JP6060891B2 - Filling material for sand compaction pile, sand compaction pile method and sand compaction pile - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
本発明は、サンドコンパクションパイル用中詰材、サンドコンパクションパイル工法およびサンドコンパクションパイルに関する。 The present invention relates to a filling material for sand compaction pile, a sand compaction pile method, and a sand compaction pile.
サンドコンパクションパイル(SCP)工法は、ゆるい砂層、軟かい粘性土地盤などの軟弱地盤中に天然砂、砕石、スラグなどの中詰材を圧入して、振動、衝撃荷重、または静的荷重を用いて直径の大きな圧縮された1以上のサンドコンパクションパイル(杭)を造成して、周辺地盤を締固めて地盤の密度を増大させることにより、地盤を改良する工法であり、液状化対策としても用いられる。 The Sand Compaction Pile (SCP) method uses vibration, impact load, or static load by press-fitting filling materials such as natural sand, crushed stone, and slag into soft ground such as loose sand layer and soft viscous ground. It is a method of improving the ground by creating one or more compressed sand compaction piles (stakes) with a large diameter and compacting the surrounding ground to increase the density of the ground, and it is also used as a liquefaction countermeasure It is done.
図4は、代表的なSCP工法の施工方法の一例を示した模式図である。このSCP工法では、(a)中詰材101を投入したケーシング(中空管)102(一般的に、径400〜600mm)を、(b)所定の深度まで貫入し、(c)ケーシング102を引き上げまたは上下動しながら、地盤内に中詰材101を排出し、再びケーシング102を打ち込こみまたは上下動させて中詰材101に力を加えて締め固める。中詰材101の排出と力を加えての締め固めを繰返し、(d)規定の長さのサンドコンパクションパイル103(一般的に径700mm程度)を造成する。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a construction method of a typical SCP method. In this SCP method, (a) a casing (hollow tube) 102 (generally having a diameter of 400 to 600 mm) into which the filling
従来のSCP工法では、中詰材として天然砂が用いられていたが、近年では、環境負荷の低減やコスト削減の観点から、鉄鋼製造工程において副産物として発生する高炉スラグ(高炉水砕スラグおよび高炉徐冷スラグ)や製鋼スラグなどの鉄鋼スラグが用いられている(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional SCP method, natural sand was used as the filling material. However, in recent years, blast furnace slag (blast furnace granulated slag and blast furnace blast furnace slag and blast furnace) generated as a by-product in the steel manufacturing process from the viewpoint of reducing environmental burden and cost. Steel slag such as slow cooling slag and steelmaking slag is used (for example, see Patent Document 1).
例えば、上記高炉水砕スラグは、天然砂と比べて軽量であり、せん断抵抗角が大きく、そして施工後に地盤中の水分と反応して固結するという性質(自硬性または潜在水硬性ともいう)から、SCP工法の中詰材として好適に利用されている。
中詰材として高炉水砕スラグをSCP工法に用いる場合、高炉水砕スラグに関する技術上の手引書である非特許文献1記載の下記表1の粒度分布(以下、単に「表1の粒度分布」ともいう)に高炉水砕スラグを粒度調整していた。
When blast furnace granulated slag is used as the filling material in the SCP method, the particle size distribution of Table 1 below described in Non-Patent
一方、ヤード保管(野積み状態での保管)などの一般的な保管状態における高炉水砕スラグでは、高炉水砕スラグの自硬性により粒子同士が固結して粒径がほぼ5mm以上となるため、表1の粒度分布に粒度調整した高炉水砕スラグに固結防止剤を添加して当該粒度分布を維持していた。 On the other hand, in the blast furnace granulated slag in a general storage state such as yard storage (storage in a piled state), the particles are consolidated due to the self-hardness of the blast furnace granulated slag, and the particle size becomes approximately 5 mm or more. The anti-caking agent was added to the granulated blast furnace slag adjusted to the particle size distribution shown in Table 1 to maintain the particle size distribution.
手引書である非特許文献1記載の上記表1の粒度分布に粒度調整した高炉水砕スラグを含む中詰材を用いてSCP工法を行うと、施工装置のスラグ投入口内部やケーシング内部において、中詰材が詰まるおそれがあった。中詰材が詰まると、詰まりを解消するために作業が中断される、または、作業を中断しなくとも中詰材の処理速度が低下するなど、作業能率が低下する問題があった。
When the SCP method is performed using the filling material containing the granulated blast furnace slag adjusted to the particle size distribution of Table 1 described in Non-Patent
本発明は、SCP工法において中詰材の詰まりを抑制し得るSCP用中詰材を提案することを目的とする。
また、本発明は、中詰材の詰まりが抑制され、作業能率の低下を抑える乃至作業能率を向上することができるSCP工法を提案することを目的とする。
An object of the present invention is to propose an SCP filling material that can suppress clogging of the filling material in the SCP method.
Another object of the present invention is to propose an SCP method that can suppress clogging of the filling material and suppress a decrease in work efficiency or improve work efficiency.
本発明者らが検討した結果、表1の粒度分布に粒度調整した高炉水砕スラグが、上記したスラグ投入口またはケーシングの内壁との衝突、ケーシングを利用しての締め固めのために力を加えること、および高炉水砕スラグの粒子同士または高炉水砕スラグとその他のスラグなどとの衝突(以下、単に「施工時の衝突など」という)によってさらに細粒化され、その細粒化された高炉水砕スラグが詰まりを引き起こしていることが判明した。
この問題に対して、本発明者らがさらに検討した結果、(固結した)粒径が5mm以上の高炉水砕スラグを含む中詰材を用いることによって、詰まりを抑制できることを見出した。
加えて、粒径5mm以上の高炉水砕スラグは、施工時に加えられる力によって適度に砕かれる結果、施工中に高炉水砕スラグの粒度分布が、表1の粒度分布とほぼ同様となり、造成したサンドコンパクションパイルの性能も十分に担保できることを見出した。すなわち、
As a result of the study by the present inventors, the granulated blast furnace slag adjusted to the particle size distribution shown in Table 1 exerts a force for collision with the slag inlet or the inner wall of the casing and compaction using the casing. In addition, the particles of blast furnace granulated slag, or the collision of blast furnace granulated slag with other slag (hereinafter simply referred to as “impact during construction”) were further refined. It was found that granulated blast furnace slag caused clogging.
As a result of further investigation by the present inventors on this problem, it was found that clogging can be suppressed by using a filling material containing granulated blast furnace slag having a particle size (consolidated) of 5 mm or more.
In addition, granulated blast furnace slag having a particle size of 5 mm or more was appropriately crushed by the force applied at the time of construction. As a result, the particle size distribution of granulated blast furnace slag during construction was almost the same as the particle size distribution in Table 1 and was created. It was found that the performance of the sand compaction pile can be sufficiently secured. That is,
(1)本発明に係るサンドコンパクションパイル用中詰材は、高炉水砕スラグを含むサンドコンパクションパイル用中詰材であって、前記高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であることを特徴とする。
(2)高炉水砕スラグを10質量%以上含む、上記(1)に記載のサンドコンパクションパイル用中詰材。
(3)高炉水砕スラグを100質量%含む、上記(1)に記載のサンドコンパクションパイル用中詰材。
(1) The filling material for sand compaction pile according to the present invention is a filling material for sand compaction pile containing blast furnace granulated slag, wherein the particle size of the granulated blast furnace slag is 5 mm or more. To do.
(2) The filling material for sand compaction piles according to (1) above, containing 10% by mass or more of granulated blast furnace slag.
(3) The filling material for sand compaction pile according to (1) above, comprising 100% by mass of granulated blast furnace slag.
(4)本発明に係るサンドコンパクションパイル工法は、高炉水砕スラグを含むサンドコンパクションパイル用中詰材を用いて、ケーシングを利用して前記中詰材に力を加えて締め固めるサンドコンパクションパイル工法であって、前記高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であることを特徴とする。
(5)中詰材の全質量に対し、高炉水砕スラグを10質量%以上含む、上記(4)に記載のサンドコンパクションパイル工法。
(6)中詰材の全質量に対し、高炉水砕スラグを100質量%含む、上記(4)に記載のサンドコンパクションパイル工法。
(7)上記(4)乃至(6)のいずれか1つに記載のサンドコンパクションパイル工法により製造されたことを特徴とする、サンドコンパクションパイル。
(4) Sand compaction pile construction method according to the present invention is a sand compaction pile construction method in which a filling material for sand compaction pile containing granulated blast furnace slag is used, and a force is applied to the medium filling material using a casing for compaction. And the particle size of the said blast furnace granulated slag is 5 mm or more, It is characterized by the above-mentioned.
(5) The sand compaction pile method according to the above (4), which includes 10 mass% or more of granulated blast furnace slag with respect to the total mass of the filling material.
(6) The sand compaction pile construction method according to the above (4), which includes 100% by mass of granulated blast furnace slag with respect to the total mass of the filling material.
(7) A sand compaction pile manufactured by the sand compaction pile method according to any one of (4) to (6) above.
本発明によれば、高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であることにより、SCP工法において詰まり(施工装置のスラグ投入口内部およびケーシング内部における中詰材の詰まり)が抑制される。
本発明によれば、粒径が5mm以上の高炉水砕スラグを含むSCP用中詰材を用いてSCP工法を行うことにより、SCP工法のコストを低下することもできる。
また、本発明に係るSCP工法により製造されたサンドコンパクションパイルは、従来のSCP工法により製造されたサンドコンパクションパイルと同等の地盤改良性能を有する。
According to the present invention, when the particle size of the granulated blast furnace slag is 5 mm or more, clogging (clogging of the filling material inside the slag inlet of the construction apparatus and inside the casing) is suppressed in the SCP method.
According to the present invention, the cost of the SCP method can be reduced by performing the SCP method using the filling material for SCP including the granulated blast furnace slag having a particle size of 5 mm or more.
Moreover, the sand compaction pile manufactured by the SCP method according to the present invention has the same ground improvement performance as the sand compaction pile manufactured by the conventional SCP method.
以下に、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係るサンドコンパクションパイル(SCP)用中詰材、SCP工法およびサンドコンパクションパイルについて、詳細に例示説明する。なお、以下の記載および図面は、本発明に係るSCP用中詰材、SCP工法およびサンドコンパクションパイルを説明するための一例であり、本発明は記載および図示された形態に何ら限定されない。 Hereinafter, the sand compaction pile (SCP) filling material, the SCP method, and the sand compaction pile according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description and drawing are examples for demonstrating the filling material for SCP which concerns on this invention, an SCP construction method, and a sand compaction pile, and this invention is not limited to the form shown and illustrated at all.
本発明において、「高炉水砕スラグ」は、溶融スラグへの加圧水の噴射あるいは溶融スラグを水槽に注入して急冷、粒状化(水砕)したものをいう。
本発明において、「粒径」は、JIS A 1102:2006に規定するふるいにとどまるものとする。例えば、粒径5mm以上の粒子は、JIS A 1102:2006に規定する「5mmふるい」にとどまるものとする。
本明細書において、「ふるい」は、JIS A 1102に規定のふるいをいう。例えば、5mmふるいは、公称目開き4.75mmの金属製網ふるいをいう。
本明細書において、「高炉徐冷スラグ」とは、溶融スラグを大気中で空冷あるいは空冷と散水の組み合わせ、製鉄技術分野で公知のその他の手段によって凝固、冷却したものをいう。
本明細書において、「製鋼スラグ」とは、溶銑、スクラップなどを精錬し鋼を製造する際同時に生成するスラグをいい、転炉スラグ、電気炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、二次精錬スラグ、スロッピングスラグ、鋳造スラグ、および混銑炉スラグを含む。
In the present invention, “blast furnace granulated slag” refers to a product that is rapidly cooled and granulated (granulated) by injecting pressurized water into molten slag or injecting molten slag into a water tank.
In the present invention, the “particle diameter” is limited to a sieve defined in JIS A 1102: 2006. For example, particles having a particle size of 5 mm or more are assumed to remain in the “5 mm sieve” defined in JIS A 1102: 2006.
In this specification, “sieve” refers to a sieve defined in JIS A 1102. For example, a 5 mm sieve refers to a metal mesh sieve with a nominal aperture of 4.75 mm.
In the present specification, the “blast furnace slow cooling slag” refers to a molten slag that is solidified and cooled in the atmosphere by air cooling or a combination of air cooling and water spraying, or other means known in the field of steelmaking.
In this specification, “steel slag” refers to slag that is produced simultaneously when steel is produced by refining hot metal, scrap, etc. Converter slag, electric furnace slag, hot metal pretreatment slag, secondary refining slag, slag Includes lapping slag, cast slag, and kneading furnace slag.
(サンドコンパクションパイル用中詰材)
本発明に係るサンドコンパクションパイル用中詰材は、高炉水砕スラグを含むサンドコンパクションパイル用中詰材であって、前記高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であることを特徴とする。
本発明に係るSCP用中詰材は、少なくとも高炉水砕スラグを含む。すなわち、SCP用中詰材の一部または全部が高炉水砕スラグである。これは、高炉水砕スラグは、粒子同士の結合力が弱く、施工時の衝突などで容易に粉砕または破砕されて所望の粒度分布に収まるためである。
(Inner packing material for sand compaction pile)
The filling material for sand compaction pile according to the present invention is a filling material for sand compaction pile containing blast furnace granulated slag, wherein the particle size of the granulated blast furnace slag is 5 mm or more.
The SCP filling material according to the present invention includes at least blast furnace granulated slag. That is, part or all of the SCP filling material is granulated blast furnace slag. This is because the granulated blast furnace slag has a weak bonding force between particles, and is easily crushed or crushed by a collision at the time of construction or the like to fit in a desired particle size distribution.
前記高炉水砕スラグの粒径は、5mm以上であることが肝要である。これは、粒径5mm以上であれば、施工装置のスラグ投入口内部やケーシング内部における中詰材の詰まりが抑制され、さらに施工時の衝突などによって粉砕または破砕されて、所望の粒度分布に収まるためである。また、高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であると、粒径5mm未満の場合と比べて、高炉水砕スラグが自重によって投入口内部やケーシング内部で自由落下しやすくなり、中詰材の詰まりが抑制されるためである。 It is important that the granulated blast furnace slag has a particle size of 5 mm or more. If the particle size is 5 mm or more, clogging of the filling material inside the slag inlet of the construction apparatus and inside the casing is suppressed, and further, pulverized or crushed by a collision at the time of construction and the desired particle size distribution is accommodated. Because. In addition, when the particle size of the granulated blast furnace slag is 5 mm or more, the granulated blast furnace slag is more likely to fall freely inside the inlet or the casing due to its own weight, compared to the case where the particle size is less than 5 mm. This is because clogging is suppressed.
上述のとおり、従来は、手引書である非特許文献1記載の上記表1の粒度分布に従うべく、高炉水砕スラグに固結防止剤を添加する必要や、高炉水砕スラグを雨や湿気で濡れて固結しないように保管する必要があった。さらに、固結防止剤を添加してもその効果が経時的に低下することから固結防止剤を追加する必要があり、表1の粒度分布を維持するために多くの手間とコストが必要であった。そして、粒径が5mm以上の高炉水砕スラグなど、表1の粒度分布に適合しない高炉水砕スラグは、SCP工法に使用されていなかった。
これに対して、本発明で用いる高炉水砕スラグは、粒径が5mm以上であり、ヤード保管など一般的な保管状態で保管して固結した高炉水砕スラグではほぼ粒径が5mm以上となることから、固結防止剤を添加する必要が無く、また、保管場所および保管方法など、保管上の制約も少なくなるため、中詰材の製造および保管の手間とコストを低減することができる。
As described above, conventionally, it is necessary to add an anti-caking agent to the blast furnace granulated slag in order to follow the particle size distribution of Table 1 described in
On the other hand, the granulated blast furnace slag used in the present invention has a particle size of 5 mm or more, and the granulated blast furnace slag which is stored and consolidated in a general storage state such as yard storage has a particle diameter of approximately 5 mm or more. Therefore, there is no need to add an anti-caking agent, and there are fewer storage restrictions such as storage location and storage method, so it is possible to reduce the labor and cost of producing and storing filling materials. .
高炉水砕スラグの粒径を5mm以上とするための方法は、特に限定されず、例えば、固結防止剤を加えずに静置する方法、水またはアルカリ刺激剤などを散布して固結を促進する方法が挙げられる。 The method for setting the particle size of the granulated blast furnace slag to 5 mm or more is not particularly limited. The method of promoting is mentioned.
前記高炉水砕スラグの粒径は、5mm以上であればよく、施工装置のスラグ投入口の寸法およびケーシングの径などに応じて適宜調節すればよい。一般的なSCP工法に用いられるケーシングの径が400〜600mm程度であるため、前記高炉水砕スラグの粒径は、作業能率の観点から、当該径以下であることが好ましく、5〜200mmであることがより好ましい。粒径が5〜200mmであれば、公知のSCP工法において、ケーシングを利用して中詰材に力を加えた場合に、高炉水砕スラグを砕くことができ、施工中に高炉水砕スラグの粒度分布が、表1の粒度分布とほぼ同様となり、施工上の問題も生じない。ここで、ケーシングを利用して締め固めるとは、a)ケーシングパイプ、b)ケーシングに内装された振動機またはつき固め装置、c)二重鋼管構造のケーシングパイプ、d)ケーシングに付属する掘削および/または拡径ヘッド、などを用いて締め固めることを含む。
このため、従来は手引書である非特許文献1記載の上記表1の粒度分布に適合しないという理由で使用されていなかった高炉水砕スラグを活用することができる。
なお、上述したように高炉水砕スラグは比較的小さな力を加えた場合でも細粒化するため、本発明に係るSCP用中詰材には取扱い上不可避的な粒径5mm未満の粒子が含まれていてもよい。
The particle size of the granulated blast furnace slag may be 5 mm or more, and may be appropriately adjusted according to the size of the slag inlet of the construction apparatus, the diameter of the casing, and the like. Since the diameter of the casing used for a general SCP method is about 400 to 600 mm, the particle size of the granulated blast furnace slag is preferably equal to or less than the diameter from the viewpoint of work efficiency, and is 5 to 200 mm. It is more preferable. If the particle size is 5 to 200 mm, the blast furnace granulated slag can be crushed when a force is applied to the filling material using a casing in a known SCP method. The particle size distribution is almost the same as the particle size distribution in Table 1, and no construction problems occur. Here, compaction using a casing means a) a casing pipe, b) a vibrator or a compacting device built in the casing, c) a casing pipe having a double steel pipe structure, d) excavation attached to the casing, and And / or compaction using a diameter expanding head or the like.
For this reason, the granulated blast furnace slag that has not been used for the reason that it does not conform to the particle size distribution of Table 1 described in
As mentioned above, since granulated blast furnace slag is finely divided even when a relatively small force is applied, the filling material for SCP according to the present invention contains particles having a particle size of less than 5 mm which are unavoidable for handling. It may be.
図1は、本発明に係るSCP用中詰材の高炉水砕スラグの一例として2種類の高炉水砕スラグの粒度曲線(実線1および2)と、表1の粒度分布の範囲(破線3)を示したグラフである。実線1の高炉水砕スラグの粒径は、5〜100mmの範囲にあり、実線2の高炉水砕スラグの粒径は、20〜300mmの範囲にある。一方、破線3で示した粒度分布の範囲は、表1の粒度分布のものである。
FIG. 1 shows particle size curves (
本発明に係るサンドコンパクションパイル(SCP)用中詰材は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、高炉水砕スラグに加えて天然砂、砕石、高炉徐冷スラグ、製鋼スラグなど従来公知のSCP工法用の1種以上の材料が含まれていてもよいし、または、高炉水砕スラグのみからなるものであってもよい。
高炉徐冷スラグおよび製鋼スラグは、通常、10〜20mm程度の大きな粒径を有し、これらのうちの1種以上と高炉水砕スラグとを組み合わせることで、造成したサンドコンパクションパイル中で高炉徐冷スラグや製鋼スラグの大きな粒子間に、施工時に適度に粉砕または破砕された高炉水砕スラグが充填し、長期的な固結によるせん断抵抗角の上昇が期待できるという利点がある。
また、本発明に係るSCP用中詰材は、高炉水砕スラグを10質量%以上含むことにより、高炉水砕スラグの固結促進効果が得られる。
The filling material for sand compaction pile (SCP) according to the present invention is a conventionally known SCP such as natural sand, crushed stone, blast furnace slow-cooled slag, steelmaking slag, in addition to blast furnace granulated slag, without departing from the spirit of the present invention. One or more types of materials for the construction method may be included, or the material may be composed only of blast furnace granulated slag.
The blast furnace slow cooling slag and steelmaking slag usually have a large particle size of about 10 to 20 mm, and by combining one or more of these with blast furnace granulated slag, the blast furnace slow slag is formed in a sand compaction pile formed. Blast furnace granulated slag, which is appropriately crushed or crushed during construction, is filled between large particles of cold slag and steelmaking slag, and there is an advantage that an increase in shear resistance angle due to long-term consolidation can be expected.
Moreover, the filling material for SCP which concerns on this invention can obtain the consolidation promotion effect of granulated blast furnace slag by including 10 mass% or more of granulated blast furnace slag.
本発明に係るSCP用中詰材は、高炉水砕スラグを100質量%含むことにより、高炉水砕スラグと、製鋼スラグなどの高炉水砕スラグとは異なる材料とを混合するための大掛かりな装置が不要となるためコストを低減することができる。 The filling material for SCP according to the present invention contains 100% by mass of granulated blast furnace slag, and thus a large-scale apparatus for mixing blast furnace granulated slag and a material different from blast furnace granulated slag such as steelmaking slag. The cost can be reduced.
(サンドコンパクションパイル工法)
本発明に係るサンドコンパクションパイル工法は、高炉水砕スラグを含むサンドコンパクションパイル用中詰材を用いるサンドコンパクションパイル工法であって、前記高炉水砕スラグの粒径が5mm以上であることを特徴とする。
粒径が5mm以上の高炉水砕スラグを含むSCP用中詰材を用いてSCP工法を行うことにより、中詰材の詰まりが抑制され、SCP工法の作業能率の低下を抑えることができる。表1の粒度分布でない高炉水砕スラグを中詰材として利用することができ、粒度調整した高炉水砕スラグを中詰材として用いた従来のSCP工法と比べても、同等の地盤改良性能を有するサンドコンパクションパイルを造成することができる。
また、上述したように、製造および保管のコストと手間が低減されたSCP用中詰材を用いることができるため、SCP工法のコストを低減することができ、また、施工前の中詰材の粒度調整が不要となることから、作業能率を向上することもできる。
(Sand compaction pile method)
The sand compaction pile method according to the present invention is a sand compaction pile method using a filling material for sand compaction pile containing blast furnace granulated slag, wherein the particle size of the granulated blast furnace slag is 5 mm or more. To do.
By performing the SCP method using an SCP filling material containing granulated blast furnace slag having a particle size of 5 mm or more, clogging of the filling material is suppressed, and a reduction in work efficiency of the SCP method can be suppressed. Blast furnace granulated slag that does not have the particle size distribution shown in Table 1 can be used as a filling material. Compared to the conventional SCP method using a granulated blast furnace granulated slag as a filling material, the ground improvement performance is equivalent. A sand compaction pile can be created.
Further, as described above, since the filling material for SCP with reduced manufacturing and storage costs and labor can be used, the cost of the SCP method can be reduced, and the filling material before construction can be reduced. Since particle size adjustment is not necessary, work efficiency can be improved.
本発明に係るSCP工法において用いる中詰材および当該中詰材に含まれる高炉水砕スラグなどの各材料は、上記SCP用中詰材で説明したものと同様であり、好ましい範囲も同様であるため、説明は省略する。 The materials such as the filling material used in the SCP method according to the present invention and the blast furnace granulated slag contained in the filling material are the same as those described in the above-mentioned filling material for SCP, and the preferred ranges are also the same. Therefore, explanation is omitted.
本発明に係るSCP工法の種類は特に限定されず、中詰材に力を加えながら締め固める工程を有している工法であればいずれのSCP工法を採用してもよい。従来公知の振動式、衝撃式、回転圧入式、油圧式などのいずれであってもよい。特に、特許文献1の段落[0004]に記載されている(A)〜(E)のケーシングを利用して締め固める施工方法が、施工実績が多いことからも望ましい。ここで、ケーシングを利用して締め固めるとは、a)ケーシングパイプ、b)ケーシングに内装された振動機またはつき固め装置、c)二重鋼管構造のケーシングパイプ、d)ケーシングに付属する掘削および/または拡径ヘッド、を用いて締め固めることを示す。
The type of the SCP method according to the present invention is not particularly limited, and any SCP method may be adopted as long as it has a step of compacting while applying force to the filling material. Any of a conventionally known vibration type, impact type, rotary press-fitting type, hydraulic type, and the like may be used. In particular, the construction method in which the casings (A) to (E) described in paragraph [0004] of
本発明に係るSCP工法において用いる施工装置は、特に限定されず、従来公知のSCP工法で用いられている施工装置とすることができる。例えば、施工装置のケーシングは、一重管または二重管のいずれであってもよい。二重管の場合は、内管の上下動の回数を増やすことでより効果的に前記高炉水砕スラグを砕くことができる。
また、ケーシングは、その内側に1以上のリブ、突起などを等間隔またはランダムに設けて前記高炉水砕スラグと衝突させて高炉水砕スラグを砕きやすくしたものであってもよい。また、当該リブ、突起などは、前記高炉水砕スラグと接触する位置であれば適宜位置を調節してもよく、ケーシングの中途であってもよいし、先端部分の内側であってもよい。
The construction apparatus used in the SCP method according to the present invention is not particularly limited, and can be a construction apparatus used in a conventionally known SCP method. For example, the casing of the construction apparatus may be either a single pipe or a double pipe. In the case of a double pipe, the blast furnace granulated slag can be more effectively crushed by increasing the number of times the inner pipe is moved up and down.
Further, the casing may be one in which one or more ribs, protrusions and the like are provided at equal intervals or randomly on the inside thereof to collide with the blast furnace granulated slag so as to easily break the blast furnace granulated slag. The ribs, protrusions, and the like may be appropriately adjusted as long as they are in contact with the blast furnace granulated slag, and may be in the middle of the casing or inside the tip portion.
本発明に係るサンドコンパクションパイル(SCP)工法では、前記中詰材の全質量に対し、前記高炉水砕スラグを10質量%以上含むことにより、高炉水砕スラグの固結が促進されて、長期的な固結によりせん断抵抗角の上昇が期待できる。 In the sand compaction pile (SCP) method according to the present invention, by containing 10 mass% or more of the blast furnace granulated slag with respect to the total mass of the filling material, consolidation of the blast furnace granulated slag is promoted for a long time. The shear resistance angle can be expected to increase due to mechanical consolidation.
本発明に係るサンドコンパクションパイル(SCP)工法では、前記中詰材の全質量に対し、前記高炉水砕スラグを100質量%含むことにより、高炉水砕スラグと、製鋼スラグなどの高炉水砕スラグとは異なる材料とを混合する工程が不要となるため、施工時の作業能率が高まり、また、コストを低減することができるという利点がある。 In the sand compaction pile (SCP) method according to the present invention, blast furnace granulated slag such as blast furnace granulated slag and steelmaking slag is contained by including 100 mass% of the blast furnace granulated slag with respect to the total mass of the filling material. Since there is no need to mix a material different from the above, there is an advantage that the work efficiency at the time of construction is increased and the cost can be reduced.
(サンドコンパクションパイル)
本発明に係るサンドコンパクションパイルは、上記本発明に係るSCP工法により製造されたサンドコンパクションパイルであり、従来のSCP工法により製造されたサンドコンパクションパイルと同等の地盤改良性能を有する。
本発明に係るサンドコンパクションパイルは、地下水の有無などの地盤の条件にもよるが、高炉水砕スラグの自硬性により固化していく。固化すると、地盤の変形やすべりに対して抑制効果が発揮できるため、地震時の、構造体、杭(サンドコンパクションパイルも含む)または地盤などの残留変形を抑制する効果もより高まる。
(Sand compaction pile)
The sand compaction pile according to the present invention is a sand compaction pile manufactured by the SCP method according to the present invention, and has a ground improvement performance equivalent to that of the sand compaction pile manufactured by the conventional SCP method.
The sand compaction pile according to the present invention solidifies due to the self-hardness of blast furnace granulated slag, although it depends on ground conditions such as the presence or absence of groundwater. When solidified, the effect of suppressing the deformation and slip of the ground can be exerted, so the effect of suppressing the residual deformation of the structure, pile (including sand compaction pile) or the ground at the time of earthquake is further enhanced.
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
サンドコンパクションパイルの造成に使用した施工装置は、2重管方式であり、ケーシングの径は500mmである。この施工装置で、径700mm、長さ10mのサンドコンパクションパイルを造成した。 The construction apparatus used for the construction of the sand compaction pile is a double pipe method, and the diameter of the casing is 500 mm. With this construction apparatus, a sand compaction pile having a diameter of 700 mm and a length of 10 m was created.
上記サンドコンパクション用の中詰材として、以下の実施例1〜3および比較例1のSCP用中詰材を準備した。
1)実施例1:固結防止剤を用いずに1ヶ月間屋外の雨に濡れる環境に静置した高炉水砕スラグのうち、粒径が5mm以上50mm以下の範囲の高炉水砕スラグのみとした。
2)実施例2:粒径が5mm以上100mm以下の範囲の高炉水砕スラグのみ(図1の実線1)としたこと以外は、実施例1と同様とした。
3)実施例3:粒径が20mm以上300mm以下の範囲の高炉水砕スラグのみ(図1の実線2)としたこと以外は、実施例1と同様とした。
4)比較例1:粒径が表1の粒度分布に従う高炉水砕スラグのみ(図1の破線3範囲内)とした。この比較例1の高炉水砕スラグには、製造してすぐに表1の粒度分布に従うように粒度調整したものを使用した。
As the filling material for sand compaction, the following filling materials for SCP of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were prepared.
1) Example 1: Of granulated blast furnace slag that was left in an environment where it was exposed to outdoor rain for one month without using an anti-caking agent, only granulated blast furnace slag having a particle size in the range of 5 mm to 50 mm. did.
2) Example 2: Example 2 was the same as Example 1 except that only the granulated blast furnace slag having a particle size in the range of 5 mm to 100 mm (
3) Example 3: Example 3 was the same as Example 1 except that only the granulated blast furnace slag having a particle size in the range of 20 mm to 300 mm was used (
4) Comparative Example 1: Only granulated blast furnace slag according to the particle size distribution shown in Table 1 was used (within the range of
上記実施例1〜3および比較例1のSCP用中詰材を用いてSCP工法によりサンドコンパクションパイルを造成した。
実施例1〜3では、中詰材の詰まりが発生することなく、SCP工法を施工することができた。
A sand compaction pile was formed by the SCP method using the filling materials for SCP of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.
In Examples 1 to 3, the SCP method could be applied without causing clogging of the filling material.
図2は、サンドコンパクションパイルの造成を行った実験領域を模式的に示した上面図である。図2に示すように、サンドコンパクションパイルは、それぞれ、実験領域に上面視にて、縦方向、横方向それぞれ、1.8mの間隔で、縦方向4列、横方向4列の合計16本を造成した。実験領域のほぼ中心点にあたる図2中の□印地点にて、N値を測定した。 FIG. 2 is a top view schematically showing an experimental region in which a sand compaction pile was created. As shown in FIG. 2, each of the sand compaction piles has a total of 16 columns in the vertical direction and the horizontal direction at an interval of 1.8 m in the vertical direction and in the vertical direction in four rows in the experimental area. Created. The N value was measured at the □ mark point in FIG. 2, which is approximately the center point of the experimental area.
図3は、サンドコンパクションパイルの造成前(●の符号)、実施例1(□の符号)および比較例1(点線)の造成後の地盤の深度(地表からの深さ)と、その深度におけるN値との関係を示したグラフである。サンドコンパクションパイルの造成実験を行った地盤は、図3右側へ模式的に示すように、表層から深度6.8mまでが砂層、深度6.8mから深度8.2mまでがシルト層、深度8.2mより深い層が砂層となっている。造成前(●の符号)は、深度3mから深度10mまでの大部分で、N値が10以下の地盤である。 FIG. 3 shows the depth of the ground (depth from the ground surface) before the formation of the sand compaction pile (sign of ●), Example 1 (sign of □) and Comparative Example 1 (dotted line), and the depth It is the graph which showed the relationship with N value. As shown schematically on the right side of FIG. 3, the ground where the sand compaction pile creation experiment was performed is a sand layer from a surface layer to a depth of 6.8 m, a silt layer from a depth of 6.8 m to a depth of 8.2 m, and a depth of 8. A layer deeper than 2 m is a sand layer. Before the formation (signs of ●), the ground has a N value of 10 or less in most of the depth from 3 m to 10 m.
図3に示すとおり、実施例1と比較例1のいずれの場合でも、サンドコンパクションパイルの造成前と比べて軟弱地盤でのN値の上昇が見られ、元の地盤から改良されていることがわかる。さらに、表1の粒度分布に粒度調整を行っていない粒径5mm以上の高炉水砕スラグを使用した実施例1の場合でも比較例1の場合と同程度までN値が上昇していた。実施例2〜3も実施例1と同様の効果が得られた。 As shown in FIG. 3, in both cases of Example 1 and Comparative Example 1, an increase in N value in the soft ground is seen compared to that before the creation of the sand compaction pile, which is improved from the original ground. Recognize. Furthermore, even in Example 1 using a blast furnace granulated slag having a particle size of 5 mm or more in which the particle size distribution in Table 1 was not adjusted, the N value increased to the same level as in Comparative Example 1. In Examples 2-3, the same effect as in Example 1 was obtained.
これらの結果から、本発明に係るサンドコンパクションパイルは、従来の粒度調整した高炉水砕スラグを中詰材として用いる従来のSCP工法によって造成されたサンドコンパクションパイルと比べて、同等の地盤改良性能を有することがわかる。
また、粒径が5mm以上の高炉水砕スラグを含むSCP用中詰材を用いる本発明に係るSCP工法は、粒度調整した高炉水砕スラグを中詰材として用いる従来のSCP工法と比べて、同等の地盤改良性能を有するサンドコンパクションパイルを造成することができ、さらに、固結防止剤の使用や粒度調整が不要となったため、コストを低下し、作業能率を向上することができた。
加えて、粒径が5mm以上の高炉水砕スラグを含む本発明に係るSCP用中詰材は、SCP工法に好適に使用することができた。
From these results, the sand compaction pile according to the present invention has the same ground improvement performance as the sand compaction pile created by the conventional SCP method using the granulated blast furnace granulated slag as the filling material. You can see that
In addition, the SCP method according to the present invention using the filling material for SCP containing the granulated blast furnace slag having a particle size of 5 mm or more is compared with the conventional SCP method using the granulated blast furnace granulated slag as the filling material, Sand compaction piles with the same ground improvement performance could be created, and further, the use of anti-caking agent and particle size adjustment became unnecessary, so the cost could be reduced and the work efficiency could be improved.
In addition, the filling material for SCP according to the present invention including granulated blast furnace slag having a particle size of 5 mm or more could be suitably used for the SCP method.
1 実施例2の高炉水砕スラグの粒度分布
2 実施例3の高炉水砕スラグの粒度分布
3 表1の高炉水砕スラグの粒度分布
101 中詰材
102 ケーシング
103 サンドコンパクションパイル
104 材料投入口
105 掘削オーガー
1 Particle size distribution of granulated blast furnace slag of Example 2 Particle size distribution of granulated blast furnace slag of Example 3 Particle size distribution of granulated blast furnace slag of Table 1 101
Claims (6)
前記高炉水砕スラグの粒度分布が5mm以上300mm以下の範囲に収まることを特徴とする、サンドコンパクションパイル用中詰材。 Filling material for sand compaction pile containing granulated blast furnace slag,
A filling material for sand compaction pile, wherein the granulated particle size distribution of the granulated blast furnace slag is within a range of 5 mm to 300 mm .
前記高炉水砕スラグの粒度分布が5mm以上300mm以下の範囲に収まることを特徴とする、サンドコンパクションパイル工法。 Using a sand compaction pile filling material containing granulated blast furnace slag, a sand compaction pile method of applying force to the filling material using a casing and compacting,
A sand compaction pile construction method, wherein a particle size distribution of the granulated blast furnace slag is within a range of 5 mm to 300 mm .
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