(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、地上に排出された排泥土を脱水処理して減量化し、この減量化した脱水ケーキを、鋼管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態において、鋼管パイル内に投入し、それによって鋼管パイル内にあるソイルセメントを溢流させ、鋼管パイル内への脱水ケーキの埋め戻しを行うことを特徴とする、建設排泥土の処理方法。
【請求項２】
ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、地上に排出された排泥土を脱水処理して減量化し、この減量化した脱水ケーキを、鋼管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態において、鋼管パイル内に投入し、それによって溢流したソイルセメントを上記同様にして脱水ケーキとして鋼管パイル内に投入し、このソイルセメントと脱水ケーキとの置換作業を反復することにより、排泥土の脱水ケーキを鋼管パイル内に埋め戻すことを特徴とする、建設排泥土の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された建設排泥土の処理方法によって構築されたことを特徴とする建設排泥土を充填した土留壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建設現場で排出される泥土、特に、土留めや仕切りとして構築される鋼管を芯材とする土留壁や鋼管杭の施工等において発生するセメント類を多く含んでいる排泥土を土留壁や鋼管杭の鋼管を利用して処理する方法及びこの排泥土等を充填した土留壁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下構造物の建設等の現場では、土留めや仕切り等として、土留壁の構築が行われている。各種ある土留壁のうち、鋼管柱列土留壁は、止水性に優れるとともに、施工性がよくしかも高い施工精度が確保できるとして知られている。鋼管柱列土留壁は、例えば図５に示すように、多数の鋼管パイル１，１を柱列状に連結して埋設するもので、各鋼管パイル１の両外側長手方向に継手２を設けておき、その鋼管パイル１より大径の掘削孔４を連続させてソイルセメント３を造成し、その中に鋼管パイル１，１を継手２で連結しながら沈設して形成される。
【０００３】
ところで、上記鋼管柱列土留壁等鋼管を芯材として構築される土留壁や鋼管杭の施工では、地盤の掘削とともにソイルセメントが掘削孔からオーバーフローするため、この排泥土を廃棄処分する必要がある。従来、この排泥土は、指定された場所に運んで埋立て等により処理するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、排泥土を廃棄場所に運搬処理するには多額の経費を要するとともに、廃棄場所を確保するのが年々難しくなってきているばかりでなく、排泥土にはセメントが多く含まれ含水率も高いことから、産業廃棄物として環境対策上からも厳しい制約を受け、廃棄処理が増々困難化する状況である。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、鋼管柱列土留壁の施工等において発生した排泥土を脱水処理により減量化したソイルセメントの固形物（脱水ケーキ）とし、これを、土留壁の鋼管内に投入し、鋼管内のソイルセメントと置換して排泥土を埋め戻し、建設排泥土の現場内処理を可能とし、排泥土の運搬費や埋立処理費をなくし、施工費の低減が期待できる新規な処理方法及びこの排泥土の脱水ケ−キを鋼管パイルに充填した土留壁を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するため、鋼管柱列土留壁における鋼管パイルの利用を図ること及び、それら土留壁等の施工において発生する排泥土は、これを処理脱水することにより大巾な減量化が図れる可能性があることに着目し、鋭意研究を重ねた結果、本発明を形成するに至った。
【０００７】
本発明の建設排泥土の処理方法は、ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、地上に排出された排泥土を脱水処理して減量化し、この減量化した脱水ケーキを、鋼管パイルの挿入後、ソイルセメントが未硬化の状態において、鋼管パイル中に投入し、それによって溢流したソイルセメントを上記同様にして脱水ケーキとして鋼管パイルへの埋め戻しに使用するようにして、排泥土の脱水ケーキを鋼管パイル中に埋め戻して行くことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の処理方法では、ソイルセメントを充填した掘削孔中に鋼管パイルを挿入して形成する土留壁等の施工において、脱水ケーキを、鋼管パイルに投入し、溢流したソイルセメントをまた脱水ケーキとして同じ鋼管パイルに投入し、脱水ケーキの投入とソイルセメントの溢流とを繰り返し行うようにすることができる。
【０００９】
また、本発明の土留壁は、請求項１又は２に記載された建設排泥土の処理方法によって構築されたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、鋼管柱列土留壁の施工を例として、図面を参照して説明する。図1は本発明方法の施工サイクル・フローの説明図、図２，図３，図4はそれぞれ脱水ケーキ投入の実施態様を示し、図５(イ)、(ロ)はそれぞれ土留壁における鋼管部分の実施態様を示したものである。
【００１１】
本発明実施態様の対象としている鋼管柱列土留壁の施工は、従来の施工要領を踏襲して行われる。すなわち、鋼管柱列土留壁は、図５に示すように、芯材となる鋼管パイル１には、その外側に継手２が設けられており、ソイルセメント３の充満する掘削孔４を順次形成しながら、そのソイルセメント３の中に鋼管パイル１，１を継手２を介して連結しつつ挿入して行き、鋼管パイル１を芯材とするソイルセメントの土留壁が構築される。なお、本発明の対象とする土留壁は、上記のものに限らず、ソイルセメントと鋼管パイルとの複合による土留壁であれば、他の構造のものも広く適用でき、またソイルセメントと鋼管パイルとによる鋼管杭の施工にも適用できる。
【００１２】
上記の施工においては、図１に示すように、掘削孔を形成するための掘削と、セメントミルクの注入とによって、掘削土砂とセメントミルクとの混合によるソイルセメントが地上に大量に排出され、それが処理を要する建設の排泥土となる。
【００１３】
本発明の方法は、上記土留壁造成の過程において実施される。土留壁の造成では、図２(イ)、図３(イ)、にも示すように、まず、掘削機を用いてセメントミルクを注入しながら削孔が行われ、ソイルセメント３の充満した掘削孔４が連続して形成させるが、その際、大量のソイルセメント３が地上に排出される。この排出されたソイルセメント３は回収して、その施工現場内において、脱水処理装置等を用い、脱水処理して減量化した脱水ケーキとする。この処理により排出された未硬化のソイルセメントの体積は50％程度まで減量化された脱水ケ−キになるものと想定している。
【００１４】
なお、排出されるソイルセメント３の回収は、例えば、掘削孔４の上端部に導溝を設けてこれを回収用の溜孔に連通しておき、この溜孔から適宜脱水処理装置に送るようにすることができる。また、ソイルセメントを脱水処理した際に生じた濾水は、セメントミルクを作製するときの水として再利用できる。
【００１５】
形成された掘削孔４中に鋼管パイル１を挿入した後は、図１、図２(ロ)に示すように、ソイルセメント３の充満した鋼管パイル１内に、そのソイルセメント３が硬化しないうちに、上記の脱水ケーキ５を投入する。この場合、回収した排泥土には相当量のセメント成分が含まれているので、脱水処理により硬化状態の脱水ケーキとなるため、これを未硬化状態にあるソイルセメント中に投入しても、ソイルセメント中に溶け込むことは少ない。この脱水ケーキ５の投入によって、鋼管パイル１内からは、再び、投入した脱水ケーキ５とほぼ同量のソイルセメントが、図１及び図２(ロ)の点線矢印のように地上に溢流、排出されて、ソイルセメント３と脱水ケーキ５との置換がなされる。溢流したソイルセメントは、上記同様脱水処理して脱水ケーキ５とし、その後挿入される鋼管パイル１等に投入される。
【００１６】
脱水ケーキ５の鋼管パイル１内への充填は、鋼管パイル１内にあるソイルセメント３が未硬化の状態で行うことが必要である。そのためには、掘削孔４への鋼管パイル１の挿入毎に、脱水ケーキ５の充填を完了させてから次の掘削孔の形成と鋼管パイル１の挿入へと施工を進めるのが得策であるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
上記脱水ケーキ５の鋼管パイル１内への充填可能な体積は、試算によれば60〜70％程度であることから、土留壁造成現場で発生した排土量の中で、廃棄物処理場まで運搬して処分する必要のある排土量は、従来に比べて1/3程度に低減することが可能となり、排土処理に要する経費はかなり節減できることになる。
【００１８】
図３は、脱水ケーキの投入工程の他の実施態様を示したものである。この実施態様では、各鋼管毎に排出されたソイルセメントの脱水ケーキの埋め戻しを完了させる場合に適しており、鋼管毎に脱水ケーキの充填を複数回繰り返して行うことが特徴である。すなわち、図３(イ)のように、掘削孔４に鋼管パイル１を挿入し、それまでに排出されたソイルセメント３の脱水ケーキ５を同(ロ)のように鋼管パイル１内に投入する。その際鋼管パイル１からは、投入した脱水ケーキとほぼ同量のソイルセメントが点線矢印のように地上に溢流、排出される。
【００１９】
そこでまた、このソイルセメントを回収して上記同様に脱水ケーキ５とし、図３(ハ)の実線矢印のように、これをさらに鋼管パイル中に投入する。それによって、また、未硬化のソイルセメントが地上に排出されるので、これを回収して脱水ケーキ５として鋼管パイル１中に投入する。このような地上で回収したソイルセメントの減量化（脱水ケーキ化）と、脱水ケーキ５の鋼管パイル１中への投入、充填を複数回繰返して、図３(ニ)のように、脱水ケーキ５の鋼管パイル１内への充填を完了させるのである。
【００２０】
次に、本発明土留壁の実施態様について説明する。この土留壁は、ソイルセメント３を充満した掘削孔の中に鋼管パイル１を柱列状に挿入して形成されている点では従来の土留壁と同様であるが、それら鋼管パイル１内には、土留壁の施工時に地上に排出された排泥土の脱水ケ−キ５が充填される。なお、鋼管パイル1内へはこの脱水ケ−キのほか、単なる掘削排土等を加えて充填することができる。
【００２１】
図４(イ)に示す例は、掘削孔４とその中に挿入された鋼管パイル１との間にはソイルセメント３が満たされており、鋼管パイル１の中には、ソイルセメント３を脱水処理して減量化した脱水ケーキ５が充填されたものとなっている。脱水ケーキ５は、土留壁の施工等において地上に排出されたソイルセメント３を脱水処理して作成する。この脱水ケーキは、当該土留壁の施工の際に排出されたソイルセメントを用いて作成したものでもよく、あるいは、別の施工において排出されたソイルセメントを脱水処理した脱水ケーキを用いるようにしてもよい。
【００２２】
脱水ケーキ５を充填した鋼管内ソイルセメントの圧縮強度は、脱水ケ−キを充填しないときのソイルセメントのそれと比べて2倍程度に向上することから脱水ケ−キ５を鋼管パイル１内に充填することによって、従来の土留壁における鋼管パイルに比べ、鋼管パイル１の偏平防止効果が向上し、それに加えて、土留壁の施工によって発生するソイルセメント等の排泥土の処理が、その施工現場内で行えることになる。
【００２３】
図４(ロ)に示す例は、さきの例とは鋼管パイル１内への充填材料は脱水ケーキ５のみに限ることのない点が異なる。脱水ケーキ５以外の材料としては、掘削等によって出る一般的な掘削排土等が適用される。ソイルセメント以外の材料を使用する場合は、それに適量のセメントを混練し、脱水ケーキ５と同様の強度が得られるようにしてもよい。この例では、図示のように、鋼管パイル１内の下部に脱水ケーキ５を充填し、その上に他の充填材料６を充填しているが、その充填順序は逆であってもよく、また、脱水ケーキと他の材料７とを混練して充填することもできる。
【００２４】
なお、本発明の方法及び土留壁について、鋼管パイルの使用を例として説明してきたが、この鋼管パイルに代り中空のコンクリートパイルを使用してもよい。また、鋼管パイルに充填する脱水ケーキは、当該土留壁が排出されたソイルセメントにより作成した脱水ケーキに限ることはなく、別の土留壁等の施工において生じたソイルセメントより作成した脱水ケーキを使用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、鋼管パイルとソイルセメントとによる土留壁等を構築するにあたって、従来、埋め殺しにされて利用されることのなかった土留壁等の鋼管パイルを活用することとし、土留壁等の施工において発生した排泥土を脱水処理によって減量化させ、その減量化された脱水ケーキを、鋼管パイル中にある未硬化のソイルセメントと置換して鋼管パイル中に埋め戻すようにしたので、現今は産業廃棄物としてその処理が困難化している建設排泥土を、建設の現場内で容易に処理することが可能となり、排泥土の運搬や他所への埋め立て処理に要する費用を大巾に削減でき、建設コストの低減が図れる。
【００２６】
また、本発明の土留壁によれば、芯材である鋼管パイル内に、ソイルセメントに代って脱水ケーキあるいはこれと他の排土等を充填したので、鋼管パイルの偏平防止効果を向上させることができ、その結果、鋼管パイルを薄肉管とする等してコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の施工サイクル・フローの説明図である。
【図２】脱水ケーキ投入の一実施態様を工程を追って示した縦断面図である。
【図３】同他の実施態様を工程を追って示した縦断面図である。
【図４】（イ）、（ロ）は、本発明土留壁の各実施態様を示した縦断面図である。
【図５】施工の対象となる鋼管柱列土留壁の一例を示したもので、（イ）は平面図、(ロ)は側断面図である。
【符号の説明】
１  鋼管パイル
３  ソイルセメント
４  掘削孔
５  排泥土の脱水ケーキ
６  他の材料
【図１】
0004530391.tif 000002
【図２】
0004530391.tif 000003
【図３】
0004530391.tif 000004
【図４】
0004530391.tif 000005
【図５】
0004530391.tif 000006