JPS6332016A

JPS6332016A - 人工岩の造成工法

Info

Publication number: JPS6332016A
Application number: JP17384886A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kishi; 岸　清; Toshimichi Nishioka; 西岡　利道; Yoichi Nojiri; 野尻　陽一; Atsushi Kato; 加藤　穆; Hirotake Kurihara; 栗原　宏武
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-02-10
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH0657938B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、軟岩、土等を含むスラリーに固化剤であるセ
メントを混合して得られるコンクリートスラリー或いは
モルタルによって、人工的に基礎岩盤、素掘り用掘削地
盤の造成、空洞、空隙の充填、あるいは地盤、岩盤の改
良を行う人工岩造成工法に関する。

［従来技術］軟岩盤、土砂地盤上に建物を構築したり、その地盤中を
掘削したりする際、地盤の一部が風化、断層等によって
弱化あるいは劣化している場合がある。そのため、度々
これらの岩盤は置換が行われている。その際置換材とし
てはコンクリートあるいは貧配合コンクリートが用いら
れてきている。

ところで、一般のコンクリートでは、周辺の健全な軟岩
・土砂地盤とその物性があまりに違いすぎ、往々にして
、基礎地盤への応力伝播あるいは地盤内応力分布がスム
ーズでなく場合によっては局所的な応力集中を起こし、
健全な周辺地盤へ悪影響を及ぼすことが生じる。そこで
、周辺地盤と同等の特質を有するコンクリートによって
岩盤を造成すると、これらの悪影響は避けることができ
る。そのために、置換あるいは改良する対象地盤の発生
土・軟岩をコンクリートの素材とする人工若造成工法が
、通称ソイルセメント工法として知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、従来のコンクリート素材に例えば現地発生岩
を使用したソイルセメント工法では、骨材となる発生岩
に施工上、品質管理上程々のυ１約があり、人工岩は周
辺地盤と物理・化学的性質が違いすぎ、必ずしも現地発
生岩を採用した効果が得られていない。

［発明の目的〕したがって、本発明は周辺地盤と物理・化学的に極めて
類似し、周辺基礎地盤への応力伝播や地盤内応力分布が
スムーズに行われる人工岩の造成工法を提供することを
目的とする。

［解決するための手段］現地発生土・軟岩を素材として採用しても、周辺地盤と
類似した人工岩が得られない理由が、軟岩の粒度にある
ことを見出し、本発明では、軟岩は破砕機により構成微
細粒子例えば２Ｍ以下の粒径まで湿式にして解こうされ
る。

本発明によると、現地発生土・軟岩でも構成素材にまで
解きほぐすことから、通常のポルトランドセメントでは
遊離石灰あるいはアルミン酸石灰（Ｃ２〜３・Ａ−Ｈ６
−１２）と粘土粒子との反応（通常ポゾラン反応という
）が生じ、物性値のコントロールがむずかしい。そこで
本発明では遊離石灰をできるだけおさえ、さらにセメン
トの固化反応（主として水和反応）を早急（材齢９０〜
１００日程度）に終結させるセメントすなわち同化剤を
用いる。そしてこの性質を有する固化剤は、一般にポル
トランドセメントに人工ポゾラン（スラブ微粉末、石炭
アッシュ等）を加えると同時に水和の促進、強度の発現
性を増大させるため比較的多量の石膏を混入して得られ
るものである。

［発明の構成］本発明は、上記手段すなわち土砂・軟岩を構成素材にま
で解こうすることと、ポルトランドセメントに人工ポゾ
ランと石膏とを加えた固化剤を使用してその目的を達成
した。

本発明によれば、土砂、軟岩をスラリー状に処理するス
ラリー製造工程と、スラリーに混合する固化剤の品質管
理工程と、所要水の水質試・験・水質確認をする水管理
工程と、前記各工程を経て得られたスラリー、同化剤、
土砂、水をそれぞれ所要量針１する計量工程と、該計量
工程で計量されたスラリー、固化剤、土砂、水を混練し
、そして打設現場へ圧送又は運搬する混練搬送工程とか
ら成り、前記スラリー製造工程は、現地採取地において
破砕機により一定値以下の粒径になるように破砕する一
次破砕工程と、該一次破砕工程で得られた泥岩に所要量
の水を加え解こう機によって構成微細粒子にまで湿式で
解きほぐし所要の密度のスラリーを得る解こう処理工程
と、該解こう処理工程で得られたスラリーの密度を測定
し設定密度になるよう希釈水を供水し、次の混練工程へ
安定供給するための密度調整工程とから成り、前記固化
剤の管理工程は銘柄、数量、試験成績値等を確認し、防
湿構造のサイロにストックする工程から成り、前記計量
工程は、計量伝達機構、計量指示値の設定器、計量補正
装置等を使用して、計量重量を表示盤に表示し、計但支
持値を設定し、そしてスラリー、固化剤、現地発生砂、
水の供給速度を制御し、また補正する過程から成ってい
る。

［発明の作用効果］本発明によると、上記のように現地発生土・軟岩は構成
微細粒子まで解こうされ、そして同化剤であるポルトラ
ンドセメントに人工ポゾランと石膏とを加えた混合物が
添加され、そして打設されるが、スラリーに固化剤と、
現地発生砂を加えただけのものでスラリー状を呈してい
るので、打設現場ヘボンブ圧送ができる。また打設時に
従来のコンクリートのようにバイブレータによる締め固
めや脱泡作業は不要である。

現地発生土・軟岩等を従来の骨材のように大径のまま使
用すると、風化などによって劣化したままの大径の軟岩
がコンクリートの中に埋没していることになり、現地発
生土、軟岩を採用しているにも拘らず地盤の改良になら
ないが、本発明によると構成微細粒子例えば岩石の構成
単位体近くまで解こうされ、そして固化剤で固化される
ので、固化した人工宮中には劣化した部分が含まれるよ
うなことがない。したがって、本発明の実施によって得
られる人工岩は、現地基盤の性質に似て周囲地盤への応
力伝°播或いは地盤内応力分布がスムーズで局所的な応
力集中を避けることができる。

［実施例］以下、本発明を新潟県の建設現場において重要構造物の
基礎岩盤として実施する例について述べる。現地発生土
・軟岩すなわち掘削土は、第三紀の泥岩及び沖積世の砂
で、固化剤には、ポルトランドセメントにスラグ微粉末
、石炭アッシュ等の人工ポゾランと、比較的多聞の石膏
とを混入したセメントを用い、基本配合が第１表のよう
になり、そして基本物性が第２表に示す人工岩を得る実
施例について、第１図および第２図を参照して述べる。

第　　１　　表（基本配合）第２表（基本物性）［１］スラリーの製造工程 ■程Ｓ１　：第１図に示すように、現場において掘削さ
れた第３紀泥岩Ｒをスタビライザ（破砕機）１で１１０
０ａ以下に破砕する。この破砕は、いわゆる−次破砕で
、次の解こう機による解こうを効率的に行うための前処
理に相当する。−次破砕された泥岩Ｒはショベルローダ
３によってダンプカー２に積み、プラント付近のストッ
クヤード４に運搬する。

工程Ｓ２；ストックヤード４において泥岩Ｒの基本的物
性、例えば比重、組成等を把握する。そして所定の供給
量（スラリー密度が１．３０ｇ／ｃｉ）となるように設
定された定量フィーダ５ヘシヨベルローダ３で投入する
。投入された泥岩Ｒはコンベヤ６によって解こうＲ７に
運ばれる。

工程Ｓ３；解こう機７によってコンベヤ６によって連続
供給される泥岩を解こうする。解こう機７は第３図に示
すように全体は円筒状を呈し、その−万端に供給口８が
、モして他端に排出口９が設けられている。そして円筒
状を呈するシェル１０は、対をなす複数個の円周軸受１
１．１１によって回転自在に支承され、駆動モータ１２
によって例えば１０〜２Ｏｒｐｍの速度で駆動され、シ
ェル１０の内部に設けられているロータ１３は、駆動モ
ータ１４によって例えば１５０〜２００ｒｐｍの速度で
シェルと逆方向に回転駆動される。

シェル１０の内周面には山形の歯１５が、またロータ１
３の外周面には櫛状の歯１６が設けられていて、泥岩は
これらの回転＠間で噛み込まれて解こうされ、スラリー
となる。なお解こうは湿式で実施され、そしてスラリー
となるが、そのための水は清水槽２０から管２１によっ
て供給される。

管中には清水ポンプ２２及び流量計２３が介装されてい
る。

工程＄４；スクリーニング、解こう１ｆｉ７から排出さ
れたスラリーを、１０＃ＩＩＩ及び２ｊＩｌｌ＋径の２
段振動スクリーン４０で分級し、２ＩＩ１１以下のプロ
ダクトを中継タンク４１に一旦溜め、そしてモルタルの
材料として次工程へポンプ輸送する。粒子径が２Ｍ以上
のオーバープロダクト４４は、コンベヤ４２．４３・・
・によって定量フィーダ５へ戻す。

なお解こう中のスラリーの密度は１．３０ｇ／ｃｉにな
るように、泥岩及び水の供給量を設定するが施工中も、
密度、粒度、粘性等は定期的に確認する。

工程Ｓ５；密度調整。中継タンク４１からスラリーをポ
ンプ４６によって調整槽５１．５１へ管路５２．５３を
介して交互に送る。送る量は流量計５４で計量する。そ
してこの調整槽５１のスラリーの密度は、差圧式密度計
５５．５５で連続自動測定を行い、設定密度１．２６８
９／ｃｉになるように希釈水を自動供給する。希釈水は
自動供給装置例えばフロート弁Ｖを有する清水槽２ｏが
らポンプ５６．５６によって圧送される。なお、符号５
７は自動弁例えば電磁弁を示す。なお符号５８．５８は
攪拌装置を示し、この装置はモータ５９．５９によって
槽内で回転するようになっている。

なお、この密度調整の工程においては、計器による自動
測定の外に定期的に密度、粒度、粘性等を手動的にも測
定し、スラリーの品質確認をする。

工程Ｓ６：スラリーのストック。設定密度に調整された
スラリーを、ミキサへ安定供給するために、貯留槽６０
へ一旦送る。そのために、調整槽５１．５１の底部と貯
留槽６０との間には配管６１．６１が施され、そして配
管６１．６１に設けられているポンプ６２．６２によっ
て、調整槽のスラリーが貯留槽６０へ圧送される。なお
配管６１．６１中に設けられているバルブ６３．６３は
戻し管６４．６４に設けられているバルブ６５．６５と
協働し、スラリーを貯留槽６０へ配送し、また調整槽へ
戻す作用をする。貯留槽６０には、調整槽５１と同様に
、モータ６６で回転駆動される攪拌翼６７が設けられ、
また貯留槽６０中のスラリーの粒度及び水分は、超音波
粒度計６８及び放射線水分計６９で常時測定されるよう
になっている。

［２］固化剤の管理工程この工程では、固化剤の輸送・搬入、品質の確認及びス
トックを実施する。

工程Ｔ１　；輸送・搬入・固化剤を専用のローリ車で現
場へ搬入する。

工程Ｔ２二品質の確認。固化剤はポルトランドセメント
に、人工ポゾランと石膏とを加えたものであるが、これ
を確認すると共に、銘柄、数量、及び試験成績値の確認
を行う。

工程Ｔ３；ストック。確認ずみの同化剤をプラント近く
の防湿構造のサイロ９０（第１図）に貯蔵する。そして
必要に応じてコンベヤ９１によって計量器８１へ移送さ
れる。

［３］沖積古砂の処理工程工程Ｕ１　；選定された沖積古砂Ｓをプラント付近のヤ
ードＹに仮ストックしく第１図）、一連の材料試験を行
い物性の確認をする。

工程Ｕ２；材料の供給。ストックヤードＹの沖積古砂Ｓ
をショベルローダ３を使用して定量フィーダ７０へ供給
する。そしてコンベヤ７１．７２・・・によって計量器
へ移送する。

工程Ｕ３；表面水の計測。コンベヤ７１．７２・・・に
よって移送中に、コンベヤに付設された赤外線水分計７
４によって沖積古砂の表面水量を自動測定する。この測
定値はミキサによる混合時に給水量から減痒される。

［４］水の管理水は第１図において、符号２０で示す清水槽に常に一定
量スドックし、必要箇所すなわち解こう機７、調整槽５
１、貯留槽６０およびミキサへ安定供給できるよう管理
する。なお貯水量はフロート弁Ｖによって制御される。

また一連の水質検査、水質の確認も水の管理工程に含ま
れる。

［５］　計量工程この工程は、前述したようなスラリーの密度計測、流量
計測、超音波による粒度計測、赤外線による沖積古砂の
水分計測等も含まれるが、この工程では、主としてスラ
リー、固化剤、水、沖積古砂の重量計測を行う。

この計量はバッチ毎の重最計但で、ミキサ８０（第１図
）上部の固化剤計量器８１、スラリー計量器８２、水計
量器８３、沖積世砂計量器８４から成り、計量値伝達機
構、計量指示値設定機能、計量補正装置を備えている。

そしてこれら機構成いは装置によって計量重量を発信部
内のポテンションメータにより電気信号に変換して表示
盤に計量値として表示し、またパンチカードに１尻基準
の配合値をさん孔し、カードリーダにより計量指示値を
設定する。

計量補正装置には、広義には計聞制御傭構、表面水補正
装置、容量変更装置が含まれる。そして計量制ｗＩｌ構
によって、設定量の例えば９０％までは急速に計１器に
投入し、それ以降は投入落下量を少なくし、また落下補
正装置の調整により落下中の残量を見込んで計重完了と
する。これによって材料の計量速度が向上する。また表
面水補正装置によって、沖積古砂の表面水量を水の供給
設定値に連動させて、供給水量を補正して自動計測する
。容量変更装置は、例えば６段階に容量を変更できる装
置であって、この装置によって、１ｄ基準でさん孔され
たパンチカードにより最大２゜２５Ｔｄ、最小１．０ゴ
までを０．２５Ｔｄ１１位で変更する。なお印字記録装
置により、計量器８１〜８４により計量された値を印字
しておく。このようにして、計聞或いは計測されたデー
タは、中央制御室１０１（第１図）の制御回路にインプ
ットされ、設定値と比較して各種装置例えば材料計量に
対しては供給バルブ８５．８６．８７へ出力され、これ
らのバルブが制御される。したがって中央制御室１０１
は、計量制御パネル１０５、輸送制御パネル１０４、解
こう灘制御パネル１０３、印字装置１０２等を備えてい
る。

［６］　混練搬送工程計量工程によって計量された材料すなわち、スラリーと
、同化剤と、水と、沖積古砂とを強ｔｉｌｌ　Ｐ！！拌
式パン型ミキサ８０　（２，２！Ｍ容量）で練り混ぜ、
そして打設現場１００へ圧送ポンプ８８によって圧送ま
たは搬送する。練り混ぜ時間は６０秒とし、サイクルタ
イムは第５図の通りである。

［まとめ］以上詳述したように本発明によると、土砂、軟岩等は、
構成微細粒子まで解こうされてモルタルの材料とされ、
そしてポルトランドセメントに人工ポゾランと石膏とを
加えた固化剤が混合されて人工岩が造成されるので、硬
化した人工岩は周辺の地盤に物理・化学的に性質が極似
する。

したがって、本発明の実施によって得られる人工岩は、
周辺地盤への応力伝播や地盤内応力分布がスムーズに行
われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に際して好ましいプラントの一例
を示す模式図、第２図は本発明の各工程の要部のみを示
すフロー図、第３図は本発明の実施に供される解こう礪
の一例を示す斜視図、第４図は第３図の模式的断面図、
第５図は本発明を実施したサイクルタイムを示す図であ
る。５・・・定量フィーダ　　６・・・コンベヤ７・・・解
こう機　　４２．４３・・・戻しコンベヤ　　４０・・
・振動スクリーン　　５１．５１・・・調整槽　　５５
・・・差圧式密度計６０・・・貯留槽　　７０・・・定
量フィーダ７２．７３・・・コンベヤ　　８０・・・ミ
キサ　　８１．８２．８３．８４・・・計量器９０・・
・サイロ　　８８・・・圧送ポンプＲ・・・現地発生土
・軟岩　　Ｓ・・・沖積古砂（現地発生砂）第３１

Claims

【特許請求の範囲】

土砂、軟岩をスラリー状に処理するスラリー製造工程と
、スラリーに混合する固化剤の品質管理工程と、所要水
の水質試験・水質確認をする水管理工程と、前記各工程
を経て得られたスラリー、固化剤、土砂、水をそれぞれ
所要量計量する計量工程と、該計量工程で計量されたス
ラリー、固化剤、土砂、水を混練し、そして打設現場へ
圧送又は運搬する混練搬送工程とから成り、前記スラリ
ー製造工程は、現地採取地において破砕機により一定値
以下の粒径になるように破砕する一次破砕工程と、該一
次破砕工程で得られた泥岩に所要量の水を加え解こう機
によって構成微細粒子にまで湿式で解きほぐし所要の密
度のスラリーを得る解こう処理工程と、該解こう処理工
程で得られたスラリーの密度を測定し設定密度になるよ
う希釈水を供水し、次の混練工程へ安定供給するための
密度調整工程とから成り、前記固化剤の管理工程は銘柄
、数量、試験成績値等を確認し、防湿構造のサイロにス
トックする工程から成り、前記計量工程は、計量伝達機
構、計量指示値の設定器、計量補正装置等を使用して、
計量重量を表示盤に表示し、計量支持値を設定し、そし
てスラリー、固化剤、土砂、水の供給速度を制御し、ま
た補正する過程から成ることを特徴とする人工岩の造成
工法。