図面 (/)

技術 地盤掘削工法

出願人 株式会社フジタ
発明者 望月美登志斉藤悦郎
出願日 1999年6月2日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 1999-154553
公開日 2000年2月22日 (19年8ヶ月経過) 公開番号 2000-054369
状態 特許登録済
技術分野 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化
主要キーワード 軟弱性 可燃性ゴミ 生成場所 PS灰 建築ボード トレンチャー セメント添加材 製紙スラッジ灰
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年2月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

軟弱性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知られているが、必ずしも所望の効果が得られないという欠点がある。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、残渣として石炭灰が生じているが、そのほとんどは製紙スラッジと同様に廃棄されている。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である。

解決手段

軟弱地盤21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/または石炭灰に、CaOを必要量存在させて、軟弱地盤21に添加し、軟弱地盤21を強化して掘削した。

概要

背景

製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する短繊維主体とするスラッジ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。

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。

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。

概要

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知られているが、必ずしも所望の効果が得られないという欠点がある。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、残渣として石炭灰が生じているが、そのほとんどは製紙スラッジと同様に廃棄されている。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である。

軟弱地盤21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/または石炭灰に、CaOを必要量存在させて、軟弱地盤21に添加し、軟弱地盤21を強化して掘削した。

目的

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。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

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掘削することを特徴とする地盤掘削工法

請求項2

所望のCaO量を満たすために、製紙スラッジ灰および/または石炭灰に、生石灰をさらに添加する請求項1に記載の地盤掘削工法。

請求項3

掘削すべき軟弱地盤には、製紙スラッジ灰および/または石炭灰を添加し、前記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請求項1または2に記載の地盤掘削工法。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

製紙スラッジ灰は、製紙工程で発生する短繊維主体とするスラッジ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。

発明が解決しようとする課題

0005

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。

課題を解決するための手段

0006

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。また本発明は、所望のCaO量を満たすために、製紙スラッジ灰および/または石炭灰に、生石灰をさらに添加する前記の地盤掘削工法を提供するものである。さらに本発明は、掘削すべき軟弱地盤には、製紙スラッジ灰および/または石炭灰を添加し、前記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前記の地盤掘削工法を提供するものである。

発明を実施するための最良の形態

0007

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

単位(mg/kg)
A灰 B灰 C灰 D灰
Cu 240 380 1300 310
Zn 800 1100 1400 460
Fe 1.3 0.8 0.7 0.8
Mn 630 50 49 67
Ni 69 27 21 78
Cl 3.0 22.0 4.8 4.6
B 100 28 18 110
Al 31 14 17 18
Ca 1.0 13.0 7.2 1.3
Si 17.6 19.3 20.9 21.7
Mg 3.1 6.7 5.2 6.3
注)Fe、Al、Ca、Si、Mgのデータは単位が重量%である。

0009

この表1によれば、各種成分元素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

以下、本発明を実施例によりさらに説明する。
(実施例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)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。

発明の効果

0017

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

0018

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。

--

0019

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

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社リアスの「 基礎構造及び施工管理方法」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】枠型改良壁と拘束地盤とが一体となって建物または構造物を支えることができる基礎構造及び施工管理方法を提供する。【解決手段】枠型改良壁は、区画領域20Rにおいて、掘削した地盤に地盤改良材が混合され... 詳細

  • 五洋建設株式会社の「 高含水比泥土の改質土の製造方法」が 公開されました。( 2019/09/05)

    【課題】高含水比の泥土を改質し、混合した製鋼スラグの材料分離を抑制し発現強度を増大可能な高含水比泥土の改質土の製造方法を提供する。【解決手段】この高含水比泥土の改質土の製造方法は、高含水比の泥土を改質... 詳細

  • 有限会社シモダ技術研究所の「 瞬結性硬化グラウトの注入方法」が 公開されました。( 2019/08/29)

    【課題】遅延タイマーを備えた圧送装置を用いて、比例注入で異なる吐出速度のA液及びB液の時間調整を行って両液を二重管先端部に同時又はB液を先行させて合流注入が可能な瞬結性硬化グラウトの注入方法を提供する... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ