JPH01158109A

JPH01158109A - 軟弱排土の固結運搬方法

Info

Publication number: JPH01158109A
Application number: JP31571687A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Fukuda; 福田　貢; Kanji Higaki; 檜垣　貫司; Masao Arai; 政男荒井
Original assignee: Taisei Corp; Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-21
Also published as: JPH0568598B2

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〕この発明は高含水率の軟弱土を固結する方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

泥土加圧シールド、泥水シールド、地下連続壁、基礎杭
などの建設工事において排出される堀削土には、高含水
率の軟弱排土があり、そのままではダンプトラックによ
る運搬が困難であるため、改質剤の添加により改質して
運搬することが行われている。

含水率が高くそのままでは通常のダンプトラックによる
運搬が困難な軟弱排土の改質方法としては、従来から生
石灰、セメントなどの無機系の素材を３０〜１００ｋｇ
／−・土の割合で排土に加え、これらの水硬性を利用し
て運搬性を改良する方法（例えば特開昭６１−２１６９
９４号）や、水に不溶性の架橋ポリアクリル酸ナトリウ
ムに代表される吸水性樹脂を１〜１０ｋｇ／　ｍ・土添
加して改質する方法（例えば特開昭５８−２７７８０号
）などが知られている。

一方、スラリーの凝結方法として、アクリルアミド系高
分子化合物の粉末をスラリーに添加して、流動状態でス
ラリーを移送し、移送中に粉末高分子化合物を溶解させ
て凝結を行う方法（例えば特公昭５６−３５９５９号）
が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の生石灰やセメントなどを使用する固結方
法には次のような問題点がある。

■改質効果が小さく、固結しない。

■改質上のｐＨが強アルカリ性になる。

■反応時間が数日にも及ぶため、処理に広大な場所を必
要とし、排土処理がとくに問題となる都市部の工事にお
いて排出現場での改質が望めない。

■薬剤の使用量が多い。

また、吸水性樹脂を用いる方法には次のような問題点が
ある。

■改質効果が不十分であり、とくに海岸の近くの場合、
あるいは予め水ガラスなどで地盤改良を行った場合など
、塩類濃度が高い地盤では著しく効果が落ちる。

■反応時間が前記の生石灰、セメントなどの場合はどで
はないが、やはり長く、３０分程度は必要である。

■改質上を野積みにした場合、保水力があるためにいつ
までも乾燥しない、また、乾燥したとしても一度降雨に
会えば再度吸水し、この繰返しのため、いつまでもジメ
ジメしている。

さらにアクリルアミド系高分子化合物によるスラリーの
凝結方法は、パイプ中を移送するスラリーを対象とする
ため、凝結には固液分離が必要であり１分離した固形分
は本発明が対象とする軟弱土よりはるかに軟弱であるた
め、そのまま静置すれば長時間後に固結するが、分離直
後にダンプトラックによる運搬はできず、運搬には脱水
等のさらに別の処理を必要とする。

この発明の目的は、上記問題点を解決するため、少ない
改質剤の添加量で短時間に軟弱土を固結することができ
、広い範囲の含水率の軟弱土にも適用可能で、改質効果
が高い軟弱土の固結方法を提案することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、軟弱土に水溶性のカチオン性高分子化合物
または水溶性のカチオン性高分子化合物と水溶性のアニ
オン性高分子化合物の粉末を添加して、前記軟弱土中の
自由水を吸水させるとともに、粘着性を付与することに
より、前記軟弱土を固結することを特徴とする軟弱土の
固結方法である。

この発明において処理の対象となる軟弱土は、前記例示
のような建設工事において排出される堀削土等の高含水
率の排土等であり、含水率は約２０〜８５重量％程度の
もの、特に含水率５０〜８５重量％のものが好適な対象
となる。

この発明で改質剤として用いる水溶性のカチオン性高分
子化合物としては制限はないが、例えばアミノアルキル
（メタ）アクリレートの単独重合体またはアクリルアミ
ドもしくは他のモーツマ−との共重合体、ポリアクリル
アミドのホフマン分解物およびマンニッヒ変性物、ポリ
アミドポリアミン、ポリビニルイミダシリン、ポリエチ
レンイミン、ポリジアルキルジアリルアンモニリム塩な
どの合成高分子化合物が好ましい。これらの水溶性のカ
チオン性高分子化合物は１種単独で、または２種以上混
合して使用することができる。

本発明では改質剤として水溶性のカチオン性高分子化合
物の粉末のみを使用してもよいが、水溶性のカチオン性
高分子化合物との粉末と水溶性のアニオン性高分子化合
物の粉末との配合剤を使用するのが好ましい。

使用可能な水溶性のアニオン性高分子化合物としては制
限はないが、例えば次□のような合成高分子゛化合物が
好ましい。

（１）ポリアクリル酸（またはその塩）、ポリアクリル
アミド部分加水分解物、アクリルアミドとアクリル酸（
またはその塩）との共重合体等のカルボン酸（またはそ
の塩）を有する高分子化合物。

（２）ポリビニルスルホン酸（またはその塩）、アクリ
ルアミドと“２−アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸（またはその塩）との共重合体等のスルホン
酸（またはその塩）を有する高分子化合物。

（３）アクリル酸（またはその塩）と２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸（またはその塩）と
アクリルアミドとの三元共重合体等のカルボン酸（また
はその塩）とスルホン酸（またはその塩）を有する高分
子化合物。

カチオン性高分子化合物、アニオン性高分子化合物の重
合度に関してはとくに限定はないが、いわゆる高分子特
性を表わす一つの指標である固有粘度が、カチオン性高
分子化合物は３．０以上、アニオン性高分子化合物は６
．０以上であれば良く、就中カチオン性高分子化合物は
４．５以上、アニオン性高分子化合物は１０以上が好適
である。

薬剤の粒度もとくに限定されるものではなく、１０メツ
シュ以下程度であれば目的を達する。

本発明では、上記のような水溶性のカチオン性高分子化
合物または水溶性のカチオン性高分子化合物と水溶性の
アニオン性高分子化合物の粉末を軟弱土に添加し、固液
分離を行うことなく軟弱土を固結して、ベルトコンベア
等による運搬を可能とする。

固結方法は、カチオン性高分子化合物単独の場合は粉末
をそのまま、また配合剤の場合はカチオン性高分子化合
物とアニオン性高分子化合物とを予めカチオン対アニオ
ンの重量比で３＝１〜ｌ：２．望ましくは２：１−１：
１の割合で配合したものを粉末状態で軟弱土に添加し、
混合攪拌する。

添加量は土質、含水率等によって異なるが、−般的には
軟弱土１イ当り０．２〜２０ｋｇ、望ましくは０．５〜
５ｋｇである。この値より少なければ効果が悪くなり、
多過ぎるのは効果的には問題ないが、不経済である。

軟弱土に水溶性のカチオン性高分子化合物、または水溶
性のカチオン性高分子化合物と水溶性のアニオン性高分
子化合物の粉末を添加して混合攪拌すると、高分子化合
物は軟弱土中の自由水を吸水し、ゲル状になって固形物
を凝集させ、粘着性を付与するため、凝集物の間隙中に
自由水を抱え込んだ状態で全体が固化する。このためス
ラリーの場合のように固液分離を行わなくても、軟弱土
全体が固結し、そのままダンプトラックやベルトコンベ
ア等に積込んで運搬することが可能である。

このような軟弱土の固結は３〜１０分程度程度時間で終
了するため、建設現場における処理も可能である。

本発明における軟弱土の固結が従来の高分子化合物によ
るスラリーの凝結と異なる点は、水分量の差によるメカ
ニズムの差にある。すなわち従来のスラリーは本発明が
対象とする軟弱土よりもはるかに大址の９５〜９９重斌
％程度水分を含んだ懸濁液であり、むしろ大鷲の水の中
に少量の土壌固形分が懸濁している状態である。これに
粉末状の高分子化合物を添加した場合、高分子化合物は
移送中に溶解して水溶液となって固形分を凝集させるの
で、その後固液分離により水分を分離することにより、
濃縮された固形分が得られる。この固形分はなお高含水
率であるため、さら゛に脱水等の操作が必用であり、そ
のままダンプトラック等による運搬はできない。

これに対して本発明における軟弱土の固結は、前述のよ
うに水溶性の高分子化合物が軟弱土中の自由水を吸水し
てゲル化することにより、軟弱土中の自由水がなくなる
とともに、固形分を凝集して粘着性を付与するもので、
固液分離を行うことなく、全体が固結する。

また従来の石灰、セメント等による固結は、石灰、セメ
ント等の水硬性を利用するもので、吸水、凝集を行う本
発明のものとは相違する。さらに従来の吸水性樹脂は吸
水作用のみを行うものであり。

本発明の吸水、凝集を行うものとは相違する。本発明で
は水溶性高分子化合物の吸水性、凝集性および粘着性付
与性を利用しているため、これらの従来の方法よりも軟
弱土の改質効果は大きく、軟弱土を短時間で固結するこ
とができる。

水溶性のカチオン性高分子化合物またはカチオン性とア
ニオン性の高分子化合物により軟弱土を固結すると、ア
ニオン性またはノニオン性高分子化合物により処理する
場合よりも、固結効果が優れている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、水溶性のカチオン性またはカチオン性
とアニオン性高分子化合物の粉末を高含水率の軟弱土に
添加して固結するようにしたので、少ない薬剤添加量で
、短時間に軟弱土を固結して運搬することができ、広い
範囲の含水率の軟弱土にも適用でき、改質効果が高く、
建設現場における処理が可能であるなどの効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。例中、％は重
量％を示す６実施例の試験条件および試験方法は次の通りである。

（１）試験条件ｉ）試料の種類シールド工事現場の排土（採取場所、用崎市）土質；シ
ルト（日本統一土質分類　Ｃ）Ｉ）ｉｆ）試料の含水率５７％、６６％、８１．１％ ■）試料のフロー値含水率５７％のとき　　２５０　Ｘ　２５０含水率６６
％のとき　　３００　Ｘ　３００以上含水率８１．１％
のとき　３００　Ｘ　３００以上以下試料の量４００ｔａ　Ｑ実際には予め単位体積重量を測定しておき、重量で採取
。

■）改質剤水溶性のカチオン性高分子化合物（Ｃ）ニジメチルアミ
ノメタクリレートのメチルクロライド化物（推定分子量
８，０００，０００）水溶性のアニオン性高分子化合物
（Ａ）：ポリアクリルアミドの部分加水分解物（推定分子量１４，０００，０００）水溶性のノニオン性高分子化合物（Ｎ）：ポリアクリル
アミド（推定分子量１２，０００，０００）ｖＬ）攪拌時間改質が早く完了する場合は３分間、最長で１０分間とす
る。

（２）試験方法試料４００ｍ　ｍをＩＱのポリエチレン製のビー力に採
り、薬剤を所定量添加して３〜１０分間スパーチルで攪
拌した。固結が終了した時点でそれまでに要した時間を
記録し、また固結が終了しない場合は１０分間で打切り
、直ちにＪＩＳ−８５２０１に定める「モルタルの物理
試験方法」に従ってフロー試験を行った・対照とした吸水性樹脂、生石灰、セメントの従来法も全
く同様に実施した。

なお、フロー値が１１０　Ｘ　１１０以内であれば、実
際にダンプトラックで運搬可能である。また、フロー値
がｌｌ０ＸＩＩＯ〜１２０Ｘ１２０の範囲内ではどうに
か運搬可能であるが、１２０Ｘ１２０を超えると運搬は
不可能となる。

試験結果を表１に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軟弱土に水溶性のカチオン性高分子化合物または
水溶性のカチオン性高分子化合物と水溶性のアニオン性
高分子化合物の粉末を添加して、前記軟弱土中の自由水
を吸水させるとともに、粘着性を付与することにより、
前記軟弱土を固結することを特徴とする軟弱土の固結方
法。
（２）軟弱土の含水率が約２０〜８５重量％である特許
請求の範囲第１項記載の軟弱土の固結方法。
（３）水溶性のカチオン性高分子化合物と水溶性のアニ
オン性高分子化合物の重量比が３：１〜１：２である特
許請求の範囲第１項または第２項記載の軟弱土の固結方
法。
（４）軟弱土が建設工事において排出される堀削土であ
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
の軟弱土の固結方法。