気泡掘削工法

気泡掘削工法は、気泡液を使用して原位置土との混合撹拌を行い、形成された気泡安定液により掘削溝を安定させる連続地中壁築造工法である。
本工法では、壁造成時に気泡を消泡させることにより従来のベントナイト系安定液に比べ排土量を大幅に削減でき、高強度及び遮水性の高い高品質な連続壁の築造を可能とした工法である。

気泡安定液の原理と性能

気泡安定液は、土粒子、間隙水、気泡から構成されており、掘削溝壁安定化の役割だけでなく、排土量の削減や、土粒子の流動性を高めて掘削土の排出を容易にし、また掘削機械への土粒子の付着を防ぐ等の特徴を持つ。
気泡安定液による溝壁安定化は、間隙水が気泡と混合し不飽和になるために掘削土の止水性が上りベントナイト安定液やベントナイトCMC安定液のマッドケーキと類似した領域が掘削溝中に形成され、その領域で内圧が溝壁に伝わることにより達成される。
また、流動化向上は気泡が球体であるため、土粒子等の非球体粒子間に生じる摩擦の軽減(キャリア効果、ベアリング効果)によるものと考えられている。さらに、気泡を混合した建設発生土は、暫時地山の状態の土砂に戻るため処理・処分が容易である。

気泡掘削工法の特徴

発生泥土量の削減(掘削体積の40~60%程度)が可能。

  • 消泡材との併用で、使用材料(セメント、水)の低減と、発生泥土の削減が可能である。

遮水性が向上。

  • 造成時における消泡で、壁体の残留セメント率が高く、遮水性が向上する。

微細な気泡が孔壁の止水性を高める。

掘削液の粘性低下により、機械負担が軽減される。

  • 気泡安定液はベントナイト安定液と比較すると粘性が低いため、カッター回転トルク力が低下し機械負担が軽減される。
  • 気泡のベアリング効果により、掘削土の流動性が高まる。
  • カッタービットに掘削土の付着が減少するため、掘削性能が向上する。

残土の再利用が容易。

  • 発生残土は、ベントナイトのような細粒分を混入させていないため、地山の土砂の状態に復元しやすく、処理・再利用が容易である。

作業用地の縮小が可能。

  • 発生泥土が低減できるため、泥土貯留用地の縮小が可能である。

工事による環境負荷の低減が可能。

  • 発生残土量の削減が可能なため、搬出車両数の削減等により環境負荷を低減できる。

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