JP2006282893A - 地盤注入材、地盤強化方法、地盤注入管理方法並びに注入管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地盤中に削孔した注入孔から地盤中に注入する地盤注入材であって、フライアッシュ、カルシウム系粉状硬化発現材および水を有効成分とする。これを地盤中に圧入し、地盤注入材ゲルの拡大によって土粒子を周辺に押しやり、地盤強化を図る。
【選択図】なし
Description
・ フライアッシュに対してセメント量の混合比率が多くなるにつれて可塑性グラウトとしての特性が低下する。
・ フライアッシュとセメントの混合物においてセメントを主材とするグラウトはフライアッシュを主材とするグラウトに比べて、粘性が高く硬化時間が早く、可塑性保持時間が短くブリージングが大きい。
8H2O
→ 3CaO・3CaSO4・Al2O3・32H2O/エトリンガイド
硬化発現材比 C/F+C×100(%) :1重量%以上50重量%未満
好ましくは1〜40重量%
さらに好ましくは1〜20重量%
水粉体比 W/F+C×100(%) :20〜150重量%
アルミニウム比 アルミニウム/F+C×100 :0〜2.0重量%
水ガラス :シリカ分で0〜7.0重量%
スランプ(cm) :26cm以下
好ましくは約4〜26cm
フロー(cm) :30cm未満
好ましくは約13〜28cm
即ち、注入管の吐出口から地盤に注入される時点では非可塑状グラウトであるにもかかわらず、地盤中に浸透される過程において急速に可塑状ゲルとなり、可塑状ゲルを保持しながらゲルが拡大する事になる。
注入液の配合システムから送液管と注入管管路を経て地盤中に注入される経路において、流動性を保持しながら(要件5)地盤に注入されてから以上の1、2、3、4の要件を可能にする。
(a)先端部に吐出口がある注入管。
(b)軸方向に複数の吐出口を有する注入管を用いて注入する。
(c)外管に少なくとも一つの袋体パッカを備えた多重管を用い、内管から外管を通して注入する。
グループ1:1号〜 5号の積算流量、最大圧力デジタル表示
グループ2:6号〜10号の積算流量、最大圧力デジタル表示
積算流量は20分間の注入量である。また最大圧力は30秒毎に表示され、19分30秒から20分までの間の最大値を表示した。最大圧力が設定圧力以上になり続けたら、その送液系統の注入は終了することの判断になる。また、積算流量が設定積算流量に達した場合も、この送液系統の注入は終了することの判断になる。
グループ3:1号〜 5号の流量、圧力 トレンド表示
グループ4:6号〜10号の流量、圧力 トレンド表示
2画面のそれぞれの左側は各送液系統における時間(t)の経過に対応した瞬時流量と瞬時圧力のチャートを示し、右側は19分30秒から20分までの平均瞬時流量(l/分)と平均瞬時圧力(MPa)を示す。
・ フライアッシュ
火力発電所より排出される石炭灰:FA、
密度1.9〜2.3g/cm3、粒度分布0.1mm以下が90%以上
(2)焼却灰
ごみ焼却炉より排出される焼却灰
密度2.5〜2.7g/cm3
(3)セメント
普通ポルトランドセメント:PC、硬化発現材
(4)硫酸バンド
硫酸アルミニウム、Al2O3=17.2%、ゲル化促進剤
(5)水ガラス
JIS3号水ガラス、SiO2=29.0%、Na2O=9.0%、モル比3.3
(6)消石灰
工業用水酸化カルシウム
(7)スラグ
スラグ8000ブレーン値
(8)石膏
半水石膏
フライアッシュ、セメント、水を練り混ぜる。フライアッシュとセメントの配合量は同様にして水の配合量のみを変化させた。このようにして得られた配合例1〜3の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表1に示す。
フライアッシュ、セメント、水を練り混ぜる。水の配合量は同様にしてフライアッシュとセメントの配合量を変化させた。このようにして得られた配合例4〜6の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表2に示す。
表1の配合例1,2に硫酸バンドを添加し、ゲル化を促進させた。ここでゲル化を促進するとは配合後可塑性を呈するまでの時間を短縮し、或はフローを小さくすることを云う。このようにして得られた配合例7,8の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表3に示す。
(1)硬化発現材比
グラウトに含まれる粉体、つまりフライアッシュと、セメントの含有量に対するセメントの含有量:セメント重量/(フライアッシュ重量+セメント重量)×100(%)
セメントは硬化発現材であり、かつフライアッシュの可塑材という事もできる。フライアッシュはセメントと混合することによりポゾラン反応を起こし固結強度を得る。しかしPC添加量を多くすることにつれ、可塑状グラウトとしての特性が低下する。即ち、沈殿してブリージングが大きくなり沈殿したものは流動しにくく可塑状ゲルになりにくいため、PC添加量は50%未満とするが、その好ましい範囲は硫酸バンド(ゲル化促進剤)添加しない場合1〜20%、好ましくは1〜15%、さらに好ましくは1〜10%である。また硫酸バンドを添加する場合は2〜40%、好ましくは2〜20%である。
グラウト中の粉体に対する水の含有量:水重量/(フライアッシュ(焼却灰)重量+セメント重量)×100(%)
この値が小さいと可塑状になりやすい。即ち配合後可塑状ゲルになる時間が短くなり、かつフロー値が小さくなる。しかし水粉体比が小さすぎると作業性を損なうため、その範囲は20〜150%、好ましくは20〜60%とする。しかし、混合条件、環境、また材料により、グラウトの性状は異なってくるため、後に示すブリージング率、フロー値、強度の測定が重要となる。
グラウト中の粉体に対する硫酸バンドの添加量:硫酸バンド重量/(フライアッシュ重量+セメント重量)×100(%)
硫酸バンドはゲル化促進剤であり、フライアッシュとセメントの流動性ある状態の中に添加すると、ゲル化を促進させ、可塑状ゲルになる時間を早める。ただし、硫酸バンドには固結強度を低下させる作用もあるので、その添加量は2.0%以下、好ましくは0.1〜1.0%とする。
ここでは一般的な水ガラス系グラウトにみられるような固化状となる化学的ゲル化を意味するのではなく、配合後、自重による流動性がなくなり、力を加えると流動する可塑状ゲルとなるまでの物理的ゲル化時間をゲル化時間と表現する。一般の水ガラスを主材とするグラウトと違って、明確なゲル化時間を示すことはできない。よってフロー値を用いてその値が20cm以下になった時をゲル化とみなし、これをゲル化時間とした。
アスファルト針入度試験方法JIS K 2530-1961に準じて総質量230g、先端角度15度、36mmの貫入コーンを用いて静的貫入抵抗を測定し、貫入抵抗値が0.01MN/m2を越えた時を固結とみなして、ゲル化から固結に至るまでの時間を可塑状保持時間とした。
配合後、グラウトを充分に混合させ、次いで、200mlメスシリンダにグラウトを入れて静止密閉し、1時間経過後にブリージング水量(上ずみ液)を測定し、次式よりブリージング率を求める。(ブリージング水量/メスシリンダ容量)×100(%)
ここでは1時間経過後のブリージング率を示す。1時間経過後のブリージング率が5%以上の配合では、その後、時間が経過すると更にブリージング率が増大するので、1時間経過のブリージング率が5%以内の配合が好ましい。図12に、表1,3における硫酸バンドの有無による水粉体比とブリージング率の関係を示す。
フロー試験(JIS R 5201)に基づき、グラウトに15秒間に15回の落下運動を与え、その広がりを測定した。可塑状グラウトとしては約18〜19cmが適しているとされているが、本発明ではフロー値が20cm以下になる時点で自重による流動性がなくなったものとして、ゲルタイムとした。水粉体比が20〜150%のものでも地盤中に注入すると脱水によって水粉体比が少なくなりフローが20cm以下になってゲル化する。
B形粘度形を用いて配合直後の配合液の粘度を計測した。混合直後は流動性があるため計測できたが、ゲル化すると100000cps以上となり、測定不可となる。図13に、表1,3における硫酸バンドの有無による水粉体比と一軸圧縮強度の関係を示す。
配合後、充分に混合したグラウトを直径5cm、高さ10cmのモールドにつめ、静止した状態で1日養生し、一軸圧縮強度を測定した。図14に、表1,3における硫酸バンドの有無による水粉体比と一軸圧縮強度の関係を示す。
水ガラスを水で希釈し、これにフライアッシュ、セメント、消石灰、水を混合した懸濁液を混合する。このようにして得られた配合例9〜11の地盤注入材の調製条件および物性値を下記の表4に示す。
グラウト中の粉体に対する消石灰の添加量
消石灰添加量/(フライアッシュ重量+セメント重量)×100 (%)
消石灰はゲル化促進剤であり、セメントと同様フライアッシュと混ぜるとポラゾン反応を起す。ただしセメントほど固結強度は得られない。ここでは可塑状とするため、またその保持時間を有するためのゲル化促進剤として用いた。その範囲はセメント添加量にもよるが3〜15%とする。
グラウト中のSiO2量
水ガラスのSiO2%×(水ガラス重量/グラウト重量)(%)
本出願人による実験によればグラウトを可塑状、および固結させるためには、その他の材料の配合比率にもよるが、シリカ濃度は0.2〜7.0%とする。ただし3号水ガラスのモル比以下の低モル比水ガラスを用いる場合は3.0〜7.0%が好ましい。もちろん、高モル比の水ガラスや、粉状水ガラスを用いることも出来る。
この配合の特徴としてゲルタイムの調製がしやすく、また可塑状保持時間はやや短いが早期強度の発現は顕著であることがあげられる。よって早期強度の発現を重要視する場合に適している。またグラウトをゲル化後よく練り混ぜることによって、早期強度の発現は低下するが可塑状保持時間を長くすることができる。よってゲル化後よく練り混ぜたものを注入することにより長時間の注入を要する目的やインターバル注入により、一度注入した注入ポイントに再度注入をくり返して、注入体を拡大する地盤改良に適している。
配合例2では硬化発現材としてセメントを用いたが、同様の配合量で硬化発現材として消石灰を用いる。このようにして得られた配合例12の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表5に示す。
配合例2では硬化発現材としてセメントを用いたが、同様の配合量で硬化発現材としてスラグを用いる。このようにして得られた配合例13の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表6に示す。
硬化発現材として石膏を用いる。このようにして得られた配合例14の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表7に示す。
グラウトに含まれる粉体の含有量に対する硬化発現材の含有量:硬化発現材重量/(フライアッシュ重量+硬化発現材重量)×100(%)
配合例1〜11に示すPC添加量と同様であり、配合例12〜14ではそれぞれ硬化発現材として消石灰、スラグ、石膏を使用したので、消石灰添加量、スラグ添加量、石膏添加量を意味する。ただし配合例9〜11の消石灰添加量はゲル化促進剤として用いているため、配合例9の消石灰の使用目的が違う。よって硬化材添加量と表記した。
硬化発現材として消石灰を用いた場合、セメントと同様フライアッシュに添加するとポゾラン反応を起こすが、この反応は非常に緩慢であるため可塑状にはなるが固結には時間がかかり、また充分な固結強度を得るためには数週間かかる。ただし同量のセメントを用いるよりも可塑状になりやすくため、セメントと併用することにより優れた効果が期待できると考える。
硬化発現材としてスラグを用いた場合、セメントよりも若干早くゲル化し、可塑状保持時間は長くなるが、セメントに類似した結果となる。ただし、強度発現はセメントよりも遅くなるので、硫酸バンド等の可塑剤を用いてゲル化を促進させる場合、硫酸バンドには長期強度の発現性を低下させる性質があるので、添加量に注意が必要となる。
硬化発現材として石膏を用いる場合、石膏は反応が早いため可塑状にもなりやすいが、
強度発現も早いため可塑状保持時間が極めて短くなる。よって適用範囲が限定される。
2液式の配合として、フライアッシュ、セメント、水および可塑剤を配合した経時的に可塑状となり固結する上述のグラウトにさらに可塑剤を添加し、ゲルタイムを早めた。フライアッシュ、セメント、水および可塑剤を配合した上述の配合例7を用いて、ゲル化する前の流動性がある状態の中に、硫酸バンド水溶液、ならびに水ガラスを水で希釈した水溶液を添加した。配合比率は配合例7のグラウトが20に対し、可塑剤の水溶液を1とした。このようにして得られた配合例15、16の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表8、9に示す。
流動性あるグラウトに硫酸バンド水溶液を添加した場合、グラウト中の硫酸バンド添加量が増えたためゲルタイムは短くなったが、強度発現に影響した。また水ガラスを水で希釈した水溶液を添加した場合、ゲルタイムは極めて短くなり、また可塑状保持時間も短くなるが強度発現は顕著である。よって早期強度の発現を重要視する場合に適している。2液式の配合としては、可塑剤として水ガラスを用いた配合が優れた効果が得られると考える。
表1の配合例3のフライアッシュに焼却灰を混合した。フライアッシュと焼却灰の混合比率は1対1である。このようにして得られた配合例17の地盤注入材の調整条件および物性値を下記の表10に示す。
フライアッシュに硬化発現材としてセメントを添加し、さらにベントナイトを混合した。その配合例18の地盤注入材の調製条件および物性値を下記の表11に示す。
グラウト中の粉体に対する水の含有量:水重量/(フライアッシュ重量+セメント重量+焼却灰量、あるいはベントナイト重量)×100(%)
ここで、硬化発現材とフライアッシュ以外の粉体として焼却灰、ベントナイトを例として用いた。その他に現場発生土や珪砂等を用いることができる。これら増量材としても、また骨材としても用いることができ、かつその粒径や粒度によって流動性や強度を調整することができる。
表10の配合例17と、表1の配合例3を比較すると、焼却灰を混合した配合例17の方がブリージング率は減少し、フロー値が小さくなった。焼却灰を混合すると、フライアッシュのみの場合よりも流動性を失いやすく、また強度発現も低下する傾向にあると考えられる。硬化発現材比は50%未満、好ましくは1〜20%、水粉体は20〜150%とする。
フライアッシュ(セメント+ベントナイト)を添加したものは、同量のセメントのみを用いたときと比較すると若干反応が遅くなるものの可塑状固結(可塑状保持時間)として大差はなかった。しかしベントナイトを添加することでセメントの添加量を減らすと固結強度が低下するので、PC添加量は3%以上として、ベントナイトは増粘剤として用いることによって4動性を調整することができる。硬化発現材比は50%未満、好ましくは1〜20%、水粉体比は20〜150%とする。
エア発生剤として事前発泡型の起泡剤と事後発泡型のアルミニウム粉末をフライアッシュとセメントのモルタルに混合した。起泡剤を用いた配合としては一般的なエアーミルクの配合にフライアッシュを添加するものとした。アルミニウム粉末も比較のため同様とした。起泡剤、アルミニウム粉末はともに標準添加量を添加した。その配合例19,20の地盤注入材の調製条件および物性値を下記の表12、表13に示す。
グラウト中に含まれるセメントに対する起泡剤の含有量:起泡剤重量/(セメント重量)×100 (%)
起泡剤添加量は対セメント重量比により規定されている。使用した起泡剤の標準添加量は0.5〜1.5%(対セメント重量比)であった。よって、その範囲に従うこととする。
グラウト中に含まれる粉末に対するアルミニウム粉末の含有量:アルミニウム粉末重量/(フライアッシュ重量+セメント重量)×100 (%)
アルミニウム粉末はセメント等のアルカリに反応して水素ガス(起泡)を発生する。ただしフライアッシュにもアルカリが含まれるため、アルミニウム粉末添加量はセメントとフライアッシュの総量と対するものとする。対セメント比でこの添加量を決定すると配合時に気泡の発生量がきわめて少なく、エア発生剤としての効果を発揮しない。よって使用したアルミニウム粉末はその標準添加量が0.01%(対セメント比)だったので、ここではアルミニウム粉末添加量0.01%(対フライアッシュ+セメント比)とした。
エアを用いた可塑状グラウトは前述までの可塑状グラウトの性状が異なり、グラウトの中の気泡を多量に混入させることでグラウトの流動性を失わせるため、比重がかなり小さいグラウトとなる。起泡剤は事前発泡型であるアルミニウムはアルカリと反応することで水素ガスを発生し、グラウトを膨張させる。その反応は配合より約10〜100分をかけて起こるため、ゲルタイムもその間となる。セメントの添加量が少ないと固結強度が低くなるのでPC添加量は7%以上が好ましい。
4 削孔
5 バルブ
6 コントローラー
7 コンピューター
8 ケーシング
9 注入管
Claims (67)
- 地盤中に削孔した注入孔から地盤中に注入材を注入する地盤注入材であって、注入材が次の成分(1)〜(3)を有効成分として含むことを特徴とする地盤注入材。
(1)フライアッシュ(F材)
(2)カルシウム系粉状硬化発現材(C材)
(3)水(W材) - 請求項1において、カルシウム系粉状硬化発現材(C材)がセメント、石灰、石膏およびスラグの群から選択される一種または複数種である請求項1に記載の地盤注入材。
- 請求項1において、硬化発現材比が50重量パーセントよりも小さい地盤注入材。ただし、硬化発現材比=C/(F+C)×100(パーセント)であり、F、Cはいずれも重量を示す。
- 請求項1において、硬化発現材比1〜40重量パーセント、水紛体比20〜150重量パーセントの地盤注入材。ただし、水紛体比=W/(F+C)×100(パーセント)であって、F、C、Wはいずれも重量を示す。
- 請求項1において、地盤注入材はゲル化調整剤を含有する注入材。
- 請求項5において、ゲル化調整剤は水ガラス、アルミニウム塩、またはゲル化遅延剤を含有する地盤注入材。
- 請求項6において、アルミニウム塩を含む場合、硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセント、アルミニウム比が0.1〜20重量パーセント(Al2O3換算で0.01〜0.35重量パーセント)である請求項6に記載の注入材。ただし、硬化発現材比=C/(F+C)×100(パーセント)、水紛体比=W/(F+C)×100(パーセント)、アルミニウム比=アルミニウム塩/(F+C)×100(パーセント)であって、ここでアルミニウム塩は重量を表わす。
- 請求項6において、水ガラスを含む地盤注入材はシリカ濃度(SiO2換算)が0.2〜7.0重量パーセントである地盤注入材。
- 請求項6において、地盤注入材はF材とC材を含むA液と水ガラスまたはアルミニウム塩を含むB液を合液してなる地盤注入材。
- 請求項9において、水ガラスまたはアルミニウム塩はA液にも含まれる地盤注入材。
- 請求項6において、該地盤注入材は硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセント、アルミニウム比が0.1〜2.0重量パーセント、または水ガラスのシリか濃度が0.2〜7.0重量パーセントである地盤注入材。
- 請求項9において、A液は硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセントである地盤注入材。
- 請求項1において、注入材が起泡剤や発泡剤を含むか、焼却灰、粘土、現場発生土、および珪砂のいずれかを或はこれらの複数を含む地盤注入材。
- 請求項1において、該地盤注入材が焼却灰、粘土、現場発生土および珪砂のいずれかを含む場合は硬化発現材比が1重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセントである地盤注入材。ただし、ここで水紛体比=W/(F+C+B)×100(パーセント)であって、ここでBは焼却灰、粘土、現場発生土、および珪砂のいずれか或はこれらの複数の重量をいう。
- 地盤中に設けた複数の注入孔を介して、地盤注入材を圧入して、地盤注入材のゲル化物によって土粒子を周辺に押しやり地盤中に該地盤注入材のゲル化物からなる複数の塊状固結体を形成すると共に、該複数の注入孔間の地盤の密度を増加して地盤強化する地盤強化方法であって、該地盤注入材が(1)〜(3)を有効成分として含むことを特徴とする地盤強化方法。
(1)フライアッシュ(F材)
(2)カルシウム系粉状硬化発現材(C材)
(3)水(W材) - 請求項15において、カルシウム系粉状硬化発現材(C材)がセメント、石灰、石膏およびスラグの群から選択される一種または複数種である請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、硬化発現材比が50重量パーセントよりも小さい請求項15に記載の地盤強化方法。ただし、硬化発現材比=C/(F+C)×100(パーセント)である。
- 請求項17において、可塑性注入材の硬化発現材比が1〜40重量パーセント、水紛体比が20〜150重量パーセントである請求項17に記載の地盤強化方法。ただし、水紛体比=W/(F+C)×100(パーセント)であって、F、C、Wはそれぞれ重量を表わす。
- 請求項15において、地盤注入材は水ガラスおよび/またはアルミニウム塩を含んでなる請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、地盤注入材は水ガラス又はアルミニウム塩からなるゲル化促進剤或はゲル化遅延剤を含有する地盤強化方法。
- 請求項19において、水ガラスを含む地盤注入材はシリカ濃度(SiO2換算)が0.2〜7.0重量パーセントである地盤強化方法。
- 請求項19において、地盤注入材は硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセント、アルミニウム比が0.1〜2.0重量パーセント(Al2O3換算で0.01〜0.35重量パーセント)又は水ガラスのシリカ濃度が0.2〜7.0重量パーセントである請求項19に記載する地盤強化方法。ただし、硬化発現材比=C/F+C×100(パーセント)、水紛体比=W/F+C×100(パーセント)、アルミニウム比=アルミニウム塩/F+C×100(パーセント)であって、ここでアルミニウム塩は重量を表す。
- 請求項19において、可塑性地盤注入材はF材とC材からなるA液と水ガラスまたはアルミニウム塩からなるB液を合流せしめてなる地盤強化方法。
- 請求項21において、水ガラスまたはアルミニウム塩はA液にも含まれる地盤強化方法。
- 請求項22において、該地盤注入材はA液の硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量%未満、水紛体比が20〜150重量パーセントである地盤注入材。
- 請求項24において、A液は硬化発現材比が2重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセント、アルミニウム比が0.1〜2.0重量パーセント、または水ガラスのシリカ濃度が0.2〜7.0重量%である地盤注入材。
- 請求項15において、地盤注入材が焼却灰、粘土、現場発生土、および珪砂のいずれかを含有するか或はこれらのいずれかをも含む地盤強化方法。
- 請求項27において、該地盤注入材が焼却灰、粘土、現場発生土、および珪砂のいずれかを含む場合は硬化発現材比が1重量パーセント以上50重量パーセント未満、水紛体比が20〜150重量パーセントである地盤強化方法。ただし、水紛体比=W/F+C+B×100(パーセント)であって、ここでBは焼却灰、粘土、現場発生土、および珪砂のいずれか或はこれらの複数をいう。
- 請求項15において、改良すべき地盤中に注入管を設置し、この注入管を上方にまたは下方に移動して注入ステージを移行させながら該注入管を通して地盤注入材を圧入し、地盤中に地盤注入材のゲル化物からなる固結体を形成する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項29において、注入管の引き上げステップを、地盤注入材が固化する前のゲルの範囲内に吐出口が位置するようにステップアップしながらゲルの塊状体を拡大せしめて注入する請求項29の地盤強化工法。
- 請求項15において、注入孔間隔を0.5m〜3mとし、注入孔間の地盤密度を高めて地盤を強化する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、改良対象地盤のN値と改良目標N値から改良率を設定して注入量と注入圧を管理して地盤注入材を注入する地盤強化方法。
- 請求項15または32において、注入液の吐出量は5〜50l/min、注入圧力は0.5〜10MPの範囲内に注入量と注入圧力を管理して注入する請求項15または32に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、砂や砂等の透水性の大きな土層と粘性土層からの互層からなる地盤を改良するに当って、透水性の大きな土層は浸透注入型の注入材で改良し、粘性土層は地盤注入材の圧入によって改良する地盤強化方法。
- 請求項15において、地盤注入材の注入に当り、初期注入圧力を低くして注入を開始し、先行注入材の脱水を図って地盤注入材のゲルの生成を図りながら、注入圧力を高め、これにより地盤注入材のゲルによる土粒子間浸透と地盤の割裂による逸脱を防ぎながら土粒子を周辺に押し広げて地盤の密度を増大させながら地盤を強化する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、地盤注入材の注入に当り、複数の注入ポイントから同時注入方式、連続注入方式、インターバル注入方式、間欠注入方式またはこれらの組み合わせ方式により注入する請求項15に記載の注入強化方法。
- 請求項15において、地盤中にドレーン材を設置して地盤中の脱水を促進する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、次の(a)、(b)および(c)のいずれかに示す注入管を用いて地盤注入材を地盤中に注入する請求項15に記載の地盤強化方法。
(a)先端に吐出口を有する注入管。
(b)軸方向に複数の吐出口を有する注入管。
(c)少なくとも一つの袋体パッカを備えた注入管。 - 請求項15において、前記注入管は地表面に近い領域、または吐出口よりも上部の領域に袋体を設け、この袋体に固結材を圧入することにより、地盤中に注入された地盤注入材の地表面方向への移行を抑制し、地表面の隆起を低減し、あるいは地表面に近い領域の地盤を圧縮する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、改良すべき地盤中に設けた複数の注入孔は地表面に近い領域においてより密に設ける事により地表面付近の地盤の圧縮の均等化と地表面の隆起を低減する地盤強化方法。
- 請求項15において、地表面に近い領域においてまず注入して地表面付近の地盤を圧縮強化してから下方の領域に注入する事により地盤の隆起と地表面への注入液の逸出を低減する請求項15に記載の地盤改良工法。
- 請求項15において、地表面に近い領域においては上部から下方に注入ステップを移行して地盤注入材を圧入し、地表面付近の地盤を圧縮してから地表面に遠い領域の下部から上方に注入ステップを移行して地盤注入材を圧入し地盤を圧縮する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、注入した注入孔に隣接する注入孔よりも遠くの注入孔に移行して注入するように注入順序を設定して注入することにより地盤の隆起を低減する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15において、地盤中に注入管又は注入管と共に引張材を設定し、可塑性注入材を注入し該注入管または引張材のまわりに地盤注入材のゲルによる固結体を形成して、これによって地盤を圧縮して密度を増加すると同時に注入管または引張材の引張力を地盤に付与した地盤強化方法。
- 請求項15において、吐出口を有する注入管体を地盤中に設置したのちパッカを有する内管を該注入管内に挿入して内管を通してパッカを作動して該地盤注入材を該注入管吐出口より圧入する事を特徴とする地盤強化方法。
- 請求項15において、注入管体を地盤中に設置したのち、該管体内に鉄筋を挿入したのち該注入管内先端部から該地盤注入材を圧入しながら該注入管体を引き上げて注入ステップを上方に移向し、それによって地盤を圧縮すると共に鉄筋の引張強度を地盤に付与する地盤強化方法。
- 請求項15において、建造物直下の地盤中に曲線状または水平に削孔して設置した注入管を通して地盤中に地盤注入材を圧入して地盤強化する地盤強化工法。
- 請求項15の地盤強化方法において、注入材の配合系統に流動特性計測装置、また注入材送液系統に流量圧力制御装置および流量計、圧力計を設け、或は更に地盤変位計を設け、これらから検出された注入材の流動特性、ならびに注入圧力および/または流量のデータ信号或は更に地盤変位量のデータを注入監視盤を備えた集中管理装置に送信し、これらデータを注入監視盤に画面表示することにより注入材の配合から注入までの状況の一括監視を行って、送液系統におけるそれぞれの注入圧力および/または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続注入ポイントの移動あるいは再注入を行うことを特徴とする請求項15の地盤強化方法。
- 請求項15の地盤強化方法であって、前記注入監視盤に面的ないしは三次元的画面表示を行うことにより、注入圧力および/または流量または注入量の少なくとも一つの設定範囲を満たしていない部分に再注入する請求項15に記載の地盤強化方法。
- 請求項15の地盤強化方法の注入管理方法であって、注入材の配合を管理する流動特性計測装置、注入材の送液を管理する流量圧力制御装置及び圧力計、流量計を有し、これらから検出された注入材の流動特性、ならびに流量及び/また圧力データを注入監視版を備えた集中管理装置に送信し、注入材の配合、流動特性、注入孔、注入ステージ、注入状況を前記注入監視版の画面に表示し、一括監視を行って注入管理することを特徴とする注入管理方法。
- 請求項50において、前記集中管理装置に注入圧力および/また流量および注入量の設定値並びにこれらの許容範囲を予め設定しておき、上記設定範囲を維持するように注入管理する請求項50の注入管理方法。
- 請求項50において、該注入管理方法は予め設定した流動特性を維持するように注入材の配合管理を含み該流動特性は注入材のフロー、スランプ、粘土、ゲルタイム或いはせん断強度等の流動および変形を示す物性値の少なくともいずれかである請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、集中管理装置に所望の材料の配合量を予め設定しておくことで、計量器を備えた水タンク、およびホッパより材料がミキサー内へ定量供給される請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、添加材をミキサー或は注入材の送液流路に所定量を添加して、所定の流動特性を維持するようにした請求項50の注入管理方法。
- 請求項50において、前記集中管理装置に所望の範囲の注入圧力、注入速度、注入量、流動特性、地盤変位量を予め設定しておき、これらの少なくともいずれかが上記設定範囲に達したときに、注入の停止又は完了又は他の注入ポイントへと移行する請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、集中管理装置に所望の範囲の流動特性を予め設定しておき、注入が上記設定範囲を越えたときに、設定範囲に達するよう材料の選択と再配合をする請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、該管理方法は更に地盤変位計測装置を有し、注入の進行に伴う地盤変位を計測し集中管理装置に送信し、他のデータと共に一括管理する請求項50の注入管理方法。
- 請求項50において、集中管理装置に所望の範囲の注入圧力注入量地盤隆起のいずれかを予め設定しておき、各注入ステージにおける注入が上記所定の少なくともいずれかれかの範囲におさまるように所定注入ステージにおける注入或は他の注入孔又は注入ステージへの移向を行うようにした請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、注入領域の地盤ないしは構造物にはレベルセンサーが設けられ、このレベルセンサーからの情報を集中管理装置に送信し、地盤ないしは構造物の変位状況ならびに注入量と注入位置との変位の関係、地盤中における固結状況を把握する請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、注入地盤強化範囲における深度方向のN値と目標N値から所定深度における目標注入量を選定し、かつ所定深度における注入圧力の限界値を想定し、上記目標注入量と限界注入圧の少なくともいずれかを満たすように注入管理を行う請求項50の注入管理方法。
- 請求項60において、更に限界地盤隆起量または/並びに限界注入圧力を想定し、該限界範囲を満たすように注入管理を行う注入管理方法。
- 請求項50において、注入監視盤に時データ、場所データ、および注入圧力および/または流量、地盤変位置にかかわる注入データを画面表示して注入管理する請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、集中管理装置に注入領域または注入領域付近の地盤変位ないしは構造物の変位について予め範囲を設定しておき、注入する際に注入圧力および/または流量を調整し、もしくは注入の停止、完了、または注入ステージを移行することにより前記設定範囲を維持するようにした請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、各注入ステージにおける適切な圧力および/または流量を測定し、得られた値の適切な範囲を注入監視盤を備えた集中管理装置に設定し、この設定範囲に基づいて所定の注入領域における各注入ステージでの注入を行うことを特徴とする注入管理方法であって、各注入ステージにおける適切な圧力および/または流量の範囲は注入試験によって得られた設定範囲に定められるか更に実際の注入による測定値を加味して補正することにより設定される請求項50に記載の注入管理方法。
- 請求項50において、注入監視盤には注入領域における複数の注入ポイントから注入圧力および/又は流量並びに注入量に関する情報或は更に地盤の隆起量に関する情報を平面的に或は三次元表示する請求項50の注入管理方法に記載の注入管理方法。
- 請求項50、60、64または65において、実際に注入された注入量に基づいて、地盤の改良度を注入の進行にともないリアルタイムで把握し、或は更に目的地盤改良度が得られるように注入と補正をリアルタイムで行う注入管理方法。
- 地盤中に設けた複数の注入孔を介して、地盤注入材を圧入して、地盤注入材のゲル化物によって土粒子を周辺に押しやり地盤中に該地盤注入材のゲル化物からなる複数の塊状固結体を形成すると共に、該複数の注入孔間の地盤の密度を増加して地盤強化する注入管理装置であって、この管理装置は次の注入材
(1)フライアッシュ(F材)
(2)カルシウム系粉状硬化発現材(C材)
(3)水(W材)
(4)ゲル化促進材
の配合装置と、集中管理装置と、この装置に連結された、それぞれ注入監視盤、流動特性計測装置、流量圧力制御装置、流量計および圧力計とからなる管理装置であって、該流量計並びに圧力計から検出された注入圧力および、または流量のデータ信号を前記集中管理装置に入力し、さらに前記注入監視盤に集中管理装置に入力された前記データを画面表示して注入状況を一括監視し、注入を管理することを特徴とする注入管理装置。
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