JP2002348849A - 地盤内空洞の充填法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の地下空洞の充填工法における工事期間
の大幅な短縮、並びに環境汚染や交通障害などを防止で
きるという利点を維持すると同時に、かかる空洞充填工
法の工程管理を容易とし、且つ施工後の地盤の安定性を
より高める。 【解決手段】 本発明の地盤内空洞の充填法は、地盤内
空洞の頂部付近に地上に通ずる２つ以上の小径孔を分布
して穿設し、流動性の骨材混合物を必要に応じて添加し
た流動媒体と共に該小径孔を含む送入孔の少なくとも１
つより送入して該地盤内空洞の大部分を該骨材混合物で
充填し、他の小径孔より該骨材混合物の一部の流出開始
と該骨材混合物の送入抵抗の所定値への到達とを検知し
たのち、該骨材混合物の送入を終了するか、又は送入を
停止して骨材結合性組成物を該地盤内空洞に送入するこ
とにより、一層信頼性の高い充填が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤内空洞の充填
法に関し、特に、地下埋設管等の欠陥部などから土砂等
が流出することにより発生した地盤内空洞を、効率的に
充填して地盤を補強するための地盤内空洞の充填法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】道路下の地盤内には、上水道、下水道、
或いは都市ガス、電力、通信等の種々の管路が埋設され
ていることが多く、これらの管路に破損が発生すると、
破損部位から漏出した水などによって地盤内の土砂が流
出し、或いは破損部位から管路内に土砂が流入するなど
して、地盤内に空洞が発生することがある。このような
空洞を放置しておくと、規模が拡大して路面の陥没につ
ながるばかりでなく、交通の障害となるほか、各種の構
築物等の破損をも引き起こすことにもなる。

【０００３】そのため地盤内の空洞が発見されたときに
は、先ず埋設管等の欠陥が原因であるかどうかが疑わ
れ、調査が行われることが多い。そして空洞の規模や形
状の調査結果に基づいて、空洞部分上部の土砂を除去し
て新たな土砂を充填し、改めて舗装をし直すなどによ
り、復旧工事を行うのが普通であった。しかしこのよう
に地上から掘削する方法は、大量の土砂を搬出したの
ち、更に埋め戻す必要があるために工期が長くかかるう
え費用も嵩み、交通の障害となるほか、騒音や粉塵など
による環境汚染の問題もある。

【０００４】そこで本発明者は、前述の問題の発生を避
けるために、地上からの掘削工事を行うことなく地下の
空洞部分に直接に土砂等を充填して、安定化させる工法
を発明し、特許出願している。しかしこのような新規な
工法は、従来の掘削工法より遙に工期が短く、環境汚染
が少なく、且つ経済的ではあるものの、工事終了後の地
盤の安定性を確保するためには、土砂等の骨材の配合や
その充填状態の管理に、充分に注意を払って工事を実施
する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、先に
提案した地下空洞の充填工法における、工程管理の問題
を軽減するためになされたもので、工事期間を大幅に短
縮でき、且つ環境汚染や交通障害などを防止することが
できるという利点を維持すると同時に、かかる空洞充填
工法を施工した後の地盤の安定性を、一層確実なものに
することを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とができる本発明の地盤内空洞の充填法は、地盤内空洞
の頂部付近に地上に通ずる２つ以上の小径孔を分布して
穿設し、流動性の骨材混合物を必要に応じて添加した流
動媒体と共に該小径孔を含む送入孔の少なくとも１つよ
り送入して該地盤内空洞の大部分を該骨材混合物で充填
し、他の小径孔より該骨材混合物の一部の流出開始と該
骨材混合物の送入抵抗の所定値への到達とを検知したの
ち、該骨材混合物の送入を終了することを特徴とする。

【０００７】また上記の地盤内空洞の充填法における最
終段階において、更に空洞内の充填状態を安定化させる
ために、骨材結合性組成物を送入する工程を加えること
により、更に信頼性の高い充填状態を実現できる。すな
わち、本発明の請求項２に記載の発明は、地盤内空洞の
頂部付近に地上に通ずる２つ以上の小径孔を分布して穿
設し、流動性の骨材混合物を必要に応じて添加した流動
媒体と共に該小径孔を含む送入孔の少なくとも１つより
送入して該地盤内空洞の大部分を該骨材混合物で充填
し、他の小径孔より該骨材混合物の一部の流出開始と該
骨材混合物の送入抵抗の所定値への到達とを検知したの
ち、該骨材混合物の送入を停止して骨材結合性組成物を
該地盤内空洞に送入することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の地盤内空洞の充填
法を、図によって説明する。図において、１は地盤Ｇ内
に埋設された、例えば下水管などの埋設管である。埋設
管１の一部に管の折損や接合部のずれ等によって欠陥部
１ａが生じると、地盤Ｇ内の圧力を有する地下水は、欠
陥部１ａを通じて埋設管１内に流入するが、その際に地
盤内の土砂等が地下水と共に埋設管１内に流入し、地盤
Ｇ内に空洞２が発生し易い。こうして発生した地盤内空
洞２は、周囲の土砂等が崩落し流出することにより次第
に成長し、上方に向かって発達する。従ってこのような
地盤内空洞２は、例えば超音波による地下構造探査など
により発見されることが多いが、地表の近くまで達して
いない段階で、早期に埋設管１の欠陥部１ａを補修する
と共に、地盤内空洞２を土砂などで充填することが望ま
れる。

【０００９】そこで、地盤内空洞２が発見された場合に
は、先ず超音波などによる地下構造探査などを行ってそ
の位置や規模などを調査し、次いで地盤内空洞２の頂部
と推定される位置などに２個以上の小径孔３を穿ち、こ
の小径孔３に例えば透明なプラスチック管などを仮に挿
入した後、その中に例えばファイバースコープやテレビ
カメラ等を挿通して、地盤の構造や土質などを調査する
と共に地盤内空洞２の存在を確認し、その位置、形状、
寸法や容積等を測定する。

【００１０】次に、こうして得られた測定データ及び地
盤内空洞２周辺の土質の観測データなどから、地盤内空
洞２内に充填する骨材として、砂利、砂、或いは土砂等
の普通の重質骨材や、発泡スチロールビーズ、発泡ガラ
ス質バルーン等の軽質骨材などから、適切な骨材とその
組み合わせを選定する。更に、こうして選定した骨材と
水等の流動媒体を組み合わせたスラリー状の混合物、又
は骨材自体が流動性を持つものであれば骨材のみの混合
物として送入するか、或いは空気などの流動媒体を用い
て吹き込むか、などの骨材送入方法を選択する。

【００１１】こうして使用する骨材の性状を決定し、そ
の必要量などを計算したのち、骨材やその結合剤その他
の資材、及び骨材送入用の機材などの準備をする。そし
て資材や機材の準備が整ったのち、骨材に水等の流動媒
体、更に必要に応じて流動化剤や泡状の空気などを配合
するなどして、所望の骨材混合物を調製し、例えば適宜
に選んだ少なくとも１つの小径孔３を送入孔として用
い、送入管４などを介して、前記の骨材混合物を地盤内
空洞２内に圧送する。

【００１２】この地盤内空洞２内への骨材混合物の送入
は、上記のように地上から直接に掘削した小径孔３を経
由して行うほか、例えば図３に示すように、近傍に存在
するマンホールその他の地下に構築された空間が存在す
る場合には、該地下空間から地盤内空洞２に向かって穿
設した送入孔より、これに挿通した送入管４′などを介
して送入することができる。或いはまた、該地盤内空洞
２が埋設管１の欠陥部１ａなどと近接しているときは、
該欠陥部１ａの前方位置と後方位置にパッカー６などを
装着して封止し、埋設管１内を経由して配設した送入管
４″などを介して、上記の欠陥部１ａやその付近に設け
た送入孔などから送入してもよい。

【００１３】こうして地盤内空洞２内に骨材混合物の充
填が進むにつれて、送入された骨材混合物から水などの
流動媒体が分離して、出口となる別の小径孔３′に向か
い、地上に流出する。そして、地盤内空洞２の大部分が
骨材によって充填されると、骨材が流動媒体と共に流出
するようになり、それと同時に骨材混合物の送入抵抗も
増大してくる。そのときは、骨材混合物の送入速度を低
下させるなどして骨材混合物の圧入を継続する。こうす
ると、骨材と流動媒体との分離が促進されて均一な充填
ができ、また骨材充填層５を早めに安定化することがで
きる。

【００１４】その後地盤内空洞２内への骨材混合物の圧
入を続けると、更に送入抵抗が増加して、小径孔３′か
らの流出物に含まれる骨材の割合が増加してくるので、
送入抵抗が所定値に達したことを検知して、骨材混合物
の圧入を停止する。そして送入した骨材混合物中の流動
媒体が地盤Ｇ内に拡散吸収され、骨材充填層５の状態が
安定するのを待ったのち、地盤内空洞２内部の空隙の状
態に応じて、前記と同様な重質骨材を含む骨材混合物
や、軽質骨材を含む骨材混合物、或いは発泡膨張性の骨
材混合物などを、小径孔３、３′などから追加注入する
などして、残る空隙等を充填する。

【００１５】その後、更に必要に応じて、例えばセメン
トミルクなどの、適宜の骨材結合性組成物を注入するな
どにより、骨材充填層５を結合固化させることが好まし
い。このようにして、小径孔３などを含めて地盤内空洞
２を重質骨材や軽質骨材で充填した後、骨材結合性組成
物などを地盤内空洞２に注入して養生を行って、骨材充
填層５を固化させることにより、図４のように充填物全
体を安定化させ、地盤内空洞２の充填工事が完了する。

【００１６】

【発明の効果】本発明の地盤内空洞の充填法を実施する
ことによって、地盤を掘削することなくして、地盤内空
洞に隙間なく骨材等を充填することができるので、大掛
かりな工事を行う必要がなく、また工数が少なく且つ工
期も短くて済むうえ、工事終了後の地盤の強度が高くて
安定度が優れ、しかも信頼性が大で欠陥が再発生する恐
れが少ない。従って、直ちに路面等を利用することがで
きるから、交通を阻害する時間が少ないほか、工事によ
る環境汚染の恐れも殆どなく、しかも工事費用も削減で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】地盤内に空洞が発生した状態の断面図である。

【図２】本発明の地盤内空洞の充填法を実施する状況の
説明図である。

【図３】本発明の地盤内空洞の充填法を実施する別な状
況の説明図である。

【図４】本発明の地盤内空洞の充填法を実施した後の地
盤の断面図である。

【符号の説明】

Ｇ 地盤 １ 埋設管 １ａ 欠陥部 ２ 地盤内空洞 ３、３′ 小径孔 ４、４′、４″ 送入管 ５ 骨材充填層 ６ パッカー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤内空洞の頂部付近に地上に通ずる２
   つ以上の小径孔を分布して穿設し、流動性の骨材混合物
   を必要に応じて添加した流動媒体と共に該小径孔を含む
   送入孔の少なくとも１つより送入して該地盤内空洞の大
   部分を該骨材混合物で充填し、他の小径孔より該骨材混
   合物の一部の流出開始と該骨材混合物の送入抵抗の所定
   値への到達とを検知したのち、該骨材混合物の送入を終
   了することを特徴とする地盤内空洞の充填法。
2. 【請求項２】 地盤内空洞の頂部付近に地上に通ずる２
   つ以上の小径孔を分布して穿設し、流動性の骨材混合物
   を必要に応じて添加した流動媒体と共に該小径孔を含む
   送入孔の少なくとも１つより送入して該地盤内空洞の大
   部分を該骨材混合物で充填し、他の小径孔より該骨材混
   合物の一部の流出開始と該骨材混合物の送入抵抗の所定
   値への到達とを検知したのち、該骨材混合物の送入を停
   止して骨材結合性組成物を該地盤内空洞に送入する、請
   求項１に記載の地盤内空洞の充填法。
3. 【請求項３】 前記流動媒体が水等の液体又は空気等の
   ガスである、請求項１又は２に記載の地盤内空洞の充填
   法。
4. 【請求項４】 前記骨材結合性組成物がセメントミルク
   である請求項２に記載の地盤内空洞の充填法。