JPH11131467A - 薬液注入による砂地盤の固化改良工法 - Google Patents
薬液注入による砂地盤の固化改良工法Info
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- JPH11131467A JPH11131467A JP9311613A JP31161397A JPH11131467A JP H11131467 A JPH11131467 A JP H11131467A JP 9311613 A JP9311613 A JP 9311613A JP 31161397 A JP31161397 A JP 31161397A JP H11131467 A JPH11131467 A JP H11131467A
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薬液注入による砂地盤の固化改良工法を提供
する。 【解決手段】 砂地盤の深さ方向及び水平方向において
球状乃至団子状に且つ一部が相互にオーバーラップして
連接固化するようにシリカ系の水溶液型薬液を注入す
る。薬液注入用削孔のピッチ及び該削孔内に立設される
薬液注入部材における薬液放出部のピッチも共に 2 - 4
m 程度に設定し、改良すべき砂地盤の体積に対して薬液
の注入率を 70% 程度に設定する。 【効果】 従来の薬液注入工法と比較して薬液の注入率
が低いので経済的であり、注入速度が高く且つ水平方向
及び垂直方向にオーバーラップして形成される球状固結
体が大径であるために施工効率が高く、又改良効果にお
いても薬液注入率が 100% である従来の工法と比較して
遜色がない。
する。 【解決手段】 砂地盤の深さ方向及び水平方向において
球状乃至団子状に且つ一部が相互にオーバーラップして
連接固化するようにシリカ系の水溶液型薬液を注入す
る。薬液注入用削孔のピッチ及び該削孔内に立設される
薬液注入部材における薬液放出部のピッチも共に 2 - 4
m 程度に設定し、改良すべき砂地盤の体積に対して薬液
の注入率を 70% 程度に設定する。 【効果】 従来の薬液注入工法と比較して薬液の注入率
が低いので経済的であり、注入速度が高く且つ水平方向
及び垂直方向にオーバーラップして形成される球状固結
体が大径であるために施工効率が高く、又改良効果にお
いても薬液注入率が 100% である従来の工法と比較して
遜色がない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は砂地盤の固化改良工
法に係り、殊にシリカ系の水溶液型薬液を砂地盤に注入
することにより砂地盤中に固結体を形成させる砂地盤の
固化改良工法に係るものであって、従来における工法よ
りも経済的であり且つ施工所要時間も短縮し得る工法に
係る。
法に係り、殊にシリカ系の水溶液型薬液を砂地盤に注入
することにより砂地盤中に固結体を形成させる砂地盤の
固化改良工法に係るものであって、従来における工法よ
りも経済的であり且つ施工所要時間も短縮し得る工法に
係る。
【０００２】
【従来の技術】薬液注入法により砂地盤を改良する工法
であって、殊に地震等に起因して液状化現象が生じない
ようにする対策を施す工法は、先ずボーリングにより改
良施工地点の土質を調査し、この調査結果を考慮して注
入薬液の配合設計を行い、施工域に所定のピッチで且つ
所定の深度迄削孔し、該削孔内に薬液注入部材を立設
し、該薬液注入部材の薬液放出部から薬液を砂地盤内に
浸透させ、次いで放置して周囲の砂と共に薬液を固化さ
せ、最後に事後調査を行うことにより完了するものであ
る。
であって、殊に地震等に起因して液状化現象が生じない
ようにする対策を施す工法は、先ずボーリングにより改
良施工地点の土質を調査し、この調査結果を考慮して注
入薬液の配合設計を行い、施工域に所定のピッチで且つ
所定の深度迄削孔し、該削孔内に薬液注入部材を立設
し、該薬液注入部材の薬液放出部から薬液を砂地盤内に
浸透させ、次いで放置して周囲の砂と共に薬液を固化さ
せ、最後に事後調査を行うことにより完了するものであ
る。
【０００３】従来の薬液注入工法によれば、削孔ピッチ
を 1 - 1.2m とし、該削孔内に配置される薬液注入部材
の薬液放出部のピッチも 1m 程度になし、注入速度を毎
分 8- 12 リットルに設定して薬液を注入することによ
り施工域に均質な且つ一体的な固結体が形成されるよう
に設定される。
を 1 - 1.2m とし、該削孔内に配置される薬液注入部材
の薬液放出部のピッチも 1m 程度になし、注入速度を毎
分 8- 12 リットルに設定して薬液を注入することによ
り施工域に均質な且つ一体的な固結体が形成されるよう
に設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の薬液注入工法に
おいては、上記のように、施工域に未改良部を残さない
よう薬液の注入管理が行われる。砂地盤の場合に薬液の
注入量と、改良すべき砂地盤の体積と、砂地盤の間隙率
と、薬液の充填率と、薬液の注入率乃至砂地盤の改良率
との関係は次式により表される。 V1 = (V) x (n) x (a) x (λ) V1 : 薬液の注入量、 V : 改良すべき砂地盤の体積、 n : 砂地盤の間隙率であって、0.4 - 0.5、 a : 薬液の充填率であって、0.5 - 0.6、 λ : 薬液の注入率乃至砂地盤の改良率 ここで、施工域における砂地盤の間隙率を 0.5 と、薬
液の充填率を 0.6 と仮定すれば、上記のように未改良
部を残存させない場合には薬液の注入率が 100%、即ち
1.0 であるから、薬液の注入量は V1 = (V) x (0.5) x (0.6) x (1.0) = (V) x (0.3) となり、理論的には改良すべき砂地盤の体積の 30% で
ある。従って、従来の工法は改良すべき砂地盤の体積に
対して薬液の所要注入量が多い点並びに薬液の注入速度
が低いので施工に長時間を要する点に課題がある。
おいては、上記のように、施工域に未改良部を残さない
よう薬液の注入管理が行われる。砂地盤の場合に薬液の
注入量と、改良すべき砂地盤の体積と、砂地盤の間隙率
と、薬液の充填率と、薬液の注入率乃至砂地盤の改良率
との関係は次式により表される。 V1 = (V) x (n) x (a) x (λ) V1 : 薬液の注入量、 V : 改良すべき砂地盤の体積、 n : 砂地盤の間隙率であって、0.4 - 0.5、 a : 薬液の充填率であって、0.5 - 0.6、 λ : 薬液の注入率乃至砂地盤の改良率 ここで、施工域における砂地盤の間隙率を 0.5 と、薬
液の充填率を 0.6 と仮定すれば、上記のように未改良
部を残存させない場合には薬液の注入率が 100%、即ち
1.0 であるから、薬液の注入量は V1 = (V) x (0.5) x (0.6) x (1.0) = (V) x (0.3) となり、理論的には改良すべき砂地盤の体積の 30% で
ある。従って、従来の工法は改良すべき砂地盤の体積に
対して薬液の所要注入量が多い点並びに薬液の注入速度
が低いので施工に長時間を要する点に課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】シリカ系の水溶液型薬液
は調製直後は粘度が 1.5cps の水のような状態であり、
所定時間を経過すると急激に固化して 100kPa (1.0 kgf
/cm2) 程度の一軸圧縮強度を発現する性質を有してお
り、砂地盤の削孔内に立設された注入部材の薬液放出部
から上記の薬液を周囲の砂層内に注入すれば砂地盤に浸
透して行き、所定時間経過後に急激に固化するが、薬液
の注入速度を遅くすると均等な且つ球状に近い形状の固
結体を形成することが知られている。
は調製直後は粘度が 1.5cps の水のような状態であり、
所定時間を経過すると急激に固化して 100kPa (1.0 kgf
/cm2) 程度の一軸圧縮強度を発現する性質を有してお
り、砂地盤の削孔内に立設された注入部材の薬液放出部
から上記の薬液を周囲の砂層内に注入すれば砂地盤に浸
透して行き、所定時間経過後に急激に固化するが、薬液
の注入速度を遅くすると均等な且つ球状に近い形状の固
結体を形成することが知られている。
【０００６】薬液注入による従来の砂地盤の固化改良工
法においては、既述のように、削孔ピッチ及び薬液注入
部材における薬液放出部のピッチが比較的小に設定され
且つ注入率が 100% に設定されるので、薬液が固化する
場合に球状とはならずに密に重なり合って均質な且つ一
体的な固結体を形成することになるが、薬液の注入率を
低めに設定し、これにより互いに一部がオーバーラップ
して結合した球状の固結体が形成されるならば、この固
結体は内部に固化していない部分を有していても全体と
して一体的な構造体として振る舞い、その結果従来技術
による工法により形成された完全固結体と同様に砂地盤
の流動化防止に寄与するものと考えられる。
法においては、既述のように、削孔ピッチ及び薬液注入
部材における薬液放出部のピッチが比較的小に設定され
且つ注入率が 100% に設定されるので、薬液が固化する
場合に球状とはならずに密に重なり合って均質な且つ一
体的な固結体を形成することになるが、薬液の注入率を
低めに設定し、これにより互いに一部がオーバーラップ
して結合した球状の固結体が形成されるならば、この固
結体は内部に固化していない部分を有していても全体と
して一体的な構造体として振る舞い、その結果従来技術
による工法により形成された完全固結体と同様に砂地盤
の流動化防止に寄与するものと考えられる。
【０００７】従って、本発明者等は模型砂地盤を作成
し、この砂地盤中に加速度計及び間隙水圧計を設置し、
薬液の注入率を 0 (未改良) - 100% (従来工法と同様の
完全改良) に設定して砂地盤中に球状の固結体を形成さ
せ、砂地盤の中央部には盛土を施し、該盛土の天端及び
砂地盤の表面部にレーザー変位計を設置し、このように
して得られた模型砂地盤を起振台上に配置して加振によ
る振動実験を重ねた結果、上記の事柄、即ち薬液の注入
により互いに一部がオーバーラップして結合した球状の
固化体が形成されるならば、この連結球状固化体からな
る固結体は内部に固化していない部分を有していても全
体として一体的であり、従来技術工法による均質・一体
型の完全固結体における場合と同様の挙動を示すことが
事実であり、所要薬液量が減少するので経済的であり且
つ施工所要時間も短縮することが判明し、斯くて本発明
の端緒を得た。
し、この砂地盤中に加速度計及び間隙水圧計を設置し、
薬液の注入率を 0 (未改良) - 100% (従来工法と同様の
完全改良) に設定して砂地盤中に球状の固結体を形成さ
せ、砂地盤の中央部には盛土を施し、該盛土の天端及び
砂地盤の表面部にレーザー変位計を設置し、このように
して得られた模型砂地盤を起振台上に配置して加振によ
る振動実験を重ねた結果、上記の事柄、即ち薬液の注入
により互いに一部がオーバーラップして結合した球状の
固化体が形成されるならば、この連結球状固化体からな
る固結体は内部に固化していない部分を有していても全
体として一体的であり、従来技術工法による均質・一体
型の完全固結体における場合と同様の挙動を示すことが
事実であり、所要薬液量が減少するので経済的であり且
つ施工所要時間も短縮することが判明し、斯くて本発明
の端緒を得た。
【０００８】そこで、更に検討を重ねた処、所期の改良
効果をもたらしつつ薬液の注入率を適正な値に設定する
ためには、形成されるべき球状固化体の直径が小である
のは施工効率等の点から好ましくなく、削孔ピッチ及び
薬液注入部材における薬液放出部のピッチを従来におけ
る約 1m から 2 - 4m 程度に変更すべきであること、シ
リカ系の水溶液型薬液は砂地盤への浸透能力において、
このような条件を満たすこと並びに上記のような大径の
球状固化体を形成する場合には注入すべき薬液量が当然
のことながら大となり、注入所要時間も長くなるので注
入途中で薬液に固化が生じることが懸念され、従って薬
液の注入速度も従来より高く設定すべきであることが直
径約 4m の球状固化体を砂地盤内に作成し得たことによ
り検証・確認され、これによって本発明を完成するに至
った。
効果をもたらしつつ薬液の注入率を適正な値に設定する
ためには、形成されるべき球状固化体の直径が小である
のは施工効率等の点から好ましくなく、削孔ピッチ及び
薬液注入部材における薬液放出部のピッチを従来におけ
る約 1m から 2 - 4m 程度に変更すべきであること、シ
リカ系の水溶液型薬液は砂地盤への浸透能力において、
このような条件を満たすこと並びに上記のような大径の
球状固化体を形成する場合には注入すべき薬液量が当然
のことながら大となり、注入所要時間も長くなるので注
入途中で薬液に固化が生じることが懸念され、従って薬
液の注入速度も従来より高く設定すべきであることが直
径約 4m の球状固化体を砂地盤内に作成し得たことによ
り検証・確認され、これによって本発明を完成するに至
った。
【０００９】従って、本発明による砂地盤の固化改良工
法は、シリカ系の水溶液型薬液を砂地盤に注入すること
により砂地盤中に固結体を形成させる砂地盤の固化改良
工法において、砂地盤の深さ方向及び水平方向において
球状乃至団子状に且つ一部が相互にオーバーラップして
連接固化するように薬液を注入することを特徴としてい
る。
法は、シリカ系の水溶液型薬液を砂地盤に注入すること
により砂地盤中に固結体を形成させる砂地盤の固化改良
工法において、砂地盤の深さ方向及び水平方向において
球状乃至団子状に且つ一部が相互にオーバーラップして
連接固化するように薬液を注入することを特徴としてい
る。
【００１０】本発明による砂地盤の固化改良工法を実施
する場合に、薬液注入用の削孔のピッチを約 2 -4m 程
度に設定し、該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬液放出部のピッチも削孔のピッチと同様に設定し、
薬液の注入率を約 70% に留めるのが有利である。
する場合に、薬液注入用の削孔のピッチを約 2 -4m 程
度に設定し、該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬液放出部のピッチも削孔のピッチと同様に設定し、
薬液の注入率を約 70% に留めるのが有利である。
【００１１】更に、薬液の注入速度を毎分 20 リットル
又はそれ以上に設定するのが有利である。
又はそれ以上に設定するのが有利である。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、予備試験例及び施工試験例
に関連して、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明
する。尚、これらの試験例において使用された薬液は超
微粒シリカ [旭電化工業株式会社製の「パーマロック A
T」(商標)] 10 重量% 水分散液と、硬化剤 [旭電化工業
株式会社製の「パーマロック NS」(商標)] を水に添加
した硬化剤水溶液とをそれぞれ調製し、両液を混合する
ことにより調製されたものである (超微粒シリカ水分散
液と硬化剤水溶液との重量比は 1 : 2、硬化剤水溶液に
おける硬化剤と水との重量比は 1 : 75)。
に関連して、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明
する。尚、これらの試験例において使用された薬液は超
微粒シリカ [旭電化工業株式会社製の「パーマロック A
T」(商標)] 10 重量% 水分散液と、硬化剤 [旭電化工業
株式会社製の「パーマロック NS」(商標)] を水に添加
した硬化剤水溶液とをそれぞれ調製し、両液を混合する
ことにより調製されたものである (超微粒シリカ水分散
液と硬化剤水溶液との重量比は 1 : 2、硬化剤水溶液に
おける硬化剤と水との重量比は 1 : 75)。
【００１３】予備実験例 槽 (図示せず) の内底部に土層を形成した上で相馬砂と
水を投入し、振動を与えて締め固めることにより縦・横
共に 100cm であって、深さが 45cm であり、平均相対
密度 (Dr) が 60% である模型砂地盤 10 を作成した。
この砂地盤内には図 1 に示される部位に加速度計及び
間隙水圧計が設置された。次いで槽の中央部に削孔を同
ピッチで 2 x 4 本形成し、薬液放出部が同ピッチで 3
箇所設けられているストレーナー型の薬液注入部材 (図
示せず) を上記の各削孔内に立設した。更に、薬液注入
部材の立設された列の両端には相接するように合成樹脂
製の管体 (2 x 2 本、図 7 参照) を砂地盤に押し込ん
で立設させ、この各合成樹脂管体内の砂層にも削孔し、
各削孔内に薬液注入部材を立設した (この薬液注入部材
もストレーナー型のものであるが、砂地盤の中央部に立
設された薬液注入部材薬液放出部の接地長が長いもので
ある)。
水を投入し、振動を与えて締め固めることにより縦・横
共に 100cm であって、深さが 45cm であり、平均相対
密度 (Dr) が 60% である模型砂地盤 10 を作成した。
この砂地盤内には図 1 に示される部位に加速度計及び
間隙水圧計が設置された。次いで槽の中央部に削孔を同
ピッチで 2 x 4 本形成し、薬液放出部が同ピッチで 3
箇所設けられているストレーナー型の薬液注入部材 (図
示せず) を上記の各削孔内に立設した。更に、薬液注入
部材の立設された列の両端には相接するように合成樹脂
製の管体 (2 x 2 本、図 7 参照) を砂地盤に押し込ん
で立設させ、この各合成樹脂管体内の砂層にも削孔し、
各削孔内に薬液注入部材を立設した (この薬液注入部材
もストレーナー型のものであるが、砂地盤の中央部に立
設された薬液注入部材薬液放出部の接地長が長いもので
ある)。
【００１４】上記のように薬液注入部材の立設された砂
地盤 10 を各槽内に 1 基、合計 4基作成し、薬液注入
部材を介して薬液を注入率がそれぞれ 100、70、50 又
は30% となるように注入した。但し、各砂地盤において
合成樹脂管体内の砂層への薬液注入率は一律に 100% に
設定された。薬液の注入後に放置して薬液含有砂層を固
化させる訳であるが、注入率が 100、70、50 及び 30%
の場合に形成される固結体のイメージ S1、S2、S3 及び
S4 はそれぞれ図 2 - 図 5 に示されており、殊に注入
率が 50% の場合の固結体のイメージが図 6 - 図 9 に
示されている。 即ち、薬液の注入率を 50% に設定する
と、砂地盤内で砂は球状に且つ互いに相接触して結合し
た状態で固化する。尚、合成樹脂管体内の砂層は当然の
ことながら、柱状体 S21 として固化する (図 7 参
照)。
地盤 10 を各槽内に 1 基、合計 4基作成し、薬液注入
部材を介して薬液を注入率がそれぞれ 100、70、50 又
は30% となるように注入した。但し、各砂地盤において
合成樹脂管体内の砂層への薬液注入率は一律に 100% に
設定された。薬液の注入後に放置して薬液含有砂層を固
化させる訳であるが、注入率が 100、70、50 及び 30%
の場合に形成される固結体のイメージ S1、S2、S3 及び
S4 はそれぞれ図 2 - 図 5 に示されており、殊に注入
率が 50% の場合の固結体のイメージが図 6 - 図 9 に
示されている。 即ち、薬液の注入率を 50% に設定する
と、砂地盤内で砂は球状に且つ互いに相接触して結合し
た状態で固化する。尚、合成樹脂管体内の砂層は当然の
ことながら、柱状体 S21 として固化する (図 7 参
照)。
【００１５】各槽において砂地盤内に固結体の形成され
ている部位の上に盛土構造物 12(図 1 及び図 8 参照)
を形成し、各槽を起振台 14 (図 1 参照) 上に設置し、
盛土構造物の天端上に 1 基、その法尻部に 1 基及び砂
地盤の天端であって盛土構造物から離れた部位に 2 基
の、合計 4 基のレーザー変位計を設置した (図 1参
照)。次いで、1G の自然重力場において水平加速度 200
gal の加振による振動実験を 60 秒間にわたり行って地
表面鉛直変位 (沈下量) を上記のレーザー変位計により
測定して記録し、又既述の加速度計 (図 1 参照) によ
り加速度応答をチェックすると共に、間隙水圧計により
過剰間隙水圧比をチェックした。上記の地表面鉛直変
位、加速度応答及び過剰間隙水圧比の測定はコントロー
ル砂地盤、即ち既述の各被験砂地盤と同様に作成され、
盛土が施され且つ測定機器が設置されたが薬液の注入が
行われなかった砂地盤に関しても実施された。
ている部位の上に盛土構造物 12(図 1 及び図 8 参照)
を形成し、各槽を起振台 14 (図 1 参照) 上に設置し、
盛土構造物の天端上に 1 基、その法尻部に 1 基及び砂
地盤の天端であって盛土構造物から離れた部位に 2 基
の、合計 4 基のレーザー変位計を設置した (図 1参
照)。次いで、1G の自然重力場において水平加速度 200
gal の加振による振動実験を 60 秒間にわたり行って地
表面鉛直変位 (沈下量) を上記のレーザー変位計により
測定して記録し、又既述の加速度計 (図 1 参照) によ
り加速度応答をチェックすると共に、間隙水圧計により
過剰間隙水圧比をチェックした。上記の地表面鉛直変
位、加速度応答及び過剰間隙水圧比の測定はコントロー
ル砂地盤、即ち既述の各被験砂地盤と同様に作成され、
盛土が施され且つ測定機器が設置されたが薬液の注入が
行われなかった砂地盤に関しても実施された。
【００１６】地表面鉛直変位は図 10 に示されている通
りであり、薬液の注入率が 70% の場合における挙動は
注入率 100% (全面改良) の場合における挙動とほぼ一
致することが判明した。砂地盤内における加速度応答の
時刻歴によれば、薬液注入率が 50% 又はそれ以上の場
合には液状化の挙動が認められなかった。砂地盤内にお
ける過剰間隙水圧比の時刻歴によれば、薬液注入率が 5
0% 又はそれ以上の場合には水圧比が低減することを示
した。これらの試験結果は、薬液注入率を 70%程度に設
定すれば、従来の注入率 100% による完全改良の場合と
比較して改良効果において差のないことを示している。
りであり、薬液の注入率が 70% の場合における挙動は
注入率 100% (全面改良) の場合における挙動とほぼ一
致することが判明した。砂地盤内における加速度応答の
時刻歴によれば、薬液注入率が 50% 又はそれ以上の場
合には液状化の挙動が認められなかった。砂地盤内にお
ける過剰間隙水圧比の時刻歴によれば、薬液注入率が 5
0% 又はそれ以上の場合には水圧比が低減することを示
した。これらの試験結果は、薬液注入率を 70%程度に設
定すれば、従来の注入率 100% による完全改良の場合と
比較して改良効果において差のないことを示している。
【００１７】尚、振動試験の終了後に、砂地盤へ薬液の
注入を施した槽に関して、固結体周囲の砂を搬出して薬
液による固化形状等を調べた結果は次の通りであった。
薬液の注入率が 30% の場合は、ほぼ球状の固化体が形
成されており、砂の搬出につれて転がり落ちた。注入率
が 50% の場合は、ほぼ球状の固化体が互いに接触部位
において連結した状態を呈しており、全体として一体物
状であるが、振動試験に起因するものと思われ剥離して
いる球状固化体も見受けられた。注入率が 70%及び 100
% の場合は、何れも 2 本の串団子を密に結合させたよ
うな状態を呈しており、固結体は一体構造を呈してい
た。これらの結果は、薬液の注入率を 70%程度に設定す
れば、所望の砂地盤改良効果が得られ、従って注入率を
更に高める必要性のないことを意味している。
注入を施した槽に関して、固結体周囲の砂を搬出して薬
液による固化形状等を調べた結果は次の通りであった。
薬液の注入率が 30% の場合は、ほぼ球状の固化体が形
成されており、砂の搬出につれて転がり落ちた。注入率
が 50% の場合は、ほぼ球状の固化体が互いに接触部位
において連結した状態を呈しており、全体として一体物
状であるが、振動試験に起因するものと思われ剥離して
いる球状固化体も見受けられた。注入率が 70%及び 100
% の場合は、何れも 2 本の串団子を密に結合させたよ
うな状態を呈しており、固結体は一体構造を呈してい
た。これらの結果は、薬液の注入率を 70%程度に設定す
れば、所望の砂地盤改良効果が得られ、従って注入率を
更に高める必要性のないことを意味している。
【００１８】施工試験例 球状の固結体を水平方向にオーバーラップさせた状態で
形成する施工試験も実施したが、本例では鉛直方向にオ
ーバーラップさせた状態で形成する施工試験について説
明する。
形成する施工試験も実施したが、本例では鉛直方向にオ
ーバーラップさせた状態で形成する施工試験について説
明する。
【００１９】事前のボーリング調査の結果、施工位置の
土質状況は地下 11.5 - 13.3m の部位に粘土層が存在す
る点を除いて殆どが細砂であった。図 11 に示されてい
るように直径が約 4m の連結固結体を形成することを企
図しており、従って、削孔内に立設されるストレーナー
型薬液注入部材 20 の薬液放出部 202、204 及び 206は
地下 3.5、7.5 及び 15.5m の位置に設定された。通常
の薬液注入工法において使用される薬液注入部材 20 に
おける薬液放出部の接地長は 10cm 程度であるが形成を
企図している固結体が大型であるために、42,5cm の接
地長を有するものが使用された。薬液の注入量が多く
(各薬液放出部から 9.6m3)、薬液の注入速度が毎分 20
リットルであり、注入所要時間が約 8 時間であり、施
工試験場所が新潟県であって日本海に近い位置にあり且
つ使用される薬液が間隙水中の塩分により固化発生時間
が短縮するのを防止するために、薬液の注入に先立って
砂地盤中の間隙水と水道水との置換作業 (水洗浄) を行
った。この作業に使用した水道水の量は地下 3.5m の部
位で 4.8m3 並びに7.5m 及び 15.5m の部位でそれぞれ
9.6m3 であった。薬液の注入圧力は地下 3.5m の注入部
位では 8 時間の注入時間にわたり約 2.0 kgf/cm2 で一
定に保たれていたが、7.5m の注入部位では徐々に圧力
が上昇し、3.5 - 4.5 kgf/cm2 の範囲内で変動すること
が判明した。15.5m の注入部位に関しては計測器が不調
であったためにデータが得られなかった。尚、この注入
圧力は注入ポンプの元圧であるために、薬液注入管内に
おける圧力損失を含んだ値である。
土質状況は地下 11.5 - 13.3m の部位に粘土層が存在す
る点を除いて殆どが細砂であった。図 11 に示されてい
るように直径が約 4m の連結固結体を形成することを企
図しており、従って、削孔内に立設されるストレーナー
型薬液注入部材 20 の薬液放出部 202、204 及び 206は
地下 3.5、7.5 及び 15.5m の位置に設定された。通常
の薬液注入工法において使用される薬液注入部材 20 に
おける薬液放出部の接地長は 10cm 程度であるが形成を
企図している固結体が大型であるために、42,5cm の接
地長を有するものが使用された。薬液の注入量が多く
(各薬液放出部から 9.6m3)、薬液の注入速度が毎分 20
リットルであり、注入所要時間が約 8 時間であり、施
工試験場所が新潟県であって日本海に近い位置にあり且
つ使用される薬液が間隙水中の塩分により固化発生時間
が短縮するのを防止するために、薬液の注入に先立って
砂地盤中の間隙水と水道水との置換作業 (水洗浄) を行
った。この作業に使用した水道水の量は地下 3.5m の部
位で 4.8m3 並びに7.5m 及び 15.5m の部位でそれぞれ
9.6m3 であった。薬液の注入圧力は地下 3.5m の注入部
位では 8 時間の注入時間にわたり約 2.0 kgf/cm2 で一
定に保たれていたが、7.5m の注入部位では徐々に圧力
が上昇し、3.5 - 4.5 kgf/cm2 の範囲内で変動すること
が判明した。15.5m の注入部位に関しては計測器が不調
であったためにデータが得られなかった。尚、この注入
圧力は注入ポンプの元圧であるために、薬液注入管内に
おける圧力損失を含んだ値である。
【００２０】薬液の注入作業完了から 28 日後に固結体
の形成された部位に関してボーリングを 4 回行って柱
状サンプルを採取し、これらの柱状サンプルを解体し
て、被験サンプルを作成し、各被験サンプルの一軸圧縮
強度を測定して、その分布を調べた結果は図 12 に示さ
れている通りであった。設計目標強度は 0.8 kgf/cm2で
あり、地下 3.5m 及び 15.5m の部位から薬液を注入し
て形成された固結体の平均強度は、それぞれ 0.86 kgf/
cm2 及び 0.85 kgf/cm2 であって目標値を上廻ったが、
地下 7.5m の部位から注入された固結体の場合には 0.5
5 kgf/cm2 であって目標値に達するには至らなかった。
この理由は水道水による事前洗浄の量が9.6m3 であり、
多かったために砂地盤中の塩分が減少したためと推定さ
れる。尚、後日の調査により施工地域における地下水の
塩分濃度は 0.3% であり、この程度であれば薬液の固化
発生時期に及ぼす影響は左程なく、従って水洗浄は不要
であったものと考えられる。
の形成された部位に関してボーリングを 4 回行って柱
状サンプルを採取し、これらの柱状サンプルを解体し
て、被験サンプルを作成し、各被験サンプルの一軸圧縮
強度を測定して、その分布を調べた結果は図 12 に示さ
れている通りであった。設計目標強度は 0.8 kgf/cm2で
あり、地下 3.5m 及び 15.5m の部位から薬液を注入し
て形成された固結体の平均強度は、それぞれ 0.86 kgf/
cm2 及び 0.85 kgf/cm2 であって目標値を上廻ったが、
地下 7.5m の部位から注入された固結体の場合には 0.5
5 kgf/cm2 であって目標値に達するには至らなかった。
この理由は水道水による事前洗浄の量が9.6m3 であり、
多かったために砂地盤中の塩分が減少したためと推定さ
れる。尚、後日の調査により施工地域における地下水の
塩分濃度は 0.3% であり、この程度であれば薬液の固化
発生時期に及ぼす影響は左程なく、従って水洗浄は不要
であったものと考えられる。
【００２１】
【発明の効果】従来の薬液注入工法は薬液注入用の削孔
のピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬剤放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液
の注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約
10 リットルに設定して行われてきたが、本発明による
砂地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部の
ピッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は
70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リット
ル又はそれ以上であるために、経済的であり且つ施工効
率が良好であり、砂地盤の固化改良効果においても従来
の全面改良法と比較する場合に遜色を有しない。
のピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬剤放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液
の注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約
10 リットルに設定して行われてきたが、本発明による
砂地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部の
ピッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は
70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リット
ル又はそれ以上であるために、経済的であり且つ施工効
率が良好であり、砂地盤の固化改良効果においても従来
の全面改良法と比較する場合に遜色を有しない。
【図１】砂地盤と、振動試験に使用された計測機器との
位置関係を示す説明図である。
位置関係を示す説明図である。
【図２】薬液の注入率を 100% に設定した場合に砂地盤
中に形成される球状固化体相互と、該球状固化体が形成
される部位における砂地盤の体積との関係をイメージす
る図面である。
中に形成される球状固化体相互と、該球状固化体が形成
される部位における砂地盤の体積との関係をイメージす
る図面である。
【図３】図 2 と同様の、但し薬液の注入率を 70% に設
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
【図４】図 2 と同様の、但し薬液の注入率を 50% に設
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
【図５】図 2 と同様の、但し薬液の注入率を 30% に設
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
定した場合に砂地盤中に形成される球状固化体相互と、
該球状固化体が形成される部位における砂地盤の体積と
の関係をイメージする図面である。
【図６】薬液の注入率を 50% に設定した場合に砂地盤
中に形成される球状固化体相互の関係を示す平面図であ
る。
中に形成される球状固化体相互の関係を示す平面図であ
る。
【図７】薬液の注入率を 50% に設定した場合に砂地盤
中に形成される球状固化体と柱状固化体との関係を示す
図面であり、図 6 の側面図に該当する図面である。
中に形成される球状固化体と柱状固化体との関係を示す
図面であり、図 6 の側面図に該当する図面である。
【図８】砂地盤と、薬液の注入率を 50% に設定した場
合に砂地盤中に形成される球状固化体と、該球状固化体
からなる固結体が形成された砂地盤領域の上部に形成さ
れる盛土構造物との関係を示す図面である。
合に砂地盤中に形成される球状固化体と、該球状固化体
からなる固結体が形成された砂地盤領域の上部に形成さ
れる盛土構造物との関係を示す図面である。
【図９】薬液の注入率を 50% に設定した場合に砂地盤
中に形成される球状固化体が相互に接した状態で結合
し、一体的な固結体を形成していることを示す斜視図で
ある。
中に形成される球状固化体が相互に接した状態で結合
し、一体的な固結体を形成していることを示す斜視図で
ある。
【図１０】模型砂地盤を作成し、薬液の注入率を 0、3
0、50、70 又は 100% に設定し、砂地盤の中央部に盛土
構造物を形成し、振動実験を行い砂地盤における鉛直方
向変位を測定した結果を示すグラフである。
0、50、70 又は 100% に設定し、砂地盤の中央部に盛土
構造物を形成し、振動実験を行い砂地盤における鉛直方
向変位を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】砂地盤中に立設された薬液注入部材におい
て、地下 3.5、7.5 及び 15.5m の部位に設けられた薬
液放出部から砂地盤中に薬液の注入率が 70% になるよ
うに設定された施工実験の結果形成された固結体をイメ
ージする図面である。
て、地下 3.5、7.5 及び 15.5m の部位に設けられた薬
液放出部から砂地盤中に薬液の注入率が 70% になるよ
うに設定された施工実験の結果形成された固結体をイメ
ージする図面である。
【図１２】図 11 に示される施工域にボーリングを行っ
て柱状サンプルを採取し、該柱状サンプルを解体して被
験サンプルを作成し、該被験サンプルの一軸圧縮強度を
測定し、薬液の注入・固化により改良された砂地盤にお
ける鉛直方向の一軸圧縮強度分布を示した図である。
て柱状サンプルを採取し、該柱状サンプルを解体して被
験サンプルを作成し、該被験サンプルの一軸圧縮強度を
測定し、薬液の注入・固化により改良された砂地盤にお
ける鉛直方向の一軸圧縮強度分布を示した図である。
10 : 砂地盤、 12 : 盛土構造物、 14 : 起振台、 S1、S2、S3 及び S4 : 球状固化体、 S31 : 柱状固化体、 20 : 薬液注入部材、 202、204 及び 206 : 薬液放出部。
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】従来の薬液注入工法は薬液注入用の削孔の
ピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材における
薬液放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液の
注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約 1
0 リットルに設定して行われてきたが、本発明による砂
地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部のピ
ッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は 5
0 - 70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リッ
トル又はそれ以上であるために、施工効率が良好であ
り、砂地盤の固化改良効果においても従来の全面改良法
と比較する場合に遜色がなく、従って砂地盤の液状化防
止対策を経済的に実施することができる。 ─────────────────────────────────────────────────────
ピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材における
薬液放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液の
注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約 1
0 リットルに設定して行われてきたが、本発明による砂
地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部のピ
ッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は 5
0 - 70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リッ
トル又はそれ以上であるために、施工効率が良好であ
り、砂地盤の固化改良効果においても従来の全面改良法
と比較する場合に遜色がなく、従って砂地盤の液状化防
止対策を経済的に実施することができる。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】 従来の薬液注入工法は薬液注入用の削孔
のピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬液放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液
の注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約
10 リットルに設定して行われてきたが、本発明による
砂地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部の
ピッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は
50 - 70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リ
ットル又はそれ以上であるために、施工効率が良好であ
り、砂地盤の固化改良効果においても従来の全面改良法
と比較する場合に遜色がなく、従って砂地盤の液状化防
止対策を経済的に実施することができる。
のピッチ及び該削孔内に立設される薬液注入部材におけ
る薬液放出部のピッチをそれぞれ約 1m に設定し、薬液
の注入率を 100% に設定し且つ薬液の注入速度を毎分約
10 リットルに設定して行われてきたが、本発明による
砂地盤の固化改良工法は削孔のピッチ及び薬液放出部の
ピッチが共に 2m 又はそれ以上であり、薬液の注入率は
50 - 70% 程度であり、薬液の注入速度は毎分約 20 リ
ットル又はそれ以上であるために、施工効率が良好であ
り、砂地盤の固化改良効果においても従来の全面改良法
と比較する場合に遜色がなく、従って砂地盤の液状化防
止対策を経済的に実施することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 健太郎 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 吉川 立一 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 シリカ系の水溶液型薬液を砂地盤に注入
することにより砂地盤中に固結体を形成させる砂地盤の
固化改良工法において、砂地盤の深さ方向及び水平方向
において球状乃至団子状に且つ一部が相互にオーバーラ
ップして連接固化するように薬液を注入することを特徴
とする、薬液注入による砂地盤の固化改良工法。 - 【請求項２】 薬液注入用の削孔のピッチを 2 - 4m 程
度に設定し、該削孔内に立設される薬液注入部材の薬液
放出部のピッチも削孔のピッチと同様に設定し、薬液の
注入率を約 70% に留めることを特徴とする、請求項 1
に記載の薬液注入による砂地盤の固化改良工法。 - 【請求項３】 薬液の注入速度を毎分 20 リットル又は
それ以上に設定することを特徴とする、請求項 1 又は
2 に記載の薬液注入による砂地盤の固化改良工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311613A JPH11131467A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 薬液注入による砂地盤の固化改良工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311613A JPH11131467A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 薬液注入による砂地盤の固化改良工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11131467A true JPH11131467A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=18019368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9311613A Pending JPH11131467A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 薬液注入による砂地盤の固化改良工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11131467A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283309A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Railway Technical Res Inst | 石積壁の耐震補強方法 |
| JP2006291452A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Port & Airport Research Institute | 薬液注入による地盤改良工法 |
| JP2008063787A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Japan Found Eng Co Ltd | 液状化防止構造 |
| JP2009203678A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 地盤改良工法 |
| JP2012149477A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Port & Airport Research Institute | 地盤改良工法および地盤改良構造 |
| JP2015212513A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-26 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 地盤の液状化対策工法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4825767B1 (ja) * | 1970-09-07 | 1973-07-31 | ||
| JPS60124688A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | Raito Kogyo Kk | グラウト注入工法 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9311613A patent/JPH11131467A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4825767B1 (ja) * | 1970-09-07 | 1973-07-31 | ||
| JPS60124688A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | Raito Kogyo Kk | グラウト注入工法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283309A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Railway Technical Res Inst | 石積壁の耐震補強方法 |
| JP2006291452A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Port & Airport Research Institute | 薬液注入による地盤改良工法 |
| JP4555977B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2010-10-06 | 独立行政法人港湾空港技術研究所 | 地盤改良工法 |
| JP2008063787A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Japan Found Eng Co Ltd | 液状化防止構造 |
| JP2009203678A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 地盤改良工法 |
| JP2012149477A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Port & Airport Research Institute | 地盤改良工法および地盤改良構造 |
| JP2015212513A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-26 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 地盤の液状化対策工法 |
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