(57)【要約】【課題】  外防水工として採用できるような高い止水性能を備えた土質安定処理土の製造方法を提供すること。【解決手段】  貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と被処理土を混合する泥水製造工程と、貯泥槽内で泥水を循環させる泥水循環工程と、固化材製造工程のいずれかの工程において高分子材を添加する高分子材混合工程と、前記高分子材を添加した、又は添加する高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、前記高分子添加液に固化材を添加して混練する混練工程と、混練工程によって製造された土質安定処理土を運搬する運搬工程と、土質安定処理土を所定の位置に打設する打設工程のいずれかの工程において、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を、水、混合液、固化材又は被処理土に添加する高分子材混合工程と、
前記高分子材を添加した高分子添加液に水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる、
土質安定処理土の製造方法。
【請求項２】
ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加した高分子添加液の濃度が水質量に対して０．５〜２％となるように、水、混合液、固化材又は被処理土に前記高分子材を添加する高分子材混合工程と、
前記高分子材を添加した高分子添加液に、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる、
土質安定処理土の製造方法。
【請求項３】
貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と被処理土を混合する泥水製造工程と、貯泥槽内で泥水を循環させる泥水循環工程と、固化材製造工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、
前記高分子材を添加した、又は添加する高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、
前記高分子添加液に固化材を添加して混練する混練工程と、混練工程によって製造された土質安定処理土を運搬する運搬工程と、土質安定処理土を所定の位置に打設する打設工程のいずれかの工程において、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる、
土質安定処理土の製造方法。
【請求項４】
貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と固化材を混合する固化液製造工程と、前記固化液を循環させる固化液循環工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、
前記高分子材を添加した高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、
地盤を掘削・混練する掘削混練機の混練軸先端へ前記高分子添加液を圧送する圧送工程と、圧送した高分子添加液と地盤を反復撹拌する反復混練工程と、前記混練軸を地中から引き上げる引上げ工程のいずれかの工程において、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる、
土質安定処理土の製造方法。
【請求項５】
貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と固化材を混合する固化液製造工程と、前記固化液を循環させる固化液循環工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、
前記高分子材を添加した高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、
地盤を溝状に掘削・混練する溝用掘削機の掘削又は混練時に、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる、
土質安定処理土の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の埋め戻しなどに利用される流動化処理土、止水壁の構築や地盤改良に利用される原位置地盤撹拌工法に関するもので、特に、止水機能を備えた土質安定処理土の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下鉄道構造物、共同溝又は建築地下構造物などの開削後に地中に埋め戻す構造物は、構築した構造物の外周に外防水工を施して漏水や浸水に備える必要がある。この外防水工には、塗膜防水工、シート防水工、モルタル防水工、ベントナイト防水工等がある。
外防水工の中では、ゴム系の防水シートを構造物の外周に接着剤によって貼り付けるシート防水工が信頼性の高い防水工であるとして多用されている。また、アスファルト系材料を塗膜として融着させる塗膜防水工、モルタルを吹き付けるモルタル防水工は、経済的な工法として採用されることがある。
一方、従来から流動化処理土が、地中構造物の周囲の狭隘な空間の埋め戻しに使われていた。ここで、流動化処理土とは、砂、粘土、シルト又はローム等からなる建設現場で発生する建設発生土や山砂などと、セメント系固化材とを混合して製造する、流動性の高い締め固め不要の充填材をいう。
この流動化処理土の防水効果を高める研究が、本願の発明者らによって行われており、非特許文献１の論文が開示されている。
【０００３】
また、地盤を掘削・撹拌する際に、セメントなどの固化材を注入して止水壁や地盤改良をおこなう工法が知られている。例えば、ＳＭＷ工法では、３軸のオーガー掘削機で地盤を撹拌・混練する際に、オーガー（混練軸）の先端からセメント系固化材を噴射して、地盤の掘削・撹拌をおこなう（図５参照）。そして、オーガーの推進時、又は引上げ時に繰り返し地山と固化材を混練し、地中にソイル・ミキシング・ウォールを形成する。また、チェーン状に連結したビットを回転させることによって溝を掘削するトレンチャーの先端から、セメント系固化材を噴射して、固化材と掘削した地山を原位置で撹拌することによりソイルセメントを壁状に溝に配置する方法（ＴＲＤ工法）もある（図７参照）。
【非特許文献１】久野悟郎、岩淵常太郎、和泉彰彦、外３名、“流動化処理土による外防水工法の開発（その１−モルタル防水剤の適用性）”、第３７回地盤工学研究会発表会  平成１４年度発表会講演集、社団法人地盤工学会、平成１４年７月１６〜１８日、Ｋ−０６、４３６、ｐ．８６５−８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の外防水工、又は原位置でのソイルセメントの製造方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞現在、外防水工として多用されているシート防水工は、突起物によりシートが破損し易く、破損した場合に極端に止水性が低下するという問題がある。また、湿潤面や凹凸面には接着しにくい。さらに、シートの外側に保護層を設ける必要があるうえに材料費が高いため、工費及び工期が増加するという問題がある。
＜２＞アスファルト系塗膜防水工は、経済的な工法として長年の施工実績はあるが、高熱処理を必要とし、煙と悪臭の発生によって施工環境が悪化するという問題がある。また、施工面の乾燥を要する点や、保護層を設ける必要がある点などシート防水工と同じ課題を抱えている。
＜３＞モルタル防水工は、経済的で施工性が良いという利点を有しているが、亀裂や剥離が生じやすいため、防水性能が低下し易い。
＜４＞原位置地盤とセメント系固化材を撹拌・混練してソイルセメントを原位置で製造する方法では、ある程度の止水性を備えた止水部を構築できるが、原位置地盤の土質、混練具合によって止水性能が変化するため、信頼性に欠ける面がある。このため、必要以上に固化材の量を多くしたり、壁厚を厚くしたりすることになり不経済である。また、高い遮水性能が必要な場合は、別の工法が選択されることになる。
＜５＞流動化処理土は、打設後に混合に使用した水が上昇するブリージングを起こす。このブリージングは、打ち継ぎ目のコールドジョイントの原因となり、その結果、止水機能が低下する。特に、細粒分が少なく比重の低い泥水は、泥水の粘性が不足しやすく、このため細粒土と水が分離するブリージングが発生しやすくなる。泥水に粗粒土がある場合、また泥水に砂質土を含有する被処理土を加えた場合、泥水の比重が低く粘性が不足するため、粗粒土の沈降が起こりやすくなる。ブリージングがおこると固化材のＣａが溶出し、強度発現が低下する。粗粒土が沈降すると、比較的上部に埋戻された処理土の間隙は大きくなり脆性的で破壊後に体積収縮が大きくなり、下部の処理土は固化強度の少ない密な処理土となり、埋戻し土全体として不均質な品質となる。
＜６＞流動化処理土及びスラリー状の原位置の土に固化材を混合したソイルセメント等は、間隙が大きく、このため水中に在っては透流水の通過による固化物質の水への溶出が、気中にあっては二酸化炭素による中性化が、徐々に進行し、長期的には初期に発揮された固化状態が劣化する傾向にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明の土質安定処理土の製造方法は、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を、水、混合液、固化材又は被処理土に添加する高分子材混合工程と、前記高分子材を添加した高分子添加液に水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる方法である。ここで、高分子材は水、混合液などの液体に添加しても良いし、固化材、被処理土に予め混合しておいても良い。また、被処理土とは、砂、粘土、シルト又はローム等からなる建設現場で発生する建設発生土、原位置地盤又は採取した山砂などの土質安定処理土の主原料となる材料をいう。そして、高分子材の最適な添加量は、前記高分子材を添加した高分子添加液の高分子材の濃度が水質量に対して０．５〜２％となる量であり、水ガラスの最適な添加量は水質量に対して３〜１０％の量である。ここで、水質量とは、土質安定処理土の中に含まれるすべての水の質量をいう。配合時には土質安定処理土１ｍ３中に含まれる水の量から各材料の使用量を算定する。
【０００６】
また、流動化処理土を製造するための本発明の土質安定処理土の製造方法は、貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と被処理土を混合する泥水製造工程と、貯泥槽内で泥水を循環させる泥水循環工程と、固化材製造工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、前記高分子材を添加した、又は添加する高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、前記高分子添加液に固化材を添加して混練する混練工程と、混練工程によって製造された土質安定処理土を運搬する運搬工程と、土質安定処理土を所定の位置に打設する打設工程のいずれかの工程において、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる方法である。
【０００７】
さらに、原位置地盤にソイルセメントを製造するための本発明の土質安定処理土の製造方法は、貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と固化材を混合する固化液製造工程と、前記固化液を循環させる固化液循環工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、前記高分子材を添加した高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、地盤を掘削・混練する掘削混練機の混練軸先端へ前記高分子添加液を圧送する圧送工程と、圧送した高分子添加液と地盤を反復撹拌する反復混練工程と、前記混練軸を地中から引き上げる引上げ工程のいずれかの工程において、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる方法である。
【０００８】
そして、原位置地盤を溝状に掘削してソイルセメント壁を製造するための本発明の土質安定処理土の製造方法は、貯水槽内の水を循環させる循環工程と、前記水と固化材を混合する固化液製造工程と、前記固化液を循環させる固化液循環工程のいずれかの工程において、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリルポリマー若しくはウレタンのうちいずれかの高分子材を添加する高分子材混合工程と、前記高分子材を添加した高分子添加液の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となっていることを確認する品質管理工程と、地盤を溝状に掘削・混練する溝用掘削機の掘削又は混練時に、水質量に対して３〜１０％の水ガラスを添加する水ガラス添加工程とからなる方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の土質安定処理土の製造方法は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞高分子材を添加した高分子添加液に水ガラスを添加する。このため土質安定処理土の止水性能を飛躍的に高めることができ、土質安定処理土を地下構造物の外防水工としてそのまま使用することができる。また、高分子材を分散させた液体に水ガラスを添加するため、高分子材と水ガラスが瞬時に反応して施工性を低下させたり、品質が不均一となったりすることがない。
＜２＞土質安定処理土の止水性能を高めることによって、透流水の通過による固化物質（Ｃａ）の水への溶出や、二酸化炭素による中性化を防ぐことができる。このため、土質安定処理土の固化状態を長く維持できるようになり、耐久性が向上する。また、増粘作用と水和反応促進効果が向上するため、ブリージングの抑制、粗粒土の沈降抑制が期待される。
＜３＞スラリー状の土質安定処理土を充填するだけで、外防水工が実施できる。このため、施工性に優れ、他の方法に比べて経済的である。
＜４＞従来から実施されているＳＭＷ工法やＴＲＤ工法などによる原位置でのソイルセメントの製造であっても、本発明の土質安定処理土の製造方法を適用することによって、飛躍的に止水性能を向上させることができる。また、品質も安定するため、経済的に固化材の添加量や壁厚を決定することができる。
＜５＞本発明の土質安定処理土の製造方法によれば、製造後にブリージングがほとんど発生しない。このため、ブリージング部の除去作業やブリージングによって目減りした分の追加打設をおこなう必要がないため、作業性に優れる上、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜１＞土質安定処理土
土質安定処理土５は、流動化処理土５ａや原位置地盤の止水性能を向上させたソイルセメント５ｂ，５ｃ等をいう。従来の流動化処理土は、通常の埋め戻し土よりは透水係数は低いものの１０−５〜−７ｃｍ／sec程度の透水係数があり、土でいえばシルトあるいは粘性土の透水性と同程度である。このため、建設発生土の状態よりも止水性能が向上してはいるが、外防水工として使用できる程度の止水性能は備えておらず、シート防水工などとの併用が必要であった。そこで、従来の流動化処理土や原位置地盤を本発明の土質安定処理土５に変換することで、単独で外防水工として採用できるほどの高い止水性能を確保する。また、この結果として、Ｃａ等の固化物質の水への溶出を抑えることができ、固化状態を長期間維持できるため、高耐久性の土質安定処理土５とすることができる。
土質安定処理土５は、主原料となる被処理土２２と、高分子材３と、水ガラス４と、固化材２４とを混合して製造する。土質安定処理土５は、密度効果による止水性能の向上も期待する場合は、湿潤密度が１．３〜１．９ｇ／ｃｍ３となるようにするのが好ましい。特に、流動化処理土として使用する場合は、湿潤密度は好ましくは１．５ｇ／ｃｍ３以上、最適としては１．６ｇ／ｃｍ３以上とする。
各成分について、以下に説明する。
【００１２】
＜２＞被処理土
被処理土２２は、砂、粘土、シルト又はローム等からなる建設現場で発生する建設発生土、原位置地盤、ベントナイト又は採取した山砂などの土質安定処理土５の主原料となる材料をいう。
建設発生土は、埋め戻しをおこなう現地地盤から発生した土であっても、他の建設現場から運搬してきた土であってもよい。原位置地盤は、原位置に堆積した状態の地盤６をいい、地盤改良工法においてセメント系固化材と原位置地盤を混合して改良を行うようにして原位置地盤を土質安定処理土５に変換する。
また、土質安定処理土５が必要とする水の量は、土質安定処理土５の中に含まれるすべての水の質量である。よって、製造時に加える水の量は、必要とする水の量から被処理土２２の含水量や、水ガラス４や高分子材３や調整泥水に使用した水の質量を差し引いて算出する。
泥水２３は、被処理土２２を水２１に溶解して製造する。泥水比重を１．１〜１．３に調整して製造したものを調整泥水という。
【００１３】
＜３＞高分子材
高分子材３には、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）、エチレンビニルアルコール（以下、ＥＶＡという）、アクリルポリマー又はウレタンが使用できる。この中で、ＰＶＡが最も土質安定処理土５に使用する高分子材として適している。高分子材３は、水や溶媒に溶解したり、分散させたりして液体化して使用するができる。また、水に溶解し易い高分子材３であれば、粉体のまま添加することができる。
ＰＶＡは、水溶性ポリマーの一種で、アセチレンの分子中に３重結合を持つ炭化水素から出来ていて、アセチレン自体は、炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)と水との反応によって生成する。ＰＶＡは、ポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステルの加水分解によって調整する。ＰＶＡは、接着剤、繊維、紙用糊剤、溶液の乳化、懸濁、増粘剤等に用いられる。ＰＶＡの添加量は、０．３〜２．０％程度が適量であり、３％以上混入すると不透水化が弱くなる。よって、ＰＶＡの添加量は、０．３〜３．０％、さらには０．５〜１．０％が好ましい。
ＥＶＡは、エチレンビニルアルコール共重合体ともいい、エチレン酢酸ビニル共重合体を加水分解したけん化物である。ＥＶＡは、水酸基をもつ親水性ポリマーであるため、優れた接着強度を有する。
アクリルポリマーは、アクリル系ポリマーとも呼ばれ、分散剤、増粘剤又は粘着剤として使用される。アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等が使用できる。
ウレタンは、ウレタン樹脂とも呼ばれ、分子鎖にウレタン結合をもつ重合体である。脂肪酸ジアミン又はグリコール類とジイソシアネート類の重付加によって得られる。主として発泡緩衝材に使用され、塗料原料や接着剤にも使用される。
【００１４】
粉状の高分子材の中には、簡単には水に溶け難く、被処理土２２と混合したときに均等に分散させることが難しいものもあるため、水や溶液に溶解又は分散させた状態で使用することができる。ＰＶＡは水溶性であり、例えば濃度が１０％のＰＶＡ水溶液として使用する。また、水に溶け難いＥＶＡ、アクリルポリマー又はウレタンは、溶液に分散させて高分子エマルションとしたり、溶媒を使用して高分子溶液としたりして使用する。
また、粉状の高分子材３を固化材２４に混合して分散させることができる（固化材製造工程）。また、被処理土２２に高分子材３を混合して分散させることもできる。
【００１５】
＜４＞水ガラス
水ガラス４は、ケイ酸のアルカリ塩で、通常、ケイ酸ナトリウムを主成分とする液状の材料をいう。人の健康や環境に与える影響が少ないので、従来から薬液注入工法などで使用されている。水ガラス４はケイ酸ソーダ（Na2O・nSiO2・xH2O）の別名で、凝結時間などの性質を変えた複数の種類の材料が市販されている。
水ガラス４は、無色透明の水溶液で、土中に注入すると数十秒から数十分で凝結する。粘着力が大きいため人造石やガラスなどの接着剤としても使用される。
水ガラス４は、水で希釈された水ガラス溶液にして使用する。
【００１６】
＜５＞固化材
固化材２４の使用量は、例えばセメント系の固化材２４の場合は流動化処理土１ｍ３に対して２０〜２００ｋｇ、石灰又は石膏系の固化材２４の場合は流動化処理土１ｍ３に対して１５０〜４００ｋｇとする。
また、ＳＭＷ工法やＴＲＤ工法などのように、地中や掘削溝内で固化材２４を混ぜて地中壁を構築する場合は、泥水（スラリー）１ｍ３に対して３００〜４００ｋｇのセメント系固化材を添加することもある。
密度の高い流動化処理土においては、添加していた固化材２４の量を従来に比べて減らし、施工上一時的に必要な程度の強度を確保するだけの量の固化材２４を添加する。この結果、流動化処理土の力学的性質を、土が本来もつ性質にすることができる。
【００１７】
＜６＞土質安定処理土の製造方法
本発明の土質安定処理土５の製造方法においては、高分子材３と水ガラス４を添加する。この添加の順序及びタイミングが本発明の特徴となる。
実施例において後述するように土質安定処理土５を製造する方法にはいくつかの方法がある。いずれの方法においても、水２１又は被処理土２２や固化材２４を水２１に溶かして製造した混合液、固化材２４又は被処理土２２に、高分子材３を最初に添加する。高分子材３を添加することによって、溶解した高分子材の増粘作用により水の粘性を高めることができる。そして、添加する固化材２４も水和反応して水を消費するため、高分子材３の濃度が高くなり、打設後に地中の水の移動を拘束することができる。
【００１８】
高分子材３を添加した高分子添加液３１を所定の箇所に搬送した後に、水ガラス４を添加する。水で希釈された水ガラス溶液を泥水などの混合液に加えると、水ガラス４によって粘性が増し、添加した固化材２４も水和反応して水を消費するため、水ガラス４の濃度が高くなって打設後に地中の水の移動を拘束する。
【００１９】
高分子材３と水ガラス４は、それぞれを単独で添加しても従来の流動化処理土よりは透水係数を下げることができる（１０−６〜−８ｃｍ／secのオーダー）が、両者を組み合わせることによって飛躍的に透水係数を下げることができる。すなわち、高分子材３と水ガラス４が混合すると化学反応してゲル化するため、間隙内部の水の移動は、各々の材料を単独に使用する場合に比べて、非常に高いレベルで拘束される。この結果、外防水工として単独で使用できるほどの透水係数が１０−８〜−１２ｃｍ／secのオーダーの不透水層を構築することができる。
しかし、高分子材３と水ガラス４を同時に混合すると、一方の材料が泥水等の混合液中に充分に分散する前に水ガラス４と高分子材３が接触し、その場で化学反応してゲル化した固まりができるおそれがある。そこで、高分子材３の濃度を水で薄くすることで反応を弱め、高分子材３と水ガラス４の直接混合を避け、ゲル化を回避する。すると水ガラス効果により固化材２４の水和反応が促進され、水和反応による水分の減少により高分子材３の高濃度化が徐々に進行し、水ガラス４とのゲル化が誘導される。これにより土質安定処理土５の間隙を満たす水が水ガラス４と高分子材３によりゲル化され、透流水を遮断する役目を果たす。
【００２０】
高分子材３、特にＰＶＡは、流動性促進効果があり、撹拌・混練効率や作業性を維持又は向上させることができるため、先に添加する。一方、水ガラス４は粘性があり、その添加量が３％を上回ると土質安定処理土５の粘性が急激に増えて流動性が低下し、１０％を超えると流動化処理土として使用するには実用的でなくなってしまうため、打設する直前に添加する。但し、ＰＶＡ等の高分子材３を先に添加しているため、ＰＶＡの流動性促進効果と相殺しあって所定の流動性を確保することができる。
【００２１】
一般に湿潤密度が１．６ｇ／ｃｍ３の飽和土では間隙が７０％程度有り、湿潤密度が１．３ｇ／ｃｍ３の飽和土では間隙が８０％程度有ることからもわかるように、間隙水は土質安定処理土５の中でも非常に大きな割合を占める。この部分の水が変質すれば、土質安定処理土５の止水性能が大幅に向上することになる。
地下構造物の外防水工として埋め戻しに使用する土質安定処理土５が代用できれば、外防水工を別途行う必要がなくなる。また、流動化した土質安定処理土５を充填するだけでよいため、熟練度による施工の良否の差がほとんど出ない。また、充填された土質安定処理土５が層状に構造物を覆うため、部分的に水の供給路が発達しても他の層で遮断され、防水性能が安定して維持される。
また、水ガラス４と高分子材３を混入することによって、土質安定処理土５のじん性が向上し、地下構造物等の変形に追従することが出来るようになる。
さらに、従来のセメント系固化材による遮水壁や地盤改良は、仮設材としての位置付けがあったが、高い止水性能を持たせることで、土質安定処理土中のＣａの溶出を防ぎ劣化を抑えることができる。
【実施例１】
【００２２】
実施例１では、土質安定処理土５として流動化処理土５ａを製造する方法について説明する（図１，２参照）。
【００２３】
＜１＞高分子材混合工程
貯水槽１１に流動化処理土５ａを製造するための水２１を貯留する。この貯水槽１１に高分子材３を添加することができる。高分子材３は、例えば高分子材３を添加した高分子添加液３１の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となる量を添加する。貯水槽１１内の水２１は、サンドポンプ等によって循環させて高分子材３を水２１の中に均一に分散させるのが好ましい（循環工程）。
また、被処理土２２、又は水２１と被処理土２２を混合して解泥する撹拌機１２に高分子材３を投入することもできる（泥水製造工程）。被処理土２２に添加する場合は、高分子材３と被処理土２２を予め混合しておく。また、撹拌機１２では、泥水又は比重を調整した調整泥水２３を製造するために解泥及び撹拌を行うが、このタイミングで高分子材３を添加して泥水２３中に高分子材３を均一に分散させることができる。
そして、製造した泥水２３を貯泥槽１３に貯留している間に、高分子材３を混合することもできる。貯泥槽１３に貯留された泥水２３は、サンドポンプ等によって循環しているため、貯泥槽１３に高分子材３を投入して泥水２３中に高分子材３を均一に分散させることができる（泥水循環工程）。
さらに、後に添加する固化材２４を袋詰めする前や現場で開封した後に、固化材２４と高分子材３を混合することもできる（固化材製造工程）。
高分子材３の混合は、上記した循環工程、泥水製造工程、泥水循環工程又は固化材製造工程のいずれの工程においておこなってもよい。高分子材３は荷姿が水溶液状の高分子液又は水溶性高分子材を使用するため、水に対する溶解が容易で、サンドポンプ程度の水の循環で充分に撹拌し、分散させることができる。よって、ミキサー等による強い強制撹拌をおこなう必要はない。
【００２４】
高分子材３を添加した後に、泥水比重の測定及び高分子材の濃度の検査をおこなう（品質管理工程）。すなわち、水質量に対して０．５〜２％の濃度となる高分子材が添加されているかどうかを確認する。なお、固化材２４に高分子材３を混合して使用する場合は、水質量から逆算して添加量を決める。
【００２５】
＜２＞水ガラス添加工程
高分子材３を添加した高分子添加液３１（固化材２４に添加する場合を除く）は、搬送パイプ１４などによって所定の箇所まで搬送する（搬送工程）。
そして、搬送された高分子添加液３１に固化材２４を投入して、強制撹拌翼付きミキサーなどの混練機１５で混練する。固化材２４に高分子材３を添加する場合は、この時点で高分子材３が添加され高分子添加液３１となる。
そして、この混練機１５の中に水ガラス４を投入することができる（混練工程）。水ガラス４は、例えば水質量に対して３〜１０％質量を添加する。ここで水質量とは、流動化処理土の中に含まれるすべての水の質量をいう。配合時には流動化処理土１ｍ３中に含まれる水の量から各材料の使用量を算定する。よって、被処理土２２の含水率によって加える水の量は変化する。
また、ミキサー車１６やアジテータ車などで製造した流動化処理土５ａを運搬するときに水ガラス４を添加することもできる（運搬工程）。さらに、流動化処理土５ａを打設するときに水ガラス４を添加してもよい（打設工程）。
水ガラス４の添加も、上記した混練工程、運搬工程又は打設工程のいずれの工程においておこなってもよい。
【００２６】
水ガラス４を均等に分散させるには、強いトルクを備えたミキサーを用い、その混練時間も重要になる。図３に流動化処理プラントによる混練り時間と透水係数の関係を示す。２分程度の混練りでは、高分子材３の効果が透水係数に表れず、４分経過後あたりから効果が大きくなる。長く混練りすれば更なる効果が期待され、１０分混練りすると透水係数は当初の１／１０００程度まで低下する。なお、このプラントは一軸単一回転のパン型ミキサーを使用した。
水ガラス４を添加すると凝結が始まるため、施工性の観点からいえばできるだけ打設する直前に添加するのが好ましい。しかし、上記したように混練時間が増えれば止水性能が向上することは明らかなため、所望する止水性と施工性によって水ガラス４を添加するタイミングを決定する。
【実施例２】
【００２７】
実施例２では、土質安定処理土５としてソイルセメント５ｂを原位置で製造するソイルセメント柱列壁工法（例えばＳＭＷ工法）について説明する（図４，５参照）。なお、実施例１と重複する説明は省略する。
【００２８】
＜１＞高分子材混合工程
実施例２においても実施例１と同様に貯水槽１１に貯留した水に高分子材３を添加することができる（循環工程）。高分子材３は、例えば高分子材３を添加した高分子添加液３１の高分子材の濃度が、水質量に対して０．５〜２％となる量を添加する。
また、実施例２で製造する混合液は、水２１にセメントなどの固化材２４を混合撹拌して製造した固化液である。固化液には、必要に応じてベントナイトを混合する。この固化液を混合撹拌する固化液製造工程において高分子材３を添加することもできる。また、固化液製造工程で加える固化材２４に、予め高分子材３を混合しておいてもよい。さらに、固化液を貯留して循環させる固化液循環工程において高分子材３を添加してもよい。
高分子材３を添加した後は、実施例１と同様に固化液比重の測定及び高分子材の濃度の検査をおこなう（品質管理工程）。
【００２９】
＜２＞水ガラス添加工程
上記工程において製造した固化液（高分子添加液３１）を、原位置地盤６を掘削撹拌するために設置した掘削混練機７まで運搬する。そして、掘削混練機７の混練軸７１のオーガーヘッド先端の吐出口から高分子添加液３１を吐出しながら地中を円柱状に掘削する（図５参照）。ここで、高分子添加液３１を混練軸７１の先端まで圧送する際に水ガラス４を添加することができる。この段階で水ガラス４を添加すれば、最初の掘削時から地山と水ガラス４を添加した高分子添加液３１を撹拌することになる（第一段階混練）。
また、根入れ先端まで掘削が完了すると混練軸７１は引き上げられるが、このとき第二段階の反復混練がなされる（反復混練工程）。このときに水ガラス４を添加することもできる。この段階では、地山と高分子添加液３１がある程度混練されており、その中に水ガラス４を分散させることになる。
そして、最後に第三段階の混練軸７１の引き上げ混錬が行なわれ、地中に円筒状のソイルセメント壁体が完成する。この引上げ工程の際に水ガラス４を添加してもよい。この段階では固化材２４を含んだ高分子添加液３１と地盤６を掘削した被処理土２２が、原位置において撹拌・混練されており、仕上げとして水ガラス４を添加することになる。この場合は、混練軸７１先端の吐出口から水ガラス４を噴射して添加することもできるが、掘削孔天端から投入することもできる。
【実施例３】
【００３０】
実施例３では、土質安定処理土５としてソイルセメント５ｃを壁状に造成するＴＲＤ工法について説明する（図６，７参照）。なお、実施例１又は２と重複する説明は省略する。
【００３１】
＜１＞高分子材混合工程
実施例３においても実施例１又は２と同様に貯水槽１１に貯留した水に高分子材３を添加することができる（循環工程）。
また、実施例３で製造する混合液は、水２１にセメントなどの固化材２４を混合撹拌して製造する固化液であり、必要に応じてベントナイト等も加える。この固化液を混合撹拌する固化液製造工程において高分子材３を添加することもできる。この実施例においても固化材２４に予め高分子材３を混合しておくことができる。また、固化液を貯留して循環させる固化液循環工程において高分子材３を添加してもよい。
高分子材３を添加した後は、実施例１又は２と同様に固化液比重の測定及び高分子材の濃度の検査をおこなう（品質管理工程）。
【００３２】
＜２＞水ガラス添加工程
上記工程において製造した固化液（高分子添加液３１）を、原位置地盤６を溝状に掘削するために設置したトレンチャー等の溝用掘削機８まで運搬する。そして、溝用掘削機８の先端の吐出口から高分子添加液３１を吐出しながら地中を溝状に掘削する（図７参照）。
この溝用掘削機８による掘削・混練に合わせて水ガラス４を添加することができる。ここで、溝用掘削機８の混練翼では充分に添加した水ガラス４が高分子添加液３１と混練されない場合は、バックホー先端に回転翼をつけたミキサー（例えばバケットミキサーなど）のような機械で混練することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の土質安定処理土（流動化処理土）の製造方法の実施例の作業フロー図。
【図２】本発明の土質安定処理土（流動化処理土）の製造方法の実施例の作業概念図。
【図３】混練時間と透水係数との関係を示した図。
【図４】本発明の土質安定処理土（ソイルセメント柱列壁）の製造方法の実施例の作業フロー図。
【図５】本発明の土質安定処理土（ソイルセメント柱列壁）の製造方法の実施例の作業概念図。
【図６】本発明の土質安定処理土（溝状ソイルセメント壁）の製造方法の実施例の作業フロー図。
【図７】本発明の土質安定処理土（溝状ソイルセメント壁）の製造方法の実施例の作業概念図。
【符号の説明】
【００３４】
１１・・貯水槽
１３・・貯泥槽
２１・・水
２２・・被処理土
２３・・泥水
２４・・固化材
３・・・高分子材
３１・・高分子添加液
４・・・水ガラス
５・・・土質安定処理土
５ａ・・流動化処理土
５ｂ・・ソイルセメント
５ｃ・・ソイルセメント
６・・・地盤
７・・・掘削混練機
７１・・混練軸
８・・・溝用掘削機
【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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【図７】
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