JPH10158647A - 地盤注入工法 - Google Patents
地盤注入工法Info
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- JPH10158647A JPH10158647A JP33139296A JP33139296A JPH10158647A JP H10158647 A JPH10158647 A JP H10158647A JP 33139296 A JP33139296 A JP 33139296A JP 33139296 A JP33139296 A JP 33139296A JP H10158647 A JPH10158647 A JP H10158647A
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Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 軟弱等の地盤を固結する地盤注入工法であっ
て、特に、懸濁型グラウトと溶液型グラウトの両者に存
する欠点をそれぞれ互いにおぎなって、均質で、かつ、
高強度で耐久性に優れた固結体を得る。 【解決手段】 地盤中に次の注入材ＡおよびＢをそれぞ
れ別々に注入し、具体的には例えば、注入材Ａを注入の
後に注入材Ｂを注入するか、あるいは注入材Ｂを注入の
後に注入材Ａを注入して該地盤を固結することから構成
される。 注入材Ａ：スラグおよび／またはセメントを有効成分と
した注入材Ａ１、またはこの注入材Ａ１にさらに、水ガ
ラスおよび／またはアルカリ材を配合してなる注入材Ａ
２。 注入材Ｂ：水ガラスと反応剤からなるアルカリ性注入
材。
て、特に、懸濁型グラウトと溶液型グラウトの両者に存
する欠点をそれぞれ互いにおぎなって、均質で、かつ、
高強度で耐久性に優れた固結体を得る。 【解決手段】 地盤中に次の注入材ＡおよびＢをそれぞ
れ別々に注入し、具体的には例えば、注入材Ａを注入の
後に注入材Ｂを注入するか、あるいは注入材Ｂを注入の
後に注入材Ａを注入して該地盤を固結することから構成
される。 注入材Ａ：スラグおよび／またはセメントを有効成分と
した注入材Ａ１、またはこの注入材Ａ１にさらに、水ガ
ラスおよび／またはアルカリ材を配合してなる注入材Ａ
２。 注入材Ｂ：水ガラスと反応剤からなるアルカリ性注入
材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軟弱等の地盤を固結
する地盤注入工法に係り、特に、懸濁型グラウトと溶液
型グラウトの両者に存する欠点をそれぞれ互いにおぎな
って、均質で、かつ、高強度で耐久性に優れた固結体を
得る地盤注入工法に関する。
する地盤注入工法に係り、特に、懸濁型グラウトと溶液
型グラウトの両者に存する欠点をそれぞれ互いにおぎな
って、均質で、かつ、高強度で耐久性に優れた固結体を
得る地盤注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】軟弱等の地盤に注入して該地盤を固結す
るグラウトとして、従来、セメントと水ガラスを主成分
とする懸濁型グラウトが知られている。
るグラウトとして、従来、セメントと水ガラスを主成分
とする懸濁型グラウトが知られている。
【０００３】この種の懸濁型グラウトはセメント含有量
の多い場合には、高強度を呈するものの、固結時間が短
くなって浸透性に欠け、また、セメント含有量の少ない
場合には浸透性は多少向上するものの、低強度で、か
つ、固結時間が極度に遅延する。
の多い場合には、高強度を呈するものの、固結時間が短
くなって浸透性に欠け、また、セメント含有量の少ない
場合には浸透性は多少向上するものの、低強度で、か
つ、固結時間が極度に遅延する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のセメント−水ガ
ラス系グラウトに存する欠点を改良するために、従来、
スラグ−セメント系懸濁型グラウトや、スラグ−セメン
ト−アルカリ剤系懸濁型グラウトが開発されている。さ
らには、これら系のスラグやセメントを微粒子化して浸
透性、恒久性を改良した懸濁型グラウトも開発されてい
る。
ラス系グラウトに存する欠点を改良するために、従来、
スラグ−セメント系懸濁型グラウトや、スラグ−セメン
ト−アルカリ剤系懸濁型グラウトが開発されている。さ
らには、これら系のスラグやセメントを微粒子化して浸
透性、恒久性を改良した懸濁型グラウトも開発されてい
る。
【０００５】これらの懸濁型グラウトは水硬性を発現す
るためにはアルカリの存在が必要である。しかし、これ
らは実際に地下に注入した場合、グラウト中のアルカリ
分が地下水の影響で急速に溶出されやすくなって水硬性
を失い、このため固結体の恒久性が低下する。
るためにはアルカリの存在が必要である。しかし、これ
らは実際に地下に注入した場合、グラウト中のアルカリ
分が地下水の影響で急速に溶出されやすくなって水硬性
を失い、このため固結体の恒久性が低下する。
【０００６】さらに、上記懸濁型グラウトにおいて、グ
ラウト中のスラグやセメントを微粒子化してもなお、溶
液型グラウトのような浸透性は得られず、このため、細
かい土粒子層では脈状に固結されやすくなる。したがっ
て、これらグラウトを用いてもなお、全体が均質に固結
され得ないのみならず、地下水との接触によりアルカリ
が溶出し、水硬性の低下を来たす。
ラウト中のスラグやセメントを微粒子化してもなお、溶
液型グラウトのような浸透性は得られず、このため、細
かい土粒子層では脈状に固結されやすくなる。したがっ
て、これらグラウトを用いてもなお、全体が均質に固結
され得ないのみならず、地下水との接触によりアルカリ
が溶出し、水硬性の低下を来たす。
【０００７】さらに、水ガラス系と反応剤を含む溶液型
グラウトも用いられている。しかし、これは浸透性は良
好であるものの、高強度の固結体が得られないという欠
点を有している。
グラウトも用いられている。しかし、これは浸透性は良
好であるものの、高強度の固結体が得られないという欠
点を有している。
【０００８】そこで、本発明の目的は懸濁型グラウトと
溶液型グラウトの両者に存する欠点をそれぞれ互いにお
ぎなって、均質で、かつ、高強度で、耐久性に優れた固
結体を得る上述公知技術に存する欠点を改良した地盤注
入工法を提供することにある。
溶液型グラウトの両者に存する欠点をそれぞれ互いにお
ぎなって、均質で、かつ、高強度で、耐久性に優れた固
結体を得る上述公知技術に存する欠点を改良した地盤注
入工法を提供することにある。
【０００９】
【問題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によれば、地盤中に次の注入材ＡおよびＢを
それぞれ別々に注入し、具体的には例えば、注入材Ａを
注入の後に注入材Ｂを注入するか、あるいは注入材Ｂを
注入の後に注入材Ａを注入して該地盤を固結することを
特徴とする。
め、本発明によれば、地盤中に次の注入材ＡおよびＢを
それぞれ別々に注入し、具体的には例えば、注入材Ａを
注入の後に注入材Ｂを注入するか、あるいは注入材Ｂを
注入の後に注入材Ａを注入して該地盤を固結することを
特徴とする。
【００１０】注入材Ａ：スラグおよび／またはセメント
を有効成分とした注入材Ａ１、またはこの注入材Ａ１に
さらに、水ガラスおよび／またはアルカリ材を配合して
なる注入材Ａ２。
を有効成分とした注入材Ａ１、またはこの注入材Ａ１に
さらに、水ガラスおよび／またはアルカリ材を配合して
なる注入材Ａ２。
【００１１】注入材Ｂ：水ガラスと反応剤からなるアル
カリ性注入材。
カリ性注入材。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に詳述す
る。
る。
【００１３】本発明にかかる注入材Ａは単独では比較的
高強度を呈するが、地盤中の粗い部分にしか浸透し得な
い。セメントやスラグを微粉化すれば、さらに強度は増
加し、浸透性もよくなる。しかし、浸透性についてはそ
れでも溶液型の注入材には及ばない。
高強度を呈するが、地盤中の粗い部分にしか浸透し得な
い。セメントやスラグを微粉化すれば、さらに強度は増
加し、浸透性もよくなる。しかし、浸透性についてはそ
れでも溶液型の注入材には及ばない。
【００１４】注入材Ｂは溶液型グラウトであって、反応
剤を多くすれば、ゲル化時間が早くなり、浸透効果が得
られなくなる。また、反応剤を少なくすれば、ゲル化時
間は長くなり、浸透性はよいが、固結に長時間がかかり
すぎて、未固結のまま逸脱してしまう懸念があり、強度
も一般に小さい。
剤を多くすれば、ゲル化時間が早くなり、浸透効果が得
られなくなる。また、反応剤を少なくすれば、ゲル化時
間は長くなり、浸透性はよいが、固結に長時間がかかり
すぎて、未固結のまま逸脱してしまう懸念があり、強度
も一般に小さい。
【００１５】本発明は注入材Ａと注入材Ｂのそれぞれの
短所を打ち消し、かつ、長所をそのまま生かすべく、注
入材Ａ、Ｂをそれぞれ別個に連結して地盤に注入する、
いわゆる複合注入にかかわるものである。したがって、
注入材Ａは主に粗い部分、注入材Ｂは細かい部分に浸透
して土粒子間の粗い部分から細かい部分のほぼ全域を均
一に、かつ、高強度に固結する。
短所を打ち消し、かつ、長所をそのまま生かすべく、注
入材Ａ、Ｂをそれぞれ別個に連結して地盤に注入する、
いわゆる複合注入にかかわるものである。したがって、
注入材Ａは主に粗い部分、注入材Ｂは細かい部分に浸透
して土粒子間の粗い部分から細かい部分のほぼ全域を均
一に、かつ、高強度に固結する。
【００１６】上述の本発明は換言すれば、水ガラス、ス
ラグあるいはセメントを主成分とする注入材Ａによる固
結体のまわりを、浸透性がよく、アルカリ性で、しかも
上記固結体のシリカ分と反応性の高い溶液型グラウト
（注入材Ｂ）で覆うことに本質を有するものである。
ラグあるいはセメントを主成分とする注入材Ａによる固
結体のまわりを、浸透性がよく、アルカリ性で、しかも
上記固結体のシリカ分と反応性の高い溶液型グラウト
（注入材Ｂ）で覆うことに本質を有するものである。
【００１７】この注入材Ｂで覆う手段としては、注入材
Ａを地盤中に注入の後に、注入材Ｂを注入する方法、あ
るいは注入材Ｂを注入の後に、注入材Ａを注入する方法
等が挙げられる。
Ａを地盤中に注入の後に、注入材Ｂを注入する方法、あ
るいは注入材Ｂを注入の後に、注入材Ａを注入する方法
等が挙げられる。
【００１８】上述のアルカリ性水ガラスグラウト（注入
材Ｂ）は実質的に溶液型グラウトであるため、細い粒子
間にも充分に浸透する。したがって、これは上述の注入
材Ａによる固結体の周辺や、スラグ、セメント等が浸透
し得なかった領域にも浸透して上述固結体を完全に覆う
ことになる。
材Ｂ）は実質的に溶液型グラウトであるため、細い粒子
間にも充分に浸透する。したがって、これは上述の注入
材Ａによる固結体の周辺や、スラグ、セメント等が浸透
し得なかった領域にも浸透して上述固結体を完全に覆う
ことになる。
【００１９】一方、上述の溶液型水ガラスグラウト（注
入材Ｂ）はアルカリ性を呈するため、注入材Ａによる固
結体（水ガラス、スラグ、セメント等を主成分とするグ
ラウト）はアルカリ性の水ガラス系溶液型グラウト（注
入材Ｂ）のアルカリ中に養生されている状態となる。し
たがって、注入材Ａによる固結体中のアルカリの溶出が
防止できるのみならず、アルカリ養生水中での養生の結
果、アルカリ性水ガラスグラウト（注入材Ｂ）中のアル
カリがスラグの潜在水硬性を刺激し、あるいはセメント
中のシリカの活性化を促し、あるいはさらに、炭酸カル
シウムを水酸化カルシウムに変化させてシリカ分との反
応を促進せしめ、この結果、固結体の強度か大幅、か
つ、急速に増大する。
入材Ｂ）はアルカリ性を呈するため、注入材Ａによる固
結体（水ガラス、スラグ、セメント等を主成分とするグ
ラウト）はアルカリ性の水ガラス系溶液型グラウト（注
入材Ｂ）のアルカリ中に養生されている状態となる。し
たがって、注入材Ａによる固結体中のアルカリの溶出が
防止できるのみならず、アルカリ養生水中での養生の結
果、アルカリ性水ガラスグラウト（注入材Ｂ）中のアル
カリがスラグの潜在水硬性を刺激し、あるいはセメント
中のシリカの活性化を促し、あるいはさらに、炭酸カル
シウムを水酸化カルシウムに変化させてシリカ分との反
応を促進せしめ、この結果、固結体の強度か大幅、か
つ、急速に増大する。
【００２０】さらに、注入材Ａは上述の反応によって注
入材Ｂのアルカリを消費するため、地下水のアルカリ化
を防止するという相乗効果を呈する。
入材Ｂのアルカリを消費するため、地下水のアルカリ化
を防止するという相乗効果を呈する。
【００２１】また、注入材Ｂ中の反応剤、特に、アルミ
ン酸のアルカリ金属塩、アルミナ、アルカリ土金属類は
注入材Ａのシリカ分と反応して注入材Ａの強度増加にも
役立つ。
ン酸のアルカリ金属塩、アルミナ、アルカリ土金属類は
注入材Ａのシリカ分と反応して注入材Ａの強度増加にも
役立つ。
【００２２】さらにまた、注入材Ｂのアルカリは注入材
Ａから溶出するシリカ分と反応し、この結果、注入材Ｂ
自体も強度や、耐久性が増加される。
Ａから溶出するシリカ分と反応し、この結果、注入材Ｂ
自体も強度や、耐久性が増加される。
【００２３】注入材Ａ、Ｂの注入はいずれもその物性に
より１ショット、Ｙ字管による１.5ショット、２ショッ
トの注入方式を適宜選定して注入する。この場合、注入
材Ｂは浸透性を要求するため、水ガラス液を注入後、反
応剤液を注入するか、または、反応剤液を注入後、水ガ
ラス液を注入する、いわゆる水ガラス液と反応剤液を別
々に注入する。特に、この方法は注入材Ｂ自体のゲル化
時間が短い場合に、浸透性を向上せしめるのに効果的で
ある。
より１ショット、Ｙ字管による１.5ショット、２ショッ
トの注入方式を適宜選定して注入する。この場合、注入
材Ｂは浸透性を要求するため、水ガラス液を注入後、反
応剤液を注入するか、または、反応剤液を注入後、水ガ
ラス液を注入する、いわゆる水ガラス液と反応剤液を別
々に注入する。特に、この方法は注入材Ｂ自体のゲル化
時間が短い場合に、浸透性を向上せしめるのに効果的で
ある。
【００２４】このような注入方式をとることにより、粗
砂〜砂礫および中砂のみならず、ある程度の細砂層まで
浸透が可能で、懸濁型グラウトとしては浸透性が極めて
優れ、かつ、懸濁型グラウトは溶液型グラウトで完全に
覆われ、懸濁型グラウトのアルカリの溶出が防げるのみ
ならず、アルカリ養生の形態となって充分な強度を示す
ようになる。
砂〜砂礫および中砂のみならず、ある程度の細砂層まで
浸透が可能で、懸濁型グラウトとしては浸透性が極めて
優れ、かつ、懸濁型グラウトは溶液型グラウトで完全に
覆われ、懸濁型グラウトのアルカリの溶出が防げるのみ
ならず、アルカリ養生の形態となって充分な強度を示す
ようになる。
【００２５】また、溶液型グラウトのアルカリは懸濁型
グラウトから溶出するシリカ分と反応して溶液型グラウ
ト自体の強度の増加をもたらし耐久性を向上せしめる。
グラウトから溶出するシリカ分と反応して溶液型グラウ
ト自体の強度の増加をもたらし耐久性を向上せしめる。
【００２６】本発明はこのように両グラウトの長所をそ
のまま維持して、短所は互いに打ち消しあって、浸透
性、均一な固結性に優れ、耐久性の向上された固結体を
形成する。
のまま維持して、短所は互いに打ち消しあって、浸透
性、均一な固結性に優れ、耐久性の向上された固結体を
形成する。
【００２７】本発明に用いられる水ガラスは通常のＪＩ
Ｓ３号、珪酸ソーダの他に各種モル比のものが使用され
る。特に、本発明では、アルカリの存在が必要であるた
め、注入材Ａで用いる水ガラスとしてはＪＩＳ３号、高
モル比水ガラス（モル比３.4以上) の他に、特に、ＪＩ
Ｓ１号、２号等の低モル比の水ガラスが効果的な場合が
多い。
Ｓ３号、珪酸ソーダの他に各種モル比のものが使用され
る。特に、本発明では、アルカリの存在が必要であるた
め、注入材Ａで用いる水ガラスとしてはＪＩＳ３号、高
モル比水ガラス（モル比３.4以上) の他に、特に、ＪＩ
Ｓ１号、２号等の低モル比の水ガラスが効果的な場合が
多い。
【００２８】セメントはポルトランドセメント、スラグ
は高炉スラグが通常使用されるが、それ以外のセメン
ト、スラグであってもよい。これらは、いずれも微粒子
状である程よいが、ブレーン比表面積が5,000cm2/g程度
を境にしてこれ以上に微粉化されると効果は著しい。
は高炉スラグが通常使用されるが、それ以外のセメン
ト、スラグであってもよい。これらは、いずれも微粒子
状である程よいが、ブレーン比表面積が5,000cm2/g程度
を境にしてこれ以上に微粉化されると効果は著しい。
【００２９】注入材Ａのアルカリ材としては、無機系の
アルカリ性塩（アルミン酸アルカリ金属塩、炭酸水素ア
ルカリ金属塩、炭酸アルカリ金属塩等）、苛性アルカ
リ、石灰類が用いられる。
アルカリ性塩（アルミン酸アルカリ金属塩、炭酸水素ア
ルカリ金属塩、炭酸アルカリ金属塩等）、苛性アルカ
リ、石灰類が用いられる。
【００３０】注入材Ｂの反応剤は水ガラス溶液をアルカ
リ領域で硬化せしめる反応剤であれば、いずれでもよ
い。一例を示せば、無機塩類、例えば、炭酸カルシウム
等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム等の炭酸水素のアルカ
リ金属塩、アルミン酸のアルカリ金属塩、硫酸水素のア
ルカリ金属塩、アルカリ土金属の塩化物等、有機反応
剤、例えば、グリオキザール等のジアルデヒド、エチレ
ンカーボネート等の炭酸エステル、トリアセチン、ジア
セチン等の多価酢酸エステル等、酸類、例えば硫酸、リ
ン酸等である。
リ領域で硬化せしめる反応剤であれば、いずれでもよ
い。一例を示せば、無機塩類、例えば、炭酸カルシウム
等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム等の炭酸水素のアルカ
リ金属塩、アルミン酸のアルカリ金属塩、硫酸水素のア
ルカリ金属塩、アルカリ土金属の塩化物等、有機反応
剤、例えば、グリオキザール等のジアルデヒド、エチレ
ンカーボネート等の炭酸エステル、トリアセチン、ジア
セチン等の多価酢酸エステル等、酸類、例えば硫酸、リ
ン酸等である。
【００３１】この中で、特に、アルミン酸のアルカリ金
属塩、アルカリ土金属の塩化物等が効果的である。アル
ミン酸のアルカリ金属塩は各種のモル比のアルミン酸ソ
ーダが通常使用され、特に、アルミン酸カリウムが好ま
しい。アルカリ土金属の塩化物はカルシウム、マグネシ
ウムの塩化物が挙げられるが、塩化カルシウムが一般的
である。
属塩、アルカリ土金属の塩化物等が効果的である。アル
ミン酸のアルカリ金属塩は各種のモル比のアルミン酸ソ
ーダが通常使用され、特に、アルミン酸カリウムが好ま
しい。アルカリ土金属の塩化物はカルシウム、マグネシ
ウムの塩化物が挙げられるが、塩化カルシウムが一般的
である。
【００３２】
【発明の実施例】以下、本発明を実施例によって詳述す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００３３】１．使用材料 （１）セメント 各種のセメントが使用できるが、一般的なポルトランド
セメントでブレーン比表面積を異にした表１に示す２種
類のセメントを使用した。
セメントでブレーン比表面積を異にした表１に示す２種
類のセメントを使用した。
【００３４】
【表１】
【００３５】（２）スラグ 表２に示すブレーン比表面積を異にした２種類の高炉ス
ラグを使用した。
ラグを使用した。
【００３６】
【表２】
【００３７】（３）水ガラス 表３に示す組成のＪＩＳ３号と２号の水ガラスを使用し
た。
た。
【００３８】
【表３】
【００３９】（４）アルカリ材および反応剤 注入材Ａ２のアルカリ材として、アルミン酸ソーダ、炭
酸水素ナトリウムおよび消石灰、注入材Ｂに使用する反
応剤として、アルミン酸ソーダ、炭酸水素ナトリウム、
塩化カルシウム、グリオキザールを用いた。
酸水素ナトリウムおよび消石灰、注入材Ｂに使用する反
応剤として、アルミン酸ソーダ、炭酸水素ナトリウム、
塩化カルシウム、グリオキザールを用いた。
【００４０】アルミン酸ソーダ：比重（20℃）１.4７、
Ａｌ2 Ｏ3 １９.0％、Ｎａ2 Ｏ２０.2％、モル比１.7５
の組成からなるアルミン酸ソーダ溶液。
Ａｌ2 Ｏ3 １９.0％、Ｎａ2 Ｏ２０.2％、モル比１.7５
の組成からなるアルミン酸ソーダ溶液。
【００４１】炭酸水素ナトリウム：工業用炭酸水素ナト
リウム（ＮａＨＣＯ3 ）
リウム（ＮａＨＣＯ3 ）
【００４２】塩化カルシウム：試薬一級、２水塩（Ｃａ
Ｃｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ）
Ｃｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ）
【００４３】グリオキザール：比重 (20℃) １.2５、ｐ
Ｈ３.0のグリオキザール溶液（Ｃ2Ｈ2 Ｏ2 ）
Ｈ３.0のグリオキザール溶液（Ｃ2Ｈ2 Ｏ2 ）
【００４４】消石灰：水酸化カルシウム〔Ｃａ（Ｏ
Ｈ)2〕試薬一級
Ｈ)2〕試薬一級
【００４５】２．注入材の配合と物性 （１）注入材Ａ１およびＡ２ 注入材Ａ１およびＡ２の配合例とその物性を表４に記載
する。ここで、ゲル化時間はカップ倒立法、ホモゲルの
一軸圧縮強度は土質工学会基準「土の一軸圧縮試験方
法」により測定した。
する。ここで、ゲル化時間はカップ倒立法、ホモゲルの
一軸圧縮強度は土質工学会基準「土の一軸圧縮試験方
法」により測定した。
【００４６】
【表４】
【００４７】表４から注入材Ａ１のうち、セメント単独
（試料No.1、２）はゲル化時間は長く、高強度を示すも
のの、セメントが沈降して不均一な固結体となる。スラ
グ単独（試料No.3、４）ではスラグが沈降し、しかも未
固結状態のままである。
（試料No.1、２）はゲル化時間は長く、高強度を示すも
のの、セメントが沈降して不均一な固結体となる。スラ
グ単独（試料No.3、４）ではスラグが沈降し、しかも未
固結状態のままである。
【００４８】注入材Ａ２で、水ガラスを使用している系
（試料NO.8〜11、14、15) では、粉体がセメントであろ
うとスラグであろうといずれもゲル化時間は一般に短
く、比較的高強度で均一な固結体が得られる。
（試料NO.8〜11、14、15) では、粉体がセメントであろ
うとスラグであろうといずれもゲル化時間は一般に短
く、比較的高強度で均一な固結体が得られる。
【００４９】スラグにアルカリ材を併用すると、長時間
後にはゲル化し、ある程度の強度を発揮する。（試料N
o.5〜７）。
後にはゲル化し、ある程度の強度を発揮する。（試料N
o.5〜７）。
【００５０】その他、セメント、スラグの混合物にアル
カリ材や水ガラスを加えた系（試料No.12 〜15) ではそ
れぞれの配合割合によりゲル化時間の長短をはかること
ができる。
カリ材や水ガラスを加えた系（試料No.12 〜15) ではそ
れぞれの配合割合によりゲル化時間の長短をはかること
ができる。
【００５１】全般にゲル化時間の長い系では、スラグ、
セメントは多かれ少なかれ沈降するが、ゲル化時間が短
縮するにつれて均一性を増してくる。また、ここでスラ
グ、セメントともに微粒子化されている程、ゲル化時間
は短縮し、強度的には優れている。（試料No.1と２、３
と４、６と７、８と９、10と11、12と13) 。
セメントは多かれ少なかれ沈降するが、ゲル化時間が短
縮するにつれて均一性を増してくる。また、ここでスラ
グ、セメントともに微粒子化されている程、ゲル化時間
は短縮し、強度的には優れている。（試料No.1と２、３
と４、６と７、８と９、10と11、12と13) 。
【００５２】使用する水ガラスはアルカリの比率が高い
低モル比のＪＩＳ２号はＪＩＳ３号の場合に比べてゲル
化時間は短縮し、強度は増大していることがわかる。
（試料No. 10と11、14と15) 。すなわち、セメント、ス
ラグとの反応性が高いことを示している。
低モル比のＪＩＳ２号はＪＩＳ３号の場合に比べてゲル
化時間は短縮し、強度は増大していることがわかる。
（試料No. 10と11、14と15) 。すなわち、セメント、ス
ラグとの反応性が高いことを示している。
【００５３】以上から全般にみて、ゲル化時間は短い系
から長い系に至る広範囲にわたり、固結体は均一な系か
ら不均一な系へとわたっており、強度も高いものから低
いものにわたっている。しかし、低強度といっても次に
あげる注入材Ｂに比べるとはるかに高い強度を示してい
る。
から長い系に至る広範囲にわたり、固結体は均一な系か
ら不均一な系へとわたっており、強度も高いものから低
いものにわたっている。しかし、低強度といっても次に
あげる注入材Ｂに比べるとはるかに高い強度を示してい
る。
【００５４】（２）注入材Ｂ 注入材Ｂの配合例と物性を表５に記載する。ここで、ゲ
ル化時間、ホモゲルの一軸圧縮強度の測定は前回に準ず
る。
ル化時間、ホモゲルの一軸圧縮強度の測定は前回に準ず
る。
【００５５】
【表５】
【００５６】表５から、注入材Ｂは溶液型でいずれもア
ルカリ性を呈し、ホモゲルの強度は水ガラス、反応剤の
濃度にもよるが、有機系のグリオキザールの場合（試料
No.23、24) でもせいぜい２kgf/cm2 程度で、一般に低
強度である。反面、反応剤の量によりゲル化時間は短時
間から長時間の広範囲に及んでいる。
ルカリ性を呈し、ホモゲルの強度は水ガラス、反応剤の
濃度にもよるが、有機系のグリオキザールの場合（試料
No.23、24) でもせいぜい２kgf/cm2 程度で、一般に低
強度である。反面、反応剤の量によりゲル化時間は短時
間から長時間の広範囲に及んでいる。
【００５７】３．注入試験 表４の注入材Ａ１またはＡ２、表５の注入材Ｂについ
て、本発明にかかるＡ１とＢ、Ａ２とＢの組合せによる
注入を図１に示す実験室での注入装置を用いて注入試験
を行う。対照として注入材Ａ１、Ａ２、Ｂ単独の注入試
験を行い、本発明の場合と比較する。
て、本発明にかかるＡ１とＢ、Ａ２とＢの組合せによる
注入を図１に示す実験室での注入装置を用いて注入試験
を行う。対照として注入材Ａ１、Ａ２、Ｂ単独の注入試
験を行い、本発明の場合と比較する。
【００５８】図１において、１はコンプレッサー、２、
３は圧力計である。コンプレッサー１に連結された攪拌
器４を備えた水槽５の中に本発明にかかる注入材６を充
填する。７はアクリルモールドであって、この中に土８
が充填される。
３は圧力計である。コンプレッサー１に連結された攪拌
器４を備えた水槽５の中に本発明にかかる注入材６を充
填する。７はアクリルモールドであって、この中に土８
が充填される。
【００５９】水槽５中に充填された注入材６はコンプレ
ッサー１の作動によってアクリルモールド７中の土８に
導入される。ここで、注入材６は土８に浸透され、やが
て透過された注入材６はメスシリンダー11に採取され、
浸透状態が観察される。９、10は金網である。アクリル
モールド７に充填される土８は大小の粒度を異にした土
を充填して注入試験を行った。
ッサー１の作動によってアクリルモールド７中の土８に
導入される。ここで、注入材６は土８に浸透され、やが
て透過された注入材６はメスシリンダー11に採取され、
浸透状態が観察される。９、10は金網である。アクリル
モールド７に充填される土８は大小の粒度を異にした土
を充填して注入試験を行った。
【００６０】注入試験１ 注入材Ａ１およびＡ２とを注入後に注入材Ｂを注入、ま
たは注入材Ｂを注入後に注入材Ａ１あるいはＡ２を注
入。使用した注入材Ａ１またはＡ２と注入材Ｂの組合せ
ならびに生成固結体のおおよその一軸圧縮強度および浸
透状態を表６に示す。注入材Ａ１またはＡ２と注入材Ｂ
の注入比率は対象地盤により適宜選定でき、ここでは等
量注入とした。
たは注入材Ｂを注入後に注入材Ａ１あるいはＡ２を注
入。使用した注入材Ａ１またはＡ２と注入材Ｂの組合せ
ならびに生成固結体のおおよその一軸圧縮強度および浸
透状態を表６に示す。注入材Ａ１またはＡ２と注入材Ｂ
の注入比率は対象地盤により適宜選定でき、ここでは等
量注入とした。
【００６１】実験No.7〜10において、注入材Ｂの注入は
水ガラス液を注入後、アルミン酸ソーダ液（実験No.7〜
９）および塩化カルシウム液（表４の試料No.10)を注入
した。この場合、アルミン酸ソーダ液、塩化カルシウム
液を注入後、水ガラス液を注入しても同じような結果が
得られる。
水ガラス液を注入後、アルミン酸ソーダ液（実験No.7〜
９）および塩化カルシウム液（表４の試料No.10)を注入
した。この場合、アルミン酸ソーダ液、塩化カルシウム
液を注入後、水ガラス液を注入しても同じような結果が
得られる。
【００６２】ここで、一軸圧縮強度は初期（数日後）と
長期（約３ケ月後）について測定し、おおよその強度を
推定した。測定法は前回に準ずる。
長期（約３ケ月後）について測定し、おおよその強度を
推定した。測定法は前回に準ずる。
【００６３】
【表６】
【００６４】表６より、本発明にかかる注入工法では、
スラグ、セメントが微粒子化されていない場合（実験N
o.1、５、７）は浸透性にやや欠ける部分がみられる
が、未固結部分はなく、全般に浸透性に優れ、強度的に
は、スラグ、セメント、水ガラス、アルカリ材、反応剤
の量にも左右されるが高強度を示す。
スラグ、セメントが微粒子化されていない場合（実験N
o.1、５、７）は浸透性にやや欠ける部分がみられる
が、未固結部分はなく、全般に浸透性に優れ、強度的に
は、スラグ、セメント、水ガラス、アルカリ材、反応剤
の量にも左右されるが高強度を示す。
【００６５】注入試験２（対照） 対照として、注入試験１で使用した表６の単独の注入材
による注入試験を行い、生成固結体のおおよその一軸圧
縮強度および浸透状態を表７に示した。
による注入試験を行い、生成固結体のおおよその一軸圧
縮強度および浸透状態を表７に示した。
【００６６】ここで一軸圧縮強度は初期（数日後）と長
期（約３ケ月後）について、未固結部分のあるものはそ
の部分を除いて測定しおおよその強度を推定した。測定
法は前回に準ずる。
期（約３ケ月後）について、未固結部分のあるものはそ
の部分を除いて測定しおおよその強度を推定した。測定
法は前回に準ずる。
【００６７】
【表７】
【００６８】表７の実験No.11 〜20より、懸濁型の単独
注入材Ａ１、Ａ２は一般に高強度を示し、微粉化すれば
浸透性は向上するが、全般に完全な浸透性はみられな
い。
注入材Ａ１、Ａ２は一般に高強度を示し、微粉化すれば
浸透性は向上するが、全般に完全な浸透性はみられな
い。
【００６９】表７の実験No.21 〜25より、溶液型の単独
注入材Ｂのうちゲル化時間の短いグラウトでは浸透性に
欠けるが、ゲル化時間がある程度長ければ浸透性は優
れ、均一な固結体が得られる。しかし、強度的には有機
系（実験No.25)でも数kgf/cm2程度で一般にはそれ以下
の低強度である。
注入材Ｂのうちゲル化時間の短いグラウトでは浸透性に
欠けるが、ゲル化時間がある程度長ければ浸透性は優
れ、均一な固結体が得られる。しかし、強度的には有機
系（実験No.25)でも数kgf/cm2程度で一般にはそれ以下
の低強度である。
【００７０】以上より、使用する注入材の単独注入では
表７より懸濁型（実験No.11 〜20）では高い強度が得ら
れるが、多かれ少なかれ浸透性に欠け、溶液型（実験N
o.21〜25）ではゲル化時間の短い場合を除けば優れた浸
透性を示すが、強度は非常に低い。
表７より懸濁型（実験No.11 〜20）では高い強度が得ら
れるが、多かれ少なかれ浸透性に欠け、溶液型（実験N
o.21〜25）ではゲル化時間の短い場合を除けば優れた浸
透性を示すが、強度は非常に低い。
【００７１】本発明にかかる表６の注入試験結果ではい
ずれも高い強度を示すとともに浸透性においても優れて
いる。特に、スラグ、セメントのブレーン比表面積が5,
000cm2/g以上の微粒子状の場合（実験No.2、３、４、
６、８、９、10) は強度、浸透性ともに一段と優れてい
る。
ずれも高い強度を示すとともに浸透性においても優れて
いる。特に、スラグ、セメントのブレーン比表面積が5,
000cm2/g以上の微粒子状の場合（実験No.2、３、４、
６、８、９、10) は強度、浸透性ともに一段と優れてい
る。
【００７２】このように本発明の地盤注入工法は懸濁型
グラウトと溶液型グラウトに存する欠点を互いにおぎな
って、それぞれの長所のみを互いに助長して高強度で、
しかも細粒土層にも充分浸透し、注入対象地盤全体を均
質に固結せしめ得る。したがって、優れた耐久性、止水
性にも期待がもてる。
グラウトと溶液型グラウトに存する欠点を互いにおぎな
って、それぞれの長所のみを互いに助長して高強度で、
しかも細粒土層にも充分浸透し、注入対象地盤全体を均
質に固結せしめ得る。したがって、優れた耐久性、止水
性にも期待がもてる。
【００７３】
１．粗粒土層はもちろん、細粒土層にも充分浸透し得る
注入工法で、注入対象地盤全体を均質に固結せしめ得
る。
注入工法で、注入対象地盤全体を均質に固結せしめ得
る。
【００７４】２．固結強度に優れ、したがって、優れた
耐久性、止水性に期待がもてる。
耐久性、止水性に期待がもてる。
【図１】実験室における注入装置の略図である。
１ コンプレッサー ２ 圧力計 ３ 圧力計 ４ 攪拌器 ５ 水槽 ６ 注入材 ７ アクリルモールド ８ 土 ９ 金網 11 メスシリンダー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年５月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】この中で、特に、アルミン酸のアルカリ金
属塩、アルカリ土金属の塩化物等が効果的である。アル
ミン酸のアルカリ金属塩は各種のモル比のアルミン酸ソ
ーダが通常使用され、また、アルミン酸カリウムであっ
てもよい。アルカリ土金属の塩化物はカルシウム、マグ
ネシウムの塩化物が挙げられるが、塩化カルシウムが一
般的である。
属塩、アルカリ土金属の塩化物等が効果的である。アル
ミン酸のアルカリ金属塩は各種のモル比のアルミン酸ソ
ーダが通常使用され、また、アルミン酸カリウムであっ
てもよい。アルカリ土金属の塩化物はカルシウム、マグ
ネシウムの塩化物が挙げられるが、塩化カルシウムが一
般的である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 17/44 Ｃ０９Ｋ 17/44 Ｐ 17/46 17/46 Ｐ 17/48 17/48 Ｐ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１ // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (7)
- 【請求項１】 地盤中に次の注入材ＡおよびＢをそれぞ
れ別々に注入して該地盤を固結することを特徴とする地
盤注入工法。 注入材Ａ：スラグおよび／またはセメントを有効成分と
した注入材Ａ１、またはこの注入材Ａ１にさらに水ガラ
スおよび／またはアルカリ材を配合してなる注入材Ａ
２。 注入材Ｂ：水ガラスと反応剤からなるアルカリ性注入
材。 - 【請求項２】 前記注入が注入材Ａを注入の後に、注入
材Ｂを注入するようにした請求項１に記載される地盤注
入工法。 - 【請求項３】 前記注入が注入材Ｂを注入の後に、注入
材Ａを注入するようにした請求項１に記載される地盤注
入工法。 - 【請求項４】 注入材Ａのスラグおよびセメントのブレ
ーン比表面積がそれぞれ、5,000cm2/g以上である請求項
１に記載される地盤注入工法。 - 【請求項５】 注入材Ａの水ガラスが低モル比の水ガラ
スである請求項１に記載される地盤注入工法。 - 【請求項６】 注入材Ｂの反応剤がアルミン酸アルカリ
金属塩、またはアルカリ土金属の塩化物である請求項１
に記載される地盤注入工法。 - 【請求項７】 注入材Ｂの注入は水ガラスと反応剤をそ
れぞれ別々に注入して行う請求項１に記載される地盤注
入工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33139296A JP3403303B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 地盤注入工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33139296A JP3403303B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 地盤注入工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158647A true JPH10158647A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3403303B2 JP3403303B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=18243189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33139296A Expired - Fee Related JP3403303B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 地盤注入工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403303B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100766626B1 (ko) | 2005-12-22 | 2007-10-12 | 유겐가이샤 시모다기쥬쯔겐뀨죠 | 그라우트재 |
| JP2009046611A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地盤の安定化用注入材 |
| JP2019077798A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 富士化学株式会社 | 裏込材 |
| JP2021195519A (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-27 | 名古屋カレット株式会社 | 地盤注入用薬液、その製造方法及び地盤注入硬化方法 |
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1996
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