JPH0315674B2 - - Google Patents
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- JPH0315674B2 JPH0315674B2 JP56033181A JP3318181A JPH0315674B2 JP H0315674 B2 JPH0315674 B2 JP H0315674B2 JP 56033181 A JP56033181 A JP 56033181A JP 3318181 A JP3318181 A JP 3318181A JP H0315674 B2 JPH0315674 B2 JP H0315674B2
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Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
本発明は、水ガラス水溶液を主剤とし、二酸化
炭素（CO2）をゲル化剤とする水ガラス系グラウ
トの地盤注入法に関するものであつて、本発明の
目的とするところは、地盤中に注入したグラウト
より炭酸ガスを発生させない地盤注入法を提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、処理地盤を従来よりも高
強度にすることができる地盤注入法を提供するこ
とにある。 更に本発明の他の目的は、ゲルタイムが極めて
短いグラウトを、地盤注入前あるいは注入中にゲ
ル化するおそれなしに地盤中に注入する方法を提
供することにある。 従来、水ガラス水溶液と二酸化炭素を組み合せ
たグラウトの地盤注入法として種々の方法が提案
されている。たとえば、グラウト調合用密閉耐圧
容器中に水ガラス水溶液と加圧炭酸水を供給し、
加圧下に両者を混合し、水ガラスと炭酸を反応さ
せて得られた未反応水ガラスを含有するアルカリ
性のグラウトを地盤中に注入する方法、いわゆる
アルカリ性グラウトによる地盤注入法が一般に行
なわれている。 しかしながら、この方法では、用いた水ガラス
の全量がCO2と反応しないので、SiO2の析出量が
少なく、このため処理地盤の強度を十分なものに
することができないという欠点がある。 かかる欠点を是正した方法として、近年過剰の
炭酸と水ガラスを反応させることによつて得られ
るグラウト、すなわち、グラウト中に未反応の炭
酸が残存するよう、加圧炭酸水と水ガラス水溶液
の混合比を変化させることによつて得られるグラ
ウト、いわゆる酸性グラウトを地盤中に注入する
方法が開発されたが、この方法においては、地盤
中に注入したグラウトより未反応の炭酸が炭酸ガ
スとして放出されるため、この方法をたとえばト
ンネル中で実施したような場合は、酸欠にもとづ
く人身事故等が発生する危険性がある。 本発明は、主としてこのような従来の欠点が改
良された、水ガラス水溶液と二酸化炭素とを組み
合せて成るグラウトの地盤注入法に関するもので
あつて、その要旨とするところは、水ガラスと二
酸化炭素とを混合して得られる酸性グラウトとア
ルカリ性反応剤とを組み合わせてなる水ガラス系
グラウトによる地盤安定化法において、地盤注入
前に予め１m3あたりSiO239〜105Kgを含有する水
ガラス水溶液と二酸化炭素とを、ゲージ圧１〜30
Kg／cm2の加圧下に混合してPH３〜７の酸性グラウ
トを調製し、地盤注入に際して、内管下端とグラ
ウト排出口との間に混合室が設けられ、該混合室
のグラウト出口には混合室内の圧力が所定圧力を
超えると出口を開き、所定圧力以下では出口を閉
ざす保圧機構が装備されている薬液注入用二重管
ロツドの入口部より一つの流路に該酸性グラウト
を加圧状態を維持させたまま供給すると同時に、
他の流路に前記酸性グラウト中に含まれる遊離炭
酸を中和するに必要な量以上のアルカリ性反応剤
を圧送し、両者を前記混合室において加圧下で合
流させ、混合させながら前記保圧機構を経由して
排出し地盤中に注入することを特徴とする水ガラ
ス系グラウトの地盤注入法。にある。 本発明に用いる水ガラス水溶液としては、通常
の地盤安定化に用いられるSiO2／Na2Oのモル比
が２〜４のものが挙げられるが、特にJIS3号珪酸
ソーダを好適なものとして挙げることができる。 本発明においては二酸化炭素源として、炭酸ガ
ス、液化二酸化炭素または加圧下にこれらを水に
溶解させることによつて得られる加圧炭酸水が用
いられる。 本発明に用いるアルカリ性反応剤とは、水ガラ
ス水溶液と二酸化炭素を加圧下に混合させること
によつて得られるPH３〜７の酸性グラウトと反応
して、これをゲル化させることができるアルカリ
性物質であつて、多くのものが挙げられるが、通
常好適なものとして、アルミン酸ソーダ、水ガラ
ス、苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ、炭酸カ
リ、重炭酸ソーダ、重炭酸カリ、リン酸３ナトリ
ウム、リン酸３カリウム、リン酸水素２ナトリウ
ム、リン酸水素２カリウム、セメント、水酸化カ
ルシウムおよび酸化カルシウムなどが挙げられ、
これらはそれぞれ単独のみならず、混合して用い
ることもできる。 第１図は、本発明の一実施態様をあらわすフロ
ーシートである。 以下、第１図を参照しつつ本発明を説明する
と、水ガラス貯槽１および水貯槽２より、水ガラ
スおよび希釈用水をそれぞれ専用のポンプ１′お
よび２′により、酸性グラウト調合槽４に供給す
ると同時に二酸化炭素貯槽３より二酸化炭素を流
量調節弁３′および蒸発器３″を経て酸性グラウト
調合槽４に供給する。 酸性グラウト調合槽４に供給された水ガラス水
溶液と二酸化炭素とを、該槽内において供給炭酸
ガスによる加圧下に混合してPH３〜７の酸性グラ
ウトを調合する。 本発明に用いられる酸性グラウト調合槽４とし
ては、槽内に供給された水ガラス水溶液と二酸化
炭素を加圧混合させて均質な酸性グラウトが得ら
れるよう構成されたものであるかぎりはどのよう
な構造のものでもよいが、水ガラス水溶液と二酸
化炭素の混合に長時間を要するような構造のも
の、たとえば撹拌効率が悪い撹拌装置が設けられ
たものを用いた場合は、槽内においてグラウトが
所定のPH値に達しないうちにゲル化するおそれが
あるので、なるべく効率がよくて二酸化炭素と水
ガラス水溶液を短時間で均質な混合物にすること
ができる撹拌装置が設けられた調合槽を用いるの
が望ましい。 たとえば、本出願人が特願昭55−175260号にお
いて提案したような構造の混合機（瞬間混合機）
は最適なものと云える。 酸性グラウト調合槽４に供給する水ガラス水溶
液中のSiO2濃度が高過ぎると、槽内において二
酸化炭素と混合している間に液がゲル化するおそ
れがあり、一方、SiO2濃度が低過ぎると、性能
のよいグラウト、たとえば処理地盤を充分高強度
にするようなグラウトを得ることができない。 このようなことから、本発明において酸性グラ
ウト調合槽４に供給する水ガラス水溶液中の
SiO2濃度は、通常、該水溶液１m3当たり39〜105
Kgとするのが好ましい。 なお、本発明において二酸化炭素源として、加
圧炭酸水を用いることもあるが、この場合、加圧
炭酸水中の水分を上記水ガラス水溶液中の水分に
加算してSiO2濃度を算出すべきであることは云
うまでもない。 本発明において、酸性グラウト調合槽４に供給
する二酸化炭素の量は、水ガラス水溶液中に存在
するNa2O分に対して化学量論的量以上にするこ
とが必要であつて、このような量の二酸化炭素を
用いることにより、PH値が３〜７の酸性グラウト
を得ることができる。 なお、当然のことながら、二酸化炭素の使用量
を多くするほどPH値の低い酸性グラウトが得られ
る。 また、本発明においては、水ガラス水溶液と二
酸化炭素の混合中、酸性グラウト調合槽４内の圧
力を供給二酸化炭素により加圧状態にすることが
必要であつて、このようにすることにより、水ガ
ラス水溶液中へ所定量の二酸化炭素を溶解させる
ことができるようになる。 圧力は高くするほど、水ガラス水溶液中への二
酸化炭素の溶解度が増加するので、供給二酸化炭
素の圧力を高めるほどPH値の低い酸性グラウトが
得られるが、通常は１〜30Kg／cm2（ゲージ圧）程
度にするのが望ましい。 本発明においては、このようにして得られたPH
が３〜７の酸性グラウトを地盤注入に際し薬液注
入用二重管ロツド６の混合室において加圧状態を
維持させたままアルカリ性反応剤と合流させ、接
触、混合させながら地盤中に注入するが、この過
程において、酸性グラウト中に含まれる遊離炭酸
（過剰の炭酸）がアルカリ性反応剤により中和さ
れる。 本発明においては、アルカリ性反応剤の使用量
は、酸性グラウト中に含まれる遊離炭酸に対し
て、化学量論的量以上にすることが必要である。 このようにすることにより、酸性グラウト中に
含まれる遊離炭酸の全量が中和されてグラウト中
に相当する塩が生成するので地盤中に注入したグ
ラウトりよりもはや炭酸ガスが発生するようなこ
とはなく、そして生成塩の影響によりゲル化物強
度が向上して処理地盤を高強度にすることができ
る。酸性グラウトのPHは低下させるほど、そのゲ
ル化が遅くなる。したがつて酸性グラウトを調合
した後、長時間貯蔵するような場合は、二酸化炭
素の使用量を多くしてPHの低い酸性グラウトを調
合する。 一方、酸性グラウトを調合後、直ちにアルカリ
性反応剤と合流させてゲルタイムが極めて短いグ
ラウト（瞬結グラウト）を地盤中に注入するよう
な場合は、通常、二酸化炭素の使用量を少なくし
てPHの高い酸性グラウトを調合するのがアルカリ
性反応剤の使用量を少なくすることができて有利
であるが、酸性グラウトのPHを高くすると、グラ
ウト中のSiO2濃度が高いような場合は酸性グラ
ウトのゲル化が早まり、アルカリ性反応剤と混合
する前に酸性グラウトがゲル化するおそれがあ
る。 したがつて、酸性グラウト中のSiO2濃度が高
いような場合は、該グラウトのPHを余り高くする
ことは好ましくない。 本発明で用いられる薬液注入用二重管ロツド
（第１図における６）は、たとえば、第２図に示
すような構造を有し、内管２の下端と注入管のグ
ラウト排出口１０との間に混合室６が設けられ、
該混合室のグラウト出口９には混合室内の圧力が
所定圧力を超えると出口を開き、所定圧力以下で
は出口を閉ざす機能を有する圧力保持（保圧）機
構が装備されているものである。 混合室のグラウト出口に設けられる、混合室内
の保圧機構の実施態様の一としては、第２図に示
すように外沓３に設けられた止めリング９ｂで支
持されたスプリング８で混合室のグラウト出口９
を下流側から閉鎖するように付勢された逆止弁７
を用いることができる。 本発明においてアルカリ性反応剤は、通常水溶
液にして使用し、グラウトの地盤注入時にアルカ
リ性反応剤貯槽５よりポンプ５′により薬液注入
用二重管ロツド６のもう一方の流路に圧送する。 薬液注入用二重管ロツド６に設けられた別々の
流路に同時に供給した酸性グラウトとアルカリ性
反応剤とは、該ロツドの混合室において合流し、
接触、混合しながら地盤中に注入される。 地盤中に注入するグラウトが酸性の場合は、ア
ルカリ性反応剤の使用量を多くするほどグラウト
のゲルタイムが短くなるが、地盤中に注入するグ
ラウトがアルカリ性の場合は、アルカリ性反応剤
の使用量を多くするほどグラウトのゲルタイムは
長くなる。 なお、本発明においては、アルカリ性反応剤と
して水ガラスを用いることもできるが、この場合
は他のアルカリ性反応剤を用いる場合にくらべ
て、グラウト中のSiO2濃度が増加するので、処
理地盤をより高強度にすることができるという利
点がある。 本発明により得られる効果について説明する
と、本発明は、用いた水ガラスの全量を予めCO2
と反応せしめたのち、アルカリ性反応剤によりゲ
ルタイムの調節をしたグラウトを地盤中に注入す
るものであるから従来のアルカリ性グラウトを地
盤中に注入する場合にくらべて、SiO2ゲルの析
出量が多く、処理地盤を高強度にすることができ
る。 また、本発明は、既に述べたように、予め地盤
注入前にゲルタイムの長い酸性グラウトを調合
し、地盤注入時に、注入管先端においてこれにア
ルカリ性反応剤を混合してケルタイムを短かくさ
せたものを地盤中に注入するものであるから、ゲ
ルタイムが極めて短い瞬結グラウトを地盤に注入
する場合でも、注入前あるいは注入中にグラウト
がゲル化を起すおそれがない。 次に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 酸性グラウトの調合 その外周面に多数の流体撹拌用凸部が設けられ
た直径220mm、長さ490mmの円筒形回転体を内蔵す
る内径230mm、長さ500mmのステンレス製円筒形耐
圧容器を用意した。 回転体を1000r.p.mで回転させつつ、耐圧容器
の上端に設けられた原料供給口よりJIS3号水ガラ
ス水溶液と炭酸ガスをそれぞれ別々に圧入させ
た。 耐圧容器内に供給した両原料は、供給炭酸ガス
による加圧下に混合され、短時間のうちに均質な
酸性グラウトが得られた。 水ガラス水溶液および炭酸ガスの供給速度、耐
圧容器の内圧、供給物の耐圧容器内滞溜時間およ
び得られた酸性グラウトの加圧下におけるゲルタ
イム等を測定した結果を第１表に示す。
炭素（CO2）をゲル化剤とする水ガラス系グラウ
トの地盤注入法に関するものであつて、本発明の
目的とするところは、地盤中に注入したグラウト
より炭酸ガスを発生させない地盤注入法を提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、処理地盤を従来よりも高
強度にすることができる地盤注入法を提供するこ
とにある。 更に本発明の他の目的は、ゲルタイムが極めて
短いグラウトを、地盤注入前あるいは注入中にゲ
ル化するおそれなしに地盤中に注入する方法を提
供することにある。 従来、水ガラス水溶液と二酸化炭素を組み合せ
たグラウトの地盤注入法として種々の方法が提案
されている。たとえば、グラウト調合用密閉耐圧
容器中に水ガラス水溶液と加圧炭酸水を供給し、
加圧下に両者を混合し、水ガラスと炭酸を反応さ
せて得られた未反応水ガラスを含有するアルカリ
性のグラウトを地盤中に注入する方法、いわゆる
アルカリ性グラウトによる地盤注入法が一般に行
なわれている。 しかしながら、この方法では、用いた水ガラス
の全量がCO2と反応しないので、SiO2の析出量が
少なく、このため処理地盤の強度を十分なものに
することができないという欠点がある。 かかる欠点を是正した方法として、近年過剰の
炭酸と水ガラスを反応させることによつて得られ
るグラウト、すなわち、グラウト中に未反応の炭
酸が残存するよう、加圧炭酸水と水ガラス水溶液
の混合比を変化させることによつて得られるグラ
ウト、いわゆる酸性グラウトを地盤中に注入する
方法が開発されたが、この方法においては、地盤
中に注入したグラウトより未反応の炭酸が炭酸ガ
スとして放出されるため、この方法をたとえばト
ンネル中で実施したような場合は、酸欠にもとづ
く人身事故等が発生する危険性がある。 本発明は、主としてこのような従来の欠点が改
良された、水ガラス水溶液と二酸化炭素とを組み
合せて成るグラウトの地盤注入法に関するもので
あつて、その要旨とするところは、水ガラスと二
酸化炭素とを混合して得られる酸性グラウトとア
ルカリ性反応剤とを組み合わせてなる水ガラス系
グラウトによる地盤安定化法において、地盤注入
前に予め１m3あたりSiO239〜105Kgを含有する水
ガラス水溶液と二酸化炭素とを、ゲージ圧１〜30
Kg／cm2の加圧下に混合してPH３〜７の酸性グラウ
トを調製し、地盤注入に際して、内管下端とグラ
ウト排出口との間に混合室が設けられ、該混合室
のグラウト出口には混合室内の圧力が所定圧力を
超えると出口を開き、所定圧力以下では出口を閉
ざす保圧機構が装備されている薬液注入用二重管
ロツドの入口部より一つの流路に該酸性グラウト
を加圧状態を維持させたまま供給すると同時に、
他の流路に前記酸性グラウト中に含まれる遊離炭
酸を中和するに必要な量以上のアルカリ性反応剤
を圧送し、両者を前記混合室において加圧下で合
流させ、混合させながら前記保圧機構を経由して
排出し地盤中に注入することを特徴とする水ガラ
ス系グラウトの地盤注入法。にある。 本発明に用いる水ガラス水溶液としては、通常
の地盤安定化に用いられるSiO2／Na2Oのモル比
が２〜４のものが挙げられるが、特にJIS3号珪酸
ソーダを好適なものとして挙げることができる。 本発明においては二酸化炭素源として、炭酸ガ
ス、液化二酸化炭素または加圧下にこれらを水に
溶解させることによつて得られる加圧炭酸水が用
いられる。 本発明に用いるアルカリ性反応剤とは、水ガラ
ス水溶液と二酸化炭素を加圧下に混合させること
によつて得られるPH３〜７の酸性グラウトと反応
して、これをゲル化させることができるアルカリ
性物質であつて、多くのものが挙げられるが、通
常好適なものとして、アルミン酸ソーダ、水ガラ
ス、苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ、炭酸カ
リ、重炭酸ソーダ、重炭酸カリ、リン酸３ナトリ
ウム、リン酸３カリウム、リン酸水素２ナトリウ
ム、リン酸水素２カリウム、セメント、水酸化カ
ルシウムおよび酸化カルシウムなどが挙げられ、
これらはそれぞれ単独のみならず、混合して用い
ることもできる。 第１図は、本発明の一実施態様をあらわすフロ
ーシートである。 以下、第１図を参照しつつ本発明を説明する
と、水ガラス貯槽１および水貯槽２より、水ガラ
スおよび希釈用水をそれぞれ専用のポンプ１′お
よび２′により、酸性グラウト調合槽４に供給す
ると同時に二酸化炭素貯槽３より二酸化炭素を流
量調節弁３′および蒸発器３″を経て酸性グラウト
調合槽４に供給する。 酸性グラウト調合槽４に供給された水ガラス水
溶液と二酸化炭素とを、該槽内において供給炭酸
ガスによる加圧下に混合してPH３〜７の酸性グラ
ウトを調合する。 本発明に用いられる酸性グラウト調合槽４とし
ては、槽内に供給された水ガラス水溶液と二酸化
炭素を加圧混合させて均質な酸性グラウトが得ら
れるよう構成されたものであるかぎりはどのよう
な構造のものでもよいが、水ガラス水溶液と二酸
化炭素の混合に長時間を要するような構造のも
の、たとえば撹拌効率が悪い撹拌装置が設けられ
たものを用いた場合は、槽内においてグラウトが
所定のPH値に達しないうちにゲル化するおそれが
あるので、なるべく効率がよくて二酸化炭素と水
ガラス水溶液を短時間で均質な混合物にすること
ができる撹拌装置が設けられた調合槽を用いるの
が望ましい。 たとえば、本出願人が特願昭55−175260号にお
いて提案したような構造の混合機（瞬間混合機）
は最適なものと云える。 酸性グラウト調合槽４に供給する水ガラス水溶
液中のSiO2濃度が高過ぎると、槽内において二
酸化炭素と混合している間に液がゲル化するおそ
れがあり、一方、SiO2濃度が低過ぎると、性能
のよいグラウト、たとえば処理地盤を充分高強度
にするようなグラウトを得ることができない。 このようなことから、本発明において酸性グラ
ウト調合槽４に供給する水ガラス水溶液中の
SiO2濃度は、通常、該水溶液１m3当たり39〜105
Kgとするのが好ましい。 なお、本発明において二酸化炭素源として、加
圧炭酸水を用いることもあるが、この場合、加圧
炭酸水中の水分を上記水ガラス水溶液中の水分に
加算してSiO2濃度を算出すべきであることは云
うまでもない。 本発明において、酸性グラウト調合槽４に供給
する二酸化炭素の量は、水ガラス水溶液中に存在
するNa2O分に対して化学量論的量以上にするこ
とが必要であつて、このような量の二酸化炭素を
用いることにより、PH値が３〜７の酸性グラウト
を得ることができる。 なお、当然のことながら、二酸化炭素の使用量
を多くするほどPH値の低い酸性グラウトが得られ
る。 また、本発明においては、水ガラス水溶液と二
酸化炭素の混合中、酸性グラウト調合槽４内の圧
力を供給二酸化炭素により加圧状態にすることが
必要であつて、このようにすることにより、水ガ
ラス水溶液中へ所定量の二酸化炭素を溶解させる
ことができるようになる。 圧力は高くするほど、水ガラス水溶液中への二
酸化炭素の溶解度が増加するので、供給二酸化炭
素の圧力を高めるほどPH値の低い酸性グラウトが
得られるが、通常は１〜30Kg／cm2（ゲージ圧）程
度にするのが望ましい。 本発明においては、このようにして得られたPH
が３〜７の酸性グラウトを地盤注入に際し薬液注
入用二重管ロツド６の混合室において加圧状態を
維持させたままアルカリ性反応剤と合流させ、接
触、混合させながら地盤中に注入するが、この過
程において、酸性グラウト中に含まれる遊離炭酸
（過剰の炭酸）がアルカリ性反応剤により中和さ
れる。 本発明においては、アルカリ性反応剤の使用量
は、酸性グラウト中に含まれる遊離炭酸に対し
て、化学量論的量以上にすることが必要である。 このようにすることにより、酸性グラウト中に
含まれる遊離炭酸の全量が中和されてグラウト中
に相当する塩が生成するので地盤中に注入したグ
ラウトりよりもはや炭酸ガスが発生するようなこ
とはなく、そして生成塩の影響によりゲル化物強
度が向上して処理地盤を高強度にすることができ
る。酸性グラウトのPHは低下させるほど、そのゲ
ル化が遅くなる。したがつて酸性グラウトを調合
した後、長時間貯蔵するような場合は、二酸化炭
素の使用量を多くしてPHの低い酸性グラウトを調
合する。 一方、酸性グラウトを調合後、直ちにアルカリ
性反応剤と合流させてゲルタイムが極めて短いグ
ラウト（瞬結グラウト）を地盤中に注入するよう
な場合は、通常、二酸化炭素の使用量を少なくし
てPHの高い酸性グラウトを調合するのがアルカリ
性反応剤の使用量を少なくすることができて有利
であるが、酸性グラウトのPHを高くすると、グラ
ウト中のSiO2濃度が高いような場合は酸性グラ
ウトのゲル化が早まり、アルカリ性反応剤と混合
する前に酸性グラウトがゲル化するおそれがあ
る。 したがつて、酸性グラウト中のSiO2濃度が高
いような場合は、該グラウトのPHを余り高くする
ことは好ましくない。 本発明で用いられる薬液注入用二重管ロツド
（第１図における６）は、たとえば、第２図に示
すような構造を有し、内管２の下端と注入管のグ
ラウト排出口１０との間に混合室６が設けられ、
該混合室のグラウト出口９には混合室内の圧力が
所定圧力を超えると出口を開き、所定圧力以下で
は出口を閉ざす機能を有する圧力保持（保圧）機
構が装備されているものである。 混合室のグラウト出口に設けられる、混合室内
の保圧機構の実施態様の一としては、第２図に示
すように外沓３に設けられた止めリング９ｂで支
持されたスプリング８で混合室のグラウト出口９
を下流側から閉鎖するように付勢された逆止弁７
を用いることができる。 本発明においてアルカリ性反応剤は、通常水溶
液にして使用し、グラウトの地盤注入時にアルカ
リ性反応剤貯槽５よりポンプ５′により薬液注入
用二重管ロツド６のもう一方の流路に圧送する。 薬液注入用二重管ロツド６に設けられた別々の
流路に同時に供給した酸性グラウトとアルカリ性
反応剤とは、該ロツドの混合室において合流し、
接触、混合しながら地盤中に注入される。 地盤中に注入するグラウトが酸性の場合は、ア
ルカリ性反応剤の使用量を多くするほどグラウト
のゲルタイムが短くなるが、地盤中に注入するグ
ラウトがアルカリ性の場合は、アルカリ性反応剤
の使用量を多くするほどグラウトのゲルタイムは
長くなる。 なお、本発明においては、アルカリ性反応剤と
して水ガラスを用いることもできるが、この場合
は他のアルカリ性反応剤を用いる場合にくらべ
て、グラウト中のSiO2濃度が増加するので、処
理地盤をより高強度にすることができるという利
点がある。 本発明により得られる効果について説明する
と、本発明は、用いた水ガラスの全量を予めCO2
と反応せしめたのち、アルカリ性反応剤によりゲ
ルタイムの調節をしたグラウトを地盤中に注入す
るものであるから従来のアルカリ性グラウトを地
盤中に注入する場合にくらべて、SiO2ゲルの析
出量が多く、処理地盤を高強度にすることができ
る。 また、本発明は、既に述べたように、予め地盤
注入前にゲルタイムの長い酸性グラウトを調合
し、地盤注入時に、注入管先端においてこれにア
ルカリ性反応剤を混合してケルタイムを短かくさ
せたものを地盤中に注入するものであるから、ゲ
ルタイムが極めて短い瞬結グラウトを地盤に注入
する場合でも、注入前あるいは注入中にグラウト
がゲル化を起すおそれがない。 次に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 酸性グラウトの調合 その外周面に多数の流体撹拌用凸部が設けられ
た直径220mm、長さ490mmの円筒形回転体を内蔵す
る内径230mm、長さ500mmのステンレス製円筒形耐
圧容器を用意した。 回転体を1000r.p.mで回転させつつ、耐圧容器
の上端に設けられた原料供給口よりJIS3号水ガラ
ス水溶液と炭酸ガスをそれぞれ別々に圧入させ
た。 耐圧容器内に供給した両原料は、供給炭酸ガス
による加圧下に混合され、短時間のうちに均質な
酸性グラウトが得られた。 水ガラス水溶液および炭酸ガスの供給速度、耐
圧容器の内圧、供給物の耐圧容器内滞溜時間およ
び得られた酸性グラウトの加圧下におけるゲルタ
イム等を測定した結果を第１表に示す。
【表】
酸性グラウトの地盤注入
で得られた酸性グラウトを、第２図に示すよ
うな、内管下端とグラウト排出口との間に混合室
が設けられ、混合室のグラウト出口には該出口の
下流側を弁座とし、混合室内の圧力が所定圧力を
超えると弁口を開き、所定圧力以下では弁口を閉
ざす逆止弁が装備されている。薬液注入用二重管
ロツド（内径＝12mm；外径＝40mm；内管下端とグ
ラウト排出口間の長さ＝150mm）の一方の流路に
調合時の加圧状態を維持させたまま供給すると同
時に他方の流路にJIS3号水ガラス水溶液（SiO2
41.6Kg／m3）を圧送し、混合室において加圧下で
両者を合流させ、接触、混合させながら逆止弁を
経由して排出し、豊浦標準砂中に注入してゲル化
させた。 酸性グラウトおよび水ガラス水溶液の供給速
度、砂中に注入したグラウトのPH、砂ゲルの一軸
圧縮強度等を測定した結果を第２表に示す。
うな、内管下端とグラウト排出口との間に混合室
が設けられ、混合室のグラウト出口には該出口の
下流側を弁座とし、混合室内の圧力が所定圧力を
超えると弁口を開き、所定圧力以下では弁口を閉
ざす逆止弁が装備されている。薬液注入用二重管
ロツド（内径＝12mm；外径＝40mm；内管下端とグ
ラウト排出口間の長さ＝150mm）の一方の流路に
調合時の加圧状態を維持させたまま供給すると同
時に他方の流路にJIS3号水ガラス水溶液（SiO2
41.6Kg／m3）を圧送し、混合室において加圧下で
両者を合流させ、接触、混合させながら逆止弁を
経由して排出し、豊浦標準砂中に注入してゲル化
させた。 酸性グラウトおよび水ガラス水溶液の供給速
度、砂中に注入したグラウトのPH、砂ゲルの一軸
圧縮強度等を測定した結果を第２表に示す。
【表】
実施例 ２
酸性グラウトの調合
実施例１と同じ方法により調合した。
酸性グラウトの地盤注入
で得られた酸性グラウトを実施例１で用いた
のと同じ薬液注入用二重管ロツドの一方の流路に
調合時の加圧状態を維持させたまま供給すると同
時に、他方の流路にアルミン酸ソーダ、炭酸ソー
ダ、炭酸カリ、リン酸３ナトリウム、リン酸水素
２ナトリウム、苛性ソーダまたは水酸化カルシウ
ムの各単独の水溶液を圧送した。 次いで、実施例１と同じ方法により地盤注入用
グラウトを調合して砂中に注入した。 得られた結果を第３表に示す。 各実施例において、いづれの場合にも注入した
グラウトからの炭酸ガスの発生は認められなかつ
た。また、グラウトのゲルタイムは数秒程度と極
めて短いにもかかわらず、注入装置内でグラウト
がゲル化するトラブルは起こらなかつた。 比較例 本発明の方法で用いられる保圧機構が混合室に
装備されていない注入管を使用し、実施例１また
は２に準じてそれぞれ薬液注入操作を行つたが、
いずれの場合にも酸性グラウトから二酸化炭素が
放散してPHが高まり、混合室内でグラウト薬液の
ゲル化が起こつた。実施例１または２で得られた
砂ゲル強度は発現しなかつた。
のと同じ薬液注入用二重管ロツドの一方の流路に
調合時の加圧状態を維持させたまま供給すると同
時に、他方の流路にアルミン酸ソーダ、炭酸ソー
ダ、炭酸カリ、リン酸３ナトリウム、リン酸水素
２ナトリウム、苛性ソーダまたは水酸化カルシウ
ムの各単独の水溶液を圧送した。 次いで、実施例１と同じ方法により地盤注入用
グラウトを調合して砂中に注入した。 得られた結果を第３表に示す。 各実施例において、いづれの場合にも注入した
グラウトからの炭酸ガスの発生は認められなかつ
た。また、グラウトのゲルタイムは数秒程度と極
めて短いにもかかわらず、注入装置内でグラウト
がゲル化するトラブルは起こらなかつた。 比較例 本発明の方法で用いられる保圧機構が混合室に
装備されていない注入管を使用し、実施例１また
は２に準じてそれぞれ薬液注入操作を行つたが、
いずれの場合にも酸性グラウトから二酸化炭素が
放散してPHが高まり、混合室内でグラウト薬液の
ゲル化が起こつた。実施例１または２で得られた
砂ゲル強度は発現しなかつた。
【表】
第１図は、本発明の一実施態様をあらわすフロ
ーシートである。 １……水ガラス貯槽、１′……ポンプ、２……
水貯槽、２′……ポンプ、３……二酸化炭素貯槽、
３′……流量調節弁、３″……蒸発器、４……酸性
グラウト調合槽、４′……ポンプ、５……アルカ
リ性反応剤貯槽、５′……ポンプ、６……薬液注
入用二重管ロツド。 第２図は本発明に用いられる薬液注入用二重管
ロツドの縦断面図である。 １……外管、２……内管、３……外沓、４……
オリフイス板、５……止めリング、６……混合
室、７……逆止弁、８……スプリング、９……混
合室のグラウト出口（弁口）、８ｂ……張り出し
部、９ｂ……止めリング、１０……グラウト排出
口。
ーシートである。 １……水ガラス貯槽、１′……ポンプ、２……
水貯槽、２′……ポンプ、３……二酸化炭素貯槽、
３′……流量調節弁、３″……蒸発器、４……酸性
グラウト調合槽、４′……ポンプ、５……アルカ
リ性反応剤貯槽、５′……ポンプ、６……薬液注
入用二重管ロツド。 第２図は本発明に用いられる薬液注入用二重管
ロツドの縦断面図である。 １……外管、２……内管、３……外沓、４……
オリフイス板、５……止めリング、６……混合
室、７……逆止弁、８……スプリング、９……混
合室のグラウト出口（弁口）、８ｂ……張り出し
部、９ｂ……止めリング、１０……グラウト排出
口。
Claims (1)
- １ 水ガラスと二酸化炭素とを混合して得られる
酸性グラウトとアルカリ性反応剤とを組み合わせ
てなる水ガラス系グラウトによる地盤安定化法に
おいて、地盤注入前に予め１m3あたりSiO239〜
105Kgを含有する水ガラス水溶液と二酸化炭素と
を、ゲージ圧１〜30Kg／cm2の加圧下に混合してPH
３〜７の酸性グラウトを調製し、地盤注入に際し
て、内管下端とグラウト排出口との間に混合室が
設けられ、該混合室のグラウト出口には混合室内
の圧力が所定圧力を超えると出口を開き、所定圧
力以下では出口を閉ざす保圧機構が装備されてい
る薬液注入用二重管ロツドの入口部より一つの流
路に該酸性グラウトを加圧状態を維持させたまま
供給すると同時に、他の流路に前記酸性グラウト
中に含まれる遊離炭酸を中和するに必要な量以上
のアルカリ性反応剤を圧送し、両者を前記混合室
において加圧下で合流させ、混合させながら前記
保圧機構を経由して排出し地盤中に注入すること
を特徴とする水ガラス系グラウトの地盤注入法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318181A JPS57149382A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Injection of water glass-base grout into ground |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318181A JPS57149382A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Injection of water glass-base grout into ground |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57149382A JPS57149382A (en) | 1982-09-14 |
| JPH0315674B2 true JPH0315674B2 (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=12379328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3318181A Granted JPS57149382A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Injection of water glass-base grout into ground |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57149382A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588054B2 (ja) * | 1990-08-10 | 1997-03-05 | 強化土エンジニヤリング 株式会社 | 地盤注入薬液の製造方法および地盤注入方法 |
| JP5755134B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2015-07-29 | 名古屋カレット株式会社 | 非アルカリ性地盤硬化用薬液の調製装置 |
| CN110371986B (zh) * | 2018-04-13 | 2021-09-03 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 碳分反应器和碳分方法和粉煤灰的处理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52118904A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-05 | Kyokado Eng Co | Chemical liquid impregnation method using carbon dioxide gas as reaction agent |
-
1981
- 1981-03-10 JP JP3318181A patent/JPS57149382A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52118904A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-05 | Kyokado Eng Co | Chemical liquid impregnation method using carbon dioxide gas as reaction agent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57149382A (en) | 1982-09-14 |
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