JPH01230809A - グラウト注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業■二の利用分野」 この発すＪは５軟弱或いは滞水地盤を強化又ＩＦ木する
ためのグラウト注入工法に関するものである。

「従来の技術、発明か解決せんとする問題点」近年、ば
Ｊぐ工゛バの発展と共に地盤改良接衝の研究開発も盛ん
になる一力で、環境保全も屯安な課題となっている。

とりわけ、タラウド注入工法においては地ド木の水質保
全の面からグラウトは域外への逸走もなく目的範囲を確
実に固結することか望まれる列、注入箇所周辺部の環境
への配慮、殊に地表面の隆起、・建造物文び埋設物の変
状の防止も同時に解決していかねばならない課題である
。

ところで、従来のグラウト注入り法を施工方式により大
別すると、注入管を引き１−、げなから＋ｌｒｔ次下方
からＬ方に向ってステップ注入する後退（ｈ昇）式注入
方式と２注入管を下降させながら順次り方から下方に向
ってステップ注入する前進（ド降）弐注入方式に分ける
ことかてきる。

前者（後退式）は地盤を削孔して圧入したボーリンクロ
ッ１−をそのまま注入管として使用し、これを引きトげ
なからＩｌｌ／ｉ次ステップ？ｌＥ人を行うロット注入
工法であって、装置か簡便”Ｃ経済的に安価であること
から、はとんどかこの方法を採用しているのか現状であ
る。

注入管となるボーリングロッドの構造は？ｌｉ管の外に
多重管かあり、特に多毛管を用いた方法てはグラウト主
剤と反応剤を別１７０波路を通してロットド端部まで導
いて混合するので、瞬結性グラウトを注入することかて
き、一般に二爪管瞬結工法として用いられているが、更
にこの一爪の流路を利用して先ず瞬結性グラウトを注入
し、次いてこの瞬結性クララ［−の注入された「１域に
緩結性グラウトを注入し、順次二重管を引りけなから同
様に同一・ステップにおいて瞬結性及び緩結性グラウト
を交互に注入する多重管複合グラウト主剤へと発ＩＪ（
シてきた。

しかしながら、これらの後退式多、Ｅ−ｒ−に法ては？
ｎ管ロットエ法の欠点であるグラウトの遠方への逸走を
減少させる改良点はあるものの、後退式注入方式の欠点
である注入タラウドが地盤の上部へ逸脱し易いという傾
向を抑ｆθ１することかてきず、このことは上下の注入
スデウブ間に未改良部分を残すことによる上水及び固化
不良や、逸脱による木質汚濁、更にはｉ：、部逸説によ
る地表面の隆起或いは建造物、埋設物の変状などを誘発
する危険がある。

一力、後者（前進式）は、ストレーナ−工法及びダフル
バッカー■：法に代表され、このｒ法はＪ１！！盤を削
孔した後にストレーナ−管を挿入設置し、ストレーナ一
部の上部からＦ部に向って順次ステップを移動して注入
するものであるか、これらの前進式注入方式によれば、
前者の後退式ロウ１〜注入玉法の欠点である−に部ヘク
ラウトか逸脱し易い傾向を抑止できるか、装置か複雑で
ある外、削孔径か大きく、また注入管か地盤中に埋め残
るなど総してコスト高となる欠点かある。

更に、ストレーナ−Ｌ法、タフルバッカー王法の他に公
知の工法として、改良範囲り面ま°Ｃにガイド管を設置
し、これより先に前進注入を行うためにガイド管内に洗
浄管を挿入し、その先端から高圧水を噴射しながら先方
の地盤を第１スデツプ分たけ削孔した後、この洗浄管を
引抜き、カイト管にグラウトホースを接続してグラウト
を圧送し、前記削孔内から川辺ｊｌ！！ｆｆｉにグラウ
トを浸透注入し、次いて再びカイト管内に洗浄管を挿入
して第１スデツプの固結物に圧入し、これを突き破った
」二で史に上’ＨのＪａｊｆｆｌ中に第２ステップ分た
け圧入し、このガイド管内に高圧水を圧送してその管内
及び洗浄管周囲のスライムを排出し、洗浄管を引抜いて
前記同様に周辺地盤にグラウトを注入し、更に同様のＪ
二重を繰返す前進式注入工法も知られている（特公昭５
７−３９３３６号）。

しかしながら、この上Ｄ、においては、注入管をＪｌ中
に残すことはないか、１１ｈ工程で造成した固結物及び
そのド方地盤中に洗浄管を圧入するため、その圧入風に
深度に限界かあり、しかも礫層や岩盤等の地層など１１
！！盤性状によっては施］二か不０ｒ能となるなどの欠
点かある９いずれにしても、これらの工法はステップの
移動の度に注入か停止されるので、作業能率の面ても問
題がある。

［問題点を解決するためのＬ段］ この発明はｎｉｉ記従来の課題を解決するために、地盤
中にボーリングロッドを所定深度まで掘進し、次いでホ
ーリンクロットを任意の位置まで引き上げながら、その
削孔路内にグラウトを注入し、このグラウトの固結体中
に前記ボーリングロッドの中空部に挿入した注入管を圧
入し、１１次圧入降下させなからグラウトを吐出させる
ことにより、ロッド１法の簡便さで前進式法人の利点を
生かして連続的に注入施工ずろことかてき、［１的とす
る範囲を確実に改良し、水質の保全や地表面の隆起、建
造物及び埋設物の変状の防止を達成し得る合理的な丁法
ｆ：Ｉ２案するものである。

「実施例」 以ドこの発明を図面に示す実施例について説明すると、
第１図はこの発１９１の第一実施例を施工ｊ幀に示した
ちのて、先ず地盤中にボーリングロッドｌを先端に掘削
水を圧送しなから先端ビウト２により所定改良深度まで
嘱進しくａ）、次いてこのホーリンクロット■内に注入
管３を先端部まで挿入しくｂ）、この注入管３をそのま
ま残してホーリンクロットｌを所定高さ引上げて注入管
３の先端から引りげにより残った削孔跡４内にグラウト
Ｓ１の注入を開始しくｃ、）、引続きホーリンクロット
１を改良範囲のＬ限位置まで引上げながら、その間に順
次注入管３を引−１−けて削孔′ＭＰ４内にグラウトＳ
、を注入充填しくｄ、ｅ）、後退式注入による第一工程
を終ｒする。

次に、ボーリンクロッ＋−１の先端部まで引きＬげた注
入管３を１−記第一下程において充ｆｉ’ｉ　シたタラ
ウドＳ１の固結体４＋にＬ方から圧入し、順次圧入前進
させなからグラウトＳ２を吐出させ（ｆ）、順次同様に
圧入前進させなからグラウトＳ１の固結体の周囲の周辺
地盤にクラ・クトＳ２を周辺地盤に注入し、前進式注入
による第二［程を終了する。

この場合においてグラウトＳ２の注入は、グラウトＳ１
の固結体中に注入管３を圧入するときのクラックを通し
て注入されることかして、従としてグラウトＳ２の噴出
により固結体を破って注入される。

用いるボーリングロッドｌは、内部に注入管３を挿通＋
１ｊ濠てあれば中管ても多重？庁゛Ｃもよく、注入管３
を突出させる先端部の開口には開閉自在の逆ｌＥ弁５を
設け、挿入した注入管３の周囲をシールする。

第一工程に用いるグラウトＳ１は、溶液型及び懸濁〒Ｊ
のいずれてあってもよく、また望ましくは瞬結性である
方かよいか、緩結性てあってもよく、要は前記削孔１ｉ
Ａ４の崩壊を防１）二し得る程度のものて、特に前記第
二工程における注入管３を圧入する時点においてこれを
比較的容易に圧入し得るような固結強度（圧入時点の強
度で、以後の経１−１強度や最終強度を意味しない）を
保持するものであることか必要てあり、注入植は少なく
とも削孔跡４の孔壁か保たれるＶてあればよい。

第一１程で用いるクララ＋−ｓ　２は、９！ましくは浸
透性のよい縁結性の溶液型である方かよいか、瞬結性及
び懸濁型てあってもよく、黄はｔγノ記第一工程のグラ
ウトＳ１の固結体の膜を破って未固結の周辺地盤に注入
し得るものであることか必要であり、瞬結性グラウトの
み又は縁結性グラウトのみを注入する場合もあれば、最
初に瞬結性グラウトを注入し、次いて緩結性グラウトを
注入する場合もあり、更に溶液型又は懸濁型のいずれか
を使用する場合、或いは両者を併用する場合もある。

注入管３は、中管ても多毛管てもよく、また鋼管のよう
に剛性を有するものの他、合成樹脂管のようにＩＩＴ撓
性を有するものてあっても、削孔跡４に注入したグラウ
トＳ、の固結体中に圧入させ得る強度を保持するものて
あればよく、これを回転しなから又は回転することなく
連続的に又は所定ステップ毎に圧入する。

注入管３の先端には、例えば剛性の先鋭状のコーン６を
取付け、これに任意数の住人孔７を設ける。この場合、
注入孔７は先端下向きに、没けて、グラウトＳ２をジェ
ット式に噴射しなから注入管３を圧入するようにしてｂ
よい。

なお、注入管３か軟質合成樹脂等のフレキシフルなもの
である場合には、第２図に示すように順次接続する剛性
ガーイト管８に挿通して用いることかてき、圧入作業時
に容易に屈曲し得るため、送り込み作業を低い位ｌて行
うことかできて作業性かよく、運搬時に丸めて取扱うこ
とかてきる等の利点かある。

次に、第３図に示す第２実施例は、ボーリングロッド１
て削孔した後（ａ）、削孔時の掘削水のウォータースイ
ベルをシール部９を備えたスーイベルに代えて注入管３
を、ボーリングロッドｌの先端部まで挿入しくｂ）、次
いでボーリングロッドｌと共に注入管３を−・体に引」
−げなから、注入管３内にＡ液を、またボーリンクロッ
１〜１内にＢ液を圧送し、先端部においてＡ液及びＢ液
を合流混合したグラウトＳｌを削孔跡４内に注入して（
Ｃ）、第一に程を終ｆし、続いて上記第二工程と同様に
注入管３をグラウトＳ１の固結体中に圧入しながら、注
入管３内にＡ液及びＢ゛液を混合したグラウトＳ２を圧
送して注入するようにしだものである。

この第二実施例ては、第一に程の後退式注入面にＪ、Ｅ
入管３をボーリングロッドｌと同時に引りけなからＡ、
Ｂ二液混合のグラウトＳｌを注入し、また第二り程にお
いてＡ、Ｂ’二液混合のグラウトＳ２を注入する点にお
いて、第一実施例と相違する。

なお、この場合のグラウトＳ９．Ｓ２とじては、後記衣
１に掲げる配合のグラウトなどを用いる。

第４図は、この発１１の工程の模式図を示したものて、
同図（ｅ）に示すように前進式ステップ注入による最終
ステップか終ｒした後、注入管３の引−トげ途中におい
てグラウトＳ２の追加注入を行うことも＋１１＠である
。

また、第５図に示すように注入管３を引抜いた後（ａ）
、その引抜き跡に再び注入管３を挿入して前進式注入に
より再注入することかてさ（ｂ）注入管３の引抜き跡の
充填は任意であるか、充填する場合はその充填グラウト
の固結強度として適当なものを用いる。

このようにして、再注入などを考慮した１−て全ての工
程か終ｒした後、ボーリンクロッ１〜１を引抜いて回収
する。

以−ド更にこの発明を具体的実験例に基づいて詳細に説
明する。

実験例１ ボーリングロッドｌとして第６図に示すように、内外管
間の先端部を底板ｌＯて閉鎖し、内存に連通孔１１を設
けた二重管ロットな用い、掘削前の立坑内を第７図に示
すように１ｍピッチて深さ５ｍまで３本削孔した後、深
さ２ｍまで徐々に引上げながら向流路からＡ液を、また
外波路からＢ液を圧送して先端で合流混合したＡ＋Ｂ液
からなる別紙衣１に示すグラウトＳｌを削孔跡４内に注
入した（第一工程）。

この注入工程は、１本当りの注入長３ｍを１ステップ４
４５０ｃｍとして６ステツプに分け、ｌステップ当り７
０文注入し、最終ステップ時にボーリングロッドｌを深
さ２ｍまで引上げて３ｍの削孔ｇＡ４に計４２（１愛注
入した。

上質は砂質上て深さ３〜４ｍ間は礫質上てあ、っ　た　
。

次に、ボーリンタロ・ソトｌの頂部のつす一タースイベ
ルを取外し、その内管内に注入管３を挿入して人力によ
り曲進させて先端をグラウトＳ１の固結体中に圧入し、
ボーリングロッド１のド端から５０ｃｍ繰り出したとこ
ろて、注入管３の後端の７字管の−・力からＡ液を、ま
た他方からＢ′液を圧送し、注入管３の内部で合流混合
したＡ＋Ｂ’液からなる別紙衣−１に示すタラウ１〜Ｓ
２の注入を開始した（ｆＪＳ二工程）。

この注入工程は、順次注入管３を正大前進させなからｌ
ステップ艮５０Ｃ−として６ステツプに対してｌステッ
プ当り８０Ｍ（１６Ｍ／分）づつ計４８０見注入した。

そして、他の２木の削孔にも同様の工程を繰返した。

表−１ 実験例２ 実験ｌの隣りに並んて行い、削孔、改良深度総注入は、
施［１’順とも回してあったか、第一及び第一り、「程
の注入量をド記のように変化させ、また第一工程のグラ
ウトＳ２として、別紙表２に掲げる冠挿のグラウト５ｔ
−Ｉ（Ａ液十Ｂ液）、５２−１１（Ａ液十Ｂ′液）、５
２−ｆｆ１（Ａ液＋Ｂ　”液）を併用した。

第一・Ｌ程（後退式注入） Ｓ　ｒ　（Ａ”Ｂ）　　　　Ｉｎ文×６ステツプ＝６０
文第二王程（前進式注入） 即ち、実験ｌでは第一工程の後退式注入時に溶液型の瞬
結性グラウトＳ、（ＡＭ＋Ｂ液）を１ステツプちり７０
見注入したのに対し、；実験２ては削孔跡４の孔壁の崩
壊を最小限防１ｈ　Ｌ／得る程度に１ステツプちりｌｌ
ｊと低く抑えた。

また、実験ｌては第二」二重の前進式注入或のグラウト
Ｓ２として溶液型の緩結性グラウト（へ液十Ｂ′液）を
単用したか、実験２ては各ステップにおいて最初に瞬結
性グラウト（Ｓ２−１．５２−ＩＩＩ）を注入した後、
続いて緩結性グラウト（Ｓ２　　ＩＩ）を注入し、特に
深さ３〜４ｍ間の２ステツプ分は砂礫上に当るため、最
初に懸濁型の瞬結性グラウト（Ｓ２−Ｉ［Ｉ）を注入し
た後、続いて溶液型の緩結性クララＩ〜（Ｓ２−　ＩＩ
　）を注入した。

＋ｉ？ｊ進式注入に８けるＢ液とＢ゛液及びＢ　”液の
切換えは、グラウトポンプのサクション１】て行った・ 注入／ｉｉ′３に用いた可撓性硬質パイプば全長が１０
壇と比較的短いこともあって、単管のまま使用して緩結
性グラウトはもとより瞬結性グラウトをも注入すること
かできた。

なお、今回の実験ては改良範囲か浅いため注入管３は人
力て圧入したか、′ｊ！：際施工においては圧入ジヤツ
キや挟圧送りローラー装置など機械的圧入手段を用いて
機械的に自動化することか望ましい。

表−２ 実験１．２の結果及び考察 実験１．２の注入効果の［ｒＡは立坑嘱削時に１１視に
より行ったか、第二工程においてｌ：部層から下部層に
向って順次注入位置を移動してゆくいわゆる前進式注入
を行うことて、」二部へ逸脱し易いグラウトの傾向は抑
えられ、各注入孔間でグラウトの浸透か相互に干渉し合
って好結果を得た。

なお、今回の実験では、第一及び第二工程ともｌステッ
プ長を０．５−として段階的に注入したか、それぞれノ
ンステップでゆっくり連続的に前進式注入或いは後退式
注入を行うことも可能である。

また、今回の実験では第一工程である後退式注入に用い
たタラウドＳ１はいずれも水ガラス系の溶液型てあった
のて、第二工程における注入管３の圧入時のホモゲル強
度か一軸圧縮強度て０．５にｇ／ｃ１１′程度と小さく
容易に圧入てきて好適であった。

更に、第一　工程、第二工程に用いるタラウトＳ、、Ｓ
２と、その組合せは今回の実験１，２に例示的に示した
か、当然これに限定されるものてはなく、例えば第一丁
程の注入時に緩結性グラウトを用いてもよく、溶液型の
他に懸濁型を用いてもよい。

たたし、特に懸濁型のグラウトを用いる場合は、セメン
ト成分の有無や含有量など、固結強度や強度発現の経時
的変化を知った上て注入管の圧入口ｆ能な強度範囲で使
用することか必要である。注入管３の圧入１１）能な強
度は、圧入時点での強度（−・軸圧縮強度）て約２〜３
にｇ／ｃｍ’程度てあり、　Ｉｌｆましくはｌ　Ｋｇ／
ｃｍ２以内かよい。

また、第一二工程て用いるグラウトＳ２は、（１）緩結
性で懸濁又は溶液型或は両者の併用。

（唖瞬結性で懸濁又は溶液型或は両名の併用。

（３１緩結性で懸ｐＡ型と、瞬結性て溶液型の併用。

値）瞬結性で溶液型と、緩結性て溶液型の併用。

〈５）瞬結性て懸濁型と、緩結性で溶液型の併用。

なと、水ガラス系や他のグラウトを用いることも任意で
ある。

更に、この発明の工法は下向きのみならず、−に向、水
ｆなど任、・１の方向に施二［することができる。

要するに、この発明は任意のゲルタイムの各種のグラウ
トをｒｉ川又は併用し、第一工程て削孔跡４に充填され
たグラウトｓ１の固結強度か、第二工程て行う注入管３
の圧入か可能な強度゛Ｃあって、注入位置を前進方向に
移動することにより、■１方へのクララｌ−ｓ　２の逸
脱し易い傾向を抑えなからクララ］〜ＳＩの固結体の周
囲の周辺地盤に注入することを特徴とするものである。

１′発ＩＪＩの効果」 以にの通りこの発明によれは、後退弐往人と前進式注入
を合理的に組合せて、ロッ［・王υ、の簡便さて前進注
入の利点を生がして連続的に注入流上することかてき、
［１的とする範囲を確実に改良し、水質の保全や地表面
の隆起、建造物並ひに埋設物の変状の防１１ニを確実に
達成することかてきる。

４．１″Ａ面の筒中な説明 第１図（ａ）〜（ｆ）はこの発明の第一実施例をｒｆＡ
＞、Ｄ） ■程順に示す縦断面図、第２１罰１Ｐテの発明に用いる
ｒｓ７撓性注性注入管用態様を示す縦断面［Ａ、第３図
（ａ）〜（ｅ）はこの発明の第二実施例をＴ程順に示ず
Ｔｉ断面図、第４１Ｊ（ａ）〜（ｅ）はこの発明の丁程
を模式的に示した縦断面′図、第５図（ａ）〜（Ｃ）は
回能の工程を模式的に示す縦断面図、第６図（ａ）〜（
ｄ）はこの発明の実験例の工程を示す、第７［２Ｉは同
実験例の削孔態様を示すｔ面図である。

ｌ・・ボーリングロッド、２・・ビット、　　“３・・
注入管、４・・削孔跡、５・・逆１１二弁、６・・コー
ン、７・・注入孔、８・・剛性ガイド管、９・・シール
部、１０・・底板、１１・・連通孔、Ｓ、、Ｓ２・・グ
ラウト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）地盤中にボーリングロッドを所定深度まで掘進し、
   次いでボーリングロッドを任意の位置まで引き上げなが
   ら、その削孔跡内に下記Ａ）の条件のグラウトを注入す
   る第一工程と、前記ボーリングロッドの中空部に挿入し
   た注入管を前記第一工程において注入したグラウトの固
   結体中に圧入し、順次前進させながら下記Ｂ）の条件の
   グラウトを注入する第二工程とからなり、 Ａ）前記第一工程に用いるグラウトは、溶液型、懸濁型
   、瞬結性、緩結性のいずれであってもよく、前記削孔壁
   の崩壊を防止し、前記第二工程における注入管を圧入す
   る際にこれを圧入し得るような固結強度を保持すること
   。 Ｂ）前記第二工程におけるグラウトは、溶液型、懸濁型
   、瞬結性、緩結性のいずれか、或いはこれらの組合せで
   あってもよく、前記第一工程のグラウト固結体周囲の周
   辺地盤に注入し得るものであること。 を特徴とするグラウト注入工法。