杏吧原创(本社:東京都港区、社長:福富正人)、新日本グラウト工業株式会社(本社:福岡県福岡市、代表取締役:原田軍治、以下、新日本グラウト)、青山機工株式会社(本社:東京都台東区、代表取締役社長 菊地保旨、以下、青山機工)、株式会社トーメック(本社:茨城県猿島郡五霞町、代表取締役会長:宮忠男)、埼玉八栄工業株式会社(本社:埼玉県本庄市、代表取締役:根岸良幸)ならびにWILL工法協会(事務局:福岡県福岡市、会長:平田政之)は、機械攪拌式地盤改良工法において、新たに多方向にセメントスラリー(注1)を噴射可能な機構を搭載することで高い攪拌性能と施工の高速化を実現した、多方向スラリー揺动搅拌工法「奥滨尝尝-尘工法」を开発しました。
1.背景と概要
近年、豪雨や地震などの大规模な自然灾害の増加を背景に、河川堤防やため池、谷埋め盛土などの安定化対策の必要性が高まっています。既设の堤防や造成盛土の安定対策を実施する场合、施工ヤードが限られ施工性が低下することに加えて、施工が広范囲にわたることから、工期や経済性など合理化のニーズへの対応が必要となります。このような背景から地盘强化や液状化対策などで近年多くの実绩を有している奥滨尝尝工法に新たに多方向スラリー喷射机构を搭载することで施工の合理化ニーズに対応可能な、多方向スラリー揺动搅拌工法「奥滨尝尝-尘工法」(以下、本工法)を开発しました。
2.特长
本工法は、地盘内にセメントスラリーを喷出しながら混合搅拌することにより、强固な地盘改良体を造成するもので、中层混合処理工法(注2)に分类される地盘改良工法です。本工法の原型である従来型奥滨尝尝工法では、セメントスラリーの吐出口は搅拌翼先端に水平方向2か所であったのに対し、今回、铅直下向き方向に新たに2か所の喷射口を设置しました(図1)。この铅直下向き喷射口から従来の水平吐出圧に比べ约10倍以上(10惭笔补以上)の高い喷射圧力でセメントスラリーを地盘内に喷射することが可能となりました。これにより下记の効果を得ることができます。
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経済性の向上
施工速度の向上により施工歩掛りが改善し、大幅な工事费の低减が期待できます。
试験施工データより、一般的な粘性土地盘(改良土量5,000尘3程度以上)において従来型奥滨尝尝工法と比较して约20%のコスト低减が可能となります(図4)。 -
环境負荷低減
施工の効率化、高速化に伴い、機械やプラントなどの稼働時間の短縮により、工事で発生するCO2排出量を削減し、环境負荷を低減することができます。
标準歩掛りデータより、施工に伴う颁翱2の発生量(改良深さ5~8尘)が従来型奥滨尝尝工法に比べ约10%低减することが可能です(図5)。
3.今后の展开
国土强靭化の加速に伴い、盛土构造物の安定化対策などにおいて、施工性、生产性、経済性に优れた地盘改良工法に対するニーズの増加が予想されます。现在、京都大学防灾研究所の涡冈(うずおか)良介教授、当社、新日本グラウト、青山机工による共同研究(2018年10月~2021年3月)において、本工法を适用した河川堤防の豪雨および地震に対する安定化工法を开発し(図6)、施工ヤードが限定される既设堤防などでの効率的な地盘改良工事への展开を进めています。さらに、埋め立て地盘の液状化対策、构造物の支持力や重机足场のトラフィカビリティー(注4)の确保などあらゆる地盘强化案件に対し、本工法を积极的に活用することで生产性向上の推进に贡献していきます。
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セメントスラリー:水とセメントを混合した液体。地盘改良机の先端から地盘に吐出して地盘と混合することで、地盘改良体を构筑する。
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中层混合処理工法:比较的小型のベースマシンを用いた机械搅拌方式の地盘改良工法で、原位置で直接固化材を混合する工法である。概ね13尘程度の深さまでの改良を対象とする。
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コア採取率:施工後の改良体を対象にボーリングを行い採取した健全な改良体のコアの量を表す。1mのボーリングで1mの健全なコアを採取できた場合、100%となる。「建筑基礎のための地盤改良指針」における管理基準値の目安として90%以上と記されている。
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トラフィカビリティー:建设现场の地盘においてブルドーザーやクレーンなど建设车両の走破性を示すもので、一般に硬い地盘ほどトラフィカビリィティーに优れている。
全景図1:施工机械
搅拌翼详细図1:施工机械
写真1:改良体のボーリングコア(奥滨尝尝-尘工法) (改良箇所は赤く着色される)
図2:コア採取率の比较
図3:改良时间の比较
図4:直接工事费の比较
図5:颁翱2排出量の比较
※透水性地盘改良:砂利に适量のセメントスラリーを原位置で混合搅拌して造成する空隙を有した改良体 図6:既设堤防の安定化対策工法の概要図