(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤を所望の強度まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰、石炭灰および生石灰を前記軟弱地盤に添加し、さらに、掘削範囲のやや内側から外側にかけて改良効果の高い別の地盤改良材を施し、強度の向上した地盤を掘削することを特徴とする地盤掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤掘削工法に関するものであり、さらに詳しくは、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰や石炭灰を有効利用した地盤掘削工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する短繊維を主体とするスラッジを焼却処理して発生する廃棄物であり、従来そのほとんどは埋め立て等により処理されている。
現在、製紙スラッジ灰は、鉄の酸化防止剤やアスファルト充填材、肥料、建築ボード増量材等として一部が再利用されている。
この他、特開平９−２４９４４６号公報には、石炭灰に、製紙スラッジ灰、廃タイヤ乾留炭化物、可燃性ゴミ乾留炭化物、粘土を配合し、水を加えて成形した後、仮焼して、石炭灰を再生し、これを製鋼用保温材等に用いる方法が開示されている。
また、特開平５−３４６０１８号公報には、軟弱性の掘削土を改良するために製紙スラッジから生成した微細繊維質を掘削土に添加する方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、上記のように製紙スラッジ灰を鉄の酸化防止剤やアスファルト充填材、肥料、建築ボード増量材等として再利用する方法は、大量に発生する製紙スラッジ灰を僅かな一部分としてしか利用することができない。
また、特開平９−２４９４４６号公報に開示された方法は、製紙スラッジ灰の再利用に高いコストがかかり、実用的ではないという欠点がある。
さらに特開平５−３４６０１８号公報に開示された方法は、製紙スラッジから微細繊維質を得るのに手間がかかり、また、必ずしも所望の効果が得られないという欠点がある。
【０００４】
また、製紙スラッジの燃焼処分のために、しばしば石炭が利用されている。したがって処理後には製紙スラッジ灰と石炭灰が生じることになる。
石炭灰は、石炭火力発電所の発電過程でも発生する廃棄物であり、一部はセメント添加材として利用されてはいるが、そのほとんどは製紙スラッジと同様に廃棄されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰や石炭灰を有効利用する地盤掘削工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、上記のような従来の課題を解決することができた。
すなわち本発明は、軟弱地盤を所望の強度まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰、石炭灰および生石灰を前記軟弱地盤に添加し、さらに、掘削範囲のやや内側から外側にかけて改良効果の高い別の地盤改良材を施し、強度の向上した地盤を掘削することを特徴とする地盤掘削工法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の地盤掘削工法は、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰や石炭灰を有効利用するものである。
製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する短繊維を主体とするスラッジの焼却処理により発生する灰分である。製紙スラッジ灰の特長として、排出する場所によりその成分が大きくなることが挙げられる。次の表１は、製紙工場から排出された４サンプル（Ａ灰〜Ｄ灰）の成分分析（Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｌ、Ｂ、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｇ）を行った結果を示すものである。
【０００８】
【表１】
0004536181.tif 000002
【０００９】
この表１によれば、各種成分元素にバラツキがあることが分かる。本発明者らは、例えば特開平５−３４６０１８号公報に開示された方法に必ずしも所望の効果が得られないのは、製紙スラッジの構成成分がその生成場所により相違するのではないかという観点に立ち検討した結果、ＣａＯが地盤改良効果に大きく寄与することを見いだした。
【００１０】
本発明の地盤掘削工法は、軟弱地盤を所望の強度まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰および／または石炭灰を有効成分とする地盤改良材を地盤に適用しながら掘削するものである。製紙スラッジ灰や石炭灰に含まれるべきＣａＯの量は、軟弱地盤の土質や、その含水率等により変化し、また軟弱地盤の所望の強化度合に基づく製紙スラッジ灰や石炭灰の適用量等によっても変化するものでもあるので、状況に応じて適宜決定することができる。
例えば、本発明の地盤掘削工法に使用される地盤改良材には、ＣａＯが５〜２０重量％、好ましくは１０〜２０重量％含まれるのが望ましい。さらに具体的には、含水率１００％の軟弱地盤にはＣａＯを１０〜２０重量％含む地盤改良材を２０重量％程度添加するのがよい。
【００１１】
本発明の地盤掘削工法では、製紙スラッジ灰と石炭灰とを組み合わせて使用するのが好ましい。その理由は明らかではないが、石炭灰の有する水硬性と製紙スラッジ灰とを組み合わせたときに両者の相乗的な効果が発揮されるからであると推察される。
石炭灰は、本発明に使用される地盤改良材において、１０〜３０重量％含まれるのが好ましい。
【００１２】
また本発明の地盤掘削工法に使用される地盤改良材には、必要に応じて生石灰を添加し、ＣａＯ分を補充することができる。
【００１３】
次に本発明の地盤掘削工法の一例を具体的に説明する。
図１は、本発明の地盤掘削工法に使用できる掘削機械を説明するための図である。本発明では従来の掘削機械をそのまま使用することができる。例えば図１（ａ）のように、バックホウにトレンチャーを取り付けた掘削機械１１を用意し、掘削すべき地盤２１に製紙スラッジ灰および／または石炭灰を連続的に空気搬送し、地盤２１と撹拌混合するようにすれば、一気に地盤を深さ５ｍ程度まで地盤を強化（改良）することができる。生石灰を使用する場合、前述の撹拌混合時にこれを導入することができる。
これとは別に、図１（ｂ）に示したように、掘削すべき地盤２１の上部に製紙スラッジ灰および／または石炭灰３１を適当量おいておき、スタビライザーを有する掘削機械４１を使用して地盤２１と混合してもよい。生石灰を使用する場合は、このスタビライザー方式が有利である。
上記のようにして、地盤改良後、掘削に耐え得る強度が地盤に発現した後に掘削を行い、未改良のところまで掘削が進んだ場合は再び改良を施し、掘削を進めることができる。
図２を参照してさらに詳しく説明する。図２は、本発明の地盤掘削工法において、複数の段階を経て地盤を掘削する態様を説明するための図である。図２（ａ）は掘削すべき地盤の断面図であり、（ｂ）は平面図である。
掘削すべき軟弱地盤に、製紙スラッジ灰および／または石炭灰を添加し、軟弱地盤を改良した後、掘削を進める（第１段掘削）。掘削が進むと未改良の地盤が出現するが、ここにも、製紙スラッジ灰および／または石炭灰を添加し、軟弱地盤を改良した後、掘削を進める（第２段掘削）。このステップを複数回繰り返し（図２では４回の繰り返し）、所望の深さまで地盤を掘削することができる。このとき、図２（ｂ）に示したように、掘削すべき軟弱地盤の周囲には、さらに地盤改良効果の高い別の地盤改良材を施すのがよい。製紙スラッジ灰および／または石炭灰のＣａＯ量を適宜調節することにより、掘削に必要なだけの地盤強度を得ることができ、この点も本発明の有利な点である。
なお、掘削範囲のやや内側から外側にかけて通常の改良材を用いることは、掘削終了後現地に製紙スラッジ灰主体の廃棄物による改良材が残らないようにする点で有利となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに説明する。
（実施例１（参考例１））
含水比２５重量％、ＣＢＲ１の軟弱土についてＰＳ灰２０重量％の改良でＣＢＲが４５まで改良された。なお、前記ＰＳ灰は、ＣａＯを約１２重量％含むものである。
【００１５】
（実施例２（参考例２））
含水比１１５重量％、ＣＢＲ０．７の軟弱土についてＰＳ灰２０重量％の改良でＣＢＲが１０まで改良された。なお、前記ＰＳ灰は、ＣａＯを約１２重量％含むものである。
【００１６】
（実施例３）
含水比２５％、ＣＢＲ１の軟弱土についてＰＳ灰２０重量％および石炭灰２０重量％の改良でＣＢＲが５５まで改良された。なお、前記ＰＳ灰は、ＣａＯを約１２重量％含むものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、軟弱地盤を所望の強度まで高め得るに十分なＣａＯ量を含有する製紙スラッジ灰および／または石炭灰を、前記軟弱地盤に添加し、強度の向上した地盤を掘削することを特徴としているので、従来廃棄されていた製紙スラッジ灰および／または石炭灰を地盤掘削のために有効に使用することができる。また従来廃棄されていた材料を利用するので、コストが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地盤掘削工法に使用できる掘削機械を説明するための図である。
【図２】本発明の地盤掘削工法において、複数の段階を経て地盤を掘削する態様を説明するための図である。
【符号の説明】
１１，４１  掘削機械
２１  地盤
３１  製紙スラッジ灰および／または石炭灰
【図１】
0004536181.tif 000003
【図２】
0004536181.tif 000004