気泡安定液,環境負荷の低減,排泥土量の削減,施工速度の向上,砂礫土での安定性の向上,容易な施工管理,

気泡工法

AWARD-Demi

AWARD-Demi工法


AWARD-Demi工法の特徴

 AWARD-Demi工法(アワードデミ工法)は原位置土と気泡を高速で混合・撹拌し,土と気泡の混合体(気泡混合土,写真1,2参照)を作り,この混合体に破泡剤を添加したセメントミルクを混合・撹拌し,脱泡させたソイルセメント体により深層地盤改良杭やこれらをラップ施工し液状化防止壁等を構築する工法である。

 図1に示すように原位置土とセメントミルクの混合に先立ち,気泡を混合することにより,気泡の分散性及びベアリング効果によって土粒子は分散し,セメントミルクとの混合が向上する。気泡混合土中の気泡は破泡させることにより減量化できるので,環境負荷が低減し,経済性も向上する特徴ある工法である。


環境負荷が低減する

  • 余剰排泥土量が減少する
    原位置土と気泡を混合した気泡混合土は流動性がよいので,水セメント比(W/C)の小さいセメントミルクでも十分に混合できる。それ故セメントミルクの添加量が少ないので、余剰排泥土量が減少する。
  • なお、気泡はセメントミルクに添加された破泡剤と混合すると破泡し、ほとんどが地上に排出するので気泡の添加による余剰排泥土量の増加は僅かである。
  • さらに水セメント比が小さいのでセメントの強度発現性が良く、添加するセメント量も減少するので,これによる余剰排泥土量の減少も見込める。
  • 余剰排泥土量の低減により搬出車両数の減少により、CO2排出量も低減する。


施工費が削減できる

  • 処理費削減できる
    余剰排泥土量が少ないので処理費が削減できる。
  • 固化材費が削減できる
    従来,掘削時に原位置土とセメントミルクを混合・撹拌するために、余剰排泥土中に添加したセメントの一部が混入し、添加した固化材の全てが地山改良範囲に添加されないのに対し、AWARD-Demi工法ではセメントミルクを掘削底から添加しつつ混合・撹拌するので、添加したセメントはすべて有効に利用できる。
    およそ25~35%の少ない固化材量で従来工法と同等あるいはそれ以上の強度の改良体を構築できる。
  • 機械負荷の低減による施工効率の向上が図れる
    気泡を添加すると掘削破砕した土塊同士の再付着が少なくなるだけでなく、掘削破砕土塊と混合撹拌翼との付着が少ない。このことより、深層混合処理機の掘削回転トルクが低減し、より高速な回転施工が可能となり、施工効率の向上ができる。


高品質なソイルセメント柱や地中連続壁が構築できる

  • 強度の均一性が得られる
    原位置土が粘性の強い粘土の場合,粘土とセメントミルクを均一に混合することは困難であるが,気泡を介在させると粘土の分散性が向上するので,気泡混合土とセメントミルクの混合性が向上し,強度の均質性が向上する。


施工及び施工管理が容易

  • 施工時間の制約が少ない
    従来,原位置土とセメントミルクを混合・撹拌しながら掘削する場合には,障害物がある場合や大深度等で掘削に時間を要する場合などでは、掘削中にセメントが硬化する問題が生じたが、原位置土と気泡の混合体は非硬化性であるのでこのような場合においても有効な施工法である。
  • 施工及び施工管理が容易
    添加する気泡は緩衝材であり、添加する水、およびセメント量が抑制されるため、施工を通じての地盤変状の小さく、周辺地盤への影響抑制が期待できる。

AWARD-Demi工法の概要

 AWARD-Demi工法の基本的な施工法は図2に示すように、原位置土と気泡を土質に応じ高速で混合・撹拌し、土と気泡が混合した気泡混合土を作り、この混合体に破泡剤を添加したセメント系懸濁液を混合・撹拌し、気泡を破泡・集合させ大きな体積となし気泡混合土の中を地表まで浮上させ、大気中に放出させる。脱泡させたソイルセメント体により深層地盤改良杭やこれらをラップ施工し液状化防止壁等を構築する工法である。

 図2によりAWARD-Demi工法と従来工法の施工概要を説明する。
AWARD-Demi工法では、地盤改良機の先端部の吐出口から気泡を吐出しつつ、原地盤土を掘削し、気泡と混合混練し気泡混合土を作る。掘削が終了すると破泡剤を添加したセメント系懸濁液を吐出しつつ気泡混合土と混合混練し、ソイルセメントを作成しつつ地盤改良機を引き揚げる。セメント系懸濁液の吐出口が地上に達した時点でセメント系懸濁液の吐出を止める。

 余剰排泥土中にはセメント系懸濁液は混入せず、土と気泡のみなので廃棄処理は容易である。また,破泡した気泡は集合して体積を大きくし、気泡混合土の中を通り地表に達し大気中に拡散する。

 従来工法では、地盤改良機の先端部からセメント系懸濁液(設計量の70~100%)を吐出しつつ原位置土との混合・撹拌を行い、掘削が完了するとセメント系懸濁液の残量(30~0%)とソイルセメントとを混合・撹拌しつつ引揚げソイルセメント固化体を構築する。余剰排泥土中にはセメント懸濁液が混入するので,産廃処理が必要となる。

 次に、気泡とセメント系懸濁液の配管図を図3に示す。掘削時には発泡機プラントからスクイーズポンプで地盤改良機の先端に気泡を送り、引上げ時には弁の切り替えによりセメント系懸濁液を先端に圧送する。気泡の管路とセメント系懸濁液の管路が独立してあることが望ましいが、図3のように一本である場合にはセメント系懸濁液の注入後に、管路を洗浄し、気泡の圧送管路として使用することもできる。


AWARD-Demi工法の用途

AWARD-Demi工法は以下の用途に適用できる。

  • 各種基礎地盤への適用
    • 基礎地盤の安定性確保
    • 基礎地盤の沈下低減
    • 基礎地盤の側方流動防止
    • 基礎杭の補強        
  • 掘削時の安定確保への適用
    • 土留めの変位低減
    • ヒービング等の防止
    • 止水             
  • その他の適用
    • 引き込み沈下防止
    • 液状化防止
    • 土圧の低減     

施工実績

施主工事名工期数量(㎥)
国土交通省さがみ縦貫道三栗山工事2012/7~2012/920,059
国土交通省さがみ縦貫道三栗山工事2013/3~2013/843,894


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