JP2021169735A - 地盤の改質方法および地盤改質体 - Google Patents

地盤の改質方法および地盤改質体 Download PDF

Info

Publication number
JP2021169735A
JP2021169735A JP2020073537A JP2020073537A JP2021169735A JP 2021169735 A JP2021169735 A JP 2021169735A JP 2020073537 A JP2020073537 A JP 2020073537A JP 2020073537 A JP2020073537 A JP 2020073537A JP 2021169735 A JP2021169735 A JP 2021169735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
injection
subsoil
agent
groundwater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020073537A
Other languages
English (en)
Inventor
彰久 進藤
Akihisa Shindo
哲 石原
Satoru Ishihara
英恵 壇
Hanae Dan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2020073537A priority Critical patent/JP2021169735A/ja
Publication of JP2021169735A publication Critical patent/JP2021169735A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

【課題】地盤を固化することなく、地下水の浸透を抑制する領域を地盤内に形成することを可能とした地盤の改質方法と、この地盤改質方法により形成された地盤改質体を提案する。【解決手段】水中でひも状ミセルを形成する注入剤またはひも状ミセルを含む注入剤を地盤に注入することで、周辺地盤の地下水よりも高い水頭の領域を形成する地盤改質方法。ひも状ミセルを含む水性組成物を含有し、周辺地盤の地下水よりも高い水頭を有している地盤改質体2。【選択図】図1

Description

本発明は、地盤の改質方法および地盤改質体に関する。
汚染物質を含有する地盤に地下水が浸透すると、汚染物質が地下水とともに周囲に流出するおそれがある。
汚染地盤からの汚染物質の流出を防止することを目的として、汚染物質を含有する領域に対して薬液注入を行い、地盤を固化することで地下水の浸透および汚染物質の流出を防止する場合がある。地盤の固化を目的とした薬液注入では、セメントなどの水硬性の材料を含む薬液を注入するのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
ところが、薬液注入により形成された固化体に亀裂が生じると、地下水が浸透し、汚染物質が流出してしまうおそれがある。
特開2016−166529号公報
本発明は、地盤を固化することなく、地下水の浸透を抑制する領域を地盤内に形成することを可能とした地盤の改質方法と、この地盤改質方法により形成された地盤改質体を提案することを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明の地盤の改質方法は、水中でひも状ミセルを形成する注入剤またはひも状ミセルを含む注入剤を地盤に注入することで、周辺地盤の地下水よりも高い水頭の領域を形成するものである。この地盤の改質方法では、地盤を削孔して注入孔を形成する削孔工程と、前記注入孔から注入剤を注入する注入工程とを繰り返すことで所定の深さ範囲に注入剤を注入するのが望ましい。
また、本発明の地盤改質体は、ひも状ミセルを含む水性組成物を含有し、周辺地盤の地下水よりも高い水頭を有している。
本発明によれば、ひも状ミセルにより粘性を有した水分を含有する地盤改質体が形成される。地盤改質体内の水分は、その粘性により地盤改質体内にとどまり、周辺地盤よりも高い水頭を有しているため、当該領域への地下水の浸入(浸透)が防止される。また、地盤改質体は、固化材などにより固化するものではなく、ひも状ミセルにより粘性を有した水分を介した集合体として形成されるため、それ自体に亀裂等が生じることがない。このような地盤改質体を汚染物質を含有する地盤に形成すれば、汚染物質などの流出を防止することができる。ひも状ミセルは、圧力を加えると圧力方向に沿って流動し、圧力を解除するとその場にとどまる性質を有しているため、所望の範囲に対して注入することが可能で、また、周囲の地盤の地下水よりも水頭が高い場合であっても流出することがない。
本発明の地盤の改質方法および地盤改質体によれば、地盤を固化することなく、地下水の浸透を抑制する領域を地盤内に形成することが可能となる。
本発明の実施形態に係る地盤改質体の概要を示す断面図である。 地盤の改質方法の手順を示すフローチャートである。 地盤の改質方法の作業状況を示す断面図であって、(a)は削孔工程、(b)は注入工程である。 (a)注入孔の配置を示す平面図であり、(b)は(a)の一部を示す拡大図である。
本実施形態では、建物から地中に汚染物質が流出するおそれがある場合において、地下水Wによって汚染物質が敷地外に拡散することを防止するための地盤の改質方法について説明する。図1は、本実施形態の地盤の改質方法の概要を示す断面図である。本実施形態では、図1に示すように、建物1の周囲の地盤Gを改質することで、建物1の周囲に地盤改質体2を形成し、その結果、建物1からの汚染物質の流出を抑制する。
本実施形態の地盤の改質方法は、水中でひも状ミセルを形成する注入剤またはひも状ミセルを含む注入剤を地盤Gに注入することで、建物1の周囲に、地盤(周辺地盤)Gの地下水位(地下水水頭WL)よりも高い水頭(改質体水頭WL)の領域(地盤改質体2)を形成するものである。図2に地盤改質方法のフローチャートを示す。地盤の改質方法は、図2に示すように、注入剤を作成する注入剤作成工程S1、地盤Gを削孔して注入孔を形成する削孔工程S2、および注入孔から注入剤を注入する注入工程S3を備えている。本実施形態では、削孔工程S2と注入工程S3とを繰り返すことで所定の範囲に注入剤を注入する。
所定の範囲に注入剤を注入することで、建物1の周囲には、ひも状ミセルを含む水性組成物を含有する地盤改質体2が形成される。地盤改質体2は、地盤Gの地下水Wの水頭(地下水水頭WL)よりも高い水頭(改質体水頭WL)を有している。
図3は、本実施形態の地盤の改質方法の作業状況を示す断面図である。
注入剤作成工程S1では、増粘剤と水とを混合して注入剤を作成する。本実施形態では、増粘剤として、水性ゲル形成剤を使用する。増粘剤は、水性ゲル形成剤の他、中性子吸収材および酸化防止剤を含んでいる。注入剤の作成には、200L縦型二槽式のミキサ3(図3(b)参照)を使用する。まず、水をミキサ3に投入し、次に攪拌しながら増粘剤を水に添加する。増粘剤の水への添加量は1〜10%とする。増粘剤の添加量は、室内試験を行い、現地地盤(岩盤)の透水性を考慮して決定する。なお、増粘剤の添加量の決定方法は限定されるものではなく、適宜決定すればよく、例えば、過去の実績や地質調査データに基づいて決定してもよい。また、増粘剤を構成する材料は、水に添加することで水の粘度を高める性質を有する物であれば限定されるものではない。さらに、ミキサ3の構成は限定されるものではなく、例えば、横型二槽式であってもよい。
水性ゲル形成剤としては、例えば、アニオン性の界面活性剤とカチオン性の界面活性剤を含有し、界面活性剤同士の分子間相互作用により高次構造体(ひも状ミセル)を形成するものがある。ここで、ミセルとは、分子間力による多数の分子の集合体である。このような界面活性剤の組み合わせとして、例えば、アルキルアリルスルフォン酸塩(例えば、花王株式会社製ビスコトップ100A)およびアルキルアンモニウム塩(例えば花王株式会社製ビスコトップ100B)を使用可能である。アルキルアリルスルホン酸塩とアルキルアンモニウム塩の混合物は、固形分に吸着することなく水中でひも状ミセルを形成する性質を有しているため、水の粘弾性の調整、すなわち、水のレオロジー特性を制御することを可能としている。また、このような水性ゲル形成剤を含む注入剤は、酸性からアルカリ性まで、幅広いpH域の水や海水にも適用可能である。
削孔工程S2では、図3(a)に示すように、ボーリングマシン4を利用して建物1の周囲で注入孔5の削孔を行う。図4は、注入孔5の配置を示す平面図である。注入孔5は、図4に示すように、建物1の周囲を囲うように複数本形成する。複数の注入孔5は、所定の間隔をあけて形成する。注入孔5を複数列形成する場合には、注入孔5を千鳥状に配置するのが望ましい。
本実施形態の注入孔5は内径46mmとする。本実施形態では、1サイクル毎の注入孔5の削孔深さを5mとする。なお、注入孔5の1サイクル毎の削孔深さは5mに限定されるものではなく、適宜決定すればよい。また、注入孔5の内径も46mmに限定されるものではない。
注入工程S3では、削孔工程S2で形成された注入孔5に注入剤6を注入する。注入剤6の注入作業として、図3(b)に示すように、まず、注入孔5に注入管7を建て込む。次に、注入管7に、ミキサー3から延設された圧送管9を接続する。圧送管9とミキサー3との間にはポンプ8が介設されている。そして、ポンプ8を駆動することで、注入剤6をミキサー3から注入管7へ圧送し、注入管7を介して地盤Gに注入剤6を注入する。
注入管7は、管壁を貫通する複数の貫通孔が形成されたいわゆる有孔管からなり、ミキサー3から圧送された注入剤6が貫通孔から排出されることで、地盤Gに注入剤6が注入される。また、注入管7の外面には、注入剤6の注入範囲(深さ)を規制するためのパッカー10が固定されている。注入剤6を地盤G注入する際には、パッカー10を膨らませることで、注入孔5と注入管7との隙間を遮蔽し、注入剤6が当該隙間を通って注入対象領域以外の領域に流出することを防止する。本実施形態では、注入管7の先端部と上部にそれぞれパッカー10が設けられており、注入対象対象の下端部と上端部において注入管7と注入孔5との隙間を遮蔽した状態で、注入剤6の注入を行う。なお、パッカー10の数および配置は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
ここで、注入剤6は、溶液状で注入するため、広範囲に浸透することが予想される。そのため、注入孔5毎に注入範囲を想定して、定量注入(例えば、5mあたり6000L)を行う。注入孔5毎の注入剤6の注入量は、例えば、地盤の空隙率等から算出する。
本実施形態では、複数の注入孔5に対して注入剤6を注入する順番を設定しておき、注入孔5毎の注入圧を測定するものとし、注入の順に応じて注入圧が上昇していることを確認する。例えば、図4(b)に示すように、3本の注入孔5(5a〜5c)に対して、注入孔5a,5b,5cの順で注入剤6の注入を行う場合に、後から注入した注入孔5の注入圧が先に注入した注入孔5の注入圧よりも高いこと(注入孔5aよりも注入孔5bの方が注入圧が高く、注入孔5bよりも注入孔5cの方が注入圧が高いこと)が確認できれば、施工中において注入剤6によって粘性が高い領域が形成されていること(地下水Wが注入剤6に置き換えられて、地盤改質体2が形成されていること)が確認できる。
注入工程S3が終了したら、注入管7を抜き出して注入孔5をさらに5m削孔し(削孔工程S2)、その後、注入剤6の注入を行う(注入工程S3)。このように、削孔工程S2と注入工程S3を繰り返すことで、所定の深さまで、注入剤6の注入を行う。
そして、図1に示すように、建物1の周囲において地盤の改質をして、ひも状ミセルを含む水性組成物を含有し、地盤Gの地下水Wの水頭(地下水水頭WL)よりも高い水頭(改質体水頭WL)を有した地盤改質体2を形成する。
本実施形態の地盤の改質方法によれば、ひも状ミセルにより粘性を有した水分を含有する領域を建物1の周囲に形成できる。すなわち、本実施形態の地盤の改質方法によれば、地盤改質体2により建物1を囲むことができるので、建物1のクラックなどを通じて当該領域へ汚染物質が漏洩することを抑制でき、その結果、汚染物質が拡散することを防止できる。地盤改質体2内の水分は、その粘性により地盤改質体2内にとどまり、地盤Gの地下水水頭WLよりも高い水頭(改質体水頭WL)を有しているため、当該領域(地盤改質体2内)への地下水Wの流入を防止でき、ひいては、建物1への流入を防止できる。
また、地盤改質体2は、固化材などにより固化するものではなく、ひも状ミセルにより粘性を有した水分を介した集合体として形成されるため、地盤改質体2自体に亀裂等が生じることがない。そのため、汚染物質を含有する地盤Gにこのような地盤改質体2を形成すれば(すなわち、地盤Gの地下水Wを注入剤6に置き換えて地盤改質体2を形成すれば)、汚染物質などの流出を防止することができる。その結果、従来の止水工(凍土壁、固化材等を利用した地盤改良)のみでは防げなかった漏水を抑制することが可能である。また、凍土壁等に比べて、維持管理に要する手間や費用を低減することができる。
ひも状ミセルは、圧力を加えると圧力方向に沿って流動し、圧力を解除するとその場にとどまる性質を有している。そのため、注入剤6の注入時には所望の範囲に対して注入することが可能である。また、注入剤6の注入後、地盤改質体2が建物1の周囲の地盤Gの地下水W(地下水水頭WL)よりも水頭(改質体水頭WL)が高い場合であっても汚染物質などが流出することがない。また、改質体水頭WLを地下水水頭WLよりも高くすると、地下水Wが建物1の周囲(地盤改質体2内)に流入することを抑制できる。また、改質体水頭WLを地表面近傍まで高くしておくことで、地盤改質体2の周囲の地下水位が上昇した場合であっても、地下水Wが建物1の周囲(地盤改質体2内)に流入することを抑制できる。
また、本実施形態の地盤の改質方法をグラウチング工法等と組み合わせることにより、止水効果がより高まる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、建物1の周囲に地盤改質体2を形成するものとしたが、地盤改質体2を形成する場所は限定されるものではなく、例えば、工場や廃棄物処分場の周囲等に形成してもよい。
また、地盤改質体2を形成する領域(注入剤6を注入する領域)の周囲を予め連続地中壁(例えば鋼矢板)等により囲ってもよい。
地盤改質体2は、建物1の周囲を囲うように平面視ロ字状に形成してもよいし、建物1の下側の地盤Gに対しても注入剤6を注入して建物1の側面及び底面を囲うように形成してもよい。
また、前記実施形態では、削孔工程と注入工程とを繰り返すことにより、地表面側から地盤改質体2を形成する(注入剤6を注入する)場合について説明したが、地盤改質体2の形成方法は限定されるものではなく、例えば、ダブルパッカー工法等により、深い位置から注入剤6を注入してもよい。
また、注入管6の構成は限定されるものではなく、必ずしもパッカー10を有する必要はなく、また、必ずしも有孔管である必要もない。
前記実施形態では、注入剤作成工程S1を削孔工程S2の前に実施する場合について説明したが、注入剤作成工程S1を実施するタイミングは注入工程S3の前であれば限定されるものではなく、例えば、削孔工程S2と同時に実施してもよいし、削孔工程S2の後に実施してもよい。
1 建物
2 地盤改質体
3 ミキサー
4 ボーリングマシン
5 注入孔
6 注入剤
7 注入管
8 ポンプ
9 圧送管
10 パッカー
S1 注入剤作成工程
S2 削孔工程
S3 注入工程

Claims (3)

  1. 水中でひも状ミセルを形成する注入剤またはひも状ミセルを含む注入剤を地盤に注入することで、周辺地盤の地下水よりも高い水頭の領域を形成することを特徴とする地盤改質方法。
  2. 地盤を削孔して注入孔を形成する削孔工程と、前記注入孔から注入剤を注入する注入工程と、を繰り返すことで所定の深さ範囲に注入剤を注入することを特徴とする、請求項1に記載の地盤改質方法。
  3. ひも状ミセルを含む水性組成物を含有し、周辺地盤の地下水よりも高い水頭を有していることを特徴とする地盤改質体。
JP2020073537A 2020-04-16 2020-04-16 地盤の改質方法および地盤改質体 Pending JP2021169735A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020073537A JP2021169735A (ja) 2020-04-16 2020-04-16 地盤の改質方法および地盤改質体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020073537A JP2021169735A (ja) 2020-04-16 2020-04-16 地盤の改質方法および地盤改質体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021169735A true JP2021169735A (ja) 2021-10-28

Family

ID=78149749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020073537A Pending JP2021169735A (ja) 2020-04-16 2020-04-16 地盤の改質方法および地盤改質体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021169735A (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090022342A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 주식회사 성우지오텍 고강도 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법
JP2009184891A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Denki Kagaku Kogyo Kk 水中不分離性セメント組成物、プレミックスタイプ水中不分離性モルタル組成物、及び水中不分離性グラウトモルタル
JP2010059673A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Kyokado Eng Co Ltd 地盤改良工法および地盤改良装置
JP2011184915A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Chemical Grouting Co Ltd 既設護岸の耐震補強工法
JP2013112984A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Kyokado Kk 地盤の不飽和化による地盤改良工法および地盤改良装置
JP2016166529A (ja) * 2016-06-20 2016-09-15 五洋建設株式会社 薬液注入工法における施工管理システムおよび方法
JP2019104662A (ja) * 2017-12-14 2019-06-27 花王株式会社 空隙充填材および空隙充填工法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090022342A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 주식회사 성우지오텍 고강도 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법
JP2009184891A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Denki Kagaku Kogyo Kk 水中不分離性セメント組成物、プレミックスタイプ水中不分離性モルタル組成物、及び水中不分離性グラウトモルタル
JP2010059673A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Kyokado Eng Co Ltd 地盤改良工法および地盤改良装置
JP2011184915A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Chemical Grouting Co Ltd 既設護岸の耐震補強工法
JP2013112984A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Kyokado Kk 地盤の不飽和化による地盤改良工法および地盤改良装置
JP2016166529A (ja) * 2016-06-20 2016-09-15 五洋建設株式会社 薬液注入工法における施工管理システムおよび方法
JP2019104662A (ja) * 2017-12-14 2019-06-27 花王株式会社 空隙充填材および空隙充填工法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100591866C (zh) 流砂层及砂砾层动水双液高压注浆堵水施工方法
CN101525881B (zh) 岩溶地层桩孔护壁构造及桩孔施工方法
CN107983761A (zh) 重金属与VOCs复合污染土壤的修复施工方法
US10227746B2 (en) Method of limiting permeability of a matrix to limit liquid and gas inflow
KR101527723B1 (ko) 복합형 지반개량장치 및 이를 이용한 지반개량공법
JP2019015100A (ja) 山留壁の撤去方法
CN110241837A (zh) 一种高承压水地质条件下防止地下室底板开裂的施工方法
CN109252531A (zh) 搅拌桩或旋喷桩与袖阀管注浆组合的止水帷幕施工方法
CN105350544B (zh) 用于含有块石区域的止水帷幕及其施工方法
Glossop The invention and development of injection processes Part II: 1850–1960
JP2021169735A (ja) 地盤の改質方法および地盤改質体
US10947436B2 (en) Method of limiting permeability of a matrix to limit liquid and/or gas inflow
CN107524150A (zh) 一种支护桩套钻三轴搅拌桩基坑围护止水结构
JP3760343B2 (ja) 掘削底面安定化工法と地下建造物の構築法
RU2762373C1 (ru) Способ создания в грунте геотехнической конструкции
CN109778873A (zh) 一种围护桩间注浆止水方法及装置
KR102072790B1 (ko) 중압식 그라우트 혼합장치 및 이를 이용한 중압 혼합분사 그라우팅 공법
JP3643956B2 (ja) 人工低透水層の構築方法
Sharma Grouting techniques
JP6095319B2 (ja) 遮水壁の遮水性能回復方法
Popa et al. Underpinning of buildings by means of jet grouted piles
Mathieu et al. Dyke rehabilitation with a Trencher: Recent applications in Europe.
Gächter et al. Jet grouting application for soft soil tunnels in Norwegian clay
CN116005703A (zh) 封堵侧向烧变岩导水空间的井下注浆方法
Walker DSM saves the dam

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230411

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230725