可塑状ゲル注入材、地盤強化方法、地盤圧入管理方法並びに圧入管理装置
【課題】 特定の可塑状ゲル注入材を地盤中に圧入して時間の経過とともに、あるいは加圧脱水により可塑状ゲルからなる塊状体を地盤中に形成しながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に可塑状ゲル注入材そのものの塊状体を形成し、地盤強化を図る。
【解決手段】 地盤中に削孔した注入孔から地盤中に圧入する可塑状ゲル注入材であって、時間とともに、あるいは脱水によって流動性を失って地盤中に注入材そのものの塊状体を形成する。次の成分(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする可塑状ゲル注入材。(1)スラグ（Ｓ材）、(2)セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）(3)水（Ｗ材）
【解決手段】 地盤中に削孔した注入孔から地盤中に圧入する可塑状ゲル注入材であって、時間とともに、あるいは脱水によって流動性を失って地盤中に注入材そのものの塊状体を形成する。次の成分(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする可塑状ゲル注入材。(1)スラグ（Ｓ材）、(2)セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）(3)水（Ｗ材）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラグを主成分として、セメントやフライアッシュ、石灰、又は石膏の群から選択される一種、又は複数種からなる粉状硬化発現材を有効成分とする可塑状ゲル注入材を地盤中に圧入して時間の経過と共に、或は加圧脱水により可塑状ゲルからなる塊状体を地盤中に形成しながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に可塑状ゲル注入材そのものの塊状体を形成し、地盤強化を図る可塑状ゲル注入材、地盤強化方法、地盤圧入管理方法並びに地盤圧入管理装置に関わる。
【０００２】
さらに、発明は、スラグ或はこれに硬化発現材を加えた自硬化性粉状体からなる可塑状ゲルを軟弱地盤に静的に圧入して地盤中に注入材そのものによる塊状体を形成させながら、周辺土砂を圧縮して密度の増大を図る地盤強化方法である。
【背景技術】
【０００３】
地盤中に固結材を静的に圧入して土砂を周辺に押しやって密度を増大して地盤を強化する方法として従来、非流動性の低スランプ或は殆んどスランプゼロの注入材（モルタル）を地盤中に圧入することにより、地盤中に固結体を造成し、地盤を圧密強化する工法が知られている。（特許文献１：特開平６−１０８４４９号公報参照）
【０００４】
しかし、上述公知の工法のうち前者は大きな装置を必要とし、液状化防止工等が行われる建築物の建て込んだ施工条件や建造物直下の基礎の補強は不可能であった。
【０００５】
また、流動可能なセメントを主成分とするモルタルと水ガラスやアルミニウム塩等の可塑材をポンプでそれぞれ移送して注入口付近で合流混合してスランプが５ｃｍ以下の低流動性の可塑状グラウトを形成して注入する空洞充填工法もあるが、これを軟弱地盤中で加圧注入すると地盤中で脱水によって急速に流動性を失い、拡大する塊状ゲルを形成する事は難しく注入不能になるか地盤中の範囲外に割裂注入して脈状に逸脱してしまい地盤改良は困難である。
【０００６】
本出願人は可塑性グラウトを地盤に圧入して塊状ゲルを拡大して形成するために可塑性グラウトの流動性の研究開発を進めた結果、スラグを主成分とするゲルが地盤中で拡大するための明確な条件を見出した。
【０００７】
本発明者等は注入工法という簡便な手法を用い、スラグとその硬化発現材を有効成分とする可塑状ゲル注入材の配合後、経時的に変動する流動特性を応用して、上記目的を達する事が出来るかの研究を行い、ある条件下で、拡大する塊状固結体を形成出来る事を確認し、本発明を完成した。
【０００８】
地盤に懸濁型グラウトや瞬結グラウトを注入した場合、地盤を割裂して脈状に注入されるため所定領域に塊状硬化物を形成する事は困難である。本発明者はその問題を地盤中にスラグに硬化発現材を加え或は更に保水材を加えて形成される可塑状ゲル注入材を圧入して地盤中で可塑状ゲルの塊状体を形成する事によって解決せんとしたものであって、注入工程中には流動性がありながら地盤中において脱水を伴って形成された可塑状ゲルの塊状体を拡大させて周辺地盤の密度増加をはかる事を可能にしたものである。本工程はこれらの可塑状ゲル注入材を近年のレベルアップした注入手法と注入管理システムで制御することによって、地盤中に割裂を生じさせる事なく注入孔の単位受け持ち体積に所定量の塊状ゲルの硬化体を形成せしめる手法を見出し、軟弱地盤の密度増加を図る事に成功したものである。
【０００９】
従来、セメントを主材とするモルタル注入液はスラリー状で流動性を有し、水和反応により固化に到るものであった。このような流動性モルタルは地盤中に注入した場合、地盤を割裂して注入され逸脱しやすく又大きなブリージングを生じ、地盤中に材料分離して沈殿して脈状に固化する。
【００１０】
一方、ブリージングを小さくするためにはセメントの含有量を大きくすればよいが、このようにするとセメントの硬化発現が早くなり広範囲を充填する事が出来なくなるか、地盤を割裂して逸脱するという問題がある。又セメントを主材とする流動性モルタルにアルミニウムや水ガラス等を可塑材として用いる方法が提案されたが、このような可塑状グラウトは空洞填充には適しているが、これを地盤に圧入した場合粘性が大きく地盤中で急速に硬化して注入不能になるか或は割裂して逸脱しやすい。
【００１１】
又セメント系懸濁液と可塑材を別々にポンプで送り、注入管の手前で合流して形成されたスランプが５未満３ｃｍ程度の可塑性グラウトを、地盤中に圧入して周辺の土粒子を圧縮する地盤強化方法も提案されている。
【００１２】
しかしスランプが５ｃｍ未満とは、シリンダーによるフローでほぼ８ｃｍであり、グラウトを構成する材料によって多少異なるが、テーブルフローでおおよそ１０ｃｍ程度となり、この場合ゲル化物は落下による振動を加えても殆ど動かない状態であり、このような低スランプの可塑性グラウトを地盤中に注入すると地盤中で水分と紛体が分離し脱水によってさらに流動性を失い急速に硬化してしまい、可塑性保持時間を得られない。この結果、注入圧が上って注入不能になるか脈状に地盤を割裂して不特定の方向に逸出してしまい地盤強化効果が得られない。
【００１３】
そこで本発明者は種々の研究を重ねた結果、可塑状グラウトは経時的のみならず脱水によってその流動性が変化していく事に着目し、地盤中に圧入される前迄は、流動性がありながら地盤中に圧入されてから経時的に或は加圧脱水によって流動性を失って可塑状ゲルを形成し、それが塊状体となりながらも長い流動保持時間を保ちながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に大きな塊状体を形成し、地盤強化を図る事を可能にする地盤強化方法を実現したものである。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−１０８４４９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述した目的のためには、地盤強化用地盤注入材並びに地盤強化方法は数十ｍもの長いホース中の送液流動性が必要な一方、地盤中に圧入されたら土粒子間浸透せず、かつ、地盤中においても流動性を保ちながら所定の改良受け持ち範囲以外に割裂により逸脱する事なく所定の位置に塊状体を形成し、かつ、出来るだけ大きな注入液自体による塊状体に成長せしめ、しかも固化に到る迄の間に周辺の土粒子を押しやってその分周辺の土砂の密度を高くするという相反する特徴を同時に満たす事が要求される。
【００１６】
そこで、本発明は産業副生品であるスラグを有効成分としこれを所定の流動特性が得られるように配合し、又これに少量のセメントや石灰、石膏、フライアッシュ等と水を所定比率で配合し、或は保水性をよくし或は流動性をよくすることにより脱水を低減して地盤中において固化する迄に塊状体を拡大するためにベントナイト、粘土、シルト、高分子剤、吸水性センイ、ホワイトカーボン等を配合し、或はさらにゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、解膠剤、気泡剤を加え、所定の条件下で地盤中に圧入し、地盤中に塊状体或は可塑状ゲルによる塊状固結体を造成することを可能にする流動特性、固結特性を明らかにして、地盤強化を図ることに成功したもので、上述の公知技術に存する問題を解決した地盤注入材および地盤強化方法、並びにその注入管理方法を提供することにある。勿論、この地盤注入材は圧入工法のみならず一般の裏込め注入、護岸の吸出し防止注入、など空隙充填に使用したりする事も出来る。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、地盤強化のためには単なる可塑状ゲルの空隙充填と異なって、以下の要件を満たす施工上の手法が課題となることに着目し、これらの課題を注入材料と注入方法やその管理方法を開発する事により解決したものである。
１）注入材が土粒子間浸透する事なく、又注入範囲外へ逸脱する事なく、所定の受け持ち領域内に塊状に形成され、かつ塊状体が塊状を保ったまま拡大する注入材の条件。
２）側方向に拡大して周辺土砂を圧縮する手法。
３）土の密度が可塑状ゲルそのもので圧入されるには高く、しかし地盤のためには低すぎるような地盤条件で注入という簡便な手法で改良する手法。
４）垂直方向への固結体の移向を極力抑える手法。
５）地表面に近い領域での地上への逸脱や地盤隆起を極力抑え、確実な強度増加が得られる手法。
６）注入工法の施工法を生かし、かつ長距離の送液性が可能な手法。
７）上記を可能にする注入管理システムの開発。
【００１８】
本発明者は、注入液が地盤に注入される迄の流動性と地盤中における流動性の保持と土粒子間浸透や割裂注入する事なく塊状固結体の形成と大径への成長という相反する問題を解決するために、スラグとその硬化剤および水の混合物が地盤中における脱水という工程で流動性が低減して、地盤中で塊状体を形成する事に着目した。そして地盤中における注入液の以上の流動特性を示す指標として(1)流動性を示すフローとスランプ値、(2)可塑状ゲルによるゲル化時間と、(3)可塑状保持時間、(4)非可塑状になる固化時間に着目した。
【００１９】
このうちゲル化時間とは配合後テーブルフローが２０ｃｍになる時間とし、可塑状保持時間とはゲル化後外力を加えても流動しなくなる時間即ち貫入抵抗値が０．０１ＭＮ／ｍ2を超えた時点迄の時間としてそれを硬化時間とした。
【００２０】
そしてこれらが地盤中における圧入脱水という現象による水粉体比の変化によって大きな影響をうける事に着目した。又更に硬化発現材の量が少なければ強度が低いため、土中で流動性を保ちながら割裂注入される事なく塊状に大きく拡大して注入材自体による塊状固結体が形成されることを見出した。この場合、硬化物の強度が比較的低いため施工後地盤中にセメント固結体のような高強度の杭を形成する事がないため地震による振動にも応力集中による破壊を生じにくく、周辺地盤と一体化を保つことが出来ることに着目した。
【００２１】
本発明者は、上記課題を解決するために種々の研究を行った結果、以下のことが判った。
【００２２】
１）シリカ系粉状体であるスラグは、セメントや石灰等のＣａ組成物の少量と反応して、初期の段階で表面にＣａを吸着して電気的化学的反応を起こしバインダーとなって擬似的な流動性の低下を生じ、更に脱水をともなってして水粉体比が小さくなると可塑状ゲルを形成し、更に非可塑状ゲル化物を経て固化する。このような現象は、地盤中で脱水によって加速し形成された塊状体が周辺地盤より強度が高ければ充分本発明効果を得る。又、硬化発現材を加えなくてもその流動特性をフロー或はスランプで特定し、或は水粉体比で水分量を特定する事により地盤中で土粒子間に浸透したり或は脈状に拡散する事なく、地盤中に塊状体を形成し圧入をつづける事により塊状体が拡大する。そしてその地盤中における脱水した塊状体が周辺の圧縮された地盤と同じ強度或はそれよりも大きな強度を保っている限りは地盤強化の役を果たす事を本発明は見出した。
【００２３】
２）テーブルフロー、スランプ、シリンダーによるフローはスラグに硬化発現材を加えた注入液の流動性を示し、テーブルフローが１５ｃｍ〜２８ｃｍの範囲でスランプは１０ｃｍ〜２８ｃｍの範囲、シリンダーによるフローが約１０〜２６ｃｍの範囲にあり、テーブルフローが２０ｃｍ付近、スランプが２１ｃｍ付近、シリンダーによるフローが１５ｃｍ付近で可塑状ゲルになり経時的に或は脱水による水粉体比の低下と共にフローとスランプは低下する。シリカ系粉状素材であるスラグとＣａを含む粉状硬化発現材からなる粉状体の水紛体比、全紛体中の硬化発現材比を調整する事により、上記地盤注入材の地盤中における可塑状流動特性や地盤中における可塑状ゲル化物の拡大を調整して、更にこの可塑状ゲルに到る迄のゲル化時間や可塑状ゲル保持持間を、促進剤又は遅延剤や流動化剤、保水材、解こう剤、気泡材等の添加剤を用いる事によって調整して、作業性や可塑状ゲルの大きさを調整できる。水粉体比が小さすぎたり、硬化発現材比が大きすぎると脱水によって地盤中で塊状ゲルの拡大が阻害されるため、その比率が重要である。
【００２４】
特に硬化発現材比が大きいと地盤中で脱水によって急速に大きな強度となりすぎ、ゲルの拡大を防ぐのみならず、周辺土に対して大きなコンクリート体が出来たと同様になり、地盤全体の一体化を防げられ、地震時に局部的な大きな応力を生じ破壊するため改良地盤の耐震性が低下する。又、地盤中で脱水により塊状体を形成するシリカ系粉状体からなる流動性注入液は、上述した人工の粉状素材のみならず掘削土砂や珪砂等を素材とし、それに粘土や増粘材や保水材を添加して流動化土として所定の流動特性即ちフローやスランプ値とし、かつ所定の水粉体比を示すように調整し、かつ脱水してテーブルフローが２０ｃｍ以下になれば可塑状ゲルとなり土粒子間浸透せず亀裂逸脱しないように注入する事により周辺地盤がより密になるようにすることにより所定の地盤改良する事が出来る。勿論、上記素材として更に硬化発現材を加えれば強度は増加する。
【００２５】
３）該地盤注入材は送液過程、地盤への圧入過程で時間と共に流動性が変動していく。その流動特性の変化を効果的に利用する事により地盤中で塊状固結体を形成出来る一方、これが注入液の配合調整や注入管理を難しくさせるため、配合範囲の設定のみならず配合管理システム、圧入管理システムが重要になる。
【００２６】
４）該地盤注入材の混練や圧送並びに地盤中への圧入に適したワーカビリティは、テーブルフローで１２ｃｍ以上好ましくは１５ｃｍ以上、３０ｃｍ未満、スランプ５ｃｍより大きく好ましくはスランプは１０ｃｍ以上、２８ｃｍ以内、シリンダーによるフローで８ｃｍより大きく、好ましくは約１０ｃｍ以上、２６ｃｍ以内である。スランプやフローを支配する水粉体比の決定が、ワーカビリティや土中における塊状体の形成と拡大に大きく影響する。時間と共に逐次変化するこれらの流動性を的確に判断し、スランプやフローによって水粉体比と硬化発現材比を管理して迅速に配合並びに水紛体比を調整することが地盤中に塊状の可塑状ゲルを形成しかつ拡大するために重要である。
【００２７】
５）添加剤を添加すると添加量に応じた可塑状ゲルを形成するゲルタイムの調整ができる。促進材として水ガラスやアルミニウム塩を添加することにより容易にフローを小さくしたりゲル化時間を短縮する事が出来る。又スランプを２０ｃｍ付近から１０ｃｍ以下に減少させる事が出来る。又地盤中における脱水と共に可塑性ゲルを形成させかつそのゲルが可塑状を保持する時間を長くして圧入を継続する事により塊状ゲルが成長し地盤中に大きな塊状ゲル化物を形成し更に非可塑状ゲルを経て硬化体に変化させる事が出来る。
【００２８】
この場合、シリカ系粉状体とその硬化発現材の混合物をＡ液とし、水ガラス等の溶液性シリカやアルミニウム塩をＢ液として合流混合する事により、小さなフローや低スランプの可塑状グラウトを注入する事が出来る。しかし、空洞填充の場合は低いフロー値、低スランプの可塑状グラウトの注入は可能であるが、地盤への圧入工法の場合は地盤中で生ずる脱水によって急速に流動性が失われるため塊状ゲルの拡大による周辺地盤の圧縮が困難になる。このため合流注入しても注入管吐出口から地盤に注入される時点では、合流液のテーブルフローは１２ｃｍ以上、スランプは５ｃｍより大きく、シリンダーによるフローは８ｃｍより大きい事が必要である。
【００２９】
６）骨材として粘土、土砂等の現場発生土、珪砂を加えることが出来る。骨材は増量材として役立つのみならず固結強度や流動性の調整にも役立つ。一般に粉体中の骨材の比率が多くなれば強度は小さくなり、骨材の粒径が大きくなればその流動性は低下する。
ベントナイト等の粘土や現場発生土における粘土やシルトやローム等細粒分や高分子剤や増粘材等は保水性や増粘剤としてすぐれ、地盤中に圧入された圧入材の脱水を遅らせ粉状体に対するバインダーとして作用して擬似的結合性のある流動体として作用し、分離分散することなく塊状ゲルを形成しその拡大に役立つ。
【００３０】
７）硫酸アルミニウム等のアルミニウム塩や水ガラス（水ガラスと酸を混合して得られた酸性水ガラスも含むものも本発明では水ガラスとてみなすものとする）を添加するとスランプの減少、フローの減少、粘性の増大を生ずる。地盤中で地盤注入材が脈状に割裂する事なく可塑状ゲルが地盤中に形成して塊状ゲルが大きく成長するには、硬化材発現比、水紛体比、アルミニウム比、フロー値、スランプ値の範囲、シリカ溶液からのシリカ濃度等、の選定適用方法が重要となる。
【００３１】
８）セメント系懸濁型グラウトはただでさえ粘性が大きいのにそれを可塑状にすれば地盤中に開口する注入管の注入口からの圧入抵抗並びに注入口に到る迄の送液管の送液抵抗が極めて大きく、かつ送液管やポンプの中で詰まりやすいという問題がある。このため送液を容易にするために薄い配合を用いると地盤中で脈状になる。このため先願技術では裏込め注入と同じように流動性の良いセメント系懸濁液と可塑材を注入管に送液される前の時点で合液して瞬時に可塑状にして地盤中にスランプ５ｃｍ未満にして圧入する方法が提案された。しかし、注入管の前で可塑状になったセメント系可塑状グラウトが地盤中で脱水によって直ちに高強度になるため大きな塊状ゲルに成長するのは困難であり又、大きな注入圧力を必要として注入不能になるか、地盤を破壊して逸脱する。
【００３２】
本発明者は裏込め注入や空隙充填のための可塑状グラウトの注入に比べて、地盤中に圧入して大きなゲルを形成して周辺土砂を圧縮する地盤改良の注入は全く異なる事に着目した。
【００３３】
本発明者は研究の結果、地盤中で圧入材が割裂によって逸脱せず、かつ大きな塊状ゲルに成長するための以下の必要条件並びに塊状ゲル化物の生成とその拡大のメカニズムを見出した。
１．該地盤注入材は、地盤中に注入される迄は流動性があるが、地盤中に注入されたあとは、地盤を割裂して逸脱しない事。
２．該地盤注入材は、地盤中に注入される前の段階で可塑状ゲルに到っているか、地盤中に注入されて加圧脱水によって流動性が低減して可塑状ゲルの塊状体を形成する事。
３．塊状体は地盤中で可塑状を保持し、その塊状体はその内部に後続して圧入される可塑状ゲルによって押し拡げられて、塊状体は拡大する。塊状体の外周部では押し拡げられる結果、更に脱水されて非可塑状となり流動性を失い、時間と共に外周部から固化帯を形成して大きな塊状固結体が形成されると共に、その周辺部の土砂の空隙を減少させて押し拡げて、静的に予め固める。
４．塊状体の内部は可塑状を保持している事により、更に該地盤注入材の圧入があれば塊状体の外周部の固化ゾーンがいくつか破れ、可塑状ゲルがその周辺部に押し出されて脱水して非可塑状となり、固化帯が拡大する。固化帯が或る程度以上に硬くなると通常のポンプ圧ではそれをつき破る事が困難になり圧入不能になる。その時点が塊状固化物の大きさとなる。
【００３４】
本発明者は研究の結果、送液中の送液管中の抵抗圧やポンプ中における詰まりが生ずる事なく地盤中に設置された注入管の先端部から地盤中に圧入されたあとでも流動性を有し、脱水されても可塑状を呈する該地盤注入材を圧入する事によって、地盤中で可塑状保持時間（加圧されれば流動状態になる時間）を有する可塑状ゲルを形成し、更に塊状体が成長する事を見出し、本発明を完成したものである。
【００３５】
例えば、表２に示すように同一の硬化発現材比８．０５％で水粉体比が７０％の配合例１、水粉体比が６０％の配合例２は配合後可塑状ゲルになる迄のゲル化時間はそれぞれ２１０分とか９０分を要する。これが水粉体比が５０％になるとゲル化時間は1分になる。この事は配合時、地盤中に注入される前迄は可塑状に到っていない注入材が地盤中においては、脱水によって水紛体比が７０％→６０％（脱水率約１５％）→５０％（脱水率約３０％）に低下するにつれてゲルタイムが１分迄減少し可塑状ゲルとなり塊状体を形成する。
【００３６】
しかもゲル化時では可塑状保持時間は６時間であるから塊状ゲルは拡大しブリージングが小さく、粘性が増大して拡散しにくくなり固化物は大きな強度となる。このような特性は従来知られていなかった。即ち、流動性注入材は地盤中に圧入されてから水粉体比が７０％→６０％迄脱水する迄はゲル化に到らず、５０％（脱水率約３０％）になって、１分後には、可塑状ゲルを形成し、その時点での可塑状保持時間は６時間であって、圧入がつづくにつれゲル状のまま大きく生成し更に脱水或は硬化現象の進行にともない非流動性ゲルとなり固化する事を物語っている。
【００３７】
従って、このように注入時点で可塑状を呈していなくても地盤中の脱水によって可塑状になり得る。このような流動性注入液の注入においては配合液を一液のまま注入しても、紛状体注入液をＡ液としアルミニウム、水ガラス等のゲル化促進材をＢ液とし合流注入しようと、或はＡ液を可塑状ゲルとし、Ｂ液を水ガラス等のゲル化促進剤としようとその手段は問わないで施工する事が出来る。
【発明の効果】
【００３８】
以上の本発明者による研究の結果、以下のようにして可塑状ゲル注入材を圧入して地盤中に大きな塊状体を形成して強度増加による設計可能な信頼性のある地盤改良工法が可能になった。
【００３９】
１．注入液そのものはポンプによる流動性があるが地盤中に注入したものが脈状に割裂を生じて不特定に浸透して固結しないようにする。なぜならばそれぞれの注入孔の受け持ち範囲内でゲル化物による塊状固結体が形成されてはじめて、その受け持ち範囲における土粒子間隙が減少して塊状固結体周辺の注入孔の間の地盤の密度増加が確実に期待できるからである。
【００４０】
２．地盤中に注入したものが土粒子間浸透しないようにして複数の注入孔の間の地盤の土粒子を塊状体で押しのけるようにする。なぜならば、土粒子間に注入液が浸透したのでは複数の注入孔の間の地盤を圧縮することが出来ず、注入孔の受け持ち範囲における地盤の圧縮による密度増加が確実に期待できないからである。
【００４１】
３．地盤中に圧入されたゲルが塊状に固結体を形成し、なおかつ大径の固結塊に成長するようにする。このためには
(a) 該注入材としてシリカ系粉状体と水の混合物をスランプ５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフロー１２ｃｍ以上及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、或は更にスランプ２８ｃｍ以内及び／又はテーブルフローが３０ｃｍ未満及び／又はシリンダーによるフローが２８ｃｍ未満である流動性地盤注入材、又はこれにＣａを含む粉状硬化発現材とを混合した地盤注入材とを用い、これを地盤中に圧入して脱水して形成される注入材そのものからなる塊状体の拡大によって土粒子を周辺に押しやり、地盤中に塊状固結体を造成し、地盤強化を図る。
(b) 該地盤注入材は脱水によってテーブルフローが２０ｃｍ以下に達し得る。ここでテーブルフローが２０ｃｍになった時点を可塑状ゲルになった時点とみなす。
(c) 該地盤注入材は脱水が進むにつれ可塑状ゲルを経て非可塑状となって固化する。
(d) 該地盤注入材は硬化性流動化土又は非硬化性流動化土であって脱水によって流動性を失いテーブルフローが２０ｃｍ以下に達し周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する配合とする。
(e) 該地盤注入材は水粉体比が３０％以内で可塑状ゲルになる配合とすれば、地盤中に圧入し続ければ可塑状ゲルとなって塊状固結体が形成される。
【００４２】
可塑状ゲルによる塊状体が地中で大きく成長して固結体になるには表１に示す条件が好ましい。
【００４３】
【表１】
【００４４】
４．地表面近くは地盤隆起しやすく、又注入液が地表面に逸脱しやすいのでそのような現象を防止する手法も併用する。
【００４５】
５．長距離の送液パイプ中で分離する事なく流動性を保持し得る事が建造物が密集した地盤の耐震補強に本技術を適用するための作業性を可能にする。
【００４６】
６．砂地盤だけでなく粘性土地盤にも適用出来るようにする。
注入液の配合システムから送液管と注入管管路を経て地盤中に注入される経路において、流動性を保持しながら（上記要件５）地盤に注入されてから以上の１、２、３、４のいずれか又は複数の要件を満足するようにする。
【００４７】
可塑状ゲルを呈する迄の時間を短縮するには、水ガラスやアルミニウム塩を加える事により調整出来る。即ちこれらはゲル化促進剤として作用する。水ガラスと硫酸等の酸を混合して水ガラスのアルカリを除去した酸性水ガラスを用いるときわめて早くゲルが形成される。本発明では酸性水ガラスも水ガラスとして扱う。この場合、重曹や炭酸ナトリウムを併用することによりゲル化時間を調整できる。又、リグニンスルフォン酸塩等のゲル化遅延剤を用いる事も出来る。
【００４８】
本発明の地盤注入材の代表的例を云えば、懸濁液を構成する主材となる紛体のシリカ系粉状体であるスラグに加えるセメント又は消石灰或は石膏或はフライアッシュ等からなる粉状の一種、または複数種の硬化発現材は、使用する粉状素材中の５０重量％未満、好ましくは１〜４０重量％、更に好ましくは１〜２０重量％、また水粉対比は２０〜２００重量％、好ましくは３０〜１５０重量％である。ゲル化促進材を加える場合は注入材に含まれる粉体、つまり主材と硬化発現材の総量に対してアルミニウム塩をアルミニウム比が０．１〜３．０重量％（Ａｌ2Ｏ3換算で０．０１〜０．５２％）練り混ぜることにより、テーブルフロー１２ｃｍ以上３０ｃｍ未満、好ましくは１５〜２８ｃｍ、ゲルタイムが３分以内から数１００分、可塑状保持時間が数時間から１０時間以上、ブリージング率が１０％以内好ましくは５％以内、スランプが５ｃｍより大きく２８ｃｍ以下好ましくは１０〜２８ｃｍ、シリンダーによるフローが８ｃｍより大きく２８ｃｍ未満好ましくは約１０〜２６ｃｍの注入材となる。
【００４９】
本発明のこのような特性により、又、ゲル化促進材として水ガラスや酸性水ガラス等のシリカ分を加えるとゲルタイムも可塑状保持時間も大幅に減少させる事が出来、又、ブリージングもスランプも更にフローも小さくなる。本発明の地盤注入材は地盤中に圧入されて可塑状ゲルとなり土粒子を周辺に押しやり、地盤中で大きな塊状固結体に成長し、地盤強化を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明は上述のとおり、シリカ系粉体或はそれにそれより少ないカルシウム系硬化発現材を加えた懸濁液を用いるが、使用する粉粒素材の種類と組合せ、および特定の配合比率で配合するようにしたから、目的に応じた流動特性、固結特性を呈する所望の注入材を地盤中に圧入して、地盤中に塊状固結体を造成することにより注入孔に囲まれた地盤の土粒子を周辺に押しやり、地盤強化を図ることができる。
【００５１】
地盤中で塊状に固結には、加圧することにより流動できるものの、土粒子間には浸透せず、かつ脈状に割裂しない程度の可塑状ゲルを形成する地盤注入材であって、テーブルフローで表わすと１２ｃｍ以上３０ｃｍ未満、好ましくは１５〜２８ｃｍ、スランプでは５ｃｍより大きく、好ましくは１０〜２８ｃｍ、シリンダーによるフローでは８ｃｍより大きく、好ましくは約９〜２６ｃｍの範囲を示す地盤圧入材であることが好ましい。又、地盤中にて加圧脱水による可塑状ゲルの形成を考慮して注入前に可塑状ゲルになっているもの或は水粉体比が３０％以内減少で可塑状ゲル（テーブルフローでほぼ２０ｃｍ以内）になる場合である事が好ましい。
【００５２】
フロー値やスランプがこれ以下になると、地盤中で可塑状ゲルの塊状固結体の成長が困難になり、これ以上だと脱水しきるまえに脈状や亀裂状に割裂注入され塊状体が形成されにくい。
【００５３】
本発明は上述の通り、シリカ系粉状体であるスラグに加える硬化発現材の粉粒素材及び水を特定比率で配合するが、カルシウムを含む硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群（Ｃ材）と、水（Ｗ材）と混合する。
【００５４】
なお、上記にてスラグは通常の４０００（ｃｍ2／ｇ） のブレーン等の一般品でもよいし、それ以上６０００〜１５０００（ｃｍ2／ｇ）ブレーン等の超微粒子スラグでもよい。
【００５５】
硬化発現材比は５０重量％未満、好ましくは１〜４０重量％、更に好ましくは１〜２０重量％、また１〜１０重量％の配合でも極めて優れた効果がある。硬化発現材が０の場合はスランプ並びにフローが上記条件を満たすと共に脱水して地盤に圧入された塊状体が周辺地盤と同等又はそれよりも高い強度を有する事が必要である。
【００５６】
この場合の配合や水粉体比の選定は、上下にポーラスストーン又はろ紙を敷いたモールド中に注入材を填充し、想定した注入圧力に相当する圧力でシリンダーで加圧して脱水させて得られた供試体の強度を測定して、注入したあとの周辺土の平均的な土の密度に対応した強度と同程度又はそれよりも大きな強度になるように設定する事が出来る。勿論、硬化発現材を少量加えた場合も同様に配合を設定できる。水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％の配合である。ここで、硬化発現材比とはＣ／（Ｓ＋Ｃ）×１００であり、また、水粉体比とはＷ／（Ｓ＋Ｃ）×１００であり、Ｓ、Ｃ、Ｗはそれぞれ重量である。
【００５７】
このような配合液は、混合すれば、水粉体比が小さければそのままで、水粉体比が大きい場合は地盤中で脱水することにより遅かれ早かれ塊状体になる。可塑状ゲルは力を加えれば流動するが静止すれば流動を停止する。可塑状ゲルとなるゲルタイムはテーブルフローがほぼ２０ｃｍになった時点とする。上記水粉体比、フロー、スランプを呈する流動性注入材はそのままで或は添加材を加えて地盤中で加圧脱水する事により水粉体比が大きい場合でも可塑状ゲルが地盤中に形成することが出来る。
【００５８】
地盤中において形成された塊状体は、流動性が少ない状態でありながら出来るだけ広範囲に拡大されて大きな塊状固結体を形成する必要がある。このためにはフローやスランプや水粉体比が重要であるし、更に硬化発現材比や添加材も重要である。
【００５９】
硬化発現材比が過大であると、セメント等を主材とするモルタルグラウトの特性が強くなり水が分離してブリージングが大きくなり可塑状ゲルになりにくく、かつ脱水によって可塑状ゲルでなく非可塑性ゲルとなって短時間のうちに固化して高強度固結体を形成する。このため割裂して逸脱するか固化して注入不能になる。硬化発現材比が５０％未満、好ましくは１〜４０％、更に好ましくは１〜２０％の間で、最も好ましくは１〜１５％であって、地盤中で可塑性ゲルを経て大きく成長した塊状固化物が形成される。特に硬化発現材比は１〜２０％或は更に１〜１０％程度だと強度が低く、地中での可塑状ゲル保持時間が長いため拡大しやすく、又改良された地盤も均等な強度になり密度が上昇した周辺地盤と一体化して耐震性にすぐれる。
【００６０】
さらに、本発明はスラグと、硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュのいずれか又は複数の一群と、水からなる硬性懸濁液が、可塑性を発現する時間を調整するために硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩を含むこともできる。この場合、好ましくは硬化発現材比を２重量％以上５０重量％未満、水粉体比２０〜６０重量％およびアルミニウム比を２．０重量％以下、好ましくは０．１〜１．０重量％、Ａｌ2Ｏ3換算で０．０１〜０．３５重量％である配合グラウトとする。ここで、アルミニウム比とはアルミニウム材／（Ｓ＋Ｃ）×１００である。アルミニウム材は重量を表す。
【００６１】
なお、上記においてゲル化促進剤としてのアルミニウム塩や水ガラスは、シリカ系粉状体、硬化発現材と混合してポンプで地盤に圧入しても良いし、注入管中、或は注入管の近くで合流混合しても良いし、或はシリカ系粉状体と硬化発現材とゲル化促進剤の混合液を注入する過程で更にゲル化促進剤を合流混合して注入しても良い。
【００６２】
さらに本発明は、硬化発現材として石膏、又は石膏、セメント、石灰、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群（Ｇ）と、水（Ｗ）を混合する。石膏比、および石膏の混合物を５０重量％未満、好ましくは２〜４０重量％、水粉体比を２０〜２００重量％、好ましくは３０〜１５０重量％の配合グラウトとする。ここで、石膏比、石膏の混合物比とはＧ／（Ｓ＋Ｇ）×１００であり、また、水粉体比とはＷ／（Ｓ＋Ｇ）×１００である。Ｇは重量を表す。
【００６３】
さらに本発明は、粉粒素材の主材としてスラグに、焼却灰、粘土、土砂のような現場発生土、および珪砂等を加え、硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群と、水に加えて混合する。又、本発明の地盤注入材は発泡剤や起泡剤を加えて流動性をよくし、或は軽量化を図ることが出来る。上記において、粘土としてベントナイトやさらに高分子系増粘剤すなわちポリビニルアルコールやカルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）やメチルセルローズ等を添加することにより水に対する分散性を抑制し、沈殿を少なくし、ワーカビリティの改善効果或は保水材として又上記主材となる粉粒素材のバインダーとしての役割をし、擬似ゲル状にして流動性を保持しながら分散しにくい構造をもつ流動体を形成する。この結果地盤中における脱水を低減し、塊状性の拡大を促進する。
【００６４】
本発明は静的可塑状ゲル圧入工法というべき工法であって、サンドコンパクション工法のように大きな機械で振動等を生じず、又低スランプのモルタル圧入工法のように流動性のないモルタルを特殊な装置で圧入する工法のように大きな設備を必要としない。このため本発明工法は通常の注入工法に用いる簡便な装置を用いて静的にかつ騒音がなく作業場所の狭い領域でも簡単に施工出来るため、きわめて公害のない作業性に優れた工法といえる。又曲線状にボーリングして設置出来る注入管を通して注入出来るので建造物下の斜め注入、水平注入は勿論、曲線と水平を組合せた建造物直下の耐震補強注入も出来る。以下に本発明の施工法について説明する。
【００６５】
上述の本発明にかかる地盤注入材は地盤中に挿入した注入管を通して、老朽トンネルの空隙充填、シールドトンネルの裏込注入、基礎の空隙充填、護岸背部の空隙充填に適している事は勿論であるが、更に地盤中に圧入し、土粒子を周辺に押しやって塊状に固結しながら周辺土砂を押しやって地盤強化を図ったり、同じ原理で沈下した建造物の復元注入工法に適している。このような可塑性注入材の注入に当たり、初期注入圧力を低くして先行注入物の脱水を図りながら注入圧力を段階的に高め、或は注入と中断を繰り返して間欠的に加圧しながら注入し、これにより可塑性を呈するゲル化物の土粒子間浸透と地盤の割裂による逸脱を防ぎながら土粒子を周辺に押し広げて地盤の密度を増大させながら固結してもよい。
【００６６】
しかも、この注入は複数の注入ポイントからの同時注入方式、別の注入ポイントへの切り替え注入、即ち図２(b)のような連続注入方式、１つの注入ポイントから他の注入ポイントに移行して注入してから再び戻ってきて繰り返し注入するインターバル注入方式、またはこれら方式を組み合わせて行われる。
【００６７】
さらに、本発明にかかる地盤注入材は複数の注入ポイントから注入して注入ポイント間の地盤を拘束し、注入管間の地盤密度を増大して地盤を固結することもできる。このような効果を期待出来るのは複数の注入管を０．５ｍ以上３ｍ以内の間隔で地盤に設置するのが望ましい。これ以上だと密度上昇による圧入地盤全体の一体化した地盤改良効果が得られず、局部的な地盤改良となってしまう。なお、本発明注入材の地盤への注入に際し、地盤が粘性土の場合或は粘性土層を介在した地盤の場合、地盤中にドレーン材を設置して地盤中に注入された可塑性注入材の脱水あるいは地盤の脱水を促進しながら注入を行えばより効果的である。
【００６８】
上述の注入は例えば次の(a)、(b)に示す注入管を用いて行われる。
(a) 先端部に削孔部又は吐出口がある注入管。
(b) 軸方向に複数の吐出口を有する注入管。
(c) 外管に少なくとも一つの袋体パッカを備えた注入管。
(d) 管路に吐出口と透水材でおおわれた吸水口を設けた注入管。
【００６９】
軟弱地盤等の強度を大幅に向上させるために、多量の可塑性ゲルを一度に過大の量を地盤中に形成すると、地盤表面に隆起が生じたり、側方向に地盤を破壊し、逸脱して当該地盤の強度が設定通りに向上しない事態が生じやすい。このため本地盤注入材の特性を生かし、注入初期には低吐出量で注入し徐々に注入圧力を上げて所定の注入圧の範囲で圧入し続けて注入量の増大を図るのが望ましい。注入前の地盤の強度（Ｎ値等）、注入深度（上載圧）、注入圧力、注入量、1本当りの受け持ち面積から、注入後の改良強度を把握出来る。或は更に地盤変位を加味すれば更に正確となる。又注入中は流動性があり、注入を停止すると、流動性が停止してゲル化或は加圧脱水して擬固状態が現出することから、対象注入土層に少量ずつインターバル方式（時間の間隔をあけて注入する）で反復注入して擬固せしめ、注入された地盤を破壊することなく、圧密し、排除された水分は周辺の土粒子間に分散させ、地盤側方に対する圧密と脱水を行い、ゲル化物による固結径を大きくし或はこれらのグラウトを一定のタイムラグ（時間差）をもって注入する事も効果的である。
【００７０】
例えば縦方向の注入にあっては、インターバル方式により回を重ねて注入を行い、先行して注入された地盤注入材に対し、重ねて、該地盤注入材を圧入して、当該地盤を割裂する事なく、地盤注入材を反復的に圧入することにより、当該地盤の側方に対する圧密脱水を行い、地盤強化が行われる。或は当該地盤の所定エリアに所定数の削孔を形成し、各削孔に対し、地盤注入材を所定タイムラグを介し、一か所で設計量を一挙に地盤注入材の注入が行われないように、設計注入量を幾つかに分割して注入することも出来る。このようにして各削孔の可塑性グラウトを相互に所定タイムラグで各土層、又は、各ステージ毎にインターバル方式により注入し、先行して注入した可塑性グラウトが周辺地盤を圧密し、又は、自ら、又は、注入液が脱水することをもって、追い討ち的に重ね注入をすることにより、当該所定数の多数の削孔内に注入する地盤注入材が各削孔の地盤に対し土層又は各ステージ毎に、同様に側方に圧密脱水作用を行い、強度をアップし、全体的に変位を抑制し、当該所定エリアの地盤の強度を増強する事が出来る。
【００７１】
例えば所定深度まで先端に吐出口のある注入管を挿入し、注入管の引き上げステップを非可塑状ゲルになる前の可塑状ゲルの範囲内に吐出口が位置するようにステップアップしながら可塑状ゲルの塊状体を拡大せしめて圧入する。更には、削孔に挿入する注入管に袋体を地表面近くの領域にセットし、内部に懸濁型グラウトを圧入して袋を周辺に膨張させて周辺地盤を圧密することにより、地表面に可塑性注入材を逸脱する事なく地表面を改良し、かつ該袋体より下方から本地盤注入材を圧入する事により、該袋体硬化体に対する可塑状ゲルの乗り越えがなく、該袋体による拘束効果により地盤の隆起等の変位がなく、地盤脱水作用による強度が全体に及び、強度向上が全領域的に図れるようにする事が出来る。
【００７２】
この場合、袋体の設置領域は地表面に近い深度、例えば３ｍ範囲（特に１．５ｍ範囲）内にあるようにするのが好ましい。なぜならこの領域は可塑状ゲルといえども地表面に逸脱しやすいからである。又、同じ理由でこの地表面に近い領域には注入孔を密に設置することにより地表面の圧縮の均等化を図り、かつ地表面隆起を防ぐ事が出来る。なぜならば地表面に近い深度例えば３ｍ以内（特に１．５ｍ以内）の領域では一本の注入孔から多量の注入を行うと土被りが少ないために地表面に逸脱しやすく、かつ地盤隆起を起こしやすいからである。従って、この領域は注入孔を深度の大きい領域よりも密にして一本当りの注入量を少なくする事によって地表面付近を均等に強化出来る。
【００７３】
又、地表面の地盤改良は上載圧が少ないために地盤隆起を起こしやすく、地盤隆起は地表面数ｍ径に及ぶ。従って、注入する注入孔を隣接する注入孔へ移行するのではなく地盤隆起の影響範囲外の注入孔に移行して注入し、地盤隆起が治まった時点で隣接する注入孔の注入を行うのが望ましい。又、地表面に近い領域においては上部から下方に注入ステップを移行して本地盤注入材を圧入して地表面付近の地盤を圧縮してから改良地盤の最下部まで注入管を挿入し、下部から上方に注入ステップを移行して注入することにより地表面の地盤隆起を低減して、或は上部の拘束効果によりそれより下の確実な改良が可能になる。
【００７４】
更に、本地盤注入材の当該地盤に対する注入において、土中水分が排除されるように、排水用のドレーン材を併設して、間欠的（時間をあけて注入する）な排水効果（注入を中断している間に脱水する）による地盤の側方圧密脱水効果を促進させ、或は可塑性注入材の脱水を促進する事が出来る（このドレーン材の適用は粘性土層の地盤強化に適している）。或は排水管を設置して地下水を排除し、当該圧密による速度を向上させるようにする。なお注入管側面に吐出口の他に吸水口を設ける事によって吐出口から注入材を圧入しながら吸水口から注入材の過剰水や土中水を注入圧で吸い上げてドレーン効果を可能にする。
【００７５】
更に地盤の隆起等の変化を計測するためにレーザー等のセンサーにより、リアルタイムで当該変化を測定し、地盤の圧縮量を把握し、或は、当該変化が設計的に異常を生じた時には、即応的に可塑性グラウトの注入を調整したり、或は、注入装置の制御装置を介し、注入量や注入深度の変更を行い、或は注入液の比重や注入量やインターバル時間等を自動的に切り換え的に調整して、所定変位を超えないうちに他のステージに移行し、設計通りの圧密脱水による地盤強度の向上が確実に行うことが出来、上記地盤の変位測定は地表面における地盤隆起の測定の他、ストレンゲージを張った計測棒を地盤中にセットして測定方向への地盤の部位の変化を知ることが出来、又、地盤中に間隙水圧計を設けて、圧密脱水状況を把握することが出来る。
【００７６】
図１は注入配置を示す。この発明は、本地盤注入材を注入管から軟弱地盤に低速で圧入すると、注入圧力を加えている間は流動性を呈する可塑状ゲルが塊状ゲルの範囲を拡げるが、地盤中の注入材の先進部では注入圧力による周辺土粒子への脱水によってグラウトの含水量が低減して流動性が失われ可塑状ゲルから非可塑状ゲルになる。このようにして注入孔の間の土の密度が増大して地盤の強度が増加し、地盤を強化する。注入孔間隔は上質や目標改良度や土かぶりの大きさに応じ０．５〜３．０ｍが有効である。
【００７７】
次に、この出願の発明の実施形態を実施例の態様として図２に従って説明すれば以下の通りである。この場合の注入は図２(a)のようにロッド注入管を用いて下から上、又は上から下に順次注入する。或は二重管ダブルパッカ注入外管を設置し内管から複数の吐出口を経て注入してもよい。この場合は地盤における可塑状ゲルが非可塑状ゲルになる前の状態になっている範囲にその吐出口が位置するようにステージが移動するようにするのがゲル化物を拡大する上で好ましい。
【００７８】
図２(b)の実施形態はインターバル方式の基本的実施例の態様を示すものであり、所定の軟弱地盤３、同様に在来態様同様の形式により所定ピッチの横方向に介して削孔４を所定深度に形成し、図示しない注入管９を該削孔４に挿入し、地上の図示しない注入装置から懸濁型の可塑状グラウトを所定のタイムラグでインターバル方式により当該注入管９の所定ステージに変換しながら連ねながら注入し、又、所定ステップアップ、或はステップダウンを介し、反復して、注入を地盤３のゾーンごとに反復して追い討ち式に行っていく。この場合、注入管は注入管ロッドを用いてもよいし、注入外管内に注入内管を挿入して注入ステージを移向して注入してもよい。
【００７９】
この場合、各サイクルに於ける注入は注入初期にあっては逸脱しないように低圧で注入し、地盤３内の排水を行いながら、或は注入液の脱水を行いながら注入し所定タイミングの後、圧送を停止すると、前述の如く流動性を失って経時的に固化し、後注入する地盤注入材は先行して形成されている可塑状ゲルを内側から側方向に押しやり、上側の地上方向には逸脱せず、追い討ち的に横方向に重合する方式で注入され、側方地盤の圧密脱水を図り、注入部位の外用部に於ける脱水が図られて可塑状ゲルの硬化物による硬化体が形成され、後注入の地盤注入材による可塑状ゲル化物が重なって大きな塊に増大していく。
【００８０】
この場合、当該地盤３の所定エリアに対し、削孔を横方向所定間隔を介し、設定数多数の削孔4を形成させ、各削孔に対し、各別個に注入管９を挿入し、所定タイムラグでバルブ５、ポンプｐを介し而して注入装置に接続し、本地盤注入材をコンピューターを有するコントローラー６により所定のプログラムを介して、削孔４に対する注入タイミングをコンピューターを介してずらして、横方向に並列的に形成された該削孔４に対し、バルブ５、コントローラー６を介して所定タイムラグで、インターバル方式により、本地盤注入材を注入して地盤の相隣る削孔４の側方地盤の全領域的な圧密脱水を行って結果的に全領域的な地盤の強度の向上を図ることが出来る。
【００８１】
すなわち、改良地盤は注入孔を介し注入を、又、所定の領域に一度に多量の本地盤注入材を圧入すると周辺土が充分な範囲を圧密する前に破壊したり、地盤隆起したりしてしまうが、全注入量を分割してインターバルで圧入すると可塑性であるがために注入の中断により流動が停止し、その位置に保持され、その周辺土は圧密脱水されている時間と、可塑性グラウトの脱水の時間が与えられ順次塊状可塑性ゲルによる固結体の大きさが成長し柱状固結体とその柱状固結体に挟まれた密度の増加した複合地盤となる。
【００８２】
もちろん、当該態様にあっては、所定のインターバル方式をとることにより、所定タイミングで全削孔４を一巡した後は、初期の削孔４に戻ることが可能であり、該管のインターバルの本地盤注入材の注入において、形成された可塑状ゲルの塊状体は固化し、地盤３に対する圧密状態を維持する。即ち、改良地盤は注入孔を介し注入を、又、所定の領域に一度に多量の本地盤注入材を圧入すると周辺土が充分な範囲を圧密する前に破壊してしまうが、全注入量を分割してインターバルで圧入すると可塑性であるがため注入の中断により流動が停止し、その位置に保持され、その周辺土は圧密脱水されてる時間と、可塑状ゲルの脱水の時間が与えられ順次塊状可塑状ゲルによる固結体の大きさが成長し柱状固結体とその柱状固結体に挟まれた密度の増加した領域の複合地盤となる。
【００８３】
このため、注入圧力は地盤隆起に作用するよりも側方向への圧密作用が生ずる。
【００８４】
尚、削孔４の軸方向上方向には所定タイムラグで注入する可塑状ゲルの機能により、変位が垂直方向よりも水平方向に起こり易く、従って、地盤３の上方への隆起は避けられる。
【００８５】
図２(c)は引張強度を有する注入管を有する注入管９（或は、注入管に引張材を抱き合わせた補強材でもよい）を地盤に設置して可塑性グラウトを圧入した場合の地盤の強化モデルを図示する。図２(c)に示す様に、地盤を削孔して注入管９を埋設して所定の位置で可塑性注入材を圧入して周辺地盤に固結体形成することにより、周辺の土が圧縮して固結による大きな土中アンカーが形成される。該土中アンカーによって引張強度を有する注入管９が地盤に定着される。この状態だけでも地盤が変位しようと、引張体に伸びが生じ地盤に引張強度が付与される。
【００８６】
なお、図２(a),(b)において注入外管から注入内管を通して注入する場合、軸方向に複数の吐出口を有する注入外管には吐出口にゴムスリーブを被せて逆止弁の役をする。この注入外管内にシングルパッカ或はダブルパッカを有する注入内管を挿入して最下部の外管吐出口から本地盤注入材を圧入しては上方へステップアップし圧入して地盤強化を行う。
【００８７】
この場合注入外管の設置のためのボーリング作業と注入作業は別々に行うことが出来る。又、注入外管内を再ボーリングして再注入することも出来るし、注入深度毎に確実な注入が出来、かつ注入外管の引張力を地盤に付与でき杭効果を得ることも出来る。
【００８８】
また、本発明注入材と溶液型注入材を併用する事によって砂質土と粘性土の互層からなる地盤を改良することが出来る。本粘性土は溶液型グラウトによる浸透注入が不可能なためゲル強度の大きい懸濁型グラウトの脈状注入が行われていたが、所定範囲に注入する事が不可能なためその効果は不確実だった。しかるに上記注入管を用いて浸透不能な土層に可塑状グラウトによる圧密注入を行い、浸透注入可能な土層は溶液型グラウトで改良する事が可能になる。例えば溶液型グラウトを注入した上で本地盤注入材を圧入すれば全体の地盤改良が可能になる。
【００８９】
而して、上述の如く、この出願の発明においては、各削孔４に注入された本地盤注入材は地盤３の側方の加圧脱水作用を行って上方への逸脱は阻止される。従って、地盤の隆起等は生じ難いが、地盤表面の隆起や各相隣る削孔相互間の変形量を測定するために図３に示すようにレベルセンサーによるレベル検出方式を用いる。図３に示すようにレーザービーム発生装置１１に対し、地上部の地表面或は建造物注入の影響を受ける位置に設けたレーザー受信装置１２を介し、レーザービームセンサー１５を設ける。
【００９０】
そして、受信装置およびコンピューター１７を介し、適宜注入制御装置１８により、図に示す様に注入管９に対する注入ステージの移向、本地盤注入材の注入の注入量やインターバル時間や比重等を調整的に制御するようにする。このときレーザービーム発生装置１１から発生するレーザービームが精密に作製されたレーザービームセンサー１５に対し、受信装置１２が上下に変位し、地盤３の隆起等が正確に検出される。そして、コンピューター１７を介し、図示しない注入制御装置を発停し、間欠的に注入する本地盤注入材の側方地盤の圧密脱水に最適なタイミングと量で注入を行い、地盤の隆起等を測定しながら、注入の中止、注入量の調整、他の注入地点への移向等最適に注入を行う。
【００９１】
なお、当該図３に示す様に、注入の圧密体の側方変位や地盤の隆起等の計測検知はレーザー光線を用い、又、光学的に検知する為に、ｍｍ単位の精密な計測が必要である。
【００９２】
従って、当該削孔４の変位や地盤３の隆起は広範囲に亘って精密な計測が可能であり、該地盤３の変位等の微少な変位を正確に、検出して設計通りの地盤３の強度向上が行える。
【００９３】
而して、上述実施例において、側方地盤３に対する圧密脱水作用を介し、該地盤３の強度を向上することが基本的には可能であるが、本地盤注入材の該地盤３に対する注入部位に地盤３中の水分が他方に逸走して他の地盤３部分の流動性を高めたりする虞れがあるが為に、液状化現象等の潜在的な原因を除くべく、本地盤注入材の注入に伴って排除される地盤３中の水分を強制的に配設するべくペーパードレーンやサンドドレーン等のドレーン材（排水性や土性の異なる地層を貫通して）を併設し、圧密作用と脱水作用を両方に亘って積極的に行うことが出来る。
【００９４】
図４は改良すべき地盤に屈曲して、また屈曲と直線を任意に組み合わせボーリングし、或はたて杭から建造物の基礎下に水平ボーリングして得られたボーリング孔中に、複数の外管吐出口を有する外管を設置し、この外管内に、内管を移動自在に挿入し、これにより内管と出口から外管吐出口を経て本地盤注入材を地盤中に注入するようにした態様を示すものであり、これにより地盤注入を施し難い既設構造物下方の支持地盤を急速かつ確実に、かつ経済的に地盤注入し、地盤沈下や、地震時における地盤の液状化を未然に防止する事が出来る。
【００９５】
図４(a)は構造物直下の改良すべき地盤処理の基本模式図である。図４(a)に示されるように、ビル、廃棄物処理場、溜め池、貯水池等、移動不可能な構造物の直下の改良すべき地盤の近傍地表面から地盤中に屈曲して、または屈曲と直線を組み合わせて、ボーリング孔を形成する。次にこのボーリング孔中に設けた注入管から可塑性注入材を圧入する。
【００９６】
図４(b)は構造物下方の地盤注入例であり、構造物下方の深さ方向に複数層積層して処理することも出来る。
【００９７】
次にこの出願の発明を実施しようとする他の実施例の態様を図５に示す。図５(a)は地盤中にケーシング等管体を設けた上で鉄筋等の引張材を挿入した上で、地盤注入材に圧入しながらケーシングを引き抜き、地盤中に塊状固結体を形成し周辺地盤を圧縮して強化するのみならず、圧縮杭又は引張杭としての効果もある杭体との複合的地盤強化を図る態様であり、図５(b)は可塑性注入材の圧入による杭基礎の地盤の強化モデルであり、図５(c)は土留め壁における可塑性注入材によるアンカー形成の態様を示す。図５(b)、図５(c)とも図５(a)の手法を用いてもよいし、引張力を有する外管を用いて内管から注入する事により外管の引張材としての効果を付与してもよい。
【００９８】
本発明の注入管理方法としては、地盤注入材の配合から注入材送液系統を通して地盤中の複数の注入ポイントに注入するまでの注入状況を画面表示し、一括監視を行って注入管理を行う。
【００９９】
図６は、本発明の実施に供される注入管理方法の一具体例を示すフローシートであって、集中管理装置Ｘ１により注入状況の一括監視、管理を行い、常にその状況が注入監視盤Ｘ２に画面表示される。
【０１００】
図７に集中管理装置Ｘ１の操作フローチャートを示しながら、図６について説明する。まず注入目的、注入条件に応じて注入仕様ファイルを集中管理システムＸ１に予め設定しておき（システム仕様設定登録）、次いで集中管理装置Ｘ１の開始スイッチをＯＮにしてデータ記録を開始する。このとき、注入監視盤Ｘ２にもランプでＯＮ表示がなされており、注入データが画面に表示される。なお、ここで云う注入仕様ファイルとは材料の配合量、グラウトの流動規定値（適正流動範囲）、また圧力規定値（適正圧力範囲）、規定注入量（適正積算注入量範囲）、すなわち、所望のグラウトの流動特性、注入圧力、流量（単位時間当たり流量及び／又は積算流量）等である。又、上記において地盤隆起の適正範囲を加えても良い。
【０１０１】
集中管理装置Ｘ１の指示により、水、粉粒素材が、それぞれ計量器２３を備えた水タンク４、及び粉粒素材を貯蔵するホッパ２５からミキサー２７へ定量供給され、攪拌混合される。またこの時点でゲル化促進剤を添加する場合は、ゲル化促進剤を貯蔵するホッパ２６より計量器２３を介して添加される。
【０１０２】
ミキサー２７内で充分に混合されたグラウトはミキサー２７に取り付けられた或は別に備えられた流動特性計測装置２８により流動測定が行われ、結果は集中管理装置Ｘ１を介して注入監視盤に表示される。ここで示す流動特性とはグラウトのフロー、或はスランプ、ゲルタイム、或は粘度、或はせん断強度（コーンによる貫入測定等が用いられる）等により判断されるものである。所定の流動性が得られると配合完了となり、グラウトはミキサー２７より導管２９を介して、さらにグラウトポンプ３０へと送液される。また所定の流動性が得られていない場合、集中管理装置Ｘ１の指示により再度、材料（水、或は粉粒素材、或はゲル化促進剤）の添加が行なわれ、これは所定の流動特性が得られるまで繰り返される。
【０１０３】
ここではミキサー２７内から直接グラウトを取り出すことも可能であり、流動特性計測装置２８および集中管理装置Ｘ１を介さなくても、実際に手動で流動性を確認することも出来る。
【０１０４】
グラウトポンプ３０へと送られたグラウトは注入過程へと移向する。集中管理装置Ｘ１からの指示により、バルブ５が開けられ、グラウトポンプ３０は所望の圧力でグラウトを加圧する。加圧されたグラウトは、導管２９´、注入ホース３１、注入管９を介して地盤３に注入、圧入される。
【０１０５】
導管２９´には、圧力計ｐ0、流量計ｆ0が取り付けられ、測定された注入圧力、流量（単位時間当たり流量及び／又は積算流量）は流量圧力制御装置３２に送信されるとともに、集中管理装置Ｘ１により管理される。
【０１０６】
注入圧力および流量が、予め設定された圧力規定値（適正圧力範囲）、規定注入量（適正積算注入量範囲）でない場合、或は地盤隆起量が適正範囲より大きくなった場合、注入は中断されるか、もしくは集中管理装置により調整、及び制御の指示が送信される。また常時データは注入監視盤に画面表示されるので注入状況に応じて、注入条件の変更が可能であり、または注入緊急停止が行える。
【０１０７】
なお、流量計ｆ0としては、回転流量計、電磁流量計等、任意の流量計を使用でき、パルスで出力された電気信号が流量は流量圧力制御装置３２を介して集中管理装置Ｘ１に入力され、カウントされる。流量計ｆ0及び／又は圧力計ｐ0からの情報に基づく集中管理装置Ｘ１からの指示によりグラウトポンプ３０の回転数を調整して毎分流量や注入圧力を制御する。
【０１０８】
また、集中管理装置Ｘ１により、インバータによってポンプの回転数を調節して流量を制御する。
【０１０９】
グラウトポンプ３０はインバータ又は無断変速機を有するポンプ、或はリターン装置を有するポンプであってもよい。インバータや無断変速機は集中管理装置Ｘ１の指示を受けなくても、直接流量を調整して所定の圧力値にセットすることもできる。またリターン装置も直接調整して導管２９´の圧力が所望の圧力を保つようにリターンさせることも可能である。なお、上述の調整は手動で行ってもよい。
【０１１０】
またグラウトポンプ３０に代えて、コンプレッサを用いることも出来る。ミキサー７からグラウトをまず、加圧容器を設けて、これに充填し、次いでコンプレッサの作動により加圧容器中のグラウトを加圧して加圧注入グラウトとする。
【０１１１】
注入管９にはバルブ５が取り付けられ、このバルブ５は集中管理装置Ｘ１からの電気信号によって自動的に開閉される。複数本の注入管９を用いて、地盤３中の複数の注入ポイント２２からの同時注入、連続注入、インターバル注入、またはこれらを組み合せて注入を行なう。またバルブ５は注入が完了した時点で手動により閉束することも出来る。
【０１１２】
全ての注入が完了の後、集中管理装置Ｘ１の開始スイッチをＯＦＦにすることにより集中管理装置Ｘ１によるデータの記録が終了する。
【０１１３】
配合から注入までのデータを集中管理装置Ｘ１に送信し、注入監視盤Ｘ２に画面表示することにより注入状況の一括監視を行なって、グラウトの流動特性、送液系統の注入圧力、流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、注入の完了、中止、継続、また再注入を行なう。
【０１１４】
また集中管理装置Ｘ１の指示により自動開閉されるゲル化促進材分岐バルブ３４を設置することにより、ゲル化促進剤の配合時を管理する。予めシステム仕様設定にゲル化促進剤の添加時を登録し、ミキサー２７内での混合、グラウトポンプ３０への送液前の添加、およびゲル化促進剤ポンプ３５を介することでグラウトポンプ３０から圧送されたグラウトにゲル化促進剤を添加することも可能である。
【０１１５】
本発明に使用される注入工法は図６において、流動特性計測装置２８、流量圧力制御装置３２や地盤（或は構造物）変位計測器或は更に自動開閉可能なバルブ５を設け、これを集中管理装置Ｘ１に接続し、かつデータを注入監視盤Ｘ２に画面表示したことに特徴を有する。注入監視盤Ｘ２には注入年月日、注入時間等の「時データ」、材料の配合量、グラウト性状等の「グラウトデータ」、注入ブロックＮｏ.、注入孔の孔番、注入ポイント等の「場所データ」、注入圧力、流量（単位時間流量や積算流量）等の「注入データ」が表示される。その他、注入液識別データや地盤（或は構造物）変位データを表示することも出来る。
【０１１６】
図８に例えば１０本の送液系統を有する注入を行った際の送液系統のデータ（流量、圧力、積算流量、最大圧力の合計４０データ）を注入監視盤Ｘ２上に一つの画面で表示した画面を示す。図８の画面を詳述すると、以下の通りである。
【０１１７】
上半分の２画面：
グループ１：１号〜５号の積算流量、最大圧力デジタル表示
グループ２：６号〜１０号の積算流量、最大圧力デジタル表示
積算流量は２０分間の注入量である。また最大圧力は３０秒毎に表示され、１９分３０秒から２０分までの間の最大値を表示した。最大圧力が設定圧力以上になり続けたら、その送液系統の注入は終了することの判断になる。また、積算流量が設定積算流量に達した場合も、この送液系統の注入は終了することの判断になる。
【０１１８】
下半分の２画面：
グループ３：１号〜５号の流量、圧力 トレンド表示
グループ４：６号〜１０号の流量、圧力 トレンド表示
２画面のそれぞれの左側は各送液系統における時間（ｔ）の経過に対応した瞬時流量と瞬時圧力のチャートを示し、右側は１９分３０秒から２０分までの平均瞬時流量（ｌ／分）と平均瞬時圧力（ＭＰａ）を示す。
【０１１９】
このようにして、図８の画面に示されるように、注入監視盤Ｘ２には送液系統Ｎｏ.１〜１０の送液状態が同時に表示されるが、一つの送液系統毎に画面を切り換えながら表示することもできる。なお、流量圧力制御装置３２における設定圧力、実際圧力、送液流量、積算送液流量を同一画面または別の画面に表示してもよい。これにより、圧力、流量との関係をリアルタイムで把握でき、注入を所定の設定範囲内に納まるように管理できる。また、図８において最大圧力の代わりに、圧力や流量を表示してもよい。さらに、集中管理装置Ｘ１は注入仕様ファイル、注入結果一覧表、注入チャート、日計表、週計表、月計表等の帳票作成ならびに解析データの作成をも行うことができる。
【０１２０】
注入仕様ファイルは集中管理装置Ｘ１の動作設定ファイルであり、注入液送液系統の注入完了条件の規定圧力値、規定注入量の設定を行う。各帳票ファイルは登録された流量、圧力、積算流量あるいは最大圧力の各データと、孔番等の手動入力、または自動入力によるデータとから変換作成される。さらに解析データは各帳票から変換作成される。
【０１２１】
図８の注入監視盤Ｘ２の画面において、各送液系統の１本毎に一枚ずつ、例えば図９に示される注入孔における注入ポイント毎に、ブロックＮｏ．、注入孔Ｎｏ．、及びステージＮｏ．とともに、圧力、流量、チャートを表示することもできる。
【０１２２】
さらに、これらのデータから注入孔毎に、例えば、図９のブロックＮｏ．１、注入孔Ｎｏ．３について表示すれば、図１０に示されるように、各ステージ毎に、時間ｔに対する注入圧力Ｐ、流量Ｑ、及び積算流量を表示することもできる。又、これらを図１１に示すように三次元的に表示する事によって、各ステージでのＮ値と土被り圧から想定した許容注入圧力、範囲、目標Ｎ値から想定した許容注入量を基準に設定した。各注入ステージにおける注入量から、注入前のＮ値のデータから注入後の目標Ｎ値に対応した地盤改良効果の予測がリアルタイムで可能になり、流量を制御する。
【０１２３】
このようにして、加圧注入グラウトの所定設定の流量ないしは設定圧力をもって、或は限界範囲内の流量ないしは圧力をもって、送液圧入する。この結果、確実にかつ改良効果の予測迄可能になる。又、上記の設定圧力、設定注入量は試験注入のデータを加味して補正する事が出来る。
【０１２４】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に記述するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【０１２５】
使用材料
(1) スラグ
高炉スラグ、８０００ブレーン値
(2) セメント
普通ポルトランドセメント：ＰＣ、硬化発現材
(3) 消石灰
工業用水酸化カルシウム、ゲル化促進剤および硬化発現材
(4) 石膏
半水石膏、硬化発現材
(5) フライアッシュ
火力発電所より排出される石炭灰、密度1.9〜2.3g/cm3、粒度分布0.1mm以下が90％以上
(6) ベントナイト
保水材および増粘材
(7) 硫酸バンド
硫酸アルミニウム、Ａｌ2Ｏ3＝17.2％、ゲル化促進剤
(8) 水ガラス
JIS３号水ガラス、ＳｉＯ2＝29.0％、Ｎａ2Ｏ＝9.0％、モル比3.3、ゲル化促進剤
(9) 起泡剤
事前発泡型エア発生剤
(10) アルミニウム粉末
事後発泡型エア発生剤
【０１２６】
配合例１〜３
スラグ、セメント、水を練り混ぜる。スラグとセメントの配合量は同様にして水の配合量のみを変化させた。このようにして得られた配合例１〜３の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表２に示す。
【０１２７】
【表２】
【０１２８】
表２において、ゲル化時間とは配合後可塑性ゲルを呈するまでの時間を云い、テーブルフローがほぼ２０ｃｍとなった時点をゲル化時間とする。又、可塑性保持時間とは静止しておけばゲル状を保持するが、力を加えると流動する状態を呈している時間を云う。
【０１２９】
配合例４，５
スラグ、セメント、水を練り混ぜる。水の配合量は上記の配合例１と同様にて、スラグとセメントの配合量を変化させた。このようにして得られた配合例４，５の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表３に示す。
【０１３０】
【表３】
【０１３１】
表３より、硬化発現材比が大きくなるとブリージング率が大きくなり、可塑状保持時間が極めて短くなって、初期粘性も高くなり、脱水によって急速に水粉体比が低下し脈状に割裂注入されやすい。よって硬化発現材比は５０％より少なく、硬化発現材としてセメントを使用する場合は、好ましくは１〜４０％、さらに好ましくは１〜２０％、最も好ましくは１〜１０％が適している。なお本発明において、ポルトランドセメントでなくても高炉セメント、アルミナセメント、早強セメント、スラグセメント、その他任意のセメントを用いる事が出来る。
【０１３２】
配合例６，７
表１の配合例１，２に硫酸バンドを添加し、ゲル化を促進させた。ここでゲル化を促進するとは配合後可塑性を呈するまでの時間を短縮し、或はフローを小さくすることを云う。このようにして得られた配合例６，７の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表４に示す。
【０１３３】
【表４】
【０１３４】
表４より、硫酸バンドを添加することで、ゲルタイムが短縮されるが、可塑状保持時間はそれ程短縮されず、またブリージング率も減少し、可塑状グラウトとしての作業性が向上できると考えられる。ただし、硫酸バンドには強度発現を低下させる性質のあるため、粉体に対して添加量は２．０％以内、好ましくは１．０％以内を用いる。
【０１３５】
配合例８
スラグ、消石灰、水を練り混ぜる。硬化発現材として消石灰を使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例８の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表５に示す。
【０１３６】
【表５】
【０１３７】
表５より、硬化発現材として消石灰を使用すると、セメントを用いた配合よりもゲルタイム、可塑状保持時間が短くなり、強度発現も顕著である。硬化発現材として消石灰を用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは１〜４０％、さらに好ましくは１〜２０％、最も好ましくは１〜１０％が適している。さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは４０〜１５０％が適している。
【０１３８】
配合例９，１０
スラグ、石膏、水を練り混ぜる。硬化発現材として石膏を使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例９，１０の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表６に示す。
【０１３９】
【表６】
【０１４０】
表６より、硬化発現材として石膏を使用すると、セメントや消石灰よりもスラグとの反応に乏しいため、ゲルタイム、可塑状保持時間が長く、よって強度発現も遅い。硬化発現材として石膏を用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは２〜４０％とし、さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％が適している。また補強材を加えたり、強度発現に優れたセメントや消石灰を併用することもできる。
【０１４１】
配合例１１，１２
スラグ、フライアッシュ、水を練り混ぜる。硬化発現材としてフライアッシュを使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例１１，１２の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表７に示す。
【０１４２】
【表７】
【０１４３】
表７より、硬化発現材としてフライアッシュを使用すると、石膏と同様にセメントや消石灰に比べてスラグとの反応に乏しいため、ゲルタイム、可塑状保持時間が長く、よって強度発現も遅い。硬化発現材としてフライアッシュを用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは２〜４０％とし、さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％が適している。また補強材を加えたり、強度発現に優れたセメントや消石灰を併用することもできる。
【０１４４】
配合例１３
スラグ、消石灰、ベントナイト、水を練り混ぜる。配合例８を参考にベントナイトを加える。このようにして得られた配合例１３の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表８に示す。
【０１４５】
【表８】
【０１４６】
表８より、ベントナイトを加えることにより粘性が増しゲルタイムは早くなるが、可塑状保持時間は長くなり、強度発現も遅くなる。またベントナイトは増粘材としてだけでなく、保水材としての効果も発揮するためブリージングが減り、水に希釈されにくいグラウトとなる。ベントナイトの添加量は４０％以内、好ましくは３０％以内が適している。
【０１４７】
［可塑性グラウトとしての要因と条件］
(1) 硬化発現材比
グラウトに含まれる粉体、つまりスラグと硬化発現材の含有量に対する硬化発現材の含有量：硬化発現材重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
スラグは硬化発現材に含まれるカルシウムと反応し固結強度を得る。しかし硬化発現材の配合量が多いと、可塑状グラウトとしての特性が低下する。即ち、沈殿してブリージングが大きくなり沈殿したものは流動しにくく可塑状ゲルになりにくいため、硬化発現材比は５０％未満とするが、その好ましい範囲は硬化発現材としてセメント、或は消石灰を用いる場合、１〜４０％、好ましくは１〜２０％、さらに好ましくは１〜１０％である。また硬化発現材として石膏、或はフライアッシュを用いる場合は２〜４０％が好ましい。
【０１４８】
(2) 水粉体比
グラウト中の粉体に対する水の含有量：水重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
この値が小さいと可塑状になりやすい。即ち配合後可塑状ゲルになる時間が短くなり、かつフロー値が小さくなる。しかし水粉体比が小さすぎると作業性を損なうため、その範囲は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％、更に硬化発現材としてセメント、或は消石灰を用いる場合は４０〜１５０％（重量比）が好ましく、最も好ましくは１２０％以下とするが、水ガラスを促進剤として用いる場合は、水粉体比は大きくとることができる。その他、混合条件、環境、また材料により、グラウトの性状は異なってくるため、後に示すブリージング率、フロー値、強度の測定が重要となる。
【０１４９】
(3) 硫酸バンド添加量
グラウト中の粉体に対する硫酸バンドの添加量：硫酸バンド重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
硫酸バンドはゲル化促進剤であり、スラグとその硬化発現材の流動性ある状態の中に添加すると、ゲル化を促進させ、可塑状ゲルになる時間を早める。ただし、硫酸バンドには固結強度を低下させる作用もあるので、その添加量は２．０％以下、好ましくは０．１〜１．０％とする。
【０１５０】
(4) ベントナイト添加量
グラウト中の粉体に対するベントナイトの添加量：ベントナイト重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量＋ベントナイト重量）×１００［％］
ベントナイトは保水材および増粘材であり、またグラウトの有効成分とみなしグラウト中の粉体に含む。ベントナイト添加量は４０％以内、好ましくは３０％以内とする。
【０１５１】
(5) ゲルタイム
ここでは一般的な水ガラス系グラウトにみられるような固化状となる化学的ゲル化を意味するのではなく、配合後、自重による流動性がなくなり、力を加えると流動する可塑状ゲルとなるまでの物理的ゲル化時間をゲルタイムと表現する。一般の水ガラスを主材とするグラウトと違って、明確なゲル化時間を示すことはできない。よってテーブルフローを用いてその値が２０ｃｍ以下になった時をゲル化とみなし、これをゲルタイムとした。
【０１５２】
(6) 可塑状保持時間
アスファルト針入度試験方法JIS K 2530-1961に準じて総質量２３０ｇ、先端角度１５度、３６mmの貫入コーンを用いて静的貫入抵抗を測定し、貫入抵抗値が０．０１ＭＮ／ｍ2を越えた時非可塑状ゲルとなって固結または硬化とみなし、ゲル化から固結に至るまでの時間を可塑状保持時間とした。
【０１５３】
(7) ブリージング率
配合後、グラウトを充分に混合させ、次いで、２００ｍｌメスシリンダにグラウトを入れて静止密閉し、１時間経過後にブリージング水量（上ずみ液）を測定し、次式よりブリージング率を求める。（ブリージング水量／メスシリンダ容量）×１００［％］
ここでは１時間経過後のブリージング率を示す。１時間経過後のブリージング率が１０％以上の配合では、注入液が分離しやすく脈状または亀裂状に注入されやすい。その後、時間が経過すると更にブリージング率が増大するので、従って1時間経過のブリージング率は１０％以下、好ましくは５％以内の配合が好ましい。
【０１５４】
(8) フロー値
フロー試験（JIS R 5201テーブルフロー）に基づき、グラウトに１５秒間に１５回の落下運動を与え、その広がりを測定した。可塑状グラウトとしては約１８〜１９ｃｍが適しているとされているが、本発明ではフロー値が２０ｃｍ以下になる時点で自重による流動性がなくなったものとして、ゲルタイムとした。本発明における流動性注入材は地盤中に注入して加圧脱水によって水粉体比が低下してテーブルフローが２０ｃｍ以下に至る配合が用いられる。
【０１５５】
またシリンダーによるフローは、高さ８ｃｍ、直径８ｃｍの円筒にグラウトを詰め、円筒を取り除いたときのグラウトの広がりを測定するものである。上述のテーブルフローよりも簡易に測定できるため現場などで用いられることが多いが、簡易であるため人為的な誤差が生じる可能性がある。図１２に、テーブルフローとシリンダーによるフローのおおよその関係を示す。
【０１５６】
このような配合では、水粉体比が大きな配合でも脱水によって地盤中で水粉体比が２０％以下になり可塑状ゲルから非可塑状ゲルを経て固化する。
【０１５７】
(9) 一軸圧縮強度
配合後、充分に混合したグラウトを直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍのモールドにつめ、静止した状態で１日養生し、一軸圧縮強度を測定した。
【０１５８】
配合例１４
スラグ、消石灰、ベントナイト、水を練り混ぜ、水ガラスを添加する。上記、配合例１３を４００ｍｌ配合し、さらに水ガラスを加えた。このようにして得られた配合例１４の地盤注入材の調製条件および物性値を下記の表９に示す。
【０１５９】
【表９】
【０１６０】
(1) シリカ濃度
グラウト中のＳｉＯ２量
水ガラスのＳｉＯ２％×（水ガラス重量／グラウト重量）[％]
本出願人による実験によればグラウトを可塑状、および固結させるためには、その他の材料の配合比率にもよるが、シリカ濃度は０．２〜７．０％とする。ただし３号水ガラスのモル比以下の低モル比水ガラスを用いる場合は３．０〜７．０％が好ましい。勿論高モル比の水ガラスや粉状水ガラスを用いる事も出来る。また水ガラスと酸を混合してなる酸性水ガラスもゲル化促進剤として用いることができる。この場合も本発明では水ガラスと表現する。
【０１６１】
(2) 特性および比較
表８の配合の特徴としてゲルタイムの調製がしやすく、また可塑状保持時間はやや短いが早期強度の発現は顕著であることがあげられる。よって早期強度の発現を重要視する場合に適している。可塑状グラウト（上記の表８における配合例１３）をＡ液として、水ガラスをＢ液としてＡ液のゲルタイムを短縮させることができる。またグラウトをゲル化後よく練り混ぜることによって、早期強度の発現は低下するが可塑状保持時間を長くすることができる。よってゲル化後よく練り混ぜたものを注入することにより長時間の注入を要する目的やインターバル注入により、一度注入した注入ポイントに再度注入をくり返して、注入体を拡大する地盤改良に適している。
【０１６２】
配合例１５，１６
エア発生剤として事前発泡型の起泡剤と事後発泡型のアルミニウム粉末をスラグとセメントの懸濁液に混合した。その配合例１５，１６を表１０、表１１に示す。
【０１６３】
【表１０】
【０１６４】
【表１１】
【０１６５】
(1) 起泡剤添加量
グラウト中に含まれるセメントに対する起泡剤の含有量を起泡剤重量／（セメント重量）×１００ 〔％〕とすると、起泡剤添加量は０．５〜１．５％（対セメント重量比）が好ましい。
【０１６６】
(2) アルミニウム粉末添加量
アルミニウム粉末はセメント等のアルカリに反応して水素ガス（起泡）を発生する。グラウト中に含まれる粉末に対するアルミニウム粉末の含有量をアルミニウム比：アルミニウム粉末重量／粉状体重量 ×１００ 〔％〕とすると、アルミニウム比0.01％程度が効果的である。
【０１６７】
(3) 配合例１５、１６の特性および比較
エア発生剤には固結体の密度を小さくすることの他に流動性を向上させる効果がある。
【実施例２】
【０１６８】
本発明野外注入実験を行った。配合液は表１２の配合例を用い、対象とした地盤はおよそＮ値が７、相対密度が４０％、細粒分含有率が２０％未満である砂質土地盤である。比較例として従来の水ガラス系懸濁型瞬結配合（以下、瞬結配合）の比較例１は瞬結配合（ゲル化時間１０秒、可塑状保持時間なし）であり、比較例２はＬＷ（ゲル化時間１分、可塑状保持時間なし）である。比較例１、比較例２の配合はそれぞれ表１３、表１４に示す。又実施例１の配合例を用いた実施例を表１２に示す。配合液の混合と可塑状ゲルの生成と圧入状況についても区分をＡ〜Ｆに示す。掘削調査における固結状況をＩ〜VIに示す。
【０１６９】
表１２より区分Ａによる圧入では配合後、混合装置中で混合して可塑状ゲルとしてそのまま圧入不能になる迄圧入した場合、可塑状ゲル化物によるほぼ球状の固結体を形成した。ゲル状塊状体の成長は可塑状保持時間が長く強度が大きくない水粉体比、硬化発現体比配合が大きな塊状体をつくる。
【０１７０】
区分Ｂによる圧入では、複合装置の混合工程中で可塑状ゲルにならないうちに注入を開始して注入過程中で可塑状ゲルに到ったが、そのまま注入不能になる迄圧入した場合、形状が不定形になるが注入対象範囲内に塊状固結体を形成した。これは圧入初期において流動性が充分ある配合液が地盤の圧入抵抗の小さく弱い方向に圧入され脱水と共に流動性が低下し、更に地盤注入前に可塑状になった注入材が圧入されて塊状体が拡大して固化したものと思われる。この場合、球状体でなくとも弱い部分を中心に締固めたものであるから不定形になっても改良効果は充分得る事が出来る。
【０１７１】
区分Ｃによる圧入では混合工程中、そのステージの圧入が完了する迄は可塑状ゲルには到らないが、圧入時間と共に圧力が上昇し最終的に注入量がゼロになって注入が不能になったもので、掘削結果の調査では注入初期では流動性が大きいため一部受持ち範囲外迄脈状に割裂注入されるものの、地盤中で脱水によって流動性が失われ受持ち範囲内で可塑状ゲルの形成と共に塊状ゲルが大きく成長し、周辺地盤を圧縮強化する効果が得られる。
【０１７２】
区分Ｄによる注入では、ゲル化後可塑状保持時間のない通常の水ガラスグラウトであってゲル化と共に圧力は上昇するが、更に注入すれば脈状に割裂して受持ち範囲以外迄逸脱して脈状に固結する。このため対象地盤を高密度化する効果は殆どない。
【０１７３】
区分Ｅによる注入では、一般の可塑状を呈さない配合液であって注入中に初圧のまま圧力上昇を示さず、注入対象範囲外へ逸脱して改良効果は殆ど生じない。
【０１７４】
区分Ｆによる圧入では、地盤中への注入時点においてすでに流動性が極めて低いから注入管吐出口から地盤に吐出されるとすぐに吐出口の外側で脱水が生じ、その後続いて吐出口の内側の注入材の脱水現象が起こり、更に加圧するにつれ注入管内の注入材の脱水が注入管内の上方に及び、ついには注入管全体が固化して注入不能に陥る事がわかった。
【０１７５】
このようにして流動性の少ない可塑性グラウトを地盤中に注入すると、いくらポンプ圧を上げても注入不能になり亀裂注入も生じないという現象が生ずる事になった。このような現象は注入管に流入する前に、粉状注入液と可塑材をそれぞれ混合してスランプ５未満の可塑状ゲルを注入した場合にも生ずる現象である。
【０１７６】
区分Ａ，Ｂ，Ｃにおいては注入後の掘削調査において固結体の体積と注入量を測定したところ、その脱水量はほぼ３０％以内であった。配合液が３０％の脱水で可塑状ゲルになる組成の地盤中に圧入すれば、塊状ゲルが形成されやすい事がわかった。すなわち上記流動範囲の注入材を注入不能になる迄加圧脱水して地盤中に圧入すれば、脱水率がほぼ３０％以内で流動不能な塊状ゲルが地盤中に形成される事がわかった。これらの現象も含めて種々の野外圧入実験より該注入液の注入時の配合液が注入時点で可塑状ゲルに到っているか、或は注入開始時点では可塑状ゲルになっていなくても注入中に地盤中に注入される前の段階で、可塑状ゲルに到るか、或は配合液から３０％以内の脱水によって可塑状ゲルが注入中に形成されるように配合を設定すれば地盤中で塊状ゲルが形成されることがわかった。
【０１７７】
表１２は、Ｎ値が１０以下の地盤における改良効果の例である。例えば具体的には配合例３の場合、配合後５分間混合し毎分吐出量５ｌ／min、初期圧力１．０ＭＮ／ｍ2、最径圧力３．０ＭＮ／ｍ2で、注入速度がゼロになり圧入不能になった。全注入量が１５０ｌの圧入で掘削調査の結果、ほぼ１００ｌ（脱水率３０％）の塊状ゲルが形成されている事がわかった。
【０１７８】
可塑状ゲルの圧入工法は、地盤中で流動性の低下する可塑状ゲルの圧入であるから、ポンプ圧で圧入出来る範囲の緩い地盤が対象となり、通常Ｎ値が１５以下、最も好ましくはＮ値が１０以下の軟弱地盤である。しかし液状化防止や基礎の補強にあってはＮ値が１５以上或は２０以上の地盤を更に改良する場合がある。このような地盤条件と目的に対して本発明者はいくつかの野外注入試験で実験２の区分Ｂ，Ｃによる手法がきわめて効果的である事がわかった。
【０１７９】
このような地盤では配合例３をＡ区分のように注入した場合、注入後注入圧が上昇し大きな塊状のゲルが得られにくいか、配合例２を３時間混合後、毎分吐出量５ｌ／minで初期圧力０．１ＭＮ／ｍ2で注入したところ、５分後１．０ＭＮ／ｍ2となり更に最終圧力３ＭＮ／ｍ2で全注入量が５０ｌになるように圧入した。同塊状固化体の先行部に一部亀裂が認められ中心部側が亀裂を中心に大きな厚さの塊状固化体が形成された。
【０１８０】
即ち注入時に可塑状ゲルの状態の圧入はＮ値が１５以内でも地盤中で可塑状ゲルが成長し拡大するが、地盤のＮ値が１５以上になると可塑状ゲルのまま圧入し続ける事が困難となる。しかし、注入初期において可塑状ゲルでない状態の配合液を地盤に注入する事によりＮ値が１５以上の大きな地盤でも脈状に亀裂を形成しながら割裂脱水して可塑状ゲルになると、流動性が低下し亀裂中でゲルとなりそのゲルを中心に塊状ゲルが拡大して大きな塊状ゲルに成長する。この場合球状体ではないが受持ち範囲内で周辺地盤の密度を上昇させ、地盤の高強度化が可能になる。
【０１８１】
このような結果は、注入初期において流動性のよい配合液を注入して亀裂注入を行った後、可塑状ゲルの圧入に切り替えて注入する事によって可塑状ゲルを圧入するには地盤密度が高いか地盤改良を必要とする地盤改良のために極めて効果的な手段である事を見出した。同様に流動性のよい配合液と可塑状ゲルを交互に圧入し、亀裂注入塊状ゲルの圧力を繰り返しながら所定領域における塊状ゲルの拡大を行って圧入しにくい密度の地盤の強化を行う事が出来る。
【０１８２】
このようにして従来のセメントグラウトやＬＷグラウトのみでは単に脈状に逸脱するのみであるが、途中で可塑状ゲルに到る注入材或は可塑性ゲル状の注入材の圧入を行う事により、可塑状ゲル圧入工法の適用範囲が飛躍的に拡大する事がわかった。
【０１８３】
具体的な手法としてＳ材又はＳ材とＣ材を有効成分とする可塑状ゲル或は更に流動性調整材を混合した可塑状ゲルを注入しながら流動性調整材の種類や量を選定して混合して注入する事により流動性の良い注入材と流動性の低い注入材の注入を組合せて注入する事も出来るし、或はＡ液として流動性の良い注入材又は流動性調整材を加えた可塑状ゲルを注入しながら流動性調整材を合流して圧入する方法を併用しながら亀裂注入塊状圧入を組合せる事が出来る。
野外注入実験
【０１８４】
【表１２】
【０１８５】
表１２における固結状況の説明
掘削調査における固結体の形状
Ｉ 直径３０〜７０ｃｍのほぼ球体の大きな塊状固結体形成
II 形状が球状でなく不定形であるが、直径２０〜５０ｃｍ塊状固結体形成
III 一部の先端部は注入範囲外迄脈状もみられたが、受持範囲内で直径２０〜５０ｃｍ
塊状固結体形成
IV 厚さ１〜１０ｃｍの脈状
注入範囲外へ逸脱
Ｖ 厚さ１〜５ｃｍの脈状
注入範囲外へ逸脱
VI 注入孔の大きさの固結体のみ
【０１８６】
【表１３】
【０１８７】
【表１４】
【０１８８】
【表１５】
【０１８９】
【表１６】
【実施例３】
【０１９０】
本発明における図１に示す試験施工による研究の結果、以下のように注入設計することにより地盤強化効果をうることが判った。
【０１９１】
図１において注入間隔は０．５〜３．０ｍとする。改良率は５〜４０％とする。ここで改良率とは１注入孔の分担改良面積１ｍ2当りに換算して固結塊の断面積に相当し、改良率５〜４０％とは０．０５〜０．４ｍ2を意味する。又、この改良率は改良対象地盤のＮ値と改良目標Ｎ値から１孔当りの受持面積のうちの間隙の減少量が算出され、その減少量がゲル化物に置き換えられる面積に対応することから算出される。以下、表１７に本発明における地盤強化として有効な設計例を示す。これは実施例２で砂地盤にて行った実験例に基づくものであり、注入配置は図１(ロ)に示す正方形配置、注入間隔は１ｍ、２ｍ、また改良率は５％、１０％、１５％、２０％である。
【０１９２】
【表１７】
【０１９３】
このように算出された注入量が所定深度に収まるように毎分注入速度（ｌ/min）と注入圧力を設定していくことが必要である。このためには毎分吐出量５〜５０ｌ/min、注入圧力０．５〜１０ＭＰで注入管理しながら注入するのが望ましいことが判った。
【０１９４】
この際、地盤隆起は２０ｃｍ以内、好ましくは１０ｃｍ以内に収めれば数日後には地盤中のゲルが脱水によって地盤隆起が５〜１０ｃｍ程度に収まることが判った。
【０１９５】
又、注入深度がＧＬ3.0ｍ以浅になると地盤がやや隆起しやすくなり、ＧＬ１．５ｍ以浅になると１０ｃｍ以上に隆起することが判った。従って、３．０ｍ以浅、或は１．５ｍ以浅において地盤隆起しにくい対応、即ち請求項３０〜３６の対応をとることが有効であることが判った。また、地盤改良効果は上記注入孔間隔の範囲で複数本の削孔から圧入することによって互いに拘束しあってその間の地盤が圧縮されてはじめて可能であることが判った。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は特定の可塑状ゲル注入材を地盤中に圧入して時間の経過とともに、或は加圧脱水により可塑状ゲルからなる塊状体を地盤中に形成しながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に可塑状ゲル注入材そのものの塊状体を形成し、地盤強化を図るものであるから、土木建築分野への利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】可塑性グラウト圧入による地盤強化モデル図であり、(イ)は改良対象領域に対する可塑性グラウトによる固結体の配置を示す柱取り合い断面図であり、（ロ）、（ハ）は平面図および可塑性注入材の注入配置図である。(ロ)は正方形配置図であり、（ハ）は三角形配置図である。
【図２】(a)は所定エリアの地盤に相隣って削孔した可塑状ゲルのロッド注入管による下から上への引上げ注入の態様の断面図であり、(b)は所定エリアの地盤に相隣って注入外管を設置し、注入内管から可塑状ゲルを圧入する例を示した断面図であって、１つのポンプからバルブ５をきりかえながらインターバル方式による圧入態様の断面図であり、(c)は引張強度のある注入管の所定設置に間隔をあけて可塑状ゲルによる固結体を形成し、又注入管の引張強度を固体による地盤の高密度体による補強効果を示す断面図である。
【図３】地盤の施工中途における、変位計測態様の模式図である。
【図４】(a)、(b)は構造物直下の耐震補強注入の基本模式図であって断面図である。
【図５】(a)は削孔したケーシング内に鉄筋を挿入しケーシング引き抜きによる可塑状ゲルの圧入の模式図であり、可塑状ゲルは逸脱しないため周辺地盤を圧密して大きな強度を有するグラウトパイルを形成する。(b)は可塑性グラウトによる杭基礎の地盤強化の断面図であり、(c)は土留め壁における可塑性グラウトの圧入によるアンカー形成の断面図である。
【図６】本発明における材料の混合およびグラウトの注入までの注入管理方法の一具体例を示すフローシートである。
【図７】集中管理装置の操作、および集中管理システムが管理する配合と注入のフローチャートである。
【図８】集中管理装置を用い、送液系統１０本についての積算流量と最大圧、および流量と圧力を注入監視盤に表した画面表示の例である。
【図９】注入領域の４つの注入ブロック区分Ｎｏ．１〜４を注入監視盤に表した画面表示の例である。
【図１０】地盤のステージＮｏ．１〜３における流量と注入圧力を注入監視盤に表したグラフ（チャート）である。
【図１１】注入量、または注入圧の三次元的表示例である。
【図１２】テーブルフローとシリンダーによるフローの関係を表したグラフである。
【符号の説明】
【０１９８】
３ 地盤
４ 削孔
５ バルブ
６ コントローラー
７ コンピューター
８ ケーシング
９ 注入管
10 鉄筋
11 レーザービーム発生装置
12 レーザー受信装置
14 フーチング
15 レーザービームセンサー
16 鋼管注入管
17 コンピューター
18 注入制御装置
19 補強支持杭
20 杭基礎
21 土留め壁
22 注入ポイント
23 計量器
24 水タンク
25 ホッパ
26 ゲル化促進剤ホッパ
27 ミキサー
28 流動特性計測装置
29 導管
29´導管
30 グラウトポンプ
31 注入ホース
32 流量圧力制御装置
34 ゲル化促進剤分岐バルブ
35 ゲル化促進剤ポンプ
36 レベルセンサー
Ｘ１ 集中管理装置
Ｘ２ 注入監視盤
ｆ0 流量計
ｐ0 圧力計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラグを主成分として、セメントやフライアッシュ、石灰、又は石膏の群から選択される一種、又は複数種からなる粉状硬化発現材を有効成分とする可塑状ゲル注入材を地盤中に圧入して時間の経過と共に、或は加圧脱水により可塑状ゲルからなる塊状体を地盤中に形成しながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に可塑状ゲル注入材そのものの塊状体を形成し、地盤強化を図る可塑状ゲル注入材、地盤強化方法、地盤圧入管理方法並びに地盤圧入管理装置に関わる。
【０００２】
さらに、発明は、スラグ或はこれに硬化発現材を加えた自硬化性粉状体からなる可塑状ゲルを軟弱地盤に静的に圧入して地盤中に注入材そのものによる塊状体を形成させながら、周辺土砂を圧縮して密度の増大を図る地盤強化方法である。
【背景技術】
【０００３】
地盤中に固結材を静的に圧入して土砂を周辺に押しやって密度を増大して地盤を強化する方法として従来、非流動性の低スランプ或は殆んどスランプゼロの注入材（モルタル）を地盤中に圧入することにより、地盤中に固結体を造成し、地盤を圧密強化する工法が知られている。（特許文献１：特開平６−１０８４４９号公報参照）
【０００４】
しかし、上述公知の工法のうち前者は大きな装置を必要とし、液状化防止工等が行われる建築物の建て込んだ施工条件や建造物直下の基礎の補強は不可能であった。
【０００５】
また、流動可能なセメントを主成分とするモルタルと水ガラスやアルミニウム塩等の可塑材をポンプでそれぞれ移送して注入口付近で合流混合してスランプが５ｃｍ以下の低流動性の可塑状グラウトを形成して注入する空洞充填工法もあるが、これを軟弱地盤中で加圧注入すると地盤中で脱水によって急速に流動性を失い、拡大する塊状ゲルを形成する事は難しく注入不能になるか地盤中の範囲外に割裂注入して脈状に逸脱してしまい地盤改良は困難である。
【０００６】
本出願人は可塑性グラウトを地盤に圧入して塊状ゲルを拡大して形成するために可塑性グラウトの流動性の研究開発を進めた結果、スラグを主成分とするゲルが地盤中で拡大するための明確な条件を見出した。
【０００７】
本発明者等は注入工法という簡便な手法を用い、スラグとその硬化発現材を有効成分とする可塑状ゲル注入材の配合後、経時的に変動する流動特性を応用して、上記目的を達する事が出来るかの研究を行い、ある条件下で、拡大する塊状固結体を形成出来る事を確認し、本発明を完成した。
【０００８】
地盤に懸濁型グラウトや瞬結グラウトを注入した場合、地盤を割裂して脈状に注入されるため所定領域に塊状硬化物を形成する事は困難である。本発明者はその問題を地盤中にスラグに硬化発現材を加え或は更に保水材を加えて形成される可塑状ゲル注入材を圧入して地盤中で可塑状ゲルの塊状体を形成する事によって解決せんとしたものであって、注入工程中には流動性がありながら地盤中において脱水を伴って形成された可塑状ゲルの塊状体を拡大させて周辺地盤の密度増加をはかる事を可能にしたものである。本工程はこれらの可塑状ゲル注入材を近年のレベルアップした注入手法と注入管理システムで制御することによって、地盤中に割裂を生じさせる事なく注入孔の単位受け持ち体積に所定量の塊状ゲルの硬化体を形成せしめる手法を見出し、軟弱地盤の密度増加を図る事に成功したものである。
【０００９】
従来、セメントを主材とするモルタル注入液はスラリー状で流動性を有し、水和反応により固化に到るものであった。このような流動性モルタルは地盤中に注入した場合、地盤を割裂して注入され逸脱しやすく又大きなブリージングを生じ、地盤中に材料分離して沈殿して脈状に固化する。
【００１０】
一方、ブリージングを小さくするためにはセメントの含有量を大きくすればよいが、このようにするとセメントの硬化発現が早くなり広範囲を充填する事が出来なくなるか、地盤を割裂して逸脱するという問題がある。又セメントを主材とする流動性モルタルにアルミニウムや水ガラス等を可塑材として用いる方法が提案されたが、このような可塑状グラウトは空洞填充には適しているが、これを地盤に圧入した場合粘性が大きく地盤中で急速に硬化して注入不能になるか或は割裂して逸脱しやすい。
【００１１】
又セメント系懸濁液と可塑材を別々にポンプで送り、注入管の手前で合流して形成されたスランプが５未満３ｃｍ程度の可塑性グラウトを、地盤中に圧入して周辺の土粒子を圧縮する地盤強化方法も提案されている。
【００１２】
しかしスランプが５ｃｍ未満とは、シリンダーによるフローでほぼ８ｃｍであり、グラウトを構成する材料によって多少異なるが、テーブルフローでおおよそ１０ｃｍ程度となり、この場合ゲル化物は落下による振動を加えても殆ど動かない状態であり、このような低スランプの可塑性グラウトを地盤中に注入すると地盤中で水分と紛体が分離し脱水によってさらに流動性を失い急速に硬化してしまい、可塑性保持時間を得られない。この結果、注入圧が上って注入不能になるか脈状に地盤を割裂して不特定の方向に逸出してしまい地盤強化効果が得られない。
【００１３】
そこで本発明者は種々の研究を重ねた結果、可塑状グラウトは経時的のみならず脱水によってその流動性が変化していく事に着目し、地盤中に圧入される前迄は、流動性がありながら地盤中に圧入されてから経時的に或は加圧脱水によって流動性を失って可塑状ゲルを形成し、それが塊状体となりながらも長い流動保持時間を保ちながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に大きな塊状体を形成し、地盤強化を図る事を可能にする地盤強化方法を実現したものである。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−１０８４４９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述した目的のためには、地盤強化用地盤注入材並びに地盤強化方法は数十ｍもの長いホース中の送液流動性が必要な一方、地盤中に圧入されたら土粒子間浸透せず、かつ、地盤中においても流動性を保ちながら所定の改良受け持ち範囲以外に割裂により逸脱する事なく所定の位置に塊状体を形成し、かつ、出来るだけ大きな注入液自体による塊状体に成長せしめ、しかも固化に到る迄の間に周辺の土粒子を押しやってその分周辺の土砂の密度を高くするという相反する特徴を同時に満たす事が要求される。
【００１６】
そこで、本発明は産業副生品であるスラグを有効成分としこれを所定の流動特性が得られるように配合し、又これに少量のセメントや石灰、石膏、フライアッシュ等と水を所定比率で配合し、或は保水性をよくし或は流動性をよくすることにより脱水を低減して地盤中において固化する迄に塊状体を拡大するためにベントナイト、粘土、シルト、高分子剤、吸水性センイ、ホワイトカーボン等を配合し、或はさらにゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、解膠剤、気泡剤を加え、所定の条件下で地盤中に圧入し、地盤中に塊状体或は可塑状ゲルによる塊状固結体を造成することを可能にする流動特性、固結特性を明らかにして、地盤強化を図ることに成功したもので、上述の公知技術に存する問題を解決した地盤注入材および地盤強化方法、並びにその注入管理方法を提供することにある。勿論、この地盤注入材は圧入工法のみならず一般の裏込め注入、護岸の吸出し防止注入、など空隙充填に使用したりする事も出来る。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、地盤強化のためには単なる可塑状ゲルの空隙充填と異なって、以下の要件を満たす施工上の手法が課題となることに着目し、これらの課題を注入材料と注入方法やその管理方法を開発する事により解決したものである。
１）注入材が土粒子間浸透する事なく、又注入範囲外へ逸脱する事なく、所定の受け持ち領域内に塊状に形成され、かつ塊状体が塊状を保ったまま拡大する注入材の条件。
２）側方向に拡大して周辺土砂を圧縮する手法。
３）土の密度が可塑状ゲルそのもので圧入されるには高く、しかし地盤のためには低すぎるような地盤条件で注入という簡便な手法で改良する手法。
４）垂直方向への固結体の移向を極力抑える手法。
５）地表面に近い領域での地上への逸脱や地盤隆起を極力抑え、確実な強度増加が得られる手法。
６）注入工法の施工法を生かし、かつ長距離の送液性が可能な手法。
７）上記を可能にする注入管理システムの開発。
【００１８】
本発明者は、注入液が地盤に注入される迄の流動性と地盤中における流動性の保持と土粒子間浸透や割裂注入する事なく塊状固結体の形成と大径への成長という相反する問題を解決するために、スラグとその硬化剤および水の混合物が地盤中における脱水という工程で流動性が低減して、地盤中で塊状体を形成する事に着目した。そして地盤中における注入液の以上の流動特性を示す指標として(1)流動性を示すフローとスランプ値、(2)可塑状ゲルによるゲル化時間と、(3)可塑状保持時間、(4)非可塑状になる固化時間に着目した。
【００１９】
このうちゲル化時間とは配合後テーブルフローが２０ｃｍになる時間とし、可塑状保持時間とはゲル化後外力を加えても流動しなくなる時間即ち貫入抵抗値が０．０１ＭＮ／ｍ2を超えた時点迄の時間としてそれを硬化時間とした。
【００２０】
そしてこれらが地盤中における圧入脱水という現象による水粉体比の変化によって大きな影響をうける事に着目した。又更に硬化発現材の量が少なければ強度が低いため、土中で流動性を保ちながら割裂注入される事なく塊状に大きく拡大して注入材自体による塊状固結体が形成されることを見出した。この場合、硬化物の強度が比較的低いため施工後地盤中にセメント固結体のような高強度の杭を形成する事がないため地震による振動にも応力集中による破壊を生じにくく、周辺地盤と一体化を保つことが出来ることに着目した。
【００２１】
本発明者は、上記課題を解決するために種々の研究を行った結果、以下のことが判った。
【００２２】
１）シリカ系粉状体であるスラグは、セメントや石灰等のＣａ組成物の少量と反応して、初期の段階で表面にＣａを吸着して電気的化学的反応を起こしバインダーとなって擬似的な流動性の低下を生じ、更に脱水をともなってして水粉体比が小さくなると可塑状ゲルを形成し、更に非可塑状ゲル化物を経て固化する。このような現象は、地盤中で脱水によって加速し形成された塊状体が周辺地盤より強度が高ければ充分本発明効果を得る。又、硬化発現材を加えなくてもその流動特性をフロー或はスランプで特定し、或は水粉体比で水分量を特定する事により地盤中で土粒子間に浸透したり或は脈状に拡散する事なく、地盤中に塊状体を形成し圧入をつづける事により塊状体が拡大する。そしてその地盤中における脱水した塊状体が周辺の圧縮された地盤と同じ強度或はそれよりも大きな強度を保っている限りは地盤強化の役を果たす事を本発明は見出した。
【００２３】
２）テーブルフロー、スランプ、シリンダーによるフローはスラグに硬化発現材を加えた注入液の流動性を示し、テーブルフローが１５ｃｍ〜２８ｃｍの範囲でスランプは１０ｃｍ〜２８ｃｍの範囲、シリンダーによるフローが約１０〜２６ｃｍの範囲にあり、テーブルフローが２０ｃｍ付近、スランプが２１ｃｍ付近、シリンダーによるフローが１５ｃｍ付近で可塑状ゲルになり経時的に或は脱水による水粉体比の低下と共にフローとスランプは低下する。シリカ系粉状素材であるスラグとＣａを含む粉状硬化発現材からなる粉状体の水紛体比、全紛体中の硬化発現材比を調整する事により、上記地盤注入材の地盤中における可塑状流動特性や地盤中における可塑状ゲル化物の拡大を調整して、更にこの可塑状ゲルに到る迄のゲル化時間や可塑状ゲル保持持間を、促進剤又は遅延剤や流動化剤、保水材、解こう剤、気泡材等の添加剤を用いる事によって調整して、作業性や可塑状ゲルの大きさを調整できる。水粉体比が小さすぎたり、硬化発現材比が大きすぎると脱水によって地盤中で塊状ゲルの拡大が阻害されるため、その比率が重要である。
【００２４】
特に硬化発現材比が大きいと地盤中で脱水によって急速に大きな強度となりすぎ、ゲルの拡大を防ぐのみならず、周辺土に対して大きなコンクリート体が出来たと同様になり、地盤全体の一体化を防げられ、地震時に局部的な大きな応力を生じ破壊するため改良地盤の耐震性が低下する。又、地盤中で脱水により塊状体を形成するシリカ系粉状体からなる流動性注入液は、上述した人工の粉状素材のみならず掘削土砂や珪砂等を素材とし、それに粘土や増粘材や保水材を添加して流動化土として所定の流動特性即ちフローやスランプ値とし、かつ所定の水粉体比を示すように調整し、かつ脱水してテーブルフローが２０ｃｍ以下になれば可塑状ゲルとなり土粒子間浸透せず亀裂逸脱しないように注入する事により周辺地盤がより密になるようにすることにより所定の地盤改良する事が出来る。勿論、上記素材として更に硬化発現材を加えれば強度は増加する。
【００２５】
３）該地盤注入材は送液過程、地盤への圧入過程で時間と共に流動性が変動していく。その流動特性の変化を効果的に利用する事により地盤中で塊状固結体を形成出来る一方、これが注入液の配合調整や注入管理を難しくさせるため、配合範囲の設定のみならず配合管理システム、圧入管理システムが重要になる。
【００２６】
４）該地盤注入材の混練や圧送並びに地盤中への圧入に適したワーカビリティは、テーブルフローで１２ｃｍ以上好ましくは１５ｃｍ以上、３０ｃｍ未満、スランプ５ｃｍより大きく好ましくはスランプは１０ｃｍ以上、２８ｃｍ以内、シリンダーによるフローで８ｃｍより大きく、好ましくは約１０ｃｍ以上、２６ｃｍ以内である。スランプやフローを支配する水粉体比の決定が、ワーカビリティや土中における塊状体の形成と拡大に大きく影響する。時間と共に逐次変化するこれらの流動性を的確に判断し、スランプやフローによって水粉体比と硬化発現材比を管理して迅速に配合並びに水紛体比を調整することが地盤中に塊状の可塑状ゲルを形成しかつ拡大するために重要である。
【００２７】
５）添加剤を添加すると添加量に応じた可塑状ゲルを形成するゲルタイムの調整ができる。促進材として水ガラスやアルミニウム塩を添加することにより容易にフローを小さくしたりゲル化時間を短縮する事が出来る。又スランプを２０ｃｍ付近から１０ｃｍ以下に減少させる事が出来る。又地盤中における脱水と共に可塑性ゲルを形成させかつそのゲルが可塑状を保持する時間を長くして圧入を継続する事により塊状ゲルが成長し地盤中に大きな塊状ゲル化物を形成し更に非可塑状ゲルを経て硬化体に変化させる事が出来る。
【００２８】
この場合、シリカ系粉状体とその硬化発現材の混合物をＡ液とし、水ガラス等の溶液性シリカやアルミニウム塩をＢ液として合流混合する事により、小さなフローや低スランプの可塑状グラウトを注入する事が出来る。しかし、空洞填充の場合は低いフロー値、低スランプの可塑状グラウトの注入は可能であるが、地盤への圧入工法の場合は地盤中で生ずる脱水によって急速に流動性が失われるため塊状ゲルの拡大による周辺地盤の圧縮が困難になる。このため合流注入しても注入管吐出口から地盤に注入される時点では、合流液のテーブルフローは１２ｃｍ以上、スランプは５ｃｍより大きく、シリンダーによるフローは８ｃｍより大きい事が必要である。
【００２９】
６）骨材として粘土、土砂等の現場発生土、珪砂を加えることが出来る。骨材は増量材として役立つのみならず固結強度や流動性の調整にも役立つ。一般に粉体中の骨材の比率が多くなれば強度は小さくなり、骨材の粒径が大きくなればその流動性は低下する。
ベントナイト等の粘土や現場発生土における粘土やシルトやローム等細粒分や高分子剤や増粘材等は保水性や増粘剤としてすぐれ、地盤中に圧入された圧入材の脱水を遅らせ粉状体に対するバインダーとして作用して擬似的結合性のある流動体として作用し、分離分散することなく塊状ゲルを形成しその拡大に役立つ。
【００３０】
７）硫酸アルミニウム等のアルミニウム塩や水ガラス（水ガラスと酸を混合して得られた酸性水ガラスも含むものも本発明では水ガラスとてみなすものとする）を添加するとスランプの減少、フローの減少、粘性の増大を生ずる。地盤中で地盤注入材が脈状に割裂する事なく可塑状ゲルが地盤中に形成して塊状ゲルが大きく成長するには、硬化材発現比、水紛体比、アルミニウム比、フロー値、スランプ値の範囲、シリカ溶液からのシリカ濃度等、の選定適用方法が重要となる。
【００３１】
８）セメント系懸濁型グラウトはただでさえ粘性が大きいのにそれを可塑状にすれば地盤中に開口する注入管の注入口からの圧入抵抗並びに注入口に到る迄の送液管の送液抵抗が極めて大きく、かつ送液管やポンプの中で詰まりやすいという問題がある。このため送液を容易にするために薄い配合を用いると地盤中で脈状になる。このため先願技術では裏込め注入と同じように流動性の良いセメント系懸濁液と可塑材を注入管に送液される前の時点で合液して瞬時に可塑状にして地盤中にスランプ５ｃｍ未満にして圧入する方法が提案された。しかし、注入管の前で可塑状になったセメント系可塑状グラウトが地盤中で脱水によって直ちに高強度になるため大きな塊状ゲルに成長するのは困難であり又、大きな注入圧力を必要として注入不能になるか、地盤を破壊して逸脱する。
【００３２】
本発明者は裏込め注入や空隙充填のための可塑状グラウトの注入に比べて、地盤中に圧入して大きなゲルを形成して周辺土砂を圧縮する地盤改良の注入は全く異なる事に着目した。
【００３３】
本発明者は研究の結果、地盤中で圧入材が割裂によって逸脱せず、かつ大きな塊状ゲルに成長するための以下の必要条件並びに塊状ゲル化物の生成とその拡大のメカニズムを見出した。
１．該地盤注入材は、地盤中に注入される迄は流動性があるが、地盤中に注入されたあとは、地盤を割裂して逸脱しない事。
２．該地盤注入材は、地盤中に注入される前の段階で可塑状ゲルに到っているか、地盤中に注入されて加圧脱水によって流動性が低減して可塑状ゲルの塊状体を形成する事。
３．塊状体は地盤中で可塑状を保持し、その塊状体はその内部に後続して圧入される可塑状ゲルによって押し拡げられて、塊状体は拡大する。塊状体の外周部では押し拡げられる結果、更に脱水されて非可塑状となり流動性を失い、時間と共に外周部から固化帯を形成して大きな塊状固結体が形成されると共に、その周辺部の土砂の空隙を減少させて押し拡げて、静的に予め固める。
４．塊状体の内部は可塑状を保持している事により、更に該地盤注入材の圧入があれば塊状体の外周部の固化ゾーンがいくつか破れ、可塑状ゲルがその周辺部に押し出されて脱水して非可塑状となり、固化帯が拡大する。固化帯が或る程度以上に硬くなると通常のポンプ圧ではそれをつき破る事が困難になり圧入不能になる。その時点が塊状固化物の大きさとなる。
【００３４】
本発明者は研究の結果、送液中の送液管中の抵抗圧やポンプ中における詰まりが生ずる事なく地盤中に設置された注入管の先端部から地盤中に圧入されたあとでも流動性を有し、脱水されても可塑状を呈する該地盤注入材を圧入する事によって、地盤中で可塑状保持時間（加圧されれば流動状態になる時間）を有する可塑状ゲルを形成し、更に塊状体が成長する事を見出し、本発明を完成したものである。
【００３５】
例えば、表２に示すように同一の硬化発現材比８．０５％で水粉体比が７０％の配合例１、水粉体比が６０％の配合例２は配合後可塑状ゲルになる迄のゲル化時間はそれぞれ２１０分とか９０分を要する。これが水粉体比が５０％になるとゲル化時間は1分になる。この事は配合時、地盤中に注入される前迄は可塑状に到っていない注入材が地盤中においては、脱水によって水紛体比が７０％→６０％（脱水率約１５％）→５０％（脱水率約３０％）に低下するにつれてゲルタイムが１分迄減少し可塑状ゲルとなり塊状体を形成する。
【００３６】
しかもゲル化時では可塑状保持時間は６時間であるから塊状ゲルは拡大しブリージングが小さく、粘性が増大して拡散しにくくなり固化物は大きな強度となる。このような特性は従来知られていなかった。即ち、流動性注入材は地盤中に圧入されてから水粉体比が７０％→６０％迄脱水する迄はゲル化に到らず、５０％（脱水率約３０％）になって、１分後には、可塑状ゲルを形成し、その時点での可塑状保持時間は６時間であって、圧入がつづくにつれゲル状のまま大きく生成し更に脱水或は硬化現象の進行にともない非流動性ゲルとなり固化する事を物語っている。
【００３７】
従って、このように注入時点で可塑状を呈していなくても地盤中の脱水によって可塑状になり得る。このような流動性注入液の注入においては配合液を一液のまま注入しても、紛状体注入液をＡ液としアルミニウム、水ガラス等のゲル化促進材をＢ液とし合流注入しようと、或はＡ液を可塑状ゲルとし、Ｂ液を水ガラス等のゲル化促進剤としようとその手段は問わないで施工する事が出来る。
【発明の効果】
【００３８】
以上の本発明者による研究の結果、以下のようにして可塑状ゲル注入材を圧入して地盤中に大きな塊状体を形成して強度増加による設計可能な信頼性のある地盤改良工法が可能になった。
【００３９】
１．注入液そのものはポンプによる流動性があるが地盤中に注入したものが脈状に割裂を生じて不特定に浸透して固結しないようにする。なぜならばそれぞれの注入孔の受け持ち範囲内でゲル化物による塊状固結体が形成されてはじめて、その受け持ち範囲における土粒子間隙が減少して塊状固結体周辺の注入孔の間の地盤の密度増加が確実に期待できるからである。
【００４０】
２．地盤中に注入したものが土粒子間浸透しないようにして複数の注入孔の間の地盤の土粒子を塊状体で押しのけるようにする。なぜならば、土粒子間に注入液が浸透したのでは複数の注入孔の間の地盤を圧縮することが出来ず、注入孔の受け持ち範囲における地盤の圧縮による密度増加が確実に期待できないからである。
【００４１】
３．地盤中に圧入されたゲルが塊状に固結体を形成し、なおかつ大径の固結塊に成長するようにする。このためには
(a) 該注入材としてシリカ系粉状体と水の混合物をスランプ５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフロー１２ｃｍ以上及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、或は更にスランプ２８ｃｍ以内及び／又はテーブルフローが３０ｃｍ未満及び／又はシリンダーによるフローが２８ｃｍ未満である流動性地盤注入材、又はこれにＣａを含む粉状硬化発現材とを混合した地盤注入材とを用い、これを地盤中に圧入して脱水して形成される注入材そのものからなる塊状体の拡大によって土粒子を周辺に押しやり、地盤中に塊状固結体を造成し、地盤強化を図る。
(b) 該地盤注入材は脱水によってテーブルフローが２０ｃｍ以下に達し得る。ここでテーブルフローが２０ｃｍになった時点を可塑状ゲルになった時点とみなす。
(c) 該地盤注入材は脱水が進むにつれ可塑状ゲルを経て非可塑状となって固化する。
(d) 該地盤注入材は硬化性流動化土又は非硬化性流動化土であって脱水によって流動性を失いテーブルフローが２０ｃｍ以下に達し周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する配合とする。
(e) 該地盤注入材は水粉体比が３０％以内で可塑状ゲルになる配合とすれば、地盤中に圧入し続ければ可塑状ゲルとなって塊状固結体が形成される。
【００４２】
可塑状ゲルによる塊状体が地中で大きく成長して固結体になるには表１に示す条件が好ましい。
【００４３】
【表１】
【００４４】
４．地表面近くは地盤隆起しやすく、又注入液が地表面に逸脱しやすいのでそのような現象を防止する手法も併用する。
【００４５】
５．長距離の送液パイプ中で分離する事なく流動性を保持し得る事が建造物が密集した地盤の耐震補強に本技術を適用するための作業性を可能にする。
【００４６】
６．砂地盤だけでなく粘性土地盤にも適用出来るようにする。
注入液の配合システムから送液管と注入管管路を経て地盤中に注入される経路において、流動性を保持しながら（上記要件５）地盤に注入されてから以上の１、２、３、４のいずれか又は複数の要件を満足するようにする。
【００４７】
可塑状ゲルを呈する迄の時間を短縮するには、水ガラスやアルミニウム塩を加える事により調整出来る。即ちこれらはゲル化促進剤として作用する。水ガラスと硫酸等の酸を混合して水ガラスのアルカリを除去した酸性水ガラスを用いるときわめて早くゲルが形成される。本発明では酸性水ガラスも水ガラスとして扱う。この場合、重曹や炭酸ナトリウムを併用することによりゲル化時間を調整できる。又、リグニンスルフォン酸塩等のゲル化遅延剤を用いる事も出来る。
【００４８】
本発明の地盤注入材の代表的例を云えば、懸濁液を構成する主材となる紛体のシリカ系粉状体であるスラグに加えるセメント又は消石灰或は石膏或はフライアッシュ等からなる粉状の一種、または複数種の硬化発現材は、使用する粉状素材中の５０重量％未満、好ましくは１〜４０重量％、更に好ましくは１〜２０重量％、また水粉対比は２０〜２００重量％、好ましくは３０〜１５０重量％である。ゲル化促進材を加える場合は注入材に含まれる粉体、つまり主材と硬化発現材の総量に対してアルミニウム塩をアルミニウム比が０．１〜３．０重量％（Ａｌ2Ｏ3換算で０．０１〜０．５２％）練り混ぜることにより、テーブルフロー１２ｃｍ以上３０ｃｍ未満、好ましくは１５〜２８ｃｍ、ゲルタイムが３分以内から数１００分、可塑状保持時間が数時間から１０時間以上、ブリージング率が１０％以内好ましくは５％以内、スランプが５ｃｍより大きく２８ｃｍ以下好ましくは１０〜２８ｃｍ、シリンダーによるフローが８ｃｍより大きく２８ｃｍ未満好ましくは約１０〜２６ｃｍの注入材となる。
【００４９】
本発明のこのような特性により、又、ゲル化促進材として水ガラスや酸性水ガラス等のシリカ分を加えるとゲルタイムも可塑状保持時間も大幅に減少させる事が出来、又、ブリージングもスランプも更にフローも小さくなる。本発明の地盤注入材は地盤中に圧入されて可塑状ゲルとなり土粒子を周辺に押しやり、地盤中で大きな塊状固結体に成長し、地盤強化を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明は上述のとおり、シリカ系粉体或はそれにそれより少ないカルシウム系硬化発現材を加えた懸濁液を用いるが、使用する粉粒素材の種類と組合せ、および特定の配合比率で配合するようにしたから、目的に応じた流動特性、固結特性を呈する所望の注入材を地盤中に圧入して、地盤中に塊状固結体を造成することにより注入孔に囲まれた地盤の土粒子を周辺に押しやり、地盤強化を図ることができる。
【００５１】
地盤中で塊状に固結には、加圧することにより流動できるものの、土粒子間には浸透せず、かつ脈状に割裂しない程度の可塑状ゲルを形成する地盤注入材であって、テーブルフローで表わすと１２ｃｍ以上３０ｃｍ未満、好ましくは１５〜２８ｃｍ、スランプでは５ｃｍより大きく、好ましくは１０〜２８ｃｍ、シリンダーによるフローでは８ｃｍより大きく、好ましくは約９〜２６ｃｍの範囲を示す地盤圧入材であることが好ましい。又、地盤中にて加圧脱水による可塑状ゲルの形成を考慮して注入前に可塑状ゲルになっているもの或は水粉体比が３０％以内減少で可塑状ゲル（テーブルフローでほぼ２０ｃｍ以内）になる場合である事が好ましい。
【００５２】
フロー値やスランプがこれ以下になると、地盤中で可塑状ゲルの塊状固結体の成長が困難になり、これ以上だと脱水しきるまえに脈状や亀裂状に割裂注入され塊状体が形成されにくい。
【００５３】
本発明は上述の通り、シリカ系粉状体であるスラグに加える硬化発現材の粉粒素材及び水を特定比率で配合するが、カルシウムを含む硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群（Ｃ材）と、水（Ｗ材）と混合する。
【００５４】
なお、上記にてスラグは通常の４０００（ｃｍ2／ｇ） のブレーン等の一般品でもよいし、それ以上６０００〜１５０００（ｃｍ2／ｇ）ブレーン等の超微粒子スラグでもよい。
【００５５】
硬化発現材比は５０重量％未満、好ましくは１〜４０重量％、更に好ましくは１〜２０重量％、また１〜１０重量％の配合でも極めて優れた効果がある。硬化発現材が０の場合はスランプ並びにフローが上記条件を満たすと共に脱水して地盤に圧入された塊状体が周辺地盤と同等又はそれよりも高い強度を有する事が必要である。
【００５６】
この場合の配合や水粉体比の選定は、上下にポーラスストーン又はろ紙を敷いたモールド中に注入材を填充し、想定した注入圧力に相当する圧力でシリンダーで加圧して脱水させて得られた供試体の強度を測定して、注入したあとの周辺土の平均的な土の密度に対応した強度と同程度又はそれよりも大きな強度になるように設定する事が出来る。勿論、硬化発現材を少量加えた場合も同様に配合を設定できる。水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％の配合である。ここで、硬化発現材比とはＣ／（Ｓ＋Ｃ）×１００であり、また、水粉体比とはＷ／（Ｓ＋Ｃ）×１００であり、Ｓ、Ｃ、Ｗはそれぞれ重量である。
【００５７】
このような配合液は、混合すれば、水粉体比が小さければそのままで、水粉体比が大きい場合は地盤中で脱水することにより遅かれ早かれ塊状体になる。可塑状ゲルは力を加えれば流動するが静止すれば流動を停止する。可塑状ゲルとなるゲルタイムはテーブルフローがほぼ２０ｃｍになった時点とする。上記水粉体比、フロー、スランプを呈する流動性注入材はそのままで或は添加材を加えて地盤中で加圧脱水する事により水粉体比が大きい場合でも可塑状ゲルが地盤中に形成することが出来る。
【００５８】
地盤中において形成された塊状体は、流動性が少ない状態でありながら出来るだけ広範囲に拡大されて大きな塊状固結体を形成する必要がある。このためにはフローやスランプや水粉体比が重要であるし、更に硬化発現材比や添加材も重要である。
【００５９】
硬化発現材比が過大であると、セメント等を主材とするモルタルグラウトの特性が強くなり水が分離してブリージングが大きくなり可塑状ゲルになりにくく、かつ脱水によって可塑状ゲルでなく非可塑性ゲルとなって短時間のうちに固化して高強度固結体を形成する。このため割裂して逸脱するか固化して注入不能になる。硬化発現材比が５０％未満、好ましくは１〜４０％、更に好ましくは１〜２０％の間で、最も好ましくは１〜１５％であって、地盤中で可塑性ゲルを経て大きく成長した塊状固化物が形成される。特に硬化発現材比は１〜２０％或は更に１〜１０％程度だと強度が低く、地中での可塑状ゲル保持時間が長いため拡大しやすく、又改良された地盤も均等な強度になり密度が上昇した周辺地盤と一体化して耐震性にすぐれる。
【００６０】
さらに、本発明はスラグと、硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュのいずれか又は複数の一群と、水からなる硬性懸濁液が、可塑性を発現する時間を調整するために硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩を含むこともできる。この場合、好ましくは硬化発現材比を２重量％以上５０重量％未満、水粉体比２０〜６０重量％およびアルミニウム比を２．０重量％以下、好ましくは０．１〜１．０重量％、Ａｌ2Ｏ3換算で０．０１〜０．３５重量％である配合グラウトとする。ここで、アルミニウム比とはアルミニウム材／（Ｓ＋Ｃ）×１００である。アルミニウム材は重量を表す。
【００６１】
なお、上記においてゲル化促進剤としてのアルミニウム塩や水ガラスは、シリカ系粉状体、硬化発現材と混合してポンプで地盤に圧入しても良いし、注入管中、或は注入管の近くで合流混合しても良いし、或はシリカ系粉状体と硬化発現材とゲル化促進剤の混合液を注入する過程で更にゲル化促進剤を合流混合して注入しても良い。
【００６２】
さらに本発明は、硬化発現材として石膏、又は石膏、セメント、石灰、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群（Ｇ）と、水（Ｗ）を混合する。石膏比、および石膏の混合物を５０重量％未満、好ましくは２〜４０重量％、水粉体比を２０〜２００重量％、好ましくは３０〜１５０重量％の配合グラウトとする。ここで、石膏比、石膏の混合物比とはＧ／（Ｓ＋Ｇ）×１００であり、また、水粉体比とはＷ／（Ｓ＋Ｇ）×１００である。Ｇは重量を表す。
【００６３】
さらに本発明は、粉粒素材の主材としてスラグに、焼却灰、粘土、土砂のような現場発生土、および珪砂等を加え、硬化発現材としてセメント、石灰、石膏、フライアッシュ、のいずれか又は複数の一群と、水に加えて混合する。又、本発明の地盤注入材は発泡剤や起泡剤を加えて流動性をよくし、或は軽量化を図ることが出来る。上記において、粘土としてベントナイトやさらに高分子系増粘剤すなわちポリビニルアルコールやカルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）やメチルセルローズ等を添加することにより水に対する分散性を抑制し、沈殿を少なくし、ワーカビリティの改善効果或は保水材として又上記主材となる粉粒素材のバインダーとしての役割をし、擬似ゲル状にして流動性を保持しながら分散しにくい構造をもつ流動体を形成する。この結果地盤中における脱水を低減し、塊状性の拡大を促進する。
【００６４】
本発明は静的可塑状ゲル圧入工法というべき工法であって、サンドコンパクション工法のように大きな機械で振動等を生じず、又低スランプのモルタル圧入工法のように流動性のないモルタルを特殊な装置で圧入する工法のように大きな設備を必要としない。このため本発明工法は通常の注入工法に用いる簡便な装置を用いて静的にかつ騒音がなく作業場所の狭い領域でも簡単に施工出来るため、きわめて公害のない作業性に優れた工法といえる。又曲線状にボーリングして設置出来る注入管を通して注入出来るので建造物下の斜め注入、水平注入は勿論、曲線と水平を組合せた建造物直下の耐震補強注入も出来る。以下に本発明の施工法について説明する。
【００６５】
上述の本発明にかかる地盤注入材は地盤中に挿入した注入管を通して、老朽トンネルの空隙充填、シールドトンネルの裏込注入、基礎の空隙充填、護岸背部の空隙充填に適している事は勿論であるが、更に地盤中に圧入し、土粒子を周辺に押しやって塊状に固結しながら周辺土砂を押しやって地盤強化を図ったり、同じ原理で沈下した建造物の復元注入工法に適している。このような可塑性注入材の注入に当たり、初期注入圧力を低くして先行注入物の脱水を図りながら注入圧力を段階的に高め、或は注入と中断を繰り返して間欠的に加圧しながら注入し、これにより可塑性を呈するゲル化物の土粒子間浸透と地盤の割裂による逸脱を防ぎながら土粒子を周辺に押し広げて地盤の密度を増大させながら固結してもよい。
【００６６】
しかも、この注入は複数の注入ポイントからの同時注入方式、別の注入ポイントへの切り替え注入、即ち図２(b)のような連続注入方式、１つの注入ポイントから他の注入ポイントに移行して注入してから再び戻ってきて繰り返し注入するインターバル注入方式、またはこれら方式を組み合わせて行われる。
【００６７】
さらに、本発明にかかる地盤注入材は複数の注入ポイントから注入して注入ポイント間の地盤を拘束し、注入管間の地盤密度を増大して地盤を固結することもできる。このような効果を期待出来るのは複数の注入管を０．５ｍ以上３ｍ以内の間隔で地盤に設置するのが望ましい。これ以上だと密度上昇による圧入地盤全体の一体化した地盤改良効果が得られず、局部的な地盤改良となってしまう。なお、本発明注入材の地盤への注入に際し、地盤が粘性土の場合或は粘性土層を介在した地盤の場合、地盤中にドレーン材を設置して地盤中に注入された可塑性注入材の脱水あるいは地盤の脱水を促進しながら注入を行えばより効果的である。
【００６８】
上述の注入は例えば次の(a)、(b)に示す注入管を用いて行われる。
(a) 先端部に削孔部又は吐出口がある注入管。
(b) 軸方向に複数の吐出口を有する注入管。
(c) 外管に少なくとも一つの袋体パッカを備えた注入管。
(d) 管路に吐出口と透水材でおおわれた吸水口を設けた注入管。
【００６９】
軟弱地盤等の強度を大幅に向上させるために、多量の可塑性ゲルを一度に過大の量を地盤中に形成すると、地盤表面に隆起が生じたり、側方向に地盤を破壊し、逸脱して当該地盤の強度が設定通りに向上しない事態が生じやすい。このため本地盤注入材の特性を生かし、注入初期には低吐出量で注入し徐々に注入圧力を上げて所定の注入圧の範囲で圧入し続けて注入量の増大を図るのが望ましい。注入前の地盤の強度（Ｎ値等）、注入深度（上載圧）、注入圧力、注入量、1本当りの受け持ち面積から、注入後の改良強度を把握出来る。或は更に地盤変位を加味すれば更に正確となる。又注入中は流動性があり、注入を停止すると、流動性が停止してゲル化或は加圧脱水して擬固状態が現出することから、対象注入土層に少量ずつインターバル方式（時間の間隔をあけて注入する）で反復注入して擬固せしめ、注入された地盤を破壊することなく、圧密し、排除された水分は周辺の土粒子間に分散させ、地盤側方に対する圧密と脱水を行い、ゲル化物による固結径を大きくし或はこれらのグラウトを一定のタイムラグ（時間差）をもって注入する事も効果的である。
【００７０】
例えば縦方向の注入にあっては、インターバル方式により回を重ねて注入を行い、先行して注入された地盤注入材に対し、重ねて、該地盤注入材を圧入して、当該地盤を割裂する事なく、地盤注入材を反復的に圧入することにより、当該地盤の側方に対する圧密脱水を行い、地盤強化が行われる。或は当該地盤の所定エリアに所定数の削孔を形成し、各削孔に対し、地盤注入材を所定タイムラグを介し、一か所で設計量を一挙に地盤注入材の注入が行われないように、設計注入量を幾つかに分割して注入することも出来る。このようにして各削孔の可塑性グラウトを相互に所定タイムラグで各土層、又は、各ステージ毎にインターバル方式により注入し、先行して注入した可塑性グラウトが周辺地盤を圧密し、又は、自ら、又は、注入液が脱水することをもって、追い討ち的に重ね注入をすることにより、当該所定数の多数の削孔内に注入する地盤注入材が各削孔の地盤に対し土層又は各ステージ毎に、同様に側方に圧密脱水作用を行い、強度をアップし、全体的に変位を抑制し、当該所定エリアの地盤の強度を増強する事が出来る。
【００７１】
例えば所定深度まで先端に吐出口のある注入管を挿入し、注入管の引き上げステップを非可塑状ゲルになる前の可塑状ゲルの範囲内に吐出口が位置するようにステップアップしながら可塑状ゲルの塊状体を拡大せしめて圧入する。更には、削孔に挿入する注入管に袋体を地表面近くの領域にセットし、内部に懸濁型グラウトを圧入して袋を周辺に膨張させて周辺地盤を圧密することにより、地表面に可塑性注入材を逸脱する事なく地表面を改良し、かつ該袋体より下方から本地盤注入材を圧入する事により、該袋体硬化体に対する可塑状ゲルの乗り越えがなく、該袋体による拘束効果により地盤の隆起等の変位がなく、地盤脱水作用による強度が全体に及び、強度向上が全領域的に図れるようにする事が出来る。
【００７２】
この場合、袋体の設置領域は地表面に近い深度、例えば３ｍ範囲（特に１．５ｍ範囲）内にあるようにするのが好ましい。なぜならこの領域は可塑状ゲルといえども地表面に逸脱しやすいからである。又、同じ理由でこの地表面に近い領域には注入孔を密に設置することにより地表面の圧縮の均等化を図り、かつ地表面隆起を防ぐ事が出来る。なぜならば地表面に近い深度例えば３ｍ以内（特に１．５ｍ以内）の領域では一本の注入孔から多量の注入を行うと土被りが少ないために地表面に逸脱しやすく、かつ地盤隆起を起こしやすいからである。従って、この領域は注入孔を深度の大きい領域よりも密にして一本当りの注入量を少なくする事によって地表面付近を均等に強化出来る。
【００７３】
又、地表面の地盤改良は上載圧が少ないために地盤隆起を起こしやすく、地盤隆起は地表面数ｍ径に及ぶ。従って、注入する注入孔を隣接する注入孔へ移行するのではなく地盤隆起の影響範囲外の注入孔に移行して注入し、地盤隆起が治まった時点で隣接する注入孔の注入を行うのが望ましい。又、地表面に近い領域においては上部から下方に注入ステップを移行して本地盤注入材を圧入して地表面付近の地盤を圧縮してから改良地盤の最下部まで注入管を挿入し、下部から上方に注入ステップを移行して注入することにより地表面の地盤隆起を低減して、或は上部の拘束効果によりそれより下の確実な改良が可能になる。
【００７４】
更に、本地盤注入材の当該地盤に対する注入において、土中水分が排除されるように、排水用のドレーン材を併設して、間欠的（時間をあけて注入する）な排水効果（注入を中断している間に脱水する）による地盤の側方圧密脱水効果を促進させ、或は可塑性注入材の脱水を促進する事が出来る（このドレーン材の適用は粘性土層の地盤強化に適している）。或は排水管を設置して地下水を排除し、当該圧密による速度を向上させるようにする。なお注入管側面に吐出口の他に吸水口を設ける事によって吐出口から注入材を圧入しながら吸水口から注入材の過剰水や土中水を注入圧で吸い上げてドレーン効果を可能にする。
【００７５】
更に地盤の隆起等の変化を計測するためにレーザー等のセンサーにより、リアルタイムで当該変化を測定し、地盤の圧縮量を把握し、或は、当該変化が設計的に異常を生じた時には、即応的に可塑性グラウトの注入を調整したり、或は、注入装置の制御装置を介し、注入量や注入深度の変更を行い、或は注入液の比重や注入量やインターバル時間等を自動的に切り換え的に調整して、所定変位を超えないうちに他のステージに移行し、設計通りの圧密脱水による地盤強度の向上が確実に行うことが出来、上記地盤の変位測定は地表面における地盤隆起の測定の他、ストレンゲージを張った計測棒を地盤中にセットして測定方向への地盤の部位の変化を知ることが出来、又、地盤中に間隙水圧計を設けて、圧密脱水状況を把握することが出来る。
【００７６】
図１は注入配置を示す。この発明は、本地盤注入材を注入管から軟弱地盤に低速で圧入すると、注入圧力を加えている間は流動性を呈する可塑状ゲルが塊状ゲルの範囲を拡げるが、地盤中の注入材の先進部では注入圧力による周辺土粒子への脱水によってグラウトの含水量が低減して流動性が失われ可塑状ゲルから非可塑状ゲルになる。このようにして注入孔の間の土の密度が増大して地盤の強度が増加し、地盤を強化する。注入孔間隔は上質や目標改良度や土かぶりの大きさに応じ０．５〜３．０ｍが有効である。
【００７７】
次に、この出願の発明の実施形態を実施例の態様として図２に従って説明すれば以下の通りである。この場合の注入は図２(a)のようにロッド注入管を用いて下から上、又は上から下に順次注入する。或は二重管ダブルパッカ注入外管を設置し内管から複数の吐出口を経て注入してもよい。この場合は地盤における可塑状ゲルが非可塑状ゲルになる前の状態になっている範囲にその吐出口が位置するようにステージが移動するようにするのがゲル化物を拡大する上で好ましい。
【００７８】
図２(b)の実施形態はインターバル方式の基本的実施例の態様を示すものであり、所定の軟弱地盤３、同様に在来態様同様の形式により所定ピッチの横方向に介して削孔４を所定深度に形成し、図示しない注入管９を該削孔４に挿入し、地上の図示しない注入装置から懸濁型の可塑状グラウトを所定のタイムラグでインターバル方式により当該注入管９の所定ステージに変換しながら連ねながら注入し、又、所定ステップアップ、或はステップダウンを介し、反復して、注入を地盤３のゾーンごとに反復して追い討ち式に行っていく。この場合、注入管は注入管ロッドを用いてもよいし、注入外管内に注入内管を挿入して注入ステージを移向して注入してもよい。
【００７９】
この場合、各サイクルに於ける注入は注入初期にあっては逸脱しないように低圧で注入し、地盤３内の排水を行いながら、或は注入液の脱水を行いながら注入し所定タイミングの後、圧送を停止すると、前述の如く流動性を失って経時的に固化し、後注入する地盤注入材は先行して形成されている可塑状ゲルを内側から側方向に押しやり、上側の地上方向には逸脱せず、追い討ち的に横方向に重合する方式で注入され、側方地盤の圧密脱水を図り、注入部位の外用部に於ける脱水が図られて可塑状ゲルの硬化物による硬化体が形成され、後注入の地盤注入材による可塑状ゲル化物が重なって大きな塊に増大していく。
【００８０】
この場合、当該地盤３の所定エリアに対し、削孔を横方向所定間隔を介し、設定数多数の削孔4を形成させ、各削孔に対し、各別個に注入管９を挿入し、所定タイムラグでバルブ５、ポンプｐを介し而して注入装置に接続し、本地盤注入材をコンピューターを有するコントローラー６により所定のプログラムを介して、削孔４に対する注入タイミングをコンピューターを介してずらして、横方向に並列的に形成された該削孔４に対し、バルブ５、コントローラー６を介して所定タイムラグで、インターバル方式により、本地盤注入材を注入して地盤の相隣る削孔４の側方地盤の全領域的な圧密脱水を行って結果的に全領域的な地盤の強度の向上を図ることが出来る。
【００８１】
すなわち、改良地盤は注入孔を介し注入を、又、所定の領域に一度に多量の本地盤注入材を圧入すると周辺土が充分な範囲を圧密する前に破壊したり、地盤隆起したりしてしまうが、全注入量を分割してインターバルで圧入すると可塑性であるがために注入の中断により流動が停止し、その位置に保持され、その周辺土は圧密脱水されている時間と、可塑性グラウトの脱水の時間が与えられ順次塊状可塑性ゲルによる固結体の大きさが成長し柱状固結体とその柱状固結体に挟まれた密度の増加した複合地盤となる。
【００８２】
もちろん、当該態様にあっては、所定のインターバル方式をとることにより、所定タイミングで全削孔４を一巡した後は、初期の削孔４に戻ることが可能であり、該管のインターバルの本地盤注入材の注入において、形成された可塑状ゲルの塊状体は固化し、地盤３に対する圧密状態を維持する。即ち、改良地盤は注入孔を介し注入を、又、所定の領域に一度に多量の本地盤注入材を圧入すると周辺土が充分な範囲を圧密する前に破壊してしまうが、全注入量を分割してインターバルで圧入すると可塑性であるがため注入の中断により流動が停止し、その位置に保持され、その周辺土は圧密脱水されてる時間と、可塑状ゲルの脱水の時間が与えられ順次塊状可塑状ゲルによる固結体の大きさが成長し柱状固結体とその柱状固結体に挟まれた密度の増加した領域の複合地盤となる。
【００８３】
このため、注入圧力は地盤隆起に作用するよりも側方向への圧密作用が生ずる。
【００８４】
尚、削孔４の軸方向上方向には所定タイムラグで注入する可塑状ゲルの機能により、変位が垂直方向よりも水平方向に起こり易く、従って、地盤３の上方への隆起は避けられる。
【００８５】
図２(c)は引張強度を有する注入管を有する注入管９（或は、注入管に引張材を抱き合わせた補強材でもよい）を地盤に設置して可塑性グラウトを圧入した場合の地盤の強化モデルを図示する。図２(c)に示す様に、地盤を削孔して注入管９を埋設して所定の位置で可塑性注入材を圧入して周辺地盤に固結体形成することにより、周辺の土が圧縮して固結による大きな土中アンカーが形成される。該土中アンカーによって引張強度を有する注入管９が地盤に定着される。この状態だけでも地盤が変位しようと、引張体に伸びが生じ地盤に引張強度が付与される。
【００８６】
なお、図２(a),(b)において注入外管から注入内管を通して注入する場合、軸方向に複数の吐出口を有する注入外管には吐出口にゴムスリーブを被せて逆止弁の役をする。この注入外管内にシングルパッカ或はダブルパッカを有する注入内管を挿入して最下部の外管吐出口から本地盤注入材を圧入しては上方へステップアップし圧入して地盤強化を行う。
【００８７】
この場合注入外管の設置のためのボーリング作業と注入作業は別々に行うことが出来る。又、注入外管内を再ボーリングして再注入することも出来るし、注入深度毎に確実な注入が出来、かつ注入外管の引張力を地盤に付与でき杭効果を得ることも出来る。
【００８８】
また、本発明注入材と溶液型注入材を併用する事によって砂質土と粘性土の互層からなる地盤を改良することが出来る。本粘性土は溶液型グラウトによる浸透注入が不可能なためゲル強度の大きい懸濁型グラウトの脈状注入が行われていたが、所定範囲に注入する事が不可能なためその効果は不確実だった。しかるに上記注入管を用いて浸透不能な土層に可塑状グラウトによる圧密注入を行い、浸透注入可能な土層は溶液型グラウトで改良する事が可能になる。例えば溶液型グラウトを注入した上で本地盤注入材を圧入すれば全体の地盤改良が可能になる。
【００８９】
而して、上述の如く、この出願の発明においては、各削孔４に注入された本地盤注入材は地盤３の側方の加圧脱水作用を行って上方への逸脱は阻止される。従って、地盤の隆起等は生じ難いが、地盤表面の隆起や各相隣る削孔相互間の変形量を測定するために図３に示すようにレベルセンサーによるレベル検出方式を用いる。図３に示すようにレーザービーム発生装置１１に対し、地上部の地表面或は建造物注入の影響を受ける位置に設けたレーザー受信装置１２を介し、レーザービームセンサー１５を設ける。
【００９０】
そして、受信装置およびコンピューター１７を介し、適宜注入制御装置１８により、図に示す様に注入管９に対する注入ステージの移向、本地盤注入材の注入の注入量やインターバル時間や比重等を調整的に制御するようにする。このときレーザービーム発生装置１１から発生するレーザービームが精密に作製されたレーザービームセンサー１５に対し、受信装置１２が上下に変位し、地盤３の隆起等が正確に検出される。そして、コンピューター１７を介し、図示しない注入制御装置を発停し、間欠的に注入する本地盤注入材の側方地盤の圧密脱水に最適なタイミングと量で注入を行い、地盤の隆起等を測定しながら、注入の中止、注入量の調整、他の注入地点への移向等最適に注入を行う。
【００９１】
なお、当該図３に示す様に、注入の圧密体の側方変位や地盤の隆起等の計測検知はレーザー光線を用い、又、光学的に検知する為に、ｍｍ単位の精密な計測が必要である。
【００９２】
従って、当該削孔４の変位や地盤３の隆起は広範囲に亘って精密な計測が可能であり、該地盤３の変位等の微少な変位を正確に、検出して設計通りの地盤３の強度向上が行える。
【００９３】
而して、上述実施例において、側方地盤３に対する圧密脱水作用を介し、該地盤３の強度を向上することが基本的には可能であるが、本地盤注入材の該地盤３に対する注入部位に地盤３中の水分が他方に逸走して他の地盤３部分の流動性を高めたりする虞れがあるが為に、液状化現象等の潜在的な原因を除くべく、本地盤注入材の注入に伴って排除される地盤３中の水分を強制的に配設するべくペーパードレーンやサンドドレーン等のドレーン材（排水性や土性の異なる地層を貫通して）を併設し、圧密作用と脱水作用を両方に亘って積極的に行うことが出来る。
【００９４】
図４は改良すべき地盤に屈曲して、また屈曲と直線を任意に組み合わせボーリングし、或はたて杭から建造物の基礎下に水平ボーリングして得られたボーリング孔中に、複数の外管吐出口を有する外管を設置し、この外管内に、内管を移動自在に挿入し、これにより内管と出口から外管吐出口を経て本地盤注入材を地盤中に注入するようにした態様を示すものであり、これにより地盤注入を施し難い既設構造物下方の支持地盤を急速かつ確実に、かつ経済的に地盤注入し、地盤沈下や、地震時における地盤の液状化を未然に防止する事が出来る。
【００９５】
図４(a)は構造物直下の改良すべき地盤処理の基本模式図である。図４(a)に示されるように、ビル、廃棄物処理場、溜め池、貯水池等、移動不可能な構造物の直下の改良すべき地盤の近傍地表面から地盤中に屈曲して、または屈曲と直線を組み合わせて、ボーリング孔を形成する。次にこのボーリング孔中に設けた注入管から可塑性注入材を圧入する。
【００９６】
図４(b)は構造物下方の地盤注入例であり、構造物下方の深さ方向に複数層積層して処理することも出来る。
【００９７】
次にこの出願の発明を実施しようとする他の実施例の態様を図５に示す。図５(a)は地盤中にケーシング等管体を設けた上で鉄筋等の引張材を挿入した上で、地盤注入材に圧入しながらケーシングを引き抜き、地盤中に塊状固結体を形成し周辺地盤を圧縮して強化するのみならず、圧縮杭又は引張杭としての効果もある杭体との複合的地盤強化を図る態様であり、図５(b)は可塑性注入材の圧入による杭基礎の地盤の強化モデルであり、図５(c)は土留め壁における可塑性注入材によるアンカー形成の態様を示す。図５(b)、図５(c)とも図５(a)の手法を用いてもよいし、引張力を有する外管を用いて内管から注入する事により外管の引張材としての効果を付与してもよい。
【００９８】
本発明の注入管理方法としては、地盤注入材の配合から注入材送液系統を通して地盤中の複数の注入ポイントに注入するまでの注入状況を画面表示し、一括監視を行って注入管理を行う。
【００９９】
図６は、本発明の実施に供される注入管理方法の一具体例を示すフローシートであって、集中管理装置Ｘ１により注入状況の一括監視、管理を行い、常にその状況が注入監視盤Ｘ２に画面表示される。
【０１００】
図７に集中管理装置Ｘ１の操作フローチャートを示しながら、図６について説明する。まず注入目的、注入条件に応じて注入仕様ファイルを集中管理システムＸ１に予め設定しておき（システム仕様設定登録）、次いで集中管理装置Ｘ１の開始スイッチをＯＮにしてデータ記録を開始する。このとき、注入監視盤Ｘ２にもランプでＯＮ表示がなされており、注入データが画面に表示される。なお、ここで云う注入仕様ファイルとは材料の配合量、グラウトの流動規定値（適正流動範囲）、また圧力規定値（適正圧力範囲）、規定注入量（適正積算注入量範囲）、すなわち、所望のグラウトの流動特性、注入圧力、流量（単位時間当たり流量及び／又は積算流量）等である。又、上記において地盤隆起の適正範囲を加えても良い。
【０１０１】
集中管理装置Ｘ１の指示により、水、粉粒素材が、それぞれ計量器２３を備えた水タンク４、及び粉粒素材を貯蔵するホッパ２５からミキサー２７へ定量供給され、攪拌混合される。またこの時点でゲル化促進剤を添加する場合は、ゲル化促進剤を貯蔵するホッパ２６より計量器２３を介して添加される。
【０１０２】
ミキサー２７内で充分に混合されたグラウトはミキサー２７に取り付けられた或は別に備えられた流動特性計測装置２８により流動測定が行われ、結果は集中管理装置Ｘ１を介して注入監視盤に表示される。ここで示す流動特性とはグラウトのフロー、或はスランプ、ゲルタイム、或は粘度、或はせん断強度（コーンによる貫入測定等が用いられる）等により判断されるものである。所定の流動性が得られると配合完了となり、グラウトはミキサー２７より導管２９を介して、さらにグラウトポンプ３０へと送液される。また所定の流動性が得られていない場合、集中管理装置Ｘ１の指示により再度、材料（水、或は粉粒素材、或はゲル化促進剤）の添加が行なわれ、これは所定の流動特性が得られるまで繰り返される。
【０１０３】
ここではミキサー２７内から直接グラウトを取り出すことも可能であり、流動特性計測装置２８および集中管理装置Ｘ１を介さなくても、実際に手動で流動性を確認することも出来る。
【０１０４】
グラウトポンプ３０へと送られたグラウトは注入過程へと移向する。集中管理装置Ｘ１からの指示により、バルブ５が開けられ、グラウトポンプ３０は所望の圧力でグラウトを加圧する。加圧されたグラウトは、導管２９´、注入ホース３１、注入管９を介して地盤３に注入、圧入される。
【０１０５】
導管２９´には、圧力計ｐ0、流量計ｆ0が取り付けられ、測定された注入圧力、流量（単位時間当たり流量及び／又は積算流量）は流量圧力制御装置３２に送信されるとともに、集中管理装置Ｘ１により管理される。
【０１０６】
注入圧力および流量が、予め設定された圧力規定値（適正圧力範囲）、規定注入量（適正積算注入量範囲）でない場合、或は地盤隆起量が適正範囲より大きくなった場合、注入は中断されるか、もしくは集中管理装置により調整、及び制御の指示が送信される。また常時データは注入監視盤に画面表示されるので注入状況に応じて、注入条件の変更が可能であり、または注入緊急停止が行える。
【０１０７】
なお、流量計ｆ0としては、回転流量計、電磁流量計等、任意の流量計を使用でき、パルスで出力された電気信号が流量は流量圧力制御装置３２を介して集中管理装置Ｘ１に入力され、カウントされる。流量計ｆ0及び／又は圧力計ｐ0からの情報に基づく集中管理装置Ｘ１からの指示によりグラウトポンプ３０の回転数を調整して毎分流量や注入圧力を制御する。
【０１０８】
また、集中管理装置Ｘ１により、インバータによってポンプの回転数を調節して流量を制御する。
【０１０９】
グラウトポンプ３０はインバータ又は無断変速機を有するポンプ、或はリターン装置を有するポンプであってもよい。インバータや無断変速機は集中管理装置Ｘ１の指示を受けなくても、直接流量を調整して所定の圧力値にセットすることもできる。またリターン装置も直接調整して導管２９´の圧力が所望の圧力を保つようにリターンさせることも可能である。なお、上述の調整は手動で行ってもよい。
【０１１０】
またグラウトポンプ３０に代えて、コンプレッサを用いることも出来る。ミキサー７からグラウトをまず、加圧容器を設けて、これに充填し、次いでコンプレッサの作動により加圧容器中のグラウトを加圧して加圧注入グラウトとする。
【０１１１】
注入管９にはバルブ５が取り付けられ、このバルブ５は集中管理装置Ｘ１からの電気信号によって自動的に開閉される。複数本の注入管９を用いて、地盤３中の複数の注入ポイント２２からの同時注入、連続注入、インターバル注入、またはこれらを組み合せて注入を行なう。またバルブ５は注入が完了した時点で手動により閉束することも出来る。
【０１１２】
全ての注入が完了の後、集中管理装置Ｘ１の開始スイッチをＯＦＦにすることにより集中管理装置Ｘ１によるデータの記録が終了する。
【０１１３】
配合から注入までのデータを集中管理装置Ｘ１に送信し、注入監視盤Ｘ２に画面表示することにより注入状況の一括監視を行なって、グラウトの流動特性、送液系統の注入圧力、流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、注入の完了、中止、継続、また再注入を行なう。
【０１１４】
また集中管理装置Ｘ１の指示により自動開閉されるゲル化促進材分岐バルブ３４を設置することにより、ゲル化促進剤の配合時を管理する。予めシステム仕様設定にゲル化促進剤の添加時を登録し、ミキサー２７内での混合、グラウトポンプ３０への送液前の添加、およびゲル化促進剤ポンプ３５を介することでグラウトポンプ３０から圧送されたグラウトにゲル化促進剤を添加することも可能である。
【０１１５】
本発明に使用される注入工法は図６において、流動特性計測装置２８、流量圧力制御装置３２や地盤（或は構造物）変位計測器或は更に自動開閉可能なバルブ５を設け、これを集中管理装置Ｘ１に接続し、かつデータを注入監視盤Ｘ２に画面表示したことに特徴を有する。注入監視盤Ｘ２には注入年月日、注入時間等の「時データ」、材料の配合量、グラウト性状等の「グラウトデータ」、注入ブロックＮｏ.、注入孔の孔番、注入ポイント等の「場所データ」、注入圧力、流量（単位時間流量や積算流量）等の「注入データ」が表示される。その他、注入液識別データや地盤（或は構造物）変位データを表示することも出来る。
【０１１６】
図８に例えば１０本の送液系統を有する注入を行った際の送液系統のデータ（流量、圧力、積算流量、最大圧力の合計４０データ）を注入監視盤Ｘ２上に一つの画面で表示した画面を示す。図８の画面を詳述すると、以下の通りである。
【０１１７】
上半分の２画面：
グループ１：１号〜５号の積算流量、最大圧力デジタル表示
グループ２：６号〜１０号の積算流量、最大圧力デジタル表示
積算流量は２０分間の注入量である。また最大圧力は３０秒毎に表示され、１９分３０秒から２０分までの間の最大値を表示した。最大圧力が設定圧力以上になり続けたら、その送液系統の注入は終了することの判断になる。また、積算流量が設定積算流量に達した場合も、この送液系統の注入は終了することの判断になる。
【０１１８】
下半分の２画面：
グループ３：１号〜５号の流量、圧力 トレンド表示
グループ４：６号〜１０号の流量、圧力 トレンド表示
２画面のそれぞれの左側は各送液系統における時間（ｔ）の経過に対応した瞬時流量と瞬時圧力のチャートを示し、右側は１９分３０秒から２０分までの平均瞬時流量（ｌ／分）と平均瞬時圧力（ＭＰａ）を示す。
【０１１９】
このようにして、図８の画面に示されるように、注入監視盤Ｘ２には送液系統Ｎｏ.１〜１０の送液状態が同時に表示されるが、一つの送液系統毎に画面を切り換えながら表示することもできる。なお、流量圧力制御装置３２における設定圧力、実際圧力、送液流量、積算送液流量を同一画面または別の画面に表示してもよい。これにより、圧力、流量との関係をリアルタイムで把握でき、注入を所定の設定範囲内に納まるように管理できる。また、図８において最大圧力の代わりに、圧力や流量を表示してもよい。さらに、集中管理装置Ｘ１は注入仕様ファイル、注入結果一覧表、注入チャート、日計表、週計表、月計表等の帳票作成ならびに解析データの作成をも行うことができる。
【０１２０】
注入仕様ファイルは集中管理装置Ｘ１の動作設定ファイルであり、注入液送液系統の注入完了条件の規定圧力値、規定注入量の設定を行う。各帳票ファイルは登録された流量、圧力、積算流量あるいは最大圧力の各データと、孔番等の手動入力、または自動入力によるデータとから変換作成される。さらに解析データは各帳票から変換作成される。
【０１２１】
図８の注入監視盤Ｘ２の画面において、各送液系統の１本毎に一枚ずつ、例えば図９に示される注入孔における注入ポイント毎に、ブロックＮｏ．、注入孔Ｎｏ．、及びステージＮｏ．とともに、圧力、流量、チャートを表示することもできる。
【０１２２】
さらに、これらのデータから注入孔毎に、例えば、図９のブロックＮｏ．１、注入孔Ｎｏ．３について表示すれば、図１０に示されるように、各ステージ毎に、時間ｔに対する注入圧力Ｐ、流量Ｑ、及び積算流量を表示することもできる。又、これらを図１１に示すように三次元的に表示する事によって、各ステージでのＮ値と土被り圧から想定した許容注入圧力、範囲、目標Ｎ値から想定した許容注入量を基準に設定した。各注入ステージにおける注入量から、注入前のＮ値のデータから注入後の目標Ｎ値に対応した地盤改良効果の予測がリアルタイムで可能になり、流量を制御する。
【０１２３】
このようにして、加圧注入グラウトの所定設定の流量ないしは設定圧力をもって、或は限界範囲内の流量ないしは圧力をもって、送液圧入する。この結果、確実にかつ改良効果の予測迄可能になる。又、上記の設定圧力、設定注入量は試験注入のデータを加味して補正する事が出来る。
【０１２４】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に記述するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【０１２５】
使用材料
(1) スラグ
高炉スラグ、８０００ブレーン値
(2) セメント
普通ポルトランドセメント：ＰＣ、硬化発現材
(3) 消石灰
工業用水酸化カルシウム、ゲル化促進剤および硬化発現材
(4) 石膏
半水石膏、硬化発現材
(5) フライアッシュ
火力発電所より排出される石炭灰、密度1.9〜2.3g/cm3、粒度分布0.1mm以下が90％以上
(6) ベントナイト
保水材および増粘材
(7) 硫酸バンド
硫酸アルミニウム、Ａｌ2Ｏ3＝17.2％、ゲル化促進剤
(8) 水ガラス
JIS３号水ガラス、ＳｉＯ2＝29.0％、Ｎａ2Ｏ＝9.0％、モル比3.3、ゲル化促進剤
(9) 起泡剤
事前発泡型エア発生剤
(10) アルミニウム粉末
事後発泡型エア発生剤
【０１２６】
配合例１〜３
スラグ、セメント、水を練り混ぜる。スラグとセメントの配合量は同様にして水の配合量のみを変化させた。このようにして得られた配合例１〜３の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表２に示す。
【０１２７】
【表２】
【０１２８】
表２において、ゲル化時間とは配合後可塑性ゲルを呈するまでの時間を云い、テーブルフローがほぼ２０ｃｍとなった時点をゲル化時間とする。又、可塑性保持時間とは静止しておけばゲル状を保持するが、力を加えると流動する状態を呈している時間を云う。
【０１２９】
配合例４，５
スラグ、セメント、水を練り混ぜる。水の配合量は上記の配合例１と同様にて、スラグとセメントの配合量を変化させた。このようにして得られた配合例４，５の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表３に示す。
【０１３０】
【表３】
【０１３１】
表３より、硬化発現材比が大きくなるとブリージング率が大きくなり、可塑状保持時間が極めて短くなって、初期粘性も高くなり、脱水によって急速に水粉体比が低下し脈状に割裂注入されやすい。よって硬化発現材比は５０％より少なく、硬化発現材としてセメントを使用する場合は、好ましくは１〜４０％、さらに好ましくは１〜２０％、最も好ましくは１〜１０％が適している。なお本発明において、ポルトランドセメントでなくても高炉セメント、アルミナセメント、早強セメント、スラグセメント、その他任意のセメントを用いる事が出来る。
【０１３２】
配合例６，７
表１の配合例１，２に硫酸バンドを添加し、ゲル化を促進させた。ここでゲル化を促進するとは配合後可塑性を呈するまでの時間を短縮し、或はフローを小さくすることを云う。このようにして得られた配合例６，７の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表４に示す。
【０１３３】
【表４】
【０１３４】
表４より、硫酸バンドを添加することで、ゲルタイムが短縮されるが、可塑状保持時間はそれ程短縮されず、またブリージング率も減少し、可塑状グラウトとしての作業性が向上できると考えられる。ただし、硫酸バンドには強度発現を低下させる性質のあるため、粉体に対して添加量は２．０％以内、好ましくは１．０％以内を用いる。
【０１３５】
配合例８
スラグ、消石灰、水を練り混ぜる。硬化発現材として消石灰を使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例８の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表５に示す。
【０１３６】
【表５】
【０１３７】
表５より、硬化発現材として消石灰を使用すると、セメントを用いた配合よりもゲルタイム、可塑状保持時間が短くなり、強度発現も顕著である。硬化発現材として消石灰を用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは１〜４０％、さらに好ましくは１〜２０％、最も好ましくは１〜１０％が適している。さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは４０〜１５０％が適している。
【０１３８】
配合例９，１０
スラグ、石膏、水を練り混ぜる。硬化発現材として石膏を使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例９，１０の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表６に示す。
【０１３９】
【表６】
【０１４０】
表６より、硬化発現材として石膏を使用すると、セメントや消石灰よりもスラグとの反応に乏しいため、ゲルタイム、可塑状保持時間が長く、よって強度発現も遅い。硬化発現材として石膏を用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは２〜４０％とし、さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％が適している。また補強材を加えたり、強度発現に優れたセメントや消石灰を併用することもできる。
【０１４１】
配合例１１，１２
スラグ、フライアッシュ、水を練り混ぜる。硬化発現材としてフライアッシュを使用し、硬化発現材比また水粉体比は配合例２と同様にした。このようにして得られた配合例１１，１２の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表７に示す。
【０１４２】
【表７】
【０１４３】
表７より、硬化発現材としてフライアッシュを使用すると、石膏と同様にセメントや消石灰に比べてスラグとの反応に乏しいため、ゲルタイム、可塑状保持時間が長く、よって強度発現も遅い。硬化発現材としてフライアッシュを用いた場合、硬化発現材比は５０％より少なく、好ましくは２〜４０％とし、さらに水粉体比は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％が適している。また補強材を加えたり、強度発現に優れたセメントや消石灰を併用することもできる。
【０１４４】
配合例１３
スラグ、消石灰、ベントナイト、水を練り混ぜる。配合例８を参考にベントナイトを加える。このようにして得られた配合例１３の地盤注入材の調整条件及び物性値を下記の表８に示す。
【０１４５】
【表８】
【０１４６】
表８より、ベントナイトを加えることにより粘性が増しゲルタイムは早くなるが、可塑状保持時間は長くなり、強度発現も遅くなる。またベントナイトは増粘材としてだけでなく、保水材としての効果も発揮するためブリージングが減り、水に希釈されにくいグラウトとなる。ベントナイトの添加量は４０％以内、好ましくは３０％以内が適している。
【０１４７】
［可塑性グラウトとしての要因と条件］
(1) 硬化発現材比
グラウトに含まれる粉体、つまりスラグと硬化発現材の含有量に対する硬化発現材の含有量：硬化発現材重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
スラグは硬化発現材に含まれるカルシウムと反応し固結強度を得る。しかし硬化発現材の配合量が多いと、可塑状グラウトとしての特性が低下する。即ち、沈殿してブリージングが大きくなり沈殿したものは流動しにくく可塑状ゲルになりにくいため、硬化発現材比は５０％未満とするが、その好ましい範囲は硬化発現材としてセメント、或は消石灰を用いる場合、１〜４０％、好ましくは１〜２０％、さらに好ましくは１〜１０％である。また硬化発現材として石膏、或はフライアッシュを用いる場合は２〜４０％が好ましい。
【０１４８】
(2) 水粉体比
グラウト中の粉体に対する水の含有量：水重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
この値が小さいと可塑状になりやすい。即ち配合後可塑状ゲルになる時間が短くなり、かつフロー値が小さくなる。しかし水粉体比が小さすぎると作業性を損なうため、その範囲は２０〜２００％、好ましくは３０〜１５０％、更に硬化発現材としてセメント、或は消石灰を用いる場合は４０〜１５０％（重量比）が好ましく、最も好ましくは１２０％以下とするが、水ガラスを促進剤として用いる場合は、水粉体比は大きくとることができる。その他、混合条件、環境、また材料により、グラウトの性状は異なってくるため、後に示すブリージング率、フロー値、強度の測定が重要となる。
【０１４９】
(3) 硫酸バンド添加量
グラウト中の粉体に対する硫酸バンドの添加量：硫酸バンド重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量）×１００［％］
硫酸バンドはゲル化促進剤であり、スラグとその硬化発現材の流動性ある状態の中に添加すると、ゲル化を促進させ、可塑状ゲルになる時間を早める。ただし、硫酸バンドには固結強度を低下させる作用もあるので、その添加量は２．０％以下、好ましくは０．１〜１．０％とする。
【０１５０】
(4) ベントナイト添加量
グラウト中の粉体に対するベントナイトの添加量：ベントナイト重量／（スラグ重量＋硬化発現材重量＋ベントナイト重量）×１００［％］
ベントナイトは保水材および増粘材であり、またグラウトの有効成分とみなしグラウト中の粉体に含む。ベントナイト添加量は４０％以内、好ましくは３０％以内とする。
【０１５１】
(5) ゲルタイム
ここでは一般的な水ガラス系グラウトにみられるような固化状となる化学的ゲル化を意味するのではなく、配合後、自重による流動性がなくなり、力を加えると流動する可塑状ゲルとなるまでの物理的ゲル化時間をゲルタイムと表現する。一般の水ガラスを主材とするグラウトと違って、明確なゲル化時間を示すことはできない。よってテーブルフローを用いてその値が２０ｃｍ以下になった時をゲル化とみなし、これをゲルタイムとした。
【０１５２】
(6) 可塑状保持時間
アスファルト針入度試験方法JIS K 2530-1961に準じて総質量２３０ｇ、先端角度１５度、３６mmの貫入コーンを用いて静的貫入抵抗を測定し、貫入抵抗値が０．０１ＭＮ／ｍ2を越えた時非可塑状ゲルとなって固結または硬化とみなし、ゲル化から固結に至るまでの時間を可塑状保持時間とした。
【０１５３】
(7) ブリージング率
配合後、グラウトを充分に混合させ、次いで、２００ｍｌメスシリンダにグラウトを入れて静止密閉し、１時間経過後にブリージング水量（上ずみ液）を測定し、次式よりブリージング率を求める。（ブリージング水量／メスシリンダ容量）×１００［％］
ここでは１時間経過後のブリージング率を示す。１時間経過後のブリージング率が１０％以上の配合では、注入液が分離しやすく脈状または亀裂状に注入されやすい。その後、時間が経過すると更にブリージング率が増大するので、従って1時間経過のブリージング率は１０％以下、好ましくは５％以内の配合が好ましい。
【０１５４】
(8) フロー値
フロー試験（JIS R 5201テーブルフロー）に基づき、グラウトに１５秒間に１５回の落下運動を与え、その広がりを測定した。可塑状グラウトとしては約１８〜１９ｃｍが適しているとされているが、本発明ではフロー値が２０ｃｍ以下になる時点で自重による流動性がなくなったものとして、ゲルタイムとした。本発明における流動性注入材は地盤中に注入して加圧脱水によって水粉体比が低下してテーブルフローが２０ｃｍ以下に至る配合が用いられる。
【０１５５】
またシリンダーによるフローは、高さ８ｃｍ、直径８ｃｍの円筒にグラウトを詰め、円筒を取り除いたときのグラウトの広がりを測定するものである。上述のテーブルフローよりも簡易に測定できるため現場などで用いられることが多いが、簡易であるため人為的な誤差が生じる可能性がある。図１２に、テーブルフローとシリンダーによるフローのおおよその関係を示す。
【０１５６】
このような配合では、水粉体比が大きな配合でも脱水によって地盤中で水粉体比が２０％以下になり可塑状ゲルから非可塑状ゲルを経て固化する。
【０１５７】
(9) 一軸圧縮強度
配合後、充分に混合したグラウトを直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍのモールドにつめ、静止した状態で１日養生し、一軸圧縮強度を測定した。
【０１５８】
配合例１４
スラグ、消石灰、ベントナイト、水を練り混ぜ、水ガラスを添加する。上記、配合例１３を４００ｍｌ配合し、さらに水ガラスを加えた。このようにして得られた配合例１４の地盤注入材の調製条件および物性値を下記の表９に示す。
【０１５９】
【表９】
【０１６０】
(1) シリカ濃度
グラウト中のＳｉＯ２量
水ガラスのＳｉＯ２％×（水ガラス重量／グラウト重量）[％]
本出願人による実験によればグラウトを可塑状、および固結させるためには、その他の材料の配合比率にもよるが、シリカ濃度は０．２〜７．０％とする。ただし３号水ガラスのモル比以下の低モル比水ガラスを用いる場合は３．０〜７．０％が好ましい。勿論高モル比の水ガラスや粉状水ガラスを用いる事も出来る。また水ガラスと酸を混合してなる酸性水ガラスもゲル化促進剤として用いることができる。この場合も本発明では水ガラスと表現する。
【０１６１】
(2) 特性および比較
表８の配合の特徴としてゲルタイムの調製がしやすく、また可塑状保持時間はやや短いが早期強度の発現は顕著であることがあげられる。よって早期強度の発現を重要視する場合に適している。可塑状グラウト（上記の表８における配合例１３）をＡ液として、水ガラスをＢ液としてＡ液のゲルタイムを短縮させることができる。またグラウトをゲル化後よく練り混ぜることによって、早期強度の発現は低下するが可塑状保持時間を長くすることができる。よってゲル化後よく練り混ぜたものを注入することにより長時間の注入を要する目的やインターバル注入により、一度注入した注入ポイントに再度注入をくり返して、注入体を拡大する地盤改良に適している。
【０１６２】
配合例１５，１６
エア発生剤として事前発泡型の起泡剤と事後発泡型のアルミニウム粉末をスラグとセメントの懸濁液に混合した。その配合例１５，１６を表１０、表１１に示す。
【０１６３】
【表１０】
【０１６４】
【表１１】
【０１６５】
(1) 起泡剤添加量
グラウト中に含まれるセメントに対する起泡剤の含有量を起泡剤重量／（セメント重量）×１００ 〔％〕とすると、起泡剤添加量は０．５〜１．５％（対セメント重量比）が好ましい。
【０１６６】
(2) アルミニウム粉末添加量
アルミニウム粉末はセメント等のアルカリに反応して水素ガス（起泡）を発生する。グラウト中に含まれる粉末に対するアルミニウム粉末の含有量をアルミニウム比：アルミニウム粉末重量／粉状体重量 ×１００ 〔％〕とすると、アルミニウム比0.01％程度が効果的である。
【０１６７】
(3) 配合例１５、１６の特性および比較
エア発生剤には固結体の密度を小さくすることの他に流動性を向上させる効果がある。
【実施例２】
【０１６８】
本発明野外注入実験を行った。配合液は表１２の配合例を用い、対象とした地盤はおよそＮ値が７、相対密度が４０％、細粒分含有率が２０％未満である砂質土地盤である。比較例として従来の水ガラス系懸濁型瞬結配合（以下、瞬結配合）の比較例１は瞬結配合（ゲル化時間１０秒、可塑状保持時間なし）であり、比較例２はＬＷ（ゲル化時間１分、可塑状保持時間なし）である。比較例１、比較例２の配合はそれぞれ表１３、表１４に示す。又実施例１の配合例を用いた実施例を表１２に示す。配合液の混合と可塑状ゲルの生成と圧入状況についても区分をＡ〜Ｆに示す。掘削調査における固結状況をＩ〜VIに示す。
【０１６９】
表１２より区分Ａによる圧入では配合後、混合装置中で混合して可塑状ゲルとしてそのまま圧入不能になる迄圧入した場合、可塑状ゲル化物によるほぼ球状の固結体を形成した。ゲル状塊状体の成長は可塑状保持時間が長く強度が大きくない水粉体比、硬化発現体比配合が大きな塊状体をつくる。
【０１７０】
区分Ｂによる圧入では、複合装置の混合工程中で可塑状ゲルにならないうちに注入を開始して注入過程中で可塑状ゲルに到ったが、そのまま注入不能になる迄圧入した場合、形状が不定形になるが注入対象範囲内に塊状固結体を形成した。これは圧入初期において流動性が充分ある配合液が地盤の圧入抵抗の小さく弱い方向に圧入され脱水と共に流動性が低下し、更に地盤注入前に可塑状になった注入材が圧入されて塊状体が拡大して固化したものと思われる。この場合、球状体でなくとも弱い部分を中心に締固めたものであるから不定形になっても改良効果は充分得る事が出来る。
【０１７１】
区分Ｃによる圧入では混合工程中、そのステージの圧入が完了する迄は可塑状ゲルには到らないが、圧入時間と共に圧力が上昇し最終的に注入量がゼロになって注入が不能になったもので、掘削結果の調査では注入初期では流動性が大きいため一部受持ち範囲外迄脈状に割裂注入されるものの、地盤中で脱水によって流動性が失われ受持ち範囲内で可塑状ゲルの形成と共に塊状ゲルが大きく成長し、周辺地盤を圧縮強化する効果が得られる。
【０１７２】
区分Ｄによる注入では、ゲル化後可塑状保持時間のない通常の水ガラスグラウトであってゲル化と共に圧力は上昇するが、更に注入すれば脈状に割裂して受持ち範囲以外迄逸脱して脈状に固結する。このため対象地盤を高密度化する効果は殆どない。
【０１７３】
区分Ｅによる注入では、一般の可塑状を呈さない配合液であって注入中に初圧のまま圧力上昇を示さず、注入対象範囲外へ逸脱して改良効果は殆ど生じない。
【０１７４】
区分Ｆによる圧入では、地盤中への注入時点においてすでに流動性が極めて低いから注入管吐出口から地盤に吐出されるとすぐに吐出口の外側で脱水が生じ、その後続いて吐出口の内側の注入材の脱水現象が起こり、更に加圧するにつれ注入管内の注入材の脱水が注入管内の上方に及び、ついには注入管全体が固化して注入不能に陥る事がわかった。
【０１７５】
このようにして流動性の少ない可塑性グラウトを地盤中に注入すると、いくらポンプ圧を上げても注入不能になり亀裂注入も生じないという現象が生ずる事になった。このような現象は注入管に流入する前に、粉状注入液と可塑材をそれぞれ混合してスランプ５未満の可塑状ゲルを注入した場合にも生ずる現象である。
【０１７６】
区分Ａ，Ｂ，Ｃにおいては注入後の掘削調査において固結体の体積と注入量を測定したところ、その脱水量はほぼ３０％以内であった。配合液が３０％の脱水で可塑状ゲルになる組成の地盤中に圧入すれば、塊状ゲルが形成されやすい事がわかった。すなわち上記流動範囲の注入材を注入不能になる迄加圧脱水して地盤中に圧入すれば、脱水率がほぼ３０％以内で流動不能な塊状ゲルが地盤中に形成される事がわかった。これらの現象も含めて種々の野外圧入実験より該注入液の注入時の配合液が注入時点で可塑状ゲルに到っているか、或は注入開始時点では可塑状ゲルになっていなくても注入中に地盤中に注入される前の段階で、可塑状ゲルに到るか、或は配合液から３０％以内の脱水によって可塑状ゲルが注入中に形成されるように配合を設定すれば地盤中で塊状ゲルが形成されることがわかった。
【０１７７】
表１２は、Ｎ値が１０以下の地盤における改良効果の例である。例えば具体的には配合例３の場合、配合後５分間混合し毎分吐出量５ｌ／min、初期圧力１．０ＭＮ／ｍ2、最径圧力３．０ＭＮ／ｍ2で、注入速度がゼロになり圧入不能になった。全注入量が１５０ｌの圧入で掘削調査の結果、ほぼ１００ｌ（脱水率３０％）の塊状ゲルが形成されている事がわかった。
【０１７８】
可塑状ゲルの圧入工法は、地盤中で流動性の低下する可塑状ゲルの圧入であるから、ポンプ圧で圧入出来る範囲の緩い地盤が対象となり、通常Ｎ値が１５以下、最も好ましくはＮ値が１０以下の軟弱地盤である。しかし液状化防止や基礎の補強にあってはＮ値が１５以上或は２０以上の地盤を更に改良する場合がある。このような地盤条件と目的に対して本発明者はいくつかの野外注入試験で実験２の区分Ｂ，Ｃによる手法がきわめて効果的である事がわかった。
【０１７９】
このような地盤では配合例３をＡ区分のように注入した場合、注入後注入圧が上昇し大きな塊状のゲルが得られにくいか、配合例２を３時間混合後、毎分吐出量５ｌ／minで初期圧力０．１ＭＮ／ｍ2で注入したところ、５分後１．０ＭＮ／ｍ2となり更に最終圧力３ＭＮ／ｍ2で全注入量が５０ｌになるように圧入した。同塊状固化体の先行部に一部亀裂が認められ中心部側が亀裂を中心に大きな厚さの塊状固化体が形成された。
【０１８０】
即ち注入時に可塑状ゲルの状態の圧入はＮ値が１５以内でも地盤中で可塑状ゲルが成長し拡大するが、地盤のＮ値が１５以上になると可塑状ゲルのまま圧入し続ける事が困難となる。しかし、注入初期において可塑状ゲルでない状態の配合液を地盤に注入する事によりＮ値が１５以上の大きな地盤でも脈状に亀裂を形成しながら割裂脱水して可塑状ゲルになると、流動性が低下し亀裂中でゲルとなりそのゲルを中心に塊状ゲルが拡大して大きな塊状ゲルに成長する。この場合球状体ではないが受持ち範囲内で周辺地盤の密度を上昇させ、地盤の高強度化が可能になる。
【０１８１】
このような結果は、注入初期において流動性のよい配合液を注入して亀裂注入を行った後、可塑状ゲルの圧入に切り替えて注入する事によって可塑状ゲルを圧入するには地盤密度が高いか地盤改良を必要とする地盤改良のために極めて効果的な手段である事を見出した。同様に流動性のよい配合液と可塑状ゲルを交互に圧入し、亀裂注入塊状ゲルの圧力を繰り返しながら所定領域における塊状ゲルの拡大を行って圧入しにくい密度の地盤の強化を行う事が出来る。
【０１８２】
このようにして従来のセメントグラウトやＬＷグラウトのみでは単に脈状に逸脱するのみであるが、途中で可塑状ゲルに到る注入材或は可塑性ゲル状の注入材の圧入を行う事により、可塑状ゲル圧入工法の適用範囲が飛躍的に拡大する事がわかった。
【０１８３】
具体的な手法としてＳ材又はＳ材とＣ材を有効成分とする可塑状ゲル或は更に流動性調整材を混合した可塑状ゲルを注入しながら流動性調整材の種類や量を選定して混合して注入する事により流動性の良い注入材と流動性の低い注入材の注入を組合せて注入する事も出来るし、或はＡ液として流動性の良い注入材又は流動性調整材を加えた可塑状ゲルを注入しながら流動性調整材を合流して圧入する方法を併用しながら亀裂注入塊状圧入を組合せる事が出来る。
野外注入実験
【０１８４】
【表１２】
【０１８５】
表１２における固結状況の説明
掘削調査における固結体の形状
Ｉ 直径３０〜７０ｃｍのほぼ球体の大きな塊状固結体形成
II 形状が球状でなく不定形であるが、直径２０〜５０ｃｍ塊状固結体形成
III 一部の先端部は注入範囲外迄脈状もみられたが、受持範囲内で直径２０〜５０ｃｍ
塊状固結体形成
IV 厚さ１〜１０ｃｍの脈状
注入範囲外へ逸脱
Ｖ 厚さ１〜５ｃｍの脈状
注入範囲外へ逸脱
VI 注入孔の大きさの固結体のみ
【０１８６】
【表１３】
【０１８７】
【表１４】
【０１８８】
【表１５】
【０１８９】
【表１６】
【実施例３】
【０１９０】
本発明における図１に示す試験施工による研究の結果、以下のように注入設計することにより地盤強化効果をうることが判った。
【０１９１】
図１において注入間隔は０．５〜３．０ｍとする。改良率は５〜４０％とする。ここで改良率とは１注入孔の分担改良面積１ｍ2当りに換算して固結塊の断面積に相当し、改良率５〜４０％とは０．０５〜０．４ｍ2を意味する。又、この改良率は改良対象地盤のＮ値と改良目標Ｎ値から１孔当りの受持面積のうちの間隙の減少量が算出され、その減少量がゲル化物に置き換えられる面積に対応することから算出される。以下、表１７に本発明における地盤強化として有効な設計例を示す。これは実施例２で砂地盤にて行った実験例に基づくものであり、注入配置は図１(ロ)に示す正方形配置、注入間隔は１ｍ、２ｍ、また改良率は５％、１０％、１５％、２０％である。
【０１９２】
【表１７】
【０１９３】
このように算出された注入量が所定深度に収まるように毎分注入速度（ｌ/min）と注入圧力を設定していくことが必要である。このためには毎分吐出量５〜５０ｌ/min、注入圧力０．５〜１０ＭＰで注入管理しながら注入するのが望ましいことが判った。
【０１９４】
この際、地盤隆起は２０ｃｍ以内、好ましくは１０ｃｍ以内に収めれば数日後には地盤中のゲルが脱水によって地盤隆起が５〜１０ｃｍ程度に収まることが判った。
【０１９５】
又、注入深度がＧＬ3.0ｍ以浅になると地盤がやや隆起しやすくなり、ＧＬ１．５ｍ以浅になると１０ｃｍ以上に隆起することが判った。従って、３．０ｍ以浅、或は１．５ｍ以浅において地盤隆起しにくい対応、即ち請求項３０〜３６の対応をとることが有効であることが判った。また、地盤改良効果は上記注入孔間隔の範囲で複数本の削孔から圧入することによって互いに拘束しあってその間の地盤が圧縮されてはじめて可能であることが判った。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は特定の可塑状ゲル注入材を地盤中に圧入して時間の経過とともに、或は加圧脱水により可塑状ゲルからなる塊状体を地盤中に形成しながら土粒子を周辺に押しやり、地盤中に可塑状ゲル注入材そのものの塊状体を形成し、地盤強化を図るものであるから、土木建築分野への利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】可塑性グラウト圧入による地盤強化モデル図であり、(イ)は改良対象領域に対する可塑性グラウトによる固結体の配置を示す柱取り合い断面図であり、（ロ）、（ハ）は平面図および可塑性注入材の注入配置図である。(ロ)は正方形配置図であり、（ハ）は三角形配置図である。
【図２】(a)は所定エリアの地盤に相隣って削孔した可塑状ゲルのロッド注入管による下から上への引上げ注入の態様の断面図であり、(b)は所定エリアの地盤に相隣って注入外管を設置し、注入内管から可塑状ゲルを圧入する例を示した断面図であって、１つのポンプからバルブ５をきりかえながらインターバル方式による圧入態様の断面図であり、(c)は引張強度のある注入管の所定設置に間隔をあけて可塑状ゲルによる固結体を形成し、又注入管の引張強度を固体による地盤の高密度体による補強効果を示す断面図である。
【図３】地盤の施工中途における、変位計測態様の模式図である。
【図４】(a)、(b)は構造物直下の耐震補強注入の基本模式図であって断面図である。
【図５】(a)は削孔したケーシング内に鉄筋を挿入しケーシング引き抜きによる可塑状ゲルの圧入の模式図であり、可塑状ゲルは逸脱しないため周辺地盤を圧密して大きな強度を有するグラウトパイルを形成する。(b)は可塑性グラウトによる杭基礎の地盤強化の断面図であり、(c)は土留め壁における可塑性グラウトの圧入によるアンカー形成の断面図である。
【図６】本発明における材料の混合およびグラウトの注入までの注入管理方法の一具体例を示すフローシートである。
【図７】集中管理装置の操作、および集中管理システムが管理する配合と注入のフローチャートである。
【図８】集中管理装置を用い、送液系統１０本についての積算流量と最大圧、および流量と圧力を注入監視盤に表した画面表示の例である。
【図９】注入領域の４つの注入ブロック区分Ｎｏ．１〜４を注入監視盤に表した画面表示の例である。
【図１０】地盤のステージＮｏ．１〜３における流量と注入圧力を注入監視盤に表したグラフ（チャート）である。
【図１１】注入量、または注入圧の三次元的表示例である。
【図１２】テーブルフローとシリンダーによるフローの関係を表したグラフである。
【符号の説明】
【０１９８】
３ 地盤
４ 削孔
５ バルブ
６ コントローラー
７ コンピューター
８ ケーシング
９ 注入管
10 鉄筋
11 レーザービーム発生装置
12 レーザー受信装置
14 フーチング
15 レーザービームセンサー
16 鋼管注入管
17 コンピューター
18 注入制御装置
19 補強支持杭
20 杭基礎
21 土留め壁
22 注入ポイント
23 計量器
24 水タンク
25 ホッパ
26 ゲル化促進剤ホッパ
27 ミキサー
28 流動特性計測装置
29 導管
29´導管
30 グラウトポンプ
31 注入ホース
32 流量圧力制御装置
34 ゲル化促進剤分岐バルブ
35 ゲル化促進剤ポンプ
36 レベルセンサー
Ｘ１ 集中管理装置
Ｘ２ 注入監視盤
ｆ0 流量計
ｐ0 圧力計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に削孔した注入孔から地盤中に圧入する可塑状ゲル注入材であって、時間とともに、又は脱水によって流動性を失って地盤中に注入材そのものの塊状体を形成する、次の成分(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする可塑状ゲル注入材。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
【請求項２】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のテーブルフローが１２ｃｍ以上及び／又はスランプが５ｃｍより大きく、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中への圧入前又は圧入中に可塑状ゲルに至る注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項３】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は脱水率３０％以内で可塑状ゲルに至る注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項４】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のスランプが５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフローが１２ｃｍ以上、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中に圧入中に可塑状ゲルを呈する注入材であって、流動性の良い注入材と流動性の低い注入材を併用し、流動性の良い注入材は地盤に割裂部を形成し、流動性の低い注入材は割裂部を押し拡げて可塑状ゲルによる塊状固結体を形成して周辺地盤を高密度化する事によって可塑状ゲルを圧入しにくい密度の地盤を改良する事を特徴とする可塑状ゲル注入材。
【請求項５】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は地盤中で脱水によって周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項６】
請求項１において、硬化発現材比が１〜４０重量パーセントである可塑状ゲル注入材。ただし、硬化発現材比＝Ｃ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であり、Ｓ、Ｃはいずれも重量を示す。
【請求項７】
請求項１において、水紛体比が２０〜２００重量パーセントである可塑状ゲル注入材。ただし、水紛体比＝Ｗ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であって、Ｓ、Ｃ、Ｗはいずれも重量を示す。
【請求項８】
請求項１において、可塑状ゲル注入材はゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、保水材、解膠剤、気泡剤、又は流動化材からなる流動性調整材を含む可塑状ゲル注入材。
【請求項９】
請求項８において、ゲル化促進剤はアルミニウム塩や水ガラス、又は水ガラスと酸の混合液である可塑状ゲル注入材。
【請求項１０】
請求項８において、流動化材又は保水材がベントナイトや粘土、シルト、高分子剤、吸水性センイである可塑状ゲル注入材。
【請求項１１】
地盤中に設けた複数の注入孔を介して、可塑状ゲル注入材を圧入して、地盤中で塊状体を形成しながら地盤土粒子を周辺に押しやり地盤中に複数の塊状体を形成すると共に、該複数の注入孔周辺部の地盤の密度を増加して地盤強化する地盤強化方法であって、該可塑状ゲル注入材が(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする地盤強化方法。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
【請求項１２】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のテーブルフローが１２ｃｍ以上及び／又はスランプが５ｃｍより大きく、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中への圧入前又は圧入中に可塑状ゲルに至る注入材である地盤強化方法。
【請求項１３】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のスランプが５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフローが１２ｃｍ以上、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中に圧入中に可塑状ゲルを呈する注入材であって、流動性の良い注入材と流動性の低い注入材を併用し、流動性の良い注入材は地盤に割裂部を形成し、流動性の低い注入材は割裂部を押し拡げて塊状固結体を形成して周辺地盤を高密度化する事によって可塑状ゲルを圧入しにくい密度の地盤を改良する事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項１４】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は脱水率３０％以内で可塑状ゲルに至る注入材である地盤強化方法。
【請求項１５】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材が地盤中で脱水によって流動性を失って塊状体を形成し、周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する地盤強化方法。
【請求項１６】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材の硬化発現材比が１〜４０重量パーセントである地盤強化方法。ただし、硬化発現材比＝Ｃ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であり、Ｓ、Ｃはいずれも重量を示す。
【請求項１７】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材の水紛体比が２０〜２００重量パーセントである地盤強化方法。ただし、水紛体比＝Ｗ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であって、Ｓ、Ｃ、Ｗはいずれも重量を示す。
【請求項１８】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材はゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、保水材、解膠剤、気泡剤、又は流動化材からなる流動性調整材を含む地盤強化方法。
【請求項１９】
請求項１８において、ゲル化促進剤がアルミニウム塩、水ガラス、又は水ガラスと酸の混合液である事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項２０】
請求項１８において、流動化材又は保水材がベントナイト、粘土、シルト、高分子剤、又は吸水性センイである地盤強化方法。
【請求項２１】
請求項１１において、改良すべき地盤中に注入管を設置し、この注入管を上方にまたは下方に移動して圧入ステージを移行させながら該注入管を通して該可塑状ゲル注入材を圧入し、地盤中に塊状固結体を形成する地盤強化方法。
【請求項２２】
請求項１１において、注入管の引き上げステップを、固化する前の塊状体の範囲内に吐出口が位置するようにステップアップしながら塊状体を拡大せしめて圧入する地盤強化工法。
【請求項２３】
請求項１１において、注入孔間隔を０．５ｍ〜３ｍとし、注入孔間の地盤密度を高めて地盤を強化する地盤強化方法。
【請求項２４】
請求項１１において、注入液の吐出量は５〜５０ ｌ/min、注入圧力は０．５〜１０ＭＰの範囲内に注入量と注入圧力を管理して注入する地盤強化方法。
【請求項２５】
請求項１１において、砂や砂礫等の透水性の大きな土層と粘性土層からの互層からなる地盤を改良するに当って、砂や砂礫等は浸透注入型の注入材で改良し、粘性土層は可塑状ゲル注入材の注入によって改良する地盤強化方法。
【請求項２６】
請求項１１において、地盤中にドレーン材を設置して地盤中の脱水を促進するか又は注入口と共に吸水口を設けた注入管から可塑状ゲル注入材を注入すると共に可塑状ゲル注入材によるゲル中の水分や土中水を吸水口から脱水する地盤強化方法。
【請求項２７】
請求項１１において、密度の小さな層と密度の大きな層からなる地盤を改良するに当たって、密度の小さな層は可塑状ゲル注入材の圧入によって改良し、密度の大きな層は浸透注入型の注入材で改良する地盤強化方法。
【請求項２８】
請求項１１において、可塑状ゲル注入材をインターバル方式により反復注入する地盤強化方法。
【請求項２９】
請求項１１において、次の(a)から(d)のいずれかに示す注入管を用いて該地盤注入材を地盤中に圧入する地盤強化方法。
(a) 先端に削孔部又は吐出口を有する注入管。
(b) 軸方向に複数の吐出口を有する注入管。
(c) 少なくとも一つの袋体を備えた注入管。
(d) 管壁に吐出口とフィルター材でおおわれた吸水口を設けた注入管。
【請求項３０】
請求項１１において、前記注入管は地表面に近い領域、または吐出口よりも上部の領域に袋体を設け、この袋体に注入材を圧入することにより、地盤中に注入された地盤注入材の地表面方向への移行を抑制し、地表面の隆起を低減し、あるいは地表面に近い領域の地盤を圧縮する地盤強化方法。
【請求項３１】
請求項１１において、改良すべき地盤中に設けた複数の注入孔は地表面に近い領域においてより密に設ける事により地表面付近の地盤の圧縮の均等化や地表面の隆起を低減する地盤強化方法。
【請求項３２】
請求項１１において、地表面に近い領域において該可塑状ゲル注入材をまず圧入して地表面付近の地盤を圧縮強化してから下方の領域に圧入する事により地盤の隆起や地表面への注入材の逸出を低減する地盤改良工法。
【請求項３３】
請求項１１において、地表面に近い領域においては上部から下方に注入ステップを移行して地盤注入材を圧入し、地表面付近の地盤を圧縮してから地表面から遠い領域においては下部から上方に注入ステップを移行して可塑状ゲル注入材を圧入する地盤強化方法。
【請求項３４】
請求項１１において、圧入した注入孔に隣接する注入孔よりも遠くの注入孔に移行して圧入するように圧入順序を設定することにより地盤の隆起を低減する地盤強化方法。
【請求項３５】
請求項１１において、地表面に近い領域には先端及び／又は側面部に吐出口を有する埋設管を埋設し、又は内部に固結材を圧入して膨張せしめる袋体を側部に設けた埋設管を埋設し、該埋設管から地盤中に可塑状ゲル注入材を圧入してのち、該埋設圧入管を通して注入管を深部に挿入して該注入材を圧入するか、又は該埋設管同士の間に注入管を深部に挿入して該注入材を圧入する地盤強化方法。
【請求項３６】
請求項１１において、該注入管は袋体及び吐出口が備えられ、袋体内には該注入材を注入して袋体を周辺に膨張して地盤を圧縮強化し、該吐出口からは該注入材を地盤中に圧入する地盤強化方法。
【請求項３７】
請求項１１において、地盤中に引張力を有する注入管又は引張材と共に注入管を設置し、可塑状ゲル注入材を圧入し該注入管のまわりに地盤注入材による固結体を形成して、これによって地盤を圧縮して密度を増加すると同時に注入管又は引張材の引張力を地盤に付与した地盤強化方法。
【請求項３８】
請求項１１において、吐出口を有する注入外管を地盤中に設置したのちパッカを有する内管を該注入外管内に挿入して内管を通して該注入材を該注入外管吐出口より圧入する事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項３９】
請求項１１において、注入管体を地盤中に設置したのち、該管体内に鉄筋を挿入したのち該注入管体先端部から該注入材を圧入しながら注入ステップを上方に移向し該注入管体を途中迄又は全長を引き上げて、それによって鉄筋まわりの地盤を圧縮して強化しかつ鉄筋を地盤に定着すると共に鉄筋の引張強度を地盤に付与する地盤強化方法。
【請求項４０】
請求項１１において、建造物直下の地盤中に曲線状又は水平に削孔して設置した注入管を通して地盤中に該可塑状ゲル注入材を圧入して建造物直下の地盤を強化する地盤強化方法。
【請求項４１】
請求項１１の地盤強化方法において、該注入材の配合系統に配合制御装置、また注入材送液系統に流量圧力制御装置および流量計、圧力計を設け、或は更に地盤変位計を設け、これらから検出されたデータ信号を注入監視盤を備えた集中管理装置に送信し、これらデータを注入監視盤に画面表示することにより注入材の配合から圧入までの状況の一括監視を行って、送液系統におけるそれぞれの注入圧力及び／又は流量を所定の範囲に維持しながら圧入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続、注入ポイントの移動、又は再注入を行うことを特徴とする地盤強化方法。
【請求項４２】
請求項１１の地盤強化方法の注入管理方法であって、該注入材の配合を管理する制御装置、該注入材の送液を管理する流量圧力制御装置及び圧力計、流量計を有し、これらから検出されたデータを注入監視版を備えた集中管理装置に送信し、注入材の配合、注入孔、圧入ステージ、圧入状況を前記注入監視版の画面に表示し、一括監視を行って注入管理することを特徴とする圧入管理方法。
【請求項４３】
請求項４２において、前記集中管理装置に注入圧力及び／又は流量および注入量の設定値、地盤変位量、並びにこれらの許容範囲を予め設定しておき、上記設定範囲を維持するように注入管理する圧入管理方法。
【請求項４４】
請求項４２において、該注入管理方法は予め設定した流動特性を維持するための注入材の配合管理を含み、該流動特性は該注入材のフロー、スランプ、粘度、又はせん断強度等の物性値の少なくともいずれかである圧入管理方法。
【請求項４５】
請求項４２において、集中管理装置に所望の材料の配合量を予め設定しておくことで、計量器を備えた水タンク及びホッパより、材料が直接又は材料の配合液作液装置を経てミキサー内へ定量供給される圧入管理方法。
【請求項４６】
請求項４２において、添加材をミキサー又は該注入材の送液流路に所定量を添加して、所定の流動特性を発現するようにした圧入管理方法。
【請求項４７】
請求項４２において、前記集中管理装置に所望の範囲の注入圧力、注入速度、注入量、所定の流動特性を得るようにした配合量、地盤変位量を予め設定しておき、これらの少なくともいずれかが上記設定範囲に達したとき、又は超えた時に、圧入の停止又は完了又は他の注入ポイントへと移行する圧入管理方法。
【請求項４８】
請求項４２において、各注入ステージにおける適切な圧力及び／又は流量注入量又は地盤変位量を測定し、得られた値の適切な範囲を注入監視盤を備えた集中管理装置に設定し、この設定範囲に基づいて所定の注入領域における各注入ステージでの圧入を行うことを特徴とする注入管理方法であって、各圧入ステージにおける適切な注力及び／又は流量の範囲地盤変位量は圧入試験によって得られた設定範囲に定められるか、更に実際の圧入による測定値を加味して補正することにより設定される圧入管理方法。
【請求項４９】
請求項４２において、実際に圧入された注入量に基づいて、地盤の改良度を注入の進行にともないリアルタイムで把握し、或は更に目的地盤改良度が得られるように注入と補正をリアルタイムで行う圧入管理方法。
【請求項５０】
地盤中に設けた複数の注入孔を介して、注入材を圧入して、地盤注入材の塊状体によって土粒子を周辺に押しやり地盤中に該可塑状ゲル注入材の塊状体からなる複数の塊状体を形成すると共に、該複数の注入孔間の地盤の密度を増加して地盤強化する注入管理装置であって、この管理装置は下の(1)と(3)、又は(1)と(2)と(3)、又は更に(4)からなる注入材の配合装置と、集中管理装置と、この装置に連結された、それぞれ圧入監視盤、配合管理装置、流量圧力制御装置、流量計および圧力計或は更に地盤変位計からなる管理装置であって、該流量計並びに圧力計から検出された注入圧力及び／又は流量のデータ信号を前記集中管理装置に入力し、さらに前記圧入監視盤に集中管理装置に入力された前記データを画面表示して注入状況を一括監視し、圧入を管理することを特徴とする圧入管理装置。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) 粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
(4) 添加材
【請求項１】
地盤中に削孔した注入孔から地盤中に圧入する可塑状ゲル注入材であって、時間とともに、又は脱水によって流動性を失って地盤中に注入材そのものの塊状体を形成する、次の成分(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする可塑状ゲル注入材。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
【請求項２】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のテーブルフローが１２ｃｍ以上及び／又はスランプが５ｃｍより大きく、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中への圧入前又は圧入中に可塑状ゲルに至る注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項３】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は脱水率３０％以内で可塑状ゲルに至る注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項４】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のスランプが５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフローが１２ｃｍ以上、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中に圧入中に可塑状ゲルを呈する注入材であって、流動性の良い注入材と流動性の低い注入材を併用し、流動性の良い注入材は地盤に割裂部を形成し、流動性の低い注入材は割裂部を押し拡げて可塑状ゲルによる塊状固結体を形成して周辺地盤を高密度化する事によって可塑状ゲルを圧入しにくい密度の地盤を改良する事を特徴とする可塑状ゲル注入材。
【請求項５】
請求項１において、該可塑状ゲル注入材は地盤中で脱水によって周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する注入材である可塑状ゲル注入材。
【請求項６】
請求項１において、硬化発現材比が１〜４０重量パーセントである可塑状ゲル注入材。ただし、硬化発現材比＝Ｃ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であり、Ｓ、Ｃはいずれも重量を示す。
【請求項７】
請求項１において、水紛体比が２０〜２００重量パーセントである可塑状ゲル注入材。ただし、水紛体比＝Ｗ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であって、Ｓ、Ｃ、Ｗはいずれも重量を示す。
【請求項８】
請求項１において、可塑状ゲル注入材はゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、保水材、解膠剤、気泡剤、又は流動化材からなる流動性調整材を含む可塑状ゲル注入材。
【請求項９】
請求項８において、ゲル化促進剤はアルミニウム塩や水ガラス、又は水ガラスと酸の混合液である可塑状ゲル注入材。
【請求項１０】
請求項８において、流動化材又は保水材がベントナイトや粘土、シルト、高分子剤、吸水性センイである可塑状ゲル注入材。
【請求項１１】
地盤中に設けた複数の注入孔を介して、可塑状ゲル注入材を圧入して、地盤中で塊状体を形成しながら地盤土粒子を周辺に押しやり地盤中に複数の塊状体を形成すると共に、該複数の注入孔周辺部の地盤の密度を増加して地盤強化する地盤強化方法であって、該可塑状ゲル注入材が(1)と(3)又は(1)と(2)と(3)を有効成分として含むことを特徴とする地盤強化方法。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) セメント、フライアッシュ、石灰および石膏の群から選択される一種または複数種の粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
【請求項１２】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のテーブルフローが１２ｃｍ以上及び／又はスランプが５ｃｍより大きく、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中への圧入前又は圧入中に可塑状ゲルに至る注入材である地盤強化方法。
【請求項１３】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は圧入時のスランプが５ｃｍより大きく及び／又はテーブルフローが１２ｃｍ以上、及び／又はシリンダーによるフローが８ｃｍより大きく、地盤中に圧入中に可塑状ゲルを呈する注入材であって、流動性の良い注入材と流動性の低い注入材を併用し、流動性の良い注入材は地盤に割裂部を形成し、流動性の低い注入材は割裂部を押し拡げて塊状固結体を形成して周辺地盤を高密度化する事によって可塑状ゲルを圧入しにくい密度の地盤を改良する事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項１４】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材は脱水率３０％以内で可塑状ゲルに至る注入材である地盤強化方法。
【請求項１５】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材が地盤中で脱水によって流動性を失って塊状体を形成し、周辺地盤と同等又はそれ以上の強度を発現する地盤強化方法。
【請求項１６】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材の硬化発現材比が１〜４０重量パーセントである地盤強化方法。ただし、硬化発現材比＝Ｃ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であり、Ｓ、Ｃはいずれも重量を示す。
【請求項１７】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材の水紛体比が２０〜２００重量パーセントである地盤強化方法。ただし、水紛体比＝Ｗ／（Ｓ＋Ｃ）×１００（％）であって、Ｓ、Ｃ、Ｗはいずれも重量を示す。
【請求項１８】
請求項１１において、該可塑状ゲル注入材はゲル化促進剤、ゲル化遅延剤、増粘剤、保水材、解膠剤、気泡剤、又は流動化材からなる流動性調整材を含む地盤強化方法。
【請求項１９】
請求項１８において、ゲル化促進剤がアルミニウム塩、水ガラス、又は水ガラスと酸の混合液である事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項２０】
請求項１８において、流動化材又は保水材がベントナイト、粘土、シルト、高分子剤、又は吸水性センイである地盤強化方法。
【請求項２１】
請求項１１において、改良すべき地盤中に注入管を設置し、この注入管を上方にまたは下方に移動して圧入ステージを移行させながら該注入管を通して該可塑状ゲル注入材を圧入し、地盤中に塊状固結体を形成する地盤強化方法。
【請求項２２】
請求項１１において、注入管の引き上げステップを、固化する前の塊状体の範囲内に吐出口が位置するようにステップアップしながら塊状体を拡大せしめて圧入する地盤強化工法。
【請求項２３】
請求項１１において、注入孔間隔を０．５ｍ〜３ｍとし、注入孔間の地盤密度を高めて地盤を強化する地盤強化方法。
【請求項２４】
請求項１１において、注入液の吐出量は５〜５０ ｌ/min、注入圧力は０．５〜１０ＭＰの範囲内に注入量と注入圧力を管理して注入する地盤強化方法。
【請求項２５】
請求項１１において、砂や砂礫等の透水性の大きな土層と粘性土層からの互層からなる地盤を改良するに当って、砂や砂礫等は浸透注入型の注入材で改良し、粘性土層は可塑状ゲル注入材の注入によって改良する地盤強化方法。
【請求項２６】
請求項１１において、地盤中にドレーン材を設置して地盤中の脱水を促進するか又は注入口と共に吸水口を設けた注入管から可塑状ゲル注入材を注入すると共に可塑状ゲル注入材によるゲル中の水分や土中水を吸水口から脱水する地盤強化方法。
【請求項２７】
請求項１１において、密度の小さな層と密度の大きな層からなる地盤を改良するに当たって、密度の小さな層は可塑状ゲル注入材の圧入によって改良し、密度の大きな層は浸透注入型の注入材で改良する地盤強化方法。
【請求項２８】
請求項１１において、可塑状ゲル注入材をインターバル方式により反復注入する地盤強化方法。
【請求項２９】
請求項１１において、次の(a)から(d)のいずれかに示す注入管を用いて該地盤注入材を地盤中に圧入する地盤強化方法。
(a) 先端に削孔部又は吐出口を有する注入管。
(b) 軸方向に複数の吐出口を有する注入管。
(c) 少なくとも一つの袋体を備えた注入管。
(d) 管壁に吐出口とフィルター材でおおわれた吸水口を設けた注入管。
【請求項３０】
請求項１１において、前記注入管は地表面に近い領域、または吐出口よりも上部の領域に袋体を設け、この袋体に注入材を圧入することにより、地盤中に注入された地盤注入材の地表面方向への移行を抑制し、地表面の隆起を低減し、あるいは地表面に近い領域の地盤を圧縮する地盤強化方法。
【請求項３１】
請求項１１において、改良すべき地盤中に設けた複数の注入孔は地表面に近い領域においてより密に設ける事により地表面付近の地盤の圧縮の均等化や地表面の隆起を低減する地盤強化方法。
【請求項３２】
請求項１１において、地表面に近い領域において該可塑状ゲル注入材をまず圧入して地表面付近の地盤を圧縮強化してから下方の領域に圧入する事により地盤の隆起や地表面への注入材の逸出を低減する地盤改良工法。
【請求項３３】
請求項１１において、地表面に近い領域においては上部から下方に注入ステップを移行して地盤注入材を圧入し、地表面付近の地盤を圧縮してから地表面から遠い領域においては下部から上方に注入ステップを移行して可塑状ゲル注入材を圧入する地盤強化方法。
【請求項３４】
請求項１１において、圧入した注入孔に隣接する注入孔よりも遠くの注入孔に移行して圧入するように圧入順序を設定することにより地盤の隆起を低減する地盤強化方法。
【請求項３５】
請求項１１において、地表面に近い領域には先端及び／又は側面部に吐出口を有する埋設管を埋設し、又は内部に固結材を圧入して膨張せしめる袋体を側部に設けた埋設管を埋設し、該埋設管から地盤中に可塑状ゲル注入材を圧入してのち、該埋設圧入管を通して注入管を深部に挿入して該注入材を圧入するか、又は該埋設管同士の間に注入管を深部に挿入して該注入材を圧入する地盤強化方法。
【請求項３６】
請求項１１において、該注入管は袋体及び吐出口が備えられ、袋体内には該注入材を注入して袋体を周辺に膨張して地盤を圧縮強化し、該吐出口からは該注入材を地盤中に圧入する地盤強化方法。
【請求項３７】
請求項１１において、地盤中に引張力を有する注入管又は引張材と共に注入管を設置し、可塑状ゲル注入材を圧入し該注入管のまわりに地盤注入材による固結体を形成して、これによって地盤を圧縮して密度を増加すると同時に注入管又は引張材の引張力を地盤に付与した地盤強化方法。
【請求項３８】
請求項１１において、吐出口を有する注入外管を地盤中に設置したのちパッカを有する内管を該注入外管内に挿入して内管を通して該注入材を該注入外管吐出口より圧入する事を特徴とする地盤強化方法。
【請求項３９】
請求項１１において、注入管体を地盤中に設置したのち、該管体内に鉄筋を挿入したのち該注入管体先端部から該注入材を圧入しながら注入ステップを上方に移向し該注入管体を途中迄又は全長を引き上げて、それによって鉄筋まわりの地盤を圧縮して強化しかつ鉄筋を地盤に定着すると共に鉄筋の引張強度を地盤に付与する地盤強化方法。
【請求項４０】
請求項１１において、建造物直下の地盤中に曲線状又は水平に削孔して設置した注入管を通して地盤中に該可塑状ゲル注入材を圧入して建造物直下の地盤を強化する地盤強化方法。
【請求項４１】
請求項１１の地盤強化方法において、該注入材の配合系統に配合制御装置、また注入材送液系統に流量圧力制御装置および流量計、圧力計を設け、或は更に地盤変位計を設け、これらから検出されたデータ信号を注入監視盤を備えた集中管理装置に送信し、これらデータを注入監視盤に画面表示することにより注入材の配合から圧入までの状況の一括監視を行って、送液系統におけるそれぞれの注入圧力及び／又は流量を所定の範囲に維持しながら圧入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続、注入ポイントの移動、又は再注入を行うことを特徴とする地盤強化方法。
【請求項４２】
請求項１１の地盤強化方法の注入管理方法であって、該注入材の配合を管理する制御装置、該注入材の送液を管理する流量圧力制御装置及び圧力計、流量計を有し、これらから検出されたデータを注入監視版を備えた集中管理装置に送信し、注入材の配合、注入孔、圧入ステージ、圧入状況を前記注入監視版の画面に表示し、一括監視を行って注入管理することを特徴とする圧入管理方法。
【請求項４３】
請求項４２において、前記集中管理装置に注入圧力及び／又は流量および注入量の設定値、地盤変位量、並びにこれらの許容範囲を予め設定しておき、上記設定範囲を維持するように注入管理する圧入管理方法。
【請求項４４】
請求項４２において、該注入管理方法は予め設定した流動特性を維持するための注入材の配合管理を含み、該流動特性は該注入材のフロー、スランプ、粘度、又はせん断強度等の物性値の少なくともいずれかである圧入管理方法。
【請求項４５】
請求項４２において、集中管理装置に所望の材料の配合量を予め設定しておくことで、計量器を備えた水タンク及びホッパより、材料が直接又は材料の配合液作液装置を経てミキサー内へ定量供給される圧入管理方法。
【請求項４６】
請求項４２において、添加材をミキサー又は該注入材の送液流路に所定量を添加して、所定の流動特性を発現するようにした圧入管理方法。
【請求項４７】
請求項４２において、前記集中管理装置に所望の範囲の注入圧力、注入速度、注入量、所定の流動特性を得るようにした配合量、地盤変位量を予め設定しておき、これらの少なくともいずれかが上記設定範囲に達したとき、又は超えた時に、圧入の停止又は完了又は他の注入ポイントへと移行する圧入管理方法。
【請求項４８】
請求項４２において、各注入ステージにおける適切な圧力及び／又は流量注入量又は地盤変位量を測定し、得られた値の適切な範囲を注入監視盤を備えた集中管理装置に設定し、この設定範囲に基づいて所定の注入領域における各注入ステージでの圧入を行うことを特徴とする注入管理方法であって、各圧入ステージにおける適切な注力及び／又は流量の範囲地盤変位量は圧入試験によって得られた設定範囲に定められるか、更に実際の圧入による測定値を加味して補正することにより設定される圧入管理方法。
【請求項４９】
請求項４２において、実際に圧入された注入量に基づいて、地盤の改良度を注入の進行にともないリアルタイムで把握し、或は更に目的地盤改良度が得られるように注入と補正をリアルタイムで行う圧入管理方法。
【請求項５０】
地盤中に設けた複数の注入孔を介して、注入材を圧入して、地盤注入材の塊状体によって土粒子を周辺に押しやり地盤中に該可塑状ゲル注入材の塊状体からなる複数の塊状体を形成すると共に、該複数の注入孔間の地盤の密度を増加して地盤強化する注入管理装置であって、この管理装置は下の(1)と(3)、又は(1)と(2)と(3)、又は更に(4)からなる注入材の配合装置と、集中管理装置と、この装置に連結された、それぞれ圧入監視盤、配合管理装置、流量圧力制御装置、流量計および圧力計或は更に地盤変位計からなる管理装置であって、該流量計並びに圧力計から検出された注入圧力及び／又は流量のデータ信号を前記集中管理装置に入力し、さらに前記圧入監視盤に集中管理装置に入力された前記データを画面表示して注入状況を一括監視し、圧入を管理することを特徴とする圧入管理装置。
(1) スラグ（Ｓ材）
(2) 粉状硬化発現材（Ｃ材）
(3) 水（Ｗ材）
(4) 添加材
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−７７７９４（Ｐ２００７−７７７９４Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２１１５８（Ｐ２００６−２２１１５８）
【出願日】平成１８年８月１４日（２００６．８．１４）
【出願人】（０００１６２６５２）強化土エンジニヤリング株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１４日（２００６．８．１４）
【出願人】（０００１６２６５２）強化土エンジニヤリング株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
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