JP2937606B2 - グラウト注入工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、瞬結性グラウトおよび
緩結性グラウトを用い、あるいはこれらのほか強化用グ
ラウトをも用いて、注入管を段階的にステップアップさ
せつつ各ステップで、瞬結性グラウトの注入と緩結性グ
ラウトの注入とを同時的に行うグラウト注入工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】固結時間が長い浸透性または緩結性グラ
ウトの注入のほか、昭和５０年代になって、固結時間が
６０秒以下のいわゆる瞬結性グラウトを注入することが
行われるようになり、その有効性も確認されている。こ
の場合、瞬結性グラウトは、通常は、水ガラスに対して
反応剤を合流混合させて得ており、これを注入すること
により、注入管の周りの間隙をパックしてグラウトの地
上への流出を防止し、かつ地盤中の主に荒い間隙に注入
してその間隙を荒詰めすることを目的としている。この
際における注入態様は、通常は、脈状に注入される。

【０００３】一方、同時期的に、溶液型の瞬結性グラウ
トと溶液型の浸透性グラウトとを併用することにより、
瞬結性グラウトにより脈状に注入するとともに、この瞬
結性グラウトでは注入できない細かい間隙に対して浸透
性グラウトを注入する、いわゆる複合注入工法が提案さ
れ、その後実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この複合注入工法は、
第１工程として、予め瞬結性グラウトを先端または基端
側の注入口から周辺地盤に注入した後、その位置で同一
の注入口またはそれより先端側の注入口から緩結性グラ
ウトを注入する。

【０００５】次いで、第２工程として、先の緩結性グラ
ウトの注入口が、先の瞬結性グラウトによる改良ゾーン
より上方に位置するようにステップアップした後、改め
て瞬結性グラウトを注入し、続いて緩結性グラウトを注
入することを、繰り返す方法を採っている。

【０００６】したがって、この複合注入工法では、注入
管をステップアップするまでの時間内において、瞬結性
グラウトの注入と緩結性グラウトの注入とが行われ、第
１工程での改良ゾーンとステップアップした後の第２工
程での改良ゾーンとに注入作業が跨がることはないもの
である。

【０００７】しかし、これでは第１工程において、緩結
性グラウトの注入が完了した後、ステップアップした上
で、先に形成した瞬結性グラウトによる改良ゾーンの上
方において、改めて第２工程として、瞬結性グラウトを
注入する必要があるので、結果として、ステップアップ
ごとの複合注入となり、能率性が高くない。

【０００８】他方、いわゆる「サイマルジョン工法」
は、長さ方向に複数の注入口を有する３重注入管を用
い、上方の注入口から瞬結性グラウトを、下方の注入口
から緩結性グラウトを注入する、いわば同時複合注入工
法を提案しており、それなりに有効性を確認されてい
る。

【０００９】しかし、瞬結性グラウトによるパッカー効
果が未だ十分に発揮していない状態で、緩結性グラウト
の注入が行われるので、緩結性グラウトが未発達パッカ
ーを容易に破ってまたはそれによるバリアー抵抗無しに
地上または荒い間隙を通って遠くに逸走してしまう。そ
の結果、大量のグラウトが必要になったり、目的の改良
効果が得られないことがしばしばある。

【００１０】したがって、本発明の主たる課題は、複合
注入工法または後述する新規に提案する３相複合注入工
法において作業能率を高めることにある。

【００１１】第２の課題は、同時複合注入工法との対比
の下では、瞬結性グラウトの注入によるパッカー効果を
十分発揮させて、良好な地盤改良を行うことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、少なくとも
長さ方向に異なる２つの位置において、基端側注入口お
よび先端側注入口を有する注入管を地盤中に挿入し、第
１工程として、基端側注入口から固結時間が６０秒以下
の瞬結性グラウトを注入し、その後、第２工程として、
注入管をステップアップして、先の第１工程で注入し固
結させた瞬結性グラウトが存する第１パッカーゾーンよ
りも上方位置に臨む注入管の基端側注入口から瞬結性グ
ラウトを注入するとともに、同時にまたはその後に注入
管をステップアップさせることなく、前記第１パッカー
ゾーンよりも下方位置に臨ませた先端側注入口から、固
結時間が前記瞬結性グラウトより長い緩結性グラウトを
注入することによって、当該第2工程の次の工程で利用
する第２パッカーゾーンを形成するように、前記第１パ
ッカーゾーンの上方に瞬結性グラウトを注入するととも
に、当該第２工程に先だって形成されている前記第１パ
ッカーゾーンを利用してそのパッカーゾ ーンの下方に緩
結性グラウトを注入し、 以降、この第２工程と同様の工
程を繰り返し行う、ことで解決できる。

【００１３】また、後に詳述する３相複合注入工法の場
合には、少なくとも長さ方向に異なる３つの位置におい
て、基端側注入口、先端側注入口およびこれらの間の中
間注入口を有する注入管を地盤中に挿入し、第１工程と
して、基端側注入口から固結時間が６０秒以下の瞬結性
グラウトを注入するとともに、同時にまたはその後にお
いて注入管をステップアップさせることなく、この瞬結
性グラウトを注入したゾーンそれより下方の位置に臨む
中間注入口から、前記瞬結性グラウトより固結時間が長
くかつホモゲル強度が大きい懸濁型の強化用グラウトを
注入し、その後、第２工程として、注入管をステップア
ップして、先の第１工程で注入し固結させた瞬結性グラ
ウトが存する第１パッカーゾーンよりも上方位置に臨む
注入管の基端側注入口から瞬結性グラウトを注入すると
ともに、同時にまたはその後において注入管をステップ
アップさせることなく、当該第２工程で注入し固結させ
た瞬結性グラウトが存する第２パッカーゾーンよりも下
方であって且つ前記第１パッカーゾーンよりも上方位置
に臨む中間注入口から強化グラウトを注入し、同時にま
たはその後において注入管をステップアップさせること
なく、先の第１工程で注入し固結させた強化グラウトが
存する第１強化ゾーンを含む、前記第１パッカーゾーン
よりも下方の位置に臨む、注入管の先端側注入口から緩
結性グラウトを注入することによって、当該第２工程の
次の工程で利用する第２パッカーゾーンを形成するよう
に、前記第１パッカーゾーンの上方に瞬結性グラウトを
注入し、かつその第２パッカーゾーンと前記第１パッカ
ーゾーンとの間の位置に当該第２工程よりも後の工程で
利用する第２強化ゾーンを形成するように強化グラウト
を注入するとともに、当該第２工程に先だって形成され
ている前記第１パッカーゾーンを利用してそのパッカー
ゾーンの下方に緩結性グラウトを注入し、 以降、この第
２工程と同様の工程を繰り返し行う、ことで解決でき
る。

【００１４】

【作用】本発明では、下方の目的改良ゾーンに対する緩
結性グラウトの注入と同時的に、それよりも一段以上ス
テップアップしたときに緩結性グラウトを注入する予定
の上方の（次の）目的改良ゾーンにおけるパッカ予定ゾ
ーンに対して瞬結性グラウトを注入するので、注入管を
上方にステップアップしたとき、直ちにまたは速やかに
上方の改良ゾーンに対する緩結性グラウトの注入を行う
ことができる。したがって、注入作業時間としてきわめ
て能率性の高い注入を行うことができる。

【００１５】この点を改めて考えてみるに、複合注入工
法においては、瞬結性グラウトの液と緩結性グラウトの
液の切り換えにかなりの時間を要する。また、瞬結とは
いっても瞬結性グラウトのパッカー効果が発現するまで
にもある程度の時間を要する。しかるに、本発明によれ
ば、下方の目的改良ゾーンに対する瞬結性グラウトの注
入段階から緩結性グラウトの移行段階のまでの間におい
て、上方の目的改良ゾーンに対する瞬結性グラウトの注
入プラント側での液の切り換え準備を済ませておくこと
ができる。この段取りが済んだ状態で、下方の緩結性グ
ラウトの注入と同時的に、上方の目的改良ゾーンにおけ
るパッカ予定ゾーンに対して瞬結性グラウトを注入する
のであるから、注入作業時間が大幅に短縮できる。

【００１６】しかも、下方の緩結性グラウトの注入が完
了し、上方の緩結性グラウトの注入を行うべくステップ
アップした状態では、上方の瞬結性グラウトの注入によ
るパッカー効果が十分に発現していることになるので、
注入管のステップアップ後、速やかに上方の目的改良ゾ
ーンに対する緩結性グラウトの注入に移行できる。この
面でも、注入作業時間が大幅に短縮する。

【００１７】一方、主に前述の同時複合注入工法との対
比の下では、本発明では上述の構成から当然に、ステッ
プアップした後における緩結性グラウトの注入時点が、
ステップアップする前の瞬結性グラウトの注入時点より
後となるので、瞬結性グラウトの注入によるパッカー効
果が先に十分に発現した状態で、緩結性グラウトを注入
することになり、その緩結性グラウトの逸走を防止でき
る。もって、十分な改良を達成できる。

【００１８】他方で、瞬結性グラウトおよび緩結性グラ
ウトのみを用いる従来の代表的な複合グラウトは、一見
地盤の改良の理想的な態様と映るが、特に砂礫層を含む
透水

【００１９】性の高い地盤あるいはきわめて複雑な地盤
に対しては、必ずしも有効ではない。すなわち、砂礫層
を含む透水性の高い地盤に対して、水ガラス系の溶液型
瞬結性グラウトを注入したとしても、その砂礫層の間隙
を十分に目詰めすることができず、かつ強度の向上が低
い。さらに、改良ゾーンが小さい問題もある。

【００２０】また、この状態で、浸透性グラウトを注入
したとしても、未だ十分に地盤の荒い間隙が充填されて
いないので、その浸透性グラウトが逸走することが多
く、効率的な改良を望めない。

【００２１】したがって、砂礫層を含む透水性の高い地
盤などにあっても改良効果が高く、特に改良後の強度が
高く、かつ改良径を大きくするためには、地盤中に挿入
した注入管を通してその先端部から固結時間が６０秒以
下の溶液型または懸濁型の瞬結性グラウトを注入した
後、その注入位置またはそれより先端側から前記瞬結性
グラウトより固結時間が長くかつホモゲル強度が大きい
懸濁型の強化用グラウトを注入し、次いでこの強化用グ
ラウトの注入位置またはそれより先端側から前記瞬結性
グラウトより固結時間が長い溶液型の浸透性グラウトを
注入することが好適である。以下の説明では、３種類の
グラウトを用いる点で３相グラウト注入工法ともいう。

【００２２】かかる３相グラウト注入工法に対しても、
本発明のジャンプステップ注入方式を採用できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図面を参照しながら具体的に
詳説する。 （複合グラウト注入工法に関する例） 図１〜図４は本発明法の瞬結性グラウトおよび緩結性グ
ラウトのみを用いる、第１の例、すなわち２相（複合）
グラウト注入工法の代表的概念図であり、まず、図１に
示すように、削孔ロッドを兼用した注入管１により地盤
中を削孔しながら、あるいは図示しないボーリングロッ
ドまたはケーシングロッドにより削孔した孔中に注入管
を挿入することにより、所定の深度に注入管１を挿入す
る。この注入管１の基端側には第１注入口２Ａが、それ
より先端側には第２注入口２Ｃが形成されている。下端
には下方に開口した削孔水吐出口２Ｄが形成されてい
る。

【００２４】次いで、図２に示すように、第１注入口２
Ａより瞬結性グラウトＳを地盤中に注入する。この瞬結
性グラウトとしては、固結時間が６０秒以下の水ガラス
系に代表される溶液型、あるいはセメント系もしくはセ
メントベントナイト系の懸濁型のものが用いられる。こ
の瞬結性グラウトの注入により、注入管１の周囲の削孔
壁との間隙を充填し、かつ地盤の荒い間隙に対して脈状
の注入を行い、続くグラウトの地上側への流出を防止す
るためのパッカー効果と、大きい間隙に対しての荒詰め
による強度の向上とを図る。

【００２５】その後、図３に示すように、注入管１を所
定長さＸステップアップし、基端側の第１注入口２Ａか
ら瞬結性グラウトＳを注入するとともに、注入管１を移
動させることなく、先に注入し固結した瞬結性グラウト
Ｓが存する第１パッカーゾーンの前方（下方）の位置に
臨ませた先端側の第２注入口２Ｃから、前記瞬結性グラ
ウトより固結時間が長い溶液型の浸透性に優れた緩結性
グラウトＬを注入する。

【００２６】この溶液型の緩結性グラウトとしては、代
表的に水ガラス系のものを用いることができる。この緩
結性グラウトＬは、材料が溶液型であること、固結時間
が長いことによって、地盤中の細かい間隙中に浸透注入
される。次いで、図４に示すように、注入管１を再度所
定長さＸステップアップし、基端側の第１注入口２Ａか
ら瞬結性グラウトＳを注入するとともに、注入管１を移
動させることなく、瞬結性グラウトＳの第２パッカーゾ
ーンより下方の位置に臨ませた先端側の第２注入口２Ｃ
から、前記瞬結性グラウトより固結時間が長い溶液型の
緩結性グラウトＬを注入する。この溶液型の緩結性グラ
ウトとしては、代表的に水ガラス系のものを用いること
ができる。この緩結性グラウトＬは、材料が溶液型であ
ること、固結時間が長いことによって、地盤中の細かい
間隙中に浸透注入される。以後、これらの注入を繰り返
す。

【００２７】この場合、ステップアップするまでの同一
深さ範囲内では、たとえば図４に示す状態において、緩
結性グラウトＬの注入時点と、瞬結性グラウトＳの注入
時点とは、同時であっても、一方が早くてもよい。しか
し、図３の状態から図４の状態にステップアップした後
における緩結性グラウトＬの注入時点は、ステップアッ
プする前の瞬結性グラウトＳの注入時点より後であるこ
とは必須である。

【００２８】なお、最終の緩結性グラウトＬの注入時に
おいて、その上方の瞬結性グラウトＳの注入は必要では
ない。また、図２の最深部の状態において、第２注入口
２Ｃから緩結性グラウトＬを注入してもよい。この場合
は、その後、図３のように、再度緩結性グラウトＬを注
入してもよいし、この再度注入を省略して、図３の上方
に対してのみ瞬結性グラウトＳを注入した後、図４に示
す状態に移行してもよい。

【００２９】（３相グラウト工法に関する例） 一方、図５〜図８は３相グラウト工法の例を示したもの
で、注入管として、第１注入口２Ａと第２注入口２Ｃと
の中間に第３注入口２Ｂを形成した注入管１０を用意
し、この注入管１０を前述のように地盤中に所定深度ま
で挿入した後、まず、図５に示すように、第１注入口２
Ａから瞬結性グラウトＳを注入する。

【００３０】次いで、この深度で図６に示すように、第
３注入口２Ｂから前記瞬結性グラウトＳより固結時間が
長くかつホモゲル強度が大きい懸濁型の強化用グラウト
Ｒを注入する。この懸濁型のグラウトとしては、セメン
ト系またはセメントベントナイト系のものを用いる。こ
の強化用グラウトＲの注入により、地盤中の大きな間隙
が荒詰めされ、強度の増大が図られる。このとき、既に
瞬結性グラウトＳにより、注入口２Ｂの上方において、
注入管１０と削孔壁との間隙が充填され、かつ脈状注入
が行われパッカーが形成されているために、この強化用
グラウトＲは地上側に逃げることなく、主に瞬結性グラ
ウトＳによる改良ゾーンの下方に注入される。また、一
部は先の瞬結性グラウトＳの脈状注入部分に入り込み、
これを地盤間隙中に押し込み、あるいは注入不十分部分
にも入り込み、地盤の強化を図る機能がある。強化用グ
ラウトＲは懸濁型であるために、材料コストの低減を図
ることができる利点もある。

【００３１】しかも、強化用グラウトＲは懸濁型のもの
が用いられるために、単に溶液型の瞬結性グラウトを注
入した場合に比較して強度の向上効果が大きい。また、
瞬結性グラウトとして、懸濁型のものを用いることもで
きる。この場合において、瞬結性グラウトであるが故
に、これは主に注入管１０の近傍にのみ留まって固結さ
れるために、ある程度遠くまで浸透することはない。し
かるに、強化用グラウトＲとして、固結時間が少なくと
も瞬結性グラウトより長いものが用いると、この強化用
グラウトＲがより遠くまで浸透することとなり、改良径
が大きくなる利点もある。

【００３２】続いて、図７に示すように、注入管１０を
所定長さＹステップアップして、第２注入口２Ｃから緩
結性グラウトＬを注入する。この緩結性グラウトＬは、
材料が溶液型であること、固結時間が長いことによっ
て、地盤中の細かい間隙中に浸透注入される。また、先
に形成された強化用グラウトＲによる荒詰め強化ゾーン
中にも浸透し、あるいはその強化ゾーンを通ってもしく
は破ってさらに遠くにまで達して固結する。このように
して、瞬結性グラウトＳ、強化用グラウトＲおよび緩結
性グラウトＬの固有の機能が相互に関連して、全体とし
て、きわめて理想的な地盤の強化を図ることができる。

【００３３】図７に示されているように、緩結性グラウ
トＬの注入と同時的に、先の瞬結性グラウトＳによる改
良ゾーンの上方に、瞬結性グラウトＳも第１注入口２Ａ
から注入する。続いて、図示していないが、第３注入口
２Ｂから強化用グラウトＲも注入する。

【００３４】その後、図８のように、再び注入管１０を
Ｙ長さ分ステップアップして、第１段階の瞬結改良ゾー
ンと第２段階の瞬結改良ゾーンとの間に、第２注入口２
Ｃを位置させて、その第２注入口２Ｃから緩結性グラウ
トＬを注入する。この緩結性グラウトＬの注入と同時的
に第３段階の瞬結性グラウトＳの注入も行う。以後これ
らの作業が繰り返される。

【００３５】瞬結性グラウトＳ、強化用グラウトＲおよ
び緩結性グラウトＬの注入に際しての注入量比として
は、たとえばＱ＝（Ｓ＋Ｒ＋Ｌ）としたとき、Ｓ＝Ｑ×
（５〜２０％) 、Ｓ＝Ｑ×（１５〜３０％) とすること
ができる。瞬結性グラウトＳの固結時間は好ましくは20
秒以下である。強化用グラウトＲの固結時間は好ましく
は30秒〜５分である。緩結性グラウトＬの固結時間は３
分以上であることが望ましい。

【００３６】（注入管の先端装置） 瞬結性グラウトＳ、強化用グラウトＲおよび緩結性グラ
ウトＬの注入口の位置としては、少なくとも２種類のグ
ラウトの注入に際して同一の深さ方向位置とすることが
できるが、望ましくは基部側から先端側にかけて、瞬結
性グラウトＳ、強化用グラウトＲおよび緩結性グラウト
Ｌの注入口が順に形成されているのがよい。

【００３７】瞬結性グラウトＳ、強化用グラウトＲおよ
び緩結性グラウトＬの注入に際しては、注入管１（１
０）に入る前にもしくはその口元に設けたＹ字管で、主
材と反応材とを合流混合させることの態様のほか、好ま
しくは注入管１（１０）内の流路内での固結に伴う流路
の詰まりを防止するために、注入管１（１０）内、特に
その先端部の管内で合流混合させる。

【００３８】この管内合流混合用の先端装置の構造とし
ては、従来公知の、いわゆるＬＡＧ工法、ＤＤＳ工法、
ＭＴ工法などの瞬結注入工法用の先端装置を転用できる
とともに、バイモード工法などの複合注入工法用の先端
装置も用いることができる。しかしながら、前述のよう
に、注入口の位置が深さ方向に異なっているもの、そし
て基本的に管内流路中の材料の付着および固結防止のた
めに流路が異なっているものが好適である。特に、瞬結
性グラウトＳの注入に際しては、合流混合部まで主材と
反応材との流路が独立していることが望ましい。

【００３９】この注入管の３相グラウト工法に適用でき
る第１の例を、図９〜図１３に、第２の例を図１４〜図
１７に示した。まず、第１の例の構造と注入態様を説明
すると、注入管の外管１１内に案内体１２を内装させて
４つの流路１３、１４、１５、１６を形成したものであ
る。第１流路１３は案内体１２の中心部を貫通してお
り、他の第２流路１４、第３流路１５、第４流路１６は
案内体１２の凹部と外管１１との間に形成されたもので
ある。また、外管１１の先端部の外壁部分には、前述の
注入口２Ａ、２Ｂ、２Ｃが形成され、先端は削孔水Ｗの
吐出口２Ｄとなっている。さらに、外管１の先端には削
孔ビット１７が一体化されており、注入管を削孔ロッド
として利用するようになっている。

【００４０】さらに、第１流路１３の下部には、段部１
２ａをもって外径が拡大したスプール弁室が形成され、
このスプール弁室に中間が細径部１９ａを有する第１ス
プール弁１９が内装されている。この第１スプール弁１
９の下部に対応して第１連通孔１２ｂが案内体１２に形
成されており、第２流路１４とスプール弁室とを連通し
ている。さらに、第１スプール弁１９の上部胴部と下部
胴部に対応する位置に連通し、注入口２Ａに連通する向
流合流混合室１２ｃが形成されている。

【００４１】スプール弁室１８内において第１スプール
弁１９の下方には、第２スプール弁２０、第３スプール
弁２１および第４スプール２２が順に内装されている。

【００４２】円管状の第２スプール弁２０には、その側
壁に第２連通孔２０ａが形成されており、その非作動時
において第３流路１５と連通している。第３スプール弁
２１は逆有底筒状となっており、その側壁に第３連通孔
２１ａが形成されており、その非作動時において第３流
路１６と連通しているとともに、上部が注入口２Ｂと連
通する注出孔１２ｄを塞いでいる。第４スプール弁２２
は円管状となっており、その上部が注入口２Ｃと連通す
る注出孔１２ｅを塞いでいる。さらに、外管１１の下端
部内に上方に突出して逆止弁２３が一体化され、第４ス
プール弁２２が下降したとき、その下端開口を閉塞する
ようになっている。

【００４３】このように構成された注入管１０を用い
て、まず前述の図１に示す削孔、挿入時には、４ポート
スイベルのあるポートから、削孔水Ｗを第４流路１６内
に供給しながら（図９参照）、注入管１０を公知の注入
管設置機により周方向に回転させつつ削孔を行う。この
とき、削孔水Ｗは、第４流路１６から第３連通孔２１ａ
を通って第３スプール弁２１内に入り込み、第４スプー
ル弁２２内を抜けて、吐出口２Ｄから吐出し、削孔を助
ける。

【００４４】次いで、瞬結性グラウトＳを注入する場合
には、図１０に示すように、第１流路１３に瞬結性グラ
ウトＳの反応材Ｂを、第２流路１４に主材Ａを、第１流
路１３に前述のスイベルを介して供給する。このとき、
反応材Ｂの供給圧力により、第１スプール弁１９が下降
し、細径部１９ａが第１連通孔１２ｂに一致する。この
とき、第２スプール弁２０、第３スプール弁２１、およ
び第４スプール弁２２も下降する。かかる第１スプール
弁１９の下降に伴って、反応材Ｂが向流合流混合室１２
ｃ（図９参照）内に流入するとともに、主材Ａが第１連
通孔１２ｂを通って細径部１９ａ（図９参照）の周囲を
抜けて同様に向流合流混合室１２ｃ内に流入する。これ
らの流入により、主材Ａおよび反応材Ｂは合流混合室１
２ｃ内において向流的に合流混合しながら第１注入口２
Ａから吐出される。

【００４５】その後、図１１に示すように、第３流路１
５（図９参照）に強化用グラウトＲを供給すると、その
供給圧力により第１スプール弁１９が上昇されるととも
に、第３スプール弁２１が下降され、その結果注出孔１
２ｄが開口され、強化用グラウトＲがその注出孔１２ｄ
から注入口２Ｂを通って周辺地盤中に注入される。

【００４６】続いて、緩結性グラウトＬの注入に際して
は、図１２に示すように、第４流路１６（図９参照）に
緩結性グラウトＬを供給する。この供給圧力により、第
３スプール弁２１が上昇し、注出孔１２ｅが開口され、
緩結性グラウトＬがその注出孔１２ｅから注入口２Ｃを
通って周辺地盤中に注入される。

【００４７】他方、図１０〜図１２に示すように、各グ
ラウトの注入時には、第４スプール弁２２が逆止弁２３
と相対的に嵌合状態にあるので、グラウトの注入管１０
内への流入が防止される。

【００４８】図１４〜図１７は第２の注入管３０の先端
装置の例で、外管３１内に平行の３本の第１導管３２、
第２導管３３、第３導管３４が基部側から延在し、外管
３０の第１案内体３５に連結されている。第１導管３
２、第２導管３３、第３導管３４の各内部およびこれら
と外管３１との間隙は、それぞれ流路となり、合計４つ
の流路が形成されている。この第１案内体３５の下方に
は、間隔を置いて第２案内体３６が設けられ、両者間に
は第４導管３７が連結されている。第２案内体３６の下
方には間隔を置いて第３案内体３８が内装されている。

【００４９】第１導管３２は第１案内体３５に形成され
た第１流路３５Ａに連通しており、この第１流路３５Ａ
は最終的にリング状の流出口３５ａに連なっている。第
２導管３３は第１案内体３５に形成された第２流路３５
Ｂに連通しており、この第２流路３５Ｂは最終的にリン
グ状の流出口３５ｂに連なっている。一方、これら流出
口３５ａおよび流出口３５ｂの形成部分において、外管
３１は途切れて第１案内体３５により連結されていると
ともに、上部外管３１の下端および下部外管３１の上端
と第１案内体３５の外周との間に、ゴムなどの可撓性材
料で形成されたスカート状逆止弁４１、４２が基部を固
定した状態で設けられており、それぞれ流出口３５ａお
よび流出口３５ｂを覆っている。さらに、図示のよう
に、上部外管３１の下端および下部外管３１の上端の内
面は、傾斜して面取りされており、この面取り部３１
ａ、３１ａにより図１５に示すように、逆止弁４１、４
２の変形を許容している。

【００５０】かくして、たとえば瞬結性グラウトＳの主
材Ａを第１導管３２内に供給し、反応材Ｂを第２導管３
３に供給したとき、それぞれが流出口３５ａおよび流出
口３５ｂから流出するとき、その供給圧力により図１５
に示すように、逆止弁４１、４２を撓ませる。同時に、
逆止弁４１、４２内で囲まれた小空間内において主材Ａ
と反応材Ｂとが合流混合し、瞬結性グラウトＳとして、
外管３１、３１間の環状注入口２Ａから周辺地盤中に注
入される。

【００５１】第３導管３４内にはたとえば前述の強化用
グラウトＲが供給される。この強化用グラウトＲは、第
１案内体３５の第３流路３５Ｃから第４導管３７内に抜
け、

【００５２】第２案内体３６に形成された第５流路３６
Ａおよび流出口３６ａから流出する。このとき、前記構
造例と同様に、スカート状逆止弁４３を撓ませながら第
２注入口２Ｂから注入される。

【００５３】緩結性グラウトＬは、第１導管３２、第２
導管３３、第３導管３４と外管３１との間隙に供給さ
れ、第１案内体３５に形成された第６流路３５Ｄを通り
ながら第２案内体３６の第７流路３６Ｂを通り、第３案
内体３８の第８流路３８Ａに到り、流出口３８ａから流
出する。このとき、前記構造例と同様に、スカート状逆
止弁４４を撓ませながら第３注入口２Ｃから地盤中に注
入される。

【００５４】なお、かかる注入管３０を削孔用ロッドと
しても用いる場合、第２案内体３６と第３案内体３８を
連結する外管３１を、図１７に示すように、削孔ビット
４０を下端に有する外管３１’に代えることができる。
この場合、削孔水Ｗまたは緩結性グラウトＬは外管３
１’の下端の開口３１’ａから注出する。

【００５５】ところで、図１〜図４に示す複合グラウト
工法の場合には、グラウトの供給系統が２系統でグラウ
トの注入口が２つであるから、前記の先端装置におい
て、グラウトの供給系統および注入口を一つ減らして先
端装置を構成できることが明らかである。したがって、
改めて図示しない。

【００５６】本発明にいう溶液型グラウトとしては、水
ガラス−反応材（硬化材）系、ウレタン系、アクリル
系、尿素系などのものを、懸濁型グラウトとしては、セ
メントベントナイトなどのセメント−粘土系、粘土系、
モルタル−セメントミルク系などの本来の懸濁型のもの
のほか、半懸濁型と分類できる水ガラス−セメント系、
水ガラス−セメント−粘土系、水ガラス−粘土−反応材
系などを含んでいう。水ガラスの反応材としては、塩化
カルシウム、炭酸ナトリウム、硫酸バンド、アルミン酸
ナトリウム、消石灰、硫酸銅、硫酸、重炭酸ナトリウ
ム、ケイ弗化ナトリウム、グリオキザールなどの各種ア
ルカリ、酸、アルコール、金属塩などを適宜選択でき
る。固結時間の調整には、反応材の量や、pH、材料の選
択などによって行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、複合注入
工法または３相グラウト注入工法において作業能率を高
めることができる。また、同時複合注入工法との対比の
下では、瞬結性グラウトの注入によるパッカー効果を十
分発揮させて、良好な地盤改良を行うことができるなど
の利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合注入工法の代表例の概念的説明の
ための第１工程図である。

【図２】第２工程図である。

【図３】第３工程図である。

【図４】第４工程図である。

【図５】本発明の３相グラウト注入工法の場合の代表例
の概念的説明のための第１工程図である。

【図６】その第２工程図である。

【図７】第３工程図である。

【図８】第４工程図である。

【図９】用いる注入管の先端装置の第１例の第１段階作
動状態縦断面図である。

【図１０】第２段階作動状態縦断面図である。

【図１１】第３段階作動状態縦断面図である。

【図１２】第４段階作動状態縦断面図である。

【図１３】13−13線矢視図である。

【図１４】用いる注入管の先端装置の第２例の縦断面図
である。

【図１５】瞬結性グラウトの注入状態要部縦断面図であ
る。

【図１６】16−16矢視図である。

【図１７】先端外管の代替例の要部縦断面図である。

【符号の説明】

１…注入管、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…注入口、１０、３０…
注入管、Ｓ…瞬結性グラウト、Ｒ…強化用グラウト、Ｌ
…緩結性グラウト。

フロントページの続き (72)発明者 山本 直機 東京都江東区南砂２ー２ー11 (72)発明者 宮崎 康雄 大阪府大阪市東成区大今里南２ー16ー６ (72)発明者 佐藤 康典 大阪府大阪市天王寺区悲田院町８ー11 (56)参考文献 特開 平４−14514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/12 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも長さ方向に異なる２つの位置に
   おいて、基端側注入口および先端側注入口を有する注入
   管を地盤中に挿入し、第１工程として、基端側注入口か
   ら固結時間が６０秒以下の瞬結性グラウトを注入し、 その後、第２工程として、注入管をステップアップし
   て、先の第１工程で注入し固結させた瞬結性グラウトが
   存する第１パッカーゾーンよりも上方位置に臨む注入管
   の基端側注入口から瞬結性グラウトを注入するととも
   に、同時にまたはその後に注入管をステップアップさせ
   ることなく、前記第１パッカーゾーンよりも下方位置に
   臨ませた先端側注入口から、固結時間が前記瞬結性グラ
   ウトより長い緩結性グラウトを注入することによって、当該第2工程の次の工程で利用する第２パッカーゾーン
   を形成するように、前記第１パッカーゾーンの上方に瞬
   結性グラウトを注入するとともに、当該第２工程に先だ
   って形成されている前記第１パッカーゾーンを利用して
   そのパッカーゾーンの下方に緩結性グラウトを注入し、 以降、この第２工程と同様の工程を繰り返し行う、こと
   を特徴とするグラウト注入工法。
2. 【請求項２】少なくとも長さ方向に異なる３つの位置に
   おいて、基端側注入口、先端側注入口およびこれらの間
   の中間注入口を有する注入管を地盤中に挿入し、 第１工程として、基端側注入口から固結時間が６０秒以
   下の瞬結性グラウトを注入するとともに、同時にまたは
   その後において注入管をステップアップさせることな
   く、この瞬結性グラウトを注入したゾーンそれより下方
   の位置に臨む中間注入口から、前記瞬結性グラウトより
   固結時間が長くかつホモゲル強度が大きい懸濁型の強化
   用グラウトを注入し、 その後、第２工程として、注入管をステップアップし
   て、先の第１工程で注入し固結させた瞬結性グラウトが
   存する第１パッカーゾーンよりも上方位置に臨む注入管
   の基端側注入口から瞬結性グラウトを注入するととも
   に、同時にまたはその後において注入管をステップアッ
   プさせることなく、当該第２工程で注入し固結させた瞬
   結性グラウトが存する第２パッカーゾーンよりも下方で
   あって且つ前記第１パッカーゾーンよりも上方位置に臨
   む中間注入口から強化グラウトを注入し、同時にまたは
   その後において注入管をステップアップさせることな
   く、先の第１工程で注入し固結させた強化グラウトが存
   する第１強化ゾーンを含む、前記第１パッカーゾーンよ
   りも下方の位置に臨む、注入管の先端側注入口から緩結
   性グラウトを注入することによって、当該第２工程の次の工程で利用する第２パッカーゾーン
   を形成するように、前記第１パッカーゾーンの上方に瞬
   結性グラウトを注入し、かつその第２パッカーゾーンと
   前記第１パッカーゾーンとの間の位置に当該第２工程よ
   りも後の工程で利用する第２強化ゾーンを形成するよう
   に強化グラウトを注入するとともに、当該第２工程に先
   だって形成されている前記第１パッカーゾーンを利用し
   てそのパッカーゾーンの下方に緩結性グラウトを注入
   し、 以降、この第２工程と同様の工程を繰り返し行う、こと
   を特徴とするグラウト注入工法。