JPH03199286A - 土質安定用薬液およびその注入工法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟弱地盤の止水や強化を目的として、地盤注
入工法に用いる土質安定用架およびその注入工法に関す
る。

〔従来技術およびその問題点〕

土質安定用薬液の硬化剤として重炭酸ソーダを用いる注
入工法では、一般に水ガラスの水溶液（Ａ液）と重炭酸
ソーダの水溶液（Ｂ液）とを、それぞれ等量で圧送して
、注入管の手前または先端部において合流させ、地盤に
注入する方法（以下、それぞれ１．５ショット方式また
は２ショット方式ともいう）が多く採用されている。

しかしながら、このような従来技術には、次のような問
題点がある。即ち、 （１１重炭酸ソーダは、その水（１００ｃｃ）に対する
溶解度が５℃で７．０ｇ、２０℃で８．８ｇと小さいた
め、充分な量を溶存させることができず、高濃度の水溶
液を得ることができない。そのため、このような重炭酸
ソーダの水溶液を単独で硬化剤（Ｂ液）として用いる場
合には、水ガラスの水溶液（Ａ液）に対してゲルタイム
を短かく、特に１０秒以下にすることが不可能である。

したがって、硬化剤として重炭酸ソーダの単独では、水
ガラスと瞬結性の土質安定用薬液を構成することができ
なかった。

（２）前記したようにＡ液とＢ液との現場における地盤
への注入混合は、一般に２台のポンプを用いて１．５シ
ョット方式または２ショット方式の方法により実施され
る。しかしながら、それらポンプでは、吐出量が５〜１
０％程度とバラツキを有する場合が多いため、Ａ液とＢ
液との混合比に違いを生して、ゲルタイムの変動が大き
くなることが施工上の最大の欠点とされている。

この問題は、用いるポンプそのものの精度に起因するも
のであり、いかに地上におけるゲルタイムの調撃に行っ
ても、解決することができながった。

（３）　　さらに、重炭酸ソーダとともに他の塩類を硬
化助剤として併用する瞬結性の薬液においては、−ｒに
液温が１０℃以下になると、ゲルタイムが大幅に遅延し
て団結し難くなるため、現場の使用上に不都合があった
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、−上記した水ガラス系の土質安定用薬液
における問題点を解決するために、鋭意研究を重ねた。

その結果、水ガラスのＡ液と硬化剤のＢ　？ｌとに、そ
れぞれ重炭酸ソーダを配合して用いることにより、土質
安定用薬液として目的とする良好な作用効果が発現され
る知見を得て、本発明を提案するに至ったものである。

即ち、本発明は、水ガラスに予め重炭酸ソーダを配合し
て均一に溶存させた混合液をＡ１ｌ１ｉとし、また重炭
酸を溶存させ含有する溶液をＢ液として構成された土質
安定用薬液である。また、本発明によれば、上記のＡ液
とＢ液とを別々に圧送して、注入管の手前または先端部
において合流し地盤中に注入することを特徴とする土質
安定用薬液の地盤注入工法が提供される。

本発明の土質安定用薬液においては、重炭酸ソーダをＡ
液とＢ液との双方に配合することにより、次のような効
果が得られる。

（υ　水に溶解が可能な濃度以下の重炭酸ソーダのみで
調製したＢ液を用いることにより、ゲルタイムが１０秒
以下である瞬結性の薬液として使用可能である。

（２）注入時におけるＡ液とＢ液との混合比の違いによ
り生じるゲルタイムの変動は、極端に小さくなり、特に
瞬結性の薬液としてはゲルタイムが殆んど変らない。

（３）従来技術と比べて、薬液（Ａｆｉ＋Ｂ液）中に含
まれるトータルの重炭酸ソーダが開用であっても、ゲル
タイムを促進させる効果およびゲル強度（「ｆｌ粘結力
を高める効果がある。さらに、薬液中（Ａ液＋ＢＷ）に
含まれる重炭酸ソーダの量を増減することにより、瞬結
性のみならず所望の緩結性の薬液としても使用すること
ができる。

（４）液温の低下によるゲルタイムの遅延がなく、むし
ろ促進される。

以ヒのように、本発明によれば、従来技術では、全くｔ
測されない土質安定用薬液として優れた性能が付加され
、コスト的にも安価提供できる利点がある。また、従来
の水ガラス系薬液においては、調合水として海水を用い
ることができなかったが、本発明においては水ガラスの
Ａ液に重炭酸ソーダを予め配合することによって濁水を
調合水として用いろことが可能である。即ち、薬液のＡ
液として水ガラスを海水と混合した場合には、海水中に
含まれる釉イオンと水ガラスとが反応して、瞬間的に綿
状のケイ酸塩ゲルを析出するため、均一な溶液が得られ
ない。これに対して、本発明においては、海水中に重炭
酸ソーダを溶存させた溶液を水ガラスと混合してＡ液と
する場合には、ケイ酸塩のゲルを析出することなく、均
一な溶液を調製することができる。一方、Ｂ液も、海水
に重炭酸ソーダを溶存させることにより、Ａ液と混合し
ても均一な溶液として注入に供することができる。

本発明のＡ液を調製する方法は、特に限定されないが、
一般に水に重炭酸ソーダを溶解した水溶液を用いて、撹
拌中の水ガラス液に添加する方法が好ましい。また、現
場的には、予めＢ液として調製された重炭酸ソーダ水溶
液の一部をポンプにより、Ａ液の混合槽に導入する方法
も用いられる。

本発明のＡ液である水ガラス溶液中に溶存させる重炭酸
ソーダの量は、水ガラスの濃度、目的とする薬液のゲル
タイム、液温度などにより異なるため厳密に限定できな
いが、−ｉに調合水として清水を用いる場合には、Ａ液
２０Ｏｚ中に１〜８ｋｇ、好ましくは２〜７　ｋｇであ
り、また海水を用いる場合には、０．５〜５　ｋｇ、好
ましくは１．５〜４．５ｋｇの割合である。即ち、水ガ
ラスに対する重炭酸ソーダの配合割合が、上記した下限
値より少ない場合には、本発明の目的とする特有の性質
が充分に発揮されず、特に所望の安定したゲルタイムを
有する瞬結性の薬液が得られず、また上記の上限値より
大きい場合には、Ａ液のみにおいて数分以内にゲル化を
起すため、特に現場の施工性で難点となる。

本発明に用いる水ガラスとしては、従来の地盤注入工法
において用いられている水ガラス系薬液の主成分であり
、市販の珪酸アルカリで特に制限されず、一般にＳｉＯ
□／Ｎａ２Ｏのモル比が２〜４、比重が１．３〜１．４
の珪酸ソーダ水溶液が必要に応して希釈して用いられる
。

一方、本発明における薬液のＢ液は、硬化剤として、重
炭酸ソーダを単独で水に溶解（溶存）して、好ましくは
充分に溶存する濃度の水溶液を調製すればよく、さらに
必要に応じて重炭酸ソーダとともに例えばに、　Ｎａ、
　Ｍ＠の塩化物、硫酸塩、有機系の硬化剤など従来公知
の硬化剤と併用することもできる。

本発明の土質安定用薬液は、水ガラス溶液に重炭酸ソー
ダを溶存させた溶液（Ａ液）と重炭酸ソーダの溶液（Ｂ
１）とを従来公知の地盤注入工法により用いる。即ち、
地盤注入工法の二液式に準して、Ａ液とＢ液とを予め別
々の槽に調製して、それぞれＡ液とＢｉとを別々の注入
ポンプにより圧送し、注入管の手前で合流しく１．５シ
ョット式）、あるいは注入管の先端部で合流させて（２
ショット式）、それらの混合液を地盤中に注入する方法
で実施する。

〔効　果〕

上記に説明したように、本発明は、重炭酸ソーダを溶存
させた水ガラス溶液（Ａ　？＆　）の提供により、硬化
剤の溶液（Ｂ液）とともに用いて優れた瞬結性を発揮す
る地盤注入の土質安定用薬液を得ることができる。即ち
、本発明の薬液においては、上記したＡ液とＢ液との混
合により、次のような特長を有する。即ち、 （１）　　ゲルタイムを短かくすることができ、特に瞬
結性に効果を発揮することができる。

（２）Ａ液とＢ液との混合比が異なっても、安定したゲ
ルタイムが得られる。

（３）液温の変化に対して、安定したゲルタイムを示し
、かつ特に瞬結性の薬液において固結くホモゲル）！度
が高く得られる。

このように、本発明の薬液によれば、下記する実施例の
結果からも明らかに、良好な土質安定化の達成が充分に
期待できる。

〔実施例〕

以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限定されるものでない。

なお、実施例および比較例において、水ガラスは５ｉＯ
ｚ／ＮａｚＯのモル比３．１５、比重１．３２であり、
重炭酸ソーダは工業用であり、調合水は清水（水道水）
と海水を用いた。

実施例１および比較例１ 第１表に示す配合量により、それぞれＡ？＆とＢ液とを
調製した。即ち、比較例（比）のｍｌＮ［Ｌ５において
は、Ａ液には重炭酸ソーダを配合せずに、Ｂ液のみ所定
量の重炭酸ソーダを配合して水溶液を調製した。なお、
比の迎４およびぬ５におけるＢ液では、重炭酸ソーダが
完全に溶解されず（不溶であり）、沈澱物を生じた。実
施例（実）のＭ１〜Ｍ５においては、Ａ液およびＢ液と
もに所定量の重炭酸ソーダを配合して調製して、いずれ
も完全な溶解状態を示す溶液を得た。

次に、上記したＡ液とＢ液とを液温１８℃に維持して混
合し、混合直後の状態を観察するとともに、ゲルタイム
を測定した。それらの結果を第１表に示した。

実施例２および比較例２ 実施例１および比較例１において、調合水の清水を代り
に海水を用いた以外は同様に、第２表に示す配合量でＡ
液とＢ液とを調製し、さらにＡ液とＢｆｌとを混合した
。それらの結果を第２表に示す。

実施例３および比較例３ 前記した実施例１の階２および１ｌｈ５、比較例１のＭ
２および弘５において調製したＡ液とＢ液とを用いて、
それぞれ混合比の相違によるゲルタイムの変動について
測定した結果を第１図に示す。

第１図より、比較例の場合は、ゲルタイムの変動が大き
く、特に緩結性のＭ２では変動が非常に大きいことが認
められる。したがって、この比較例１のような緩結性の
従来技術では、施工上で問題となる。

これに対して、本発明の瞬結性である実施例ＩのＭ５の
場合は、Ａ液とＢ液との混合比が相違しても、ゲルタイ
ムが殆んど変化せず、また緩結性の実施例１の隘２でも
、ゲルタイムの変動は非常に小さい。したがって、この
ような実施例のような緩結性の技術では、施工上で問題
が全くないことが分る。

実施例４および比較例４ 液塩の違いによるゲルタイムの変動について、薬液中（
Ａ液＋Ｂ液）に含まれる重炭酸ソーダが同量である前実
施例１の弘５および比較例１の狙５に従って実施した結
果を第２図に示す。

第２図より、比較例１の１１ｈ５の場合には、液温の違
いによってゲルタイムが大きく変動するが、実施例１の
階５の場合には液温によるゲルタイムの変化が殆んどな
く、また液温か常温（１８℃）より低温（５℃）の方が
かえってゲルタイムが短かくなるという興味ある結果が
得られた。

実施例５および比較例５ 薬液中に含まれる重炭酸ソーダが同量である実施例１の
階５と比較例１の！ｌｈ５の場合について、−軸圧縮強
度を測定した。その結果、実施例１の！ｌｋ５の場合は
０．５０　ｋｇｆ／Ｃ４であり、比較例１の１１１５の
場合は０．３２　ｋｇｆ／ｃｎ！であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例３および比較例３において、実施例１
の隘２およびＮ１１５、比較例１の階２および！ｌｈ５
で調製したＡ液とＢ液とを用いて、それらの混合比を変
化させて、得られるゲルタイムの変動について測定した
結果を図示したものである。 第２図は、実施例３および比較例３において、実施例１
の階５、比較例１のＮ５に従って液温の相違によるゲル
タイムの変動を図示したものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水ガラスと重炭酸ソーダとを均一に溶存させた混
   合液をＡ液として、重炭酸ソーダを溶存させた溶液をＢ
   液とする土質安定用薬液
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のＡ液とＢ液とを別
   々に圧送して、注入管の手前または先端部において合流
   し地盤中に注入することを特徴とする注入工法