JPS5938415A - 地盤注入工法 - Google Patents

地盤注入工法

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Publication number
JPS5938415A
JPS5938415A JP14739382A JP14739382A JPS5938415A JP S5938415 A JPS5938415 A JP S5938415A JP 14739382 A JP14739382 A JP 14739382A JP 14739382 A JP14739382 A JP 14739382A JP S5938415 A JPS5938415 A JP S5938415A
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JP
Japan
Prior art keywords
water glass
ground
discharge port
carbon dioxide
grout
Prior art date
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Pending
Application number
JP14739382A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunsuke Shimada
俊介 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyokado Engineering Co Ltd
Original Assignee
Kyokado Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyokado Engineering Co Ltd filed Critical Kyokado Engineering Co Ltd
Priority to JP14739382A priority Critical patent/JPS5938415A/ja
Publication of JPS5938415A publication Critical patent/JPS5938415A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟弱あるいは漏水地盤を均質にしかも強固に固
結あるいは止水する地盤注入工法に関する4゜ 軟弱地盤は通常、粗粒土層と細粒子層とが17層になっ
て形成された軟弱なトし!2盤であるが、との」−ウな
地盤は該地盤内に固結剤を/−1−人して均質に固結す
ることが必要である。1 又、最近の建設工事における環境保全、水′IJ■保全
の問題から、61人した水ガラスグラウトが61人範囲
外へ逸脱することなく、fl−人した地点てG(1゛実
に固結することが公害防止の点から望まれている1゜従
来、公知の軟弱地盤の固結法と1.では次の問題点があ
った、即ち、ロンド注入工法は通常主利と反応相をロン
ド上端部で合流して注入ずろが、ポーリンブロンドと地
盤との間にすき間が生じ、このすき間から固結剤が地表
面に噴出し/Cす、又粗い層を通して注入液が逸脱して
しまうため、細粒土層部分への固結や所定範囲の固結が
困難であり、ゲル化時間を短くすると注入管内でゲル化
してしまう。
又、最近A液として水ガラスを、B液としてゲル化反応
剤を用いて地盤中に設置された二重管の先端部で合流し
て生ずる瞬結性グラウトを地盤中に圧入して固結する瞬
結グラウト工法が行われている。これによればゲル化時
間が短いためロンド周辺にそってグラウトが地上部に噴
出するのは防止出来るが、ゲル化時間が短いだめ相い層
や弱い層を脈状にしか固結しえず土粒子間に浸透させる
ことは出来ない。しかも注入のさい高い注入圧力を必要
とするだめ地盤の変位がいちぢるしくなり、又掘削に当
って湧水土砂の崩壊が生じやすい1、一方、エステル等
を反応剤として用いる溶液型水ガラスグラウトは、ゲル
化時間を非常に長く定めることができるだめ、細粒土層
にまで均質に注入可能であるが、浸透性が良い反面、地
盤の大きな空隙や粗粒土層部分が存在すると、注入した
グラウトがその部分に集中し、逸脱して細い層に浸透し
ない可能性がある。このため、二重管ダブルパツカー工
法等に適用し、地盤中に固定した外管に内管を挿入して
セメントベントグラウトを注入したあとに、このよう々
浸透性のよいグラウトをくり返し注入するという方法が
とられている。この方法は非常にすぐれた効果を発揮す
るが、多くの工程からなっているため施工に手間がかか
り、かつ注入管を工事が完了後も地盤中に残しておくと
いった問題がある。
本発明の目的は炭酸ガスと水ガラス系グラウトの瞬間な
ゲル化反応を利用し、複数の管路の内在した注入管を用
いて地盤中に水ガラス系グラウトを注入するとともに前
記水ガラス系グラウトの吐出口とは別の吐出口から炭酸
ガスを含む流体を注入することにより、注入管壕わりの
空隙に清って移動してきた水ガラス系グラウトを瞬結せ
しめてさらに移動することを防ぎ、この結果前記水ガラ
ス系グラウトの注入を前記水ガラス系グラウトの吐出口
の位置する注入ステージに限定して行い、これにより軟
弱あるいは漏水地盤を均質に、しかも強固に固結あるい
は止水す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だめ、本発明によれば複数の管路
を内蔵した注入管を地盤中に挿入し、この注入管の管路
を通じて水ガラス系グラウトを前記地盤中に注入する地
盤注入工法において、前記水ガラス系グラウトの注入工
程に対して、前記水ガラス系グラウトの通過する管路と
は別の管路を通じて、かつ前記水ガラス系グラウトの吐
出口とは別の吐出口から炭酸ガスを含む流体を注入する
工程を併用することを特徴とする。
以下、本発明を添付図面を用いて詳述する1、図中、1
は外管、1′は中管、2は内管、3は水ガラス系グラウ
トの吐出口、3′はポーリング水吐出口、4は外管吐出
口、4′は中管吐出口、5はボールバルブ、6はメタル
クラウンである。■、■aは外管管路、Ibは内管管路
、■は内管管路、IIa。
mbはそれぞれ内管の枝管管路である。
第1図(a)は本発明に用いる二重管からなる注入管で
あって、管路Iを通して送水しながらポーリングを行い
、所定の深度に前記二重管を設置した図である。第1図
(b)は本発明に用いる二重管からなる他の注入管の一
例であり、管路IからCO2ガスを送って吐出口4よシ
注入管外へ吐出し、かつ吐出口3より水ガラス系グラウ
ト、例えば水ガラスと反応剤の混合液を地盤中に注入し
ている状態を示す。
このような本発明工法による地盤の固結状況を第4図(
a)に示す。ここでAは注入管、Bは注入管まわりの空
隙に伝わってきた吐出口3からの水ガラス系グラウトが
吐出口4からの炭酸ガスと反応して生じた瞬結性固結物
を示す。Cは吐出口3からの水ガラス系グラウトの浸透
状況を示す。注入管捷わりに形成された瞬結性固結物B
はパッカーとして機能し、水ガラス系グラウトが注入管
まわりを伝わってそれより上部に逸脱する事を防止する
。さらにこれはゲル化時間の長い水ガラス系グラウトが
逸脱するような粗い層や弱い層に脈状に圧入して固結さ
れ(これをDで示す)、地盤を強化すると共に注入対象
領域を拘束状態にする。勿論注入状況に応じてCO2の
輸送を中止し、水ガラス系グラウトのみを注入してもよ
いのは勿論である。
第1図(b)は吐出口4が水ガラス系グラウトの吐出口
3の」−丁に2個所有する例を示す。
この場合の固結状況を第4図(b)に示す。この図から
吐出[」3を出て住人管1わりの空隙にそって上下に移
動した水ガラス系グラウトが吐出口4からの炭酸ガスと
接触してパッカーを形成し、このため吐出[13からの
水ガラス系グラウトは上下のパッカーの間の領域のステ
ージに注入される事が’l’4する1、 第2図は外管7と内管との間に中管1′を有する五手管
住人管からなる住人管の例を示17、この注入管を用い
て炭酸ガスを含む流体として水ガラスと炭酸ガスの混合
液を地盤中に注入した本発明丁法の例を示す4、 第2図(a)において、炭酸ガスは管路■aより吐出口
4を通して吐出され、水ガラスは管路Ibより吐出口4
′を通して吐出され、これらは注入管外で混合されて注
入管まわりにパッカーを形成し、−力水ガラス系グラウ
トは管路■より吐出口3を通して地盤中に注入される。
第2図(b)においては炭酸ガスと水ガラスはそれぞれ
管路■a、 Ibから送られ、管路Ibかもの水ガラス
は吐出口4′を通って外管管路内で炭酸ガスと混合され
、その混合液が吐出口4より吐出されて注入管外でパッ
カーを形成し、一方、吐出口3より水ガラス系グラウト
が地盤中に注入される。
第3図は本発明工法の工程図の具体例を示したものであ
って、まずポーリング水を管路■より吐出口3′から吐
出して削孔してのち(第3図(a))管路■内にボール
バルブ5を落しこんで吐1(冒]3′を閉束しく第3図
(b))次いで炭酸ガスを管路Iを通じて吐出口4から
吐出すると共に、水ガラス系グラウトを管路■を通じて
吐出口3より111L盤中に注入する。(第3図(C)
 ) 、、 々お、本発明において炭酸ガスの吐出圧力は10Kg/
ca以下が望ましい。本発明者の実験によれば炭酸ガス
吐出圧力が10KyA4以上になると注入管まわりを吐
出圧力で乱すだめパッカー効果が低下する事が判った。
これは炭酸ガスの吐出口のまわりの土粒子が吐出圧力で
移動するため間隙が大きく々りその中にゲルが項九され
るためと周われる。
即ち、ゲルのみのパッカーよりも砂が落動しないで砂が
入ったままの固結困の方が大きな強度が保られ、従って
パッカー効果も大きくなるためと思Jつれる。
は正本発明を実施例により説明する。
実栴例−1 水ガラス系グラウトの100を当りの配合を以下のよう
に定めた。
この配合のゲル時間は10分であった。
第1図(a)の注入管を用いて部内の細砂、砂レキの互
層よりなる地盤において3つの試験+jh4区を設けて
試験注入した。
第1試験地区は炭酸ガスを吐出せず、第2試験地区は炭
酸ガスの吐出圧力を6 ’14A!とじ、第3試験地区
は炭酸ガスの吐出圧力を13 Kq、/2−4とした。
水ガラス系グラウトの吐出速度は10t/分で、注入ス
テップを50ずつとり、1ステツプ別の注入量を#+!
は200 Lに定めて行った。
注入後、掘削して固結状況を調査した1、第1試験地区
では注入中に注入液が注入管に活って曲表面に逸脱し、
掘削した結果も部分的にしか固結していなかった、。
第2試験地区ではt′「人中、注入液の曲表面への逸脱
は全くなかった、又掘削した結果では506n毎に強固
なパッカーが形成され、その間のステージ毎にほぼ直径
1mの固結体が形成されていた。
第3試験地区では固結体の径がややばらついていた。
実施例−2 水ガラス系グラウトの10OLの配合を以下のように定
めた。
第2図(b)の注入管を用い、部内の細砂、砂レキの互
層からなる地盤において4つの試験地区を設けて試験注
入した。。
炭酸ガスボンベを用いて管路■aより炭酸ガスを、管路
Ibより水ガラス水溶液を送り、これらの混合液を吐出
口4より地盤中に吐出し、一方管路■より上記水ガラス
系グラウトを送って吐出口3より地盤中に注入した。
第1試験地区では炭酸ガスボンベの減圧弁の吐出圧力の
最大圧力を7 Kglcr!に設定し、かつ水ガラス水
溶液の吐出圧力を上記炭酸ガスの吐出圧力以下になるよ
うに調整した。
第2試験地区では炭酸ガスボンベの減圧弁の吐出圧力の
最大圧力を7 Kglctlと設定し、水ガラス水溶液
の吐出圧力は上記炭酸ガスの吐出圧力よりも太きくした
第3試験地区では炭酸ガスボンベの減圧弁の吐出圧力を
11 Kg/crriとし、水ガラスの吐出圧は炭酸ガ
スの吐出圧力以下になるように調整した。
第4試験地区では炭酸ガスと水ガラスの吐出を行わず、
上記水ガラス系グラウトのみの注入を行った。
注入後掘削して固結状況を調べだ。
第1試験地区では注入中注入液は地表面に全く逸脱せず
、かつ掘削結果ではほぼ直径1mの固結体が均質に固結
していた。
第2試験地区では注入中注入液が地表面に逸脱した。こ
ころみに水ガラス系グラウトの注入を中止し、水ガラス
と炭酸ガスのみの吐出を行ったが、やはり水ガラスが地
表面に逸脱してきた4、掘削したところ固結体は局部的
にしか存在していなかった。
第3試験地区では固結体の直径が局部的に大きくなった
り、小さくなったりしていた。
第4試験地区では注入中注入液が地表面に逸脱し、掘削
したところ局部的な固結体しか得られなかった。
以上の実験の他に更に記載しない実験結果も含めて次の
事が判った。
■ 炭酸ガスの最大吐出圧力は10KqAd以下が好ま
しく、それ以上になると固結体の径がばらつきやすくな
る。これは吐出圧力が大きくなると地盤を乱し−やすく
なるためと思われる1、■ 炭酸ガスと合流させる水ガ
ラスの圧力は炭酸ガスの吐出圧力以下が望ましい。これ
は水ガラスの吐出圧力が炭酸ガスの吐出圧力より大きく
なると炭酸ガスの吐出が阻害されるためと思われる1、 ■ 炭酸ガスと水ガラスの合流液は直ちに地盤に浸透す
ると共に直ちにゲル化してパッカー効果を生じ、水ガラ
ス系グラウトの上部への逸脱を防止する1、 実施例−3 実施例−2の地盤において、第2図(a)に示す方式を
用いて注入管を引き上げながら管路Iaより炭酸ガスを
5 Kg/cnIの圧力で送って吐出口4より吐出し、
かつ管路Ibより100を当り水ガラス;20t、重曹
;2Kg、水:残り、ゲルタイム5分の注入液を40K
gAr7Nの圧力で吐出口4′より吐出し、同時に管路
■より実施例−2に示す水ガラス系グラウトを吐出口3
より10t/分の割合で吐出して注入しだ3゜注入中注
入液の地表面への逸脱はなく、又掘削したところほぼ1
 mの直径の固結体が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は本発明工法に用いる注入管のう
ち二重注入管の具体例を示し、第2図(a)、(b)は
三重注入管の具体例を示し、第3図(a)、(b)、(
C)は本発明工法の説明図を示し、第4図(a)、(b
)は本発明工法による地盤の固結状況を示す。 1・外管、  1′・・中管、  2・内管、3.3′
、4.4′・・・吐出口、 5・・・ボールバルブ、6
・メタルクラウン、 I 、la、、 Jb、■、■a、■b 、、、管路、
A・・・注入管、  B、D・・瞬結性固結(吻、C・
・・水ガラス系グラウトの浸透状況1、筈2回 こび)             Cg)淳9蘭 (aン                      
   (す゛箋3Z (C) 浮q囚 Cα)      C匈 手続補正言動式) 昭和Q、へ9月60 特許庁長官 若 杉 和 夫   殿 ■、事件の表示 昭和57年特許願第14″7.う9う号2、発明の名称 地盤注入工法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)複数の管路を内蔵しプこt十人管を地盤中に挿入し
    、この注入管の管路を通じて水ガラス系グラウトを前記
    地盤中に注入する地盤注入]工法において、前記水ガラ
    ス系グラウトのtl−人工程に対して、前記水ガラス系
    グラウトの通過する管路とは別の管路を通じて、かつ前
    記水ガラス系グラウトの吐出口とは別の吐出口から炭酸
    ガスを含む流体を注入−4−る工程を併用することを特
    徴とする地盤注入工法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の工法において、前記
    炭酸ガスを含む流体は炭酸ガス、炭酸水溶液、水ガラス
    と炭酸ガスの混合液、または水ガラスと、反応剤と、炭
    酸ガスの混合液である地盤注入工法、
JP14739382A 1982-08-24 1982-08-24 地盤注入工法 Pending JPS5938415A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103088827A (zh) * 2013-01-22 2013-05-08 烟台三维岩土工程技术有限公司 钻喷一体装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111522A (en) * 1979-02-19 1980-08-28 Kyokado Eng Co Ltd Method of grouting to ground and its apparatus

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