JPS60138112A - 空気式グラウチング方法 - 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】 本発明は空気式グラウチング方法に関し、特に、例えば
ダム特に軟岩系の地盤に建設するダムの遮水ゾーン形成
、例えばゆるい砂地盤のような軟弱地盤の改良、特にシ
ールヒエ法のためのトンネルグラウト、ＬＮＧおよびＬ
ＰＧタンク用の基礎ならびに地下式貯槽等の地ド永久構
造物の止水ゾーン形成、地下水の流速が大きい場所のグ
ラウチング等に適した空気式グラウチング方法に関する
。

軟弱地盤、あるいは砂層、砂れき層、シルト層、凝灰岩
層等の新第三紀以降のいわゆる軟岩層その他の地盤の改
良にグラウチング方法か使用されている。

グラウチング方法の代表的なものとして、ポーリング機
械等により地盤に開けた孔にパッヵで気密とした搬送管
を配置し、適当な水セメント比に配合した硬化剤を、前
記搬送管を経て搬送、圧入する方法がある。

しかし、この方法は、セメントその他の硬化剤を貯蔵す
るサイロに加えて硬化剤を水と混和するミキシングプラ
ントのような巨大設備が必要となリ、搬送管か長大にな
ると、地盤の改良が完了した後に廃棄しなければならな
い硬化剤の量が著しく増大するという欠点がある。また
、前記方法は、透水係数がｌ　Ｏ＝　ｃｍ／　ｓｅｅ以
下であるような透水係数の小さい地盤には効果がない。

圧縮空気に混入した粉末状の硬化剤を圧縮空気と共に直
接地盤に吹き込み１次いで液状の反応剤を注入する、特
開昭５４−３０８０８号公報に記載のグラウチング方法
（以下、硬化剤同時吹込み方法という。）は水に代えて
圧縮空気を使用しているところ、空気の粘性係数が水の
粘性係数のおよそ５５分の１であることから、従来のグ
ラウチング方法におけるよりも硬化剤を地盤の広い範囲
にわたって浸透でき、また透水係数の小さい地盤に対し
ても有効であり、従来のグラウチング方法の欠点を補う
ことが可能である。

しかし、硬化剤同時吹込み方法は、圧縮空気と硬化剤と
を同時に地盤に吹き込むものであるため、硬化剤が地盤
中の土粒子にイ・」着して地盤中の微細な間隙を埋め、
圧縮空気の流動に対して抵抗となるので、圧縮空気従っ
て硬化剤を地盤のより広い範囲にわたって注入させるこ
とに限界がある。

従って本発明の目的は地盤のより広い範囲にわたっで硬
化剤を注入し、また透水係数の小さい地盤でも広範囲に
硬化剤を注入することにある。

本発明は、圧縮空気を地中に吹き込んで該地盤中に通気
道を形成し、その後線速気道に粉状または懸濁液状の硬
化剤を注入することを含む空気式グラウチング方法を提
供する。

本発明は、また、地盤の透気係数をめ、該透気係数の圧
力に対する変化から通気道が形成される通気道圧力と地
盤が破壊される限界圧力とをめ、前記通気道圧力と限界
圧力との範囲内の圧力の圧縮空気を地中に吹き込んで該
地盤中に通気道を形成し、その後線速気道に粉状または
懸濁液状の硬化剤を注入することを含む空気式グラウチ
ング方法を提供する。

本発明は、また、地盤に孔を穿ち、圧縮空気を前記孔中
に吹き込んで鎖孔の周囲に通気道を形成し、その後前記
孔中への圧縮空気の吹き込みを継続して前記通気道を維
持する間に、圧縮空気により粉状または懸濁液状の硬化
剤を前記孔中に搬送−しかつ曲記透気道に注入すること
を含む空気式グラウチング方法を提供する。

本発明は、また、地盤に孔を穿ち、圧縮空気を前記孔中
に吹き込んで鎖孔の周囲に通気道を形成し、その後前記
孔中への圧縮空気の吹き込みを継続して前記通気道を維
持する間に、懸濁液状の硬化剤をそれ自体に加えられた
圧力により前記孔中に搬送しかつ前記通気道に注入する
ことを含む空気式グラウチング方法を提供する。

本発明は、また、地盤の透気係数をめ、該透気係数の圧
力に対する変化から通気道が形成される通気道圧力と地
盤が破壊される限界圧力とをめ、前記通気道圧力と限界
圧力との範囲内の圧縮空気を地盤に予め穿った孔中に吹
き込んで鎖孔の周囲に通気道を形成し、その後前記孔中
への圧縮空気の吹き込みを継続して前記通気道を維持す
る間に、圧縮空気により粉状または懸濁液状の硬化剤を
前記孔中に搬送しかつ前記通気道に注入することを含む
空気式グラウチング方法を提供する。

本発明は、また、地盤の透気係数をめ、該透気係数の圧
力に対する変化から通気道が形成される通気道圧力と地
盤が破壊される限界圧力とをめ、前記通気道圧力と限界
圧力との範囲内の圧縮空気を地盤に予め穿った孔中に吹
き込んで鎖孔の周囲に通気道を形成し、その後前記孔中
への圧縮空気の吹き込みを継続して前記通気道を維持す
る間に、懸濁液状の硬化剤をそれ自体に加えられた圧力
により前記孔中に搬送しかつ前記通気道に注入すること
を含む空気式グラウチング方法を提供する。

本発明は基本的に２つのステンブすなわち圧縮空気を地
中に吹き込んで通気道を形成するステップと、通気道に
硬化剤を注入するステンプとを含む。

ここで、通気道とは、地盤粒子相１１−間の間隙が拡大
され、間隙水が排除された状態をいう。

地盤粒子相互間の間隙を拡大することにより、地盤のよ
り広い範囲にわたって硬化剤を注入し得ることが期待さ
れた。そこで、圧縮空気および圧力水を地盤中に吹き込
んで実験を繰り返したところ、前者は優れた効果を奏し
たにもかかわらず。

後者はほとんど効果を奏さなかった。その原因は、後述
する空気と水との粘性係数の違いによる外、後者は、地
盤粒子相互間の間隙を拡大した状態でも、依然として水
が間隙内に間隙水として存在し、その後、硬化剤を注入
する際に、間隙水が硬化剤の流動に抵抗を及ぼすため、
と考えられる。

圧縮空気が標準温度のドで、単位断面積の地盤中を通過
する速度である透気係数に１と透水係数に２との比は、
地盤中における空気と水との流動状態が同しであるなら
ば、近似的に空気と氷との粘性係数の比に等しいとする
ことができる。

空気の粘性係数に１は１　、８１　Ｘ　ｌ　Ｏ”　ｇ／
ｃ＋ａ　ｓｅｃであり、 水の粘性係数に、は１．ｏ０２Ｘ１０’ｇ／ｃＩｌｓｅ
ｃ（いずれも７’６０ｍｍＨｇ、２０℃）であるから、
Ｋ　ｒ　／　Ｋ　２は１１５５となる。従って、地盤中
では空気が水よりも約５５倍大きい浸透効果を発揮する
ことが期待できる。本発明は地盤中における空気の大き
な浸透効果を利用して広い範囲にわたって通気道を形成
するものである。

地盤の透気係数は圧縮空気の圧力と共に変化する。本発
明者らが挿植の実験を繰り返したところ、地盤の種類に
関係なく、透気係数と圧力との間に定性的な１つの傾向
があることが確認された。すなわち、ある圧力に達する
まで、透気係数は圧力の増大につれて増大し、ある圧力
に達した後には、それ以上圧力を上げていっても、透気
係数はほぼ一定となるかわずかに増大するにとどまり、
更に圧力を上げていくと、ついに最高の透気係数となる
。そして、最高の透気係数に達した後、更に圧力を上げ
ると、透気係数は逆に減少し始める。

前記した透気係数の圧力に対する変化の理由は次のよう
に考えられる。地盤の性状変化をモデル化した第１図に
おいて、圧縮空気の圧力が小さいときには土粒子ｌＯの
相互のなす間隙内に間隙水１２が充満している（同図ａ
）ので、圧縮空気の動きはにふく、透気係数に１は見掛
は上透水係数に２に等しくなり、その伯は第２図に下す
ように、圧力Ｐに比例し、Ｃ０のように増大する。圧力
ＰがＰＩになると１間隙水１２は圧縮空気により排除さ
れ、土粒手工０の吸着水１４のみか存在するようになり
、間隙水があった間隙は、土粒子１０が圧縮されること
から拡大され、通気道１６となる（第１図ｂ）。すなわ
ち、地盤中に通気道１６が形成されたこととなる。この
状態では、空気の動きは間隙水の影響を受けないので、
圧力をＰｒから更に上げていっても５透気係数に１は第
２図のＣＩのようにほぼ一定となる。圧力ＰかＰｌにな
ると、土粒子ｌＯは移動を始め、圧縮されて互いに密着
し、より小さい−１−粒子は圧縮空気により吹き飛ばさ
れ、通気道は大きくえぐられることとなり、漏気道１８
へ成長する（第１図Ｃ）。この状態では、空気の流れに
対する有効断面積が増大するので、空気流量が大きくな
り、透気係数に、は第２図の０２のように増大する。

そして、圧力ＰがＰ３を越えると、地盤中の応力状態の
均衡が破られることから、漏気道１８は土圧の作用で破
壊され、ふさがれるてしまうため、透気係数に＋はＣ３
のように減少する。

前記のように、透気係数に１は圧力Ｐ、に達するまで、
圧力に比例して増大し、その後は圧力が増大してもほぼ
一定であり、線分Ｃ０と０１とは明らかに異なる傾向を
呈している。そして、圧力Ｐ１からＰ３に至る間におい
ては第１図から明らかであるように、土粒子１０のなす
すきまに間隙水１２が存在しないので、圧縮空気の流動
に対する抵抗は小さい。本発明は圧力Ｐ１からＰ３に至
る間の地盤の性状の変化を利用し、効果的な空気の浸透
を得るものである。圧力Ｐ１はこの明細書では通気道圧
力と、圧力Ｐ３は限界圧力という。

圧力をＰｌからＰ３に至る範囲内に保った圧縮空気を地
盤中に継続して吹き込むと、通気道を地盤の周囲にわた
って形成できる。この場合、圧力Ｐ１とＰ３とは地盤の
種類、地下水の飽和度、土被り圧力などによって異なる
ので、グラウチング方法を実施する地盤ごとに圧力Ｐ１
とＰｊとをＩｊｕもって確認する。空気圧縮機を用いて
一定圧力の圧縮空気を地盤中に吹き込み、そのときの空
気流量と圧縮空気が流動する地盤の断面積とからその圧
力における透気係数をめてグラフ用紙に描き、圧力を上
げて同様な操作をして透気係数をめ、グラフ用紙に描く
。このように、圧力を徐々に上げてゆき、各圧力に対応
する透気係数をめることにより、第２図に準じたグラフ
が得られるので、線分の傾向が明らかに異なる点をＰｌ
、Ｐｊとする。

グラウチング方法の実施に際し、圧縮空気の圧力はＰｌ
より大きい圧力であってこのＰ、に近い値を選定するこ
とが実用的である。この場合、前記した透気係数の圧力
に対する傾向に鑑みるとき、地盤の限界圧力Ｐ３をめる
ことなく、通気道圧力Ｐ、のみをめるだけで本発明の実
施は０１能である。この明細書において、透気係数の圧
力に対する変化から通気道が形成される通気道圧力と地
盤が破壊される限界圧力゛とをめるとは、圧縮空気の圧
力範囲を特定することの必要性に基づくものであり、限
界圧力をめない、いわば消極的な状態を排除するもので
はない。

地盤に圧縮空気を継続して吹き込んで通気道を形成した
後、この通気道を形成された状態に維持し、維持してい
る間に、通気道に硬化剤を注入する。通気道を形成され
た状態に維持するには、圧縮空気の吹き込みを継続する
だけで十分である。

この場合、通気道を維持する圧縮空気は、通気道を形成
する圧縮空気と同一の供給系統または別の供給系統を経
て供給される。ここで、同一の供給系統とは、空気圧縮
機その他の加圧手段とこれに連なる配管の少なくとも一
部とが同一であることをいい、配管の残部は他の供給系
統と合流し得る。

硬化剤はセメント類、石灰、石こう、ベントナイト、ス
ラ・ング粉末粘土などの配合物の粉状またはスラリーす
なわち懸濁液状のものである。硬化剤が粉状または懸濁
液状であるとき、この硬化剤は通気道を形成する圧縮空
気と同一または別の供給系統の圧縮空気により、搬送さ
れ、通気道に注入され得る。

硬化剤が粉状または懸濁液状である場合、通気道を形成
するための圧縮空気により比較的多低の硬化剤を搬送す
るとき、圧縮空気の圧力が変動することがあり、通気道
を形成された状態に維持できない事態、あるいは圧縮空
気により低下されていた地下水の上昇が起き得る。そこ
で、別系統の圧縮空気を吹き込み、通気道の維持、地下
水の上昇防止をする。あるいは、通気道の維持を同一系
統の圧縮空気ですることもでき、この場合、硬化剤の搬
送は通気道を形成するときの圧力より若干高い圧力の圧
縮空気でする。しかし、その圧力は限界圧力を越えない
。硬化剤の址か空気の流量に比して多くないとき、ある
いは地下水の飽和度が低いときには別系統の圧縮空気は
省略でき、また同一系統の圧縮空気の圧力を高めること
を要しない。

硬化剤が懸濁液状である場合、この硬化剤はそれ自体に
加えられる圧力により搬送され、通気道に注入され得る
。この場合、通気道の維持は、圧縮空気でする外、硬化
剤自体に加えられる圧力によりすることもできる。

硬化剤の注入終了前に、通気道を維持する系統の圧縮空
気と硬化剤を搬送する系統の圧縮空気との圧力を段階的
に降下する。その段階は例えば、当初の圧力の７５％、
５０％、２５％のような３段階とする。これは、圧縮空
気の地盤への入口周縁の通気道を徐々に塞ぎ、入口の通
気道に硬化剤を充填させるためである。

圧縮空気を地盤中に吹き込むことにより、周囲の地下水
の水位が低下、すなわち飽和度が低減する。しかし、硬
化剤の注入が完了し、圧縮空気の吹き込みを止めると、
地下水の水位は次第に回復する。そして、硬化剤が粉状
の場合には、このようにして回復した地下水により、あ
るいは残留水により硬化剤は硬化する。硬化剤が懸濁液
状である場合、硬化剤はそれ自体が有する水により硬化
する。

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図において、地盤２０をロータリポーリング機械２
２で穿孔し、その後エアーパイプ２４を孔２６に挿入す
る。エアーパイプ２４はその下方の端部に複数の吐出口
２８を有し、その上方の端部でホース３０に接続されて
いる。ホース３ｏは空気圧縮機３２に接続される。ホー
ス３ｏにロータリフイータ３４の吐出側が開口しており
、このロータリフィーダ３４をはさんで２つの圧力計３
６．３８と、風量計４０とがポース３ｏに組み込まれて
いる。空気圧縮機３２とポース３ｏとエアーパイプ２４
とは透気道を形成する供給系統、すなわち第１系統を形
成する。ロータリフィーダ３４は硬化剤用のビン３５に
連なっており、ロークリフィーダ３４が回転すると、ビ
ン３５内に収容された硬化剤はホース３ｏへ供給される
。

エアーパイプ２４にカップリング４２が接続され、この
カンプリング４２にホース４４が接続されている。ホー
ス４４はカップリング４２を経てエアーパイプ２４に連
通している。ホース４４は空気圧縮機４６に連なり、こ
のホース４４に圧力ニ］４８と風量計５０と逆止弁５２
とが組み込まれている。空気圧縮機４６とホース４４と
エアーパイプ２４とは透気道を維持する供給系統、すな
わち第２系統を形成している。このうち、エアーパイプ
２４の、カンプリング４２より下方の部分は両系統に共
通である。

図示の例では、第１系統と第２系統とはカップリング４
２の部位で合流していることから、第１系統から第２系
統のホース４４へ向けて空気および硬化剤が流動するの
を防止するため、逆止弁５２が組み込まれている。カン
プリング４２より上方において第１系統に逆止弁（図ン
卜せず）を組み込むこともできる。カップリング４２よ
リド方に、２つの管を同心状に配置して２重管を形成し
、外側の管と内側の管との間の空間をポース４４に連通
することもできる。

本発明の実施に際し、エアーパイプ２４の外周で吐出口
２８より上方にエアーパイプ５４を配置し、エアーパイ
プ２４を地中に開けた孔２６内へ挿入する。エアーパイ
プのド方部分を２重管としたものでは、外側の管の開口
端を吐出口２８よりＬ方に位置させかつエアーパイプ５
４を前記開口端より上方に配置する。

空気圧縮機３２から第１系統を経て一定圧力の圧縮空気
を地盤中に吹き込む。このときの圧力を圧力計３６で、
また風量を風Ｌ：ｔ４０でそれぞれ確認する。次に、圧
縮空気の圧力を上げ、回し操作を繰り返す。このように
して得た圧力と、前記風量および圧縮空気か通過する地
盤の有効面積から計算でめた透気係数とをグラフ用紙に
描き、地盤の通気道圧力と限界圧力とをめる。

空気圧縮機３２から吐出される圧力を通気道圧力と限界
圧力との間の範囲に保ち、圧縮空気を地盤の孔２６中に
吹き込む。これに先立ち、グラウトポンプを用いて地盤
の透水係数をめておき、グラウチングを実施した後に再
度地盤の透水係数をめることにより、効果を確認するこ
とが好ましい。

圧縮空気をある時間継続して吹き込むと、吐出口２８の
周辺の地盤中に透気道が形成され、注入ゾーン５６とな
る。透気道が形成された状態では、エアーパイプ２４の
回りの地ド水が圧縮空気により低ドするので、吹き込み
前にＡＯにあった地下水面はＡ１のように変化する。そ
こで、地ｔ゛水の低下を観測孔に挿入したマノメータ５
８により確認する。

透気道を形成した後、空気圧縮機３２からの圧縮空気の
供給を継続しながら、ロータリポンプ３４を回転し、第
１系統のホース３０およびエアーパイプ２４を経て地盤
中に硬化剤を注入する。このとき、空気圧縮機４６から
第２系統のホース４４およびエアーパイプ２４を経て、
ｆＩＳｌ系統に設定した圧力を越えないしかも通気道圧
力より大きい圧力の圧縮空気を孔２６に吹き込む。

図示の例では、硬化剤を第１系統であるホース３０およ
びエアーパイプ２４を経て搬送しているが、これに代え
、硬化剤を第２系統であるホース４４１３よびエアーパ
イプ２４を経て搬送すぺ〈ホース４４に供給することも
できる。

硬化剤の注入を継続すると、硬化剤が注入ゾーン５６の
透気道に充填され、注入シー７５６が１」＾＾まり状態
となり、透気抵抗が」二ｙ１することから、圧力計３８
の指針が次第に上ｙ１する傾向を呈するようになるので
、ロータリフイータ３４の回転を落し、硬化剤の注入量
を次第に低トーする。そして、硬化剤の注入が完了する
１）１ｊに第１および第２系統の圧縮空気の圧力を段階
的に降ドし、硬化剤の注入を完ｒする。

圧縮空気の吹き込みを止めると、地ド水が回復し、硬化
剤はこの回復した地下水により、あるいはそれ自体が含
む水により硬化する。

図示の例では、エアーパイプ２４と孔２６の壁面との間
にエアーバンカ５４を配置して気密を保ついわゆるバン
カグラウチング方法であるので、最下層の地盤部分に硬
化剤を注入した後、エアーパイプ２４を引き上げ、同様
な操作によって」一方部分に硬化剤を注入し、以下この
操作を繰り返して設計深さの地盤にわたって硬化剤の注
入をする。これに代え、いわゆるステージグラウチング
方法である場合、１回の操作で硬化剤を注入できる深さ
の孔を地盤に開け、硬化剤を注入した後、その下方に孔
を開け、硬化剤を注入し、以上この操作を繰り返す。

第３図にボす例は、硬化剤が粉状または懸濁液状のいず
れであっても使用できる。これに対し、第４図に示す例
は硬化剤が懸濁液状のとき使用できる。エアーバイブロ
４はグラウトホース６６の外側に同心状に配置され、こ
のエアーバイブロ４にホース６８が接続されている。ホ
ース６８に空気圧縮機７０が接続され、圧力計７２と風
量計７４とか組み込まれている。グラウトホース６６は
流量検出計７６を経てグラウトポンプ７８に連なり、グ
ラウトポンプ７８はミキサ８０から混和された懸濁液の
供給を受け、硬化剤を圧力状態で搬送する。グラウトホ
ース６６のド端はエアーバイブロ４の吐出口８２の近く
まで伸びている。この例のその他の構成は第３図の例と
同しである。

第５図に示す例は、圧縮空気の吹き込みによって地下水
が低下しない場合に使用できる。エアーパイプ８４の内
側に揚水パイプ８６が、揚水パイプ８６の内側に揚水用
のエアーパイプ８８がそれぞれ配置されている。エアー
パイプ８４にホース９０が接続され、このホーース９ｏ
は空気圧縮機９２に接続されている。ホース９ｏにロー
タリフィーダ９４と、２つの圧力計９６と、ｌ１ｇ縫計
９ａとが組み込まれている。揚水用のエアパイプ８８は
空気圧縮機ｌＯＯに連なる。

この例では、前もって揚水用の空気圧縮機１００を稼動
して揚水パイプ８６をエアーリフトとして働かせ、地ド
水を低下する。その後、エアーパイプ８４により圧縮空
気を地盤中に吹き込み、透気道を形成する。この例のそ
の他の構成は第３図の例と同じである。

地盤が多孔性であって空気が漏れ易いときには、地盤の
表面にカバーリング丁を実施した後、圧縮空気を吹き込
むようにする。

（実施例１） 新第三紀の軽石質凝灰岩について通気試験をしたところ
、第６図の結果を得た。この凝灰岩の透気係数に、は、
圧力Ｐが１　、０　ｋｇ／ａｍで１．ｌＸ１０−２ｃｍ
／ｓｅｃであり、圧力Ｐがｌ　Ｏｋｇ／ｃ♂となるまで
徐々に大きくなり、この圧力で４゜４Ｘ１０−２ｃｍ／
ｓｅｃとなっている。圧力Ｐがｌｏｋｇ／ｃ♂以上とな
ると透気係数に１はほぼ一定となっている。そして、圧
力が２０　ｋｇ／ｃｒ１以上となると、透気係数は再び
大きくなり、岐大加圧した２７．５ｋｇ／ｃ♂では５　
、７６　Ｘ　Ｉ　Ｏｏ−２ｒ／ｓｅｃとなッテいる。こ
の２７　、５　ｋｇ／ｃｌｌ′の近くの圧力が限界圧力
と考えられる。

（実施例２） 新第三紀の砂質凝灰岩について透気試験をした結果は、
第７図のようである。この凝灰岩の透気係数に１は、圧
力Ｐか１　、０　ｋｇ／ｃ♂で３．９×１０−３ｃｍ／
ｓｅａであり、圧力Ｐが３　、０　ｋｇ／Ｃｍ’で１、
　、　ＯＸ　Ｉ　Ｏｏ−２ａ／ｓｅｅと急に大きくなり
、圧力Ｐが３　、０　ｋｇ／ｃ−以上１２　、０ｋｇ／
ｃ♂まで透気係数に＋は徐々に大きくなっている。そし
て圧力が１２　、　Ｏｋｇ／ｃＩ１２で透気係数は３　
、９　Ｘ　Ｉ　Ｏ−２ｃｍ／ｓｅｅとなり、その後はほ
ぼ一定であり、圧力１８　、０ｋｇ／ｃ♂かられずかに
大きくなっている。

圧力２０　、０　ｋｇ／ｃａＰまでの範囲では限界圧力
に至っていないと考えられる。

以上の２例について、通気道圧力は、実施例１ではｌ　
Ｏｋｇ／ｃ♂、実施例２では１２　ｋｇ／ｃ♂と考える
ことができ、そのときの透気係数は前者が４　、４Ｘ　
１０’ｃｍ／ｓｅｃ、後者が３．９ＸＩＯ−２ｃｍ／ｓ
ｅｃであり、はぼ同じ値となっている。

（実施例３） 新第三紀の軽石質凝灰岩について通気道形成後、超微セ
メントの配合比１：１０とした懸濁液を使用して注入試
験をした結果、圧力１２　ｋｇ／ｃ／で注入率は４．５
％であった。これに対し、透気道を形成しない従来の懸
濁液注入方法では、同じ圧力で注入率は０．５％であっ
た。したがって、本発明は約９倍の高い注入率を示した
。

（実施例４） 新第三紀の砂質凝灰岩について通気道形成後、超微セメ
ントの配合比１：１０とした懸濁液を使用して注入試験
をした結果、圧力１５　ｋｇ／ｃ／で注入率は１．１％
であった。これに対し、透気道を形成しない従来の懸濁
液注入方法では、同じ圧力で注入率は０．２％であった
。したがって、本発明は約５．５倍の高い注入率をホし
た。

（実施例５） 新第三紀の軽石質凝灰岩についての硬化剤注入前の供試
体の透水係数は圧力１　、０　ｋｇ／ｃ＆で１　、７８
Ｘ　Ｉ　Ｏ″４ｃｍ／ｓｅｅであったところ、透気道を
形成した後、超微セメントの配合比１：１０とした懸濁
液を４．６８％の注入率で注入し、透水係数をめたとこ
ろ、１　、５８　Ｘ　Ｉ　Ｏ’　ｃ＋ｍ／ｓｅｃとなり
、約１１倍透水性が小さくなったことが確認できた。

（実施例６） 新第三紀の砂質凝灰岩についての硬化剤注入前の供試体
の透水係数は圧力１　、０　ｋｇ／ｃｎｆ’で４　、０
４　Ｘ　Ｉ　Ｏ″０ｍ／ｓｅｃテあったところ、透気道
を形成した後、超微セメントの配合比１：１０とした懸
濁液を１．０５％の注入率で注入し、透水係数をめたと
“ころ、３　、１６　Ｘ　Ｉ　Ｏ’　Ｃｍ／ｓｅＣとな
り、約１３倍透水性が小さくなったことが確認できた。

（実施例７） 新第三紀の軽石質凝灰岩についての硬化剤注入前の別の
供試体の透水係数は圧力１　、０ｋｇ／ｃＩ１１２で２
　、３〜２　、５Ｘ　Ｉ　Ｏ’ｃｍ／ｓｅｃであったと
ころ、透気道を形成した後、超微セメントの粉体を・４
．８％の注入率で注入し、透水係数をめたところ、３．
２〜８．９Ｘ１０ろｃｍ／ｓｅｃとなり、約４倍透水性
が小さくなった。

（実施例８） 新第三紀の砂質凝灰岩についての硬化剤注入前の別の供
試体の透水係数は圧力１　、０　ｋｇ／ｃｍ”で約２　
、　Ｉ　Ｘ　１０　’　ａｍ／ｓｅｃであったところ、
透気道を形成した後、超微セメントの粉体を１．２％の
注入率で注入し、透水係数をめたところ１．１．０〜４
　、　ｌ　Ｘ　１０’ｃｍ／ｓｅａとなり・　約９・３
倍透水性が小さくなった。

（実施例９） 自然状態における砂質の地盤を３７６倍に拡大した電子
＃ｌｌｌｌ耳鏡写真８図のようであった。これに対し、
透気道を形成した後の同じ倍率に拡大した電子顕微鏡写
真は第９図のようであり、粒子の間隙が拡大されている
。

本発明の効果は次の通りである。

イ）空気が通過する道である透気道を形成した後、粉状
または懸濁液状の硬化剤を注入するので、硬化剤が浸透
する範囲を拡大でき、またあらゆる地盤に本発明を使用
できる。

口）地盤が軟岩系でかつ透水係数が１０−３〜ｌＯ″４
ａｍ／ｓｅｃのオーダの地盤にセメント等の硬化剤を注
入できるので、従来の一般的なグラウチング方法では改
良率ロエ能であった地盤の改良が可能である。

ハ）地盤の限界圧力より小さな圧力で透気道を形成し、
硬化剤を注入するので、対象地盤を破壊することがない
。

二）透気道の形成と共に圧縮空気により地下水を低下さ
せ得るので、地下水の漏れが激しい地盤や地ド水の流動
速度が大きい場所であっても、グラウト剤のゲル化する
時間を調節するために、水ガラス系の薬液を添加する必
要がなく、経済的であり、かつ作業が簡略化され、注入
効果が大きくなる。

ホ）圧縮空気の供給を２系統でする場合、硬化剤のかく
はんができ、注入圧力を一定に保持でき、地下水の上昇
および硬化剤の逆流を防止できる。

へ）硬化剤が粉状である場合、従来の懸濁液等のような
配合比の切り換えが不要になり、ミキシングプラントの
ような大型設備を不要とすることによる注入の簡略化が
でき、遠距離搬送が容易である。また、硬化剤の廃′＃
：量を大幅に低減できる。

ト）従来のグラウチング方法は、セメント懸濁液等の物
理的性質を改善するため、ベントナイト、分散剤などの
添加剤を使用することが多く、この添加剤により圧縮強
度を低下させていたが、本発明では、分散性、流動性が
はるかに良いことから、添加剤を不要にでき、強度の増
大が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｃは地盤の変形の状態をモデル化して示す概
念図、第２図は圧力と透気係数との相関をモデル化して
示すグラフ、第３図ないし第５図は本発明の実施に使用
できる装置の概略を示す正面図、第６図および第７図は
実施例の圧力と透気係数との相関を示すグラフ、第８図
および第９図は自然状態と通気後との地盤の電子顕微鏡
写真である。 １０；土粒子、　１２．間隙水、 １６、透気道、　１８；漏気道、 ２４．６４．８４；エアーパイプ、 ２６；孔、　２８．８２；吐出口、 ３０．４４；ホース。 ３４；ロータリフィーダ。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第６図 第７図 圧　力王）　（Ｋ９／　ｃｍ７） 第８；＼Ｉ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧縮空気を地中に吹き込んで該地盤中に透気道を
   形成し、その後該透気道に粉状またはｊ１％液状の硬化
   剤を注入することを含む、空気式グラウチング方法。 （２）地盤の透気係数をめ、該透気係数の圧力に対する
   変化から透気道が形成される通気道圧力と地盤が破壊さ
   れる限界圧力とをめ、前記透気道圧力易限界圧力との範
   囲内の圧力の圧縮空気を地中に吹き込んで該地盤中に透
   気道を形成し、その後該透気道に粉状または懸濁液状の
   硬化剤を注入することを含む、空気式グラウチング方法
   。 （３）　前記粉状または懸濁液状の硬化剤を前記圧縮空
   気により前記透気道中に注入する、特許請求の範囲第（
   ２）項に記載のグラウチング方法。 （４）　前記懸ｓＪ液状の硬化剤をそれ自体に加えられ
   た圧力により前記透気道中に注入する、特許請求の範囲
   第（２）項に記載のグラウチング方法。 （５）地盤に孔を穿ち、圧縮空気を前記孔中に吹き込ん
   で線孔の周囲に透気道を形成し、その後前記孔中への圧
   縮空気の吹き込みを継続して前記透気道を維持する間に
   、圧縮空気により粉状または懸濁液状の硬化剤を前記孔
   中に搬送しかつ前記透気道に注入することを含む、空気
   式グラウチング方法。 （６）前記透気道を維持する圧縮空気は、４０記透気道
   を形成する圧縮空気と同一の供給系統を経て送られる、
   特許請求の範囲第（５）　”ｆｉに記載のグラウチング
   方法。 （７）　前記硬化剤は、前記透気道を形成する圧縮空気
   とは別の供給系統の圧縮空気により前記孔中に搬送され
   る、＠許請求の範囲第（６）項に記載のグラウチング方
   法。 （８）　前記硬化剤は、前記透気道を形成する圧縮空気
   と同一の供給系統の圧縮空気であって前記透気道を形成
   する圧縮空気より高い圧力の圧縮空気により前記孔中に
   搬送される、特許請求の範囲第（６）項に記載のグラウ
   チング方法。 （８）前記透気道を維持する圧縮空気は、前記透気道を
   形成する圧縮空気とは別の供給系統の圧縮空気であり、
   前記硬化剤は、前記透気道を形成する供給系統の圧縮空
   気により一前記孔中に搬送される、特許請求の範囲第（
   ５）項に記載のグラウチング方法。 （１０）地盤に孔を穿ち、圧縮空気を前記孔中に吹き込
   んで鎖孔の周囲に透気道を形成し、その後前記孔中への
   圧縮空気の吹き込みを継続して前記透気道を維持する間
   に、懸濁液状の硬化剤をそれ自体に加えられた圧力によ
   り前記孔中に搬送しかつ前記透気道に注入することを含
   む、空気式グラウチング方法。 （１１）　１１！！！盤の透気係数をめ、該透気係数の
   圧力に対する変化から透気道が形成される通気道圧力と
   地盤が破壊される限界圧力とをめ、前記通気道圧力と限
   界圧力との範囲内の圧縮空気を地盤に予め穿った孔中に
   吹き込んで鎖孔の周囲に透気道を形成し、その後前記孔
   中への圧縮空気の吹き込みを継続して前記透気道を維持
   する間に、圧縮空気により粉状または懸高液状の硬化剤
   を前記孔中に搬送しかつ前記透気道に注入することを含
   む、空気式グラウチング方法。 （１２）前記透気道を維持する圧縮空気は、前記透気道
   を形成する圧縮空気と同一の供給系統を経て送られる、
   特許請求の範囲第（１１）項に記載のグラウチング方法
   。 （１３）前記硬化剤は、前記透気道を形成する圧縮空気
   とは別の供給系統の圧縮空気により前記孔中に搬送され
   る。特許請求の範囲第（１２）項に記載のグラウチング
   方法。 （１４）前記硬化剤は、前記透気道を形成する圧縮空気
   と同一の供給系統であって前記透気道を形成する圧縮空
   気より高い圧力の圧縮空気により前記孔中に搬送される
   。特許請求の範囲第（１２）項に記載のグラウチング方
   法。 （１５）前記透気道を維持する圧縮空気は、前記透気道
   を形成する圧縮空気とは別の供給系統の圧縮空気であり
   、前記硬化剤は、前記透気道を形成する供給系統の圧縮
   空気により前記孔中に搬送される。特許請求の範囲第（
   １１）項に記載のグラウチング方法。 （１８）前記硬化剤の注入終了前に、前記透気道を維持
   する供給系統の圧縮空気および前記硬化剤を搬送する供
   給系統の圧縮空気の圧力を段階的に降ドさせる、特許請
   求の範囲第（１５）項に記載のグラウチング方法。 （１７）地盤の透気係数をめ、該透気係数の圧力に対す
   る変化から透気道が形成される通気道圧力と地盤が破壊
   される限界圧力とをめ、前記通気道圧力と限界圧力との
   範囲内の圧縮空気を地盤に予め穿った孔中に吹き込んで
   鎖孔の周囲に透気道を形成し、その後前記孔中への圧縮
   空気の吹き込みを継続して前記透気道を維持する間に、
   懸濁液状の硬化剤をそれ自体に加えられた圧力により前
   記孔中に搬送しかつ前記透気道に注入することを含む、
   空気式グラウチング方法。