JP2020090777A

JP2020090777A - 充填材

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Publication number: JP2020090777A
Application number: JP2018226230A
Authority: JP
Inventors: 純一山野辺; Junichi Yamanobe; 光横張; Hikari Yokohari
Original assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2020-06-11
Anticipated expiration: 2038-12-03
Also published as: JP7226978B2

Abstract

【課題】粗粒材・粗骨材を長距離移動させる流動性を利用してポンプ圧送なしでも管路内を砂等で完全に充填することが出来る充填材の提供。【解決手段】本発明の充填材は、不分離性材料と粗粒材と水からなり、前記不分離性材料は前記水に対し０．１〜２．０重量％であり、練り混ぜ後の比重は０．７〜２．１であり、水中で材料分離せず、圧力によらず自重で空洞内を流動して充填領域を拡大するセルフレベリング性を有し、充填後は透水係数１．０×１０−４ｃｍ／ｓｅｃを上回る透水性を確保する。【選択図】図１

Description

本発明は、地中の比較的深い箇所に存在する空洞（例えば地下排水管等の管路）であって、その内部に地下水等の水が充満されている空洞（例えば連続した管路）を充填材料で充填する空洞充填工事等で好適に使用される充填材に関する。

例えば地下排水管の様に内部に水が充満されている地下空洞を充填する際に、セメント系固化材で完全に固化させて閉塞するのではなく、透水性材料でこれを充填して当該空洞（地下排水管）の従来の水の流れを保持したままにしたいという要請が存在する。
地下の空洞を充填するための従来技術として、例えば、ポンプ圧送に優れた透水性組成物を使用して管路を充填する技術が存在する（例えば特許文献１参照）。
係る従来技術（特許文献１）を実施するに際してはポンプ圧送を考えなくてはならず、管路の上流にマンホール等または立坑がある場合でのみ施工が可能になる。
これに対し、充填しようとする管路の領域の上流側に大きな投入口が存在しない場合は、管路の途中にボーリング孔を削孔して投入孔を設ける必要がある。当該投入孔から砂を投入させるには、液体化させた砂を供給する。この場合、砂を沈降させずに充填するために、ベントナイト泥水や充填材を加えた流動砂を作液して供給する。

しかし、作液された流動砂に、砂粒子が分離しない性質（不分離性）を持たせないと、作液された流動砂が管路内の水と混合して、希釈されることにより、砂粒子が流動砂から分離し、徐々に沈降するので、長距離搬送は不可能である。
また、管路の下流側の領域において、水のｐＨが上昇し、或いは、水の濁り等が発生し、環境面での問題が生じてしまう。

すなわち、特に、上流に大きな投入口がなく、ボーリング等で管路の途中に孔を開けて投入孔を削孔して、比較的深い地中に埋設され且つ内部が水で充填されている連続した管路を充填するためには、施工するのに用いられる充填材は、以下に列挙する要請に応える必要がある。
（１）φ１００ｍｍ〜φ３００ｍｍの垂直方向に延在する投入管から、地下管路内に流入させることが出来る。
（２）地中の管路内を投入口から水平方向に（３００ｍ以上）自重または水の流れで移動することが出来る。
（３）管路内を砂等で完全に充填することが出来る。
（４）管路の下流側における領域において、水に濁りや色が生じることが無く、ｐＨに影響を与えない。
（５）長期にわたって透水性を確保することが出来る。
（６）長期にわたって体積変化が生じない。
しかし、この様な要請に応えることが出来る充填材は、未だに提案されていない。

特開平６−１９２６５０号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、粗粒材・粗骨材を長距離移動させる流動性を有し、上述した要請に応えることが出来る充填材の提供を目的としている。

本発明の充填材は、不分離性材料と粗粒材と水からなり、前記不分離性材料は前記水に対し０．１〜２．０重量％であり（実験例６参照）、練り混ぜ後の比重は０．７〜２．１であり（実験例３参照）、水中で材料分離せず、圧力によらず自重で空洞内を流動して充填領域を拡大するセルフレベリング性を有し、充填後の透水係数は１．０×１０^−４ｃｍ／ｓｅｃを上回る（実験例２参照）ことを特徴としている。

ここでセルフレベリング性とは、充填材自身が流動性かつ平坦性を持つことを意味しており、セルフレベリング性の物性値は、出願人の実験の結果より、ＪＨＳ３１３−１９９９シリンダー法によればフロー値が１５〜３０ｃｍ（実験例５参照）、勾配５．５％のφ１０ｃｍ空洞内を自重により１０ｍ以上流下する流動性を想定している。

本発明の充填材において、前記不分離性材料は、カルボキシメチルセルロースナトリウムとアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物からなり、前記カルボキシメチルセルロースナトリウムの添加量は、充填材の全重量に対し０．０３〜０．４０重量％であり、前記アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物の添加量は、充填材に添加する粗粒材重量に対し０．０１〜０．３０重量％（実験例１参照）とすることが可能である。

また本発明において、上述の充填材（請求項１、２のいずれかの充填材）であって、さらに、充填材の不分離性とセルフレベリング性を発揮させるための前記水の添加量は、充填材１ｍ^３当たり３００〜８００ｋｇとすることが出来る。
水の添加量が充填材１ｍ^３当たり８００ｋｇを上回ると不分離性が無くなり、３００ｋｇを下回るとポンプ圧送が出来なくなり、充填が困難になることが確認された（実験例４参照）。

そして上述の充填材（請求１〜３のいずれか１項の充填材）は、さらに、エアレーションにより微細な気泡が添加された場合の比重を０.７〜１．８にすることが出来る。

また、地下空洞充填後、充填材中の不分離性材料の不分離性は、水で希釈されることによって消失するが、水の希釈による不分離性の消失に著しい時間がかかる場合は、分離促進材（例えば、分解酵素）を使用し、前記不分離性材料の重量に対して０．０１〜８．００重量％を含有する水溶液として用い、当該分離促進材水溶液量は、当該充填材の体積に対し同量以上添加して（濃度や添加量を変えて）、水による希釈の場合に比べた時間を調整することが可能である。

上述の構成を具備する本発明の充填材によれば、高い流動性をもった不分離性材料が粗粒材粒子を取り込んで包囲する。そのため、粗粒材粒子は水中にあっても沈殿せずに、水中を長い距離に亘って流過（移動）することが出来る。そして、不分離性材料で包み込むことにより粗粒材粒子の沈下を長時間に亘って抑制すると共に、充填材（粗粒材を包含した充填材）が自重で流れるくらいに流動性（セルフレべリング）を高めることが出来る。
すなわち、本発明の充填材によれば、充填するべき空洞（例えば地下排水管）内の水（例えば地下水）により希釈されて粗粒材が分離してしまうことが著しく低減される（不分離性を発揮する）。そのため、粗粒材の粒子を、長距離まで搬送することが出来る。そして、良好な流動性により、ポンプ圧送等を必要とすることなく、管路等の長距離に亘る充填が可能となり、且つ、充填するべき空洞（例えば地下排水管）を、全体的に充填することが出来る。

また、不分離性材料であるカルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物は、混合して高い不分離性及び流動性を有する材料（充填材）となるが、当該混合するタイミングは充填施工の直前である必要はなく、充填の施工現場に行く前に予め混合して１液とすることが出来る。そのため、混合するタイミングが限定されず、また混合後は１液になるため、管理工数が少ない。
さらに、分離促進材を前記充填材に供給するタイミングは、限定されない。

また、本発明の充填材を組成する前記水の添加量を、充填材１ｍ^３当たり３００〜８００ｋｇとすることで、不分離性を有した良好な流動性により、ポンプ圧送等を必要とすることなく、セルフレベリングによる管路等の長距離に亘る充填が可能となる。

そして、エアレーションにより微細な気泡を添加させた場合の比重を０.７〜１．８にすることが出来、比重を小さくした場合の充填材の流下距離を長くする（実験例８参照）ことが出来る。

本発明の実施形態により充填するべき地下排水管を示す説明断面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、本発明の実施形態を用いた充填の態様を示す図である。充填材に含まれる不分離性材料と水の重量比とフロー値との相関を示す特性図である。充填材の比重と充填材の到達距離との相関関係を示す特性図である。エアレーションにより充填材に空気を含ませた場合の充填材の比重と充填材の到達距離との相関関係を示す特性図である。分離促進材を供給しない場合と供給した場合における透水係数が回復するまでの時間を比較して示す特性図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態において、充填材で充填するべき空洞として、図１で示す様な地下排水管１を想定している。
図１で示す様に、地下排水管１には地上側から立坑２、３が連通している。図１では、立坑２は充填用の立孔として用いられ、立坑３は排水用の立孔として用いられる。そして実施形態に係る充填材は、地上側の充填装置４から、充填孔２を介して、地下排水管１に投入される。
実施形態の充填材は良好な流動性を有し、充填材（の粗粒材粒子）は、ポンプ圧送等を必要とすることなく、水中に沈殿せずに水中を長い距離に亘って流過（移動）することが出来る。そのため、地下排水管１に長距離の範囲に亘って充填され、且つ、地下排水管１を全体的に充填する。
また実施形態に係る充填材には、分離促進材（分解酵素）を添加することが可能であり、分離促進材（分解酵素）を添加することで、地下排水管１内に供給（流入）されて地下排水管１内に充填された充填材の粗粒材を、早期に分離した状態で沈殿させることも出来る。
充填された粗粒材は、長期にわたって体積変化を生じず、透水性を確保することが出来る。

実施形態では、図１、図２で示す様に、充填材の供給を複数回（例えば３回）に分けて行われる。なお図１において、符号Ｍで示す充填材は、先行する充填工により地下排水管１内に既に充填されている充填材を示している。
複数回に分けて行われる充填材の供給において、それぞれの回で供給（充填）される充填材が符号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３で示されている。図２で示す様に、充填材（各充填分Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）は、地下排水管１において、長距離Ｌ（図１）に亘って、地下排水管１の断面における頂部近傍まで（図２参照）充填される。
それぞれの充填材Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が地下排水管１の断面（図１の断面ＡＡ）で占有する領域が、図２で示されており、最下方には充填材Ｍ１、その上方に充填材Ｍ２、最上方には充填材Ｍ３が専有している。明示はされていないが、充填に際しては、最初に充填材Ｍ１が供給され、次いで充填材Ｍ２が供給され、そして充填材Ｍ３が供給される。
なお、充填材に添加されて投入された水や地下水Ｗの一部は、地下排水管１の頂部近傍を流過し、排水孔３から排出される。
充填孔２は、後続する充填工において、地下排水管１の（図１で示す位置よりも）上流から充填材を充填する際に、排水用の立孔として機能する場合がある。

本発明の実施形態に係る充填材における不分離性材料として、カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を含有することが出来る。
カルボキシメチルセルロースナトリウムとアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を水と共に混合すると、高い粘性と連続性をもったゼリー状になる。このゼリー状の物質は高い不分離性を有し、水中でも水と混合することがない。そのため、水中に添加されても水を濁らせることもないし、希釈されることもない。しかも、自重で広がるセルフレベリング性を有するため、傾斜が存在する管路であれば、自重のみで流下する。それに加えて、一か所で連続的に打設すれば、所定の範囲内に自重だけで広がる。
すなわち、カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を混合することにより、極めて高い不分離性及び流動性を有する材料（充填材）が提供される。

カルボキシメチルセルロースナトリウムは、充填材の全重量に対し０．０３〜０．４０重量％となるように、またアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物は、充填材に含まれる粗粒分に対し０．０１〜０．３０重量％となるように混合（調合）され、それに添加する水との重量比が適宜設定される。
カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物との混合物に、粗粒材（砂、礫またはこれらの混合物等）を添加して混合すると、当該混合物は粗粒材の粒子を包囲するように取り込む。そして、前記充填材が充填するべき地下排水管内に供給されて、水中に供給されても、前記充填材の高い不分離性により、水と粗粒材の粒子が接触せず、長時間、長い距離に亘って、粗粒材の粒子が充填材から分離して沈殿することが防止される。
それに加えて、ポンプ圧送を行わなくても、前記充填材の有する高い流動性により、粗粒材を取り込んだ充填材の自重により広い範囲に広がり（セルフレベリング）、管路等の長距離に亘る充填が可能となる。そして、地下水流を補助的な推進力として与えれば、管路内を長距離（実験例１では１１０ｍ）に亘って流下させることが出来るので、例えば地下排水管等を全長に亘って充填することが可能となる。

ここで、不分離性材料であるカルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物は、上述した様に混合して高い不分離性及び流動性を有する混合物（実施形態の充填材の組成分）となるが、混合するタイミングに関しては、充填施工の直前である必要はない。例えば、施工現場で施工する以前の段階で、カルボキシメチルセルロースナトリウムとアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を予め混合して１液としておくことが出来る。
この様に、混合するタイミングが限定されず、また混合した後は１液になるため、その分、管理の労力及びコストを節減することが出来る。

粗粒材を取り込んだ前記充填材は、ポンプ圧送によらず長距離移動させることが出来る。
移動した後、粗粒材を取り込んだ充填材の不分離性材料分（カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を混合した不分離性材料）が水により流出すれば、不分離性材料を水で流出させた箇所において、粗粒材を沈殿させることが出来る。不分離性材料分を水で流出すれば、粗粒材が本来有する密度により、その粗粒材は沈殿するのである。
また、不分離性材料より分離し所定の領域に沈殿した粗粒材は、当然その粗粒材本来の透水性（１．０×１０^−４ｃｍ／ｓｅｃを上回る）を有しており、粗粒材が完全に充填された領域においても管路内の水流を確保することが出来る。
そして、充填材１ｍ^３当たりの水の添加量を３００〜８００ｋｇの範囲で設定すると、良好な流動性により、ポンプ圧送等を必要とすることなく、セルフレベリングによる管路等の長距離に亘る充填が可能となる。

粗粒材を取り込んだ前記充填材を作液する際に、前記充填材の比重を０．７〜２．１の範囲内で自在に調整することが出来る。
ここで、発明者の実験では、粗粒材を取り込んだ前記充填材の比重が１．８以上の場合には到達距離が短くなり、比重１．９では粗粒材を取り込んだ前記充填材の到達距離が約１０ｍ、比重２．０では約５ｍであった（図４参照）。
すなわち、比重を調整することにより、粗粒材を取り込んだ充填材の到達距離を制御することが可能であり、粗粒材を所定領域に沈殿させることが出来て、計画的な充填が可能となる。

充填材を撹拌する際に、エアレーション装置により微細な気泡を発生して、充填材（粗粒材を取り込んだ充填材）中に細かな気泡を取り込むことが出来る。
充填材に取り込まれた気泡は、充填材の強力な粘性により充填材を通過して外部に抜け出てしまうことはなく、長時間充填材中に留まる。
そのため、大量の気泡を充填材（粗粒材を取り込んだ充填材）中に含有させれば、当該充填材の比重を０．７〜１．８にすることができ、空気を多く含ませた充填材は、含ませない場合と比べ、比重が軽くなり、長距離を移動することが出来る。発明者の実験では、３００ｍ以上移動することが出来た（図５参照）。

粗粒材を取り込んだ充填材の不分離性材料分（カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物から成る不分離性材料）を管路内で流過せしめ、所定の領域に粗粒材を沈殿させるためには、大量の水が必要であり、且つ、長時間を費やさなければならない。
これに対して、実施形態においては、充填材を強制的に分離する分離促進材（分離促進材を含有する水溶液）を使用する（供給する）ことにより、不分離性材料分を水で流出させる時間を大幅に短縮することが出来る（図６参照）。

実施形態に係る不分離性材料は、充填材に添加する水の重量の０．１〜２．０重量％である（実験例６参照）。そして、カルボキシメチルセルロースナトリウムは、充填材の全重量の０．０３〜０．４０重量％包含されており、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物は充填材に含有する粗粒材の重量に対して０．０１〜０．３０重量％包含されている（実験例１参照）。
カルボキシメチルセルロースナトリウム又はアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物が、上述した範囲を外れた場合には、不分離性が無くなってしまうか、或いは、粘性が高くなって流動性が低下し、充填が困難になってしまうことが、発明者の実験（実験例１）で確認されている。

添加される粗粒材としては透水係数ｋが下式の範囲のものを用いている。
１．０×１０^−５ｃｍ／ｓｅｃ＜ｋ（実験例２参照）
ここで、添加される粗粒材によって、充填材の比重や流動性（フロー値）が変動する。また、含水比によっても流動性（フロー値）は変動する。さらに、細粒分含有率により充填後の透水性や透水係数の回復時間が異なる。

水の添加量は、充填材１ｍ^３当たり３００〜８００ｋｇである。この範囲を上回ると不分離性が無くなり、下回るとポンプ圧送が困難になることが、発明者の実験で確認されている（実験例４参照）。
添加材（粗粒材）のフロー値は、ＪＨＳ３１３−１９９９シリンダー法に従った場合に、１５〜３０ｃｍである（実験例５参照）。フロー値が１５ｃｍ未満であるとポンプ圧送、管路への充填が困難となり、フロー値が３０ｃｍを超えると不分離性が失われることが、発明者の実験（実験例５）で確認されている。

実施形態において、ポンプ圧送によらず、セルフレベリングや水流補助による方法では、充填材の比重が１．８を超える場合、充填材の流下距離（或いは流過距離）は、５０ｍ未満であり、５０m以上の流下距離に対して確実な充填が困難である（実験例７参照）。
充填材作成時にエアレーション等を行い、充填材の比重を１．０未満に調整した場合、充填材の流下距離（或いは流過距離）は、３００ｍに達する場合があった（実験例８参照）。

［実施例］
実施例に係る充填材１ｍ^３当たりの組成は以下の通りである。
粗粒材：表１の「粗粒材（３）」７９０ｋｇ（表１については、実験例２参照）
水：６９９ｋｇ
不分離性材料の合計＝カルボキシメチルセルロースナトリウム＋アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物＝６．９２ｋｇ

［実験例１］
組成は実施例で示す通りであるが、カルボキシメチルセルロースナトリウムの量を充填材の全重量に対して０．０１％ずつ変動して、充填材の充填性を確認する為に不分離性について実験を行った。それと共に、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物の量を、充填材に添加する全粗粒材重量に対して０．０１重量％ずつ変動して、充填材の充填性を確認する実験を行った。
実験例１では、図１、図２に示す地下排水管を相似側に基づいてモデル化した長さ１１０ｍの管路を用いて、上流側から流水中に充填材を供給して実験を行った。そして、５０％粗粒材が沈下することなく下流側まで到達した場合に、「不分離性有り」と判定した。

実験例１の結果として、カルボキシメチルセルロースナトリウムが充填材の全重量に対して０．０３重量％未満だと、粗粒材は沈下して（５０％以上が沈下）管路の下流側端部に到達せず、不分離性が無くなってしまうことが確認された。
一方、カルボキシメチルセルロースナトリウムが、充填材の全重量の０．４０重量％よりも多い場合は、粘性が高く流動性が低下し、下流側に到達せず、充填が不可となることが確認された。
また、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物が、充填材に添加する粗粒材重量に対して０．０１重量％未満の場合、粗粒材は沈下して管路の下流側端部に到達せず、不分離性が無くなってしまうことが確認された。
そして、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物が、充填材の粗粒材重量に対して０．３０重量％より多く包含されている場合は、粘性が高く流動性が低下し、下流側に到達せず、充填が不可となることが確認された。
したがって、カルボキシメチルセルロースナトリウムの添加量は充填材の全重量に対し０．０３〜０．４０重量％とするべきであり、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物の添加量を充填材に含まれる粗粒材重量に対し０．０１〜０．３０重量％とするべきであることが判明した。

［実験例２］
粗粒材の選定するに際して、各種実験を行った。
実験例２では、透水係数が異なる複数種類の粗粒材を用いて、透水係数が回復するのに要する時間を計測した。
実験例２で用いた粗粒材の仕様と透水係数の回復時間について、下表１で示す。
表１

実験例２の結果から、透水係数が１．０×１０^−４ｃｍ／ｓｅｃ以下の場合には、充填された領域の不分離性材料を水で置き換えるのに長い時間が必要であり、透水性回復がし難いことが分かった。従って、充填材における粗粒材の透水係数は、１．０×１０^−４ｃｍ／ｓｅｃを上回る数値にするべきことが判明した。

［実験例３］
実施例と同様な組成を持つ充填材の比重を０．０５ずつ変動して、充填性と分離特性に関する実験を行った。実験例３でも、実験例１で用いた装置を用いて実験を行った。
実験例３の結果を図４に示す。図４から、比重が２．１を上回ると粘性が高く、流動性を失ってしまい、管路内への充填が困難であることが明らかである。
一方、比重が０．７を下回ると、充填材が分離して下流側端部に到達せず、不分離性が無くなってしまい、到達距離も短くなることが、図４で示されている。
これ等の実験結果から、充填材の比重を０．７〜２．１の範囲にするべきことが判明した。

［実験例４］
実験例１で用いた装置を用いて、実施例と同様な組成を有するが、水の量を充填材１ｍ^３当たり１０ｋｇずつ変動した複数種類の材料により、充填性と分離特性に関する実験を行った。
実験例４において、水の添加量が充填材１ｍ^３当たり８００ｋｇを上回ると不分離性が無くなり、３００ｋｇを下回るとポンプ圧送が出来なくなり、充填が困難になることが確認された。
したがって、水の添加量は、充填材１ｍ^３当たり３００〜８００ｋｇとするべきことが判明した。

［実験例５］
実施例と同様な組成を有するが、フロー値（ＪＨＳ３１３−１９９９シリンダー法）が１ｃｍずつ異なる複数の充填材を用いて、実験例１で用いた装置により、充填性に関する実験を行った。
実験例５において、フロー値が１５ｃｍ未満であると、管路への充填が困難であり、
フロー値が３０ｃｍを超えると不分離性が失われることが確認された。
実験例５から、添加材（粗粒材）のフロー値は、ＪＨＳ３１３−１９９９シリンダー法に従った場合に１５〜３０ｃｍとするべきことが判明した。

［実験例６］
実施例と同様な組成を有するが、充填材中の不分離性材料（カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物から成る不分離性材料）を水に対して０．１重量％ずつ異なる複数の充填材を用いて、フロー値（ＪＨＳ３１３−１９９９シリンダー法）の測定し、また実験例１で用いた装置により充填性に関する実験を行った。フロー値を計測した結果を図３に示す。
実験例６において、充填材中の不分離成分（カルボキシメチルセルロースナトリウムと、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物から成る不分離性材料）が水に対して０．１重量％未満とすると、フロー値が１５ｃｍ未満となり、流動性が無くなる為、管路内への充填が困難となることが確認された。一方、不分離性材料が水に対して２．０重量％を超えた場合もフロー値が１５ｃｍ未満となり、管路内への充填が困難となることが確認された。
これに対して、図３で示す様に、充填材中の不分離材料が水に対して０．１〜２．０重量％であれば、フロー値は１５〜３０ｃｍの範囲内であり、且つ不分離性がある。したがって、充填材中の不分離性材料（カルボキシメチルセルロースナトリウムとアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物）の水に対する比率は、０．１〜２．０重量％とするべきことが明らかになった。

［実験例７］
実験例１と同様な実験装置であるが、流下距離（或いは流過距離）が変動可能な実験装置を用いて、実施例の充填材と同様な組成の充填材を比重０．１ずつ変動させて、充填材の比重と粗粒材が沈殿する距離（到達距離）との関係について実験した。
実験の結果、比重が１．８を超える場合、ポンプ圧送によらず、セルフレベリングや水流補助による方法では、流下距離が５０ｍ以上の場合には確実な充填が困難であることが判明した。

［実験例８］
実験例７と同様に、実施例の充填材と同様な組成の充填材をエアレーションにより空気を取り込む量を調整する事で充填材の比重を０．１ずつ変動させて、充填材の比重と粗粒材が沈殿する距離（到達距離）との関係について、実験した。
実験例８の実験結果を図５に示す。実験例８の実験結果から、微小な空気を含ませることによって充填材の比重を小さくすると、到達距離は大きくなることが判明した。また、比重が０．７を下回ると、充填材が管路の途中で分離して下流側端部に到達せず、不分離性が無くなってしまうことが確認された。

［実験例９］
組成は実施例と同様であるが、粗粒材として、表１で示す粗粒材の「粗粒材（５）」を用いた場合に、実験例１と同様な実験装置を用いて、充填材に分離促進材を供給しない場合に透水係数が回復するまでの時間（透水係数回復時間：分）と、実施例の組成に対して分離促進材を供給した場合における透水係数回復時間を計測した。
実験例９の実験結果を示す図６において、縦軸は透水係数（ｃｍ／秒）、横軸は、回復時間（分）を表している。
図６では、透水係数が回復したか否かを、透水係数が１．０×１０^−２ｃｍ／ｓｅｃとなったか否かで判断している。図６において、破線Ａは分離促進材を供給しない場合の回復時間を示しており、破線Ｂは分離促進材を供給した場合の回復時間を示している。図６から明らかな様に、分離促進材を供給した充填材の透水係数が回復する時間は、分離促進材を供給しない充填材の透水係数が回復する時間に比較して、優位に短縮されている。

［実験例１０］
実施例の組成に対して、分離促進材として分解酵素を後添加し、分解酵素の添加量を、不分離性材料の重量に対して０．０１重量％ずつ変動して、分離性に関する実験を行った。

実験例１０によれば、分離促進材（分解酵素）は、不分離性材料の重量に対して０．０１重量％未満を含有する水溶液として添加した場合には、分離性が充分ではなく、粗粒材が沈殿するまでに大量の水と時間が必要であった。
一方、分離促進材（分解酵素）を不分離性材料の重量に対して８．００重量％を超えて含有する水溶液として添加しても、分離性に大きな差異がないことが確認された。
また、分離促進材（分解酵素）の添加量について、不分離性材料の重量に対して０．０１重量％未満にすると、充填材の不分離性の消失効果が不均一になることが確認された。
さらに、実験例１０において、分離促進材の水溶液濃度が高濃度であるほど、或いは分離促進材の添加量が多いほど、不分離性の消失時間が短くなることが確認された。
また分離促進材の水溶液の量は、前記充填材の体積に対し同量以上添加することによって、充填材の不分離性の消失効果が均一に出来ることが確認された。
実験例１０から、分離促進材（分解酵素）は、不分離性材料の重量に対して０．０１〜８．００重量％を含有する水溶液として用い、当該分離促進材水溶液量は、当該充填材の体積に対し同量以上添加するべきことが分かった。

実施形態及び実施例はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・地下排水管
２・・・充填孔
３・・・排水孔
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・充填材

Claims

不分離性材料と粗粒材と水からなり、前記不分離性材料は前記水に対し０．１〜２．０重量％であり、練り混ぜ後の比重は０．７〜２．１であり、水中で材料分離せず、圧力によらず自重で空洞内を流動して充填領域を拡大するセルフレベリング性を有し、充填後の透水係数は１．０×１０^−４ｃｍ／ｓｅｃを上回ることを特徴とする充填材。
前記不分離性材料は、カルボキシメチルセルロースナトリウムとアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物からなり、前記カルボキシメチルセルロースナトリウムの添加量は、充填材の全重量に対し０．０３〜０．４０重量％であり、前記アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物の添加量は、充填材に添加する粗粒材重量に対し０．０１〜０．３０重量％である請求項１の充填材。
前記水の添加量は、充填材１ｍ^３当たり３００〜８００ｋｇである請求項１、２のいずれかの充填材。
エアレーションにより微細な気泡が添加された場合の比重が０.７〜１．８である請求項１〜３のいずれか１項の充填材。