(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定期間にわたり堆積して発酵させた伐採木チップを、軟弱土の浅層混合処理に使用する地盤固化材に所定割合で混合し、さらに改良対象の軟弱土と混合撹拌して改良土層を形成するようにしたことを特徴とする伐採木チップを用いた地盤改良方法。
【請求項２】
湿潤状態の軟弱土１m3当たりの地盤改良に対して、前記地盤固化材を少なくとも４０kg使用し、これに少なくとも０．１m3の伐採木チップを混合するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の伐採木チップを用いた地盤改良方法。
【請求項３】
前記伐採木チップは、現場で発生した枝葉、伐根木を原材料とし、該現場において一定期間にわたり仮置き堆積し、該現場における軟弱土の地盤改良に用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伐採木チップを用いた地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伐採木チップを用いた地盤改良方法に係り、セメント等の浅層混合処理のための地盤固化材に伐採木チップを混合し、チップの発酵熱を利用して地盤固化の使用量を減量できるようにした伐採木チップを用いた地盤改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
造成現場等から発生する伐採木の枝葉、伐根木は、従来、野焼き等により焼却処理されることが多かった。しかし、最近では、小型焼却炉等からの煙からダイオキシン等の有毒ガスが検出され、これらによる周辺住民の健康への悪影響や自然環境の破壊が大きな社会問題となっている。そこで、これらの伐採木は、焼却処理等に代えて、たとえば木材破砕機（チッパ）等によってチップ材化され、リサイクルされたり、管理型処分場で処分されることが多くなった。特に伐採木処分材は、有機廃棄物としてリサイクルされることが多く、その用途としては堆肥化、緑化基盤材、培養土等がある。一方、発生したチップを利用した木質ボード製品の製造も行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらのチップを有機廃棄物としてリサイクルを行う場合、通常、チップを所定の期間（たとえば１年程度）にわたって野積み堆積して発酵させ、堆肥等それぞれの用途に合うように製造管理を行う必要がある。また、このような野積みを行う場合、伐採木が発生した造成現場等では、一般に長期間にわたる敷地の確保が難しい。したがって、造成現場の工程を考慮すると、このようなリサイクルを図るより、伐採木をチップ化した上で、早期に造成現場から処分することも考えられる。しかし、この場合、管理型最終処分場等まで運搬し、処分することになるため、そのための運搬、処理の付加的な費用も発生する。一方、チップによる木質ボードを製造する場合、チップの品質管理が難しく、また、チップを利用する木質ボードの製造工場が近隣にないような場合には、運搬のためのコスト等もかかってくる。そのため、木質ボード製造の材料としてのチップ化は、あまり汎用的な処分方法とはいえない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、軟弱地盤等の地盤改良が必要な造成現場等で発生した伐採木を、有効にリサイクル化を行うようにした地盤改良方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、一定期間にわたり堆積して発酵させた伐採木チップを、軟弱土の浅層混合処理に使用する地盤固化材に所定割合で混合し、さらに改良対象の軟弱土と混合撹拌して改良土層を形成するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
湿潤状態の軟弱土１m3当たりの地盤改良に対して、前記地盤固化材を少なくとも４０kg使用し、これに少なくとも０．１m3の伐採木チップを前記地盤固化材に混合することが好ましい。
【０００７】
前記伐採木チップは、現場で発生した枝葉、伐根木を原材料とし、該現場において一定期間にわたり仮置き堆積し、該現場における軟弱土の地盤改良に用いることが循環型リサイクルの実現のために好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の伐採木チップ（以下、単にチップと呼ぶ。）を用いた地盤改良方法では、伐採木の枝葉、伐根木を所定形状のチップ状に加工し、軟弱地盤の浅層混合処理の地盤固化材の一部として混合して使用する。このとき一定期間堆積され、発酵して高温状態にあるチップは、混合撹拌された軟弱土中の水分を吸収するとともに、曝気効果によりセメント等の水硬性材料の使用量を減量することが可能となる。本発明の出願人は、後述する実施例にあるように、地盤固化材に対してチップ量を混合した際の適正な比率を得ることで、リサイクル機能を果たすことのできる経済的な浅層混合処理による地盤改良法を確立した。
【０００９】
以下、本発明の伐採木チップを用いた地盤改良方法の一実施の形態について説明する。
（チップの製造）
本発明に用いるチップは、造成現場において発生した伐採木を破砕ないし粉砕することにより得られる。チップの製造は、現場に搬入した公知のチッパにより行うことができる。チッパの構造としては、ホイールカッタ構造、２軸せん断カッタ構造タイプの他、回転衝撃ハンマー構造等、現場搬入機械として適当なタイプを使用することが好ましい。また、破砕工程も１回のみの破砕、複数工程に分けての粉砕等、チップの寸法等により破砕工程を設定することが好ましい。このときチップ長さは、チッパにおいて調整可能であるが、チップ寸法は、地盤固化材に混合した時にチップに補強繊維材としての「つなぎ効果」も期待するため、長さ５０mm以下、幅５〜１０mm、厚さ５mm程度、細長比４〜７程度となる細長形状に破砕することが好ましい。
【００１０】
上述の寸法のチップに破砕することにより、当初の伐採木の容積に対してチップ容積はおよそ１／４まで減少する。したがって、造成現場においての運搬や仮置きスペースに関しても十分な減容効果が期待できる。
（チップの仮置き、発酵）
チップの仮置き期間は、改良対象となる軟弱地盤の浅層混合処理の時期、改良土量等によって異なる。一般には伐採により開かれた造成敷地内に所定期間にわたり、野積み堆積される。このとき堆積したチップの山は良好な通気性が維持されるように、所定期間ごとに切り返しを行ってエアレーションすることが好ましい。このような仮置き条件では発酵熱により切り返し直後にチップ温度は７０℃程度まで上昇し、水分は４０〜５０％まで低下することが確認された。なお、必要に応じて発酵促進のために、コンクリート等の水和硬化を阻害しないことが確認されている有機物を添加してもよい。
【００１１】
実施工において、チップを浅層混合処理の地盤固化材の一部に混合する場合、チップ温度は３０〜４０℃程度になる場合が多いが、温度管理を行うことによりさらに高温となったチップを利用することができ、軟弱土の含水量の減量効果を高めることができる。
【００１２】
チップを混合する際、湿潤状態の軟弱土１m3を地盤改良するのに、地盤固化材としての普通ポルトランドセメントを４０〜６０kgの範囲で使用するとき、この地盤固化材に混合するチップの混合量は０．０５〜０．１m3が好ましく、特に、普通ポルトランドセメント４０kgを使用した場合、チップ０．１m3を混合することにより、少ないセメント量で、浅層混合処理後改良土の管理強度（３日）コーン指数ｑc＝１．０N/mm2、かつ管理強度（７日）コーン指数ｑc＝１．２N/mm2を達成することができる。セメントを６０kg以上使用した場合、チップは０．０５m3で所定の強度が得られるが、セメント使用量が多くなるので、不経済である。
一方、チップ量を０．２m3まで増量すると、強度確保するためにセメント量も増大し、不経済である。
【００１３】
なお、浅層混合処理のための地盤固化材のうち、水和硬化材として普通ポルトランドセメントを挙げたが、高炉セメント、フライアッシュセメント等の公知の混合セメントも使用でき、この他セメントを主体として各種の固化添加材を混和して調整したセメント系固化材を使用することができる。
【００１４】
（地盤改良工）
計量されたチップは改良対象の軟弱土上に、地盤固化材とともに散布し、スタビライザやバックホウ等の混合機械により、所定深さにわたって軟弱土と混合撹拌し、所定の締固め転圧を行う。改良効果の確認に対しては、静的コーン試験によりコーン指数を求める。
【００１５】
以下、チップの混合量とセメント添加量を変化させて地盤改良効果の確認を行った実施例について表−１及び図１を参照して説明する。
［実施例］
（使用材料）
チップ（樹種：コナラ、ブナ）寸法：長さ３０〜５０mm,幅１０mm
軟弱土１m3当たりチップ使用量：０〜０．４m3
使用地盤固化材：普通ポルトランドセメント
軟弱土１m3当たり２０〜８０kg
改良前強さ  コーン指数０．２N/mm2
改良後強さ  コーン指数１．０N/mm2以上（改良後３日）
（目標値）  コーン指数１．２N/mm2以上（改良後７日）
（改良条件）
原地盤：  軟弱粘性土層
撹拌回数：２０回
改良深さ：１〜３m
（試験結果）
上記条件において、行った改良試験結果を表−１及び図１に示す。
【００１６】
［表１］
0003700114.tif 000002
【００１７】
図１は表−１をもとに改良後の経過日数による改良効果の伸び及び管理強度達成状況を示している。同図に示したように、所定管理強度をクリアするためには、チップ量にかかわらずセメント量は４０kg以上が必要であり、チップ量としては０．２m3を超えて加えても効果の増強は見込めない。セメント量の経済的使用量を考慮すると、０．１m3前後の使用量が適正である。図１の上向き矢印（↑）は１．２N/mm2以上の強度が得られたことを示している。
【００１８】
【発明の効果】
以上に述べたように、造成時に発生した伐採木を、現場でチップ化し、さらに現場の軟弱土の地盤改良に使用することにより、現場発生材の循環型リサイクルを実現できるとともに、地盤改良の材料コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による伐採木チップを用いた地盤改良工の試験結果を、セメント使用量とコーン指数との関係で示した関係図。
【図１】
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