JP2005282178A

JP2005282178A - 注入管の洗浄方法

Info

Publication number: JP2005282178A
Application number: JP2004098597A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kojo; 誠古城
Original assignee: Tokuyama Corp; Tokuyama Mtech Corp
Current assignee: Tokuyama Corp; Tokuyama Mtech Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】薬液注入工程に影響がなく、安価で容易にスケールを除去し、注入管内の閉塞を防止する水ガラス系薬液注入工法用注入管の新しい洗浄方法を提供する。
【解決手段】注入管内に１〜１０質量％の水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間（好ましくは６時間以上）填充する水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法、及び注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間循環させる水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、薬液注入工法に用いる注入管の洗浄方法に関する。

薬液注入工法は、軟弱地盤における地山強化、止水を目的として広く用いられている。本工法における薬液は、昭和４９年７月１０日建設省官技発第１６０号、薬液注入工法による建設工事の施工に関する暫定指針により、水ガラス系に限定されている。該水ガラス系薬液においては、混練りに地下水や河川水等を用いた場合、水中に含まれる金属イオンが該薬液成分と反応し、不溶性炭酸金属塩や不溶性珪酸塩を析出する。また、水道水を用いた場合においても微量ながら上記の不溶性炭酸金属塩や不溶性珪酸塩を析出する。これらの析出物は、該薬液による注入時間が長かったり、注入深度が深く注入管の全長が長かったりすると、注入工程中に注入管の内壁に付着し固化し始め、該薬液による注入工程の積算時間と共に注入管内で固化物（以下、スケールともいう）として成長するため、注入管径が細くなり管内抵抗を上昇させ流量低下を招いたり成長したスケールが衝撃等により剥がれ落ち、注入管路の一部に集まったりして結局、注入管の閉塞現象を引き起こし注入工程に支障が生じる。

このため、注入工程中において閉塞が発生する前に注入工程から一旦該注入管を切り離し、地上において該注入管を分解し、水を流しながら管内のスケールを除去している。しかし、注入工程上スケール除去に十分な時間が取れなかったり硬く固着したスケールのため水を流す程度では除去が不十分となったりして、再び該薬液による注入作業を実施した際、注入管内に残っていたスケールが剥がれ落ち注入管を閉塞させることとなり、注入工程を中止して洗浄し直したり注入管を廃棄したりして注入工程の遅れや注入施工費が高くなる欠点がある。

更に、特許文献１及び２にはシリカ系スケールを除去・防止する記載がなされているものの、水中に含有する微量のシリカを対象とするものであり、該薬液中に溶存する高濃度のシリカに対して、除去効果が不十分である。

特開平９−３１４１８９号公報特開２００２−３０１４９６号公報

従って、上記従来技術の欠点を補う、水ガラス系薬液注入工程に影響がなく、安価で容易にスケールを除去し注入管の閉塞を防止できる新しい技術の開発が望まれていた。

本発明者は、上記技術課題を解決すべく鋭意研究を行ってきた。その結果、注入管内のスケールは注入薬液である水ガラス中のシリカが高濃度に凝集したものであるという知見を得、該知見に基づき本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間填充することを特徴とする水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法及び注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間循環させることを特徴とする水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法である。

本発明によれば、水による洗浄では困難であった注入管内のスケールを容易に、注入工程を止めることなく取り除くことにより、注入管の閉塞を防止できる。

本発明に用いるアルカリ金属の水酸化物水溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液である。水溶液の濃度に特に制限はないが、水溶液の取り扱いの容易さとスケールの除去性能からアルカリ金属の水酸化物を１〜１０質量％、好ましくは３〜７質量％含有する水溶液が用いられる。好適には、５質量％含有する水溶液である。水溶液の調製は、注入現場または工場にて公知のミキサーを用いて高濃度水溶液を上記濃度に希釈したり、アルカリ金属の水酸化物の粉末・固体を水に溶解したりして１０００リットル程度のタンクに貯蔵すれば良い。

本発明においては、アルカリ金属の水酸化物水溶液を水ガラス系薬液注入工法用注入管内に填充する。アルカリ金属の水酸化物水溶液を填充するには、まず水ガラス系薬液注入工程に用いている注入ポンプを用いてアルカリ金属の水酸化物水溶液を注入管内に導入すればよい。また、別途注入ポンプを用意して用いてもよい。例えば、薬液注入後に注入管を一旦地中より引き抜き、注入管の両端にバルブを接続し、一端のバルブを通じて注入ポンプに接続する。次に、アルカリ金属の水酸化物水溶液を貯蔵したタンクに該注入ポンプサクションを接続し注入ポンプを稼動し、他端のバルブからアルカリ金属の水酸化物水溶液が吐出するのを確認した後、他端のバルブを閉じポンプを停止する。更に、ポンプ側のバルブを閉じ、注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を填充させる。注入ポンプとして薬液注入工程に用いていた注入ポンプを用いた場合であって、該注入ポンプを直ちに薬液注入工程に用いる必要がある場合は、バルブを閉じた注入管を該注入ポンプから切り離し薬液注入工程に用いれば良い。

注入ポンプを注入管の洗浄に用いる時間が充分に取れる場合、また別途注入ポンプを用意した場合には、注入管の他端から吐出するアルカリ金属の水酸化物水溶液を貯槽に返送し注入管内を循環させても良い。

本発明において、注入管内へのアルカリ金属の水酸化物水溶液の填充時間又は循環時間には、特に制限はないが、注入工程に支障を与えない範囲で定めれば良いが、洗浄効果から６時間以上が好ましく、特に８時間〜２４時間が好ましい。填充時間又は循環時間が短い場合はスケールの除去が不十分となる。また、填充時間又は循環時間が長ければ、スケールの除去効果は得られるもの、洗浄時間中は注入できないため注入工程を継続するためには余分な注入管を設備しなければならず、制約の多い注入現場において工事の支障となる。

アルカリ金属の水酸化物水溶液を填充又は循環する際に、注入管は１本のままでも複数本を連結して用いても良いが、複数本を連結して用いる方が効率的である。

本発明における填充又は循環した後のアルカリ金属の水酸化物水溶液は、注入ポンプのサクションを水に切替え、注入管の他端を他端のバルブを通じてアルカリ金属の水酸化物水溶液の貯槽に接続し両端のバルブを開き、アルカリ金属の水酸化物水溶液を貯槽に抜き取ることにより注入管より排出すればよい。抜き取る際に、スケールの一部が注入管の他端から排出されることがあるので、貯槽の受け口において篩等で固液分離するとよい。

注入深度がＧＬ−５０ｍ、注入管長が１５０ｍのダブルパッカー工による注入現場において水ガラス系薬液を用いた薬液注入を実施していたところ、連続注入時間が７２時間経過した時点で管内抵抗が上昇し、水による空押し時の圧力が当初の１ＭＰａから３ＭＰａまで上昇した。そこで、注入管を地上に引き抜き注入管内に水を通しながら注入管に外力を加えて曲げるとスケールの一部が先端から吐出し始めたので、５質量％水酸化ナトリウム水溶液１ｍ^３を貯蔵したタンクに注入ポンプのサクションを接続した後、両端にバルブを取り付けた注入管の一端を注入ポンプのデリベリに接続し注入ポンプを稼動し水酸化ナトリウム水溶液を注入管に導入した。

注入管の先端から水酸化ナトリウム水溶液が吐出することを確認した後、先端のバルブを閉じ注入ポンプを停止しポンプ側のバルブを閉じ、５質量％水酸化ナトリウム水溶液を注入管内に填充した。該現場では、工程の関係上連続して注入する必要があったので、両バルブを閉じたまま該注入管を注入ポンプから切り離し、該注入ポンプによる注入工程を継続させた。注入工程中、注入管内に、５質量％水酸化ナトリウム水溶液を填充したまま連続して２４時間放置し、その後、填充した水酸化ナトリウム水溶液を抜き取り水洗いした。水洗い後、注入管を地中に挿入し、水による空押しをしたところ圧力が１．２ＭＰａにまで低下していた。

Claims

注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間填充することを特徴とする水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法。
注入管内にアルカリ金属の水酸化物水溶液を所定時間循環させることを特徴とする水ガラス系薬液注入工法用注入管の洗浄方法。