特開2024-33707可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム及び決定方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024033707
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム及び決定方法
(51)【国際特許分類】
E02D 3/12 20060101AFI20240306BHJP
【ＦＩ】
E02D3/12 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022137467
(22)【出願日】2022-08-31
(71)【出願人】
【識別番号】390036504
【氏名又は名称】日特建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000431
【氏名又は名称】弁理士法人高橋特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】阿部 智彦
【テーマコード（参考）】
2D040
【Ｆターム（参考）】
2D040AA01
2D040AB01
2D040GA01
(57)【要約】
【課題】可塑性グラウト材の注入時において注入されている可塑性グラウト材のフロー値を実用に適する程度の精度で決定することが出来るシステムと方法を提供。
【解決手段】本発明のシステム（１００）は、フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック（１０Ａ）と、前記複数種類のグラウト材のフロー値を降伏応力の関数或いは特性として決定する降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）と、フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及び前記複数種類のグラウト材のせん断速度演算ブロック（１０Ｃ）、せん断応力演算ブロック（１０Ｄ）と、前記フロー値を決定するべきグラウト材の降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）と、当該降伏応力と前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべきグラウト材のフロー値を決定するフロー値決定ブロック（１０Ｆ）を有する。
【選択図】図１１
【解決手段】本発明のシステム（１００）は、フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック（１０Ａ）と、前記複数種類のグラウト材のフロー値を降伏応力の関数或いは特性として決定する降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）と、フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及び前記複数種類のグラウト材のせん断速度演算ブロック（１０Ｃ）、せん断応力演算ブロック（１０Ｄ）と、前記フロー値を決定するべきグラウト材の降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）と、当該降伏応力と前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべきグラウト材のフロー値を決定するフロー値決定ブロック（１０Ｆ）を有する。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力を決定する機能を有するせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロックと、
前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する機能を有する降伏応力－フロー値関数決定ブロックと、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材の流量から当該可塑性グラウト材のせん断速度を演算する機能を有するせん断速度演算ブロックと、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材の圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断応力を演算する機能を有するせん断応力演算ブロックと、
前記せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロックで決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する機能を有する降伏応力決定ブロックと、
前記降伏応力決定ブロックで決定された前記降伏応力と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する機能を有するフロー値決定ブロックを有することを特徴とする可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム。
前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する機能を有する降伏応力－フロー値関数決定ブロックと、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材の流量から当該可塑性グラウト材のせん断速度を演算する機能を有するせん断速度演算ブロックと、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材の圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断応力を演算する機能を有するせん断応力演算ブロックと、
前記せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロックで決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する機能を有する降伏応力決定ブロックと、
前記降伏応力決定ブロックで決定された前記降伏応力と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する機能を有するフロー値決定ブロックを有することを特徴とする可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム。
【請求項2】
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入する注入工法の施工システムであって、当該可塑性グラウト材は２種類の材料を含み、一方の材料が多いとフロー値が大きくなり、他方の材料が多いとフロー値が小さくなり、
供給系統を含み、各々の系統には材料圧送用ポンプと流量計が介装されており、
基材供給系統と可塑材供給系統の合流箇所或いはその下流側には混合装置と圧力センサが介装されており、当該圧力センサは２箇所の異なる位置に配置されており、
制御装置を有し、当該制御装置は、
基材供給系統に介装された流量計及び可塑材供給系統に介装された流量計の計測結果から可塑性グラウト材の流量及び流速を演算する機能と、
２箇所の異なる位置の圧力センサの計測結果から圧力損失を演算する機能と、
フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性を決定する機能と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性を決定する機能と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算する機能と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する機能と、
決定された前記降伏応力と、決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する機能と、
決定したフロー値と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲内である場合には基材の流量及び可塑材の流量を維持する機能を有することを特徴とする注入工法の施工システム。
供給系統を含み、各々の系統には材料圧送用ポンプと流量計が介装されており、
基材供給系統と可塑材供給系統の合流箇所或いはその下流側には混合装置と圧力センサが介装されており、当該圧力センサは２箇所の異なる位置に配置されており、
制御装置を有し、当該制御装置は、
基材供給系統に介装された流量計及び可塑材供給系統に介装された流量計の計測結果から可塑性グラウト材の流量及び流速を演算する機能と、
２箇所の異なる位置の圧力センサの計測結果から圧力損失を演算する機能と、
フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性を決定する機能と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性を決定する機能と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算する機能と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する機能と、
決定された前記降伏応力と、決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する機能と、
決定したフロー値と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲内である場合には基材の流量及び可塑材の流量を維持する機能を有することを特徴とする注入工法の施工システム。
【請求項3】
フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性を決定するせん断速度－せん断応力特性決定工程と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する降伏応力－フロー値関数決定工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算するせん断速度及びせん断応力演算工程と、
前記せん断速度－せん断応力特性決定工程で決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する降伏応力決定工程と、
前記降伏応力決定工程で決定された前記降伏応力と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定するフロー値決定工程を有することを特徴とする可塑性グラウト材のフロー値を決定する方法。
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する降伏応力－フロー値関数決定工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算するせん断速度及びせん断応力演算工程と、
前記せん断速度－せん断応力特性決定工程で決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する降伏応力決定工程と、
前記降伏応力決定工程で決定された前記降伏応力と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定するフロー値決定工程を有することを特徴とする可塑性グラウト材のフロー値を決定する方法。
【請求項4】
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入する注入工法であって、当該可塑性グラウト材は２種類の材料を含み、一方の材料が多いとフロー値が大きくなり、他方の材料が多いとフロー値が小さくなり、
基材供給系統と可塑材供給系統を含み、各々の系統には材料圧送用ポンプと流量計が介装されており、基材供給系統と可塑材供給系統の合流箇所或いはその下流側には混合装置と圧力センサが介装されており、当該圧力センサは２箇所の異なる位置に配置されており、
注入以前の段階で、フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する工程と、
可塑性グラウト材の注入時において、基材供給系統に介装された流量計及び可塑材供給系統に介装された流量計の計測結果から可塑性グラウト材の流量及び流速を演算する工程と、
２箇所の異なる位置の圧力センサの計測結果から圧力損失を演算する工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算する工程と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する工程と、
決定された前記降伏応力と、決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する工程と、
決定したフロー値と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲内である場合には基材の流量及び可塑材の流量を維持する工程を有することを特徴とする注入工法。
基材供給系統と可塑材供給系統を含み、各々の系統には材料圧送用ポンプと流量計が介装されており、基材供給系統と可塑材供給系統の合流箇所或いはその下流側には混合装置と圧力センサが介装されており、当該圧力センサは２箇所の異なる位置に配置されており、
注入以前の段階で、フロー値が異なる複数種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値を前記決定された降伏応力の平方根の逆数の関数或いは特性として決定する工程と、
可塑性グラウト材の注入時において、基材供給系統に介装された流量計及び可塑材供給系統に介装された流量計の計測結果から可塑性グラウト材の流量及び流速を演算する工程と、
２箇所の異なる位置の圧力センサの計測結果から圧力損失を演算する工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算する工程と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力を決定する工程と、
決定された前記降伏応力と、決定された前記関数或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する工程と、
決定したフロー値と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材の流量を増加し、決定したフロー値が前記フロー値の範囲内である場合には基材の流量及び可塑材の流量を維持する工程を有することを特徴とする注入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば地盤や構造物の空隙、目地、ひび割れ、または地盤と構造物の間に生じた隙間等に注入する空洞充填用の注入材料である可塑性グラウト材に関し、可塑性グラウト材のフロー値を決定する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
「可塑性」なる文言は、せん断力が加わると流動性を発現し、せん断力が加わらなければ流動性を発現しない性質を意味している。その様な可塑性を有するグラウト材は、例えば、図１７で断面を示すようなトンネルの背面空洞注入等では大変に都合が良い。可塑性グラウト材を圧送するにあたっては、その直前にポンプ等でせん断力を与えて流動性を高めれば、容易に充填予定箇所まで圧送することができる。そして、所定箇所に充填した後は、せん断力が付与されないので流動性は低下して、充填された領域に滞留し続けて硬化するからである。
図１７において、トンネル断面では、ライニングとして、トンネルの左右側壁における部分円弧状の左右側壁コンクリート１と、左右側壁コンクリート１を橋渡しするアーチコンクリート２とが存在する。このようなライニングの背面（地山側：図１７では上側）には何らかの原因により空洞３が生じる場合が存在する。そのような空洞が存在すると、地山からの応力が均等に伝わらず、トンネル本体における有害な変形を惹起する恐れがある。アーチコンクリート２の背面（地山側：図１７では上側）に空洞３が生じて、トンネル本体における強度低下を惹起するのを防止するため、アーチコンクリート２の背面の空洞３にグラウト材を充填して空洞３を充填する工事である「背面空洞注入工事」が行われる。係る工事において、トンネル内壁の天井部（図１７では上方の領域）で、トンネルの中心線Ｌｃから０．１ｍ離れた位置から地山側に向かって注入口Ｈ２を掘削し、中心線Ｌｃから左右に２．５ｍ離れた位置から地山側に向かって注入口Ｈ１、Ｈ３を各々掘削している。そして、注入口Ｈ１～Ｈ３に可塑性を有するグラウト材を注入している。図１７ではグラウト材が注入された状態を領域Ｒ１～Ｒ３で仮想している。
図１７において、トンネル断面では、ライニングとして、トンネルの左右側壁における部分円弧状の左右側壁コンクリート１と、左右側壁コンクリート１を橋渡しするアーチコンクリート２とが存在する。このようなライニングの背面（地山側：図１７では上側）には何らかの原因により空洞３が生じる場合が存在する。そのような空洞が存在すると、地山からの応力が均等に伝わらず、トンネル本体における有害な変形を惹起する恐れがある。アーチコンクリート２の背面（地山側：図１７では上側）に空洞３が生じて、トンネル本体における強度低下を惹起するのを防止するため、アーチコンクリート２の背面の空洞３にグラウト材を充填して空洞３を充填する工事である「背面空洞注入工事」が行われる。係る工事において、トンネル内壁の天井部（図１７では上方の領域）で、トンネルの中心線Ｌｃから０．１ｍ離れた位置から地山側に向かって注入口Ｈ２を掘削し、中心線Ｌｃから左右に２．５ｍ離れた位置から地山側に向かって注入口Ｈ１、Ｈ３を各々掘削している。そして、注入口Ｈ１～Ｈ３に可塑性を有するグラウト材を注入している。図１７ではグラウト材が注入された状態を領域Ｒ１～Ｒ３で仮想している。
【0003】
可塑性グラウト材は、トンネルの覆行背面、地下空洞、捨石間隙等の直接見ることが出来ない空隙、空洞に充填されることが多い。可塑性グラウト材が注入される空隙、空洞の大きさは施工箇所毎に異なり、空隙、空洞の大きさに応じたフロー値を有する（流動性を有する）可塑性グラウト材を注入すれば、効果的な充填をすることが出来る。
しかし、可塑性グラウト材料の注入は単一の配合で行われるのが一般的であり、注入開始後に注入圧力等の状況に応じてフロー値が異なる配合に切り替えることは行われていない。
仮に可塑性グラウト材の注入中にフロー値が異なる配合に切り替えたとしても、配合を切り替えた後のフロー値は、従来技術においては、注入している可塑性グラウト材をサンプリングしてフロー試験を行って決定する必要があり、切り替えた後のフロー値を決定するのに多大な労力が必要であった。
しかし、可塑性グラウト材料の注入は単一の配合で行われるのが一般的であり、注入開始後に注入圧力等の状況に応じてフロー値が異なる配合に切り替えることは行われていない。
仮に可塑性グラウト材の注入中にフロー値が異なる配合に切り替えたとしても、配合を切り替えた後のフロー値は、従来技術においては、注入している可塑性グラウト材をサンプリングしてフロー試験を行って決定する必要があり、切り替えた後のフロー値を決定するのに多大な労力が必要であった。
【0004】
その他の従来技術として、生コンクリートのスランプ値を連続して測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。係る従来技術（特許文献１）では、スランプ値は生コンクリートの流れにおける圧力損失の一次関数として計算されている。
しかし、可塑性グラウト材は、スランプ値（高さの変化）ではなくフロー値（広がりの変化）で評価を行うことから、単純な一次関数として計算することはできず、係る従来技術（特許文献１）を適用して、実用に適する程度の精度で、可塑性グラウト材のフロー値を圧力損失から求めることは不可能である。
しかし、可塑性グラウト材は、スランプ値（高さの変化）ではなくフロー値（広がりの変化）で評価を行うことから、単純な一次関数として計算することはできず、係る従来技術（特許文献１）を適用して、実用に適する程度の精度で、可塑性グラウト材のフロー値を圧力損失から求めることは不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－２１８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、可塑性グラウト材の注入時において注入されている可塑性グラウト材のフロー値を実用に適する程度の精度で決定することが出来るシステムと方法を提供することを目的としている。
ここで、本願発明におけるフロー値は、例えば円筒状をしており且つ底の無い容器（フローコーン）にグラウト材を詰めて、そのフローコーンを引き上げた際に、当該フローコーンに詰められた前記グラウト材の広がりを２方向で計測し、その計測値を平均した数値である。前記フローコーンのサイズ、形状については、特に限定条件は無い。
ここで、本願発明におけるフロー値は、例えば円筒状をしており且つ底の無い容器（フローコーン）にグラウト材を詰めて、そのフローコーンを引き上げた際に、当該フローコーンに詰められた前記グラウト材の広がりを２方向で計測し、その計測値を平均した数値である。前記フローコーンのサイズ、形状については、特に限定条件は無い。
【課題を解決するための手段】
【0007】
発明者は種々の研究、実験の結果、可塑性グラウト材料のフロー値（Ｆ）は降伏応力（τｙ）の「－１／２乗」に比例することに着目した。ここで、可塑性グラウト材料の降伏応力（τｙ）は、それ以下のせん断応力（τ）では流動を起こさず、それを超えるせん断応力（τ）に対しては可塑性グラウト材料が一定せん断速度（γ）で定常流動を行う数値である。
【0008】
係る知見に基づき、本発明の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を決定するシステム（１００）は、フロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）及び降伏応力（τｙ）を決定する機能を有するせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック（１０Ａ）と、
前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する機能を有する降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）と、
フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の流量（Ｑ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）を演算する機能を有するせん断速度演算ブロック（１０Ｃ）と、
フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断応力（τ）を演算する機能を有するせん断応力演算ブロック（１０Ｄ）と、
前記せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック（１０Ａ）で決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する機能を有する降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）と、
前記降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）で決定された前記降伏応力（τＲ）と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）で決定された前記関数（例えば、Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値（ＦＲ）を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する機能を有するフロー値決定ブロック（１０Ｆ）を有することを特徴としている。
前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する機能を有する降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）と、
フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の流量（Ｑ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）を演算する機能を有するせん断速度演算ブロック（１０Ｃ）と、
フロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材及びフロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断応力（τ）を演算する機能を有するせん断応力演算ブロック（１０Ｄ）と、
前記せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック（１０Ａ）で決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値（Ｆ）を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する機能を有する降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）と、
前記降伏応力決定ブロック（１０Ｅ）で決定された前記降伏応力（τＲ）と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロック（１０Ｂ）で決定された前記関数（例えば、Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値（ＦＲ）を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する機能を有するフロー値決定ブロック（１０Ｆ）を有することを特徴としている。
【0009】
また上述した知見に基づく本発明の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を決定する方法は、
フロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定するせん断速度－せん断応力特性決定工程と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する降伏応力－フロー値関数決定工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算するせん断速度及びせん断応力演算工程と、
前記せん断速度－せん断応力特性決定工程で決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する降伏応力決定工程と、
前記降伏応力決定工程で決定された前記降伏応力（τＲ）と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値（ＦＲ）を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定するフロー値決定工程を有することを特徴としている。
フロー値（Ｆ）が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定するせん断速度－せん断応力特性決定工程と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する降伏応力－フロー値関数決定工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算するせん断速度及びせん断応力演算工程と、
前記せん断速度－せん断応力特性決定工程で決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する降伏応力決定工程と、
前記降伏応力決定工程で決定された前記降伏応力（τＲ）と、前記降伏応力－フロー値関数決定ブロックで決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値（ＦＲ）を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定するフロー値決定工程を有することを特徴としている。
【0010】
そして本発明の注入工法を施工する施工システム（１０１）は、
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入するシステム（１０１）であって、当該可塑性グラウト材は２種類の材料（例えば、基材であるＡ液と可塑材であるＢ液）を含み、一方の材料（例えばＡ液）が多いとフロー値（Ｆ）が大きくなり、他方の材料（例えばＢ液）が多いとフロー値（Ｆ）が小さくなり、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）を含み、各々の系統（４０、５０）には材料圧送用ポンプ（４２、５２：例えばグラウトポンプ）と流量計（４３、５３）が介装されており、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）の合流箇所或いはその下流側には混合装置（６１：例えば、合流箇所に介装されたスタティックミキサ）と圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）が介装されており、当該圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）は２箇所の異なる位置に配置されており、
制御装置（１１）を有し、当該制御装置（１１）は、
基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算する機能と、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算する機能と、
フロー値が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定する機能と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）を決定する機能と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算する機能と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する機能と、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する機能と、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する機能を有することを特徴としている。
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入するシステム（１０１）であって、当該可塑性グラウト材は２種類の材料（例えば、基材であるＡ液と可塑材であるＢ液）を含み、一方の材料（例えばＡ液）が多いとフロー値（Ｆ）が大きくなり、他方の材料（例えばＢ液）が多いとフロー値（Ｆ）が小さくなり、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）を含み、各々の系統（４０、５０）には材料圧送用ポンプ（４２、５２：例えばグラウトポンプ）と流量計（４３、５３）が介装されており、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）の合流箇所或いはその下流側には混合装置（６１：例えば、合流箇所に介装されたスタティックミキサ）と圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）が介装されており、当該圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）は２箇所の異なる位置に配置されており、
制御装置（１１）を有し、当該制御装置（１１）は、
基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算する機能と、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算する機能と、
フロー値が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定する機能と、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２：ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）を決定する機能と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算する機能と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する機能と、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する機能と、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する機能を有することを特徴としている。
【0011】
係る本発明の注入工法は、
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入する注入工法であって、当該可塑性グラウト材は基材（Ａ液）と可塑材（Ｂ液）を含み、基材（Ａ液）が多いとフロー値（Ｆ）が大きくなり、可塑材（Ｂ液）が多いとフロー値（Ｆ）が小さくなり、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）を含み、各々の系統（４０、５０）には材料圧送用ポンプ（４２、５２：例えばグラウトポンプ）と流量計（４３、５３）が介装されており、基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）の合流箇所或いはその下流側には混合装置（６１：例えば、合流箇所に介装されたスタティックミキサ）と圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）が介装されており、当該圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）は２箇所の異なる位置に配置されており、
注入以前の段階で、フロー値が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する工程と、
可塑性グラウト材の注入時において、基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算する工程と、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算する工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算する工程と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する工程と、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する工程と、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する工程を有することを特徴としている。
二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入する注入工法であって、当該可塑性グラウト材は基材（Ａ液）と可塑材（Ｂ液）を含み、基材（Ａ液）が多いとフロー値（Ｆ）が大きくなり、可塑材（Ｂ液）が多いとフロー値（Ｆ）が小さくなり、
基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）を含み、各々の系統（４０、５０）には材料圧送用ポンプ（４２、５２：例えばグラウトポンプ）と流量計（４３、５３）が介装されており、基材供給系統（４０）と可塑材供給系統（５０）の合流箇所或いはその下流側には混合装置（６１：例えば、合流箇所に介装されたスタティックミキサ）と圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）が介装されており、当該圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）は２箇所の異なる位置に配置されており、
注入以前の段階で、フロー値が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）ａは可塑性グラウト材毎に異なる定数）或いは特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する工程と、
可塑性グラウト材の注入時において、基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算する工程と、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算する工程と、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算する工程と、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定する工程と、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定する工程と、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する工程を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
上述の構成を具備する本発明によれば、フロー値が異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定し、
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を決定し、
可塑性グラウト材の注入時には、基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算し、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算し、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算し、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定し、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定しているので、
注入工法で用いられる可塑性グラウトについて施工している際に、注入されている可塑性グラウト材のフロー値を実用に適する程度の高い精度で決定することが出来る。
そして、例えば注入工法を施工しつつ、注入されているグラウト材のフロー値を実用に適する程度の高い精度で決定することが出来るので、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持することが出来て、
注入されている可塑性グラウト材のフロー値を施工条件に適合するフロー値の範囲内に調整することが出来る。
前記複数種類の可塑性グラウト材の降伏応力（τｙ）を決定し、前記複数種類の可塑性グラウト材のフロー値（Ｆ）を前記決定された降伏応力（τｙ）の平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を決定し、
可塑性グラウト材の注入時には、基材供給系統（４０）に介装された流量計（４３）及び可塑材供給系統（５０）に介装された流量計（５３）の計測結果から可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び流速（Ｖ）を演算し、
２箇所の異なる位置の圧力センサ（６２Ａ、６２Ｂ）の計測結果から圧力損失（ΔＰ）を演算し、
フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（Ｑ）及び圧力損失（ΔＰ）から当該可塑性グラウト材のせん断速度（γ）及びせん断応力（τ）を演算し、
決定した前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力（τＲ）を決定し、
決定された前記降伏応力（τＲ）と、決定された前記関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値（ＦＲ）を決定しているので、
注入工法で用いられる可塑性グラウトについて施工している際に、注入されている可塑性グラウト材のフロー値を実用に適する程度の高い精度で決定することが出来る。
そして、例えば注入工法を施工しつつ、注入されているグラウト材のフロー値を実用に適する程度の高い精度で決定することが出来るので、
決定したフロー値（ＦＲ）と施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値（ＦＲ）が前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持することが出来て、
注入されている可塑性グラウト材のフロー値を施工条件に適合するフロー値の範囲内に調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】円管内を流れるグラウト材における力の釣り合いを示す説明図である。
【図2】各種流体におけるγ－τ特性を説明する特性図である。
【図3】ビンガム流体におけるγ－τ特性を説明する特性図である。
【図4】ニュートン流体における流速分布を示す説明図である。
【図5】ビンガム流体における流速分布を示す説明図である。
【図7】フロー値が異なる３種類のグラウト材のγ－τ特性を示す特性図である。
【図11】本発明の第１実施形態に係る可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステムの機能ブロック図である。
【図12】本発明の第１実施形態に係る可塑性グラウト材のフロー値を決定する方法の概要を示すフローチャートである。
【図15】本発明の第２実施形態に係る注入工事を実施するためのシステムを示すブロック図である。
【図16】本発明の第２実施形態に係る注入工事におけるフロー値調整の手順を示すフローチャートである。
【図17】裏込め工事を行うトンネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１～図１０を参照して、可塑性グラウト材のフロー値を決定する機序について説明する。ここで、図１～図５を参照して、主として可塑性グラウト材の特性について説明する。そして図６～図１０を参照して、可塑性グラウト材におけるγ－τ特性、降伏応力τｙ、フロー値Ｆを決定する態様について説明する。
図１において、直径Ｄの円管内を矢印Ｆの方向に流れるグラウト材の所定の区間（長さＬ）における力のつり合いは以下の数式で表すことが出来る。
Ｐ１・（πＤ２／４）＝Ｐ２・（πＤ２／４）＋τ・πＤＬ
ここで、Ｐ１、Ｐ２は所定区間（長さL）の下流端及び上流端の圧力、τはせん断応力を示す。圧力損失（圧力変動）ΔＰは ΔＰ＝Ｐ１－Ｐ２ なので、上式は、
ΔＰ・（πＤ２／４）＝τ・πＤＬ
となり、この式から次の式（１）を求めることが出来る。
τ＝（ΔＰＤ／４Ｌ） ・・・ （１）
最初に図１～図１０を参照して、可塑性グラウト材のフロー値を決定する機序について説明する。ここで、図１～図５を参照して、主として可塑性グラウト材の特性について説明する。そして図６～図１０を参照して、可塑性グラウト材におけるγ－τ特性、降伏応力τｙ、フロー値Ｆを決定する態様について説明する。
図１において、直径Ｄの円管内を矢印Ｆの方向に流れるグラウト材の所定の区間（長さＬ）における力のつり合いは以下の数式で表すことが出来る。
Ｐ１・（πＤ２／４）＝Ｐ２・（πＤ２／４）＋τ・πＤＬ
ここで、Ｐ１、Ｐ２は所定区間（長さL）の下流端及び上流端の圧力、τはせん断応力を示す。圧力損失（圧力変動）ΔＰは ΔＰ＝Ｐ１－Ｐ２ なので、上式は、
ΔＰ・（πＤ２／４）＝τ・πＤＬ
となり、この式から次の式（１）を求めることが出来る。
τ＝（ΔＰＤ／４Ｌ） ・・・ （１）
【0015】
円管内を流れる流体の圧力損失ΔＰは下式で表すことが出来る（ダルシー・ワイスバッハの式）。
ΔＰ＝Ｆ・（Ｌ／Ｄ）・（ρＶ２／２）
ここで、ρは流体の密度、Ｆは摩擦損失係数である。流れが層流であると想定すると、レイノルズ数Ｒｅを使って、摩擦損失係数Ｆは Ｆ＝６４／Ｒｅ と表すことが出来るので、上式は、次のように変形できる。
ΔＰ＝（６４／Ｒｅ）・（Ｌ／Ｄ）・（ρＶ２／２）
レイノルズ数Ｒｅは流速Ｖを用いて、 Ｒｅ＝（ＤＶρ／μ） と表すことができるので、レイノルズ数Ｒｅ、見かけ粘度μ＝（τ／γ）を上式に代入すると、上式は、次のように表すことが出来る。
ΔＰ＝（３２ＬＶ／Ｄ２）・（τ／γ）
この式に式（１）を代入することにより、せん断速度γを表す次式（２）を求めることが出来る。
γ＝（８Ｖ／Ｄ） ・・・ （２）
ΔＰ＝Ｆ・（Ｌ／Ｄ）・（ρＶ２／２）
ここで、ρは流体の密度、Ｆは摩擦損失係数である。流れが層流であると想定すると、レイノルズ数Ｒｅを使って、摩擦損失係数Ｆは Ｆ＝６４／Ｒｅ と表すことが出来るので、上式は、次のように変形できる。
ΔＰ＝（６４／Ｒｅ）・（Ｌ／Ｄ）・（ρＶ２／２）
レイノルズ数Ｒｅは流速Ｖを用いて、 Ｒｅ＝（ＤＶρ／μ） と表すことができるので、レイノルズ数Ｒｅ、見かけ粘度μ＝（τ／γ）を上式に代入すると、上式は、次のように表すことが出来る。
ΔＰ＝（３２ＬＶ／Ｄ２）・（τ／γ）
この式に式（１）を代入することにより、せん断速度γを表す次式（２）を求めることが出来る。
γ＝（８Ｖ／Ｄ） ・・・ （２）
【0016】
図２には、各種流体におけるせん断速度γとせん断応力τとの特性が示されている。上述の式（１）、（２）を求める際には、ニュートン流体におけるレイノルズ数Ｒｅと見かけ粘度μを用いているが、可塑性グラウト材はビンガム流体と考えられ、実際はニュートン流体と異なる。図２では、ビンガム流体、ニュートン流体のγ－τ特性の他に、擬塑性流体、ダイラタント流体のγ－τ特性を示している。
図４にはニュートン流体における円管内の流速分布、図５にはビンガム流体における円管内の流速分布を示す。図４、図５において、流れの方向を矢印Ｆで示す。図４のニュートン流体の流速分布が放物線流であるのに対し、図５のビンガム流体においては円管内で栓流と呼ばれる流速分布が生じる。
詳細な説明は省略するが、ビンガム流体において円管内の流速、圧力損失等からせん断速度の値を厳密に求めるためには、繰り返し計算を含む複雑な計算を必要とする。
図示の実施形態では、圧力損失と流速の値から可塑性グラウト材のフロー値を求めることを目的としており、可塑性グラウト材の降伏応力τｙの真値を求めることが目的ではない。また、ニュートン流体におけるレイノルズ数Ｒｅと見かけ粘度μを用いてせん断応力τ、せん断速度γを求めたとしても、実施形態の手法によって算出されるフロー値に差異を生じない。そのため、図示の実施形態では、簡易に算出出来る方法として、ニュートン流体におけるレイノルズ数Ｒｅと見かけ粘度μを用いてビンガム流体である可塑性グラウト材のせん断応力、せん断速度を求めて、計算している。
図４にはニュートン流体における円管内の流速分布、図５にはビンガム流体における円管内の流速分布を示す。図４、図５において、流れの方向を矢印Ｆで示す。図４のニュートン流体の流速分布が放物線流であるのに対し、図５のビンガム流体においては円管内で栓流と呼ばれる流速分布が生じる。
詳細な説明は省略するが、ビンガム流体において円管内の流速、圧力損失等からせん断速度の値を厳密に求めるためには、繰り返し計算を含む複雑な計算を必要とする。
図示の実施形態では、圧力損失と流速の値から可塑性グラウト材のフロー値を求めることを目的としており、可塑性グラウト材の降伏応力τｙの真値を求めることが目的ではない。また、ニュートン流体におけるレイノルズ数Ｒｅと見かけ粘度μを用いてせん断応力τ、せん断速度γを求めたとしても、実施形態の手法によって算出されるフロー値に差異を生じない。そのため、図示の実施形態では、簡易に算出出来る方法として、ニュートン流体におけるレイノルズ数Ｒｅと見かけ粘度μを用いてビンガム流体である可塑性グラウト材のせん断応力、せん断速度を求めて、計算している。
【0017】
ビンガム流体である可塑性グラウト材おけるγ－τの特性図である図３において、単位せん断速度γの増加によるせん断応力τの増加分が、塑性粘度ηＢである。また、せん断速度γが０（ゼロ）の時のせん断応力τが、降伏応力τｙである。
可塑性グラウト材料の降伏応力τｙは、それ以下のせん断応力τでは可塑性グラウト材料は流動を起こさず、それを超えるせん断応力τに対しては可塑性グラウト材料が一定せん断速度γで定常流動を行う数値である。
可塑性グラウト材料の降伏応力τｙは、それ以下のせん断応力τでは可塑性グラウト材料は流動を起こさず、それを超えるせん断応力τに対しては可塑性グラウト材料が一定せん断速度γで定常流動を行う数値である。
【0018】
次に、図６～図１０を参照して、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する手順を説明する。
フロー値Ｆを決定するべき可塑性グラウト材であって、相互にフロー値の異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材について、せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定し（図６、図７）、当該複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の各々における降伏応力τｙを決定する（図７）。
次に、当該複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のフロー値Ｆを、決定された降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）（ａは定数）或いは特性として決定する（図８）。当該関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性については、後述する。
そして、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（流速）及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算し、前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性：図７）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する（図９）。そして、降伏応力τＲとフロー値の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、決定された降伏応力τＲから、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（図１０）。
図６～図１０を参照して、以下で詳細に説明する。
フロー値Ｆを決定するべき可塑性グラウト材であって、相互にフロー値の異なる複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材について、せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定し（図６、図７）、当該複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材の各々における降伏応力τｙを決定する（図７）。
次に、当該複数種類（例えば３種類）の可塑性グラウト材のフロー値Ｆを、決定された降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）（ａは定数）或いは特性として決定する（図８）。当該関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性については、後述する。
そして、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量（流速）及び圧力損失から当該可塑性グラウト材のせん断速度及びせん断応力を演算し、前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性：図７）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する（図９）。そして、降伏応力τＲとフロー値の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性を用いて、決定された降伏応力τＲから、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（図１０）。
図６～図１０を参照して、以下で詳細に説明する。
【0019】
可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性図（γ－τ特性図）である図６で示されている様なせん断速度－せん断応力特性図（γ－τ特性図）を求めるに際して、圧送配管径Ｄ、圧力損失を測定する区間長Ｌを決定し（例えばＤ＝４０ｍｍ、Ｌ＝２ｍ：図１参照）、流速Ｖを変化させて（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３：すなわち流量Ｑを変化させて）、それぞれの場合の圧力損失ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３）を演算する。
図１を参照して説明した様に、せん断応力τ、せん断速度γは、上述した式（１）、（２）で表すことが出来るので、式（２）により、流速Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）からせん断速度γを求めることが出来る。そして、式（１）により、圧力損失ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３）からせん断応力τを求めることが出来る。
図６において、流速ＶをＶ１、Ｖ２、Ｖ３に変化させて得られた３つのプロット（γ１、τ１）、（γ２、τ２）、（γ３、τ３）より、或るフロー値Ｆ（例えば、Ｆ＝１００ｍｍ）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性線（γ－τ特性線）を決定することが出来る。係るγ－τ特性線から、当該可塑性グラウト材の特性
τ＝τｙ＋ηＢ（ηＢは塑性粘度） と、τ軸切片である降伏応力τｙを求めることが出来る。
図１を参照して説明した様に、せん断応力τ、せん断速度γは、上述した式（１）、（２）で表すことが出来るので、式（２）により、流速Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）からせん断速度γを求めることが出来る。そして、式（１）により、圧力損失ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３）からせん断応力τを求めることが出来る。
図６において、流速ＶをＶ１、Ｖ２、Ｖ３に変化させて得られた３つのプロット（γ１、τ１）、（γ２、τ２）、（γ３、τ３）より、或るフロー値Ｆ（例えば、Ｆ＝１００ｍｍ）の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性線（γ－τ特性線）を決定することが出来る。係るγ－τ特性線から、当該可塑性グラウト材の特性
τ＝τｙ＋ηＢ（ηＢは塑性粘度） と、τ軸切片である降伏応力τｙを求めることが出来る。
【0020】
図７では、複数種類の可塑性グラウト材として、例えばフロー値Ｆ＝１００ｍｍ、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍ、フロー値Ｆ＝１４０ｍｍの可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を決定して、３種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を併せて表示している。
フロー値Ｆ＝１００mm、１２０ｍｍ、１４０ｍｍの３種類の可塑性グラウト材のγ－τ特性から、当該３種類の可塑性グラウト材のそれぞれの降伏応力τ１００、τ１２０、τ１４０を求めることが出来る。ここで、３種類の可塑性グラウト材のそれぞれの降伏応力を「τｙ」と総称する場合がある。
フロー値Ｆ＝１００mm、１２０ｍｍ、１４０ｍｍの３種類の可塑性グラウト材のγ－τ特性から、当該３種類の可塑性グラウト材のそれぞれの降伏応力τ１００、τ１２０、τ１４０を求めることが出来る。ここで、３種類の可塑性グラウト材のそれぞれの降伏応力を「τｙ」と総称する場合がある。
【0021】
図８は、３種類の可塑性グラウト材のフロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を示しており、フロー値Ｆは降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性としてあらわされる。ここで、符号「ａ」は可塑性グラウト材毎に異なる定数である。
図８において、縦軸を可塑性グラウト材のフロー値Ｆ、横軸を可塑性グラウト材の降伏応力τｙである。そして、上述した３種類の可塑性グラウト材のフロー値Ｆ＝１００ｍｍ、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍ、フロー値Ｆ＝１４０ｍｍと、それぞれの降伏応力τ１００、τ１２０、τ１４０により、図８に３つのプロットを表示して、降伏応力τｙ－フロー値Ｆ特性曲線（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）を決定している。
ここで、降伏応力τｙ－フロー値Ｆ特性曲線が、Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）と表現出来る関数であり或いは特性を示していることは、図８の３つのプロットより、市販のソフトウェア（例えば、マイクロソフト社販売の商品名「Ｅｘｃｅｌ」）により演算して求めることが出来る。或いは、フロー値Ｆから降伏応力τｙを推定する際に、降伏応力τｙがフロー値Ｆの２乗に反比例するとしているので、フロー値Ｆは、降伏応力τｙの平方根に反比例するとして、最小二乗法によって、フロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を求めることが出来る。
そして フロー値Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２ として、定数ａを決定する。
図８において、縦軸を可塑性グラウト材のフロー値Ｆ、横軸を可塑性グラウト材の降伏応力τｙである。そして、上述した３種類の可塑性グラウト材のフロー値Ｆ＝１００ｍｍ、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍ、フロー値Ｆ＝１４０ｍｍと、それぞれの降伏応力τ１００、τ１２０、τ１４０により、図８に３つのプロットを表示して、降伏応力τｙ－フロー値Ｆ特性曲線（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）を決定している。
ここで、降伏応力τｙ－フロー値Ｆ特性曲線が、Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）と表現出来る関数であり或いは特性を示していることは、図８の３つのプロットより、市販のソフトウェア（例えば、マイクロソフト社販売の商品名「Ｅｘｃｅｌ」）により演算して求めることが出来る。或いは、フロー値Ｆから降伏応力τｙを推定する際に、降伏応力τｙがフロー値Ｆの２乗に反比例するとしているので、フロー値Ｆは、降伏応力τｙの平方根に反比例するとして、最小二乗法によって、フロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を求めることが出来る。
そして フロー値Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２ として、定数ａを決定する。
【0022】
図７に示すフロー値Ｆ＝１００ｍｍ、１２０mm、１４０ｍｍの３種類の可塑性グラウト材のせん断速度－せん断応力特性図（γ－τ特性図）と、図８に示す降伏応力τｙ－フロー値Ｆ特性曲線（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）を用いて、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを求め（図９）、フロー値ＦＲを決定する（図１０）。その詳細を、図９、図１０を参照して以下で説明する。
図９において、区間長Ｌ、圧送配管径Ｄは図１を参照して説明したデータである。例えば注入工法の施工に際して、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の流速Ｖ、圧力損失ΔＰを計測し、上述の式（１）、（２）を用いてせん断速度、せん断応力を演算する。
図９の例では、上記式（１）、（２）で求めた（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断速度γ０、せん断応力τ０のプロット（γ０、τ０）は、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍの可塑性グラウト材のγ－τ特性線と、フロー値Ｆ＝１４０ｍｍのγ－τ特性線の間の領域に位置している。
フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のγ－τ特性線Ｒは、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍの可塑性グラウト材のγ－τ特性線とフロー値Ｆ＝１４０ｍｍのγ－τ特性線のτ軸（縦軸）方向距離を比例配分して決定することが出来る。フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のγ－τ特性線Ｒが求まれば、特性線Ｒのτ軸切片である降伏応力τＲが求まる。
図９において、区間長Ｌ、圧送配管径Ｄは図１を参照して説明したデータである。例えば注入工法の施工に際して、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の流速Ｖ、圧力損失ΔＰを計測し、上述の式（１）、（２）を用いてせん断速度、せん断応力を演算する。
図９の例では、上記式（１）、（２）で求めた（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断速度γ０、せん断応力τ０のプロット（γ０、τ０）は、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍの可塑性グラウト材のγ－τ特性線と、フロー値Ｆ＝１４０ｍｍのγ－τ特性線の間の領域に位置している。
フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のγ－τ特性線Ｒは、フロー値Ｆ＝１２０ｍｍの可塑性グラウト材のγ－τ特性線とフロー値Ｆ＝１４０ｍｍのγ－τ特性線のτ軸（縦軸）方向距離を比例配分して決定することが出来る。フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のγ－τ特性線Ｒが求まれば、特性線Ｒのτ軸切片である降伏応力τＲが求まる。
【0023】
ここで、図９における特性線Ｒ（フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のγ－τ特性線）が、図７における３本のγ－τ特性線の間の領域となる様に、３種類の可塑性グラウト材のフロー値を決定することが好ましい。
図９における特性線Ｒが図７における３本のγ－τ特性線の間の領域から外れた場合（図７における３本のγ－τ特性線よりも上方或いは下方の領域となった場合）には、特性線Ｒは、その直近のγ－τ特性線（図７における３本のγ－τ特性線の内、最も特性線Ｒに近いγ－τ特性線）と平行に延在するものとして、降伏応力τＲを決定する。
図９における特性線Ｒが図７における３本のγ－τ特性線の間の領域から外れた場合（図７における３本のγ－τ特性線よりも上方或いは下方の領域となった場合）には、特性線Ｒは、その直近のγ－τ特性線（図７における３本のγ－τ特性線の内、最も特性線Ｒに近いγ－τ特性線）と平行に延在するものとして、降伏応力τＲを決定する。
【0024】
図１０では、図９で決定された（フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の）降伏応力τＲから、フロー値ＦＲ（例えば、注入工法施工中の可塑性グラウト材のフロー値）を求めることが出来る。その際に、図８で示す様な可塑性グラウト材のフロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を表す特性図が用いられる。
或いは、可塑性グラウト材の決定されるべきフロー値ＦＲは、可塑性グラウト材のフロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を示す関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性から演算することも出来る。
或いは、可塑性グラウト材の決定されるべきフロー値ＦＲは、可塑性グラウト材のフロー値Ｆと降伏応力τｙの関係を示す関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性から演算することも出来る。
【0025】
次に、図１１～図１４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１１～図１４の第１実施形態は、可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステムと方法に関する。
図１１において、第１実施形態に係る可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステムは全体が符号１００で示されており、制御装置１０、入力装置２０、表示装置３０（ディスプレイ）を有している。
制御装置１０は、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａと、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂと、せん断速度演算ブロック１０Ｃと、せん断応力演算ブロック１０Ｄと、降伏応力決定ブロック１０Ｅと、フロー値決定ブロック１０Ｆと、流速決定ブロック１０Ｇと、データベース１０Ｈ（記憶装置）を有する。
図１１～図１４の第１実施形態は、可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステムと方法に関する。
図１１において、第１実施形態に係る可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステムは全体が符号１００で示されており、制御装置１０、入力装置２０、表示装置３０（ディスプレイ）を有している。
制御装置１０は、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａと、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂと、せん断速度演算ブロック１０Ｃと、せん断応力演算ブロック１０Ｄと、降伏応力決定ブロック１０Ｅと、フロー値決定ブロック１０Ｆと、流速決定ブロック１０Ｇと、データベース１０Ｈ（記憶装置）を有する。
【0026】
入力装置２０には図１で示す圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ、図１）と、図示しない計測装置（流量計、圧力計）から取得した流量Ｑ及び圧力損失ΔＰの計測値（演算値）が入力されて、当該データや計測値が制御装置１０に出力される。
流速決定ブロック１０Ｇは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１を介して流量Ｑの計測値が入力され、流量Ｑの計測値と配管径Ｄから流速Ｖを演算する。流速決定ブロック１０Ｇで演算された流速Ｖは、信号伝達ラインＳＬ２を介してせん断速度演算ブロック１０Ｃに送信されると共に、信号伝達ラインＳＬ３を介してせん断応力演算ブロック１０Ｄに送信される。
流速決定ブロック１０Ｇは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１を介して流量Ｑの計測値が入力され、流量Ｑの計測値と配管径Ｄから流速Ｖを演算する。流速決定ブロック１０Ｇで演算された流速Ｖは、信号伝達ラインＳＬ２を介してせん断速度演算ブロック１０Ｃに送信されると共に、信号伝達ラインＳＬ３を介してせん断応力演算ブロック１０Ｄに送信される。
【0027】
せん断速度演算ブロック１０Ｃは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ２を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ：図１）が入力され、流速決定ブロック１０Ｇから流速Ｖが入力され、上記式（２）により、可塑性グラウト材のせん断速度γを演算する機能を有する
また、せん断速度演算ブロック１０Ｃは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ２を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）と、フロー値が既知で異なる３種類の可塑性グラウト材の流速Ｖとが入力され、当該フロー値が異なる３種類の可塑性グラウト材のせん断速度γをそれぞれ演算する機能を有する。
せん断速度演算ブロック１０Ｃで演算された（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断速度γは、信号伝達ラインＳＬ４を介して降伏応力決定ブロック１０Ｅに送信される。また、せん断速度演算ブロック１０Ｃで演算したフロー値Ｆが既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断速度γは、信号伝達ラインＳＬ５を介してせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａに送信される。
また、せん断速度演算ブロック１０Ｃは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ２を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）と、フロー値が既知で異なる３種類の可塑性グラウト材の流速Ｖとが入力され、当該フロー値が異なる３種類の可塑性グラウト材のせん断速度γをそれぞれ演算する機能を有する。
せん断速度演算ブロック１０Ｃで演算された（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断速度γは、信号伝達ラインＳＬ４を介して降伏応力決定ブロック１０Ｅに送信される。また、せん断速度演算ブロック１０Ｃで演算したフロー値Ｆが既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断速度γは、信号伝達ラインＳＬ５を介してせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａに送信される。
【0028】
せん断応力演算ブロック１０Ｄは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ３を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）と、（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材の圧力損失ΔＰが入力され、上記式（１）により、（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断応力τを演算する機能を有する。
また、せん断応力演算ブロック１０Ｄは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ３を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）が入力され、フロー値が既知で異なる複数種類（３種類）の可塑性グラウト材の圧力損失ΔＰが入力され、上記式（１）により、フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断応力τをそれぞれ演算する機能を有する。
せん断応力演算ブロック１０Ｄで演算した（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ６を介して降伏応力決定ブロック１０Ｅに送信され、せん断速度応力ブロック１０Ｄで演算したフロー値Ｆが既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ７を介してせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａに送信される。
また、せん断応力演算ブロック１０Ｄは、入力装置２０から信号伝達ラインＳＬ１、ＳＬ３を介して圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）が入力され、フロー値が既知で異なる複数種類（３種類）の可塑性グラウト材の圧力損失ΔＰが入力され、上記式（１）により、フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断応力τをそれぞれ演算する機能を有する。
せん断応力演算ブロック１０Ｄで演算した（フロー値を決定するべき）可塑性グラウト材のせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ６を介して降伏応力決定ブロック１０Ｅに送信され、せん断速度応力ブロック１０Ｄで演算したフロー値Ｆが既知の３種類の可塑性グラウト材のせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ７を介してせん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａに送信される。
【0029】
図１１において、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａは、せん断速度演算ブロック１０Ｃからフロー値Ｆが既知で異なる３種類の可塑性グラウト材のせん断速度γを取得すると共に、せん断応力演算ブロック１０Ｄから前記３種類のフロー値が既知の可塑性グラウト材のせん断応力τを取得する。
そして、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａは、取得したせん断速度γとせん断応力τに基づき、フロー値Ｆが異なる複数種類（３種類）の可塑性グラウト材のγ－τ特性（３種類のそれぞれの特性）を決定する機能を有する。
せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａによるγ－τ特性の決定は、図６、図７で説明した態様で実行される。
また、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａは、前記決定したγ－τ特性に基づき、前記フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材における各々の降伏応力τyを決定する機能を有する。決定された降伏応力τyは、図７におけるτ１００、τ１２０、τ１４０に対応し、図７を参照して説明した態様で行なわれる。
せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａで決定したγ－τ特性及び降伏応力τyは、信号伝達ラインＳＬ８を介して降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂに送信されると共に、信号伝達ラインＳＬ９を介してデータベース１０Ｈに送信される。
そして、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａは、取得したせん断速度γとせん断応力τに基づき、フロー値Ｆが異なる複数種類（３種類）の可塑性グラウト材のγ－τ特性（３種類のそれぞれの特性）を決定する機能を有する。
せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａによるγ－τ特性の決定は、図６、図７で説明した態様で実行される。
また、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａは、前記決定したγ－τ特性に基づき、前記フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材における各々の降伏応力τyを決定する機能を有する。決定された降伏応力τyは、図７におけるτ１００、τ１２０、τ１４０に対応し、図７を参照して説明した態様で行なわれる。
せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａで決定したγ－τ特性及び降伏応力τyは、信号伝達ラインＳＬ８を介して降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂに送信されると共に、信号伝達ラインＳＬ９を介してデータベース１０Ｈに送信される。
【0030】
降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂは、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａから取得したフロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのγ－τ特性及び降伏応力τy（τｙ＝τ１００、τ１２０、τ１４０）に基づいて、３種類の前記グラウト材のフロー値Ｆを、決定された降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）として決定し、或いは当該関数に相当する特性を決定する。ここで、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂは関数のみならず、特性を決定する機能を有することが可能であることを付記する。
降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂで決定した関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性は、信号伝達ラインＳＬ１０を介してデータベース１０Ｈに送信される。
降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂで決定した関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性は、信号伝達ラインＳＬ１０を介してデータベース１０Ｈに送信される。
【0031】
降伏応力決定ブロック１０Ｅは、せん断速度演算ブロック１０Ｃからせん断速度γを取得し、せん断応力演算ブロック１０Ｄからせん断応力τを取得し、さらに、データベース１０Ｈから信号伝達ラインＳＬ１１を介して３種類のフロー値が既知の可塑性グラウト材のγ－τ特性を取得する。ここで、降伏応力決定ブロック１０Ｅは、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のせん断速度γ、せん断応力τを取得する。
そして、降伏応力決定ブロック１０Ｅは、取得したγ－τ特性に基づき、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する機能を有する。降伏応力τＲの決定は、図９で説明した態様で実行される。
降伏応力決定ブロック１０Ｅで決定した降伏応力τＲ（フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲ）は、信号伝達ラインＳＬ１２を介してフロー値決定ブロック１０Ｆに送信される。
そして、降伏応力決定ブロック１０Ｅは、取得したγ－τ特性に基づき、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する機能を有する。降伏応力τＲの決定は、図９で説明した態様で実行される。
降伏応力決定ブロック１０Ｅで決定した降伏応力τＲ（フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲ）は、信号伝達ラインＳＬ１２を介してフロー値決定ブロック１０Ｆに送信される。
【0032】
フロー値決定ブロック１０Ｆは、降伏応力決定ブロック１０Ｅから降伏応力τＲを取得すると共に、データベース１０Ｈから信号伝達ラインＳＬ１３を介して、可塑性グラウト材のフロー値Ｆの関数或いは特性を取得し、取得した可塑性グラウト材の降伏応力τＲとフロー値の関数或いは特性により、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する。フロー値決定ブロック１０Ｆによるフロー値ＦＲの決定は、図１０で説明した態様で行なわれる。
フロー値決定ブロック１０Ｆで決定したフロー値ＦＲは、信号伝達ラインＳＬ１４を介して表示装置３０（ディスプレイ）に送信される。表示装置３０（ディスプレイ）では、決定したフロー値ＦＲを表示すると共に、必要に応じて、信号伝達ラインＳＬ１５を介して入力装置２０に送信することにより、施工管理者の管理手段に保存する。
フロー値決定ブロック１０Ｆで決定したフロー値ＦＲは、信号伝達ラインＳＬ１４を介して表示装置３０（ディスプレイ）に送信される。表示装置３０（ディスプレイ）では、決定したフロー値ＦＲを表示すると共に、必要に応じて、信号伝達ラインＳＬ１５を介して入力装置２０に送信することにより、施工管理者の管理手段に保存する。
【0033】
データベース１０Ｈは、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａで決定したフロー値Ｆが既知の３種類の可塑性グラウト材におけるγ－τ特性及び降伏応力τyを取得して保存すると共に、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂで決定した可塑性グラウト材の降伏応力τyとフロー値Ｆの関数或いは特性を取得し、保存する機能を有する。
データベース１０Ｈに保存された３種類の可塑性グラウト材のγ－τ特性は、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する際に、降伏応力決定ブロック１０Ｅにより用いられる。
また、データベース１０Ｈに保存された可塑性グラウト材の降伏応力τＲとフロー値Ｆの関数或いは特性は、フロー値Ｆを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する際に、フロー値決定ブロック１０Ｆにより用いられる。
データベース１０Ｈに保存された３種類の可塑性グラウト材のγ－τ特性は、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する際に、降伏応力決定ブロック１０Ｅにより用いられる。
また、データベース１０Ｈに保存された可塑性グラウト材の降伏応力τＲとフロー値Ｆの関数或いは特性は、フロー値Ｆを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する際に、フロー値決定ブロック１０Ｆにより用いられる。
【0034】
図１２は、第１実施形態に係るシステム１００における可塑性グラウト材のフロー値を決定する手順の概略を示し、図１３及び図１４では、図１２のステップＳＡ、ステップＳＢをより詳細に示している。
図１２において、ステップＳＡでは、フロー値が既知で異なる３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのγ－τ特性及び降伏応力τｙを決定する（せん断速度－せん断応力特性決定工程、降伏応力決定工程）。
さらに、ステップＳＡでは、３種類の可塑性グラウト材のフロー値Ｆを、前記決定された降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）として決定し、或いは、当該関数に対応する特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する（降伏応力－フロー値関数決定工程）。ステップＳＡでは関数ではなく、特性が決定される場合があることを付記する。
ステップＳＢでは、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の流量Ｑ及び圧力損失ΔＰから、当該可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを決定し（せん断速度及びせん断応力演算工程）、前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定し（降伏応力決定工程）、さらに、前記降伏応力τＲと、ステップＳＡで決定した降伏応力τｙの平方根の逆数によるフロー値Ｆの関数或いは特性により、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（フロー値決定工程）。
図１２において、ステップＳＡでは、フロー値が既知で異なる３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのγ－τ特性及び降伏応力τｙを決定する（せん断速度－せん断応力特性決定工程、降伏応力決定工程）。
さらに、ステップＳＡでは、３種類の可塑性グラウト材のフロー値Ｆを、前記決定された降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）として決定し、或いは、当該関数に対応する特性（降伏応力とフロー値の特性）として決定する（降伏応力－フロー値関数決定工程）。ステップＳＡでは関数ではなく、特性が決定される場合があることを付記する。
ステップＳＢでは、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材の流量Ｑ及び圧力損失ΔＰから、当該可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを決定し（せん断速度及びせん断応力演算工程）、前記せん断速度－せん断応力特性（γ－τ特性）を利用してフロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定し（降伏応力決定工程）、さらに、前記降伏応力τＲと、ステップＳＡで決定した降伏応力τｙの平方根の逆数によるフロー値Ｆの関数或いは特性により、前記フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（フロー値決定工程）。
【0035】
図１２のステップＳＡの詳細を示す図１３において、ステップＳ１１では、フロー値が既知で且つそれぞれ異なる３種類の可塑性グラウト材を、管径Ｄ、区間長Ｌの圧送配管の所定区間において、流量Ｑ或いは流速Ｖを変化させて、圧力損失ΔＰを計測（演算）する。そしてステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１による流速Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）と圧力損失ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３）の計測値（演算値）を用いて、図１で説明した式（１）、（２）により、せん断応力τ（τ１、τ２、τ３）及びせん断速度γ（γ１、γ２、γ３）を演算し、せん断速度－せん断応力特性線（γ－τ線図）上にプロットする。当該プロットは、可塑性グラウト材毎に例えば３箇所ずつ行い、線形近似してγ－τ特性線を決定する（図６、図７参照）。γ－τ特性線は３種類の可塑性グラウト材毎に合計３本決定して、γ－τ特性図を決定する（図７参照）。
さらに、ステップＳ１２では、３種類の可塑性グラウト材の３本の特性線により、３種類の可塑性グラウト材毎に降伏応力τy（τy＝τ１００、τ１２０、τ１４０）及び塑性粘度ηＢ（ηＢ＝η１００、η１２０、η１４０）を決定する（図７参照）。
ステップＳ１２は、せん断速度演算ブロック１０Ｃ、せん断応力演算ブロック１０Ｄ、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａで実行される。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１による流速Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）と圧力損失ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３）の計測値（演算値）を用いて、図１で説明した式（１）、（２）により、せん断応力τ（τ１、τ２、τ３）及びせん断速度γ（γ１、γ２、γ３）を演算し、せん断速度－せん断応力特性線（γ－τ線図）上にプロットする。当該プロットは、可塑性グラウト材毎に例えば３箇所ずつ行い、線形近似してγ－τ特性線を決定する（図６、図７参照）。γ－τ特性線は３種類の可塑性グラウト材毎に合計３本決定して、γ－τ特性図を決定する（図７参照）。
さらに、ステップＳ１２では、３種類の可塑性グラウト材の３本の特性線により、３種類の可塑性グラウト材毎に降伏応力τy（τy＝τ１００、τ１２０、τ１４０）及び塑性粘度ηＢ（ηＢ＝η１００、η１２０、η１４０）を決定する（図７参照）。
ステップＳ１２は、せん断速度演算ブロック１０Ｃ、せん断応力演算ブロック１０Ｄ、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１０Ａで実行される。
【0036】
次のステップＳ１３では、ステップＳ１２で決定した３種類の可塑性グラウト材の降伏応力τy（τy＝τ１００、τ１２０、τ１４０）及びフロー値Ｆ（Ｆ＝１００ｍｍ、１２０mm、１４０ｍｍ）に基づき、最小二乗法により、フロー値Ｆを降伏応力τｙの平方根の逆数で表す関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）、或いは、当該関数に対応する降伏応力τｙとフロー値Ｆの特性を決定する（図８参照）。ステップＳ１３では、関数ではなく、降伏応力τｙとフロー値Ｆの特性が決定される場合があることを付記する。
ステップＳ１３は、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂで実行される。
ステップＳ１３は、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１０Ｂで実行される。
【0037】
図１２のステップＳＢの詳細を示す図１４において、ステップＳ２１では、圧送配管の管径Ｄ、区間長Ｌを入力し、当該圧送配管において、フロー値ＦＲ決定するべき可塑性グラウト材の流量Ｑ（流速Ｖ）及び圧力損失ΔＰを計測、演算する。そしてステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、圧送配管の管径Ｄ、区間長Ｌ、流量Ｑ（流速Ｖ）、圧力損失ΔＰにより、可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを演算する。
ステップＳ２２は、せん断速度演算ブロック１０Ｃ及びせん断応力演算ブロック１０Ｄで行なわれる。そしてステップＳ２３に進む。
ステップＳ２２では、圧送配管の管径Ｄ、区間長Ｌ、流量Ｑ（流速Ｖ）、圧力損失ΔＰにより、可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを演算する。
ステップＳ２２は、せん断速度演算ブロック１０Ｃ及びせん断応力演算ブロック１０Ｄで行なわれる。そしてステップＳ２３に進む。
【0038】
ステップＳ２３では、ステップＳ２２で演算されたせん断速度γ（γ０）、せん断応力τ（τ０）を、ステップＳ１２（図１３）で決定した３種類の可塑性グラウト材（フロー値Ｆ＝１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ）のγ－τ特性を示す図にプロットすることにより、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の特性線Ｒ及び降伏応力τＲを決定する（図９参照）。
ステップＳ２３は、降伏応力決定ブロック１０Ｅで実行される。
次のステップＳ２４では、ステップＳ２３で決定された降伏応力τＲを、ステップＳ１３（図１３）で決定したフロー値Ｆを降伏応力τｙの平方根の逆数で表す関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）により演算し、或いは、関数に対応する特性にプロットすることにより、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（図１０参照）。
ステップＳ２４の制御は、フロー値決定ブロック１０Ｆで実行される。
ステップＳ２３は、降伏応力決定ブロック１０Ｅで実行される。
次のステップＳ２４では、ステップＳ２３で決定された降伏応力τＲを、ステップＳ１３（図１３）で決定したフロー値Ｆを降伏応力τｙの平方根の逆数で表す関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）により演算し、或いは、関数に対応する特性にプロットすることにより、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（図１０参照）。
ステップＳ２４の制御は、フロー値決定ブロック１０Ｆで実行される。
【0039】
次に、図１５、図１６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図１５、図１６の第２実施形態は、第１実施形態におけるフロー値決定の技術を注入工法の施工に適用したものであり、可塑性グラウト材を注入しながら、そのフロー値をリアルタイムで調整することが出来るシステム及び方法に関する。
図１５において、第２実施形態に係る注入工法施工システムは、全体を符号１０１で示す。注入工法施工システム１０１は、二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入するシステムである。可塑性グラウト材は基材（Ａ液）と可塑材（Ｂ液）を含むタイプであり、基材（Ａ液）が多いとフロー値Ｆが大きくなり、可塑材（Ｂ液）が多いとフロー値Ｆが小さくなる。
注入工法施工システム１０１は、基材供給系統４０と可塑材供給系統５０を含む。基材供給系統４０には、ミキシングプラント４１、基材側グラウトポンプ４２（材料圧送用ポンプ）、基材側流量計４３が介装されている。可塑材供給系統５０には、高速ミキサ５１、可塑材側グラウトポンプ５２（材料圧送用ポンプ）、可塑材側流量計５３が介装されている。
基材供給系統４０と可塑材供給系統５０の合流箇所或いはその下流側には、混合装置であるスタティックミキサ６１と圧力センサ６２が介装されており、圧力センサ６２は鋼管６３の両端に配置された第１の圧力センサ６２Ａ、第２の圧力センサ６２Ｂを含む。鋼管６３は図１の圧送配管に相当し、区間長Ｌを隔てて圧力センサ６２Ａ、６２Ｂが配置されている。
図１５、図１６の第２実施形態は、第１実施形態におけるフロー値決定の技術を注入工法の施工に適用したものであり、可塑性グラウト材を注入しながら、そのフロー値をリアルタイムで調整することが出来るシステム及び方法に関する。
図１５において、第２実施形態に係る注入工法施工システムは、全体を符号１０１で示す。注入工法施工システム１０１は、二液混合タイプの可塑性グラウト材を注入するシステムである。可塑性グラウト材は基材（Ａ液）と可塑材（Ｂ液）を含むタイプであり、基材（Ａ液）が多いとフロー値Ｆが大きくなり、可塑材（Ｂ液）が多いとフロー値Ｆが小さくなる。
注入工法施工システム１０１は、基材供給系統４０と可塑材供給系統５０を含む。基材供給系統４０には、ミキシングプラント４１、基材側グラウトポンプ４２（材料圧送用ポンプ）、基材側流量計４３が介装されている。可塑材供給系統５０には、高速ミキサ５１、可塑材側グラウトポンプ５２（材料圧送用ポンプ）、可塑材側流量計５３が介装されている。
基材供給系統４０と可塑材供給系統５０の合流箇所或いはその下流側には、混合装置であるスタティックミキサ６１と圧力センサ６２が介装されており、圧力センサ６２は鋼管６３の両端に配置された第１の圧力センサ６２Ａ、第２の圧力センサ６２Ｂを含む。鋼管６３は図１の圧送配管に相当し、区間長Ｌを隔てて圧力センサ６２Ａ、６２Ｂが配置されている。
【0040】
図１５において、注入工法施工システム１０１は、制御装置１１、入力装置２０を有する。
制御装置１１は、流量・流速及び圧力損失演算ブロック１１Ａ（Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック）と、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１１Ｂ（γ－τ特性及びτｙ決定ブロック）と、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１１Ｃ（Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック）と、せん断速度・せん断応力演算ブロック１１Ｄ（γ、τ演算ブロック）と、降伏応力決定ブロック１１Ｅ（τＲ決定ブロック）と、フロー値決定ブロック１１Ｆと、判断ブロック１１Ｇと、制御信号発生ブロック１１Ｈと、データベース１１Ｉ（記憶装置）を有する。
第１実施形態と同様に、入力装置２０には圧送配管（図１参照）に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）、計測装置（流量計４３、５３、圧力計６２Ａ、６２Ｂ）から取得した可塑性グラウト材の流量Ｑ、流速Ｖ及び圧力損失ΔＰが入力される。
制御装置１１は、流量・流速及び圧力損失演算ブロック１１Ａ（Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック）と、せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１１Ｂ（γ－τ特性及びτｙ決定ブロック）と、降伏応力－フロー値関数決定ブロック１１Ｃ（Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック）と、せん断速度・せん断応力演算ブロック１１Ｄ（γ、τ演算ブロック）と、降伏応力決定ブロック１１Ｅ（τＲ決定ブロック）と、フロー値決定ブロック１１Ｆと、判断ブロック１１Ｇと、制御信号発生ブロック１１Ｈと、データベース１１Ｉ（記憶装置）を有する。
第１実施形態と同様に、入力装置２０には圧送配管（図１参照）に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）、計測装置（流量計４３、５３、圧力計６２Ａ、６２Ｂ）から取得した可塑性グラウト材の流量Ｑ、流速Ｖ及び圧力損失ΔＰが入力される。
【0041】
流量・流速及び圧力損失演算ブロック１１Ａ（Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック）は、基材側流量計４３から信号伝達ラインＳＬ２１を介して基材供給系統４０における流量を取得し、可塑材側流量計５３から信号伝達ラインＳＬ２２を介して可塑材供給系統５０における流量を取得する。また、第１の圧力センサ６２Ａから信号伝達ラインＳＬ２３を介して計測した圧力を取得し、第２の圧力センサ６２Ｂから信号伝達ラインＳＬ２４を介して計測した圧力を取得する。
Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａは、基材側流量計４３及び可塑材側流量計５３の計測結果から可塑性グラウト材の流量Ｑ（基材側流量計４３、可塑材側流量計５３の計測値の合算値：流量）及び流速Ｖを演算し、第１及び第２の圧力センサ６２Ａ、６２Ｂの計測結果から圧力損失ΔＰを演算する。
Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａで演算された流量Ｑ、流速Ｖ、圧力損失ΔＰは、信号伝達ラインＳＬ２５を介してせん断速度・せん断応力演算ブロック１１Ｄ（γ、τ演算ブロック）に送信される。
Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａは、基材側流量計４３及び可塑材側流量計５３の計測結果から可塑性グラウト材の流量Ｑ（基材側流量計４３、可塑材側流量計５３の計測値の合算値：流量）及び流速Ｖを演算し、第１及び第２の圧力センサ６２Ａ、６２Ｂの計測結果から圧力損失ΔＰを演算する。
Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａで演算された流量Ｑ、流速Ｖ、圧力損失ΔＰは、信号伝達ラインＳＬ２５を介してせん断速度・せん断応力演算ブロック１１Ｄ（γ、τ演算ブロック）に送信される。
【0042】
せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック１１Ｂ（γ－τ特性及びτｙ決定ブロック）は、フロー値Ｆが既知で且つ異なる３種類の可塑性グラウト材の流量Ｑ、流速Ｖ、圧力損失ΔＰ、圧送配管に関するデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）から、上記式（１）、（２）により、グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを演算し、フロー値の異なるグラウト材毎にγ－τ特性を決定し（図６、図７参照）、３種類の可塑性グラウト材のそれぞれの降伏応力τy（図７参照：τ１００、τ１２０、τ１４０）を決定する。
γ－τ特性及びτｙ決定ブロック１１Ｂで決定したγ－τ特性及び降伏応力τyは、信号伝達ラインＳＬ２７を介して降伏応力－フロー値関数決定ブロック１１Ｃ（Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック）に送信される。そしてγ－τ特性は、信号伝達ラインＳＬ２８を介してデータベース１１Ｉに送信される。
γ－τ特性及びτｙ決定ブロック１１Ｂで決定したγ－τ特性及び降伏応力τyは、信号伝達ラインＳＬ２７を介して降伏応力－フロー値関数決定ブロック１１Ｃ（Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック）に送信される。そしてγ－τ特性は、信号伝達ラインＳＬ２８を介してデータベース１１Ｉに送信される。
【0043】
降伏応力－フロー値関数決定ブロック１１Ｃ（Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック）は、３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのフロー値と降伏応力τｙ（τy＝τ１００、τ１２０、τ１４０）に基づいて、フロー値ＦＲを降伏応力τｙの平方根の逆数の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）として決定し、或いは、それに対応する降伏応力τｙとフロー値ＦＲとの特性として決定する。ここでブロック１１Ｃは、関数ではなく、特性を決定する場合があることを付記する。
Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック１１Ｃで決定した関数 Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２ 或いは降伏応力τｙとフロー値ＦＲとの特性は、信号伝達ラインＳＬ２９を介してデータベース１１Ｉに送信される。
Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック１１Ｃで決定した関数 Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２ 或いは降伏応力τｙとフロー値ＦＲとの特性は、信号伝達ラインＳＬ２９を介してデータベース１１Ｉに送信される。
【0044】
γ、τ演算ブロック１１Ｄは、Ｑ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａから取得した流量Ｑ、流速Ｖ、圧力損失ΔＰから、上記式（１）、（２）により可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを演算、決定する。
明確には示されていないが、せん断速度・せん断応力を演算する際に必要な圧送配管のデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）は、予めγ、τ演算ブロック１１Ｄに記憶させておいても良く、或いはデータベース１１Ｉに保存した当該データ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）をγ、τ演算ブロック１１Ｄが用いても良い。
γ、τ演算ブロック１１Ｄで演算されたせん断速度γ及びせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ３０を介して降伏応力決定ブロック１１Ｅ（τＲ決定ブロック）に送信される。
明確には示されていないが、せん断速度・せん断応力を演算する際に必要な圧送配管のデータ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）は、予めγ、τ演算ブロック１１Ｄに記憶させておいても良く、或いはデータベース１１Ｉに保存した当該データ（配管径Ｄ、区間長Ｌ）をγ、τ演算ブロック１１Ｄが用いても良い。
γ、τ演算ブロック１１Ｄで演算されたせん断速度γ及びせん断応力τは、信号伝達ラインＳＬ３０を介して降伏応力決定ブロック１１Ｅ（τＲ決定ブロック）に送信される。
【0045】
降伏応力決定ブロック１１Ｅ（τＲ決定ブロック）は、γ、τ演算ブロック１１Ｄから取得したせん断速度γ及びせん断応力τと、データベース１１Ｉから取得したフロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材の各々のγ－τ特性に基づき、降伏応力τＲを決定する機能を有する（図９参照）。
τＲ決定ブロック１１Ｅで決定された降伏応力τＲは、信号伝達ラインＳＬ３２を介してフロー値決定ブロック１１Ｆに送信される。
τＲ決定ブロック１１Ｅで決定された降伏応力τＲは、信号伝達ラインＳＬ３２を介してフロー値決定ブロック１１Ｆに送信される。
【0046】
フロー値決定ブロック１１Ｆは、τＲ決定ブロック１１Ｅから取得した降伏応力τＲと、データベース１１Ｉから信号伝達ラインＳＬ３３を介して取得した降伏応力とフロー値の関数（Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）或いは特性に基づき、フロー値ＦＲを決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する（図１０参照）。
フロー値決定ブロック１１Ｆで決定したフロー値ＦＲは、信号伝達ラインＳＬ３４を介して判断ブロック１１Ｇに送信される。
明確には図示されないが、フロー値決定ブロック１１Ｆで決定したフロー値ＦＲは、図示しない表示手段で表示することも出来、また、入力装置２０に送信して施工管理者の管理手段に保存することも出来る。
フロー値決定ブロック１１Ｆで決定したフロー値ＦＲは、信号伝達ラインＳＬ３４を介して判断ブロック１１Ｇに送信される。
明確には図示されないが、フロー値決定ブロック１１Ｆで決定したフロー値ＦＲは、図示しない表示手段で表示することも出来、また、入力装置２０に送信して施工管理者の管理手段に保存することも出来る。
【0047】
図１５において、判断ブロック１１Ｇは、フロー値決定ブロック１１Ｆで決定したフロー値ＦＲと、施工条件に適合するフロー値の範囲とを比較し、決定したフロー値ＦＲが前記フロー値の範囲より小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し（Ａ液の流量を増加する）、決定したフロー値ＦＲが前記フロー値の範囲より大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し（Ｂ液の流量を増加する）、決定したフロー値ＦＲが前記フロー値の範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する機能を有する。
ここで、「当該可塑性グラウト材における施工条件に適合するフロー値の範囲」に関するデータは、予め判断ブロック１１Ｇに記憶させておいても良く、或いはデータベース１１Ｉに保存して判断ブロック１１Ｇで用いることも出来る。
判断ブロック１１Ｇによる前記判断結果（「基材（Ａ液）の流量を増加する」、「可塑材（Ｂ液）の流量を増加する」、「基材（Ａ液）及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する」の何れか）は、信号伝達ラインＳＬ３５を介して制御信号発生ブロック１１Ｈに送信される。
ここで、「当該可塑性グラウト材における施工条件に適合するフロー値の範囲」に関するデータは、予め判断ブロック１１Ｇに記憶させておいても良く、或いはデータベース１１Ｉに保存して判断ブロック１１Ｇで用いることも出来る。
判断ブロック１１Ｇによる前記判断結果（「基材（Ａ液）の流量を増加する」、「可塑材（Ｂ液）の流量を増加する」、「基材（Ａ液）及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する」の何れか）は、信号伝達ラインＳＬ３５を介して制御信号発生ブロック１１Ｈに送信される。
【0048】
制御信号発生ブロック１１Ｈは、判断ブロック１１Ｇの判断結果に基づいて、信号伝達ラインＳＬ３６を介して基材供給系統４０のグラウトポンプ４２（材料圧送用ポンプ）に、及び／又は、信号伝達ラインＳＬ３７を介して可塑材供給系統５０のグラウトポンプ５２（材料圧送用ポンプ）に必要な制御信号を送信する機能を有する。
制御信号発生ブロック１１Ｈからの制御信号を受信した基材側グラウトポンプ４２、可塑材側グラウトポンプ５２は、それぞれ基材（Ａ液）、可塑材（Ｂ液）の流量を調整（増加、減少、維持）する。その結果、可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを、施工条件に適合するフロー値の範囲内の数値に保持出来る。
制御信号発生ブロック１１Ｈからの制御信号を受信した基材側グラウトポンプ４２、可塑材側グラウトポンプ５２は、それぞれ基材（Ａ液）、可塑材（Ｂ液）の流量を調整（増加、減少、維持）する。その結果、可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを、施工条件に適合するフロー値の範囲内の数値に保持出来る。
【0049】
図１６のフローチャートは、第２実施形態におけるフロー値調整の手順を示している。
図１６においては図示されていないが、可塑性グラウト材の注入以前の段階で、図１３で示すのと同様な手順で、フロー値Ｆが既知で且つ異なる３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのγ－τ特性を決定し（せん断速度－せん断応力特性決定工程）、降伏応力τｙを決定する（３種類の可塑性グラウト材の降伏応力τｙを決定する工程）。当該制御は、γ－τ特性及びτｙ決定ブロック１１Ｂで行なわれる。
同様に、可塑性グラウト材の注入以前の段階で、図１３で示すのと同様な手順で、フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材の降伏応力とフロー値Ｆの関数或いは特性を決定する（降伏応力－フロー値関数決定工程）。当該制御は、Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック１１Ｃで行なわれる。
図１６においては図示されていないが、可塑性グラウト材の注入以前の段階で、図１３で示すのと同様な手順で、フロー値Ｆが既知で且つ異なる３種類の可塑性グラウト材のそれぞれのγ－τ特性を決定し（せん断速度－せん断応力特性決定工程）、降伏応力τｙを決定する（３種類の可塑性グラウト材の降伏応力τｙを決定する工程）。当該制御は、γ－τ特性及びτｙ決定ブロック１１Ｂで行なわれる。
同様に、可塑性グラウト材の注入以前の段階で、図１３で示すのと同様な手順で、フロー値が既知の３種類の可塑性グラウト材の降伏応力とフロー値Ｆの関数或いは特性を決定する（降伏応力－フロー値関数決定工程）。当該制御は、Ｆ＝Ｆ（τｙ）決定ブロック１１Ｃで行なわれる。
【0050】
図１６のステップＳ３１では、圧送配管の管径Ｄ、区間長Ｌを入力装置２０（図１５参照）に入力する。
ステップＳ３２では、基材供給系統４０に介装された流量計４３（図１５参照）の計測結果及び可塑材供給系統５０に介装された流量計５３（図１５参照）の計測結果により、可塑性グラウト材の流量Ｑ及び流速Ｖを演算する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量Ｑ及び流速Ｖを演算する工程）。
ステップＳ３３では、第１及び第２の圧力センサ６２Ａ、６２Ｂ（図１５参照）の計測結果から圧力損失ΔＰを演算する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の圧力損失ΔＰを演算する工程）。
ステップＳ３２、ステップＳ３３の制御はＱ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａで実行される。
ここで、ステップＳ３１～ステップＳ３３は、どのような順番でも実行することが可能であり、或いは複数のステップを同時に実行することも可能である。
ステップＳ３２では、基材供給系統４０に介装された流量計４３（図１５参照）の計測結果及び可塑材供給系統５０に介装された流量計５３（図１５参照）の計測結果により、可塑性グラウト材の流量Ｑ及び流速Ｖを演算する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の流量Ｑ及び流速Ｖを演算する工程）。
ステップＳ３３では、第１及び第２の圧力センサ６２Ａ、６２Ｂ（図１５参照）の計測結果から圧力損失ΔＰを演算する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の圧力損失ΔＰを演算する工程）。
ステップＳ３２、ステップＳ３３の制御はＱ、Ｖ、ΔＰ演算ブロック１１Ａで実行される。
ここで、ステップＳ３１～ステップＳ３３は、どのような順番でも実行することが可能であり、或いは複数のステップを同時に実行することも可能である。
【0051】
ステップＳ３４では、圧送配管の管径Ｄ、区間長Ｌ、流量Ｑ（流速Ｖ）、圧力損失ΔＰから、上記式（１）、（２）により、せん断速度γ及びせん断応力τを演算する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のせん断速度γ及びせん断応力τを演算する工程）。ステップＳ３４の制御は、γ、τ演算ブロック１１Ｄで実行される。
次のステップＳ３５では、ステップＳ３４で演算されたフロー値を決定するべき可塑性グラウト材のせん断速度γ（γ＝γ０）、せん断応力τ（τ＝τ０）を、可塑性グラウト材の注入以前の段階で決定した３種類の可塑性グラウト材（フロー値Ｆ＝１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ）のγ－τ特性図にプロットして、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の特性線Ｒ及び降伏応力τＲを決定する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する工程：図９参照）。
ステップＳ３５の制御は、τＲ決定ブロック１１Ｅで行なわれる。そしてステップＳ３６に進む。
次のステップＳ３５では、ステップＳ３４で演算されたフロー値を決定するべき可塑性グラウト材のせん断速度γ（γ＝γ０）、せん断応力τ（τ＝τ０）を、可塑性グラウト材の注入以前の段階で決定した３種類の可塑性グラウト材（フロー値Ｆ＝１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ）のγ－τ特性図にプロットして、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の特性線Ｒ及び降伏応力τＲを決定する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材の降伏応力τＲを決定する工程：図９参照）。
ステップＳ３５の制御は、τＲ決定ブロック１１Ｅで行なわれる。そしてステップＳ３６に進む。
【0052】
ステップＳ３６では、ステップＳ３５で決定された降伏応力τＲを用いて、可塑性グラウト材の注入以前の段階で決定した降伏応力τｙとフロー値Ｆの関数（フロー値Ｆを降伏応力τｙの平方根の逆数で表す関数：Ｆ＝ａ／（τｙ）１／２）により、フロー値ＦＲを決定する（フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値を決定する工程、図１０参照）。或いは、当該関数に対応する特性を用いて、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲを決定する。
ステップＳ３６の制御は、フロー値決定ブロック１１Ｆで実行される。そしてステップＳ３７に進む。
ステップＳ３６の制御は、フロー値決定ブロック１１Ｆで実行される。そしてステップＳ３７に進む。
【0053】
ステップＳ３７では、ステップＳ３６で決定されたフロー値ＦＲが施工条件に適合するフロー値の範囲内（設定範囲内）であるか否か判断する。
ステップＳ３７の判断の結果、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲが施工条件に適合するフロー値の範囲内（ＦＲは設定範囲内）の場合はステップＳ３８に進み、当該フロー値ＦＲが設定範囲より小さい場合（ＦＲ＜設定範囲）はステップＳ３９に進み、当該フロー値ＦＲが設定範囲より大きい場合（設定範囲＜ＦＲ）はステップＳ４０に進む。
ステップＳ３７の制御は、判断ブロック１１Ｇで実行される。
ステップＳ３７の判断の結果、フロー値を決定するべき可塑性グラウト材のフロー値ＦＲが施工条件に適合するフロー値の範囲内（ＦＲは設定範囲内）の場合はステップＳ３８に進み、当該フロー値ＦＲが設定範囲より小さい場合（ＦＲ＜設定範囲）はステップＳ３９に進み、当該フロー値ＦＲが設定範囲より大きい場合（設定範囲＜ＦＲ）はステップＳ４０に進む。
ステップＳ３７の制御は、判断ブロック１１Ｇで実行される。
【0054】
ステップＳ３８（ＦＲは設定範囲内）では、基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持する。
ステップＳ３９（ＦＲ＜設定範囲）では、基材（Ａ液）の流量を増加する（Ａ液の流量を増加する）。
ステップＳ４０（設定範囲＜ＦＲ）では、可塑材（Ｂ液）の流量を増加する（Ｂ液の流量を増加する）。
ステップ３８～ステップＳ４０の制御は、制御信号発生ブロック１１Ｈが、基材供給系統４０のグラウトポンプ４２、グラウトポンプ５２により行なわれる。
ステップＳ３９（ＦＲ＜設定範囲）では、基材（Ａ液）の流量を増加する（Ａ液の流量を増加する）。
ステップＳ４０（設定範囲＜ＦＲ）では、可塑材（Ｂ液）の流量を増加する（Ｂ液の流量を増加する）。
ステップ３８～ステップＳ４０の制御は、制御信号発生ブロック１１Ｈが、基材供給系統４０のグラウトポンプ４２、グラウトポンプ５２により行なわれる。
【0055】
ステップＳ４１では、可塑性グラウト材の注入工法の施工を終了するか否かを判断する。ステップＳ４１の判断結果が「終了する」の場合（ステップＳ４１が「ＹｅＳ」）には図１６の制御を終了する。
一方、ステップＳ４１の判断結果が「終了しない（継続する）」の場合（ステップＳ４１が「Ｎｏ」）、ステップＳ３１（或いはステップ３２、ステップＳ３３）に戻る。
一方、ステップＳ４１の判断結果が「終了しない（継続する）」の場合（ステップＳ４１が「Ｎｏ」）、ステップＳ３１（或いはステップ３２、ステップＳ３３）に戻る。
【0056】
図１５、図１６に示す第２実施形態においても、可塑性グラウト材のフロー値を実用に適する程度の高い精度で決定することが出来る。そして、決定したフロー値ＦＲと設定範囲とを比較し、決定したフロー値ＦＲが設定範囲よりも小さい場合には基材（Ａ液）の流量を増加し、決定したフロー値ＦＲが設定範囲よりも大きい場合には可塑材（Ｂ液）の流量を増加し、決定したフロー値ＦＲが設定範囲内である場合には基材（Ａ液）の流量及び可塑材（Ｂ液）の流量を維持することにより、常に可塑性グラウト材のフロー値を適正な数値に保持することが出来る。
第２実施形態におけるその他の構成、作用効果は、図１１～図１４に示す第１実施形態と同様である。
第２実施形態におけるその他の構成、作用効果は、図１１～図１４に示す第１実施形態と同様である。
【0057】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態では３種類のフロー値が既知のグラウト材を用いているが、４種類以上のグラウト材を用いることも可能である
例えば、図示の実施形態では３種類のフロー値が既知のグラウト材を用いているが、４種類以上のグラウト材を用いることも可能である
【符号の説明】
【0058】
１０、１１・・・制御装置
１０Ａ・・・せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック
１０Ｂ・・・降伏応力－フロー値関数決定ブロック
１０Ｃ・・・せん断速度演算ブロック
１０Ｄ・・・せん断応力演算ブロック
１０Ｅ・・・降伏応力決定ブロック
１０Ｆ・・・フロー値決定ブロック
１０Ｇ・・・流速決定ブロック
１０Ｈ・・・データベース（記憶装置）
１１Ａ・・・流量・流速及び圧力損失演算ブロック
１１Ｂ・・・せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック
１１Ｃ・・・降伏応力－フロー値関数決定ブロック
１１Ｄ・・・せん断速度・せん断応力演算ブロック
１１Ｅ・・・降伏応力決定ブロック
１１Ｆ・・・フロー値決定ブロック
１１Ｇ・・・判断ブロック
１１Ｈ・・・制御信号発生ブロック
１１Ｉ・・・データベース（記憶装置）
４０・・・基材供給系統
５０・・・可塑材供給系統
４２、５２・・・材料圧送用ポンプ（グラウトポンプ）
４３、５３・・・流量計
６１・・・混合装置（スタティックミキサ）
６２Ａ、６２Ｂ・・・圧力センサ
１００・・・可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム
１０１・・・注入工法施工システム
１０Ａ・・・せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック
１０Ｂ・・・降伏応力－フロー値関数決定ブロック
１０Ｃ・・・せん断速度演算ブロック
１０Ｄ・・・せん断応力演算ブロック
１０Ｅ・・・降伏応力決定ブロック
１０Ｆ・・・フロー値決定ブロック
１０Ｇ・・・流速決定ブロック
１０Ｈ・・・データベース（記憶装置）
１１Ａ・・・流量・流速及び圧力損失演算ブロック
１１Ｂ・・・せん断速度－せん断応力特性及び降伏応力決定ブロック
１１Ｃ・・・降伏応力－フロー値関数決定ブロック
１１Ｄ・・・せん断速度・せん断応力演算ブロック
１１Ｅ・・・降伏応力決定ブロック
１１Ｆ・・・フロー値決定ブロック
１１Ｇ・・・判断ブロック
１１Ｈ・・・制御信号発生ブロック
１１Ｉ・・・データベース（記憶装置）
４０・・・基材供給系統
５０・・・可塑材供給系統
４２、５２・・・材料圧送用ポンプ（グラウトポンプ）
４３、５３・・・流量計
６１・・・混合装置（スタティックミキサ）
６２Ａ、６２Ｂ・・・圧力センサ
１００・・・可塑性グラウト材のフロー値を決定するシステム
１０１・・・注入工法施工システム
【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13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】