(57)【要約】【課題】安価で、良質な流動化処理土およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の流動化処理土は、建設残土と、水と、固化材とを含む流動化処理土であって、蛋白系起泡剤を用いて発泡させた気泡が前記処理土中に２０体積％〜６５体積％になるように混合されており、比重が０．６〜１．２ｋｇ／ｍ３で、一軸圧縮強度が２×１０５Ｐａ〜１００×１０５Ｐａである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設汚泥または建設残土と、水と、固化材とを含む流動化処理土であって、起泡剤を用いて発泡させた気泡が前記処理土中に２０体積％〜７０体積％になるように混合されており、比重が０．５ｋｇ／ｍ３〜１．２ｋｇ／ｍ３で、一軸圧縮強度が２×１０５Ｐａ〜１００×１０５Ｐａであることを特徴とする流動化処理土。
【請求項２】
前記起泡剤が蛋白系起泡剤である請求項１に記載の流動化処理土。
【請求項３】
工場において、建設汚泥または建設残土に、土砂または水を添加して濃度および粒度を調整したものに、固化材を所望の割合で混合し、高濃度流動化処理土を製造する工程と、
前記工程から使用現場ヘ運搬された高濃度流動化処理土に対して１５体積％〜５０体積％の水を添加して濃度が調整された流動化処理土を製造する工程と、
前記濃度が調整された流動化処理土に対して２０体積％〜７０体積％の気泡群を混合させる工程とを含む流動化処理土の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設発生土または建築汚泥を用いた流動化処理土及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築現場からは種々の掘削土や建設汚泥が排出される。この排出される土はそのままで土工材料として使用できる「建設残土」から、いわゆる産業廃棄物として処理される「建設汚泥」まで、種々雑多な様相を呈している。近年、環境保全の観点などから、建築現場で発生した「建設汚泥」を再利用しようとする試みがなされている。建設汚泥を再利用する方法として、建設汚泥に固化材と水などとを混合撹拌して流動化処理土とし、その流動化処理土を用いて埋め戻しや空隙の充填を行う流動化処理方法が提案されている。この流動化処理土は、その流動性ゆえに施工性に優れ、狭小部への埋め戻し、裏埋め、充填などに適しており、転圧締め固めも不用である。
【０００３】
上記流動化処理土は、建設汚泥や残土を工場で濃度、粒度などを調整処理して、固化材と水とを混合して製造される、あるいは、建設現場で、掘削土から直接流動化処理を行って製造される。
【０００４】
しかし、工場で流動化処理を行う方法では、大規模プラントで、多量に製造できるが、工場から建設現場への輸送費がかさみ、経済的な問題がある。
【０００５】
一方、建設現場で、掘削して得られた建設汚泥を、直接流動化処理する場合には、小型の製造処理プラントを建設現場付近に仮設する必要がある。このため、プラントの仮設場所を確保する必要があり、プラントの搬送費用、組み立て費用および分解費用等がかかり、コストアップになる。また、仮設プラントでは製造能力に問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、その目的は、安価で、良質な流動化処理土およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、建設汚泥または建設残土と、水と、固化材とを含む流動化処理土であって、起泡剤を用いて発泡させた気泡が前記処理土中に２０体積％〜７０体積％になるように混合されており、比重が０．５ｋｇ／ｍ３〜１．２ｋｇ／ｍ３で、一軸圧縮強度が２×１０５Ｐａ〜１００×１０５Ｐａであることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、流動化処理土中に０．２ｍ／ｍ程度の気泡を含むため、流動性に優れ、狭小部への充填に適する流動化処理土を提供できる。また、蛋白系起泡剤を用いて気泡を発生させれば、流動化処理土に気泡安定性に優れた気泡を混合できる。
【０００９】
また、本発明の流動化処理土は、比重が０．５〜１．２ｋｇ／ｍ３で、一軸圧縮強度が２×１０５Ｐａ〜１００×１０５Ｐａに設計できる。このため、埋め戻しの目的に応じた比重、圧縮強度を選択できる。
【００１０】
上記本発明の流動化処理土は、通常の土と同程度の強度で設計できる。また、再掘削も可能である。さらに、施工時の転圧、締め固めの必要がなく、長期間不当沈下を起こさない。このため、地下構造物の埋め戻しに適する。
【００１１】
上記流動化処理土は、工場において、建設汚泥または建設残土に、土砂または水を添加して濃度および粒度を調整したものに、固化材を所望の割合で混合し、高濃度流動化処理土を製造する工程と、前記工場での工程で製造された高濃度流動化処理土を工場から使用現場ヘ運搬し、使用現場において移送された前記高濃度流動化処理土に対して１５体積％〜５０体積％の水を添加して濃度が調整された流動化処理土を製造する工程と、使用に際して、前記濃度が調整された流動化処理土に対して２０体積％〜７０体積％の気泡群を混合させる工程とにより製造できる。
【００１２】
この製造方法によれば、工場出荷時の高濃度流動化処理土を所定の比重に調整できる。この結果、得られる起泡が混合された流動化処理土の打設能力は６０ｍ３／Ｈ〜２００ｍ３／Ｈで、５００ｍ以上の圧送能力を有し、打設圧送ポンプ車を必要としない。このため、経費が軽減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。図１は、本発明の流動化処理土を製造方法を説明するためのフロー図である。
本発明の製造方法では、工場における高濃度流動化処理土を製造する工程と、建設現場における工程とに大別される。
【００１４】
［高濃度流動化処理土の製造］
まず、建設汚泥または建設残土１に、必要に応じて、分別装置（図示せず）を用いて、上記汚泥または残土から、岩石や異物を除去して粒度が均一な汚泥または残土にする。次に、この汚泥の状態に応じて土砂または水２を混合して、比重が１．５〜２ｋｇ／ｍ３程度になるように濃度を調整する（濃度調整３）。土砂または水を混合するのは、固化材を均一に混合させることができ、かつ高濃度にして使用現場ヘ輸送する際の輸送コストを低減させるためである。
【００１５】
次に、上記濃度と粒度を調整した汚泥とに、固化材４（セメントなど）を混合する。上記濃度と粒度を調整した汚泥と固化材とを良く練って混合することにより、高濃度流動化処理土５が得られる。固化材の混合量は、汚泥１ｍ３中に、１００ｋｇ〜８００ｋｇ程度である。また、得られた高濃度流動化処理土の比重は１．３〜２．１ｋｇ／ｍ３程度、好ましくは１．６〜２．１ｋｇ／ｍ３程度である。
【００１６】
上記高濃度流動化処理土は、その流動性が失われないように撹拌しながら、生コン車やタンクローリー車などの運搬車により、工事現場に運搬６される。
【００１７】
［調整流動化処理土の製造］
次に、工事現場において、上記配送された高濃度流動化処理土５を受ホッパー７に入れる。この高濃度流動化処理土に設計配合となるように、流量設定装置を介して濃度調整水８を混合して濃度を調整し、調整流動化処理土９を得る。水の添加量は、前記高濃度流動化処理土に対して１５体積％〜５０体積％である。水の添加により、工場出荷時に１車当たりで４．５ｍ３の上記高濃度流動化処理土は、５．１７５ｍ３〜６．７５ｍ３に増量させることができる。水の添加量は、使用目的などによって適宜決定される。
【００１８】
［気泡の混合］
気泡は、起泡剤の水溶液１０に、圧縮空気１１を混合させて発生させる。発生した気泡群１２を、所定の流量で、移送１３中の濃度調整流動化処理土９に注入し、ラインミキサー１４により混合する。これにより、本発明の気泡混合流動化処理土１５が得られる。
【００１９】
上記起泡剤としては、蛋白系起泡剤、界面活性剤系起泡剤などの公知の起泡剤が使用できる。蛋白系起泡剤を用いると、泡膜が強く安定であり、消泡分離のおそれが少ないので、好ましい。
【００２０】
気泡群は、上記濃度が調整された流動化処理土に対して２０体積％〜７０体積％の割合いで混合する。気泡群の添加により、工場出荷時に１車当たりで４．５ｍ３の上記高濃度流動化処理土は、１０．３５ｍ３〜１３．５ｍ３に増量させることができる。すなわち、１台の車の堆積量に対して２倍以上３倍以下の気泡混合流動化処理土が得られる。また、気泡群の混合量を変えることにより、比重が０．５〜１．２ｋｇ／ｍ３で、一軸圧縮強度が２×１０５Ｐａ〜１００×１０５Ｐａの範囲に設計できる。そのため、通常の埋め戻しはもちろん、比重が比較的小さい埋設物を埋設する空洞部の埋め戻しなど幅広い用途に用いる気泡混合流動化処理土を容易に、同一の設備で製造できる。また、硬化後は、自立できるため、構造物、地盤への土圧を軽減できる。さらに、一軸圧縮強度を上記の範囲で任意の値に設計できるので、人力掘削ができるなど、種々の強度を有する埋め戻し材が得られる。
【００２１】
上記気泡混合流動化処理土１５は、圧送１６し、打設１７される。本発明の気泡混合流動化処理土は、０．２ｍ／ｍ程度の気泡を含むので、流動性に非常に優れる。具体的には、フロー値（日本道路公団基準「ＪＨＳ　Ａ３１３」に準拠して測定）が１２８ｍｍ以上の流動性が得られる。
【００２２】
打設能力は、６０ｍ３／Ｈ〜２００ｍ３／Ｈで、５００ｍ以上の圧送能力を有するので、打設圧送ポンプ車を必要としない。このため、従来工法に比べ、簡易な設備で足りるので、経済的に有利である。
【００２３】
気泡混合流動化処理土は、具体的には、以下のようにして製造される。図２は、工事現場での工程を説明するための概念図である。
工場から運搬６されてきた上記高濃度流動化処理土５は、ミキサー車のシュートから、受ホッパー７に投入される。上記高濃度流動化処理土５は、上記受ホッパー７から管路２０へ移送される。濃度調整水８が、調整水タンク２１から汲み上げられ、上記高濃度流動化処理土を所定の濃度にさせるように流量設定器２２で流量を設定させて、管路２０に供給される。上記高濃度流動化処理土に、水を混合することにより、流動性を向上させるとともに、体積を増加させる。上記高濃度流動化処理土と濃度調整水は、インバータ回転制御器２３により回転が制御された移送混合ポンプ２４により、混合され、濃度調整流動化処理土９となり、管路２０を移送される。
【００２４】
気泡は、以下のようにして発生させる。起泡剤の水溶液１０を貯蔵する起泡剤溶液タンク２５から、インバータ回転制御器２７により回転が制御された起泡剤供給ポンプ２６を介して発泡器２８に起泡剤の水溶液１０が供給される。一方、コンプレッサー２９により圧縮された空気１１が、圧力調整器３０により圧力を調整し、定量調整器３１により供給量を調整されて、発泡器２８に供給される。起泡剤の水溶液１０と圧縮空気１１とから発生した気泡群１２は、上記濃度調整流動化処理土に合流し、ラインミキサー１４に供給されて、混合され、最終製品たる本発明の気泡混合流動化処理土を得る。この気泡混合流動化処理土を空気、気泡圧により圧送１６し、打設１７される。
【００２５】
（実施例１）
表１の配合比で、本発明の流動化処理土を作成した。
【表１】
2004044179.tif 000003
【００２６】
（実施例２）
表２の配合比で、本発明の流動化処理土を作成した。
【表２】
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【００２７】
表１、２から明らかなように、実施例１、２の流動化処理土は、いずれも比重を小さくすることができた。また、フロー値が大きく、流動性が高いことがわかった。さらに、長期間強度が保持できるので、埋め戻し材として優れていることもわかった。
【００２８】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明の流動化処理土では、０．２ｍ／ｍ程度の気泡を含むため、流動性に優れ、狭小部への充填に適し、埋め戻しの目的に応じた比重、圧縮強度を選択でき、通常の土と同程度の強度を有する流動化処理土を得ることができる。
また、建設現場で、体積を増量させるので、従来の流動化処理土では７〜８割が発送運賃であった販売コストを大きく低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の流動化処理土を製造方法を説明するためのフロー図である。
【図２】図２は、工事現場での工程を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１　　建設汚泥または建設残土
２　　土砂または水
３　　濃度調整
４　　固化材
５　　高濃度流動化処理土
６　　運搬
７　　受ホッパー
８　　濃度調整水
９　　調整流動化処理土
１０　　起泡剤の水溶液
１１　　圧縮空気
１２　　気泡群
１３　　移送
１４　　ラインミキサー
１５　　気泡混合流動化処理土
１６　　圧送
１７　　打設
２０　　管路
２１　　調整水タンク
２２　　流量測定器
２３、２７　　インバータ回転制御器
２４　　移送混合ポンプ
２５　　起泡剤供給ポンプ
２６　　起泡剤供給ポンプ
２８　　発泡器
２９　　コンプレッサー
３０　　圧力調整器
３１　　定量供給器
【図１】
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【図２】
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