JPH0660496B2

JPH0660496B2 - 土砂の水中投入方法

Info

Publication number: JPH0660496B2
Application number: JP60191877A
Authority: JP
Inventors: 大三喜田; 博久保
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPS6255325A

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。

《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。

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。

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。

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。

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。

《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。

《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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

石灰系材料としては、消石灰などを用いる。

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。

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。

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。

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。

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。

《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。

《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。

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。

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。

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。

個々の性状は以下のとおりである。

（Ａ）……粗粒分が下層に沈積し、上澄みに濁りが生じ
ている。

（Ｂ）……沈積部分の粒度が均一で上澄みが済んでい
る。

（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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。