JPH0772271B2

JPH0772271B2 - 土質などの安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化工法

Info

Publication number: JPH0772271B2
Application number: JP3085171A
Authority: JP
Inventors: 宏久牧; 伸顕松下; 博鮫沢; 孝志辻
Original assignee: DKS CO. LTD.
Current assignee: DKS CO. LTD.
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH04318096A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は破砕帯を有する岩盤や不
安定軟弱地盤、漏水・湧水のある岩盤ないし地盤の固結
安定化、さらにコンクリートなどの人工構造物のクラッ
ク、空隙などの安定強化工法およびそれに用いる注入薬
液組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、不安定岩盤や地盤の安定強化、人工構造物のクラ
ックや空隙の充填法の一つとして無機ないし有機系グラ
ウトの注入が行なわれ、ある程度の効果をあげている。

【０００３】しかしながら、これらの方法を詳細にチェ
ックすると、必ずしも満足しうる結果はえられていな
い。たとえば、一般に多用されているセメントミルク系
では懸濁液の形態であるため、岩盤や人工構造物などの
クラックや砂礫などの地盤層への浸透性がわるく、かつ
固結速度が遅く、強度発現が遅いため、短時間に固結し
て強度が発現することが要求されるトンネルや地下地盤
掘削時での不安定地山を早期に安定強化させる目的は達
しえない。さらに、湧水や漏水のみられるばあいはなお
さら注入セメントミルクが希釈、流失してしまう。また
代表的な無機系グラウトである水ガラス系２液システム
グラウトについても固結体強度が３〜10kg／cm²程度と
低く、さらに固結体が水と接触すると経時変化が起り、
Ｎａ₂ＯやＳｉＯ₂などの主成分が溶脱し、アルカリ汚
染や大幅な強度低下に至るという問題がある。

【０００４】一方、尿素系などの有機系グラウトについ
ても固結強度不足や、硫酸、ホルマリンなどの硬化成分
や助剤成分の溶出が発生するという問題がある。また、
特公昭63-63687号公報、同63-63688号公報、特開昭63-7
413 号公報、同63-7490 号公報、同63-7491 号公報、同
63-8477 号公報、同63-35913号公報などには、ポリオー
ルとポリイソシアネートを主成分とする速硬性硬質発泡
ウレタンシステム注入による岩盤の固結工法が記載され
ているが、固結効果は期待できるもののきわめて高価な
うえ、可燃性であり、経済性や安全性の面で改善の必要
がある。

【０００５】さらに特開昭61-9482 号公報および特開昭
55-160079 号公報には、ポリイソシアネートと水ガラス
（ケイ酸ソーダ水溶液）とを用い、水ガラス側にポリイ
ソシアネートの三量化触媒として特定の３級アミンまた
はアミノアルコールなどのマンニッヒ塩基を配合してな
る注入薬液組成物が記載されている。この組成物は難燃
性であるが高価な三量化触媒を必要とし、また、ポリイ
ソシアネートの流動性を高めるために多量の有機溶媒な
どで希釈する必要があるうえ、ポリイソシアネートと水
ガラスとの相溶性がわるいとの問題がある。相溶性を高
めるためには、シリコーンポリオールなどのような高価
な薬剤が必要となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来技術の課題に着目してなされたもので、特定成分より
なる注入薬液組成物を注入し、発泡状の無機-有機複合
固結体を形成することにより、固結強度が大きく、安定
強化効果、耐久性、注入作業性、安全性および経済性に
優れた岩盤ないし地盤および人工構造物の安定強化を可
能ならしめたものである。

【０００７】すなわち、本発明は、(A) ケイ酸ソーダ水
溶液および(B) オキシエチレン鎖と遊離のイソシアネー
ト基を有する親水性ウレタンプレポリマーからなる土質
または人工構造物などの安定化用注入薬液組成物を第１
の発明とし、岩盤ないし地盤に所定間隔で数個の孔を穿
設し、前記孔内に中空の注入ボルトを挿入し、ボルトの
開口部より前記注入薬液組成物を注入固結することを特
徴とする岩盤ないし地盤の安定強化工法を第２の発明と
し、さらに人工構造物に注入パイプを挿入し、該注入パ
イプ内に前記注入薬液組成物を注入し固結させることを
特徴とする人工構造物の安定強化工法を第３の発明とす
るものである。

【０００８】

【実施例】本発明における固結反応は極めて複雑であり
明確ではないが、ケイ酸ソーダ水溶液(A) とウレタンプ
レポリマー(B) とを混合すると、(A) 成分の一部に形成
されているシラノール基と(B) 成分中のイソシアネート
基が反応して無水ケイ酸-ウレタン複合体を形成し、ま
た(B) 成分が水と反応して炭酸ガスを発生すると共に尿
素結合して多量体や無水ケイ酸- 尿素架橋複合体を形成
し、さらに発生した炭酸ガスが(A) 成分中のアルカリ水
溶液中に吸収されケイ酸ソーダをゲル化して無水ケイ酸
ゲルを形成しているものと推定される。

【０００９】以下、本発明の注入薬液組成物（以下、注
入薬液ともいう）について述べる。

【００１０】まず、(A) 成分のケイ酸ソーダ水溶液とし
ては、前記のとおり、通常市販されているケイ酸ソーダ
の水溶液を主成分として用いる。このケイ酸ソーダは
式：Ｎａ₂Ｏ・ｘＳｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏで表わされ、Ｎａ
₂ＯとＳｉＯ₂のモル比は２：１〜１：４である。水溶
液の固形分濃度としては、通常10〜70重量％、なかんづ
く20〜40重量％となるように調整するのが好ましい。

【００１１】(B) 成分は、（イ）オキシアルキレン鎖中
に５重量％以上のオキシエチレン鎖を有するポリオキシ
アルキレンモノまたはポリオールと（ロ）有機ポリイソ
シアネートとを反応させてえられる遊離のイソシアネー
ト基を含有する親水性ウレタンプレポリマーである。こ
のウレタンプレポリマーの骨格中にオキシエチレン鎖を
導入することにより、親水性を付与することができ、
(A) 成分のケイ酸ソーダ水溶液との相溶性を格段に向上
させることができる。したがって、施工現場でしばしば
生じていた注入装置内での混合不良が発生せず、均一な
固結体を形成させることができる。また、漏水の多い現
場で湿潤状態の岩盤ないし地盤や人工構造物に対する薬
液のなじみが良好であり、固結体の岩盤ないし地盤や人
工構造物への密着性がよい。

【００１２】(B) 成分のモノオールまたはポリオール
（イ）としては、たとえばメタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアル
コールなどのモノオール；エチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオ
ール、1,6-ヘキサンジオールなどのジオール；グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールな
どのポリオール；そのほかモノ、ジまたはトリエタノー
ルアミン、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖などの単
独もしくは混合物にエチレンオキシドの単独もしくはプ
ロピレンオキシドやブチレンオキシドを併用し公知の方
法で付加重合してえられるモノオールまたはポリオール
などがあげられ、オキシアルキレン鎖中にオキシエチレ
ン鎖を５重量％以上、好ましくは10〜100 重量％含有す
るものである。

【００１３】（イ）成分のモノオールまたはポリオール
と反応させる有機ポリイソシアネート（ロ）としては、
たとえばポリメチレンポリフェニルポリイソシアネー
ト、液状ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン
ジイソシアネート、クルードトリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、ナフタレンジイソシアネート、水添ジフェニ
ルメタンジイソシアネートなどの単独または混合物など
が好ましく用いられる。

【００１４】(B) 成分のウレタンプレポリマーは、
（イ）成分と（ロ）成分をＮＣＯ／ＯＨ当量比が1.5 〜
100 、好ましくは2.0〜50の範囲で公知の方法により反
応させてえられる。えられるウレタンプレポリマーは実
質的に未反応のイソシアネート基を通常末端に有するも
のである。

【００１５】本発明の組成物に(B) 成分と混合してもイ
ソシアネート基とは反応せず、したがって(B) 成分の貯
蔵安定性や減粘に優れた効果を奏し、一方、(A) 成分と
混合接触したばあいは前記のごとく直ちに反応して硬化
するため環境への影響も少ないケイ酸ソーダの反応性希
釈剤を配合してもよい。

【００１６】ここに、反応性希釈剤を配合しないばあい
と比較すると、 (B) 成分の低粘度化による岩盤や地盤への浸透性を大
きく向上させる揮発性が少なく労働安全環境衛生上好
ましい (B) 成分の貯蔵安定性が向上する反応によって複合的な反応固結構造物がえられ、固結
体強度が大幅に向上するなどの効果が奏される。

【００１７】反応性希釈剤は、前記のごとく、使用環境
温度（約−５〜40℃）で低粘性の液状であり揮発性が小
さいこと、(B) 成分に不活性であること、(A) 成分によ
り加水分解されること、加水分解生成物が(A) 成分およ
び／または(B) 成分と反応することを満たすものが好ま
しい。加水分解生成物の反応性基としては水酸基、カル
ボキシル基、１級または２級アミノ基、チオール基など
があげられ、それらを１個または２個以上もつものが好
ましい。

【００１８】反応性希釈剤の代表例としては、たとえば
低分子量二塩基酸のジエステル類、モノまたは多価アル
コール類の酢酸エステル類、アルキレンカーボネート
類、エーテル類、環状エステル類、酸無水物、各種のア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどがあげら
れる。

【００１９】低分子量二塩基酸のジエステル類として
は、たとえばグルタール酸、コハク酸、アジピン酸、マ
ロン酸、シュウ酸、ピメリン酸などのジメチルエステ
ル、ジエチルエステルなどのジアルキルエステルがあげ
られる。

【００２０】アルコール類の酢酸エステル類としては、
たとえばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテル、エ
チルカルビトール、ブチルカルビトールなどのグリコー
ルエーテル類のアセテート；3-メトキシブチルアルコー
ル、3-メチル-3- メトキシブチルアルコールなどのアル
コキシアルキルアルコール類のアセテート；エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ールなどのグリコール類のジアセテート：などがあげら
れる。

【００２１】アルキレンカーボネート類としては、たと
えばプロピレンカーボネートなどがあげられる。

【００２２】エーテル類としてはテトラヒドロフラン、
ジオキサン、脱水ヒマシ油などの環状エーテルなどがあ
げられる。

【００２３】環状エステル類としてはγ- ブチルラクト
ンなどのラクトン類；ε- カプロラクタムなどのラクタ
ム類があげられる。

【００２４】各種のアクリル酸エステルまたはメタクリ
ル酸エステルとしては、アクリル酸またはメタクリル酸
のメチル、エチル、ブチルなどのアルキルエステルのほ
か、アクリル酸またはメタクリル酸とエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、分子量100 〜1000のポリエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、分子量100 〜1000のポリプロピレングリ
コール、分子量100 〜5000のエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド共重合ジオールまたはトリオールなどのア
ルコール類とのエステルなどがあげられる。

【００２５】酸無水物としては、無水マレイン酸などが
あげられる。

【００２６】また汎用樹脂に用いられる可塑剤、たとえ
ばジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオク
チルアジペート、塩素化パラフィン、プロセスオイルな
どを併用してもよい。

【００２７】反応性希釈剤や可塑剤は(A) 成分と(B) 成
分の合計量の０〜100 重量％配合するのが好ましい。

【００２８】さらに本組成物に、セメント、高炉スラ
グ、石こう、炭酸カルシウム、粘土、水酸化アルミニウ
ム、三酸化アンチモン、生石灰、消石灰、ベントナイト
などの無機充填剤を配合してもよい。これらの無機充填
剤は、(A) 成分と混合されると硬化し、複合固結体を形
成する性質を有し、その結果固結強度が向上し、クラッ
クや空隙充填シール効果も向上する。これらの無機充填
剤の配合量は、(B) 成分に対し０〜80重量％、好ましく
は０〜50重量％であるのが好ましい。

【００２９】注入薬液中には、(B) 成分のウレタンプレ
ポリマーとの反応を促進させるための硬化促進触媒を配
合することができる。かかる硬化促進触媒としては触媒
活性や貯蔵安定性の点から、とくに３級アルキルアミン
や環状アミンが好ましく、たとえばジメチルオクチルア
ミン、ジメチルラウリルアミン、モリホリン、ピペラジ
ンなどがあげられる。そのほか、たとえばジブチル錫ジ
ラウレート、トリエチレンジアミン、イミダゾール、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどがある。硬化促進触媒の配合量は、(B)
成分に対して0.1 〜20重量％、好ましくは0.5〜15重量
％である。

【００３０】また、要すれば硬化促進触媒を注入薬液中
に乳化分散させるために界面活性剤を用いてもよい。た
とえば硬化促進触媒として３級アルキルアミンを用いる
ばあい、アニオン系、非イオン系、カチオン系、両性系
のいずれの界面活性剤も使用でき、具体例としてはたと
えばアルキルサルフェート、アルキルベンゼンスルホネ
ート、エトキシアルキルサルフェート、エトキシアルキ
ルベンゼンサルフェートなどのナトリウム塩、アミン
塩、アンモニウム塩などの水溶液、さらにアルキルリン
酸塩のほかアルコールやアルキルフェノールにエチレン
オキシドを数モル付加重合させた非イオン系界面活性剤
などがあげられる。これらの界面活性剤の量は硬化促進
触媒の１〜100 重量％、好ましくは10〜20重量％であ
る。

【００３１】またオルガノポリシロキサンなどのシリコ
ーン系整泡剤などを(A) 成分および／または(B) 成分中
に配合してもよい。

【００３２】また、固結体の弾力性や機械的強度を向上
させるために各種高分子材料、たとえば溶剤タイプの加
硫または未加硫ゴム、すなわちブタジエンゴム、クロロ
プレンゴム、スチレン- ブタジエンゴム、エチレン- プ
ロピレンゴムやこれらのエマルジョン、各種ポリアクリ
ル樹脂エマルジョン、ポリビニルアルコール、エチレン
- 酸酸ビニルエマルジョン、ポリウレタン樹脂ディスパ
ージョン、ポリエチレンオキシド、アスファルト乳剤な
どを注入時に(A) 成分および／または(B) 成分に必要量
配合することもできる。

【００３３】さらに要すれば、(B) 成分中に各種老化防
止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤などの安定化剤を配合す
ることもできる。これらの安定化剤の配合量は一般に
(B) 成分中０〜２重量％でよい。

【００３４】(A) 成分と(B) 成分の配合割合（(A) 成分
／(B) 成分）は、(A) 成分に含まれるＮａ₂ＯとＳｉ₂
Ｏの組成比などによって異なるので一概には決定するこ
とができないが、通常重量比で10／100 〜 100／10、好
ましくは20／100 〜100 ／20となるように調整するのが
望ましい。かかる割合が10／100 よりも小さいばあいに
は、注入薬液コストが高価なものとなり不経済となるう
え比例式注入ポンプでの配合比のコントロールが極めて
困難となり、効果も遅くなる。また 100／10を超えるば
あいには、固化が不充分で未硬状となり、たとえ硬化し
ても非常に弱く、もろくて実用に供しえなくなる。

【００３５】本発明の注入薬液組成物はケイ酸ソーダ水
溶液(A) と、ウレタンプレポリマー(B) との２液の形で
使用に供するのが好ましく、岩盤などへの注入直前に両
成分を混合する。混合方法については後述する方法や、
ゲル化時間が長いばあいや小規模注入のばあいは(A) 成
分と(B) 成分とを予め混合してワンショット法で注入す
るなどの公知の方法が採用できる。

【００３６】(A) 成分の調製は、ケイ酸ソーダ水溶液単
独使用のばあいは前記のとおり固形分濃度約10〜70重量
％にすればよいが、他の成分、たとえば硬化促進触媒を
配合するときは必要に応じて界面活性剤を用いて撹拌下
に充分分散させる。

【００３７】本発明における特殊な注入薬液である(A)
成分および(B) 成分からなる注入薬液組成物は、空隙や
クラックの多い軟質ないし不安定な地盤、岩盤、破砕帯
層、さらにはクラックや空隙を有する人工構造物などに
注入固結されるが、かかる注入固結する方法については
とくに限定はなく、公知の方法を採用しうる。その一例
をあげれば、たとえば(A) 成分および(B) 成分の注入
量、圧力、配合比などをコントロールしうる比例配合式
ポンプを用い、(A) 成分と(B) 成分とを別々のタンクに
入れ、岩盤などの所定箇所（たとえば 0.5〜３m 程度の
間隔で穿設された複数個数の孔）に、あらかじめ固定さ
れたスタチックミキサーや逆止弁などを内装した有孔の
ロックボルトや注入ロッドを通し、この中に前記タンク
内の各成分を注入圧 0.5〜50kg／cm²・G で注入し、ス
タチックミキサーを通して、所定量の(A) 成分と(B) 成
分を均一に混合させ、所定の不安定岩盤ないし地盤箇所
に注入浸透、硬化させて固結安定化する方法などがあ
る。

【００３８】なお、たとえばトンネルの天盤部に注入す
るばあいには、注入に先立ち、たとえば約２m の所定の
間隔でたとえば42mmφビットのレッグオーガーを用いて
削孔し、深さ２m 、削孔角度10〜30°の注入孔を設け、
この注入孔に図１に示すようなスタチックミキサー２お
よび逆止弁３を内挿した孔４を有する長さ３m の中空炭
素鋼管製ロックボルト１を挿入し、該ロックボルト１の
口元を、注入薬液の逆流を防ぐために、ウエス、急結セ
メント、発泡硬質ウレタン樹脂をあらかじめ含浸させた
ウエスなどを用いてシールし、薬液５を前記した方法で
注入することが好ましい。注入作業は、注入圧が急激に
上昇した時点、または所定注入量よりもさらに約20容量
％を増加した分を注入した時点で終了する。一般に、注
入孔１個あたり薬液は30〜200kg 注入すればよい。

【００３９】また、人工構造物のクラックなどの安定強
化止水は、たとえば該クラック面に対し20〜50cm間隔で
直径10mm深さ５〜10cmにドリルで削孔し、孔内の削りく
ずや粉塵を圧縮空気で吹きとばし、削孔上に脱脂綿を約
５mm厚にのせ、その上から直径約10mm長さ20〜30mmの注
入パイプを打ち込み、注入薬液のリークのない状態にセ
ットする。また、クラックや漏水などの発生箇所に対し
約30cmピッチでＵ字またはＶ字カットし、注入パイプを
急結セメントで固定する。つぎにスタチックミキサーな
どを内装したＹ字管またはＴ字管を通し、本発明の(A)
成分と(B) 成分を比例配合ポンプまたは手押しポンプな
どを用いて所定の配合比で注入圧 0.5〜20kg／cm²・G
、好ましくは 0.5〜２kg／cm²・G で所定量注入す
る。注入量は、一般に、推定空隙体積量プラスαでよ
い。

【００４０】本発明の安定強化工法は、薬液の粘性が低
く、不安定地盤、クラックおよび破砕帯などへの浸透性
がよく、広い範囲にわたって不安定岩盤や地盤、さらに
は人工構造物などの安定化を図ることができる。また、
形成された硬化固結物は、高強度で耐久性を有するもの
であり、岩盤などへの付着、密着性にすぐれ、かつ不燃
性ないし難燃性を呈するものであり、しかも経済的なも
のであるので、実用上有利な方法である。

【００４１】以下、製造例と実施例に基づいて本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。なお、製造例中の部は重量部
である。

【００４２】製造例１〜４表１に示す(B) 成分と添加剤と触媒とを予め混合し、こ
れと(A) 成分とを長さ15cm、直径１cmの静止ミキサー付
ポンプによって混合し、圧力５〜10kg／cm²・G で吐出
量７kg／ｍ²で吐出した。

【００４３】吐出時からのゲル化するまでの時間、薬液
の均一性、えられた固結体の曲げおよび圧縮試験（JIS
R 5201）、密度（JIS K 5400）、燃焼性試験（燃焼時間
と燃焼距離。JIS A 9514）の結果を表１に示す。

【００４４】薬液の均一性は、吐出薬液が硬化するまで
に層分離するか否かを調べた。

【００４５】(A) 成分にはケイ酸ソーダ３号（Ｎａ₂Ｏ
／ＳｉＯ₂＝１／３、モル比）40％水溶液を用いた。

【００４６】比較例１および２ (B) 成分としてポリメチレンポリフェニルポリイソシア
ネートのみを用いた組成物（比較例１）と(B) 成分の
（イ）にオキシエチレン鎖を有しないポリオールを用い
た組成物（比較例２）を製造例１と同様にして調製し、
各特性を調べた。結果を表２に示す。

【００４７】なお、表１および表２中の各略号はつぎの
とおりである。

【００４８】C-MDI ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート Me700 ・C-MDI メタノールにエチレンオキシドを６モル付加したモノオ
ールとC-MDI とのウレタンプレポリマー G5000-20・C-MDI オキシプロピレン鎖80重量％とオキシエチレン鎖20重量
％よりなる平均分子量5000のポリオキシアルキレントリ
オールとC-MDI とのウレタンプレポリマー G3000-30・C-MDI オキシプロピレン鎖70重量％とオキシエチレン鎖30重量
％よりなる平均分子量3000のポリオキシアルキレントリ
オールとC-MDI とのウレタンプレポリマー N4000-50・C-MDI トリエタノールアミンにプロピレンオキシド50重量％と
エチレンオキシド50重量％を付加してえられた平均分子
量4000のポリオキシアルキレントリオールとC-MDI との
ウレタンプレポリマー D2000 ・C-MDI 平均分子量2000のポリオキシプロピレングリコールとC-
MDI とのウレタンプレポリマー

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】実施例１破砕帯を有するトンネル天盤部に42mmφビットのレッグ
オーガーにより２m 間隔で削孔角度25〜35°（トンネル
掘削方向に対しての角度）で５個削孔し、えられた孔内
に図１に示される炭素鋼製（JIS G 3445、STKM 17C）の
注入ボルト（外径27.2mm、内径15mm、長さ３m 、静止ミ
キサーおよび逆止弁内装）を挿入し、口元部分約30cmに
２液硬質発泡ウレタン樹脂を含浸させたメリヤス製ウエ
スを鉄棒で押し込みシールした。

【００５２】ついで固定した各注入孔に対し、表１にお
ける製造例１の薬液を注入圧約20〜50kg／cm²・G で、
１孔あたり約80〜120kg 注入した。

【００５３】薬液を注入してから約 120分後に、掘進に
より地山の改良状態を調査したところ、固結範囲は半径
３m の半球状であり、固結安定化していた。

【００５４】注入固結部分をサンプラーで５cmφ×10cm
の円柱形状にサンプリングし、一軸圧縮強度を測定する
と 120kg／cm²であった。なお、未改良部は破砕帯のた
めサンプリングが不可能であった。この結果、本発明の
薬液の有効性が充分証明され、固結安定化層が形成され
ることが判明した。

【００５５】実施例２大きな空隙を有する花崗岩破砕帯部のトンネル天盤部の
安定化を図るために、表１における製造例２の薬液注入
による安定化を行なった。施工方法は実施例１と同様に
行なった。

【００５６】すなわち、天盤部に42mmφビットのレッグ
オーガーにより約２m 間隔で深さ２m の注入孔を10個削
孔した。削孔角度は20°であった。えられた孔内に実施
例１と同様の炭素鋼製ロックボルト（JIS G 3455、STKM
17C）を挿入し、口元部を実施例１と同様にしてシール
した。

【００５７】各注入孔に対して表１における製造例２の
薬液を70〜110kg （注入圧10〜20kg／cm²・G ）注入し
た。薬液を注入してから約 150分後に地山の安定化状況
を確認するために注入孔周辺を掘進し調査したところ、
固結範囲は半径約2.5mの半球状に固結しており、かつ、
大きな空隙部も高密度でよくシールされていた。なお、
参考のためにとくに大きな空隙部でシール固結している
製造例２の薬液の単独固結部分をサンプラーで５cmφ×
10cmの円柱形状にコアサンプリングして一軸圧縮強度を
測定するとともに燃焼テストを実施した。結果を表３に
示す。

【００５８】

【表３】

【００５９】実施例２の結果より、本発明の薬液を注入
ボルトよりも大きな空隙を有する花崗岩破砕帯部に注入
することにより空隙を完全にシールしかつ破砕帯部にも
よく浸透固結し、岩盤の安定化を図ることができ、トン
ネル掘削工事において非常に有益であることが立証され
た。

【００６０】実施例３鉄筋コンクリート３階建ビルの屋上スラブのコーナー部
にクラックが発生し、降雨時に階下に漏水していた。こ
のクラックに対し、直径10mmのドリルを用い約20cmピッ
チで深さ約５cmの孔を15個削孔し、孔内の削りくずや粉
塵を圧縮空気で吹き飛ばしたのちに削孔上に脱脂綿を約
５mm厚にのせ、その上から外径約10mmの注入パイプを木
製ハンマーで打ち込んだ。静止ミキサーを内装したＹ字
管を注入パイプにセットし、表１における製造例１の
(A) 、(B) 成分を(A)/(B) の容量比が約１/1.5となるよ
うな割合で手押し注入ポンプにより１孔あたり約２〜３
リットル注入した。

【００６１】注入後、注入パイプを取り除き、コルク栓
を打ち込み、モルタルを塗布して仕上げた。約２週間後
に激しい降雨があったが、以前のような漏水はまったく
発生せず、クラックシールおよび止水に大変有効なこと
が立証された。

【００６２】

【発明の効果】本発明の注入薬液組成物およびそれを用
いた安定強化工法は、以下に述べる〜の効果を奏す
る。

【００６３】 (A) 成分のケイ酸ソーダ水溶液と(B)
成分のウレタンプレポリマーとは非常に相溶性がよく、
確実な尿素- 無水ケイ酸複合体、ウレタン- 無水ケイ酸
複合体および無水ケイ酸の複合固結体が形成され、さら
に岩盤や地盤ないし人工構造物とのなじみが良好で、接
着性が向上する。したがって、固結硬化性能が非常に高
く確実に岩盤ないし地盤の安定強化を達成することがで
き、かつ漏洩部では確実な止水効果が奏される。

【００６４】 (A) 成分、(B) 成分の混合液は粘性が
低く、浸透性に優れている。

【００６５】 (A) 成分としてケイ酸ソーダ水溶液を
用いているのでコストが低く、経済的である。

【００６６】固結体強度が大きく、強度の要求され
る不安定岩盤ないし地盤の安定強化に有効である。

【００６７】耐久性に優れ、かつ難燃性ないし不燃
性であり、火災の心配が少ない。また、労働安全衛生上
でも優れている。

【００６８】このように本発明の工法は優れた特徴を有
しており、一般山岳トンネルはもちろんのこと、大断面
トンネル掘削工事や大深度地下土木工事などにおいて要
求される、より確実かつ高強度で、経済的であり、安全
性に優れた不安定岩盤ないし地盤の安定強化を達成する
のにきわめて有効な工法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法に用いられるロックボルトの一例
の概略断面図である。

【符号の説明】

１ロックボルト５注入薬液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A) ケイ酸ソーダ水溶液、および (B)(イ) オキシアルキレン鎖中に５重量％以上のオキシ
エチレン鎖を有するポリオキシアルキレンモノまたはポ
リオールと（ロ）有機ポリイソシアネートを反応させてえられる遊
離のイソシアネート基を含有する親水性ウレタンプレポ
リマーからなる土質または人工構造物などの安定化用注
入薬液組成物。
【請求項２】岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔
を穿設し、前記孔内に中空の注入ボルトを挿入し、ボル
トの開口部より請求項１記載の注入薬液組成物を岩盤な
いし地盤に注入し、固結させることを特徴とする岩盤な
いし地盤の安定強化止水工法。
【請求項３】人工構造物に注入パイプを挿入し、該注
入パイプを介して請求項１記載の注入薬液組成物を人工
構造物に注入し、固結させることを特徴とする人工構造
物の安定強化止水工法。