(57)【要約】【課題】本発明は、注入液の注入状況に応じて合理的かつ効率的に注入条件を設定しながら地盤に注入液を注入する地盤への注入液の注入方法を提供する。【解決手段】地盤１に薬液を注入した際の固化特性を評価し、対象とする地盤１に適した薬液の配合を決定する。地盤１の対象領域に、薬液を注入するための注入孔２を複数削孔する。注入速度をモニタリングしながら、地盤１に割裂を生じさせることのない範囲の一定注入圧力で、注入孔２から地盤１に薬液を注入する。注入圧力が地盤１に割裂を生じさせることのない範囲内に保持された状態において、注入速度が所定値まで低下した時点で薬液の注入を終了し、地盤１に浸透した施工済み薬液５を養生する。これと同時に、施工済み薬液５と、浸透範囲が重ならない他の注入孔２から地盤１に、薬液を注入する。これを繰り返し、削孔したすべての注入孔２より地盤１に対して薬液を注入する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良に好適な注入液を地盤に注入する地盤への注入液の注入方法であって、
地盤に前記注入液を注入した際の固化特性を評価し、対象とする地盤に適した注入液の配合を決定する第１の工程と、
前記注入液を地盤に注入した際の浸透範囲の一部が重なるような離間間隔をもって、浸透範囲が地盤の対象領域を網羅するように、複数の注入孔を鉛直に削孔する第２の工程と、
注入速度をモニタリングしながら、前記注入孔から地盤に注入液を、地盤に割裂を生じさせることのない範囲の一定注入圧力で注入する第３の工程と、
注入速度が所定値まで低下した時点で注入を終了し、地盤に浸透した注入液を養生するとともに、これと浸透範囲が重ならない他の注入孔から地盤に、第３の工程と同様の手順で注入液を注入する第４の工程と、
第３の工程及び第４の工程を繰り返し、すべての注入孔より地盤に対して注入液を注入する第５の工程により構成されることを特徴とする地盤への注入液の注入方法。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤への注入液の注入方法において、
第３の工程で、注入圧力をモニタリングしながら、地盤への前記注入液の注入を実施し、注入液の注入流量を増減させて、経時変化から算定されるを注入時の圧力の変化率の絶対値を所定値内に収めることにより、一定注入圧力を保持することを特徴とする地盤への注入液の注入方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地盤への注入液の注入方法において、
第４の工程で、注入液の注入が終了した注入孔において、液圧を一定に作用させながら、地盤に浸透した注入液を養生固化することを特徴とする地盤への注入液の注入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良工法において、対象となる地盤に緩結性の薬液を適用する際などに好適な、地盤への注入液の注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地盤改良に際し、改良の対象となる地盤に薬液を注入する方法が一般に知られているが、中でも、ゲルタイムの長い緩結性の薬液を地盤に浸透注入する方法の重要性が認識され、特許文献１及び特許文献２には、ゲルタイムの長い緩結性の薬液を用いることを念頭においた低注入速度での地盤注入工法が考案されている。これらの地盤注入工法において、目標とする改良範囲に薬液を確実に浸透させるためには、注入期間中における薬液の流動性保持が不可欠であり、また、適切なゲルタイムの薬液を適切な圧力及び時間で注入することが重要となる。
【０００３】
また、特許文献３に示すように、大口径改良体の造成をも念頭において極めてゲルタイムの長い薬液を用いる地盤注入工法では、より綿密なゲルタイムの設定、つまり適切な薬液の配合が重要となる。
そこで、適切な薬液の配合を助けるべく、特許文献４に示すような、薬液の固化特性を測定するための方法を適用することが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−０４５２５９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６３９６７号公報
【特許文献３】
特開２００３−３１７４３６号公報
【特許文献４】
特開平１１−３７９９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、薬液の固化特性を測定するには、実大規模の試験装置で実注入時の状況をモデル化することから、試験実施に膨大な現地試料と薬液が必要となり、何通りもの試験条件について試験を実施することは困難である。
また、地盤条件や注入圧力等施行条件が未確定な場合には、予想した条件で試験を実施しても、試験結果の信頼性は低い。
このように、現実には注入計画の最も基本となる薬液におけるゲルタイムの評価さえも困難であり、施行条件に応じて適切なゲルタイムの薬液を、適切な圧力及び時間で注入できるよう設定するには課題が多い。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、注入液の注入状況に応じて合理的かつ効率的に注入条件を設定しながら地盤に注入液を注入する地盤への注入液の注入方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の地盤への注入液の注入方法は、地盤改良に好適な注入液を地盤に注入する地盤への注入液の注入方法であって、地盤に前記注入液を注入した際の固化特性を評価し、対象とする地盤に適した注入液の配合を決定する第１の工程と、前記注入液を地盤に注入した際の浸透範囲の一部が重なるような離間間隔をもって、浸透範囲が地盤の対象領域を網羅するように、複数の注入孔を鉛直に削孔する第２の工程と、注入速度をモニタリングしながら、前記注入孔から地盤に注入液を、地盤に割裂を生じさせることのない範囲の一定注入圧力で注入する第３の工程と、注入速度が所定値まで低下した時点で注入を終了し、地盤に浸透した注入液を養生するとともに、これと浸透範囲が重ならない他の注入孔から地盤に、第３の工程と同様の手順で注入液を注入する第４の工程と、第３の工程及び第４の工程を繰り返し、すべての注入孔より地盤に対して注入液を注入する第５の工程により構成されることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の地盤への注入液の注入方法は、第３の工程で、注入圧力をモニタリングしながら、地盤への前記注入液の注入を実施し、注入液の注入流量を増減させて、経時変化から算定されるを注入時の圧力の変化率の絶対値を所定値内に収めることにより、一定注入圧力を保持することを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の地盤への注入液の注入方法は、第４の工程で、注入液の注入が終了した注入孔において、液圧を一定に作用させながら、地盤に浸透した注入液を養生固化することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地盤への注入液の注入方法を図１から図５を用いて詳述する。本発明の地盤への注入液の注入方法は、固化特性を評価した上で配合を決定した注入液を、地盤に割裂を生じさせることのない範囲の一定圧力で、注入速度をモニタリングしながら地盤に注入するものであり、注入速度が所定値まで低下した時点で注入を終了し、注入液が浸透していない地盤領域に同様の手順で注入を繰り返すことにより、地盤に割裂を生じさせることなく、効果的に注入を実施するものである。
なお、本実施の形態では、ゲルタイム、すなわち流動性を失い、粘性が急激に増加するまでの時間が長い緩結性の薬液を、地盤に注入する注入液として用いているが、必ずしもこれにこだわるものではなく、地盤改良に好適な液剤であれば何れの注入液を用いても良い。
【００１１】
地盤１への薬液４の注入は、地盤改良に好適な配合を施した薬液４を、対象とする地盤１に加圧注入することのできる注入装置６を用いるものであり、本実施の形態では、注入圧力を制御することの可能な、注入圧力制御機構９を備えた注入装置６を用いている。
【００１２】
図１に示すように、該注入装置６は、薬液４を加圧した状態で貯留している加圧槽７、該加圧槽７内を加圧するためのコンプレッサ８、前記加圧槽７の内圧を制御することで、薬液４の注入圧力量を制御する注入圧力制御機構９、前記加圧槽７に薬液４を補給するための補給装置１０、及び薬液４を地盤１に注入する注入ホース１４を備えている。また、前記補給装置１０には、補給制御機構１２、液量検出器１３、及び補給用の薬液４を貯留する貯液槽１１が備えられている。
【００１３】
前記加圧槽７に付設されている注入圧力制御機構９は、加圧槽７内の液位を所望の圧力に維持するように、補給装置１０を制御して薬液４の補給を行うとともに、加圧槽７内の液位が下がることに伴う圧力低下や、薬液４の補給に伴う加圧槽７内の圧力上昇を検知して、コンプレッサ８を制御して加圧槽７内の圧力を常に一定に保持するように制御するものである。
【００１４】
つまり、注入装置６は、上記のように加圧槽７の圧力を注入圧力制御機構９により一定に保持しつつ、加圧槽７内の薬液４を、注入ホース１４を介して地盤１に連続的に加圧注入することにより、一定流量の薬液４を一定速度で注入するものである。
また、地盤１への注入圧力量は、注入圧力制御機構９により制御される加圧槽７内の圧力により決定される。したがって、薬液４の注入圧力量は、注入圧力制御機構９により容易に調整でき、該加圧槽７内の圧力を維持することで、所望の注入圧力量を維持した状態で、薬液４を地盤１へ安定にかつ連続的に注入することができるものである。
【００１５】
なお、該注入装置６は、必ずしも上述するような注入圧力制御機構９を備える構成にこだわるものではなく、一定流量の薬液４を一定速度で地盤１に連続的に加圧注入することが可能であれば、何れを用いても良い。なお、この場合の、薬液４注入加圧量の調整方法については、以下に示す地盤への薬液の注入方法で詳述する。
【００１６】
上述する注入装置６を用いて、対象とする地盤１に前記薬液４を注入する地盤への薬液の注入方法を以下に示す。
【００１７】
（第１の工程）
第１の工程では、地盤１に前記薬液４を注入した際の固化特性を評価し、対象とする地盤１に適した薬液４の配合を決定する。以下に、固化特性の評価方法の一例を詳述するが、その評価方法は必ずしもこれにこだわるものではない。
【００１８】
前記薬液４に係る固化特性の評価に際し、まず、薬液４の注入対象となる地盤１をモデル化した図示しない浸透試験装置を製作する。該浸透試験装置は、実際の浸透距離と同一規模（同一長）で、かつ室内試験を行える程度の大きさに製作する。
次に、対象とする地盤１の地盤構成から、薬液４の浸透形状、透水性状（主に透水係数や透水層の層厚）を予測し、それら浸透形状、透水性状、並びに地盤１に薬液４を注入する際の注入ホース１４の構造・寸法等から、実施工での注入速度ｑを予測する。
そして、上記の浸透試験装置に対して、その予測した注入速度ｑで薬液４を注入する。この場合の注入速度ｑは、例えば円筒容器を用いた一次元浸透試験で薬液４が層状に浸透する場合には、試験中に次式に従って変化させる。
【００１９】
ｑ＝ｑ０  ｒ０  ／（Ｌ＋ｒ０  ）
ｑ  ：試験期間中の任意時間における注入速度
ｑ０  ：実施工での注入速度に対応する試験開始時の注入速度
Ｌ  ：薬液の浸透長
ｒ０  ：注入孔の等価空洞半径
【００２０】
上記の速度で薬液４を注入し、目標とする浸透距離まで薬液４が浸透した時点で、薬液４の注入を停止する。次いで、浸透試験装置の流出口側の薬液４の充填部分の供試体（土と薬液の混合物）について、薬液４のゲルタイムや固結土の強度変形特性等を測定する。また、土中を所定長さ浸透させた後の薬液４と未浸透薬液４とにより、薬液４の性状（ｐＨ）変化を測定するとともに、固結土の性状変化を測定する。
上述する試験方法により評価した薬液４の固化特性に基づいて、薬液４の配合やゲルタイムを決定する。
【００２１】
（第２の工程）
第２の工程では、地盤１の対象領域に、薬液４を注入するための注入孔２を複数削孔する。
【００２２】
該注入孔２は、図２に示すように、地盤１に薬液４を注入した際に浸透範囲１ａの一部が重なるような離間間隔Ｌを設けて、直交するｘ方向及びｙ方向の２方向に、複数を並列配置している。なお、該注入孔２は、必ずしも上述するような並列配置とする必要はなく、隣り合う注入孔２各々より薬液４を注入した際の浸透範囲１ａの一部が重なり合うような離間間隔Ｌをもって、かつ浸透範囲１ａが、地盤１の対象領域全体を網羅できるように配置されれば、その配置形状や数量は何れでも良い。
なお、薬液４の浸透範囲１ａは、適宜目標とする範囲を設定しても良いが、第１の工程で実施した薬液４の固化特性の評価結果を基に、１回の注入作業で最も効率的な浸透範囲１を推定し、該浸透範囲１ａに応じて注入孔２の離間間隔Ｌや数量を決定しても良い。
【００２３】
（第３の工程）
第３の工程では、注入速度をモニタリングしながら、地盤１に割裂を生じさせることのない範囲の一定注入圧力で、前記注入孔２から対象とする地盤１に薬液４を注入する。
【００２４】
このとき、対象とする地盤１への薬液４の一定注入圧力量は、第１の工程で評価した薬液４の固化特性に係る評価結果をもとに、最適な注入圧力を決定しておくこととする。本実施の形態では、注入装置６に、注入圧力制御機構９を備えているため、注入圧力が決定量から逸脱しないよう、随時注入圧力量を自動調整しながら薬液４の注入を実施するものである。
しかし、注入圧力制御機構９が備えられていない注入装置２０を用いる場合には、薬液４の注入圧力をモニタリングし、一定に保持するよう調整しながら、薬液４の注入を実施する必要がある。
【００２５】
以下に、薬液４の注入圧力をモニタリングすることのできる注入圧力測定装置１５を示すとともに、該注入圧力測定装置１５を用いた注入圧力の調整方法を詳述する。
なお、図３に示すように、前記注入装置２０は、薬液４を貯留する貯液槽１１と、薬液４を注入孔２に供給する注入ホース１４と、貯液槽１１内の薬液４を注入ホース１４に送り出すポンプ２１を備えている。
【００２６】
図３に示すように、注入圧力測定装置１５は、注入圧力検知部１６と圧力計測装置１８を備えている。該注入圧力検知部１６は、注入孔２の内方に配置されるものであり、その先端には圧力変換器１７が備えられている。該圧力変換器１７は、箔歪みゲージを変換素子として、前記注入孔２の内方で注入ホース１４より射出される薬液４の注入圧力を検知するものである。これら圧力変換器１７を備えた注入圧力検知部１６は、地上に配置されている圧力計測装置１８に電気接続されており、該圧力計測装置１８において、注入圧力検知部１６からの電気信号に基づいて圧力変換器１７近傍における注入圧力の経時変化を計測するものである。
なお、注入圧力測定装置１５は、必ずしも上述する構成にこだわるものではなく、前記注入孔２の内方における薬液４の注入圧力量、及び注入圧力量の経時的な変化率を把握できる構成であれば、何れを用いても良い。
【００２７】
これら注入圧力測定装置１５は、圧力計測装置１８が地上に配置され、注入孔２の内方に注入圧力検知部１６が挿入される。このとき、該注入孔２にはシールグラウト３が充填されており、注入圧力検知部１６は、注入装置２０の注入ホース１４とともに、該シールグラウト３中に埋設されている。また、前記注入ホース１４には、側面に複数の薬液注入バルブ２２が備えられて、該薬液注入バルブ２２から薬液４が注入孔２の内方へ射出する構成となっており、注入圧力検知部１６の圧力変換器１７は、該薬液注入バルブ２２と近接する高さ位置に配置されている。
【００２８】
このように配置された注入圧力測定装置１５を用いた注入圧力の測定方法は、注入ホース１４より薬液４が地盤１に注入されると、各薬液注入バルブ２２から注入された薬液４が、シールグラウト３及び地盤１中に浸透し、注入圧力検知部１６に、薬液４が到達する。注入圧力検知部１６は、注入ホース１４の薬液注入バルブ２２から射出される薬液４の注入圧力をその薬液注入バルブ２２附近で直接測定し、圧力計測装置１８に入力する。すると、圧力計測装置１８は、注入圧力の測定値に対応する電気信号に基づいて、注入圧力検知部１６での注入圧力の経時変化を計測する。
【００２９】
したがって、薬液４の注入圧力量の調整方法は、上述する方法により測定された注入孔２における薬液４の注入圧力の経時変化を用いて、変化率の絶対値が所定の変動範囲を逸脱した場合に、薬液４の注入流量を調整することにより、一定注入圧力量を保持するものである。
ところで、薬液４の注入圧力に係る経時変化率の絶対値を用いる構成は、例えば、薬液４の注入作業中の地盤１に割裂が生じると、割裂が生じる直前で注入圧力が上昇した後、生じた該割裂に瞬間的に多量の薬液４が流れ込むため、注入圧力が瞬時に低下し、注入時間に対する注入圧力の変化（経時変化）の割合（変化率）が、割裂が生じる以前の浸透注入の範疇での変化率を大きく下回る。また、その割裂脈が進展しなくなると、注入圧力は再び安定するという現象が生じる。
したがって、注入時間に対する注入圧力の変化（経時変化）の割合（変化率）の絶対値が、割裂が生じる以前の浸透注入の範疇での変化率の最大値を越えなければ、割裂の発生や生じた割裂の拡大を抑制することができるものである。
【００３０】
ここで、対象とする地盤１で割裂が生じるないような注入圧力の変化率の絶対値は、第１の工程で薬液４の固化特性を評価する際に、上記注入圧力測定装置１５を用いて、割裂が生じるまでの注入時間と注入圧力の関係を測定しておき、割裂が生じる以前の注入圧力の経時変化の変化率の最大値を把握しておくことにより決定する。
【００３１】
なお、これら薬液４の注入流量を調整することにより、一定注入圧力量を保持する方法は、薬液４の注入流量の調整を、例えば、図３に示すように、該圧力計測装置１８及び注入装置２０の両者に連動した薬液４の注入流量を制御する制御装置１９を用いればよい。
該制御装置１９は、圧力計測装置１８及び注入装置２０のポンプ２１の両者に通信接続されており、圧力計測装置１８から入力された注入圧力の経時変化に基づいて、注入圧力量が所定の変動範囲を逸脱した際には、ポンプ２１の薬液４の圧送流量を調整し、薬液４の注入流量を調整するものである。
【００３２】
（第４の工程）
第４の工程では、注入圧力が地盤１に割裂を生じさせることのない範囲内に保持された状態において、注入速度が所定値まで低下した時点で薬液４の注入を終了し、地盤１に浸透した施工済み薬液５を養生する。
これと並行して、施工済み薬液５と、浸透範囲が重ならない他の注入孔２から対象とする地盤１に、第３の工程と同様の手順で薬液４を注入する。
【００３３】
ここで、地盤１への薬液４の注入を終了する際の基準となる注入速度は、対象となる地盤１に懸念される導水勾配（地下水流等）が存在する場合やその数値等の施工条件、及び薬液４の注入目的によって異なるが、その数値が薬液４の初期注入速度の１／４〜１／１０の範囲内まで低下した時点を目安として決定する。
これは、図４に示すように、地盤１に浸透した施工済み薬液５の粘度がある程度上昇し始めると、時間を追うごとに、粘度の上昇が急速化するため、地盤１内での浸透性及び流動性も低下し、注入速度も急速に低下しやすいことを考慮したものである。
【００３４】
ところで、上述する方法により薬液４の注入を終了した注入孔２は、所定の強度に固化するまで養生することとなるが、該注入孔２には、図５に示すように、液位保持装置２３が配置されている。
該液位保持装置２３は、薬液４が貯留されている貯液槽２４と、該貯液槽２４と注入孔２の両者に連通する注入管２５により構成されている。これらは、養生中の注入孔２から施工済み薬液５に対して、常時一定の液圧を作用させることを目的に設置されるものであり、施工済み薬液５の液圧が減少した場合には、注入管２５を介して貯液槽２４から新たに薬液４を供給するものである。
【００３５】
このような構成は、施工済み薬液５の流動性がなくなるまで、注入孔２に薬液４を補給し続けて一定の液圧を作用させることにより、図５に示すように、対象となる地盤１の一部に施工済み薬液５の漏出部位Ａが生じている場合でも、隙間のない一体化した改良体を造成することができるものである。
なお、該液位保持装置２３は、必ずしも上述する構成にこだわるものではなく、施工済み薬液５に対して、常時一定の液圧を作用させることの可能な構成であれば、何れの構成を用いても良い。
【００３６】
一方、所定の注入孔２への薬液４の注入作業が終了した後、新たに他の注入孔２へ薬液４の注入作業を実施するが、浸透範囲１ａが互いに重なることのない注入孔２を選定した上で作業を実施する。これは、前記薬液４注入後の間もない浸透範囲１ａでは、施工済み薬液５のゲル化が進行中の過程であるため、施工済み薬液５の強度、粘度が徐々に増加している段階にある。この段階で、浸透範囲１ａの一部が重なり合う隣接する注入孔２に対して薬液４を注入すると、施工済み薬液５に注入圧力を加えることとなるため、この注入圧力により粘度増加途上にある施工済み薬液５が、流動するおそれが生じるためである。
したがって、新たに薬液４の注入作業を実施する他の注入孔２は、浸透範囲１ａが互いに重なる隣り合う注入孔２に対して、連続して注入作業を実施することがなければ、何れの位置の注入孔２に対して注入作業を実施しても良い。
【００３７】
（第５の工程）
第３の工程及び第４の工程を繰り返し、削孔したすべての注入孔２より対象となる地盤１に対して薬液４を注入する。
本実施の形態では、図２に示すように、前記注入孔２に対する薬液４の注入作業を、１’→２’→・・・→２３’→２４’という具合に、１箇所おきに位置する注入孔２に対して順を追って実施している。しかし、薬液４の注入作業を実施する順序は、必ずしもこれにこだわるものではなく、第４の工程で詳述したように、浸透範囲１ａが互いに重なる注入孔２に対して連続して注入作業を実施することがなければ、何れの順序で注入孔２に対して注入作業を実施しても良い。
【００３８】
ここで、前記浸透範囲１ａに浸透している施工済み薬液５の養生期間は、注入終了後から少なくとも１回の注入孔２への薬液４の注入時間分を、確実に確保できれば十分である。したがって、既に薬液４の注入が終了している注入孔２と隣り合う注入孔２への注入作業は、１回以上注入作業の順番を遅らせて実施することとする。
【００３９】
なお、本実施の形態では、１回の注入作業を１箇所の注入孔２で実施したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、例えば、図２に示すように、対角線上の両隅に位置する２箇所の注入孔２ａ、２ｂに対して注入作業を同時に実施する等、地盤１中に薬液４を注入したことにより生じる、地下水位の変動等の地盤１の変状の影響を受けることのない、十分な離間距離を確保した場所に位置する複数の注入孔２に対して、同時に注入作業を実施しても良い。
【００４０】
上述する構成によれば、あらかじめ薬液４の固化特性を実大モデルの浸透試験装置を用いて評価することから、注入作業時における固化特性との相違が小さいため、実注入作業時の計画変更を減少することが可能となる。
また、注入圧力が地盤１に割裂を生じさせることのない範囲内に保持された状態において、前記薬液４のゲル化で粘度が実際に上昇したことを示す注入速度に低下するまで薬液４の注入を実施するため、薬液４の浸透性能を最大限に発揮でき、注入孔２各々で効果な注入作業を実施することが可能となる。
【００４１】
注入作業時には、一定の注入圧力下において、もしくは注入圧力を一定の範囲内に収めるよう調整しながら注入速度をモニタリングすることから、注入時間、注入速度、及び注入圧力の測定データに基づいて、実注入作業時の薬液４の固化特性を把握することができ、薬液４の配合や、ゲルタイムや注入時間、注入孔２の間隔等を含めた注入作業に係る諸条件を、注入目的や施工条件に応じて適宜効率的な数値に設定することが可能となる。
【００４２】
所定の注入孔２への薬液４の注入作業が終了した後、新たに他の注入孔２へ薬液４の注入作業を実施する場合には、浸透範囲１ａが互いに重ならない注入孔２に対して注入作業を実施することから、ゲル化の進行過程にある浸透範囲１ａに浸透している施工済み薬液５に対して、注入圧力が加わることがないため、粘度増加途上にある施工済み薬液５の流動を抑制し、十分な強度や粘度を発現することが可能となる。
【００４３】
薬液４の注入を終了した注入孔２において、施工済み薬液４に常時一定の液圧を作用させることから、浸透範囲１ａに浸透している施工済み薬液５の流動性がなくなるまで、注入孔２に薬液４を補給し続けることにより、対象となる地盤１の一部に施工済み薬液５の漏出部位が生じている場合でも、隙間のない一体化した改良体を造成することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の地盤への注入液の注入方法によれば、地盤改良に好適な注入液を地盤に注入する地盤への注入液の注入方法であって、地盤に前記注入液を注入した際の固化特性を評価し、対象とする地盤に適した注入液の配合を決定する第１の工程と、前記注入液を地盤に注入した際の浸透範囲の一部が重なるような離間間隔をもって、浸透範囲が地盤の対象領域を網羅するように、複数の注入孔を鉛直に削孔する第２の工程と、注入速度をモニタリングしながら、前記注入孔から地盤に注入液を、地盤に割裂を生じさせることのない範囲の一定注入圧力で注入する第３の工程と、注入速度が所定値まで低下した時点で注入を終了し、地盤に浸透した注入液を養生するとともに、これと浸透範囲が重ならない他の注入孔から地盤に、第３の工程と同様の手順で注入液を注入する第４の工程と、第３の工程及び第４の工程を繰り返し、すべての注入孔より地盤に対して注入液を注入する第５の工程によりなる。
【００４５】
これにより、あらかじめ薬液の固化特性を実大モデルの浸透試験装置を用いて評価することから、注入作業時における固化特性との相違が小さいため、実注入作業時の計画変更を減少することが可能となる。
また、注入圧力が地盤に割裂を生じさせることのない範囲内に保持された状態において、前記薬液のゲル化で粘度が実際に上昇したことを示す注入速度に低下するまで薬液の注入を実施するため、薬液４の浸透性能を最大限に発揮でき、注入孔各々で効果な注入作業を実施することが可能となる。
【００４６】
注入作業時には、一定の注入圧力下において、もしくは注入圧力を一定の範囲内に収めるよう調整しながら注入速度をモニタリングすることから、注入時間、注入速度、及び注入圧力の測定データに基づいて、実注入作業時の薬液の固化特性を把握することができ、薬液の配合や、ゲルタイムや注入時間、注入孔間隔等を含めた注入作業に係る諸条件を、注入目的や施工条件に応じて適宜効率的な数値に設定することが可能となる。
【００４７】
所定の注入孔への薬液の注入作業が終了した後、新たに他の注入孔へ薬液の注入作業を実施する場合には、浸透範囲が互いに重ならない注入孔に対して注入作業を実施することから、ゲル化の進行過程にある浸透範囲に浸透している施工済み薬液に対して、注入圧力が加わることがないため、粘度増加途上にある施工済み薬液の流動を抑制し、十分な強度や粘度を発現することが可能となる。
【００４８】
請求項２記載の地盤への注入液の注入方法によれば、第３の工程で、注入圧力をモニタリングしながら、地盤への前記注入液の注入を実施し、注入液の注入流量を増減させて、経時変化から算定されるを注入時の圧力の変化率の絶対値を所定値内に収めることにより、一定注入圧力を保持する。
【００４９】
これにより、所定の注入孔への薬液の注入作業が終了した後、新たに他の注入孔へ薬液の注入作業を実施する場合には、浸透範囲が互いに重ならない注入孔に対して注入作業を実施することから、ゲル化の進行過程にある浸透範囲に浸透している施工済み薬液に対して、注入圧力が加わることがないため、粘度増加途上にある施工済み薬液の流動を抑制し、十分な強度や粘度を発現することが可能となる。
【００５０】
請求項３記載の地盤への注入液の注入方法によれば、第４の工程で、注入液の注入が終了した注入孔に、液圧を一定に作用させながら、地盤に浸透した注入液を養生固化する。
【００５１】
これにより、薬液の注入を終了した注入孔において、施工済み薬液に常時一定の液圧を作用させることから、浸透範囲に浸透している施工済み薬液の流動性がなくなるまで、注入孔に薬液を補給し続けることにより、対象となる地盤の一部に施工済み薬液の漏出部位が生じている場合でも、隙間のない一体化した改良体を造成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地盤への注入液の注入方法に用いる注入装置を示す図である。
【図２】本発明に係る地盤への注入液の注入方法に用いる注入孔の配置状況を示す図である。
【図３】本発明に係る地盤への注入液の注入方法に用いる注入圧力測定装置を示す図である。
【図４】本発明に係る注入液のゲルタイムと粘度の関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る地盤への注入液の注入方法に用いる液位保持装置を示す図である。
【符号の説明】
１  地盤
２  注入孔
３  シールグラウト
４  薬液
５  施工済み薬液
６  注入装置
７  加圧槽
８  コンプレッサ
９  注入圧力制御機構
１０  補給装置
１１  貯液槽
１２  補給制御機構
１３  液量検出器
１４  注入ホース
１５  注入圧力測定装置
１６  注入圧力検知部
１７  圧力変換器
１８  圧力計測装置
１９  制御装置
２０  注入装置
２１  ポンプ
２２  薬液注入バルブ
２３  液位保持装置
２４  貯液槽
２５  注入管
【図１】
2005016127.tif 000003
【図２】
2005016127.tif 000004
【図３】
2005016127.tif 000005
【図４】
2005016127.tif 000006
【図５】
2005016127.tif 000007