JPS6027706B2 - 地盤注入工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軟弱あるいは漏水地盤（以下「軟弱地盤」と
いう。

）を固結あるいは止水（以下固結という。）する地盤注
入工法に関する。水ガラスとグリオキザールの混合液を
用いた薬液注入工法は、カニッアロ反応を基本とし、非
常にゆるやかな速度でゲル化が進むため、ゲル化時間が
充分長く浸透時間を充分保持出釆、浸透性がすぐれ、か
つ酸を加えることにより、ゲル化時間を任意に調整でき
るという非常にすぐれた効果を発揮することは周知の事
実である。

しかるにこれらの系においてはゲルそのものの一軸圧縮
強度は３号水ガラスの濃度５びｏｌ％という高濃度にし
て、特公昭４０一２００５５に示すようにせいぜい７ｋ
９／仇程度が最大である。又、水ガラスーセメント系に
おいては３号水ガラス１０〜３小ｏｌ％、セメント１０
〜３肌ｔ％の場合でせいぜい１１〜１２ｋ９／めである
。更にセメントはアルカリ反応剤に対しては強固な固結
効果を期待できるが、酸性反応剤の併用はセメントの固
結効果が期待できないというのが現在まで当業者の常識
として一般に適用していた。

本発明の目的は、上記技術の欠点を改良し、軟弱地盤の
固結に対し優れたゲル化強度と高度の安定性もたらす地
盤注入工法を提供することにある。上記の目的は、本発
明によれば、水ガラス、グリオキザール（４０％増）及
びセメントを、グリ水オ力手ラザ妻ール＜ｏ‐６（容量
比）・グ学オメキンザＦル＜５（重量比）の範囲で混合
した固結薬材を軟弱地盤に注入することを特徴とし、前
記注入は上記範囲内で混合された水ガラスおよびグリオ
キザールの混合液とセメントとを合流して注入する工程
と、前記混合液を単独で注入する工程とを交互に連続し
て行なう複合注入であることを特徴とする地盤注入工法
によって達成される。

以下本発明を詳細に説明する。

一般にアセトアルデヒド、プロピルアルデヒド等の如き
脂肪、モノアルデヒド及びペンズアルデヒド等の如き芳
香族アルデヒドはカニッアロ反応によって相当する酸と
アルコールを生成する。

これはェステル類が加水分解によって生ずる生成物と同
種類のもので結局、有機酸が酸性反応剤として使用する
ためにセメントの固結に好ましい効果を付与することが
出来ないものと考えられる。しかるにグリオキザール等
のジアルデヒドがカニツアロ反応によって生成する有機
酸は電気的陰性度の強い水酸基を持つオキシ酸であり、
水ガラスとセメントの系に併用してもセメントの固結効
果が、あるいは期待できるのではないかという発明者等
の発想に基づくものである。特にグリオキザールはＱ位
に水酸基をもつグリコール酸が生成するためセメントの
固結効果が特に期待できるのではないかということであ
る。以上の発想に基づいて発明者等が水ガラスーセメン
ト系にグリオキザールを併用する実験を試みた結果、予
想にたがわず期待していた効果を得ることに成功した。

即ち、水ガラスーセメントーグリオキザールの混合系に
おいて次の効果が明らかに期待出来た。１ 単なる水ガ
ラスーセメント系よりもグリオキザールの併用は明らか
にゲルの強度が増大する。

２ グリオキザールの添加量はごく少量であっても添加
しない場合よりも安定した固結を得ることができる。

３ セメントに対して酸性反応剤の併用はセメントの固
結効果が期待出来ないという一般常識を打破し、ある使
用範囲内で非常に強固な固結をうる。

４ セメント−水ガラス系よりもグリオキザールを併用
したゲルは雛糠水が少く、注入後液体となって散逸する
ことが少し、。

各種配合割合における恒湿及び水中養生の一藤圧縮強度
、重量の減量は表１のようになった。

・蚊 肺 ） 」 り ーー・ 員 Ｓ ・ も ＊ 下 い 球 出 以上の結果から単なる水ガラスーセメントのゲルに比べ
てグリオキザールを添加したゲルは何れの場合において
も高強度で、しかも安定した固結を得ることができた。

又、重量減もグリオキザールの併用により明らかに減少
しており、それだけ離糠水として散逸されることの少な
いことを示している。本発明の実際の施主に当っては水
ガラス、セメント、グリオキザールを混合して注入する
ことも出釆るし、又Ａ液として水ガラスとセメントの混
合液あるいは水ガラスとグリオキザールの混合液、Ｂ液
としてグリオキザール水溶液あるいはセメント混合液を
用いてＡ液、Ｂ液を合流して注入することも出来る。

特に注目すべき方法はＡ液として水ガラスにグリオキザ
ールを加えてそれ自体で任意の時間後にゲル化する配合
液を用い、Ｂ液としてセメントを含む懸濁液を用いる方
法である。

この場合、Ａ・Ｂ合流液によるゲル化時間の短い高強度
のクラウトの注入により、地盤を強化せしめ更に連続し
てゲル化時間の長い低粘性のＡ液のみの注入にきりかえ
てより紬粒土への浸透強化をはかることが出来る。

具体的にはＡ・Ｂ合流液により粗い層、注入管のまわり
が固結され、Ａ液の紬粒土への浸透が可能になる。これ
によってＡ・Ｂ合流液による高強度固結体の三次元的な
板状構造と、その間をＡ液によって充たされた粒子間浸
透による固結領域が一体化した複合地盤が形成される。
しかしながら上記結果を群細に観察すると、水ガラス量
に対してグリオキザールの使用量があまり‘こ多いと却
って強度の低下をきたしている。

例えばセメント２５肌％、３号水ガラス２５ｖｏｌ％に
対して４０％グリオキザール５ｖｏｌ％で一軸圧縮強度
が約９ｋ９／めであるのに対し、４０％グリオキザール
１６ｖｏｌ％では却って強度低下がみられる。又、セメ
ント量に対してグリオキザールの量があまりに多いと同
じように強度の低下が見られる。例えば、３号水ガラス
３仇ｏｌ％、セメント２Ｗｔ％に対して４０％グリオキ
ザール６ｖｏｌ％で一軸圧縮強度は１．８ｋ９／めであ
り１５ｖｏｌ％では０．７ｋ９／めとなっている。この
ように観察した場合、発明者等は４ｏ％グＩＪオキザー
ル（体積比） 水ガラス ４ｏ％グリオキザール（重量比） セメント を設定し、前者の値として０．１〜０．４、後者の値と
して０．１〜３位が最適となり、前者の値０．６以上、
後者の値５以上ではあまり大きな効果は期待できないこ
とがわかった。

又、前者の値が０．１〜０．４の場合は一般にＡ液自体
、適当なゲルタィムを示し比較的低粘性で細粒土への浸
透が良好で複合グラウトとしての使用に適している。

固結後の離糠水については本実験結果から明確なように
グリオキザールを併用した場合は、機嫌水が少くなり重
量の減少が非常に少なくなっている。なお本発明におい
てＡ液、Ｂ液あるいはＡ・Ｂ混合液中に任意の酸（無機
酸、有機酸）、塩（無機塩、有機塩）、ェステル、アル
コール、アルミナのような発泡材、界面活性剤などを加
えても良いのはもち論である。又、水ガラスはモル比が
１．５〜５．５までの任意の液状水ガラスを用いること
が出来る。又、グリオキザールは粉状グリオキザールを
用いても良い。セメントは本明細書の例ではボルトラン
ドセメントを示したが、その他高炉セメント、コロイド
セメント、アルミナセメントなど任意のセメントを用い
ることが出来る。以下、実施例により具体的に示す。

実施例 細砂層、粗砂層が互層になっている掘削現場において試
験施工を行った。

２００そ当りの配合は、Ａ液（１００そ）３号水ガラス
２５〆、４０％グリオキザール５ク水残りＢ液（５０ぐ
）セメント２５ｋｇ、ベントナィト２．５ｋ９、水 残
りとし、Ａ液・Ｂ液を２０〆／肌で２０００そ注入後、
Ｂ液の注入を中止し、Ａ液のみ１０〆／肌で３０００〆
注入した。

注入後、掘削したところ、地盤の境界面並びに粗砂層を
中心にしてシーム状にセメントとペントナィトを含む配
合液が固結しており、更に粗砂層のセメントとペントナ
イトの入っていない所並びに紬砂層には、水ガラスとグ
リオキザールの混合液によって固結され全体が完全に固
結していることがわかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水ガラス、グリオキザール（４０％概算）及びセメ
   ントを、（グリオキザール）／（水ガラス）＜０．６（
   容量比）、（グリオキザール）／（セメント）＜５（重
   量比）の範囲で混合した固結薬材を軟弱地盤に注入する
   ことを特徴とし、前記注入は上記範囲内で混合された水
   ガラスおよびグリオキザールの混合液とセメントとを合
   流して注入する工程と前記混合液を単独で注入する工程
   を交互に連続して行なう複合注入であることを特徴とす
   る地盤安定化のための地盤注入工法。