JPH0913357A - 埋設物の埋戻し工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、従来等の一般的流動化土を配設し
ても短時間にその上面部に路床または路盤層を配設する
ことが可能な埋設物の埋戻し工法を目的とする。 【構成】 地表面下に埋設または構築された各種埋設物
を埋め戻す際に、前記埋設物の周囲に流動化土層を配設
した後、前記流動化土層の上面部にｐＦ値で４．２以上
の粉体により構成される粉体層を敷設し、前記粉体層の
上面部に路床または路盤層を配設することを特徴とする
埋設物の埋戻し工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばガス管や通信ケ
ーブル等の地下埋設物の埋戻し工法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、埋設物の埋戻し工法においては掘削
発生土をそのまま埋戻し材として利用できるケースはそ
の掘削土が良質土砂である場合に限られ、多くの場合別
の場所から良質の山砂等を搬入し、埋戻し材として利用
していた。

【０００３】しかし、近年の天然資源の枯渇化、採取に
よる環境破壊、交通公害、および掘削発生土の処分地問
題等の諸事情により、掘削発生土やその他の不良土砂を
有効利用する動きが活発化してきている。例えば、掘削
発生土を改良材により安定処理し、改良土として埋戻し
材に利用する方法や、固化材と混合することにより、固
化特性を持たせ埋戻し材として利用する方法等が徐々に
普及してきている。

【０００４】また一方では、埋戻し工事における締固め
時の振動・騒音問題、また締固め不足による道路陥没等
が問題となっている。このような中で、良質土砂や改良
土等を締固めて埋め戻す方法に替わり、土砂と水および
固化材を混合し、流動性を持たせた状態で充填・埋戻し
を行う方法が検討されはじめ、一部実用化されている。

【０００５】例えば、特開昭63-233115 号公報には、往
復回転式撹拌ミキサーによって、土砂に水と固化材を混
合撹拌することにより、高度の均質分散性と流動性、さ
らに材料分離性の小さい地山強度相当の強度発現性を持
たせた流動化土を、短時間に製造供給することを特徴と
する土砂埋戻し充填工法が開示されている。

【０００６】また、特開平3-287909号公報には、掘削残
土に予め固化材を配合混合し、この処理土を埋戻し現場
へ運搬し、埋戻しつつ処理土に注水するとともに振動を
掛けて流動化して、埋戻し箇所の完全な充填を行う工法
が開示されている。

【０００７】さらに、特開平1-312118号公報、および、
特開平4-351388号公報には、同様に、土砂に水と固化材
等を混合し、流動性を持たせた処理土として埋設管等の
埋戻しに用いる工法が開示されている。

【０００８】これらは何れも、その埋戻し材料が持つ流
動性により、埋戻しの際の締固め作業を不要とし、また
埋設管周辺部等の狭隘部分の充填を可能としている。ま
た、固化材の作用により、埋戻し後ある期間を経て、地
山と同等以上の強度を発現することが可能である。更
に、掘削発生土や、通常そのままの状態では埋戻し材料
として適さない土砂、例えば建設汚泥等も埋戻し材料と
して有効に活用できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガス埋設配管
工事等の大部分を占める都市街路の道路占有工事は、即
日交通解放の条件下で施工されることが多く、埋戻し自
体に要する時間は２時間程度の短時間作業を余儀なくさ
れている。

【００１０】このため、流動化埋戻し工法を適用する場
合、流動化土を３０分〜２時間で路床部等の上層部の施
工が可能な強度まで固化させることが要求されている。
ところが、流動化土を前記時間内に固化させるために
は、対象土ごとに特殊な固化材が必要となるためコスト
高であり、同時に配合技術も複雑となり、これに伴う品
質管理の負担も大きくなる。このため、一般的配合の流
動化土を用いた場合には路床部等の上部層の施工を可能
とするためには通常少なくとも２時間を超える時間を要
している。

【００１１】一方、短時間で固化する材料を使用する場
合、施工時の機械的なトラブルなどに対して、早急な対
応が必要となるため施工管理の負担が増大するという問
題がある。さらに、路床部埋め戻し完了後の土留め用の
矢板等の引き抜き時には流動化土が固化しているため、
矢板と地山との間に間隙ができ、道路の陥没の原因や雨
水等の水路となる等の問題を生ずる。

【００１２】そこで、この発明は路床部等の上部層の施
工が可能な強度まで固化する時間が２時間を超えるよう
な一般的配合の流動化土であっても、流動化土自体の初
期強度に影響されることなく、２時間以内、更に好まし
くは１時間以内に上層部の施工が可能となり、且つ矢板
等の引き抜きによっても前述のような問題が生ずること
のない埋設物の埋め戻し工法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】発明者らは、前記一般的
配合の流動化土であっても流動化土層の上面部に所定以
上の吸水力を有する粉体層を敷設することにより、流動
化土層上層部を強制的に脱水し密度を増大させ、２時間
以内で強度を高めることができるとの知見を得て、以下
の発明をするに至った。

【００１４】（１）請求項１の発明は、地表面下に埋設
または構築された各種埋設物を埋め戻す際に、前記埋設
物の周囲に流動化土層を配設した後、前記流動化土層の
上面部にｐＦ値で４．２以上の粉体により構成される粉
体層を敷設し、更に前記粉体層の上面部に路床または路
盤層を配設することを特徴とする埋設物の埋戻し工法を
提供する。

【００１５】（２）請求項２の発明は、前記粉体層を敷
設し、該粉体層の上層部が適度に締め固まるように前記
粉体層の上面部に水を散布した後、該粉体層の上面部に
路床または路盤層を配設することを特徴とする請求項１
記載の埋設物の埋戻し工法を提供する。

【００１６】（３）請求項３の発明は、前記粉体のｐＦ
値を５．５以上とすることを特徴とする請求項１又は２
に記載された埋設物の埋め戻し工法を提供する。

【００１７】（４）請求項４の発明は、前記粉体の温度
を２５℃〜５０℃として、前記粉体層を敷設することを
特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載された
埋設物の埋戻し工法を提供する。

【００１８】

【作用】請求項１の発明では、埋設物の周囲を流動化土
で埋め戻し、所定強度の発現を確認した後でｐＦ値が
４．２以上の吸水性の大きい粉体を敷設することで、前
記流動化土層の上層部を強制的に脱水し、密度を増大さ
せ強度を物理的に高めることができ、且つ、同時に前記
流動化土の粒子間距離が接近するため、強度発現が早ま
り初期強度を増加させることができる。

【００１９】同時に、敷設した粉体層自体の下層部又は
層全体も、吸水することにより締め固まり、前記流動化
土層の上層部と併せて相乗的に強度が増加する。これら
の強度増加作用による盤効果によって荷重を支持するこ
とができ、早期に上層部の施工が可能となる。粉体のｐ
Ｆ値を４．２以上としたのは、４．２未満の場合には上
記粉体が流動化土層上層部から水分を充分に吸収しない
ので上記効果が得られないためである。

【００２０】ここで、ｐＦ値とは粉体が重力に逆らって
水分を吸収するときの吸引力をエネルギーの概念で表す
指標であり、粉体中の毛細管を立ち上がる水のエネルギ
ー（毛管ポテンシャル）を水柱の高さ（Ｈｃｍ）とする
とき、ｐＦ＝ｌｏｇ₁₀Ｈにより定義される。

【００２１】即ち、ｐＦ値は水分の吸収能力の指標であ
って、例えばｐＦ＝３．０は塑性限界、ｐＦ＝４．２は
収縮限界、ｐＦ＝５．５は空気乾燥状態、ｐＦ＝７．０
は炉乾燥状態である。粉体の保水機能はｐＦ値が３．０
以下では間隙保水状態、４．２以上では表面保水状態、
また３．０〜４．２は両者の混在状態である。

【００２２】従って、ｐＦ＝４．２以上であれば粉体が
保有する水分は表面水のみであり、粒子の間隙には水分
は存在せず、充分な吸水能力を有する。また、ここでい
う粉体の吸水性は粉体粒子間の毛管現象によるものを主
体とするが、粒子自体が有する細孔による吸水性を包含
してもよい。

【００２３】請求項２の発明においては、前記粉体層を
敷設した後、この粉体層の上層部が適度に締め固まるよ
うに前記粉体層の上面部に水を散布することにより、該
粉体層上層部からも締め固め強度を得るものである。こ
れにより、前記流動化土層上層部および粉体層下層部の
締め固め強度との相乗効果により、更に強度発現を早め
施工時間をより短縮することができる。

【００２４】請求項３はｐＦ値のさらに大きい粉体に限
定することにより、施工時間をより短縮することが可能
となる。

【００２５】請求項４は粉体温度２５〜５０℃とするこ
とにより養生雰囲気温度を高め、固化速度を更に早める
ことができる。特に冬期には効果が大きい。５０℃を超
えると流動化土中の固化材が異常に凝結する恐れが生ず
ると共に人体の火傷等取扱難くなる。また、２５℃以下
では上記効果が得られない。

【００２６】また、何れの場合においても流動化土層は
まだ完全に固化しておらず、固化途上であるため、矢板
等の引き抜き時にも地山との間隙は発生せず、施工終了
後の道路陥没の原因となったり、水路となることはな
い。

【００２７】本発明における前記粉体層の厚さは流動化
土層上層部及び該粉体層の下部層が２時間以内に適度に
固まるために適した厚さであり、粉体の種類、粒度等に
よっても異なり、特に制限はない。しかし、通常好まし
くは５〜２００ｍｍであり、より好ましくは１０〜１０
０ｍｍである。

【００２８】即ち、粉体層の厚さが５ｍｍ未満では、路
床部等の上層部の施工を可能とする流動化土層上層部の
強度を発現せしめるための吸水量が次第に不足する。ま
た、粉体層の厚さが２００ｍｍを超えると粉体層自体の
路床としての強度が徐々に不足する傾向にあるからであ
る。

【００２９】更に、粉体層の厚さが１０〜１００ｍｍに
範囲では、流動化土層上層部の強度がより短時間に向上
し、路床部等の上層部の施工開始を早めることが出来る
点でより好ましい。

【００３０】この発明でいう流動化土とは、土砂に水お
よびセメント系、石灰系およびスラグ系等の固化材、ま
た必要に応じて石灰石粉、砕石粉、フライアッシュ等の
粒度調整材を混合し、更に目的により発泡剤や起泡剤に
よる気泡を混入した流動性および硬化性を持った材料で
ある。

【００３１】前記土砂には上記土砂を石灰等で安定処理
した改良土砂、前記土砂および改良土砂の混合物、前記
土砂および改良土砂が発泡スチロール等の軽量材を含む
軽量土砂である場合等を含む。

【００３２】粉体とは砂、粘性土、しらす等、自然界に
そのまま存在するもの、石灰、石灰石粉、砕石粉など自
然原料を人工的に処理したもの、および高炉スラグ等の
副生物、またこれらを粒度調整や乾燥処理した加工品等
であり、規定のｐＦ値を満たす材料であればよい。

【００３３】また、長期的に安定であり、腐食等により
将来的に道路の沈下原因とならないものである必要があ
る。さらに、土壌汚染等周辺環境に悪影響を与えるのも
のであってはならない。

【００３４】また、地表面下に埋設または構築された各
種埋設物にはガス管、水道管、通信ケーブル、その他種
々のものが考えられる。ここにいう地表面下とは、一般
には道路の下であることが多いが、必ずしもこれに限ら
ず埋設物が存在し得る場所すべてを含む。

【００３５】

【実施例】以下、実施例について説明する。 比較例 図２は通常の流動化土を用いた従来の一般的な埋め戻し
工法を示す。図２において地下埋設物であるガス管４の
周囲に流動化土層６を配設した。この流動化土層を打設
終了約５時間後、流動化土層の強度がコーン指数ｑ_c ＝
１．５ｋｇｆ／ｃｍ² となったとことを確認し、流動化
土層の上面部に路床材８として山砂を投入し締め固め
た。

【００３６】

【表１】

【００３７】土留め用矢板１６を引き抜いた後、さらに
その上方に路盤１２及び舗装１４を構築した。このよう
に通常の流動化土を用いた従来の一般的埋め戻し工法で
施工した場合には上層部施工開始まで５時間程度を要す
る。従って、即日復旧型工事等の短時間の施工を要求さ
れる工事には従来の工法を適用出来ない。また、土留め
用矢板を引抜き後、流動化土と地山との間には空隙が確
認された。

【００３８】実施例１ 本発明の実施例を図１で説明する。図１において地下埋
設物であるガス管４の周囲に流動化土層６を配設した。
流動化土層の強度がコーン指数ｑ_c ＝０．０５ｋｇｆ／
ｃｍ² となったところで、粉体層８として山砂を大気中
に１日間放置したもの( ｐＦ＝４．５) を１００ｍｍ敷
設した。その後この粉体層の上面部に路床材１０である
山砂を投入し締固めを行い、土留め用矢板を引き抜いた
後さらにその上方に路盤１２および舗装１４を構築し
た。

【００３９】この場合、流動化土層の打設終了から路床
材投入までの時間は約１時間４０分であった。また、土
留め用矢板１６を引き抜き後には流動化土層と地山との
間に空隙は存在しなかった。

【００４０】このように、粉体として一般的な路床材で
あり汎用的な土木建材である山砂を大気に放置してｐＦ
値４．２以上とした状態で粉体層として利用することに
より、施工時間を３時間以上短縮可能とし、即日復旧型
工事とすることができた。

【００４１】また、汎用的な土木建材を用い、大気中で
放置乾燥させることによりコストを最小限に抑えること
が可能となった。更に、土留め用矢板の引き抜き時に流
動化土は上層部を除き自立できない強度であるため、流
動化土層と地山との間には空隙を生じていなかった。従
って、施工終了後の地盤低下は生じなかった。

【００４２】実施例２ 粉体層として大気乾燥状態のしらす( 火山性砂質体積
物、ｐＦ＝５．５)を５０ｍｍ厚さとし、実施例１と同
様に施工した。この場合流動化土層打設終了から路床材
投入までの時間は約１時間２０分であった。このような
吸水性の高い粉体を用いることで流動化土の強度をより
早期に、より高く発現させることが可能となった。ま
た、粉体層厚もより薄く設定できるため粉体量を低減で
きた。

【００４３】実施例３ 山砂を現場に設置した簡易炉にて絶乾状態まで炉乾燥
し、さらに４０℃程度まで自然冷却した粉体( ｐＦ＝
７．０）を層厚さ５０ｍｍ敷設した。この場合流動化土
層打設終了から路床材投入までの時間は約５０分であっ
た。実施例２と同様に、吸水性の高い粉体を用いること
により流動化土の強度を早期に高めることができた。

【００４４】更に、粉体温度を４０℃程度とすることで
流動化土の養生雰囲気温度を高め、固化速度をより早め
ることができた。また、この温度条件によって固化材が
異常凝結を起こすことはなかった。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、埋設物の周囲に配設さ
れた流動化土層の上面部に吸水性の大きい（ｐＦ値４．
２以上）粉体を敷設することにより、流動化土層上層部
の強度を高め、同時に粉体層自体の下層部又は層全体も
締め固まり、上層部からの荷重を盤効果により分散させ
極めて早期に上層部の施工を可能にする。

【００４６】本発明においては、一般的な流動化土の配
合を用いることが可能なため、特殊な固化材を必要とし
ない。したがって、固化材コストの低減や特殊配合技術
の不要化、品質管理の軽減が期待できる。

【００４７】また、流動化土の固化時間は流動化土の混
合および打設中には固化しない程度に遅いため混合時や
圧送時等の機械トラブル等に対する時間的な余裕が生ま
れ、施工管理も大幅に軽減できる。さらに、矢板引き抜
き時にも流動化土と地山の間に間隙が生じないため、施
工後の道路等の陥没の恐れがなくなり、工事全体の品質
向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法を適用して埋め戻した地下構造を
示す図である。

【図２】従来の工法を適用して埋め戻した地下構造を示
す図である。

【符号の説明】

２ 地表面 ４ ガス管 ６ 流動化土層 ８ 粉体層 １０ 路床 １２ 路盤 １４ 舗装 １６ 土留め用矢板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 隆 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地表面下に埋設または構築された各種埋
   設物を埋め戻す際に、前記埋設物の周囲に流動化土層を
   配設した後、前記流動化土層の上面部にｐＦ値で４．２
   以上の粉体により構成される粉体層を敷設し、前記粉体
   層の上面部に路床または路盤層を配設することを特徴と
   する埋設物の埋戻し工法。
2. 【請求項２】 前記粉体層を敷設した後、該粉体層の上
   層部が適度に締め固まるように前記粉体層の上面部に水
   を散布し、該粉体層の上面部に路床または路盤層を配設
   することを特徴とする請求項１記載の埋設物の埋戻し工
   法。
3. 【請求項３】 前記粉体のｐＦ値を５．５以上とするこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載された埋設物の埋
   め戻し工法。
4. 【請求項４】 前記粉体の温度を２５℃〜５０℃とし
   て、前記粉体層を敷設することを特徴とする請求項１、
   ２又は３のいずれかに記載された埋設物の埋戻し工法。