JPH0633446A - 地盤注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 固結時間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、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る地盤注入
工法を得る。 【構成】 少なくとも二つの管路Ａ，Ｂを有し、かつ軸
方向の異なる位置に複数の注入口を有する注入管におい
て各注入口３には管路Ａと通じる吐出口11が設けられ、
かつ注入口３の少なくとも一つには管路Ｂと通じる吐出
口12が設けられ、複数の注入口３のうち、少なくとも二
つは管路Ａからの吐出量と管路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、管路Ａから
注入液の主材配合液を送り、管路Ｂから注入液の反応剤
配合液を送液し、固結時間の異なる複数の注入液を複数
の注入口からそれぞれ同時に注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は固結時間の異なる複数
の注入液を地盤中に注入して該地盤を固結する複合注入
工法に係り、特に固結時間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、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帯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、本発明の目的は固結時間の異なる
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、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、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、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する注入管
を用いて地盤中に注入液を注入する地盤注入工法であっ
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、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からの該注入液の反応剤配合
液を送液し、固結時間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し、
前記注入液は該注入管の管路Ａおよび管路Ｂにそれぞれ
送液される配合液をその流量比率で合流した場合、固結
時間が15分以内で、かつ短い方の固結時間が30秒以内で
あ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、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。

【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、混合されて固
結時間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合流液のゲル化時間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】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
所定量が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。

【００３０】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。

【００３１】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 ）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0.２〜2.０mm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。

【００３２】さらに、本発明は異なるゲル化時間を正確
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、設定したゲ
ル化時間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。

【００３３】さらに、本発明は注入管外壁部の空間でゲ
ル化時間の異なる注入液の混合を防止し、それぞれ、異
なるゲル化時間の注入液を独立して地盤中に注入し得
る。

【００３４】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。

【００３５】

【作用】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、固結時間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。

【００３６】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。

【００３７】すなわち、一方の注入口３から注入される
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８（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８
（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。

【００３８】すなわち、図８（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。

【００３９】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。

【００４０】以下、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９および図10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。

【００４１】図９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９および図10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９および図10からわ
かる。

【００４２】

【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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】（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。

【００４６】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＝1.67：１であり、瞬結グラ
ウト注入量は 5.3ｌ／分である。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。

【００４７】（３）使用注入液とゲル化時間 三種類の注入液を形成する以下の配合を用いた。 注入液−１の配合 Ａ液 ５０cc当り モル比 3.7の珪酸ソーダ (SiO₂：25.6％） ２５cc 水 ２５cc Ｂ液 ５０cc当り 75％リン酸 2.0cc 40％市販グリオキザール 3.0cc 水 残 り

【００４８】注入液−２の配合 Ａ液 注入液−１と同じ Ｂ液 ５０cc当り 75％リン酸 1.8cc 40％市販グリオキザール 5.0cc 水 残 り

【００４９】注入液−３の配合 Ａ液 注入液−１と同じ Ｂ液 ５０cc当り 75％リン酸 3.0cc 40％市販グリオキザール 0.5cc 水 残 り

【００５０】ゲル化時間は表１のとおりである。

【表１】

【００５１】（４）注入 基礎掘削工事に本発明の試験注入を行なった。当現場で
は、掘削工事において、地盤のゆるみにより近接建物へ
の影響を防止するために薬液注入が検討された。地盤条
件は地下水位が高く、くずれやすい砂礫混じり砂で、し
かも改良深度は−0.5 〜 4.5ｍと浅く、注入液が地表面
に逸出しやすく、また二重管瞬結工法を用いたのでは地
盤隆起を生ずるような地盤である。

【００５２】80cmの注入孔ピッチで、本発明方法を用
い、注入深長１ｍ当り 400ｌを注入した。注入ステージ
は最下部から１ｍごとに上部に移動した。注入液−３の
みを用いて注入したところ、注入管まわりからＡ液・Ｂ
液の混合液がゲル化しないまま逸脱してきた。

【００５３】同様にして注入液−１および２をそれぞれ
別の注入孔から注入したところ、地表面への逸脱はなか
った。また、地盤隆起も生じなかった。さらに、注入ス
テージの最下部でまず、注入液−１を80ｌ注入しての
ち、１ｍ当り 380ｌづつ地注入液−３を注入したとこ
ろ、地表面への逸脱はなかった。さらに、地盤隆起も生
じなかった。比較のために、二重管を用いて、注入液−
１、２および３を、Ａ液・Ｂ液１：１の流量比率で合流
注入したところ、地表面に逸脱した。また、同じく、注
入液−１、２および３を、Ａ液・Ｂ液１：1.67の流量比
率で合流注入したところ、著しい地盤隆起を起こした。

【００５４】注入後、掘削調査して固結の分布を調べた
ところ、注入液−３では固結0.3 〜1.5 ｍとばらつい
た。また、注入液−１では0.9 〜1.2 ｍ、注入液−２で
は0.7〜1.2 ｍであり、良好な結果を得た。注入液−１
を最初に注入してのち、注入液−３を注入すると、注入
管囲りに円筒状（直径10〜20cm）に強固な固結体が形成
され、この固結体を中心にして直径1.0 〜1.1 ｍの均質
な固結範囲が形成されていた。

【００５５】比較のために、Φ70mmのケーシングを用い
て、4.５ｍまで削孔後、この注入管を挿入し、ケーシン
グとの間に注入液−３配合のＡ・Ｂ合流液（１：1.67）
を注ぎ込みながら、ケーシングを引き上げて注入管まわ
りに一種類の瞬結グラウトのみで、ゲル化物を形成し、
ついで注入液−３を本注入管で上記と同様に注入した。
掘削調査では、0.4 〜1.5 ｍのばらつきが生じた。

【００５６】以上から、ゲル化時間の異なる注入液を組
み合わせ、注入管まわりにゲル化時間の短い注入液によ
る固結体を形成した上で、ゲル化時間のより長い注入液
を注入すると、一層の本発明効果を奏し得ることがわか
る。

【００５７】

【実施例２】実施例１の注入管を用い、さらに以下の条
件で実験を行なった。 （１）使用注入液 まず、次のＡ液およびＢ液を調製する。 Ａ液：酸性珪酸水溶液。モル比 2.7、SiO₂含有量26重量
％、比重1.32／20℃の水ガラスを硫酸と混合し、ＰＨ
2.0の酸性珪酸水溶液を作液する。この酸性珪酸水溶液
中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％液。

【００５８】注入液−１の配合とゲル化時間 上述のＡ液とＢ液の合流比率を１： 1.5（流量比）とす
ると、Ａ・Ｂ合流液（注入液）のゲル化時間は15秒とな
り、上段注入口における混合比Ａ：Ｂ＝１：2.5 とする
と、ゲル化時間は40秒、下段注入口における混合比Ａ：
Ｂ＝１：1.25とすると、ゲル化時間は３秒となる。

【００５９】注入液−２の配合とゲル化時間 上述の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（注入液）のゲル化時間は20分とな
り、上段注入口における混合比Ａ：Ｂ＝１：1.67とする
と、図11のグラフに示されるように、ゲル化時間は５
秒、下段注入口における混合比Ａ：Ｂ＝１：0.83とする
と、ゲル化時間は４時間、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。

【００６０】（２）注入条件 注入液−２の配合を用い、Ａ液・Ｂ液を10ｌ／分づつ注
入しながら最初の注入ステージで別のポンプによりＢ液
を５ｌ／分の流量で添加してＢ液の流量を15ｌ／分と
し、注入液−１の配合の注入液を注入した。その後のス
テージは注入液−２の配合の注入液を用い、実施例１と
同様に注入した。

【００６１】（３）注入 推進工法における発進部で本発明工法の試験を行なっ
た。現場は地下水の高い比較的軟弱な粘性土と砂質土の
複雑な互層を呈する沖積地盤である。

【００６２】１ｍの注入孔ピッチで、ＧＬ−3.0 〜5.0
ｍの区間で注入深長１ｍ当り 400ｌを注入した。注入ス
テージは最下部から１ｍ毎に上方へ移動した。注入液は
注入液−１の配合を10％、注入液−２の配合を90％用い
た。最下部の注入ステージで、一本当りの注入液−１の
注入量を全量注入した上で、注入液−２を注入深度１ｍ
当り 360ｌづつ注入し、注入ステージを移動した。

【００６３】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15〜20cmの強固な固結体が形成さ
れ、その周辺に均質な固結体が形成され、かつ隣接する
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。

【００６４】図12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12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。

【００６５】図13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。

【００６６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、固結時
間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、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】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９】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１０】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１１】Ｂ液／Ａ液の比率とゲル化時間との関係を表
したグラフである。

【図１２】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１３】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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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する注入管を用いて
   地盤中に注入液を注入する地盤注入工法であって、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、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、固結時間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し、前記注入
   液は該注入管の管路Ａおよび管路Ｂにそれぞれ送液され
   る配合液をその流量比率で合流した場合、固結時間が15
   分以内で、かつ短い方の固結時間が30秒以内であること
   を特徴とする地盤注入工法。
2. 【請求項２】 請求項１の注入液よりも固結時間の長い
   注入液を併用することを特徴とする請求項１の地盤注入
   工法。