JP2008303586A - 地盤強化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧入した可塑状ゲル注入材が時間とともに、又は脱水によって流動性を失って地盤中に塊状体を形成する。可塑状ゲル注入材は、スラグと水とアルカリ性硬化発現材(C材)、又はさらにゲル化調整材(B材)を有効成分として含む。硬化発現材比=C/(S+C+B)×100(%)を0.1重量%以上1重量%未満、水粉体比=W/(S+C+B)×100(%)を30〜200重量パーセントとする。
【選択図】 なし
Description
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(上記要件5)地盤に注入されてから以上の1、2、3、4のいずれか又は複数の要件を満足するようにする。
(a)先端部に削孔部又は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注入管。
(d)管路に吐出口と透水材で被われた吸水口を設けた注入管。
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。
(1)スラグ
高炉スラグ4000ブレーン値
(2)セメント
ポルトランドセメント、アルカリ性硬化発現材
(3)ベントナイト
膨潤度2.5g/g以上、増粘材および保水材
(4)硫酸バンド
硫酸アルミニウム、Al2O3=17.2%、ゲル化促進剤
(5)起泡剤
特殊蛋白質、事前発泡型エア発生剤、ゲル化調整剤
スラグ、セメント、水を練混ぜ、さらにベントナイトを加えて、配合直後に可塑状となるよう配合した。このようにして得られた配合例1〜9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。なお、配合例5、6、7が本発明の実施例であり、配合例1〜4、8、9は比較例である。
(1)硬化発現材比
グラウトに含まれる粉体、つまりスラグとセメント、さらにベントナイト等の粉状体の含有量に対するアルカリ性硬化発現材、つまりセメントの含有量:セメント(硬化発現材)重量/{スラグ重量+セメント重量+ベントナイト重量}×100[%]
グラウト中の粉体に対する水の含有量:水重量/{スラグ重量+セメント重量+ベントナイト重量}×100[%]
グラウト中の粉体に対するベントナイトの含有量:ベントナイト重量/{スラグ重量+セメント重量+ベントナイト重量}×100[%]
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/{スラグ重量+セメント重量}×100[%]
グラウト中の粉体に対する起泡剤の添加量:起泡剤重量/{スラグ重量+セメント重量}×100[%]
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タイムと表現する。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。よってテーブルフローによる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、これをゲルタイムとした。
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を越えた時非可塑状ゲルとなって固結または硬化とみなし、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[%]
フロー試験(JIS R 5201テーブルフロー)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。本発明における流動性注入材は地盤中に注入して加圧脱水によって水粉体比が低下してフローが20cm以下に至る配合が用いられる。
配合後、充分に混合したグラウトを直径5cm、高さ10cmのモールドに詰め、静止した状態で養生し、1日或は7日後に一軸圧縮強度を測定した。
土圧係数=側圧/上載圧
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
10 鉄筋
11 レーザービーム発生装置
12 レーザー受信装置
14 フーチング
15 レーザービームセンサー
16 鋼管注入管
17 コンピューター
18 注入制御装置
19 補強支持杭
20 杭基礎
21 土留め壁
22 注入ポイント
23 計量器
24 水タンク
25 ホッパ
26 ゲル化促進剤ホッパ
27 ミキサー
28 流動特性計測装置
29 導管
29´導管
30 グラウトポンプ
31 注入ホース
32 流量圧力制御装置
34 ゲル化促進剤分岐バルブ
35 ゲル化促進剤ポンプ
36 レベルセンサー
X1 集中管理装置
X2 注入監視盤
f0 流量計
p0 圧力計
Claims (3)
- 地盤中に設けられた注入孔を介して可塑状ゲル注入材を圧入し、該可塑状ゲル注入材が時間とともに、又は脱水によって流動性を失って地盤中に注入材そのものの塊状体を形成する地盤改良方法であって、前記可塑状ゲル注入材が下記の(1)と(2)と(3)、又はさらに(4)を有効成分として含み、硬化発現材比が0.1重量%以上1重量%未満であって、水粉体比が30重量%以上200重量%以下であることを特徴とする地盤強化方法。
(1) スラグ(S材)
(2) アルカリ性硬化発現材(C材)
(3) 水(W材)
(4) ゲル化調整材(B材)
ただし、硬化発現材比=C/(S+C+B)×100(%)、水粉体比=W/(S+C+B)×100(%)であり、S、C、B、Wはそれぞれ重量を表す。 - 請求項1において、可塑状ゲル注入材は圧入時のテーブルフローが12cm以上30cm未満及び/又はスランプが5cmより大きく、及び/又はシリンダーによるフローが8cmより大きく28cm未満であり、地盤中への圧入前又は圧入中に可塑状ゲルに至る注入材であることを特徴とする地盤強化方法。
- 請求項1または2において、アルカリ性硬化発現材は、セメント、石灰、石膏や炭酸水素ナトリウムの等の炭酸水素アルカリ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸アルカリ、苛性アルカリのいずれか又はその複数からなることを特徴とする地盤強化方法。
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