JPS5949284A - スラグ−石灰系薬液注入工法 - Google Patents

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、軟弱地盤や岩盤の破砕帯などの止水ならびに
地盤強化を目的とするグラウト材に関する。

一般に水ガラスを主材とした薬液には溶液型と懸濁型と
があり、前者は砂質土などへの浸透注入に使用し、後者
は粘性土（粘土、シルト、ローム）や比較的間隙の大き
い砂レキ層あるいは構築物と地盤との境界面を対象とし
た注入に用いるものである。本発明は、懸濁型グラウト
材に属するものである。

この懸濁型は、溶液型と異なり粘性土への脈状注入、ま
たは比較的大きな間隙の注入や空隙充填、あるいは地盤
内の水と攪拌混合等の方法で注入するため、従来固結強
度の大きいセメント系が主流をなしている。

このセメント系で最も多く使用されているのは、セメン
トと水ガラスを組合せたＬＷであり、通常水ガラス液と
セメント懸濁液とを夫々別個に調合し、２台のポンプを
用いて圧送し、注入ポンプと注入管先端部の中間で両液
を合流させて地盤または空隙内に注入しグル化させる方
法をとっている。このＬＷ工法においては、セメント懸
濁液中に含有されるセメントの量を変えることにより、
ゲルタムを調整している。

しかしながら、このＬＷ工法には次のような欠点がある
。

ゲルタイムはセメントの量で調整するため、ゲルタイム
と強度を任意に決めることができない。すなわち、セメ
ント量を多くするとゲルタイムはは早くなると共に、強
度は台となる傾向を示す。逆に、強度を大としてゲルタ
イムを長くすることはできない。

本発明者は、上記のＬＷやセメント−スラグ系グラウト
の欠点を取り除くため、種々研求を重ねた結果、従来法
の懸濁型注入材の主材料であるセメントを全く含まない
スラグと石灰の混合液と水ガラスとを組み合わせること
により、ゲルタイムを舜結から緩結にまたがる広い範囲
で調整でき且つ所望する強度を得ることができるグラウ
トを開発し、別途に特許出願した。すなわち、ＬＷがセ
メントでゲルタイムと強度の両方を期待しているのに対
して、本発明グラウトはゲルタイムは石灰、強度はスラ
グが受け持ち、水ガラスを加えることにより任意のゲル
タイムと強度を追求したグラウトである。

本発明は、上記のスラグと石灰の混合液と水ガラスとを
組み合わせたグラウトを地盤中に注入する注入工法の改
良に係る。

スラグと石灰の混合液と水ガラスとを組み合わせたグラ
ウトの注入工法について、更に詳細な研究を続けた結果
、このグラウトは次のような特異な性質を持つことがわ
かった。

（１）グラウト全量に対する水ガラス（ｓｉｏ２　１σ
）の総量が同一である場合でも、Ｂ液即ち水ガラス溶液
の水ガラス濃度の相違によってＡＢ両液混合液の薬液の
ゲルタイムおよびゲル化能力が著しく異なる。

即ち、薬液中の水ガラスの占める総量が或る一定値であ
る場合、低濃度の水ガラス液をこれとほぼ同量のスラグ
と石灰の混合液と混合したときと比較して、高濃度の水
ガラス液を少量使用したときのほうがゲルタイムが著し
く短縮されると共に、ゲル化能力が顕著である。

（２）スラグと石灰の混合液にＳｉＯ２基準で２０％以
上の水ガラスを添加した場合、水ガラスの混入量が少な
い程ゲルタイムは短くなる。

本発明者は、上記のような特異な性質についてさらに詳
細に研究し、この特異な性状を実際の＋液注入に応用で
きるものとし、特許請求の範囲に記載の発明を完成した
。

即ち、本発明による注入工法は、軟弱地盤や岩盤の破砕
帯などの止水又は強化のための鴎液注入工法であって、
（ａ）スラグと石灰の混合懸濁液であるＡ液と水ガラス
溶液であるＢ液とを使用することと、（ｂ）ＡＢ両液混
合物中の液成分の占める容積１００ｃｃに対する石灰の
含有量が１．５ｇ以上であることと、（ｃ）Ｂ液中の水
ガラス濃度がＳｉＯ２基準で２０重量％以上であること
と、（ｄ）ＡＢ両液混合物中の液成分１００ｃｃの占め
る溶液１００ｃｃに対する石灰の重量（ｇ単位）に水ガ
ラス成分中のＳｉＯ２重量（ｇ単位）を乗じた値が７以
上になる割合でＡＢ両液を混合することとを特徴とする
。

本発明グラウトに用いるスラグは、セメント粒子程度の
微粉末にしたものである。また、石灰は生石灰または消
石灰があり、両方使用できるが作業ならびに取り扱い等
から一般には消石灰を用いる。

水ガラスはモル比２〜４の範囲のものが使用できるが、
なかでもＪＩＳ３号程度のものが適している。

本発明に用いるスラグ−石灰懸濁液としてスラグ−石灰
のみの懸濁液はもとより通常のグラウト材に添加される
ことがある添加剤、例えばフライアッシュ、ベントナイ
ト等の粘土鉱物、微粉末状の石灰石、岩石等の一次鉱物
、現場で採取した掘削土や土砂その他の増量剤等を適宜
に添加したものを使用できる。

本発明によるグラウト材を注入現場で使用する場合、通
常ＬＷと同様、Ａ．Ｂ液を等量でｌ５ショット方式では
なく、Ｂ液（水ガラス）よりＡ液（スラグ−石灰）を多
く混合する比例式１５ショット工法で行なう。

また、本発明工法は、Ａ液のスラグと石灰の混合がＢの
水ガラス水溶液に比べて多いため、現場の配合が非常に
容易となる利点がある。

すなわち、グラウト量（Ａ＋Ｂ液）に対し本発明の比例
混合は従来の等量混合に比べてＡ液に占める割合いが多
いため、多量のスラグと石灰を用いることができ、また
、他の骨材等も混入することができる。

本発明のグラウト材の使用目的は、主に軟弱地盤の粘性
土（シルト・粘土）や腐植土等への脈状圧入、砂レキ層
等の比較的間隙の多い地盤への浸透注入、岩盤等の使い
地盤での破砕帯やクランクへの圧入、構築物と地盤との
境界面を対象とした、例えば裏込等で特に湧水の多い地
盤等の止水や地盤強化を行うことに適している。

本発明工法においては、スラグと石灰の混合液であるＡ
液と水ガラス水溶液であるＢ液を別個に調合し、吐出量
の異な２台のポンプを用いて圧送し、注入ホースを径で
注入管の先端あるいは注入量の手前でＡＢ液を混合し地
盤内に圧入、充埴、あるいは地盤内の土と攪拌混合する
。

以下、実施例および比較例を挙げて、本発明についてさ
らに詳細に説明する。

以下の例において用いた水ガラスはＪＩＳ３合品（Ｓｉ
Ｏ２：２８〜３０％、Ｎａ２Ｏ：９〜１０％）である。

スラグは微粉末水さいスラグ（商品名セラメント）、石
灰は工業用消石灰である。

水ガラス原液を水で希釈して実施例および比較例で用い
る水ガラス水浴液をつくった（々１・：−１か照） 表−２に、比較例として、ＡＢ両液を等量比で混合した
場合を示す。これらの比較例がらわかるように、等量混
合の場合には、石灰の量が同じであれば水ガラス量（濃
度）を減少させてもグルタイムはあまり変化せず、３０
〜４０秒前後である。また、石灰量が配合混合物中の液
成分１００ｃｃに対して４〜５ｇ以上であっても、Ｓｉ
Ｏ２重量％（配合混合物中の液成分１００ｃｃの重量を
基準）が２％程度であると、ゲル化能力が弱く、グラウ
トとして実用できない。

次の表−３に、本発明の実施例及び比較例を挙げる。

これに対して本発明の実施例（表−３）ではＡ：Ｒ　ノ
混合比カ１：（１．２５〜（１．０４の範囲で、しかも
、ｎ　ｙｔｖ−中の水ガラス濃度がＳｔ０２基準で２０
重量％以上であるため、同じ水ガラス量（ＳＩＯ２）で
あっても比較例の等量混合に比べてゲルタイムが短い。

本発明グラウトは石灰量が一定であれば水ガラス量が少
ない程、ゲルタイムは短くなり、また、水ガラス量が少
なくともゲル化能力を有している（配合液中の水分１０
０ｃｃに対するＳｉＯ２重量で１．６ｇ程度） 一方、本発明グラウトのＡ液に含有される石灰量は、配
合液中の水分１００ｃｃに対し１．５ｇ以上含有しＡ液
の石灰とＢ液の水ガラスのＳｉＯ２重量を乗じた値が１
０以上であれば、注入グラウトとして使用できる。

表−４に本発明グラウトのホモゲル強度を示すがこれよ
り、注入懸濁型注入材として充分な強度を有しているこ
とが明らかである。

上記に述べたように、本発明グラウトはスラグと石灰を
適正に配合することにより任意のゲルタイムと強度を得
ることができ、また少量の水ガラスを用いて、ゲルルタ
イムを短くしさらにゲル化能力を充分与えることができ
るすぐれた注入材であるといえる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軟弱地盤や岩盤の破砕帯などの止砕帯などの止水又は強
   化のための薬液注入工法であって、 （ａ）スラグと石灰の混合懸濁液であるＡ液と水ガラス
   溶液であるＢ液とを使用することと、（ｂ）ＡＢ両液混
   合物中の液成分の占める容積１００ｃｃに対する石灰の
   含有量が１．５ｇ以上であることと、 （ｃ）Ｂ液中の水ガラス濃度がＳｉＯ２暴準で２０重量
   ％以上であることと、 （ｄ）ＡＢ両液混合物中の液成分の占める容積１００ｃ
   ｃに対する石灰の重量（ｇ単位）に水ガラス成分中のＳ
   ｉＯ２重量（ｇ単位）を乗じた値が７以上になる割合で
   ＡＢ両液を混合することとを特徴とする注入工法。