(57)【要約】  【課題】セメント系固化材と地盤中の土と混合して改良体を形成した場合であっても該改良体の長期強度を十分に高め、しかも硬化遅延作用の発揮によって十分な作業時間を確保しうる地盤改良工法を提供することを一の目的とする。  【解決手段】セメント系固化材と、該セメント系固化材１００重量部に対して０．０１〜４重量部のマルトースと、遅延型の減水剤とを含む注入材を調製し、該注入材を地盤中の土と混合し、地盤中に該注入材と該土とが混合されてなる改良体を形成することを特徴とする地盤改良工法による。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系固化材と、該セメント系固化材１００重量部に対して０．０１〜４重量部のマルトースと、遅延型の減水剤とを含む注入材を調製し、該注入材を地盤中の土と混合し、地盤中に該注入材と該土とが混合されてなる改良体を形成することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項２】
前記遅延型の減水剤と前記マルトースとの重量比が、１：０．５〜１：４であることを特徴とする請求項１記載の地盤改良工法。
【請求項３】
前記マルトースを、マルトース濃度が２０〜９５重量％のマルトース水溶液として用いることを特徴とする請求項１又は２記載の地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤等の地盤改良工法として、攪拌羽根を備えた掘削ロッドを軟弱地盤中に挿入し、該掘削ロッドを回転させながら該掘削ロッド先端からセメント系固化材を含む注入材を吐出させ、該注入材と土とを混合することによって円柱状の改良体を構築する方法が知られている。
【０００３】
しかし、セメント系固化材は、時間の経過とともに水和硬化するため、該地盤改良工法において一旦中断した工事を再開する場合、該改良体が硬化していると打ち継ぎ部分がコールドジョイントとなって改良体が不連続となる虞がある。また、改良体が不連続となれば、軟弱地盤等の地盤改良効果が十分に得られなくなるといった問題を生じる。
【０００４】
例えば、改良体によって止水のための連続壁体を形成するような場合には、上述のような打ち継ぎ部分において連続壁体の止水性が損なわれる虞がある。また、鋼材などの補強材を改良体の中に挿入する場合には、該改良体が硬化し始めると補強材の挿入が困難又は不可能となる。
さらに、オーバーラップ工法の場合には、該改良体が硬化し始めると掘削ロッドの挿入が困難になるという問題がある。
【０００５】
従来、地盤改良工法において、改良体の凝結を遅延させる方法として、糖蜜と、オキシカルボン酸又はその塩、糖、糖アルコール、スルホン酸誘導体又はその塩から選ばれる少なくとも一つを加えてなる地盤改良用添加剤等を用いる方法（特許文献１）が知られている。
【特許文献１】特開２０００−７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の地盤改良工法では、改良体の硬化を十分に遅延させようとすると改良体の長期強度にまで悪影響を及ぼし、所定の一軸圧縮強さが得られない場合が多い。また、長期強度として所定の一軸圧縮強さを確保しようとすれば硬化遅延作用が不十分となりやすく、施工中に改良体が硬化して上記のような種々の問題を招くこととなる。
これは、地盤改良工法ではセメント系固化材と地盤中の土とが混合されるため、コンクリートにおいて発揮されるはずの硬化遅延や強度発現作用が、土との混合によって阻害されることが原因であると推測される。
【０００７】
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、セメント系固化材と地盤中の土と混合して改良体を形成した場合であっても該改良体の長期強度を十分に高め、しかも硬化遅延作用の発揮によって十分な作業時間を確保しうる地盤改良工法を提供することを一の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明は、セメント系固化材と、該セメント系固化材１００重量部に対して０．０１〜４重量部のマルトースと、遅延型の減水剤とを含む注入材を調製し、該注入材を地盤中の土と混合し、地盤中に該注入材と該土とが混合されてなる改良体を形成することを特徴とする地盤改良工法を提供する。
【０００９】
本発明の地盤改良工法においては、好ましくは前記遅延型の減水剤と前記マルトースとの重量比を、１：０．５〜１：４とする。また、好ましくは、前記マルトースを、マルトース濃度が２０〜９５重量％のマルトース水溶液として用いるものとする。
【００１０】
尚、本発明における遅延型の減水剤とは、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４「コンクリート用化学混和剤」に規定された減水剤、ＡＥ減水剤及び高性能ＡＥ減水剤のうち、遅延型として分類されるものをいう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る地盤改良工法によれば、マルトースと遅延型の減水剤との組み合わせて使用することにより、セメント系固化材が土と混合された場合であっても硬化遅延作用が十分に発揮され、施工に必要な十分な時間を確保することができる。しかも、これらマルトース、遅延型の減水剤、セメント系固化材および土を混合してなる改良体は、優れた長期強度を有するものとなる。
よって、本発明に係る地盤改良工法によれば、止水目的の連続壁体を構成する際には改良体のコールドジョイントによる止水性低下の問題を解消でき、深層部の地盤改良においては掘削ロッドの抜き取りが容易になるといった効果を奏するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る地盤改良工法においては、セメント系固化材と、遅延型の減水剤と、所定量のマルトースとを含有する注入材を用いる。
【００１３】
マルトースは、グルコースが２分子結合してなる二糖類である。本発明においてマルトースとセメント系固化材とを混合する場合には、該マルトースを水に溶解させてマルトース水溶液とし、マルトース水溶液とセメント系固化材とを混合することが好ましい。
該マルトース水溶液としては、マルトースを２０〜９５重量％含有するものが好ましく、５５〜８５重量％含有するものがより好ましい。
マルトースの含有量が２０〜９０重量％であるマルトース水溶液を用いることにより、セメント系固化材および遅延型の減水剤と、均一な混合を行うことができる。
【００１４】
また、マルトースの添加量は、セメント固化材１００重量部に対して０．０１〜４重量部とする必要があるが、好ましくは１〜３重量部とする。
マルトースの添加量がセメント固化材１００重量部に対して０．０１重量部未満であれば、硬化遅延作用が不十分となり、４重量部を超えると長期強度が低下することとなる。
【００１５】
一方、本発明における遅延型の減水剤としては、上述の如くＪＩＳ  Ａ  ６２０４「コンクリート用化学混和剤」に規定された減水剤、ＡＥ減水剤及び高性能ＡＥ減水剤のうち、遅延型として分類されるものを使用できる。
遅延型に分類されるものであれば、何れの化学組成であってもよく、具体的には、リグニンスルホン酸系、オキシカルボン酸系、ポリカルボン酸系、ヒドロキシカルボン酸系、ナフタリン系などの各種化学組成からなる遅延型の減水剤が挙げられる。
【００１６】
該遅延型の減水剤の市販品を例示すると、減水剤としては、商品名「ポゾリスＮｏ８９」（（株）ポゾリス物産）、商品名「ポゾリスＮｏ１００Ｒ」（同）、商品名「マイテイ１５０Ｒ」（花王（株））、等を挙げることができる。
また、ＡＥ減水剤としては、商品名「ポゾリスＮｏ８」（（株）ポゾリス物産）、商品名「ポゾリスＮｏ７０ＬＲ」（同）、商品名「ポゾリス１２Ｒ」（同）、商品名「マイテイ１０００ＳＲ」（花王（株））、商品名「マイテイ１０００ＺＲ」（同）等を挙げることができる。
さらに、高性能ＡＥ減水剤としては、商品名「レオビルドＳＰ８ＬＳＲ」（（株）ポゾリス物産）、商品名「レオビルドＳＰ８Ｒ」（同）、商品名「マイテイ２０００Ｒ」（花王（株））、商品名「マイテイ３０００Ｒ」（同）等を挙げることができる。
【００１７】
本発明の地盤改良工法におけるセメント系固化材としては、普通、早強、超早強等の各種ポルトランドセメント、該ポルトランドセメントに高炉スラグ、シリカ、フライアッシュを混合してなる各種混合セメント、白色セメント、超速硬セメント、アルミナセメントなど、一般的なセメントを母材としたものを使用することができる。
【００１８】
本発明に係る地盤改良工法の手順について具体的に説明すると、先ず、遅延型の減水剤とマルトースとを予め混練水に添加し混練した後、該混練水にセメント固化材を添加し混練してスラリー状の注入材を調製する。
そして、攪拌羽根を備えた掘削ロッドを回転させながら軟弱地盤中に挿入し、所定の深さまで到達したところで該掘削ロッドの先端から前記注入材を軟弱地盤中に吐出させ、軟弱地盤中の土と注入材とを攪拌羽根によって攪拌しつつ前記切削ロッドを徐々に上昇（又は下降）させることにより、軟弱地盤中の土と注入材とが混練されてなる改良体を形成する。
【００１９】
また、連続壁体を形成する場合には、上述のような手順によって改良体を形成した後、該改良体の横に、該改良体と一部が重複するような第二の改良体を形成し、同様にして、第三、第四といった必要に応じた数の改良体を繰り返し形成すればよい。
【００２０】
本発明に係る地盤改良工法によれば、セメント系固化材と地盤中の土と混合して改良体を形成した場合であっても該改良体の長期強度を十分に高め、しかも硬化遅延作用の発揮によって十分な作業時間を確保することができる。
具体的には、注入材と土とを混合した後、８時間経過しても改良体のせん断強さは９．８ＫＮ／ｍ2以下に抑えることができ、しかも、材齢２８日には、一軸圧縮強さを２０００ＫＮ／ｍ2以上に高めることが可能となる。
よって、本発明に係る地盤改良工法は、深層部の地盤改良に対して特に好適なものである。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
セメント系固化材（商品名「タフロック３Ｅ」住友大阪セメント社製）２００ｋｇを、下記表２に示す配合比率となるようなマルトース水溶液（マルトース濃度７０重量％）と、下記表１に示す所定の減水剤と、水とともに試料土としてのシルト（滋賀県彦根市産、湿潤密度１．７６５ｇ／ｃｍ3、含水率４５．３％、ｐＨ７．８１）１ｍ3に対して添加および混合してスラリーとし、該スラリーを直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱状の供試体に成形した。
尚、スラリーを調製する際の水／固化材比（以下、Ｗ／Ｃとも記す）は、該スラリーの粘度がファンネル粘度計流下試験において３０秒となるように調整した。
【００２３】
【表１】
2007091988.tif 000002
【００２４】
【表２】
2007091988.tif 000003
【００２５】
（せん断強さ試験）
供試体を作成した後１時間、４時間および８時間経過後の各供試体について、室内ベーンせん断試験に基づき、せん断強さを測定した。結果を下記表３に示す。
【００２６】
（一軸圧縮強さ試験）
供試体を作成した後１日、７日および２８日経過後の各供試体について、ＪＩＳ  Ａ  １２１６に規定された方法に基づき、一軸圧縮強さを測定した。結果を下記表３に示す。
【００２７】
【表３】
2007091988.tif 000004
【００２８】
表３に示した結果によれば、マルトース又は遅延型の減水剤の何れか一方のみ添加した配合Ｎｏ．２、３、５および６の供試体では、せん断強さが高くなっていることから、十分な硬化遅延作用が発揮されていないことがわかる。
また、本発明よりもマルトース添加量が少ない配合Ｎｏ．４および７〜９の供試体でも
同様に十分な硬化遅延作用が発揮されていないことが認められ、本発明よりもマルトース添加量が多い配合Ｎｏ．１６では、長期強度が著しく低下していることがわかる。
さらに、遅延型ではなく標準型の減水剤を用いた配合Ｎｏ．１２の供試体では、比較的優れた一軸圧縮強度が得られているものの、せん断強さが上昇しており、凝結遅延作用が十分に得られないことが認められる。
【００２９】
これに対し、セメント系固化材１００重量部に対して０．０１〜３重量部の割合でマルトースを添加し、且つ遅延型の減水剤を用いた本発明の配合Ｎｏ．１０、１１、１３、１４および１５の供試体においては、せん断強さが殆ど上昇することなく、しかも優れた一軸圧縮強度を備えていることが認められる。