【発明の詳細な説明】
本発明は、改良された珪酸塩系グラウトによ
り、地盤を安定化させる方法に関する。
従来、軟弱地盤を強化したり、漏水地盤の止水
をするために種々の薬液を地盤に注入し、地盤中
でゲル化させる薬液注入工法が知られているが、
近年、珪酸ソーダ水溶液を主剤とし、これにゲル
剤を添加して成る薬液、いわゆる珪酸塩系グラウ
トが、安価であること、他の化学グラウトにくら
べて危険性が少ないなどの特徴があることから広
く実用化されている。
本発明者らは、珪酸塩系グラウトによる地盤安
定化法として、先に特願昭49―128089号（特開昭
51―55113号公報）において、珪酸ソーダ水溶液
に、ゲル化剤として塩化カルシウムを添加し、こ
れに更にグラウトが地盤中においてゲル化するま
で均質な水溶液状態を保つようにするための成分
として、クエン酸をを加えて成るグラウトを地盤
に注入し、地盤中でゲル化させて地盤を安定化さ
せる方法を提案した。
本発明は、この地盤安定化法の改良に係わるも
のであつて、処理地盤の強度を更に増強させる方
法を提供することを目的とし、その要旨とすると
ころは、「珪酸ソーダ水溶液に、下記(a)および(b)
成分を添加して成るグラウトを地盤に注入し、地
盤中でゲル化させて地盤を安定化させる方法にお
いて、下記(c)成分をグラウト中に含有させること
を特徴とする地盤の安定化法。
(a) 塩化カルシウム
(b) クエン酸
(c) グリオキザールまたは炭酸エチレン」
にある。
本発明にしたがえば、珪酸ソーダ水溶液に、単
に上記(a)，(b)両成分のみが添加されたグラウトに
より地盤を安定化させた場合にくらべて、後記の
実施例の記載から明らかなように、処理地盤の強
度を格段に向上させることができる。
本発明においては、珪酸ソーダ源として、従来
珪酸塩系グラウトに用いられているSiO2／Na2O
のモル比が２〜４の珪酸ソーダが用いられるが、
通常、JISK―1408に規定されている１〜３号珪
酸ソーダ、就中、特に３号珪酸ソーダが好適に用
いられる。
珪酸ソーダの使用量は、珪酸ソーダ水溶液（Ａ
液）と他成分水溶液（Ｂ液）を等容量ずつ混合し
て地盤中に注入する通常の施工法において、珪酸
ソーダ源としてJIS3号珪酸ソーダが用いられた場
合は、Ａ液200中に該珪酸ソーダを通常70以
上、好ましくは100〜180含有させる。該珪酸ソ
ーダの含有量が70以下では、処理地盤を充分高
強度にすることができず、また180以上、余り
にも高濃度にすると、グラウトの粘性が高くなつ
て、地盤中への浸透性が悪化するので好ましくな
い。
本発明においては、上記珪酸ソーダ水溶液を地
盤中でゲル化させるためのゲル化剤として塩化カ
ルシウム（以下「(a)成分」という）を用いる。
(a)成分は、通常、市販の粉末状のものが用いら
れ、施工時に水に溶解して水溶液にする。
(a)成分の使用量は、地盤に注入したグラウトの
ゲルタイムをどのようにするかによつて種々変化
させ、ゲルタイムを短くする場合は多く用い、反
対にゲルタイムを長くする場合は少なく用いる。
(a)成分は、Ｂ液200中に0.1〜10Kg程度含有さ
せることにより、地盤中に注入したグラウト数秒
から数十分の時間でゲル化させることができる。
珪酸ソーダ水溶液に(a)成分を加えただけでは、
特願昭49―128089号においても述べたように、混
合液中に多量の水酸化カルシウムの沈澱が析出し
て薬液の地盤注入に種々支障が来たされる。
本発明においては、このようなトラブルが起ら
ないように、グラウト中にクエン酸（以下「(b)成
分」という。）のようなキレート化剤を含有させ
て、水酸化カルシウムの沈澱の生成を防止させ
る。すなわち、本発明においては(b)成分は、グラ
ウトが地盤中においてゲル化するまで均質な水溶
液状態を保つようにするために用いられる。
(b)成分は、通常、用いられた(a)成分に対して等
モル程度用いれば充分目的を達成することができ
る。
本発明においては、処理地盤の強度を増強させ
るために、グラウト中にグリオキザールまたは炭
酸エチレン（以下「ｃ成分」という。）を含有さ
せる。
(c)成分は、通常Ｂ液中に溶解させて用いる。
グリオキザールの使用量を多くするほど、処理
地盤の強度を大きくすることができるが、余り多
量に用いなくても十分な効果が得られるので、そ
の上限は、Ｂ液に対する溶解度程度の量にするの
が望ましい。
炭酸エチレンの使用量に関しても上記と同じこ
とが云える。
(c)成分の使用量は具体的には、Ｂ液200あた
りグリオキザール：５〜95Kg、炭酸エチレン：５
〜30Kgの範囲が適当である。
薬液の調合ならびに地盤注入法は、従来と同じ
であつて、施工前に、施工目的に適した適宜の濃
度の珪酸ソーダ水溶液（Ａ液）と(a)，(b)および(c)
成分混合物水溶液（Ｂ液）とをそれぞれ専用の槽
で別々で調合し、施工時に両者を混合して地盤中
に注入する。
地盤中に注入されたグラウトは、地盤中でゲル
化して地盤を安定化させる。
次に、本発明を実施例により説明するが、本発
明が実施例により限定されるものではないことは
云うまでもない。
比較例
珪酸ソーダ（JISK―1408、３号珪酸ソーダ、
比重1388、20℃）160c.cに水40c.cを加えて溶解
し、これをＡ液とした。
一方、塩化カルシウム／クエン酸の混合比が3/
７（重量比）の塩化カルシウム〜クエン酸混合物
を水に溶解させて、種々の濃度の塩化カルシウム
〜クエン酸混合物水溶液を200c.c.ずつ数種調合し、
これをＢ液とした。
また、上記の混合物を加えず、グリオキザール
または炭酸エチレンのみを添加した水溶液をそれ
ぞれ調製し、Ｂ液とした。
Ｂ液の組成およびＡ，Ｂ両液の等容量混合物
（グラウト）について、性状、ゲルタイム、ゲル
化物（ホモゲル）の一軸圧縮強度ゲル化１日後等
を測定した結果を第１表に示す。
実施例 １
比較例と同様のＡ液およびＢ液をつくつた。但
し、それぞれのＢ液（200c.c.）中には40％グリオ
キザール水溶液を80c.c.グリオキザール：40ｇ含有
ずつ含有させた。
次いで、Ａ，Ｂ両液の混合物について比較例の
場合と同じ試験をした。
得られた結果を第１表に示す。
第１表から明らかなように、本発明にしたが
い、
グラウト中に(a)成分と(b)成分との混合物とグリ
オキザールとを含有させた場合には、(a)成分と(b)
成分との混合物のみを、あるいはグリオキザール
を単独で含有させた場合に比較して、得られるグ
ラウトのゲル化物の強度が格段に大きい。
したがつて、本発明にしたがい地盤の安定化を
行なつた場合は、単に珪酸ソーダ水溶液に塩化カ
ルシウムおよびクエン酸のみを添加したグラウト
により地盤を安定化させた場合にくらべて処理地
盤の強度を格段に大きくすることができる。
実施例 ２
それぞれのＢ液（200c.c.）中に、40％グリオキ
ザールの代りに炭酸エチレン15ｇを含有させたほ
かはすべて実施例１と同じ方法にしたがいＡ液お
よびＢ液をつくり、同様の試験をした。
グラウト中に(a)成分と(b)成分との混合物と炭酸
エチレンとを含有させた場合には、(a)成分と(b)成
分との混合物のみを、あるいは炭酸エチレンを単
独で含有させた場合に比較して、得られるゲル化
物の強度が大幅に増大した。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for stabilizing soil with an improved silicate grout. Conventionally, chemical injection methods have been known in which various chemical solutions are injected into the ground and gelled in the ground in order to strengthen soft ground or stop leaking ground.
In recent years, silicate-based grouts, which are chemical solutions made by adding a gel agent to a sodium silicate aqueous solution as the main ingredient, have been gaining popularity as they have characteristics such as being inexpensive and less dangerous than other chemical grouts. It has been widely put into practical use. The present inventors previously proposed a ground stabilization method using silicate grout in Japanese Patent Application No. 49-128089 (Japanese Unexamined Patent Publication No.
51-55113), calcium chloride is added as a gelling agent to a sodium silicate aqueous solution, and citric acid is added as a component to maintain a homogeneous aqueous solution state until the grout gels in the ground. We proposed a method of stabilizing the ground by injecting grout made by adding acid into the ground and allowing it to gel in the ground. The present invention relates to the improvement of this ground stabilization method, and aims to provide a method for further increasing the strength of the treated ground. a) and (b)
A method for stabilizing the ground by injecting grout containing added ingredients into the ground and allowing it to gel in the ground, which is characterized by incorporating the following ingredient (c) into the grout. (a) Calcium chloride (b) Citric acid (c) Glyoxal or ethylene carbonate. According to the present invention, compared to the case where the ground is stabilized with a grout in which only the above components (a) and (b) are added to a sodium silicate aqueous solution, it is clear from the description of the examples below. As a result, the strength of the treated ground can be significantly improved. In the present invention, as a sodium silicate source, SiO 2 /Na 2 O, which is conventionally used for silicate grout, is used as a sodium silicate source.
Sodium silicate with a molar ratio of 2 to 4 is used,
Usually, No. 1 to No. 3 sodium silicate specified in JISK-1408, particularly No. 3 sodium silicate, is preferably used. The amount of sodium silicate used is the sodium silicate aqueous solution (A
In the normal construction method where equal volumes of liquid) and other component aqueous solutions (liquid B) are mixed and injected into the ground, when JIS No. 3 sodium silicate is used as the sodium silicate source, the silicate is added to liquid A 200. The content of soda is usually 70% or more, preferably 100 to 180%. If the sodium silicate content is less than 70, the treated ground cannot be made sufficiently strong, and if it is more than 180, the grout will have a high viscosity and will have poor permeability into the ground. This is not desirable as it will make things worse. In the present invention, calcium chloride (hereinafter referred to as "component (a)") is used as a gelling agent for gelling the sodium silicate aqueous solution in the ground. Component (a) is usually used in the form of a commercially available powder, which is dissolved in water to form an aqueous solution during construction. The amount of component (a) to be used varies depending on the gel time of the grout injected into the ground; use more to shorten the gel time, and use less to lengthen the gel time. By containing component (a) in an amount of about 0.1 to 10 kg in B liquid 200, the grout injected into the ground can be gelled in a few seconds to several tens of minutes. If you just add component (a) to the sodium silicate aqueous solution,
As mentioned in Japanese Patent Application No. 128089/1989, a large amount of calcium hydroxide precipitates in the mixed solution, causing various problems in the underground injection of the chemical solution. In the present invention, in order to prevent such troubles from occurring, a chelating agent such as citric acid (hereinafter referred to as "component (b)") is contained in the grout to prevent the formation of calcium hydroxide precipitates. prevent. That is, in the present invention, component (b) is used to maintain a homogeneous aqueous solution state until the grout gels in the ground. Component (b) can usually be used in an equimolar amount to the amount of component (a) used to sufficiently achieve the purpose. In the present invention, glyoxal or ethylene carbonate (hereinafter referred to as "component c") is contained in the grout in order to increase the strength of the treated ground. Component (c) is usually used after being dissolved in liquid B. The greater the amount of glyoxal used, the greater the strength of the treated ground, but sufficient effects can be obtained without using too much, so the upper limit should be around the solubility in liquid B. is desirable. The same can be said about the amount of ethylene carbonate used. Specifically, the usage amounts of component (c) are: glyoxal: 5 to 95 kg, ethylene carbonate: 5 kg per 200 kg of B liquid.
A range of ~30Kg is suitable. The chemical preparation and ground injection method are the same as before, and before construction, a sodium silicate aqueous solution (liquid A) with an appropriate concentration suitable for the construction purpose and (a), (b), and (c) are mixed.
The component mixture aqueous solution (liquid B) is prepared separately in dedicated tanks, and the two are mixed and injected into the ground during construction. Grout injected into the ground gels in the ground and stabilizes the ground. Next, the present invention will be explained with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the examples. Comparative example Sodium silicate (JISK-1408, No. 3 Sodium silicate,
40 c.c of water was added to 160 c.c (specific gravity 1388, 20°C) and dissolved, and this was used as liquid A. On the other hand, the mixing ratio of calcium chloride/citric acid is 3/
A calcium chloride-citric acid mixture of 7 (weight ratio) was dissolved in water, and several 200 c.c. aqueous calcium chloride-citric acid mixture solutions of various concentrations were prepared.
This was designated as liquid B. In addition, aqueous solutions were prepared in which only glyoxal or ethylene carbonate was added without adding the above-mentioned mixture, and these solutions were designated as liquid B. Table 1 shows the composition of Solution B and the results of measuring properties, gel time, unconfined compressive strength of gelled product (homogel) 1 day after gelation, etc. for a mixture of equal volumes of Solutions A and B (grout). Example 1 Liquids A and B were prepared in the same manner as in the comparative example. However, each B solution (200 c.c.) contained 80 g of a 40% glyoxal aqueous solution and 40 g of glyoxal. Next, a mixture of both liquids A and B was subjected to the same test as in the comparative example. The results obtained are shown in Table 1. As is clear from Table 1, when a mixture of components (a) and (b) and glyoxal are contained in grout according to the present invention, component (a) and (b)
The strength of the resulting gelled grout is much greater than when glyoxal is contained alone or in a mixture with other components. Therefore, when the ground is stabilized according to the present invention, the strength of the treated ground is improved compared to when the ground is stabilized using grout made by simply adding calcium chloride and citric acid to a sodium silicate aqueous solution. It can be made significantly larger. Example 2 Solutions A and B were prepared in the same manner as in Example 1, except that 15 g of ethylene carbonate was added in place of 40% glyoxal in each solution B (200 c.c.), and the same solutions were prepared. I took the test. When grout contains a mixture of components (a) and (b) and ethylene carbonate, it may contain only a mixture of components (a) and (b) or ethylene carbonate alone. The strength of the gelled product obtained was significantly increased compared to the case where 【table】