[发明专利]气泡稳固液的调节方法和气泡挖掘施工法

说明书

技术领域

本发明涉及把气泡和水或水泥浆混合到地基挖掘土中、用于进行挖掘的气泡稳固液的调节方法以及基于此的气泡挖掘施工法。

背景技术

地下连续墙施工法1950年左右在欧洲作为构筑挡土墙、截水墙的施工法被采用。在日本，1959年最初引进了河流截流用的截水墙。之后，在市区周边的建筑工程中，打入钢板桩、预制桩时产生的噪音、振动、周边地基下沉、对地下水位的影响等成为社会问题。该施工法作为有效解决上述社会、环境问题的施工法而被采用。近年来，不仅大深度化、大型化的技术，而且从临时性建筑物到永久性建筑物，也都采用该施工法。另外，不仅用于混凝土建筑物，也扩大到水泥稳定土地下墙建筑物。

在该地下连续墙施工法中，为了保持槽壁的稳固并使挖掘砂土容易排出，使用了膨润土系稳固液。但是，在该方法中，排泥土量多，另外，混入了膨润土的排泥土很难再利用，并且处理费用高，所以，希望有取代该膨润土系稳固液的稳固液。

另一方面，已知在挖掘砂土中以15～40％的体积比加入了气泡和适量水而形成的悬浊液(下面称为气泡稳固液)具有作为稳固液的诸多功能，使用气泡稳固液的地下连续墙施工方法与已往没有特别的变化。从挖掘设备的挖掘前端部喷出所需量的气泡和水，使其与挖掘砂土混合、搅拌，该悬浊液作为使槽壁稳固、具有流动性等功能的气泡稳固液，可进行连续的掘进。排泥土中的气泡放置在空气中或者添加了消泡剂后，就容易消泡，所以后处理容易。因此，与膨润土系稳固液相比，排泥土量减少1/2以下，所以，气泡稳固液在减轻环境负担、经济性方面优良。

作为在地基挖掘中使用气泡的例子，有气泡封闭施工法(例如非专利文献1、专利文献1-2)。气泡封闭施工法是把气泡作为土压封闭施工法中的加泥材的施工法，通过添加气泡而提高挖掘砂土在腔室内和用螺旋输送器排土时的流动性和止水性，同时，防止粘性土的附着。另外，排泥土中的气泡自然消泡或被消泡剂消泡，所以，排泥土回到气泡注入前的状态，后处理容易。但是，用含有气泡的腔室内土压来抵抗封闭开挖面土压的机构，这一概念虽然被提出过，但是，对于用气泡本身使开挖面地基稳定化的机构，尚没有详细的研究。

另一方面，在地下连续墙施工法(例如专利文献3)等中，气泡稳固液与膨润土系稳固液同样地直接关系到挖掘槽壁的稳固性，所以，与气泡封闭时相比，对其稳固化机构、性能必须作详细的研究。尤其是，气泡稳固液的主要材料是气泡，所以，在槽壁的稳固性、流动性等方面，其功能的表现机理与膨润土系稳固液大不相同。另外，在经济性、环境负担方面，其排泥量、处理费用等也有很大差异。

在使用膨润土系稳固液的地下连续墙工程中，以比重和漏斗粘性的测定结果为基础，用膨润土稳固液的性状管理图进行管理，可得到很好的施工业绩。在该管理图的预定区域，膨润土稳固液保持良好的或稍好的性状，但是，在区域以外，其状态发生变化时，必须采取适当的对策，例如增加膨润土的配比量或者添加CMC等的辅助剂等。

气泡稳固液是在上述已往的知识、技术的基础上开发出的，可定义为“挖掘砂土、气泡和水的均质悬浊液，在槽壁的稳固性、止水性、流动性方面很好的稳固液”。但是，气泡稳固液的物理特性，不仅受添加的气泡量、水量的影响，也很大程度上受挖掘砂土的粒度、粘稠度特性的影响。因此，在使用气泡稳固液的地基挖掘时，必须要设置能评价这些影响的、相当于膨润土稳固液的比重和漏斗粘性的适当管理指标，一边利用气泡和水的添加量进行调节，一边进行挖掘管理。

但是，目前的状况是，对于气泡稳固液，尚没有与挖掘施工上的管理指标相关的技术。

非专利文献1：封闭技术协会“气泡封闭施工法”(平成19年6月)

专利文献1：日本专利第3124368号公报

专利文献2：日本专利第2768104号公报

专利文献3：日本专利第3725750号公报

本发明是基于上述背景做出的，其课题是解决已往存在的问题，对于气泡稳固液，明确挖掘施工上的管理指标，提供根据该管理指标的气泡稳固液的调节方法和用于地基挖掘的新方法。

发明内容

为了解决上述课题，本发明具有以下特征。