(57)【要約】【課題】品質の良好な改良土を改良土プラントにおいて迅速に得る。【解決手段】原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を原料土に添加して改良土を製造する。製造した改良土の硬度を改良土プラントにおいて土壌硬度計によって測定する。その測定結果により硬度が所定範囲内となるように土質改良材の添加量を調整する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
改良土を製造する方法において、原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を前記原料土に添加して改良土を製造し、このようにして製造した改良土の硬度を土壌硬度計によって測定し、その測定結果により硬度が所定範囲内となるように土質改良材の添加量を調整することを特徴とする改良土の製造方法。
【請求項２】
原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を前記原料土に添加することにより製造された改良土の硬度を土壌硬度計によって測定し、その測定結果により硬度が所定範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする改良土の品質確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、品質の良好な改良土を改良土プラントにおいて迅速に得ることができる改良土の製造方法および品質確認方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
改良土プラントにおいて発生土（原料土のこと、以下「原料土」という）に土質改良材を添加して改良土を製造する際、土質改良材の添加量は原料土の土質および含水比等によって決定されている。このようにして製造された改良土は、従来、ＣＢＲ試験によってその品質管理が行われている。ＣＢＲ試験による改良土の品質確認試験は、室内試験、すなわち、試験室および試験装置等の設備を備える試験所等において行われるため、試験結果が出るまでに長時間が必要である。また、ＣＢＲ試験の試験所等は改良土プラントと異なる場所にあるため立地や連絡の面でも効率が悪い。
【０００３】
ここで、ＣＢＲ試験について説明する。ＣＢＲ試験は、日本工業規格（ＪＩＳ規格Ａ１２１１）中に規定されている。ＣＢＲ試験の由来その他の事項については、財団法人土質工学会発行の書籍「土質試験法」などに詳述されている。
【０００４】
ＪＩＳ規格ＣＢＲ試験法の概要は下記の通りである。この規格は、モールド内に突め固めて作製した土の供試体、モールド内に採取した乱さない土の供試体、および、現場の土について、貫入法によって路床土支持力比（以下、ＣＢＲという）を決定する試験方法について規定する。ＣＢＲとは、ある貫入量における試験荷重強さの、その貫入量における標準荷重強さに対する比をいい、これを百分率で表したものである。（以上、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭６２−５４９２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ＣＢＲ試験は品質管理の結果がでるまでに長時間必要である。しかし、品質管理試験をせずに、あるいは、試験結果を確認せずに改良土を製造すると、土質改良材の添加量が少なかった場合には強度不足となり施工上の問題が生じ、反対に余剰添加した場合には改良土のコストが増加する問題がある。従って、不良品の出荷防止およびコストの増加を防止する為に、出荷前に改良土の品質確認試験を迅速に実施して品質を確認することが必要である。
【０００７】
この発明の目的は、上述の課題を解決し、改良土の品質確認を迅速に行って品質を安定化するとともに、土質改良材の余剰添加を防止することができる改良土の製造方法および品質確認方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、改良土を製造する方法において、原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を前記原料土に添加して改良土を製造し、このようにして製造した改良土の硬度を土壌硬度計によって測定し、その測定結果により硬度が所定範囲内となるように土質改良材の添加量を調整することに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を前記原料土に添加することにより製造された改良土の硬度を土壌硬度計によって測定し、その測定結果により硬度が所定範囲内にあるか否かを判定することに特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、原料土の含水比を測定し、測定した含水比から土質改良材の添加量を決定し、決定した量の土質改良材を原料土に添加して改良土を製造する。次いで、製造した改良土の硬度を土壌硬度計によって測定して品質を確認する。土壌硬度計の測定結果により、製造した改良土の硬度が所定範囲内にあるか否かを判定して改良土の品質を確認する。硬度が所定範囲外のときは、所定範囲内となるように土質改良材の添加量を調整して改良土を製造する。
【００１１】
土壌硬度計は改良土プラントすなわち現場において用いることができるため、製造したばかりの改良土の品質をすぐにその場で確認することができる。従って、土質改良材の適正な添加量が迅速に得られ該添加量の調整を迅速に行なえる。本発明においては、土壌硬度計を用いることに特徴を有する。土質改良材の適正添加により改良土の品質の安定化が図れるとともに、土質改良材の余剰添加が防止される。また、土壌硬度計は簡易な機器により構成されており、試験器具、試験機等の設備を用いる従来のＣＢＲ試験よりも改良土の品質確認試験に関わる実施設備を削減することができる。
【００１２】
本発明に用いる土壌硬度計そのものは公知のものであり、山中式土壌硬度計（後述）や特許文献２に開示された土壌強度測定装置など、改良土プラントにおいて使用できるものを用いることができる。山中式土壌硬度計を用いることが好ましい。
【００１３】
【特許文献２】
特開平９−１５１２６号公報
【００１４】
【実施例】
次に、改良土プラントにおいて、原料土から改良土を製造するこの発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
（１）まず、原料土の含水比の測定について説明する。
【００１５】
改良土プラントにおいて改良土を製造する際の土質改良材の添加量を決定するために、原料土の含水比の測定を行った。土質改良材は生石灰を使用した。原料土の含水比の測定方法は次の通りであった。
【００１６】
原料土の乾燥器具としてオーブントースターを用いた。電力は８２０Ｗであった。５００Ｗの電子レンジでも試験は可能である。工程は下記▲１▼〜▲７▼の通りであった。
【００１７】
▲１▼  原料土を採取する。原料土の土質はロームである。
▲２▼  試料を作成する。すなわち、原料土を約１ｋｇ採取し、１０ｍｍ篩に通過させる。礫等のオーバーサイズは除去する。土塊はほぐして通過させる。
▲３▼  オーブントースターの容器の重量（ｍｃ）を測定する。
▲４▼  オーブントースターの容器に試料を約２００ｇ入れ、均等に敷き、重量（ｍａ）を測定する。
▲５▼  オーブントースターに入れた試料を、１５分間加熱し乾燥させる。
▲６▼  １５分後、オーブントースターから取り出し、冷ましてから重量（ｍｂ）を測定する。
▲７▼  下記の式を用いて含水比（％）を求める。
【００１８】
含水比の計算方法は下記式の通りである。
［｛乾燥前の試料＋容器の重量（ｍａ）−乾燥後の試料＋容器の重量（ｍｂ）｝／｛乾燥後の試料＋容器の重量（ｍｂ）−容器の重量（ｍｃ）｝］×１００
【００１９】
図１は、炉乾燥含水比とオーブントースター含水比との関係を示すグラフである。
【００２０】
なお、含水比測定試験の諸元は下記の通りであった。
【００２１】
原料土の土質：ローム
土質改良材：生石灰
オーブントースターの容器重量（ｍｃ）：１４０．３ｇ
乾燥前試料＋容器の重量（ｍａ）：３４０．１ｇ
乾燥後試料＋容器の重量（ｍｂ）：２８７．０ｇ
【００２２】
上記より、原料土の含水比は下記により算出した。
（３４０．１−２８７．０）／（２８７．０−１４０．３）＝０．４３１
【００２３】
すなわち、含水比は４３．１（０．４３１×１００）％であった。
【００２４】
（２）次に、求められた原料土の含水比から土質改良材の添加量を決定する方法について説明する。
【００２５】
図２に原料土の含水比と土質改良材の添加量が異なった場合のＣＢＲとの関係を示す。図２中のア〜ウが、生石灰（土質改良材）の添加量であり、アが３０ｋｇ／ｔ、イが３５ｋｇ／ｔ、そして、ウが４０ｋｇ／ｔを示す。
【００２６】
本実施例の改良土の目標ＣＢＲ値は６％である。（１）で行った含水比試験の結果から原料土の含水比は４３．１％である。図２から、原料土の含水比が４３．１％で、目標ＣＢＲ値が６％を満足する生石灰の添加量は、イの３５ｋｇ／ｔであることがわかる。なお、図２において、含水比４３．１％およびＣＢＲ値６％を示す位置とイ（生石灰の添加量が３５ｋｇ／ｔ）とは多少のずれがあるが、四捨五入により添加量をイの３５ｋｇ／ｔに決定した。なお、ｋｇ／ｔのｔは屯（１０００ｋｇ）を示し、生石灰の添加量３５ｋｇ／ｔとは、原料土および生石灰の合計量１ｔ（屯）につき、生石灰が３５ｋｇの割合である。この添加量を用いて改良土を製造する。
【００２７】
改良土の製造には下記の装置や方法（特許文献３〜５参照）を用いることができる。
【００２８】
【特許文献３】
特開平９−９９２４５号公報
【特許文献４】
特公昭５８−４０６１２号公報
【特許文献５】
特公昭５４−５８９０１号公報
【００２９】
（３）次に、土壌硬度計を用いた改良土の品質確認試験について説明する。図３は、改良土の品質確認試験を示す説明図である。工程は下記▲１▼〜▲４▼の通りであった。
【００３０】
▲１▼  改良土プラントにおいて上記（１）、（２）により製造された改良土２を締め固める。すなわち、改良土２をホイルローダーのバケット１杯、本実施例では土量２．０〜２．５ｍ３ほど採取し、敷き均す。
▲２▼  ホイルローダーのタイヤで６水準ほど転圧する。
▲３▼  転圧後、土壌硬度計１（図４参照）を用いて強度試験を行い硬度を測定する。試験は３ヶ所で行い、３回の結果の平均値を測定する。
▲４▼  測定値から改良土の品質確認をする。
【００３１】
本実施例の場合、貫入量が２５〜３０ｍｍ（表１参照）の範囲内を合格とする。合格範囲内であれば、生石灰の添加量を変更せず改良土を製造する。
【００３２】
もし、合格圏外であれば、生石灰の添加量を調整する。貫入量が２５ｍｍ未満の場合には、生石灰を５ｋｇ／ｔほど増加する。貫入量が３０ｍｍ超えの場合には、生石灰を５ｋｇ／ｔほど減少する。
【００３３】
このようにして生石灰の添加量を決定して改良土を製造する。製造した改良土に対して再度確認試験を行いその品質を確認する。以上により、生石灰が適正量添加された改良土が製造される。
【００３４】
次に、土壌硬度計について説明する。
【００３５】
図４は、標準型の山中式土壌硬度計を示す側面図である。図４に示すように、土壌硬度計１は、円錐体（コーン）Ａと、突き当てつばＢを有する筒体Ｆとからなっている。筒体Ｆには、遊動指標Ｃ、指示力目盛Ｄ、硬度指数目盛Ｅを有する。平坦に削った土壌断面（改良土）に垂直に円錐体Ａを圧し込むとその際の抵抗に従って筒体Ｆ内のばね（図示せず）が縮み、円錐体Ａは筒体Ｆの内部に沈み、つばＢは相対的に前進し、土壌断面を圧しつけて円錐体Ａの動作を止める。この機構によって土壌（改良土）の硬度は、円錐体Ａの穿入量、すなわち、土壌の歪みに必要な加圧力、すなわち、ばねの縮長との２つの変化量の組合せによって指示される。ただし、（穿入部の円錐体Ａの高さ）＋（ばねの縮長）＝４０ｍｍの関係が常に保たれている。ばねの縮長目盛（０〜４０ｍｍ）を硬度の指数として表示する。土壌の反力としての硬度はこの目盛の増加に対して表１に示すように、急激に増大する。
【００３６】
【表１】
2004232222.tif 000002
【００３７】
この土壌硬度計の測定操作を説明する。
【００３８】
▲１▼  測定しようとする改良土の土壌面を平滑に削り、つばＢが断面に完全に接触するまで静かに円錐部Ａを土壌面に垂直に圧入する。
▲２▼  静かに土壌硬度計１を抜き取る。
▲３▼  円錐体Ａの圧入に対する土壌の抵抗によってばねは縮み、その縮長（０〜４０ｍｍ）は遊動指標Ｃの左側の硬度指数目盛Ｅに現れるので、この値を土壌面硬度して記録する。
【００３９】
遊動指標Ｃの右側の支持力目盛Ｄの換算目盛（ｋｇ／ｃｍ３）は、円錐体Ａの支持面１ｍｍ３まで圧入するに対する抵抗値（支持強度）を示し、次の式で計算する。
【００４０】
Ｐ＝｛１００Ｘ｝／｛０．７９５２（４０−Ｘ）２｝
ただし、
Ｐ：支持強度
Ｘ：ばねの縮長。
【００４１】
本実施例においては、上記の山中式土壌硬度計を土壌硬度計として用いている。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、以下に示す有用な効果がもたらされる。
【００４３】
▲１▼  改良土プラントにおいて使用することができる土壌硬度計を用いることにより、改良土プラントの現場において迅速に改良土の品質を確認でき、改良土の製造効率が大幅に向上する。
【００４４】
▲２▼  土壌硬度計により改良土の品質確認を迅速に実施でき、出荷前に品質確認を完了することができ、土質改良材の添加量不足や過剰添加が防止され、高品質で安定した改良土を出荷することができ、不良品の出荷が防止される。
【００４５】
▲３▼  土質改良材の余剰添加が防止され、経済的に有利である。
【００４６】
▲４▼  ＣＢＲ試験を利用しないため、試験器具、試験機等の設備が不要となり、改良土の品質確認試験に要する設備を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る炉乾燥含水比とオーブントースター含水比との関係を示すグラフである。
【図２】この発明の実施例に係る原料土の含水比と土質改良材の添加量が異なった場合のＣＢＲとの関係を示すグラフである。
【図３】この発明の実施例に係る原料土の締め固めを示す説明図である。
【図４】山中式土壌硬度計を示す側面図である。
【符号の説明】
１  土壌硬度計
２  改良土
Ａ  円錐体
Ｂ  つば
Ｃ  遊動指標
Ｄ  指示力目盛
Ｅ  硬度指数目盛
Ｆ  筒体
【図１】
2004232222.tif 000003
【図２】
2004232222.tif 000004
【図３】
2004232222.tif 000005
【図４】
2004232222.tif 000006