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AWARD-Ccw⼯法(AWARD-Continuous-columned-wall)
柱列式ソイルセメント地中壁⼯法(SMW⼯法)に、気泡掘削⼯法を適⽤することにより、主として環境負荷低減を実現する⼯法。
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1.SMW⼯法の排泥抑制について2.排泥低減メカニズム3.適⽤性4.施⼯⼿順5.標準配合6.適⽤事例紹介①7.適⽤事例紹介②
本⽇の講義内容
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SMW⼯法は、W/C=200〜300%程度のセメントミルクを地中に注⼊し、ソイルセメント壁を構築する。
芯材挿⼊性を確保するため、構築されたソイルセメント壁の流動性は⼤きい。
その反⾯、排泥量は⾮常に多くなる。
SMW⼯法の特徴
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1.SMW⼯法の排泥抑制について
排泥抑制⼯法分類 ⼯法名
固化材のW/Cを低減 ECW⼯法ECO-MW⼯法
排泥の再利⽤ ザンドレス新GSS⼯法
AWARD-Ccw⼯法は気泡による流動性向上により、W/C=100〜150%程度のセメントミルクを注⼊。その結果、排泥量も減る。
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2.排泥低減メカニズム
■掘削時に気泡を添加して、流動性を向上させる。■固化材のW/Cを低減することにより、注⼊量を減らすことができる。
気泡掘削状況 排泥低減メカニズム 5
3.適⽤性
項⽬ 適⽤性⽤途 ⼟留め壁、各種⽌⽔壁、地盤改良等適⽤深度 従来⼯法と同等
適⽤⼟質 従来⼯法と同等。特に、砂礫地盤での⽌⽔性能が向上。
オーガー数 3軸オーガーおよび5軸オーガーに対応可能
機械設備 従来設備に、「気泡製造装置」、「気泡圧送装置」、「消泡剤希釈装置」、「消泡剤圧送装置」を追加。
施⼯歩掛り 従来⼯法と同等排泥量 従来⼯法に対して50%程度低減
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4.施⼯⼿順
改良杭
改良杭
気泡と固化材を注⼊
固化材と消泡剤を注⼊
①マシン設置 ②掘削 ④引上げ③掘削完了 ⑤造成完了
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掘削時 引上時
改良杭
固化材消泡剤+エアー
固化材
排泥
固化材+気泡
固化材+気泡
エアー
排泥
4.施⼯⼿順
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⼟質 セメント(kg)
気泡添加率(%)
消泡剤添加率(%)
⽔セメント⽐(%)
砂礫 150〜200 0.5〜1.0 0.5〜1.0 100〜200
砂質⼟ 150〜200 0.5〜1.0 0.5〜1.0 100〜200
シルト 200〜250 1.0〜2.0 1.0〜2.0 100〜200粘⼟ 200〜250 1.0〜2.0 1.0〜2.0 100〜200固結粘性⼟ 別途検討ローム・腐⾷⼟ 別途検討⼤礫・⽟⽯ 別途検討注):先⾏削孔が必要な場合、先⾏削孔の仕様はSMW⼯法に準拠する。
5.標準配合
改良対象⼟1.0m3あたり
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6.適⽤事例紹介①
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事例紹介①︓対象⼟質
芯材長:15.5m
施工盤 TP +12.0m
改良長:15.5m
芯材天端 TP +14.6m
芯材底盤 TP -0.9m
改良体底盤TP -3.5m
埋土: 6.0m
砂質土: 9.5m
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◆AWARD-Ccw⼯法(対象⼟1.0m3あたり)
◆従来⼯法(対象⼟1.0m3あたり)
※1︓発泡した気泡量※2︓消泡剤は原液量
事例紹介①︓配合設計
⼟質 セメント(kg)
⽔(ℓ)
掘削時 引上時気泡(ℓ)※1 消泡剤(ℓ)※2
埋 ⼟ 215 215 450 0.34砂質⼟ 160 160 260 0.20
⼟質 セメント(kg)
⽔(ℓ)
ベントナイト(kg)
埋 ⼟ 240 650 10砂質⼟ 240 650 10
セメントミルク注⼊量が約60%低減
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低強度⽤シュミットハンマー反撥硬度13以上でqu>500kN/m3
埋⼟層 砂質⼟層
事例紹介①︓ソイルセメント強度
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※︓■芯材費⽤は含まない。■追加材料、追加機械、排泥処理は含む。
事例紹介①︓排泥低減量
⼯法 施⼯エレメント数
排泥量(m3)
改良体積(m3)
改良体積あたり排泥量(m3/m3)
従来⼯法 31 135 232.5 0.58AWARD-Ccw⼯法 26 46 197.2 0.23
項⽬ 効果排泥低減量 60%減コスト試算(造成費)※ 10%減
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7.適⽤事例②
H25年 3R推進協議会 会⻑賞受賞15
施⼯範囲平⾯図︓AWARD-Ccw⼯法︓新GSS⼯法
事例紹介②︓施⼯範囲
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事例紹介②︓対象⼟質
改良対象地盤が汚染⼟壌(主にヒ素)
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事例紹介②︓排泥リサイクル⼯法
リサイクルプラント概要
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事例紹介②︓施⼯数量
⼯法 施⼯数量(m) 対象⼟量(m3)AWARD-Ccw⼯法 5570.8 3309.0排泥リサイクル⼯法 3660.3 2174.2
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事例紹介②︓施⼯条件
施⼯条件 仕様改良⻑(ソイル⻑) 35.5~37.0mソイル径 Φ650mm芯材ピッチ 450mm、675mm芯材挿⼊⻑ 14.5、15.0、15.5、16.0、17.5m施⼯⾯積 9260.28m2
先⾏削孔 有り、900mmピッチオーガー軸数 5軸オーガー
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事例紹介②︓排泥低減量
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◆AWARD-Ccw⼯法(対象⼟1.0m3あたり)
◆従来⼯法(対象⼟1.0m3あたり)
※1︓発泡した気泡量※2︓消泡剤は原液量
事例紹介①︓配合設計
⼟質 セメント(kg)
⽔(ℓ)
掘削時 引上時気泡(ℓ)※1 消泡剤(ℓ)※2
粘性⼟ 200 300 431 0.324砂質⼟ 150 225 273 0.205
⼟質 セメント(kg)
⽔(ℓ)
ベントナイト(kg)
粘性⼟ 250 550 15砂質⼟ 250 550 15
セメントミルク注⼊量が約60%低減
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従来⼯法の泥⼟発⽣率︓約80%(SMW連続壁標準積算資料より)
※︓■芯材費⽤は含まない。■追加材料、追加機械、排泥処理は含む。
事例紹介②︓排泥低減量
⼯法 施⼯数(m2) 排泥量(m3) 泥⼟発⽣率(%)AWARD-Ccw⼯法 5,570.8 1,034 31.2排泥リサイクル⼯法 3,660.3 912 41.9
項⽬ 効果排泥低減量 60%減コスト試算(造成費) 20%減※
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0
1
2
3
4
5
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
一軸圧縮強度(kN/m2)
頻度
平均値=773kN/m2
CV=24.7%n=9
事例紹介②︓ソイルセメント強度
■採取コアによる⼀軸圧縮強度試験実施
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御清聴ありがとうございました。Thank you for Your Attention
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参考資料
所定の発泡倍率に設定し、⾃動で気泡製造。
◆管理装置画⾯
気泡製造プラント
スクイズポンプ
気泡と固化剤の圧送
消泡剤圧縮空気
消泡剤の圧送
AWARD-Ccw⼯法の施⼯管理
気泡安定管理図に加え、下記の品質管理を実施する。
品質管理項⽬ 確認⽅法 確認頻度スラリー配合 プラント計量機 全バッチスラリー注⼊量 流量計 チャート管理消泡剤希釈倍率 容器計量 全バッチ消泡剤希釈液注⼊量 事前キャリブレーション
空袋管理施⼯前施⼯完了後
起泡液希釈液配合 容器計量 全バッチ気泡注⼊量 流量計 施⼯完了時記録改良位置 測量 全数改良深度 ベースマシンエンコーダ 全数改良体品質 ボーリングコアあるいはウェットサンプリング供
試体による⼀軸圧縮強度試験仕様書に準拠
AWARD-Ccw⼯法の積算について
機械設備費SMW
機械設備費AWARD-Ccw
材料費(固化材)
材料費(気泡、消泡剤)
産廃処理費
⼈件費
機械設備費SMW
材料費(固化材)
産廃処理費
⼈件費
同等
増加
低減
増加同等
低減
AWARD-Ccw⼯法 従来⼯法
産廃処理費、配合によってコスト低減効果は変化する。
積算の考え⽅
排泥量の算出
V=A×t×q1×(1+b)+L×a×q2V︓発⽣泥⼟量(m3)A︓削孔壁⾯積(m2)T︓平均壁厚(m)q1︓泥⼟発⽣率(%)
L︓先⾏削孔全延⻑(m)a︓先⾏削孔断⾯積(m2)q2︓先⾏削孔泥⼟発⽣率(%)b︓錐継ぎの場合の割増率(%)
q1=q1ʼ×(Q1+Q3×α)/Q2
q1ʻ︓従来⼯法の泥⼟発⽣率(%)Q1︓AWARD-Ccw⼯法の固化材注⼊量(ℓ/m3)Q2︓従来⼯法の固化材注⼊量(ℓ/m3)Q3︓改良対象⼟1.0m3あたりの気泡注⼊量(ℓ/m3)α︓気泡残留率(通常0.05と設定)