(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥土を母材として調整した軽量土の水中分離抵抗性を測定する試験装置であって、軽量土を打設する水槽の周壁に張り合わせた透水性のスポンジ状部材によって形成された水流減衰手段を備えるとともに、前記透水性スポンジ状部材の裏側の水槽周壁に設けた吸水口と、該吸水口に接続している吸引ポンプとからなる吸水手段を備えたことを特徴とする水中分離抵抗性試験装置。
【請求項２】
前記吸水口は、水槽周壁に水槽内部を囲むように複数設けてなる請求項１に記載の水中分離抵抗性試験装置。
【請求項３】
軽量土を水槽に打設して生じた水中の濁りおよびｐＨを測定する軽量土の水中分離抵抗性試験において、軽量土を打設する水槽の周壁に張り合わせた透水性のスポンジ状部材によって形成された水流減衰手段を備えるとともに、前記透水性スポンジ状部材の裏側の水槽周壁に設けた吸水口と、該吸水口に接続している吸引ポンプとからなる吸水手段を備えた試験装置を用い、軽量土を打設した際の水槽周壁による水流の反転を防止して上記測定を行なうことを特徴とする水中分離抵抗性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軽量土の水中打設において、実水域に即した測定結果が得られる水中分離抵抗性試験の試験装置と試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
護岸や捨石などによって仕切られた水域内の埋立処理は、従来、浚渫土を投入して行われていたが、浚渫直後の泥土は大量の水が含まれているため余剰水を除去して適度な含水比にする必要があり、余剰水の処理に手間がかかる。そこで、泥土に固化材であるセメントと、気泡、発泡ビーズ／又は起泡剤等の軽量化材を配合して調整した軽量土を用いる水中埋立方法が開発されている。（例えば、特許文献１、特許文献２）
【０００３】
このような軽量土を水中に打設した場合、配合状態、打設速度、打設方法などによっては、軽量土が空気や水を巻き込み、また水の粘性抵抗などによって材料が分離し、密度の増加や強度低下、打設水域の濁り、ｐＨ上昇などの問題を生じる場合がある。このため、軽量土を水中に打設したときの材料分離に対する抵抗性を定量的に把握し、軽量土の配合などについて、その良比を評価することができるように、水中打設に先立って、軽量土の水中分離抵抗性を確認する室内簡易試験が行われている。
【０００４】
水中分離抵抗性試験を行なう施工方法の一例を図１に示す。図示するように、設計条件設定後、原料土の物理試験・配合試験を行い、配合条件を定めて試験用軽量土を調製する。この軽量土の打込み速度を設定し、水中分離抵抗性試験を行なう。試験結果と指標値とを比較し、適合したものは基本配合および打込み速度を決定し、現場施工に進む。一方、指標値に適合しないものは配合条件設定に戻って条件を再調整して軽量土を調製し、再び水中分離抵抗試験を行い、指標値に適合する配合条件および打込み速度を定める。
【０００５】
水中分離抵抗性試験に用いられている試験機の概要を図２に示す。図示する装置構成は試験機の一例であり、軽量土１０を打設する水槽（受け容器）２０、軽量土１０を充填したシリンダー３０、シリンダー３０の駆動手段３１、シリンダー３０から水槽２０に伸びるホース３２、これらの支持台４０を有しており、ホース３２の先端にはノズルが装着されている。いる。
【０００６】
従来用いられている上記試験装置の各部の容積等は、例えば、上記水槽２０の内径φ２００mm、高さ２００mm、内容積６２８０mL、シリンダー３０の内径φ１００mm、高さ４４０mm、内容積３４６０mLであり、打設最大速度１４０cm/sec程度である。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４０６７４号公報
【特許文献２】特開平９−１４３９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の試験装置では、上記容量の円形水槽に軽量土を約５分間打設し、水中の濁りおよびｐＨを測定しているが、図６に示すように、軽量土１０の打設中に打設位置から水槽の壁２１に向かって流れる濁りが壁の部分で反射されて中央部に戻るため、水槽内では実際の水域よりも過剰な濁りおよびｐＨとして測定される。すなわち従来の試験装置は水槽内が有限であるため、半無限状態の実水域よりも過剰な測定値となる問題があった。
【０００９】
このような水槽周壁による濁りの反転による影響を避けるために、図５に示すような大型水槽（例えば長さ２ｍ程度）を用いることが考えられるが、試験設備が大型化するため施工現場の近くで簡単に試験できないと云う問題がある。
【００１０】
本発明は、従来の試験装置における上記問題を解決したものであり、軽量土の水中分離抵抗性について、小型水槽を用いながら、実水域に即した測定結果が得られる試験装置と、その試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従来の上記問題を解決して所期の目的を達成するための請求項１に記載する発明は、泥土を母材として調整した軽量土の水中分離抵抗性を測定する試験装置であって、軽量土を打設する水槽の周壁に張り合わせた透水性のスポンジ状部材によって形成された水流減衰手段を備えるとともに、前記透水性スポンジ状部材の裏側の水槽周壁に設けた吸水口と、該吸水口に接続している吸引ポンプとからなる吸水手段を備えたことを特徴とする水中分離抵抗性試験装置である。
【００１２】
請求項２に記載する発明は、請求項１の構成に加え前記吸水口は、水槽周壁に水槽内部を囲むように複数設けた水中分離抵抗性試験装置である。
【００１３】
請求項３に記載する発明は、軽量土を水槽に打設して生じた水中の濁りおよびｐＨを測定する軽量土の水中分離抵抗性試験において、軽量土を打設する水槽の周壁に張り合わせた透水性のスポンジ状部材によって形成された水流減衰手段を備えるとともに、前記透水性スポンジ状部材の裏側の水槽周壁に設けた吸水口と、該吸水口に接続している吸引ポンプとからなる吸水手段を備えた試験装置を用い、軽量土を打設した際の水槽周壁による水流の反転を防止して上記測定を行なうことを特徴とする水中分離抵抗性試験方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、水中に打設した軽量土の水中分離抵抗性を測定する試験装置にあって、軽量土を打設する水槽の周壁に水流減衰手段および吸水手段段が設けられているので、水流減衰手段によって水槽周壁に達した水流の流速が緩和され、さらに水槽周壁に達した濁った水流が吸水手段によって水槽外部に吸引されるので濁った水流が反転せず、水流の反転による水槽中央部の過剰な濁りやｐＨの上昇を防止することができる。従って、小型水槽であっても、水の濁りやｐＨについて実水域に即した測定値を得ることができる。
【００１５】
また、水槽内部を囲むように水槽周壁に張り合わせた透水性のスポンジ状部材によって容易かつ低コストで水流減衰手段を形成することができる。また、スポンジ状部材が水槽内部を囲むように水槽周壁に設けることにより、水槽全体について濁った水流が反転せず、正確な測定値を得ることができる。
【００１６】
更に、透水性スポンジ状部材の裏側の水槽周壁に設けた吸水口と、該吸水口に接続している吸引ポンプとによって吸水手段を形成させることにより、水流減衰手段によって十分に流速を緩和できない水流についても濁りを吸引するのでさらに正確な測定値を得ることができる。
【００１７】
更に、軽量土を打設した際の水槽周壁による水流の反転を防止して水中分離抵抗性を試験するようすることにより、小型試験水槽を用いても実水域に即した測定値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を図面に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
図３〜図４は本発明に係る試験水槽である。図示するように、本発明の水槽２０は、水槽周壁２１に透水性のスポンジ状部材２２が水槽内部を囲むように貼り付けられおり、このスポンジ状部材２２によって水槽周壁内面全体に水流減衰手段が形成されている。スポンジ状部材としては、市販されている樹脂製スポンジを用いることができる。
【００２０】
水槽中央部に軽量土が打設され、この打設によって生じた水流が水槽周壁に達すると水槽周壁のスポンジ状部材に水流が吸収されて流速が緩和されるので水流が反転しない。また、スポンジ状部材が水槽周壁全体に設けられているので、水槽全体について水流の反転が防止され、正確な測定値を得ることができる。
【００２１】
本発明の水槽２０は、さらに上記透水性スポンジ状部材２２の裏側に位置する水槽周壁に吸水口２３が設けられており、該吸水口２３は吸水路２４を通じて吸引ポンプ２５に接続して吸水手段を形成している。吸水口２３は水槽内部を囲むように等間隔に複数個所に設けられており、各吸水口２３は吸水路２４に接続しており、該吸水路２４は吸引ポンプ２５に接続している。
【００２２】
本発明の水槽には上記水流減衰手段が設けられているので、濁った水流がスポンジ状部材を通過して水槽周壁に達しても、上記吸水手段によって濁りが槽外に吸引されるので、濁りが反転しない。また、水槽内部を囲むように複数の吸水口２３を等間隔に設けることによって、水槽内部全体について濁りの反転を確実に防止することができる。
【００２３】
吸水手段による濁りの吸水程度は、濁りの反転が生じることがなく、かつ槽外に向かう急激な水流が生じないように目視観察して確認しつつ、吸引ポンプによって吸水量を制御すれば良い。
【実施例】
【００２４】
表１に示す土壌について、表２に示す配合に従って軽量土を調製し、図１に示す試験装置を用いて水中分離抵抗性試験を行なった。試験水槽は従来の旧型水槽（水流減衰手段および吸水手段を備えていない）、本発明に係る新型水槽、実規模再現用の大型水槽の３種を用いた。各水槽について同量の軽量土を打設し、水槽内のｐＨと濁り（ＳＳ）を測定した。この結果を表３に示した。
【００２５】
軽量土打設量１.０Lについて、実規模に近い大型水槽の濁り(ＳＳ)は７８〜８１mg/L、ｐＨは９.３〜９.４であるのに対して、旧型水槽の濁り(ＳＳ)は９１〜１００mg/L、ｐＨは１０.１〜１０.３であり、誤差が大きい。一方、本発明の新型水槽では濁り(ＳＳ)は７９〜８３mg/L、ｐＨは９.３であり、大型水槽の結果に近く、実規模に即した測定値が得られる。軽量土打設量３.０Lについても同様である。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
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【００２８】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る軽量土の試験手順を示す工程図である。
【図２】同上の水中分離抵抗性試験装置の概要図である。
【図３】本発明に係る水槽の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る水槽の一例を示す概略横断面図である。
【図５】試験例において使用した大型水槽の概略断面図である。
【図６】従来の旧型水槽の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 軽量土
２０ 水槽
２１ 水槽周壁
２２ スポンジ状部材
２３ 吸水口
２４ 吸水路
２５ 吸水ポンプ
３０ シリンダー
３１ 駆動手段
３２ ホース
４０ 支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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