JP2000309919A - ソイルセメント地中連続壁の構築方法 - Google Patents
ソイルセメント地中連続壁の構築方法Info
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Abstract
混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント地中
連続壁を構築する方法において、工程の連続化及び工程
変更の柔軟化を図ることができ、特にTRD工法におい
ては退避掘削を不要としたソイルセメント地中連続壁の
構築方法を提供する。 【解決手段】 セメントを含む注入材を現位置土に注入
して混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント
地中連続壁を構築する方法において、対象地盤の土量1
(m3)に対して注入する前記注入材を以下の配合とした
ことを特徴とするソイルセメント地中連続壁の構築方
法。 (1)ベントナイト: 0〜100(kg) (2)セメント :50〜400(kg) (3)超遅延剤 : 1〜 30(kg) (4)水溶性高分子: 0〜 5(kg)
Description
入材を現位置土に注入して混合攪拌し、その後芯材を建
込んでソイルセメント地中連続壁を構築する方法に関す
る。
して混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント
地中連続壁を構築する方法としては、SMP工法、SM
W工法、TRD工法等がある。SMP工法とは、単軸ア
ースオーガにより削孔した孔中の現位置土に、セメント
ミルクとテラフェストと称する特殊アスファルト乳剤を
現位置で混合攪拌し、造成された柱体を少しずつラップ
させて連杭山留壁(又は止水壁)とする工法である(図
2(a)参照)。また、SMW工法とは、SMP工法と
略同様であるが、単軸アースオーガではなく3〜5軸の
多軸アースオーガにより長方柱の連続山留壁を造成する
工法である(図2(b)参照)。一方、TRD工法と
は、図3に示すように、無端カッタービットチェーン2
を循環可能に取り付けたカッターポスト1を有する施工
機械3を用い、循環する無端カッタービットチェーン2
を地盤に押しつけながら施工機械3が水平横移動すると
ともに、例えばカッターポスト1に内蔵したノズル(図
示せず)から注入材を地盤に噴射することによって、連
続的にソイルセメント地中連続壁を構築する工法であ
る。
セメントが凝結してしまう前に芯材建込みを行う必要が
あるため、施工対象地盤の全範囲にわたって注入材を注
入して混合攪拌した後に一気に全ての芯材を建込むとい
う手順を採れず、施工対象地盤を幾つかのエレメントに
分割し、注入材を注入して混合攪拌し、その後芯材を建
込むという作業をエレメント毎に繰り返していた。
列工法と異なり、連続工法であるTRD工法においては
特に、施工機械3のカッターポスト1が地盤中に固着し
てしまうことを防止するため、一のエレメントに対して
セメントを含む注入材を注入して混合攪拌した後に、引
き続いてエレメントの延長上にセメントを含まない注入
材を注入しつつ余分に地盤を切削した退避部を形成し、
この退避部にカッターポスト1を退避させておく退避掘
削を行っていた(図4参照)。
来工法においては、注入材を注入して混合攪拌し、芯材
を建込むという作業をエレメント毎に繰り返すため、工
程が断続的になってしまい施工効率が悪いという問題点
があった。また、施工機械の故障や地盤中の埋設物の存
在その他の地盤切削を続行できない事態が生じた場合
に、作業を中断して別途の方策を検討する時間を十分に
確保することができない等、工程変更に対して柔軟に対
応できないという問題点もあった。さらに、特にTRD
工法においては、本来であれば不要な退避掘削を行うた
め、施工効率が悪いという問題点があった。
み、セメントを含む注入材を現位置土に注入して混合攪
拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント地中連続壁
を構築する方法において、工程の連続化及び工程変更の
柔軟化を図ることができ、特にTRD工法においては退
避掘削を不要としたソイルセメント地中連続壁の構築方
法を提供することを目的とする。
る発明は、セメントを含む注入材を現位置土に注入して
混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント地中
連続壁を構築する方法において、対象地盤の土量1(m
3)に対して注入する前記注入材を以下の配合としたこと
を特徴とするソイルセメント地中連続壁の構築方法であ
る。 (1)ベントナイト: 0〜100(kg) (2)セメント :50〜400(kg) (3)超遅延剤 : 1〜 30(kg) (4)水溶性高分子: 0〜 5(kg)
法によれば、注入材に超遅延剤が含まれているため、ソ
イルセメントの凝結が通常よりも遅延する。したがっ
て、施工対象地盤の全範囲にわたって注入材を注入して
混合攪拌した後に一気に全ての芯材を建込むという手順
を採ることが可能となり、工程の連続化を図ることがで
きる。また、地盤切削を続行できない事態が生じた場合
に、作業を中断して別途の方策を検討する時間を十分に
確保することができる等、工程変更に対して柔軟に対応
できる。さらに、特にTRD工法においては、退避掘削
を行う必要がなくなる。
合には、これにより溝壁表面にマッドフィルムが形成さ
れるため、溝壁の崩壊が確実に防止される。さらに、注
入材に水溶性高分子が含まれる場合には、これにより混
合攪拌後のソイルセメントの粘性が高められ、ブリージ
ングが抑止される。
載の発明において、水溶性高分子が、天然ガム、カルボ
キシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース
(MC)、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリ
ウム、ポリビニールアルコールのうち、一又は複数を含
むことを特徴とする。これらの水溶性高分子はいずれも
類似の機能、作用を奏するものである。
明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同
一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略するも
のとする。
連続壁の構築方法の一実施形態を模式的に表したもので
あって、(a)はTRD工法の1パス施工に適用した場
合を、(b)はTRD工法の3パス施工に適用した場合
を示す。
場合には、同図(a)に示すように、エレメントの起点
から終点までの地盤に超遅延剤を含む注入材を注入しつ
つ混合攪拌する。したがって、混合攪拌後のソイルセメ
ントの凝結を通常よりも遅延させることができるため、
退避掘削を行う必要がなくなる(図4(a)と比較)。
場合には、図1(b)に示すように、1パス目と3パス
目でエレメントの起点から終点までの地盤に超遅延剤を
含む注入材を注入しつつ混合攪拌する。したがって、混
合・攪拌後のソイルセメントの凝結を通常よりも遅延さ
せることができるため、退避掘削を行う必要がなくなる
(図4(b)と比較)。
を遅延させることができることから、図1(a),
(b)のいずれの場合においても、施工対象地盤を幾つ
かのエレメントに分割し、注入材を注入して混合攪拌
し、芯材を建込むという作業をエレメント毎に繰り返す
必要がなくなり、施工対象地盤の全範囲にわたって注入
材を注入して混合攪拌した後に一気に全ての芯材を建込
むという手順を採ることができる。
的な配合は、対象地盤の土量1(m 3 )に対して、ベン
トナイトが0〜100(kg)、セメントが50〜400
(kg)、超遅延剤が1〜30(kg)、水溶性高分子が0
〜5(kg)である。
ムを形成することにより溝壁の崩壊を防止する役割を果
たすものである。ただし、ベントナイトに相当する粒度
を有する粘性土が現地に存在する場合には、その粘性土
がベントナイトに代わって前記役割を果たすため、ベン
トナイトを添加しなくてもよい。したがって、ここでは
ベントナイトの添加量の下限を0(kg)としている。一
方、表1に示したように、セメント250(kg)、水2
50(kg)の注入材において、ベントナイトの添加量を
0〜100(kg)まで6段階に変化させた場合、ベント
ナイトの添加量が0(kg)、5(kg)の場合にはファン
ネル粘性が測定可能であり、ベントナイトの添加量が1
2.5(kg)、25(kg)、50(kg)の場合にはファ
ンネル粘性は測定不能であるもののテーブルフローが測
定可能である。ところが、ベントナイトの添加量が10
0(kg)の場合にはテーブルフローが測定不能なほど注
入材の流動性が失われる。したがって、セメント量や水
量にもよるが、注入材としての流動性が維持される範囲
であることを要件として、ここではベントナイトの添加
量の上限を100(kg)としている。
中連続壁の力学的強度を確保するために必ず添加される
ものである。セメントの添加量が少なすぎるとソイルセ
メント地中連続壁の力学的強度が不足し、超遅延剤によ
る遅延効果が確認できないため、ここではセメントの添
加量の下限を50(kg)としている。一方、注入材の水
セメント比を200(%)、セメントの添加量を400
(kg)と仮定すると、セメントの体積は127(リット
ル)、水の体積は800(リットル)、合計の体積は9
27(リットル)となる。したがって、対象地盤の土量
1(m3 )に対して0.927(m3 )の注入材を注入
することになり、これ以上セメントの添加量を増加させ
ても、地盤(土)を注入材に置換しきれなくなってしま
う。このような理由により、ここではセメントの添加量
の上限を400(kg)としている。
るものであり、セメントと水との接触を一時的に遮断
し、水和反応を遅らせるという通常の遅延剤が奏する効
果をより一層高めたものである。一般的には、通常の遅
延剤によるソイルセメントの凝結遅延が3〜4時間であ
るのに対し、超遅延剤を用いた場合はこれが24〜48
時間となる。超遅延剤の添加量は、設定した遅延時間に
対応して決定すべきであるが、少なすぎると超遅延剤に
よる遅延効果が確認できないため、ここでは超遅延剤の
添加量の下限を1(kg)としている。一方、超遅延剤の
添加量が多すぎると、表2に示すように、ブリージング
が増加し実用性が損なわれるため、ブリージングを30
(%)以内にすることを目的として、ここでは超遅延剤
の添加量の上限を30(kg)としている。
ントの粘性を高めることにより、ブリージングを抑止す
ることを目的として添加するものであり、具体的には、
天然ガム、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メ
チルセルロース(MC)、ポリアクリルアミド、ポリア
クリル酸ナトリウム、ポリビニールアルコールのうち、
一又は複数を含むものを用いることができる。なお、置
換工法と異なり、現位置攪拌工法ではブリージングが問
題となることは稀であるので、その場合には水溶性高分
子を添加する必要はない。したがって、ここでは水溶性
高分子の添加量の下限を0(kg)としている。一方、表
3に示したように、セメント250(kg)、水250
(kg)の注入材において、ポリマー(水溶性高分子)の
添加量を0〜5(kg)まで5段階に変化させた場合、ポ
リマーの添加量が0.5(kg)、1(kg)の場合にはフ
ァンネル粘性が測定可能であり、ポリマーの添加量が
2.5(kg)の場合にはファンネル粘性は測定不能であ
るもののテーブルフローが測定可能である。ところが、
ポリマーの添加量が5(kg)の場合にはテーブルフロー
が測定不能なほど注入材の流動性が失われる。したがっ
て、セメント量や水量にもよるが、注入材としての流動
性が維持される範囲であることを要件として、ここでは
水溶性高分子の添加量の上限を5(kg)としている。
ス施工と3パス施工を例に挙げたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、パス数に関係なくTRD工法全
般に適用でき、またSMP工法、SMW工法等の柱列式
工法にも当然に適用できる。
現位置土に注入して混合攪拌した場合のソイルセメント
の凝結の遅延状況を以下のように試験した。地盤条件は
図5(a)に示すように設定した。
に、TRD工法の1パス施工と3パス施工の2パターン
を設定した。そして、前者についてはさらに、注入材の
配合を水セメント比が100(%)の場合と200
(%)の場合の2通りに設定した。また、後者について
は、3パス目に注入する注入材の配合を水セメント比が
100(%)の場合と200(%)の場合の2通りに設
定した。
に示した施工条件のもとで造成されるソイルセメントの
材料組成を算出したところ、図5(c)に示す結果とな
った。そして、この結果から、各材料組成のソイルセメ
ントに対する超遅延剤の配合量をそれぞれ0、7.5、
15(kg)の3種類に設定した。これら3種類の量の超
遅延剤を配合して造成したソイルセメントの一軸圧縮強
度の発現状況を図6に示す。
可能なソイルセメントの強度の発現状態を、一軸圧縮強
度で0.05(kgf/cm2)以下とする。同図から分かるよ
うに、いずれの施工条件においても、超遅延剤を配合し
ていない1-1-1,1-2-1,3-1-1,3-2-1 は、材令1日で0.
05(kgf/cm2)以上の強度を発現した。したがって、超
遅延剤が配合されていない場合にはソイルセメントの凝
結が早く強度が早期に発現するため、例えば翌日の攪拌
混合の再開が困難であり、連続的な芯材の建込みは不可
能である。
した1-1-2,1-2-2,3-1-2,3-2-2 の場合には、材令1〜2
日にわたって強度がほとんど発現せず、超遅延剤の配合
量を15(kg)とした1-1-3,1-2-3,3-1-3,3-2-3 の場合
には、材令3〜4日にわたって強度がほとんど発現しな
い。このように、超遅延剤を配合した場合には、所定期
間、強度がほとんど発現しないため、例えば翌日の攪拌
混合の再開が容易であり、連続的な芯材の建込みが可能
となる。
にセメントを使用する場合には、超遅延剤を所定量配合
することによって、材令1〜4日の間、攪拌混合あるい
は芯材の建込みが可能な状態を維持することができるよ
うになる。
ルセメント地中連続壁の構築方法によれば、注入材に超
遅延剤が含まれているため、ソイルセメントの凝結が通
常よりも遅延する。したがって、施工対象地盤の全範囲
にわたって注入材を注入して混合攪拌した後に一気に全
ての芯材を建込むという手順を採ることが可能となり、
工程の連続化を図ることができる。また、地盤切削を続
行できない事態が生じた場合に、作業を中断して別途の
方策を検討する時間を十分に確保することができる等、
工程変更に対して柔軟に対応できる。さらに、特にTR
D工法においては、退避掘削を行う必要がなくなる。
合には、これにより溝壁表面にマッドフィルムが形成さ
れるため、溝壁の崩壊が確実に防止される。さらに、注
入材に水溶性高分子が含まれる場合には、これにより混
合攪拌後のソイルセメントの粘性が高められ、ブリージ
ングが抑止される。
って、(a)はTRD工法の1パス施工に適用した場合
を、(b)はTRD工法の3パス施工に適用した場合を
示す。
壁の平面図であり、(b)はSMW工法により造成され
る長方柱の連続山留壁の平面図である。
1パス施工、(b)は3パス施工の場合を示す。
位置土に注入して混合攪拌した場合のソイルセメントの
凝結の遅延状況の試験を説明するための図であって、
(a)は地盤条件、(b)は施工条件、(c)は
(a),(b)の条件のもとで造成されたソイルセメン
トの材料組成の算出結果を示す。
に対して超遅延剤を配合したときの一軸圧縮強度の発現
状況を説明するための図である。
11)
る発明は、セメントを含む注入材を現位置土に注入して
混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント地中
連続壁を構築する方法において、地盤に超遅延剤を含む
注入材を注入しつつ混合攪拌し、混合攪拌後のソイルセ
メントの凝結を遅延させることを特徴とするソイルセメ
ント地中連続壁の構築方法である。
含む注入材を現位置土に注入して混合攪拌し、その後芯
材を建込んでソイルセメント地中連続壁を構築する方法
において、対象地盤の土量1(m3)に対して注入する前
記注入材を以下の配合としたことを特徴とするソイルセ
メント地中連続壁の構築方法である。 (1)ベントナイト: 0〜100(kg) (2)セメント :50〜400(kg) (3)超遅延剤 : 1〜 30(kg) (4)水溶性高分子: 0〜 5(kg) このように 注入材にベントナイトが含まれる場合には、
これにより溝壁表面にマッドフィルムが形成されるた
め、溝壁の崩壊が確実に防止される。さらに、注入材に
水溶性高分子が含まれる場合には、これにより混合攪拌
後のソイルセメントの粘性が高められ、ブリージングが
抑止される。
記載の発明において、水溶性高分子が、天然ガム、カル
ボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース
(MC)、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリ
ウム、ポリビニールアルコールのうち、一又は複数を含
むことを特徴とする。これらの水溶性高分子はいずれも
類似の機能、作用を奏するものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 セメントを含む注入材を現位置土に注入
して混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント
地中連続壁を構築する方法において、対象地盤の土量1
(m3)に対して注入する前記注入材を以下の配合とした
ことを特徴とするソイルセメント地中連続壁の構築方
法。 (1)ベントナイト: 0〜100(kg) (2)セメント :50〜400(kg) (3)超遅延剤 : 1〜 30(kg) (4)水溶性高分子: 0〜 5(kg) - 【請求項2】 前記水溶性高分子が、天然ガム、カルボ
キシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース
(MC)、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリ
ウム、ポリビニールアルコールのうち、一又は複数を含
むことを特徴とする請求項1記載のソイルセメント地中
連続壁の構築方法。
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- 1999-04-26 JP JP11785999A patent/JP3341157B2/ja not_active Expired - Fee Related
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