JPH0660496B2 - How to put soil into water - Google Patents

How to put soil into water

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JPH0660496B2
JPH0660496B2 JP60191877A JP19187785A JPH0660496B2 JP H0660496 B2 JPH0660496 B2 JP H0660496B2 JP 60191877 A JP60191877 A JP 60191877A JP 19187785 A JP19187785 A JP 19187785A JP H0660496 B2 JPH0660496 B2 JP H0660496B2
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cement
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  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は水底の盛土ないしは人工島等の土構造物を水中
に造成する際の土砂の水中投入方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION << Industrial Application Field >> The present invention relates to a method for injecting earth and sand into a soil when a soil structure such as an embankment or an artificial island on the water bottom is formed in water.

《従来技術とその問題点》 河川・湖沼・海域などにおいて、水底に堆積している有
機へどろから有機成分や有害成分が水中へ溶出すること
による水質悪化を防止する対策の1つとして、水底のへ
どろの面上に土砂を被せてへどろを封じ込める方法があ
る。そして、この方法は一般に、底開き式土運搬船や特
殊砂まき出し船によって土砂を水中に投入している。
《Prior art and its problems》 In rivers, lakes, marine areas, etc., the water bottom is one of the measures to prevent deterioration of water quality due to the elution of organic and harmful components from the organic sludge that accumulates on the bottom of the water. There is a method to cover the hedoro by covering it with earth and sand. In this method, generally, the sand is put into the water by a bottom-opening type soil carrier or a special sand-discharging ship.

しかし、このようにしてまき出された土砂は、水中でバ
ラバラに分離して粗粒分が先に沈降し、細粒分が水に懸
濁し、後から沈降するため、均質な覆土とならず、へど
ろ封じ込め効果もその分低下する。
However, the earth and sand sowed out in this way are separated into pieces in water, coarse particles settle first, and fine particles are suspended in water and settled later, so a homogeneous soil cover does not occur. ,, the containment effect of Hedoro is also reduced by that amount.

また、このようにしてまき出された土砂は、粒子間の結
合力がないため、水流によって洗掘されてしまう惧れが
ある。
In addition, since the earth and sand thus unwound has no binding force between particles, there is a fear that the earth and sand will be scourd by a water stream.

一方、河川・湖沼・海域などにおいて、人工島を築造す
る方法として、鋼矢板,鋼管矢板,コンクリート壁など
によって囲った内部に土砂を投入して埋立てる方法が一
般的であるが、この方法でも前記と同じく投入した土砂
の土砂粒子が水中でバラバラに分離して沈降する。従っ
て、バケットなどを用いて土砂を水面付近から投入する
場合、粗粒分が先に沈降して堆積し、細粒分が沈降が遅
く水中に懸濁し、堆積物のうちの上層に多く堆積する。
また、トレミー管などを用いて水底からスラリー状の土
砂を投入する場合も、土砂の粗粒分はトレミー管吐出口
付近に沈積し、土砂の細粒分は水中に懸濁し、トレミー
管吐出口から離れた遠方まで移動する。
On the other hand, as a method of constructing artificial islands in rivers, lakes, marine areas, etc., it is common to put earth and sand into the interior surrounded by steel sheet pile, steel pipe sheet pile, concrete wall, etc. In the same manner as described above, the sediment particles of the deposited earth and sand separate into pieces in water and settle. Therefore, when depositing sand from near the water surface using a bucket, coarse particles settle and deposit first, and fine particles settle slowly and are suspended in water, with a large amount being deposited in the upper layer of the sediment. .
In addition, when slurry-like earth and sand is charged from the bottom of the water using a tremey pipe, etc., coarse particles of earth and sand are deposited near the outlet of the tremie tube, fine particles of earth and sand are suspended in water, and the tremie tube outlet Move far away from.

このため、従来の土砂投入方法によって造成された人工
島地盤は不均質で、しかも細粒分を多く含む部分では含
水比が高く非常に軟弱である。従って、安定した良質の
地盤として扱うには、サンドコンパクション工法,バー
チカルドレーン工法,深層攪拌混合工法(セメントや石
灰による改良)等により地盤を改良する必要があるとい
う問題があった。また、かかる人工島をコンクリートや
モルタル等を投入して造成するとすると、これらの材料
は固化後に掘削等を行うことが困難で土構造物として扱
うことができないという問題があった。
For this reason, the artificial island ground formed by the conventional method of adding sand is heterogeneous, and the water content is high and extremely weak in the portion containing a large amount of fine grains. Therefore, there is a problem that it is necessary to improve the ground by a sand compaction method, a vertical drain method, a deep agitation mixing method (improvement with cement or lime), etc. in order to treat it as stable and high quality ground. Further, if such artificial islands are constructed by adding concrete, mortar, etc., there is a problem that it is difficult to excavate these materials after solidification and they cannot be treated as earth structures.

《発明の目的》 この発明は、上記課題を解消すべくなされたもので、均
質かつ緻密で、さらに掘削機械により掘削可能な良質地
盤を造成することのできる土砂の水中投入方法を提供す
ることを目的とする。
<Object of the Invention> The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for injecting earth and sand into water, which is homogeneous and dense, and which can form a good quality ground that can be further excavated by an excavating machine. To aim.

《発明の概要》 前記目的を達成するため、本発明の土砂の水中投入方法
は、土砂1000重量部に対し50〜200重量部の硬
化材と、土砂粒子間に粘結性を与え且つ所定の流動性を
確保する粘結剤と、水とのみを実質的な添加物として添
加混合した土砂を水中に投入することによって機械掘削
可能な強度を有する水底の盛り土ないしは人工島等の土
構造物を水中に造成するのである。
<< Summary of the Invention >> In order to achieve the above object, the method for injecting earth and sand into water according to the present invention provides 50 to 200 parts by weight of a hardening material with respect to 1000 parts by weight of earth and sand, and gives a caking property between earth and sand particles and a predetermined amount. A binder that secures fluidity and a soil structure such as an artificial island with a water bottom that has the strength to enable mechanical excavation by pouring the mixed sand with water as a substantial additive into the water. It is created underwater.

ここで、上記粘結剤としては、水溶性の天然高分子,水
溶性の半合成高分子,水溶性の合成高分子などの粘結剤
を用いることができる。かかる粘結剤の例を示すと、水
溶性天然高分子としては、各種澱粉,こんにゃく,ふの
り,寒天,アルギン酸ソーダ,トロロアオイ,トラゴン
トガム,アラビアゴム,デキストリン,レバン,にか
わ,ゼラチン,カゼイン,コラーゲンなどを用いる。
Here, as the binder, a binder such as a water-soluble natural polymer, a water-soluble semi-synthetic polymer, or a water-soluble synthetic polymer can be used. Examples of such a binder include water-soluble natural polymers such as various starches, konjac, fungus, agar, sodium alginate, trourooi, tragontogum, gum arabic, dextrin, levan, glue, gelatin, casein, collagen and the like. To use.

水溶性半合成高分子の例としては、ビスコース,メチル
セルロース,エチルセルロース,ヒドロキシエチルセル
ロース,カルボキシメチルセルロース,可溶性でんぷ
ん,カルボキシメチルでんぷん,ジアルデヒジでんぷん
などを用いる。
Examples of water-soluble semi-synthetic polymers include viscose, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, soluble starch, carboxymethyl starch, dialdehydi starch and the like.

水溶性合成高分子としては、ポリビニルアルコール,ポ
リアクリル酸ナトリウム,ポリアクリルアミド、ポリエ
チレンオキシドなどを用いる。
As the water-soluble synthetic polymer, polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, polyacrylamide, polyethylene oxide or the like is used.

これらの粘結剤は、一種の糊状物質によって各粒子の分
離、並びに水の取込みを防ぐものである。
These binders prevent the separation of each particle and the uptake of water by a kind of pasty substance.

粘結剤の土砂に対する添加混合比としては、経済性およ
び効果の達成度合いを勘案して、土砂1000重量部に
対して1〜5重量部が望ましい。
The mixing ratio of the binder to the sand is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 1000 parts by weight of the sand in consideration of economic efficiency and the degree of achievement of the effect.

また、上記硬化材としては、従来土質安定処理用として
用いられてきたセメント系材料,石灰系材料,スラグ系
材料,アスファルト系材料などを用いる。
As the hardening material, cement-based materials, lime-based materials, slag-based materials, asphalt-based materials, etc., which have been conventionally used for soil stabilization treatment, are used.

石灰系材料としては、消石灰などを用いる。Slaked lime or the like is used as the lime material.

スラグ系材料としては、高炉水滓スラグ,転炉スラグお
よびその粉砕物を用いる。
As the slag-based material, blast furnace water slag, converter slag and pulverized products thereof are used.

アスファルト系材料としては、水溶性アスファルトなど
を用いる。
Water-soluble asphalt or the like is used as the asphalt material.

これら硬化材は、投入後の土砂の土質を固化し、安定化
させ、土構造物を一軸圧縮強度が2〜30kg/cm2程度
の機械掘削可能な強度とする。
These hardening materials solidify and stabilize the soil quality of the earth and sand after charging, and make the soil structure mechanically excavable with a uniaxial compressive strength of about 2 to 30 kg / cm 2 .

なお、土砂と硬化材のみを混合して水中投入する方法
は、分離が著しく、打継ぎ目で多量のレイタンスを発生
させるので透水係数が10−6〜10−9cm/sec程度
の緻密且つ均質で良質な地盤あるいは覆土を造成するこ
とはできない。
In addition, the method of mixing only the sand and the hardened material and injecting them into water causes remarkable separation and generates a large amount of leitance at the joint, so that the hydraulic conductivity is dense and uniform with about 10 −6 to 10 −9 cm / sec. It is not possible to create good ground or cover soil.

以上の組成を加えた土砂の投入方法としては、バケット
などによる方法や、トレミー管などを用いたポンプ圧送
方法など種々の方法を選ぶことができる。特に本発明で
は、粘結剤の添加により土砂または土砂と硬化剤および
水の混合物の流動性が大となるため、ポンプ圧送作業の
効率が大となり、また、投入後のセルフレベリング性も
向上する。
Various methods such as a method using a bucket and a pump pressure feeding method using a tremie tube can be selected as a method for adding the above-mentioned composition to the soil. In particular, in the present invention, since the fluidity of the earth and sand or the mixture of the earth and sand and the hardening agent and water is increased by the addition of the binder, the efficiency of the pumping work is increased, and the self-leveling property after the addition is also improved. .

《発明の効果》 以上説明したように本発明の土砂の水中投入方法によれ
ば、水中への投入時における土砂の分離を防止して均質
且つ緻密な土構造物を造成することを可能とするととも
に、造成される土構造物を各種掘削機械により掘削可能
な強度に保って良質地盤として取り扱うことを可能にす
る。
<< Effects of the Invention >> As described above, according to the method for injecting earth and sand of the present invention, it is possible to prevent the separation of earth and sand at the time of injecting into water to create a homogeneous and dense earth structure. At the same time, the earth structure to be constructed can be handled as good quality ground while maintaining the strength capable of being excavated by various excavating machines.

《実施例》 以下の第1表に示す如く(A)〜(E)の配合の混合物
試料について、そのスランプ量および投入後28日経時
後の一軸圧縮強さを比較した。
<< Example >> As shown in Table 1 below, the slump amount and the uniaxial compressive strength of the mixture samples of (A) to (E) after 28 days from the introduction were compared.

なお、各配合に用いられた土砂の性状は第2表に示すと
おりである。
The properties of the earth and sand used in each formulation are shown in Table 2.

以上の結果において、試料(C)と(D),(E)を比
較すると、粘結剤の添加によって固化強度はやや低下す
るが、ポンプ圧送の作業性に重要なスランプ量は(D)
で19cmとなり、(D)は流動性において非常に良好と
なることが判明した。
When the samples (C) are compared with (D) and (E) in the above results, the solidification strength is slightly lowered by the addition of the binder, but the slump amount important for the workability of pumping is (D).
Was 19 cm, and (D) was found to have very good fluidity.

次に各試料(A)〜(E)500mlを500mlの海水の
入ったビーカに投入し24時間経過後の性状を観察した
結果、別紙添附図の如き堆積状態となった。
Next, 500 ml of each of the samples (A) to (E) was placed in a beaker containing 500 ml of seawater, and the properties after 24 hours were observed. As a result, the state of deposition was as shown in the attached figure.

個々の性状は以下のとおりである。The individual properties are as follows.

(A)……粗粒分が下層に沈積し、上澄みに濁りが生じ
ている。
(A) ... Coarse grains are deposited in the lower layer, and the supernatant becomes cloudy.

(B)……沈積部分の粒度が均一で上澄みが済んでい
る。
(B) ... The grain size of the deposited portion is uniform and the supernatant has been cleared.

(C)……粗粒分が下層に沈積し、硬化体のレベリング
性が悪く、多量のレイタンスが発生している。
(C) ... Coarse grains are deposited in the lower layer, the leveling property of the cured product is poor, and a large amount of latance is generated.

(D)……沈積部分の粒度が均一で、硬化体のレベリン
グ性が良好でレイタンスが発生していない。
(D) ... The grain size of the deposited portion is uniform, the leveling property of the cured product is good, and no laitance occurs.

(E)……沈積部分の粒度が均一であるが、硬化体のレ
ベリング性がやや悪い。またレイタンスは発生していな
い。
(E) The particle size of the deposited portion is uniform, but the leveling property of the cured product is somewhat poor. There is no latance.

この結果により、本発明は以下の効果を得られることが
確認された。
From this result, it was confirmed that the present invention can obtain the following effects.

(1)試料(A),(B)との比較により、粘結剤は土
砂粒子の分離を抑え水質汚濁を防止する効果がある。
(1) By comparison with the samples (A) and (B), the binder has an effect of suppressing separation of sediment particles and preventing water pollution.

(2)試料(C)と(D),(E)との比較により、粘
結剤は(1)の効果に加え、レイタンスを防止する効果
がある。
(2) By comparing the samples (C) with (D) and (E), the binder has the effect of preventing the reitance in addition to the effect of (1).

(3)試料(D)中の硬化材はセルフレベリング性を良
好する効果がある。
(3) The hardening material in the sample (D) has an effect of improving the self-leveling property.

なお、実施例以外の材料およびその配合であっても、前
記と同様な測定や、実験観察により最適な材料の組合せ
およびその配合を得られることは勿論である。
It is needless to say that even with materials and their blends other than those in the examples, the optimum material combinations and their blends can be obtained by the same measurements and experimental observations as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図(A)〜(E)は本発明の実験観察結果を模式的に示
す状態説明図である。
(A)-(E) is a state explanatory view which shows the experimental observation result of this invention typically.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】土砂1000重量部に対し50〜200重
量部の硬化材と、土砂粒子間に粘結性を与え且つ所定の
流動性を確保する粘結剤と、水とのみを実質的な添加物
として添加混合した土砂を水中に投入することによって
機械掘削可能な強度を有する水底の盛り土ないしは人工
島等の土構造物を水中に造成することを特徴とする土砂
の水中投入方法。
1. Substantially only 50 to 200 parts by weight of a hardening material per 1000 parts by weight of earth and sand, a binder for giving a caking property between earth and sand particles and ensuring a predetermined fluidity, and water are substantially included. A method for pouring earth and sand into a water, which comprises forming an earth structure such as an embankment or an artificial island having a strength capable of mechanical excavation into the water by pouring the added and mixed earth and sand into the water.
【請求項2】上記粘結剤は水溶性天然高分子,水溶性合
成高分子からなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の土砂の水中投入方法。
2. The binder according to claim 1, wherein the binder comprises a water-soluble natural polymer and a water-soluble synthetic polymer.
Method of injecting earth and sand into water under item.
【請求項3】上記硬化材は、普通ポルトランドセメン
ト,高炉セメント,フライアッシュセメント、その他の
セメント材料,消石灰などの石灰系材料、あるいはアス
ファルト系材料の中から選ばれた一種またはこれらの組
合せであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の土砂の水中投入方法。
3. The hardening material is one or a combination of ordinary Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, other cement materials, lime-based materials such as slaked lime, or asphalt-based materials. The method for pouring earth and sand in water according to claim 1, wherein
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