JP2000219871A

JP2000219871A - アスファルト系軟質注入材及び止水工法

Info

Publication number: JP2000219871A
Application number: JP2479899A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tani; 茂谷; Kenjiro Nakajima; 賢二郎中島; Kenichiro Nomura; 健一郎野村; Kunihiko Ito; 邦彦伊藤; Mitsuhiko Takahashi; 光彦高橋; Shoichi Sato; 祥一佐藤
Original assignee: NATL RES INST OF AGRICULTURAL ENGINEERING; Taisei Rotec Corp
Current assignee: NATL RES INST OF AGRICULTURAL ENGINEERING; Taisei Rotec Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】微細な漏水経路にまで脈状に注入が可能であ
るという高い浸透性を有し、更に、硬化後における地盤
形状の変化等に追従可能な可撓性に優れるアスファルト
系軟質注入材を提供すると共に、当該注入材を用いた止
水工法を開発する。【課題手段】アスファルト乳剤、セメント、フィラー
及び水を主要構成材料とするアスファルト系軟質注入材
であって、前記主要構成材料の混合割合がそれらの総容
量に対して、前記アスファルト乳剤３０．０容量％乃至
９０．０容量％、前記セメント３．０容量％乃至１０．
５容量％、前記フィラー０．０容量％乃至１７．０容量
％、及び、前記水０．０容量％乃至６０．０容量％の範
囲にあることを特徴とするアスファルト系軟質注入材を
用い、前記アスファルト系軟質注入材を地盤中又は地盤
と構造物との間に注入する止水工法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として止水工法
に用いられる場合に、高い止水効果を発揮するアスファ
ルト系軟質注入材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ため池堤体等の漏水個所の止水
は、その漏水個所に水ガラス系やセメント系のグラウト
材を注入することにより行うことが一般的であった。上
記方法を用いた場合、透水係数の大きい地盤において
は、上記グラウト材は土粒子間の配列を変化させること
はなくその間隙に浸透することになるため、漏水経路の
細部にまで浸透し高い止水効果を発揮していた。

【０００３】しかし、透水係数が小さい地盤に用いられ
る場合には上記の浸透メカニズムとは異なり、グラウト
材の注入圧により地盤が割裂して、その割裂中にグラウ
ト材が注入されることになる。そのため、地盤全体に均
一にグラウト材の注入が行われない場合が生じてしま
い、十分な止水効果を得ることができないという欠点を
有していた。また、上記グラウト材の硬化物は可撓性に
乏しく、地震や不等沈下等が生じた場合には、ため池堤
体等の変形に追従することができないため、グラウト材
の注入部が割れてしまい、止水効果が損なわれてしまう
という致命的な欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を除くためになされたものであり、微細な漏水経路にま
で脈状に注入が可能であるという高い浸透性を有し、更
に、硬化後における地盤形状の変化等に追従可能な可撓
性に優れるアスファルト系軟質注入材を提供すると共
に、当該アスファルト系軟質注入材を用いた止水工法を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】要するに、請求項１記載
の本発明は、アスファルト乳剤、セメント、フィラー及
び水を主要構成材料とするアスファルト系軟質注入材で
あって、前記主要構成材料の混合割合がそれらの総容量
に対して、前記アスファルト乳剤３０．０容量％乃至９
０．０容量％、前記セメント３．０容量％乃至１０．５
容量％、前記フィラー０．０容量％乃至１７．０容量
％、及び、前記水０．０容量％乃至６０．０容量％の範
囲にあることを特徴とするアスファルト系軟質注入材を
提供するものである。

【０００６】すなわち、本発明は、アスファルト乳剤、
セメント、フィラー及び水を所定の混合割合で混合する
アスファルト系軟質注入材とすることにより、常温で注
入が可能であり、かつ、微細な漏水経路にまで脈状に注
入が可能である高い浸透性を有し、更に、硬化後におけ
る地盤形状の変化に追従可能な可撓性に優れるアスファ
ルト系軟質注入材を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載のアスファルト系軟質注入材１００容量部に、流動
化剤０．１乃至０．４容量部を添加することを特徴とす
るアスファルト系軟質注入材を提供するものである。

【０００８】すなわち、本発明は、請求項１記載のアス
ファルト系軟質注入材に、所定量の流動化剤を添加する
ことでその流動性を増加させ、漏水経路への浸透性を高
めることにより、止水効果を向上させるアスファルト系
軟質注入材を提供することを目的とするものである。

【０００９】また、請求項３記載の本発明は、請求項１
又は請求項２記載のアスファルト系軟質注入材１００容
量部に、消泡剤０．４容量部以下を添加することを特徴
とするアスファルト系軟質注入材を提供するものであ
る。

【００１０】すなわち、本発明は、請求項１又は請求項
２記載のアスファルト系軟質注入材に、所定量の消泡剤
を添加することにより、上記の止水効果を発揮すると共
に、硬化後に強度低下が起こらないアスファルト系軟質
注入材を提供することを目的とするものである。

【００１１】また、請求項４記載の本発明は、地盤中又
は地盤と構造物との間に、請求項１乃至請求項３のいず
れか一項に記載のアスファルト系軟質注入材を注入する
ことを特徴とする止水工法を提供するものである。

【００１２】すなわち、本発明は、請求項１乃至請求項
３記載のいずれか一項に記載のアスファルト系軟質注入
材を止水工法に用いることにより、実際の施工に役立て
ることを目的としたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るアスファルト系軟質
注入材の実施形態について、添付図面等に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】本発明に係るアスファルト系軟質注入材
は、アスファルト乳剤、セメント、フィラー及び水を主
要構成材料として、当該総ての構成材料を混練すること
により製造される混合物であり、更に、流動化剤、消泡
剤を加えることにより、その効果を高めることを可能と
するものである。以下に各構成材料について説明する。

【００１５】（構成材料） ◎アスファルト乳剤注入後に高い止水性を有し、更に優れた可撓性を有する
材料としては石油アスファルト（ＪＩＳＫ２２０７参
照）が存在しているが、当該アスファルトは常温で固体
状であるため、実際に使用する際には加熱して液状にし
なければならない。しかし、この場合には、温度の低下
に伴いアスファルトは増粘し、浸透性が低下してしまう
ため、微細な漏水経路への浸透が行われず、所定の効果
を得ることができない。そのため、本発明では、上記ア
スファルトと同様の効果を奏すると共に、作業時に液体
状を呈しているため常温で注入が可能であり、微細な漏
水経路にまで浸透を行うことができるという優れた性質
を有するアスファルト乳剤を用いる。

【００１６】当該アスファルト乳剤は、混合するセメン
トと反応してアスファルト乳剤中のアスファルトと水が
分離しないこと、及び、実際の施工に当たり、一定の作
業時間中硬化しない性質を有するものであれば、ＪＩＳ
Ｋ２２０８により規定されているどのような品質のも
のであっても問題はない。尚、その他の条件として、ア
スファルト乳剤は、水と混合しても希釈はされるが分解
しないこと、及び塩分が混合しても分解されないもので
あることが必要である。

【００１７】◎セメント上記アスファルト乳剤のみを用いた場合には硬化するま
でかなりの時間が必要となり、また場合によっては注入
後のアスファルト系軟質注入材が硬化せず、流動化して
しまう場合が存在する。かかる欠点を防止するために、
本発明ではセメントを混合することにしたものである。
セメントは、混合した後にアスファルト乳剤中に懸濁
し、所定の作業時間を経過した後、添加した水と水和反
応を生じることにより硬化する性質を有するものであれ
ばどのような種類のものを用いても良い。従って、使用
可能なセメントとしては、普通ポルトランドセメント、
早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメント等の
各種のセメントを用いることができる。

【００１８】ここで、セメントの混合量の決定方法につ
いて説明する。図１（ａ）は、硬化したセメントの応力
と変位の関係について示したものである。その関係は、
一定応力のもとで変位は一定値を示すという、弾性体と
しての挙動を示している。従って、ある応力が作用した
としても、変位は増加しないため、硬化したセメントは
可撓性を有さない。一方、図１（ｂ）は、硬化したアス
ファルトの応力と変位の関係について示したものであ
る。その関係は、一定応力のもとで変位がその平衡値に
徐々に近づくような、粘弾性体としての挙動を示してい
る。従って、アスファルトは硬化後であっても、変位が
増加（一定の長さ延伸）することが可能であり、高い可
撓性を有している。

【００１９】アスファルト乳剤とセメントは上記の性質
を有しているため、アスファルト乳剤と比較してセメン
トを多く混合すると、セメントの有する性質を顕著に発
揮することとなり、それだけ強度が強くなるが、可撓性
には劣ってしまうことになる。また、その逆に、セメン
トの混合量を少なくしすぎると、混合物が硬化せず、流
動化した状態となってしまうため、その場合には止水効
果は得られないことになる。

【００２０】上記事項を考慮すると、本発明のアスファ
ルト系軟質注入材が、硬化後に高い可撓性を発揮するた
めには、セメントの混合量の上限値は、硬化後の混合物
の可撓性を損なわないだけの量、すなわち、弾性体とし
ての挙動を示さない範囲とする必要がある。また、セメ
ントの混合量の下限値は、硬化後の混合物が硬化して一
定形状を保持することが可能であるだけの量が含まれて
いれば十分である。従って、セメント混合量の上、下限
値としては、上記事実を考慮して、後述する範囲内で適
切に決定する必要がある。

【００２１】◎フィラーフィラーは、０．０７４mmふるいを大部分通過する鉱物
質微粉末である。その役割は、対象地盤に注入した際
に、微小な粒子として、地盤中の間隙を埋めることによ
りその止水効果を高めると共に、アスファルト乳剤中に
懸濁してその感温性を小さくし、更に、その粘度を高め
る等、アスファルト乳剤の品質向上に寄与することにあ
る。フィラーは、一般的には、石灰岩や火成岩を粉砕し
た石粉が用いられるが、それ以外の材料としては、消石
灰、ダスト、フライアッシュなどが使用される。尚、フ
ィラーとしてセメントを用いても所定の効果を得ること
ができるため、混合するセメント量が、他の構成材料と
比較して相対的に多い場合には、特にフィラーを混合す
る必要のない場合もある。

【００２２】◎水水は上記セメントと反応し、硬化体を形成するために必
要となる材料であり、油、酸、塩類、有機物等、上記ア
スファルト系軟質注入材の品質に影響を及ぼす物質を含
まないものであれば、その種類等に特に制限はない。
尚、本発明の主要構成材料であるアスファルト乳剤は、
アスファルトと水の混合材料であるため、使用するアス
ファルト乳剤の種類によっては、新たに水を混合する必
要がない場合もある。

【００２３】上記のアスファルト乳剤、セメント、フィ
ラー及び水を主要構成材料とするアスファルト系軟質注
入材の混合割合は、上記主要構成材料の混合割合がそれ
らの総容量に対して、上記アスファルト乳剤３０．０容
量％乃至９０．０容量％、上記セメント３．０容量％乃
至１０．５容量％、上記フィラー０．０容量％乃至１
７．０容量％、及び、上記水０．０容量％乃至６０．０
容量％の範囲内で、使用する対象地盤の特質等に応じ
て、各々の構成材料の混合割合を適切に決定することが
できるものである。

【００２４】更に、上記アスファルト系軟質注入材に、
以下に説明する流動化剤及び消泡剤を添加することによ
り、その品質を向上させることができる。

【００２５】◎流動化剤流動化剤は、アスファルト系軟質注入材の流動性、及
び、対象地盤等への浸透性を向上させ、その止水効果を
増大させるために添加される高性能減水剤の一種であ
り、ポリカルボン酸の塩や各種スルホン酸の塩などが一
般的に用いられる。上記流動化剤の混合割合は、上記ア
スファルト系軟質注入材１００容量部に対し、流動化剤
０．１乃至０．４容量部の範囲内で、適切に決定するこ
とができる。

【００２６】◎消泡剤本発明のアスファルト系軟質注入材を注入する際に、対
象地盤への注入材の注入範囲が広く、アスファルト系軟
質注入材の硬化物（以下、「硬化物」という）の厚さが
厚くなる場合には、アスファルト系軟質注入材の作製時
に入り込んだ微細な気泡が硬化物の内部に残留してしま
う。そのため、硬化物の材質が不均一となってしまい、
対象地盤の止水効果が発揮できない場合が生じる。消泡
剤は、上記の欠点をなくすために添加する薬剤であり、
添加することによりアスファルト系軟質注入材の表面張
力を低下させ、気泡の発生を防止するという作用を有す
る。上記消泡剤としては、シリコーン、有機リン酸塩、
アルコール等が用いられる。上記消泡剤の混合割合は、
上記アスファルト系軟質注入材１００容量部に対し、消
泡剤０．４容量部以下となる範囲内で、適切に決定する
ことができる。尚、上記消泡剤は硬化物の性質を向上さ
せるためには添加することが望ましいものであるが、後
述するように、対象地盤へのアスファルト系軟質注入材
の注入範囲が広くない場合には、混合することが不要な
場合がある。

【００２７】尚、上記流動化剤、消泡剤の他、セメント
の凝結時間を遅らせるための遅延剤等、種々の混和剤が
存在するが、混合するセメント等との関係において、他
の混和剤を上記アスファルト系軟質注入材の性質に影響
を与えない範囲内で添加することは何ら問題はない。

【００２８】上記アスファルト系軟質注入材は、作製時
及び地盤への注入時には液体状を呈しており、対象地盤
への注入後に水和反応等により硬化して固体状になるこ
とを特徴とするものである。また、上記のアスファルト
系軟質注入材は、従来のグラウト材に比べて可撓性、防
水性、付着性に優れているため、止水剤として堤体等の
止水に利用した場合には、地震や不等沈下などによる堤
体の変化に追従でき、高い止水効果を有するものであ
る。更に、混合されているセメントの硬化により、一定
の強度を有し、土圧等による流動化を生じることがない
という効果をも有するものである。

【００２９】（止水工法）次に、本発明に係るアスファ
ルト系軟質注入材（以下、「注入材」という）を用いた
止水工法について説明する。当該止水工法は、対象とな
るため池堤体等を形成する地盤内や推進工法などにより
設置した樋管周辺の間隙に、上記注入材を注入、充填す
ることにより、漏水経路を注入材で閉塞して、堤体内の
貯水や地下水の湧出等を防止することを目的とするもの
である。

【００３０】図２に示すように、止水工法に用いられる
設備は、主として、グラウトミキサ１７、グラウトポン
プ１８、ボーリングマシン２０、注入管２１、圧力流量
計１９、輸送管２３、各種の材料タンク１１〜１６、発
電機２２等の各装置により構成される。グラウトミキサ
１７は、一方の輸送管２３によりグラウトポンプ１８を
介し、ボーリングマシン２０の注入管２１に接続されて
おり、また、他方の輸送管２３により、注入材の各種構
成材料の材料タンク１１〜１６と接続されている。圧力
流量計１９は、地盤への注入材の注入圧力と注入量を管
理するために用いられる装置であり、グラウトポンプ１
８とボーリングマシン２０の中間部に、輸送管２３を介
して設置されている。

【００３１】ボーリングマシン２０は地盤に穿孔するた
めに用いられる装置であり、その先端部に注入管２１を
有している。当該注入管２１は、その回動により地盤を
掘削すると共に、その掘削後、注入材の注入作業を行う
ために用いられるものである。そのため、注入管２１は
輸送管２３に接続されており、注入材をその先端部から
地盤内に注入可能となっている。また、グラウトミキサ
１７、グラウトポンプ１８、ボーリングマシン２０、圧
力流量計１９の各装置は発電機２２に接続されている。
上記の各種装置は、従来の薬液注入工法で用いられてい
る装置を使用することが可能であり、施工現場の状況等
を考慮して適宜決定することができる。

【００３２】上記の設備を用いて実際の施工を行う手順
について説明する。まず、材料タンク１１〜１６に投入
された各種構成材料をグラウトミキサ１７内に搬入、攪
拌することにより注入材を製造する。次に、ボーリング
マシン２０により、対象となる堤体Ｂの所定位置及び深
さに至る注入孔Ｈを穿孔する。そして、グラウトポンプ
１８により圧送されてくる注入材を、穿孔に用いたボー
リングマシン２０の先端部の注入管２１から、地盤中に
注入する。その後、上記穿孔作業及び注入材の注入作業
を繰り返すことにより、地盤全体への注入材の注入を行
うことになる。尚、上記施工手順についても、従来の薬
液注入工法を行う際の施工方法を用いて行うことが可能
であり、作業現場の環境や施工規模等を考慮して、適切
に決定することができる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例と比較例を示
す。

【００３４】◎実施例１アスファルト乳剤(東亜道路工業（株）、商品名スタ
ビセット、セメント混合用アスファルト乳剤、以下の実
施例等で用いたアスファルト乳剤は総て同種のものを使
用)、ポルトランドセメント、フィラー（炭酸カルシウ
ム）及び水を、表１に示す容量配合により混合後、成形
し、アスファルト系軟質注入材の供試体を作成し、一軸
圧縮試験及び曲げ試験を実施した。一軸圧縮試験は、円
筒形供試体（直径５０mm、高さ１００mm、材齢１３週、
コンクリート養生室（摂氏２０度で１００％湿潤）にて
気乾養生）を用い、試験時温度摂氏１５度下で、その上
面全面を均一に載荷速度１mm／分で圧縮することにより
行った。また、曲げ試験は、直方体供試体（長さ１６０
mm、幅４０mm、厚さ４０mm、材齢１３週、コンクリート
養生室（摂氏２０度で１００％湿潤）にて気乾養生）を
用い、試験時温度摂氏１５度下で、その上面の中央部を
載荷速度０．０５mm／分で圧縮することにより行った。

【００３５】表２及び図３、図４に、その結果について
示す。これによると、セメント量が増加するに従い、供
試体は弾性体的挙動を示すようになるため、一軸圧縮強
度及び曲げ強度が増加し、一軸圧縮ひずみ及び曲げひず
みは減少（可撓性は低下）する傾向があることがわか
る。この結果から、一軸圧縮ひずみ及び曲げひずみが大
きく、可撓性を有する配合（表２中○、△印）は、配合
１，２，３，４，６，７，８，９，１１，１２，１３，
１４であり、特に好ましい配合（表２中○印）は、配合
１，２，６，７，８，１１，１２，１３であることが実
証された。上記配合の注入材は、優れた可撓性を有して
いるため、硬化後にひび割れしないという性質を有する
ものである。上記試験の結果より、ひび割れが生じ易い
と判断される表２中×印の配合のセメント量を不適とす
ると、アスファルト乳剤が５０．０容量％〜８３．３容
量％の範囲では、セメント量の適量は１１．０容量％未
満であることがわかる。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】◎実施例２流動化剤、及び、消泡剤を混合した場合のアスファルト
系軟質注入材の圧縮強度について分析するために、アス
ファルト乳剤、ポルトランドセメント、フィラー（炭酸
カルシウム）、水、流動化剤及び消泡剤を、表３に示す
容量配合により混合後、成形することにより、アスファ
ルト系軟質注入材の供試体を作成して、一軸圧縮試験を
実施した。実施例１の場合と同様に、一軸圧縮試験は円
筒形供試体（直径５０mm、高さ１００mm、材齢１３週、
コンクリート養生室（摂氏２０度で１００％湿潤）にて
気乾養生）を用い、試験時温度摂氏１５度下で、その上
面全面を均一に載荷速度１mm／分で圧縮することにより
行った。

【００３９】表４にその結果について示す。これによる
と、一軸圧縮強度、及び、可撓性の程度を示す一軸圧縮
ひずみについては、ほとんど差異は認められなかった。
従って、一軸圧縮試験の結果からは、流動化剤及び消泡
剤の有無による注入材の性質の差異は認められなかっ
た。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】◎実施例３消泡剤を混合した場合のアスファルト系軟質注入材の曲
げ強度について分析するために、アスファルト乳剤、ポ
ルトランドセメント、フィラー（炭酸カルシウム）、
水、流動化剤及び消泡剤を、表３に示す容量配合により
混合後、成形することにより、アスファルト系軟質注入
材の供試体を作成して、曲げ試験を実施した。曲げ試験
は、供試体厚さを５mm、１０mm、３０mm、４０mmと変化
させた４種類の直方体供試体（縦１６０mm、横４０mm、
材齢１３週、コンクリート養生室（摂氏２０度で１００
％湿潤）にて気乾養生）を用い、試験時温度摂氏１５度
下で、その上面の中央部を載荷速度０．０５mm／分で圧
縮することにより行った。

【００４３】表５にその結果について示す。これによる
と、消泡剤を添加した場合に比較して、消泡剤を添加し
ない場合の曲げ強度は小さくなる傾向を示しており、特
に供試体厚さが１０mmを越える場合にはその傾向は顕著
となっている。従って、実際の施工にあたり、対象地盤
への注入材の注入範囲が１０mm以上となる場合には、消
泡剤を併用することが望ましいといえる。

【００４４】

【表５】

【００４５】◎実施例４流動化剤の有無による透水係数の差異を分析するため
に、加圧透水試験（建設図書「アスファルト舗装に関す
る試験第８版、ｐ２６１〜２６２、４−８−２透水性
試験に基づく試験」、１９８３年発行、参照）を行っ
た。使用した供試体は、骨材間隙率が４０％の砂質土を
用いて作製した円筒形供試体（直径１００mm、厚さ５０
mm）中に、注入材を注入し、上記供試体中に存在してい
る間隙を注入材により閉塞した後、コンクリート養生室
（摂氏２０度で１００％湿潤）にて気乾養生（材齢、供
試体作成後４週）を行ったものを用い、試験時温度摂氏
５度下で、その上面全面を均一に試験圧力１．５kg／cm
²で加圧することによりその試験を行った。

【００４６】表６にその結果について示す。これによる
と、流動化剤を添加した場合の方が、透水係数の低下の
割合が大きくなっている。従って、流動化剤を添加する
ことにより注入材の流動性が増し、微細な漏水経路への
浸透性が向上することにより、止水効果が高まったもの
と判断することができる。尚、アスファルト混合物の透
水係数は間隙率（通常は、間隙率３〜６％）と関係があ
り、透水係数が１０^-8〜１０^-5（cm／sec）程度であれ
ば実用上、不透水（工学的には１０^-7（cm／sec）以下
が不透水）といえる（（社）日本道路協会「アスファル
ト舗装要項」、Ｐ９５、（社）土木学会「舗装工学」、
Ｐ４４４参照）ため、本発明の注入材は十分な止水性を
有していると考えられる。

【００４７】

【表６】

【００４８】◎比較例１本発明のアスファルト系軟質注入材と、一般的なセメン
ト系グラウト材の性質の相違を分析するために、一軸圧
縮試験を行った。一般的なセメント系グラウト材は市販
の材料を用い、その配合は、セメント１００．０重量
部、ベントナイト２０．０重量部、水２９０．０重量
部、セメント急結剤３０．０重量部とした。上記セメン
ト系グラウト材では、アスファルト乳剤及び流動化剤を
必須成分としていない点、ベントナイトを必須成分とし
ている点で、本発明のアスファルト系軟質注入材と異な
っている。尚、試験の条件は実施例１に示した場合と同
様である。

【００４９】上記試験によると、市販のセメント系グラ
ウト材の圧縮強度は２．２９MPa、圧縮ひずみは０．４
２％となり、圧縮強度は大きいものの、圧縮ひずみが小
さく、変位量と応力の関係が弾性体的な挙動を示す結果
となった。従って、上記セメント系グラウト材は可撓性
が小さく、地盤等の変形などには追従できない材料であ
ると考えられる。

【００５０】◎比較例２本発明のアスファルト系軟質注入材と、主としてトンネ
ルの止水剤として用いられる特許公報第２６１８７３２
号に示されるグラウト材（以下、「比較グラウト材」と
いう）の性質を比較分析するために、上記比較グラウト
材を用いて一軸圧縮試験を行った。上記比較グラウト材
の配合は、アスファルト乳剤１００重量部、セメント２
０〜３０重量部、ベントナイト３〜１５重量部、セメン
ト急冷剤５〜１５重量部を用いることを特徴としている
が、本比較例では、そのうち以下の３ケースの配合を選
択した。すなわち、配合Ａ（アスファルト乳剤１００．
０重量部、セメント３０．０重量部、セメント急結剤
７．５重量部、ベントナイト６．０重量部）、配合Ｂ
（アスファルト乳剤１００．０重量部、セメント２５．
０重量部、セメント急結剤７．５重量部、ベントナイト
６．０重量部）、配合Ｃ（アスファルト乳剤１００．０
重量部、セメント２０．０重量部、セメント急結剤７．
５重量部、ベントナイト６．０重量部）、のセメント量
を変化させた３種類の配合の比較グラウト材を用いて供
試体を作成し、比較対照試験を行ったものである。尚、
試験の条件は実施例１に示した場合と同様である。

【００５１】その結果によると、比較グラウト材の圧縮
強度及び圧縮ひずみは、配合Ａ（０．８６MPa、１．１
％）、配合Ｂ（０．５７MPa、１．２％）、配合Ｃ
（０．３０MPa、０．８％）となり、比較例１に示した
セメント系グラウト材に比べると圧縮ひずみの値は大き
いものの、本発明に係るアスファルト系軟質注入材と比
較すると圧縮ひずみの値は小さく、変位量と応力の関係
も弾性体的な挙動に近いものである。従って、その止水
効果は十分なものであるとはいえないと考えられる。

【００５２】更に、比較グラウト材の止水効果を分析す
るために、上記配合Ａ〜配合Ｃの比較グラウト材を注入
し、実施例４と同様の加圧透水試験を行った。当該加圧
透水試験によると、配合Ａ〜Ｃのいずれの場合にも、透
水係数は１×１０^-3（cm／sec）より大きな値となり、
止水効果があまりみられない結果となった。この結果よ
り、本発明に係るアスファルト系軟質注入材と異なり、
比較グラウト材は流動性が乏しく、微細な漏水経路への
浸透が期待できない材料であると考えられる。

【００５３】◎試験施工本発明のアスファルト系軟質注入材を用いて堤体Ｂの試
験施工を行い、その止水効果を分析した。アスファルト
系軟質注入材の配合は、以下の構成材料の合計を１００
容量％としたとき、アスファルト乳剤８２．１容量％、
ポルトランドセメント７．１容量％、フィラー（炭酸カ
ルシウム）４．０容量％、水６．２容量％、流動化剤
０．２容量％、消泡剤０．４容量％である。

【００５４】図５、図６に示すように、堤体Ｂは、基礎
地盤Ｋ上にコンクリートＣを打設することにより遮水性
を確保した上で、上面が８ｍ四方の正方形、下面が１２
ｍ四方の正方形、高さ２．５ｍからなる正四角形錐台形
状に盛土することにより構築した。堤体Ｂを構成する盛
土の土質条件は、平均湿潤密度（１．９４０ｔ／
ｍ³）、平均乾燥密度（１．５６６ｔ／ｍ³）、含水比
（２３．９％）、土粒子密度（２．６７１）、間隙比
（０．７０６）、間隙率（４１．４％）、飽和度（９
０．４％）である。

【００５５】続いて注入材の施工設備について説明す
る。図５は、試験施工の施工現場における施工装置の配
置を示す側面図であるが、当該図中に示す装置のうち、
図２と同一名称の装置については、図２中で用いたもの
と同一の符号を用いて、その説明は省略する。

【００５６】図５に示すように、注入材を注入するため
に、上下２槽式のグラウトミキサ１７（容量２００リッ
トル）、スクイズ方式のグラウトポンプ１８（吐出量５
〜２０リットル／分、吐出圧力５〜２５ｋｇ／ｍ²）、
及びボーリングマシン２０（掘削深さ２００ｍ、ロッド
（直径４０．５mm、長さ１〜３ｍ）、メタルクラウン
（（注入管２１）、直径４０．５mm、長さ３０mm）を輸
送管２３により直列に設置し、各々の装置に発電機２２
を接続した。また、注入孔Ｈを掘削する際に、注入孔Ｈ
中に注水して孔壁の保護を図るための水を供給すること
ができるように、ポンプ３２を介して水タンク３１と、
注入孔Ｈ中に設けられた注水管（図示せず）を輸送管２
３により接続した。上記ボーリングマシン２０は、注入
管２１が掘削する注入孔Ｈの上面に位置するように堤体
Ｂ上に設置し、また、その他の装置は作業遂行上適切な
場所に設置した。尚、今回は小規模の試験施工であるた
め、材料タンクの設置は行わず、手動によりグラウトミ
キサ１７に構成材料を注入することにした。

【００５７】以下に、注入材の注入方法について説明す
る。まず、ポンプ３２を用いて、２０リットル／分程度
の水を注入孔Ｈ中に送水しながら、ボーリングマシン２
０により、盛土表面より深さ２．５ｍの位置に至るまで
注入孔Ｈを穿孔した。その後、グラウトミキサ１７によ
り作製された注入材をグラウトポンプ１８により注入管
２１に圧送して、堤体Ｂ内に圧入した。その際、上記１
回１注入孔Ｈあたり約２００リットルの注入材を注入す
ることにより、直径１ｍ、深さ２．５ｍの円筒状に注入
材の柱を形成した。

【００５８】注入孔Ｈは、各注入孔Ｈにおける注入材の
浸透範囲が重なるように決定した。図６に示すように、
本施工例では、上記直径１ｍの円筒状の注入材の柱をオ
ーバーラップさせながら、堤体Ｂの上面中心部に仮想し
た３．５ｍ四方の正方形（後の貯水穴Ｐとなる部分）を
取り囲むように、上記正方形の１辺あたり６箇所の注入
孔Ｈを配置し、遮水壁Ｗを構築した。尚、実際の施工は
２日間で行い、施工の１日目は端部の予定注入孔Ｈ１よ
り１．５ｍピッチで注入材を注入し（図６中白○で表
示）、施工２日目は１日目に行った注入孔の中間の予定
注入孔Ｈ２（図６中斜線○で表示）に注入材を順次注入
することにより行った。

【００５９】上記遮水壁Ｗの構築後、遮水壁Ｗで囲まれ
た部分の内部を基礎地盤Ｋに至るまで掘削し、貯水穴Ｐ
を設け、当該貯水穴Ｐ中に水を注入して、堤体Ｂ内の透
水性について調査する水張り試験を行った。上記水張り
試験は、堤体Ｂからの貯水の浸透の程度を調査したもの
である。水張り試験では、注入位置からの漏水は認めら
れず、貯水穴Ｐ中の貯水の浸透が２９．５（cm／日）か
ら０．８（cm／日）に大幅に減少したことが確認され
た。

【００６０】また、注入材の注入を行った堤体Ｂ内部の
掘削を行い、地盤内への注入材の浸透状態について調べ
ることを目的とする開削調査を行った。その結果、注入
した注入材は、地盤中において脈状又はカーテングラウ
ト状に注入されており、微細な間隙に浸入している状況
が確認された。

【００６１】上記開削調査及び水張試験の結果より、堤
体Ｂの土中に存在する微少間隙をアスファルト系軟質注
入材により充填することができることが実証され、高い
止水効果を発揮できることが確認された。

【００６２】

【発明の効果】上記のように、本発明に係るアスファル
ト系軟質注入材は、注入時に浸透性に優れ、かつ、その
硬化物が可撓性に優れる材料であるため、各種の止水工
法に用いることにより確実な止水効果を得ることができ
る。すなわち、上記注入材は浸透性に優れているため、
透水係数が小さい地盤にまで浸透させることができる。
そのため、漏水が認められる、ため池堤体や推進工法に
より設置した樋管周辺の間隙に注入、充填することによ
り、上記注入材が微細な水路内や土の間隙内に入り込む
ことができることから、高い止水効果が得られることに
なる。更に、注入後の硬化物が可撓性に優れているた
め、同様の目的に用いられている従来の水ガラス系やセ
メント系のグラウトと比較して、堤体等の沈下や地震等
による変形が生じても、その変形に追随することができ
るため、ひび割れや割裂等が発生せず、より確実な止水
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、硬化したセメントの応力、変位線図
であり、（ｂ）は、硬化したアスファルトの応力、変位
線図である。

【図２】本発明に係るアスファルト系軟質注入材を用い
た止水工法における機械設備の配置例を示す側面図であ
る。

【図３】（ａ）は、構成材料に占めるセメント容量比と
一軸圧縮強度の関係図であり、（ｂ）は、構成材料に占
めるセメント容量比と一軸圧縮ひずみの関係図である。

【図４】（ａ）は、構成材料に占めるセメント容量比と
曲げ強度の関係図であり、（ｂ）は、構成材料に占める
セメント容量比と曲げひずみの関係図である。

【図５】試験施工の施工現場における施工装置の配置を
示す側面図である。

【図６】試験施工の堤体について示したものであり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

Ｂ堤体Ｈ注入孔Ｋ基礎地盤Ｗ遮水壁Ｐ貯水穴Ｃコンクリート１１セメントタンク１２水タンク１３アスファルト乳剤タンク１４フィラータンク１５流動化剤タンク１６消泡剤タンク１７グラウトミキサ１８グラウトポンプ１９圧力流量計２０ボーリングマシン２１注入管２２発電機２３輸送管３１水タンク３２ポンプ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｋ 103:00 107:00 (72)発明者野村健一郎東京都中央区京橋３丁目13番１号大成ロテック株式会社内 (72)発明者伊藤邦彦東京都中央区京橋３丁目13番１号大成ロテック株式会社内 (72)発明者高橋光彦東京都中央区京橋３丁目13番１号大成ロテック株式会社内 (72)発明者佐藤祥一東京都中央区京橋３丁目13番１号大成ロテック株式会社内Ｆターム(参考） 2D018 AA03 4H017 AA21 AA22 AA28 AD06 AE03 4H026 CA01 CB08 CC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルト乳剤、セメント、フィラー
及び水を主要構成材料とするアスファルト系軟質注入材
であって、前記主要構成材料の混合割合がそれらの総容量に対し
て、前記アスファルト乳剤３０．０容量％乃至９０．０容量
％、前記セメント３．０容量％乃至１０．５容量％、前
記フィラー０．０容量％乃至１７．０容量％、及び、前
記水０．０容量％乃至６０．０容量％の範囲にあること
を特徴とするアスファルト系軟質注入材。
【請求項２】請求項１記載のアスファルト系軟質注入
材１００容量部に、流動化剤０．１容量部乃至０．４容
量部を添加することを特徴とするアスファルト系軟質注
入材。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載のアスファル
ト系軟質注入材１００容量部に、消泡剤０．４容量部以
下を添加することを特徴とするアスファルト系軟質注入
材。
【請求項４】地盤中又は地盤と構造物との間に、請求
項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のアスファルト
系軟質注入材を注入することを特徴とする止水工法。