恒久グラウト・本設注入協会

平成14年度(社)地盤工学会
技術開発賞　受賞技術

米倉亮三工博・島田俊介農博

地盤注入開発機構では、50年来「薬液注入の長期耐久性」の実証研究と多数の現場で当面した課題に対する要素技術の開発を進めてきました。その結果、薬液注入の耐久性の研究目的は多様な地盤において、注入地盤が所定の耐久性を得られる耐久地盤の構築にあり、そのための薬液注入工法は薬液注入材と耐久地盤要素技術が一体化した統合地盤注入工法であるというコンセプトに至りました。このコンセプトに基づき、薬液注入技術のさらなる向上と安全施工、品質の確保に努めております。
本技術は平成14年度地盤工学会技術開発賞（「恒久グラウトと注入技術」米倉亮三・島田俊介）を受賞しており、高い評価をいただいております。

ハイブリッドシリカ（2023年）

パーマロック（2023年）

ハイブリッドシリカ（2023年）

パーマロック（2023年）

パーマロック　NETIS登録番号：KT-190051-A
注入材の構成成分はすべて無機物で、固結砂はほぼ中性を保ち、環境保全性に優れた無機溶液型注入材です。浸透性に優れ、強度低下が少なく重要構造物の液状化対策工などに多く使用されています。パーマロックは水ガラスのアルカリ成分をイオン交換法により除去して得られた活性シリカコロイドをベースとしており、シリカの溶脱が殆どなく、注入液の粘度は水とほぼ同じで、十数時間の長いゲルタイムで連続的に注入することができるため浸透性に優れ、大きな浸透径による恒久地盤改良が可能です。

ハイブリッドシリカ　NETIS登録番号：KT-220015-A
無機懸濁型注入材で高強度地盤改良を行います。原理はスラグがアルカリの作用によって結合する「潜在水硬性」という特性を生かし、スラグと液体シリカを混合してゲル化させ、固化して地盤を改良します。現地盤に浸透し、大径かつ高強度の連続固結柱を構築することができます。また産業副産物である高炉スラグを材料に使用しており、CO2排出量が少なく、産廃土の発生もほとんどありません。そのため、環境配慮型注入材と位置付けられ、地盤注入分野におけるカーボンニュートラルに貢献するものと思われます。

養生約20年後のゲルの状況　（養生開始:1987年　東洋大学工業技術研究所）

ホモゲルの体積変化（米倉による）
（東洋大学工業技術研究所）

動水勾配50で固結供試体に長期間透水し続けた場合の止水性を保った日数（米倉による）（東洋大学工業技術研究所）

各種シリカグラウトによる固結豊浦砂の透水下（動水勾配50）におけるSiO2の溶脱率（薬液に含まれている全シリカ量に対する溶脱シリカの累積量）（米倉による）

シリカ溶脱とゲルの収縮

注入速度と注入圧には密接な関係があり、注入速度が遅いほど浸透効果が高まりますが、施工時間が長くなり、経済性に問題が発生します。急速浸透注入工法は、浸透注入が可能な低吐出でありながら、経済的な施工が可能な工法であり、工期短縮・低コストを実現しました。

マグマアクション法による固結形状1

マグマアクション法による固結形状2

注入材が地盤に浸透する課程で注入材のpHが中性方向へ移行することにより流動性が低下し、浸透球体の表面に擬ゲル膜を形成します。後続の高流動性シリカ液は、その擬ゲル膜を乗り越えながら浸透固結範囲を拡大して所定の範囲を固結する現象を繰返しながら固結範囲を拡大します

2002年に超多点注入工法研究会を設立、運営してきましたが、その後、エキスパッカ工法ならびにマルチストレーナ工法の実績が増加しました。そこで、これら全ての急速浸透注入工法に対象を拡大し、2009年9月に液状化防止注入協会として組織を発展させました。
海洋建設会社と薬液注入専門工事会社を正会員、材料メーカーを賛助会員、工業所有権者を特別会員として構成し、市場の拡大が見込まれる護岸・空港設備さらには旧法タンクの液状化対策等への普及拡大を図っております。

１１年間ホモゲルに養生したモルタル供試体

6%の硫酸ソーダ水溶液で1年養生したモルタル供試体

マスキングシリカによるコンクリート保護機能

パーマロックASFは、金属イオン封鎖剤を含む酸性中和剤を用いていますので、コンクリートを保護します。 写真左は200mLのパーマロックASFのホモゲルに養生したモルタル供試体の観察状況で、モルタル供試体の表面には不溶性のマスキングシリカの皮膜が形成され、コンクリートを保護しています。 　なお、同じモルタルを6％の硫酸ソーダ水溶液で養生したところ、1年間で破壊しました。詳細は、当協会発行の技術資料をご参照ください。（事務局問合せ先TEL03-3815-2162）

マスキングシリカによるコンクリート保護機能　2009年12月協会発行資料より抜粋）

本設工事としての恒久地盤改良では、永続性のある改良地盤を得ることが要求されます。事前の室内配合試験とその検討が重要となりますので、強化土エンジニヤリング株式会社内に試験研究機能、データ集積機能、及びコンサル機能を持つ本設注入試験センターを設置しました。
事前配合試験から得られるデータに、永年の産学協同研究により得られた知見を付加することで、より信頼性の高い品質評価を関係各位に提供できるように努めております。
事前配合試験の項目、方法等は、当協会の恒久グラウト注入工法技術マニュアルをご参照ください。　お問い合わせはこちら

施工実績は1700件を越えています。代表的な施工例を表に示します 。

恒久グラウト及び急速浸透注入工法は、強化土エンジニヤリング株式会社による工業所有権が成立しており、地盤注入分野において広く認識されています。

【事務局】

〒113-0033 東京都文京区本郷2-3-9　ツインビュー御茶の水　ジャテック㈱内　TEL：03-3815-2162　FAX：03-3815-2102