JPH06212620A

JPH06212620A - 地盤注入工法

Info

Publication number: JPH06212620A
Application number: JP18172592A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Shimada; 俊介島田; Kenji Kashiwabara; 健二栢原
Original assignee: Kyokado Engineering Co Ltd
Current assignee: Kyokado Engineering Co Ltd
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ＰＨの異なる複数の注入液を上下の異なる複
数の注入口から同時に注入し、これにより、はじめは複
数の注入液が混合し、ゲル化して注入管まわりにシール
を形成し、その後注入管まわりで上下位置から注入され
た注入液は前記シールでしや断されて、互いに混合され
ず、それぞれ独立して地盤中に噴出して注入せしめ、こ
の結果、極めて迅速かつ簡単に地盤を固結し得る。【構成】地盤中に多重注入管を挿入し、この注入を通
してＰＨの異なる複数の注入材を地盤中に注入する複合
注入工法。前記注入管の注入口の位置を注入管の軸方向
にずらして設置し、この注入管の一方の注入口から酸性
側の注入材を、他方の注入口からアルカリ性側の注入材
を、それぞれ注入時期を同じくして注入することから構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＰＨの異なる複数の注
入液（グラウト）を、地盤中に設置された注入管の軸方
向に異なる位置の注入口を通して同時に注入する地盤注
入工法に係り、特にＰＨの異なる複数の注入液を複数の
注入口から同時に注入することにより極めて迅速かつ簡
単に地盤を固結し得る地盤注入工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複雑な地盤を改良する技術として一般
に、固結時間の短いグラウトならびに長いグラウトを地
盤中に注入する、いわゆる複合注入工法が用いられる。
この種の複合注入工法として、従来、二重管を用いてま
ず、固結時間の短いグラウトを地盤中に注入して粗い部
分、弱い部分あるいは注入管まわりの空隙を填充し、そ
の後固結時間の長いグラウトを土粒子間注入して地盤中
に浸透させる工法が知られている。

【０００３】上述の複合注入工法において、固結時間の
短いグラウトを二重管の上部吐出口から、また、固結時
間の長いグラウトを二重管の下部吐出口から、それぞれ
同時に注入する注入工法もまた、知られている。

【０００４】さらに、三重管を用いて二つの管路から別
々に送液された二液の合流液（固結時間の短い注入液）
を上部吐出口から注入し、同時に下部吐出口から固結時
間の長いグラウトを注入する複合注入工法が知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、二重管を用
いる前者の工法では、固結時間の異なるグラウトが別々
に注入されるため、注入の際にこれらグラウトの切り換
えが必要となり、このため操作が複雑化されて迅速かつ
簡単な注入が不可能である。さらに、この工法では送液
量を多くできず、施工能率が低い。

【０００６】また、三重管を用いる後者の工法では、固
結時間の異なるグラウトの同時注入が可能となるが、三
重管であるため注入管孔径が大きくなり、削孔費が高
く、かつ施工能率が悪くなる。さらに、この工法では主
材、瞬結用反応剤配合液および緩結用反応剤配合液の配
合調整が必要で、複雑となる。

【０００７】また、上述において、固結時間の異なるグ
ラウト（ゲル化時間の異なるグラウト）を別々の吐出口
から注入しても、これが二重管であっても、三重管であ
っても、注入されたゲル化時間の異なるグラウトは注入
管まわりの空隙を通して連通し合い、混合されて同一の
ゲル化時間のグラウトとなってしまい、複合注入が達成
され得ない。

【０００８】通常、注入工法が対象とする地盤は軟弱地
盤であるが、この地盤では地盤生成過程において透水性
の異なる層が水平方向に堆積するのが通例である。透水
係数は垂直方向よりも水平方向が大きく、このため、注
入された注入液（グラウト）は注入管を通して透水係数
の大きな層に逸脱する。

【０００９】そこで、本発明の目的はＰＨの異なる複数
の注入液を上下の異なる複数の注入口から同時に注入
し、これにより、はじめは複数の注入液が混合し、ゲル
化して注入管まわりにシールを形成し、その後注入管ま
わりで上下位置から注入された注入液は前記シールでし
や断されて、互いに混合されず、それぞれ独立して地盤
中に噴出して注入せしめ、この結果、極めて迅速かつ簡
単に地盤を固結し得、上述の公知技術に存する欠点を改
良した地盤注入工法を提供することにある。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】上述の目的を達成する
ため、本発明によれば、地盤中に多重注入管を挿入し、
この注入管を通してＰＨの異なる複数の注入材を地盤中
に注入する複合注入工法において、前記注入管の注入口
の位置を注入管の軸方向にずらして設置し、この注入管
の一方の注入口から、酸性側の注入材を、他方の注入口
からアルカリ性側の注入材を、それぞれ注入時期を同じ
くして注入することを特徴とする。

【００１１】

【発明の具体的説明】以下、本発明を添付図面を用いて
さらに詳細に説明する。図１は本発明に用いられる二重
管Ｘの一具体例の側面図であって、外管１と、その内部
に配置される内管２とから基本的に構成される。この二
重管Ｘは瞬結注入管体ａおよび緩結注入管体ｂを含み、
瞬結注入管体ａはアルカリ性側のゲル化時間の短い注入
液を注入する注入口３を有し、緩結注入管体ｂは酸性側
のゲル化時間の長い注入液を注入する注入口３、３…３
を有する。これら注入管体ａ、ｂは図１では瞬結注入管
体ａを二重管Ｘの上部に、緩結注入管体ｂを下部にそれ
ぞれ配置したが、この配置は二重管Ｘの任意の個所に係
合設置される。ｃは二重管Ｘの末端部、４はメタルクラ
ウンである。

【００１２】図２は図１における瞬結注入管体ａの拡大
断面図であって、図２（ａ）は穿孔中、図２（ｂ）は注
入中の状態をそれぞれ示し、図２（ｃ）は瞬結注入管体
ａの注入口３の断面図を示す。

【００１３】図３は図１における緩結注入管体ｂの拡大
断面図であって、図３（ａ）は穿孔中、図３（ｂ）は注
入中の状態をそれぞれ示し、図３（ｃ）は緩結注入管体
ｂの注入口３、３…３の断面図を示す。

【００１４】図４は図１における二重管Ｘの末端部ｃの
部分の拡大断面図であって、図４（ａ）は穿孔中、図４
（ｂ）は注入中の状態をそれぞれ示す。

【００１５】まず、図２（ａ）に示されるように、外管
１の管路６を通じて穿孔水を矢印方向に送液する。この
穿孔水は図４（ａ）に示されるように、末端部ｃに送液
され、弁７のバネ８を押し下げて管路６ａを開通し、こ
の開通された管路６ａを通って地盤中に吐出されて掘削
を助け、二重管Ｘを所定の深度に設定する。このとき、
図２（ａ）および図３（ａ）の注入口３は金属製または
合成樹脂製の開閉チップ５で閉束されているので、ここ
から穿孔水がもれることはない。

【００１６】次いで、図２（ｂ）に示されるように、外
管管路６から主材配合液Ａを、内管管路９から反応剤配
合液Ｂをそれぞれ矢印方向に送液すると、まず、反応剤
配合液Ｂは図４（ｂ）に示されるように、末端部ｃでシ
リンダ10を落下せしめて外管管路６ａを閉じる。この結
果、内管管路９内の反応剤配合液Ｂは加圧状態となり、
図２（ａ）および図３（ａ）の閉束チップ５を配合液Ｂ
の圧力によって外側に吹き飛ばし、注入口３を開孔す
る。

【００１７】注入口３は図２（ｂ）、（ｃ）および図３
（ｂ）、（ｃ）に示されるように、一方の管路Ａ、例え
ば外管管路６と通じる吐出口11、11…11が設けられ、か
つ、この注入口３の少なくとも一つには、他方の管路
Ｂ、例えば内管管路９と通じる吐出口12が設けられる。

【００１８】さらに、これら複数の注入口３、３…３の
うち、少なくとも二つは一方の管路Ａ（外管管路６）か
らの吐出量と他方の管路Ｂ（内管管路９）からの吐出量
の流量比率が異なるように形成される。具体的には、例
えば、一つの注入口３は図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
特に図２（ｃ）に明示されるように、外管管路６に通じ
る吐出口11（口径Φ1.0mm)を１個設けるとともに、内管
管路９に通じる吐出口12（それぞれ口径Φ1.0mm)を２個
設け、また、他の一つの注入口３は図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、特に図３（ｃ）に明示されるように、
外管管路６に通じる吐出口11（口径Φ1.0mm)および内管
管路９に通じる吐出口12（口径Φ1.0mm)をそれぞれ１個
づつ設ける。この結果、一方の管路Ａに通じる吐出口11
と他方の管路Ｂに通じる吐出口12の数の比率を変化させ
た少なくとも二つの注入口３が形成されることになり、
これら少なくとも二つの注入口３は一方の管路Ａからの
吐出量と他方の管路Ｂからの吐出量の流量比率が異なる
ように形成される。なお、吐出量の流量比率は吐出口の
口径を変化させて行なうこともできる。

【００１９】図２（ａ）および図３（ａ）の閉束チップ
５がはずされて注入口３が開孔されると、図２ (ｂ）、
（ｃ）および図３ (ｂ）、（ｃ）に示されるように、主
材配合液Ａおよび反応剤配合液Ｂがそれぞれ吐出口11お
よび吐出口12から注出口３内に吐出され、混合されてＰ
Ｈの異なる複数の注入液が形成される。

【００２０】これら複数の注入液は前述の各複数の注入
口３、３…３からそれぞれ同時に地盤中に注入される。
これら注入液は管路ＡおよびＢから各注入口３、３…３
内に吐出される配合液の流量比率にしたがって、固結時
間が15分以内あるいは土との混合状態における固結時間
が３分以上で、かつ短い方の固結時間が30秒以内となる
ように調整される。なお、本発明ではこれら注入液の固
結時間よりも長い注入液を併用することもできる。

【００２１】上述の本発明において、主材配合液（Ａ
液）は水ガラス配合液、またはそれ自体ゲル化し得るグ
ラウト（例えば、水ガラスと反応剤の混合液）であり、
また、反応剤配合液（Ｂ液）は前記主材配合液に適合す
る各種硬化剤、あるいはセメント懸濁液を含む配合液で
ある。

【００２２】これらＡ液、Ｂ液の注入口への流量比率は
１：１であってもよく、その他任意の流量比率に選定す
ることができる。また、この比率は注入途中で変化させ
てもよい。

【００２３】図５、図６および図７（ａ）、（ｂ）は他
の形式の注入管を用いた本発明工法を示す断面図であっ
て、図５は掘削水（穿孔水）の送液状態を示し、図６は
注入状態を示し、図７（ａ）、（ｂ）は注入口の例を示
す。

【００２４】上述注入管は図１と同様、外管１および内
管２から構成される二重管Ｘであるが、内管２の末端に
は閉束体14が摺動自在に嵌合され、かつ軸方向の異なる
位置、すなわち、上下の異なる位置に三個の注入口３が
設けられる点、図１と異なる。しかも、これら注入口３
はそれぞれ、外管管路６に通じる吐出口11および内管管
路９に通じる吐出口12の数の比率が異なるものであり、
したがって、後述のように、各注入口３で吐出混合され
るＡＢ合流液のＰＨが全て異なることになる。。

【００２５】まず、図５に示されるように、各注入口３
に閉束チップ５を嵌めた状態で、外管管路６を通して掘
削水を送液しながらメタルクラウン４で掘削し、二重管
Ｘを地盤中の所定の深度に設定する。掘削水は各注入口
３に閉束チップ５が嵌められているから、ここからもれ
ることなく、外管管路６、および６ａを通して地盤中に
吐出される。

【００２６】掘削後、図６に示されるように、外管管路
６を通して主材配合液Ａを、内管管路９を通して反応剤
配合液Ｂを、それぞれ矢印方向に送液すると、まず、反
応剤配合液Ｂは内管６の末端に嵌合された閉束体14を下
方に押し下げて外管管路６ａを閉じる。この結果、外管
管路６は閉じられ、かつ内管管路９の反応剤配合液Ｂも
加圧状態となり、図６の閉束チップ５を吹きとばし、注
入口３を開く。

【００２７】その後、この開孔された注入口３に外管管
路６のＡ液および内管管路９のＢ液がそれぞれ吐出口1
1、12を通じて吐出され、混合される。

【００２８】この注入口３は、例えば図７（ａ）に示さ
れるように、外管管路６に通じる二つの吐出口11、11
（各口径Φ1.0mm)および内管管路９に通じる一つの吐出
口12（口径Φ1.0mm)を有し、これらの吐出口11、12の数
の比率が２：１であり、また、図７（ｂ）に示されるよ
うに、外管管路６に通じる一つの吐出口11（口径Φ1.0m
m)および内管管路９に通じる二つの吐出口12、12（それ
ぞれ口径Φ1.0mm)を有し、これらの吐出口11、12の数の
比率が１：２であり、さらに、図６に示されるように、
外管管路６および内管管路９に通じる吐出口11、12をそ
れぞれ１個を有し、これら吐出口11、12の数の比率が
１：１である。したがって、各注入口３におけるＡＢ合
流液の流量比率が全て異なり、ゲル化時間の異なった注
入液が各注入口３から地盤中に注入される。

【００２９】吐出口の口径は地上部において吐出口から
の注入材が注入管内流量に対して圧力を生じるように定
められ、この吐出圧力は好ましくは10kgf/cm² 、さらに
好ましくは15kgf/cm²以上である。

【００３０】本発明において、注入管の一方の管路に通
じる複数の吐出口から配合液を高圧（地上部で10kgf/cm
² 、好ましくは15kgf/cm²）の噴射口で吐出し、また他
方の管路に通じる吐出口からも配合液を高圧の噴射口で
吐出してもよく、場合によっては管内圧力が殆どかから
ない程度に吐出してもよい。吐出口の孔径は0.２〜2.０
mm程度が好ましい。また、本発明において、管内圧力は
数百kgf/cm²であってもよい。さらに注入管には、気体
や、注入液以外の流体が地盤中に注入液とともに、ある
いは注入液に先行して圧入され、注入液が地盤中に浸透
あるいは混合されやすくすることもできる。

【００３１】さらに、本発明は異なるＰＨを正確に設定
しやすく、かつ注入中の抵抗圧力の変化にも注入液の吐
出口への吐出量が変化しにくいため、設定したＰＨを正
確に保持し得る。本発明において、Ａ液およびＢ液の合
流比率を変化させるには、吐出口の口径の比率を変化さ
せるか、吐出口の数の比率を変化させる。

【００３２】さらに、本発明は注入管外壁部の空間でＰ
Ｈの異なる注入液の混合を防止し、それぞれ、異なるＰ
Ｈの注入液を独立して地盤中に注入し得る。

【００３３】一般に、パイプに同径の微細孔の吐出口を
ｎ個設けたものに液体を高圧でポンピングすると、それ
ぞれの吐出口から１／ｎに均等分割された量の液体が噴
射される。流量を多くするほど管内圧力は高くなり、吐
出口外部の抵抗（地盤注入圧）に比較してはるかに高い
場合は、この外部の抵抗の影響を殆ど受けることなく均
等な量で吐出される。管内圧力が同じならば、吐出量は
吐出口径が大きい程多くなる。本発明に用いられる注入
管はこのようにして吐出されるＡ液とＢ液を注入口の混
合室で合流混合し、地盤中に注入するように構成され
る。

【００３４】

【作用】図８は水ガラスグラウトにおけるＰＨとゲル化
時間の関係を示したグラフである。このグラフに示され
るように、ＰＨ７付近を中心にしてアルカリ側あるいは
酸性側にＰＨが変化するにつれてゲル化時間は長くな
る。したがって、Ａ液を水ガラスＢ液を酸性反応剤とす
ると、Ａ液とＢ液の合流比率のちがいによって、合流液
のＰＨが中性を中心にして酸性化側アルカリ性側に変化
してゲル化時間も変化する。また、水ガラスと酸を混合
した酸性水ガラスをＡ液とし、水ガラスまたは他のアル
カリ性反応剤溶液をＢ液とすると、Ａ液およびＢ液の合
流比率のちがいによってゲル化時間とＰＨが変化する。

【００３５】本発明は注入管の軸方向の異なる位置の注
入口において、Ａ液とＢ液をこれらの合流比率が異なる
ように合流せしめることにより、異なるＰＨ値、あるい
はさらに異なるゲル化時間の注入液を注入し、これによ
り本発明の所望の効果を奏し得るものである。

【００３６】すなわち、本発明では、Ａ液とＢ液の合流
液のＰＨが、例えば上部注入口、下部注入口で異なるよ
うに配合する。例えば、上部注入口からはＰＨがアルカ
リ側、下部吐出口からはＰＨが酸性側を呈するように
Ａ、Ｂ両液を配合し、さらに望ましくはＰＨがアルカリ
側の注入液のゲル化時間が30秒以内、さらに望ましくは
15秒以内に配合することにより、異なる注入口から注入
されたＰＨの異なる注入液は注入管周りの空隙で互いに
まじり合い、中和反応によりゲル化が促進して急激に上
下の注入口の間の空間を中心にしてシールを形成する。

【００３７】また、ゲル化時間の長い酸性側の注入液が
注入管まわりの空隙に沿って上方に移動してアルカリ側
の注入液またはゲル化したシールに接触すると直ちにゲ
ル化が促進し、シールが強化される。この結果、ＰＨの
異なる注入液はその周辺のシールをつき破って互いにま
じり合うようなことなく、独立して周辺の地盤中に注入
され、地盤を迅速かつ簡単に固結する。

【００３８】さらに、上述の本発明は軸方向の異なる位
置に複数の注入口を有する二重注入管であって、前記各
注入口には一方の管路Ａと通じる吐出口が設けられ、か
つ前記注入口の少なくとも一つには他方の管路Ｂと通じ
る吐出口が設けられ、前記複数の注入口のうち、少なく
とも二つは一方の管路Ａからの吐出量と他方の管路Ｂか
らの吐出量の流量比率が異なるように形成された注入管
を用いるから、ＰＨの異なる複数の注入液を複数の注入
口から同時に注入し得、これにより極めて迅速かつ簡単
に地盤を固結し得るものである。

【００３９】さらに、本発明は主材配合液（Ａ液）およ
び反応剤配合液（Ｂ液）の合流混合液のゲル化時間が15
分以内、好ましくは５分以内、さらに好ましくは１分以
内となるように配合し、かつ短い方のゲル化時間が30秒
以内、好ましくは15秒以内の瞬結性吐出液となるように
配合するから、注入管まわりで上下位置から注入された
注入液を互いに混合させないで、それぞれ独立して地盤
中に噴出し、注入せしめ得る。

【００４０】すなわち、一方の注入口３から注入される
アルカリ側のＰＨを呈するゲル化時間の短い瞬結性注入
液と、他方の注入口３から注入される酸性側のＰＨを呈
するゲル化時間がそれよりも長い注入液とは一部が混じ
り合い、むらになった状態で注入管まわりの空隙に注入
され、填充されるが、このうち、瞬結性注入液は浸透性
が悪いから、図９（ａ）に示されるように、上下注入口
３、３まわりの空隙にまず填充され、しゃ閉層13を形成
し、一方、ゲル化時間の長い方の注入液は、図９（ｂ）
に示されるように周辺の土粒子間に矢印方向に浸透す
る。

【００４１】すなわち、図９（ｂ）に示されるように、
注入管Ｘまわりの上下注入口３、３間の空隙を中心とし
てその周辺土も含めた円筒状の強固なしゃ閉層13が形成
され、この上で、ゲル化時間の長い方の注入液がしゃ閉
層13を破壊して土粒子間に矢印方向に浸透されるため、
上下注入液は混ざることがない。したがって、ゲル化時
間の短い方の注入液が瞬結性配合の場合、図10に示すよ
うに、瞬結グラウトＳによって緩結グラウトＬが上部に
逸脱することなく固結する。すなわち、まず図10の１ス
テップで削孔の後、注入管Ｘから瞬結注入液と緩結注入
液を上下位置から同時に注入すると、瞬結グラウトＳは
緩結グラウトＬの上部への逸脱を防止しながら互いに固
結する。次いで、図10の２ステップで、注入管Ｘを0.5m
引き上げてステップ移動し、上述と同様に注入すると、
上述と同様に瞬結グラウトＳが緩結グラウトＬの上部へ
の逸脱を防止しながら互いに固結する。Ｚは注入済の部
分である。さらに、上述と同様にして図10の３ステッ
プ、続いて図10の４ステップを行い、結果として、緩結
グラウトＬが上部に逸脱することなく固結し、緩結グラ
ウトＬは瞬結グラウトＳが浸透しきれない細かい層に浸
透して全体を均質に固結する。

【００４２】本発明に対して、土層が粗い場合は、一方
の注入液が10分以内、好ましくは１分以内、他方のゲル
化時間の短い方の注入液が15秒以内であってもよい。こ
の場合、注入対象領域全体を上記注入液で固結すること
になる。しかし、土層が細い層の場合は、注入管まわり
のみをＡ・Ｂ合流液で固結して一次注入とし、さらにゲ
ル化時間の長いＡ・Ｂ合流液を二次注入として地盤全体
を固結するのが望ましい。また、上記一次注入は各ステ
ージ毎に行なっても、最下部のみで行なっても、途中で
行なってもよい。

【００４３】また、一般に、地上部において、注入管内
の流体を吐出口から空気中に吐出する場合、注入管内圧
力は吐出口の大きさと流量に依存し、流量に対して吐出
口径を小さくしぼる程、また吐出口径に対して流量を大
きくするほど、注入管内圧力、すなわち、吐出圧力は大
きくなる。また、流量に対して吐出口径が大きいとき、
あるいは吐出口径に対して流量が小さいときには注入管
内圧力、すなわち、吐出圧力は小さくなる。また、注入
管管路を通して圧送された流体は吐出口径の大きさに対
応した所定量の注入口から注入される。そして管内圧力
が高いほど、注入口外部の抵抗圧が変化してもその注入
量は変動し難い。

【００４４】そこで、本発明における噴射による注入機
能について説明する。内径４cmの管にポンプで送水した
ところ、ポンプ圧は殆ど生じない。この管の末端に噴射
口を設けた先端部を装着して噴射圧力（ポンプ圧）と吐
出量を測定した結果を図11および図12に示す。なお、比
較のために上記管に直径１cmの吐出口を３個有する先端
部を上記管の末端部に装着して１〜20ｌ/mの送水を行な
ったが、吐出圧力は殆ど認められなかった。

【００４５】図11はノズル口径 1.0mm、図10は 1.5mmの
吐出口をそれぞれ有する先端部を管に装着し、ポンプ圧
を種々変え、ポンプ圧が所定圧を保つように水を送液
し、かつ噴射口の下流側も管路でつなげて管路内にバル
ブにより抵抗圧を作用せしめて地盤の抵抗圧力に相当す
る圧力を生ぜしめ、その場合の噴射口から吐出される流
量（ｌ／分）と抵抗圧（kgf/cm²)を測定し、その結果を
表したグラフである。図11および図12から明らかなよう
に、例えばポンプ圧80kg/cm²を用いて説明すると、地盤
内における抵抗圧力（kg/cm²) が変化しても、抵抗圧力
50kg/cm²位まではノズルからの流量が一定である。すな
わち、地盤抵抗圧の変化にもかかわらず、一定の吐出量
が得られる領域が存在することが図11および図12からわ
かる。

【００４６】

【発明の実施例】

【実施例１】（１）図１に示す注入管（二重管）を用いて実験を行な
った。図１の注入管において、Ａ液（外管側）には６
個、Ｂ液（内管側）には５個の吐出口を設けた。したが
って、Ａ液は１／６、Ｂ液は１／５にそれぞれ均等分割
されて吐出される。

【００４７】そこで、上段注入口にはＡ液側２個、Ｂ液
側１個の吐出口、下段注入口にはＡ液、Ｂ液共１個の吐
出口が配置され、上段注入口からはＡ液２／６、Ｂ液１
／５の混合液が、下段注入口からはＡ液１／６、Ｂ液１
／５の混合液がそれぞれ注入される。

【００４８】また、上段には１個の注入口が、下段には
４個の注入口が放射状に配置されており、上段からはＡ
液流量の２／６とＢ液流量の１／５が、下段全体として
はＡ液流量の（１／６）×４、Ｂ液流量の（１／５）×
４がそれぞれ注入されるように構成される。

【００４９】（２）注入条件上述の注入管を用い、Ａ液、Ｂ液の注入液をそれぞれ注
入液を10ｌ／分で管内に送液すると、注入液は各注入口
に同一量づつ分配されて吐出する。したがって、Ａ液側
管路に６ケの吐出口を、Ｂ液側管路５ケの吐出口を設け
た場合、それぞれ吐出量は、２ｌ／分、1.67ｌ／分とな
る。また、地上で管内圧力を測定すると、Ａ液15kgf/cm
²、Ｂ液20kgf/cm²であった。

【００５０】ＰＨがアルカリ性側の瞬結グラウトの注入
口におけるＡ液・Ｂ液の吐出比率は1.67×２：２＝1.6
7：１であり、瞬結グラウト注入量は 5.3ｌ／分であ
る。ＰＨが酸性側の緩結グラウトの注入口におけるＡ液
・Ｂ液の吐出比率は1.67：２＝0.84：１であり、緩結グ
ラウト注入量は14.7ｌ分である。

【００５１】（３）使用注入液Ａ液：酸性珪酸水溶液モル比2.7 、ＳｉＯ₂含有量25.6％、比重1.32/20 ℃の
水ガラスを硫酸と混合し、ＰＨ2.0 の酸性珪酸水溶液を
作成した。この酸性珪酸水溶液の水ガラス含有量は25容
量％である。Ｂ液：上記水ガラスの25容量水溶液。

【００５２】注入液の配合：Ａ液とＢ液の合流比率を
１：１（流量比）とすると、Ａ・Ｂ合流液のゲル化時間
は20分となり、上部注入口（１個）における混合比は
Ａ：Ｂ＝６：10＝１：1.67とすると、ゲル化時間５秒、
ＰＨは9.5 でる。また、下部注入口（４個）における混
合比はＡ：Ｂ＝12：10＝１：0.83とすると、ゲル化時間
は４時間、ＰＨは2.0、注入地盤の土と混合したサンドゲ
ルのゲル化時間は20分となる。

【００５３】（４）注入東京都内の砂質土とシルト層の互層からなる軟弱地盤で
注入した。１ｍの注入孔ピッチで本発明を用い、ＧＬ−
１ 3.0〜 5.0ｍの区間でＡ液・Ｂ液をそれぞれ毎分10ｌ
づつ、注入深度１ｍ当り 400ｌを注入した。注入ステー
ジは最下部から１ｍ毎に上部に移向した。

【００５４】注入後、発進部の切羽を観察したところ、
注入管まわりに直径1.0 〜 1.2ｍの強固な固結体が形成
された。注入管の固結体同志は完全に連続して固結して
いた。また地盤の隆起や注入液の地表面への逸脱は全く
認められなかった。

【００５５】比較のために、上部注入口、下部注入口の
いずれもＰＨがアルカリ性または酸性の注入液になるよ
うに配合して注入したところ、注入液の一部の表面に逸
脱し、かつ固結体は 0.5〜 1.5ｍの直径でばらついた。

【００５６】さらに別の配合例を以下に示す。Ａ液：50cc当りモル比 3.7珪酸ソーダ（SiO₂：25.6％）２５cc 水２５cc Ｂ液：75％リン酸１０cc 40％市販グリオキザール 3.0cc 水残り

【００５７】合流比率を変えた場合のＰＨとゲル化時間
は以下の表１のようになる。

【表１】

【００５８】図13は本発明注入管の注入口を上方まで連
続して設置したときの注入状態を表した模式図である。
この場合、注入ステージを上方に引き上げなくても、一
本の注入管で全ステージを一度に注入することができ
る。何となれば、吐出口を多くしても、各吐出口のゲル
化時間が異なっても、また周辺地盤の注入抵抗が異なっ
ても、所定の注入が確保でき、かつ、ゲル化時間の短い
注入液の注入口３ａとゲル化時間の長い注入液の注入口
３ｂからの注入を同時に行なった場合、ゲル化時間の短
い注入液は脈状が主体となり、ゲル化時間の長い注入液
は土粒子間浸透が主体となり、このため前者の方が早く
周辺の粗い部分や弱い部分を填充し、後者はそのあとで
ゆるやかに細かい部分に浸透していくことになるから、
確実な複合注入が可能であるからである。なお、図13に
おいて、ゲル化時間の短い注入液の注入口と長い注入液
の注入口は上下方向に交互に設けてもよいのはもちろん
である。

【００５９】図14は本発明にかかる他の具体例の説明図
であって、注入管Ｘを所定の注入対象地盤Ｙに複数本設
置し、これら注入管Ｘに同時にＡ液・Ｂ液を、ポンプＰ
１、Ｐ２を介して送液し、地盤Ｙを注入固結する例であ
る。この場合、施工能率ははかり知れないほど向上され
る。

【００６０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ＰＨの
異なる複数の注入液を複数の注入口から同時に注入する
ことにより極めて迅速かつ簡単に地盤を固結し得ること
はもちろん、ＰＨの異なる注入液の混合により、まず、
シールを形成し、このシールのしや断作用で注入管まわ
りで上下位置から注入された注入液を互いに混合させな
いで、それぞれ独立して地盤中に噴出して注入せしめ、
さらに注入抵抗圧のちがい、あるいは変動にもかかわら
ず、各注入口において所定の吐出量、所定のゲル化時間
を保持して注入され、これにより地盤を確実に固結する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる注入管の一具体例の側面図
である。

【図２】図１における瞬結注入管体の拡大断面図であっ
て、（ａ）は穿孔中、（ｂ）は注入中の状態をそれぞれ
示し、（ｃ）は注入口の断面図である。

【図３】図１における緩結注入管体の拡大断面図であっ
て、（ａ）は穿孔中、（ｂ）は注入中の状態をそれぞれ
示し、（ｃ）は注入口の断面図である。

【図４】図１における注入管末端部の拡大断面図であっ
て、（ａ）は穿孔中、（ｂ）は注入中の状態をそれぞれ
示す。

【図５】本発明にかかる他の形式の注入管の断面図であ
って、掘削水の送液状態を示す。

【図６】図５の形式の注入管の断面図であって、注入状
態を示す。

【図７】本発明にかかる注入口の具体例の断面図であっ
て、（ａ）は外管管路に通じる吐出口が二個、内管管路
に通じる吐出口が一個の例であり、（ｂ）は外管管路に
通じる吐出口が一個、内管管路に通じる吐出口が一個の
例である。

【図８】水ガラスグラウトにおけるけＰＨとゲル化時間
の関係を示したグラフである。

【図９】本発明にかかる瞬結性注入液と浸透性注入液の
注入状態を表した断面図であって、（ａ）は瞬結性注入
液によって注入口まわりの空隙に形成されたしゃ閉層を
示し、（ｂ）は浸透性注入液の土粒子間浸透状態を示
す。

【図１０】本発明にかかる注入態様の説明図である。

【図１１】ノズル口径Φ1.0mm についてのポンプ圧変化
による抵抗圧力とノズルからの流量との関係を表したグ
ラフである。

【図１２】ノズル口径Φ1.5mm についてのポンプ圧変化
による抵抗圧力とノズルからの流量との関係を表したグ
ラフである。

【図１３】本発明注入管の変形例の注入状態を表した模
式図である。

【図１４】複数本の注入管を用いた本発明にかかる他の
具体例の説明図である。

【符号の説明】

１外管２内管３注入口６外管管路 6a 外管管路９内管管路 11 吐出口 12 吐出口 13 しゃ閉層 14 閉束体ａ瞬結注入管体ｂ緩結注入管体Ｘ二重管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤中に多重注入管を挿入し、この注入
管を通してＰＨの異なる複数の注入材を地盤中に注入す
る複合注入工法において、前記注入管の注入口の位置を
注入管の軸方向にずらして設置し、この注入管の一方の
注入口から、酸性側の注入材を、他方の注入口からアル
カリ性側の注入材を、それぞれ注入時期を同じくして注
入することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項２】前記多重注入管は少なくとも二つの管路
を有し、かつ軸方向の異なる位置に複数の注入口を有
し、さらに前記各注入口には一方の管路Ａと通じる吐出
口が設けられ、かつ前記注入口の少なくとも一つには他
方の管路Ｂと通じる吐出口が設けられ、前記複数の注入
口のうち、少なくとも二つは一方の管路Ａからの吐出量
と他方の管路Ｂからの吐出量の流量比率が異なるように
形成されてなり、この注入管を用いて、一方の管路Ａか
ら該注入液の主材配合液を送り、他方の管路Ｂから該注
入液の反応剤配合液を送液し、ＰＨの異なる複数の注入
液を前記複数の注入口からそれぞれ同時に注入すること
を特徴とする請求項１の注入工法。
【請求項３】前記ＰＨの異なる複数の注入液は固結時
間の異なる注入液である請求項１または２の注入工法。
【請求項４】請求項３の固結時間の異なる注入液のう
ち、固結時間の短い方の注入液は固結時間が30秒以内で
ある請求項３の注入工法。
【請求項５】請求項３の固結時間の異なる注入液のう
ち、固結時間の長い方の注入液は土との混合状態におけ
る固結時間が３分以上である請求項３の注入工法。
【請求項６】少なくとも管路Ａと通じる吐出口は噴射
口である請求項１の注入工法。