(57)【要約】  特に掘削面を抑制し支持するために、地盤の強度を増加する方法であり、少なくとも1つの補強工程を含む。その工程は、複数の相互に間隔を置かれた補強孔が形成されることからなり、補強孔は、増強されるべき地盤に、実質的に垂直にまたは垂直方向に関して傾けられて配置される。その後、補強要素は、補強孔に挿入され、化学反応によって膨張する合成結合物質を補強孔に注入することにより、土壌の中で結合される。また、この方法は、要すれば、1つの工程を含むことができる。その工程は、注入孔の中に注入することによって地盤を固化するためである。その注入孔は、土壌の中に事前に形成され、垂直に配置されるか、垂直に関して傾けられる。化学反応によって膨張する合成固化物質を注入する。
2007510080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相互に間隔を置かれた補強孔が形成され、上記孔は、増強されるべき地盤に、実質的に垂直にまたは垂直方向に関して傾けられて配置される、補強構造のための容器を準備するための工程と、
補強要素が上記補強孔に挿入される、補強構造を挿入するための工程と、
化学反応によって膨張する合成結合物質が上記補強孔に注入され、上記物質が上記補強要素と周囲の土砂とを接合するように適応される、補強構造を結合するための工程と
のうちの少なくとも１つの補強工程を備えることを特徴とする、特に掘削面を抑制し支持するために、地盤の強度を増加する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、掘削面に平行である平面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、掘削面に垂直である鉛直面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、掘削面に平行である面に、および掘削面に垂直である鉛直面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、増強される地盤への垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、生成される掘削面、または増強される地盤の露出面に、実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間の間隔で提供されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の方法において、
隣接する２つの補強孔の間の間隔は、実質的に０．２０ｍと２ｍの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、実質的に１２mmと１８０mmの間である直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、平面視で、掘削面または増強される地盤の露出面に実質的に平行である列に配置されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔の隣接する２つの列の間の間隔は、実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および(または)上記補強要素は、掘削面のすべり面または増強される地盤の深いすべり面を貫通するような長さを持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および(または)上記補強要素は、掘削面のすべり面または増強される地盤の深いすべり面以下に位置する土壌の中に少なくとも０．５ｍで貫入するような長さを持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、５ＭPa以上の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、０．３ＭPa以上の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、上記補強孔の各1つのために、対応する補強孔に挿入することができる棒体によって構成されていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の方法において、
上記棒体は、その直径が対応する補強孔より小さい中実の断面を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の方法において、
上記棒体は、その側面上に開口を備えた管状要素によって構成され、上記管状要素は、対応する補強孔の直径よりも小さいか等しい直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素を構成する上記管状要素は、１２mmと１８０mmの間で実質的に含まれる外径および８mmと１５０mmの間で実質的に含まれる内径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の方法において、
補強要素を構成する上記管状要素の外側面に形成された側面開口は、上記管状要素の外側面の少なくとも３０％を占めることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか１つに記載の方法において、
上記ロックする工程の間、合成の結合物質は、対応する補強要素の側面に沿って補強孔に注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の方法において、
上記ロックする工程の間、合成の結合物質は、補強棒体を構成する対応する管状要素の内部を介して補強孔に注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素の上端は、崩壊性くさびの外部に位置する土壌に、または上記補強孔によって交差される既存の建物の基礎構造に定着していることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１つに記載の方法において、
複数の注入孔が作られ、その孔が、相互に間隔を置かれており、実質的に垂直に配列されるか、様々なストレスのすべてに対する抵抗が増加される地盤内に垂直方向に関して傾けられている、穿孔する工程と、
合成固化物質が、上記注入孔に注入され、上記物質が、化学反応によって膨張し、その膨張の結果として、周囲の土壌を引き締めて固くする、注入する工程と
を含む増強すべき地盤を固化するための工程を備えることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔は、生成される掘削面から、または増強される地盤の露出面から、実質的に０．１０mと２．００mの間に含まれる距離離れて生成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２５】
請求項１乃至２４のいずれか１つに記載の方法において、
隣接する２つの注入孔の間の距離は、実質的に０．２０mと２mの間で含まれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２６】
請求項１乃至２５のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔は、実質的に１２mmと１８０mmの間で含まれる直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２７】
請求項１乃至２６のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔は、平面視で、掘削面または増強される地盤の露出した面に実質的に平行である列に配置されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔の隣接する２つ列の間の間隔は、実質的に０．１０mと２．００mの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２９】
請求項１乃至２８のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入工程および（または）結合工程において、合成物質は、対応する注入孔におよび（または）対応する補強孔に挿入され、対応する注入孔からおよび（または）対応する補強孔から注入チューブを徐々に引き出す、注入チューブの手段によって注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３０】
請求項１乃至２９のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入チューブは、上記固化工程および（または）補強工程において用いられる上記注入チューブは、実質的に６mmと３０mmの間で含まれる直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３１】
請求項１乃至３０のいずれか１つに記載の方法において、
少なくとも上記固化工程および(または)上記補強工程で用いられる上記注入チューブの外部の表面は、上記注入孔からおよび(または)上記補強孔からの引き抜きを容易にするために、円滑にする物質で作られているか、処理されていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３２】
請求項１乃至３１のいずれか１つに記載の方法において、
対応する注入孔および(または)対応する補強孔からの注入チューブの抜き取りの速度、および(または)上記注入工程または上記結合工程で抜取りの間に供給される合成物質の流れ速度は、土壌のより弱い層において大量の合成物質を、および土壌のより強い層において多量の合成物質を供給するために、注入孔および(または)補強孔によって交差される土壌の層位学の特徴により変更されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３３】
請求項１乃至３２のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質の注入圧力は、実質的に５〜３０barの間に含まれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３４】
請求項１乃至３３のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、それが注入される土壌の弾性係数、つまり５００ＭＰa未満、と同じ桁数の弾性係数を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３５】
請求項１乃至３４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質の化学的膨張反応は、周囲の土壌における水の存在によって影響されないことを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３６】
請求項１乃至３５のいずれか１つに記載の方法において、
膨張の後の上記合成物質は、周囲の土壌における水の存在によって変更されることができないことを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３７】
請求項１乃至３６のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、クローズドセル・ウレタンフォームによって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３８】
請求項１乃至３７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、ＭＤＩイソシアン酸塩、および多価アルコールの混合物によって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３９】
請求項１乃至３８のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、上記補強工程の前に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４０】
請求項１乃至３９のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の２〜３０倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４１】
請求項１乃至４０のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の５〜３０倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４２】
請求項１乃至４１のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に２〜８０秒の間の反応時間を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４３】
請求項１乃至４２のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に２〜１５秒の間の反応時間を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４４】
請求項１乃至４３のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、増強される地盤における張力よりも高い最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４５】
請求項１乃至４４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、完全に閉じ込められた状態で、実質的に２００ＫPaと１０，０００ＫPaの間の最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４６】
請求項１乃至４５のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に５００ＫPa以上に最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４７】
請求項１乃至４６のいずれか１つに記載の方法において、
化学的膨張反応する前の上記合成固化物質は、実質的に２５℃で１００mPa・sおよび７００mPa・sの間の粘性を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４８】
請求項１乃至４７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質の粘性は、１００mPa・sおよび７００mPa・sの間の値から、化学的膨張反応の始めからスタートして５〜２０秒の時間間隔の間に無限大になる値まで変化することを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４９】
請求項１乃至４８のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、膨張の後、膨張が制限されない状態で、実質的に３０kg／ｍ３の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５０】
請求項１乃至４９のいずれか１つに記載の方法において、
土壌に一度注入され固化した上記合成固化物質は、実質的に１００Kg／ｍ３と４００Kg／ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５１】
請求項１乃至５０のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg／ｍ３および４００kg／ｍ３の密度で、実質的に０．７５ＭＰaと５．５０ＭＰaの間の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５２】
請求項１乃至５１のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg／ｍ３および４００Kg／ｍ３の密度で、実質的に０．６８ＭＰaと８．７８ＭＰaの間の圧縮強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５３】
請求項１乃至５２のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg／ｍ３および４００kg／ｍ３の密度で、０．９５ＭＰaと６．００ＭＰaの間の曲げ強度を本質的に持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５４】
請求項１乃至５３のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した合成固化物質は、それぞれ１００kg／ｍ３および４００kg／ｍ３の密度で、実質的に０．３４ＭＰaと４．３９ＭＰaの間の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５５】
請求項１乃至５４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の１〜５倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５６】
請求項１乃至５５のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、実質的に２〜８０秒の間の反応時間を前もっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５７】
請求項１乃至５６のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、固化工程によって影響を受けた隣接する土壌の破壊圧力の限度よりも低い最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５８】
請求項１乃至５７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、５％からまたはより少ない膨張の度合いに応じて、最大の膨張圧力が減少(消散する)する重要な性質を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５９】
請求項１乃至５８のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、完全に閉じ込められた状態で、２０ＫＰaと２００ＫＰaの間の最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６０】
請求項１乃至５９のいずれか１つに記載の方法において、
化学的膨張反応する前の上記合成結合物質は、実質的に２５℃で１００ＭＰa.sと５００ＭＰa.sの間の粘性を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６１】
請求項１乃至６０のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質の粘性は、２５℃で１００ＭＰa・sおよび５００ＭＰa・sの間の値から、化学的膨張反応の始めからスタートして１０〜８０秒の時間間隔の間に無限大になる値まで変化することを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６２】
請求項１乃至６１のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、膨張の後、膨張が制限されない状態で、実質的に２００kg／ｍ３の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６３】
請求項１乃至６２のいずれか１つに記載の方法において、
土壌に一度注入され固化した上記合成結合物質は、実質的に４００Kg／ｍ３と８００Kg／ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６４】
請求項１乃至６３のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成結合物質は、それぞれ４００kg／ｍ３および８００kg／ｍ３の密度で、実質的に５．６０ＭＰaと１７．８０ＭＰaの間の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６５】
請求項１乃至６４のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成結合物質は、それぞれ４００kg／ｍ３および８００Kg／ｍ３の密度で、実質的に８．７８ＭＰaと３４．４２ＭＰaの間の圧縮強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６６】
請求項１乃至６５のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ４００kg／ｍ３および８００kg／ｍ３の密度で、７．１８ＭＰaと１１．９８ＭＰaの間の曲げ強度を実質的に持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６７】
請求項１乃至６６のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ４００kg／ｍ３および８００kg／ｍ３の密度で、実質的に４．４０ＭＰaと１７．２０ＭＰaの間の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６８】
請求項１乃至６７のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、実質的に上記補強工程と同時に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６９】
請求項１乃至６８のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、上記補強孔および上記注入孔を作ることによって、上記補強孔の中へ上記補強要素を挿入すること、それから上記合成固化物質を上記注入孔に、および上記合成結合物質を上記補強孔に注入することの上記補強工程と実質的に同時に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７０】
請求項１乃至６９のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程で用いられる、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに用いられる合成結合物質は、２０ＫＰaと１０，０００ＫＰaの間で含まれた最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７１】
請求項１乃至７０のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程で用いられる、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに用いられる合成結合物質は、土壌に一度注入され固化されると、実質的に２５０kg／ｍ３と４００kg／ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７２】
請求項１乃至７０のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程における補強孔に注入される、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに注入される合成結合物質は、上記合成固化物質によって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に掘削面を抑制し支持するために、地盤の強度を高める方法に関する。より詳しくは、本発明による方法は、垂直位置において、あるいは垂直に対してわずかに傾いた位置において、掘削面や別な土壌の塊を、抑制し支持することに適用される。掘削される域と現地に残される自然の土壌との間に挟まれた上記地盤の一部分（あるいは一団（band））の様々なストレスに対する抵抗を改善する。
【背景技術】
【０００２】
より一般的には、発明による方法は、大量の地盤内に改善され、強化された一部分（あるいは一団（band））を構成するために用いることができる。例えば、斜面、トンネルの頂部あるいは、地盤が、重力または他の力により、内部に崩壊面を生成して、変形を受ける傾向がある他の多くの場所での安定安全性を安定させるか増加させるために、本発明による方法が用いられる。
【０００３】
よりよく本発明の主題を理解するために、特定の分野からの専門用語の定義は、それは発明の説明の中で用いられるだろう、以下に与えられる。以下に画定されない専門用語については、その分野の技術文献が参考にされる。
【０００４】
「掘削面」という表現は、垂直面を、または、垂直に対して傾いた表面を示す。それは、その場に残された地盤と、掘削手段で除去された土壌で占められた域との間に掘削の結果として形成される。上記表面の傾斜は、すべり面（すべり面（自然状態の面、natural lie)、natural lie）に従う傾向がある。
【０００５】
掘削面の「すべり面（自然状態の面、natural lie)」という表現は、自然な土壌によって構成された掘削面が、一旦、隣接している土壌が除去されたと仮定する面（lie）を示す。
【０００６】
この面（lie）は、通常水平面に対して２０度と５０度の間の傾斜を持っており、掘削に隣接してその場に残された（left in place）地盤のせん断強度にもっぱら依存する。
【０００７】
「崩壊性くさび（thrust wedge）」という表現は、掘削面とすべり面（自然状態の面、natural lie)の間に構成された地盤(一般にくさび形状である)を示す。
【０００８】
「実質的に」という表現は、「実質的な程度に」を意味する。
【０００９】
図１は、上記の定義を示している。
【００１０】
「仕切り壁」という表現は、自重やその他の外力のため、それ自身のすべり面の形を別に仮定する地盤を保持するあらゆる構造を示す。
【００１１】
地盤の「剪断強度」または「剪断応力抵抗」という表現は、土壌によって、それと交差するあらゆる面に沿って作用する剪断応力に対抗する抵抗をいう。
【００１２】
それは、有名なモール=クーロン法則によれば、２つの相互に独立した成分、つあり、粘着力の成分と内部摩擦の成分、によって構成される。
【００１３】
剪断強度τを決定する公式は以下のようである。
τ＝ｃ＋σ・tgφ
ここで、
ｃ＝土壌の粘着力
σ＝有効応力
φ＝土壌の内部摩擦角
単純のために、それは剪断強度を決定する２つの成分ｃとσ・tgφは、「粘着力のせん断強度」、および「内部摩擦によるせん断強度」とそれぞれ呼ばれる。
【００１４】
土壌は、２つのタイプに一般に分類される:
-- 砂質土壌;
-- 粘性土壌。
【００１５】
土壌のこれらのカテゴリーは両方とも、それらが、もはや側壁の支え（土壌留め工）がされなく掘削されるときに、すべり面（自然状態の面、natural lie)を形成することを可能にするせん断強度を持っている。上記すべり面（自然状態の面、natural lie)の傾きは、補助の支持要素が介在しないならば、もっぱら土壌の平均的な剪断強度によるといわれている。
【００１６】
砂質土壌、すなわち、粗粒土壌（小石、礫、砂）は、もっぱら内部摩擦つまり、粒子が受ける制限圧力と内部摩擦角によるところの、剪断強度を持っている。実際これらの土壌は粘着力を持っていない。
【００１７】
内部摩擦角度は、材料に典型的で、主として粒子の結合構造とマトリックス内のそれらの配置に依存する特徴である。粒子が受ける制限（confinement）圧力は、もっぱらそれらに影響する負荷に依存する。等しい内部摩擦角度においては、剪断強度は、粒子に加えられた制限圧力が増加すると、増加する。
【００１８】
粘性土壌、すなわち、細かい粒子サイズ(シルト、粘土壌)を持っている土壌は、結合に主としてほとんど完全に粘着力に依存する剪断強度を持っている。それらの挙動は、排水されていない状態と排水された状態で、事実上、異なっている。
【００１９】
この態様を明確にするために、人は、排水された、または排水されていない状態は、もっぱらマトリックス内の(つまり粒子の間に)水の存在に依存することを心に留めておくべきである。
【００２０】
粘性土壌における粒子サイズが非常に小さいので、排水された状態は、粒子を間に含んでいるすべての水が流れ出なければならないので、掘削の後、非常に長い時間たって発生する。排水された粘性土壌の挙動は、粘着力と内部摩擦力に依存する剪断強度を発生する。
【００２１】
その代り、排水されない粘性土壌の挙動は、掘削後ずうっとそしてすぐに発生し、もっぱら粘着力に依存する剪断強度を発生する。
【００２２】
掘削された土壌のすべり面（自然状態の面、natural lie)は、上記土壌の剪断強度が増加するのにつれて、水平面に対して急勾配に増加する。
【００２３】
粘性土壌や砂質土壌の多くの種類いおいて、高い剪断強度有するものでさえ、一度掘削を経験したすべり面（自然状態の面、natural lie)は、垂直面と一致しない。つまり、掘削の後、そのすべり面（自然状態の面、natural lie)は、水平面に対して90度に近い傾斜で安定したままではない。
【００２４】
垂直位置に、あるいは、垂直に対して少し傾斜した位置に掘削面を安定的に維持するために、適当な土留め工を組み立てることにより介在させることが必要である。
【００２５】
人口密集地域(浅い基礎を持つ既存の建物に隣接して地下スペースを構築するために掘削を行なうことが必要である地域、または、近くに建物がないにもかかわらず、非常に傾いた面で掘削する必要がある地域)では、土壌のすべり面（自然状態の面、natural lie)の傾きが略垂直である望ましい掘削面に一致するまで、土壌のすべり面の傾きを増加させるために、予防策を行うことが必要である。
【００２６】
図２は、ちょうど記述されたことを示している。
【００２７】
異なった分野において、必ずしも急勾配に傾いていない傾斜の不安定の問題が発生することがある。地滑り(図３の中で示されたように)は、一般に事実において、深いすべり面（slip surface）に近いと考えられる土壌の層の強度不足にリンクされている。上記深いすべり面の上にある地盤は、それ自身の重みにより、事実、深い土壌を壊す傾向があり、表面にある建物に危険な水平移動を引き起こす。これらの状況においては、少なくともすべり面のある土壌の層の強さを改善する必要がある。そして、支持補強を施して、不安定な領域（volume）を安定した領域に接続することが必要である。
【００２８】
他の場合で、トンネルにおける頂部の不安定性の問題が発生するかもしれない(図４)。掘削を行なうことは、とはいえ円形の断面を持っているのだが、頂部の上に位置する地盤において引き起こすことがある。強い接線の張力が、浅い地盤の陥没をもたらすのである。これらの状況においては、掘削作業に先立って、頂部の上の領域を強化することが必要である。
【００２９】
水平面に対する傾斜がすべり面より大きい掘削を行う間、水がある状態でさえ、掘削面を支持するのに、適当である様々なシステムが知られている。
【００３０】
一般的に、掘削される面の側に平行な面にした並べられるパイル（杭）のフェンスによって与えられる水平反力の力によって、掘削面を支持するシステムである。そのパイルは、一般に、鋼芯を有するコンクリートで作られる。そのパイルの下端は、より深く、つまり、掘削底レベルよりずっと深い、一方パイルの上端は、普通、コンクリートで作られる硬化するストリップ内にある。
【００３１】
この方法は、「ベルリン壁」または「マイクロパイル壁」として一般に知られており、様々な傾斜と長さで、その面の後ろの地盤の中に挿入され、結束されたつなぎ材を構築することにより完成することができる。
【００３２】
掘削面を支保するための他の既知のシステム中に、以下のコンクリートの仕切り壁がある。それは、ある意味では、崩壊性くさび（thrust wedge）に対立させる。その方法は、ベルリン壁に類似しているが、主として可変厚さの鉄筋コンクリートの連続壁によって構成される。それは、掘削を行なう前の土壌の中に直接作られ、そして、任意に、定着用つなぎ材で繋ぐことが行われる。
【００３３】
これらの技術は両方とも、高度に侵略的（invasive）であることに加えて、それらが非常に大きなマシンを必要とするので、非常に長い時間を必要とし、非常に高いコストを要する。
【００３４】
掘削面をサポートするための他の既知の技術の中で、以下のシステムがある。それは、掘削域に、掘削が終わった後に、直接、支保工（buttresses）を架設する方法である。時々非常に危険であり、またほとんど適用されなかったこの手段は、掘削域が支保装置で占められるので、掘削域を完全に用いることができない。
【００３５】
さらに、掘削面がシートパイルによって支保される方法が知られている。シートパイルは、掘削を行なう前に、バイブレーターによって、最大の掘削深さ以下まで打ち込まれる。この方法は、打ち込みに必要なマシンが大きく、また、運転中に発生する振動が近くの建物を破損する場合があるので、時々適用することができない。
【００３６】
掘削面をサポートする他の既知の方法は、異なった長さの釘（nail）の使用によって構成される。その釘は、掘削域または掘削域の一部分を掘削した後に、掘削面に直角な角度で直接地面に打ち込まれる。上記釘は、面の後ろの土壌の剪断強度を高めるために適応される。
【００３７】
しかしながら、掘削の実施と釘の打設の時間中に、掘削面または上記掘削面の一部の崩壊を導く、予期しない不安定が発生するかもしれない。一般的に、どんな場合も、「土壌を釘づけにする」こととして知られているこの方法は、大きなマシンの使用および高い設備コストを要する。
【００３８】
他の既知の方法は、セメントの注入から成る。土壌の剪断強度を高めるために、掘削された面に最も近い土壌にセメントを混合する。「ジェット・グラウティング」として知られているこの方法は、正確に実施するために、高注入圧力(３００−６００bar)を必要とする。
【００３９】
これらの圧力は、意図した所から遠く離れた土壌の中へ、注入されるセメント混合物が移動するかも知れなく、近くの建物に相当な損壊をもたらすかも知れない。さらに、この技術は、砂質土壌にだけ適用することができる。これらの特徴は、高い設備コストと共に、都市環境において、この方法の応用範囲を相当に狭めることである。
【発明の開示】
【００４０】
本発明の目的は、特に掘削面を抑制し支持するために、土壌の一部分（あるいは一団（band）のすべての様々なストレスに対する抵抗を増加させる方法を提供することである、それは、既知のタイプの方法に関して上記した問題を解決することができる。
【００４１】
この目的のうち、発明の目的は、既知のタイプの方法で必要とされるものより明確に低コストで土壌の一部分（あるいは一団（band））のすべての様々なストレスに対する抵抗を十分に増加させることを可能にする方法を提供することである。
【００４２】
発明の他の目的は、短い時間で、およびコンパクトな装置で行なうことができる方法を提供することである。
【００４３】
発明の他の目的は、住居のすぐ近くにおいても、また、利用可能なスペースが制限されても、絶対的な安全のもとに行なうことができる方法を提供することである。
【００４４】
以下に、より明白に述べるこの目的およびあれこれの目的は、特に、掘削面を抑制し支持するために、地盤（a volume of soil）の強さを高める方法によって達成される。この目的は、以下の工程を含む、少なくとも1補強工程を含むという点で特徴づけられている。
【００４５】
- 補強構造のために容器を準備する1工程。それは、複数の相互に間隔を置いて補強孔が形成される。上記補強孔は、増強されるべき地盤に、実質的に垂直に配置されるか、垂直方向に対して傾いている。
【００４６】
- 補強構造を挿入する1工程。この工程中に補強要素が、上記補強孔に挿入される。
【００４７】
- 補強構造を結合する1工程。この工程中に、化学反応によって膨張する合成結合する物質が、上記補強孔に注入され、上記物質が、周囲の土壌と上記補強要素を接合するように適応される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４９】
図５〜１５に関して、発明による方法は、上記図の中で図示された好ましい実施形態の中で、地盤を固化するための１工程を含んでいる。地盤の固化は、様々なストレスのすべてに対する抵抗を増加させる。
【００５０】
この固化工程は、穿孔する工程を含む。相互に間隔を置いた複数の注入孔１を穿孔する。それらは実質的に垂直か、垂直方向に関して傾いている。注入孔１は、あとで実施される掘削面１０に近接して、または強化される地盤２の露出面に近接して強化される地盤２に形成される(図５)。その露出面は、たとえば、既に実施された掘削域の面、または山腹の斜面の側に構成することができる。
【００５１】
注入孔１は、作られた掘削面１０から、または、ある作用によって影響を受けた地盤の露出面から離れて形成される。その離れは、少しの変動を除いて、好ましくは実質的に０．１０ｍと２．００ｍの範囲内である。
【００５２】
２つの隣接する注入孔１の間の距離は、好ましくは実質的に０．２０ｍと２ｍの範囲内である。
【００５３】
注入孔１の直径は、好ましくは実質的に１２mmと１８０mmの範囲内である。
【００５４】
作用上の要求によって、注入孔１は、平面図のように、掘削面１０に実質的に平行な、または処理される地盤の露出面に平行な、列に配置されても良い。注入孔１の２つの隣接した列の間隔は、実質的に０．１０ｍと２ｍの範囲内である。
【００５５】
注入孔１の長さは、土壌の状態によって、および作業条件によって変わる場合がある。上記作業条件によって、注入孔１は、図示されるように、すべり面（自然状態の面、natural lie)１１と交差するような長さを持っているし、あるいはより短くても良い。
【００５６】
続いて、注入工程が、以下のように行なわれる(図６、１２および１３)。上記注入工程で、化学反応によって拡張し、その膨張の結果として周囲の土壌(図７)を圧縮し緻密にするのに適した合成固化物質３が、注入孔１に注入される。
【００５７】
合成物質３は、注入を始める前に注入孔１に挿入され、注入の間に上記注入孔１から徐々に抜き取られる注入チューブ４によって注入孔１に注入される。
【００５８】
注入チューブ４は、好ましくは実質的に６mmと３０mmの間の直径である。
【００５９】
注入チューブ４は、銅、鋼、ＰＶＣまたは他の材料で作ることができる。そして、それらの外表面は、注入孔１からの注入チューブ４の抜き取りをできるだけ容易にするために、滑材の用をする物質で、処理され、または作られている。
【００６０】
注入孔１に注入される合成物質３は、化学反応による膨張の結果として、好ましくは実質的に２〜３０倍の範囲の体積に増加する能力を持っている。できれば、その最初の体積、つまり膨張に前の上記合成物質の体積の５〜３０倍である。
【００６１】
「膨張能力（potential  expansion）」という表現は、合成物質３が、もしその膨張が空気中で自由に発生すれば、膨張するであろう膨張を参照して用いられる。合成物質３の実際の膨張は、物質が注入孔１に注入されるときに、この膨張に対する土壌による抵抗に反比例する。
【００６２】
膨張中に合成物質３によって発生する最大の膨張圧力は、注入孔１によって影響を受ける地盤における張力よりも高い。それは、合成物質３の膨張の効果、注入孔１に近い地盤の良好な圧縮の効果、どんな空隙にも染み込ませて土壌の母体（matrix）の粒子を圧縮する効果によって得るためにである。
【００６３】
合成物質３の最大の膨張圧力は、合成物質３の組成物に依存し、この膨張の増加に対する土壌による抵抗として増加する。完全に閉じ込められた状態での合成物質３の最大の膨張圧力は、２００KPaと１０,０００KPaの間にあり、そして、好ましくは５００KPaを越える。
【００６４】
合成物質３の膨張は、注入孔１を囲む土壌の圧縮を生成し、一般に、その強さを高め、そして特に圧縮、剪断およびねじれ応力に対する抵抗を高める。
【００６５】
合成物質３は、少なくとも２つの成分からなる物質であり、適切な装置中で混合され、通常５〜３０barの間の圧力で、注入チューブ４に送り込まれる。
【００６６】
合成物質３は、好ましい反応時間を持っている。反応時間とは、成分が混合されるときと、膨張が始まるときとの時間間隔であると理解されている。それは、実質的に２〜８０秒の間で、好ましくは２〜１５秒の間である。
【００６７】
合成物質３の反応時間は、上記物質が注入チューブ４を正確に流れることを許す時間のようなものである。そして、同時に、膨張する前に、限られた領域に、すなわち注入孔１のすぐ近くにある土壌の中に、最も詰まった土壌になるように、その物質が土壌の中に過度に分散することを防ぐようなものである。
【００６８】
また、同じ目的のために、化学的膨張反応する前の合成物質３の粘性は、２５°の温度で１００mＰa・sおよび７００mPa・sの間が好ましい。
【００６９】
更に、合成物質３の粘性は、上記値から、化学的膨張反応が始まるときから５〜２０秒の時間間隔において無限大の値まで変化する。
【００７０】
合成物質３は、好ましくはクローズドセル・ウレタンフォームによって構成される。
【００７１】
上記ウレタンフォームは、好ましくはＭＤＩのイソシアン酸塩、および多価アルコールの混合物によって構成される。
【００７２】
単に、実施例として、ＭＤＩのイソシアン酸塩は、オランダの会社レシナ・ケミー（Resina Chemie）によって製造された生成物URESTYL 10によって構成することができる。また、多価アルコールの混合物は、同じ会社によって製造された生成物Resinol AL 1409のような、ポリエーテル・ポリオールおよびまたはポリエステル・ポリオール、触媒および水を含む。
【００７３】
これらの2つの成分の混合は、膨張するウレタンフォームを生成する。その密度は、空気中において、つまり拘束なしに膨張した終わりでは、ほぼ３０Kg/ｍ３と等しく、膨張にたいして受ける抵抗によって、最高１２００Kg/ｍ３まで変化する。一般に、注入孔１に注入の結果としての、膨張後の合成物質３の密度は、１００Kg/ｍ３から４００Kg/ｍ３まで変化する。
【００７４】
好都合に、合成物質３の分配および(または)それに対応する注入孔１１からの注入チューブ４の抜き取り速度は、土壌の軟弱層には合成物質３が多量に分配され、土壌の強固な層には合成物質３が少量分配されるために、取り扱う土壌(それは前もって分析されるのだが)の層位学上の特徴によって様々である。
【００７５】
このように、合成物質３は、もし異なった特定の必要条件がなければ、注入チューブ４の下端から吐出して、土壌の最初の強さに反比例する量だけ、周囲の土壌の中に沈殿される。
【００７６】
土壌の様々な層の中に分配される、合成物質３の量の変化は、注入チューブ４に合成物質３を一定の速度で送り込むことにより、および、対応する注入孔１からの注入チューブ４の抜き取り速度を調整して、土壌の層位学上の特徴に従って変えることにより、あるいは、対応する注入孔１からの注入チューブ４の抜き取り速度を一定に維持し、注入チューブ４に送り込まれる合成物質３の速度を変えることによって、達成することができる。
【００７７】
最適のやり方のこの結果を達成するために、同じ射出圧力で、土壌の抵抗条件にかかわらず、一定か調節可能な速度で材料を注入することを可能にする最新の注入マシンを用いることができる。例えば、ユナイテッド・ステイト・ガスマー企業によって製造されたSR-200-GEモデルがある。
【００７８】
一度注入され固結した合成物質３は、好ましくは、実質的に０．７５ＭＰaと５．５０ＭＰaの間の引張強度を、実質的に０．６８ＭＰaと８．７８ＭＰaの間の圧縮強度を、実質的に０．９５ＭＰaと６．００ＭＰaの間の曲げ強度を、そして実質的に０．３４ＭＰaと４．３９ＭＰaの間の剪断強度を、それぞれ密度で１００Kg/ｍ３および４００Kg/ｍ３を持っている。
【００７９】
更に、その膨張と固化の後の合成物質３の弾性係数は、注入される土壌の弾性係数と同じ桁数である。それは、サイトに発生するいかなる変形状態の中で２つの材料間の十分な接合を保証するものである。つまり、値で、好ましくは、５００ＭPa未満である。
【００８０】
固化工程の後、発明による方法は補強工程を含む。それは補強構造のために容器を準備するための1工程を含む。
【００８１】
補強構造の容器の準備のこの工程は、前の固化工程が行なわれる土壌の中で、準備することである。
【００８２】
つまり、注入孔１に近い、複合、あるいは複数の補強孔５は、（それは、相互に間隔を置かれ、実質的に垂直に細長いか、すべての様々なストレスに対して抵抗する地盤２に対して垂直方向に対して傾いている。）近くの次に生成される掘削面１０に、または、近くのすべての様々なストレスに対して抵抗する地盤の露出面に、増加されることになっている(図８)。
【００８３】
補強孔５は、行なわれる掘削面１０から離れて作られる。または、補強孔５は、好ましくは実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間で、処置され影響を受けた地盤の露出した面から離れて作られる。
【００８４】
２つの隣接する補強孔５の間の距離は、好ましくは０．２０ｍと２．００ｍの間で実質的に含まれる。
【００８５】
補強孔５の直径は、好ましくは１２mmと１８０mmの間で実質的に含まれる。
【００８６】
処置の必要条件によって、補強孔５は、平面図のように、掘削面１０または、地盤の露出面に実質的に平行な列に沿って並べられる。補強孔５の隣接する２つの列の間の距離は、実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間にある。
【００８７】
その後、補強要素は、このように作られた補強孔５に挿入される。上記補強要素は、中実の断面を持っているバー、またはその外側面または同種のもので好ましくは開口６ａを持っている、管状の要素６によって、各補強孔５のために好ましくは構成される(図９)。
【００８８】
補強要素が、中実断面を持っているバーによって構成されるならば、その直径は、バーと対応する補強孔５の内面との間のあるプレーを可能にするように対応する補強孔５の直径より小さい。
【００８９】
その代りに、補強要素が管状の要素６によって構成されるならば、またその直径は、対応する補強孔と等しくても良く、または対応する補強孔よりもわずかに小さくても良い。その理由は、以下によりよく明白になる。
【００９０】
補強要素は、補強孔５と等しい長さを持ってもよく、または補強孔5より大きな長さを持ってもよい。
【００９１】
補強要素、および補強孔５の長さは、どんな場合でもすべり面（自然状態の面、natural lie)１１と交差する長さである。または、様々なストレスに対するその抵抗が増加されることになっている地盤の深い所にあるすべり面と交差する長さである。
【００９２】
好ましくは、補強要素および(または)補強孔５は、すべり面（自然状態の面、natural lie)１１以下に位置する土壌に少なくとも０．５ｍ入り込むことを可能にする長さを持っている。または様々なストレスに対するその抵抗が増加されることになっている地盤の深いところのスリップ面以下にある土壌に少なくとも０．５ｍ入り込むことだけの長さ持っている。そして、どんな場合も、常に掘削域の底のレベルを越えて入り込むことを可能にする長さを持っている。
【００９３】
補強孔５、そして従って、補強要素は、並列の水平面、または掘削面に直立した垂直面の垂直面に対して傾けることができる。または、並列の水平面と、掘削面に直立した垂直面の両方の垂直面に対して傾けることができる。できれば増強される地盤の方へ向かう傾斜を備えて傾けることができる。
【００９４】
将来の掘削面の前に位置したビューアー（viewer 観察者）のために、補強孔５、および対応する補強要素の配置は、彼の(前方)観察地点から、垂直に見えるかもしれないし、左に、または右に垂直に対して傾いて見えるかもしれない。あるいは「十字の」地形を備えて見えるかもしれない。すなわち、いくつかの孔および対応する補強要素は、垂直に対して右側に傾斜して配置され、そして、いくつかの孔および対応する補強要素は、垂直に対して左側に傾斜して配置されている。
【００９５】
水平のフェイスラインを備えた将来の掘削面に対して上に位置したビューアー（viewer 観察者）のために、孔および対応する補強要素の配置は、彼の見る地点(上から)から、次のように、見えるかもしれない。面に対して垂直に、支持される地盤に向かった掘削面に対して傾いて見えるかもしれない。掘削面の平面に左、または右に傾斜して見えるかもしれない。または、「十字の」に見えるかもしれない。つまり、いくつかの孔および対応する補強要素は、垂直のものに対して、右側の角度で配置される。また、いくつかの孔および対応する補強要素は、垂直のものに対して、または上に記述された位置の組合わせによって決定された傾斜でもって、左の方に傾斜して配置される。
【００９６】
将来の掘削面の側に位置するビューアー（viewer 観察者）のために、孔、および対応する補強要素の分配は、彼の(側面) 見る地点から、垂直に見えるかもしれないか、または支持される土壌へむかうと垂直に対して傾いて見えるかもしれない。
【００９７】
補強要素は、５MPaを越える引張強度を、および０．３ＭＰaを越える剪断強度を持っている。管状の要素６は、好ましくは実質的に１２mmと１８０mmの間の外径を、また、好ましくは８mmと１５０mmの間の外径を持っている。
【００９８】
管状の要素６の外側面に形成した側面の開口６ａは、好ましくは、管状の要素６の外側面の合計の少なくとも３０％を占める。
【００９９】
中実断面のバーまたは管状要素である補強要素は、例えばガラス繊維強化プラスチック、鋼、合金、合成材料または他の材料のような様々な材料で作られている。
【０１００】
補強孔５に補強要素を配置した後、対応する補強孔５の中に補強要素をロックするための１工程は、化学反応によって膨張する合成結合物質７の注入が行なわれ、補強要素の側部の補強孔５に注入される。
【０１０１】
補強要素が開口６ａを備えた管状の要素６によって構成される場合、合成結合物質７は、好ましくは、それが側面の開口６ａから出て、隣接する土壌に入り込むように、管状の要素６に注入される(図１０、１１、１４および１５)。
【０１０２】
合成物質７は、上記した注入チューブ４に類似していて、注入を始める前に補強要素に対して横にまたは内部に、補強孔５の中に挿入される注入チューブ８によって注入される。そして、合成物質７の注入の間に補強孔５から徐々に引き出される。
【０１０３】
この工程で用いられる合成物質７は、前の固化工程で用いられる合成物質３のものと異なる技術的な特性を持っている。
【０１０４】
より詳しくは、補強孔５に注入される合成結合物質７は、化学反応による膨張の結果として、実質的その最初の体積、つまり膨張する前の上記合成物質の体積の１倍と５倍の間の体積に増加する潜在的な能力を好ましくは持っている。
【０１０５】
合成結合物質７の実際の膨張は、その物質が補強孔５に注入されるときに、この膨張にたいする土壌の抵抗に反比例する。
【０１０６】
膨張の間に合成結合物質７によって生成された最大の膨張圧力は、前の固化工程を受け、かつ補強孔５の近くにある土壌の許容破壊強度より好ましくは低い。
【０１０７】
合成物質７の最大の膨張圧力は、合成物質７の組成物に依存し、土壌の増加によるこの膨張に対する抵抗として増加する。
【０１０８】
完全に閉じ込められた状態での合成物質７の最大の膨張圧力は、都合よく、２０ＫＰaと２００ＫＰaの間にある。
【０１０９】
発明による方法の最適の効果については、合成物質７の最大の膨張圧力は、安全のために、化学反応の結果として、上記物質の体積の最小の増加しかしなくて大幅に減少するに違いなく、もし前に固化工程にさらされ、または、既に、もともと十分に強い地盤内に完全に閉じ込められれば、最小の程度の膨張、すなわち、好ましくは５％以下の、したがって周囲の処理土壌が破損する前の、膨張になるように膨張圧力が大きく低下するということである。
【０１１０】
このように、周囲の土壌に注入された合成物質７の十分な結合（bonding）は、結果として局所的な破壊をさけることが保証される。局所的な破壊は、システムの連続性を汚すに違いない。土壌が何らかの破損する場合には、合成物質がそれ自身再度局所的にそれを接合する。
【０１１１】
合成結合物質７は、化学膨張反応に先立って、好ましくは２５度で１００mPa・sと５００mPa・sの間の粘性を有している。その粘性が、管状要素６の開口６ａからの均一の流れを可能にするかつまたは、十分、一般的に補強要素を囲むために、また、土壌、膨張材料および補強要素によって構成されるシステムを接合するためにである。
【０１１２】
更に、合成結合物質７の粘性は、化学膨張反応の始めからスタートして、１０〜８０秒の間に、上記値から無限大に向かう値まで変化する。
【０１１３】
合成結合物質７は、また、一般に２〜３０barの圧力で、適した装置で混合され、注入チューブ８に送り込まれる少なくとも２つの成分からなる物質である。
【０１１４】
合成結合物質７は、好ましくは、反応時間を持っている。その時間は、成分が混合される時間と、膨張が始まる時間の間に経過する時間間隔として理解されて、それは実質的に２〜８０秒である。
【０１１５】
合成結合物質７は、好ましくは、クローズドセル・ウレタンフォームによって構成される。
【０１１６】
上記ウレタンフォームは、好ましくは、ＭＤＩイソシアン酸塩と多価アルコールの混合物とによって構成される。
【０１１７】
単に、実施例として、このＭＤＩイソシアン酸塩は、オランダの会社Resina Chemieによって作られる製品ＵＲＥＳＹＹＬ１０によって構成されているのが良い。一方、多価アルコールの混合物は、オランダの会社Resina Chemieによって作られた製品Resinol AL 1287のように、ポリエーテル・ポリオールおよび(または)ポリエステル・ポリオール、触媒および水からなるのが良い。
【０１１８】
これらの２つの成分の混合物は、膨張するウレタンフォームを生成する。空気中で、つまりどんな拘束もなく、膨張した後の状態での、その密度は、少なくとも２００Kg/ｍ３に等しく、そして、それが受ける膨張に対する抵抗によって変わる。
【０１１９】
一般に、補強孔５へ注入して膨張した後の結果としての合成結合物質７の密度は、４００kg/ｍ３から８００kg/ｍ３まで変化する。
【０１２０】
合成結合物質７に特有であるこの密度は、それが非常に高いストレス抵抗値に達しており、したがって、補強要素が崩壊性くさび（thrust wedge）のサポートに寄与するために持たなければならない抜取り抵抗に有効に寄与することを可能にする。
【０１２１】
合成結合物質７は、事実、それが貫通する土壌に補強要素の定着を確かなものにすることに意味がある。
【０１２２】
合成結合物質７の重要性をよりよく明確にするために、人は、実施例として、少なくとも１．００ｍの崩壊性くさびよりも下にある、安定した地盤に挿入される外径３０mmのバーによって構成された補強構造を考慮するべきである。
【０１２３】
定着を確かなものにするために、土壌と協働する外部側面の表面積ＳLは、以下のとおりである。
ＳL=π・Ｄ・Ｌ=９４２cm2
【０１２４】
合成物質の剪断強度は、その最初の体積の５倍に等しい膨張を考えれば、したがって２００kg/ｍ３の密度であると考えれば、１４．００kg/cm2 (およそ１．４ＭＰa)に等しい。
【０１２５】
補強構造によって生成された抜き取り抵抗が、合成物質だけでなく、土壌と合成物質によって構成されるシステムに影響するという事実を考慮した、安全係数Fs=３を仮定すると、次の設計剪断強度が仮定される。
τ=１４．００/３=４．７０kg/cm2(およそ０．４７ＭＰa)
【０１２６】
この強度値は、以下の値に等しい補強によって示される抜き取りへの反応になる。
ＲＳ=τ・ＳL=４４３０kg(４３．４５８Ｎ)
【０１２７】
その代わり、もし、人が、補強構造をロックするために、注入の後に、極端な状態であるが、３０倍に等しい最大の程度の膨張を持っている合成物質(例えば固化工程に用いられるタイプ)を使用するならば、人は、３０kg/ｍ３の最終密度を備えた合成物質を得るだろう。
【０１２８】
この密度は、上記した理由で安全係数Fs=３とみて、２．１kg/cm2(およそ０．２１MPa)と等しい合成物質の最終の剪断強度を提供し、以下の設計剪断強度を提供する。
τ=２．１０/３=０．７０kg/cm2(およそ０．０７ＭＰａ)
【０１２９】
この剪断強度の値は、以下の値に等しい補強構造の抜き取り反応に導くだろう。
Ｒｓ=τ・ＳL=６６０kg(６．４７4Ｎ)
【０１３０】
記述された実施例は、補強構造の抜き取りに対する抵抗の点から、補強構造をロックするのに高密度合成物質を使用すると、相当な違いを必然的に伴うことを示している。
【０１３１】
一度注入され固化した合成結合物質７は、好ましくは、実質的に５．６０ＭＰａと１７．８０ＭＰａの間の引張強度を、実質的に８．７８ＭＰａと３４．４２ＭＰａの間の圧縮強度を、実質的に７．１８ＭＰａと１１．９８ＭＰａの間お曲げ強度を、および、実質的に４．４０ＭＰａと１７．２０ＭＰａの間の剪断強度を、それぞれ、４００Kg/ｍ３および８００Kg/ｍ３の密度を持つ。
【０１３２】
補強工程の後、補強要素の上端を定着させることを続けることは可能である。上記定着は、必要に応じて様々な方法で行なうことができる。
【０１３３】
掘削面に隣接している建物がある場合、例えば、補強孔５から出る補強要素の上端は、棒を取り付けること、ビームを接続すること、または他の手段により建物の基礎構造に固定しても良い。
【０１３４】
または、補強孔５が、建物の基礎構造を貫通して生成された場合、油圧のバインダーを用いることにより、または膨張する合成物質自体によって基礎構造上に直接埋め込むことができる。
【０１３５】
掘削面に隣接している建物がない場合、補強要素の上端は、安定した地盤に打ち込まれる結束の補助(aid of ties)によって定着することができる。
【０１３６】
しかしながら、補強要素の上端の定着は必ずしも必要だとは限らない。
【０１３７】
すべての様々なストレスに対する抵抗が増加させられる、自然状態の土壌の強さと組成の特徴が、注入された合成物質にあると考えるならば、一つに、化学的膨張反応は、高い最終密度(ほぼ２５０-４００Kg/ｍ３)を持っているために、剪断応力に対する高い抵抗(そして、それゆえに補強構造への高い付着)を確かなものにし、あるいは第２の実施形態の発明による方法は、予防的な固化工程を回避し、補強工程だけを行なうことによって、単純化された形式で行なうことができる。
【０１３８】
この場合、補強孔５に注入された合成物質は、補強孔５を囲む土壌の固化すること、および補強孔５の補強要素を適切にロックすることを同時に達成するように選択される。
【０１３９】
この場合、補強孔５に注入される合成物質は、その化学反応による膨張の結果として、実質的にその最初の体積、つまり上記合成物質が膨張する前の体積の２倍と３０倍の間で増加する可能性を持っている。合成物質の実際の膨張は、合成物質が補強孔５に注入されたときに、この膨張に対する土壌の抵抗に反比例する。
【０１４０】
発明による方法のこの簡略版において用いられる合成物質によって発生する膨張後の最大の膨張圧力は、補強孔によって影響を受けた地盤の中の張力にまさる。合成物質の膨張による効果によって、補強孔５に近い土壌を圧縮することによって達成する。
【０１４１】
より詳しくは、合成物質の膨張は、この場合また、土壌のマトリックスの粒子に圧縮効果があり、その圧縮強度、剪断強度、およびねじれ強度を高める。
【０１４２】
合成物質の最大の膨張圧力は、合成物質の組成物に依存し、この膨張に対する土壌による抵抗が増加するように増加する。
【０１４３】
合成物質の最大の膨張圧力は、完全に閉じ込められた状態で、好ましくは２０ＫＰaと１０，０００ＫＰa間に含まれる。
【０１４４】
発明方法による単純化された実施形態において、強化される自然状態の土壌の強度と構成の特性が、一旦化学の膨張反応が終了し、高い剪断強度(したがって補強要素の引抜に対する高い抵抗)を保証するように、高い最終密度(一般に２５０Kg/ｍ３と４００Kg/ｍ３の間の含)を持っている、合成物質を注入することを許すような場合には、使用される合成物質は、発明による方法の第１の実施形態に関して記述された、固化工程で用いることができる硬化する合成物質であるのが良い。
【０１４５】
土壌の強度が高いが十分でない場合、第３実施形態で行うことができる方法がある。それは、前述した２つの実施形態の中間であり、注入工程および補強工程が実質的に同時に行なわれる。
【０１４６】
より詳しくは、上記第３実施形態では、補強孔の準備および補強要素の取り付けは、予備操作として行なわれる。そのとき好ましくは、個々の補強孔の間の軸間距離に沿う中間に、注入孔が設けられ、注入孔は、第１の実施形態について記述された方法に類似しているやり方で設ける。
【０１４７】
発明による方法のこの第３実施形態は、穿孔する土壌がまだ圧縮されておらず硬化されていないので、より容易で、より迅速な手順で孔を穿孔することができる。
【０１４８】
その後、１つは、注入孔へ合成膨張物質の注入を、最後に、注入孔に注入されるのと同じ膨張する合成物質を要すれば用いて、土壌の中に補強構造を固定するための注入を続いて行う。
【０１４９】
上記合成膨張物質は、発明の方法の第１の実施形態の固化工程に関して上記述された合成固化物質によって好ましくは構成される。
【０１５０】
方法のこの第３実施形態では、最初は既に強い土壌は、注入孔へ合成膨張物質を注入することで相当に圧縮される。そして、したがって、合成膨張物質が補強要素を固定するために補強孔に注入されるときに、それは、膨張する合成物質が、２５０Kg/ｍ３と４００Kg/ｍ３の間の密度に達して、適切な剪断強度(したがって、補強要素の抜き取りに対する適切な抵抗)を提示することを保証するのに十分な強度を持っている。
【０１５１】
この場合、また、補強構造を固定するための注入は、また周囲の土壌のさらに圧縮および凝集に寄与する。
【０１５２】
更に、補強孔および補強要素が注入口からのある距離にあるので、また、したがって、補強孔の近くにある土壌が、樹脂で凝集した土壌によって構成されないので、補強孔への注入は、要すれば高い膨張力を有する膨張合成要素で行うと、補強孔からのある距離にある樹脂で凝集された土壌を壊す危険がなくなる。しかし、補強孔への注入は、上記補強孔の周囲の土壌に強い圧縮、および新しい凝集を提供する。
【０１５３】
採用される発明による方法の実施形態の選択は、成し遂げる最終結果と同様に、土壌の初期条件、および土壌の上の荷重にも依存する。
【０１５４】
例えば、それは、以下の、様々なストレスのすべてに対する土壌の抵抗を相当に増加する必要がある。その初期強度が少ないからか、掘削高さと耐えるべき荷重が高いからかのどちらかである。そして、様々な圧縮応力、剪断応力およびねじれ応力を増加させて、引張応力と曲げ応力を発生させるように、第１の実施形態の方法を用いることが望ましい。その方法は、より完全であり、材料の消費の点からの負荷や施行の点からの負荷が大きいにもかかわらず、土壌の強度、したがって掘削の安全性を相当高めることができるからである。
【０１５５】
発明による方法の第２、および第３実施形態において、要すればまた、膨張する合成物質の供給および(または)注入チューブが補強孔または注入口から引き出される速度は、事前に処理され、調査された土壌の層位学的特性によって変更されても良い。調査の内容は、方法の第１の実施形態に関して既に説明されているのと同様に、土壌のより弱い層に合成膨張物質をより多く分配し、土壌のより強い層に合成物質をより少なく分配することである。
【０１５６】
これらの最後の２つの実施形態において、補強工程の後に、随意に、既に記述した方法で補強要素の上端を定着させることができる。
【０１５７】
発明による方法の中で用いられる合成物質は、膨張中あるいは膨張の後に変質したことはない。また、水の存在の結果として硬化したこともない。たとえ、処理される土壌の中が、酸性で、かつ（または）硫酸塩、炭酸塩または塩類に富んでいてもである。さらに、上記物質は、処置された土壌または下に横たわる帯水層を汚染しない。
【０１５８】
実際上、発明による方法は、接合される補強要素の、土壌の一部分(あるいは一団))へ、適当な位置の中で、挿入することによって、また、上記一部分（あるいは一団）を構成する土壌に、膨張する合成物質を注入することによって、その方法によって影響される地盤に、引張強度、ひいては、すべての様々なストレスに対する上記一部分(あるいは一団)の抵抗を増加させる曲げ強度を与える。
【０１５９】
また、この抵抗の増加は、補強要素をロックするために用いられる合成物質の膨張によって、また、要すれば、補強要素を供給する孔とは異なる孔を介して土壌に注入される膨張する合成物質の膨張によって発生した土壌の固化によって助長される。
【０１６０】
事実において、上記土壌の固化は、処置された一部分(あるいは一団)を構成する上記自然な土壌の圧縮強度、剪断強度およびねじれ強度を高めている。
【０１６１】
それは、以下のように見られるだろう。発明による方法は、上記土壌の一部分（あるいは一団）を用いることにより掘削面に仕切り壁を傷(scratch)から備える。合成膨張物質の注入によって、圧縮応力、剪断応力およびねじれ応力に関して強さの点から適切に改善されている。補強構造は、圧縮応力、剪断応力およびねじれ応力に関する、土壌と補強構造で構成される合体の強さを高めるだけでなく、引張強度、それゆえ曲げ強度を提供するために、適当な位置に固定される。別な方法であれば、土壌が固化されたとしても、土壌だけでではできないだろう。
【０１６２】
さらに、本発明で、土壌の内部の仕切り壁は、できれば上記土壌の内部を掘削する前に構築される。上記仕切り壁は、土壌、合成物質および補強構造によって形成された複合材料によって構成され、引張応力や曲げ応力を含む可能なすべての型の応力に耐えるために適応される。
【０１６３】
発明による方法は、土壌自体を第１の要素として用いて、掘削面の背後に複合材料で作られる土壌の仕切り壁を構成することを可能にする。それは、その場にあって、膨張する合成物質の注入で、および第２の要素だが基本の要素としての補強構造で改善される。
【０１６４】
土壌だけでは、膨張する合成物質を注入で改善されるにもかかわらず、実際上、土壌の引張強度および従って曲げ強度が、計算のためには、それゆえ安全のためにはほとんど考慮されない。それゆえ、その構造物の中に、ほんの少しでも切れ目があると、その構造物全体の強度を完全に除去することができる。
【０１６５】
その構造物全体の強度は、実際、様々な単一の応力に対する抵抗のすべての組合わせの結果である。応力に対する様々な抵抗のまさに１つの欠乏は、例えば引張強度(曲げ強度のための基本の成分)のような、構造物にゆだねられた支持機能を完全に無効にすることができる。
【０１６６】
したがって、土壌、膨張する合成物質および補強構造によって構成された合体は、その個々の要素、すなわち強化された土壌、膨張する合成物質および補強構造の特性によって示される、合成の働きを持っている。鉄筋コンクリートのそれに完全に類似している。特に、仕切り壁が受ける変形は、それを構成する要素の変形性能（deformability）に直接依存するだろう。
【０１６７】
更に、掘削面または土壌の露出した面に隣接している補強構造の存在は、局所的に発生するかもしれない滑りへの有効な障害である。
【０１６８】
掘削面、または事実における土壌の露出した面に隣接している補強要素の通常の間隔の配置は、上記局所的な不安定現象の発生を防ぐ水平の反力の背後に位置した土壌に配置する。
【０１６９】
発明による方法の効果は、プロセスを行なう前に行なわれた針入度計テストを備えた方法の実施の後に、崩壊性くさびの中で行なわれた針入度計テストの比較により容易に評価することができる。
【０１７０】
特に、発明による方法が、掘削を行なう前にすべての様々なストレスに対する地盤の一部分（あるいは一団）の抵抗を増加させるために用いられるならば、それらの結果を予測せずに、小部分の掘削の実施さえ回避して、絶対的な安全性のもとに掘削を行なうことができる。
【０１７１】
土壌の剪断強度および圧縮強度が、針入度計の前進に対する上記土壌の抵抗に正比例することは文献から分かる。
【０１７２】
したがって、発明による方法を行なう前に、仕切り壁を構成する地盤の一部分（あるいは一団）で行なわれた針入度計テストの結果と、発明による方法を行なった後に、仕切り壁を構成する地盤と同じ一部分（あるいは一団）で行なわれた針入度計テストの結果との比較によって、用いられた合成物質の膨張により発生した、圧縮強度および剪断強度の増加を、単純な計算によって、決定することができる。
【０１７３】
土壌で完全に接合した上記補強構造によって発生する新しい引張強度はもちろん、合成物質の注入によって発生する圧縮強度および剪断強度の点から、また補強構造によって発生する圧縮強度および剪断強度の点からの寄与を加えることによって、（その機械的な強度特徴は知られている）、掘削を行なう前に、様々なストレスに対する土壌の抵抗の値を正確に知ることができる。
【０１７４】
特に、土壌、膨張する合成物質および補強構造によって構成された新しい仕切り壁によって発生する曲げ強度は、固化された土壌の圧縮強度、および地盤の中で十分に位置した補強構造の引張強度によって構成されたペアを考慮することにより得ることができる。
【０１７５】
実際上、既知のタイプの方法よりも明確に短い工期およびより低コストでそれを行なうことができ、コンパクトな装置で、住居の直近辺でさえ、および利用可能な制限のあるスペースでさえ行なうことができるので、発明による方法が意図した目的および目的を完全に達成することがわかった。
【０１７６】
特に、発明による方法が掘削を行なうことに備えて行なわれるならば、掘削を行なう前の処置の後に高々１日だけ待つことが必要である。
さらに上記方法は、
- 掘削作業と掘削面の支保作業がオーバーラップするのを避けるように、掘削作業が始まる前に、掘削面の完全な支持をすることができる;
- 現在適用すべき法定の条件に従って安全係数を提供することにより、掘削をする間に最大の安全性を保証する;
-更に、膨張する物質を注入するための高い作動圧力を、または補強構造を取り付けるための極度の力を要求しないので、処置をする間に最大の安全性を保証する。
【０１７７】
他の利点は、予防的に用いられる合成物質の膨張が、掘削される土壌に、地圧の応力を越える応力の状態を引き起こすという事実によって構成される。この「プレストレスする」特徴は、掘削作業の間に生じる土壌の大きな変位または変形を事前に阻止することができる。
【０１７８】
発明による方法は、都市環境での適用に特に適している。それは、近くの住居へ損害をもたらす危険が高いこと、建設作業場に利用可能なスペースは制限されていること、近くの建物への不便をもたらさないことが必要であること、また、掘削を行なうことができる時間は一般に非常に制限されていることによる。
【０１７９】
このように理解される方法は、多数の修正および変形の余地がある。それらのすべては付随したクレームの範囲内である。詳細部は、他の技術的に同等な要素と更に取り替えても良い。
【０１８０】
この出願が優先権を主張するイタリアの特許出願番号MI2003A002154における開示は、参照によって本願明細書に組込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】掘削によって影響を受けた地盤についての模式図である。
【図２】建物の近くの掘削の実施についての模式図である。
【図３】非常に急勾配の傾斜の模式図である。
【図４】トンネルを建造するための掘削の頂部の上の土壌に窪地を形成する危険性についての模式図である。
【図５】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図６】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図７】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図８】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図９】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図１０】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図１１】地盤に発明による方法を実施する連続に示す模式図である。鉛直面に沿って得られた断面で示している。
【図１２】図６の状況の平面図である。
【図１３】図６の細部についての拡大図である。
【図１４】図１０の状況の平面図である。
【図１５】図１０の細部についての拡大図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１  注入孔
２  地盤
３  合成固化物質
４  注入チューブ
５  補強孔
６  補強要素
６ａ  開口
７  合成結合物質
８  注入チューブ
１０  掘削面
１１  すべり面
【図１】
2007510080.tif 000003
【図２】
2007510080.tif 000004
【図３】
2007510080.tif 000005
【図４】
2007510080.tif 000006
【図５】
2007510080.tif 000007
【図６】
2007510080.tif 000008
【図７】
2007510080.tif 000009
【図８】
2007510080.tif 000010
【図９】
2007510080.tif 000011
【図１０】
2007510080.tif 000012
【図１１】
2007510080.tif 000013
【図１２】
2007510080.tif 000014
【図１３】
2007510080.tif 000015
【図１４】
2007510080.tif 000016
【図１５】
2007510080.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相互に間隔を置かれた補強孔（５）が形成され、上記孔（５）は、増強されるべき地盤に、実質的に垂直にまたは垂直方向に関して傾けられて配置される、補強構造のための容器を準備するための工程と、
補強要素（６）が上記補強孔（５）に挿入される、補強構造を挿入するための工程と、
化学反応によって膨張する合成結合物質（７）が上記補強孔（５）に注入され、上記物質（７）が上記補強要素（６）と周囲の土砂とを接合するように適応される、補強構造を結合するための工程と
のうちの少なくとも１つの補強工程を備えることを特徴とする、特に掘削面（１０）を抑制し支持するために、地盤（２）の強度を増加する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔（５）および上記補強要素（６）は、掘削面（１０）に平行である平面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、掘削面に垂直である鉛直面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、掘削面に平行である面に、および掘削面に垂直である鉛直面に垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および上記補強要素は、増強される地盤への垂直面に関して傾けられていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、生成される掘削面、または増強される地盤の露出面に、実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間の間隔で提供されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の方法において、
隣接する２つの補強孔の間の間隔は、実質的に０．２０ｍと２ｍの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、実質的に１２mmと１８０mmの間である直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔は、平面視で、掘削面または増強される地盤の露出面に実質的に平行である列に配置されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔の隣接する２つの列の間の間隔は、実質的に０．１０ｍと２．００ｍの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および(または)上記補強要素は、掘削面のすべり面または増強される地盤の深いすべり面を貫通するような長さを持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強孔および(または)上記補強要素は、掘削面のすべり面または増強される地盤の深いすべり面以下に位置する土壌の中に少なくとも０．５ｍで貫入するような長さを持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、５ＭPa以上の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、０．３ＭPa以上の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素は、上記補強孔の各1つのために、対応する補強孔に挿入することができる棒体によって構成されていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の方法において、
上記棒体は、その直径が対応する補強孔より小さい中実の断面を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の方法において、
上記棒体は、その側面上に開口を備えた管状要素によって構成され、上記管状要素は、対応する補強孔の直径よりも小さいか等しい直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素を構成する上記管状要素は、１２mmと１８０mmの間で実質的に含まれる外径および８mmと１５０mmの間で実質的に含まれる内径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の方法において、
補強要素を構成する上記管状要素の外側面に形成された側面開口は、上記管状要素の外側面の少なくとも３０％を占めることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか１つに記載の方法において、
上記ロックする工程の間、合成の結合物質は、対応する補強要素の側面に沿って補強孔に注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の方法において、
上記ロックする工程の間、合成の結合物質は、補強棒体を構成する対応する管状要素の内部を介して補強孔に注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１つに記載の方法において、
上記補強要素の上端は、崩壊性くさびの外部に位置する土壌に、または上記補強孔によって交差される既存の建物の基礎構造に定着していることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１つに記載の方法において、
複数の注入孔（１）が作られ、その孔（１）が、相互に間隔を置かれており、実質的に垂直に配列されるか、様々なストレスのすべてに対する抵抗が増加される地盤（２）内に垂直方向に関して傾けられている、穿孔する工程と、
合成固化物質（３）が、上記注入孔（１）に注入され、上記物質が、化学反応によって膨張し、その膨張の結果として、周囲の土壌を引き締めて固くする、注入する工程と
を含む増強すべき地盤を固化するための工程を備えることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、
上記注入孔（１）は、生成される掘削面から、または増強される地盤（２）の露出面から、実質的に０．１０mと２．００mの間に含まれる距離離れて生成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の方法において、
隣接する２つの注入孔（１）の間の距離は、実質的に０．２０mと２mの間で含まれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２６】
請求項２３乃至２５のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔は、実質的に１２mmと１８０mmの間で含まれる直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２７】
請求項２３乃至２６のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔（１）は、平面視で、掘削面または増強される地盤の露出した面に実質的に平行である列に配置されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２８】
請求項２３乃至２７のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入孔の隣接する２つ列の間の間隔は、実質的に０．１０mと２．００mの間であることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項２９】
請求項２３乃至２８のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入工程および（または）結合工程において、合成物質は、対応する注入孔（１）におよび（または）対応する補強孔（５）に挿入され、対応する注入孔からおよび（または）対応する補強孔から注入チューブ（４）を徐々に引き出す、注入チューブ（４）の手段によって注入されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３０】
請求項１乃至２９のいずれか１つに記載の方法において、
上記注入チューブは、上記固化工程および（または）補強工程において用いられる上記注入チューブは、実質的に６mmと３０mmの間で含まれる直径を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３１】
請求項２３乃至２９のいずれか１つに記載の方法において、
少なくとも上記固化工程および(または)上記補強工程で用いられる上記注入チューブの外部の表面は、上記注入孔からおよび(または)上記補強孔からの引き抜きを容易にするために、円滑にする物質で作られているか、処理されていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３２】
請求項２３乃至３０のいずれか１つに記載の方法において、
対応する注入孔および(または)対応する補強孔からの注入チューブの抜き取りの速度、および(または)上記注入工程または上記結合工程で抜取りの間に供給される合成物質の流れ速度は、土壌のより弱い層において大量の合成物質を、および土壌のより強い層において多量の合成物質を供給するために、注入孔および(または)補強孔によって交差される土壌の層位学の特徴により変更されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３３】
請求項１乃至３２のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質の注入圧力は、実質的に５〜３０barの間に含まれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３４】
請求項２３乃至３１のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、それが注入される土壌の弾性係数、つまり５００ＭＰa未満、と同じ桁数の弾性係数を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３５】
請求項１乃至３４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質の化学的膨張反応は、周囲の土壌における水の存在によって影響されないことを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３６】
請求項１乃至３５のいずれか１つに記載の方法において、
膨張の後の上記合成物質は、周囲の土壌における水の存在によって変更されることができないことを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３７】
請求項１乃至３６のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、クローズドセル・ウレタンフォームによって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３８】
請求項１乃至３７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成物質は、ＭＤＩイソシアン酸塩、および多価アルコールの混合物によって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項３９】
請求項２３乃至３８のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、上記補強工程の前に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４０】
請求項２３乃至３９のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の２〜３０倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４１】
請求項２３乃至４０のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の５〜３０倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４２】
請求項２３乃至４１のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に２〜８０秒の間の反応時間を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４３】
請求項２３乃至４２のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に２〜１５秒の間の反応時間を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４４】
請求項２３乃至４３のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、増強される地盤における張力よりも高い最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４５】
請求項２３乃至４４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、完全に閉じ込められた状態で、実質的に２００ＫPaと１０，０００ＫPaの間の最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４６】
請求項２３乃至４５のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、実質的に５００ＫPa以上に最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４７】
請求項２３乃至４６のいずれか１つに記載の方法において、
化学的膨張反応する前の上記合成固化物質は、実質的に２５℃で１００mPa・sおよび７００mPa・sの間の粘性を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４８】
請求項２３乃至４７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質の粘性は、１００mPa・sおよび７００mPa・sの間の値から、化学的膨張反応の始めからスタートして５〜２０秒の時間間隔の間に無限大になる値まで変化することを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項４９】
請求項２３乃至４８のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成固化物質は、膨張の後、膨張が制限されない状態で、実質的に３０kg/ｍ３の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５０】
請求項２３乃至４９のいずれか１つに記載の方法において、
土壌に一度注入され固化した上記合成固化物質は、実質的に１００Kg/ｍ３と４００Kg/ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５１】
請求項２３乃至５０のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg/ｍ３および４００kg/ｍ３の密度で、実質的に０．７５ＭＰaと５．５０ＭＰaの間の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５２】
請求項２３乃至５１のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg/ｍ３および４００Kg/ｍ３の密度で、実質的に０．６８ＭＰaと８．７８ＭＰaの間の圧縮強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５３】
請求項２３乃至５２のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ１００kg/ｍ３および４００kg/ｍ３の密度で、０．９５ＭＰaと６．００ＭＰaの間の曲げ強度を本質的に持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５４】
請求項２３乃至５３のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した合成固化物質は、それぞれ１００kg/ｍ３および４００kg/ｍ３の密度で、実質的に０．３４ＭＰaと４．３９ＭＰaの間の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５５】
請求項２３乃至５４のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、上記合成物質の膨張する前の体積の１〜５倍の間で実質的に体積増加する可能性をもっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５６】
請求項２３乃至５５のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、実質的に２〜８０秒の間の反応時間を前もっていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５７】
請求項２３乃至５６のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、固化工程によって影響を受けた隣接する土壌の破壊圧力の限度よりも低い最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５８】
請求項１乃至５７のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、５％からまたはより少ない膨張の度合いに応じて、最大の膨張圧力が減少(消散する)する重要な性質を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項５９】
請求項１乃至５８のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、完全に閉じ込められた状態で、２０ＫＰaと２００ＫＰaの間の最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６０】
請求項１乃至５９のいずれか１つに記載の方法において、
化学的膨張反応する前の上記合成結合物質は、実質的に２５℃で１００ＭＰa.sと５００ＭＰa.sの間の粘性を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６１】
請求項１乃至６０のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質の粘性は、２５℃で１００ＭＰa・sおよび５００ＭＰa・sの間の値から、化学的膨張反応の始めからスタートして１０〜８０秒の時間間隔の間に無限大になる値まで変化することを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６２】
請求項１乃至６１のいずれか１つに記載の方法において、
上記合成結合物質は、膨張の後、膨張が制限されない状態で、実質的に２００kg/ｍ３の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６３】
請求項１乃至６２のいずれか１つに記載の方法において、
土壌に一度注入され固化した上記合成結合物質は、実質的に４００Kg/ｍ３と８００Kg/ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６４】
請求項１乃至６３のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成結合物質は、それぞれ４００kg/ｍ３および８００kg/ｍ３の密度で、実質的に５．６０ＭＰaと１７．８０ＭＰaの間の引張強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６５】
請求項１乃至６４のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成結合物質は、それぞれ４００kg/ｍ３および８００Kg/ｍ３の密度で、実質的に８．７８ＭＰaと３４．４２ＭＰaの間の圧縮強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６６】
請求項１乃至６５のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ４００kg/ｍ３および８００kg/ｍ３の密度で、７．１８ＭＰaと１１．９８ＭＰaの間の曲げ強度を実質的に持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６７】
請求項１乃至６６のいずれか１つに記載の方法において、
一度注入され固化した上記合成固化物質は、それぞれ４００kg/ｍ３および８００kg/ｍ３の密度で、実質的に４．４０ＭＰaと１７．２０ＭＰaの間の剪断強度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６８】
請求項２３乃至６７のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、実質的に上記補強工程と同時に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項６９】
請求項２３乃至６８のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程は、上記補強孔および上記注入孔を作ることによって、上記補強孔の中へ上記補強要素を挿入すること、それから上記合成固化物質を上記注入孔に、および上記合成結合物質を上記補強孔に注入することの上記補強工程と実質的に同時に行なわれることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７０】
請求項２３乃至６９のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程で用いられる、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに用いられる合成結合物質は、２０ＫＰaと１０，０００ＫＰaの間で含まれた最大の膨張圧力を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７１】
請求項２３乃至７０のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程で用いられる、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに用いられる合成結合物質は、土壌に一度注入され固化されると、実質的に２５０kg/ｍ３と４００kg/ｍ３の間の密度を持っていることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【請求項７２】
請求項２３乃至７１のいずれか１つに記載の方法において、
上記固化工程がない状態で、上記補強工程における補強孔に注入される、あるいは、実質的に、上記固化工程と同時に上記補強工程を行うときに注入される合成結合物質は、上記合成固化物質によって構成されることを特徴とする地盤の強度を増加する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
これらの圧力は、意図した所から遠く離れた土壌の中へ、注入されるセメント混合物が移動するかも知れなく、近くの建物に相当な損壊をもたらすかも知れない。さらに、この技術は、砂質土壌にだけ適用することができる。これらの特徴は、高い設備コストと共に、都市環境において、この方法の応用範囲を相当に狭めることである。
さらに付け加えると、土に、発泡ウレタンで満たされて強固された孔を、付与することが知られている。この点に関しては、日本の特許要約書(vol.0180,no 44,1994年1月24日＆特開平5-272126(岡部株式会社))、および、日本の特許要約書(vol.0176,no 67,1993年12月9日＆特開平5-222717(岡部株式会社))に、説明されている。
陥没されまたは粘着性のない土の塊に対して、この土に形成される孔に膨張して固化する物質を注入することによって、荷重に耐える能力を増加させることが、EP-A-0851064、EP-A-1314824、および、GB2135721Aに、説明されている。
日本の特許要約書(vol.0145,no 19,1990年12月14日＆特開平2-217518(清水株式会社))には、アースボルト４で支持されモルタル６で覆われたプラスチック材料のグリッド５を使用した強化技術が説明されている。
掘削面を強化する方法を示す文献はない。
【国際調査報告】
2007510080.tif 000018
2007510080.tif 000019
2007510080.tif 000020