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AMP 工法の概要と施工事例

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Academic year: 2021

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(1)

セメント ミルク (約20MPa)

移動・芯出し 削孔開始 削孔完了 引上げ・

改良開始 改良完了 土被り部引抜き 終了 エアー

エアー

(※「噴射なし施工」の場合:引上げ時に、横方向にセメントミルク+エアーを約 2MPaで噴射する。)

1.はじめに

建設現場から発生する建設汚泥の量は,平成12年度 において年間約800万 t にも達し,その内の約6割が最 終処分場に処理されている.最終処分場の残余容量が逼 迫している状況の下,建設汚泥の発生を抑制することが 必要であることは,論を待たない.

当社では,山伸工業(株)と共同で,排泥を全く出さ ない地盤改良工法「AMP 工法」を開発した.

本報告では,AMP 工法の概要とともに,当社が協力 業者に施工協力した護岸工事での施工事例1)を紹介する.

2.AMP 工法の概要

AMP 工法(Air Mixing Pillar:機械攪拌エアーミル ク混合圧送工法)は,機械攪拌と超高圧噴射攪拌を併用 することにより,地盤内に円柱形状の改良体を造成する セメント固化系の地盤改良工法である.施工機械を写真

−1に示す.ベースマシンは,0.45m3または0.7m3の クローラ式バックホーである.削孔および混合攪拌を行 うアタッチメントは,単軸のロッドとそれを回すモー ターおよびロッドの先端に取り付けられた 特殊ループ 式ビット (写真−2参照)などから構成される.特殊 ループ式ビットは,スクリュー状の攪拌翼が全体として 球根状に巻かれた特徴的な形状をしている.施工手順を 図−1に示す.削孔は,ビットの先端からエアーを噴出 させながらビットを時計回りに回転させて行う.一方,

改良時(引上げ時)には,セメントミルクを横向きに,

エアーを下向き(または横向き)に噴出させながら,ビッ トを反時計回りに回転させ,セメントミルクと土を混合 攪拌する.ビットの引上げは2.5cm ずつ段階的に行い,1 段階あたりビットは3〜4回転する.その間に,攪拌翼 に設置された縦爪(写真−2参照)が,ループに巻き込 まれた土を切っていくので,十分な攪拌が行われる.ま た,スクリュー状の攪拌翼は,セメントミルクと土の混 合物を下向きに押し込む効果を発揮し,これが排泥を地 上に出さない主な要因となる.さらに,排泥を出さなく するために,次のような施工上の工夫を行っている.

削孔をエアーのみで行うことにより,周辺地盤を泥状化 させない.

濃度の高い(従来工法の約1.3倍)セメン

トミルクを使用する.

セメントミルクの単位注入量・

単位吐出量およびビットの引上げ速度を,排泥が出ない ように最適化している.

3.施工事例

工事概要および地質概要

工 事 名:宇治川上流護岸工事に伴う斜面安定対策地盤 改良工事

発 注 者:国土交通省四国地方整備局高知工事事務所 工事場所:高知県吾川郡伊野町是友地内

AMP 工法の概要と施工事例

武井 正孝*

Masataka Takei

稲葉 力**

Tsutomu Inaba

* 技術研究所技術研究部土木技術研究課

**技術管理部

噴射口ノズル 縦爪

写真−1 AMP 工法施工機械

写真−2 特殊ループ式ビット

図−1 施工手順(噴射あり施工の場合)

西松建設技報 VOL.26 抄録

91

(2)

A B C D E F G H

6400 1500〜59004900 〜500

11300 8 @ 1400 = 9800

750 750

15001000600 3300 φ1500

AMP工(噴射無し)

計画河床高 8.09 11.39 施工基面 1:1.069

5900 4550 3250 1950 1500 1500 1500 1500

A B C D E F G H A B C D E F G

1500750750100100 7507502@1600=3200 施工範囲=4700

750 6 @ 1400 = 8400 750

9900 7 @ 1400 = 9800 750 750

11300 200

750 7 @ 1400 = 9800 750

200 11300

04列目

φ1500mm,23本

04列目 05列目 03列目

平面図

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 q  

u

 = 1.63N/mm

2

上層(礫混り砂)

一軸圧縮強さ q u (N/mm2  )

q  

u

 = 1.28N/mm

2

 

試料採取位置

 

中層(シルト質粘土)

q  

u

 = 1.74N/mm

2

 

下層(砂混りシルト)

施工時期:平成14年2月〜平成14年3月 施 工 者:関西土木株式会社

協力業者:株式会社ティーエム建設 施工目的:堤体部斜面安定対策工

施工範囲の詳細図を図−2に示す.

施工場所の地層は,深度10〜15m 付近までは,軟弱 な沖積粘性土層がほぼ水平に堆積している.沖積粘性土 層の間には,有機質粘性土層や砂質土層を挟んでいる.

N

値は,概ね0〜5と小さい.

室内試験

室内試験の目的は,セメントミルクの配合および施工 仕様の決定である.採取した現地の土とセメントミルク を,室内で混練して供試体を作成し,一軸圧縮試験を実 施する.試験結果および決定されたセメントミルクの配 合と施工仕様を表−1に示す.

試験施工および本施工

本施工に先立ち試験施工が行われ,改良体の出来形と 所定の強度が確保されること,および排泥が出ないこと が確認された上で,本施工が行われた.施工28日後に,

改良体からボーリングによってコアが採取され,一軸圧 縮試験が行われた.その結果を図−3に示す.いずれの 層の供試体も現場強度の合格判定値である0.6N/mm2 を上回った.しかし,強度のばらつきが概ね1〜3N/mm2 と比較的大きいことが判明した.この結果から,本事例 のような有機質粘性土地盤においては,現状の機械の能 力では,ビットによる混合攪拌が必ずしも十分均質にな るまで行えていないことが考えられた.この対応策とし ては,マシンの回転馬力を高めること等が考えられる.

なお,改良体の出来形は計画通り確保されるとともに,

排泥を全く出さずに施工が行われた.

4.おわりに

本報告では,AMP 工法の概要および斜面安定対策と しての施工事例を紹介した.なお,現在当社において,

回転馬力をアップ(最大回転トルクを1.5t・m から2.3t・

m に,回転数を28rpm から38rpm に増加)させた機械 を新規に製作中であり,2003年4月から稼動開始予定 である.

今後は,排泥の出ない機構の解明および本工法を用い た土壌汚染浄化工法の開発等を行う予定である.

謝辞:国土交通省四国地方整備局高知工事事務所殿に は,本報告において施工事例1)を紹介することをご了解 頂き,心より御礼申し上げます.

参考文献

1)吉良 勉,増田 稔,川崎智仁:宇治川護岸工事に おける地盤改良工法について,平成14年度国土交 通省四国地方整備局管内技術研究発表会論文集,

pp.161―164,2002.

(a) 一軸圧縮試験結果 (単位:N/mm2)

注1:推定現場強度は,経験的に,28日強度の1/3としている.

注2:現場強度の合格判定値は0.6N/mm2.

(b) セメントミルクの配合と蚕工仕様

7日強度 28日強度 増加率 推定現場強度 土の採取

レベル

上層 1.69 2.45 1.45 0.82 中層 2.08 3.92 1.88 1.31 下層 2.22 3.26 1.47 1.09

セメントミルク の配合

(m3当り)

普通ポルトランドセメント (kg) 1000

減水剤 (kg) 5

水 (リットル) 677

水セメント比 (%) 67.7

施工仕様

セメント添加量 (kg/m3) 186

施工方法 噴射無し

使用ビット径 (mm) 1500 改良有効径 (mm) 1500 噴射圧力 (MPa) 0.5〜2.5 吐出量 (リットル/min) 50 ビット引上げ時間 (min/m) 11 単位注入量 (リットル/m) 550

図−2 施工概要図 表−1 室内試験結果

図−3 一軸圧縮試験結果(本施工28日強度)

抄録 西松建設技報 VOL.26

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3:80%以上 2:50%以上 1:50%未満 0:実施無し 3:毎月実施 2:四半期に1回以上 1:年1回以上

3:80%以上 2:50%以上 1:50%未満 0:実施無し 3:毎月実施. 2:四半期に1回以上 1:年1回以上

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