, and the RJP method that have been developed depending on the type of the high-pressure jetted fluid and the manner of jetting.

第3の発明に係る地盤改良方法においては、掘削土、発生土その他の原料土に動植物由来のナノファイバー又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を添加し、次いでこれらを混合することでナノファイバー混合土を作製し、該ナノファイバー混合土を、埋戻し材、盛土材その他の改良土として施工する。 In the ground improvement method according to the third invention, the nanofibers derived from animals and plants or the nanofiber- containing liquid in which only the nanofibers are added to water are added to the excavated soil, generated soil and other raw material soil, and then these are added. A nanofiber mixed soil is prepared by mixing, and the nanofiber mixed soil is applied as a backfill material, a fill material, or other improved soil.

このようにすると、ナノファイバーの繊維径がnmオーダーであるため、ナノファイバー混合土は、ナノファイバーが原料土の土粒子と絡み合った状態で作製される。   If it does in this way, since the fiber diameter of a nanofiber is a nanometer order, nanofiber mixed soil will be produced in the state where the nanofiber entangled with the soil particle of raw material soil.

したがって、ナノファイバー混合土を改良土として施工した場合、ナノファイバーは土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、施工された地盤の支持力が増大する。   Therefore, when the nanofiber mixed soil is constructed as improved soil, the nanofiber exhibits a fiber reinforcing action that resists displacement and movement of the soil particles, and as a result, the supporting force of the constructed ground increases.

ここで、改良土を盛土材として敷設し、ついで該盛土材を転圧するようにしたならば、該転圧によって上述の繊維補強作用がさらに高まるため、変形特性に優れた盛土を造成することが可能となる。   Here, if the improved soil is laid as a banking material, and then the banking material is rolled, the above-mentioned fiber reinforcing action is further enhanced by the rolling, so that a banking with excellent deformation characteristics can be created. It becomes possible.

また、ナノファイバー自体が通水路となり、又はナノファイバーと土粒子との間あるいはナノファイバー同士の間に形成された間隙が通水路となるため、排水性に優れた盛土を造成することが可能となる。   In addition, since the nanofiber itself becomes a water passage, or the gap formed between the nanofiber and the soil particles or between the nanofibers becomes a water passage, it is possible to create a bank with excellent drainage. Become.

第1乃至第3の発明に係る各地盤改良方法は、上述したようにナノファイバーやナノファイバー含有液を対象地盤や原料土に浸透注入、注入あるいは添加するようにしたものであって、セメント系の硬化材を用いることに起因する諸問題を懸念する必要がなくなるという作用効果を奏するが、これら本発明は、液状化対策あるいは地盤改良のために従来から用いられている硬化材(セメント系の硬化材は除く)や薬液との併用を排除するものではない。 As described above, the local ground improvement method according to the first to third inventions is a method in which a nanofiber or a nanofiber- containing liquid is infiltrated, injected or added to a target ground or a raw soil, and is cement-based. Although there is an effect that there is no need to worry about various problems caused by the use of the hardener of this type, the present invention is a hardener (cement-based material) conventionally used for liquefaction countermeasures or ground improvement . It does not exclude the combined use with chemicals ) .

すなわち、ナノファイバーは、化学的に安定した素材であるため、従来公知の硬化材や薬液、例えば水ガラス系の薬液と併用することが可能である。 That is, since nanofiber is a chemically stable material, it can be used in combination with a conventionally known curing material or chemical, for example, a water glass chemical .

上述した各発明におけるナノファイバーは、第1の発明においては、浸透注入であるために含有液の形で用いるが、第2,3の発明においては、含有液のほか、粉体の形で用いるようにしてもかまわない。 In the first invention, the nanofiber in each of the above-described inventions is used in the form of a contained liquid because it is osmotic injection. In the second and third inventions, in addition to the contained liquid, it is used in the form of a powder. It doesn't matter if you do.

また、各発明のナノファイバーは、径をnmオーダー、すなわち1μm未満とすることにより、土粒子と絡み合って繊維補強作用を発揮する限り、その具体的構成は問わないが、径が10〜100nm、長さが1〜10μm程度のナノファイバーとした場合においては、土粒子との良好な絡み合いにより、上述した繊維補強作用がさらに向上する。   In addition, the nanofiber of each invention has a diameter of 10 nm to 100 nm, as long as the diameter is less than 1 μm, that is, the specific configuration is not limited as long as the fiber is intertwined with the soil particles and exhibits a fiber reinforcing action. In the case of nanofibers having a length of about 1 to 10 μm, the above-described fiber reinforcing action is further improved by good entanglement with soil particles.

動植物由来のナノファイバー、すなわちバイオナノファイバーは、甲殻類などの動物由来資源から得られるキチンナノファイバーで構成することも可能であるが、セルロースナノファイバー(セルロースミクロフィブリル)で構成するようにすれば、これを木材、パルプ、紙、布といった地球上に豊富に存在する植物由来資源から取り出すことができるので、経済性に優れた地盤改良方法を実現することが可能となる。   Animal and plant-derived nanofibers, that is, bio-nanofibers, can be composed of chitin nanofibers obtained from animal-derived resources such as crustaceans, but if they are composed of cellulose nanofibers (cellulose microfibrils), Since this can be taken out from plant-derived resources abundant on the earth such as wood, pulp, paper, and cloth, it is possible to realize a ground improvement method that is excellent in economic efficiency.

特に、上述の植物由来資源を、建設時に発生する廃棄木材や製紙製材工場の残材、稲わらや麦わら、間伐材や流木といった従来であれば焼却処分されていたもので構成すれば、バイオマスとは異なり、植物が光合成の際に吸収した二酸化炭素を大気に戻すことなく固定する形で有効利用することが可能となり、かくして低炭素社会の実現に大きく寄与する。   In particular, if the above-mentioned plant-derived resources are composed of materials that have been incinerated conventionally, such as waste wood generated during construction, paper lumber mill residue, rice straw and straw, thinned wood and driftwood, biomass and On the other hand, carbon dioxide absorbed by plants during photosynthesis can be effectively used in a fixed form without returning to the atmosphere, thus greatly contributing to the realization of a low-carbon society.

第1実施形態に係る地盤改良方法の実施状況を示した鉛直断面図。The vertical sectional view showing the implementation situation of the ground improvement method concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る地盤改良方法の作用を示した説明図。Explanatory drawing which showed the effect | action of the ground improvement method which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る地盤改良方法の実施状況を示した鉛直断面図。The vertical sectional view showing the implementation situation of the ground improvement method concerning a 2nd embodiment. 第1実施形態に係る地盤改良方法を示した概念図。The conceptual diagram which showed the ground improvement method which concerns on 1st Embodiment.

以下、本発明に係る地盤改良方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a ground improvement method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る地盤改良方法を示した鉛直断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る地盤改良方法においては、まず、透水孔が多数形成された浸透注入管1を液状化防止の対象地盤2に埋設し、次いで、該浸透注入管を介して動植物由来のナノファイバー、本実施形態ではセルロースナノファイバーが添加混合されてなるナノファイバー含有液を対象地盤2に浸透注入する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a ground improvement method according to the first embodiment. As shown in the figure, in the ground improvement method according to the present embodiment, first, an osmotic injection tube 1 in which a large number of water permeable holes are formed is buried in a target ground 2 to prevent liquefaction, and then the osmotic injection tube is Then, a nanofiber- containing liquid obtained by adding and mixing nanofibers derived from animals and plants, in this embodiment, cellulose nanofibers, is infused into the target ground 2.

セルロースナノファイバーは例えば、パルプ等の植物繊維を超高圧ホモジナイザー処理でせん断力を加えることでミクロフィブリル化した10〜100nm径のセルロースナノファイバー、具体的にはダイセルファインケム株式会社から「セリッシュ」の商品名で販売されている微小繊維状セルロースを用いることができる。   Cellulose nanofibers are, for example, cellulose nanofibers with a diameter of 10 to 100 nm that are microfibrillated by applying a shearing force to plant fibers such as pulp by an ultra-high pressure homogenizer treatment. Specifically, Daicel Finechem Co., Ltd. Microfibrous cellulose sold under the name can be used.

ナノファイバー含有液は、セルロースナノファイバーの濃度が例えば0.01〜0.1重量%となるように作製すればよい。 What is necessary is just to produce a nanofiber containing liquid so that the density | concentration of a cellulose nanofiber may be 0.01 to 0.1 weight%.

このようにナノファイバー含有液を対象地盤2に浸透注入すると、図2(a)に示すように、セルロースナノファイバー21は、繊維径がnmオーダーであるため、対象地盤2が十分に締め固められていないこととも相俟って、土粒子22の間隙を流路として広く拡散し、その後、浸透注入された範囲内で土粒子22と絡み合う。 When the nanofiber- containing liquid is infiltrated and injected into the target ground 2 in this manner, as shown in FIG. 2A, the cellulose nanofiber 21 has a fiber diameter on the order of nm, so that the target ground 2 is sufficiently compacted. In combination with this, the gap between the soil particles 22 is diffused widely as a flow path, and then entangled with the soil particles 22 within the infiltrated and injected range.

かかる状態で地震が発生すると、土粒子22に絡み付いたセルロースナノファイバー21は同図(b)に示すように、土粒子22のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮する。   When an earthquake occurs in such a state, the cellulose nanofibers 21 entangled with the soil particles 22 exhibit a fiber reinforcing action that resists displacement and movement of the soil particles 22 as shown in FIG.

以上説明したように、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、浸透注入管1を介してセルロースナノファイバー21が添加混合されてなるナノファイバー含有液を対象地盤2に浸透注入するようにしたので、地震時においては、土粒子22に絡み付いたセルロースナノファイバー21が該土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、対象地盤2全体のせん断変形が抑制されるとともに、土粒子22間の間隙水圧の上昇、ひいては液状化の発生が未然に防止される。 As described above, according to the ground improvement method according to the present embodiment, the nanofiber- containing liquid in which the cellulose nanofibers 21 are added and mixed through the permeation injection tube 1 is infused into the target ground 2. Therefore, in the event of an earthquake, the cellulose nanofibers 21 entangled with the soil particles 22 exert a fiber reinforcing action that resists the displacement and movement of the soil particles, and as a result, shear deformation of the entire target ground 2 is suppressed. In addition, an increase in pore water pressure between the soil particles 22 and, in turn, liquefaction can be prevented.

また、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、セメント系の硬化材を用いないため、浸透注入する際に注入元又はその近傍の地盤に目詰まりが生じて浸透が阻害されるおそれはないし、有害物質が溶出する懸念もない。   Further, according to the ground improvement method according to the present embodiment, since a cement-based hardener is not used, there is no possibility that clogging may occur in the ground at or near the injection source and penetration may be hindered when infiltrating. There is no concern of toxic substances eluting.

本実施形態では、セルロースナノファイバー21が添加混合されてなるナノファイバー含有液を単体で対象地盤2に浸透注入するものとしたが、該ナノファイバー含有液の浸透注入と同時に又は相前後して、セメント系硬化材を注入するようにしてもかまわない。 In this embodiment, the nanofiber- containing liquid obtained by adding and mixing the cellulose nanofibers 21 is infiltrated and injected into the target ground 2 alone, but at the same time as or after the infiltration of the nanofiber- containing liquid, A cement-type hardener may be injected.

かかる構成によれば、セルロースナノファイバー21による上述の繊維補強作用に加えて、セメント系硬化材による強度増大作用が発揮されるとともに、ナノファイバー含有液を単体で用いる場合ほどではないにしろ、セメント系硬化材の使用量を減らすことができるため、注入する際に目詰まりが生じて注入が阻害されたり、地盤がアルカリ環境となって有害物質が溶出するといった懸念を低減することが可能となる。 According to such a configuration, in addition to the above-described fiber reinforcing action by the cellulose nanofibers 21, an effect of increasing the strength by the cement-based curing material is exhibited, and the cement is not as much as when the nanofiber- containing liquid is used alone. Since the amount of the system-hardening material can be reduced, it is possible to reduce the concern that clogging occurs during injection and the injection is hindered, or that the ground becomes an alkaline environment and harmful substances are eluted. .

[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. Note that components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第2実施形態に係る地盤改良方法においては、図3(a)に示すようにまず、例えばJSG工法に従い、地盤支持力向上の対象となる地盤31にロッド32を挿入し、次いで、該ロッドを材軸回りに回転させかつ材軸に沿って上昇させながら、その下端近傍に設けられた吐出口33を介してナノファイバー含有液を圧縮空気とともに高圧噴射する。 In the ground improvement method according to the second embodiment, as shown in FIG. 3 (a), first, according to the JSG method, for example, the rod 32 is inserted into the ground 31 to be improved in ground support force. While rotating around the material axis and raising along the material axis, the nanofiber- containing liquid is jetted together with compressed air through a discharge port 33 provided near the lower end thereof.

ナノファイバー含有液は、第1実施形態と同様、セルロースナノファイバー21が添加混合されてなる含有液として作製すればよい。 Similar to the first embodiment, the nanofiber- containing liquid may be prepared as a containing liquid in which cellulose nanofibers 21 are added and mixed.

ロッド32は、材軸方向に沿って2つの流路が形成された二重管構造であって、各流路の基端側を地上に設置された圧送装置及びコンプレッサー(図示せず)にそれぞれ連通接続してあるとともに、先端を吐出口33に連通接続してあり、地上から別々に圧送されたナノファイバー含有液及び圧縮空気を吐出口33から同時に噴出させることができるようになっている。 The rod 32 has a double pipe structure in which two flow paths are formed along the material axis direction, and the proximal end side of each flow path is respectively connected to a pumping device and a compressor (not shown) installed on the ground. In addition to being connected in communication, the tip is connected to the discharge port 33 so that the nanofiber- containing liquid and compressed air separately pumped from the ground can be ejected from the discharge port 33 simultaneously.

ナノファイバー含有液を吐出口33を介して圧縮空気とともに地盤31に高圧噴射すると、地盤31は、高圧噴射による噴流で切削攪拌されるとともに、高圧噴射の形で地盤31に注入されたナノファイバー含有液は、地盤31中の攪拌土と原位置で混合され、高圧噴射終了後は、高圧噴射が開始された深さ位置から終了する深さ位置までの寸法を高さHとし、噴射圧や地盤性状で定まる吐出口33からの切削可能距離を半径Rとする円柱状のナノファイバー分布領域34が同図(b)のように地盤31内に形成される。 When the nanofiber- containing liquid is injected into the ground 31 together with compressed air through the discharge port 33 at a high pressure, the ground 31 is cut and stirred by the jet flow generated by the high-pressure injection and contains nanofibers injected into the ground 31 in the form of high-pressure injection The liquid is mixed with the stirring soil in the ground 31 at the original position, and after the high pressure injection is finished, the dimension from the depth position where the high pressure injection is started to the depth position where the high pressure injection is finished is the height H, and the injection pressure and the ground A cylindrical nanofiber distribution region 34 having a radius R as a cuttable distance from the discharge port 33 determined by the properties is formed in the ground 31 as shown in FIG.

このように地盤31内に形成されたナノファイバー分布領域34においては、セルロースナノファイバー21は、繊維径がnmオーダーであるため、図2で説明したと同様、攪拌土の土粒子と絡み合って該土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮する。   Thus, in the nanofiber distribution region 34 formed in the ground 31, since the cellulose nanofiber 21 has a fiber diameter on the order of nm, as described with reference to FIG. It exerts a fiber reinforcing action that resists displacement and movement of soil particles.

以上説明したように、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、地盤31を攪拌しつつその攪拌領域にナノファイバー含有液を注入することにより、攪拌土とナノファイバー含有液とが混合されてなるナノファイバー分布領域34を地盤31内に形成するようにしたので、ナノファイバー分布領域34においては、土粒子に絡み付いたセルロースナノファイバー21が該土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、ナノファイバー分布領域34の支持力が増大する。 As described above, according to the ground improvement method according to the present embodiment, the stirring soil and the nanofiber- containing liquid are mixed by injecting the nanofiber- containing liquid into the stirring region while stirring the ground 31. In the nanofiber distribution region 34, the cellulose nanofiber 21 entangled with the soil particles has a fiber reinforcing action that resists displacement and movement of the soil particles. As a result, the supporting force of the nanofiber distribution region 34 is increased.

また、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、セメント系の硬化材を用いないため、有害物質が溶出するおそれもない。   Further, according to the ground improvement method according to the present embodiment, since no cement-based hardener is used, there is no possibility that harmful substances are eluted.

本実施形態では、セルロースナノファイバー21を第1実施形態と同様、含有液の形で地盤31に注入するようにしたが、これに代えて、粉体の形で地盤31に添加するようにしてもかまわない。 In the present embodiment, the cellulose nanofibers 21 are injected into the ground 31 in the form of a containing liquid as in the first embodiment. Instead, the cellulose nanofibers 21 are added to the ground 31 in the form of powder. It doesn't matter.

また、本実施形態では、セルロースナノファイバー21が添加混合されてなるナノファイバー含有液を単体で地盤31に注入するものとしたが、該ナノファイバー含有液の注入と同時に又は相前後して、セメント系硬化材、例えばセメントミルクを注入するようにしてもかまわないし、上記変形例においては、セルロースナノファイバー21を粉体の形で添加すると同時に又は相前後して、セメント系硬化材、例えばセメントミルクを注入するようにしてもかまわない。 In the present embodiment, the nanofiber- containing liquid obtained by adding and mixing the cellulose nanofibers 21 is injected into the ground 31 as a single unit, but at the same time as or after the injection of the nanofiber- containing liquid, A cementitious hardener, such as cement milk, may be injected. In the above-described modification, a cementitious hardener, such as cement milk, may be added at the same time as or after the cellulose nanofiber 21 is added in the form of powder. It does not matter if you inject.

かかる構成によれば、セルロースナノファイバー21による上述の繊維補強作用に加えて、セメント系硬化材による強度増大作用が発揮されるとともに、ナノファイバー含有液を単体で用いる場合ほどではないにしろ、セメント系硬化材の使用量を減らすことができるため、注入する際に目詰まりが生じて注入が阻害されたり、地盤がアルカリ環境となって有害物質が溶出するといった懸念を低減することが可能となる。 According to such a configuration, in addition to the above-described fiber reinforcing action by the cellulose nanofibers 21, an effect of increasing the strength by the cement-based curing material is exhibited, and the cement is not as much as when the nanofiber- containing liquid is used alone. Since the amount of the system-hardening material can be reduced, it is possible to reduce the concern that clogging occurs during injection and the injection is hindered, or that the ground becomes an alkaline environment and harmful substances are eluted. .

[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。なお、第1,2実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. In addition, about the components substantially the same as 1st, 2 embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

第3実施形態に係る地盤改良方法においては、図4に示すように、原料土である掘削土を攪拌混合槽41に投入するとともに該掘削土にセルロースナノファイバー21を添加し、次いで、これらを攪拌混合槽41内で攪拌混合することでナノファイバー混合土42を作製する。   In the ground improvement method according to the third embodiment, as shown in FIG. 4, the excavated soil that is the raw soil is put into the stirring and mixing tank 41 and the cellulose nanofibers 21 are added to the excavated soil, and then these are added. The nanofiber mixed soil 42 is prepared by stirring and mixing in the stirring and mixing tank 41.

次に、ナノファイバー混合土42を盛土材として地盤43に敷設するとともに、該盛土材を転圧することで、盛土44を造成する。   Next, the nanofiber mixed soil 42 is laid on the ground 43 as a fill material, and the fill 44 is formed by rolling the fill material.

このようにすると、セルロースナノファイバー21の繊維径がnmオーダーであるため、ナノファイバー混合土42は、図2で説明したと同様、セルロースナノファイバー21が掘削土の土粒子と絡み合った状態で作製される。   In this case, since the fiber diameter of the cellulose nanofibers 21 is on the order of nm, the nanofiber mixed soil 42 is produced in a state where the cellulose nanofibers 21 are intertwined with the soil particles of the excavated soil, as described in FIG. Is done.

以上説明したように、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、ナノファイバー混合土42を改良土である盛土材として施工するようにしたので、含有されるセルロースナノファイバー21が土粒子のずれや移動に抵抗する繊維補強作用を発揮し、その結果、盛土44の支持力が増大する。   As described above, according to the ground improvement method according to the present embodiment, since the nanofiber mixed soil 42 is constructed as the embankment material that is the improved soil, the contained cellulose nanofibers 21 are displaced from the soil particles. The fiber reinforcing action that resists the movement is exhibited, and as a result, the supporting force of the embankment 44 increases.

また、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、盛土材として敷設されたナノファイバー混合土42を転圧するようにしたので、該転圧によって上述の繊維補強作用がさらに高まり、盛土44の変形特性をより向上させることができる。   Further, according to the ground improvement method according to the present embodiment, since the nanofiber mixed soil 42 laid as the embankment material is rolled, the above-described fiber reinforcement action is further enhanced by the rolling pressure, and the embankment 44 is deformed. The characteristics can be further improved.

また、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、ナノファイバー混合土42に含有されるセルロースナノファイバー21自体が通水路となり、又はセルロースナノファイバー21と土粒子との間あるいはセルロースナノファイバー21同士の間に形成された間隙が通水路となるため、盛土44の排水性を高めることが可能となる。   Moreover, according to the ground improvement method which concerns on this embodiment, the cellulose nanofiber 21 itself contained in the nanofiber mixed soil 42 becomes a water passage, or between the cellulose nanofiber 21 and soil particles or between the cellulose nanofibers 21. Since the gap formed between the two becomes a water passage, the drainage of the embankment 44 can be improved.

また、本実施形態に係る地盤改良方法によれば、セメント系硬化材を用いないため、有害物質が溶出する懸念もない。   Moreover, according to the ground improvement method which concerns on this embodiment, since a cement hardening material is not used, there is no fear that a harmful substance elutes.

本実施形態では、セルロースナノファイバー21を粉体の形で原料土である掘削土に添加するようにしたが、これに代えて、第1,2実施形態と同様、含有液の形で原料土に添加するようにしてもかまわない。 In the present embodiment, the cellulose nanofibers 21 are added to the excavated soil, which is the raw material soil, in the form of powder. Instead of this, the raw material soil is formed in the form of a contained liquid as in the first and second embodiments. It may be added to.

また、本実施形態では、セルロースナノファイバー21を単体で原料土である掘削土に添加するものとしたが、該セルロースナノファイバーの添加と同時に又は相前後して、セメント系硬化材、例えばセメントミルクを添加するようにしてもかまわないし、上記変形例においては、セルロースナノファイバー21が添加されてなるナノファイバー含有液を添加すると同時に又は相前後して、セメント系硬化材、例えばセメントミルクを注入するようにしてもかまわない。 In the present embodiment, the cellulose nanofibers 21 are added alone to the excavated soil, which is a raw material soil. However, a cement-based hardener, such as cement milk, is added simultaneously with or before the addition of the cellulose nanofibers. In the above modification, a cement-based hardener, such as cement milk, is injected at the same time as or after the addition of the nanofiber- containing liquid to which the cellulose nanofibers 21 are added. It doesn't matter if you do.

かかる構成によれば、セルロースナノファイバー21による上述の繊維補強作用に加えて、セメント系硬化材による強度増大作用が発揮されるとともに、セルロースナノファイバー21を単体で用いる場合ほどではないにしろ、セメント系硬化材の使用量を減らすことができるため、地盤がアルカリ環境となって有害物質が溶出するといった懸念を低減することが可能となる。   According to such a configuration, in addition to the above-described fiber reinforcing action by the cellulose nanofibers 21, an effect of increasing the strength by the cement-based hardener is exhibited, and the cement is not as much as when the cellulose nanofibers 21 are used alone. Since the usage-amount of a system hardening material can be reduced, it becomes possible to reduce a concern that the ground becomes an alkaline environment and a harmful substance elutes.

2,31 対象地盤
21 セルロースナノファイバー(動植物由来のナノファイバー)
22 土粒子
42 ナノファイバー混合土(改良土、盛土材)
2,31 Target ground 21 Cellulose nanofiber (Nanofiber derived from animals and plants)
22 Soil particles 42 Nanofiber mixed soil (improved soil, embankment material)

Claims (5)

動植物由来のナノファイバーのみ水に添加混合されてなるナノファイバー含有液を液状化防止の対象地盤に浸透注入することを特徴とする地盤改良方法。 A ground improvement method comprising infiltrating and injecting a nanofiber- containing liquid, in which only animals and plants-derived nanofibers are added and mixed into water, into the target ground for liquefaction prevention. 地盤支持力向上の対象地盤を攪拌しつつその攪拌領域に動植物由来のナノファイバーを添加し又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を注入することで前記攪拌領域に拡がる攪拌土と前記ナノファイバー又は前記ナノファイバー含有液とを混合することを特徴とする地盤改良方法。 Stirring that spreads to the stirring region by adding nanofibers derived from animals and plants to the stirring region while stirring the target ground for improving the ground bearing capacity or injecting a nanofiber- containing liquid in which only the nanofibers are added to water A soil improvement method, comprising mixing soil and the nanofiber or the nanofiber- containing liquid. 掘削土、発生土その他の原料土に動植物由来のナノファイバー又は該ナノファイバーのみ水に添加混合されたナノファイバー含有液を添加し、次いでこれらを混合することでナノファイバー混合土を作製し、該ナノファイバー混合土を、埋戻し材、盛土材その他の改良土として施工することを特徴とする地盤改良方法。 Add nanofibers derived from animals and plants to the excavated soil, generated soil or other raw material soil or a nanofiber- containing liquid in which only the nanofibers are added to water, and then mix them to create a nanofiber mixed soil, A ground improvement method characterized by constructing the nanofiber mixed soil as a backfill material, embankment material or other improved soil. 前記改良土を盛土材として敷設し、ついで該盛土材を転圧する請求項3記載の地盤改良方法。 The ground improvement method according to claim 3, wherein the improved soil is laid as a banking material, and then the banking material is rolled. 前記ナノファイバーをセルロースナノファイバーとする請求項1乃至請求項のいずれか一記載の地盤改良方法。 The ground improvement method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the nanofibers are cellulose nanofibers.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2863048B1 (en) * 2013-10-21 2017-12-06 C.R.F. Società Consortile Per Azioni Fuel electro-injector for a fuel injection system for an internal combustion engine
CN110381732A (en) * 2017-03-01 2019-10-25 斯道拉恩索公司 Culture medium comprising microfibrillated cellulose
JP2018143912A (en) * 2017-03-01 2018-09-20 清水建設株式会社 Method and material for preventing elution of heavy metals
JP6939074B2 (en) * 2017-05-12 2021-09-22 株式会社大林組 Ground improvement method
JP6216091B1 (en) * 2017-06-01 2017-10-18 株式会社リアライズ Modified ground, modifying agent used therefor, and ground modifying method
JP7219897B2 (en) * 2019-07-05 2023-02-09 東亜建設工業株式会社 SOIL IMPROVEMENT SOIL MANUFACTURING METHOD AND SOIL IMPROVEMENT METHOD
JP7219896B2 (en) * 2019-07-05 2023-02-09 東亜建設工業株式会社 SOIL IMPROVEMENT SOIL MANUFACTURING METHOD AND SOIL IMPROVEMENT METHOD
JP6640420B1 (en) * 2019-09-02 2020-02-05 株式会社リアライズ Soil modification method, soil modification agent used therefor, and modified soil

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4886400A (en) * 1988-03-23 1989-12-12 S.M.W. Seiko, Inc. Side cutting blades for multi-shaft auger system and improved soil mixing wall formation process
JPH061647A (en) * 1992-06-23 1994-01-11 Shimizu Corp Concrete and coating material
JPH0827768A (en) * 1994-05-13 1996-01-30 Nippon Solid Co Ltd Strengtening of sand ground
AU4099896A (en) * 1995-01-19 1996-07-25 Orgel Method and device for reinforcing the ground using fibrous additives
JP3138722B2 (en) * 1995-04-06 2001-02-26 建設省土木研究所長 Apparatus and method for mixing soil and short fiber
JP3031201B2 (en) * 1995-06-09 2000-04-10 株式会社大林組 Manufacturing method of fiber mixed soil
JPH11247178A (en) * 1998-03-05 1999-09-14 Tokyu Constr Co Ltd Structure of permeable improvement ground
JP4372426B2 (en) * 2003-01-15 2009-11-25 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Method for producing resin plate for concrete formwork
JP2009114000A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Denki Kagaku Kogyo Kk Element fixation capsule comprising quick hardening component
JP2010065503A (en) * 2008-09-12 2010-03-25 Taiyo Kogyo Corp Improved soil
FI123503B (en) * 2009-10-02 2013-06-14 Upm Kymmene Corp Material for use as a concrete additive
JP2014084554A (en) * 2012-10-19 2014-05-12 Maeda Corp Ground liquefaction prevention method using high-viscosity fluid material

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