広範囲な狭隘部に施工するグラウトの実大規模充てん性確認試験

広範囲な狭隘部に施工するグラウトの実大規模充てん性確認試験

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清水建設    正会員  ○松本  和真        

１．はじめに  

  グラウトは逆打ち施工の打継ぎ箇所や PC ケーブル配管などの狭隘部に使用されることが多い．今回施工予 定の箇所は非常に広い面積を，非常に低い圧力で充てんし，目視による確認も不可能なため，実大規模の充て ん性確認試験を実施し，充てん性について検討した． 

２．施工条件からの要求品質  

  施工条件からの要求品質は  ①グラウトの流動性の保持時間が 3 時間程度以上  ②充てん時に上面にかか る圧力は 30kPa以下  ③材齢 28 日で 24 N/㎜²以上の圧縮強度  の 3 項目である． 

材料 水 練り上がり量 管理値

（kg/袋） （kg/袋） （ﾘｯﾄﾙ/袋） （㎜：JISﾌﾛｰ値）

グラウト材料 25 6.4 15 325±30

表 1  グラウト材料 ３．試験概要 

3.1  グラウト材の配合  使用したグラウト材料 は，表 1 に示す特殊配合のプレミックスタイプ

（前報のグラウトＡ）である． 

3.2  充てん試験  実施工予定範囲は狭隘な空間（直径 21m×厚さ 4cm）であるため，その一部を切り出した実 大規模の試験装置を作成し確認試験を行った．実大規模試験装置を図 1 に示す．試験装置は長さ 21.4m×幅 2.3m

×高さ 4cm である．グラウトの吐出は流動状態を把握するため，2 箇所の吐出口を設けた．吐出口①は装置中 心，吐出口②はほぼ 1/4 点に配置し，ゾーン 1 は吐出口①・②の 2 箇所，ゾーン 2 は吐出口①の 1 箇所で充て んを行った．また，管内圧力計（PW−1MPA）を 1 箇所，型枠上面に圧力計（PDB−200KPA）を 6 個所設置（図 1 の◎印）し，グラウト充てんによる圧力を計測した．装置下面は実施工と同条件の 1:2 モルタル（t=6cm）

を打設し，浸透性吸水防止材を塗布した．装置上面は合板を基本としたが，ゾーン 1 側は透明塩ビ板（t=10

㎜）を用いて可視化し，グラウト先端位置やグラウト流動勾配を計測できるようにした．また，グラウトの製 造は実施工に合せて現地プラント方式とした．試験に使用したプラント機器は，①グラウトミキサー：OKG−

150，②グラウトポンプ：OKG−60MS，③60 ﾘｯﾄﾙグラウトホッパー（ともに岡三機工㈱製）である． 

  グラウトは，グラウト材料 5 袋（25kg/袋），水 32kg をグラウトミキサーで 2.5 分間練混ぜたものを，20 バ ッチ（105 ﾘｯﾄﾙ/ﾊﾞｯﾁ）製造した．グラウトの充てんは，吐出口①より開始しグラウトの先端が吐出口②を通 

CL

吐出口② 吐出口①

◎ ◎ ◎ ◎

◎圧力計① 

◎

◎  管内圧力計

2.3ｍ 21.4ｍ

ゾーン１ ゾーン２

3.6ｍ 2.0ｍ 2.0ｍ

3.6ｍ

◎：圧力計

図 1 装置平面図

キーワード  グラウト，充てん，実大規模 

連絡先      〒730-8535  広島県広島市中区上八丁堀 8-2  清水建設㈱広島支店土木技術部  ＴＥＬ082-225-4667  土木学会第60回年次学術講演会（平成17年9月）

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過した時点で，吐出口②へ切り替えてゾーン 1 を充てんした．ゾーン 1 充てん完了後，再び吐出口①へ切替を 行いゾーン 2 の充てんを行った． 

3.3  測定項目  試験時に測定した項目は  ①グラウト材のフレッシュ性状（JIS フロー値）と圧縮強度  ② 充てん時の圧力  ③充てん状況（充てん時の流動状況および硬化後の空隙面積率）  とした． 

４．試験結果および考察  

200 250 300 350 400

直後 30 60 90 120 150 180

経過時間（分）

JISフロー値（㎜）

1バッチ 5バッチ 10バッチ

図

2  フロー経時変化

4.1  グラウト材のフレッシュ性状と圧縮強度 JIS フロー値は練混ぜ直後に全バッチ計測した．JIS フ ロー値の平均値は 329 ㎜（標準偏差 4.6 ㎜，変動係 数 1.4％）であり，1，5，10 バッチ目については経 時変化をみた．フローの経時変化を図 2 に示す．図 2 より 3 時間経過時においても 250 ㎜以上のフロー が確保されており流動性は良好であると判断した． 

  圧縮強度試験結果は外気温が 22℃の時，σ₁＝ 23.6N/㎜（現場養生），σ² ₇＝52.2N/㎜²，σ₂₈＝82.4N/

㎜²（標準養生）であった． 

4.2  充てん時の圧力  圧力計測結果のうち，管内お よび吐出口①近傍にある圧力計①の計測結果を図 3 に示す．型枠上面に作用した充てん圧力は，吐出口 の切替時（①→②および②→①）に最大 25kPa 程度 であり，残りの圧力計も全てこれ以下であった． 

-25 25 75 125 175 225 275 325 375

0:00 0:10 0:20 0:30 0:40 0:50

圧力 kPa

圧力計① 管内圧力計 試験経過時間(分)

吐出口②へ切替 吐出口①へ再切替

図

3  圧力計測結果

管内圧力は，50〜320kPa で変動した． 45 分以後 の管内圧力が増大しているのは吐出口②から①に 再切替したためである． 

4.3  充てん状況  充てん開始直後から経時的にグ ラウトの先端位置と充てん範囲をマーキング（写真 1）し，充てん状況を確認した．グラウトは流動勾 配がおよそ 1/3.5 であり，空隙を外周方向に押出し ながらすべるように流動し，吐出口①からゾーン 2 全体を充てん出来た．また，充てんの翌日に型枠上 面を全面脱型して測定した空隙面積率は 1.6％で室 内試験と同様に良好な結果を得た． 

５．おわりに  

  当試験で使用したグラウトは，流動性の保持時間，

充てん圧力および圧縮強度が当初の目標を満足し，

低温時に行った実施工においても無事に工事を完了 することができた．実施工では，充てん圧力を直接 測定することはできなかったが管内圧力を計測し，

その管理値を設ける（実施工では 300kPa）ことによ り，グラウトの充てん圧力を管理した．使用したグ ラウト材は，非常に低い圧力で直径 20ｍ程度の広範 囲かつ狭隘な部分への充てんが実施出来たことから，

同種工事への展開が可能と考える． 

写真

1  充てん状況確認

土木学会第60回年次学術講演会（平成17年9月）

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