JP6545042B2 - Compacting method of soil material - Google Patents
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Description
本発明は、乾式吹付けによる土質材料の締固め方法に関する。 The present invention relates to a method of compacting soil material by dry spraying.
フィルダムの水密性を確保することを目的として、フィルダムのコア部と基盤とが接する部位に締固め土(いわゆるコンタクトクレイ)を施工する。締固め土の土質材料として、現場での発生土または採取土を使用すれば、工費削減を図ることができる。
締固め土の施工は、人力により撒き出し、転圧を行うのが一般的である。しかしながら、人力による締固め土の施工は、手間がかかり、工期短縮化の妨げとなっていた。
In order to secure the watertightness of the fill dam, compacting soil (so-called contact clay) is constructed at the portion where the core part of the fill dam and the base are in contact. If generated soil or collected soil at the site is used as the soil material of compacted soil, the cost of construction can be reduced.
Construction of compacted soil is generally performed by manual tapping and rolling. However, the construction of compacted soil by human labor is time-consuming and hinders shortening of the construction period.
そのため、土質材料を吹き付けることにより、締固め土を施工する方法が検討されている。例えば、特許文献1には、現場発生土の含水率等を調整して吹付ける方法(湿式吹き付け工法)が提案されている。また、特許文献2には、現場で発生または採取した土質材料を吹付けるに当たり、試験吹付けして評価し、評価によって適した土質材料と気体の噴射量を用い、吹付け施工する、いわゆる湿式吹付け工法を採用した施工方法が開示されている。ところが、湿式吹付け工法は、土の粘性や含水比によっては、吹付け材料が吹付けホースの内面に付着して、ホースが閉塞するおそれがある。 Therefore, a method of constructing compacted soil by spraying a soil material is being considered. For example, Patent Document 1 proposes a method (wet spraying method) in which the moisture content of the on-site generated soil is adjusted and sprayed. Moreover, when blowing soil materials generated or collected in the field according to Patent Document 2, so-called wet construction is carried out by using a soil material and a jet amount of gas suitable for evaluation, and performing evaluation by blowing a test. A construction method employing a blowing method is disclosed. However, in the wet spraying method, depending on the viscosity and moisture content of the soil, the spraying material may adhere to the inner surface of the spraying hose and the hose may be blocked.
本発明は、ホースの内部に土質材料が付着し難く、効率よく締固め土を施工することが可能な土質材料の締固め方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method of compacting a soil material, in which the soil material does not easily adhere to the inside of the hose and the compacted soil can be efficiently applied.
本発明の土質材料の締固め方法は、発生土または採取土を利用して造粒物を製造する造粒工程と、乾燥したベントナイト粉体で250kg/分の前記造粒物の表面を覆う被覆工程と、前記ベントナイト粉体で被覆した造粒物を吹き付ける吹付工程と、を有する土質材料の締固め方法であって、前記吹付工程では、ノズル付近において前記ベントナイト粉体で被覆した造粒物に3L/分の水を加加水することを特徴としている。
The method of compacting a soil material according to the present invention comprises a granulating step of producing granules using generated soil or collected soil, and covering the surface of the granules with 250 kg / min of dried bentonite powder. A method for compacting a soil material, comprising: a step of spraying a granulated product coated with the bentonite powder, wherein the granulated product coated with the bentonite powder in the vicinity of a nozzle is the spray method. It is characterized by adding water at 3 L / min .
かかる土質材料の締固め方法によれば、造粒物の表面をベントナイトの粉体で被覆することで、造粒物(土質材料)同士の付着を防ぎ、ノズル付近において加水することで、圧送ホースの内面に造粒物(土質材料)が付着することなく吹き出すことができるとともに、締固め土の物性値、品質(密度・透水係数)を確保することができる。造粒物表面に被覆したベントナイトの粉体は、加水によって付着性が向上し、斜面や施工条件の難しい場所においても吹付け材料が吹付け対象面に付着せずに落下するいわゆるリバウンド量を低減できる。 According to the method of compacting the soil material, the surface of the granulated material is covered with the powder of bentonite to prevent adhesion of the granulated material (earthy material) to each other, and by adding water in the vicinity of the nozzles While being able to blow off without attaching a granulated material (earth material) to the inner surface of, it is possible to secure the physical property value and quality (density / water permeability coefficient) of compacted soil. The adhesion of the bentonite powder coated on the surface of the granulated material is improved by the addition of water, and the so-called rebound amount in which the spray material falls without adhering to the surface to be sprayed is reduced even on slopes or places where construction conditions are difficult it can.
なお、前記吹付工程で、前記ベントナイト粉体で被覆した造粒物に水を噴霧することにより加水すれば、ベントナイト粉体で被覆した造粒物に対して均等に加水することができる。
ここで、造粒物への水の加水は、ノズルまたはホースの内部(ノズルとホースとの接合部)あるいは、ノズルから造粒物を噴射するノズルとは別のノズルから水を噴射することにより行うことができる。
In the spraying step, if the granulated product coated with the bentonite powder is hydrolyzed by spraying water, the granulated product coated with the bentonite powder can be uniformly hydrolyzed.
Here, water is added to the granules by injecting water from the inside of the nozzle or hose (the joint between the nozzle and the hose) or a nozzle different from the nozzle that sprays the granules from the nozzle. It can be carried out.
本発明の土質材料の締固め方法によれば、含水率を調整した土質材料を用いて造粒し、表面をベントナイト粉体によって被覆することにより、ベントナイト粉体で被覆した造粒物がホースの内部に付着することを防止しつつ、吹付け直前にベントナイト粉体で被覆した造粒物表面を加湿することにより、ベントナイト粉体で被覆した造粒物が吹付け対象に確実に付着することができ、主材の湿潤状態の造粒物が、吹付けられた際に変形し、吹付け対象面に密着するため、吹付け時のリバウンドを抑制し、効率よく締固め土を施工することが可能となる。 According to the method of compacting the soil material of the present invention, the granulated material coated with the bentonite powder is granulated by using the soil material with adjusted moisture content and coating the surface with the bentonite powder. By humidifying the surface of the granulated product coated with bentonite powder immediately before spraying while preventing adhesion to the inside, the granulated product coated with bentonite powder can be reliably adhered to the object to be sprayed Since the granulated material in the wet state of the main material is deformed when it is sprayed and adheres to the surface to be sprayed, it is possible to suppress the rebound at the time of spraying and apply compacting soil efficiently It becomes possible.
本実施形態では、現場発生土または現場採取土からなる土質材料を利用して、図1に示すように、フィルダム1のコア部2と基盤3とが接する部位に締固め土(コンタクトクレイ)4を形成する場合を例示する。なお、図1において、符号11は砂や砂利等のフィルター材が積まれたフィルターゾーン、符号12は岩石等からなるロック材が積まれたロックゾーンである。
締固め土4は、土質材料を吹き付けることにより形成されている。締固め土4の層厚は限定されるものではないが、本実施形態では30cm程度とする。
本実施形態の土質材料の締固め方法は、造粒工程と、被覆工程と、吹付け工程とを備えている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a compacted soil (contact clay) 4 is formed at a portion where the core portion 2 of the fill dam 1 and the
The compacted soil 4 is formed by spraying a soil material. Although the layer thickness of the compacted soil 4 is not limited, it is about 30 cm in this embodiment.
The method of compacting the soil material of the present embodiment includes a granulation step, a coating step, and a spraying step.
造粒工程は、所定の含水比に調整された土質材料を利用して造粒物10を製造する工程である。
造粒物10を製造する場合には、まず、ダムの施工に伴い発生した発生土または現場周辺で採取された採取土等からなる土質材料を解砕・粉砕する。土質材料の含水比が最適な含水比+5%以上の場合には、解砕・粉砕作業を耕運機等で曝気しながら実施する。一方、土質材料の含水比が最適な含水比+5%未満の場合は、自然状態(例えば造粒機で撹拌)で解砕・粉砕作業を行う。なお、土質材料の含水比が低い場合には、加水して、含水比を調整しながら、土質材料の解砕・粉砕作業を行うことができる。
本実施形態では、自然含水比が125%以上の土質材料を90%〜110%程度に乾燥させる。
The granulation step is a step of producing the granulated
In the case of producing the granulated
In the present embodiment, the soil material having a natural water content ratio of 125% or more is dried to about 90% to 110%.
次に、造粒機を利用して、土質材料の造粒作業を行う。このとき、必要に応じて加水しながら造粒作業を行う。
造粒物10を製造する方法は限定されるものではないが、まず、土質材料の高速回転を行い、次に低速回転及び造粒成長回転を行うことにより粒状の造粒物10を製造する。
造粒物10の粒径は5〜10mmが好ましい。なお、造粒物10の粒径は、噴射ノズル5(図2参照)の大きさや性能、飛ばす距離などによって適宜設計すればよいが、好ましくは20mm以下、より好ましくは5〜10mmとする。
造粒物10は、最大粒径50mm程度の母材を土質材料により被覆したものであってもよい。母材には、例えば、岩ズリを破砕することにより形成された粒状体の他、砕石や砂礫等を使用できる。
Next, a granulator is used to granulate the soil material. At this time, the granulation operation is carried out while adding water as needed.
Although the method of manufacturing the
The particle size of the granulated
The granulated
被覆工程は、造粒工程で造粒した造粒物10の表面に乾燥したベントナイト粉体101を被覆する工程である。
造粒物10の表面に乾燥したベントナイト粉体101の被覆には、前記造粒機を利用して造粒後に造粒物10と一緒に、ベントナイト粉体101を加え、造粒物10の周りにベントナイト粉体101が被覆されるまで低速回転で撹拌する。
The coating step is a step of coating the dried bentonite powder 101 on the surface of the granulated
In the coating of the dried bentonite powder 101 on the surface of the granulated
吹付工程は、図2に示すように、締固め土4を形成する個所(コア部2と基盤3とが接する部位)にベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を吹き付ける工程である。
ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の吹付けは、圧縮空気とともにノズル5からベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を噴射することにより行う。本実施形態では、約250kg/分(10m3/時間)以上の能力でベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を吹き付ける。なお、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の吹付け量(吐出量)は限定されるものではない。
The spraying step is, as shown in FIG. 2, a step of spraying the granulated
Spraying of the granulated
本実施形態のノズル5には、輸送管6が接続部7を介して接続されている。輸送管6はベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を圧送する管路(ホース)である。輸送管6を構成する材料や内径等は、限定されるものではなく、輸送するベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の大きさ等に応じて適宜決定される。
接続部7には、加水管8が接続されていて、輸送管6により圧送されたベントナイト粉体101で被覆した造粒物10に対して、ノズル5の手前(近傍)にて加水するように構成されている。
The
A
加水管8には、送水管8aと送気管8bが接続されている。
送水管8aは、ポンプ(図示せず)を介して貯水タンク(図示せず)に接続されていて、加水用の水Wを輸送する。また、送気管8bは、コンプレッサー(図示せず)に接続されていて、圧縮空気Aを輸送する。
The
The
送水管8aにより輸送された水Wは、加水管8の内部で送気管8bにより輸送された圧縮空気Aと混合され、霧状となる。霧状の水Wは、接続部7に排出され、接続部7内においてベントナイト粉体101で被覆した造粒物10に噴霧される。すなわち、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物は、ノズル5付近において水Wが噴霧されることでむらなく加水された状態でノズル5から排出される。
なお、本実施形態では、約3L/分の水Wを噴霧するが、水Wの水量はベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の含水比や大きさ等により適宜設定される。
The water W transported by the
In the present embodiment, water W of about 3 L / min is sprayed, but the amount of water W is appropriately set depending on the water content ratio, size, etc. of the granulated
本実施形態の土質材料の締固め方法によれば、適切な含水比を有する粒状の土質材料(ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10)を吹き付けることで、適切に締固められた締固め土(コンタクトクレイ)4を形成することができる。そのため、人力により締固めていた従来の施工方法に比べて、工期短縮を図ることができる。また、エア噴射による締固め力がベントナイト粉体101で被覆した造粒物10(土質材料の塊)の個々に伝わるので、締固め力にむらのない均質な締固め土4を形成することができる。また、斜面と平面との角部等であっても、均一の品質を確保することができる。 According to the method of compacting the soil material of the present embodiment, the compacted appropriately compacted by spraying the granular soil material (granulate 10 coated with bentonite powder 101) having an appropriate water content ratio. Soil (contact clay) 4 can be formed. Therefore, the construction period can be shortened compared to the conventional construction method which has been compacted manually. Moreover, since the compaction force by air injection is transmitted to each of the granulated material 10 (mass of the soil material) coated with the bentonite powder 101, it is possible to form a homogeneous compacted soil 4 having no unevenness in the compaction force. it can. In addition, even at the corner between a slope and a flat surface, uniform quality can be ensured.
土質材料は、最適な含水比に調整した状態で造粒するため、容易かつ均等に造粒することができる。
また、ノズル5付近において加水(水Wを噴霧)することで、締固め土4の物性値、品質(密度・透水係数)を確保することができるとともに、輸送管6(ホース)の内面での土質材料(造粒物10)の付着は防止される。
The soil material can be easily and evenly granulated because it is granulated in a state adjusted to the optimum water content ratio.
Further, by adding water (spraying water W) in the vicinity of the nozzle 5, the physical property value and the quality (density and water permeability coefficient) of the compacted soil 4 can be secured, and at the inner surface of the transport pipe 6 (hose) The adhesion of the soil material (granulate 10) is prevented.
ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の表面を加湿して、表面が付着しやすい状態で吹付けるため、吹付け対象面に密着しやすくなるとともに、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10同士も密着しやすくなる。そのため、材料のリバウンド量が低減(リバウンド率10%以下)して、材料費およびリバウンド処理に要する手間の低減化が可能となるとともに、品質の向上を図ることができる。
なお、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10への加水は、水Wを噴霧することにより行うため、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10に対して均等に加水することができ、表面は加湿されるが、造粒物本体の含水率は当初のまま維持されており、締固め材料として均一の品質で吹付けることができる。
乾式吹付けを採用しているため、輸送管6内で造粒物10同士が付着しにくく、また、輸送管6の内部にベントナイト粉体101で被覆した造粒物10が付着しにくい。そのため、輸送管6が造粒物10の付着により閉塞されることを防止できる。
Since the surface of the
In addition, since water is added to the
Since dry spraying is employed, the
以下、本実施形態の土質材料の締固め方法について、試験を行った結果を示す。
本試験では、土質材料として、火山灰質粘性土を使用した。
まず、土質材料について、締固め試験を実施した結果・最大乾燥密度は、ρdmax=0.773t/m3となった。
Hereinafter, the result of having conducted the test about the compaction method of the soil material of this embodiment is shown.
In this test, volcanic clay sticky soil was used as the soil material.
First, as a result of carrying out a compaction test on soil materials, the maximum dry density was d dmax = 0.773 t / m 3 .
次に、吹付け施工後の締固め土にシンウォールチューブを垂直に押し込むことで、締固め土の密度を測定した(JGS1613 コアカッターによる土の密度試験)。密度試験結果は、ρd=0.700〜0.730となり、締固め試験結果に対する締固め度D値は90%〜95%程度の結果を得た。
そのため、締固め試験結果および現場密度試験結果より、吹付け施工による密度は、締め固め度(D値)90%程度を確保出来ており、エアタンパー・バイブロプレートによる締固め施工と比較しても、同等の締固め効果が確保できるといえる。
Next, the density of the compacted soil was measured by pressing the thin-walled tube vertically into the compacted soil after the spray construction (density test of the soil with the JGS 1613 core cutter). The density test result is d d = 0.700 to 0.730, and the compaction degree D value to the compaction test result is a result of about 90% to 95%.
Therefore, according to the results of the compaction test and the field density test, the density by spray construction can secure about 90% of the degree of compaction (D value), and even compared to the compaction construction by air tamper and vibroplate. It can be said that the same compacting effect can be secured.
また、締固め土4に対して透水試験(JGS1316 変水位法)を行った結果、3.5×10−6〜6.8×10−6cm/secとなった。そのため、コア材の現場遮水性基準値(1×10−5cm/sec)を十分満足している。 Moreover, as a result of conducting a permeability test (JGS 1316 modified water level method) to compacted soil 4, it became 3.5 * 10 < -6 > -6.8 * 10 < -6 > cm / sec. Therefore, the in-situ water blocking reference value (1 × 10 −5 cm / sec) of the core material is sufficiently satisfied.
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、締固め土(コンタクトクレイ)4を形成する箇所はフィルダム1に限定されるものではなく、例えば、河床、溜め池、処分場の難透水層等に適用してもよい。
また、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10への加水は必ずしも噴霧しなくてもよい。
また、土質材料の含水比は、限定されるものではなく、使用する土質材料の性質等に応じて適宜設定すればよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component described above can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, the place which forms compaction soil (contact clay) 4 is not limited to fill dam 1, For example, you may apply to a riverbed, a reservoir, the impermeable layer of a disposal site, etc.
Further, it is not necessary to spray the water added to the
In addition, the water content ratio of the soil material is not limited, and may be appropriately set according to the properties of the soil material to be used.
また、ベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の吹付けに使用する吹付け装置(ノズル5)の構成は限定されるものではない。例えば、図3に示す吹付け装置50のように、第一ノズル51と第一ノズル51に並設された2つの第二ノズル52,52とを備えたものを使用してもよい。第一ノズル51は、輸送管6を介して圧送されたベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を噴射し、第二ノズル62,62は送水管8a,8aを介して圧送された水Wを噴射する。
なお、第二ノズル52は、第一ノズル51に対して傾斜した状態で第一ノズル51に固定されているため、第二ノズル52による水の噴射方向は、第一ノズル51によるベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の噴射方向と交差している。
すなわち、吹付け装置50は、第一ノズル51からベントナイト粉体101で被覆した造粒物10を吐出させ、第二ノズル52から噴射した水Wにより、第一ノズル51の外部でベントナイト粉体101で被覆した造粒物10の表面を加湿させて吹き付ける。
Moreover, the structure of the spraying apparatus (nozzle 5) used for spraying of the
In addition, since the
That is, the
1 フィルダム
2 コア部
3 基盤
4 締固め土(コンタクトクレイ)
5 ノズル
6 輸送管
7 接続部
8 加水管
8a 送水管
8b 送気管
10 造粒物
A 空気
W 水
1 Fill Dam 2
5
Claims (2)
乾燥したベントナイト粉体で250kg/分の前記造粒物の表面を覆う被覆工程と、
前記ベントナイト粉体で被覆した造粒物を吹き付ける吹付工程と、を有する土質材料の締固め方法であって、
前記吹付工程では、ノズル付近において前記ベントナイト粉体で被覆した造粒物に3L/分の水を加水することを特徴とする、土質材料の締固め方法。 Granulating step of producing granulated material using generated soil or collected soil,
Covering the surface of the granulated material with dry bentonite powder at 250 kg / min ;
And c. Spraying the granulated material coated with the bentonite powder.
In the above-mentioned spraying step, 3 L / min of water is added to the granulated product coated with the bentonite powder in the vicinity of the nozzle, and the method for compacting the soil material.
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