JPS6224474B2 - - Google Patents
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- JPS6224474B2 JPS6224474B2 JP54152229A JP15222979A JPS6224474B2 JP S6224474 B2 JPS6224474 B2 JP S6224474B2 JP 54152229 A JP54152229 A JP 54152229A JP 15222979 A JP15222979 A JP 15222979A JP S6224474 B2 JPS6224474 B2 JP S6224474B2
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Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
本発明はトンネル工事などにおいて構造物と地
山との隙間にグラウトを注入する裏込め注入工法
に関し、より詳細には、固結初期において揺変性
又は加圧流動性（チキソトロピー；thixotropy）
を有するゲルを利用し、これを加圧下で圧入する
ことを特徴とする裏込め注入工法に関する。 裏込め材はトンネル工事には不可欠なグラウト
として広く用いられており、特に軟弱で湧水を伴
う地盤を対象としたシールド工法に用いる優れた
裏込め材及び裏込め注入工法が切望されている。
この裏込め注入の主な目的は、地山のゆるみ、崩
落などによる地表面の沈下防止や止水効果を高め
ることであり、このため裏込め材としては地下水
に影響されることなく充填性に優れ、充填された
後には早期に地山相当の均一な強度が得られるこ
とが望まれる。また、長距離圧送も可能なグラウ
トとすることも施工上必要となる。又、隙間には
完全に充填される程度の流動性を持つ必要性があ
るが、切羽からの逸逃が起こつてはならない。 この種の用途に用いられてきた従来技術による
注入薬液即ちグラウトは、セメントに水ガラスを
添加した一般にLWと呼ばれている地盤注入材及
びセメント−ベントナイト液に水ガラスを添加し
た急結セメントベントナイト（一般にCBと呼ば
れている）によつて代表される。これらのグラウ
トは、ゲルタイムの関係からセメント（又はセメ
ンとトベントナイト）懸濁液をＡ液とし、水ガラ
ス液をＢ液として、Ａ液とＢ液を等量比で圧送し
グラウトホール入口で混合して裏込め注入されて
いる。然し乍ら、従来技術による前述のグラウト
は100Kg／m3以上の多量のセメントと多量の水ガ
ラスとを含有し、ゲルタイムが１〜２分以下であ
るため、連続的に注入を行なつた場合には注入口
部付近で固結したゲル化物による充填阻害が起こ
り、地隙の隅々まで充填がゆきわたらない欠点が
あつた。 充填阻害を回避するために、従来技術によつて
注入材の水ガラス添加量を減少させた配合にした
場合には、生じるゲルは自重をも支えることがで
きない程度の超弱固結性のものであり、注入後に
おいても切羽から際限なく逸出する実用性のない
グラウトになつてしまい所期の目的を達成できな
い。 本発明は、従来技術の上述の如き欠陥を克服す
ることを目的とするものであり、自重では流れ出
さない程度（以下、自立性と称する）の強度を持
ち、しかも加圧又は揺動によつて流動を起こす加
圧流動性又は揺変性をかなり長時間、即ち通常の
裏込め注入操作の開始から注入終了に至るまでの
時間、例えば十数分から数時間、維持できる裏込
め注入材を用いることを特徴とするものである。 本発明の揺変性ゲルの特性、即ちゲルの強度及
び揺変性保持時間、を決定する要因の第一は、Ｂ
液中の水ガラスの量である。グラウト中の水ガラ
スの量が多ければ多いほど揺変性ゲルの強度は大
きく揺変性保持時間は短い。逆に、グラウト中の
水ガラスの量が少なければ少ないほど揺変性ゲル
の強度は弱く揺変性保持時間は長い。 第二の要因は、グラウト中に含まれるセメント
の量である。本発明で利用するゲル化反応は、水
ガラスとセメントとの反応であり、水ガラス量が
一定であればセメント量が多いほど揺変性ゲルの
強度が大きく揺変性保持時間は短く、逆にセメン
ト量が少なければ強度は弱く揺変性保持時間は長
い。 然し乍ら、第一の要因と第二の要因とを比較し
た場合、揺変性ゲルの強度及び揺変性保持時間を
大きく左右する要因は第一の水ガラスの量であ
り、第二の要因であるセメント量が揺変性ゲルの
強度及び揺変性保持時間に与える影響は、第一の
要因に較べると決定的なものではなく、セメント
量はむしろ最終の固結物の固結強度に大きな影響
を与える。 更にセメント懸濁液に添加された砂やベントナ
イトのような増量材も揺変性ゲルの特性に若干の
影響を与える。しかし、本発明の揺変性ゲルを生
成する反応に関与するのは、原理的には、水ガラ
スとセメントとの二成分であり、増量材の有無は
揺変性ゲルの強度及び揺変性保持時間に変化を及
ぼす直接的な要因とは言えない。然し乍ら、従来
のモルタル系及びセメント−ベントナイト系グラ
ウトにおけると同様に、本発明の裏込めグラウト
にも増量材を添加して固結強度、耐久性、安全性
の向上をはかり且つ比重の調節等の目的を達成し
ている。 本発明において用いる増量材は、水ガラスとセ
メントとの反応に悪影響を及ぼさない物質であり
Ａ液中に懸濁された状態でポンプで圧送できる粒
度のものであれば従来からこの種の用途に使用さ
れている材料を特に制約なく使用できる。この種
の増量材として、従来から知られているものとし
ては、砂分（礫及び粒砂は除く）と粘土鉱物分が
ある。本発明においては、砂分若しくは粘土鉱物
分又はこれら両者を増量材としてセメントととも
に懸濁させてＡ液として用いる。砂分としては、
モルタルやコンクリ−トに使用する砂或いは現場
で掘削した砂質土を使用できる。粘土鉱物分とし
ては、代表的なモンモリロナイト系粘土であるベ
ントナイト、カオリン系の陶土、その他の粘土鉱
物が使用でき、現場で掘削した粘性土を使用する
こともできる。又、砂分と粘土鉱物分とを併用す
ることもでき、現場で掘削したシルト、粘土混砂
等で代用することもできる。 本発明で用いる増量材のうち、砂分は通常の骨
材として働くが、粘土鉱物分は微粒子で粘着力が
あるためにセメントの沈降を防止したりＡ液のブ
リージングを防止する効果があり、その使いわけ
はグラウトの特性、Ａ液の圧送方法、注入方法に
応じて適宜に選択し或いは併用すればよい。 本発明の揺変性ゲルを形成する反応に一義的に
関与する成分は、前述のように、水ガラスとセメ
ントの二成分であるが、増量材を加えることによ
りグラウト中の水の量を減少させることができ、
その結果として水ガラス及びセメントが一定量で
あつても揺変性ゲルの強度を高くすることがで
き、一方、揺変性保持時間は増量剤の添加により
短くなる傾向を示す。又、固結強度が大きくなり
安定性も向上する等の作用効果も認められる。 本発明において使用する自立性を有するゲルの
初期強度は、裏込め注入の規模、使用する注入装
置の能力等に合わせて本発明の技術的思想の範囲
内において適宜に選択できる。然し乍ら、注入さ
れた薬液の逸逃を防ぎしかも設定注入部分には均
一に隙間なく注入するという本発明の目的並びに
実際に市販され使用されている注入装置の最高能
力等を勘案すると、ゲルの初期強度はできるだけ
低いことが望ましく、好ましくは0.6Kgｆ／cm3以
下、最も好ましくは0.1Kgｆ／cm3以下である。な
お、本発明工法開発の途上で本発明工法の実施を
可能にするためにゲルの初期強度範囲を特定する
必要が生じ、このため後述する特殊な流動化試験
法を定めた。上述の数値は、この流動化試験法に
より測定した現時点において好ましいと考えられ
る数値である。いずれにせよ、本発明の要旨とす
るところは、所謂「揺変性」を有するゲルを用い
る点にある。 このような「揺変性」を有するセメント・水ガ
ラス系のゲル又は初期固結物を得るためには、下
記の［Ａ］［Ｂ］両方の条件を満たす必要があ
る。 [A] AB両液合流後の混合物がＡ液100容量部
に対し水ガラスの有効成分量としてJIS3号水ガ
ラス（SiO2を28〜30重量％含有）換算で４〜
10容量部含有すること； [B] 混合・注入を行なうに際し、Ａ液対Ｂ液
の注入比を１：0.05〜0.20に保持した比例注入
方式を採用すること。 まず、［Ａ］の条件について述べる。Ａ液に対
するＢ液中の水ガラス成分の添加量を厳密に制御
する必要があることが実験の結果明らかとなつ
た。即ち、本発明において使用する特異なゲルを
得るためには、セメントに砂分若しくは粘土鉱物
分又は砂と粘土鉱物との混合物分を配合し水に懸
濁させた懸濁液から成るＡ液100容量部に対する
Ｂ液中に含まれる水ガラス有効成分の量をJIS3号
水ガラス（SiO2含有量：28〜30重量％）換算で
４〜10容量部に限定する必要がある。なお、本発
明における水ガラスはJIS3号品に限定されるもの
ではない。しかし、水ガラスの有効成分はSiO2
であり、Na2Oは直接反応に関与しないので、好
ましくはモル比３以上の水ガラスを用いる。 Ａ液100容量部に対するＢ液中の水ガラスの量
を10容量部以上にすると、ゲル化物の強度が高す
ぎて揺変性ゲルが得られず、４容量部以下ではゲ
ル化物が弱すぎて揺変性ゲルが得られない。 次に、［Ｂ］の条件について述べる。 本発明においては、従来技術と異なり、グラウ
ト（セメント成分及び増量材）に対するＢ液であ
る高アルカリ性水ガラス液の添加量が少ないため
に、AB両液を1.5シヨツト法により等量混合して
注入する工法をとると、水ガラス原液を多量の水
で稀釈したＢ液を使用することになり、混合後の
粘度が低下するとともに揺変性ゲルの強度が弱く
なる。従つて、本発明を有効に実施するためには
Ｂ液中の水ガラス濃度を高めて、Ａ液に対するＢ
液の注入比を減少させる比例注入方式による必要
がある。一方、Ｂ液をJIS3号品水ガラス原液相当
の濃度で比例注入法で使用すると、水ガラス原液
そのものの粘性が非常に高くなり、特に低温（冬
期）工事であつて圧送距離が長くなると高い圧力
が必要になり、圧送が困難になるので好ましくな
い。 このため、揺変性ゲルの強度などの性質からみ
れば、高濃度（SiO2の含有量が大）のほうが望
ましいが、施工性などの点からはJIS3号品水ガラ
ス原液を使用した場合を例にとると、水で1.25〜
２倍程度に稀釈する必要がある。即ち、本発明で
は、AB両液の合流・混合後のＡ液100容量部に対
するＢ液中の水ガラス有効成分量がJIS3号換算で
容積基準で４〜10容量部となるようにし、しかも
Ａ液対Ｂ液の注入比を１：0.05〜0.20の範囲に保
持しつつ比例注入方式により注入する。 揺変性を有する弱固結性ゲルを形成させてこの
弱固結性ゲルが流動するに充分な圧力を印加しつ
つ注入する本発明の方法を実施するためには、上
記の［Ａ］［Ｂ］両方の条件を満たす必要があ
る。 又、本発明においては、セメントの一部を高炉
スラグに置き換えることができ、セメント単味よ
りも一部分をスラグで置換したほうが固結物の最
終強度は高くなる。最終強度を高めるためには、
スラグ置換率を大きくするのが好ましい。然し乍
ら、セメントの一部分をスラグで置換すると、初
期強度は低下する傾向があるため、本発明を実施
する上で好ましい置換率は20〜50％である。 以下に実施例を挙げて本発明について更に詳細
に説明する。実施例で用いた材料は以下の通り。 水ガラス：JIS3号品（SiO2：28〜30％、Na2O：
９〜10％） セメント及びスラグ：表−１参照。 増量材：砂分として標準砂、粘土鉱物分としてベ
ントナイト
山との隙間にグラウトを注入する裏込め注入工法
に関し、より詳細には、固結初期において揺変性
又は加圧流動性（チキソトロピー；thixotropy）
を有するゲルを利用し、これを加圧下で圧入する
ことを特徴とする裏込め注入工法に関する。 裏込め材はトンネル工事には不可欠なグラウト
として広く用いられており、特に軟弱で湧水を伴
う地盤を対象としたシールド工法に用いる優れた
裏込め材及び裏込め注入工法が切望されている。
この裏込め注入の主な目的は、地山のゆるみ、崩
落などによる地表面の沈下防止や止水効果を高め
ることであり、このため裏込め材としては地下水
に影響されることなく充填性に優れ、充填された
後には早期に地山相当の均一な強度が得られるこ
とが望まれる。また、長距離圧送も可能なグラウ
トとすることも施工上必要となる。又、隙間には
完全に充填される程度の流動性を持つ必要性があ
るが、切羽からの逸逃が起こつてはならない。 この種の用途に用いられてきた従来技術による
注入薬液即ちグラウトは、セメントに水ガラスを
添加した一般にLWと呼ばれている地盤注入材及
びセメント−ベントナイト液に水ガラスを添加し
た急結セメントベントナイト（一般にCBと呼ば
れている）によつて代表される。これらのグラウ
トは、ゲルタイムの関係からセメント（又はセメ
ンとトベントナイト）懸濁液をＡ液とし、水ガラ
ス液をＢ液として、Ａ液とＢ液を等量比で圧送し
グラウトホール入口で混合して裏込め注入されて
いる。然し乍ら、従来技術による前述のグラウト
は100Kg／m3以上の多量のセメントと多量の水ガ
ラスとを含有し、ゲルタイムが１〜２分以下であ
るため、連続的に注入を行なつた場合には注入口
部付近で固結したゲル化物による充填阻害が起こ
り、地隙の隅々まで充填がゆきわたらない欠点が
あつた。 充填阻害を回避するために、従来技術によつて
注入材の水ガラス添加量を減少させた配合にした
場合には、生じるゲルは自重をも支えることがで
きない程度の超弱固結性のものであり、注入後に
おいても切羽から際限なく逸出する実用性のない
グラウトになつてしまい所期の目的を達成できな
い。 本発明は、従来技術の上述の如き欠陥を克服す
ることを目的とするものであり、自重では流れ出
さない程度（以下、自立性と称する）の強度を持
ち、しかも加圧又は揺動によつて流動を起こす加
圧流動性又は揺変性をかなり長時間、即ち通常の
裏込め注入操作の開始から注入終了に至るまでの
時間、例えば十数分から数時間、維持できる裏込
め注入材を用いることを特徴とするものである。 本発明の揺変性ゲルの特性、即ちゲルの強度及
び揺変性保持時間、を決定する要因の第一は、Ｂ
液中の水ガラスの量である。グラウト中の水ガラ
スの量が多ければ多いほど揺変性ゲルの強度は大
きく揺変性保持時間は短い。逆に、グラウト中の
水ガラスの量が少なければ少ないほど揺変性ゲル
の強度は弱く揺変性保持時間は長い。 第二の要因は、グラウト中に含まれるセメント
の量である。本発明で利用するゲル化反応は、水
ガラスとセメントとの反応であり、水ガラス量が
一定であればセメント量が多いほど揺変性ゲルの
強度が大きく揺変性保持時間は短く、逆にセメン
ト量が少なければ強度は弱く揺変性保持時間は長
い。 然し乍ら、第一の要因と第二の要因とを比較し
た場合、揺変性ゲルの強度及び揺変性保持時間を
大きく左右する要因は第一の水ガラスの量であ
り、第二の要因であるセメント量が揺変性ゲルの
強度及び揺変性保持時間に与える影響は、第一の
要因に較べると決定的なものではなく、セメント
量はむしろ最終の固結物の固結強度に大きな影響
を与える。 更にセメント懸濁液に添加された砂やベントナ
イトのような増量材も揺変性ゲルの特性に若干の
影響を与える。しかし、本発明の揺変性ゲルを生
成する反応に関与するのは、原理的には、水ガラ
スとセメントとの二成分であり、増量材の有無は
揺変性ゲルの強度及び揺変性保持時間に変化を及
ぼす直接的な要因とは言えない。然し乍ら、従来
のモルタル系及びセメント−ベントナイト系グラ
ウトにおけると同様に、本発明の裏込めグラウト
にも増量材を添加して固結強度、耐久性、安全性
の向上をはかり且つ比重の調節等の目的を達成し
ている。 本発明において用いる増量材は、水ガラスとセ
メントとの反応に悪影響を及ぼさない物質であり
Ａ液中に懸濁された状態でポンプで圧送できる粒
度のものであれば従来からこの種の用途に使用さ
れている材料を特に制約なく使用できる。この種
の増量材として、従来から知られているものとし
ては、砂分（礫及び粒砂は除く）と粘土鉱物分が
ある。本発明においては、砂分若しくは粘土鉱物
分又はこれら両者を増量材としてセメントととも
に懸濁させてＡ液として用いる。砂分としては、
モルタルやコンクリ−トに使用する砂或いは現場
で掘削した砂質土を使用できる。粘土鉱物分とし
ては、代表的なモンモリロナイト系粘土であるベ
ントナイト、カオリン系の陶土、その他の粘土鉱
物が使用でき、現場で掘削した粘性土を使用する
こともできる。又、砂分と粘土鉱物分とを併用す
ることもでき、現場で掘削したシルト、粘土混砂
等で代用することもできる。 本発明で用いる増量材のうち、砂分は通常の骨
材として働くが、粘土鉱物分は微粒子で粘着力が
あるためにセメントの沈降を防止したりＡ液のブ
リージングを防止する効果があり、その使いわけ
はグラウトの特性、Ａ液の圧送方法、注入方法に
応じて適宜に選択し或いは併用すればよい。 本発明の揺変性ゲルを形成する反応に一義的に
関与する成分は、前述のように、水ガラスとセメ
ントの二成分であるが、増量材を加えることによ
りグラウト中の水の量を減少させることができ、
その結果として水ガラス及びセメントが一定量で
あつても揺変性ゲルの強度を高くすることがで
き、一方、揺変性保持時間は増量剤の添加により
短くなる傾向を示す。又、固結強度が大きくなり
安定性も向上する等の作用効果も認められる。 本発明において使用する自立性を有するゲルの
初期強度は、裏込め注入の規模、使用する注入装
置の能力等に合わせて本発明の技術的思想の範囲
内において適宜に選択できる。然し乍ら、注入さ
れた薬液の逸逃を防ぎしかも設定注入部分には均
一に隙間なく注入するという本発明の目的並びに
実際に市販され使用されている注入装置の最高能
力等を勘案すると、ゲルの初期強度はできるだけ
低いことが望ましく、好ましくは0.6Kgｆ／cm3以
下、最も好ましくは0.1Kgｆ／cm3以下である。な
お、本発明工法開発の途上で本発明工法の実施を
可能にするためにゲルの初期強度範囲を特定する
必要が生じ、このため後述する特殊な流動化試験
法を定めた。上述の数値は、この流動化試験法に
より測定した現時点において好ましいと考えられ
る数値である。いずれにせよ、本発明の要旨とす
るところは、所謂「揺変性」を有するゲルを用い
る点にある。 このような「揺変性」を有するセメント・水ガ
ラス系のゲル又は初期固結物を得るためには、下
記の［Ａ］［Ｂ］両方の条件を満たす必要があ
る。 [A] AB両液合流後の混合物がＡ液100容量部
に対し水ガラスの有効成分量としてJIS3号水ガ
ラス（SiO2を28〜30重量％含有）換算で４〜
10容量部含有すること； [B] 混合・注入を行なうに際し、Ａ液対Ｂ液
の注入比を１：0.05〜0.20に保持した比例注入
方式を採用すること。 まず、［Ａ］の条件について述べる。Ａ液に対
するＢ液中の水ガラス成分の添加量を厳密に制御
する必要があることが実験の結果明らかとなつ
た。即ち、本発明において使用する特異なゲルを
得るためには、セメントに砂分若しくは粘土鉱物
分又は砂と粘土鉱物との混合物分を配合し水に懸
濁させた懸濁液から成るＡ液100容量部に対する
Ｂ液中に含まれる水ガラス有効成分の量をJIS3号
水ガラス（SiO2含有量：28〜30重量％）換算で
４〜10容量部に限定する必要がある。なお、本発
明における水ガラスはJIS3号品に限定されるもの
ではない。しかし、水ガラスの有効成分はSiO2
であり、Na2Oは直接反応に関与しないので、好
ましくはモル比３以上の水ガラスを用いる。 Ａ液100容量部に対するＢ液中の水ガラスの量
を10容量部以上にすると、ゲル化物の強度が高す
ぎて揺変性ゲルが得られず、４容量部以下ではゲ
ル化物が弱すぎて揺変性ゲルが得られない。 次に、［Ｂ］の条件について述べる。 本発明においては、従来技術と異なり、グラウ
ト（セメント成分及び増量材）に対するＢ液であ
る高アルカリ性水ガラス液の添加量が少ないため
に、AB両液を1.5シヨツト法により等量混合して
注入する工法をとると、水ガラス原液を多量の水
で稀釈したＢ液を使用することになり、混合後の
粘度が低下するとともに揺変性ゲルの強度が弱く
なる。従つて、本発明を有効に実施するためには
Ｂ液中の水ガラス濃度を高めて、Ａ液に対するＢ
液の注入比を減少させる比例注入方式による必要
がある。一方、Ｂ液をJIS3号品水ガラス原液相当
の濃度で比例注入法で使用すると、水ガラス原液
そのものの粘性が非常に高くなり、特に低温（冬
期）工事であつて圧送距離が長くなると高い圧力
が必要になり、圧送が困難になるので好ましくな
い。 このため、揺変性ゲルの強度などの性質からみ
れば、高濃度（SiO2の含有量が大）のほうが望
ましいが、施工性などの点からはJIS3号品水ガラ
ス原液を使用した場合を例にとると、水で1.25〜
２倍程度に稀釈する必要がある。即ち、本発明で
は、AB両液の合流・混合後のＡ液100容量部に対
するＢ液中の水ガラス有効成分量がJIS3号換算で
容積基準で４〜10容量部となるようにし、しかも
Ａ液対Ｂ液の注入比を１：0.05〜0.20の範囲に保
持しつつ比例注入方式により注入する。 揺変性を有する弱固結性ゲルを形成させてこの
弱固結性ゲルが流動するに充分な圧力を印加しつ
つ注入する本発明の方法を実施するためには、上
記の［Ａ］［Ｂ］両方の条件を満たす必要があ
る。 又、本発明においては、セメントの一部を高炉
スラグに置き換えることができ、セメント単味よ
りも一部分をスラグで置換したほうが固結物の最
終強度は高くなる。最終強度を高めるためには、
スラグ置換率を大きくするのが好ましい。然し乍
ら、セメントの一部分をスラグで置換すると、初
期強度は低下する傾向があるため、本発明を実施
する上で好ましい置換率は20〜50％である。 以下に実施例を挙げて本発明について更に詳細
に説明する。実施例で用いた材料は以下の通り。 水ガラス：JIS3号品（SiO2：28〜30％、Na2O：
９〜10％） セメント及びスラグ：表−１参照。 増量材：砂分として標準砂、粘土鉱物分としてベ
ントナイト
【表】
実施例 １
セメント40Kgとスラグ10Kgと砂200Kgとを120リ
ツトルの水に懸濁させてＡ液とした。別に、水ガ
ラス９リツトルと水１リツトルとを混合してＢ液
を得た。AB両液を混合した後、静置してゲル化
させた。ゲルタイムは２〜３秒で、均一で極めて
柔らかいが自立性のあるゲルが得られた。 このゲルを第２図に示す直径5.0cmで底部に2.5
cmφの孔９を設けた円筒形容器８に入れ、ゲル化
５分後に入口を密閉し、前記容器８に充填された
ゲル化物１０の上部空間１１にコンプレツサー１
２を介して加圧空気を送り込んで、底部の孔９か
らゲル化物を押し出すに要する圧力を測定したと
ころ、0.05Kgｆ／cm2であつた。 孔径約110cm、長さ400cmのほぼ円筒形の空洞部
１のほぼ中央部に一端部を密閉した外径100cmの
鋼製パイプ２を押入し、パイプの外周縁及び密閉
されたパイプの一端縁部３に約５cmの厚さの空隙
４ができるように保持した。パイプの他端部側５
の空隙４は大気圧下に開放されている状態にした
（第１図参照）。このようにして得た空隙グラウ
ト・キヤビテイ）の密閉側にグラウトを注入する
グラウトホール６を設けた。注入ポンプ（図示せ
ず）に接続された注入管７を介して、このグラウ
トホールから本実施例によるグラウトを注入した
ところ、空隙はほぼ均一に充填された。 比較例 １ 水ガラス4.5リツトルと水0.5リツトルとを混合
して得たＢ液を用いた以外は実施例１と同様の実
験を行なつた。混合物のゲルタイムは、２〜３
秒、得られたゲルは自重で流動する極めて固結度
の弱いものであり、放置すると次第に砂が分離沈
降して、不均一な固結体となつた。 本比較例の配合のＡ液とＢ液とを比例注入方式
により、実施例１におけると同様にして、グラウ
ト・キヤビテイへの注入試験を行なつたところ、
約250〜300リツトル注入したところでグラウトが
逸出してきた。グラウト・キヤビテイ周辺の土壌
を取り除いて充填状態を調査したところ、充填状
態は全く不均一で、グラウト・キヤビテイの半ば
以上は空洞のままであつた。 比較例 ２ 水ガラス27リツトルと水３リツトルとから成る
Ｂ液を用いた以外は、実施例１及び比較例１と同
様の試験を行なつた。 混合物のゲルタイムは約30秒、実施例１におけ
ると同様にして測定した押出し圧力は１Kgｆ／cm2
以上であつた。 実施例１におけると同様にして、グラウト・キ
ヤビテイへの注入試験を行なつたが、約200リツ
トル注入したところで注入に要するポンプ圧力が
６〜８Kg／cm2に上昇し、以降の注入は不可能とな
つた。充填状態の調査結果によれば、グラウトホ
ールに近い部分のみにしか充填が行なわれておら
ず、到達注入長が設定長さである400cmより遥か
に短いものであり、実地に応用できないものであ
ることが明らかになつた。 実施例 ２ セメント25Kgと、スラグ25Kgと、ベントナイト
３Kgと、砂100Kgとを60リツトルの水に懸濁させ
てＡ液とした。別に水ガラス９リツトルと水１リ
ツトルとを混合してＢ液を得た。AB両液を比例
混合した後、静置してゲル化させた。ゲルタイム
は20秒、ゲル化に至るまでに分離して沈降した砂
の割合は全グラウト量に対して５％程度であつ
た。このグラウトを地隙内に注入したところほぼ
均一と言える固結体が得られた。 比較例 ３ Ｂ液として水ガラス９リツトルを水91リツトル
で稀釈した液を用いた以外は実施例２と同様にし
て得られるグラウトのゲルタイムは90秒、ゲル化
に至るまでに分離・沈降する砂の割合は70.5％で
あり、このグラウトを地隙内に注入しても分離
（ブリージング）が激しすぎるため均一な固結物
とはならず、実用性のないものであつた。 実施例 ３ セメント50Kgと、ベントナイト３Kgと、砂100
Kgとを60リツトルの水に懸濁させてＡ液とした。
別に水ガラス５リツトルと水１リツトルとを混合
してＢ液を得た。AB両液を比例注入方式により
混合した後、静置してゲル化させた。ゲルタイム
は３秒であり、ゲル化に至るまで砂の沈降は全く
認められなかつた。 以上から明らかなように、本発明によれば、自
重によつては流動しないが僅かの加圧により流動
を起こすチキソトロピー（thixotropy）性を有す
るゲルを用いることにより、確実に且つ均一に地
隙内へグラウトを圧入することができる画期的な
工法が提供される。
ツトルの水に懸濁させてＡ液とした。別に、水ガ
ラス９リツトルと水１リツトルとを混合してＢ液
を得た。AB両液を混合した後、静置してゲル化
させた。ゲルタイムは２〜３秒で、均一で極めて
柔らかいが自立性のあるゲルが得られた。 このゲルを第２図に示す直径5.0cmで底部に2.5
cmφの孔９を設けた円筒形容器８に入れ、ゲル化
５分後に入口を密閉し、前記容器８に充填された
ゲル化物１０の上部空間１１にコンプレツサー１
２を介して加圧空気を送り込んで、底部の孔９か
らゲル化物を押し出すに要する圧力を測定したと
ころ、0.05Kgｆ／cm2であつた。 孔径約110cm、長さ400cmのほぼ円筒形の空洞部
１のほぼ中央部に一端部を密閉した外径100cmの
鋼製パイプ２を押入し、パイプの外周縁及び密閉
されたパイプの一端縁部３に約５cmの厚さの空隙
４ができるように保持した。パイプの他端部側５
の空隙４は大気圧下に開放されている状態にした
（第１図参照）。このようにして得た空隙グラウ
ト・キヤビテイ）の密閉側にグラウトを注入する
グラウトホール６を設けた。注入ポンプ（図示せ
ず）に接続された注入管７を介して、このグラウ
トホールから本実施例によるグラウトを注入した
ところ、空隙はほぼ均一に充填された。 比較例 １ 水ガラス4.5リツトルと水0.5リツトルとを混合
して得たＢ液を用いた以外は実施例１と同様の実
験を行なつた。混合物のゲルタイムは、２〜３
秒、得られたゲルは自重で流動する極めて固結度
の弱いものであり、放置すると次第に砂が分離沈
降して、不均一な固結体となつた。 本比較例の配合のＡ液とＢ液とを比例注入方式
により、実施例１におけると同様にして、グラウ
ト・キヤビテイへの注入試験を行なつたところ、
約250〜300リツトル注入したところでグラウトが
逸出してきた。グラウト・キヤビテイ周辺の土壌
を取り除いて充填状態を調査したところ、充填状
態は全く不均一で、グラウト・キヤビテイの半ば
以上は空洞のままであつた。 比較例 ２ 水ガラス27リツトルと水３リツトルとから成る
Ｂ液を用いた以外は、実施例１及び比較例１と同
様の試験を行なつた。 混合物のゲルタイムは約30秒、実施例１におけ
ると同様にして測定した押出し圧力は１Kgｆ／cm2
以上であつた。 実施例１におけると同様にして、グラウト・キ
ヤビテイへの注入試験を行なつたが、約200リツ
トル注入したところで注入に要するポンプ圧力が
６〜８Kg／cm2に上昇し、以降の注入は不可能とな
つた。充填状態の調査結果によれば、グラウトホ
ールに近い部分のみにしか充填が行なわれておら
ず、到達注入長が設定長さである400cmより遥か
に短いものであり、実地に応用できないものであ
ることが明らかになつた。 実施例 ２ セメント25Kgと、スラグ25Kgと、ベントナイト
３Kgと、砂100Kgとを60リツトルの水に懸濁させ
てＡ液とした。別に水ガラス９リツトルと水１リ
ツトルとを混合してＢ液を得た。AB両液を比例
混合した後、静置してゲル化させた。ゲルタイム
は20秒、ゲル化に至るまでに分離して沈降した砂
の割合は全グラウト量に対して５％程度であつ
た。このグラウトを地隙内に注入したところほぼ
均一と言える固結体が得られた。 比較例 ３ Ｂ液として水ガラス９リツトルを水91リツトル
で稀釈した液を用いた以外は実施例２と同様にし
て得られるグラウトのゲルタイムは90秒、ゲル化
に至るまでに分離・沈降する砂の割合は70.5％で
あり、このグラウトを地隙内に注入しても分離
（ブリージング）が激しすぎるため均一な固結物
とはならず、実用性のないものであつた。 実施例 ３ セメント50Kgと、ベントナイト３Kgと、砂100
Kgとを60リツトルの水に懸濁させてＡ液とした。
別に水ガラス５リツトルと水１リツトルとを混合
してＢ液を得た。AB両液を比例注入方式により
混合した後、静置してゲル化させた。ゲルタイム
は３秒であり、ゲル化に至るまで砂の沈降は全く
認められなかつた。 以上から明らかなように、本発明によれば、自
重によつては流動しないが僅かの加圧により流動
を起こすチキソトロピー（thixotropy）性を有す
るゲルを用いることにより、確実に且つ均一に地
隙内へグラウトを圧入することができる画期的な
工法が提供される。
第１図は、本発明で使用するグラウトの充填状
態を調査するために使用した装置を模式的に示す
断面図である。第２図は、グラウトの初期強度を
測定するための加圧流動化試験の概要を示す説明
図である。 １……空洞部、２……パイプ、３……密閉側端
縁部、４……空隙（グラウト・キヤビテイ）、５
……開放側端部、６……グラウトホール、７……
注入管、８……円筒形容器、９……押出し孔部、
１０……ゲル化物、１１……空間、１２……コン
プレツサー。
態を調査するために使用した装置を模式的に示す
断面図である。第２図は、グラウトの初期強度を
測定するための加圧流動化試験の概要を示す説明
図である。 １……空洞部、２……パイプ、３……密閉側端
縁部、４……空隙（グラウト・キヤビテイ）、５
……開放側端部、６……グラウトホール、７……
注入管、８……円筒形容器、９……押出し孔部、
１０……ゲル化物、１１……空間、１２……コン
プレツサー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セメントに砂分若しくは粘土鉱物又は砂と粘
土鉱物との混合物分を配合し水に懸濁させた懸濁
液をＡ液とし、水ガラス液をＢ液として、AB両
液を注入管先端部で合流させて地盤の空隙部に圧
入する裏込め注入工法において、下記の［Ａ］
［Ｂ］両方の条件を満たすことにより揺変性を有
する弱固結性ゲルを形成させ、且つ前記弱固結性
ゲルが流動するに充分な圧力を印加しつつ注入す
ることを特徴とする裏込め注入工法： [A] AB両液合流後の混合物がＡ液100容量部
に対し水ガラスの有効成分量としてJIS3号水ガ
ラス（SiO2を28〜30重量％含有）換算で４〜
10容量部含有すること； [B] 混合・注入を行なうに際し、Ａ液対Ｂ液
の注入比を１：0.05〜0.20に保持した比例注入
方式を採用すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15222979A JPS5674180A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Back-filling process using thixotropic gel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15222979A JPS5674180A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Back-filling process using thixotropic gel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5674180A JPS5674180A (en) | 1981-06-19 |
| JPS6224474B2 true JPS6224474B2 (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=15535904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15222979A Granted JPS5674180A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Back-filling process using thixotropic gel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5674180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0577860U (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-22 | 株式会社トプコン | 電子機器の電池電源 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58113491A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-07-06 | 株式会社大林組 | 硬化性泥状物を使用した土圧系シ−ルド掘削工法 |
| JPS5824094A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-12 | 株式会社大林組 | 潜在硬化性泥状物を使用した土圧系シ−ルド掘進工法 |
| JPS5949281A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk | グラウト注入工法 |
| JPS60197789A (ja) * | 1984-11-24 | 1985-10-07 | Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk | グラウト注入工法 |
| JPS61172996A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | 株式会社立花マテリアル | シ−ルド工法における二液裏込工法 |
| JP5773957B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2015-09-02 | 電気化学工業株式会社 | 長距離圧送用セメント混和材、可塑性注入材及び注入工法 |
| CN114961789B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-03-24 | 北方矿业有限责任公司 | 一种含水层中斜坡道掘进分段注浆方法 |
-
1979
- 1979-11-22 JP JP15222979A patent/JPS5674180A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0577860U (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-22 | 株式会社トプコン | 電子機器の電池電源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5674180A (en) | 1981-06-19 |
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