JPH0827463A - 軟弱地盤強化パイル基礎工法 - Google Patents
軟弱地盤強化パイル基礎工法Info
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軟弱地盤の竪孔中に、投入充填した土質安定
強化材の土質水分吸水により発熱膨脹硬化せしめて、軽
量化したパイルを形成する基礎工法。 【構成】 土質安定強化材としてポルトランドセメン
ト，生石灰，無機質充填材とともに、１〜６重量％の発
泡性熱可塑性合成樹脂原粒を添加した混合物を用いて、
土質水分の吸水とともに生石灰の消化発熱膨脹及び合成
樹脂発泡体を生成して、容積増大を図り、密度１．４以
下、圧縮強度２０ｋｇｆ／平方ｃｍ以上のパイルを地盤
中に安定的に形成する。
強化材の土質水分吸水により発熱膨脹硬化せしめて、軽
量化したパイルを形成する基礎工法。 【構成】 土質安定強化材としてポルトランドセメン
ト，生石灰，無機質充填材とともに、１〜６重量％の発
泡性熱可塑性合成樹脂原粒を添加した混合物を用いて、
土質水分の吸水とともに生石灰の消化発熱膨脹及び合成
樹脂発泡体を生成して、容積増大を図り、密度１．４以
下、圧縮強度２０ｋｇｆ／平方ｃｍ以上のパイルを地盤
中に安定的に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は土木建築分野において実
施される基礎地盤の強化工法に関し、詳しくは含水率の
大きな軟弱地盤の地上面から形成した竪孔内に、水硬性
の土質安定強化材を投入充填し、土中水分の浸透含水に
より硬化せしめてパイル基礎を形成する工法の改良を目
的とする。
施される基礎地盤の強化工法に関し、詳しくは含水率の
大きな軟弱地盤の地上面から形成した竪孔内に、水硬性
の土質安定強化材を投入充填し、土中水分の浸透含水に
より硬化せしめてパイル基礎を形成する工法の改良を目
的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来、含水率の大なる軟弱地盤に対する
強化法の一法として、生石灰パイル基礎工法があり、こ
れは竪孔中に投入した生石灰が土中水分を吸収して消化
発熱を伴って膨脹硬化する作用により、地盤の含水率の
低下と、約２倍の体積膨脹による圧密効果によりパイル
周縁の土質密度の増加を図り、地盤の支持性を向上する
ものであるが、生石灰の吸水による消化発熱が急激に行
われると発生水蒸気により往々にして突沸事故を生じ易
く、また形成した消石灰パイルが充分な強度を得るに
は、数か月以上の長期間を要する欠点があり、これを改
良するものとして、生石灰とポルトランドセメントを主
材とし、これに微量のアルミニウム粉末を配合した混合
物を用いる工法が実施されている（例えば特公昭６４−
１５１６号公報参照）。一方、含水率の大なる軟弱地盤
に対する現場打設によるパイル基礎工法として、セメン
トソイルスラリー中に、発泡ポリスチレン粒子を配合し
たものを用いてパイル自体の軽量化を図り、その沈下を
防止する工法が提案されている（例えば、平成５年６
月、第２８回土質工学研究発表会１００９，岩尾ほか、
参照）。
強化法の一法として、生石灰パイル基礎工法があり、こ
れは竪孔中に投入した生石灰が土中水分を吸収して消化
発熱を伴って膨脹硬化する作用により、地盤の含水率の
低下と、約２倍の体積膨脹による圧密効果によりパイル
周縁の土質密度の増加を図り、地盤の支持性を向上する
ものであるが、生石灰の吸水による消化発熱が急激に行
われると発生水蒸気により往々にして突沸事故を生じ易
く、また形成した消石灰パイルが充分な強度を得るに
は、数か月以上の長期間を要する欠点があり、これを改
良するものとして、生石灰とポルトランドセメントを主
材とし、これに微量のアルミニウム粉末を配合した混合
物を用いる工法が実施されている（例えば特公昭６４−
１５１６号公報参照）。一方、含水率の大なる軟弱地盤
に対する現場打設によるパイル基礎工法として、セメン
トソイルスラリー中に、発泡ポリスチレン粒子を配合し
たものを用いてパイル自体の軽量化を図り、その沈下を
防止する工法が提案されている（例えば、平成５年６
月、第２８回土質工学研究発表会１００９，岩尾ほか、
参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の公知パイル基礎
工法において、前者の生石灰とポルトランドセメントと
アルミニウム粉末との混合物を用いる工法において、主
材の消石灰とポルトランドセメントは等容量とするもの
であり、その吸水が急激に行われる含水率の大なる地盤
中では、なお、突沸事故発生の危険性があり、又、添加
アルミニウム粉末のアルカリ成分により発生する水素ガ
スはパイル硬化前に、外部に逸出する割合が多く、パイ
ル軽量化の効果は僅かであった。又、後者の発泡ポリス
チレン粒子を配合したセメントソイルスラリーを用いる
工法では、パイルの軽量化には有効であるが軽比重の発
泡ポリスチレン粒子の浮上分離によりパイルの密度，強
度が不均一となり易く、且つパイル周縁の土質改良効果
が期待できないなどの欠点があった。
工法において、前者の生石灰とポルトランドセメントと
アルミニウム粉末との混合物を用いる工法において、主
材の消石灰とポルトランドセメントは等容量とするもの
であり、その吸水が急激に行われる含水率の大なる地盤
中では、なお、突沸事故発生の危険性があり、又、添加
アルミニウム粉末のアルカリ成分により発生する水素ガ
スはパイル硬化前に、外部に逸出する割合が多く、パイ
ル軽量化の効果は僅かであった。又、後者の発泡ポリス
チレン粒子を配合したセメントソイルスラリーを用いる
工法では、パイルの軽量化には有効であるが軽比重の発
泡ポリスチレン粒子の浮上分離によりパイルの密度，強
度が不均一となり易く、且つパイル周縁の土質改良効果
が期待できないなどの欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の現場
打ちの基礎パイル工法における生石灰，ポルトランドセ
メント，アルミニウム粉末混合の土質安定強化材を用い
る場合の欠点を、ポルトランドセメントに対する生石灰
配合率を低下するとともに無機質充填材及び発泡性熱可
塑性合成樹脂原粒を配合することにより解決したもので
あり、又従来の発泡ポリスチレン粒子を配合する工法の
不均質硬化の欠点も、発泡性熱可塑性合成樹脂原粒を採
用して打設時の発熱による発泡膨脹作用を有効に利用す
ることによって解決したものである。
打ちの基礎パイル工法における生石灰，ポルトランドセ
メント，アルミニウム粉末混合の土質安定強化材を用い
る場合の欠点を、ポルトランドセメントに対する生石灰
配合率を低下するとともに無機質充填材及び発泡性熱可
塑性合成樹脂原粒を配合することにより解決したもので
あり、又従来の発泡ポリスチレン粒子を配合する工法の
不均質硬化の欠点も、発泡性熱可塑性合成樹脂原粒を採
用して打設時の発熱による発泡膨脹作用を有効に利用す
ることによって解決したものである。
【０００５】すなわち本発明は軟弱地盤に設けた竪孔中
に下記組成よりなる混合物である膨脹硬化性の土質安定
強化材を投入充填し、土中水分の浸透含水により発熱膨
脹をともなって硬化パイルを形成することを特徴とする
軟弱地盤強化パイル基礎工法である。 土質安定強化剤組成 ポルトランドセメント ４０〜６０重量％ 生石灰 １５〜３５ 〃 無機質充填材 １０〜３０ 〃 発泡性熱可塑性合成樹脂原粒 １〜 ６ 〃 （８０℃の水蒸気により容積が２０倍以上の中空粒子と
なるもの）
に下記組成よりなる混合物である膨脹硬化性の土質安定
強化材を投入充填し、土中水分の浸透含水により発熱膨
脹をともなって硬化パイルを形成することを特徴とする
軟弱地盤強化パイル基礎工法である。 土質安定強化剤組成 ポルトランドセメント ４０〜６０重量％ 生石灰 １５〜３５ 〃 無機質充填材 １０〜３０ 〃 発泡性熱可塑性合成樹脂原粒 １〜 ６ 〃 （８０℃の水蒸気により容積が２０倍以上の中空粒子と
なるもの）
【０００６】本発明に用いる土質安定強化材は上記の組
成を有することにより、土中水分の浸透含水に従い硬化
反応が迅速円滑に進行するとともに、ポルトランドセメ
ントより低い配合量の生石灰の消化発熱が無機質充填材
の配合により緩徐に進行し、生石灰が約２倍の容積の消
石灰となるとともに、水蒸気発生も徐々に行われ、突沸
を生ずること無く発泡性ポリスチレン原粒はこの水蒸気
加熱の初期段階で急速に発泡して周囲に膨脹圧を及ぼし
つつ容積を増大して硬化物の軽量化が行われるものであ
り、前記の各組成成分の配合範囲は硬化パイルの強度，
密度などの条件を満足するものとして実験的に決定した
ものである。
成を有することにより、土中水分の浸透含水に従い硬化
反応が迅速円滑に進行するとともに、ポルトランドセメ
ントより低い配合量の生石灰の消化発熱が無機質充填材
の配合により緩徐に進行し、生石灰が約２倍の容積の消
石灰となるとともに、水蒸気発生も徐々に行われ、突沸
を生ずること無く発泡性ポリスチレン原粒はこの水蒸気
加熱の初期段階で急速に発泡して周囲に膨脹圧を及ぼし
つつ容積を増大して硬化物の軽量化が行われるものであ
り、前記の各組成成分の配合範囲は硬化パイルの強度，
密度などの条件を満足するものとして実験的に決定した
ものである。
【０００７】
【作用】土質安定強化材の組成条件において、生石灰は
ポルトランドセメントとともに水硬性結合剤となるもの
であるが、生石灰比率が増大するに従って硬化物の強度
が低下する傾向を生じる一方、容積膨張性や吸水性及び
消化発熱量が増加するものであり、無機質充填材は前記
の作用を調節して安定した硬化パイルを得ることができ
るものであり、又、発泡性熱可塑性合成樹脂原粒は通
常、５〜７％の炭化水素系発泡剤を含有したポリスチレ
ン，スチレン無水マレイン酸共重合体，スチレン・エチ
レン混合体などの直径１〜２ｍｍの粒子であって、８０
℃以上の水蒸気加熱により常圧下で２０倍以上８０倍に
達する発泡体となるものであり、したがって土質安定強
化材の硬化過程中において他の体積成分に対して圧力を
及ぼしつつ膨脹して硬化パイルを軽量化する作用を生じ
るが、６重量％以上になるとパイル強度の低下が認めら
れる。
ポルトランドセメントとともに水硬性結合剤となるもの
であるが、生石灰比率が増大するに従って硬化物の強度
が低下する傾向を生じる一方、容積膨張性や吸水性及び
消化発熱量が増加するものであり、無機質充填材は前記
の作用を調節して安定した硬化パイルを得ることができ
るものであり、又、発泡性熱可塑性合成樹脂原粒は通
常、５〜７％の炭化水素系発泡剤を含有したポリスチレ
ン，スチレン無水マレイン酸共重合体，スチレン・エチ
レン混合体などの直径１〜２ｍｍの粒子であって、８０
℃以上の水蒸気加熱により常圧下で２０倍以上８０倍に
達する発泡体となるものであり、したがって土質安定強
化材の硬化過程中において他の体積成分に対して圧力を
及ぼしつつ膨脹して硬化パイルを軽量化する作用を生じ
るが、６重量％以上になるとパイル強度の低下が認めら
れる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例として下記の試験方法による結
果について説明する。 （１）試験条件 内径５０×５０×５０ｃｍの試験槽内にる砂質土を５ｃ
ｍ厚さに充填した後に、板厚０．２ｍｍのブリキ板製の
内径１６ｃｍ長さ２５ｃｍのパイプを立設して、その外
周にさらに２５ｃｍの砂質土を充填するとともに、該パ
イプ中に下記組成の粉粒混合物である土質安定強化材を
２０ｃｍ高さまで充填し、さらにその上に砂質土を５ｃ
ｍ充填した後、パイプを引抜き、次いでその上面に直径
２０ｃｍ，厚さ２ｃｍ，重量約５ｋｇの鉄板よりなる荷
重を載せた状態下に、砂質土面に３〜５リットルの水を
散布給水して、２８日養生による硬化試料を得た。この
硬化試料につき、その寸法変化、密度及び一軸圧縮強度
を測定した。
果について説明する。 （１）試験条件 内径５０×５０×５０ｃｍの試験槽内にる砂質土を５ｃ
ｍ厚さに充填した後に、板厚０．２ｍｍのブリキ板製の
内径１６ｃｍ長さ２５ｃｍのパイプを立設して、その外
周にさらに２５ｃｍの砂質土を充填するとともに、該パ
イプ中に下記組成の粉粒混合物である土質安定強化材を
２０ｃｍ高さまで充填し、さらにその上に砂質土を５ｃ
ｍ充填した後、パイプを引抜き、次いでその上面に直径
２０ｃｍ，厚さ２ｃｍ，重量約５ｋｇの鉄板よりなる荷
重を載せた状態下に、砂質土面に３〜５リットルの水を
散布給水して、２８日養生による硬化試料を得た。この
硬化試料につき、その寸法変化、密度及び一軸圧縮強度
を測定した。
【０００９】
【００１０】 図１は１４日養生のデータとともに示した圧縮強度のグ
ラフである。
ラフである。
【００１１】上記の試験において、対比例は現在実用化
されている生石灰・セメント系の突沸防止性の土質安定
強化材であり、本発明の実施例は強度において僅かに低
下するものの、膨脹性に優れ、これによりパイル周縁の
土質を密圧化することができ又硬化パイルを著しく軽量
化することができる。
されている生石灰・セメント系の突沸防止性の土質安定
強化材であり、本発明の実施例は強度において僅かに低
下するものの、膨脹性に優れ、これによりパイル周縁の
土質を密圧化することができ又硬化パイルを著しく軽量
化することができる。
【００１２】前期の実施例における土質安定強化材は組
成成分の粉粒混合物として使用した場合を示したが、該
混合物を平均粒径３〜５ｃｍの圧搾造粒物として用いる
ことにより、投入作業のさいの粒塵防止とともに、硬化
物の均一組成保持を図ることができる。
成成分の粉粒混合物として使用した場合を示したが、該
混合物を平均粒径３〜５ｃｍの圧搾造粒物として用いる
ことにより、投入作業のさいの粒塵防止とともに、硬化
物の均一組成保持を図ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパイル基
礎工法は、含水率の大なる軟弱地盤中における土質安定
強化材の土質水分の吸収，膨脹発熱硬化による打設パイ
ルの軽量化が効果的に進行し土質の耐力を向上すること
ができ、特に含水率１５０％以上，土質密度１．３以下
の超軟弱地盤に対しても、バランスのとれた密度のパイ
ル形成が容易にできるものである。
礎工法は、含水率の大なる軟弱地盤中における土質安定
強化材の土質水分の吸収，膨脹発熱硬化による打設パイ
ルの軽量化が効果的に進行し土質の耐力を向上すること
ができ、特に含水率１５０％以上，土質密度１．３以下
の超軟弱地盤に対しても、バランスのとれた密度のパイ
ル形成が容易にできるものである。
【図１】 本発明の実施例における土質安定強化材の一
軸圧縮強度の１４日，２８日養生時の測定値のグラフと
ともに２８日養生時の湿潤密度を示したものである。
軸圧縮強度の１４日，２８日養生時の測定値のグラフと
ともに２８日養生時の湿潤密度を示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０２Ｄ 3/08 3/12 5/46 // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (3)
- 【請求項１】 軟弱地盤に設けた竪孔中に、下記組成よ
りなる混合物である膨脹硬化性の土質安定強化材を投入
充填し、土中水分の浸透吸水により発熱膨脹を伴って硬
化パイルを形成することを特徴とする軟弱地盤強化パイ
ル基礎工法。 土質安定強化材組成 ポルトランドセメント ４０〜６０重量％ 生石灰 １５〜３５ 〃 無機質充填材 １０〜３０ 〃 発泡性熱可塑性合成樹脂原粒 １〜 ６ 〃 （８０℃の水蒸気により容積が２０倍以上の中空粒子と
なるもの） - 【請求項２】 土質安定強化材中の無機質充填材が炭酸
カルシウム又はゼオライトあるいはその両者である請求
項１記載の軟弱地盤強化パイル基礎工法。 - 【請求項３】 土質安定強化材が平均粒径３〜５ｃｍの
圧搾造粒物である請求項１又は２記載の軟弱地盤強化パ
イル基礎工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192664A JP2704839B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 軟弱地盤強化パイル基礎工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192664A JP2704839B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 軟弱地盤強化パイル基礎工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827463A true JPH0827463A (ja) | 1996-01-30 |
| JP2704839B2 JP2704839B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16294998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6192664A Expired - Fee Related JP2704839B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 軟弱地盤強化パイル基礎工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704839B2 (ja) |
Cited By (8)
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| US6023260A (en) * | 1995-02-01 | 2000-02-08 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display device, driving method for liquid crystal display devices, and inspection method for liquid crystal display devices |
| KR20020024198A (ko) * | 2002-02-02 | 2002-03-29 | 김정 | 소석회와 비석으로 이루어진 연약지반 보강 조성물과 그조성물에 의한 연약지반 개량 공법 |
| CN101775801A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-07-14 | 王军 | 一种新型自养护水泥土桩 |
| CN104291754A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-21 | 广东宏基管桩有限公司 | 一种耐腐蚀phc管桩 |
| KR101665377B1 (ko) * | 2015-09-24 | 2016-10-12 | 문형록 | 지반보강용 발포 조성물 및 이를 이용한 지반보강 시공방법 |
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1994
- 1994-07-14 JP JP6192664A patent/JP2704839B2/ja not_active Expired - Fee Related
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