(57)【要約】【課題】泥水が滞留している空隙が発生した路盤を十分な強度に補修することを簡単且つ低コストで行うことができる路盤の補修方法を提供することを課題とする。【解決手段】表面に構造物が設置されている路盤に発生した泥水が存在している空隙に、セメントを含む固化材とガスとを注入して、前記泥水と前記固化材とを前記ガスの浮力によって混合しながら、前記空隙に前記泥水と固化材との混合物を充填する充填工程を実施する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に構造物が設置されている路盤に発生した泥水が存在している空隙に、セメントを含む固化材とガスとを注入して、前記泥水と前記固化材とを前記ガスの浮力によって混合しながら、前記空隙に前記泥水と固化材との混合物を充填する充填工程を実施する路盤の補修方法。
【請求項２】
前記固化材がセメントと水とを含む請求項１に記載の路盤の補修方法。
【請求項３】
前記充填工程において、前記空隙に前記固化材とガスとを同時に注入する請求項１または２に記載の路盤の補修方法。
【請求項４】
前記充填工程において、前記空隙に前記ガスを注入してから、前記固化材を注入する請求項１または２に記載の路盤の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路盤の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に軌道や滑走路等の構造物が設置されている路盤において、雨水や湧水等による流水が前記構造物と前記路盤との間に侵入した状態で前記構造物上に鉄道や飛行機が走行することで、前記構造物と前記路盤との間に空隙が生じることがある。
あるいは、前記路盤の内部で発生する噴泥等によって、前記路盤内部に空隙が生じることがある。
これらの空隙内には、流入した雨水や湧水等の水と土壌とが混合された泥水が存在していることがある。
かかる泥水を有する空隙が路盤内部に存在している場合、該空隙は路盤の他の部分に比べて強度が低いため、表面に設置された軌道や滑走路等の構造物が沈下するおそれがある。従って、空隙が発生した路盤を補修することが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、路盤に発生した空隙に、セメントを含む固化材を注入して、路盤を補修する方法が記載されている。
【０００４】
しかし、前記のように空隙内に泥水が存在している場合、泥水によって固化材が希釈されたり、空隙の内壁面と固化材との間に泥水が存在して固化後の固化材が空隙内壁面から剥離したりして、路盤を十分な強度に補修ができないおそれがある。従って、前記固化材を空隙に充填する前に前記泥水を空隙から排出する必要が生じ、かかる泥水の排出処理に手間やコストが生じる。
また、例え、泥水を排出したとしても、空隙から完全に排出できない場合、前記のように補修後の空隙内の固化材の強度が不十分になるおそれがあり、かかる場合には、時間が経過すると再度空隙が発生して補修作業が必要となり、さらに手間やコストがかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３２８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、泥水が存在している空隙が発生した路盤を十分な強度に補修することを簡単且つ低コストで行うことができる路盤の補修方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る路盤の補修方法は、表面に構造物が設置されている路盤に発生した泥水が存在している空隙に、セメントを含む固化材とガスとを注入して、前記泥水と前記固化材とを前記ガスの浮力によって混合しながら、前記空隙に前記泥水と固化材との混合物を充填する充填工程を実施するものである。
【０００８】
表面に構造物が設置されている路盤に発生した泥水が存在している空隙に、セメントを含む固化材とガスとを注入して、前記泥水と前記固化材とを前記ガスによって混合しながら、前記空隙に前記泥水と固化材との混合物を充填する充填工程を実施することによって、泥水を空隙から排出することなく、空隙を固化材と泥水との混合物で充填して、路盤の補強を行うことができる。よって、泥水を排出する手間やコストが不要である。
【０００９】
尚、本発明において、路盤に発生した空隙とは、路盤の内部に形成された空隙又は路盤と構造物との間に形成された空隙を意味する。
【００１０】
本発明の一態様として、前記固化材がセメントと水とを含むものであってもよい。
【００１１】
前記固化材がセメントと水とを含むものである場合には、より、前記泥水と固化材とを混合しやすいため、空隙内を隙間なく前記固化材と泥水との混合物で埋めることが容易に行える。
【００１２】
本発明の他の一態様として、前記充填工程において、前記空隙に前記固化材とガスとを同時に注入してもよい。
【００１３】
前記固化材とガスとを同時に前記空隙に注入することで、より固化材と泥水とを均一に混合することができる。
【００１４】
本発明の他の一態様として、前記充填工程において、前記空隙に前記ガスを注入してから、前記固化材を注入してもよい。
【００１５】
前記空隙にガスを注入することで、泥水をガスの浮力で攪拌することができ、そこに前記固化材を注入することで、より固化材と泥水とを均一に混合することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、泥水が存在している空隙が発生した路盤を十分な強度に補修することを簡単且つ低コストで行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる路盤の補修方法について説明する。
本実施形態の路盤の補修方法は、表面に構造物が設置されている路盤に発生した泥水が存在している空隙に、セメントを含む固化材とガスとを注入して、前記泥水と前記固化材とを前記ガスの浮力によって混合しながら、前記空隙に前記泥水と固化材との混合物を充填する充填工程を実施する方法である。
【００１８】
本実施形態の補修方法で補修できる路盤は、表面に鉄道の軌道や滑走路等の構造物が設置されている粘性土等の土壌からなる路盤であればどのような路盤であってもよい。
前記路盤において、例えば、前記構造物と路盤表面との間に雨水や湧水等が流れ込んだ場合に、かかる状態で鉄道等が前記構造物上を走行するなどして負荷がかかり、前記構造物と路盤表面との間に空隙が生じる場合がある。
あるいは、前記路盤が水分の多い土壌からなる場合には、前記構造物からの負荷により噴泥等が発生しやすく、かかる噴泥によって路盤内部に空隙が発生する場合がある。
前記構造物は、鉄道や飛行機の走行等に用いられるため、使用を長時間停止することが困難である。
従って、前記のような構造物が設置された路盤は、前記構造物の使用を長時間停止せずに補修することが要求される。
【００１９】
本実施形態の補修方法で用いられる固化材は、水硬性成分としてセメントを含むものであれば特に限定されるものではなく、セメントと水とを混合したセメントミルクのような液体状であってもよく、あるいはセメント、又はセメントと他の粉体成分との混合物等の粉体状のものであってもよい。
特に、空隙中の泥水との混合性が良好であるため、また、補修中に粉塵等が生じるおそれがないため、液体状の固化材を用いることが好ましい。
【００２０】
前記固化材としてセメントミルクを用いる場合には、空隙中の泥水と混合しやすい濃度に適宜調整することが好ましい。
例えば、前記セメントミルクのフロー値としては、セメントと水とを混合した混合直後のフロー値が、３００〜４００ｍｍ程度であることが好ましい。
さらに、前記セメントミルクの密度としては、１．３〜１．８ｔ／ｍ3程度であることが好ましい。
【００２１】
尚、前記フロー値とは、ＮＥＸＣＯ試験方法「エアモルタル及びエアミルクの試験方法（試験法  ３１３−１９９９）」に規定されたコンシステンシー試験方法のシリンダー法によって測定されるものをいう。
【００２２】
前記固化材としてセメントミルクを用いる場合には、具体的には、セメント１００重量部に対して、水５０重量部〜１００重量部程度混合することで、前記のような好ましい濃度に調整しうる。
【００２３】
前記固化材に用いるセメントとしては、特に限定されるものではないが、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、ジェットセメント等が挙げられる。
特に、ジェットセメント等の速硬型セメントが、施工性が良好であるため好ましい。
【００２４】
また、前記固化材には、必要に応じて減水剤、凝結調整剤等の添加剤が配合されていてもよい。
【００２５】
前記固化材と共に空隙に注入するガスは、空気、炭酸ガス、各種混合ガス等、固化材と泥水とを混合可能な浮力を有する気泡を発生しうるガスであればどのようなガスであってもよい。
中でも、エアポンプ等で簡単に注入できるため空気を用いることが好ましい。
【００２６】
本実施形態において、前記のような路盤の空隙に前記固化材とガスとを注入する前記充填工程を実施するに先立って、路盤の外側から内部の空隙に通じる孔を形成する工程を実施してもよい。
かかる孔を形成する方法としては、例えば、構造物の一部に孔を形成して前記空隙に通じる孔を形成してもよい。
あるいは、鉄道軌道等が設置された路盤のように、側方が崖などに位置していて路盤の一部が崖の斜面に露出している箇所がある場合、かかる路盤が露出している部分に前記空隙に通じる孔を形成してもよい。
【００２７】
前記孔から、前記固化材とガスとを前記空隙内に注入して、固化材と泥水との混合物を空隙に充填する充填工程を実施する。
前記固化材およびガスを注入する手段としては、ポンプなどに接続されたホース等の注入手段を用いることができる。
また、前記固化材およびガスを空隙に充填する方法としては、具体的には、例えば、エアポンプに接続されたホースと、固化材を注入するポンプに接続されたホースとを、前記空隙内に夫々差し込んで、固化材とガスとを別々のホースから同時に空隙内に注入してもよい。
この場合、ガスで泥水を混合しながら固化材を同時に注入するため、より均一に泥水と固化材とを混合できる。
または、まず、空隙内に存在する泥水にガスを注入して泥水を攪拌し、この攪拌を行なっている泥水中に、固化材を空隙内に注入することで、固化材と泥水とをエアの浮力によって混合してもよい。この場合、泥水がガスの浮力で攪拌された状態で固化材を注入するため、より均一に泥水と固化材とを混合できる。
あるいは、予め、固化材とガスとを混合した混合物を、一つのホースから前記空隙内に注入してもよい。
または、まず、ある程度の量の固化材を空隙内に注入しておき、その後、ガスを空隙内の固化材に注入して固化材と泥水とをエアの浮力によって混合してもよい。
さらには、前記したような各種ガスを発生させる発泡剤を固化材に混合しておき、前記発泡剤を含む固化材を空隙に注入してもよい。
【００２８】
前記固化材の注入は、例えば、ポンプ等に接続されたホースを用いて圧送することが、空隙内の隅々まで固化材を注入することができるため好ましい。
【００２９】
前記ガスを、前記固化材とは別に空隙内へ注入する場合には、例えば、大気圧条件で、１リットル／秒〜５リットル／秒程度の流量で注入することが、固化材と泥水との攪拌性を高める観点から好ましい。
前記ガスと前記固化材とを同じホースで同時に空隙内へ注入する場合には、固化材１００リットルに対してエアを大気圧条件で２リットル／秒程度の流量で１２０秒程度注入したものを空隙内に注入することが好ましい。
【００３０】
前記のように固化材とガスとを前記空隙内に注入することで、空隙内に存在していた泥水と固化材とが前記ガスの浮力によって混合され、該混合物を空隙内全体に充填することができる。
泥水中の土粒子は通常は凝集した状態で存在しているため、該泥水に固化材のみを注入しても、前記土粒子の凝集を分散しにくく、固化材と泥水とを均一に混合することが困難である。
しかし、前記ガスを空隙に注入することによって、前記ガスの浮力によって前記泥水中の土粒子を分散しつつ前記固化材と前記泥水を攪拌できるため比較的均一に混合することができる。
さらに、空隙内の泥水は前記固化材と共に前記混合物となるため、前記空隙内から泥水を排出することなく、空隙を埋めることができる。
また、前記混合物はガスの浮力によって十分に混合されるため、固化後には比較的均一の硬化体となり、空隙内部が十分な強度になるように路盤を補修できる。
【００３１】
前記充填工程において、少なくとも前記ガスを注入するホース等の注入管の先端が空隙の下方に位置するように該注入管を空隙内に挿入することが好ましい。
通常、空隙内部の泥水は空隙の底部に存在しているため、ガスを泥水の存在している空隙の下方から注入することで、ガスが泥水中を上方に向かって移動させることができ、かかるガスの移動によって、より泥水中の土粒子を分散させやすくなり、前記固化材と泥水とを混合しやすくなるためである。
【００３２】
尚、本実施形態にかかる路盤の補修方法は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
セメント（商品名：高炉Ｂ種セメント、住友大阪セメント社製）１２００ｋｇ（１ｍ3当たり）と、水６００ｋｇ（１ｍ3当たり）とをミキサー（装置名ＵＴ−２２０４、マキタ社製）で５分間混合して得たセメントミルクを固化材として準備した。
一方、擬似泥水として、木節粘土（愛知県産）２５０ｋｇ（１ｍ3当たり）と、水９００ｋｇ（１ｍ3当たり）とを混合したものを準備した。
それぞれの、フロー値、粘度、密度を下記の方法で測定した結果を表１に示す。
【００３５】
フロー値：ＮＥＸＣＯ試験方法「エアモルタル及びエアミルクの試験方法（試験法  ３１３−１９９９）」に規定されたコンシステンシー試験方法のシリンダー法によって測定した。
粘度：前記各固化材および擬似泥水を調整後５分以内に、２０℃の温度条件にて、ビスコテスターＶＴ−０４（リオン社製）を用いて測定した。
密度：容積１リットルの容器に測定物質を入れて測定した重量と容積とから算出した。
【００３６】
【表１】
2013185322.tif 000002
【００３７】
容積５リットルの容器に表２に記載の各量の擬似泥水を入れておき、ポンプに接続されたホースを、前記擬似泥水が入った容器の底に前記ホースの先端が位置するように挿入し、該ホースからポンプによって前記固化材を注入した。固化材の注入量は表２に記載する各量である。
さらに、エアポンプ（装置名ＡＣ−４６０Ｘ、マキタ社製）に接続したホースを、前記容器の底に先端が位置するように挿入し、エアを１リットル／秒（圧力：０．５ＭＰａ）で、１２０秒間注入し、前記擬似泥水と固化材とをエアの浮力により混合した。
【００３８】
前記擬似泥水と固化材との混合物を、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱状の型枠に入れて、２８日間、室温で養生し、脱枠した。
脱枠後の硬化体の形状を目視にて観察して、形状が崩れずに直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱状が保持されているものをＡ、円柱状を保持しているが、一部に縞模様を生じており、均一性に劣るものをＢ、全体が崩れたり、一部のみが固化していて部分的に崩れているものをＣとした。
結果を、表２に示す。
【００３９】
【表２】
2013185322.tif 000003
【００４０】
表２に示すとおり、エアを吹き込まなかった場合には、固化材と泥水とを十分に混合できず、混合物の強度は低いことが分かる。