JPH0826538B2 - 土砂埋戻し充填工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、掘削工事等で発生した建設残土、有害物で
汚染された土壌あるいはヘドロ等の土砂を、水とセメン
ト系あるいは石灰系固化材および軽量粒子または泡と共
に、混合、均質分散させた軽量処理土を利用することに
よって、安全かつ有効に埋戻し、裏込、空洞充填等へ適
用する土砂埋戻し充填工法に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、埋戻し工法においては、掘削残土等を埋戻し材
としてそのまま利用できる土は、ごく一部の良質土砂に
限られ、大部分が山砂等を搬入し、それを締固めて使用
する方法が採られていた。近年、資源、環境等の諸事情
により、不良土砂を有効に使用する動きが見られるよう
になり、中でも、セメント系あるいは石灰系固化材と混
合し、埋戻し材として固化性をもたせた上で埋戻しを行
なう方法が徐々に多く採用されるようになってきてい
る。

山砂等に置換する埋戻し方法、固化材を混合する埋戻
し方法のいずれも締固めを必要とする方法であり、締固
め状態が品質の良否に及ぼす影響が大きい。特に、埋設
管等の設置に伴なう埋戻しにおいては、埋設管等周辺部
の締固めが難しく、そこが弱点となり易い。交通荷重や
地震力が作用すると締固め不十分の部分が徐々に締まる
ことにより、表面においては不陸が発生し、平坦性が損
われることになる。また、その場合、埋設管等に過大な
応力が発生し易く、破損に連ながることにもなる。橋
台、擁壁等の裏込工法においても、同様のことが問題と
なっている。

埋戻し充填工法として、できるだけ地山の性状に近い
埋戻し充填土が均質な状態で施工形成される方法が希求
されている現状である。

掘削土砂を固化材と混合して使用する方法には、水を
多量に添加し、処理土に流動性を付与し、充填性を良く
することによって均質な埋戻し充填土を施工形成する方
法も考えられるが、従来十分な混合ができないため、処
理土を埋戻し充填土として適当な強度にコントロールす
ることが困難であった。すなわち、処理土に高い流動性
と地山強度並みの圧縮強度１〜5kg/cm²の発現性を設定
しようとすると、水を多く添加することになり、そのた
めに、混合状態が悪くなって材料分離性の大きい処理土
になってしまう。そのために、処理土の圧縮強度を低く
設定すると、材料分離に伴うブリージングにより、埋設
管等の底辺部に空洞が生じたり、浅い部分の強度が低く
なってしまう。また、品質のバラツキも大きい。このよ
うなことから、従来は、材料分離および品質のバラツキ
を考慮し、それらを補うために、処理土の設定強度が、
埋戻し充填土用としては、必要以上に高い値を採用して
いた。固化材コストもそれだけ高くなっていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明者らは、前記事情に鑑み、地山の性状に近い埋
戻し充填土を形成するために、高い品質の処理土を製造
し、施工に適用することを目的として鋭意検討を行なっ
た。

＜問題点を解決するための手段＞ その結果、特種のミキサーを使用して、土砂に水と固
化材と軽量材を混合撹拌することにより、上記問題点を
解決し得ることを見出し、かかる知見に基づいて本発明
を達成した。

すなわち本発明は、往復回転式撹拌によって、土砂に
水と固化材および軽量粒子または気泡を混合撹拌するこ
とにより、高度の均質分散性および流動性、さらに材料
分離性の小さい地山強度相当の強度発現性を持たせた軽
量処理土を、短時間に製造供給し、該軽量処理土を用い
て転圧をすることなく、埋設管設置溝の埋戻し充填また
は擁壁、橋台等の裏込充填をすることを特徴とする土砂
埋戻し充填工法を提供するものである。

本発明において、往復回転式撹拌とは、適当な形状の
撹拌翼を有する撹拌軸が一方回転でなく、例えば1/4回
転毎に反転し、撹拌効率を高めるものである。

本発明は、従来法の前記欠点を解消し、以下のような
特長を有する。

（イ） 土砂、水およびセメント系あるいは石灰系固化
材並びに軽量材から成る処理土が、高い流動性を持ち、
十分なポンプ圧送性および充填性を有する。

（ロ） 土砂および固化材並びに軽量材が高度に分散さ
れた状態にあり、強度発現性を地山強度程度に設定する
ために、多量の水を添加した場合でも、材料分離性が小
さく、品質のバラツキも小さい。

（ハ） 処理土が軽量化されているので、その単位体積
重量を大幅に低くすることができ、埋戻し充填土の土圧
を低減することができる。

本発明の工法は、処理土の土砂が汚染土壌またはヘド
ロの場合も好適に施工することができる。汚染土壌およ
びヘドロの固化による有害物質の封じ込め処理は、セメ
ント系固化材等により、水和物成分中に有害物質を取り
込むことが主原理である。粒子が十分に分散されて始め
て処理が十分となる。よって本発明を適用した場合、処
理がほぼ完全になるとともに、固化材の使用量も従来方
法に比べて節約が可能になる。

さらに、本発明では、前記施工方法において、発泡ス
チロール粒子、起泡剤、発泡剤等による気泡を混入して
処理土を軽量化することにより埋戻し充填土の土圧を低
減することができる。この場合、処理土の単位体積重量
を大幅に低くすることが可能になる。これにより、構造
物に作用する埋戻し充填土土圧が低く抑えられ、構造物
の安全性の増加、構造物の断面縮少によるコスト低下等
の効果が生じる。また、本発明工法においては交換後転
圧を行なわず、埋戻し充填による上載圧の増加を低く抑
えることができることから、圧密沈下が問題とされるよ
うな地盤においても、施工は可能となる。この場合、処
理土は、固化後も多くの独立空隙、気泡を含むことか
ら、軽量化されると共に高い断熱性を持つことになる。
この断熱性を利用して、処理土を住宅、工場、倉庫等建
築物の床下に充填し、床下からの熱の拡散を抑制し、保
温性を向上させることができる。さらに、この場合、室
内温度調整のためのエネルギーコストの低下が可能にな
る。

＜実施例＞ 次に、実施例により本発明をさらに具体的に図面に基
づいて説明する。

第１図に示すように、往復回転式撹拌機〔（株）島崎
製作所製「アジター」〕を使用して、容器３中で、掘削
土砂、水およびセメトン系固化材の１パッチ0.5m³の量
を、200サイクル／分にて３分間混合することによって
製造された処理土４をポンプにて圧送し、埋戻し充填を
行った。掘削土砂はロームのように高い粘性を有する土
も高度に分散され、多量の水を添加しているにも拘ら
ず、ブリージングもなく、配合の調整により、Ｐロート
を用いた流下時間を10〜20秒に、また、圧縮強度を材令
28日において１〜10kg/cm²の間で調節することができ
た。往復回転式撹拌機は、三角形断面の撹拌翼２を撹拌
軸１に取り付けた構造になっており、1/4回転毎に反転
する。粘着力の高い土も強力な上下乱流の発生により、
高度に分散される。

容器３において起泡剤、発泡剤、あらかじめ起泡剤を
用いて製造した泡および発泡スチロール粒子等を、土
砂、セメント系固化材および水の混合物のなかに投入
し、さらに混合撹拌することにより、均質な軽量化処理
土４′を製造した。土としてロームを使用し、単位体積
重量1.0g/cm³、Ｐロート流下時間15秒、材令28日におけ
る圧縮強度1.0kg/cm²の軽量化処理土４′が起泡剤を利
用して製造された。有害土壌あるいはヘドロも高度に分
散され、また有害物質が封じ込められることから、均質
度の高い、さらに安全性の高い処理土４″が前記方法に
より製造される。

第２図は、処理土４あるいは軽量化処理土４′を埋設
管５の回りに埋戻し充填した場合を示す。また、第３図
は、処理土４あるいは軽量化処理土４′を擁壁６の裏込
として充填した場合を示す。処理土４および軽量化処理
土４′は、バイブレータを使わなくても、充填性が良い
ことから、埋設管５底部等の狭いところへも十分に行き
渡り、欠陥のない、均質な埋度し充填が行えた。埋設管
５または擁壁６には、不均質な埋戻しを原因とする過大
な応力の発生も見られなかった。軽量化処理土４′を使
用した場合、埋設管５および擁壁６に作用する土圧がか
なり低下し、発生する応力も低く抑えられた。処理土４
および軽量化処理土４′の材令28日における圧縮強度
は、地山強度並みということで2kg/cm²としたが、交通
開放後も表面に不陸が発生することもなかった。また、
人力によるスコップを用いた再掘削も容易であった。

＜発明の効果＞ 本発明工法によれば、前述したように、掘削工事等で
発生した建設残土、有害物で汚染された土壌あるいはヘ
ドロ等の土砂を、安全かつ有効に、埋戻し、裏込、空洞
充填等に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明工法の一例を示す説明図で、第１図
は、往復回転式撹拌機により処理土を製造する状態を示
す。第２図は、処理土の埋設管設置溝への埋戻し充填の
状態、第３図は、処理土の擁壁裏込部への充填の状態を
それぞれ示す。 １……往復回転式撹拌機の撹拌軸、２……同撹拌機の撹
拌翼、３……容器、４……掘削土の処理土、４′……軽
量化処理土、４″……有害土壌あるいはヘドロの処理
土、５……埋設管、６……擁壁、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往復回転式攪拌によって、土砂に水と固化
   材および軽量粒子または気泡を混合攪拌することによ
   り、高度の均質分散性および流動性、さらに材料分離性
   の小さい地山強度相当の強度発現性を持たせた軽量処理
   土を、短時間に製造供給し、該軽量処理土を用いて転圧
   をすることなく、埋設管設置溝の埋戻し充填または擁
   壁、橋台等の裏込充填をすることを特徴とする土砂埋戻
   し充填工法。