(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベントナイトが所定の濃度となるようにして作製されるベントナイト系グラウト材を、施工現場にて使用するに際し、
予め施工現場から離れた場所にて、ベントナイトが所定の濃度より低い濃度となるようにして仮のグラウト材を調整し、
調整された仮のグラウト材を施工現場のグラウトミキサーに圧送した後、このグラウトミキサーにおいてベントナイトの濃度が所定濃度となるよう前記仮のグラウト材にベントナイトを追加し、正規のグラウト材とすることを特徴とするベントナイト系グラウト材の製造方法。
【請求項２】
前記仮のグラウト材として、ベントナイトの濃度をその所定濃度の３０〜８０重量％の範囲となるように調整することを特徴とする請求項１記載のベントナイト系グラウト材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内などにおける、亀裂部分や空隙部分の隙間を埋めるためのベントナイト系グラウト材に係り、詳しくはその長距離圧送を可能にしたベントナイト系グラウト材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、亀裂部分や空隙部分の隙間を埋めるためのベントナイト系グラウト材として、種々のものが知られている。例えば、セメントに各種の薬液を添加混合したものや、ウレタン樹脂系の薬液など、地盤改良や地下水対策、さらにはコンクリートのクラック補修などといった用途に応じて、適宜選択され用いられている。
【０００３】
トンネルの施工などにおいては、水に結合材としてセメントとベントナイトとを配合し、さらに混和剤を配合したベントナイト系のグラウト材が、空洞充填などを目的としてよく用いられている。このようなベントナイト系グラウト材としては、例えばポリマーセメント系空洞充填材（アクアグラウト充填材）がある。このポリマーセメント系空洞充填材は、限定注入性を可能にする性状を有しており、従来の充填材と比較して粘性が高いものとして知られている。
【０００４】
ところで、このようなポリマーセメント系空洞充填材などのベントナイト系グラウト材は、例えば施工現場（使用場所）から離れた場所で製造され、これがポンプや配管等によって施工現場まで圧送されることにより、空洞部等に充填使用されるようになっている。
【０００５】
これは、施工現場がトンネル内である場合などでは、トンネル内にグラウト材製造用の設備を入れるのが困難であり、また材料の運搬も困難であるなど不利益なことが多いことから、通常は使用場所から離れた坑外に製造設備が設置されるからである。すなわち、坑外に設置されたミキサにグラウト材の材料全てが投入されて練り上げられ、グラウト材が製造されるのである。そして、得られたグラウト材が、前述したようにポンプと配管等により施工現場まで圧送されることにより、空洞部に充填使用されるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般にベントナイト系グラウト材は、ベントナイトを配合していることにより粘性が高く、したがって流動性が低いことから、これの圧送可能な距離はせいぜい２００ｍ〜３００ｍ程度である。
しかしながら、長いトンネルなどが施工現場である場合、この施工現場が坑外の製造設備から２００ｍ〜３００ｍを超えてしまうことがあり、その場合には、直接グラウト材を圧送して施工することができないといった不都合があった。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、トンネルなどの施工現場が、グラウト材の製造場所から遠い場合にも、グラウト材を正規に製造するとともに、グラウト材の主の製造設備を施工現場から離れた位置に設置した状態で、グラウト材を製造することのできる、ベントナイト系グラウト材の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のベントナイト系グラウト材の製造方法では、ベントナイトが所定濃度となるようにして作製されるベントナイト系グラウト材を、施工現場にて使用するに際し、予め施工現場から離れた場所にて、ベントナイトが所定の濃度より低い濃度となるようにして仮のグラウト材を調整し、調整された仮のグラウト材を施工現場のグラウトミキサーに圧送した後、このグラウトミキサーにおいてベントナイトの濃度が所定濃度となるよう前記仮のグラウト材にベントナイトを追加し、正規のグラウト材とすることを前記課題の解決手段とした。
【０００９】
このベントナイト系グラウト材の製造方法によれば、施工現場から離れた場所でベントナイト系グラウト材を作製する際に、ベントナイト系グラウト材の粘性を高め、これによりその流動性に大きな影響を与えるベントナイトの濃度を所定の濃度より低い濃度となるようにして仮のグラウト材を調整するので、得られた仮のグラウト材は所定濃度である正規のグラウト材に比べて粘性が低く流動性が高くなり、したがってこの仮のグラウト材の施工現場への圧送が正規のグラウト材を圧送する場合に比べて容易になる。
また、このようにして調整され施工現場に圧送された仮のグラウト材に、ベントナイトを追加して正規のグラウト材とするので、施工現場ではベントナイト濃度が所定濃度の正規のグラウト材を充填使用することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のベントナイト系グラウト材の製造方法は、トンネルなどの、施工現場がグラウト材の製造場所から遠くなる場合に特に有効な方法である。
以下、本発明を、図１に示すように施工現場がトンネル１内である場合を例にして説明する。
【００１１】
なお、製造するグラウト材としては、ベントナイトが所定の濃度となるようにして作製されるベントナイト系のものであれば、特に限定されることはないものの、本例では、水に結合材としてセメントとベントナイトとを配合し、さらに混和剤を配合した、ポリマーセメント系空洞充填材（アクアグラウト充填材）を作製するものとする。
【００１２】
このポリマーセメント系空洞充填材の標準配合を以下に示す。
１ｍ3 あたり（ｋｇ／ｍ3 ）
・水          ；    ７７４
・セメント    ；    ３５０
・ベントナイト；    ２８５
・混和剤      ；        ８．４
（Ｗ／Ｐ；１２１．９％）
【００１３】
まず、図１に示すように、施工現場となるトンネル１の坑外に、すなわち施工現場から離れた位置に、グラウト材の主の製造設備を設置する。製造設備としては、各材料を混練りするメインミキサー２、混練りされた仮のグラウト材を仮置するアジテータ３、施工現場に圧送する圧送ポンプ４などが用いられる。
【００１４】
また、施工現場には、前記圧送ポンプ４に接続された配管５を介してアジテーター７、モルタル電磁流量計６、スクイズポンプ８、グラウトミキサー９等を設置しておき、さらにグラウトミキサー９で最終的に製造された正規のグラウト材を充填処理するための充填装置（図示せず）を接続しておく。なお、図１中符号１０はプレッシャーゲージである。
【００１５】
このような製造設備により、ベントナイトが所定の濃度より低い濃度となるようにして仮のグラウト材を調整する。すなわち、メインミキサー２に各材料を入れて混練りし、練り上がった仮のグラウト材をアジテーター３に移送する。
【００１６】
ここで、所定の濃度より低い濃度として具体的には、所定濃度の３０〜８０重量％の範囲とするのが好ましく、５０〜８０重量％の範囲とするのがより好ましい。３０重量％未満であると、施工現場に圧送した後、所定の濃度にするべく追加するベントナイト量が多くなってしまい、混練り装置が大型化し、またベントナイトの運搬も大きな負荷となってしまうからである。一方、８０重量％を超えてしまうと、仮のグラウト材の粘性、すなわちその流動性が正規のグラウト材に比べて十分に低くならず、ベントナイトを分けて添加する効果が十分に発揮されないからである。
【００１７】
次に、得られた仮のグラウト材を圧送ポンプ４によって圧送し、配管５を介してトンネル１内の施工現場に設置したアジテーター７に移送する。このとき、作製した仮のグラウト材は、ベントナイトが所定濃度である正規のグラウト材に比べて粘性が十分に低く、したがって流動性が高くなっている。よって、この仮のグラウト材の施工現場への圧送が正規のグラウト材を圧送する場合に比べて格段に容易になることから、圧送ポンプ４からアジテーター７までの距離が２００ｍ〜３００ｍをはるかに超えるような長距離の場合でも、その圧送が可能となっている。
【００１８】
このようにして仮のグラウト材を施工現場に設置したアジテータ７に圧送したら、この仮のグラウト材をさらにスクイズポンプ８によってグラウトミキサー９に移送し、ここでベントナイトの濃度が所定濃度となるように、移送した仮のグラウト材にベントナイトを追加し、正規のグラウト材、すなわち前記の標準配合からなるポリマーセメント系空洞充填材（アクアグラウト充填材）とする。
その後、従来と同様にして、グラウトミキサー９に接続された充填装置（図示せず）により、正規のグラウト材を空隙等に充填し、地盤改良等を行う。
【００１９】
このようなベントナイト系グラウト材の製造方法にあっては、施工現場から離れた場所において、正規のグラウト材に比べて粘性が十分に低く、したがって流動性が高くなっている仮のグラウト材を作製し、これを施工現場へ圧送するようにしたので、正規のグラウト材を圧送する場合に比べてその圧送が格段に容易になり、２００ｍ〜３００ｍをはるかに超えるような長距離の場合でも、その圧送が容易に行えるようになる。
また、このようにして調整され施工現場に圧送された仮のグラウト材に、ベントナイトを追加して正規のグラウト材とするので、施工現場ではベントナイト濃度が所定濃度の正規のグラウト材を充填使用することができ、したがって施工そのものの品質が損なわれることが回避される。
【００２０】
（実験例）
図１に示した設備を用いて、本発明のベントナイト系グラウト材の製造方法を実験として行った。
実験は、正規のグラウト材の配合を以下の通りとし、
１ｍ3 あたり（ｋｇ／ｍ3 ）
・水          ；    ７８２
・セメント    ；    ３５０
・ベントナイト；    ２６５
・混和剤      ；        ８．４
仮のグラウト材として、前記標準配合におけるベントナイトを１５０ｋｇ配合（２６５ｋｇに対して５６．６重量％配合）した場合と、２００ｋｇ配合（２６５ｋｇに対して７５．５重量％配合）した場合とで行った。
また、図１に示した設備において、圧送ポンプ４からアジテーター７までの距離を５００ｍとし、配管５を３インチ管とした。
【００２１】
前述したように仮のグラウト材を調整作製し、これを５００ｍ圧送してアジテーター７まで移送したところ、圧送はいずれの場合も良好に行うことができた。また、圧送後不足分のベントナイトを追加し、正規のグラウト材を製造したところ、得られたグラウト材はいずれの場合も、一度にベントナイトを配合して製造した従来のものと品質的に全く違いがないことが確認された。
なお、圧送に関して、前記両者のものをプレッシャーゲージ１０や目視によって比較したところ、当然ながら１５０ｋｇ配合した仮のグラウト材の方が、２００ｋｇ配合した仮のグラウト材よりも良好であった。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のベントナイト系グラウト材の製造方法は、施工現場から離れた場所でベントナイト系グラウト材を作製する際に、このベントナイト系グラウト材の流動性に大きな影響を与えるベントナイトの濃度が所定の濃度より低い濃度となるように仮のグラウト材を調整し、調整した仮のグラウト材を施工現場に圧送するようにした方法であるから、得られた仮のグラウト材は所定濃度である正規のグラウト材に比べて粘性が低く流動性が高くなり、したがってこの仮のグラウト材の施工現場への圧送が正規のグラウト材を圧送する場合に比べて格段に容易になり、これにより２００ｍ〜３００ｍをはるかに超えるような長距離の場合でも、その圧送を容易に行うことができるようになる。
また、このようにして調整され施工現場に圧送された仮のグラウト材に、ベントナイトを追加して正規のグラウト材とするので、施工現場ではベントナイト濃度が所定濃度の正規のグラウト材を充填使用することができ、したがって施工そのものの品質が損なわれることを確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のベントナイト系グラウト材の製造方法の一例を説明するための図であって、施工現場をトンネル内とした場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…トンネル（施工現場）
【図１】
0004055105.tif 000002