JPH0236636B2 - Doshitsuanteikahoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は地盤の止水や固化に有効な水ガラス系
グラウト材を用いる土質安定化方法に関するもの
である。 （従来技術と問題点） シールドトンネル等土木工事には地盤改良を必
要とすることが益々多くなつているが、地盤改良
の工法は古くからあつて数多くの種類があり、数
多くの改良剤が工夫されている。中でもケイ酸ソ
ーダを主剤としこれに硬化剤を配した水ガラス系
グラウト材が多用されている。水ガラス系グラウ
ト材にも多くの工法や硬化剤が用いられている
が、その中に少ない注入材料で多くのゲル化物を
形成し、しかも充填性が優れている等大きな特徴
を有する発泡グラフトが知られている。 例えばアルミニウム粉末を発泡剤とする注入材
（特公昭50−7844）や圧縮気体と共に注入材を地
中に噴射させるエアゾールグラウト材（特公昭49
−12364）等がある。 しかしながら前者の場合発生ガスが水素である
ため地盤改良後掘削の際に爆発する虞れがあり、
後者の場合注入材料を圧縮気体と共に噴射させる
為の特殊な装置が必要である。 また発泡グラウトには、水ガラス系の外に、イ
ソシアネートと水とを反応させて炭酸ガスを発生
しウレタンフオームを形成する有機系のものもあ
るが、これは材料費が高く、環境汚染の虞れもあ
る。 （発明の目的） 本発明者は安全性が高く取扱いが容易でしかも
経済的な発泡グラウトを用いた地盤改良方法を得
る目的で鋭意検討を行つた結果、過酸化水素を含
有する薬液を用いることにより上記目的を達成し
得ることを見出し本発明を完成するに至つたもの
である。 （発明の構成） 本発明は、地盤の止水や固化のため水ガラス系
薬液を使用する土質安定化方法において、過酸化
水素及び／又は過酸化水素付加物を含有する薬液
を土壌に注入し土壌中で発泡硬化させることを特
徴とする土質安定化方法である。 本発明に用いられる水ガラス系薬液は、ケイ酸
アルカリ水溶液とその硬化剤よりなるものであ
る。 本発明に用いられるケイ酸アルカリ水溶液は、
一般式M₂O・nSiO₂で表わされ式中Ｍはナトリウ
ム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属でＭは
0.5〜４の範囲のもので一般に市販されているも
のの水溶液である。 その硬化剤としては通常の水ガラス系グラウト
材に用いられているものでよい。例えば硫酸アル
ミニウム、グリオキサール、セメント・ベントナ
イト配合物等が挙げられる。 本発明に用いられる過酸化水素（以下H₂O₂と
いう。）は、地盤に含まれているバクテリアや有
機物、多価金属の塩や酸化物等の作用で容易に分
解され酸素ガスを発生する。 水ガラス系グラウト材にH₂O₂を配合して地盤
に注入すると、ゲル化する迄にH₂O₂の分解によ
り発生した酸素ガスは一部は地盤中に、一部はゲ
ル中に取込まれ発泡グラウトとなり、その容積を
増す。H₂O₂の分解はゲル化後も進行するので注
入材料は膨脹性があり、未充填の空隙や水路を塞
ぎ充填性や止水性が向上する。 本発明においてH₂O₂はケイ酸アルカリ水溶液
又は硬化剤のいずれに配合してもよく、両方に添
加することもできる。また施工時添加混合しても
よい。但しH₂O₂の分解を促進する硫酸アルミニ
ウム、アルミン酸ナトリウム等多価金属塩を含有
する硬化剤等を用いる場合はケイ酸アルカリ水溶
液に添加しなければならない。一般的にはケイ酸
アルカリ水溶液に添加して用いられる。尚、グラ
ウト材注入管等にポンプ等を用いて添加すること
も行われる。 本発明のH₂O₂は市販の過酸化水素水が通常用
いられるが、ホウ酸、炭酸、リン酸、ケイ酸等の
ペルオキソ酸塩の如く水性溶液中でH₂O₂を遊離
させる無機酸塩も含まれる。 H₂O₂の配合量は、100重量％換算のH₂O₂1Kgが
329Nlの酸素を発生するので、地盤等に応じて適
宜決めればよい。 地盤や注入状況によつてH₂O₂の分解を促進さ
せたい場合は、H₂O₂を添加しない方の液、例え
ば硬化剤にH₂O₂分解促進剤を添加することがで
きる。 分解促進剤としては、酸化剤、還元剤、有機
物、多価金属の塩や酸化物等が用いられ、例えば
次亜塩素酸ナトリウム、硫酸第１鉄、フミン酸、
硫酸アルミニウム等を挙げることができる。 分解促進剤の配合量は100重量％換算H₂O₂100
重量部当り１〜10重量部でよい。 本発明の方法を実施するには通常の水ガラス系
グラウト材と同じく土壌中に本発明の薬液を注入
すればよい。 （発明の効果） 本発明のグラウト材は、従来のグラウト材と比
較して、自己発泡性と膨脹性とを有しており、下
記効果がある。 １ 注入量が少なくてすみ経済的である。更に注
入量が少ないので工期が短縮され、注入機材の
損耗も減少する。 ２ 充填性、止水性が向上し、地盤に対して強い
付着力が得られる。 以下実施例により本発明を更に具体的に説明す
る。 実施例 １ JIS3号ケイ酸ソーダ50mlに水50mlを加えてよく
撹拌した液をＡ液とし、重炭酸アルカリ系硬化剤
（「ダイソーセツター300」大阪曹達社製）10gを
水に溶解して100mlとした液をＢ液とする。また、
Ａ液100mlに35重量％H₂O₂1mlを加えたものを
A′液とする。 内径５cm×高さ10cmのステンレス製中筒状型枠
に豊浦標準砂を入れつき固めた。この中に上記
A′液及びＢ液の混合液を注入した。H₂O₂の分解
による膨脹を拘束する為型枠両端を閉塞した。但
し上端は気体及び液体が抜け得るようにした。こ
れを型枠のまま24時間、７日、28日間定温20℃で
養生した。 このサンドゲルの止水性を見る為に変水位透水
試験（JISA1218−1977に拠り、15℃換算の変水
位透水係数を算出。）を行い、サンドゲルの付着
力試験として型枠一端より加圧してサンドゲルを
押し出す時の抵抗値を測定し、その結果を表１に
示した。 比較例として、Ａ液及びＢ液の混合液を用いた
以外は上記と同様に試験した結果を表１に併せて
示した。

【表】 表１の結果から明らかなように、本発明の自己
発泡性グラウト材は従来のグラウト材より数倍優
れた付着力を有しており、また止水性も十倍近く
改善されることが分る。 実施例 ２ 前記実施例１のＢ液100mlにH₂O₂の分解促進剤
として有効塩素13重量％の次亜塩素酸ソーダ水０
〜3.0mlを加えたものとA′液との混合液を、つき
固めた豊浦標準砂490gに混合浸透させてサンド
ゲルを作製した。 これをモールド内で定温20℃で24時間養生後、
一軸圧縮強度（JISA1108−1976に拠る。），比重
量の測定及び変水位透水試験を行ない、表２に示
した。ここで、発泡率は次式により算出した。 発泡率＝｛比較例の注入材の比重量／実施例の注入
材の比重量−１｝×100（％） 注入材の比重量＝｛（サンドゲルの比重量）− 2.62×（100−40.47）／100｝×100／40.47 但し、豊浦標準砂の比重量2.62g／cm³、間隙率
40.47％を用いた。

【表】 表２の結果から、本発明のグラウト材を用いる
方法は地盤中のバクテリア等の影響で発泡すると
（ここでは便宜上H₂O₂の分解促進剤を添加した。）
従来品より少ない注入量で一軸圧縮強度は従来品
と同等でしかも止水性が向上していることが分
る。 実施例 ３ 上記実施例１のＢ液100mlに有効塩素13重量％
の次亜塩素酸ソーダ水１mlを添加したもの（以下
B′液という。）とA′液の混合液を用いた以外は実
施例２と同様にサンドゲルを作製した。これをモ
ールド内で定温20℃で24時間、７日、28日間養生
後、実施例２と同様の試験を行つた結果を表３に
示した。 比較例として、Ａ＋Ｂ液を用いた以外は実施例
３と同様に試験した結果を表３に併せて示した。

【表】 表３の結果から本発明のグラウト材を用いる方
法においては、長時間自己発泡性を有しており、
一軸圧縮強度の低下もなくなおかつ止水性が向上
していることが分る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地盤の止水や固化のため、水ガラス系薬液を
   使用する土質安定化方法において、過酸化水素及
   び／又は無機ペルオキソ酸塩を含有する薬液を土
   壌に注入し土壌中で発泡硬化させることを特徴と
   する土質安定化方法。