JPH07238533A

JPH07238533A - 地盤改良工法

Info

Publication number: JPH07238533A
Application number: JP5274394A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Kosaka; 義信小坂; Mitsunori Hashimoto; 光則橋本
Original assignee: IWAMI KAIHATSU KK
Current assignee: IWAMI KAIHATSU KK
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】セメントスラリーの流動性を高めて地盤に注
入し、しかも、地上に排出される排土量を低減させ、し
たがって、均一でより高い強度の地盤を得ることがで
き、しかも、排土の処分費用の低コスト化を図ることが
できる。【構成】回転ロッドおよび攪拌翼を回転させながら地
盤中に進入させ、３０％〜８０％の気泡を混入したセメ
ントスラリーを攪拌されている地盤中に注入して混合す
る。回転ロッドの先端部から気泡を混入したセメントス
ラリーを水平方向で地盤に注入して混合する場合もあ
る。セメントスラリーに気泡を混入することにより、セ
メントスラリー中の水の量を減少させて注入の際の流動
性を高めることができ、しかも、地上に排出される排土
量を低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セメントに水を混合し
たセメントスラリーを地盤に注入し、混合して地盤を固
化するのに利用し、特に、軟弱地盤の固化および止水に
適する地盤改良工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の地盤改良工法に用いるセ
メントスラリーは、一般的にはセメント１に対して水を
０．８〜１．０の割合で配合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の地盤
改良工法では、セメントに対する水の割合が少ないほど
地盤改良強度は上昇するが、一般の注入ポンプの能力で
は、セメント１に対する水の割合は０．８程度が限界で
ある。また、スラリーの場合、土１ｍ³に対して１５０
ｋｇのセメントを混合するとき、水は１５０ｌ（リット
ル）必要であり、練り上がりでは約２００ｌの注入量と
なる。その結果、改良土は約２０％体積が増加し、その
ほとんどは地上へ排土となって排出されるため、多量の
建設残土が発生し、これを処分するための費用を要す
る。

【０００４】従来の他の例として、セメントのみをエア
と併用して地盤に混合する方法もあるが、この方法で
は、注入設備が特殊となり、一般の注入ポンプを使用す
ることができない。また、粉体、すなわち、セメントを
土と混合する場合には、攪拌抵抗が増大するため、高ト
ルクの施工機械が必要となる。また、地盤と混合する際
に粉体であるセメントがエアと共に地上へ噴出するた
め、その対策も必要となるなどの問題がある。

【０００５】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、セメントスラリーを用いることによ
り、粉体としてのセメントの地上への噴出を防止してそ
の対策を不要とすることができることは勿論のこと、セ
メントスラリーの流動性を高めて地盤に注入することが
でき、しかも、地上に排出される排土の量を低減させる
ことができ、したがって、均一でより高い強度の地盤を
得ることができ、しかも、排土の処分費用の低コスト化
を図ることができるようにした地盤改良工法を提供する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、セメントスラリーを地盤に注
入するとともに、地盤と混合して地盤を改良する工法に
おいて、上記セメントスラリー中に気泡を混入するよう
にしたものである。

【０００７】そして、気泡を混入したセメントスラリー
を地盤と混合するには、回転ロッドおよびこの回転ロッ
ドに設けた攪拌翼を回転させながら地盤中に進入させ、
この間、上記回転ロッドの先端から気泡を混入したセメ
ントスラリーを地盤に注入することができ、または回転
ロッドを回転させながら地盤中に進入させ、この間、上
記回転ロッドの先端部から気泡を混入したセメントスラ
リーを水平方向で地盤に高圧噴射により注入することが
できる。

【０００８】セメントスラリー中に混入する気泡の量が
３０％未満であると、セメントスラリーを地盤に注入す
る際の流動性に劣り、８０％を超えると、地上へ排出さ
れる排土の量が増加し、強度も低下する。したがって、
セメントスラリー中に混入する気泡の量を３０％〜８０
％の範囲で適宜選定することができ、特に、５０％〜７
０％の範囲で微細に気泡を混入するのが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明によれば、セメントスラリー中に気泡を
混入して地盤に注入するとともに、地盤と混合するの
で、セメントスラリー中の水の量を減少させて注入の際
の流動性を高めることができ、しかも、地上に排出され
る排土の量を低減させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、供試体の製作例について説明すると、含水比８０％
の粘土１６００ｇに対し、水８１ｍｌに気泡剤（第一化
成産業株式会社製のモノクリート：商品名）１ｇを混合
し、十分に攪拌して微細な気泡を発生させ、これにセメ
ント１５０ｇを配合して気泡を混入したセメントスラリ
ーを製作した。このときの気泡の量（空気の量）は、セ
メントスラリーに対して約６０％であった。この気泡を
混入したセメントスラリーをソイルミキサーで上記粘土
と攪拌混合して３個の供試体を製作した。

【００１１】比較例として、上記と同様の粘土１６００
ｇに対し、セメント１５０ｇと水１５０ｍｌとを混合し
てセメントスラリーを製作した。このセメントスラリー
をソイルミキサーで上記粘土と攪拌混合して３個の供試
体を製作した。

【００１２】上記本発明実施例と比較例におけるセメン
トスラリーと粘土との混合後の体積と圧縮強度を測定し
た結果は下記の表１のとおりであった。

【００１３】

【表１】

【００１４】上記測定結果から明らかなようにセメント
スラリー中に気泡を混入した本発明実施例の供試体は、
セメントスラリー中に気泡を混入しない比較例の供試体
に比べ、混合後の体積が少なくなっており、材令７日に
おける平均圧縮強度において、約２．９倍の圧縮強度を
得ることができた。したがって、本発明実施例によれ
ば、比較例に比べ、セメントスラリーの流動性を高めて
粘土に均一に混合することができ、混合により気泡が抜
けて密実な固結体となっており、また、気泡を混入しな
い比較例に比べ、体積の増加が少なく、排土の発生が少
なくなることがわかった。

【００１５】また、セメントスラリーに対して気泡を３
０％〜８０％の範囲で混入して上記と同様に供試体を製
作し、圧縮強度、混合後の体積を測定した。この結果、
気泡を５０％〜７０％の範囲で混入した場合には、上記
６０％の場合とほぼ同様の効果が得られ、気泡を３０％
〜５０％、７０％〜８０％の範囲で混入した場合には、
上記６０％の場合より僅に劣るが、比較例に比べて優れ
た効果が得られた。

【００１６】次に、Ｎ値０〜１の軟弱な粘性土地盤に対
する具体的実施例について説明すると、改良対象土１ｍ
³に対し、水１６２ｌに気泡剤（第一化成産業株式会社
製のモノクリート：商品名）２ｋｇを混合し、十分に攪
拌して微細な気泡を発生させ、これにセメント３００ｋ
ｇを配合して気泡を混入したセメントスラリーを製作し
た。このときの気泡の量（空気の量）は、セメントスラ
リーに対して約６０％であった。そして、回転ロッドお
よびこの回転ロッドに設けた攪拌翼を回転させながら、
上記粘性土地盤中に進入させ、この間、注入ポンプの駆
動により上記のように気泡を混入したセメントスラリー
を圧送し、上記ロッドの先端より攪拌翼で攪拌されてい
る粘性土地盤中に直径５００ｍｍで、深さ７ｍまで注入
して混合した。

【００１７】比較例として、改良対象土１ｍ³に対し、
セメント３００ｋｇと水３００ｌとを混合してセメント
スラリーを製作した。そして、回転ロッドおよびこの回
転ロッドに設けた攪拌翼を回転させながら、上記粘性土
地盤中に進入させ、この間、注入ポンプの駆動により上
記セメントスラリーを圧送し、上記ロッドの先端より攪
拌翼で攪拌されている粘性土地盤中に直径５００ｍｍ
で、深さ７ｍまで注入して混合した。

【００１８】上記のようにして本発明実施例と比較例に
より施工した後、改良地盤から供試体を採取し、圧縮強
度、単位体積重量、１本当たりの排土量を測定した結果
は下記の表２のとおりであった。

【００１９】

【表２】

【００２０】上記表２から明らかなようにセメントスラ
リー中に気泡を混入した本発明実施例の改良地盤と、セ
メントスラリー中に気泡を混入しない比較例の改良地盤
とは、圧縮強度（材令７日）において、比較例が１２．
３ｋｇ／ｃｍ²であるのに対し、本発明実施例が４１．
２ｋｇ／ｃｍ²であり、本発明実施例の方が比較例より
も約３．３倍高い強度を示した。また、単位体積重量に
おいて、比較例が１．７４ｇ／ｃｍ³であるのに対し、
本発明実施例が１．８７ｇ／ｃｍ³であり、本発明実施
例の方が比較例より大きい重量であることから密実な固
結体となり、排土量において、０．２ｍ³であるのに対
し、本発明実施例が０．１ｍ³であり、本発明実施例の
方が比較例の約１／２であった。

【００２１】上記測定結果から明らかなように本発明実
施例のようにセメントスラリー中に気泡を混入して攪拌
されている粘性土地盤中に注入することにより、セメン
トスラリーの流動性を高めて粘性土地盤中に均一に注入
することができ、したがって、粘性土地盤の強度を向上
させることができ、しかも、地上に排出される排土の量
を低減することができ、したがって、排土の処分費用の
低コスト化を図ることができることがわかった。そし
て、本発明実施例により従来と同様の強度を得るには、
セメント量を従来より減じることができ、このセメント
注入量の低減により排土量を更に一層低減することがで
きるので、施工費用を更に一層低減することができる。

【００２２】また、セメントスラリーに対して気泡を３
０％〜８０％の範囲で混入して上記と同様に改良対象土
に注入して改良地盤から供試体を採取し、圧縮強度、単
位体積重量、１本当りの排土量を測定した。その結果、
気泡を５０％〜７０％の範囲で混入した場合には、上記
６０％の場合とほぼ同様の効果が得られ、気泡を３０％
〜５０％、７０％〜８０％の範囲で混入した場合には、
上記６０％の場合より僅に劣るが、比較例に比べて優れ
た効果が得られた。

【００２３】なお、上記実施例では、回転する攪拌翼に
より気泡を混入したセメントスラリーを地盤と混合する
ようにしているが、このほか、例えば、回転ロッドを回
転させながら地盤中に進入させ、気泡を混入したセメン
トスラリーを高圧ポンプにより回転ロッド内に圧送し、
回転ロッドの先端部から水平方向で地盤に噴射状態で注
入することにより、気泡を混入したセメントスラリーを
地盤と混合するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
メントスラリー中に気泡を混入して地盤に注入するとと
もに、地盤と混合するので、セメントスラリー中の水の
量を減少させて注入の際の流動性を高めることができ、
しかも、地上に排出される排土の量を低減させることが
できる。したがって、均一でより高い強度の地盤を得る
ことができ、しかも、排土の処分費用の低コスト化を図
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントスラリーを地盤に注入するとと
もに、地盤と混合して地盤を改良する工法において、上
記セメントスラリー中に気泡を混入することを特徴とす
る地盤改良工法。
【請求項２】回転ロッドおよびこの回転ロッドに設け
た攪拌翼を回転させながら地盤中に進入させ、この間、
上記回転ロッドの先端から気泡を混入したセメントスラ
リーを地盤に注入する請求項１記載の地盤改良工法。
【請求項３】回転ロッドを回転させながら地盤中に進
入させ、この間、上記回転ロッドの先端部から気泡を混
入したセメントスラリーを水平方向で地盤に高圧噴射に
より注入する請求項１記載の地盤改良工法。
【請求項４】気泡のセメントスラリーに対する混入量
が３０％〜８０％である請求項１ないし３のいずれかに
記載の地盤改良工法。