JP5433885B1 - Ground improvement method - Google Patents

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Abstract

【課題】地盤の不飽和状況をリアルタイムで把握することにより、気泡含有液の注入による地盤改良を経済的に、かつ簡便に行うことができる地盤改良工法を提供する。
【解決手段】液状化が予想される地盤の所定領域を囲むように隔壁18を設ける。隔壁18によって区画された地盤中に地盤改良計測センサー21を設置する。隔壁18によって区画された地盤中に注入管3を通してマイクロバブル水またはマイクロバブルを混入したシリカ溶液などの気泡含有液を注入する。地盤改良計測センサー21により地盤の電気抵抗変化または誘電率から気泡の到達範囲や飽和度の変化、あるいは間隙率の減少の程度とその分布状況を知る。それによって注入の管理を行なう。
【選択図】 図11
The present invention provides a ground improvement method capable of economically and easily performing ground improvement by injecting a bubble-containing liquid by grasping the unsaturated state of the ground in real time.
A partition wall 18 is provided so as to surround a predetermined region of the ground where liquefaction is expected. A ground improvement measurement sensor 21 is installed in the ground partitioned by the partition wall 18. A bubble-containing liquid such as microbubble water or a silica solution mixed with microbubbles is injected into the ground defined by the partition wall 18 through the injection tube 3. The ground improvement measurement sensor 21 knows the extent of the bubble arrival range and the degree of saturation, the degree of decrease in the porosity, and the distribution state thereof from the electrical resistance change or dielectric constant of the ground. The administration of the injection is thereby performed.
[Selection] Figure 11

Description

本発明は、気泡含有液の注入により地盤改良を経済的に、かつ注入設計、注入管理並びに注入効果の確認を簡便に行うことを可能にした地盤改良工法に関するものである。   The present invention relates to a ground improvement method that makes it possible to perform ground improvement economically by injecting a bubble-containing liquid, and to easily perform injection design, injection management, and confirmation of the injection effect.

緩く堆積した飽和砂地盤が地震動による繰返しせん断応力を受けると、砂粒子間の構造は乱され、粒子間同士のかみ合わせが次第に外れ、その結果、過剰間隙水圧が上昇し、有効応力が減少することにより砂地盤は液体状の性質を示し(液状化現象)、その結果、噴砂、構造物の不等沈下、側方流動、地震揺動、斜面の流動的破壊、支持力低下、護岸・擁壁の破壊、埋設管の浮き上がり等の液状化に伴う被害が発生する。   When loosely deposited saturated sand is subjected to repeated shear stress due to earthquake motion, the structure between sand particles is disturbed, and the intergranular meshing gradually disengages, resulting in an increase in excess pore water pressure and a decrease in effective stress. As a result, the sand ground exhibits liquid properties (liquefaction phenomenon). As a result, sand sand, uneven settlement of structures, lateral flow, earthquake oscillation, fluid failure of slopes, reduced bearing capacity, revetments and retaining walls Damage due to liquefaction such as destruction of the pipe and floating of the buried pipe occurs.

このような液状化現象に備えて薬液注入による地盤改良工法が広く実施されているが、薬液注入は砂粒子の間隙にゲルを填充することによって間隙水圧の上昇を抑えて液状化を防ごうとするものである。   In preparation for such a liquefaction phenomenon, ground improvement by chemical injection is widely implemented, but chemical injection is intended to prevent liquefaction by filling the gaps between sand particles with gel to suppress the increase in pore water pressure. To do.

特開2010-209633JP2010-209633 特許第4899164号Patent No. 4899164 特許第2903375号Patent No. 2903375

近年、直径5〜100μmの微粒子気泡(マイクロバブル)や空気を地盤中に注入して地盤を不飽和化して、液状化を防ぐ方法が提案されている(特許文献1、特許文献2、図20)。   In recent years, methods have been proposed for preventing liquefaction by injecting fine particle bubbles (microbubbles) having a diameter of 5 to 100 μm or air into the ground to desaturate the ground (Patent Document 1, Patent Document 2, FIG. 20). ).

この方法は地盤にマイクロバブルや気泡(空気)を注入することにより、地震動によるせん断力に対して気体体積収縮機能が効果的に生じ間隙水圧の上昇を抑え経済的に液状化防止を可能にするものである。しかるに地盤中に地下水流があったりすると気泡や気体が地表面に流出したり地下水に流出したりして長期間の耐久性が不明であった。   By injecting microbubbles and bubbles (air) into the ground, this method effectively creates a gas volume contraction function against shearing forces caused by earthquake motions, and suppresses the increase in pore water pressure, making it possible to prevent liquefaction economically. Is. However, if there was a groundwater flow in the ground, bubbles and gas would flow out to the ground surface or flow into the groundwater, and the long-term durability was unknown.

そこで、本出願人は、気体の流失を防ぐため気体または気泡とシリカ溶液の混合液を地盤に注入して気体を含むシリカのゲル化によって液状化を防ぐ発明をした。   Therefore, the present applicant has invented an invention for preventing liquefaction by injecting a gas or a mixture of bubbles and a silica solution into the ground and gelling silica containing the gas in order to prevent gas from flowing out.

また、シリカと気体の混合ゲルはシリカのゲル化による地盤固結効果が大きく優位性をもち、気体が地震動により体積収縮して過剰間隙水圧の上昇を防いで液状化を防止するという効果が顕著に現れにくいという問題があった。   The mixed gel of silica and gas has a significant advantage in the ground consolidation effect due to the gelation of silica, and the effect of preventing the liquefaction by preventing the increase in excess pore water pressure due to the volume shrinkage of the gas due to earthquake motion. There was a problem that it was difficult to appear.

本出願人は、既にシリカ溶液を用いた液状化防止工法により液状化が発生しにくい地盤改良工法を開発しその効果を実証しているが、マイクロバブル液の注入を用いて経済的にかつ効果的に液状化対策を行わんとして本発明を完成させた。   The present applicant has already developed a ground improvement method that is unlikely to cause liquefaction by a liquefaction prevention method using a silica solution and has proved its effect, but it is economical and effective using microbubble liquid injection. Thus, the present invention was completed without taking measures for liquefaction.

本出願人によるシリカバブル(シリカとマイクロバブルの混合液)の注入は、液状化対策工として極めて優れたものであり、シリカと気体の混合ゲル(シリカバブル)はシリカのゲル化により気体を地盤中に拘束する点で地盤固結効果が大きく液状化防止効果が優れている。しかしマイクロバブルの優れた経済性を考慮した時、マイクロバブル逸脱させることなく地盤中に安定して存続させることが重要になる。   The injection of silica bubbles (mixed liquid of silica and microbubbles) by the present applicant is extremely excellent as a countermeasure for liquefaction, and the mixed gel of silica and gas (silica bubbles) generates gas by the gelation of silica. The ground consolidation effect is large in terms of restraining inside, and the liquefaction prevention effect is excellent. However, when considering the excellent economics of microbubbles, it is important to keep them stable in the ground without deviating from microbubbles.

そこで、本発明は気泡が逸脱しやすい地盤条件下において、あらかじめシリカバブル液またはシリカグラウトを注入して逸脱しにくい地盤条件をつくった上でマイクロバブル液を注入すれば、マイクロバブルが地震動により体積収縮して過剰間隙水圧の上昇を防いで液状化を防止するという効果を経済的に発揮させることができることに着目したものである。   Therefore, in the present invention, if the microbubble liquid is injected under the ground conditions where bubbles are likely to deviate, and the silica bubble liquid or silica grout is previously injected to create a ground condition that is difficult to deviate, It focuses on the fact that the effect of preventing liquefaction by shrinking and preventing an increase in excess pore water pressure can be economically exhibited.

しかし、この場合でもどの程度注入すれば効果があるか判定が難しい。なぜならば気泡や気体は地盤中でどのような挙動を示すか不明確だからである。このための気泡や気体を地盤中に注入して所定の不飽和度を満たすための設計法や注入管理方法や効果の確認法は未だ確立していない。   However, even in this case, it is difficult to determine how much the injection is effective. This is because it is unclear how bubbles and gases behave in the ground. For this purpose, a design method, an injection management method, and an effect confirmation method for injecting bubbles or gas into the ground to satisfy a predetermined degree of unsaturation have not yet been established.

本出願人の研究によれば、マイクロバブル液または気泡(空気)を用いた液状化対策工の問題点は上述した様に、
(1) マイクロバブル液や気体を地盤に注入して不飽和地盤を形成する不飽和工法では、基本的には空気は地盤内に留まっていると考えられている。しかし実際にはが気体を地盤に直接注入する方法は地中の空気が固まって地表面に逸出しやすいと考えられ、また、マイクロバブル液を地盤に注入した場合、微粒気泡(マイクロバブル)が土粒子間に吸着されやすいと考えられている(図20)。しかし、地盤内に浸透流のあるような場所或いは粗い層がある地盤条件では、流出しやすくその長期間の持続性が不明確である。
According to the applicant's research, the problem of liquefaction countermeasure work using microbubble liquid or air bubbles (air) is as described above.
(1) In the unsaturated construction method that forms an unsaturated ground by injecting microbubble liquid or gas into the ground, it is considered that the air basically stays in the ground. However, in reality, the method of directly injecting gas into the ground is considered to cause the underground air to solidify and easily escape to the ground surface. When microbubble liquid is injected into the ground, fine bubbles (microbubbles) are generated. It is thought to be easily adsorbed between soil particles (Figure 20). However, in places where there is an osmotic flow in the ground or in ground conditions where there is a rough layer, it tends to flow out and its long-term sustainability is unclear.

(2) 地盤中に液体と共に注入したマイクロバブルが土粒子表面に固着して地下水の流動下でも影響を受けることなく土粒子間に保持されればその効果ははかりしれない。  (2) If the microbubbles injected into the ground together with the liquid adhere to the surface of the soil particles and are retained between the soil particles without being affected even under the flow of groundwater, the effect will not be measured.

(3) 気泡の粒径は5μm〜100μmでセメント粒子と大差がないので液状化の可能性のある細粒土地盤のすべてに浸透させるのは難しい。しかし、一方マイクロバブルは空気注入の場合に比べて土粒子に吸着されるため地表面には逸出しにくいが、地盤内に浸透流のあるような場合、或いは液状化しやすいと層状に堆積したルーズな砂層では水平方向にマイクロバブルが逸出しやすくなると考えられる。  (3) The size of bubbles is 5μm to 100μm, which is not much different from cement particles, so it is difficult to infiltrate all fine ground with potential for liquefaction. However, microbubbles are less likely to escape to the ground surface because they are adsorbed to the soil particles compared to air injection, but if there is an osmotic flow in the ground or if it is liable to liquefy, it will loosen in layers. It is considered that microbubbles are likely to escape in the horizontal direction in a simple sand layer.

(4) 不飽和化工法は、地盤の飽和度で改良効果を評価しようとしているが、地盤中にどの程度注入すればどれだけ不飽和化するのか確認が難しい。空気による不飽和化の測定法として比抵抗値や土中水分を測定する方法が提案されているが空気や気泡の地盤中における挙動が不明なため気体注入量と地盤の不飽和化の関係が不明確で注入効果地盤の全体的不飽和化の確認が難しく、従って施工管理や計画的な注入設計や効果の確認法が不可能である。  (4) The desaturation method is trying to evaluate the improvement effect based on the degree of saturation of the ground, but it is difficult to confirm how much desaturation will occur if it is injected into the ground. A method of measuring resistivity and soil moisture has been proposed as a method of measuring desaturation due to air, but the behavior of air and bubbles in the ground is unknown, so there is a relationship between the amount of gas injection and ground desaturation. It is unclear and it is difficult to confirm the total desaturation of the injection effect ground, so construction management, planned injection design and confirmation method of the effect are impossible.

本出願人はマイクロバブル液(気泡注入液)の注入における以上の点を解決して本発明を完成させた。   The present applicant has completed the present invention by solving the above-described problems in the injection of microbubble liquid (bubble injection liquid).

本発明は(請求項1)は、液状化対策工を行う地盤内に、隔壁(遮断壁等)によって拘束した領域をつくり、その領域内にマイクロバブル液を注入することにより、計画的に所定の不飽和化をはかる事を可能にし、或いは注入対象領域に所定の空気量をもつマイクロバブル液を注入して不飽和化をはかる管理方法を確立し(請求項3)、また領域内に地盤改良センサーを設置して或いはチェック孔から地下水の空気溶存量を測定して、改良効果を確認しながら地盤を不飽和化して液状化防止を効果的かつ経済的におこなう管理方法を可能にし、これらの管理方法のいずれか或いは両方を組合わせて注入設計と不飽和度改良領域全体の施工法を確立し、さらに隔壁(遮蔽壁等)によって拘束した地盤の改良状況、地盤の不飽和化等をリアルタイムで把握することにより、気泡含有液の注入による不飽和化地盤改良を経済的に、かつ簡便に行うことを可能にしたものである。 According to the present invention (Claim 1), a region constrained by a partition wall (blocking wall, etc.) is formed in the ground where liquefaction countermeasure work is performed, and microbubble liquid is injected into the region, thereby predetermined in a planned manner. It is possible to achieve desaturation, or to establish a management method for desaturation by injecting microbubble liquid with a predetermined amount of air into the injection target area (Claim 3). By installing an improved sensor or measuring the dissolved amount of groundwater air from the check hole, and confirming the improvement effect, the ground can be desaturated to enable a management method that effectively and economically prevents liquefaction. Establishing the injection design and construction method for the whole area of improvement in desaturation by combining one or both of the above management methods , and further improving the ground constrained by partition walls (shielding walls, etc.), unsaturation of the ground, etc. real time By knowing, in which to enable economically and conveniently be performed desaturation ground improvement by injection of the bubble-containing liquid.

また、全注入改良地盤全体の目標とする不飽和度からの注入したマイクロバブル量を把握しておき、改良センサーによる測定値から地盤全体の不飽和度を予測する注入管理法を可能にした。またマイクロバブル液の注入液中のマイクロバブル量と改良センサーによる測定による地中におけるマイクロバブル生成量の差を算出して所定の不飽和度を得るための注入設計を行うことを可能にした。 In addition, the amount of microbubbles injected from the target degree of unsaturation of the entire improved ground for improvement was grasped, and an injection management method for predicting the degree of unsaturation of the entire ground from the measured value by the improved sensor was made possible. In addition, it was possible to design the injection to obtain a predetermined degree of unsaturation by calculating the difference between the amount of microbubbles in the injection of microbubbles and the amount of microbubbles generated in the ground measured by the improved sensor .

本発明において隔壁は、特に気体混入液の注入において好ましい(請求項1、2)。なぜならば空気注入の場合は注入された空気は容易に上方の空気中に逸脱してしまうが、マイクロバブル混入液は、混入液中の微粒子バブルが土粒子表面に吸着するため直ちにそれ自体で空気中に散逸することはない。   In the present invention, the partition wall is particularly preferable for injecting a gas mixed liquid (claims 1 and 2). This is because in the case of air injection, the injected air easily deviates into the air above, but the microbubble mixed liquid is immediately air itself because the fine particle bubbles in the mixed liquid are adsorbed on the soil particle surface. It will not dissipate inside.

しかし、気体混入液は液状化が生じやすい堆積層において平面的に堆積された土層の境界面に沿って平面的に広範囲に逸出しやすい。このために所定範囲に隔壁を設けて混入液の逸出を防ぎ、その上でこの隔壁内で不飽和化をはかるのが好ましい。また、この隔壁は地震動によるせん断応力を低減させる効果もある。また、隔壁内では後述する不飽和化管理方法を用いると本発明の優れた効果を発現しやすい。   However, the gas-containing liquid tends to escape widely in a plane along the boundary surface of the soil layer deposited in a plane in a deposition layer that is liable to be liquefied. For this purpose, it is preferable to provide a partition wall in a predetermined range to prevent the escape of the mixed liquid, and then to desaturate the partition wall. This partition also has the effect of reducing shear stress due to earthquake motion. Moreover, if the desaturation management method mentioned later is used in a partition, it will be easy to express the outstanding effect of this invention.

また、本発明は、気体混合液を注入して地盤の不飽和化をはかるにあたっての「注入管理方法、効果の確認方法、注入設計法並びにそれを用いた地盤改良工法」に係る。 The present invention also relates to an “injection management method, an effect confirmation method, an injection design method, and a ground improvement method using the same” in injecting a gas mixture to desaturate the ground .

また、地盤中に注入管を通して気体混合液が注入した場合、気体混合液が所定範囲に迄浸透したか不明である。即ち気体混入液の到達範囲と注入領域内の不飽和度がどれだけになったか。そしてどれだけの量を注入すれば注入を完了するのか不明である。空気注入による不飽和化工法において比抵抗法等のセンサーにより不飽和化を確認することは提案されているが(特許文献2)、この場合、地盤改良予定領域全体の不飽和化を実質的には把握することは困難である。それに対し、本出願人は改良領域を隔壁で囲みその内部の液状化層の間隙量を把握し、目標とする不飽和化の空気量を算出し、その空気量をマイクロバブルで供給できるマイクロバブルの含有率をもつマイクロバブル液を所定量注入する方法による管理法を開発した。この場合、改良領域を隔壁で拘束することにより正確に液状化層の間隙量を把握することができるので上記管理が更に確実になる。さらに、図6〜11に図示するように地盤改良領域を拘束する隔壁を形成し、その内部の所定の位置に地盤改良計測センサーを設け飽和化率を経時的に測定し、その測定値と前述の目標マイクロバブル注入液による不飽和度の計算値を対応することによりその差からマイクロバブル液の注入率或いはマイクロバブルの含有率や地盤中におけるマイクロバブルの生成率、或いはロス率を把握して所定の不飽和化を得るための注入管理方法や注入効果の確認法を開発し、上記問題を解決したものである(図23〜29)。   Further, when the gas mixture is injected into the ground through the injection tube, it is unknown whether the gas mixture has penetrated to a predetermined range. In other words, what was the degree of unsaturation in the reach of the gas mixture and in the injection area? And it is unclear how much to inject to complete the injection. In the desaturation method by air injection, it has been proposed to confirm the desaturation by a sensor such as a specific resistance method (Patent Document 2), but in this case, the desaturation of the entire ground improvement planned area is substantially reduced. Is difficult to grasp. On the other hand, the present applicant surrounds the improvement region with a partition wall, grasps the gap amount of the liquefied layer inside, calculates the target amount of desaturation air, and supplies the air amount by microbubbles. A management method has been developed by injecting a predetermined amount of microbubble liquid with a specific content. In this case, since the gap amount of the liquefied layer can be accurately grasped by constraining the improved region with the partition wall, the management is further ensured. Further, as shown in FIGS. 6 to 11, a partition wall is formed to restrain the ground improvement region, and a ground improvement measurement sensor is provided at a predetermined position inside thereof to measure the saturation rate over time. By calculating the degree of unsaturation with the target microbubble injection solution, the difference between the injection rate of microbubble solution or the content rate of microbubbles, the generation rate of microbubbles in the ground, or the loss rate An injection management method and an injection effect confirmation method for obtaining predetermined desaturation have been developed to solve the above problems (FIGS. 23 to 29).

(1) 本発明の地盤改良工法において、注入領域内の作孔中に設置した地盤改良計測センサー又は注入する気体含有液、又は注入した地盤の地下水の気体含有量の測定値により地盤の土中水分量や電気抵抗変化または誘電率から気泡の到達範囲の飽和度の変化や間隙率の減少の程度とその分布状況を知り、それによって注入の管理を行なう。  (1) In the ground improvement method of the present invention, the ground improvement measurement sensor installed in the borehole in the injection region or the gas-containing liquid to be injected, or the measured value of the gas content of groundwater in the injected ground, From the moisture content, electrical resistance change, or dielectric constant, the degree of change in the saturation of the bubble reach and the degree of reduction in the porosity and its distribution are known, and the injection is managed accordingly.

(2) 地盤改良計測センサーとしては土中水分計や電気比抵抗測定法の外にRI法(RI密度計、RI水分計)、弾性波速度測定装置等を用いる事が出来る。又、注入液又は注入した地盤の地下水の空気含有量を測定することもできる。  (2) In addition to the soil moisture meter and electrical resistivity measurement method, the RI method (RI density meter, RI moisture meter), elastic wave velocity measuring device, etc. can be used as the ground improvement measurement sensor. It is also possible to measure the air content of the injected liquid or ground water in the injected ground.

(3) 注入領域内の飽和度や間隙率が所定値に達した時点で注入を完了する。  (3) Complete the implantation when the saturation or porosity in the implantation region reaches a predetermined value.

(4) 隔壁を設ければ隔壁内の対象地盤に空気含有注入液の注入量からどれだけの気泡が注入されたかを把握できる。これと地盤改良センサーの計測値を知ることによって地盤の飽和度や飽和度の分布等が管理しやすくなる。  (4) If a partition wall is provided, it is possible to grasp how many bubbles are injected into the target ground in the partition wall from the injection amount of the air-containing injection solution. By knowing this and the measurement value of the ground improvement sensor, it becomes easy to manage the saturation of the ground and the distribution of the saturation.

(5) 地盤改良完了後は、土中水分計や電気抵抗検出センサーによる測定結果が、目標の飽和度よりも低下するまで、繰り返し上記気泡または空気の注入を行なうことが出来る。
又、地盤改良後長期間へてのち万一不飽和度が低下していたら再度注入する事を繰り返すことによりいつ発生するかわからない地震に対し定期的に対応出来る。
(5) After the ground improvement is completed, the bubbles or air can be repeatedly injected until the measurement result by the soil moisture meter or the electric resistance detection sensor falls below the target saturation.
In addition, if the degree of unsaturation decreases after a long period of time after ground improvement, it is possible to regularly respond to earthquakes that do not know when they occur by repeating injection.

(6) このように注入液の気体含有率と注入対象領域における注入量から算出した地盤中におけるマイクロバブル液の気体含有量の算定値と地盤改良計測センサーからの不飽和度の算定量のいずれか或いはこれらを組合せて注入液の装置、注入量、注入管の位置の選定、注入の完了時等の制御、対象地盤全体の不飽和度の推定等を行うことができる。  (6) As described above, either the calculated value of the gas content of the microbubble liquid in the ground calculated from the gas content of the injected liquid and the injected amount in the injection target area, or the calculated amount of unsaturation from the ground improvement measurement sensor Alternatively, a combination of these can be used to select the injection solution device, the injection amount, the position of the injection tube, the control when the injection is completed, the estimation of the degree of unsaturation of the entire target ground, and the like.

本発明は、液状化対策工を行う地盤内に隔壁(遮断壁等)によって拘束した領域をつくり、或いは固結材により地表面近くや逸脱しやすい粗い土層や地下水の流動している層を固化し、その領域内に所定の気体混合液を注入することにより、改良効果を確認しながら地盤を不飽和化して液状化防止を効果的かつ経済的に、しかも簡便に行うことができる。   The present invention creates an area constrained by a partition wall (blocking wall, etc.) in the ground where countermeasures against liquefaction are performed, or a rough soil layer or a layer in which groundwater is flowing near the ground surface or easily deviates by a solidified material. By solidifying and injecting a predetermined gas mixture into the region, it is possible to effectively and economically and easily prevent liquefaction by desaturating the ground while confirming the improvement effect.

また、対象地盤におけるマイクロバブル液の空気含有量の計測と注入量の測定による不飽和の注入管理と地盤改良センサーによる不飽和度の管理を併用して地盤の改良状況、地盤の不飽和状況をリアルタイムで把握して注入設計や注入管理や効果の確認を行うことができる。またマイクロバブル含有液とシリカ溶液や懸濁液を併用してマイクロバブル長期間逸脱させることなく地盤改良することができる。また複数の注入管からの注入と組み合わせて効果的に地盤改良をすることができる。   In addition, the measurement of the air content of the microbubble liquid in the target ground and the management of the unsaturation by the measurement of the injection amount and the management of the degree of unsaturation by the ground improvement sensor are used together to check the ground improvement status and the ground unsaturation status. It is possible to grasp in real time and perform injection design, injection management, and confirmation of effects. Moreover, it is possible to improve the ground without deviating from microbubbles for a long time by using a microbubble-containing liquid together with a silica solution or suspension. Moreover, the ground can be improved effectively in combination with injection from a plurality of injection tubes.

本発明の地盤改良工法に用いられる微細気泡(マイクロバブル)注入液生成装置と注入管の一例を示し、図1(a),(b)はその全体の説明図、図1(c)はマイクロバブル発生装置の説明図である。1 shows an example of a fine bubble (microbubble) injection solution generator and injection tube used in the ground improvement method of the present invention. FIGS. 1 (a) and 1 (b) are explanatory diagrams of the whole, and FIG. It is explanatory drawing of a bubble generator. 本発明の地盤改良工法に用いられる微細気泡(マイクロバブル)注入液生成装置と注入管の他の例を示し、図2(a),(b)はその全体の説明図、図2(c)はマイクロバブルノズルの説明図である。FIGS. 2 (a) and 2 (b) are explanatory diagrams of the whole, and FIG. 2 (c) shows another example of a micro-bubble injection liquid generating device and injection pipe used in the ground improvement method of the present invention. These are explanatory drawings of a microbubble nozzle. 図3(a)〜(d)は、本発明の地盤改良工法に用いられる注入管の一例を示す説明図である。図3のマイクロバブル生成装置の例は図1、図2等である。3 (a) to 3 (d) are explanatory views showing an example of an injection pipe used in the ground improvement method of the present invention. Examples of the microbubble generating device in FIG. 3 are FIGS. 図4(a)〜(c)は、本発明の地盤改良工法に用いられる注入管の他の例を示し、図4(a),(b)は注入管先端の縦断面図、図4(c)は横断面図である。4 (a) to (c) show another example of the injection tube used in the ground improvement method of the present invention, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are longitudinal sectional views of the tip of the injection tube, FIG. c) is a cross-sectional view. 図5(a),(b)は、地盤貫入試験機能を備えた注入管の一例を示す一部破縦側面図である。FIGS. 5 (a) and 5 (b) are partially broken longitudinal side views showing an example of an injection tube having a ground penetration test function. 既存構造物直下の地盤改良工法を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the ground improvement construction method just under the existing structure. 図7(a),(b)は、既存構造物直下の地盤改良工法を示す概略平面図である。7 (a) and 7 (b) are schematic plan views showing the ground improvement method directly under the existing structure. 図8(a),(b)は既存構造物直下の地盤改良工法を示す概略平面図である。8 (a) and 8 (b) are schematic plan views showing the ground improvement method directly under the existing structure. 既存構造物直下の地盤改良工法を示し、図9(a)はその概略平面図、図9(b)は概略縦断面図である。FIG. 9 (a) is a schematic plan view and FIG. 9 (b) is a schematic longitudinal sectional view showing a ground improvement method directly under an existing structure. 図10(a),(b)は既存構造物直下の地盤改良工法を示す概略縦断面図である。10 (a) and 10 (b) are schematic longitudinal sectional views showing the ground improvement method directly under the existing structure. 既存構造物直下の地盤改良工法を示し、図11(a)はその概略平面図、図11(b)は概略縦断面図である。FIG. 11 (a) is a schematic plan view and FIG. 11 (b) is a schematic longitudinal sectional view showing a ground improvement method directly under an existing structure. 排水機能を備えた注入管を示し、図12(a),(c)は排水機能の作用する状態を示す概略縦断面図、図12(b)は排水機能が作用する前の状態を示す概略縦断面図である。FIGS. 12 (a) and 12 (c) are schematic longitudinal sectional views showing a state in which the drainage function acts, and FIG.12 (b) is a schematic diagram showing a state before the drainage function is actuated. It is a longitudinal cross-sectional view. 図13(a)は地盤改良領域内の複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す平面図、図13(b)は、ガス管などの敷設管(ライフライン)に沿って、複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す平面図、図13(c)はその縦断面図である。Fig. 13 (a) is a plan view showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points in the ground improvement region, and Fig. 13 (b) is along a laying pipe (life line) such as a gas pipe, FIG. 13 (c) is a plan view showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points, and FIG. 13 (c) is a longitudinal sectional view thereof. 図14(a),(b)は、ガス管などの敷設管(ライフライン)に沿って、複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す縦断面図である。14 (a) and 14 (b) are longitudinal sectional views showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points along a laying pipe (lifeline) such as a gas pipe. 図15(a),(b)は、ガス管などの敷設管(ライフライン)に沿って複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す縦断面図である。15 (a) and 15 (b) are longitudinal sectional views showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points along a laying pipe (lifeline) such as a gas pipe. 図16(a),(b),(c)は、複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す縦断面図である。FIGS. 16 (a), (b) and (c) are longitudinal sectional views showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points. 図17(a)は、複数の注入地点に注入材を注入する地盤改良工法を示す縦断面図、図17(b)は注入管の一部拡大断面図である。FIG. 17 (a) is a longitudinal sectional view showing a ground improvement method for injecting an injection material into a plurality of injection points, and FIG. 17 (b) is a partially enlarged sectional view of an injection pipe. 図18(a),(b)は、地盤中における水分の含有率や密度を測定するRI法の説明図である。18 (a) and 18 (b) are explanatory diagrams of the RI method for measuring the moisture content and density in the ground. 図19(a)は供試体製作装置の説明図、図19(b)は地盤中におけるマイクロバブルと気泡の挙動を示す説明図である。FIG. 19 (a) is an explanatory view of a specimen manufacturing apparatus, and FIG. 19 (b) is an explanatory view showing the behavior of microbubbles and bubbles in the ground. 図20(a),(b)は気泡を注入した場合とマイクロバブル液を注入した場合と空気を注入した領域に続いてマイクロバブル液を注入した場合の挙動を示す説明図である。FIGS. 20 (a) and 20 (b) are explanatory views showing the behavior when bubbles are injected, when the microbubble liquid is injected, and when the microbubble liquid is injected following the region where air is injected. 図19(a)の装置によって作製されるモールドに用いられる珪砂の粒径曲線を示すグラフである。20 is a graph showing a particle size curve of silica sand used in a mold produced by the apparatus of FIG. 19 (a). (a),(b)は、特に液状化の可能性のある地盤の粒径分布を示すグラフである。(a), (b) is a graph which shows the particle size distribution of the ground which may be liquefied especially. 図23(a)は事前に飽和度と誘電率との関係を示した結果を示すグラフ、図23(b)は注入地点を示す図、図23(c)は現場にて複数箇所を同時に計測しながら施工管理を行った例を示すグラフである。Fig. 23 (a) is a graph showing the results of the relationship between saturation and dielectric constant in advance, Fig. 23 (b) is a diagram showing the injection point, and Fig. 23 (c) is measuring multiple locations simultaneously on site. It is a graph which shows the example which performed construction management. 図24(a)は地盤の間隙に細粒分を注入したときの間隙比と液状化強度との関係を示すグラフ、図24(b)はそのときの誘電率と間隙比との関係を示すグラフ、図24(c)は現場にて複数箇所を同時に計測しながら施工管理を行った例を示すグラフである。Fig. 24 (a) is a graph showing the relationship between the gap ratio and liquefaction strength when fine particles are injected into the gap in the ground, and Fig. 24 (b) shows the relationship between the dielectric constant and the gap ratio at that time. FIG. 24 (c) is a graph showing an example in which construction management is performed while simultaneously measuring a plurality of locations on the site. 図(a),(b)は、特に液状化の可能性のある地盤の粒径分布を示すグラフと細粒土としてベントナイト液を注入した場合の粒径分布の変化を示し、図25(a)は5%のベントナイト液を注入した場合、図25(b)は特に10%のベントナイト液を注入した場合を示すグラフである。Figures (a) and (b) show a graph showing the particle size distribution of ground that is particularly liquefiable and the change in particle size distribution when bentonite liquid is injected as fine-grained soil. ) Is a graph showing a case where 5% bentonite liquid is injected, and FIG. 25 (b) is a graph showing a case where particularly 10% bentonite liquid is injected. 図26は極細粒子としてホワイトカーボンの10%液を豊浦砂に注入した場合のホワイトカーボンの粒径分布と豊浦砂の粒径分布の変化を示す。FIG. 26 shows changes in the particle size distribution of white carbon and the particle size distribution of Toyoura sand when a 10% white carbon solution is injected into Toyoura sand as ultrafine particles. 図27(a)は表6に示すL2/L1の値を注入口からの距離との関係で示したグラフであり、図27(b)は表6に示すL22/L1の値を同様に示したグラフである。FIG. 27 (a) is a graph showing the value of L2 / L1 shown in Table 6 in relation to the distance from the inlet, and FIG. 27 (b) shows the value of L22 / L1 shown in Table 6 in the same manner. It is a graph. 注入量の計算値を示すグラフであり、図23(b)のようにL1は同心球状にマイクロバブルが拡がった場合の注入口からの距離との関係を示したものであり、L21はL1に図28に示すL21/l1を乗じた値を示したものである。It is a graph showing the calculated value of the injection amount, as shown in FIG. 23 (b), L1 shows the relationship with the distance from the injection port when the microbubbles expand concentrically, L21 is L1 FIG. 29 shows a value obtained by multiplying L21 / l1 shown in FIG. 注入速度を途中で高くした場合における経過時間と飽和度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between elapsed time and saturation when making injection rate high on the way.

図1(a)〜(c)並びに図2(a)〜(c)は、本発明の地盤改良工法の実施に際して用いられる微細気泡(以下「マイクロバブル」)注入液生成装置の一例を示し、図1において符号1は、水またはシリカ溶液(以下「注入液」)にマイクロバブルを混入するためのマイクロバブル発生装置(渦流発生装置)、符号2はマイクロバブル発生装置1に送り込まれる注入液をいれる溶液タンク、そして符号3はマイクロバブル発生装置1において生成されたマイクロバブル注入液を地盤中に注入する注入管である。   1 (a) to (c) and FIGS. 2 (a) to (c) show an example of a microbubble (hereinafter referred to as “microbubble”) injecting liquid generating apparatus used in the implementation of the ground improvement method of the present invention, In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a microbubble generator (vortex generator) for mixing microbubbles into water or silica solution (hereinafter referred to as “injected liquid”), and reference numeral 2 denotes an injected liquid fed into the microbubble generator 1. Reference numeral 3 denotes an injection tube for injecting the microbubble injection solution generated in the microbubble generator 1 into the ground.

マイクロバブル発生装置1は、動力によって高速回転する羽根車1aを内臓し(図1(c)参照)、また、溶液タンク2から延びる送液管4と空気を取り込むエア供給管5がそれぞれ接続され、さらに、マイクロバブル発生装置1内で撹拌、混合および溶解された水またはシリカ溶液と微細気泡との混合液を地盤中に注入する注入管3に延びる圧送管6が接続されている。また、送液管4、エア供給管5および圧送管6にバルブ7がそれぞれ取り付けられている。   The microbubble generator 1 includes an impeller 1a that rotates at high speed by power (see FIG. 1 (c)), and a liquid feed pipe 4 extending from the solution tank 2 and an air supply pipe 5 for taking in air are connected to each other. In addition, a pressure feed pipe 6 extending to an injection pipe 3 for injecting a mixed solution of water or silica solution stirred and mixed and dissolved in the microbubble generator 1 and fine bubbles into the ground is connected. Further, valves 7 are respectively attached to the liquid feeding pipe 4, the air supply pipe 5 and the pressure feeding pipe 6.

このような構成において、マイクロバブル発生装置1内の羽根車1aが動力によって高速回転することにより、溶液タンク2から装置1内に注入液が送液管4を介して吸引され、同時にエア供給管5を介して装置1内にエアが吸引される。   In such a configuration, the impeller 1a in the microbubble generator 1 is rotated at high speed by power, so that the injected liquid is sucked into the apparatus 1 from the solution tank 2 through the liquid feed pipe 4, and at the same time the air supply pipe. Air is sucked into the apparatus 1 through 5.

そして、装置1内で高速回転する羽根車1aによって注入液と微細気泡が撹拌、混合および溶解され、かつ圧送管6を介して注入管3に圧送され、そして注入管3から地盤中に注入されることにより地盤が不飽和化される。   The injection liquid and fine bubbles are stirred, mixed and dissolved by the impeller 1a rotating at high speed in the apparatus 1 and pumped to the injection pipe 3 through the pressure feed pipe 6 and injected into the ground from the injection pipe 3. As a result, the ground is desaturated.

マイクロバブル液生成装置としては、例えば、図2(a)〜(c)に図示するようなマイクロバブル液生成装置も使用される。当該マイクロバブル液生成装置は、マイクロバブル発生装置8と給水ポンプ9とコンプレッサー10(空気は自給でもよい)を備えて構成されている。   As the microbubble liquid generator, for example, a microbubble liquid generator as illustrated in FIGS. 2 (a) to (c) is also used. The microbubble liquid generator includes a microbubble generator 8, a feed water pump 9, and a compressor 10 (air may be self-supplied).

マイクロバブル発生装置8は、直線状をなす円形通路11aとその先端に円形通路11aより大きい内径に形成された溶液放出路11bとからなるマイクロバブルノズル11を備え、円形通路11aの後端側に気体流量調整弁(バルブ)7を介してコンプレッサー10から延びるエア供給管5が接続され、円形通路11aの先端寄りの側部に給水ポンプ9から延びる給水管12が接続されている。給水管12の先端12aは円形通路11aの内周面の接線方向に開口している。   The microbubble generator 8 includes a microbubble nozzle 11 including a circular passage 11a that forms a straight line and a solution discharge passage 11b that has a larger inner diameter at the tip than the circular passage 11a. An air supply pipe 5 extending from the compressor 10 is connected via a gas flow rate adjusting valve (valve) 7, and a water supply pipe 12 extending from the water supply pump 9 is connected to a side near the tip of the circular passage 11 a. The tip 12a of the water supply pipe 12 opens in the tangential direction of the inner peripheral surface of the circular passage 11a.

このような構成において、コンプレッサー10の作動によりエア供給管5を介して円形通路11aにエアが供給され、同時に給水ポンプ9から給水管12を介して円形通路11aに加圧水が給水されると、円形通路11aの先端部分から溶液放出路11bにおいて加圧水の水流により加圧水と気体の旋回流が形成される。そして、溶液放出路11bの先端からマイクロバブル水となって放出される。なお、円形通路11aに加圧水の代わりにシリカ溶液を加圧供給することによりマイクロバブルが混入されたシリカ溶液を生成することができる。   In such a configuration, when the compressor 10 is operated, air is supplied to the circular passage 11a via the air supply pipe 5, and simultaneously, when pressurized water is supplied from the water supply pump 9 to the circular passage 11a via the water supply pipe 12, A swirling flow of pressurized water and gas is formed by the flow of pressurized water in the solution discharge path 11b from the tip portion of the passage 11a. Then, microbubble water is discharged from the tip of the solution discharge path 11b. A silica solution mixed with microbubbles can be generated by supplying a silica solution under pressure instead of pressurized water to the circular passage 11a.

エア供給管5から過大の空気量を送れば過飽和状態のマイクロバブル液となって地盤中でマイクロバブルに加えて空気も注入される。即ち本発明においてマイクロバブル液或いは気体含有液とはマイクロバブル含有液或いはマイクロバブルと空気を同時に混合された液を意味する。いずれもマイクロバブルが土粒子間に吸着されるが地盤が拘束されていれば空気も地盤中に保持されやすい。また加圧水の圧力を高くすれば空気の溶存量を多くすることができる。ノズル部分で渦流を発生させることにより溶けた空気がマイクロバブルとなって地盤中に注入される。しかしマイクロバブル含有液中の空気含有量のすべてが地中にマイクロバブルとなって放出するとは限らない。注入されるマイクロバブル含有液の圧力と空気含有量や地盤中の地下水の圧力や温度等によって地中におけるマイクロバブル生成率は異なるのでそれらの条件を考慮して算出する。また製造されたマイクロバブル中の空気溶存量は後述のようにして計測することができる。   If an excessive amount of air is sent from the air supply pipe 5, it becomes a supersaturated microbubble liquid, and air is also injected in the ground in addition to the microbubbles. That is, in the present invention, the microbubble liquid or the gas-containing liquid means a microbubble-containing liquid or a liquid in which microbubbles and air are mixed at the same time. In both cases, the microbubbles are adsorbed between the soil particles, but if the ground is constrained, air is easily held in the ground. Further, if the pressure of the pressurized water is increased, the dissolved amount of air can be increased. The melted air generated by generating a vortex in the nozzle portion is microbubbles and injected into the ground. However, not all of the air content in the microbubble-containing liquid is discharged as microbubbles in the ground. Since the microbubble generation rate in the ground differs depending on the pressure and air content of the injected microbubble-containing liquid, the pressure and temperature of groundwater in the ground, etc., calculation is performed in consideration of these conditions. Further, the dissolved amount of air in the produced microbubbles can be measured as described below.

また、本発明は、マイクロバブル液の施工法並びに施工管理法にかかわる(請求項17〜30)。図3(a)〜(d)は、本発明の実施に際して地盤中に挿入される注入管の一例を示し、特に図3(a),(b)に図示する注入管は、複数の注入細管13を各注入細管13の先端吐出口13aを管軸方向に一定長ずらし、かつひと束に結束することにより構成されている。   The present invention also relates to a microbubble liquid construction method and construction management method (claims 17 to 30). 3 (a) to 3 (d) show an example of an injection tube inserted into the ground in the practice of the present invention, and in particular, the injection tube shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) has a plurality of injection capillaries. 13 is configured by shifting the distal end discharge port 13a of each injection thin tube 13 by a certain length in the tube axis direction and binding them into one bundle.

注入細管の先端部をしぼって気体含有液が噴射するようにすれば注入管内の気体が過飽和地盤中に解放されてマイクロバブルが生成して地盤中に浸透して土粒子間にマイクロバブルが吸着しやすい。   If the gas-containing liquid is jetted by squeezing the tip of the injection capillary tube, the gas in the injection tube is released into the supersaturated ground, microbubbles are generated and permeate into the ground, and the microbubbles adsorb between the soil particles. It's easy to do.

このように構成されていることにより、各注入細管13の先端吐出口13aから深さの異なる複数のステージ(地層)にマイクロバブルを混入した水またはシリカ溶液を同時に、または一または複数のステージを任意に選択して注入することができる。また、浅いステージに細粒子含有注入材や懸濁性注入材またはシリカ溶液注入材を注入し、深いステージにマイクロバブル液を注入することもできる。なお、この細粒子含有注入材またはシリカ溶液は、マイクロバブルを含んでいてもよい。また、細粒子含有注入材や懸濁性注入材を一次注入してマイクロバブル液を二次注入してもよい。なお複数の注入管の1つからマイクロバブル液の注入に先立って或いはあとから空気を注入することもできる(図20,(b))。   By being configured in this manner, water or silica solution mixed with microbubbles from a distal discharge port 13a of each injection capillary 13 to a plurality of stages (stratification) having different depths simultaneously or one or a plurality of stages Any choice can be made. It is also possible to inject a fine particle-containing injection material, a suspension injection material or a silica solution injection material into a shallow stage, and a microbubble solution into a deep stage. The fine particle-containing injection material or silica solution may contain microbubbles. Alternatively, the microbubble liquid may be secondarily injected by firstly injecting the fine particle-containing injection material or the suspension injection material. Note that air can be injected from one of the plurality of injection tubes before or after the injection of the microbubble liquid (FIG. 20, (b)).

この場合空気が地盤中の地下水を周囲に押し広げて地下水がもとに戻る前にマイクロバブル液が置き換わってマイクロバブルが土粒子に吸着する。このためマイクロバブル液が広範囲に拡がってマイクロバブルの浸透範囲が広くなるという効果がある。図2の装置を用いて前述のようにマイクロバブル液と空気注入を同等に注入することもできる。また上記図3の注入管を用いてマイクロバブル液の注入後、別の注入管から空気を注入してマイクロバブル液を周辺に押し広げたり或いはこれらの工程を繰り返して広範囲に浸透させることができる。   In this case, the microbubble liquid is replaced before the groundwater returns to its original state because the air spreads the groundwater in the ground to the surroundings, and the microbubbles are adsorbed to the soil particles. For this reason, there is an effect that the microbubble liquid spreads over a wide range and the permeation range of the microbubble is widened. As described above, the microbubble liquid and air injection can be equally injected using the apparatus of FIG. In addition, after injecting the microbubble liquid using the injection pipe of FIG. 3 above, air can be injected from another injection pipe to spread the microbubble liquid to the periphery, or these steps can be repeated to penetrate a wide range. .

図4(a)〜(c)は同じく注入管を示し、ケーシング14と当該ケーシング14内に設置された一または複数の注入細管13を備えて構成され、ケーシング14の先端に先端コーン15が離脱可能に取り付けられている。また、特に図4(a),(b)に図示する注入管においては、複数の注入細管13が一束に結束され、かつ各注入細管13の先端吐出口13aが管軸方向に一定長ずれている。なお、符号16は複数の注入細管13をケーシング14内に保持する保持具である。
このような構成において、ケーシング14を注入細管13と共に地盤中に打ち込み、続いてケーシング14内にシールグラウト16を圧入しながらケーシング14のみを徐々に引き抜く。 そして、各注入細管13を介して地盤中にマイクロバブルを混入した水またはシリカ溶液を注入することにより、地盤を不飽和化して地盤改良することができる。なお、ケーシング先端の先端コーン15はケーシング14内にシールグラウトを圧入することにより、その注入圧により押し出してケーシング14の先端から取り外すことができる。
FIGS. 4 (a) to 4 (c) also show an injection tube, which includes a casing 14 and one or a plurality of injection thin tubes 13 installed in the casing 14, and a tip cone 15 is detached at the tip of the casing 14. It is attached as possible. In particular, in the injection tube shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a plurality of injection tubules 13 are bundled together, and the distal outlet 13a of each injection tubule 13 is displaced by a certain length in the tube axis direction. ing. Reference numeral 16 denotes a holder for holding a plurality of injection capillaries 13 in the casing 14.
In such a configuration, the casing 14 is driven into the ground together with the injection thin tube 13, and then only the casing 14 is gradually pulled out while the seal grout 16 is press-fitted into the casing 14. Then, by injecting water or silica solution mixed with microbubbles into the ground through each injection tubule 13, the ground can be desaturated and the ground can be improved. The tip cone 15 at the tip of the casing can be removed from the tip of the casing 14 by being pushed out by the injection pressure by press-fitting a seal grout into the casing 14.

なお、図5(a),(b)は注入管の変形例を示し、図4(a),(b),(c)で説明した注入管において、さらに自然落下による連続打撃によってケーシング14を注入細管13と共に地盤中に貫入させるハンマー17と、ハンマー17の打撃によるケーシング14の一定貫入量ごとの打撃回数(N値)を記録するカウンター18を備えている。この注入管3を用いると、本来なら別途作業により事前に行うべき地盤の貫入試験、地盤調査およびボーリングを地盤に注入管3を打ちこみながら行うことができる。このため地盤状況を把握しながら最適の量の注入を行うことができる。なお、図5(a),(b)に図示する注入管3は、図4(a)〜(c)に図示するように構成されている。   FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a modification of the injection tube.In the injection tube described in FIGS. 4 (a), (b) and (c), the casing 14 is further moved by continuous impact by natural fall. A hammer 17 that penetrates into the ground together with the injection thin tube 13 and a counter 18 that records the number of strikes (N value) for each fixed penetration amount of the casing 14 by hitting the hammer 17 are provided. When this injection tube 3 is used, it is possible to perform a ground penetration test, ground investigation, and boring that should be performed in advance by separate work while the injection tube 3 is driven into the ground. For this reason, the optimal amount can be injected while grasping the ground condition. The injection tube 3 shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) is configured as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).

図6〜図10は、貯蔵タンクなどの既存の構造物直下の地盤に、液状化対策として行う本発明の地盤改良工法を示したものである。最初に、既存構造物Aの周囲の地盤中に懸濁グラウトやホワイトカーボンのように極微少の(表3)細粒子の混入液や溶液型シリカグラウト或いは溶液型シリカグラウトにこれらの極微少粒子を混入したグラウトを注入することにより隔壁18を形成する。或いはこれらを一次注入してマイクロバブルが逃げやすい空隙を充填してもよい(表1〜表3)。   6 to 10 show the ground improvement method of the present invention performed as a countermeasure against liquefaction on the ground directly under an existing structure such as a storage tank. First, in the ground around the existing structure A, a very small (Table 3) mixture of fine particles such as suspended grout or white carbon, or a solution type silica grout or a solution type silica grout. A partition wall 18 is formed by injecting a grout mixed with. Alternatively, these may be primarily injected to fill the voids where the microbubbles can easily escape (Tables 1 to 3).

続いて、隔壁18によって区画された地盤中にマイクロバブル液を注入するか或いは細粒子混入液またはシリカ溶液(シリカグラウト)、あるいはこれらの溶液中に気泡液、空気またはマイクロバブルを混入した溶液を注入することにより既存構造物直下の地盤を不飽和化して液状化を防止することができる。   Subsequently, a microbubble liquid is injected into the ground partitioned by the partition wall 18, or a fine particle mixed liquid or a silica solution (silica grout), or a solution in which a bubble liquid, air, or microbubble is mixed in these solutions. By injecting, the ground directly under the existing structure can be desaturated to prevent liquefaction.

なお、マイクロバブル液は、地盤中に細粒子混入液またはシリカ溶液を注入した後から注入してもよい。また、図8(b)に図示するように地盤の表層部にシリカグラウトまたは気泡、空気またはマイクロバブルを混入したシリカグラウトを注入し、その下層部分にマイクロバブル液を注入してもよい。さらに、マイクロバブルを混入した水またはシリカ溶液 (5μm〜100μmの気泡を含む空気溶存溶液)を地盤中に注入してもよい(表4、表5)。   The microbubble liquid may be injected after the fine particle mixed liquid or the silica solution is injected into the ground. Further, as shown in FIG. 8 (b), silica grout mixed with silica grout or bubbles, air or microbubbles may be injected into the surface layer portion of the ground, and microbubble liquid may be injected into the lower layer portion thereof. Furthermore, water or silica solution mixed with microbubbles (air-dissolved solution containing bubbles of 5 μm to 100 μm) may be injected into the ground (Tables 4 and 5).

隔壁18は、既存構造物Aの周囲に構造物直下の地盤を取り囲むように、例えば矩形の枠状に形成し、また、隔壁18は不透水層または非液状化層19まで連続して形成する。   The partition wall 18 is formed, for example, in the shape of a rectangular frame around the existing structure A so as to surround the ground directly under the structure, and the partition wall 18 is continuously formed up to the impermeable layer or the non-liquefied layer 19. .

さらに、既存構造物Aの周囲を取り巻く隔壁18内の地盤面積がかなり広い場合には、必要に応じて図7(b)に図示するように隔壁18の内側に格子状の仕切り壁20を形成して隔壁18内の地盤を複数に仕切る(図6〜11)。   Further, when the ground area in the partition wall 18 surrounding the existing structure A is considerably large, a grid-like partition wall 20 is formed inside the partition wall 18 as shown in FIG. Then, the ground in the partition wall 18 is divided into a plurality (FIGS. 6 to 11).

なお、隔壁18は鋼製矢板、コンクリート矢板、場所打ちコンクリート壁、場所打ちRC杭、高圧噴射固結体または固結柱(ソイルセメント柱体)の連続壁、さらには懸濁液或いはシリカ溶液などの固結材を注入することにより形成することもできる。   The partition wall 18 is a steel sheet pile, concrete sheet pile, cast-in-place concrete wall, cast-in-place RC pile, continuous wall of high-pressure injection solidified body or solid column (soil cement column), suspension or silica solution, etc. It can also be formed by injecting a solidified material.

このように施工することで、細粒子混入液、シリカ溶液、あるいはマイクロバブル等の注入材が周辺に逸脱しにくくなり、また地下水の影響を受けにくくなり、さらには地下水の移流や地震動による地盤の変状も起こりにくくなるため液状化が発生しにくくなる。   By constructing in this way, injection materials such as fine particle mixed liquid, silica solution, or microbubbles are less likely to deviate to the surroundings, and are less susceptible to the influence of groundwater. Since deformation is less likely to occur, liquefaction is less likely to occur.

また、マイクロバブル溶液を注入して地盤を不飽和化することにより液状化を防止することができる。したがって、少々の地盤の変状を許容して地盤改良を行っても大きな液状化に至らないため、きわめて経済的に地盤改良を行うことができる。   Moreover, liquefaction can be prevented by injecting a microbubble solution to desaturate the ground. Therefore, even if a slight ground deformation is allowed and the ground is improved, the ground cannot be liquefied, so the ground can be improved extremely economically.

さらに、仕切り壁20によって仕切られた各地盤内にマイクロバブルを混入した水またはこれら細粒子液或はシリカ溶液を加えた注入材を注入することにより、隔壁18と仕切り壁20の剛性により地震力によるせん断力を低減し、内部に作用するせん断力を小さくして液状化を防止することができる。   Furthermore, by injecting water mixed with microbubbles or an injection material added with these fine particle liquid or silica solution into each board partitioned by the partition wall 20, the seismic force is increased by the rigidity of the partition wall 18 and the partition wall 20. It is possible to reduce the shearing force caused by, and to reduce the shearing force acting on the inside to prevent liquefaction.

また、マイクロバブルの液状化強度が小さいために、地震時に少々の変位が生じても格子状の仕切り壁20によって全体的な地盤の変位は抑制されることにより液状化は防止できるため、経済的な地盤改良が可能であり、また、隔壁18と仕切り壁20によってマイクロバブルの注入液の逸送を防止することができることにより、マイクロバブルによる液状化防止効果を長期にわたって持続させることができる。   In addition, since the liquefaction strength of the microbubbles is small, even if a slight displacement occurs during an earthquake, the liquefaction can be prevented by suppressing the overall ground displacement by the grid-like partition wall 20, which is economical. The ground can be improved, and the partition wall 18 and the partition wall 20 can prevent the microbubble injection liquid from being discharged, so that the liquefaction prevention effect by the microbubbles can be maintained for a long time.

なお、隔壁18や仕切り壁20の代わりに複数の柱状固結体(ソイルセメントや固結材の混合土で形成された杭)を一定間隔おきに形成して固結体壁とし、或いは、この柱状固結体の周囲に細粒子を注入した後、微細気泡を混入したマイクロバブル液またはシリカバブル液を注入することにより、既存構造物直下および周辺の地盤を不飽和して液状化を防止することができる。この場合も少々の地盤の変状を許容しても大きな液状化に至らない範囲で地盤改良を経済的に行うことができる。   In addition, instead of the partition wall 18 and the partition wall 20, a plurality of columnar consolidated bodies (stakes formed with a soil mixture of soil cement and consolidated material) are formed at regular intervals to form a consolidated body wall. After injecting fine particles around the columnar consolidated body, injecting microbubble liquid or silica bubble liquid mixed with fine bubbles to unsaturated the ground immediately under and around the existing structure and prevent liquefaction. be able to. In this case as well, the ground can be improved economically within a range that does not lead to a large liquefaction even if a slight deformation of the ground is allowed.

また図7において、隔壁18内の地盤中液状化層さらに隔壁内に図6〜11に示すように地盤改良計測センサー21を設置してマイクロバブルの注入状況をリアルタイムで確認しながら注入を行うことにより、地盤改良を無駄なくきわめて効率的かつ確実に行うことができる。   In addition, in FIG. 7, the ground liquefaction layer in the partition wall 18 and the ground improvement measurement sensor 21 are installed in the partition wall as shown in FIGS. 6 to 11 to perform the injection while checking the microbubble injection status in real time. Therefore, ground improvement can be performed very efficiently and reliably without waste.

地盤改良計測センサー21は土中水分計や電気比抵抗測定器などで、地盤の電気抵抗変化または誘電率から気泡の到達範囲や飽和度の変化や間隙率の減少の程度とその分布状況を知り、それによって注入の管理を行なうことができる。   The ground improvement measurement sensor 21 is a soil moisture meter, electrical resistivity measuring instrument, etc., and knows the extent of the electric resistance change or dielectric constant of the ground, the change of the bubble arrival range, the degree of saturation, the decrease in porosity, and the distribution status In this way, the administration of the injection can be performed.

また、図9(b)に図示するように注入領域内の削孔中に設置した地盤改良計測センサー21、注入管22、当該注入管22にそれぞれ接続された分岐バルブ23、圧力計24、流量計25およびマイクロバブル発生装置26をコントローラー27によって集中管理することにより、地盤改良計測センサー21からの情報に基づき注入量、注入管22の選定、注入の完了、注入の繰返し等の管理を行なうことができる。   Further, as shown in FIG. 9 (b), the ground improvement measurement sensor 21 installed in the drilling hole in the injection region, the injection pipe 22, the branch valve 23 connected to the injection pipe 22, the pressure gauge 24, the flow rate, respectively. Centralized management of the total 25 and the microbubble generator 26 by the controller 27 allows management of the injection volume, selection of the injection pipe 22, completion of injection, repetition of injection, etc. based on information from the ground improvement measurement sensor 21 Can do.

間隙率と間隙充填率と目標不飽和度と注入液中に含まれるマイクロバブルの空気量から目標とする不飽和度を得るに必要なマイクロバブル水の注入量を算出することができる。このようにして注入管理と不飽和化の管理を行うことができる。   The injection amount of microbubble water required to obtain the target degree of unsaturation can be calculated from the porosity, the gap filling rate, the target unsaturation degree, and the air amount of the microbubbles contained in the injection liquid. In this manner, injection management and desaturation management can be performed.

図6〜11において前述したように隔壁内の液状化層の地盤を目標不飽和地盤にするのに必要とする空気量が得られるように注入されたマイクロバブル注入液の注入量から地盤に注入された空気量が算出される。一方所定の注入管から注入されたマイクロバブル液の注入量からマイクロバブル中の空気量を算出したその注入による不飽和化度が算出される。   As described above with reference to FIGS. 6 to 11, the microbubble injection liquid is injected from the injection amount so that the air amount necessary for the ground of the liquefied layer in the partition wall to be the target unsaturated ground is obtained. The calculated air amount is calculated. On the other hand, the degree of desaturation due to the injection, in which the amount of air in the microbubbles is calculated from the injection amount of the microbubble liquid injected from the predetermined injection tube, is calculated.

また地盤中に吸水パイプ(又はチェック孔、排水パイプ)を設けて採取した地下水の空気含有量から注入液の到達距離や地盤の飽和度を推定できる。またその注入孔からの注入液の到達範囲に設けたセンサーから地盤の不飽和化度が算出されて(図23、図24)、以上の注入液から算出される不飽和化度とセンサーによる計測値から算出される不飽和化度を比較してその差率を算出することができる。この差率を地盤中におけるマイクロバブルの損失率とみなすか、或いは、その差率を製造された空気含有注入液中に含まれる空気量と地盤中で放出される空気量の差をマイクロバブル生成率とみなして、その量を加算して注入するか或いはマイクロバブル混入率を上げて(マイクロバブル製造中に加圧してマイクロバブルの含有率を大きくする等)注入設計を行うことができる。なぜならば地盤に注入される前の空気含有液中の空気の全量が地盤中に放出されるとは限らないからである。以上を一本当たりのマイクロバブル液の注入に対して、或いは注入領域全体の注入のいずれか或いは両方に関して比較検討して注入管理を行うことができる。以下にその手順を示す。   In addition, it is possible to estimate the reach of the injected liquid and the degree of saturation of the ground from the air content of groundwater collected by providing a water absorption pipe (or check hole, drain pipe) in the ground. Also, the degree of unsaturation of the ground is calculated from a sensor provided in the reach of the injection solution from the injection hole (Figs. 23 and 24), and the degree of desaturation calculated from the above injection solution and measurement by the sensor The degree of unsaturation calculated from the values can be compared to calculate the difference rate. This difference rate is regarded as the loss rate of microbubbles in the ground, or the difference rate is used to generate the difference between the amount of air contained in the manufactured air-containing injection and the amount of air released in the ground. It can be considered as a rate, and the amount can be added and injected, or the microbubble mixing rate can be increased (pressurizing during microbubble production to increase the content of microbubbles, etc.), and the injection design can be performed. This is because the total amount of air in the air-containing liquid before being injected into the ground is not necessarily released into the ground. The above-described injection management can be performed by comparing and examining either one or both of the injection of the microbubble liquid per one and the injection of the entire injection region. The procedure is shown below.

1 注入改良体の設計
1−1 基本式
改良範囲の飽和度Srは以下の式に示すことができる。
1. Design of improved injection body
1-1 The saturation Sr in the basic formula improvement range can be expressed by the following formula.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

ここで、
改良範囲V,間隙率n
充填率α,マイクロバブル生成率β,ロス率d,注入量Qである。
here,
Improvement range V, porosity n
The filling rate α, the microbubble generation rate β, the loss rate d, and the injection amount Q.

1−2 マイクロバブルの溶存率と生成率
空気の溶解度は1気圧(0.1MPa)あたり、水1cm3に対して20℃で0.019cm3(1.9%)である。
ヘンリーの法則より圧力と溶存率は比例関係となる。20℃、P気圧で注入した場合の、水1cm3に対するマイクロバブルの溶存率δは以下の式に示すことができる。
1-2 Dissolution rate and formation rate of microbubbles The solubility of air is 0.019 cm 3 (1.9%) at 20 ° C. with respect to 1 cm 3 of water per 1 atmosphere (0.1 MPa).
According to Henry's Law, the pressure and the dissolution rate are proportional. The microbubble dissolution rate δ with respect to 1 cm 3 of water when injected at 20 ° C. and P atmospheric pressure can be expressed by the following equation.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

また、注入液が地盤に注入されると大気圧となるとみなすと、溶存量は0.019cm3まで低下し、その差がマイクロバブルとなって地中に生成される。
マイクロバブル生成率βは以下の式に示すことができる。
Moreover, when it is assumed that when the injection solution is injected into the ground, the atmospheric pressure is reached, the dissolved amount decreases to 0.019 cm 3 , and the difference is generated in the ground as microbubbles.
The microbubble generation rate β can be expressed by the following equation.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

2気圧(0.2MPa)で注入した場合、マイクロバブルの溶存率δは3.8%,生成率は1.9%となる。
ただし上記差がそのままマイクロバブルの生成にあずかるとは限らない。その場合はマイクロバブル生成率をその分加算すればよい。或いはその分をロス率としてもよい。
When injected at 2 atm (0.2 MPa), the microbubble dissolution rate δ is 3.8% and the generation rate is 1.9%.
However, the above difference does not always contribute to the generation of microbubbles. In that case, the microbubble generation rate may be added accordingly. Alternatively, the loss may be used as the loss rate.

1−3 ロス率の検討
改良範囲Vが1000m3(10m×10m×10m),間隙率nが0.4の地盤とする。
飽和度90%とするために必要となる注入量を計算する。
1-3 Examination of loss rate Improvement ground V is 1000m3 (10m x 10m x 10m), and porosity n is 0.4.
Calculate the amount of injection required to achieve 90% saturation.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

ロス率がない(d=0)場合には2104m3注入すればよい。
上式においてロス率を10%(d=0.1)と仮定すると4208m3の注入が必要となる。
これよりロス率に応じた注入量の検討が可能となる。その他,各パラメータを変更することによって実地盤に応じた設計が可能となる。
図25(a)において改良体を半径r(=0.5m)の球状とする.飽和度Srを90%としたときに、改良球に含まれる気泡量qは以下に示される。
If there is no loss rate (d = 0), 2104 m 3 may be injected.
Assuming that the loss rate is 10% (d = 0.1) in the above equation, 4208m 3 injection is required.
This makes it possible to examine the injection amount in accordance with the loss rate. In addition, it is possible to design according to the actual ground by changing each parameter.
In Fig. 25 (a), the improved body is a sphere with a radius r (= 0.5 m). When the saturation Sr is 90%, the amount of bubbles q contained in the improved sphere is shown below.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

注入速度をvとすると、水に含まれる気泡の生成速度はv’=βv=0.019vとなる。
注入速度vを8l/minで20.9lの気泡が入るために必要となる時間tは以下に示される。
When the injection speed is v, the generation speed of bubbles contained in water is v ′ = βv = 0.019v.
The time t required for 20.9 l bubbles to enter at an injection rate v of 8 l / min is shown below.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

2 マイクロバブル液の空気含有量測定法
地盤中に注入される前のマイクロバブル液の空気含有量を測定する。
マイクロバブルの溶存率δを計測する方法である。
2 Method for measuring air content of microbubble liquid The air content of the microbubble liquid before being injected into the ground is measured.
This is a method of measuring the dissolution rate δ of microbubbles.

1)注入液中に混入する気体の圧力により算出
1気圧(0.1MPa)あたり、水1cm3に対して20℃で空気は0.019cm3(1.9%)溶解する。
ヘンリーの法則より、注入圧と溶解度は比例関係にある。圧力目盛がx(atm)の場合における溶解度γ(%)は
γ=1.9×xで計算でき、この値からδを算出する。
1) Calculated from the pressure of the gas mixed in the injection solution
Air dissolves to 0.019 cm 3 (1.9%) at 20 ° C per 1 atm 3 of water per atmospheric pressure (0.1 MPa).
According to Henry's law, the injection pressure and solubility are proportional. The solubility γ (%) when the pressure scale is x (atm) can be calculated by γ = 1.9 × x, and δ is calculated from this value.

2)溶存酸素計からの算出
溶存酸素計として、横河電機株式会社製の(DO402G,DO70G,DO30G)を使用する。
空気内に酸素はおよそ20%含まれている。計測値を5倍することで空気量を算出できる。
2) Calculation from dissolved oxygen meter Yokogawa Electric Co., Ltd. (DO402G, DO70G, DO30G) is used as the dissolved oxygen meter.
About 20% oxygen is contained in the air. The amount of air can be calculated by multiplying the measured value by 5.

地盤の飽和度がSrのとき、地盤間隙に含まれる空気量β=(1−Sr)(%)で示すことができる。マイクロバブルの溶存率δは溶解度と空気量βの和で示すことができ、
δ=β+1.9=(1‐Sr+1.9)=2.9‐Srとなる。
酸素量Doは溶存率δの20%となるため、以下に示される。
When the degree of saturation of the ground is Sr, it can be expressed by the amount of air β included in the ground gap β = (1−Sr) (%). The dissolved rate δ of microbubbles can be expressed as the sum of solubility and air amount β,
δ = β + 1.9 = (1−Sr + 1.9) = 2.9−Sr.
Since the oxygen amount Do is 20% of the dissolution rate δ, it is shown below.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

従って、 Therefore,

Figure 0005433885
Figure 0005433885

Doは40%(=400ppm)を示したとき、飽和度は90%に到達したと判断できる。 When Do shows 40% (= 400ppm), it can be judged that the saturation has reached 90%.

3)ピクノメータでの計測
測定口から取り出した水をピクノメータに入れる。気体が外に逃げないように密閉する。水は下に,気泡が上に分離する。分離時間と気泡の径、水面の位置よりストークスの式を用いて気泡の量及び飽和度を計算する。
3) Measurement with a pycnometer Put water taken from the measurement port into the pycnometer. Seal to prevent gas from escaping. Water separates below and bubbles separate above. From the separation time, bubble diameter, and water surface position, the amount of bubbles and the degree of saturation are calculated using the Stokes equation.

3 地盤中における空気含有量の計測
地盤中に含まれるマイクロバブル生成率βを求める方法である。
1)電気抵抗による計測(図23)
計測された誘電率より飽和度を算出してマイクロバブル生成率を求める。飽和度の計算式を式1、誘電率の計算式を式2に示す。Kairを1、Kwaterを81、Ksoilを4として間隙率nと体積含水比θをパラメータとした場合のSrとKとの関係を図23(a)に示す。計測値Kから図22より飽和度Srを読み取る。
3 Measurement of air content in the ground This is a method for obtaining the microbubble generation rate β contained in the ground.
1) Measurement by electrical resistance (Fig. 23)
The degree of saturation is calculated from the measured dielectric constant to obtain the microbubble generation rate. The equation for calculating the degree of saturation is shown in Equation 1, and the equation for calculating the dielectric constant is shown in Equation 2. FIG. 23 (a) shows the relationship between Sr and K when Kair is 1, Kwater is 81, Ksoil is 4, and the porosity n and volumetric water content ratio θ are parameters. The saturation Sr is read from the measured value K from FIG.

式1及び式2を以下に示す。
式1
Sr=θ/n×100
式2
K=(n-θ)Kair0.5+θKwater0.5+(1-n)Ksoil0.5
Sr:飽和度
θ:体積含水率
n:間隙率
K:誘電率
Kair:空気の誘電率
Kwater:水の誘電率
Ksoil:土の誘電率
Equations 1 and 2 are shown below.
Formula 1
Sr = θ / n × 100
Formula 2
K = (n-θ) Kair 0.5 + θKwater 0.5 + (1-n) Ksoil 0.5
Sr: Saturation θ: Volumetric water content
n: Porosity
K: Dielectric constant
Kair: dielectric constant of air
Kwater: Dielectric constant of water
Ksoil: Dielectric constant of soil

2)土中水分計による計測
土中水分計では体積含水率θが得られる。体積含有率から飽和度を計算する。
2) Measurement by soil moisture meter Volume moisture content θ can be obtained by soil moisture meter. The degree of saturation is calculated from the volume content.

Figure 0005433885
Figure 0005433885

これらの結果よりロス率を換算して,トータルの注入量を計算することができる。   From these results, the loss rate can be converted to calculate the total injection amount.

4 注入設計例
地盤中に一定領域を囲むように遮断壁を形成し、当該遮断壁内の地盤中に気体混入液を注入することにより地盤を不飽和化する。
改良範囲Vが1000m3(10m×10m×10m),間隙率nが0.4の地盤を改良する。
目標飽和度は90%とし,実際の地盤におけるロス率dを10%として、飽和度80%となるように注入する。
4 Injection design example A barrier wall is formed so as to surround a certain area in the ground, and the ground is desaturated by injecting a gas mixed liquid into the ground in the barrier wall.
Improve the ground with an improvement range V of 1000m 3 (10m × 10m × 10m) and a porosity n of 0.4.
The target saturation is 90%, and the loss rate d in the actual ground is 10%, so that the saturation is 80%.

空気の溶解度は1気圧(0.1MPa)あたり、水1cm3に対して20℃で0.019cm3(1.9%)である。2気圧(0.2MPa)で注入するため、ヘンリーの法則より、水1cm3に対して20℃で0.038cm3のマイクロバブルが溶存されている(溶存率δ=3.8%)。注入液が土中に含まれると大気圧(0.1MPa)になるため、溶存量は0.019cm3となる。0.038cm2-0.019m2=0.019m2が溶出され、土中に気泡として存在する(気泡含有率β=1.9%)。 The solubility of air is 0.019 cm 3 (1.9%) at 20 ° C. with respect to 1 cm 3 of water per 1 atmosphere (0.1 MPa). Since injection is performed at 2 atm (0.2 MPa), according to Henry's law, 0.038 cm 3 microbubbles are dissolved at 20 ° C. per 1 cm 3 of water (dissolution rate δ = 3.8%). When the injection solution is contained in the soil, it becomes atmospheric pressure (0.1 MPa), so the dissolved amount becomes 0.019 cm 3 . 0.038cm2-0.019m2 = 0.019m2 is eluted and present as bubbles in the soil (bubble content β = 1.9%).

改良体へ注入するマイクロバブルの総量を以下に示す。

Figure 0005433885
The total amount of microbubbles injected into the improved body is shown below.
Figure 0005433885

80m3のマイクロバブルが存在するために必要な改良体への注入量の総量を以下に示す。

Figure 0005433885
The total amount of injection into the improved body required for the presence of 80 m 3 microbubbles is shown below.
Figure 0005433885

注入間隔を1mとすると、改良球が1000個形成できる。改良球1個あたりの注入量を以下に示す。

Figure 0005433885
If the injection interval is 1 m, 1000 improved balls can be formed. The injection amount per improved ball is shown below.
Figure 0005433885

改良球1個あたりの注入時間は60分を目標とする。注入速度を以下に示す。

Figure 0005433885
The target injection time per improved ball is 60 minutes. The injection rate is shown below.
Figure 0005433885

そこで、マイクロバブル発生装置(エアターボミキサー)はKTM32ND15Z(NIKUNI社商品)を用い、流量80l/min,圧力0.2MPa,モータ動力1.95kWで注入することによって地盤改良した。   Therefore, the microbubble generator (air turbo mixer) was improved by using KTM32ND15Z (product of NIKUNI) and injecting at a flow rate of 80 l / min, a pressure of 0.2 MPa, and a motor power of 1.95 kW.

施工例
注入前に図23(b)に示す6箇所にセンサー(TDR土中水分計(藤原製作所TDR-341F))を設置して品質管理を行った。飽和度Srは体積含水率θと間隙率nより以下の式で算出できる。

Figure 0005433885
Example of construction Prior to injection, quality control was performed by installing sensors (TDR moisture meter (TDR-341F), Fujiwara Seisakusho) at six locations shown in Fig. 23 (b). The saturation Sr can be calculated from the volume water content θ and the porosity n by the following formula.
Figure 0005433885

表示された体積含水率θから飽和度Srを算出する。例えば、θが0.36を示せば目標飽和度は90%となる。   The degree of saturation Sr is calculated from the displayed volumetric water content θ. For example, if θ shows 0.36, the target saturation is 90%.

体積含水率から飽和度を算出し、経過時間と飽和度の関係をプロットした。
その結果を図23(c)に示す。70分経過した段階で計測位置から最も遠い位置でも飽和度が90%以下を示し、ロス率10%を考慮して80%で設計することによって所定の品質が得られたことを確認した。他の改良体においても70分で注入すればよい。
The saturation was calculated from the volumetric water content, and the relationship between elapsed time and saturation was plotted.
The result is shown in FIG. After 70 minutes, the saturation was 90% or less even at the farthest position from the measurement position, and it was confirmed that the predetermined quality was obtained by designing at 80% considering the loss rate of 10%. Other improvements can be injected in 70 minutes.

施工管理例
図23(b)における注入口から同心球状にマイクロバブルが形成された際に、飽和度80%において必要となるマイクロバブル量L1を求める。
次に、地盤中のマイクロバブル生成速度v´を以下に示す。

Figure 0005433885
Example of construction management When microbubbles are concentrically formed from the inlet in FIG. 23 (b), the microbubble amount L1 required at a saturation of 80% is obtained.
Next, the microbubble generation speed v ′ in the ground is shown below.
Figure 0005433885

センサーによって計測された飽和度Syが90%、80%となる際の時間を測定し、地盤中のマイクロバブル生成速度v´(=1.52l/min)で乗じた値L21、L22を求める。
L21、L22は実測値、L1は理論値となるため、L21/L1、L22/L1を算出しロス率とした。これらの結果を表−6に示す。注入口からの距離が近いA1〜A3はロス率が大きいが、B-1〜B-3に関しては2倍〜5倍である。
The time when the degree of saturation Sy measured by the sensor is 90% and 80% is measured, and values L21 and L22 multiplied by the microbubble generation speed v ′ (= 1.52 l / min) in the ground are obtained.
Since L21 and L22 are actually measured values and L1 is a theoretical value, L21 / L1 and L22 / L1 were calculated and used as the loss rate. These results are shown in Table-6. A1 to A3, which are close to the inlet, have a large loss rate, but B-1 to B-3 are two to five times.

Figure 0005433885
図27に注入口からの距離とロス率との関係を示す。近似線によって推測することで、注入口からの距離の違いによるロス率の値を求めることができる。
Figure 0005433885
FIG. 27 shows the relationship between the distance from the inlet and the loss rate. By estimating with the approximate line, the value of the loss rate due to the difference in distance from the inlet can be obtained.

例えば、飽和度90%の改良径を1.2m形成する場合、注入口からの距離が0.6mとなり、図27に示す近似式よりL21/L1が1.56となる。従って、必要となるマイクロバブル量L21は下式により求めることができる。

Figure 0005433885
For example, when forming an improved diameter of 1.2 m with a saturation degree of 90%, the distance from the inlet is 0.6 m, and L21 / L1 is 1.56 from the approximate expression shown in FIG. Therefore, the required microbubble amount L21 can be obtained by the following equation.
Figure 0005433885

図28は、改良径を変動させて、マイクロバブル生成量から算出した必要注入量L1とセンサーからの飽和度より算出した必要注入量L21との関係を算出し図示したものである。注入初期はL21の量が多く、注入が終わるにつれてL1の量が多くなった。注入初期は注入口付近に形成されたマイクロバブルが集中し、時間の経過によって改良域が拡大する傾向を示すことができ、実情に応じた注入量の設計が可能となる。   FIG. 28 shows the relationship between the required injection amount L1 calculated from the microbubble generation amount and the required injection amount L21 calculated from the degree of saturation from the sensor by changing the improved diameter. The amount of L21 was large at the beginning of the injection, and the amount of L1 increased as the injection ended. At the initial stage of injection, the microbubbles formed near the injection port concentrate, and the improvement area can be shown to expand with the passage of time, and the injection amount can be designed according to the actual situation.

図29は注入初期とある程度注入を経過した場合で注入速度を変えた場合である。ロス率を10%として設計、施工したが、ロス率が設計より大きく飽和度が低減できず40分後でも飽和度が96%である。そこで注入速度を2倍にしてマイクロバブルの注入量を増加することにより、70分程度で目標飽和度の90%を得ることができる。   FIG. 29 shows a case where the injection speed is changed between the initial stage of injection and the case where a certain amount of injection has passed. Designed and constructed with a loss rate of 10%, but the loss rate is greater than the design and the saturation cannot be reduced. The saturation is 96% even after 40 minutes. Therefore, 90% of the target saturation can be obtained in about 70 minutes by doubling the injection rate and increasing the injection amount of microbubbles.

さらに、図10,図11に図示するように、隔壁18によって区画された地盤中に注入管22と共に地下水を汲み上げるための吸水管28を設置して、注入管22による注入液の注入と吸水管27による地下水の汲み上げを行うことによって、地下水位と地下水圧のバランスをとることにより、液状化を抑制することができる。   Further, as shown in FIGS. 10 and 11, a water absorption pipe 28 for pumping up groundwater together with the injection pipe 22 is installed in the ground partitioned by the partition wall 18 to inject the injection liquid through the injection pipe 22 and the water absorption pipe. By pumping groundwater with 27, liquefaction can be suppressed by balancing the groundwater level and groundwater pressure.

また、本発明は、注入領域内におけるマイクロバブル液の注入と地下水の吸水の併用にかかわる(請求項28〜31)。マイクロバブル注入地盤に吸水パイプ(又は、排水パイプチェックパイプ)を設置し、注入液の注入管からの注入中に吸水パイプから吸水して注入液の浸透の方向を誘導するか或は改良すべき地盤内における注入液の注入と吸水パイプからの吸水のバランスをとることができる。また、複数の吸水パイプは吸水パイプの上端部を地上の吸水管に吸水バルブを介して連結し、各注入管からの注入並びに/又は各吸水パイプからの吸水はそれぞれ流路変換バルブ並びに/又は吸水バルブの作動によって注入管並びに/又は吸水パイプを変換して注入並びに/又は吸水することができる。これらは図10(a)、図11、図13、図14に適用できる。吸水の併用は以下の効果がある。1つは地震時における地下水の間隙水圧の上昇防止である。この場合、吸水パイプは排水パイプの役割をする。   The present invention also relates to the combined use of microbubble liquid in the injection region and the absorption of groundwater (claims 28 to 31). A water absorption pipe (or drainage pipe check pipe) should be installed on the microbubble injection ground, and water should be absorbed from the water absorption pipe during injection from the injection pipe of the injection liquid to induce or improve the direction of penetration of the injection liquid. It is possible to balance the injection of the injected liquid in the ground and the water absorption from the water absorption pipe. In addition, the plurality of water absorption pipes connect the upper end of the water absorption pipe to the ground water absorption pipe via a water absorption valve, and the water absorption from each injection pipe and / or the water absorption from each water absorption pipe is a flow path conversion valve and / or respectively. The injection pipe and / or the water absorption pipe can be converted by the operation of the water absorption valve to inject and / or absorb water. These can be applied to FIG. 10 (a), FIG. 11, FIG. 13, and FIG. The combined use of water absorption has the following effects. One is to prevent the increase of the pore water pressure during the earthquake. In this case, the water absorption pipe serves as a drain pipe.

既存構造物Aの直下の地盤を隔壁18によって囲い、その内側にマイクロバブル混入液を注入した場合、地下水が上昇して、場合によっては被圧状態になることもありうる。この場合、液状化しやすくなる。   When the ground directly under the existing structure A is surrounded by the partition wall 18 and the microbubble mixed liquid is injected into the inside thereof, the groundwater rises and may be in a pressurized state depending on the case. In this case, it becomes easy to liquefy.

このため、隔壁18によって区画された地盤中に注入管22と共に地下水を汲み上げるための吸水管28を設置して、注入液の注入と吸水を行って地下水の水位または地下水圧のバランスをとることにより地下水位の上昇を抑制して液状化未然に防止することができる。   For this reason, by installing a water absorption pipe 28 for pumping up the ground water together with the injection pipe 22 in the ground partitioned by the partition wall 18, the injection liquid is injected and absorbed to balance the groundwater level or the groundwater pressure. It is possible to prevent liquefaction by suppressing the rise of the groundwater level.

また、特定の吸水管28から吸水することによってマイクロバブル混入液の浸透の方向性を制御することもできるし、また吸水管28からの地下水の気泡の混入状態より注入液の到達の有無や気泡の混入量から地盤の不飽和度を把握することが出来る。   In addition, the direction of permeation of the microbubble mixed liquid can be controlled by absorbing water from a specific water absorption pipe 28, and the presence or absence of the injected liquid and the presence of bubbles from the mixed state of bubbles in the groundwater from the water absorption pipe 28 can also be controlled. It is possible to grasp the degree of unsaturation of the ground from the amount of contamination.

さらに、吸水管28から汲み上げた地下水を用いて注入液とすることにより施工の合理化をはかることができる。この場合、吸水管28−注入液製造装置−注入管22を地下水が循環することになる。又、吸水パイプをチェックパイプとしてマイクロバブル液を注入した地盤の地下水の空気含有量を測定することによりマイクロバブルの浸透範囲や飽和量を知ることができる。   Further, the construction can be rationalized by using the groundwater pumped up from the water absorption pipe 28 as the injection liquid. In this case, groundwater circulates through the water absorption pipe 28-injection liquid production apparatus-injection pipe 22. Further, by measuring the air content of groundwater in which microbubble liquid has been injected using a water absorption pipe as a check pipe, the permeation range and saturation amount of microbubbles can be known.

また、図11(b)に図示するように注入領域内の削孔中に設置した地盤改良計測センサー21、注入管22、吸水管28、当該注入管22にそれぞれ接続された吸水バルブ29、圧力計24、流量計25およびマイクロバブル発生装置26、さらに注入管22に接続された吸水ポンプ30をコントローラー27によって集中管理することにより、地盤改良計測センサー21からの情報に基づき注入量、注入管22の選定、注入の完了、注入の繰返し等、さらに地下水位と地下水圧のバランスの管理を行なうことができる。   In addition, as shown in FIG. 11 (b), the ground improvement measurement sensor 21, the injection pipe 22, the water absorption pipe 28, the water absorption valve 29 connected to the injection pipe 22 and the pressure respectively installed in the drilling hole in the injection area By centrally managing a total of 24, a flow meter 25, a micro-bubble generator 26, and a water absorption pump 30 connected to the injection pipe 22 by a controller 27, an injection volume and an injection pipe 22 based on information from the ground improvement measurement sensor 21 It is possible to manage the balance between groundwater level and groundwater pressure, such as selection, completion of injection, and repetition of injection.

図12(a)〜(c)は、地震時における地下水位の上昇を抑制するための排水機能を備えた注入管と吸水管を示したものである(請求項31)。   12 (a) to 12 (c) show an injection pipe and a water absorption pipe having a drainage function for suppressing an increase in groundwater level during an earthquake (claim 31).

マイクロバブルの注入では、注入管22および吸水管28は薬液の注入と違って注入液が固結しないことにより注入後に閉塞する心配はない。再注入の必要があるとき、その注入管のまま何回も注入できる。したがって、注入管22および吸水管28の上部を通常は閉束しておき、地震時に間隙水圧が上昇した場合に限って地下水が逆止弁を通して排出する。   In the injection of microbubbles, unlike the injection of the chemical solution, the injection tube 22 and the water absorption tube 28 do not have a risk of clogging after the injection because the injection solution does not solidify. When re-injection is necessary, the injection tube can be injected many times. Accordingly, the upper portions of the injection pipe 22 and the water absorption pipe 28 are normally closed, and groundwater is discharged through the check valve only when the pore water pressure rises during an earthquake.

このようにしておけば、通常時は脱水圧密で地盤沈下をおこすことはなく、地震時に作動するため、たとえ永年月後にマイクロバブルの機能が低下しても、地震時に間隙水を脱水させて間隙水圧の上昇を防いで液状化を防ぐという効果を生ずる。   In this way, under normal conditions, it does not cause subsidence due to dehydration compaction, and since it operates during an earthquake, even if the function of the microbubbles deteriorates after many years, the pore water is dehydrated during the earthquake. The effect of preventing liquefaction by preventing an increase in water pressure is produced.

図12(a)に図示する吸水管を例に説明すると、吸水管28の下端部から中間部付近にかけての側壁部に地下水が流入する地下水流入口28aが管軸方向に一定深さおきに形成されている。また、吸水管28の上端付近の側壁部には吸水管28内に流れ込んだ地下水が吸水管28の外に流出する地下水排水口28bが形成され、地下水排水口28bには地下水の逆流を防止する逆止弁29が取り付けられている。   In the example of the water absorption pipe shown in FIG. 12 (a), the groundwater inlet 28a through which groundwater flows into the side wall portion from the lower end portion of the water absorption pipe 28 to the vicinity of the intermediate portion is formed at constant depths in the pipe axis direction. Has been. In addition, a groundwater drainage port 28b is formed on the side wall near the upper end of the water absorption pipe 28, and groundwater flowing into the water absorption pipe 28 flows out of the water absorption pipe 28. The groundwater drainage port 28b prevents a reverse flow of groundwater. A check valve 29 is attached.

さらに、吸水管28の上端部の周囲地盤中に砕石類を敷き詰める等の方法により形成された排水路30が形成され、また、吸水管28の上端部に止水蓋31が取り付けられている。   Further, a drainage channel 30 formed by a method of laying crushed stones in the ground around the upper end portion of the water absorption pipe 28 is formed, and a water stop lid 31 is attached to the upper end portion of the water absorption pipe 28.

このような構成において、隔壁18によって区画された既設構造物直下の地下水位が上昇したとしても、地下水は吸水管28の地下水流入口28aを通って吸水管28内に流れ込み、吸水管上部の地下水排水口28bを通って吸水管28の外に流出し、排水路30を通って排水される。これにより地震時の液状化を未然に防止することができる。   In such a configuration, even if the groundwater level directly under the existing structure partitioned by the partition wall 18 rises, the groundwater flows into the water absorption pipe 28 through the groundwater inlet 28a of the water absorption pipe 28, and the groundwater above the water absorption pipe. The water flows out of the water suction pipe 28 through the drain port 28b and drains through the drainage channel 30. Thereby, liquefaction at the time of an earthquake can be prevented beforehand.

また、図12(b),(c)に図示する吸水管について説明すると、吸水管28の下端部から中間部付近にかけての側壁部に地下水が流入する地下水流入口28aが管軸方向に一定深さおきに形成されている。また、吸水管28の上端部に止水蓋31が取り付けられている。止水蓋31は地下水流入口28aから吸水管28内に流入した地下水の水圧が作用することにより、スプリング32の働きによって自動的に開くように取り付けられている。   12 (b) and 12 (c), the groundwater inlet 28a through which groundwater flows into the side wall portion from the lower end portion to the vicinity of the middle portion of the water suction tube 28 has a constant depth in the tube axis direction. It is formed every second. Further, a water stop lid 31 is attached to the upper end portion of the water absorption pipe 28. The water stop lid 31 is attached so as to automatically open by the action of the spring 32 when the water pressure of the groundwater flowing into the water absorption pipe 28 from the groundwater inlet 28a acts.

また、方法の発明は施工法であり、施工管理法であり、インフラの液状化防止法であり特にライン状の注入システムと注入方法である(請求項17〜27、請求項32〜34)。   The invention of the method is a construction method, a construction management method, an infrastructure liquefaction prevention method, and particularly a line-shaped injection system and injection method (claims 17 to 27, claims 32 to 34).

図13〜図17は、複数の注入地点に注入材を同時または、一または複数の注入地点を任意に選択して注入材を注入する地盤改良工法を示し、このうち図13(a)は、ひとつづきの土地が複数に区画され、各区画内に戸建て住宅が建つ領域などにおいて複数の注入地点に注入材を同時または、一または複数の注入地点を任意に選択して注入材を注入する地盤改良工法を示す平面図である。   FIGS. 13 to 17 show a ground improvement method for injecting an injection material by selecting an injection material at a plurality of injection points simultaneously or by arbitrarily selecting one or a plurality of injection points, among which FIG. 13 (a) The ground where a single land is divided into multiple areas, and the injection material is injected at the same time or at any one or more injection points at the same time in areas where detached houses are built in each area. It is a top view which shows an improved construction method.

また、図14(b)は、主としてガス管や上下水道などの敷設管(ライフライン)に沿って、一定間隔おきに設定した注入地点に注入管を介して注入材を注入する地盤改良工法を示す平面図、そして、図13(c),図14(a),(b)および図15(a),(b)はこれらの概略縦断面図である。   Fig. 14 (b) shows a ground improvement method in which an injection material is injected through injection pipes at injection points set at regular intervals, mainly along laying pipes (lifelines) such as gas pipes and water and sewage systems. FIG. 13 (c), FIG. 14 (a), (b) and FIG. 15 (a), (b) are schematic longitudinal sectional views thereof.

図13(a)おいて、符号X1,X2,X5,X6、X2,X3,X4,X5、X4,Xn,Xi,X5、X5,X6,X7,Xiは、ひとつづきの土地が複数に区画され、かつ各区画内の戸建て住宅A1,A2,Ai,Anを囲むように設定された注入地点を示す。   In Fig. 13 (a), the symbols X1, X2, X5, X6, X2, X3, X4, X5, X4, Xn, Xi, X5, X5, X6, X7, Xi are divided into multiple pieces of land each And the injection point set to surround the detached houses A1, A2, Ai, An in each section.

また、図13(b)において、符号X1,X2はガス管、上下水道管などの敷設管(ライフライン)33に沿って一定間隔おきに設定された注入地点を示す。そして、図13(c)においてL1は粗砂層、L2は細砂層であり、いずれも液状化が予想される地層である。   In FIG. 13 (b), reference numerals X1 and X2 indicate injection points set at regular intervals along a laying pipe (lifeline) 33 such as a gas pipe or a water and sewage pipe. In FIG. 13 (c), L1 is a coarse sand layer and L2 is a fine sand layer, both of which are expected to be liquefied.

図示するように、設定された各注入地点に注入管22を挿入し、各注入地点の注入管22に注入材製造プラント34、注入ポンプ並びに圧力・流量検出器35を送液管36を介してそれぞれ接続する。そして、これらを電気信号回路37を介しコントローラー27によって一括制御することにより、複数の注入地点または、一または複数の注入地点を任意に選択して注入材を連続的に注入することができる。   As shown in the drawing, an injection tube 22 is inserted into each set injection point, and an injection material production plant 34, an injection pump, and a pressure / flow rate detector 35 are inserted into the injection tube 22 at each injection point via a liquid supply tube 36. Connect each one. These are collectively controlled by the controller 27 via the electric signal circuit 37, so that a plurality of injection points or one or a plurality of injection points can be arbitrarily selected to inject the injection material continuously.

さらに説明すると、各注入管22に通じる送液管36に流路変換電磁バルブ38が設置され、各流路変換電磁バルブ38はコントローラー27によって一括制御されている。そして、ある注入地点において電気信号回路37を介してコントローラー27から指示があると、流路変換電磁バルブ38が作動して注入地点Xiの流路変換電磁バルブ38が地盤中の注入管22の方に開き、注入地点Xi+1方向へは閉じ、注入地点X1からXi−1までの流路変換電磁バルブ38は注入地点Xiの方向へのみ開く。   More specifically, a flow path conversion electromagnetic valve 38 is installed in a liquid feed pipe 36 that communicates with each injection pipe 22, and each flow path conversion electromagnetic valve 38 is collectively controlled by a controller 27. When there is an instruction from the controller 27 via the electrical signal circuit 37 at a certain injection point, the flow path conversion electromagnetic valve 38 is activated, and the flow path conversion electromagnetic valve 38 at the injection point Xi is moved toward the injection pipe 22 in the ground. The flow path conversion electromagnetic valve 38 from the injection point X1 to Xi−1 is opened only in the direction of the injection point Xi.

そうすると、注入地点Xiの注入管22に所定の注入量が注入され、あるいは注入圧力が所定圧よりも上昇すると、同様に流路変換電磁バルブ38が作動して他の注入地点に注入液が送液され、これにより複数の注入地点に注入地点を変えながら注入することにより地盤改良を連続的に行うことができる。たとえば、ある注入地点の流路変換電磁バルブ38を開け、他の流路変換電磁バルブ38を閉めれば、所定の注入管22からのみ注入液が地盤中に注入される。   Then, when a predetermined injection amount is injected into the injection tube 22 at the injection point Xi or the injection pressure rises above the predetermined pressure, the flow path conversion electromagnetic valve 38 is similarly activated to send the injection liquid to other injection points. Thus, the ground can be improved continuously by injecting into a plurality of injection points while changing the injection point. For example, when the flow path conversion electromagnetic valve 38 at a certain injection point is opened and the other flow path conversion electromagnetic valve 38 is closed, the injection liquid is injected into the ground only from the predetermined injection pipe 22.

勿論、流路変換電磁バルブ38は手動式で作動する構成でもよいが、管理センターから電気信号回路37を通して指示されることにより作動する構成であれば、限られた作業スペースにおいてでも、ライフラインを供用しながらで液状化対策工を実施することができる。   Of course, the flow path conversion electromagnetic valve 38 may be configured to operate manually. However, if it is configured to operate when instructed through the electrical signal circuit 37 from the management center, the lifeline can be set even in a limited work space. While in service, liquefaction countermeasures can be implemented.

また、所定の位置に複数の地盤変位センサー39が配置され、各地盤変位センサー39はコントローラー27によって一括管理されている。そして、地盤変位センサー39によって地上構造物や地下埋設物の損壊が生じないようにコントローラー27を通して監視し、ある注入地点において地盤変位に異常が見られたときは、その注入地点における注入を中止して他の注入地点に注入を切り換えて構造物周辺から簡便に液状化防止注入を行うことができる。   In addition, a plurality of ground displacement sensors 39 are disposed at predetermined positions, and the various ground displacement sensors 39 are collectively managed by the controller 27. Then, the ground displacement sensor 39 is used to monitor through the controller 27 so that damage to the ground structure and underground structures does not occur, and if there is an abnormality in ground displacement at a certain injection point, the injection at that injection point is stopped. Therefore, the liquefaction prevention injection can be easily performed from around the structure by switching the injection to another injection point.

各流路変換電磁バルブ38は三方コックとし、さらに水洗い管を装着しておき、これもまた、コントローラー27によって管理し、所定の三方コックからの注入が完了したら直ちに水洗いするようにすれば、管路は常に所定の注入地点に注入することができる。   Each flow path conversion electromagnetic valve 38 is a three-way cock, and a water washing tube is attached, and this is also managed by the controller 27, and when the injection from the predetermined three-way cock is completed, the water is immediately washed. The road can always be injected at a predetermined injection point.

以上の構成により、図13(a)に図示する地盤改良工法によれば、特にひとつづきの土地が複数に区画され、各区画内に戸建て住宅が建つ領域における液状化対策をきわめて効率的かつ確実に行うことができる。また、戸建て住宅地全体の液状化対策を一括して行うことができ、住宅地全体の地盤改良を容易にかつ経済的に行うことができる。   With the above configuration, according to the ground improvement method shown in Fig. 13 (a), liquefaction countermeasures are particularly effective and reliable in areas where a single land is divided into multiple sections and detached houses are built in each section. Can be done. Moreover, the liquefaction countermeasures for the entire detached residential area can be collectively performed, and the ground improvement of the entire residential area can be easily and economically performed.

また、住宅地の生活環境に支障をきたすことなく地盤改良を行うことができる。なお、ここでは、住宅地の液状化対策について説明したが、連続した道路や空港の滑走路などであってもよく、液状化を防止する対象をいくつかに区分して注入ラインを形成し、その線上に固結体を連続して形成してもよい。なお、注入ラインとは、注入管22どうしを連続させる送液管36のラインをいう。   In addition, the ground can be improved without hindering the living environment of the residential area. In addition, although the liquefaction countermeasure of the residential area was explained here, it may be a continuous road or an airport runway, etc., and the injection line is formed by dividing the target to prevent liquefaction into several parts, A consolidated body may be continuously formed on the line. The injection line is a line of the liquid feeding pipe 36 that makes the injection pipes 22 continuous.

一方、図13(b)に図示する地盤改良工法によれば、共同溝、地下鉄、ガス管、上下水道管などの敷設管(ライフライン)33、電信電話線などのケーブル類、あるいは道路、鉄道等の敷設構造物の液状化対策をきわめて効率的にかつ確実に行うことができる。さらに、図5(a),(b)に図示する注入管を用いることにより、地盤に注入管を打ちこみながら地盤の貫入試験、地盤調査およびボーリングを同時に行うことができる。   On the other hand, according to the ground improvement method shown in Fig. 13 (b), the construction line (life line) 33 such as a common ditch, subway, gas pipe, water and sewage pipe, cables such as a telegraph telephone line, road, railway It is possible to take measures for liquefaction of the laying structure such as very efficiently and reliably. Further, by using the injection pipe shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the ground penetration test, the ground investigation, and the boring can be simultaneously performed while the injection pipe is driven into the ground.

図14(a),(b)は、ガス管、上下水道管などの敷設管33に沿って一定間隔おきに設定された注入地点に注入材を注入して固結柱体(ソイルセメントや懸濁型グラウト或いはシリカ溶液系注入材による柱体)40を形成し、固結柱体40に敷設管33を直接支持させることにより、液状化による敷設管33の不同沈下などの被害を回避するようにしたものである。図中、符号41はシールグラウト、L1は粗砂層、L2は細砂層であり、いずれも液状化が予想される地層である。また、符号38は流路変換電磁バルブである。   FIGS. 14 (a) and 14 (b) show an example in which an injection material is injected at injection points set at regular intervals along a laying pipe 33 such as a gas pipe or a water and sewage pipe, and a solid column (soil cement or suspension) The column 40 is formed by turbid grout or silica solution-based injection material), and the laying pipe 33 is directly supported by the consolidated column 40 so as to avoid damages such as non-uniform settlement of the laying pipe 33 due to liquefaction. It is a thing. In the figure, reference numeral 41 is a seal grout, L1 is a coarse sand layer, and L2 is a fine sand layer, both of which are expected to be liquefied. Reference numeral 38 denotes a flow path converting electromagnetic valve.

図において、注入地点Xi−1、Xi、Xi+1、……へ注入地点を順に移動しながら注入を連続的に行う場合、注入並びに管理プラント34から電気信号回路37を通して三方向に流路を変換できる流路変換電磁バルブ38に指示して、Xi−1までの三方コックの注入管22aへの流路を遮断してXiまでの流路を解放する。   In the figure, when the injection is continuously performed while sequentially moving the injection points to the injection points Xi−1, Xi, Xi + 1,..., The flow paths can be converted in three directions from the injection and management plant 34 through the electric signal circuit 37. The flow path converting electromagnetic valve 38 is instructed to block the flow path to the injection pipe 22a of the three-way cock up to Xi−1 and release the flow path to Xi.

なお、地震時の液状化で破壊しやすい敷設管33どうしの各継手部(連結部)に固結柱体40を形成して、各継手部を固結柱体40によって支持させるのが望ましい。また、注入管22に注入材を供給する送液管36は敷設管33を挟んでジグザグに配置してもよく、また敷設管33の両側に配置してもよい。   It is desirable that the consolidated column body 40 is formed at each joint portion (connecting portion) between the laying pipes 33 that are easily broken by liquefaction during an earthquake, and each joint portion is supported by the consolidated column body 40. Further, the liquid supply pipe 36 for supplying the injection material to the injection pipe 22 may be arranged in a zigzag manner with the laying pipe 33 interposed therebetween, or may be arranged on both sides of the laying pipe 33.

このように液状化対策工がなされた敷設管33は、たとえ周辺地盤に液状化が発生したとしても、各敷設管33の継手部が固結柱体40によって支持され、また敷設管33自身が一定の弾性を有することにより、ある程度のたわみは生じるものの破壊に至ることはない。   Thus, the laying pipes 33 subjected to the liquefaction countermeasures work, even if liquefaction occurs in the surrounding ground, the joint portion of each laying pipe 33 is supported by the consolidated column body 40, and the laying pipes 33 themselves By having a certain elasticity, a certain degree of deflection occurs but does not lead to destruction.

図16(a)〜(c)に図示する地盤改良工法および地盤改良装置は、それぞれ独立した駆動源42によって作動し、かつ集中管理装置43によって制御される複数のユニットポンプ44と、これら複数のユニットポンプ44に送液管36を介して接続された複数の注入管22、さらに各ユニットポンプ44と注入管22間に配置された送液管36にそれぞれ接続されたマイクロバブル発生装置45を備えている。   The ground improvement method and the ground improvement device shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c) are operated by an independent drive source 42 and controlled by a centralized management device 43, and a plurality of these unit pumps 44. A plurality of injection pipes 22 connected to the unit pump 44 via the liquid supply pipe 36, and a microbubble generator 45 connected to the liquid supply pipe 36 disposed between each unit pump 44 and the injection pipe 22 respectively. ing.

そして、各ユニットポンプ44の作動によりマイクロバブル発生装置45において生成されたマイクロバブル溶液(例えば、微細気泡混入水または微細気泡とシリカ溶液との混合液)は、送液管38を介して各注入地点の注入管22に圧送され、注入管22を介して各注入地点の地盤中に注入される。   Then, the microbubble solution generated in the microbubble generator 45 by the operation of each unit pump 44 (for example, water mixed with fine bubbles or a mixture of fine bubbles and silica solution) is injected through the liquid feed pipe 38. It is pumped to the injection pipe 22 at the point and injected into the ground at each injection point through the injection pipe 22.

また、集中管理装置43によって各ユニットポンプ44が制御されることにより各注入地点における気泡混入液の注入の開始、停止、再開等が任意に制御できるように構成されている。   Further, each unit pump 44 is controlled by the centralized management device 43 so that the start, stop, restart, etc. of the bubble mixed liquid injection at each injection point can be arbitrarily controlled.

図16(b)は、同じく本発明の地盤改良工法および地盤改良装置を示し、軟弱地盤の複数の注入地点に対してマイクロバブル溶液を同時にまたは選択的に注入することができ、また、地盤状況が異なる層ごとに最適量のマイクロバブルを注入することができ、さらにマイクロバブルの注入に先だって粗詰め注入を行うことにより、マイクロバブルの逸送を防止することができる。   FIG. 16 (b) also shows the ground improvement method and the ground improvement device of the present invention, and the microbubble solution can be injected simultaneously or selectively into a plurality of injection points of the soft ground. However, it is possible to inject an optimal amount of microbubbles for different layers, and to prevent microbubbles from being missed by performing coarse filling prior to injection of microbubbles.

図17(a),(b)に図示する地盤改良工法および地盤改良装置は、地盤中にマイクロバブル溶液を注入する複数の注入管22を備え、各注入管22は削孔46内に挿入された外管47と外管47内内に挿入された内管48を備えて構成されている。   The ground improvement method and ground improvement device shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b) include a plurality of injection pipes 22 for injecting a microbubble solution into the ground, and each injection pipe 22 is inserted into a hole 46. The outer tube 47 and the inner tube 48 inserted into the outer tube 47 are provided.

各外管47の管軸方向の異なる位置に複数の一次注入材吐出口47aが形成され、細粒子懸濁液を注入するための一次注入材吐出口47a,47a間に複数の二次注入材吐出口47bが形成されている。   A plurality of primary injection material discharge ports 47a are formed at different positions in the tube axis direction of each outer tube 47, and a plurality of secondary injection materials are provided between the primary injection material discharge ports 47a and 47a for injecting the fine particle suspension. A discharge port 47b is formed.

また、各一次注入材吐出口47aの上下両側に膨縮性の袋体からなる外管パッカー49,49がそれぞれ取り付けられている。さらに、外管パッカー49,49間の二次注入材吐出口47bの外周に柱状空間導水部材50が二次注入材吐出口47bを含む外管47の外周を覆うように取り付けられている。   In addition, outer tube packers 49, 49 made of an inflatable bag are attached to the upper and lower sides of each primary injection material discharge port 47a. Further, a columnar space water guide member 50 is attached to the outer periphery of the secondary injection material discharge port 47b between the outer tube packers 49, 49 so as to cover the outer periphery of the outer tube 47 including the secondary injection material discharge port 47b.

内管48にはダブルパッカー工法やエキスパッカー工法などで使用される注入内管が用いられ、図17(b)に図示するように先端部にダブルパッカー48a,48aと1個ないし複数の内管吐出口48bを備えている。また、各内管48の上端部にマイクロバブル溶液生成装置45が接続されている。   As the inner pipe 48, an injection inner pipe used in the double packer method or the extractor method is used, and as shown in FIG. 17 (b), double packers 48a and 48a and one or a plurality of inner pipes are provided at the tip. A discharge port 48b is provided. In addition, a microbubble solution generator 45 is connected to the upper end of each inner tube 48.

このような構成において、マイクロバブルの注入方法について説明する。
(1)最初に、削孔46内に外管47を挿入し、当該外管47内に内管48とは異なる注入内管(図省略)を挿入する。そして、当該注入内管を介して各外管パッカー49内にエアまたはモルタル等の固化材を注入して外管パッカー49,49を膨張させることにより削孔46の孔壁と外管47の上下外管パッカー49,49間に注入材浸透源51を形成する。
In such a configuration, a method of injecting microbubbles will be described.
(1) First, the outer tube 47 is inserted into the hole 46, and an injection inner tube (not shown) different from the inner tube 48 is inserted into the outer tube 47. Then, by injecting a solidified material such as air or mortar into each outer tube packer 49 through the injection inner tube and expanding the outer tube packers 49, 49, the hole wall of the hole 46 and the upper and lower surfaces of the outer tube 47 are expanded. An injection material penetration source 51 is formed between the outer tube packers 49 and 49.

(2)次に、内管48とは異なる注入管(図省略)を外管47内に挿入し、当該注入管を介して、外管47の一次注入材吐出口47aから周囲の地盤中に注入する。この工程は、いわゆる粗詰め注入であり、マイクロバブルの注入に先だってマイクロバブルの逸送を防止するために行うものである。 (2) Next, an injection pipe (not shown) different from the inner pipe 48 is inserted into the outer pipe 47, and from the primary injection material discharge port 47a of the outer pipe 47 to the surrounding ground through the injection pipe. inject. This process is so-called rough filling injection, and is performed to prevent the escape of microbubbles prior to the injection of microbubbles.

(3)次に、外管47内に内管48を挿入し、内管48にマイクロバブル溶液を注入する。 (3) Next, the inner tube 48 is inserted into the outer tube 47 and the microbubble solution is injected into the inner tube 48.

マイクロバブルは、内管48の内管吐出口48bおよび外管47と内管48間のダブルパッカー48a,48a間を介して外管47の二次注入材吐出口47bから柱状空間導水部材50内に流れ込み、柱状空間導水部材50から周囲の地盤中に浸透し、周辺地盤を不飽和化する。   The microbubbles enter the columnar space water conveyance member 50 from the secondary injection material discharge port 47b of the outer tube 47 through the inner tube discharge port 48b of the inner tube 48 and the double packers 48a, 48a between the outer tube 47 and the inner tube 48. Flows into the surrounding ground and desaturates the surrounding ground.

マイクロバブル溶液は、細粒子を含む注入液と併用するが、特にベントナイトを有効成分とする懸濁液、或いはベントナイトとシリカ溶液とを混合した混合液とマイクロバブルまたは気体の組み合わせによる適用は効果的である。   The microbubble solution is used in combination with an injection solution containing fine particles, but it is particularly effective to apply a suspension containing bentonite as an active ingredient or a mixture of bentonite and silica solution and a combination of microbubbles or gas. It is.

例えば、図14(a)に図示するような地盤において、粗砂層L1にベントナイトまたはベントナイトとマイクロバブルとの混合液、或いはこれらとシリカとの混合液を注入し、細砂層L2にはマイクロバブル液、或いはコンプレッサーによって空気を注入すれば、液状化対策として効果的でかつ経済的である。   For example, in the ground as shown in FIG. 14 (a), bentonite or a mixture of bentonite and microbubbles, or a mixture of these and silica is injected into the coarse sand layer L1, and the microbubble liquid is injected into the fine sand layer L2. Alternatively, if air is injected by a compressor, it is effective and economical as a countermeasure for liquefaction.

特に、マイクロバブル液は、数μm〜十数μmの気泡混入液であり、これを地下水面下に注入することによって地盤を不飽和化して液状化を防止できると考えられているが、長期的には地下水流で流失したり、地表面に逸脱して効果が持続しにくいという問題がある。   In particular, the microbubble liquid is a bubble mixed liquid of several μm to several tens of μm, and it is considered that the ground can be desaturated by injecting it under the groundwater surface to prevent liquefaction. However, there is a problem that the effect is difficult to sustain because it is washed away by groundwater flow or deviates to the ground surface.

また、気体の注入は、すぐに地表面に逸送しやすいので、いずれも地盤中に長期に保持しておくことが課題である。   Moreover, since the injection of gas is easy to escape to the ground surface immediately, it is a problem to keep all in the ground for a long time.

なお、固結柱体の代わりに敷設管(ライフライン)に沿って連続する基礎体を形成し、基礎体にライフラインを支持させてもよい。なお、この場合の固結柱体は、ライフラインの継手部に形成し、継手部を支えるようにするのが望ましい。固結柱体の位置は敷設管の上部或いは側面に注入して液状化による管路の浮き上りを防止することができる。   In addition, instead of the consolidated column body, a continuous base body may be formed along the laying pipe (lifeline), and the lifeline may be supported by the base body. In this case, it is desirable that the consolidated column body is formed in the joint portion of the lifeline so as to support the joint portion. The position of the consolidated column body can be injected into the upper part or side surface of the laying pipe to prevent the pipe line from rising due to liquefaction.

また、各注入地点における注入管は地面に垂直に設置してもよく、また戸建て住宅の基礎下に斜めに設置してもよく、さらには垂直設置と斜め設置を併用してもよい。また、送液管による各注入地点までの送液経路は複数系統あってもよい。さらに、各注入地点における注入は注入並びに管理プラントによって一括制御される。   In addition, the injection pipe at each injection point may be installed perpendicular to the ground, may be installed obliquely under the foundation of a detached house, and may be used in combination with vertical installation and diagonal installation. Further, there may be a plurality of liquid supply paths to each injection point by the liquid supply pipe. Furthermore, the injection at each injection point is collectively controlled by the injection and management plant.

勿論、平面的に広範囲の地盤改良であっても、図14に図示するようにライン状の配置を組み合わせて行うことにより、地盤改良を連続的に行うことができる。すなわち、図3,4,5に図示する注入管をパイプラインや上下水道管などの敷設管20の敷設された地盤上に、これらの施設物に沿って一定間隔おきに配置する。勿論、注入管は、図3,4,5に示す注入管でなくてもよく、任意の注入管を用いてもよい。   Of course, even in the case of ground improvement over a wide range in a plane, the ground improvement can be continuously performed by combining the linear arrangement as shown in FIG. That is, the injection pipes shown in FIGS. 3, 4 and 5 are arranged at regular intervals along these facilities on the ground where the laying pipes 20 such as pipelines and water and sewage pipes are laid. Of course, the injection tube may not be the injection tube shown in FIGS. 3, 4, and 5, and any injection tube may be used.

また、流路変換電磁バルブ、地盤変位センサーを配置することにより、戸建住宅が密集する住宅地、ガス管や上下水道管などが敷設された地盤に対して、注入による地盤変位によって建物や敷設物を壊したりすることなくきわめて簡便かつ安全に液状化防止注入を行うことができる。   In addition, by installing a flow path conversion electromagnetic valve and ground displacement sensor, a building or laying is performed by ground displacement due to pouring on a residential area where detached houses are densely populated, or a ground where gas pipes or water and sewage pipes are laid. The liquefaction prevention injection can be performed very simply and safely without breaking the object.

さらに、ガス管や上下水道管などの敷設管に沿って注入管を一定間隔おきに配置し、各注入管を敷設管に沿って線状に配置した送液管13によって接続し、かつ注入並びに管理プラント21を配置することにより、注入プラントの作業地点を動かすことなく、最小の施工作業範囲を用いることにより長い区間の注入を行うことができるのでライフラインを稼働させながら地盤改良を行うことができる。   Furthermore, the injection pipes are arranged at regular intervals along the laying pipes such as gas pipes and water and sewage pipes, and the respective injection pipes are connected by the liquid feeding pipes 13 arranged linearly along the laying pipes, and the injection and By arranging the management plant 21, it is possible to inject a long section by using the minimum construction work range without moving the work site of the injection plant, so it is possible to improve the ground while operating the lifeline it can.

また、本発明は、マイクロバブル液の注入と他の注入材の注入の併用と液状化強度にかかわる(請求項17〜20)。マイクロバブル液の注入と細粒子の注入の併用により液状化しやすい粒径分布の地盤を液状化しにくい粒径分布に変化させることができ、あるいは液状化しやすいルーズな砂地盤の相対密度を上げて、液状化しにくい地盤にすることである。またさらにシリカ溶液との併用である(請求項17〜20)。     The present invention also relates to the combined use of microbubble liquid injection and injection of other injection materials and liquefaction strength (claims 17 to 20). By combining microbubble liquid injection and fine particle injection, the ground with a particle size distribution that tends to liquefy can be changed to a particle size distribution that is difficult to liquefy, or the relative density of loose sand ground that is easy to liquefy can be increased, It is to make the ground difficult to liquefy. Furthermore, it is combined use with a silica solution (Claims 17 to 20).

本発明は、地表面近くの例えば粗砂層にベントナイト等の細粒子を有効成分とするグラウトを注入し、それより下の例えば細砂層にはマイクロバブルを有効成分とするグラウトを注入することにより、ベントナイトの水密性、電気化学的吸着性、粘着性からマイクロバブルを吸着してマイクロバブルが地下水などの流れによって長期的に流失しないように保って液状化を防止する効果を得ることができる。   By injecting a grout containing fine particles such as bentonite as an active ingredient into, for example, a coarse sand layer near the ground surface, and injecting a grout containing microbubbles as an active ingredient into a fine sand layer below it, for example, Due to the watertightness, electrochemical adsorbability, and tackiness of bentonite, it is possible to obtain an effect of preventing liquefaction by adsorbing microbubbles so that the microbubbles are not lost for a long time due to the flow of groundwater or the like.

また、ベントナイト層の下方にコンプレッサーを用いて空気を注入すれば、ベントナイト層の遮断効果によって空気が地表面に逸脱するのを防止することができる。   Further, if air is injected below the bentonite layer using a compressor, it is possible to prevent the air from deviating to the ground surface due to the blocking effect of the bentonite layer.

また、図6〜8、図11は、構造物17の周辺部にベントナイト、ホワイトカーボンのようなそれ自体では固結性のない極微細粒子等の細粒子(或は更にシリカ溶液を加えた注入液)や懸濁液を有効成分とする注入液を充填して隔壁18を形成することにより構造物17直下の地盤を囲い込み、その内部に気泡混入液や空気を注入することにより、その内部を不飽和化しかつその周辺に気体が逸脱するのを防いで液状化を防ぐことができる。   FIGS. 6 to 8 and FIG. 11 show injection of fine particles such as bentonite and white carbon which are not solidified by themselves (or further added with a silica solution) around the structure 17. Liquid) or an infusion solution containing a suspension as an active ingredient to form a partition wall 18 to enclose the ground directly under the structure 17 and then inject the bubble-containing liquid or air into the interior, It is possible to prevent liquefaction by desaturating and preventing gas from deviating to the periphery.

特に、ホワイトカーボンのように非晶質シリカの微粒子であってセメントのような固結性がなく、またベントナイトのように電気的な反応性の高い粒子に比べて地盤中に容易に浸透しやすく浸透後土粒子間に沈積して地盤の粒径分布を細粒土化し、かつ相対密度を増大させることにより地盤を拘束するのみならず液状化しやすくする特性がある。またシリカ溶液や溶液性シリカグラウト或いはマイクロバブル混合液を混合して地盤に注入しても浸透性は極めてよく同様の効果がある。或いは上記極微細粒子を一次注入して後にマイクロバブルを注入してもよい。   In particular, it is a fine particle of amorphous silica such as white carbon, has no caking property like cement, and easily penetrates into the ground compared to particles with high electrical reactivity such as bentonite. After infiltration, the soil is deposited between the soil particles to reduce the particle size distribution of the ground, and by increasing the relative density, it not only restrains the ground but also makes it easy to liquefy. Further, even if a silica solution, a solution silica grout or a microbubble mixed solution is mixed and injected into the ground, the permeability is very good and the same effect is obtained. Alternatively, the microbubbles may be injected after the primary injection of the ultrafine particles.

また、構造物17の周辺部にベントナイトや上記極微細粒子を有効成分とする注入液を充填して隔壁18を形成し、さらに構造物17直下の地表部に隔壁18と同様の固結版18aを形成することにより構造物17直下の地盤を囲い込み、その内部に気泡(マイクロバブル)混入液や空気、を注入して、その内部を不飽和化しかつその周辺に気体が逸脱するのを防いで液状化を防ぐこともできる。特に、これらのベントナイトや極微粒子は、気体粒子を吸着して保持することにより長期の効果と経済性にすぐれている。   In addition, the partition wall 18 is formed by filling the peripheral portion of the structure 17 with an injection solution containing bentonite or the above-mentioned ultrafine particles as an active ingredient, and the solidified plate 18a similar to the partition wall 18 is formed on the surface portion directly below the structure 17. By enclosing the ground directly under the structure 17 and injecting bubbles (microbubbles) mixed liquid or air into the interior, the interior is desaturated and the gas is prevented from escaping to the periphery. Liquefaction can also be prevented. In particular, these bentonites and ultrafine particles are excellent in long-term effect and economy by adsorbing and holding gas particles.

上記において、ベントナイトや極微粒子は粒径が気泡の粒径よりも小さいので気泡の流失を防ぐことができる。勿論、ベントナイトや極微粒子と水ガラスとを反応剤との混合溶液、或いはこれらと水ガラスと酸との混合液とからなる酸性〜弱アルカリ質のこれらのシリカ溶液は、経済的で止水性、水密性に富み、そのマイクロバブルとの混合液、或いはその懸濁液を注入した地盤にマイクロバブルや気体を注入した場合、マイクロバブル或いは気泡の逸脱を防ぎ、地盤中に気体を長期にわたって包含せしめることができる。   In the above, since bentonite and ultrafine particles have a particle size smaller than the bubble particle size, the loss of bubbles can be prevented. Of course, a mixed solution of bentonite, ultrafine particles and water glass with a reaction agent, or an acidic to weakly alkaline silica solution composed of a mixed solution of these with water glass and an acid is economical and water-stopping, It is rich in water tightness, and when microbubbles or gas is injected into the ground into which the mixed solution or suspension with the microbubbles is injected, the microbubbles or bubbles are prevented from escaping and the gas is included in the ground for a long time. be able to.

勿論、例えば図7(a),(b)等に図示するように、線状の注入ラインに沿ってシリカ系グラウト等による固結壁を形成し、その内部に気泡または気体を斜めに設置した注入管26を介して注入することにより内部を不飽和化することで液状化を防止することもできる。   Of course, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), for example, a solidified wall made of silica-based grout is formed along a linear injection line, and bubbles or gas are obliquely installed in the inside thereof. Liquefaction can also be prevented by desaturating the interior by injecting through the injection tube.

なお、液状化対策としての地盤注入は、必ずしもガス管や下水管、上水管などの敷設管の全長にわたって行わなくても良い。これらの敷設管の場合、例えば、図14(b)に図示するように、敷設管33間の各継手部に対して地盤注入行うことにより各継手を支えるように固結柱40を形成してもよい。   The ground injection as a countermeasure against liquefaction does not necessarily have to be performed over the entire length of the laying pipe such as a gas pipe, a sewage pipe, and a water pipe. In the case of these laying pipes, for example, as shown in FIG.14 (b), by forming a solid column 40 so as to support each joint by performing ground injection to each joint portion between the laying pipes 33. Also good.

本発明の気泡混入の効果を高めるためには該改良予定地盤野周辺に予め、もしくは本発明の施工後に矢板、場所打ち杭、連続壁、セメント混合壁等を周囲に形成し、地盤中の透水係数を下げることにより本発明の効果が持続する。   In order to enhance the effect of mixing bubbles in the present invention, a sheet pile, a cast-in-place pile, a continuous wall, a cement mixing wall, etc. are formed around the ground area to be improved in advance or after the construction of the present invention. The effect of the present invention is maintained by lowering the coefficient.

本発明ではあらかじめ懸濁粒子や極微粒子を有効成分とする注入液、シリカ溶液、あるいは懸濁粒子とシリカ溶液の混合液を併用してもよい。これらは気体混入液中に加えてもよいが別々に注入し、或は同時注入してもよい。以下にこれらの注入液並びに試験結果について説明する。   In the present invention, an injection solution containing a suspended particle or ultrafine particle as an active ingredient, a silica solution, or a mixed solution of suspended particles and a silica solution may be used in combination. These may be added to the gas mixture, but may be injected separately or simultaneously. These injection solutions and test results will be described below.

懸濁粒子としてはベントナイト、シリカフューム、ホワイトカーボン、或いはこれらの混合物は、液状化の可能性がある地盤の粒径よりも小さな粒径を有するため(図23(a)(b),表2)、これを注入して液状化が起きにくい細粒土地盤の方向に粒径分布を移動させて気泡混入液の逸脱を防止することができる。   As suspended particles, bentonite, silica fume, white carbon, or a mixture thereof has a particle size smaller than the particle size of the ground that may be liquefied (FIGS. 23 (a) (b), Table 2). By injecting this, the particle size distribution can be moved in the direction of the fine-grained ground where liquefaction is unlikely to occur, and deviation of the bubble-containing liquid can be prevented.

Figure 0005433885
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ここに云う懸濁粒子はセメントや超微粒子セメントの様に硬化性がなくても良い。地盤の土の粒径分布を細粒土の方向に移行させれば良い。勿論細粒子に硬化性粒子が混入されても良い。   The suspended particles mentioned here do not have to be curable like cement or ultrafine cement. What is necessary is just to shift the particle size distribution of the soil of the ground in the direction of fine-grained soil. Of course, curable particles may be mixed in the fine particles.

しかし、微粒子はその粒径から液状化の可能性のある地盤のうち砂地盤への注入は可能であるが、更に細粒土地盤には浸透不可能な場合もある。このため、細粒子の浸透可能性を向上させるために低濃度シリカ溶液を溶媒とする細粒子液を用いれば細粒子が浸透不可能な細粒土地盤でも低濃度シリカ溶液分がろ過されて浸透が可能である事を見出した。   However, the fine particles can be injected into the sand ground out of the ground that may be liquefied due to the particle size, but may not be able to penetrate into the fine ground. For this reason, if a fine particle solution using a low concentration silica solution as a solvent is used to improve the penetration of fine particles, the low concentration silica solution is filtered and penetrated even in fine ground where impregnation is not possible. I found out that it is possible.

しかしそれでも、実際の地盤では液状化可能性地盤の土粒子間の間隙を充分充填することが難しいことも起こり得る。一方気泡や気体注入の場合は容易に地表面に逸脱してしまいやすい。また、マイクロバブルのような気泡混入液の注入においては気泡はそれ自体の粒径が5μm〜100μm程でセメント系粒径と同程度であってその浸透性は充分でない。   However, in actual grounds, it may be difficult to sufficiently fill the gaps between soil particles of liquefiable ground. On the other hand, in the case of air bubbles or gas injection, it is easy to deviate to the ground surface. In addition, in the injection of a bubble-containing liquid such as microbubbles, the bubbles themselves have a particle size of about 5 μm to 100 μm, which is about the same as the cement-based particle size, and their permeability is not sufficient.

本発明者は気体や、気泡を細粒子と併用した場合、
(1) 細粒子はマイクロバブルよりも極めて微粒子であって比表面積が大きくかつ、電気的化学的性質を有していることから、気泡と併在する場合、気泡を閉じ込め或は気体の流動を妨ぐ効果がある。
When the present inventor uses gas or bubbles in combination with fine particles,
(1) Fine particles are much finer than microbubbles, have a large specific surface area, and have electrochemical properties. There is an interfering effect.

(2) 細粒子は液状化層の土粒子間に全て充填することができなくても部分的であるが液状化しやすい地盤の土粒子間同士を鎖状に連結する。そして、マイクロバブルは細粒子よりも大きいから細粒子を注入した地盤はマイクロバブルを拘束する。勿論空気注入の場合も同様である。 (2) Even if the fine particles cannot be completely filled between the soil particles of the liquefied layer, the soil particles of the ground which are partially but easily liquefied are connected in a chain form. And since the microbubble is larger than the fine particle, the ground into which the fine particle is injected restrains the microbubble. Of course, the same applies to air injection.

(3) シリカ溶液に気泡を混入したシリカバブルではシリカのゲル化が優勢なためゲル強度が高くバブルが地震動によって収縮しにくいが、細粒子に拘束された気泡は地震動によって収縮し間隙水圧の上昇を防ぐ。また、細粒子と低濃度シリカ溶液を混合した注入液を注入した地盤では気泡が細粒子と共に粘弾性のある弱いゲル化物で拘束されるため地盤内の気泡も同様な現象が起こりうる。このように本発明では地震動によって気泡の体積が収縮して間隙水圧の上昇を防ぐことがでる。また、細粒子からなる充填物は自己修復性があるので地震動による土の完全な破壊を防ぐ。 (3) Silica bubbles in which bubbles are mixed in a silica solution have a high gel strength due to the predominance of silica gelation, but bubbles do not easily shrink due to earthquake motion, but bubbles constrained by fine particles shrink due to earthquake motion and increase pore water pressure. prevent. Moreover, since the bubbles are restrained by the weak gelled material having viscoelasticity together with the fine particles, the same phenomenon can occur in the bubbles in the ground in which the injection solution in which the fine particles and the low concentration silica solution are mixed is injected. As described above, in the present invention, the volume of the bubbles is shrunk by the earthquake motion and the increase of the pore water pressure can be prevented. In addition, the packing made of fine particles is self-healing and prevents complete destruction of the soil due to earthquake motion.

この3つの機能によって細粒子と気体の併用は液状化を経済的に防ぐ効果があるため、気体混入液との併用は気体混入液の上方又は水平方向への逸脱を防ぐために効果的である。   Because of these three functions, the combined use of fine particles and gas has the effect of economically preventing liquefaction, so the combined use with the gas mixed liquid is effective to prevent the gas mixed liquid from deviating upward or horizontally.

一般に水ガラスグラウトの最適の適用対象は、微細砂あるいは粗砂である。すなわち、比表面積が100〜1000cm-1の砂に適用される(表1)。   In general, the optimum application object of water glass grout is fine sand or coarse sand. That is, it is applied to sand having a specific surface area of 100 to 1000 cm @ -1 (Table 1).

透水係数からいえば主に k=10-1〜10-3cm/secの砂に適用されるが(表1、表2)、シリカ濃度の極めて低いシリカ溶液、特に非アルカリ性のPH領域のシリカ濃度はシリカ濃度が1〜3%でも浸透可能であり、シルト質砂の10-4オーダーの地盤でも可能である。
シリカ濃度が2%以下の場合、シリカの固結や、特に地下水面下におけるシリカのゲル化能力は極めて少なく、液状化強度改善度は低い。ところが、細粒子の存在下ではシリカ濃度が2%以下、0.5%でも十分な液状化強度が得られる。
It is mainly applied to sand with k = 10-1 to 10-3 cm / sec in terms of hydraulic conductivity (Tables 1 and 2), but silica solutions with extremely low silica concentration, especially silica concentration in non-alkaline PH region Can penetrate even with a silica concentration of 1 to 3%, even on silty sand ground of 10-4 order.
When the silica concentration is 2% or less, the solidification of silica, especially the gelation ability of silica under the groundwater surface is extremely small, and the improvement in liquefaction strength is low. However, in the presence of fine particles, a sufficient liquefaction strength can be obtained even if the silica concentration is 2% or less and 0.5%.

また、シリカ濃度の薄いシリカ溶液では地下水の流れがあると長期的にゲルが細かく砕かれ耐久性が不十分になる。しかし、細粒子によって空隙が充填され地下水の影響が遮断されていればシリカのゲルは安定化する。   In addition, in a silica solution having a low silica concentration, if there is a flow of groundwater, the gel is finely broken for a long time and the durability becomes insufficient. However, if the voids are filled with fine particles and the influence of groundwater is blocked, the silica gel is stabilized.

また、本発明に用いられるシリカ溶液はアルカリ性水ガラス溶液、水ガラスのアルカリを酸で除去した非アルカリ性水ガラス(シリカゾル)、コロイダルシリカ、或いはこれらを有効成分とする混合物である。特に、本発明に使用されるシリカ溶液は水ガラス系グラウト好ましくは耐久性にすぐれたコロイダルシリカ系またはシリカゾル系等水ガラスを素材とするシリカ溶液からアルカリを除いた溶液型薬液を用いるのが望ましい。   The silica solution used in the present invention is an alkaline water glass solution, non-alkaline water glass (silica sol) obtained by removing the alkali of water glass with an acid, colloidal silica, or a mixture containing these as active ingredients. In particular, the silica solution used in the present invention is preferably a solution type chemical solution obtained by removing alkali from a silica solution made of water glass, such as a water glass grout, preferably a colloidal silica type or silica sol type water glass having excellent durability. .

上記におけるアルカリ性水ガラス溶液、水ガラスの酸で除去した非アルカリ性水ガラス(シリカゾル)、は水ガラスを希釈したものにゲル化時間の調整の為の反応剤を混合したものである。   In the above, the alkaline water glass solution, the non-alkaline water glass (silica sol) removed with the acid of the water glass is a mixture of a diluted water glass and a reactant for adjusting the gelation time.

上述の反応剤としては、酸性調整材として、硫酸、リン酸、重硫酸ソーダ、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の酸性塩、アルミニウム塩、炭酸塩、重炭酸塩、炭酸ガス、炭酸水、塩化物、アルミン酸塩、グリオキザール、エチレンカーボネートのような炭酸エステル、多価酢酸エステル等が挙げられ、さらにこの他、セメント、石灰、スラグ等も反応剤として単独で、または上記反応剤に併用して用いることができる。   As the above-mentioned reactants, as acid regulators, sulfuric acid, phosphoric acid, sodium bisulfate, aluminum chloride, aluminum sulfate, and other acidic salts, aluminum salts, carbonates, bicarbonates, carbon dioxide, carbonated water, chlorides, Examples include aluminate, glyoxal, carbonates such as ethylene carbonate, polyvalent acetates, etc. In addition, cement, lime, slag, etc. may be used alone or in combination with the above reactants. Can do.

上記におけるシリカコロイドは、粒径が5〜100nmの粒径の弱アルカリ性に安定させてなるコロイドである。また、水ガラス、あるいは水ガラスと酸を混合してなる酸性水ガラスをイオン交換樹脂やイオン交換膜で処理して得られる活性シリカでもよい。この活性シリカコロイドに水ガラス、酸あるいは塩を加えてなる活性シリカコロイド等である。   The silica colloid in the above is a colloid which is stabilized in weak alkalinity with a particle size of 5 to 100 nm. Moreover, the active silica obtained by processing water glass or acidic water glass formed by mixing water glass and acid with an ion exchange resin or an ion exchange membrane may be used. An active silica colloid obtained by adding water glass, an acid or a salt to the active silica colloid.

本発明におけるシリカコロイドは、液状のアルカリ金属シリカ塩水溶液(水ガラス)からアルカリ金属イオンのほとんどを除去して得られるものであって、例えば、ゼオライト系陽イオン交換体、アンモニウム系イオン交換体のイオン交換樹脂に水ガラスを通過させ、生成したシリカコロイドを80℃〜90℃の温度でさらに水ガラスに加え、再び上記イオン交換樹脂に通過してイオン交換を行って得られるものであり、比較的純粋な(希薄な)シリカコロイド(活性シリカコロイド)が得られる。   The silica colloid in the present invention is obtained by removing most of the alkali metal ions from a liquid alkali metal silica salt aqueous solution (water glass). For example, a zeolite colloid exchanger, an ammonium ion exchanger It is obtained by passing water glass through an ion exchange resin, adding the generated silica colloid to the water glass at a temperature of 80 ° C. to 90 ° C., and passing the ion exchange resin again to perform ion exchange. Pure silica (active silica colloid) is obtained.

さらに、純粋なシリカコロイドを得るには、前述の希薄なシリカコロイドを微アルカリ性に調製し、これにさらに前述のシリカコロイドを加えながら蒸発し、安定化と濃縮を同時に行う方法、あるいはイオン交換後の活性シリカコロイドを適当なアルカリの下に加熱し、これにさらに活性シリカコロイドを加えて安定化する方法が用いられる。また、金属シリカからなるシリカ溶液でも良い。   Furthermore, in order to obtain a pure silica colloid, the above-mentioned dilute silica colloid is prepared to be slightly alkaline, and the silica colloid is further added to the above-mentioned silica colloid to evaporate to stabilize and concentrate simultaneously, or after ion exchange. A method is used in which the active silica colloid is heated under an appropriate alkali, and the active silica colloid is further added thereto for stabilization. Moreover, the silica solution which consists of metal silica may be sufficient.

本発明におけるシリカコロイド溶液は、Naイオンがほとんど分離除去されているため、通常pHが10以下の弱アルカリ性を示しており、Na2Oは0.2質量%〜4.0質量%の範囲にある。Na2Oは4質量%以上になるとシリカコロイドは溶けてしまい、ケイ酸塩の水溶液となってしまう。 The colloidal silica solution of the present invention has a weak alkalinity with a pH of 10 or less because Na ions are almost separated and removed, and Na 2 O is in the range of 0.2% by mass to 4.0% by mass. When Na 2 O is 4% by mass or more, the silica colloid dissolves and becomes an aqueous solution of silicate.

一方、Na2Oが0.2質量%より少なくなるとシリカコロイドは安定して存在し得ず、凝集
してしまう。すなわち、Na2Oが0.2質量%〜4.0質量%の範囲で、Naイオンがシリカコロイドの表面に分布して安定したコロイド状に保ち得る。
On the other hand, when Na 2 O is less than 0.2% by mass, the silica colloid cannot be present stably and aggregates. That is, when Na 2 O is in the range of 0.2% by mass to 4.0% by mass, Na ions can be distributed on the surface of the silica colloid and kept in a stable colloidal state.

このようにして調製されたシリカコロイドは、ほとんど中性に近く、かつ、半永久的に安定しており、これを注入液として用いる場合、工場から現場への搬入ならびに注入操作の際にゲル化する心配がない。   The silica colloid prepared in this way is almost neutral and semi-permanently stable, and when it is used as an infusion solution, it is gelled during delivery from the factory to the site and during the infusion operation. There is no worry.

このシリカのコロイド溶液をそのまま地盤中に注入してもそれ自体実用時間内にゲル化することはないので実用上の固結効果は得られない。また、本発明の地盤注入剤は、さらにこれらの注入材を併用することもできる。水ガラスはシラノール基を多く含み、反応性が早いため、初期の強度発現が早い。しかし、シリカコロイドに比べNaを多く含み、ゲル化後、ゲル化物の収縮が起こる。   Even if this colloidal solution of silica is poured into the ground as it is, it does not gel within a practical time itself, so a practical consolidation effect cannot be obtained. Moreover, the ground injection agent of the present invention can further use these injection materials in combination. Water glass contains many silanol groups and has high reactivity, so that the initial strength development is fast. However, it contains more Na than silica colloid, and the gelled product shrinks after gelation.

本発明の細粒子はベントナイト、シリカフューム、ホワイトカーボン、超微粒子セメントや超微粒子スラグの製造時の残渣があげられる。   Examples of the fine particles of the present invention include bentonite, silica fume, white carbon, ultrafine cement, and residues from the production of ultrafine slag.

粘土としてベントナイトは地盤改良分野において一般的に使用されており粒径が5μm以下である。シリカヒュームは主成分が非晶質のシリカであり平均粒径は1μm以下である。   Bentonite is generally used as a clay in the field of ground improvement and has a particle size of 5 μm or less. Silica fume is mainly composed of amorphous silica and has an average particle size of 1 μm or less.

ホワイトカーボンは合成された微粉の無水ケイ酸、含水ケイ酸塩、含水ケイ酸カルシウム、含水ケイ酸アルミニウムなどの総称で、ゴムに配合すると、カーボンブラックに次ぐ優れた補強効果を示すことから、ホワイトカーボンとよばれる。製品中のシリカ(二酸化ケイ素)SiO2含有量も98%以上のものから50〜70%のものまで各種ある。製法により粒子径が異なるが、5nm〜5μmである。 White carbon is a general term for synthesized fine powders of anhydrous silicic acid, hydrous silicate, hydrous calcium silicate, hydrous aluminum silicate, etc. Called carbon. There are various types of silica (silicon dioxide) SiO 2 in products ranging from 98% or more to 50 to 70%. Although the particle diameter varies depending on the production method, it is 5 nm to 5 μm.

粒子径(粒の大きさ)、ストラクチャー(粒子のつながり)、表面性状(官能基)をさまざまに変えることにより特性が大きく変わり、これらは製造法によりある程度コントロールできる。ホワイトカーボンは土と同じくシリカを主成分とし、かつ多孔質のため地盤と同質とみなすことができ、本発明に極めて適している。   By changing the particle diameter (particle size), structure (particle connection), and surface properties (functional group) in various ways, the characteristics change greatly, and these can be controlled to some extent by the production method. White carbon has silica as a main component like soil, and can be regarded as the same quality as the ground due to its porosity, and is thus very suitable for the present invention.

超微粒子セメントや、超微粒子スラグの細粒子の製造方法の例としては本発明者らにより特許文献3において分級する方法が示されている。   As an example of a method for producing fine particles of ultrafine cement or ultrafine slag, a method of classification in Patent Document 3 is shown by the present inventors.

これら一種または複数を間隙中に混合して注入することで改良効果を上げることができる。   One or more of these can be mixed and injected into the gap to improve the effect.

Figure 0005433885
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配合1〜4にシリカ化合物と細粒子としてベントナイトを混合し、後述の珪砂7号に注入した時の28日後の液状化強度を表4に示す。珪砂のみの場合に比べて、液状化強度が高い値が得られた。   Table 4 shows the liquefaction strength after 28 days when the silica compound and bentonite as fine particles were mixed in Formulations 1 to 4 and injected into silica sand No. 7 described later. A higher value of liquefaction strength was obtained compared to the case of silica sand alone.

細粒子としてベントナイト、又は、ホワイトカーボンを用いた時の改良効果、及び、ベントナイト又は、ホワイトカーボンとシリカの混合液の改良効果を確認した。
ベントナイトまたはホワイトカーボン懸濁液、ベントナイトまたはホワイトカーボン懸濁液+シリカを作成し(表5)、図19(a)の装置により現場砂に注入し、現場砂の改良効果を確認した。
The improvement effect when using bentonite or white carbon as fine particles and the improvement effect of bentonite or a mixture of white carbon and silica were confirmed.
Bentonite or white carbon suspension, bentonite or white carbon suspension + silica were prepared (Table 5) and injected into the in-situ sand using the apparatus of FIG. 19 (a), and the improvement effect of in-situ sand was confirmed.

Figure 0005433885
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供試体作製手順は先ず砂を密度60%になるようにモールドに詰め、載荷板を供試体に取り付け、空圧により載荷板を押し下げ拘束圧を付加する。この状態で試料を脱気水により飽和したのち、表5薬液の浸透注入を行った。   The specimen preparation procedure is as follows. First, sand is packed in a mold so as to have a density of 60%, the loading plate is attached to the specimen, and the loading plate is pushed down by air pressure to apply restraining pressure. After saturating the sample with degassed water in this state, Table 5 chemical solution was injected.

更に、それぞれの混合液に気泡発生装置により注入材及び13注入口に気泡を混入し11供試体内部に注入材と気泡を注入した。注入された供試体は所定期間拘束圧下で養生し、4週間後液状化強度比Rを求めた。結果を表5に示す。尚、試験No.3は実施例1の配合No.2、試験No.4は実施例1の配合No.3を用いた。   Further, an injection material and air bubbles were mixed into the 13 injection ports by the bubble generator in each mixed solution, and the injection material and air bubbles were injected into the 11 specimens. The injected specimen was cured under a restraining pressure for a predetermined period, and the liquefaction strength ratio R was determined after 4 weeks. The results are shown in Table 5. Test No. 3 used Formulation No. 2 of Example 1 and Test No. 4 used Formulation No. 3 of Example 1.

砂は、細かい砂質地盤を想定した7号珪砂と、粗い砂地盤を想定した5号珪砂を用いてモールドを作成した(図19参照)。使用した砂の粒径曲線は図21に示す。   Sand was molded using No. 7 silica sand that assumed fine sandy ground and No. 5 silica sand that assumed rough sand ground (see Fig. 19). The particle size curve of the sand used is shown in FIG.

Figure 0005433885
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試験No.1、2の注入材を注入した供試体は改良前に対し液状化強度が0.26に上昇した。
さらに気泡混入を行ったものは0.32に上昇した。これより、ベントナイトやホワイトカーボンが砂の間隙で膨潤し、液状化強度が上がること、さらに、間隙に気泡が混入することで、繰り返し載荷時の振幅を吸収する効果が得られることがわかった。その効果は水で飽和し、気泡混入した時に比べ、注入材の粘性が高いことから気泡残存量が多くなり液状化強度の上昇効果が高くなることがわかった。
The specimens injected with the injection materials of Test Nos. 1 and 2 increased in liquefaction strength to 0.26 compared to before the improvement.
Furthermore, the air bubbles mixed in increased to 0.32. As a result, it was found that bentonite and white carbon swell in the gap between the sands to increase the liquefaction strength, and that bubbles are mixed into the gap, thereby obtaining the effect of absorbing the amplitude during repeated loading. The effect was saturated with water, and the viscosity of the injection material was higher than when bubbles were mixed. It was found that the residual amount of bubbles increased and the effect of increasing the liquefaction strength was increased.

さらに、少量のシリカ化合物を混合し、全体がゲル化する注入材試験No.3,4,5においては、気泡無しでも高い液状化強度が得られ、更に気泡を混入後の液状化強度の上昇効果が高くなることがわかった。これは注入液全体がゲル化することにより気泡が砂の間隙で保持しやすくなり、試験No.1,2に比べ繰り返し載荷時の振幅を吸収する効果が得られると考えられる。また、比較例の水ガラスの身の場合に比べて液状化強度が上昇したことより、ベントナイトをシリカ系注入材に混入することで液状化防止効果が高まることがわかる。
粗い砂地盤(5号珪砂)に注入したものは細かい珪砂を使用したものに比べて液状化強度が高くなった。更に、気泡を混入したものも同様に珪砂7号に比べて高い液状化強度が得られた。これより、粗い砂地盤ではベントナイトやホワイトカーボンが間隙に浸透しやすく、より高い効果が得られることがわかった。
Furthermore, in the injection test Nos. 3, 4, and 5 where a small amount of silica compound is mixed and the whole gels, high liquefaction strength is obtained even without bubbles, and liquefaction strength is increased after mixing bubbles. It turns out that an effect becomes high. This is thought to be due to gelation of the entire injected solution, which makes it easier for bubbles to be retained in the gap between the sands, and an effect of absorbing the amplitude during repeated loading is obtained compared to Test Nos. 1 and 2. Moreover, it turns out that the liquefaction prevention effect improves by mixing bentonite in a silica type injection material from the fact that the liquefaction strength rose compared with the case of the water glass body of the comparative example.
The liquefaction strength of the material injected into the rough sand ground (No. 5 silica sand) was higher than that using fine silica sand. Furthermore, a high liquefaction strength was also obtained for the mixture containing bubbles as compared with the silica sand No. 7. From this, it was found that bentonite and white carbon easily penetrate into the gap in rough sand ground, and a higher effect can be obtained.

実施例1の実験において、さらに注入口において供試体内に四週間後に気泡を追加注入し一年後の液状化強度を測定した。
表7に気泡の追加注入の有無による液状化強度の比較を示す。
In the experiment of Example 1, air bubbles were additionally injected into the test body at the injection port after 4 weeks, and the liquefaction strength after one year was measured.
Table 7 shows a comparison of liquefaction strength with and without additional bubble injection.

Figure 0005433885
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未改良砂、比較例においては、追加で気泡注入しても一年後には気泡が抜けてしまい液状化強度は初期値とほぼ同じ値になった。
試験No.1,2,3においては追加気泡無し、に比べ追加気泡有の場合液状化強度野低下率が少ない。
In the unmodified sand and the comparative example, even if bubbles were additionally injected, the bubbles were removed after one year, and the liquefaction strength was almost the same as the initial value.
In Test Nos. 1, 2 and 3, the rate of decrease in the liquefaction strength field is small when there are additional bubbles compared with no additional bubbles.

これは先に注入したベントナイトが後から注入した気泡を閉じ込めることにより液状化強度が長期において保持したものと考えられる。   This is thought to be because the liquefaction strength was maintained for a long time by the previously injected bentonite confining the bubbles injected later.

試験No.4、5はNo.3の配合に比べ、長期においては液状化強度の若干低下がみられたが、液状化対策工としては十分な改良効果が得られた。   Tests Nos. 4 and 5 showed a slight decrease in liquefaction strength over the long term compared with the formulation of No. 3, but a sufficient improvement effect was obtained as a countermeasure against liquefaction.

以上の追加気泡の効果は実施工後において永年月経て後の計測の効果万一不飽和度が低下している事が判ったら、その時点で追加気泡を行えば液状化防止効果を継続させる事が出来る事が判る。   The effect of the additional bubbles above is the effect of the measurement after a long time after the construction. If it is found that the degree of unsaturation has decreased, the effect of preventing liquefaction can be continued if additional bubbles are added at that time. I can see that

気体を混入した液体を既存構造物又は建造する予定の構造物の周囲および/または直下の地盤に注入管を通して注入することにより、地盤を不飽和化する地盤改良工法において、地盤中に一定領域を囲むように遮蔽壁を形成し、当該遮蔽壁内の地盤中に気体混入液を注入することにより地盤を不飽和化することを特徴とする地盤の不飽和化による地盤改良工法における、品質管理は飽和度と誘電率の関係を式1、式2よりあらかじめ求め、現場にて所定の飽和度に達したことを確認する。   In a ground improvement method that unsaturates the ground by injecting liquid containing gas into the surrounding structure of the existing structure or structure to be built and / or through the injection pipe through the injection pipe, a certain area in the ground is formed. In the ground improvement method by ground unsaturation, the ground is desaturated by forming a shielding wall so as to surround and injecting the gas mixed liquid into the ground in the shielding wall. Obtain the relationship between saturation and dielectric constant in advance from Equation 1 and Equation 2, and confirm that the specified saturation has been reached on site.

図23(a)は事前に飽和度と誘電率の関係を求めた結果であり、図23(c)は図8(a),図23(b)に示すように現場にて複数箇所を同時に計測しながら施工管理を行なった例である。   Fig. 23 (a) shows the result of the relationship between saturation and dielectric constant obtained in advance, and Fig. 23 (c) shows multiple locations simultaneously at the site as shown in Fig. 8 (a) and Fig. 23 (b). This is an example of performing construction management while measuring.

また、図23(c)より70分注入し続ければ飽和度が90%以下になる事がわかるのでその時点で注入を完了すればよい。さらに、同様の理由で図9(a),図11(a)のように注入配置を用いればC1から注入してD1〜D4で計測すれば、どこまで広がるか判るしD1〜D4の又測定データを見ながら注入孔C1〜C4の選定を行って最少の施工時間で注入を完了する事が出来る。   Further, it can be seen from FIG. 23 (c) that if the injection is continued for 70 minutes, the saturation will be 90% or less, and the injection should be completed at that point. Furthermore, for the same reason, if the injection arrangement is used as shown in FIGS. 9 (a) and 11 (a), it will be understood how far it will spread if injected from C1 and measured by D1 to D4, and the measured data of D1 to D4 The injection holes C1 to C4 can be selected while looking at and the injection can be completed in a minimum construction time.

式1
Sr=θ/n×100
式2
K=(n-θ)Kair0.5+θKwater0.5+(1-n)Ksoil0.5
Sr:飽和度
θ:体積含水率
n:間隙率
K:誘電率
Kair:空気の誘電率
Kwater:水の誘電率
Ksoil:土の誘電率
Formula 1
Sr = θ / n × 100
Formula 2
K = (n-θ) Kair 0.5 + θKwater 0.5 + (1-n) Ksoil 0.5
Sr: Saturation θ: Volumetric water content
n: Porosity
K: Dielectric constant
Kair: dielectric constant of air
Kwater: Dielectric constant of water
Ksoil: Dielectric constant of soil

地盤改良工法において液状化が予想される地盤に細粒子を主材とする注入液を注入して地盤中に細粒分を増やして液状化対策を行う場合、その設計は細粒分含有率を多くすることにより補正N値を増加させる方法と、細粒子によって間隙比を減少させることにより負のダイレタンシーを生じさせない方法があるが、いずれもあらかじめ間隙比と誘電率の関係を求め施工管理を行うことができる。(表3〜表7)   When injecting an injection solution containing fine particles as the main material into the ground where liquefaction is expected in the ground improvement method to increase the fine particles in the ground and taking countermeasures against liquefaction, the design will reduce the fine particle content. There are a method to increase the correction N value by increasing the number, and a method to prevent negative dilatancy by reducing the gap ratio by fine particles, both of which perform construction management by obtaining the relationship between the gap ratio and the dielectric constant in advance. be able to. (Table 3 to Table 7)

図24(a)は、細粒分を間隙に注入したときの間隙比と液状化強度の関係であり、図24(b)は、その時の誘電率と間隙比の関係である。なお、図24(c)は図23(c)と同じように施工管理を行なった例である。   FIG. 24 (a) shows the relationship between the gap ratio and the liquefaction strength when the fine particles are injected into the gap, and FIG. 24 (b) shows the relationship between the dielectric constant and the gap ratio at that time. FIG. 24 (c) shows an example in which construction management is performed in the same manner as FIG. 23 (c).

上記においては地盤改良計測センサーを用いる方法として電気比抵抗法による管理方法の例を示したがRI法によりRI水分計やRI密度計や土中水分計や弾性波速定装置を用いることができるが、図18はRI法を示す。   In the above, an example of the management method by the electrical resistivity method was shown as a method of using the ground improvement measurement sensor, but the RI moisture meter, RI density meter, soil moisture meter, and elastic wave velocity determination device can be used by the RI method. FIG. 18 shows the RI method.

図18(a),(b)において、地盤中にγ線源54を挿入する調査孔52およびγ線検出器57を挿入する調査孔53をほぼ平行に掘削し、かつこれら調査孔52,53にそれぞれγ線源54およびγ線検出器57を挿入し、これら調査孔52,53内のγ線源54および/またはγ線検出器57を該調査孔52,53に沿って移動させながらγ線源54からのγ線をγ線検出器57で検出することにより調査孔52,53間の含水比や密度を計測する事が出来る。   18 (a) and 18 (b), a survey hole 52 for inserting the γ-ray source 54 and a survey hole 53 for inserting the γ-ray detector 57 in the ground are dug almost in parallel, and these survey holes 52, 53 The γ-ray source 54 and the γ-ray detector 57 are respectively inserted into the inspection holes 52 and 53, and the γ-ray source 54 and / or the γ-ray detector 57 in the inspection holes 52 and 53 are moved along the inspection holes 52 and 53 while γ By detecting γ-rays from the radiation source 54 with the γ-ray detector 57, the water content ratio and density between the survey holes 52 and 53 can be measured.

地盤中にはγ線源54およびγ線検出器57をそれぞれ挿入するための調査孔52,53が所定距離を隔てた位置にほぼ平行に掘削される。さらに調査孔52には先端にγ線源54の収容された挿入管が挿入され、かつ調査孔53にはプローブ56が挿入される。このプローブ56は下方にγ線検出器57、これに給電する高圧電源58、およびγ検出器57の出力信号を増幅するプリアンプ59を収容し、信号線が併設されたケーブルによって調査孔47内に吊り下げて挿入される。61は信号線60を経て送られるγ線検出信号をカウントする計数器である。   In the ground, survey holes 52 and 53 for inserting the γ-ray source 54 and the γ-ray detector 57, respectively, are dug almost parallel to a position separated by a predetermined distance. Further, an insertion tube containing a γ-ray source 54 is inserted at the tip of the survey hole 52, and a probe 56 is inserted into the survey hole 53. The probe 56 houses a γ-ray detector 57, a high-voltage power supply 58 that supplies power to the γ-ray detector 57, and a preamplifier 59 that amplifies the output signal of the γ-detector 57. It is inserted by hanging. 61 is a counter that counts the γ-ray detection signal sent via the signal line 60.

上述の調査孔52内のγ線源54および調査孔53内のγ線検出器57はそれぞれ調査孔52,53に沿って下方から上方に移動され、γ線源54からのγ線をγ線検出器57で検出することにより地盤の密度と水分を測定して地盤の含水比の変化を測定して飽和度の変化を知ることができる。   The γ-ray source 54 in the investigation hole 52 and the γ-ray detector 57 in the investigation hole 53 are moved upward from below along the investigation holes 52 and 53, respectively, and the γ-ray from the γ-ray source 54 is converted into γ-rays. By detecting with the detector 57, the density and moisture of the ground can be measured, and the change in the moisture content of the ground can be measured to know the change in the degree of saturation.

本発明は、気泡含有液の注入による地盤改良を地盤の不飽和化を確認しながら経済的に、かつ簡便に行うことができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, ground improvement by injecting a bubble-containing liquid can be performed economically and easily while confirming the desaturation of the ground.

1 マイクロバブル(微細気泡)溶液生成装置
2 溶液タンク
3 注入管
4 送液管
5 エア供給管
6 圧送管
7 気体流量調整弁(バルブ)
8 マイクロバブル発生装置
9 給水ポンプ
10 コンプレッサー
11 マイクロバブルノズル
12 給水管
13 注入細管
14 ケーシング
15 先端コーン
16 スペーサー
17 ハンマー
18 隔壁
19 不透水層
20 仕切り壁
21 地盤改良計測センサー
22 注入管
23 分岐バルブ
A 既存の構造物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microbubble (fine bubble) solution production | generation apparatus 2 Solution tank 3 Injection pipe 4 Liquid supply pipe 5 Air supply pipe 6 Pressure feed pipe 7 Gas flow control valve (valve)
8 Microbubble generator 9 Water supply pump
10 Compressor
11 Micro bubble nozzle
12 Water supply pipe
13 Injection tubule
14 Casing
15 Tip cone
16 Spacer
17 Hammer
18 Bulkhead
19 Impermeable layer
20 partition wall
21 Ground improvement measurement sensor
22 Injection tube
23 Branch valve A Existing structure

Claims (34)

液状化が予想される地盤の所定領域内にマイクロバブル含有液を注入して地盤を不飽和化することにより液状化を防止する地盤改良工法において、液状化が予想される地盤の所定領域内に隔壁を設け、当該隔壁内の地盤中にマイクロバブル含有液を注入し、かつ地盤中に設けた地盤改良計測センサーによって地盤の電気抵抗変化または誘電率から気体含有率や飽和度を算出し、マイクロバブルの到達範囲や飽和度の変化や間隙率の減少の程度とその分布状況を知り、それによってマイクロバブル含有液の注入量、注入管の選定、注入の完了、注入の繰り返し等の管理を行うと共に、マイクロバブル注入後の不飽和度の低下に対して、マイクロバブル含有液の再注入を行うことを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement method that prevents liquefaction by injecting microbubble-containing liquid into the predetermined area of the ground where liquefaction is expected to desaturate the ground, within the predetermined area of the ground where liquefaction is expected Provide a partition wall, inject microbubble-containing liquid into the ground in the partition wall, and calculate the gas content and saturation from the electrical resistance change or dielectric constant of the ground by the ground improvement measurement sensor provided in the ground. Knowing the extent of bubble arrival, change in saturation, degree of decrease in porosity, and distribution status, and managing the injection amount of microbubble-containing liquid, selection of injection tube, completion of injection, repeated injection, etc. A ground improvement construction method characterized by reinjecting a liquid containing microbubbles against a decrease in the degree of unsaturation after microbubble injection . 請求項1記載の地盤改良工法において、隔壁は矢板、場所打ちコンクリート壁、場所打杭高圧噴射固結体または固結柱の連続壁、或いは注入による固結壁であることを特徴とする地盤改良工法。   2. The ground improvement method according to claim 1, wherein the partition wall is a sheet pile, a cast-in-place concrete wall, a cast-in-place pile high-pressure injection solidified body or a continuous wall of solid columns, or a solidified wall by injection. Construction method. 請求項1または2記載の地盤改良工法において、マイクロバブル含有液は空気と併用して注入することを特徴とする地盤改良工法。   The ground improvement construction method according to claim 1 or 2, wherein the microbubble-containing liquid is injected in combination with air. 請求項1〜3のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、クノメーターによって地下水の空気含有量を測定して不飽和度を算出することを特徴とする地盤改良工法。 In ground improvement method according to any one of claims 1 to 3, ground improvement method characterized by calculating the degree of unsaturation by measuring the air content of groundwater by pin Kunometa. 請求項1〜4のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、地盤中に複数の吸水管、チェック孔または排水管を設けて地下水を採取することを特徴とする地盤改良工法。   The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 4, wherein groundwater is collected by providing a plurality of water absorption pipes, check holes or drainage pipes in the ground. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、液状化が予想される地盤の所定の改良領域にマイクロバブル含有液を注入するに際しての目標とする不飽和度を設定して必要とする体積の気体空気量を設定して、その気体量を満たすようにマイクロバブル含有液のマイクロバブル含有率或は/並びにマイクロバブル含有液の注入量或は更にロス率を設定して地盤改良を行うことを特徴とする地盤改良工法。   In the ground improvement method according to any one of claims 1 to 5, it is necessary to set a target degree of unsaturation when injecting a microbubble-containing liquid into a predetermined improvement region of the ground where liquefaction is expected. Set the volume of gas air and set the microbubble content of the microbubble containing liquid or / and the injection amount of the microbubble containing liquid or further the loss rate to satisfy the gas volume. A ground improvement method characterized by 請求項1〜6のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、マイクロバブル含有液中のマイクロバブルの気体含有率を算定して、地盤中に注入したマイクロバブル含有液の注入量からマイクロバブルの気体量を算定し、或は更にロス率を加味して注入対象地盤における飽和度を算定することを特徴とする地盤改良工法。   In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 6, the gas content rate of the microbubbles in the microbubble-containing liquid is calculated, and the microbubbles are calculated from the injection amount of the microbubble-containing liquid injected into the ground. A ground improvement method characterized by calculating the amount of gas or further calculating the degree of saturation in the ground to be injected in consideration of the loss rate. 請求項1〜7のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入対象土量中の目標不飽和度を設定し、注入液中に含まれるマイクロバブルの気体量を算出し、地盤中におけるマイクロバブルの生成率を算出し、生成したマイクロバブルの空気量が目標不飽和度を満たすようにマイクロバブル含有液の注入量或いはマイクロバブル含有液含有液中のマイクロバブル含有量或いは更にロス率を加味して注入することを特徴とする地盤改良工法。   In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 7, a target unsaturation degree in the amount of soil to be injected is set, a gas amount of microbubbles contained in the injection liquid is calculated, and a micro in the ground Calculate the bubble generation rate and add the amount of microbubble-containing liquid, the amount of microbubbles contained in the liquid containing microbubbles, or the loss rate so that the amount of air generated microbubbles satisfies the target unsaturation A ground improvement method characterized by injection. 請求項1〜8のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入されるマイクロバブル含有液の気体量と注入地盤中におけるマイクロバブル生成率から飽和度を算定することを特徴とする地盤改良工法。   The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 8, wherein a saturation degree is calculated from a gas amount of a microbubble-containing liquid to be injected and a microbubble generation rate in the injection ground. . 請求項1〜9のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入されるマイクロバブル含有液中の空気含有量或いは地盤中の地下水の空気含有量は以下のいずれか或いは複数によって算定することを特徴とする地盤改良工法。
1.液体への気体混入圧力から算定
2.マイクロバブル含有液の溶存酸素液から算定
3.ピクノメーターでの計測により算定
In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 9, the air content in the microbubble-containing liquid to be injected or the air content of groundwater in the ground is calculated by any one or more of the following. A ground improvement method that is characteristic.
1.Calculated from gas mixing pressure in liquid
2.Calculated from dissolved oxygen solution of liquid containing microbubbles
3.Calculated by measuring with a pycnometer
請求項1〜10のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、地盤改良計測センサーは土中水分計、電気比抵抗測定装置、RI密度計、RI水分計、弾性波速度測定装置のいずれかであることを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 10 , the ground improvement measurement sensor is one of a soil moisture meter, an electrical resistivity measurement device, an RI density meter, an RI moisture meter, and an elastic wave velocity measurement device. A ground improvement method characterized by being. 請求項1〜11のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、マイクロバブル含有液の注入から算出した飽和度と、ピクノメーターによって採取した地下水の空気含有量を測定して算出した飽和度から実際の飽和度を推定することを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 11 , in actuality from the saturation calculated from injection of the liquid containing microbubbles and the saturation calculated by measuring the air content of groundwater collected by a pycnometer. A ground improvement method characterized by estimating the degree of saturation. 請求項1〜12のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、所定の注入管からの注入領域における飽和度に関する推定値をもって他への注入管からの注入管理や全体的な地盤の飽和度を把握することを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 12 , with an estimated value related to the degree of saturation in an injection region from a predetermined injection pipe, the injection management from the injection pipe to the other and the overall ground saturation are determined. Ground improvement method characterized by grasping. 請求項1〜13のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入領域内の不飽和度が所定値に達した時点で注入を完了することを特徴とする地盤改良工法。 The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 13 , wherein the injection is completed when the degree of unsaturation in the injection region reaches a predetermined value. 請求項1〜14のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、請求項9における注入されるマイクロバブル含有液中の気体含有量と請求項4におけるピクノメーターから算出した飽和度による気体含有量から地盤中におけるマイクロバブル生成率を算出し注入するマイクロバブルの気体含有量から注入地盤の飽和度を算出することを特徴とする地盤改良工法。 In ground improvement method according to any one of claims 1-14, the gas content by saturation calculated from pycnometer gas content of the microbubbles containing liquid to be injected in claim 4 in claim 9 A ground improvement method characterized by calculating the microbubble generation rate in the ground and calculating the saturation of the injected ground from the gas content of the injected microbubbles. 請求項1〜15のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、液状化が予定される地盤の所定の領域に地盤にマイクロバブル含有液とシリカ溶液又は/並びに懸濁液を有効成分とする注入液を併用して液状化対策を行うことを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 15 , injection containing a microbubble-containing liquid and a silica solution or / and a suspension as active ingredients in a predetermined region of the ground where liquefaction is scheduled. Ground improvement method characterized by liquefaction countermeasures in combination with liquid. 請求項16に記載の地盤改良工法において、懸濁液はベントナイト、シリカフューム、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、セメント或いはスラグのいずれか又はこれらの複数の懸濁性材料を含有することを特徴とする地盤改良工法。 17. The ground improvement method according to claim 16 , wherein the suspension contains bentonite, silica fume, calcium carbonate, white carbon, cement, slag, or a plurality of these suspending materials. Construction method. 請求項16に記載の地盤改良工法おいて、併用してとは、いずれか複数の混合液を注入するか或いはそれらを別々に又は同時に注入する地盤改良工法。 Keep ground improvement method according to claim 16, in combination with is either multiple mixture or injecting or ground improvement method of injecting them separately or simultaneously. 請求項16に記載の地盤改良工法において、あらかじめ改良すべき地盤にシリカ溶液および/または懸濁粒子を有効成分とする注入液を一次注入してマイクロバブル含有液気体混合液の二次注入を行う事を特徴とする地盤改良工法。 17. In the ground improvement method according to claim 16 , a secondary injection of a microbubble-containing liquid / gas mixture is performed by first injecting an injection solution containing a silica solution and / or suspended particles as an active ingredient into the ground to be improved beforehand. Ground improvement method characterized by things. 請求項1〜19のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、地盤注入領域、或はその近傍に地盤変位計測装置を配置し、当該地盤変位計測装置による計測値に基づいて注入を管理することを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 19 , a ground displacement measuring device is arranged in or near the ground injection region, and the injection is managed based on a measurement value by the ground displacement measuring device. A ground improvement method characterized by 請求項1〜20のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、液状化が予想される地盤の所定領域に設置した複数の注入管から同時に或は連続的に或いは選択的に注入を行うことを特徴とする地盤改良工法。 21. In the ground improvement method according to any one of claims 1 to 20 , performing injection simultaneously or continuously or selectively from a plurality of injection pipes installed in a predetermined region of the ground where liquefaction is expected. A ground improvement method that is characteristic. 請求項1〜21のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入管は1つの送液管から分岐した複数本の注入管から、あるいは複数の注入管を管軸方向に注入管の吐出口が異なるように並列に束ねて構成された結束注入管から同等に或いは選択的に注入することを特徴とする地盤改良工法。 The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 21 , wherein the injection pipe is a plurality of injection pipes branched from one liquid supply pipe, or the plurality of injection pipes are outlets of the injection pipe in the tube axis direction. A ground improvement method characterized by injecting equally or selectively from a bundling injection tube configured to be bundled in parallel so as to be different from each other. 請求項21または22に記載の地盤改良工法において、複数の注入管のうち一部の注入管からは懸濁液又は/並びにシリカ溶液を有効成分とする注入材を注入し、他の注入管からはマイクロバブル含有液を注入することを特徴とする地盤改良工法。 23. In the ground improvement method according to claim 21 or 22 , from some of the plurality of injection pipes, an injection material containing a suspension or / and silica solution as an active ingredient is injected from another injection pipe, and from other injection pipes Is a ground improvement method characterized by injecting a liquid containing microbubbles. 請求項2123のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入管を複数の注入地点にそれぞれ配置し、当該各注入地点の注入管を注入ポンプ並びに圧力・流量検出器、送液管を介して接続し、かつこれらをコントローラーによって一括制御することにより、複数の注入地点における注入を同等にまたは連続的に、または選択的に行うことを特徴とする地盤改良工法。 24. The ground improvement method according to any one of claims 21 to 23 , wherein an injection pipe is arranged at each of a plurality of injection points, and the injection pipe, the pressure / flow rate detector, and the liquid supply pipe at each of the injection points are provided. The ground improvement construction method is characterized in that injection at a plurality of injection points is performed equally, continuously, or selectively by connecting them through a controller and controlling them collectively by a controller. 請求項2124のいずれかひとに記載の地盤改良工法において、複数の注入管の上端部を送液管に流路変換装置を介して連結し、前記送液管はコントローラーによって制御される注入プラントに連通してなり、各注入管からの注入は流路変換バルブの作動によって連続的に注入管を変換して行うことを特徴とする地盤改良工法。 25. The ground improvement construction method according to any one of claims 21 to 24 , wherein upper ends of a plurality of injection pipes are connected to a liquid supply pipe via a flow path conversion device, and the liquid supply pipe is controlled by a controller. A ground improvement construction method characterized in that it is communicated with a plant, and injection from each injection pipe is performed by continuously converting the injection pipe by operation of a flow path conversion valve. 請求項2125のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、複数の注入管は地盤中にライン状に設けられた土中構造物に沿って設けられ、該複数の注入管に所定の位置に設けられた注入プラントからつながる注入導管を通して連続的に注入を行うことを特徴とする地盤改良工法。 The ground improvement construction method according to any one of claims 21 to 25 , wherein the plurality of injection pipes are provided along underground structures provided in a line shape in the ground, and the predetermined positions are provided in the plurality of injection pipes. A ground improvement method characterized by continuously injecting through an injection conduit connected to an injection plant installed in the ground. 請求項1〜26のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、マイクロバブル注入地盤に吸水管或いは排水管を設置し、注入液の注入管からの注入中に吸水管から吸水して注入液の浸透の方向を誘導するか或は改良すべき地盤内における注入液の注入と吸水管からの吸水のバランスをとるか或いはマイクロバブル液の注入時における間隙水圧の上昇を防ぐために地下水を排出させてそのマイクロバブル液におきかえることを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement method according to any one of claims 1 to 26 , a water absorption pipe or a drain pipe is installed in the microbubble injection ground, and water is absorbed from the water absorption pipe during injection from the injection pipe of the injection liquid. Inducing the direction of seepage or balancing the injection of the injected liquid in the ground to be improved and the water absorption from the water absorption pipe, or discharging the groundwater to prevent the increase of pore water pressure during the injection of microbubble liquid A ground improvement method characterized by replacing the microbubble liquid. 請求項27に記載の地盤改良工法において、吸水又は排出水中の気体混入量を測定してマイクロバブル液の浸透状況を確認することを特徴とする地盤改良工法。 28. The ground improvement construction method according to claim 27 , wherein the amount of gas mixed in the water absorption or discharge water is measured to check the permeation state of the microbubble liquid. 請求項1〜28のいずれかひとつに地盤改良工法において、複数の吸水管の上端部を地上の吸水管に流路変換バルブまたは吸水バルブを介して連結し、各注入管からの注入並びに/又は各吸水管からの吸水はそれぞれ流路変換バルブ並びに/又は吸水管の作動によって注入管並びに/又は吸水管を変換して行うことを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 28 , the upper ends of a plurality of water absorption pipes are connected to the water absorption pipes on the ground via a flow path conversion valve or a water absorption valve, and injection from each injection pipe and / or Water improvement from each water absorption pipe is performed by converting the injection pipe and / or the water absorption pipe by the operation of the flow path conversion valve and / or the water absorption pipe, respectively. 請求項1〜29のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、注入管又は/並びに吸水管は上部に逆止弁を地震が生じて間隙水圧が上昇した場合は地下水が注入管の注入口或は/並びに吸水口に侵入して逆止弁を押し上げて地上に排出されて地盤中の間隙水圧の上昇を低減して液状化を防止することを特徴とする地盤改良工法。 30. In the ground improvement method according to any one of claims 1 to 29, in the case of an injection pipe and / or a water absorption pipe, a check valve is provided on the upper part thereof, and when the pore water pressure rises due to an earthquake, groundwater is injected into the injection pipe or A ground improvement method that prevents liquefaction by intruding into the water inlet, pushing up the check valve and discharging to the ground to reduce the increase in pore water pressure in the ground. 請求項1〜30のいずれかひとつに地盤改良工法おいて、マイクロバブル含有液は、液状化が予想される所定の注入領域に設けられた隔壁内に注入することを特徴する地盤改良工法。 31. The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 30, wherein the microbubble-containing liquid is injected into a partition wall provided in a predetermined injection region where liquefaction is expected. 請求項1〜31のいずれかひとつに記載の地盤改良工法おいて、マイクロバブル含有液は、空気注入と併用して注入することを特徴とする地盤改良工法。 Claim 1-31 keep ground improvement method according to any one of microbubbles containing liquid, ground improvement method, which comprises injecting in combination with air injection. 請求項2732のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、吸水管は隔壁内に設置することを特徴とする地盤改良工法。 33. The ground improvement construction method according to any one of claims 27 to 32 , wherein the water absorption pipe is installed in a partition wall. 請求項1〜33のいずれかひとつに記載の地盤改良工法において、マイクロバブル含有液は、動力によって高速回転する羽根車を内蔵したマイクロバブル発生装置内に注入液とエアを取り込み、前記羽根車によって撹拌、混合および溶解することにより生成し、注入管を介して地盤に注入することを特徴とする地盤改良工法。 In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 33, the microbubble-containing liquid takes in an injection liquid and air into a microbubble generator that includes an impeller that rotates at high speed by power, and the impeller A ground improvement method, which is produced by stirring, mixing and dissolving, and injected into the ground through an injection tube.
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