JPH0516498B2 - - Google Patents
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- JPH0516498B2 JPH0516498B2 JP61146123A JP14612386A JPH0516498B2 JP H0516498 B2 JPH0516498 B2 JP H0516498B2 JP 61146123 A JP61146123 A JP 61146123A JP 14612386 A JP14612386 A JP 14612386A JP H0516498 B2 JPH0516498 B2 JP H0516498B2
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- dioxide gas
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
- C04B40/0231—Carbon dioxide hardening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は主として水ガラス系固結薬液等のア
ルカリ性地盤注入材と炭酸ガスを合流して軟弱地
盤または漏水地盤等の地盤に注入して地盤固結ま
たは止水を図る地盤注入工法に係り、特に加圧炭
酸ガスの絶対流量の制御を簡素化し、地盤圧の許
容範囲内で水ガラス水溶液に対する炭酸ガス量を
一定比率で合流させて地盤中に注入する地盤注入
工法に関する。
ルカリ性地盤注入材と炭酸ガスを合流して軟弱地
盤または漏水地盤等の地盤に注入して地盤固結ま
たは止水を図る地盤注入工法に係り、特に加圧炭
酸ガスの絶対流量の制御を簡素化し、地盤圧の許
容範囲内で水ガラス水溶液に対する炭酸ガス量を
一定比率で合流させて地盤中に注入する地盤注入
工法に関する。
従来、水ガラス等のアルカリ性地盤注入材と、
硬化剤としての炭酸ガスとからなる薬液を軟弱ま
たは漏水地盤中に注入して地盤の固結または止水
を図る薬液注入工法が提案されている。
硬化剤としての炭酸ガスとからなる薬液を軟弱ま
たは漏水地盤中に注入して地盤の固結または止水
を図る薬液注入工法が提案されている。
一般に、水ガラス水溶液と炭酸ガスを合流させ
て地盤注入するに際し、水ガラス水溶液に対して
混合すべき炭酸ガスを絶対量でほぼ一定割合で注
入しなければ均一な水ガラスの固結体が形成され
ない。この理由については地盤内の圧力が変化す
ると、圧入される炭酸ガス量が大幅に変動して水
ガラスとの比率が一定しなくなり、水ガラスと炭
酸ガスの反応によつて生成する膠質状物にムラを
生じ、均一な固結体が得られないことが指摘され
ている。例えば、地盤注入において、毎分当たり
の注入速度を一定に保つておけば、注入圧力は零
から20Kg/cm2程度まで変化するのが普通である。
これに対して、水ガラス水溶液の方は液体である
ため、前記圧力が変化してもその絶対量に変化が
生じないが、炭酸ガスは前記圧力が変化すれば体
積に変化が起こり、その絶対量も変化が生じる。
て地盤注入するに際し、水ガラス水溶液に対して
混合すべき炭酸ガスを絶対量でほぼ一定割合で注
入しなければ均一な水ガラスの固結体が形成され
ない。この理由については地盤内の圧力が変化す
ると、圧入される炭酸ガス量が大幅に変動して水
ガラスとの比率が一定しなくなり、水ガラスと炭
酸ガスの反応によつて生成する膠質状物にムラを
生じ、均一な固結体が得られないことが指摘され
ている。例えば、地盤注入において、毎分当たり
の注入速度を一定に保つておけば、注入圧力は零
から20Kg/cm2程度まで変化するのが普通である。
これに対して、水ガラス水溶液の方は液体である
ため、前記圧力が変化してもその絶対量に変化が
生じないが、炭酸ガスは前記圧力が変化すれば体
積に変化が起こり、その絶対量も変化が生じる。
上述の問題の解決策の一環として、特公昭59−
42769号公報に見られる薬液注入装置が提案され
るに至つた。この提案された装置は、「地盤中に
挿入された注入管と、前記注入管内に連結された
水ガラス貯槽と、前記注入管内に連結された炭酸
ガス貯槽とを備えた薬液注入装置において、前記
炭酸ガス貯槽と前記注入管との間に圧力変動感知
装置を設けたことを特徴とし、前記圧力変動感知
装置は前記注入管と前記炭酸ガス貯槽との間に下
流へ向かつて順次自動流量調節弁と、差圧伝送器
および開閉演算器を経て流量指示調節器に連絡さ
れた流量計と、グラフイツク演算器を経て同じく
前記流量指示調節器に連絡された圧力伝送器とが
連絡されてなり、前記両演算器の演算結果に基づ
き前記流量指示調節計が前記自動流量調節弁を作
動させることによつて炭酸ガスの絶対流量を制御
し、水ガラス水溶液と炭酸ガスの絶対流量を一定
比率で合流して注入する」ことにある。
42769号公報に見られる薬液注入装置が提案され
るに至つた。この提案された装置は、「地盤中に
挿入された注入管と、前記注入管内に連結された
水ガラス貯槽と、前記注入管内に連結された炭酸
ガス貯槽とを備えた薬液注入装置において、前記
炭酸ガス貯槽と前記注入管との間に圧力変動感知
装置を設けたことを特徴とし、前記圧力変動感知
装置は前記注入管と前記炭酸ガス貯槽との間に下
流へ向かつて順次自動流量調節弁と、差圧伝送器
および開閉演算器を経て流量指示調節器に連絡さ
れた流量計と、グラフイツク演算器を経て同じく
前記流量指示調節器に連絡された圧力伝送器とが
連絡されてなり、前記両演算器の演算結果に基づ
き前記流量指示調節計が前記自動流量調節弁を作
動させることによつて炭酸ガスの絶対流量を制御
し、水ガラス水溶液と炭酸ガスの絶対流量を一定
比率で合流して注入する」ことにある。
ところで、上述の従来の注入装置においては、
炭酸ガス貯槽と注入管との間に圧力変動感知装置
を設けることによつて、地盤圧（Kg/cm2）の変動
にかかわらず水ガラス水溶液と炭酸ガスの絶対流
量を一定比率で合流させて地盤中に注入すること
を可能とする利益をもたらすことができる。しか
しながら、実践の場においては、地盤圧の変動を
感知し、加圧炭酸ガス量を地盤圧に対応させて圧
送するための制御システムが複雑化されるため
に、制御システムの設備費が嵩み、かつ各制御要
素の性能チエツクおよび管理、維持に細心の運転
管理を必要とする実用上の問題がある。
炭酸ガス貯槽と注入管との間に圧力変動感知装置
を設けることによつて、地盤圧（Kg/cm2）の変動
にかかわらず水ガラス水溶液と炭酸ガスの絶対流
量を一定比率で合流させて地盤中に注入すること
を可能とする利益をもたらすことができる。しか
しながら、実践の場においては、地盤圧の変動を
感知し、加圧炭酸ガス量を地盤圧に対応させて圧
送するための制御システムが複雑化されるため
に、制御システムの設備費が嵩み、かつ各制御要
素の性能チエツクおよび管理、維持に細心の運転
管理を必要とする実用上の問題がある。
本発明の目的は加圧炭酸ガスの絶対流量の制御
を簡素化し、地盤圧の許容範囲内で水ガラス水溶
液に対する炭酸ガス量を一定比率で合流させて地
盤に注入し、前述の公知技術に存する問題点を解
決し得る地盤注入工法を提供することにある。
を簡素化し、地盤圧の許容範囲内で水ガラス水溶
液に対する炭酸ガス量を一定比率で合流させて地
盤に注入し、前述の公知技術に存する問題点を解
決し得る地盤注入工法を提供することにある。
前述の目的を達成するため、本発明によれば、
アルカリ性地盤注入材に炭酸ガスを炭酸ガス吹出
ノズルを通じて合流して地盤に注入する地盤注入
工法において、炭酸ガス吹出量が地盤圧の変化に
かかわらず一定となるように、炭酸ガスのガス圧
と炭酸ガス吹出ノズルの孔径を定め、これにより
前記アルカリ性地盤注入材と炭酸ガスとを一定の
比率で合流することを特徴とする。
アルカリ性地盤注入材に炭酸ガスを炭酸ガス吹出
ノズルを通じて合流して地盤に注入する地盤注入
工法において、炭酸ガス吹出量が地盤圧の変化に
かかわらず一定となるように、炭酸ガスのガス圧
と炭酸ガス吹出ノズルの孔径を定め、これにより
前記アルカリ性地盤注入材と炭酸ガスとを一定の
比率で合流することを特徴とする。
以下、前述の本発明を添付図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明方法を実施するための装置であ
つて、図中１はアルカリ性地盤注入材としての水
ガラス水溶液貯槽、２は注入ポンプ、３は流量計
であつて、水ガラス水溶液は、注入ポンプによつ
て定められた流量で吐液されて流量計を通して配
管４により地盤５中に挿入される注入管６内に圧
入させる。以上は前記従来の薬液注入装置の水ガ
ラス注入系路と同様である。ここで水ガラス水溶
液貯槽１から注入管６を含む管路を注入材送液管
路という。
つて、図中１はアルカリ性地盤注入材としての水
ガラス水溶液貯槽、２は注入ポンプ、３は流量計
であつて、水ガラス水溶液は、注入ポンプによつ
て定められた流量で吐液されて流量計を通して配
管４により地盤５中に挿入される注入管６内に圧
入させる。以上は前記従来の薬液注入装置の水ガ
ラス注入系路と同様である。ここで水ガラス水溶
液貯槽１から注入管６を含む管路を注入材送液管
路という。
この発明においては、炭酸ガス高圧容器７の口
金に配管８が接続され、この配管の未端部は前記
注入管６に連結される。前記配管８の管路上に減
圧弁９と、円板１０ａの中心部にノズル孔１０ｂ
を穿つた炭酸ガス吹出ノズル１０が設けられて薬
液注入装置が構成される。
金に配管８が接続され、この配管の未端部は前記
注入管６に連結される。前記配管８の管路上に減
圧弁９と、円板１０ａの中心部にノズル孔１０ｂ
を穿つた炭酸ガス吹出ノズル１０が設けられて薬
液注入装置が構成される。
上記配管８には、ノズル孔径を異にしたノズル
１０を取り換え可能に取付けるように設けてお
く。また、ノズル孔径を異にした炭酸ガス吹出ノ
ズル１０を数個並列に、炭酸ガス圧送配管８に並
設し、それぞれのノズル１０を切換可能に設けて
おいてもよい。
１０を取り換え可能に取付けるように設けてお
く。また、ノズル孔径を異にした炭酸ガス吹出ノ
ズル１０を数個並列に、炭酸ガス圧送配管８に並
設し、それぞれのノズル１０を切換可能に設けて
おいてもよい。
上述の装置により、水ガラス水溶液は注入管６
に注入され、さらに、炭酸ガスもまた炭酸ガス吹
出ノズル１０を通して注入管６に注入され、注入
管６内で炭酸ガスが水ガラス水溶液に合流され
る。
に注入され、さらに、炭酸ガスもまた炭酸ガス吹
出ノズル１０を通して注入管６に注入され、注入
管６内で炭酸ガスが水ガラス水溶液に合流され
る。
本発明では前記合流に際して、炭酸ガス吹出量
が地盤圧の変化にかかわらず一定となるように、
炭酸ガスのガス圧と炭酸ガス吹出ノズルの孔径を
定め、これにより前記アルカリ性地盤注入材と炭
酸ガスとを一定の比率で合流する。前記炭酸ガス
のガス圧は減圧弁９の操作により任意に変更さ
れ、また前記孔径はノズル孔径を異にしたノズル
１０を取り換えることにより任意に変更される。
が地盤圧の変化にかかわらず一定となるように、
炭酸ガスのガス圧と炭酸ガス吹出ノズルの孔径を
定め、これにより前記アルカリ性地盤注入材と炭
酸ガスとを一定の比率で合流する。前記炭酸ガス
のガス圧は減圧弁９の操作により任意に変更さ
れ、また前記孔径はノズル孔径を異にしたノズル
１０を取り換えることにより任意に変更される。
次に作用を第２図および第３図の実験結果を図
表化した図に基づいて説明する。
表化した図に基づいて説明する。
第２図は、円板（板厚３mm）の中心部に0.8mm
のノズル孔径を穿ち、炭酸ガス圧（35、30、25
Kg／cm2）と炭酸ガス吹出量との関係を示す図であ
り、設定炭酸ガス圧において炭酸ガス吹出量
（ｇ／min）は、ある範囲内で一定の流量となり、
ある限界点で炭酸ガス吹出量は漸次減少していく
ことが判る。したがつて、地盤圧に対応する炭酸
ガス吹出量は、炭酸ガス圧をかえることによつて
制御することができる。
のノズル孔径を穿ち、炭酸ガス圧（35、30、25
Kg／cm2）と炭酸ガス吹出量との関係を示す図であ
り、設定炭酸ガス圧において炭酸ガス吹出量
（ｇ／min）は、ある範囲内で一定の流量となり、
ある限界点で炭酸ガス吹出量は漸次減少していく
ことが判る。したがつて、地盤圧に対応する炭酸
ガス吹出量は、炭酸ガス圧をかえることによつて
制御することができる。
炭酸ガス圧は減圧弁によつて任意に変えること
ができる。
ができる。
第３図は、炭酸ガス圧を一定（35Kg/cm2）にし
てノズル孔径を異にした場合の炭酸ガス吹出量と
の関係を示す図であつて、ノズル孔径を異にした
炭酸ガス吹出ノズルを数個組合わせることによつ
て、地盤圧に対応する炭酸ガス吹出量を任意に制
御することが可能となる。
てノズル孔径を異にした場合の炭酸ガス吹出量と
の関係を示す図であつて、ノズル孔径を異にした
炭酸ガス吹出ノズルを数個組合わせることによつ
て、地盤圧に対応する炭酸ガス吹出量を任意に制
御することが可能となる。
第３図のＩ線は、ノズル孔径１mmのノズル２個
（ノズル１個の炭酸ガス吹出量4550g／min）とノ
ズル孔径0.4mmのノズル（吹出量100g／min）１
個を同時に使用した場合の炭酸ガス吹出量を示
す。
（ノズル１個の炭酸ガス吹出量4550g／min）とノ
ズル孔径0.4mmのノズル（吹出量100g／min）１
個を同時に使用した場合の炭酸ガス吹出量を示
す。
また、同図から炭酸ガス圧を一定にした場合に
は、ノズル孔径を異にした炭酸ガス吹出ノズルを
地盤圧に対応させて取換えて使用することもでき
る。
は、ノズル孔径を異にした炭酸ガス吹出ノズルを
地盤圧に対応させて取換えて使用することもでき
る。
第４図はこの発明の一実施例を示す図であつ
て、水ガラス水溶液貯槽１内に貯えられた水ガラ
ス水溶液は注入ポンプ２によつてその定量が吐液
されて流量計３で流量を確認し、配管４を通して
地盤５中に挿入される注入管６内に注入される。
注入ポンプ２の吸入側の配管４に元弁SVが設け
られている。
て、水ガラス水溶液貯槽１内に貯えられた水ガラ
ス水溶液は注入ポンプ２によつてその定量が吐液
されて流量計３で流量を確認し、配管４を通して
地盤５中に挿入される注入管６内に注入される。
注入ポンプ２の吸入側の配管４に元弁SVが設け
られている。
液化炭酸ガス高圧容器７，７′，７″の口金に炭
酸ガス圧送配管８が連結され、この配管上に、元
弁SV、加熱器１１、減圧弁９、炭酸ガス留器１
２が設けられ、液化炭酸ガスは加熱器１１によつ
て気化炭酸ガスとなつて減圧弁９で所定の圧力に
減圧されて炭酸ガス留器１２内に所定の圧力で貯
えられる。前記ガス留器の後の配管に分岐管８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが並列に設けられ、各分岐
管元弁Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が設けられると共に
炭酸ガス吹出ノズル１０，１０′，１０″，１０
が設けられ、各分岐管は配管８′に連結され、こ
の配管は炭酸ガス圧送配管８に連結される。前記
配管８の未端部は上記注入管６に連結される。圧
送される炭酸ガス圧は配管８に設けた圧力計Ｐ
１，Ｐ２によつて確認される。
酸ガス圧送配管８が連結され、この配管上に、元
弁SV、加熱器１１、減圧弁９、炭酸ガス留器１
２が設けられ、液化炭酸ガスは加熱器１１によつ
て気化炭酸ガスとなつて減圧弁９で所定の圧力に
減圧されて炭酸ガス留器１２内に所定の圧力で貯
えられる。前記ガス留器の後の配管に分岐管８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが並列に設けられ、各分岐
管元弁Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が設けられると共に
炭酸ガス吹出ノズル１０，１０′，１０″，１０
が設けられ、各分岐管は配管８′に連結され、こ
の配管は炭酸ガス圧送配管８に連結される。前記
配管８の未端部は上記注入管６に連結される。圧
送される炭酸ガス圧は配管８に設けた圧力計Ｐ
１，Ｐ２によつて確認される。
上記炭酸ガス吹出ノズル１０，１０′，１０″，
１０はノズル孔径を異にしており、地盤圧に対
応する炭酸ガス吹出量を単一の炭酸ガス吹出ノズ
ルまたは二以上のノズルの組合わせによつて制御
して水ガラス水溶液と炭酸ガスの流量を一定比率
で合流して注入管６を介して地盤内に注入させ
る。
１０はノズル孔径を異にしており、地盤圧に対
応する炭酸ガス吹出量を単一の炭酸ガス吹出ノズ
ルまたは二以上のノズルの組合わせによつて制御
して水ガラス水溶液と炭酸ガスの流量を一定比率
で合流して注入管６を介して地盤内に注入させ
る。
本発明におけるアルカリ性地盤注入材としては
水ガラス水溶液あるいは、水ガラスと反応剤の混
合液あるいはセメントやスラグを含む注入液等、
アルカリを含んでいてそのアルカリが炭酸ガスと
中和反応を生ずる注入材を用いることができる。
水ガラス水溶液あるいは、水ガラスと反応剤の混
合液あるいはセメントやスラグを含む注入液等、
アルカリを含んでいてそのアルカリが炭酸ガスと
中和反応を生ずる注入材を用いることができる。
以上説明したように、この発明は炭酸ガス吹出
ノズルの孔径と炭酸ガス圧を任意に変更するのみ
で、地盤圧に対応する炭酸ガス吹出量が簡単に得
られ、水ガラス水溶液と炭酸ガスとを一定の比率
で合流して地盤中に注入することができるので、
均一の固結体が得られる効果をもたらす。
ノズルの孔径と炭酸ガス圧を任意に変更するのみ
で、地盤圧に対応する炭酸ガス吹出量が簡単に得
られ、水ガラス水溶液と炭酸ガスとを一定の比率
で合流して地盤中に注入することができるので、
均一の固結体が得られる効果をもたらす。
なお、炭酸ガス流量の制御は地盤炭酸ガス吹出
ノズルによつて行うので、薬液注入操作も簡単と
なり、薬液注入の容易性および費用の点で大きな
改善が期待できる。
ノズルによつて行うので、薬液注入操作も簡単と
なり、薬液注入の容易性および費用の点で大きな
改善が期待できる。
第１図はこの発明の基本概念を示す図、第２図
は炭酸ガス吹出ノズルの孔径0.8mmにおける炭酸
ガスと炭酸ガス吹出量との関係を示す図、第３図
は炭酸ガス圧35Kg/cm2におけるノズル孔径と炭酸
ガス吹出量の関係を示す図、第４図はこの発明の
実施例を示す図である。 図中、１は水ガラス水溶液貯槽、２は注入ポン
プ、３は流量計、６は注入管、７は炭酸ガス高圧
容器、９は減圧弁、１０は炭酸ガス吹出ノズル、
１０ｂはノズル孔、１１は加熱器、１２は炭酸ガ
ス留器である。
は炭酸ガス吹出ノズルの孔径0.8mmにおける炭酸
ガスと炭酸ガス吹出量との関係を示す図、第３図
は炭酸ガス圧35Kg/cm2におけるノズル孔径と炭酸
ガス吹出量の関係を示す図、第４図はこの発明の
実施例を示す図である。 図中、１は水ガラス水溶液貯槽、２は注入ポン
プ、３は流量計、６は注入管、７は炭酸ガス高圧
容器、９は減圧弁、１０は炭酸ガス吹出ノズル、
１０ｂはノズル孔、１１は加熱器、１２は炭酸ガ
ス留器である。
Claims (1)
- １ アルカリ性地盤注入材に炭酸ガスを炭酸ガス
吹出ノズルを通して合流して地盤に注入する地盤
注入工法において、炭酸ガス吹出量が地盤圧の変
化にかかわらず一定となるように、炭酸ガスのガ
ス圧と炭酸ガス吹出ノズルの孔径を定め、これに
より、前記アルカリ性地盤注入材と炭酸ガスとを
一定の比率で合流することを特徴とする地盤注入
工法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146123A JPS634115A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 地盤注入工法 |
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