JPS60233192A - 地盤注入工法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は軟弱あるいは漏水地盤に固結薬液を注入して前
記地盤な固結あるいは止水（以下単に固結という）する
地盤圧入工法に係り、、特に固結薬液として非アルカリ
性珪酸水溶液を用い、注入工程が簡素化されるとともに
、注入、液のＰＨ値が注入後に自動調整され１、しかも
固結後の、強度が大である地盤注入工法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、止水工事等においては薬液注入工法が広く用いら
れており、この工法に用いられる固結薬液として水ガラ
スグラウトを主成分とした配合液が知られている。前記
水ガラスグラウトは水ガラスに硫酸等の酸性液、あるい
はアルカリ金属塩を混合させてなるもので返るが、この
ような水ガラスグラウトを用いた注入工法では第１図か
らもわかるように混合液のＰＨが中性領域に入る前にゲ
ル化してしまい、注入不可能となる。

一般に地盤注入の目的である固結効果を得るためには水
ガラスグラウト中の水ガラス濃度は１０重　′量％以上
である事が必要であるとされているが、このような濃度
ではＰＨが８〜９付近で瞬結してしまうため一般に水ガ
ラスグラウトはＰＦ（が９以上の領域で用いられ、従っ
て水ガラスの当量が完全に反応する事は困難で地盤中に
は未反応の水ガラスが生ずる事をさけられない。（第１
図に水ガラスのゲル化時間とＰ）Ｔの関係を示す）また
、近年、非アルカリ性珪酸水溶液を固結薬液として用い
る地盤注入工法が開発さｔている。

この工法はまず酸性液中に水ガラスを添加混合し、ある
いは酸性液と水ガラスを合流混合して、ＰＩ−Ｊ値が１
〜２付近の強酸性珪酸水溶液を調製する第一工程と、次
いでこの強酸性珪酸水溶液に水ガラス、炭酸塩等のアル
カリ剤をＰＨ調整剤として添加混合し、あるいは合流し
てゲル化時間を調整する第二工程とを経て、所望の配合
液を調製した上で注入を行う工法である。

しかし、上述の工法には次の（Ａ）　、　（Ｂ）および
（ｑの欠点が内在する。

ＦＡ）　強酸性珪酸水溶液を調製する第一工程と、この
水溶液にアルカリ剤を添加する第二工程とを必要とする
ため、工程が複雑である。

（Ｂ）　強酸性珪酸水溶液にアルカリ剤を添加する第二
工程では、微量の配合のちがいによりゲル化時間が大幅
に変動してしまい、容易に瞬結状態になって地盤中への
浸透が阻害される等の問題が生じる０ （Ｃ）　前記強酸性珪酸水溶液は第二工程においてアル
カリ剤水溶液によってうすめられることになり、このた
め、配合液濃度は最終的には相当に低くなり、高強度の
固結体を得ることができない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は非アルカリ性珪酸水溶液を注入するにあ
たり、ｐｔ−■調整剤によるゲル化時間の調整が省略さ
れて注入工程が簡素化され、かつ注入液のＩ）ｆ（値が
注入後に自動調整され中性方向に移動して公害防止に役
立ち、しかも固結後の強度が向−卜される、前述の公知
技術に存する欠点を改巨した地盤注入工法を提供するこ
とにある。

〔発明の要点〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、ゲル化調
整剤を含む水ガラス水溶液と、酸性液とを混合して非ア
ルカリ性珪酸水溶液を調製し、この水溶液を地盤注入用
薬液として用いることを特徴とする。

〔発明の詳細な説明〕

本発明は前述のとおり、あらかじめゲル化調整剤の含有
された水ガラス水溶液と、酸性液とを混合して非アルカ
リ性珪酸水溶液を調製し、この水溶液を地盤注入用薬液
として用いることを特徴とするが、ゲル化調整剤はあら
かじめ水ガラス中に含有されることが必要である０これ
を例えば水ガラス水溶液と酸性液からなる酸性珪酸水溶
液に加えたのでは、たとえ酸性珪酸水溶液の配合が一定
であっても注入時期によってゲル化時間が変動して一定
のゲル化時間を得ることが不可能である０第２図は酸性
珪酸水溶液の経時的粘度変化と、ゲル化調整剤を添加し
たときのゲル化時間の変化を示したグラフであって、用
いられた酸性珪酸水溶液は３号水ガラス儂度４０容量％
、ＰＨＨＩ３５である。

上記酸性珪酸水溶液を一定時間毎に１００ＣＣ採取し、
これに３重量％の重炭酸ソーダ液１００　ＣＣを添加混
合してゲル化時間を測定し、結果は第２図に示される。

第２図から、あらかじめ酸性珪酸水溶液をつくっておい
てからＰ　Ｉ（調整剤を添加したのでは、たとえ配合が
同じであっても注入する時期によってゲル化時間が変動
し、一定のゲル化時間を得ることは不可能であることが
わかる。

本発明における酸性液酸性反応剤とは無機酸（硫酸、塩
酸、硝酸、リン酸等）、有機酸（ギ酸、酢酸等）のよう
な酸、酸性塩（リン酸１カルシウム、リン酸ｌナトリウ
ム、硫酸水素ナトリウム、硫酸アルミニウム、塩化アル
ミニウム等）、アルカリの存在のもとに加水分解して酸
基を生ずる物質（エステル類例えば多価アルコール酢酸
エステル、エチレンカーボネート、α−ブチルラクトン
等；アルデヒド類例えばグリオキザール等；アミド類例
えばホルムアミド等）等をいう。

また、本発明におけるゲル化調整剤とは、塩（無機塩、
有機塩、塩基性塩、中性塩、酸性塩等）アルコール類、
苛性ソーダのようなアルカリ類等を用いる事が出来、ま
た珪酸と反応したり、ＰＩＩを変動せしめたり、或は他
の化学的、電気化学的作用により、珪酸ゲルを形成せし
めたり、ゲル化時間を変動せしめたり、流動性を変動せ
しめたり、あるいはＰＦ（緩衝剤のようにＰＨの変動を
少なくしたり、またはＰＨの変動をゆるやかにしてゲル
化をゆるやかに行わせたり、さらには固結を増大せしめ
たりするものをいう。

以下にその一例を示す。

無機塩： 酸性塩、中性塩、塩基性塩など、 塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、
塩化力ｉハ塩化アルミニウムなどの塩化物、硫酸カルシ
ウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩
、アルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウムなどのアルミ
ン酸塩、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等のアル
ミニウム塩、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化アルミ
ニウムなどの塩酸塩、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウ
ム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウムなどの塩素
酸塩、炭酸す）　ＩＪウム、炭酸カリウム、炭酸アンモ
ニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸ア
ンモニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの
炭酸塩、重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウム、重硫酸ア
ンモニウムなどの重硫酸塩、重亜硫酸ナトリウム、重亜
硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウムなどの重亜硫酸塩
、ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウムなどのケ
イフッ酸塩、珪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土金属塩
、アルミニウム塩等の珪酸塩、ホウ酸ナトリウム、ホウ
酸カリウム、ホウ酸アンモニウム、ナトのホウ酸塩、リ
ン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸水素
アンモニウムなどのリン酸水素塩、ピロ硫酸ナトリウム
、ピロ硫酸カリウム、ピロ硫酸アルミニウムなどのピロ
硫酸塩、ビロリン酸ナトリウム、ビロリン酸カリウム、
ビロリン酸アンモニウムなどのビロリン酸塩、重クロム
酸ナトリウム、重クロム酸カリウム、重クロム酸アンモ
ニウムなどの重クロム酸塩、過マンガン酸力１ハ過マン
ガン酸ナトリウムなどの過マンガン酸塩等。

アルカリ： 苛性ソーダ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
、水酸化カルシウム等の一価アルカリ金属又は多価金属
の水酸化物、或は酸化カルシウム、酸化マグネシウム等
の金属酸化物。

有機塩： 酢酸ソーダ、コハク酸ソーダ、ギ酸力１ハ　ギ酸ソーダ
等。

なお、とｎらはＰＨ調整剤、あるいはゲル化時間調節剤
として作用するほか、強度増強剤としての効果もある。

又、前述した酸や、酸性珪酸水溶液や水ガラスもＰＨ調
整剤として使用する事が出来る。特に弱アルカリ性とし
て作用する薬剤がＰＨの調整に有効である〇 又、本発明における水ガラスとしては、モル比ｎ　（Ｓ
　ｉｏ２／Ｍ２０　）　：　１．５〜５．０液状水ガラ
ス、無水水ガラス、和水水ガラス、結晶性水ガラス等を
含めた任意のモル比の珪酸のアルカリ金属塩、或は珪酸
のアルカリ金属塩と珪酸の混合物が用いられる０ 上述したゲル化調整剤のうち、水酸化マグネシウム、水
酸化アルミニウムのような多価金属の水酸化物、或は炭
酸マグネシウムや炭酸カルシウムのような多価金属の炭
酸塩は難溶性であるため遅効性アルカリ剤として優れて
おり、リン酸２ナトリウムはＰＨの急激な変化を妨ぐア
ルカリ性を呈するＰＨ緩衝剤として、又、硫酸アルミニ
ウムや塩化アルミニウムは酸性を呈するＰＨ緩衝剤とし
てすぐれている。又、硫酸カルシウムのような多価金属
の硫酸塩は難溶性であるため、遅効性の酸として優れて
いる。これらのうち遅効性アルカリ剤、アルカリ性を呈
する緩衝剤は水ガラスと混合し、遅効性酸、酸性を呈す
る緩衝剤は酸と混合して用いる事により所定のゲル化時
間を保持しながらゲル化後のＰＨ値を中性領域に保持し
たり、或は１）ｆ−１の変動を少なくする事によりゲル
化時間の調整を容易にするという効果を得る。

なお、本発明は非アルカリ性珪酸水溶液の配合を従来の
ように二工程に分けて行なうのではなく、一度に行なう
。したがって、配合された前記非アルカリ性珪酸水溶液
は注入ポンプ等を用いて注入したのでは途中でゲル化し
てしまうから、そのまま直ちに地盤中に注入されること
が望ましい。このためにはゲル化調整剤の含有した水ガ
ラス水溶液および酸性液はそれぞれ注入管内の別々の管
路な通して該注入管内に設けられた混合部（混合室）に
導入され、ここで両者は、酸過剰を保持するような合流
比率で合流されることが好ましく、この結果得られる注
入液はそのまま直ちに地盤中如容易に注入される。しか
も注入液は一度地盤中に注入されてしまうと注入液中の
ゲル化調整剤が徐々に反応して注入液のＰＨ値を中性方
向に整向せしめ、最終的には中性領域でゲル化する０ このため、本発明は次の（１）　、　（２）　、　（３
）ならびに（４）の利点を奏しうる。

（１）非アルカリ性珪酸水溶液を一工程で調製するので
工程が簡素化される０ （２）非アルカリ性珪酸水溶液が注入管内の混合部で調
製され、かつこの混合部は注入管内に存在して地盤に相
当に接近した位置であるので、前記水溶液の混合部から
地盤中への送液時間は非常に短くてすみ、このため、前
記水溶液は混合部から容易にそのまま直ちに地盤中に注
入される。したがって、従来のように強酸性珪酸水溶液
を調製の後、アルカリ剤によりゲル化時間を調整すると
いう工程は必要とせず、この困難性が除去される。

（３）非アルカリ性珪酸水溶液を調製の後、直ちに地盤
中に注入されるので、高い濃度の水ガラスを用いること
ができ、したがって、固結後の強度が向上される。

（４）非アルカリ性水溶液は地盤中に注入された後、そ
のＰＨ値が自動調整されて中性方向に移動し、このため
公害防止に役立つ。

なお、本発明において、ゲル化調整剤を含む水ガラス水
溶液および酸性液の混合部での合流はいずれか一方が他
方よりも高い圧力で吐出合流させるのが好ましく、特に
水ガラス水溶液が酸性液よりも高い吐出圧で合流混合さ
れることが一層ガラス濃度の濃い非アルカリ性珪酸水溶
液を調製する際に一層好ましい。

さらに、本発明における酸過剰を保持するような合流比
率とは合流液が不安定になってゲル化時間が短くなる電
気化学的中和点、すなわちＰＨ８，５付近、好ましくは
円Ｉ７付近よりも酸性側の非アルカリ性領域を常に保持
するような合流比率をいう。

以下、本発明を各種実験例をもって具体的に詳述する。

実験−１ Ａ液として水ガラス水溶液、Ｂ液として硫酸水溶液を用
意し、これらをそれぞれ攪拌翼の備えられたろうと状容
器に導入して混合し、この混合液を前容器下端からとり
だし、ＰＨ値とゲル化時間を測定した。結果を表−１に
示す。

表−１ 表−１の各配合例において、いずれも均質なゲルを形成
した０ なおＡ液をビーカーに採取し、これに攪拌しながらＢ液
を添加混合したところ、塊状シリカ分が析出された。

前述より酸過剰な状態で水ガラスと酸性液を合流すれば
、均質な配合液を得、かつ任意のＰＨ値とゲル化時間を
設定できることがわかる０実験−２ 以下の数種の野外試験方法を用いて注入管吐出口からの
吐出液の状況を調べた。

試験方法−に 型注入管内の混合室にＡ液ならびにＢ液をそれぞれ同一
吐出圧で同量づつ送液した０混合室は注入管の末端部の
注入口から１ｍのところに備えた０ 瓶験方法−２ 二重注入管の内管吐出口にバルブを設けて内管流路から
の吐出圧力が外管流路からの吐出圧力よりも高くなるよ
うにして、混合室内にＡ液およびＢ液をそれぞれ等量づ
つ送液し、混合した。内管および外管の流路からの混合
室への吐出圧力の差はそれぞれ０．５．１．０．２．Ｏ
ｋｆ／ｌ、ｔｌと定めた。混合室は注入管末端部の注入
口より１ｍの位置に配置した。

吐出圧力の差を生じさせるためには、例えば、一方の吐
出口に１　ｋｆｆ／ｃｒ／Ｉの圧力が加わってはじめて
開口するバルブを取りつけるか、あるいは一方の吐出口
の径を吐出量に対して小さくしたり、あるいはノズル状
にして行なう。

１１或験方法−３ 実験１と同様にして非アルカリ性珪酸水溶液を調製し、
この水溶液をポンプの作動により１０ｍの長さのホース
を介し、］Ｏｍの長さの注入管を通して地盤中に送液し
た。

実験結果を表−２に示す。

表−２において、配合歯は表−１のものと一致する。ま
た、○印は均質なゲルを形成したこと、　×印は塊状シ
リカ分を形成して不均質ゲルを形成したこと、Δ印は容
器中で、あるいは注入管、ホースまたはポンプ中で詰っ
てしまったことをそれ表−２より非アルカリ性珪酸水溶
液を合流混合したものをポンプで送液した場合、注入口
に至るまでにゲル化してしまうたり、塊状シリカ分を析
出しやすいことがわかる０ まだ、Ａ液、Ｂ液の吐出圧力の差がゼロの場合、水ガラ
ス濃度が４０％近くになると塊状シリカ分を析出しやす
くなる。本発明では吐出圧力差がある方が望ましく、特
に水ガラス液が酸性液中により高い圧力で吐出混合され
る場合には水ガラス濃度が濃くても均質な配合液を得る
ことができるが、逆の場合には吐出圧力が小さいと水ガ
ラス濃度が４０％以上では塊状シリカ分を析出しやすく
なることがわかる。

次に、ゲル化調整剤として遅効性アルカリ剤、ＰＨ緩衝
剤等を用いた本発明の具体例について説明する〇 一般に酸性−中性領域でゲル化させる注入工法において
、従来の方法では前述したとおり、Ａ液として水ガラス
、Ｂ液として酸性液を用い、まずＢ液中にＡ液を添加し
て、或は常に酸過剰の状態を保持するようにＡ−Ｂ両液
を合流しながらまずＰＨが１〜２付近の強酸性珪酸水溶
液をつくり、その後、この水溶液にＰＨ調整剤を加えて
円Ｉを中性方向に移向して注入するという二工程の方法
がとられた。

酸性液に水ガラスを加えてＰＨが１〜２の強酸性珪酸水
溶液を調製することは第１図から明らかなとおり容易で
あるが、ＰＨ値を２ないし７の中間値に定めることはき
わめてむづかしい。そこで前記強酸性珪酸水溶液に、は
じめから遅効性アルカリ剤を混入しておけば、強酸性珪
酸水溶液をそのまま注入してもＰＨ値が中性領域に移向
するから施工がきわめて簡便になることが推考され、本
発明ではあらかじめ水ガラス中に遅効性アルカリ剤を混
入しておく。

この場合、上述の本発明にかかる利点（１）　、　（２
）ならびに（３）のほかに、さらに注入された非アルカ
リ性珪酸水溶液が地盤中で自動的に中性方向に移動する
ため、より一層公害防止に役立つという利点が生じる０
　（利点（４）） 前述の遅効性アルカリ剤として、例えばＭｇ　（０ｆ−
Ｔ　）２　。

Ａｌ　（ＯＨ）３　、　Ｍｇ　ＣＯ３，Ｃａ　ＣＯ３等
の難溶性アルカリまたは塩が用いられる。

さらに本発明ではＡ液ないしはＢ液にＰＩ−Ｔ緩衝剤を
添加することもできる。この場合、Ａ液およびＢ液の合
流比率がばらついても、Ｐｔｌ緩衝剤の作用でＰＨが大
幅に変化しないため、安定した、所望のＰＨ値の配合液
を得ることができる０このようなＰＨ緩衝剤として、例
えばリン酸２ナトリウム、硫酸アルミニウム等が挙げら
れる。

また、さらに本発明において、Ａ液ないしはＢ液に遅効
性アルカリ剤ならびにＰｔｌ緩衝剤の両方を組み合わせ
て用いることもできる。この場合、Ａ−８合流液のＰＨ
値は変化しにくく、かつ時間の経過とともに徐々如中性
方向に移向する。

以下、遅効性アルカリ剤ならびにＩ）ＩＴ緩衝剤を用い
た本発明具体例を示す。

実験−３ （Ａ）　Ａ液およびＢ液として表−３のＩＩＪｏ、Ａに
示す配合のものを用いた。Ａ液には遅効性アルカリ剤と
してＭｇ　（ＯＨ）２を添加した。この添加量は第３図
のグラフの横軸に示す各号である０実験−１と同様な方
法でＡ液およびＢ液を合流し、得られた合流液のゲル化
時間ならびにＰＨの挙動を測定し、結果を第３図に示し
た。

（ＢＪ　Ａ液およびＢ液として表−３ＯＮ、Ｂに示す配
合のものを用いた。Ａ液には０．４　ｆのＭｇ（ＯＨ）
２のほかに、ＰＨ緩衝剤としてＮａ２ＨＰＯ４を添加し
た０この添加量は第４図のグラフの横軸に示す各号であ
る。実験−１と同様な方法でＡ液゛およびＢ液を合流し
、得られた合流液のゲル化時間ならびにＰＨの挙動を測
定し、結果を第４図に示した。

（Ｃ１Ａ液およびＢ液として表−３のＮｏ、　Ｃに示す
配合のものを用いたＯＡ液の水ガラス濃度ならびにＢ液
の酸濃度はそれぞれＬＡのものよりも濃厚である。Ａ液
には遅効性アルカリ剤としてＭｇ　（ＯＨ）２を、第５
図のグラフの横軸に示す各量添加した。

Ａ液およびＢ液を実験−１と同様な方法で合流し、得ら
れた合流液のゲル化時間ならびにＰＨの挙動を測定し、
結果を第５図に示した。

（Ｄ）　Ａ液およびＢ液として表−３のＮｏ、Ｄに示す
配合のものを用いた。Ａ液には０４２のＭｇ　（ＯＨ）
２のほかに、ＰＨ緩衝剤としてＮａ２ＨＰＯ４を、第６
図のグラフの横軸に示す各量添加したＯＡ液の水ガラス
濃度ならびにＢ液の酸濃度はそれぞれ八〇、Ｂのものよ
りも濃厚である。実験−１と同様な方法でＡ液およびＢ
液を合流し、得られた合流液のゲル化時間ならびにＰＨ
の挙動を測定し、結果を第６図に示した。

（ＥＩ　Ａ液およびＢ液として表−３のＮｏ、　Ｅに示
す配合のものを用いたＯＡ液には遅効性アルカリ剤とし
てＭｇＣＯ３を、第７図のグラフの横軸に示す各量添加
した。実験１と同様な方法でＡ液およびＢ液を合流し、
得られ入金流液のゲル化時間ならびにＰＨの挙動を測定
し、結果を第７図に示した。

（Ｆ）Ａ液およびＢ液として表−３の＆］’ｉ”に示す
配合のものを用いた。Ａ液には遅効性アルカリ剤として
０．６１のＭｇＣＯ３を添加し、Ｂ液には３．５２の７
５％Ｈ，Ｓ　Ｏ，のほかに、ＰＨ緩衝剤としてＡｌ２　
（８０４）３を、第８図の横軸に示す各量添加した。前
述のＡ液およびＢ液を実験−１と同様な方法で合流し、
得られた合流液のゲル化時間ならびにＰＨの挙動を測定
し、結果を第８図に示した。

表−３ 上述の実験−３における第３図ないし第８図かられかる
ように％Ａ液に遅効性アルカリ剤を添加′　しておけば
、Ａ−８合流液は合流時にはＰＨ値２ないし５０弱酸性
を呈するが、その後、徐々に増大して中性方向に移向し
てゲル化し、ゲル化後にはは■中性領域を呈している。

また、ＰＨ緩衝剤をＡ液またはＢ液に添加すると、第４
図、第６図あるいは第８図かられかるようにゲル化時間
の曲線がゆるやかになり、ゲル化時間の調整が容易とな
る。

なお、第９図は酸性珪酸水溶液に遅効性アルカリ剤（難
溶性アルカリ剤）を添加したときのＰ　ｔＴ値の経時変
化を示す。第９図から酸性珪酸水溶液は遅効性アルカリ
剤を添加する場合にはｐ　ｒ−ｒ値がゆるやかに中性方
向に移向することがわかる。

第１０図は水ガラス水溶液および酸性液の合流液の合流
時とゲル化後のＰＨ漸移状況を示したグラフである。第
１０図から、分流液のＰ　Ｉ−Ｔ値は合流時にはＰＨ２
ないし５の値を示すが、ゲル化後では中性方向に移向し
ていることがわかる。

実験−４ 本発明工法における固結標準砂の一軸圧縮強度を試験し
、結果を表−４に示しだ。表−４中、試験＆２．３．６
．７．１０．１１．１４およ゛び１６の各試料はそれぞ
れ表−１の配合歯に相当する配合であり、また、試験Ｎ
ａ１７ないし２２の試料はそれぞれ、第３図ないし第８
図における番号先１７ないしＮａ２２の配合である。例
えば、試験ＮＯ，２の試料は表−１中の配合風２の配合
、すなわち、Ａ液が５０ＣＣ当９３号水ガラス１９．５
ＣＣ１残り水からなり、Ｂ液が５０ＣＣ当り７５％硫酸
３．６ＣＣ，残り水からなる。　また試験風１７の試料
は第３図におけるＮｏ、１７の配合、すなわち、Ａ液が
５０　ＣＣ当９３号水ガラス１７．５　ＣＣ％′Ｍｇ　
（０Ｈ）２　ｏ、７ｔ。

残り水からなり、Ｂ液カ５０ＣＣ当Ｄ７５’Ｘ硫酸３．
６ＣＣ１残り水からなる。試験は各試料について、養生
日数１日、７日、詔日後の一軸圧縮強度（＃　／　ｃｔ
ｌ　）をめることによって行った〇 表−４から、養生日数が増加するにつれて、また、水ガ
ラス濃度が濃厚になるにつれて各試料にかかる固結標準
砂の一軸圧縮強度が増大することがわかる。

参考試験 本発明と比較のため、表−５に示す各試料を調製し、こ
れら各試料について実験−４と同様にして固結標準砂の
一軸圧縮強度を測定し、結果を表−６に示した。表−５
の各試料總乙、　２４．２５．２６，２７゜２８．２９
．３０ではそれぞれ、水ガラス濃度は表−４の各試料Ｎ
ａ　２．３．６．７．１０．　Ｉｆ、　１４．１６と同
じであるが、ＰＨがアルカリ領域にある。

表−５ 表−６から、アルカリ領域の試料では、たとえ水ガラス
濃度が濃厚になっても、固結標準砂の一軸圧縮強度は著
しく劣ることがわが９、さらに養　□生日数が増加する
にしたがって、−軸圧縮強度が低下することもわかる。

さらに、本発明工法は、複合注入工法に応用することも
できる。複合注入工法行−に不均質層が互層となってい
る地盤に有効である０以下、この応用例について述べる
０ まず、次のＡ、Ｂ、Ｃ液を調製するＯ Ａ液ニゲル化調整剤を含む水ガラス水溶液Ｂ液：酸性液 Ｃ液：急結剤配合液（アルカリ剤、酸等）前述のＡ、Ｂ
、Ｃ液を用いてＡ液にＢ液ならびＫＣ液をそれぞれ間欠
点に合流すると、第１１図に示すようにＡ−Ｃ合流液に
よる瞬結性−次グラウドおよびＡ−８合流液による浸透
性二次グラウトの変・換が簡便に行われ、これを第１２
図に示す二重注入管を用いて複合注入を行なうことがで
きる。すなわち、まず、第１２図（ａ）に示すように二
重゛注入管の内管を通してＡ液を、外管を通してＣ液を
それぞれ送液して注入管内の混合室ａに導き、ここで両
液を合流の後、瞬結性−次グラウドとして地盤中に注入
し、地盤の粗い部分や、注入管まわりのすき間を該グラ
ウトで填充固結する０次いで、第１２図（ｂ）に示すよ
うにＣ液の代りにＢ液を送液して混合室ａにおいてＡ−
８合流液による浸透性二次グラウトを調製し、これをそ
のまま直ちに地盤中に注入してＡ−Ｃ合流液では浸透し
きれなかった細い部分を浸透固結する。

施工例−１ 前述実験−２の試験方法−２にしたがい、水ガラス水溶
液をバルブを通して酸性液よりも１　ｋ’／１０１高い
圧力で混合部に吐出して非アルカリ性珪酸水溶液を形成
し、この水溶液を東京部内の均質な細砂地盤中に注入し
た。配合液は表−１の配合Ｎｏ、７のものを用いた。

Ａ−８合流液を１００１注入し、１０日後に掘削調査し
たところ、０．５ｉのはソ球状の均質固結体の形成をみ
た。固結土の一軸圧縮強度は１１．５　ｋｆ／／ｃｒＡ
であった。

施工例−２ 細砂層とレキ層が互層になっている東京部内の地盤中に
本発明工法にかかる注入を行った。試験方法は施工例１
と同様である。まず、次のＡ　、　ＢならびにＣ液を調
製したＯ Ａ液：表−１の配合風７にさらに円−■調整剤を添加し
たもの。

Ｂ液：表−１の配合集７と同じ。

Ｃ液ニア５％硫酸４，２ＣＣ，水５５．８ＣＣなお、Ａ
−Ｃ合流液はＰＨが８．５でゲル化時間は５秒である。

前述のＡ、Ｂ、Ｃ液を用い、第１２図（ａ）　、　（ｂ
）の注入工程にしたがって注入を行った。

まず、Ａ−Ｃ合流液を第１２図ｆａ）のようにｔｏｏ　
を注入の後、次いで第１２図ｆｂ）に示すようにＡ−Ｂ
合流５液を３００を注入し、注入ステージを５０ｃｔｎ
づつ引き上げながらこの注入を繰り返した。

注入１０日後に掘削調査を行ったところ、レキ層にはＡ
−Ｃ合流液が主として填充され、細い砂層にはＡ−８合
流液が土粒子間浸透し、全体として均質に固結していた
。固結体の一軸圧縮強度は９．５＃／ｃＦ！であった。

透水係数試験結果は注入前には　ｋ＝２．４Ｘ１０”〜
６．８×１Ｏ−３ｃｆｎ／／ｓｅＣであったものが、注
入後ではｋ　＝　３．５　Ｘ　１０−５〜２．３　Ｘ　
１０−６ｃｍ／ｓｅｃ　に１で改善されていた。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明は非アルカリ性珪酸水溶液を注入
するにあたり、ゲル化調整剤を含んだ水ガラス水溶液お
よび酸性液を注入するようにしたから、注入が一工程で
すみ、したがって注入工程が簡素化されるとともにＰＨ
調整剤によるゲル化時間の調整が省略されて注入工程が
簡素化され、かつ注入液ＯＰＨ値が注入後に自動調整さ
れ、中性方向に移動して公害防止に役立、ち、しかも水
ガラス濃度が稀釈されることがないので高強度の固結体
を得ることができる等の利点１奏し得、このため実用上
極めて有用な発明であるということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水ガラスのＰＨとゲル化時間との関係を表わし
たグラフであり、第２図は酸性珪酸水溶液の経時的粘度
変化と、ゲル化調整剤を添加したときのゲル化時間の変
化を表わしたグラフであり、第３図、第４図、第５図、
第６図、第７図および第８図は、それぞれ、酸性珪酸水
溶液に遅効性アルカリ剤、ないしはさらにＰＨ緩衝剤を
含んだ場合のゲル化時間とＰＨの関係を表わしたグラフ
であり、第９図は酸性珪酸水溶液に遅効性アルカリ剤を
添加したときのＰＨ値の経時変化を表わしたグラフであ
り、第１０図は水ガラス水溶液と酸性液の合流液の合流
時とゲル化後のＰＨ漸移状況を表わしたグラフであり、
第１１図は複合注入工法の適用例を表わしたグラフであ
り、第１２図（ａｔ　、　（１）ｌは複合注入工法の施
工例を表わした図面である。 ａ・・・混合室、Ａ液・・・水ガラス水溶液、Ｂ液・・
・酸性液、　Ｃ液・・・急結剤配合液。 特許出願人　強化土エンジニャリング株式会社算ｑ目 Ｎ−炉誇　ｒ３渦表ηｃｃ） 箋？し １１ｇＣ０３（９／Ａ＆５０ｃｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゲル化調整剤を含む水ガラス水溶液と、酸性液とを混合
   して非アルカリ性珪酸水溶液を調製し、この水溶液を地
   盤注入用薬液として用いることを特徴とする地盤注入工
   法。