JPH0623753B2

JPH0623753B2 - ソイル柱列の強度判定装置

Info

Publication number: JPH0623753B2
Application number: JP62049728A
Authority: JP
Inventors: 知大寺村; 俊之大下; 信直村上; 純二松永; 信弘松岡
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS63214666A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ソイル柱列の施工中において、その未硬化の
ソイル液の水セメント比を測定し、硬化後のソイル柱列
の強度を事前に判定するソイル柱列の強度判定装置に関
する。

（従来の技術）水セメント比を測定する従来の装置としては、生コン等
において、モルタル成分を取り出してその比重からセメ
ント量と水分量とを算出し、それにより水セメント比を
測定するとか、また、赤外線や電子レンジなどの加熱装
置により、水分を加熱して蒸発させ、初期重量と蒸発後
の重量とから水分の量を算出するとともにセメント量を
算出し、それにより水セメント比を測定するといったも
のがあった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、これらの従来例は、コンクリートの強度
測定のための水セメント比を測定するものであり、不純
物による影響を受けやすいものであった。

即ち、ソイル柱列では、それを構築する地盤を掘削しな
がら、その掘削土砂中の土中成分に含まれる砂を骨材と
して利用しており、そして、そのような土中成分に、水
とセメントとベントナイトとから成るセメントミルクを
注入し、それらを攪拌したソイル液によりソイル柱列を
構築していた。

このように、構築地盤の掘削土砂を利用するために、構
築地盤の土質の違いに起因して、土中成分に含まれる砂
の質や土中水分それぞれの量にバラツキがあって微粒子
分を含む土粒子等の不純物の含有量が大きく変動し、ソ
イル液をサンプリングしてその水分量とセメント量とを
求めても、求めたセメント量中には、土質によって変動
する土中成分中に含まれる砂も混じっており、正確にセ
メント量を算出できず、その結果として水セメント比も
正確に求めることができない欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、ソイル柱列を構築するソイル液における水セメント
比を正確に求めてソイル柱列の強度を精度良く測定し、
セメント量を過不足無く供給して、所定強度のソイル柱
列を安価かつ良好に構築できるようにすることを目的と
する。

（問題点を解決するための手段）本発明のソイル柱列の強度判定装置は、このような目的
を達成するために、第１図の本発明の概略構成のブロッ
ク図に示すように、セメントミルクを注入して攪拌処理した後にサンプリン
グしたソイル液のセメント量をアルカリ成分量に基づい
て測定するセメント量測定手段と、サンプリングしたソイル液の含水率を測定する含水率測
定手段と、ソイル柱列構築箇所の土質を入力設定する土質設定手段
と、用いるセメントの種類を入力設定するセメント種類入力
手段と、前記セメント量測定手段によって測定したセメント量と
前記含水率測定手段によって測定した含水率とから前記
ソイル液の水セメント比を算出する水セメント比算手段
と、セメント種類及び土質に対応して水セメント比とソイル
柱列強度との複数の相関関係式を備え、前記水セメント
比算出手段によって算出された水セメント比、前記土質
設定手段による設定土質、前記セメント種類入力手段に
よる設定セメント種類それぞれが与えられた場合に、対
応する上記相関関係式に基づいてソイル柱列の強度を算
出するソイル柱列強度算出手段とを備えて構成する。

（作用）上記構成によれば、自動滴定装置よりなるセメント量測
定手段１によって逆滴定法によりセメント量を測定し、
一方、ソイル液を蒸発させてその蒸発前と蒸発後の重量
差から水分量を求め、それらの重量比によって含水率を
求めるなど、含水率測定手段２によって含水率を求め、
それらのセメント量と含水率とから水セメント比を算出
し、更には、ボーリング調査などによって予め調べられ
ているソイル柱列構築箇所の土質と予め知られる使用さ
れるセメントの種類とを入力設定し、その土質とセメン
トの種類と算出された水セメント比とにより、セメント
種類及び土質に対応して水セメント比とソイル柱列強度
との複数の相関関係式基づきソイル柱列強度を算出し、
その算出強度により、設定強度よりも低いときには、供
給セメント量を増加し、逆に、設定強度よりも高いとき
には供給セメント量を減少するなど、隣接箇所の次のソ
イル柱列の構築の際に、供給セメント量を適宜調節し、
セメントを過不足なく供給して所定強度のソイル柱列を
構築することができる。

（実施例）次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は、本発明の実施例に係るブロック図である。こ
の図において、６は演算処理部であり、ＣＰＵ７とＲＯ
Ｍ８とＲＡＭ９とから構成されている。

演算処置部６には、前記セメント量測定手段としての自
動滴定装置１、前記含水率測定手段としての水分計２、
土質設定手段としての土質入力部３、設定強度入力部１
０およびセメント種類入力部１１それぞれが接続されて
いる。

また、演算処理部６には、ディスプレー装置１２とプリ
ンター１３とが接続されている。

前記自動滴定装置１は、セメントミルクを注入して攪拌
処理した後にソイル液をサンプリングし、そのソイル液
に過剰の酸（例えば、塩酸：ＨＣｌ）を投入し、その後
に、アルカリ（例えば、カセイソーダ:ＮaＯＨ）を投入
して中和し、そのセメントに必要な酸量からアルカリ成
分量を測定する、いわゆる逆滴定によりアルカリ成分量
を測定し、そのアルカリ成分量からソイル液のセメント
濃度を換算してセメント量を測定するように構成されて
いる。

前記水分計２は、サンプリングしたソイル液の重量を測
定しておき、そのソイル液を加熱して水分を蒸発した後
に重量を測定し、初期重量と蒸発後の重量との差から含
水率を測定するようになっている。

前記土質入力部３では、キーボードにより、ボーリング
調査によって調査されたソイル柱列構築箇所の土質に基
づき、キーを押して土質を入力設定するようになってい
る。

また、前記セメント種類入力部１１では、キーボードに
より、例えば、使用するセメントが高炉セメントのとき
には、キーを、「Ｄ，１」と押し、一方、普通のポルト
ランドセメントのときには、キーを、「Ｄ，２」と押す
といったようにして、使用するセメントの種類を入力設
定するようになっている。

ＲＯＭ８には、第３図に示すように、高炉セメント（実
線で示す）およびポルトランドセメント（破線で示す）
それぞれを使用した場合で、砂れきを主体とした土質
Ａ、砂質分とシルト分との混合物を主体とした土質Ｂ、
および、粘土分を主体とした土質Ｃそれぞれにおける水
セメント比とソイル柱列の強度との相対関係を示す関係
式が記憶されており、前述のように土質とセメントの種
類とを入力設定するに伴ない、演算処理部６において、
前記関係式を読み出し、使用するセメントの種類とソイ
ル柱列の構築箇所の土質とに応じた関係式を算出し、Ｒ
ＡＭ９に入力記憶するようになっている。

また、演算処理部６では、前記水セメント比算出手段４
と前記ソイル柱列強度算出手段５とが備えられ、水セメ
ント比算出手段４において、自動滴定装置１によって測
定したセメント量と水分計２によって測定した含水率と
から前記ソイル液の水セメント比を算出し、そして、ソ
イル柱列強度算出手段５において、算出された水セメン
ト比と前述の関係式とに基づき、ソイル柱列の強度を算
出して、その算出された強度や設定強度に対するセメン
ト量の過不足量などをディスプレー装置１２に表示する
とともにプリンター１３によって記録するようになって
いる。

次に、上述の演算処理部６の動作につき、第４図のフロ
ーチャートを用いて詳述する。

先ず、セメントの種類、即ち、高炉セメントかポルトラ
ンドセメントかを入力するとともに（Ｓ１）、予め求め
られている土質を入力設定する（Ｓ２）。

次いで、セメントミルクを注入して攪拌処理した後にソ
イル液をサンプリングし、そのソイル液の設定量を自動
滴定装置１の電動ビュレットに注入し、逆滴定によって
アルカリ成分量を測定し、そのアルカリ成分量からソイ
ル液のセメント濃度を算出し、それに伴なって算出した
セメント濃度を演算処理部６に入力する（Ｓ３）。

また、前述のサンプリングしたソイル液を水分計２の試
料容器に入れ、その加熱乾燥によって蒸発させ、蒸発前
の重量と蒸発後の重量との重量差により含水率を算出
し、それに伴なって算出した含水率を演算処理部６に入
力する（Ｓ４）。

そして、構築しようとするソイル柱列の設定強度を入力
または取り込み（Ｓ５）、その設定強度に基づいて特定
される設定強度の上限値を取り込む（Ｓ６）とともに、
下限値を取り込む（Ｓ７）。ここでは、例えば、設定強
度の上限値および下限値それぞれを直接的に入力するよ
うにしても良い。

しかる後に、水セメント比算出手段４により、前記ステ
ップＳ３で入力されたセメント濃度と前記ステップＳ４
で入力された含水率とから水セメント比を算出し（Ｓ
８）、一方、入力したセメント種類と土質に対応した関
係式をＲＡＭ９から読み出し（Ｓ９）、その関係式に基
づき、ソイル柱列強度算出手段５により、算出した水セ
メント比に対応するソイル柱列の強度を演算して求める
（Ｓ１０）。

次いで、求めたソイル柱列の強度と、ステップＳ６にお
いて取り込まれた設定強度の上限値とを比較し（Ｓ１
１）、上限値を越えていれば、セメントの過剰量を算出
してディスプレー装置１２に表示するとともにプリンタ
ー１３に記録する（Ｓ１２）。

設定強度の上限値を越えていなければ、ステップＳ１３
に移行して、求めたソイル柱例の強度と設定強度の下限
値とを比較し、下限値よりも小さければ、セメントの不
足量を算出してディスプレー装置１２に表示するととも
にプリンター１３に記録する（Ｓ１４）。

設定強度の下限値よりも小さくなければ、求めたソイル
柱列の強度の設定強度の許容範囲内にあるため、適量で
あることをディスプレー装置１２に表示する（Ｓ１
５）。

このようにして、使用するセメントの種類、ソイル柱列
を構築する箇所の土質、および、ソイル柱列の設定強度
それぞれを入力するとともに、サンプリングしたソイル
液を自動滴定装置１および水分計２に供給することによ
り、自動的にソイル柱列の強度が適切かどうか、ならび
に、不適切である場合には、そのセメントの過剰量また
は不足量をも算出して表示するとともに記録し、隣接し
て施工するソイル柱列のソイル液におけるセメント量を
調整するとか、一定量のセメントに対する給水ポンプの
流量調整を行ない、算出したソイル柱列の強度が設定範
囲内になるように水の供給量を自動的に制御するなどに
より、所定強度のソイル柱列を構築していくことができ
る。

（効果）以上のように、本発明によれば、ソイル柱列構築のため
の実際のソイル液をサンプリングし、そのソイル液に含
まれるアルカリ成分量を測定し、そのアルカリ成分量か
らセメント量を求めるから、不純物による影響を受けず
に、ポルトランドセメントであるか高炉セメントである
か、使用するセメントの種類に基づいて特定されるアル
カリ成分量とセメント量との関係などからセメント量を
正確に求めることができる。

そして、このようにして求めたセメント量と含水率測定
手段によって測定した含水率とから水セメント比を算出
し、更に、ボーリング調査などの土質調査によって予め
求めた土質、さらに予め知られるセメントの種類を加味
するから、地盤の性状、セメントの種類に合わせて、ソ
イル柱列の発現強度を正確に測定できる。

とくに、ソイル強度柱列の算出を、セメント種類及び土
質に対応して水セメント比とソイル柱列強度との複数の
相関関係式に基づいて行うので、算出処理が迅速に行わ
れる。

このようにして、強度が低い場合であれば、引き続いて
のソイル柱列構築のためのセメントミルクのセメント量
を増加するとか、逆に、設定強度以上であれば、セメン
ト量を減少するとか、更には、例えば、掘削に伴なって
回収される余剰ソイル液を再利用してセメントを補充す
るときに、所定強度のソイル柱列を得る上で適量のセメ
ントを補充できるといったように、地盤の性状のいかん
にかかわらず、セメントミルク中のセメント量を構築地
盤それぞれに適した過不足の無いものにでき、セメント
の浪費を回避するとともに余剰ソイル液処理費や構築後
のハツリ費を低減して経済性を向上できながら、所定強
度の最適な品質のソイル柱列を良好に構築できるように
なった。

とくに、自動滴定装置により逆滴定法によってセメント
量を測定する構成としているので、熟練者でなくても短
時間に精度の高い測定が行われるという実用上の利点も
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概略構成を示すブロック図、第２図
は、本発明の実施例の構成を示すブロック図、第３図
は、土質とセメント種類とに対応して強度と水セメント
比との相対関係を示すグラフ、第４図はフローチャート
である。１……自動滴定装置(セメント量算出手段)、２……水分計(含水率測定手段)、３……土質入力部(土質設定手段)、４……水セメント比算出手段、５……ソイル柱列強度算出手段、１１……セメント種類入力部（セメント種類入力手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上信直大阪府南河内郡美原町木材通３丁目１番８号株式会社竹中工務店技術研究所大阪支所内 (72)発明者松永純二大阪府大阪市東区本町４丁目27番地株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者松岡信弘大阪府大阪市東区本町４丁目27番地株式会社竹中工務店大阪本店内 (56)参考文献特開昭57−157157（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントミルクを注入して攪拌処理した後
にサンプリングしたソイル液のセメント量をアルカリ成
分量に基づいて測定するセメント量測定手段と、サンプリングしたソイル液の含水率を測定する含水率測
定手段と、ソイル柱列構築箇所の土質を入力設定する土質設定手段
と、用いるセメントの種類を入力設定するセメント種類入力
手段と、前記セメント量測定手段によって測定したセメント量と
前記含水率測定手段によって測定した含水率とから前記
ソイル液の水セメント比を算出する水セメント比算出手
段と、セメント種類及び土質に対応して水セメント比とソイル
柱列強度との複数の相関関係式を備え、前記水セメント
比算出手段によって算出された水セメント比、前記土質
設定手段による設定土質、前記セメント種類入力手段に
よる設定セメント種類それぞれが与えられた場合に、対
応する上記相関関係式に基づいてソイル柱列の強度を算
出するソイル柱列強度算出手段とを備えたことを特徴と
するソイル柱列の強度判定装置。