大規模な地下空洞に起因する陥没事故の防止対策
地下空洞充填工法
 産業副産物を再利用する環境負荷低減型の地下空洞充填工法

地下空洞充填工法は2006年10月30日にNETISへ登録されました。
 NETIS登録番号: CB-020031-A


■新技術情報提供システム(New Technology Information System:NETIS)
 国土交通省が新技術の活用のため、新技術に関わる情報の共有及び提供を目的として整備した、イントラネット及びインター
ネットで運用されるデータベースシステムです。


概要
地下空洞充填工法は、固化材を混練したスラリーを地上からボーリング孔を通じて地下空洞に注入し閉塞することで地盤の安定化を図る工法で、主に2つの充填工法に分類されます。
【流動型充填工法】安全性の確認された粘土・シルト状の脱水ケーキなどの産業副産物を充てん材の母材としてリサイクル利用し、これに固化剤と水を加えて混練したものを用いる工法です。
【限定充填工法】(特許3807658号)流動型充填材を基本としてさらに流動性抑制を目的に特殊水ガラスまたは急結剤を添加することで、広い空洞の対策範囲を限定するための隔壁を形成します。その隔壁内部に流動性の高い中詰充填材を充填することで対象範囲外への充填材の漏洩を防止し、合理的な空洞対策を可能とします。端部充填材は、特殊水ガラスを用いた緩勾配タイプと急結剤を用いた急勾配タイプを地下空洞の条件(空洞高さ、空洞深度、地下水の有無、空洞底面の傾斜など)に応じて使い分けることができ、多様な地下空洞に対応した充填材の選定が可能です。



  

地下空洞充填状況
急勾配タイプ端部充填材の適用例



特長
  • 【流動型充填工法】
    1. 材料特性により高い流動性が得られ、空洞内の隅々にまで確実に充填できます。
      特に水中における充填性にも優れています。
    2. 材料にリサイクル品を用いるため経済的で、環境負荷の低減に有効です。
  • 【緩勾配タイプ端部充填材】
    1. 水ガラスのゲル化作用により充てん材の流動性を制御できるため、広い空洞の限定範囲を充填する場合のコスト低減に有効です。
    2. 瞬時のゲル化により水中不分離性が向上し、地下水の水質保全が向上します。
    3. 特殊セメント系固化材、特殊ガラスの使用により、所要の強度と長期耐久性を確保できます。
    4. ゲル化後の塑性流動性により、空洞天端に密着した充填ができます。
    5. 地下水で満たされている空洞高さ1〜3m程度の亜炭廃坑などに高い適用性を有しています。
  • 【急勾配タイプ端部充填材】
    1. スラリーショット吹付けコンクリート用のスラリー急結剤を適用することで、充填材に急硬性を付 与し、流動性の低下と自立性の向上を図りました。
    2. カルシウムサルフォアルミネートを主成分とする急結剤を使用するため、エトリンガイトの生成に よる早期の強度発現が期待できます。
    3. 緩勾配タイプの端部充填材に比較して急勾配な充填形状を実現することで、空洞高が高い場合の材 料ロスを低減するとともに、空洞底面が傾斜している場合、空洞内が地下水で満たされていない場 合などでも、確実な隔壁構築を可能とします。
    4. 空洞高さが3mを超える場合や空洞内が地下水で満たされていない採石場跡などへの高い適用性を 有しています。
主な適用範囲
  • 地表の自然陥没や沈下防止のための地下空洞の充填 
  • 直上に建設される施設の沈下等被害防止のための地下空洞の充填
  • 地下水、有毒ガス、危険度などにより地下空洞内での作業が困難な場合の地表からの防災対策



主な実績
  • 建設省中部地方建設局 東海環状可児地区亜炭坑対策その1調査 2,154m3
  • 国土交通省中部地方整備局 東海環状可児亜炭坑充填工事 81,147m3
  • 愛知県 東部丘陵線建設工事(戸田谷工区) その1=7,979m3 その2=9,318m3
  • 土地区画整理組合 長湫南部土地区画整理事業亜炭充填工事 3,488m3
  • 名古屋市 柴田汚泥処理場内整備工事 63m3
  • 日本道路公団 磐越自動車道安田地区盛土のり面補修工事 2,774m3
  • 宇都宮市 道路保全工事(地下空洞充填) 697m3
        

Keyword 地下空洞 陥没 沈下 防災対策 亜炭廃坑 採石場跡 地下壕 廃トンネル 
関連資料  
関連技術
関連論文
  • 新しい地下空洞充填工法の提案/土木学会第55回年次学術講演会講演概要集(Y)
  • 亜炭廃坑対策に用いる新しい充填工法の提案/とびしま技報土木 No.51
  • 充填工法に用いる各種リサイクル材料の研究/第38回地盤工学研究発表
  • 地下空洞陥没対策に用いる限定充填工法の開発と施工/第38回地盤工学研究発表
  • 多様な副産物を利用した充填用CLSMの開発/第39回地盤工学研究発表会
  • リサイクル材料を活用した空洞充填材料の研究/材料 2005 No.11 
  • 下水汚泥焼却灰を活用した空洞充填材料の研究/第40回地盤工学研究発表会
  • 下水汚泥焼却灰を用いた空洞充填材の強度特性/土木学会第60回年次学術講演会概要集V
  • 急結剤を用いた限定充填工法用充填材の開発/土木学会第61回年次学術講演会概要集