JP2002356838A - 地盤注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑な地盤条件においても、ロッドを引き抜く
ことなく地盤状況にあわせて注入材料の濃度およびゲル
タイムを自在に調整できる注入システムの提供を目的と
する。それに加え、恒久性の高いセメント系の注入を故
障の少ない単管注入工法において実施する場合にも、複
数液の混合効率が高くなるシステムの提供を課題とす
る。 【解決手段】固化材とＡ液もしくは硬化材とＢ液の合流
点に、連続弁を移動させることで二液の比率を自在に調
整できる流量調整器を設け、固化材の濃度、硬化材のゲ
ルタイムを自在に調整できるようにする。加えて、合流
口を平面的に偏心させた合流装置である混合スイベルを
ロッド頭部に用いることで、複数の液が自然回転して混
合効率を高めるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤注入工法におい
て、深度方向における地盤状況の変化に応じて注入濃
度、ゲルタイムを自在に切り替えられるようにした地盤
注入工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、以下のような工法がある。一例目
は、薬液注入工法として、二重管を用いロッドの先端で
二液を合流させ、短時間で固結させて充填・止水する方
法。二例目は、地盤注入工法として、二重管を用い二液
をロッド先端で合流させ、ゲルタイムの比較的短い注入
材によりパッカーを形成し、次にセメントミルクによる
一液を注入し、パッカーを打ち破って地盤の細部に充填
する方法。三例目は、同じ区間を繰り返し注入できる工
法として、まず、予め削孔を行い、そこに有孔パイプを
挿入し、地盤とパイプのスペースには充填材を注入す
る。次に、有孔パイプ内に水を圧入して、先に充填した
地盤とパイプとのスペースの充填材に亀裂を生じせしめ
開口させる。その上で、地盤注入する区間をゴムパッカ
ーで区切って地盤注入材を注入・充填する。この工法
は、注入後パイプ内を水で洗浄して一旦終了し、必要に
応じて繰り返し地盤注入することができる点を特徴とす
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一例目
の薬液注入工法は、二重管を使用のため恒久的なセメン
ト系材料を使用すると穴詰まりするなどのトラブルが発
生しやすい。そのため、一般に水ガラス系の材料を使用
する事が多く、比較的短期間の止水には差し支えない
が、長期間には注入材料が化学反応を起こし溶脱するこ
とがある。二例目の、ゲルタイムが短い注入材でパッカ
ーを形成させ、それをゲルタイムの比較的長い材料によ
り打ち破って細部に浸透させる方法は、二重管を使用す
るため二液の合流モニターが地中に位置することと、液
の吐出口が狭いことから特に恒久性の優れたセメント系
材料を使用すると一例目同様故障することが多い。ま
た、均質な砂・礫層や比較的小さな亀裂などは高い効果
をもたらすが、大きな空洞やランダムに粘土を挟むよう
な層では効果が薄い。三例目の有孔パイプとゴムパッカ
ーを用いる工法は、削孔およびパイプ挿入、パイプと地
盤間の充填、更にはその充填材の水による開口が必要で
あるなど複数の作業工程を必要する欠点に加え、充填後
に水洗いしておくことで必要に応じて同じ区間の繰り返
し注入・充填が可能であるとういうことになっているこ
とに対して、実際には注入材が固結しており、数倍の圧
力で注入しなければ繰り返し注入施工ができないなどの
欠点がある。本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされ、空隙・空洞などが介在する複雑
な地盤の注入・充填を一工程の作業で可能にするため
に、注入材の濃度とゲルタイムが自在に調整できるシス
テムとその混合スイベル、および、長期的にも溶脱の少
ないセメント系材料でもトラブルなく注入できる単管注
入において、効率的に混合できる混合スイベルの提供を
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、固化材とＡ液もしく
は硬化材とＢ液の合流点に、それぞれの流入口にまたが
って取り付けた連続弁を移動させることで二液の比率を
自在に調整できる流量調整器を設け、必要に応じて硬化
材の濃度を変えたりゲルタイムを調節したりできるよう
にする。一方で、ロッド頭部に取り付けたスイベル兼混
合装置である混合スイベルでは、合流口を平面的に偏心
させ、液が混合スイベルに入った時点で自然に回転する
ことにより混合されるようにしたことを要旨とする。

【０００５】

【作用】地盤注入を実施する時には、基本注入形式とし
て、固化材と水（Ａ液）を混合したセメントミルクと、
硬化材と水（Ｂ液）を混合して一定のゲルタイムになる
ように調整された硬化材液を混合スイベルで合流させて
混合し注入する。その後に、同じ地点で硬化材を停止し
てセメントミルクのみを注入・充填する。次に、この作
業をステップアップしながら繰り返す。一般的には、Ａ
液、Ｂ液はいずれも水である。本発明では、この基本注
入形式のシステムに加え、施工の途中で地盤の変化に応
じて注入濃度を調整するために固化材に新たにＡ液を合
流させる流量調整器を取り付け、また、ゲルタイムを調
整するために硬化材に新たにＢ液を合流させる流量調整
器を取り付けたもので、どちらか一方だけの実施でもか
まわない。このように、流量調整器の操作によって地盤
の状況に合った濃度およびゲルタイムでの地盤注入が可
能になる。また、このシステムを加えることによって、
硬化材を停止して固化材のみを注入する場合、硬化材を
Ｂ液に切り替えて送ることでホース内を洗浄し、硬化材
のシステム内での固結を防ぐことができる。更に、固化
材と硬化材の合流装置である混合スイベルはロッドの頭
部にあり、万一、故障しても地上であるため対応が容易
である。しかも、単管ロッドであるため削孔終了と同時
にロッドは引き上げずにそのまま注入作業に切り替えら
れるなど、すべての作業が一工程で済む。加えて、固化
材と硬化材の混合は合流装置である混合スイベルへの合
流口が偏心しているため、スイベル内への吐出と同時に
二液が自然に回転し効率良く混合する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳説する。図−１においてロッド５で削孔し、基本注入
形式では、Ａ液・Ｂ液は接合せずに一定の濃度に設定し
た固化材１と一定のゲルタイムに設定した硬化材３を混
合スイベル６を通してロッド５の先端より地盤へ注入す
ることにより、ロッド先端部の空隙や粗い土粒子間の充
填を終了し、ロッド５と孔壁の間のリークを防止するパ
ッカー効果を生じさせる。次に、硬化材３を停止して固
化材１のみを細部まで注入・充填する。この作業を順次
一定間隔でステップアップして繰り返す。この時、たと
えば比較的大きい空隙や空洞が存在する場合は、固化材
１と硬化材３のみを限定注入し、固化材のみの注入は中
止してステップアップする。この方法に加え、本発明で
は、一定の濃度に設定した固化材１と一定のゲルタイム
に設定した硬化材３にそれぞれＡ液Ｂ液を流量調整器７
で合流させて地盤にあった濃度、ゲルタイムに調整して
注入・充填する。良く締まった砂や粘土層および空隙・
空洞が複雑に入り混じった地盤の場合にはこまめに調整
して注入・充填する。ここで、図−２、図−３の流量調
整器は、ハンドル１１を回すことで連続弁１０が移動
し、二液の流量比が調整できるため、常に一定の流量が
維持できる構造になっている。図−４、図−５は、混合
スイベルにおいて、合流口１２−ａと合流口１２−ｂは
平面的に偏心しており、二液を合流させると同時に二液
が自然に回転して混合される。また、合流口１２−ａ、
１２−ｂは、上下に段差を設けて取り付けても良い。更
に、合流口を偏心させる代わりに混合スイベルの内部に
突起を設けるか断面を絞って混合効率を高めても良い。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固化材および硬化材に、それぞれＡ液Ｂ液を流量調整器
で合流させることで、地盤の変化に応じて注入材の濃度
およびゲルタイムを調整し、一工程で適切な注入・充填
ができるようになった。それに用いる流量調整器は、二
つの流入口にまたがって連続した連続弁を移動させて調
整するため、常にトータルで一定量の材料を送ることが
できる。また、混合スイベルの合流口を平面的に偏心さ
せたため、それぞれの材料が自然回転して混合され、単
純で故障の少ない点に特徴を持つ単管注入でも十分に複
数液の混合注入ができ、複雑な地盤における注入材の充
填および止水が可能になる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本注入形式に流量調整器を取り付けた注入シ
ステム概要

【図２】上から見た流量調整器の断面図

【図３】横から見た流量調整器の断面図

【図４】上から見た混合スイベルの断面図

【図５】横から見た混合スイベルの断面図

【符号の説明】

１・・・固化材 ２・・・Ａ液 ３・・・硬化材 ４・・・Ｂ液 ５・・・ロッド ６・・・混合スイベル ７・・・流量調整器 ８・・・ホース ９−ａ・・・流入口 ９−ｂ・・・流入口 １０・・・連続弁 １１・・・ハンドル １２−ａ・・・合流口 １２−ｂ・・・合流口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固化材と硬化材をロッド頭部の混合スイベ
   ルで合流させて行なう地盤注入工において、固化材１と
   Ａ液２、もしくは硬化材３とＢ液４の合流点に流量調整
   器７を取り付け、固化材１とＡ液２、もしくは硬化材３
   とＢ液４の配合比を自在に調節可能にすることで、地盤
   注入材の濃度とそのゲルタイムを変化させ、注入・充填
   できるようにしたことを特徴とする地盤注入工法。
2. 【請求項２】二液の流入口９−ａ、９−ｂにまたがって
   連続した移動式弁を設け、連続弁１０を移動させること
   で流入口を１００対０から０対１００の比率に開閉可能
   にした流量調整器７を用いることを特徴とする請求項１
   記載の注入工法。
3. 【請求項３】二液の合流口１２−ａ、１２−ｂを偏心さ
   せる構造にした混合スイベル６を用いることを特徴とす
   る請求項１記載の注入工法。