"気泡ソイルセメント柱列壁工法"を开発、水処理设备工事において実証
■概 要
三井住友建設株式会社（東京都新宿区西新宿7-5-25 社長 五十嵐 久也）と株式会社竹中土木（東京都江東区新砂1-1-1 社長 竹中 康一）は、早稲田大学、有限会社マグマ、太洋基礎工業株式会社とともに、環境負荷低減効果の高い土留め壁（柱列式連続壁）工法である"気泡ソイルセメント柱列壁工法"を共同開発しました。
気泡ソイルセメント柱列壁工法は、注入するセメントミルク量と発生する泥土量を低减させることのできる気泡を加えながら地盘をオーガーで连続掘削し、その沟中にセメントミルクと土を混合した壁を构筑する工法です。
このたび、実証试験において建设汚泥発生量を従来工法の最大40%程度削减し、环境负荷を低减することができるとともに、建设汚泥処分费およびセメントミルク材料费の削减によりコストも大幅に缩减できることを确认しました。
■技术开発の経纬
建设现场の掘削工事から生じる建设汚泥 注1) は、年间约750万トンに达するといわれています。この建设汚泥の再资源化率 注2) は75％と、他の建设廃弃物に比べて低い水準にとどまっており、约190万トンが最终処分场で処分されています。これは建设廃弃物全体の最终処分量600万トンの约3割も占めていることに加えて、产业廃弃物最终処分场の残余年数が约7.7年（平成17年度现在、环境省调査）となっている背景もあり、建设汚泥量の削减は喫紧の重要课题となっています。
このようなニーズを受け、土木や建筑の開削工事における建設汚泥を削減する目的で、その主な発生源となっている柱列式連続壁の泥土発生量を大幅に削減できる"気泡ソイルセメント柱列壁工法"の開発に取り組んできたもので、このたびの実証試験で所期の目的を達成することができました。
注1) 建設工事に係る掘削工事から生じる泥状の掘削物および泥水のうち産業廃棄物として取り扱われるもの。
注2) 建設工事等の資材または材料として再利用できるようにする割合
■従来技术の概要
従来の柱列式連続壁工法は、セメントミルク 注3) を注入しながら地盤をオーガーで連続掘削し、土中にソイルセメント壁 注4) を構築します。多量のセメントミルクを注入するため、壁構築後に掘削体積の60％～90％の泥土が発生し、産業廃棄物（建設汚泥）として処分します。
注3) セメント?水を混合した注入液
注4) セメントと土を混合攪拌し、壁状に固化したもの
■"気泡ソイルセメント柱列壁工法"の概要
"気泡ソイルセメント柱列壁工法"は、注入するセメントミルクと発生する泥土の量を低减させることのできる気泡を加えながら地盘をオーガーで连続掘削し、その沟中にソイルセメント壁を构筑する工法です。
従来工法では、削孔?搅拌时において地盘の流动性を高めるために多量のセメントミルクを注入していましたが、本工法では、削孔时に注入する気泡のベアリング効果で地盘の流动性を高めることができるため、注入液中の水分量を减らして泥土発生量を削减することが可能となります。
オーガーの引上げ时には、気泡を消すことでさらに泥土発生量を少なくし、环境负荷を低减するとともに、产廃処分费を大幅に削减することができます。
図-1 気泡ソイルセメント柱列壁工法施工要領図
 図-2 プレフォーミング気泡 |
 図-3 ベアリング効果概念図 |
■"気泡ソイルセメント柱列壁工法"の効果
柱列式连続壁を用いた开削工事、遮水壁筑造工事に"気泡ソイルセメント柱列壁工法"を适用することにより、以下の効果が期待できます。
（1）环境负荷の低减
- 従来の柱列式连続壁工法と比较して、建设汚泥発生量を大幅に削减できます。
- セメントミルクに使用する材料（セメント?水）を50％程度削减できます。
（2）経済性の向上
- 従来の柱列式连続壁工法と比较して、セメントミルクの使用材料および泥土発生量の大幅な削减により、材料?排泥処理のコストが30％程度缩减できます。
（3）品质の向上
- セメントミルクと地盘との混合搅拌性が向上して流动性が高まるため、ムラがなく均一な品质を有するソイルセメント壁が施工できます。
■実証试験
このたび、水処理设备工事の土留め工事において実証试験を実施し、従来工法に対して以下に示す优位性を确认することができました。
- 泥土発生量が最大40％程度减少
- 芯材の挿入性が大幅に向上
- 掘削机に作用するトルクが小さくなり、施工性（混练削孔性）が向上
- 透水係数が1オーダー小さくなり、遮水性が向上
 写真-1 気泡吐出の状況 |
 写真-2 削孔の状況 |
■今后の展望
気泡ソイルセメント柱列壁工法は、柱列式连続壁工事における环境负荷低减および建设コストの缩减が可能となる工法です。さらに、実証试験により遮水性の向上も确认されたことから、ソイルセメント壁の品质向上も期待できます。
今後、さらなる建設汚泥発生量の削減に向けてセメントミルク?気泡?消泡剤の配合に改良を加えていくとともに、道路?地下鉄?処理場や建筑物地下室等の構築に伴う柱列式連続壁工事、貯水池?地下ダム等の遮水壁工事を対象に本工法を積極的に提案することにより、建設工事の環境負荷低減およびコスト縮減に貢献していく方針です。
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