JP2003096763A - 水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法 - Google Patents
水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法Info
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- JP2003096763A JP2003096763A JP2001293237A JP2001293237A JP2003096763A JP 2003096763 A JP2003096763 A JP 2003096763A JP 2001293237 A JP2001293237 A JP 2001293237A JP 2001293237 A JP2001293237 A JP 2001293237A JP 2003096763 A JP2003096763 A JP 2003096763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 施工性が良く、長期間安定に地下施設周辺の
止水性を確保できる、水密構造を有する地下施設の構築
方法、及び補修方法を提供する。 【解決手段】 トンネル躯体５ａの天部、底部、及び両
側部には、ボーリング孔６をあらかじめ設けておく。次
に、山岳トンネル５の約10m四方の広い範囲にわたり、
低粘性地盤改良材４を多量に前記ボーリング孔６を介し
て加圧注入し、地盤中７の広い範囲において存在する細
かい空隙に充填させる。その後、高粘性地盤改良材３を
トンネル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大き
な割れ目等の高透水部に充填する。高粘性地盤改良材
３、低粘性地盤改良材４は、液相中のエタノールが移流
拡散現象によって消失し、地盤７中の地下水に置換され
る。これにより、粘度は液相にエタノールが含まれてい
た場合より大幅に向上する。
止水性を確保できる、水密構造を有する地下施設の構築
方法、及び補修方法を提供する。 【解決手段】 トンネル躯体５ａの天部、底部、及び両
側部には、ボーリング孔６をあらかじめ設けておく。次
に、山岳トンネル５の約10m四方の広い範囲にわたり、
低粘性地盤改良材４を多量に前記ボーリング孔６を介し
て加圧注入し、地盤中７の広い範囲において存在する細
かい空隙に充填させる。その後、高粘性地盤改良材３を
トンネル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大き
な割れ目等の高透水部に充填する。高粘性地盤改良材
３、低粘性地盤改良材４は、液相中のエタノールが移流
拡散現象によって消失し、地盤７中の地下水に置換され
る。これにより、粘度は液相にエタノールが含まれてい
た場合より大幅に向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、施工性が良く、長
期間安定な止水性を確保できる、水密構造を有する地下
施設の構築方法に関する。
期間安定な止水性を確保できる、水密構造を有する地下
施設の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】山岳トンネル等の地下施設では、完璧な
止水性を期待できないため、トンネルに向かって湧水す
る地下水を躯体の外側で排水する構造とすることを原則
としていた。例えば、図５に示すように、土木学会のト
ンネル標準示方書に掲載されているトンネルの標準断面
例を見ると、トンネル躯体１の底部中央に中央配水管２
を配置するとともに、集水材によって漏水を集める構造
が適用されている。
止水性を期待できないため、トンネルに向かって湧水す
る地下水を躯体の外側で排水する構造とすることを原則
としていた。例えば、図５に示すように、土木学会のト
ンネル標準示方書に掲載されているトンネルの標準断面
例を見ると、トンネル躯体１の底部中央に中央配水管２
を配置するとともに、集水材によって漏水を集める構造
が適用されている。
【０００３】環境保全を重視する最近の時勢において
は、山岳トンネルの建設によって、地表付近の地下水位
が低下することによる自然の生態系へ影響を懸念する声
が大きくなってきている。このため、トンネル躯体への
漏水を抑止する方法として、一般的に、セメント系材料
による地盤改良材の加圧注入が比較的信頼性のある対策
工法であるとされているが、長期間の安定が確認でき
ず、完全な水密構造を達成するには至っていない。
は、山岳トンネルの建設によって、地表付近の地下水位
が低下することによる自然の生態系へ影響を懸念する声
が大きくなってきている。このため、トンネル躯体への
漏水を抑止する方法として、一般的に、セメント系材料
による地盤改良材の加圧注入が比較的信頼性のある対策
工法であるとされているが、長期間の安定が確認でき
ず、完全な水密構造を達成するには至っていない。
【０００４】このような中、長期にわたり安定で、かつ
吸水膨張して透水係数が小さく、水みちを遮水すること
が可能な性質を有する材料として、天然材料であるスメ
クタイト系粘土が一般に知られている。これら、スメク
タイト系粘土を固相に用いた地盤改良材を、地中に構築
する地中壁や開削工法による地下施設の周囲に加圧注入
し、漏水防止材として機能させる方法も実施されてい
る。
吸水膨張して透水係数が小さく、水みちを遮水すること
が可能な性質を有する材料として、天然材料であるスメ
クタイト系粘土が一般に知られている。これら、スメク
タイト系粘土を固相に用いた地盤改良材を、地中に構築
する地中壁や開削工法による地下施設の周囲に加圧注入
し、漏水防止材として機能させる方法も実施されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、地下施設周囲
の止水性を向上させるには、乾燥密度が大きくスメクタ
イト系粘土の配合率の大きい地盤改良材を用いる必要が
あるが、このような地盤改良材は粘度が高く、施工性に
乏しい点が課題として挙げられていた。
の止水性を向上させるには、乾燥密度が大きくスメクタ
イト系粘土の配合率の大きい地盤改良材を用いる必要が
あるが、このような地盤改良材は粘度が高く、施工性に
乏しい点が課題として挙げられていた。
【０００６】上記事情に鑑み、本発明は、施工性が良
く、長期間安定に地下施設周辺の止水性を確保できる、
水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法を
提供することを目的としている。
く、長期間安定に地下施設周辺の止水性を確保できる、
水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の水密構造
を有する地下施設の構築方法は、地下施設を構築後、該
地下施設の外周部に対して、地盤改良材を加圧注入し水
密構造を形成する、水密構造を有する地下施設の構築方
法であって、前記地盤改良材には、スメクタイト系粘土
と、水と、親水性有機溶媒とからなるスラリー材よりな
り、該スラリー材の粘度を複数段階に調整した複数の地
盤改良材を用いることを特徴としている。
を有する地下施設の構築方法は、地下施設を構築後、該
地下施設の外周部に対して、地盤改良材を加圧注入し水
密構造を形成する、水密構造を有する地下施設の構築方
法であって、前記地盤改良材には、スメクタイト系粘土
と、水と、親水性有機溶媒とからなるスラリー材よりな
り、該スラリー材の粘度を複数段階に調整した複数の地
盤改良材を用いることを特徴としている。
【０００８】請求項２記載の水密構造を有する地下施設
の構築方法は、前記地盤改良材を低粘度地盤改良材と、
高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地下施設の周
囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧注入した後、
前記地下施設の内部から外周部に対して前記高粘度地盤
改良材を加圧注入することを特徴としている。
の構築方法は、前記地盤改良材を低粘度地盤改良材と、
高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地下施設の周
囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧注入した後、
前記地下施設の内部から外周部に対して前記高粘度地盤
改良材を加圧注入することを特徴としている。
【０００９】請求項３記載の水密構造を有する地下施設
の構築方法は、前記地盤改良材を低粘度地盤改良材と、
高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地下施設の内
部から外周部の高透水部や該地下施設と地盤との隙間に
対して、前記高粘度地盤改良材を加圧注入した後、前記
地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧
注入することを特徴としている。
の構築方法は、前記地盤改良材を低粘度地盤改良材と、
高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地下施設の内
部から外周部の高透水部や該地下施設と地盤との隙間に
対して、前記高粘度地盤改良材を加圧注入した後、前記
地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧
注入することを特徴としている。
【００１０】請求項４記載の水密構造を有する地下施設
の補修方法は、地下施設の損傷部分、もしくは地下施設
に設けられた一時的な地下水の排水施設に、スメクタイ
ト系粘土と、水と、親水性有機溶媒とから構成されるス
ラリー材よりなる地盤改良材を加圧注入することを特徴
としている。
の補修方法は、地下施設の損傷部分、もしくは地下施設
に設けられた一時的な地下水の排水施設に、スメクタイ
ト系粘土と、水と、親水性有機溶媒とから構成されるス
ラリー材よりなる地盤改良材を加圧注入することを特徴
としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水密構造を有
する地下施設の構築方法、及び補修方法について、図１
から図４を用いて説明する。
する地下施設の構築方法、及び補修方法について、図１
から図４を用いて説明する。
【００１２】本発明の水密構造を有する地下施設の構築
方法、及び補修方法に用いられる高粘度地盤改良材３、
及び低粘度地盤改良材４は、スメクタイト系粘土よりな
る固相と、親水性有機溶媒及び水よりなる液相とにより
構成されるスラリー材よりなるものである。
方法、及び補修方法に用いられる高粘度地盤改良材３、
及び低粘度地盤改良材４は、スメクタイト系粘土よりな
る固相と、親水性有機溶媒及び水よりなる液相とにより
構成されるスラリー材よりなるものである。
【００１３】スラリー材の固相を形成するスメクタイト
系粘土は、膨潤性に起因する止水性と、高い陽イオン交
換性に起因する水分の吸着性を特徴とする天然材料であ
り、本実施の形態では、ベントナイトが用いられてい
る。また、スラリー材の液相に含有される前記親水性有
機溶媒は、水や有機化合物に可溶な性質を持ち常温、常
圧で蒸発しやすい液体であり、本実施の形態では、エタ
ノールが用いられている。
系粘土は、膨潤性に起因する止水性と、高い陽イオン交
換性に起因する水分の吸着性を特徴とする天然材料であ
り、本実施の形態では、ベントナイトが用いられてい
る。また、スラリー材の液相に含有される前記親水性有
機溶媒は、水や有機化合物に可溶な性質を持ち常温、常
圧で蒸発しやすい液体であり、本実施の形態では、エタ
ノールが用いられている。
【００１４】上述する材料を配合してなるスラリー材
は、エタノールを含有することにより、ベントナイトを
高密度に保ったまま、スラリー材自身を低粘度流体にで
きるものである。また、スラリー材の固相の重量に対す
る液相の重量の比を小さくしても、液相中の水に対する
エタノールの割合を大きくすることで、粘度は一定であ
るが固相が高密度なスラリー材を実現することも可能に
するものである。これは、図３に示すように、液相中の
エタノールの割合を40％から92.5％まで高くするにつれ
てスラリー材の粘度が同じであっても、スラリー材の乾
燥後の密度が高くなっていることから確認できる。
は、エタノールを含有することにより、ベントナイトを
高密度に保ったまま、スラリー材自身を低粘度流体にで
きるものである。また、スラリー材の固相の重量に対す
る液相の重量の比を小さくしても、液相中の水に対する
エタノールの割合を大きくすることで、粘度は一定であ
るが固相が高密度なスラリー材を実現することも可能に
するものである。これは、図３に示すように、液相中の
エタノールの割合を40％から92.5％まで高くするにつれ
てスラリー材の粘度が同じであっても、スラリー材の乾
燥後の密度が高くなっていることから確認できる。
【００１５】また、図４に示すように、エタノールを含
有するスラリー材は、乾燥密度0.5Mg/m3程度のベントナ
イト（スメクタイト系粘度）の透水係数は、約５Ｅ-10c
m/sであり、非常に止水性が高いことがわかる。
有するスラリー材は、乾燥密度0.5Mg/m3程度のベントナ
イト（スメクタイト系粘度）の透水係数は、約５Ｅ-10c
m/sであり、非常に止水性が高いことがわかる。
【００１６】一般に、スラリー材の液体としての扱いが
可能な粘度の上限が1500〜2000mPa・s程度であることか
ら、図３の結果を受けて、低粘度地盤改良材４は、エタ
ノールが60%以上の組成である液相と定義し、固相と液
相の配合は、単位ベントナイト（固相）量が300〜1,000
ｋｇ／ｍ3、単位液相量が、880〜600ｋｇ／ｍ3を標準と
し、粘度は100〜2,000mPa・sを呈する。また、高粘度地
盤改良材３は、エタノールが60％未満の組成である液相
と定義し、固相と液相の配合は、単位ベントナイト（固
相）量が1,000ｋｇ／ｍ3、単位液相量が、500ｋｇ／ｍ3
を標準とする。なお、これら配合量は、地下施設の状態
や地盤条件等に応じて適宜、調整を図るものである。ま
た、本発明の実施の形態では地盤改良材の基準粘度を２
段階に設定したが、これにこだわることはなく、用途に
応じて複数段階に設定しても良い。
可能な粘度の上限が1500〜2000mPa・s程度であることか
ら、図３の結果を受けて、低粘度地盤改良材４は、エタ
ノールが60%以上の組成である液相と定義し、固相と液
相の配合は、単位ベントナイト（固相）量が300〜1,000
ｋｇ／ｍ3、単位液相量が、880〜600ｋｇ／ｍ3を標準と
し、粘度は100〜2,000mPa・sを呈する。また、高粘度地
盤改良材３は、エタノールが60％未満の組成である液相
と定義し、固相と液相の配合は、単位ベントナイト（固
相）量が1,000ｋｇ／ｍ3、単位液相量が、500ｋｇ／ｍ3
を標準とする。なお、これら配合量は、地下施設の状態
や地盤条件等に応じて適宜、調整を図るものである。ま
た、本発明の実施の形態では地盤改良材の基準粘度を２
段階に設定したが、これにこだわることはなく、用途に
応じて複数段階に設定しても良い。
【００１７】また、低粘度地盤改良材４、及び高粘度地
盤改良材３の各々の粘度においても、地下施設の状態や
地盤条件等に応じて、適宜液相中のエタノールの組成を
上記定義範囲内で変化させることにより調整するもので
ある。なお、前記高粘度地盤改良材３、及び低粘度地盤
改良材４における粘度の調整方法は、上述した液相中に
おけるエタノールの組成を変化する方法を加えて、３つ
の手法が考えられる。以下に、その方法を簡潔に示す
が、いずれを用いて粘度の調整を図っても良い。
盤改良材３の各々の粘度においても、地下施設の状態や
地盤条件等に応じて、適宜液相中のエタノールの組成を
上記定義範囲内で変化させることにより調整するもので
ある。なお、前記高粘度地盤改良材３、及び低粘度地盤
改良材４における粘度の調整方法は、上述した液相中に
おけるエタノールの組成を変化する方法を加えて、３つ
の手法が考えられる。以下に、その方法を簡潔に示す
が、いずれを用いて粘度の調整を図っても良い。
【００１８】第１の方法は、前記前記高粘度地盤改良材
３、及び低粘度地盤改良材４の固相に骨材を配合するも
のである。該骨材としては、２mmのふるいを用いて重量
で８５％以上で通る細砂等を適用が効果的である。この
ような骨材を配合し、その配合量を増加させることによ
って、所望の粘度を得るものである。
３、及び低粘度地盤改良材４の固相に骨材を配合するも
のである。該骨材としては、２mmのふるいを用いて重量
で８５％以上で通る細砂等を適用が効果的である。この
ような骨材を配合し、その配合量を増加させることによ
って、所望の粘度を得るものである。
【００１９】第２の方法は、液相の重量に対する固相の
重量の比を変化させるものである。これは、第１の方法
に示すように、固相にベントナイトより比重の高い細骨
材を混入する、もしくは、固相を形成するベントナイト
の配合量を増やすことにより、所望の粘度を得るもので
ある。
重量の比を変化させるものである。これは、第１の方法
に示すように、固相にベントナイトより比重の高い細骨
材を混入する、もしくは、固相を形成するベントナイト
の配合量を増やすことにより、所望の粘度を得るもので
ある。
【００２０】第３の方法は、上述した液相中の水の重量
に対するエタノール重量の比を変化させるものである。
これは、スラリー材を低粘度流体に変化させることので
きるエタノールの含有量を40％〜92.5％の範囲内で調整
することにより、所望の粘度を得るものである。
に対するエタノール重量の比を変化させるものである。
これは、スラリー材を低粘度流体に変化させることので
きるエタノールの含有量を40％〜92.5％の範囲内で調整
することにより、所望の粘度を得るものである。
【００２１】上述する構成による前記高粘性地盤改良材
３、低粘性地盤改良材４を用いた、水密構造を有する地
下施設の構築方法、及び補修方法を以下に示す。
３、低粘性地盤改良材４を用いた、水密構造を有する地
下施設の構築方法、及び補修方法を以下に示す。
【００２２】（本発明の第１の実施の形態）図１に、水
密構造を有する地下施設の概略を示す。ここでは、地下
施設の事例として、山岳トンネル５における水密構造の
構築方法を以下に示す。該山岳トンネル５を構成するト
ンネル躯体５ａの天部、底部、及び両側部には、地盤中
に前記高粘性地盤改良材３、もしくは低粘性地盤改良材
４を加圧注入するためのボーリング孔６をあらかじめ設
けておく。
密構造を有する地下施設の概略を示す。ここでは、地下
施設の事例として、山岳トンネル５における水密構造の
構築方法を以下に示す。該山岳トンネル５を構成するト
ンネル躯体５ａの天部、底部、及び両側部には、地盤中
に前記高粘性地盤改良材３、もしくは低粘性地盤改良材
４を加圧注入するためのボーリング孔６をあらかじめ設
けておく。
【００２３】次に、該山岳トンネル５の約10m四方の広
い範囲にわたり、低粘性地盤改良材４を多量に前記ボー
リング孔６を介して加圧注入し、地盤中７の広い範囲に
おいて存在する細かい空隙に充填させる。その後、前記
高粘性地盤改良材３を前記トンネル躯体５ａと地盤７と
の隙間や、地盤７内の大きな割れ目等の高透水部に充填
する。
い範囲にわたり、低粘性地盤改良材４を多量に前記ボー
リング孔６を介して加圧注入し、地盤中７の広い範囲に
おいて存在する細かい空隙に充填させる。その後、前記
高粘性地盤改良材３を前記トンネル躯体５ａと地盤７と
の隙間や、地盤７内の大きな割れ目等の高透水部に充填
する。
【００２４】上述する発明によれば、あらかじめ広い範
囲の前記地盤７に低粘性地盤改良材４を充填させた後、
高粘性地盤改良材３を前記山岳トンネル５と地盤７との
隙間部等に充填するため、先に充填した低粘性地盤改良
材４が硬化するまでに山岳トンネル５内あるいはボーリ
ング孔６内に逆流する現象を防ぐことができる。
囲の前記地盤７に低粘性地盤改良材４を充填させた後、
高粘性地盤改良材３を前記山岳トンネル５と地盤７との
隙間部等に充填するため、先に充填した低粘性地盤改良
材４が硬化するまでに山岳トンネル５内あるいはボーリ
ング孔６内に逆流する現象を防ぐことができる。
【００２５】（本発明の第２の実施の形態）第１の実施
の形態と同じように、前記山岳トンネル５を構成するト
ンネル躯体５ａの天部、底部、及び両側部には、地盤中
に前記高粘性地盤改良材３、もしくは低粘性地盤改良材
４を加圧注入するためのボーリング孔６をあらかじめ設
けておく
の形態と同じように、前記山岳トンネル５を構成するト
ンネル躯体５ａの天部、底部、及び両側部には、地盤中
に前記高粘性地盤改良材３、もしくは低粘性地盤改良材
４を加圧注入するためのボーリング孔６をあらかじめ設
けておく
【００２６】次に、前記高粘性地盤改良材３を前記トン
ネル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大きな割
れ目等の高透水部に充填し、卓越する地盤７内の空隙部
を止水する。この後、前記ボウリング孔６を地盤７内に
さらに延伸させた後、該山岳トンネル５の約10m四方の
広い範囲にわたり、低粘性地盤改良材４を多量に前記ボ
ーリング孔６を介して加圧注入し、前記地盤７における
広い範囲の細かい空隙に充填させる。
ネル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大きな割
れ目等の高透水部に充填し、卓越する地盤７内の空隙部
を止水する。この後、前記ボウリング孔６を地盤７内に
さらに延伸させた後、該山岳トンネル５の約10m四方の
広い範囲にわたり、低粘性地盤改良材４を多量に前記ボ
ーリング孔６を介して加圧注入し、前記地盤７における
広い範囲の細かい空隙に充填させる。
【００２７】第１、第２のいずれの実施の形態において
も、加圧注入された前記高粘性地盤改良材３、もしくは
低粘性地盤改良材４は、液相中のエタノールが移流拡散
現象、あるいはバクテリアによる分解によって比較的早
い時期に消失し、地盤７中の地下水に置換される。これ
により、液相の組成が、エタノールと水から、地下水と
水に変化するため、液相に水のみの場合の性状と同様と
なり、その粘度は液相にエタノールが含まれていた場合
より大幅に向上する。
も、加圧注入された前記高粘性地盤改良材３、もしくは
低粘性地盤改良材４は、液相中のエタノールが移流拡散
現象、あるいはバクテリアによる分解によって比較的早
い時期に消失し、地盤７中の地下水に置換される。これ
により、液相の組成が、エタノールと水から、地下水と
水に変化するため、液相に水のみの場合の性状と同様と
なり、その粘度は液相にエタノールが含まれていた場合
より大幅に向上する。
【００２８】これにより、前記地盤７中の空隙部や割れ
目等の高透水部に充填された前記高粘性地盤改良材３、
もしくは低粘性地盤改良材４は、地下水４の圧力により
流出することはなく硬化し、高い止水性を保持すること
となる。
目等の高透水部に充填された前記高粘性地盤改良材３、
もしくは低粘性地盤改良材４は、地下水４の圧力により
流出することはなく硬化し、高い止水性を保持すること
となる。
【００２９】したがって、より広域の地盤７中の空隙部
には、前記低粘性地盤改良材４が充填され、前記トンネ
ル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大きな割れ
目等には、より多くの前記高粘性地盤改良材３が充填さ
れ、硬化後はこれら両者ともに高密度の止水材となるこ
とから、水密性の高い前記山岳トンネル５が形成される
こととなる。
には、前記低粘性地盤改良材４が充填され、前記トンネ
ル躯体５ａと地盤７との隙間や、地盤７内の大きな割れ
目等には、より多くの前記高粘性地盤改良材３が充填さ
れ、硬化後はこれら両者ともに高密度の止水材となるこ
とから、水密性の高い前記山岳トンネル５が形成される
こととなる。
【００３０】（本発明の第３の実施の形態）図２に、水
密構造を有する地下施設の概略を示す。ここでは、地下
施設の事例として、廃棄物埋設施設８における水密構造
の修復方法を以下に示す。該廃棄物埋設施設８は、常に
地下水４を介して廃棄物格納領域８ｃに格納された廃棄
物から生物圏への放射性核種の移行が行われる可能性が
懸念されている。このような事態を防止するため、廃棄
物埋設施設８等に生じたクラックやボイド等の水みちと
なり易い破損部分８ａに対して、前記廃棄物埋設施設８
に設けられた点検路８ｂより前記低粘性地盤改良材４を
注入し、止水性を保持する。
密構造を有する地下施設の概略を示す。ここでは、地下
施設の事例として、廃棄物埋設施設８における水密構造
の修復方法を以下に示す。該廃棄物埋設施設８は、常に
地下水４を介して廃棄物格納領域８ｃに格納された廃棄
物から生物圏への放射性核種の移行が行われる可能性が
懸念されている。このような事態を防止するため、廃棄
物埋設施設８等に生じたクラックやボイド等の水みちと
なり易い破損部分８ａに対して、前記廃棄物埋設施設８
に設けられた点検路８ｂより前記低粘性地盤改良材４を
注入し、止水性を保持する。
【００３１】もしくは、一時的に地下水を排水するため
に前記廃棄物埋設施設８に設けられた図示しないポーラ
スコンクリート等よりなる高透水ゾーンに、前記高粘性
地盤改良材３を充填することで、水みちを封じるもので
ある。
に前記廃棄物埋設施設８に設けられた図示しないポーラ
スコンクリート等よりなる高透水ゾーンに、前記高粘性
地盤改良材３を充填することで、水みちを封じるもので
ある。
【００３２】上述する構成によれば、天然材料であるベ
ントナイトを用いたスラリー材を高粘度地盤改良材３、
及び低粘度地盤改良材４として、前記山岳トンネル５の
水密構造を構築するために適用できるため、長期間にわ
たり安定して山岳トンネル５の漏水防止効果を得ること
が可能となった。
ントナイトを用いたスラリー材を高粘度地盤改良材３、
及び低粘度地盤改良材４として、前記山岳トンネル５の
水密構造を構築するために適用できるため、長期間にわ
たり安定して山岳トンネル５の漏水防止効果を得ること
が可能となった。
【００３３】また、高粘度地盤改良材３、及び低粘度地
盤改良材４は、その粘性を自在にコントロールできるた
め、地盤７の条件等に応じて、施工性にすぐれたスラリ
ー材を作成することが可能となる。
盤改良材４は、その粘性を自在にコントロールできるた
め、地盤７の条件等に応じて、施工性にすぐれたスラリ
ー材を作成することが可能となる。
【００３４】前記高粘度地盤改良材３、及び低粘度地盤
改良材４には、ベントナイトが用いられていることか
ら、これらが地盤７に充填されると、硬化した後の地盤
７の透水係数を１０-12m/s程度に保持できるため、一般
に長期安定地盤に期待される透水係数１０-10m/sを大き
く向上することができ、十分な遮水性能を得ることが可
能となる。
改良材４には、ベントナイトが用いられていることか
ら、これらが地盤７に充填されると、硬化した後の地盤
７の透水係数を１０-12m/s程度に保持できるため、一般
に長期安定地盤に期待される透水係数１０-10m/sを大き
く向上することができ、十分な遮水性能を得ることが可
能となる。
【００３５】また、ベントナイトはそれ自身が自己密閉
性を有しているため、時間の経過とともに地盤７の大き
な割れ目帯等の高透水部が拡大しても、地盤７に加圧注
入された前記高粘度地盤改良材３、及び低粘度地盤改良
材４が、自らの膨張作用により、高透水部の密閉に伴う
止水性を維持することが可能となる。
性を有しているため、時間の経過とともに地盤７の大き
な割れ目帯等の高透水部が拡大しても、地盤７に加圧注
入された前記高粘度地盤改良材３、及び低粘度地盤改良
材４が、自らの膨張作用により、高透水部の密閉に伴う
止水性を維持することが可能となる。
【００３６】さらに、ベントナイトは天然材料であるた
め、人工材料とは異なり地盤７中で変質するような材料
劣化の影響が小さく、長期間にわたり健全性を維持する
ことが可能となる。
め、人工材料とは異なり地盤７中で変質するような材料
劣化の影響が小さく、長期間にわたり健全性を維持する
ことが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載の水密構造を有する地下施
設の構築方法によれば、地下施設を構築後、該地下施設
の外周部に対して、地盤改良材を加圧注入し水密構造を
形成する、水密構造を有する地下施設の構築方法であっ
て、前記地盤改良材には、スメクタイト系粘土と、水
と、親水性有機溶媒とからなるスラリー材よりなり、該
スラリー材の粘度を複数段階に調整した複数の地盤改良
材を用いることから、長期間にわたり安定して地下施設
の漏水防止効果を得ることが可能となる。
設の構築方法によれば、地下施設を構築後、該地下施設
の外周部に対して、地盤改良材を加圧注入し水密構造を
形成する、水密構造を有する地下施設の構築方法であっ
て、前記地盤改良材には、スメクタイト系粘土と、水
と、親水性有機溶媒とからなるスラリー材よりなり、該
スラリー材の粘度を複数段階に調整した複数の地盤改良
材を用いることから、長期間にわたり安定して地下施設
の漏水防止効果を得ることが可能となる。
【００３８】また、高粘度地盤改良材、及び低粘度地盤
改良材はその粘性を自在にコントロールできるため、地
盤条件等に応じて、施工性にすぐれた地盤改良材を作成
することが可能となる。
改良材はその粘性を自在にコントロールできるため、地
盤条件等に応じて、施工性にすぐれた地盤改良材を作成
することが可能となる。
【００３９】さらに、ベントナイトが用いられているこ
とから、高粘度地盤改良材、及び低粘度地盤改良材が硬
化した後の地盤の透水係数を１０-12m/s程度に保持でき
るため、一般に長期安定地盤に期待される透水係数１０
-10m/sを大きく向上することができ、十分な遮水性能を
得ることが可能となる。
とから、高粘度地盤改良材、及び低粘度地盤改良材が硬
化した後の地盤の透水係数を１０-12m/s程度に保持でき
るため、一般に長期安定地盤に期待される透水係数１０
-10m/sを大きく向上することができ、十分な遮水性能を
得ることが可能となる。
【００４０】請求項２、３記載の水密構造を有する地下
施設の構築方法によれば、前記地盤改良材を低粘度地盤
改良材と、高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地
下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧注
入した後、前記地下施設の内部から外周部に対して前記
高粘度地盤改良材を加圧注入する、もしくは前記地下施
設の内部から外周部の高透水部や該地下施設と地盤との
隙間に対して、前記高粘度地盤改良材を加圧注入した
後、前記地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良
材を加圧注入することから、より広域の地盤中の空隙部
には、前記低粘性地盤改良材が充填され、地下施設と地
盤との隙間や、地盤内の大きな割れ目等には、前記高粘
性地盤改良材が充填され、硬化後はこれらが高密度の止
水材となることから、水密性の高い地下施設が形成され
ることとなる。
施設の構築方法によれば、前記地盤改良材を低粘度地盤
改良材と、高粘度地盤改良材の２段階に設定し、前記地
下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を加圧注
入した後、前記地下施設の内部から外周部に対して前記
高粘度地盤改良材を加圧注入する、もしくは前記地下施
設の内部から外周部の高透水部や該地下施設と地盤との
隙間に対して、前記高粘度地盤改良材を加圧注入した
後、前記地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良
材を加圧注入することから、より広域の地盤中の空隙部
には、前記低粘性地盤改良材が充填され、地下施設と地
盤との隙間や、地盤内の大きな割れ目等には、前記高粘
性地盤改良材が充填され、硬化後はこれらが高密度の止
水材となることから、水密性の高い地下施設が形成され
ることとなる。
【００４１】請求項４記載の水密構造を有する地下施設
の補修方法によれば、地下施設の損傷部分、もしくは地
下施設に設けられた一時的な地下水の排水施設に、スメ
クタイト系粘土と、水と、親水性有機溶媒とから構成さ
れるスラリーよりなる低粘度地盤改良材を加圧注入する
ことから、補修の困難な地下施設について、施工性が良
く容易に長期間にわたり安定した止水性の高い地下施設
としてメンテナンスすることが可能となる。
の補修方法によれば、地下施設の損傷部分、もしくは地
下施設に設けられた一時的な地下水の排水施設に、スメ
クタイト系粘土と、水と、親水性有機溶媒とから構成さ
れるスラリーよりなる低粘度地盤改良材を加圧注入する
ことから、補修の困難な地下施設について、施工性が良
く容易に長期間にわたり安定した止水性の高い地下施設
としてメンテナンスすることが可能となる。
【図１】 本発明に係る水密構造を有する地下施設の構
築方法を示す図である。
築方法を示す図である。
【図２】 本発明に係る水密構造を有する地下施設の補
修方法を示す図である。
修方法を示す図である。
【図３】 本発明に係る地盤改良材の粘度と乾燥密度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】 本発明に係る地盤改良材の乾燥密度と透水係
数の関係を示す図である。
数の関係を示す図である。
【図５】 従来のトンネルの標準断面を示す図である。
１ トンネル躯体
２ 中央排水管
３ 高粘度地盤改良材
４ 低粘度地盤改良材
５ 山岳トンネル
５ａ トンネル躯体
６ ボーリング孔
７ 地盤
８ 廃棄物埋設施設
８ａ 損失部分
８ｂ 点検路
８ｃ 廃棄物格納領域
フロントページの続き
(72)発明者 浅田 素之
東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設
株式会社内
Ｆターム(参考） 2D040 AA04 AB01 AC05 CB03
Claims (4)
- 【請求項１】 地下施設を構築後、該地下施設の外周部
に対して、地盤改良材を加圧注入し水密構造を形成す
る、水密構造を有する地下施設の構築方法であって、 前記地盤改良材には、スメクタイト系粘土と、水と、親
水性有機溶媒とからなるスラリー材よりなり、該スラリ
ー材の粘度を複数段階に調整した複数の地盤改良材を用
いることを特徴とする水密構造を有する地下施設の構築
方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の水密構造を有する地下施
設の構築方法であって、前記地盤改良材を低粘度地盤改
良材と、高粘度地盤改良材の２段階に設定し、 前記地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度地盤改良材を
加圧注入した後、前記地下施設の内部から外周部に対し
て前記高粘度地盤改良材を加圧注入することを特徴とす
る水密構造を有する地下施設の構築方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の水密構造を有する地下施
設の構築方法であって、前記地盤改良材を低粘度地盤改
良材と、高粘度地盤改良材の２段階に設定し、 前記地下施設の内部から外周部の高透水部や該地下施設
と地盤との隙間に対して、前記高粘度地盤改良材を加圧
注入した後、前記地下施設の周囲の地盤中に前記低粘度
地盤改良材を加圧注入することを特徴とする水密構造を
有する地下施設の構築方法。 - 【請求項４】 地下施設の損傷部分、もしくは地下施設
に設けられた一時的な地下水の排水施設に、スメクタイ
ト系粘土と、水と、親水性有機溶媒とから構成されるス
ラリー材よりなる地盤改良材を加圧注入することを特徴
とする水密構造を有する地下施設の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293237A JP4687939B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293237A JP4687939B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003096763A true JP2003096763A (ja) | 2003-04-03 |
| JP4687939B2 JP4687939B2 (ja) | 2011-05-25 |
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ID=19115074
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001293237A Expired - Fee Related JP4687939B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 水密構造を有する地下施設の構築方法、及び補修方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4687939B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040011A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Shimizu Corp | グラウト工法 |
| JP2008127792A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Shimizu Corp | グラウト方法 |
| JP2009276203A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Shimizu Corp | 廃棄体パッケージの製造方法 |
| JP2012211923A (ja) * | 2012-07-03 | 2012-11-01 | Shimizu Corp | 廃棄体パッケージの製造方法 |
| JP2014029086A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Ohbayashi Corp | 避難用構造物および避難用施設 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62276129A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-01 | Shigeo Nagahama | コンクリ−ト地下構造物の止水工法 |
| JPH0313689A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-22 | Kensetsusho Doboku Kensetsushiyochiyou | トンネルの構築方法 |
| JPH06248895A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Itsuki Kogyo Kk | グラウト及びグラウト工法 |
| JPH08302675A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-19 | Osaka Bosui Constr Co Ltd | 基礎杭の補修工法 |
| JP2001140268A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-22 | Shimizu Corp | 高圧気体貯蔵施設 |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293237A patent/JP4687939B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4687963B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2011-05-25 | 清水建設株式会社 | グラウト工法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4687939B2 (ja) | 2011-05-25 |
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