JP6287914B2 - Sand compaction pile material, sand compaction pile, and method for creating sand compaction pile - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
本発明は、陸上の緩い砂地盤の液状化対策として、あるいは海上の軟弱粘土地盤を改良するために適用されるサンドコンパクションパイル工法に使用されるサンドコンパクションパイル用材料、およびそれらを用いたサンドコンパクションパイルならびにそのサンドコンパクションパイルの造成方法に関するものである。 The present invention relates to a material for sand compaction pile used in a sand compaction pile method applied as a countermeasure for liquefaction of loose sand ground on land or to improve soft clay ground at sea, and sand compaction using the same. The present invention relates to a method for creating a pile and its sand compaction pile.
従来の地盤改良工法の一方法としてサンドコンパクションパイル工法(以下、SCP工法ともいう)が知られている。SCP工法における砂杭の使用材料としては、これまで良質な天然砂が用いられてきたが、近年、港湾工事を中心として多数箇所に砂杭を造成する事例が増えつつあり、天然資源の保護の観点から、天然砂の代替材料として、再生コンクリート骨材や製鋼スラグ、高炉徐冷スラグ、高炉水砕スラグなどの鉄鋼スラグといったリサイクル材料の有効活用が推進されている。 A sand compaction pile method (hereinafter also referred to as an SCP method) is known as a conventional ground improvement method. Up to now, high-quality natural sand has been used as a material for sand piles in the SCP method. However, in recent years, sand piles are being built in many places, mainly in port construction, to protect natural resources. From the viewpoint, effective use of recycled materials such as steel slag such as recycled concrete aggregate, steelmaking slag, blast furnace slow-cooled slag, blast furnace granulated slag, etc. is promoted as an alternative material for natural sand.
例えば、砂地盤の液状化対策あるいは軟弱粘土地盤を改良する目的で、サンドコンパクションパイル工法における天然砂に代わる中詰材用の材料として、製鋼スラグ100%を用いることが知られている(例えば、非特許文献1を参照)。
For example, it is known to use
また、20mm以下の粒径に調整した転炉スラグに、高炉スラグ、石灰またはセメントあるいはセメントクリンカを重量比で、それぞれ転炉スラグを100、高炉水砕スラグを10〜20、石灰またはセメントあるいはセメントクリンカを10:20の割合で混合した材料が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
Also, the converter slag adjusted to a particle size of 20 mm or less, blast furnace slag, lime or cement or cement clinker in weight ratio, respectively,
また、膨張性固化杭に関連する従来の技術としては、例えば特許文献2〜4に記載のものが知られている。特許文献2には、硬焼生石灰粉粒体(10〜60%)と、硫酸アミニュウム系化合物(0.1〜5%)と、細骨材・砂・スクリーニングス・石膏・水砕スラグまたは転炉スラグあるいは石灰灰等の珪酸成分含有物とを用いた地盤改良材料および地盤改良工法が示されている。
Moreover, as a prior art relevant to an expansible solidified pile, the thing of patent documents 2-4 is known, for example.
特許文献3には、地盤中の水分と反応することにより、膨張・硬化をして地盤を改良する地盤改良材料として、硬焼生石灰粉粒体、硫酸カルシウム系硬化粉粒体、および、珪化変性明礬石系粉粒体を含み、硬焼生石灰粉粒体(10〜60%)と、硫酸アルミニュウム系化合物(0.1〜5%)と、細骨材・砂・スクリーニングス・石膏・水砕スラグまたは転炉スラグあるいは石灰灰等の珪酸成分含有物とを用いた材料および工法が示されている。
In
特許文献4には、砂質地盤に所定のピッチで多数の締固め杭を造成し、杭造成用ケーシングの打戻しによる杭径の拡大(物理的締固め)と杭材料の水和・膨張による杭径の拡大(化学的締固め)とにより杭間地盤を所定強度に締固める技術の砂質地盤締固め工法において、硬焼生石灰と、硫酸アルミニウム系化合物と、コンクリート砂・砂利・水砕スラグ・転炉スラグ等の骨材とからなる地盤改良材料を用いることが示されている。 According to Patent Document 4, a large number of compacted piles are created on a sandy ground at a predetermined pitch, and the pile diameter is expanded (physical compaction) by returning the pile-forming casing, and the pile material is hydrated and expanded. In the sandy ground compaction method, which is a technology for compacting the ground between piles to a predetermined strength by expanding the pile diameter (chemical compaction), hard calcined lime, aluminum sulfate compound, concrete sand, gravel and granulated slag・ It has been shown to use a ground improvement material made of aggregate such as converter slag.
上述した再生コンクリート骨材、鉄鋼スラグは、一般にアルカリ特性を有することから、サンドコンパクションパイル用の材料として用いた際、周辺地盤にアルカリが溶出し、環境に影響を及ぼすことが懸念される。したがって、こうした材料を用いた際に、周辺地盤へのアルカリ溶出による環境影響を抑えることが求められる。 Since the above-mentioned recycled concrete aggregate and steel slag generally have alkaline characteristics, there is a concern that when used as a material for sand compaction pile, alkali is eluted into the surrounding ground and affects the environment. Therefore, when such materials are used, it is required to suppress the environmental impact due to alkali elution on the surrounding ground.
また、上記の従来の特許文献2〜4等に記載の技術は、その膨張性および固化性を利用して、周辺地盤を締め固め改良するものである。しかし、主に陸域において、既設構造物に近接してサンドコンパクションパイルを造成する場合や、またはサンドコンパクションパイルを造成した後に、その直上に構造物や道路などを建設する場合には、サンドコンパクションパイル材料の膨張特性により、構造物や道路などに対して長期的にひび割れや、盛り上がり、沈下など悪影響を及ぼすことが懸念される。
In addition, the techniques described in the above-described
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周辺地盤を締め固める効果を維持しつつ、周辺環境への悪影響を抑えることができるサンドコンパクションパイル用材料、サンドコンパクションパイルおよびサンドコンパクションパイルの造成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a material for sand compaction piles, sand compaction piles, and sand compaction piles that can suppress adverse effects on the surrounding environment while maintaining the effect of compacting the surrounding ground. The purpose is to provide a creation method.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るサンドコンパクションパイル用材料は、サンドコンパクションパイル工法により地中に造成されるサンドコンパクションパイル用の材料であって、粒径が5mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the material for sand compaction pile according to the present invention is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method, and has a particle size of 5 mm. As mentioned above, it consists of steel slag or recycled concrete of 40 mm or less.
また、本発明に係る他のサンドコンパクションパイル用材料は、サンドコンパクションパイル工法により地中に造成されるサンドコンパクションパイル用の材料であって、粒径が10mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とする。 Further, another material for sand compaction pile according to the present invention is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method, and is a steel slag or recycled concrete having a particle size of 10 mm or more and 40 mm or less. It is characterized by comprising.
また、本発明に係る他のサンドコンパクションパイル用材料は、サンドコンパクションパイル工法により地中に造成されるサンドコンパクションパイル用の材料であって、粒径が15mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とする。 Further, another material for sand compaction pile according to the present invention is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method, and is a steel slag or recycled concrete having a particle size of 15 mm or more and 40 mm or less. It is characterized by comprising.
また、本発明に係るサンドコンパクションパイルは、サンドコンパクションパイル工法により地中に造成されるサンドコンパクションパイルであって、2層またはそれ以上に上下に積層した粒子状の材料で構成され、下層を製鋼スラグで構成するとともに、上層を上述したサンドコンパクションパイル用材料で構成したことを特徴とする。 Further, the sand compaction pile according to the present invention is a sand compaction pile created in the ground by the sand compaction pile method, and is composed of a particulate material laminated vertically in two layers or more, and the lower layer is made of steel. In addition to the slag, the upper layer is made of the above-described material for sand compaction pile.
また、本発明に係るサンドコンパクションパイルは、上述した発明において、上端から深度方向に2.5/ρ×D1/2(m)以上の部分を前記サンドコンパクションパイル用材料で構成するとともに、それ以深の部分を製鋼スラグで構成したことを特徴とする。ここで、ρは鉄鋼スラグの粒子密度(t/m3)であり、Dはサンドコンパクションパイルの径(m)である。 Further, the sand compaction pile according to the present invention is the above-described invention, wherein the portion of 2.5 / ρ × D 1/2 (m) or more in the depth direction from the upper end is made of the material for sand compaction pile, The deeper part is made of steel slag. Here, ρ is the particle density (t / m 3 ) of steel slag, and D is the diameter (m) of the sand compaction pile.
また、本発明に係る他のサンドコンパクションパイルの造成方法は、上述したサンドコンパクションパイルを造成することを特徴とする。 In addition, another sand compaction pile forming method according to the present invention is characterized by forming the above-described sand compaction pile.
本発明によれば、サンドコンパクションパイル用の材料として所定の粒径範囲に粒度調整した鉄鋼スラグまたは再生コンクリートを用い、その膨張性を利用することで、周辺地盤へのアルカリ溶出のおそれを低減することができるとともに、雨天時における施工性が向上する。また、周辺および直上の構造物や道路などに長期的にひび割れや、盛り上がり、沈下などが生じる可能性を排除することができる。したがって、周辺地盤を締め固める効果を維持しつつ、周辺環境への悪影響を抑えることができる。 According to the present invention, steel slag or recycled concrete adjusted to a predetermined particle size range is used as a material for a sand compaction pile, and the expansibility of the steel slag or recycled concrete is used to reduce the risk of alkali elution into the surrounding ground. It is possible to improve the workability in rainy weather. In addition, it is possible to eliminate the possibility of long-term cracks, swells, subsidences, etc. in the surroundings and directly above structures and roads. Therefore, the adverse effect on the surrounding environment can be suppressed while maintaining the effect of compacting the surrounding ground.
以下に、本発明に係るサンドコンパクションパイル用材料、サンドコンパクションパイルおよびサンドコンパクションパイルの造成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a material for a sand compaction pile, a sand compaction pile, and a method for producing a sand compaction pile according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
ここで、鉄鋼スラグには、製鋼スラグと高炉スラグとがある。高炉スラグには、高炉徐冷スラグと高炉水砕スラグとがある。 Here, steel slag includes steelmaking slag and blast furnace slag. Blast furnace slag includes blast furnace slow-cooled slag and blast furnace granulated slag.
製鋼スラグとは、製鋼工程で生じる石灰分を主体とした粉粒状の副産物であり、転炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、2次製錬スラグ、電気炉スラグなどをいう。 Steelmaking slag is a granular by-product mainly composed of lime generated in the steelmaking process, and refers to converter slag, hot metal pretreatment slag, secondary smelting slag, electric furnace slag, and the like.
また、高炉徐冷スラグとは、溶融状態の高炉スラグをヤードに流し込み、空気と適度な散水により冷却して生成される結晶質で岩石状のものをいう。 The blast furnace slow cooling slag is a crystalline rock-like one produced by pouring molten blast furnace slag into a yard and cooling it with air and appropriate water spray.
また、高炉水砕スラグとは、溶融状態の高炉スラグを加圧水で急冷することにより生成されるガラス質(非結晶)で粒状のものをいう。高炉水砕スラグには、炉前水砕スラグと炉外水砕スラグとがある。なお、以下の説明では、高炉徐冷スラグと高炉水砕スラグとを合せて、高炉スラグということもある。 The granulated blast furnace slag is a vitreous (non-crystalline) granular material produced by quenching molten blast furnace slag with pressurized water. Blast furnace granulated slag includes pre-furnace granulated slag and out-of-furnace granulated slag. In the following description, the blast furnace slag and the granulated blast furnace slag may be collectively referred to as blast furnace slag.
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本実施の形態1に係るサンドコンパクションパイルを説明する図である。
この図に示すように、地表面GL以下の地盤G中に造成するサンドコンパクションパイル10の材料として用いる地盤改良材(本発明のサンドコンパクションパイル用材料)として、以下の(1)〜(3)のいずれかの粒度分布を有する鉄鋼スラグを適用することで、周辺地盤へのアルカリ溶出による環境影響を低減することが可能となる。
(Embodiment 1)
First, the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining a sand compaction pile according to the first embodiment.
As shown in this figure, as the ground improvement material (the material for the sand compaction pile of the present invention) used as the material for the
(1)粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(2)粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(3)粒径が15mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(1) Steel slag having a particle size of 5 mm to 40 mm (2) Steel slag having a particle size of 10 mm to 40 mm (3) Particle size of 15 mm to 40 mm Steel slag
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本実施の形態2に係るサンドコンパクションパイルを説明する図である。
この図に示すように、サンドコンパクションパイル20は上層の透水層G1と下層の非透水層G2とに跨って造成されている。透水層G1は非透水層G2に比べて地下水流Wが卓越している。本実施の形態のサンドコンパクションパイル20では、この地下水流Wが卓越する深度箇所22(透水層G1の部分)でのみ、以下の(1)〜(3)のいずれかの粒度分布を有する鉄鋼スラグを適用することで、周辺地盤へのアルカリ溶出による環境影響を低減することが可能となる。なお、サンドコンパクションパイル20の非透水層G2に位置する深度箇所24については、従来使用されている周知のサンドコンパクションパイル用の材料を用いて構成することができる。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining a sand compaction pile according to the second embodiment.
As shown in this figure, the
(1)粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(2)粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(3)粒径が15mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(1) Steel slag having a particle size of 5 mm to 40 mm (2) Steel slag having a particle size of 10 mm to 40 mm (3) Particle size of 15 mm to 40 mm Steel slag
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図3は、本実施の形態3に係るサンドコンパクションパイルを説明する図である。
この図に示すように、サンドコンパクションパイル30は地表面GL付近において水の流れWが卓越している地盤Gに造成されている。本実施の形態のサンドコンパクションパイル30では、水の流れWが卓越する地表面GL付近の深度箇所32のみ、以下の(1)〜(3)のいずれかの粒度分布を有する鉄鋼スラグを適用することで、周辺地盤へのアルカリ溶出による環境影響を低減することが可能となる。なお、深度箇所32よりも下側の深度箇所34については、従来使用されている周知のサンドコンパクションパイル用の材料を用いて構成することができる。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a sand compaction pile according to the third embodiment.
As shown in this figure, the
(1)粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(2)粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(3)粒径が15mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(1) Steel slag having a particle size of 5 mm to 40 mm (2) Steel slag having a particle size of 10 mm to 40 mm (3) Particle size of 15 mm to 40 mm Steel slag
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
図4は、本実施の形態4に係るサンドコンパクションパイルを説明する図である。
この図に示すように、サンドコンパクションパイル40を上層42と中間層44と下層46の3層からなる積層構造とし、下層46には製鋼スラグを、上層42には以下の(1)、(2)のいずれかの粒度分布を有する鉄鋼スラグを用いて、サンドコンパクションパイル40を造成する。なお、その間の中間層44の構成材料は特に限定するものではなく、従来使用されている周知のサンドコンパクションパイル用の材料を用いて構成することができる。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram for explaining a sand compaction pile according to the fourth embodiment.
As shown in this figure, the
(1)粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(2)粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(1) Steel slag having a particle size of 5 mm to 40 mm (2) Steel slag having a particle size of 10 mm to 40 mm
なお、本実施の形態のサンドコンパクションパイル40は粒子状の材料からなる3層の上下積層構造に限るものではなく、2層の上下積層構造であってもよいし、4層以上の上下積層構造であってもよい。
Note that the
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
図5は、本実施の形態5に係るサンドコンパクションパイルを説明する図である。
この図に示すように、サンドコンパクションパイル50の上端50aから深度方向に2.5/ρ×D1/2(m)以上の部分52を、以下の(1)、(2)のいずれかの粒度分布を有する鉄鋼スラグを用いて造成するとともに、それ以深から下端50bまでの部分54を製鋼スラグで造成する。ここで、ρは鉄鋼スラグの粒子密度(t/m3)であり、Dはサンドコンパクションパイルの径(m)である。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram for explaining a sand compaction pile according to the fifth embodiment.
As shown in this figure, a
(1)粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(2)粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグ
(1) Steel slag having a particle size of 5 mm to 40 mm (2) Steel slag having a particle size of 10 mm to 40 mm
これらのサンドコンパクションパイルの構造により、サンドコンパクションパイル下部において製鋼スラグの膨張性により地盤が締め固まると同時に、経年的にも膨張しない材料を上部に配置することにより上方への膨張を拘束でき、周辺地盤へのアルカリ溶出を抑えることが可能となるとともに、雨天時における施工性が向上する。また、周辺および直上の構造物や道路などに長期的にひび割れや、盛り上がり、沈下などが生じる可能性を排除することができる。したがって、周辺地盤を締め固める効果を維持しつつ、周辺環境への悪影響を抑えることができる。 With the structure of these sand compaction piles, the ground is compacted by the expansibility of the steelmaking slag at the bottom of the sand compaction piles, and at the same time, the upward expansion can be constrained by placing a material that does not expand over time. It becomes possible to suppress alkali elution from the ground and improve workability in rainy weather. In addition, it is possible to eliminate the possibility of long-term cracks, swells, subsidences, etc. in the surroundings and directly above structures and roads. Therefore, the adverse effect on the surrounding environment can be suppressed while maintaining the effect of compacting the surrounding ground.
なお、サンドコンパクションパイル工法の従来の施工方法には、例えば以下の(A)〜(E)の方法があるが、本発明はいずれの施工方法にも適用可能である。 In addition, in the conventional construction method of the sand compaction pile method, for example, there are the following methods (A) to (E), but the present invention is applicable to any construction method.
(A)バイブロハンマーを用いてケーシングパイプに振動を与え、また打戻し式に締め固める締固め砂杭の造成方法。
(B)ケーシングパイプを回転圧入させ、また強制昇降装置を用いてケーシングパイプを打戻し式に締め固める締固め砂杭の造成方法。
(C)ケーシングパイプを引き上げながらケーシングパイプに内装の振動機・突き固め装置により砂を側方へ広げて砂杭を締め固め造成する方法。
(D)内管ケーシングおよび外管ケーシングを備えた二重管構造のケーシングパイプを回転圧入して所定の深度に達した後に、ケーシングパイプの引き上げとともに材料を排出しながら内管ケーシングを上下する締め固め砂杭の造成方法。
(E)先端に偏心した掘削・拡径ヘッドを装着したケーシングパイプを回転圧入させ、ケーシングパイプを打戻し式に締め固める砂杭の造成方法。
(A) A method of creating a compacted sand pile that vibrates the casing pipe using a vibro hammer and compacts it in a rebounding manner.
(B) A method for creating a compacted sand pile in which a casing pipe is rotationally press-fitted and the casing pipe is compacted back to back using a forced lifting device.
(C) A method in which sand is spread to the side of the casing pipe while the casing pipe is pulled up, and the sand pile is compacted and formed.
(D) After rotating and pressing a casing pipe having a double pipe structure including an inner pipe casing and an outer pipe casing to reach a predetermined depth, the inner pipe casing is lifted up and down while discharging the material as the casing pipe is pulled up. How to create a hard sand pile.
(E) A method for creating a sand pile in which a casing pipe equipped with an excavation / expansion head that is eccentric at the tip is rotationally press-fitted and the casing pipe is compacted back to back.
また、サンドコンパクションパイル用材料として従来用いられている再生コンクリート骨材などの再生コンクリートについても、本発明における鉄鋼スラグと同様の粒度分布に調整することによって、周辺地盤へのアルカリ溶出による環境影響を低減することが可能である。 In addition, with regard to recycled concrete such as recycled concrete aggregate conventionally used as a material for sand compaction pile, by adjusting the particle size distribution similar to that of steel slag in the present invention, the environmental impact due to alkali elution on the surrounding ground is reduced. It is possible to reduce.
(実施例1)
まず、本発明の実施例1について説明する。
ここでは、本発明の効果検証のため、図6に示すような試験装置60を用いて、粒度調整した鉄鋼スラグに対する通水試験を行い、通水後のアルカリ溶出の影響を調べた。サンドコンパクションパイルを模擬した試験用コラムとしては、内径150mm×長さ450mmのアクリル円筒62を用い、この内部の上流側に150mmの鉄鋼スラグ層64を、その下流側に300mmの土壌層66を配置した。そして、このアクリル円筒62をタイロッド68、押え板70、Oリング72、ネジ74等を用いて水密に固定し、コック76を開けて試験用コラムに水を供給して通水させ、試験用コラムから出てくる水に対してpHを計測した。計測したpHと通水量との関係から各種評価を行って、本発明の効果を検証する。評価項目は以下の(1)〜(3)の3項目とした。各評価項目については、図7に例示する通水量とpHとの関係から取得することができる。
Example 1
First, Example 1 of the present invention will be described.
Here, in order to verify the effect of the present invention, using a
(1)通水後にアルカリ影響が現出する通水量比(粒度調整なしの場合を基準とする)
(2)十分な通水後のpH上昇量(粒度調整なしの場合を基準とする)
(3)一旦上昇したpHが低下開始する通水量比(粒度調整なしの場合を基準とする)
(1) Ratio of water flow rate where alkali influence appears after water flow (based on the case without particle size adjustment)
(2) Amount of increase in pH after sufficient water flow (based on no particle size adjustment)
(3) Water flow ratio at which the pH once increased starts to decrease (based on the case of no particle size adjustment)
表1に、実験条件および結果概要を示す。 Table 1 shows the experimental conditions and a summary of the results.
表1に示すように、粒度調整なしの場合(ケース:A−0、最大40mm−最小0mm)に比べて、粒径が5mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグを適用した場合(ケース:A−5)は、上記(1)「通水後にアルカリ影響が現出する通水量比」が大きくなり、アルカリ影響の現出が遅れる効果が確認できた。 As shown in Table 1, when steel slag having a particle size of 5 mm or more and 40 mm or less is applied compared to the case without particle size adjustment (case: A-0, maximum 40 mm-minimum 0 mm) (case) : A-5) The above-mentioned (1) “the ratio of the amount of water passing through which alkali influence appears after passing water” was increased, and the effect of delaying the appearance of alkali influence was confirmed.
また、粒径が10mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグを適用した場合(ケース:A−10)は、上記(1)「通水後にアルカリ影響が現出する通水量比」に加えて、(2)「通水後のpH上昇量(最大値)」が抑制できる効果も確認できた。 In addition, when steel slag having a particle size of 10 mm or more and 40 mm or less is applied (case: A-10), in addition to the above (1) “Water flow rate ratio at which alkaline influence appears after water flow” Thus, (2) the effect of suppressing the “pH increase after passing water (maximum value)” was also confirmed.
粒径が15mm以上、40mm以下で構成されている鉄鋼スラグを適用した場合(ケース:A−15)は、上記(1)「通水後にアルカリ影響が現出する通水量比」、(2)「通水後のpH上昇量(最大値)」、に加えて、(3)「一旦上昇したpHが低下開始する通水量比」が小さくなり、トータルのアルカリ溶出量が著しく小さくなる効果が確認できた。 When steel slag having a particle diameter of 15 mm or more and 40 mm or less is applied (case: A-15), (1) “Water flow rate ratio where alkali influence appears after water flow”, (2) In addition to “pH increase after water flow (maximum value)”, (3) “Water flow rate ratio at which pH once increased starts to decrease” is reduced, confirming the effect of significantly reducing total alkali elution amount did it.
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。
本発明に係るサンドコンパクションパイルの上層の上下方向長さに関する実験として、図8に示すような上部材P1(高炉徐冷スラグ、高炉水砕スラグ、粉砕コンクリート、砂のいずれかで構成)および下部材P2(製鋼スラグで構成)からなるサンドコンパクションパイルPを、地盤に見立てた土槽G0(土槽地盤は豊浦標準砂を用いて相対密度Dr=70%程度の均一地盤とした)に作成し、地盤をアルカリ雰囲気として下部材P2の製鋼スラグの膨張反応を促進させ、サンドコンパクションパイル上端Paにおける表面浮き上り量を計測した。実験パラメータは上部材P1の材料、上部材P1の長さL1とし、合計16ケースの実験を実施した。いずれのケースも下部材P2の材料は製鋼スラグとし、下部材P2の長さはL2とした。表2に、実験条件および実験結果概要(表面浮き上り量)を示す。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As an experiment regarding the vertical length of the upper layer of the sand compaction pile according to the present invention, an upper member P1 (consisting of any of blast furnace slow-cooled slag, blast furnace water granulated slag, crushed concrete, and sand) as shown in FIG. A sand compaction pile P made of member P2 (consisting of steelmaking slag) is created in a soil tank G0 (ground tank ground is a uniform ground with a relative density Dr = 70% using Toyoura standard sand). Then, the expansion reaction of the steelmaking slag of the lower member P2 was promoted by setting the ground as an alkaline atmosphere, and the surface lifting amount at the upper end Pa of the sand compaction pile was measured. The experiment parameters were the material of the upper member P1 and the length L1 of the upper member P1, and a total of 16 cases of experiments were conducted. In any case, the material of the lower member P2 was steel slag, and the length of the lower member P2 was L2. Table 2 shows the experimental conditions and the outline of the experimental results (surface lifting amount).
また、上部材の長さL1に関する指標をλ(=L1×ρ/D1/2)とし、反応促進実験結果による上端Paの表面浮き上り量とλの関係を図9に示す。この図に示すように、λ=2.5を境として、それより大きければ、表面浮き上り量は大きく低減していることがわかる。 Moreover, the index regarding the length L1 of the upper member is λ (= L1 × ρ / D 1/2 ), and FIG. 9 shows the relationship between the surface lift amount of the upper end Pa and λ as a result of the reaction promotion experiment. As shown in this figure, it can be seen that if the distance is larger than λ = 2.5, the surface floating amount is greatly reduced.
したがって、下部材P2の製鋼スラグの膨張反応に伴うサンドコンパクション上端Paの表面浮き上りを抑止するために必要な上部材P1の長さL1は、以下のように設定することが望ましい。 Therefore, it is desirable to set the length L1 of the upper member P1 necessary for suppressing the surface lifting of the sand compaction upper end Pa accompanying the expansion reaction of the steelmaking slag of the lower member P2 as follows.
L1≧2.5/ρ×D1/2(m)
ここで、ρは鉄鋼スラグの粒子密度(t/m3)であり、Dはサンドコンパクションパイルの径(m)である。
L1 ≧ 2.5 / ρ × D 1/2 (m)
Here, ρ is the particle density (t / m 3 ) of steel slag, and D is the diameter (m) of the sand compaction pile.
以上説明したように、本発明によれば、サンドコンパクションパイル用の材料として所定の粒径範囲に粒度調整した鉄鋼スラグを用い、その膨張性を利用することで、周辺地盤へのアルカリ溶出のおそれを低減することができるとともに、雨天時における施工性が向上する。また、周辺および直上の構造物や道路などに長期的にひび割れや、盛り上がり、沈下などが生じる可能性を排除することができる。したがって、周辺地盤を締め固める効果を維持しつつ、周辺環境への悪影響を抑えることができる。 As described above, according to the present invention, the use of steel slag whose particle size is adjusted to a predetermined particle size range as a material for sand compaction pile, and utilizing its expansibility, there is a risk of alkali elution into the surrounding ground. In addition, the workability in rainy weather is improved. In addition, it is possible to eliminate the possibility of long-term cracks, swells, subsidences, etc. in the surroundings and directly above structures and roads. Therefore, the adverse effect on the surrounding environment can be suppressed while maintaining the effect of compacting the surrounding ground.
以上のように、本発明に係るサンドコンパクションパイル用材料、サンドコンパクションパイルおよびサンドコンパクションパイルの造成方法は、陸上の緩い砂地盤の液状化対策として地盤を改良する場合、あるいは海上の軟弱粘土地盤を改良する場合に有用であり、特に、周辺地盤を締め固める効果を維持しつつ、周辺環境への悪影響を抑えるのに適している。 As described above, the material for sand compaction pile according to the present invention, the sand compaction pile, and the method for constructing the sand compaction pile can be used to improve the ground as a countermeasure for liquefaction of loose land sand, or soft clay ground on the sea. It is useful for improvement, and is particularly suitable for suppressing adverse effects on the surrounding environment while maintaining the effect of compacting the surrounding ground.
10,20,30,40,50 サンドコンパクションパイル
22,24,32,34 深度箇所
42 上層
44 中間層
46 下層
52,54 部分
G 地盤
G1 透水層
G2 非透水層
GL 地表面
10, 20, 30, 40, 50
Claims (6)
粒径が5mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とするサンドコンパクションパイル用材料。 It is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method,
A material for sand compaction pile, comprising a steel slag having a particle diameter of 5 mm or more and 40 mm or less or recycled concrete.
粒径が10mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とするサンドコンパクションパイル用材料。 It is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method,
A material for sand compaction pile, comprising a steel slag having a particle size of 10 mm or more and 40 mm or less or recycled concrete.
粒径が15mm以上、40mm以下の鉄鋼スラグまたは再生コンクリートからなることを特徴とするサンドコンパクションパイル用材料。 It is a material for sand compaction pile that is created in the ground by the sand compaction pile method,
A material for sand compaction pile, comprising a steel slag having a particle size of 15 mm or more and 40 mm or less or recycled concrete.
2層またはそれ以上に上下に積層した粒子状の材料で構成され、
最下層を製鋼スラグで構成するとともに、最上層を請求項1〜3のいずれか一つに記載のサンドコンパクションパイル用材料で構成したことを特徴とするサンドコンパクションパイル。 Sand compaction pile built in the ground by sand compaction pile method,
Consists of particulate material that is laminated in two or more layers above and below,
A sand compaction pile, wherein the lowermost layer is made of steelmaking slag, and the uppermost layer is made of the material for sand compaction pile according to any one of claims 1 to 3.
ここで、ρは鉄鋼スラグの粒子密度(t/m3)であり、Dはサンドコンパクションパイルの径(m)である。 The portion of 2.5 / ρ × D 1/2 (m) or more in the depth direction from the upper end is made of the material for sand compaction pile, and the deeper portion is made of steel-making slag. 4. Sand compaction pile according to 4.
Here, ρ is the particle density (t / m 3 ) of steel slag, and D is the diameter (m) of the sand compaction pile.
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