JP2000328055A - 地盤硬化法 - Google Patents
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- C04B2103/14—Hardening accelerators
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Abstract
(57)【要約】
【課題】硫酸の使用量を著しく低減でき、併せて地盤中
に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に制御できる地
盤硬化法を提供する。 【解決手段】地盤中に混合注入する薬液として水ガラス
の水溶液と硬化剤の水溶液とを用い、且つ硬化剤とし
て、無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムと、或はまたトリポリリン酸ナトリウム及び
／又はテトラポリリン酸ナトリウムとを用いた。
に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に制御できる地
盤硬化法を提供する。 【解決手段】地盤中に混合注入する薬液として水ガラス
の水溶液と硬化剤の水溶液とを用い、且つ硬化剤とし
て、無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムと、或はまたトリポリリン酸ナトリウム及び
／又はテトラポリリン酸ナトリウムとを用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地盤硬化法に関す
る。地盤の強化及び止水を図るため、地盤中に薬液を混
合注入して該地盤を硬化させることが行なわれる。本発
明はかかる地盤硬化法の改良に関する。
る。地盤の強化及び止水を図るため、地盤中に薬液を混
合注入して該地盤を硬化させることが行なわれる。本発
明はかかる地盤硬化法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のような地盤硬化法として一
般に、地盤中に酸性シリカゾルとアルカリ剤の水溶液と
を混合注入することが行なわれている。この場合の酸性
シリカゾルは水ガラスに通常は硫酸を加えてｐＨ２未満
とした水分散液であり、またアルカリ剤として通常は水
酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等のアルカリ土類
金属の水酸化物が使用されている（特公平３−２４５１
５）。しかし、この従来法には、劇物である硫酸を多量
に使用するため、その取扱いが誠に厄介であり、また結
果として好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込む
ことになるという問題がある。しかもその上、水ガラス
に硫酸を加えてｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾル
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤の水溶液を混合するため、混合後における薬液全
体のｐＨが振れ易く、地盤中に注入した水ガラスのゲル
化に要する時間（ゲルタイム）が大きく乱れるという問
題がある。
般に、地盤中に酸性シリカゾルとアルカリ剤の水溶液と
を混合注入することが行なわれている。この場合の酸性
シリカゾルは水ガラスに通常は硫酸を加えてｐＨ２未満
とした水分散液であり、またアルカリ剤として通常は水
酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等のアルカリ土類
金属の水酸化物が使用されている（特公平３−２４５１
５）。しかし、この従来法には、劇物である硫酸を多量
に使用するため、その取扱いが誠に厄介であり、また結
果として好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込む
ことになるという問題がある。しかもその上、水ガラス
に硫酸を加えてｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾル
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤の水溶液を混合するため、混合後における薬液全
体のｐＨが振れ易く、地盤中に注入した水ガラスのゲル
化に要する時間（ゲルタイム）が大きく乱れるという問
題がある。
【０００３】水ガラスを用いる地盤硬化法では、地盤中
に注入した水ガラスのゲル化を利用して該地盤を硬化さ
せる。この場合、水ガラスのゲルタイムは、該水ガラス
のＳｉＯ2濃度や硬化温度にもよるが、ｐＨにより大き
く影響されることが知られている。水ガラスに硬化剤と
して例えば硫酸を徐々に加え、そのｐＨを順次下げる
と、該水ガラスは概して、ｐＨ６．０〜９．０において
数秒〜数十秒でゲル化する所謂瞬結状態になり、またｐ
Ｈ４．５〜６．０未満において数分〜数十分でゲル化す
る所謂中結状態になり、更にｐＨ３．０〜４．５未満に
おいて数時間〜数十時間でゲル化する所謂長結状態にな
り、そしてｐＨ２未満では安定な酸性シリカゾルにな
る。水ガラスのゲルタイムは、ｐＨ６．０〜９．０近辺
の中性領域よりも低いｐＨ領域において、ｐＨとの関係
で対数的に長くなり、ｐＨ２未満では安定な酸性シリカ
ゾルになるのである。
に注入した水ガラスのゲル化を利用して該地盤を硬化さ
せる。この場合、水ガラスのゲルタイムは、該水ガラス
のＳｉＯ2濃度や硬化温度にもよるが、ｐＨにより大き
く影響されることが知られている。水ガラスに硬化剤と
して例えば硫酸を徐々に加え、そのｐＨを順次下げる
と、該水ガラスは概して、ｐＨ６．０〜９．０において
数秒〜数十秒でゲル化する所謂瞬結状態になり、またｐ
Ｈ４．５〜６．０未満において数分〜数十分でゲル化す
る所謂中結状態になり、更にｐＨ３．０〜４．５未満に
おいて数時間〜数十時間でゲル化する所謂長結状態にな
り、そしてｐＨ２未満では安定な酸性シリカゾルにな
る。水ガラスのゲルタイムは、ｐＨ６．０〜９．０近辺
の中性領域よりも低いｐＨ領域において、ｐＨとの関係
で対数的に長くなり、ｐＨ２未満では安定な酸性シリカ
ゾルになるのである。
【０００４】前記した従来法のように、地盤中に注入し
た薬液全体のｐＨが振れると、地盤中に酸性シリカゾル
として注入した水ガラスのゲルタイムが大きく乱れ、地
盤硬化に要する時間が乱れて、硬化作業の前後に予定さ
れている他の作業の進行に支障をきたすのである。
た薬液全体のｐＨが振れると、地盤中に酸性シリカゾル
として注入した水ガラスのゲルタイムが大きく乱れ、地
盤硬化に要する時間が乱れて、硬化作業の前後に予定さ
れている他の作業の進行に支障をきたすのである。
【０００５】地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振れる
のを改善するため、アルカリ剤と共に調整剤、例えばヘ
キサメタリン酸アルカリ金属塩を用いることも行なわれ
ている（特公平３−２４５１５、特公平４−５６０７
４）。しかし、この従来法でも、単に強アルカリ剤の水
溶液を用いる前記した従来法に比べれば、ｐＨの振れを
相応に改善できるものの、その改善程度が不充分という
問題があり、また依然として、水ガラスに硫酸を加えて
ｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾルを用いることによ
る前記した従来法と同様の問題がある。
のを改善するため、アルカリ剤と共に調整剤、例えばヘ
キサメタリン酸アルカリ金属塩を用いることも行なわれ
ている（特公平３−２４５１５、特公平４−５６０７
４）。しかし、この従来法でも、単に強アルカリ剤の水
溶液を用いる前記した従来法に比べれば、ｐＨの振れを
相応に改善できるものの、その改善程度が不充分という
問題があり、また依然として、水ガラスに硫酸を加えて
ｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾルを用いることによ
る前記した従来法と同様の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来法では、１）水ガラスの酸性シリカゾ
ルを調製するのに劇物である硫酸を多量に使用するた
め、その取扱いが誠に厄介である点、また２）結果とし
て好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込むことに
なる点、更に３）地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振
れ易く、酸性シリカゾルとして注入した水ガラスのゲル
タイムが乱れる点、以上の３点である。
する課題は、従来法では、１）水ガラスの酸性シリカゾ
ルを調製するのに劇物である硫酸を多量に使用するた
め、その取扱いが誠に厄介である点、また２）結果とし
て好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込むことに
なる点、更に３）地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振
れ易く、酸性シリカゾルとして注入した水ガラスのゲル
タイムが乱れる点、以上の３点である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させ
る方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤
の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、硫
酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムとを用
いることを特徴とする地盤硬化法に係る。また本発明
は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させる方
法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤の水
溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、トリポ
リリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリ
ウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法に係る。更
に本発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化
させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬
化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法
に係る。
発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させ
る方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤
の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、硫
酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムとを用
いることを特徴とする地盤硬化法に係る。また本発明
は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させる方
法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤の水
溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、トリポ
リリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリ
ウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法に係る。更
に本発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化
させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬
化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法
に係る。
【０００８】本発明では、水ガラスの水溶液（Ａ液）
と、硬化剤の水溶液（Ｂ液）とを、地盤中に混合注入す
る。混合注入は、１）双方を注入直前に混合しておいて
から注入する方法（１ショット法）、２）双方を途中混
合しながら注入する方法（１．５ショット法）、３）双
方を注入直後に混合する方法（２ショット法）のいずれ
によってもよい。一般に、上記１）の方法では１本の注
入管を用い、また上記２）の方法では１本のＹ字注入管
を用い、更に上記３）の方法では２本の注入管或は二重
の注入管を用いる。
と、硬化剤の水溶液（Ｂ液）とを、地盤中に混合注入す
る。混合注入は、１）双方を注入直前に混合しておいて
から注入する方法（１ショット法）、２）双方を途中混
合しながら注入する方法（１．５ショット法）、３）双
方を注入直後に混合する方法（２ショット法）のいずれ
によってもよい。一般に、上記１）の方法では１本の注
入管を用い、また上記２）の方法では１本のＹ字注入管
を用い、更に上記３）の方法では２本の注入管或は二重
の注入管を用いる。
【０００９】Ａ液としての水ガラスの水溶液の調製に用
いる水ガラスは、市販されている任意の水ガラスを使用
できる。通常はＪＩＳ３号の水ガラスを使用するが、Ｎ
ａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．６〜４．５モルの割
合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラスも使用でき
る。
いる水ガラスは、市販されている任意の水ガラスを使用
できる。通常はＪＩＳ３号の水ガラスを使用するが、Ｎ
ａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．６〜４．５モルの割
合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラスも使用でき
る。
【００１０】Ｂ液としての硬化剤の水溶液の調製に用い
る硬化剤は、１）無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又
はポリ塩化アルミニウムとの組合わせ、２）無機酸と、
トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸
ナトリウムとの組合わせ、３）無機酸と、硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
の組合わせ、以上の３種の組合わせである。無機酸とし
ては、塩酸、硝酸、硫酸等を使用できるが、通常は経済
的な硫酸を使用する。かかる硬化剤の水溶液を調製する
に際しては、補助的に他の調整剤、例えばミョウバンや
リン酸水素二ナトリウムの水和物（Ｎａ 2ＨＰＯ4・１２
Ｈ2Ｏ）等も併用できる。硬化剤としてアルミニウム塩
を用いる前記１）と３）の場合には、強固で耐久性の高
いアルミニウムシリケートが形成される。
る硬化剤は、１）無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又
はポリ塩化アルミニウムとの組合わせ、２）無機酸と、
トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸
ナトリウムとの組合わせ、３）無機酸と、硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
の組合わせ、以上の３種の組合わせである。無機酸とし
ては、塩酸、硝酸、硫酸等を使用できるが、通常は経済
的な硫酸を使用する。かかる硬化剤の水溶液を調製する
に際しては、補助的に他の調整剤、例えばミョウバンや
リン酸水素二ナトリウムの水和物（Ｎａ 2ＨＰＯ4・１２
Ｈ2Ｏ）等も併用できる。硬化剤としてアルミニウム塩
を用いる前記１）と３）の場合には、強固で耐久性の高
いアルミニウムシリケートが形成される。
【００１１】本発明では、地盤中に注入する一方の薬液
（Ａ液）として水ガラスの水溶液を調製し、また他方の
薬液（Ｂ液）として硬化剤の水溶液を調製して、これら
を所定割合で地盤中に混合注入する。Ａ液とＢ液の組成
や濃度、更には双方の混合注入割合を調節することによ
って、地盤中に混合注入する薬液全体のｐＨを任意に制
御でき、したがって地盤中に注入した水ガラスのゲルタ
イムを任意に制御できる。
（Ａ液）として水ガラスの水溶液を調製し、また他方の
薬液（Ｂ液）として硬化剤の水溶液を調製して、これら
を所定割合で地盤中に混合注入する。Ａ液とＢ液の組成
や濃度、更には双方の混合注入割合を調節することによ
って、地盤中に混合注入する薬液全体のｐＨを任意に制
御でき、したがって地盤中に注入した水ガラスのゲルタ
イムを任意に制御できる。
【００１２】地盤硬化作業の現場では一般に、地盤硬化
作業それ自体を所期の通りに行なって、前後の作業を円
滑に進行させるため、地盤中に注入した水ガラスを中結
或は長結させる場合が多い。地盤中に注入した水ガラス
を数時間〜数十時間でゲル化させる長結では、前記した
ように、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを３．０〜
４．５未満に調整する必要がある。また地盤中に注入し
た水ガラスを数分〜数十分でゲル化させる中結では、前
記したように、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを４．
５〜６．０未満に調整する必要がある。これらの場合、
硬化剤として無機酸と共に用いる他の剤の組成にもよる
が、無機酸として通常用いる硫酸の使用量をできるだけ
少なくし、よって地盤中に持ち込まれることとなる硫酸
根の量をできるだけ少なくするため、硫酸の使用量は、
水ガラスの水溶液のｐＨを最低でも３．０〜４．５未満
に調整する量とするのが好ましく、６．０〜９．０に調
整する量（言い替えれば水ガラスの水溶液をほぼ中和す
る量）とするのがより好ましい。
作業それ自体を所期の通りに行なって、前後の作業を円
滑に進行させるため、地盤中に注入した水ガラスを中結
或は長結させる場合が多い。地盤中に注入した水ガラス
を数時間〜数十時間でゲル化させる長結では、前記した
ように、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを３．０〜
４．５未満に調整する必要がある。また地盤中に注入し
た水ガラスを数分〜数十分でゲル化させる中結では、前
記したように、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを４．
５〜６．０未満に調整する必要がある。これらの場合、
硬化剤として無機酸と共に用いる他の剤の組成にもよる
が、無機酸として通常用いる硫酸の使用量をできるだけ
少なくし、よって地盤中に持ち込まれることとなる硫酸
根の量をできるだけ少なくするため、硫酸の使用量は、
水ガラスの水溶液のｐＨを最低でも３．０〜４．５未満
に調整する量とするのが好ましく、６．０〜９．０に調
整する量（言い替えれば水ガラスの水溶液をほぼ中和す
る量）とするのがより好ましい。
【００１３】上記の場合において具体的には、硬化剤と
して、硫酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムとを用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モ
ル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、ま
た硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
０．００２〜０．１４モルの割合で用いる。この場合、
ポリ塩化アルミニウムは一般に［Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0.125］nで示されるので、その使用量は
Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ1.25（ＳＯ4）0.125に換算した値
である（ポリ塩化アルミニウムの使用量については以下
同じ）。上記の場合の硫酸の使用量は、水ガラスの水溶
液のｐＨを６．０〜９．０に調整する量であり、また硫
酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムの使用
量は、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを３．０〜４．
５未満に調整する量である。
して、硫酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムとを用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モ
ル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、ま
た硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
０．００２〜０．１４モルの割合で用いる。この場合、
ポリ塩化アルミニウムは一般に［Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0.125］nで示されるので、その使用量は
Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ1.25（ＳＯ4）0.125に換算した値
である（ポリ塩化アルミニウムの使用量については以下
同じ）。上記の場合の硫酸の使用量は、水ガラスの水溶
液のｐＨを６．０〜９．０に調整する量であり、また硫
酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムの使用
量は、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを３．０〜４．
５未満に調整する量である。
【００１４】また硬化剤として、硫酸と、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．９〜１．２モルの割合で用い、またトリポリリ
ン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウム
を０．００４〜０．２モルの割合で用いる。この場合の
硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液のｐＨを３．０〜
４．５未満に調整する量であり、またトリポリリン酸ナ
トリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムの使用
量は、地盤中に注入する薬味全体のｐＨを４．５〜６．
０未満に調整する量である。
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．９〜１．２モルの割合で用い、またトリポリリ
ン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウム
を０．００４〜０．２モルの割合で用いる。この場合の
硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液のｐＨを３．０〜
４．５未満に調整する量であり、またトリポリリン酸ナ
トリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムの使用
量は、地盤中に注入する薬味全体のｐＨを４．５〜６．
０未満に調整する量である。
【００１５】更に硬化剤として、硫酸と、硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、また硫酸アルミ
ニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを０．００２〜
０．１４モルの割合で用い、更にトリポリリン酸ナトリ
ウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００
４〜０．２モルの割合で用いる。この場合の硫酸の使用
量は、水ガラスの水溶液のｐＨを６．０〜９．０に調整
する量であり、また硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウムの使用量は、水ガラスの水溶液と硫酸と
の混合液のｐＨを３．０〜４．５未満に調整する量であ
り、更にトリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムの使用量は、地盤中に注入する薬味
全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調整する量である。
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、また硫酸アルミ
ニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを０．００２〜
０．１４モルの割合で用い、更にトリポリリン酸ナトリ
ウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００
４〜０．２モルの割合で用いる。この場合の硫酸の使用
量は、水ガラスの水溶液のｐＨを６．０〜９．０に調整
する量であり、また硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウムの使用量は、水ガラスの水溶液と硫酸と
の混合液のｐＨを３．０〜４．５未満に調整する量であ
り、更にトリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムの使用量は、地盤中に注入する薬味
全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調整する量である。
【００１６】本発明では、地盤中に注入する薬液とし
て、従来法のように、水ガラスに硫酸を加えてｐＨ２未
満とした強酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸
として硫酸を用いる場合においても、硫酸の使用量を著
しく低減でき、また地盤中に持ち込まれることとなる硫
酸根の量を著しく低減できる。その上、従来法のよう
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤を使用せず、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウム、或はまたトリポリリン酸ナトリウム及
び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを使用するため、
これらのｐＨ緩衝能もあって、資材として用いる水ガラ
スや硫酸に相応のバラツキがあっても、地盤中に注入す
る薬液全体のｐＨの振れを小さくでき、よって地盤中に
注入した水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御でき
る。
て、従来法のように、水ガラスに硫酸を加えてｐＨ２未
満とした強酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸
として硫酸を用いる場合においても、硫酸の使用量を著
しく低減でき、また地盤中に持ち込まれることとなる硫
酸根の量を著しく低減できる。その上、従来法のよう
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤を使用せず、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウム、或はまたトリポリリン酸ナトリウム及
び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを使用するため、
これらのｐＨ緩衝能もあって、資材として用いる水ガラ
スや硫酸に相応のバラツキがあっても、地盤中に注入す
る薬液全体のｐＨの振れを小さくでき、よって地盤中に
注入した水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御でき
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態としては、下記
の１）〜５）が挙げられる。 １）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットルに、水を加え
て、水ガラスの水溶液２００リットルを調製する（Ａ
液）。別に、７８％硫酸１３リットルに、酸化アルミニ
ウム含量１７％の硫酸アルミニウム（以下単に１７％硫
酸アルミニウムという）６kgと水とを加えて、硬化剤の
水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液
とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
０．８４モルに相当し、また硫酸アルミニウムは０．０
４８モルに相当する。尚、同様の条件下における試験で
は、薬液全体のｐＨは３．４であり、ゲルタイムは３６
０分である。
の１）〜５）が挙げられる。 １）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットルに、水を加え
て、水ガラスの水溶液２００リットルを調製する（Ａ
液）。別に、７８％硫酸１３リットルに、酸化アルミニ
ウム含量１７％の硫酸アルミニウム（以下単に１７％硫
酸アルミニウムという）６kgと水とを加えて、硬化剤の
水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液
とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
０．８４モルに相当し、また硫酸アルミニウムは０．０
４８モルに相当する。尚、同様の条件下における試験で
は、薬液全体のｐＨは３．４であり、ゲルタイムは３６
０分である。
【００１８】２）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットル
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１４リットルに、１
０％ポリ塩化アルミニウム水溶液６kgと水とを加えて、
硬化剤の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ
液とＢ液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。
この場合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫
酸は０．９１モルに相当し、またポリ塩化アルミニウム
は０．０１５モルに相当する。尚、同様の条件下におけ
る試験では、薬液全体のｐＨは３．５であり、ゲルタイ
ムは１８０分である。
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１４リットルに、１
０％ポリ塩化アルミニウム水溶液６kgと水とを加えて、
硬化剤の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ
液とＢ液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。
この場合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫
酸は０．９１モルに相当し、またポリ塩化アルミニウム
は０．０１５モルに相当する。尚、同様の条件下におけ
る試験では、薬液全体のｐＨは３．５であり、ゲルタイ
ムは１８０分である。
【００１９】３）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットル
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、ト
リポリリン酸ナトリウム５kgと水とを加えて、硬化剤の
水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液
とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウム
は０．０６５モルに相当する。尚、同様の条件下におけ
る試験では、薬液全体のｐＨは５．２であり、ゲルタイ
ムは３分である。
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、ト
リポリリン酸ナトリウム５kgと水とを加えて、硬化剤の
水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液
とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウム
は０．０６５モルに相当する。尚、同様の条件下におけ
る試験では、薬液全体のｐＨは５．２であり、ゲルタイ
ムは３分である。
【００２０】４）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットル
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、テ
トラポリリン酸ナトリウム６kgと水とを加えて、硬化剤
の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ
液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またテトラポリリン酸ナトリウ
ムは０．０６１モルに相当する。尚、同様の条件下にお
ける試験では、薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタ
イムは２分である。
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、テ
トラポリリン酸ナトリウム６kgと水とを加えて、硬化剤
の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ
液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またテトラポリリン酸ナトリウ
ムは０．０６１モルに相当する。尚、同様の条件下にお
ける試験では、薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタ
イムは２分である。
【００２１】５）Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．
８モルの割合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１
００リットルに、水を加えて、水ガラスの水溶液２００
リットルを調製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸７リッ
トルに、１７％硫酸アルミニウム４kgとトリポリリン酸
ナトリウム０．５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２
００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等
量割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに
相当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当
し、更にトリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相
当する。尚、同様の条件下における試験では、薬液全体
のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは５分である。
８モルの割合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１
００リットルに、水を加えて、水ガラスの水溶液２００
リットルを調製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸７リッ
トルに、１７％硫酸アルミニウム４kgとトリポリリン酸
ナトリウム０．５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２
００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等
量割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに
相当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当
し、更にトリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相
当する。尚、同様の条件下における試験では、薬液全体
のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは５分である。
【００２２】
【実施例】試験区分１ 実施例１ ＪＩＳ３号の水ガラス１００mlに、水を加えて、水ガラ
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１３mlに、１７％硫酸アルミニウム６ｇと水とを加
えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ
液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８４モル
に相当し、また硫酸アルミニウムは０．０４８モルに相
当する。混合した薬液全体のｐＨは３．４であり、ゲル
タイムは３６０分であった。
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１３mlに、１７％硫酸アルミニウム６ｇと水とを加
えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ
液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８４モル
に相当し、また硫酸アルミニウムは０．０４８モルに相
当する。混合した薬液全体のｐＨは３．４であり、ゲル
タイムは３６０分であった。
【００２３】実施例２ ＪＩＳ３号の水ガラス１００mlに、水を加えて、水ガラ
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１６mlに、トリポリリン酸ナトリウム５ｇと水とを
加えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。
Ａ液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液
中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モ
ルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６
５モルに相当る。混合した薬液全体のｐＨは５．２であ
り、ゲルタイムは３分であった。
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１６mlに、トリポリリン酸ナトリウム５ｇと水とを
加えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。
Ａ液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液
中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モ
ルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６
５モルに相当る。混合した薬液全体のｐＨは５．２であ
り、ゲルタイムは３分であった。
【００２４】実施例３ Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．８モルの割合で含
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸７．０mlに、１７％硫酸アルミニウム
４ｇとトリポリリン酸ナトリウム０．５ｇと水とを加え
て、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液
とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに相
当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当し、
トリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相当する。
混合した薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは
５分であった。
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸７．０mlに、１７％硫酸アルミニウム
４ｇとトリポリリン酸ナトリウム０．５ｇと水とを加え
て、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液
とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに相
当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当し、
トリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相当する。
混合した薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは
５分であった。
【００２５】試験区分２ Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．８モルの割合で含
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸Ｘmlに、１７％硫酸アルミニウム４ｇ
とトリポリリン酸ナトリウムＹｇと水とを加えて、硬化
剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液とＢ液と
を、等量割合で混合した。上記のＸとＹとを変えて、そ
のときの水ガラスのゲルタイムを求めた。結果を図１に
示した。図１は、横軸にトリポリリン酸ナトリウムの添
加量Ｙ（ｇ）を、また縦軸に水ガラスのゲルタイム
（分）を目盛り、７８％硫酸の添加量Ｘ（ml）毎に、Ｙ
とゲルタイムとの関係を片対数で示している。図１中、
１は７８％硫酸の添加量Ｘが７．０mlの場合、２は７．
２mlの場合、３は７．４mlの場合、４は７．６mlの場合
である。図１の結果からも明らかなように、本発明によ
ると、地盤中に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に
制御できる。
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸Ｘmlに、１７％硫酸アルミニウム４ｇ
とトリポリリン酸ナトリウムＹｇと水とを加えて、硬化
剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液とＢ液と
を、等量割合で混合した。上記のＸとＹとを変えて、そ
のときの水ガラスのゲルタイムを求めた。結果を図１に
示した。図１は、横軸にトリポリリン酸ナトリウムの添
加量Ｙ（ｇ）を、また縦軸に水ガラスのゲルタイム
（分）を目盛り、７８％硫酸の添加量Ｘ（ml）毎に、Ｙ
とゲルタイムとの関係を片対数で示している。図１中、
１は７８％硫酸の添加量Ｘが７．０mlの場合、２は７．
２mlの場合、３は７．４mlの場合、４は７．６mlの場合
である。図１の結果からも明らかなように、本発明によ
ると、地盤中に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に
制御できる。
【００２６】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、地盤中に注入する薬液として、従来法のよう
に、水ガラスに多量の硫酸を加えてｐＨ２未満とした強
酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸として硫酸
を用いる場合においても、硫酸の使用量を著しく低減で
き、また地盤中に持ち込まれることとなる硫酸根の量を
著しく低減できるという効果がある。その上、従来法の
ように、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強
アルカリ剤を使用せず、硫酸アルミニウム及び／又はポ
リ塩化アルミニウム、或はまたトリポリリン酸ナトリウ
ム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを使用するた
め、これらのｐＨ緩衝能もあって、地盤中に注入する薬
液全体のｐＨの振れを小さくし、よって地盤中に注入し
た水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御できるとい
う効果がある。
明には、地盤中に注入する薬液として、従来法のよう
に、水ガラスに多量の硫酸を加えてｐＨ２未満とした強
酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸として硫酸
を用いる場合においても、硫酸の使用量を著しく低減で
き、また地盤中に持ち込まれることとなる硫酸根の量を
著しく低減できるという効果がある。その上、従来法の
ように、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強
アルカリ剤を使用せず、硫酸アルミニウム及び／又はポ
リ塩化アルミニウム、或はまたトリポリリン酸ナトリウ
ム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを使用するた
め、これらのｐＨ緩衝能もあって、地盤中に注入する薬
液全体のｐＨの振れを小さくし、よって地盤中に注入し
た水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御できるとい
う効果がある。
【図１】本発明において、硬化剤の組成に対する水ガラ
スのゲルタイム（分）を片対数で示すグラフ。
スのゲルタイム（分）を片対数で示すグラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月１５日（２０００．３．１
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 地盤硬化法
【特許請求の範囲】
【請求項１】 地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。
【請求項２】 硬化剤として、水ガラス中のＮａ2Ｏ１
モル当たり、硫酸を０．９〜１．２モルの割合で、また
トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸
ナトリウムを０．００４〜０．２モルの割合で用いる請
求項１記載の地盤硬化法。
モル当たり、硫酸を０．９〜１．２モルの割合で、また
トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸
ナトリウムを０．００４〜０．２モルの割合で用いる請
求項１記載の地盤硬化法。
【請求項３】 地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。
【請求項４】 硬化剤として、水ガラス中のＮａ2Ｏ１
モル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で、また
硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
｛但し、ポリ塩化アルミニウムはＡｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0. 125に換算して｝０．００２〜０．１４
モルの割合で、更にトリポリリン酸ナトリウム及び／又
はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００４〜０．２モ
ルの割合で用いる請求項３記載の地盤硬化法。
モル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で、また
硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
｛但し、ポリ塩化アルミニウムはＡｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0. 125に換算して｝０．００２〜０．１４
モルの割合で、更にトリポリリン酸ナトリウム及び／又
はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００４〜０．２モ
ルの割合で用いる請求項３記載の地盤硬化法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地盤硬化法に関す
る。地盤の強化及び止水を図るため、地盤中に薬液を混
合注入して該地盤を硬化させることが行なわれる。本発
明はかかる地盤硬化法の改良に関する。
る。地盤の強化及び止水を図るため、地盤中に薬液を混
合注入して該地盤を硬化させることが行なわれる。本発
明はかかる地盤硬化法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のような地盤硬化法として一
般に、地盤中に酸性シリカゾルとアルカリ剤の水溶液と
を混合注入することが行なわれている。この場合の酸性
シリカゾルは水ガラスに通常は硫酸を加えてｐＨ２未満
とした水分散液であり、またアルカリ剤として通常は水
酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等のアルカリ土類
金属の水酸化物が使用されている（特公平３−２４５１
５）。しかし、この従来法には、劇物である硫酸を多量
に使用するため、その取扱いが誠に厄介であり、また結
果として好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込む
ことになるという問題がある。しかもその上、水ガラス
に硫酸を加えてｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾル
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤の水溶液を混合するため、混合後における薬液全
体のｐＨが振れ易く、地盤中に注入した水ガラスのゲル
化に要する時間（ゲルタイム）が大きく乱れるという問
題がある。
般に、地盤中に酸性シリカゾルとアルカリ剤の水溶液と
を混合注入することが行なわれている。この場合の酸性
シリカゾルは水ガラスに通常は硫酸を加えてｐＨ２未満
とした水分散液であり、またアルカリ剤として通常は水
酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等のアルカリ土類
金属の水酸化物が使用されている（特公平３−２４５１
５）。しかし、この従来法には、劇物である硫酸を多量
に使用するため、その取扱いが誠に厄介であり、また結
果として好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込む
ことになるという問題がある。しかもその上、水ガラス
に硫酸を加えてｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾル
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤の水溶液を混合するため、混合後における薬液全
体のｐＨが振れ易く、地盤中に注入した水ガラスのゲル
化に要する時間（ゲルタイム）が大きく乱れるという問
題がある。
【０００３】水ガラスを用いる地盤硬化法では、地盤中
に注入した水ガラスのゲル化を利用して該地盤を硬化さ
せる。この場合、水ガラスのゲルタイムは、該水ガラス
のＳｉＯ2濃度や硬化温度にもよるが、ｐＨにより大き
く影響されることが知られている。水ガラスに硬化剤と
して例えば硫酸を徐々に加え、そのｐＨを順次下げる
と、該水ガラスは概して、ｐＨ６．０〜９．０において
数秒〜数十秒でゲル化する所謂瞬結状態になり、またｐ
Ｈ４．５〜６．０未満において数分〜数十分でゲル化す
る所謂中結状態になり、更にｐＨ３．０〜４．５未満に
おいて数時間〜数十時間でゲル化する所謂長結状態にな
り、そしてｐＨ２未満では安定な酸性シリカゾルにな
る。水ガラスのゲルタイムは、ｐＨ６．０〜９．０近辺
の中性領域よりも低いｐＨ領域において、ｐＨとの関係
で対数的に長くなり、ｐＨ２未満では安定な酸性シリカ
ゾルになるのである。
に注入した水ガラスのゲル化を利用して該地盤を硬化さ
せる。この場合、水ガラスのゲルタイムは、該水ガラス
のＳｉＯ2濃度や硬化温度にもよるが、ｐＨにより大き
く影響されることが知られている。水ガラスに硬化剤と
して例えば硫酸を徐々に加え、そのｐＨを順次下げる
と、該水ガラスは概して、ｐＨ６．０〜９．０において
数秒〜数十秒でゲル化する所謂瞬結状態になり、またｐ
Ｈ４．５〜６．０未満において数分〜数十分でゲル化す
る所謂中結状態になり、更にｐＨ３．０〜４．５未満に
おいて数時間〜数十時間でゲル化する所謂長結状態にな
り、そしてｐＨ２未満では安定な酸性シリカゾルにな
る。水ガラスのゲルタイムは、ｐＨ６．０〜９．０近辺
の中性領域よりも低いｐＨ領域において、ｐＨとの関係
で対数的に長くなり、ｐＨ２未満では安定な酸性シリカ
ゾルになるのである。
【０００４】前記した従来法のように、地盤中に注入し
た薬液全体のｐＨが振れると、地盤中に酸性シリカゾル
として注入した水ガラスのゲルタイムが大きく乱れ、地
盤硬化に要する時間が乱れて、硬化作業の前後に予定さ
れている他の作業の進行に支障をきたすのである。
た薬液全体のｐＨが振れると、地盤中に酸性シリカゾル
として注入した水ガラスのゲルタイムが大きく乱れ、地
盤硬化に要する時間が乱れて、硬化作業の前後に予定さ
れている他の作業の進行に支障をきたすのである。
【０００５】地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振れる
のを改善するため、アルカリ剤と共に調整剤、例えばヘ
キサメタリン酸アルカリ金属塩を用いることも行なわれ
ている（特公平３−２４５１５、特公平４−５６０７
４）。しかし、この従来法でも、単に強アルカリ剤の水
溶液を用いる前記した従来法に比べれば、ｐＨの振れを
相応に改善できるものの、その改善程度が不充分という
問題があり、また依然として、水ガラスに硫酸を加えて
ｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾルを用いることによ
る前記した従来法と同様の問題がある。
のを改善するため、アルカリ剤と共に調整剤、例えばヘ
キサメタリン酸アルカリ金属塩を用いることも行なわれ
ている（特公平３−２４５１５、特公平４−５６０７
４）。しかし、この従来法でも、単に強アルカリ剤の水
溶液を用いる前記した従来法に比べれば、ｐＨの振れを
相応に改善できるものの、その改善程度が不充分という
問題があり、また依然として、水ガラスに硫酸を加えて
ｐＨ２未満とした強酸性のシリカゾルを用いることによ
る前記した従来法と同様の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来法では、１）水ガラスの酸性シリカゾ
ルを調製するのに劇物である硫酸を多量に使用するた
め、その取扱いが誠に厄介である点、また２）結果とし
て好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込むことに
なる点、更に３）地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振
れ易く、酸性シリカゾルとして注入した水ガラスのゲル
タイムが乱れる点、以上の３点である。
する課題は、従来法では、１）水ガラスの酸性シリカゾ
ルを調製するのに劇物である硫酸を多量に使用するた
め、その取扱いが誠に厄介である点、また２）結果とし
て好ましくない硫酸根を地盤中へ多量に持ち込むことに
なる点、更に３）地盤中に注入した薬液全体のｐＨが振
れ易く、酸性シリカゾルとして注入した水ガラスのゲル
タイムが乱れる点、以上の３点である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させ
る方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤
の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、ト
リポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナ
トリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法に係
る。また本発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤
を硬化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶
液と硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無
機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニ
ウムと、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬
化法に係る。
発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬化させ
る方法において、薬液として水ガラスの水溶液と硬化剤
の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸と、ト
リポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナ
トリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化法に係
る。また本発明は、地盤中に薬液を混合注入して該地盤
を硬化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶
液と硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無
機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニ
ウムと、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬
化法に係る。
【０００８】本発明では、水ガラスの水溶液（Ａ液）
と、硬化剤の水溶液（Ｂ液）とを、地盤中に混合注入す
る。混合注入は、１）双方を注入直前に混合しておいて
から注入する方法（１ショット法）、２）双方を途中混
合しながら注入する方法（１．５ショット法）、３）双
方を注入直後に混合する方法（２ショット法）のいずれ
によってもよい。一般に、上記１）の方法では１本の注
入管を用い、また上記２）の方法では１本のＹ字注入管
を用い、更に上記３）の方法では２本の注入管或は二重
の注入管を用いる。
と、硬化剤の水溶液（Ｂ液）とを、地盤中に混合注入す
る。混合注入は、１）双方を注入直前に混合しておいて
から注入する方法（１ショット法）、２）双方を途中混
合しながら注入する方法（１．５ショット法）、３）双
方を注入直後に混合する方法（２ショット法）のいずれ
によってもよい。一般に、上記１）の方法では１本の注
入管を用い、また上記２）の方法では１本のＹ字注入管
を用い、更に上記３）の方法では２本の注入管或は二重
の注入管を用いる。
【０００９】Ａ液としての水ガラスの水溶液の調製に用
いる水ガラスは、市販されている任意の水ガラスを使用
できる。通常はＪＩＳ３号の水ガラスを使用するが、Ｎ
ａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．６〜４．５モルの割
合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラスも使用でき
る。
いる水ガラスは、市販されている任意の水ガラスを使用
できる。通常はＪＩＳ３号の水ガラスを使用するが、Ｎ
ａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．６〜４．５モルの割
合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラスも使用でき
る。
【００１０】Ｂ液としての硬化剤の水溶液の調製に用い
る硬化剤は、１）無機酸と、トリポリリン酸ナトリウム
及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムとの組合わせ、
２）無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムと、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテ
トラポリリン酸ナトリウムとの組合わせ、以上の２種の
組合わせである。無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等
を使用できるが、通常は経済的な硫酸を使用する。かか
る硬化剤の水溶液を調製するに際しては、補助的に他の
調整剤、例えばミョウバンやリン酸水素二ナトリウムの
水和物（Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ）等も併用できる。
硬化剤としてアルミニウム塩を用いる場合には、強固で
耐久性の高いアルミニウムシリケートが形成される。
る硬化剤は、１）無機酸と、トリポリリン酸ナトリウム
及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムとの組合わせ、
２）無機酸と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムと、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテ
トラポリリン酸ナトリウムとの組合わせ、以上の２種の
組合わせである。無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等
を使用できるが、通常は経済的な硫酸を使用する。かか
る硬化剤の水溶液を調製するに際しては、補助的に他の
調整剤、例えばミョウバンやリン酸水素二ナトリウムの
水和物（Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ）等も併用できる。
硬化剤としてアルミニウム塩を用いる場合には、強固で
耐久性の高いアルミニウムシリケートが形成される。
【００１１】本発明では、地盤中に注入する一方の薬液
（Ａ液）として水ガラスの水溶液を調製し、また他方の
薬液（Ｂ液）として硬化剤の水溶液を調製して、これら
を所定割合で地盤中に混合注入する。Ａ液とＢ液の組成
や濃度、更には双方の混合注入割合を調節することによ
って、地盤中に混合注入する薬液全体のｐＨを任意に制
御でき、したがって地盤中に注入した水ガラスのゲルタ
イムを任意に制御できる。
（Ａ液）として水ガラスの水溶液を調製し、また他方の
薬液（Ｂ液）として硬化剤の水溶液を調製して、これら
を所定割合で地盤中に混合注入する。Ａ液とＢ液の組成
や濃度、更には双方の混合注入割合を調節することによ
って、地盤中に混合注入する薬液全体のｐＨを任意に制
御でき、したがって地盤中に注入した水ガラスのゲルタ
イムを任意に制御できる。
【００１２】地盤硬化作業の現場では一般に、地盤硬化
作業それ自体を所期の通りに行なって、前後の作業を円
滑に進行させるため、地盤中に注入した水ガラスを中結
させる場合が多い。地盤中に注入した水ガラスを数分〜
数十分でゲル化させる中結では、前記したように、地盤
中に注入する薬液全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調
整する必要がある。この場合、硬化剤として無機酸と共
に用いる他の剤の組成にもよるが、無機酸として通常用
いる硫酸の使用量をできるだけ少なくし、よって地盤中
に持ち込まれることとなる硫酸根の量をできるだけ少な
くするため、硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液のｐＨ
を最低でも３．０〜４．５未満に調整する量とするのが
好ましく、６．０〜９．０に調整する量（言い替えれば
水ガラスの水溶液をほぼ中和する量）とするのがより好
ましい。
作業それ自体を所期の通りに行なって、前後の作業を円
滑に進行させるため、地盤中に注入した水ガラスを中結
させる場合が多い。地盤中に注入した水ガラスを数分〜
数十分でゲル化させる中結では、前記したように、地盤
中に注入する薬液全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調
整する必要がある。この場合、硬化剤として無機酸と共
に用いる他の剤の組成にもよるが、無機酸として通常用
いる硫酸の使用量をできるだけ少なくし、よって地盤中
に持ち込まれることとなる硫酸根の量をできるだけ少な
くするため、硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液のｐＨ
を最低でも３．０〜４．５未満に調整する量とするのが
好ましく、６．０〜９．０に調整する量（言い替えれば
水ガラスの水溶液をほぼ中和する量）とするのがより好
ましい。
【００１３】上記の場合において具体的には、硬化剤と
して、硫酸と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテ
トラポリリン酸ナトリウムとを用いる場合、水ガラス中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫酸を０．９〜１．２モルの
割合で用い、またトリポリリン酸ナトリウム及び／又は
テトラポリリン酸ナトリウムを０．００４〜０．２モル
の割合で用いる。この場合の硫酸の使用量は、水ガラス
の水溶液のｐＨを３．０〜４．５未満に調整する量であ
り、またトリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムの使用量は、地盤中に注入する薬液
全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調整する量である。
して、硫酸と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテ
トラポリリン酸ナトリウムとを用いる場合、水ガラス中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫酸を０．９〜１．２モルの
割合で用い、またトリポリリン酸ナトリウム及び／又は
テトラポリリン酸ナトリウムを０．００４〜０．２モル
の割合で用いる。この場合の硫酸の使用量は、水ガラス
の水溶液のｐＨを３．０〜４．５未満に調整する量であ
り、またトリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポ
リリン酸ナトリウムの使用量は、地盤中に注入する薬液
全体のｐＨを４．５〜６．０未満に調整する量である。
【００１４】また硬化剤として、硫酸と、硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、また硫酸アルミ
ニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを０．００２〜
０．１４モルの割合で用い、更にトリポリリン酸ナトリ
ウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００
４〜０．２モルの割合で用いる。この場合、ポリ塩化ア
ルミニウムは一般に［Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ1.25（Ｓ
Ｏ4）0.125］nで示されるので、その使用量はＡｌ（Ｏ
Ｈ）1.5Ｃｌ1.25（ＳＯ4）0.125に換算した値である
（ポリ塩化アルミニウムの使用量については以下同
じ）。上記の場合の硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液
のｐＨを６．０〜９．０に調整する量であり、また硫酸
アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムの使用量
は、水ガラスの水溶液と硫酸との混合液のｐＨを３．０
〜４．５未満に調整する量であり、更にトリポリリン酸
ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムの使
用量は、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを４．５〜
６．０未満に調整する量である。
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムと、トリポリリン
酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムと
を用いる場合、水ガラス中のＮａ2Ｏ１モル当たり、硫
酸を０．７〜１．０モルの割合で用い、また硫酸アルミ
ニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを０．００２〜
０．１４モルの割合で用い、更にトリポリリン酸ナトリ
ウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００
４〜０．２モルの割合で用いる。この場合、ポリ塩化ア
ルミニウムは一般に［Ａｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ1.25（Ｓ
Ｏ4）0.125］nで示されるので、その使用量はＡｌ（Ｏ
Ｈ）1.5Ｃｌ1.25（ＳＯ4）0.125に換算した値である
（ポリ塩化アルミニウムの使用量については以下同
じ）。上記の場合の硫酸の使用量は、水ガラスの水溶液
のｐＨを６．０〜９．０に調整する量であり、また硫酸
アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムの使用量
は、水ガラスの水溶液と硫酸との混合液のｐＨを３．０
〜４．５未満に調整する量であり、更にトリポリリン酸
ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸ナトリウムの使
用量は、地盤中に注入する薬液全体のｐＨを４．５〜
６．０未満に調整する量である。
【００１５】本発明では、地盤中に注入する薬液とし
て、従来法のように、水ガラスに硫酸を加えてｐＨ２未
満とした強酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸
として硫酸を用いる場合においても、硫酸の使用量を著
しく低減でき、また地盤中に持ち込まれることとなる硫
酸根の量を著しく低減できる。その上、従来法のよう
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤を使用せず、トリポリリン酸ナトリウム及び／又
はテトラポリリン酸ナトリウム、或は更に硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを使用するため、
これらのｐＨ緩衝能もあって、資材として用いる水ガラ
スや硫酸に相応のバラツキがあっても、地盤中に注入す
る薬液全体のｐＨの振れを小さくでき、よって地盤中に
注入した水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御でき
る。
て、従来法のように、水ガラスに硫酸を加えてｐＨ２未
満とした強酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸
として硫酸を用いる場合においても、硫酸の使用量を著
しく低減でき、また地盤中に持ち込まれることとなる硫
酸根の量を著しく低減できる。その上、従来法のよう
に、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強アル
カリ剤を使用せず、トリポリリン酸ナトリウム及び／又
はテトラポリリン酸ナトリウム、或は更に硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを使用するため、
これらのｐＨ緩衝能もあって、資材として用いる水ガラ
スや硫酸に相応のバラツキがあっても、地盤中に注入す
る薬液全体のｐＨの振れを小さくでき、よって地盤中に
注入した水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御でき
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態としては、下記
の例が挙げられる。 １）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットルに、水を加え
て、水ガラスの水溶液２００リットルを調製する（Ａ
液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、トリポリリン
酸ナトリウム５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２０
０リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等量
割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モルに
相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６５モ
ルに相当する。尚、同様の条件下における試験では、薬
液全体のｐＨは５．２であり、ゲルタイムは３分であ
る。
の例が挙げられる。 １）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットルに、水を加え
て、水ガラスの水溶液２００リットルを調製する（Ａ
液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、トリポリリン
酸ナトリウム５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２０
０リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等量
割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モルに
相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６５モ
ルに相当する。尚、同様の条件下における試験では、薬
液全体のｐＨは５．２であり、ゲルタイムは３分であ
る。
【００１７】２）ＪＩＳ３号の水ガラス１００リットル
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、テ
トラポリリン酸ナトリウム６kgと水とを加えて、硬化剤
の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ
液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またテトラポリリン酸ナトリウ
ムは０．０６１モルに相当する。尚、同様の条件下にお
ける試験では、薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタ
イムは２分である。
に、水を加えて、水ガラスの水溶液２００リットルを調
製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸１６リットルに、テ
トラポリリン酸ナトリウム６kgと水とを加えて、硬化剤
の水溶液２００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ
液とを、等量割合で地盤中に混合注入する方法。この場
合、Ａ液中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は
１．０４モルに相当し、またテトラポリリン酸ナトリウ
ムは０．０６１モルに相当する。尚、同様の条件下にお
ける試験では、薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタ
イムは２分である。
【００１８】３）Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．
８モルの割合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１
００リットルに、水を加えて、水ガラスの水溶液２００
リットルを調製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸７リッ
トルに、１７％硫酸アルミニウム４kgとトリポリリン酸
ナトリウム０．５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２
００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等
量割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに
相当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当
し、更にトリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相
当する。尚、同様の条件下における試験では、薬液全体
のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは５分である。
８モルの割合で含有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１
００リットルに、水を加えて、水ガラスの水溶液２００
リットルを調製する（Ａ液）。別に、７８％硫酸７リッ
トルに、１７％硫酸アルミニウム４kgとトリポリリン酸
ナトリウム０．５kgと水とを加えて、硬化剤の水溶液２
００リットルを調製する（Ｂ液）。Ａ液とＢ液とを、等
量割合で地盤中に混合注入する方法。この場合、Ａ液中
のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに
相当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当
し、更にトリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相
当する。尚、同様の条件下における試験では、薬液全体
のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは５分である。
【００１９】
【実施例】試験区分１ 実施例１ ＪＩＳ３号の水ガラス１００mlに、水を加えて、水ガラ
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１６mlに、トリポリリン酸ナトリウム５ｇと水とを
加えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。
Ａ液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液
中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モ
ルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６
５モルに相当する。混合した薬液全体のｐＨは５．２で
あり、ゲルタイムは３分であった。
スの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。別に、７８％
硫酸１６mlに、トリポリリン酸ナトリウム５ｇと水とを
加えて、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。
Ａ液とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液
中のＮａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は１．０４モ
ルに相当し、またトリポリリン酸ナトリウムは０．０６
５モルに相当する。混合した薬液全体のｐＨは５．２で
あり、ゲルタイムは３分であった。
【００２０】実施例２ Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．８モルの割合で含
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸７．０mlに、１７％硫酸アルミニウム
４ｇとトリポリリン酸ナトリウム０．５ｇと水とを加え
て、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液
とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに相
当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当し、
トリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相当する。
混合した薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは
５分であった。
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸７．０mlに、１７％硫酸アルミニウム
４ｇとトリポリリン酸ナトリウム０．５ｇと水とを加え
て、硬化剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液
とＢ液とを、等量割合で混合した。この場合、Ａ液中の
Ｎａ2Ｏ１モル当たり、Ｂ液中の硫酸は０．８モルに相
当し、また硫酸アルミニウムは０．０６モルに相当し、
トリポリリン酸ナトリウムは０．０１モルに相当する。
混合した薬液全体のｐＨは５．３であり、ゲルタイムは
５分であった。
【００２１】試験区分２ Ｎａ2Ｏ１モルに対してＳｉＯ2を３．８モルの割合で含
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸Ｘmlに、１７％硫酸アルミニウム４ｇ
とトリポリリン酸ナトリウムＹｇと水とを加えて、硬化
剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液とＢ液と
を、等量割合で混合した。上記のＸとＹとを変えて、そ
のときの水ガラスのゲルタイムを求めた。結果を図１に
示した。図１は、横軸にトリポリリン酸ナトリウムの添
加量Ｙ（ｇ）を、また縦軸に水ガラスのゲルタイム
（分）を目盛り、７８％硫酸の添加量Ｘ（ml）毎に、Ｙ
とゲルタイムとの関係を片対数で示している。図１中、
１は７８％硫酸の添加量Ｘが７．０mlの場合、２は７．
２mlの場合、３は７．４mlの場合、４は７．６mlの場合
である。図１の結果からも明らかなように、本発明によ
ると、地盤中に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に
制御できる。
有するＳｉＯ2高モル比の水ガラス１００mlに、水を加
えて、水ガラスの水溶液２００mlを調製した（Ａ液）。
別に、７８％硫酸Ｘmlに、１７％硫酸アルミニウム４ｇ
とトリポリリン酸ナトリウムＹｇと水とを加えて、硬化
剤の水溶液２００mlを調製した（Ｂ液）。Ａ液とＢ液と
を、等量割合で混合した。上記のＸとＹとを変えて、そ
のときの水ガラスのゲルタイムを求めた。結果を図１に
示した。図１は、横軸にトリポリリン酸ナトリウムの添
加量Ｙ（ｇ）を、また縦軸に水ガラスのゲルタイム
（分）を目盛り、７８％硫酸の添加量Ｘ（ml）毎に、Ｙ
とゲルタイムとの関係を片対数で示している。図１中、
１は７８％硫酸の添加量Ｘが７．０mlの場合、２は７．
２mlの場合、３は７．４mlの場合、４は７．６mlの場合
である。図１の結果からも明らかなように、本発明によ
ると、地盤中に注入した水ガラスのゲルタイムを確実に
制御できる。
【００２２】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、地盤中に注入する薬液として、従来法のよう
に、水ガラスに多量の硫酸を加えてｐＨ２未満とした強
酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸として硫酸
を用いる場合においても、硫酸の使用量を著しく低減で
き、また地盤中に持ち込まれることとなる硫酸根の量を
著しく低減できるという効果がある。その上、従来法の
ように、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強
アルカリ剤を使用せず、トリポリリン酸ナトリウム及び
／又はテトラポリリン酸ナトリウム、或は更に硫酸アル
ミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを使用するた
め、これらのｐＨ緩衝能もあって、地盤中に注入する薬
液全体のｐＨの振れを小さくし、よって地盤中に注入し
た水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御できるとい
う効果がある。
明には、地盤中に注入する薬液として、従来法のよう
に、水ガラスに多量の硫酸を加えてｐＨ２未満とした強
酸性のシリカゾルを使用しないため、無機酸として硫酸
を用いる場合においても、硫酸の使用量を著しく低減で
き、また地盤中に持ち込まれることとなる硫酸根の量を
著しく低減できるという効果がある。その上、従来法の
ように、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウム等の強
アルカリ剤を使用せず、トリポリリン酸ナトリウム及び
／又はテトラポリリン酸ナトリウム、或は更に硫酸アル
ミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを使用するた
め、これらのｐＨ緩衝能もあって、地盤中に注入する薬
液全体のｐＨの振れを小さくし、よって地盤中に注入し
た水ガラスのゲルタイムを所期の通りに制御できるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において、硬化剤の組成に対する水ガラ
スのゲルタイム（分）を片対数で示すグラフ。
スのゲルタイム（分）を片対数で示すグラフ。
Claims (6)
- 【請求項１】 地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
とを用いることを特徴とする地盤硬化法。 - 【請求項２】 硬化剤として、水ガラス中のＮａ2Ｏ１
モル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で、また
硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
｛但し、ポリ塩化アルミニウムはＡｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0. 125に換算して｝０．００２〜０．１４
モルの割合で用いる請求項１記載の地盤硬化法。 - 【請求項３】 地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。 - 【請求項４】 硬化剤として、水ガラス中のＮａ2Ｏ１
モル当たり、硫酸を０．９〜１．２モルの割合で、また
トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリン酸
ナトリウムを０．００４〜０．２モルの割合で用いる請
求項３記載の地盤硬化法。 - 【請求項５】 地盤中に薬液を混合注入して該地盤を硬
化させる方法において、薬液として水ガラスの水溶液と
硬化剤の水溶液とを用い、且つ該硬化剤として、無機酸
と、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウム
と、トリポリリン酸ナトリウム及び／又はテトラポリリ
ン酸ナトリウムとを用いることを特徴とする地盤硬化
法。 - 【請求項６】 硬化剤として、水ガラス中のＮａ2Ｏ１
モル当たり、硫酸を０．７〜１．０モルの割合で、また
硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムを
｛但し、ポリ塩化アルミニウムはＡｌ（ＯＨ）1.5Ｃｌ
1.25（ＳＯ4）0. 125に換算して｝０．００２〜０．１４
モルの割合で、更にトリポリリン酸ナトリウム及び／又
はテトラポリリン酸ナトリウムを０．００４〜０．２モ
ルの割合で用いる請求項５記載の地盤硬化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13951199A JP3226510B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 地盤硬化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13951199A JP3226510B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 地盤硬化法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000071411A Division JP2000328056A (ja) | 2000-01-01 | 2000-03-15 | 地盤硬化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Patent Citations (4)
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