JP2007040011A

JP2007040011A - グラウト工法

Info

Publication number: JP2007040011A
Application number: JP2005226527A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kobayashi; 伸司小林
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-04
Also published as: JP4687963B2

Abstract

【課題】天然材料からなるグラウト材が逆流して坑内へ流出することがなく、容易に注入することができるグラウト工法を提供する。
【解決手段】坑道Ｈ内から岩盤Ｒに向けて削孔し、岩盤Ｒ内に注入孔７を形成した後、注入孔７内にグラウト装置１を挿入し、パッカー４を膨脹させ、注入孔７の間隙を封鎖する。次いで、内管用バルブ５を開栓して、内管２の先端部から注入孔７内に天然グラウト材Ｇ_１を吐出し、岩盤Ｒの亀裂Ｃに天然グラウト材Ｇ_１を充填する。天然グラウト材Ｇ_１の充填が完了すると、内管用バルブ５を閉栓して外管用バルブ６を開栓し、外管３の先端部から注入孔７内に二次注入材Ｇ_２を吐出し、天然グラウト材Ｇ_１とパッカー４との間に二次注入材Ｇ_２を充填する。二次注入材Ｇ_２を一定量注入した後、内管用バルブ５を開栓し、内管２における二次注入材Ｇ_２のリターンを確認した後、内管用バルブ５、外管用バルブ６の順に閉栓し、注入が完了する。
【選択図】図２

Description

本発明は、グラウト工法に関する。

放射性廃棄物処分場を地下岩盤内に築造する場合、湧水の処分場への影響を防ぐために、坑道周囲の岩盤の亀裂をグラウトして塞ぐ必要がある。グラウト材としては、通常セメント系の硬化性グラウト材が使われており、注入孔の削孔後、エアパッカーやメカニカルパッカー等の高圧パッカーを使用してグラウトを行い（例えば、特許文献１参照）、グラウト材が硬化した後にパッカーを撤去している。
特開２００４−８４３６３号公報

しかしながら、セメント系グラウト材は、長期的には変質してグラウト機能を消失することや、高アルカリの浸出水が緩衝材の劣化を招くため、ベントナイト・粘土等の変質しない天然材料からなるグラウト材がよいとされている。しかし、天然材料は化学的に硬化しないため、上向きの薬液注入を行う場合や湧水がある場合、グラウト材が逆流して坑内へ流出するおそれがあり、現状では逆流を防止する有効な対策は確立されていない。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、天然材料からなるグラウト材が逆流して坑内へ流出することがなく、容易に注入することができるグラウト工法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るグラウト工法は、外管から内管が延出する先端部を有する二重注入管を、地盤を削孔して形成された注入孔に挿入し、前記内管から前記注入孔内に天然グラウト材を吐出し、当該天然グラウト材を地盤に注入した後、前記外管から前記注入孔内に自硬性の二次注入材を吐出し、当該二次注入材により前記天然グラウト材の後端部を閉塞することを特徴とする。
本発明では、外管から内管が延出する先端部を有する二重注入管を用いて、内管から注入孔内に天然グラウト材を吐出した後、外管から注入孔内に自硬性の二次注入材を吐出し、当該二次注入材を硬化させて天然グラウト材の後端部を閉塞する。これにより、天然グラウト材が逆流して坑内へ流出することがなく、天然グラウト材を地盤に容易に注入することが可能となる。

また、本発明に係るグラウト工法では、前記二次注入材は薬液系グラウト材またはセメント系グラウト材であることを好適とする。
本発明では、硬化時間が短い薬液系グラウト材またはセメント系グラウト材を二次注入材として用いることにより、天然グラウト材の後端部を速やかに閉塞することができる。

本発明に係るグラウト工法では、外管から内管が延出する先端部を有する二重注入管を用いて、内管から注入孔内に天然グラウト材を吐出した後、外管から注入孔内に自硬性の二次注入材を吐出し、当該二次注入材を硬化させて天然グラウト材の後端部を閉塞する。これにより、天然グラウト材が逆流して坑内へ流出することがなく、天然グラウト材を地盤に容易に注入することが可能となる。

以下、本発明に係るグラウト工法の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るグラウト工法に使用するグラウト装置の概略図である。
グラウト装置１の主要部は、鋼製の内管２と外管３を備えた二重注入管からなり、外管３に比べて内管２が長く、先端部では、内管２が外管３から延出している。また、外管３の先端側外周面には、注入孔の間隙を封鎖してグラウト材の逆流を防止するため、パッカー４が巻装されている。

内管２の先端部からは天然グラウト材Ｇ_１が吐出され、内管２の後端部に備えられた内管用バルブ５により天然グラウト材Ｇ_１の吐出量を調節する。また、外管３の先端部からは二次注入材Ｇ_２が吐出され、外管３の後端部に備えられた外管用バルブ６により二次注入材Ｇ_２の吐出量を調節する。

天然グラウト材Ｇ_１は、自硬性がなく、変質しないグラウト材であり、粘土やベントナイトなどを使用する。一方、二次注入材Ｇ_２は、自硬性があり、硬化時間の短いグラウト材であって、例えば薬液系グラウト材またはセメント系グラウト材などを用いることができる。これらの使用材料を表１に示す。

パッカー４は、ゴムチューブでできており、ゴムチューブ内に圧縮空気を送り込むと膨脹して注入孔の間隙を封鎖するようになっている。

図２は、本発明に係るグラウト工法の手順を示す概略図である。
ここでは、地下岩盤内に築造された放射性廃棄物処分場から廃棄物が岩盤内に漏洩しないように、坑道周囲の岩盤の亀裂を本工法を用いてグラウトするものとする。

先ず、坑道Ｈ内から岩盤Ｒに向けて放射状に削孔し、岩盤Ｒ内に注入孔７を形成する。
次いで、注入孔７内に二重注入管からなるグラウト装置１を挿入した後、圧縮空気をパッカー４に送り込んでパッカー４を膨脹させ、注入孔７の間隙を封鎖する。そして、内管用バルブ５を開栓して、内管２の先端部から注入孔７内に天然グラウト材Ｇ_１を吐出し、注入孔７から岩盤Ｒの亀裂Ｃに向けて天然グラウト材Ｇ_１を充填する（図２（ａ）参照）。
天然グラウト材Ｇ_１の充填が完了すると、内管用バルブ５を閉栓して外管用バルブ６を開栓し、外管３の先端部から注入孔７内に自硬性の二次注入材Ｇ_２を吐出し、天然グラウト材Ｇ_１とパッカー４との間に二次注入材Ｇ_２を充填する（図２（ｂ）参照）。
二次注入材Ｇ_２を一定量注入した後、内管用バルブ５を開栓し、内管２における二次注入材Ｇ_２のリターンを確認する（図２（ｃ）参照）。この確認を行うことによって、天然グラウト材Ｇ_１の後端部が二次注入材Ｇ_２によって完全に閉塞されたことがわかる。
その後、内管用バルブ５、外管用バルブ６の順に閉栓し、注入が完了する（図２（ｄ）参照）。
二次注入材Ｇ_２が硬化すれば、パッカー４から圧縮空気を抜いて収縮させ、グラウト装置１を引き抜くことができる。

本実施形態によるグラウト工法では、外管３から内管２が延出する二重注入管からなるグラウト装置１を用いて、内管２から注入孔７内に天然グラウト材Ｇ_１を吐出した後、外管３から注入孔７内に自硬性の二次注入材Ｇ_２を吐出し、当該二次注入材Ｇ_２を硬化させて天然グラウト材Ｇ_１の後端部を閉塞する。これにより、天然グラウト材Ｇ_１が逆流して坑道Ｈ内へ流出することがなく、天然グラウト材Ｇ_１を岩盤Ｒの亀裂Ｃに容易に注入することが可能となる。

以上、本発明に係るグラウト工法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、エアパッカーを使用しているが、メカニカルパッカーなど他の高圧パッカーでもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。

本発明に係るグラウト工法に使用するグラウト装置の概略図である。本発明に係るグラウト工法の手順を示す概略図である。

符号の説明

１グラウト装置
２内管
３外管
４パッカー
５内管用バルブ
６外管用バルブ
７注入孔
Ｇ_１天然グラウト材
Ｇ_２二次注入材
Ｒ岩盤
Ｈ坑道
Ｃ亀裂

Claims

外管から内管が延出する先端部を有する二重注入管を、地盤を削孔して形成された注入孔に挿入し、
前記内管から前記注入孔内に天然グラウト材を吐出し、当該天然グラウト材を地盤に注入した後、
前記外管から前記注入孔内に自硬性の二次注入材を吐出し、当該二次注入材により前記天然グラウト材の後端部を閉塞することを特徴とするグラウト工法。
前記二次注入材は薬液系グラウト材またはセメント系グラウト材であることを特徴とする請求項１に記載のグラウト工法。