JP2008081951A - 遮水壁の継手部における遮水構造及び遮水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遮水壁の継手部の遮水性を向上させるとともに、地震等により遮水壁が変形しても、遮水材がこれに追随して変形し、遮水性が確保できる遮水壁の継手部における遮水構造及び遮水方法を提案する。
【解決手段】孔２１をオーガー等の削孔機２３を用いて不透水性基盤７に削孔する。孔２１は継手部１３を完全に囲う程度の径にて削孔される。砂１６と、海水１７と、高膨潤性ベントナイト１８とからなる変形追随性遮水材１５を孔２１内に充填する。Ｕ形鋼矢板５の両側縁部の継手１１が変形追随性遮水材１５の充填された孔２１内にそれぞれ挿入されるようにＵ形鋼矢板５を建て込む。先行して建て込まれたＵ形鋼矢板５の継手１１と他のＵ形鋼矢板５の継手１１とを接続するように他のＵ形鋼矢板５を建て込む。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼矢板や鋼管矢板等の遮水部材を連結してなる遮水壁の継手部における遮水構造及び遮水方法に関するものである。

廃棄物処分場における汚染水の漏洩防止や港湾施設建設時における遮水等において鋼矢板や鋼管矢板等の遮水部材が多く用いられている。特に、管理型廃棄物処分場で遮水性護岸構造等に用いられる場合には、遮水部材の継手同士が接続される継手部を介して管理型廃棄物処分場から外部への汚染水の浸出を防止することが厳しく要求される。

一般的に遮水壁の継手部の遮水方法は、鋼矢板や鋼管矢板等の遮水部材を地中に建て込む前に、予め継手に水膨潤性遮水材を塗布し、すでに先行して地中に建て込まれた他の遮水部材の継手と接続するように遮水部材を建て込み、建て込んだ後に、水膨潤性遮水材が地中の水分を吸収して膨潤し、他の継手の内周面又は外周面等に密着することにより遮水する方法が用いられる。

また、特許文献１には、遮水壁の継手部の遮水方法として、まず、地盤に一定の間隔で複数の縦孔を直列に削孔してベントナイトモルタル、人工粘土等の遮水材を充填し、次に、隣接する縦孔同士を連結するように、遮水部材を圧入する方法が開示されている。この方法は、継手同士が接続された継手部を孔内に充填された遮水材中に挿入して、この継手部を遮水材で囲うことにより遮水する方法である。
特開２００４−１９７５１９

しかしながら、水膨潤性遮水材を継手に塗布する方法では、鋼矢板、鋼管矢板等の遮水部材の建て込み中に、継手に塗布した水膨潤性遮水材の一部が剥がれてしまい、建て込んだ後に、継手に残った水膨潤性遮水材が膨潤しても水膨潤性遮水材の量が少ないために、他の継手に完全に密着することができず、遮水性が確保できない場合があるという問題点があった。

また、特許文献１に記載の遮水方法では、ベントナイトモルタル等の遮水材を充填した後にブリーディングが生じるために、時間をおいて遮水材をさらに充填しなければならず、遮水材の製作及び充填に手間と時間がかかるという問題点があった。

さらに、上述した両方法では、水膨潤性遮水材及びベントナイトモルタル等の遮水材は充填して数日後には完全に硬化するために、地震等により遮水壁に外力が作用してひずみが生じ、継手等が変形しても、遮水材はこの変形に追随できずに継手と遮水材との間に隙間が生じ、遮水性が確保できなくなる可能性があった。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、遮水壁の継手部の遮水性を向上させるとともに、波浪、潮位差、地震等により遮水壁が変形すると、遮水材がこれに追随して変形し、遮水性が確保できる遮水壁の継手部における遮水構造及び遮水方法を提案することである。

前記目的を達成するため、本発明の遮水壁の継手部における遮水構造は、複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水構造であって、固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材が、前記継手部に充填されてなることを特徴とする（第１の発明）。

本発明による遮水壁の継手部における遮水構造によれば、継手同士が接続された継手部に変形追随性遮水材が充填されているために、継手部を遮水することが可能となる。
また、固化することなく変形自在な性状を維持する変形追随性遮水材を使用するために、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁に作用してひずみが生じ、継手等が変形しても、変形追随性遮水材が変形して継手等の変形に追随できるので、継手部を確実に遮水することが可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、前記変形追随性遮水材は、前記継手部を囲う程度の大きさに削孔された孔内に充填されること特徴とする。
本発明による遮水壁の継手部における遮水構造によれば、変形追随性遮水材は、継手同士が接続された継手部を完全に囲うような大きさの径で削孔された孔内に充填されるために、遮水部材を建て込むと変形追随性遮水材が継手部を完全に囲った状態となり、遮水性が向上する。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記変形追随性遮水材は、最大粒径が５ｍｍ以下であり均等係数が５〜１０である砂と、海水と、高膨潤性ベントナイトとの混合体からなることを特徴とする。
本発明による遮水壁の継手部における遮水構造によれば、変形追随性遮水材は、砂と、海水と、高膨潤性ベントナイトとの混合体からなり、固化性の材料を使用していないために、長期間にわたって変形自在なゲル状の状態を維持する。

また、変形追随性遮水材は固化しないために、充填した直後に遮水部材を建て込む必要がなく、自由な作業工程を計画することができ、効率的な施工が可能となる。さらに、変形追随性遮水材は固化しないために、数日間の貯蔵ができ、充填後に余った遮水材を廃棄していた従来と比べて、遮水材を製造する手間及び遮水材の材料費を省くことが可能となる。

第４の発明の遮水壁の継手部における遮水方法は、複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水方法において、前記継手部を設置するための孔を所定の場所に削孔し、該孔内に、固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材を充填し、前記継手が前記孔内に挿入されるように前記遮水部材を建て込むことを特徴とする。

本発明による遮水壁の継手部における遮水方法によれば、所定の場所に孔を削孔して変形追随性遮水材を充填し、この変形追随性遮水材の充填された孔に継手を挿入するために、継手同士が接続された継手部の周囲を完全に変形追随性遮水材で囲った状態となる。したがって、継手部を確実に遮水することが可能となる。

また、固化することなく変形自在な性状を維持する変形追随性遮水材を使用するために、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁に作用してひずみが生じ、継手等が変形しても、変形追随性遮水材が変形して継手等の変形に追随できるので、継手部を確実に遮水することが可能となる。

第５の発明の遮水壁の継手部における遮水方法は、複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水方法において、前記継手同士を接続するように前記遮水部材を建て込み、前記継手部に、固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材を充填することを特徴とする。

本発明による遮水壁の継手部における遮水方法によれば、複数の遮水部材を建て込んだ後に、継手部に固化することなく変形自在な性状を維持する変形追随性遮水材を充填するために、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁に作用してひずみが生じ、継手等が変形しても、変形追随性遮水材が変形して継手等の変形に追随できるので、継手部を確実に遮水することが可能となる。

本発明によれば、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁に作用して遮水壁が変形しても、変形自在なゲル状の変形追随性遮水材を用いることにより、遮水壁の継手部の遮水性を長期間にわたって確保することが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態においては、遮水部材としてＵ形鋼矢板を用いた例について説明するが、本発明はＵ形鋼矢板への適用に限定されるものではなく、直線形、鋼管形等の様々な断面形状を有する鋼矢板にも適用できることはいうまでもない。

図１は、本発明の第一実施形態に係る管理型廃棄物処分場の遮水壁の設置状況を示す側断面図である。
図１に示すように、管理型廃棄物処分場１と海２との間に設置される遮水壁３としてＵ形鋼矢板５の列が不透水性基盤７に設置されている。Ｕ形鋼矢板５の海２側の不透水性基盤７上には砂岩ずり等からなる中詰材９が敷設されている。

図２は、管理型廃棄物処分場のＵ形鋼矢板５の設置状況を示す平面図である。
図２に示すように、Ｕ形鋼矢板５には、その両側縁部にそれぞれ折り返してなる継手１１が形成されている。このＵ形鋼矢板５の継手１１同士が接続された継手部１３を囲うように変形自在なゲル状の変形追随性遮水材１５が充填されている。

＝＝＝変形追随性遮水材１５の材料構成及びその性質＝＝＝
図３は、変形追随性遮水材（砂質系：図３（ａ）参照）１５、及び従来の変形追随性遮水材（粘土系：図３（ｂ）参照）３０を示す拡大模式図である。

図３（ａ）に示すように、本発明の変形追随性遮水材１５は、砂１６と、海水１７と、高膨潤性ベントナイト１８と、を混合してなるものである。各材料の混合方法は、特に限定されるものではなく、砂１６、海水１７、高膨潤性ベントナイト１８を同時若しくは順次に混合することとしてもよい。例えば、砂１６及び海水１７を混合してから、これらの混合物に高膨潤性ベントナイト１８を添加し、これらの各材料を混合することとしてもよい。かかる変形追随性遮水材１５は、以下の（１）〜（５）の性質を有する。

（１）変形追随性遮水材１５は、適度の粘性を有するとともに比重が大きいので、充填性にも優れており、良好な施工性を有する。例えば、変形追随性遮水材１５を水中打設する際、変形追随性遮水材１５は適度の粘性を有するので水質を汚濁しにくい。しかも、変形追随性遮水材１５は比重が大きいので（１．８〜２．０ｔ／ｍ^３）、鋼材との密着性が良く、充填性及び施工性に優れている。
（２）変形追随性遮水材１５は、砂１６及び高膨潤性ベントナイト１８を海水練りしたものであり、塩濃度の高い海水環境下においても遮水性及び変形追随性が保持されるので、海水環境に適している。すなわち、変形追随性遮水材１５は、粒径の小さい高膨潤性ベントナイト１８が粒径の大きい砂１６の粒子間に入り込んで密実な状態にあるので、遮水性を有する。また、変形追随性遮水材１５は、粒径の大きい砂１６を含んでいるので、圧密されても体積が小さくなりにくく、しかも膨潤した高膨潤性ベントナイト１８の粒子を介して砂１６の粒子同士が擦れ合うので、変形追随性を有する。
（３）変形追随性遮水材１５は、高膨潤性ベントナイト１８を含んでいるので、例えば、孔に変形追随性遮水材１５を充填したときにはこの高膨潤性ベントナイト１８が孔壁の崩壊を防止することとなる。
（４）変形追随性遮水材１５においては、砂１６が高膨潤性ベントナイト１８を囲んだ状態にあるので、高膨潤性ベントナイト１８が外部に流出しにくい。
（５）変形追随性遮水材１５は、その材料（砂１６、海水１７、高膨潤性ベントナイト１８）が腐食を受けにくい無機物質で構成されているので、耐久性に優れている。

一方、図３（ｂ）に示すように、従来の変形追随性遮水材３０は、粘土３１と、清水３２と、一般のベントナイト３３と、を混合してなるものである。この変形追随性遮水材３０は、粒径の小さな粒子同士（粘土３１、一般のベントナイト３３）が密実な状態にあり、変形追随性を有する。しかし、海面処分場の側面遮水工などにおいて変形追随性遮水材３０を用いた場合には、変形追随性遮水材３０を構成する水（清水３２）が海水と異なるので、時間の経過とともにその成分が変化して、耐久性が低下することが懸念される。そこで、従来の変形追随性遮水材３０の材料構成において、清水３２の代わりに海水１７を用いることが考えられる。しかしながら、この場合には、一般のベントナイト３３が海水１７の影響を受けて膨潤性を失うので、遮水性及び変形追随性が低下してしまう。また、従来の変形追随性遮水材３０は、前述した如く比重が小さいので（約１．３ｔ／ｍ^３、水中では０．３ｔ／ｍ^３程度）、変形追随性遮水材１５と比べると、充填性及び施工性に劣る。

なお、遮水性とは、透水係数が１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下であることをいう。また、変形追随性とは、波浪、潮位差、及び地震などにより鋼管矢板にひずみが生じても、その変形に追随して遮水性を損なわない性質をいい、フロー値、ブリーディング率を指標にして評価し、例えば、フロー値（φ８ｃｍ×ｈ８ｃｍ）が１０〜１４ｃｍであり、且つブリーディング率が３％以下であることをいう。一方、耐久性とは、海水や処分場内保有水の水質、及び微生物等の影響を受けず、長期的に安定した遮水性能を維持することをいう。なお、施工性とは、狭隘で大深度の充填範囲に対して安定した品質の材料が充填できることをいう。

次に、変形追随性遮水材１５の材料構成（砂１６、海水１７、高膨潤性ベントナイト１８）について詳細に説明する。

＜砂１６＞
砂は、一般的に粒子として非常に強固であり、不透水性を有し、化学的及び物理的に安定している。本発明の砂１６は、そのうち最大粒径が５ｍｍ以下であり均等係数が５〜１０のものである。かかる砂１６を用いて変形追随性遮水材１５を構成した場合には、材料密度（湿潤密度）が向上し、充填後の自重圧密沈下が低減する（ブリーディング率３％以下）。その際、遮水材１ｍ^３当たり、砂１６を１０００〜１５００ｋｇ用いるので、変形追随性遮水材１５は高密度１．８〜２．０ｇ／ｃｍ^３となり、粘土を主材にした変形追随性遮水材３０（密度；約１．３ｇ／ｃｍ^３）と比べると、比重が大きくなる。また、変形追随性遮水材１５は安価な砂１６を主材にしており、しかも高価な高膨潤性ベントナイト１８の量が少なくて済むので、粘土を主材にした変形追随性遮水材３０と比べると、材料コストが低減することとなる。

ところで、砂１６を選定するために、砂の選定試験を実施した。その際、下記表１に示す３種の砂、すなわち皆野砂（以下「Ａ砂」という。）、周南砂（以下「Ｂ砂」という。）、及び７号珪砂（以下「Ｃ砂」という。）を選定対象とした。その結果、前述した最大粒径が５ｍｍ以下であり、且つ均等係数が５以上１０以下のもの（Ａ砂、Ｂ砂）が砂１６に適していることが判明した。かかる砂の選定試験の結果を表１，２及び図４〜７に示す。表１は各砂の粒度特性を示し、表２は砂の種類と選定結果を示す。表２は表１及び図４〜７の結果をまとめたものである。なお、図４は砂の粒径加積曲線（ふるい目の開きと通過百分率との関係）を示すグラフ、図５は海水量とフロー値との関係を示すグラフ、図６は海水量とブリーディング率との関係を示すグラフ、図７は海水量と透水係数との関係を示すグラフである。

表１及び図４に示すように、Ａ砂、Ｂ砂、及びＣ砂は、いずれも最大粒径が５ｍｍ以下であるが、Ａ砂とＢ砂の場合には粒度分布が０．００１〜５ｍｍの広い範囲に分散し、Ｃ砂の場合には粒径が０．０５〜０．５ｍｍの狭い範囲に集中している。すなわち、Ａ砂とＢ砂は粒度分布の特性を示す均等係数Ｕ_Ｃ（＝Ｕ_６０／Ｕ_１０）が約８〜９と大きな値を示し、均等係数５以上１０以下の範囲内に属するが、Ｃ砂は均等係数Ｕ_Ｃが１．６７と小さな値を示し、均等係数５以上１０以下の範囲外に属する。このことから、Ａ砂とＢ砂は、Ｃ砂と比べて粒度分布が良く、密度が大きいことがわかる。そして、表２及び図５〜７に示すように、Ａ砂とＢ砂を用いて変形追随性遮水材１５を構成した場合には、Ｃ砂を用いて変形追随性遮水材１５を構成した場合と異なり、フロー値（図５参照）、ブリーディング率（図６参照）、及び透水係数（図７参照）がすべて所定基準を満たした（表２参照）。従って、最大粒径が５ｍｍ以下であり、且つ均等係数が５以上１０以下であるＡ砂又はＢ砂を用いて変形追随性遮水材１５を構成した場合には、その範囲外に属するＣ砂を用いて変形追随性遮水材１５を構成した場合と比べると、例えば、前述した鋼管矢板の継手部などに変形追随性遮水材１５を充填する際に、充填時の空隙が小さくなり、より安定した充填構造が得られることとなる。

＜海水１７＞
海水１７は、特に限定されるものではないが、海面処分場での遮水工においては、現地の海水と同じものが好ましい。海水１７を用いて砂１６及び高膨潤性ベントナイト１８の海水練りを行うことにより、変形追随性遮水材１５は、海水１７で構成されることとなる。これにより、変形追随性遮水材１５を海面処分場の側面遮水工などに用いた場合であっても、海水の影響を受けにくくなり、耐久性が向上する。

＜高膨潤性ベントナイト１８＞
高膨潤性ベントナイト１８は、海水中で膨潤性が失われないものであれば限定されるものではないが、特に、清水中での膨潤度が２３〜３０ｍＬ／２ｇであり、且つスメクタイト含有量が６０〜７０質量％のものが好ましく（例えば、ＳＷ−１０１（商品名）やスーパークレイ（商品名）など）、より好ましくは、水溶性ポリマーを含有し耐塩性を有するものである（例えば、ＳＷ−１０１など）。

水溶性ポリマーを含有する高膨潤性ベントナイトは、水溶性ポリマーを含有しないものと比べて、海水中での膨潤性が失われにくくなる。例えば、水溶性ポリマーを含有するＳＷ−１０１（水溶性ポリマー０．９６％）及び水溶性ポリマーをほとんど含有しないスーパークレイ（水溶性ポリマー０．０１％）は、いずれも前述の如く高膨潤性を有するが、ＳＷ−１０１の方がスーパークレイよりも高膨潤性を示す（下記表４参照）。また、ＳＷ−１０１は耐塩性を有するが、スーパークレイは耐塩性を有しない。従って、ＳＷ−１０１の方がスーパークレイよりも海水中での膨潤性が失われにくくなる。なお、水溶性ポリマーとしては、（１）天然高分子、（２）半合成品、（３）合成品のものがある。

（１）天然高分子の水溶性ポリマーとしては、デンプン質（例えば、かんしょデンプン、ばれいしょデンプン、タピオカデンプン、小麦デンプン、コーンスターチなど）、マンナン（例えば、こんにゃくなど）、海草類（例えば、ふのり、寒天（ガラクタン）、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、ファーセレランなど）、植物粘質物（例えば、トロロアオイ、トラガントゴム、アラビアゴム、カラヤガム、ガティガム、ガラギーナンなど）、植物種子粉末（例えば、グアーガム、ローストビーンガム、キンスシードガム、サイリュームシードガムなど）、植物抽出物（例えば、ペクチン、ラーチガムなど）、微生物による粘質物（例えば、デキストラン、レバン、プルラン、ニゲラン、セルロース、カードラン、ルティン酸、リンマンナン、サクノシグナルカン、キサンタンガム（ザンタンガム）、ローカスビーンガムなど）、タンパク質（例えば、にかわ、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、アルブミンなど）がある。

（２）半合成品の水溶性ポリマーとしては、セルロース系（例えば、ビスコース、メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ナトリウム、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなど）、デンプン系（例えば、可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン、コメデンプン、コムギデンプン、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウムなど）、アルギン系（例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、アルギン酸プロピレングリコールエステルなど）、タンパク質系（例えば、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸アンモニウムなど）がある。

（３）合成品の水溶性ポリマーとしては、ビニル系（例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル‐ベンジルエーテル共重合体、カルボキシビニルポリマーなど）、アクリル系（例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル樹脂アルカノールアミン液、ポリアクリル酸‐（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリメタクリル酸エチルなど）、ポリエーテル系（例えば、プルロニックポリエーテル、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルウレタン変性物、ポリエーテルエポキシ変性物など）、シリコーン系（例えば、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなど）、無水マレイン酸共重合体系（例えば、ビニルメチルエーテル‐無水マレイン酸共重合物の部分エステル、乾性油脂脂肪酸アリルアルコールエステル‐無水マレイン酸の反応物の半エステルなど）があり、その他のものとして、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン‐ポリオキシプロピレン共重合体、繊維系グリコール酸ナトリウム、繊維系グリコール酸カルシウム、アセチレングリコール、アニオン型ポリアクリルアミド、ノニオン型ポリアクリルアミド、アニオン型アクリル系ポリマーなどがある。

水溶性ポリマーは、（１）〜（３）に列挙したもののうち、特に、かんしょデンプン、タピオカデンプン、小麦デンプン、ふのり、カラギーナン、ファーセレラン、トロロアオイ、トラガントゴム、アラビアゴム、カラヤガム、ガティガム、ガラギーナン、ローストビーンガム、キンスシードガム、サイリュームシードガム、ラーチガム、レバン、プルラン、ニゲラン、セルロース、カードラン、ルティン酸、リンマンナン、サクノシグナルカン、ローカスビーンガム、にかわ、カゼイン、コラーゲン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、アルブミン、ビスコース、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ナトリウム、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、可溶性デンプン、ジアルデヒドデンプン、コメデンプン、コムギデンプン、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、アルギン酸プロピレングリコールエステル、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸アンモニウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル‐ベンジルエーテル共重合体、ポリアクリル樹脂アルカノールアミン液、ポリアクリル酸‐（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリメタクリル酸エチル、プルロニックポリエーテル、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルウレタン変性物、ポリエーテルエポキシ変性物、チルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ビニルメチルエーテル‐無水マレイン酸共重合物の部分エステル、乾性油脂脂肪酸アリルアルコールエステル‐無水マレイン酸の反応物の半エステル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン‐ポリオキシプロピレン共重合体、繊維系グリコール酸ナトリウム、繊維系グリコール酸カルシウム、アセチレングリコール、アニオン型ポリアクリルアミド、ノニオン型ポリアクリルアミドが好ましく、より好ましくは、ばれいしょデンプン、コーンスターチ、こんにゃく、寒天（ガラクタン）、グアーガム、ペクチン、デキストラン、キサンタンガム（ザンタンガム）、ゼラチン、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、カルボキシメチルデンプン、カルボキシビニルポリマー、アニオン型アクリル系ポリマーである。

高膨潤性ベントナイト１８は、一般のベントナイト（例えば、株式会社クニミネ社製のクニゲルＶ１、クニゲルＧ２など）と異なり、塩濃度が高い海水中であっても膨潤性が失われにくく、時間経過後においても凝集沈殿しにくい。また、高膨潤性ベントナイト１８は、一般のベントナイトと比べてブリーディング率が小さいという性質を有する。そして、砂質系の変形追随性遮水材１５は、かかる高膨潤性ベントナイト１８を用いているので、海水環境下でも優れた遮水機能を有することとなる。

ところで、本実施形態においては、高膨潤性ベントナイト１８を用いて海水練りベントナイト泥水を作製し、その特性能試験を実施した（図８〜１４参照）。その際、砂１６及び海水１７を混合してから、これらの混合物に高膨潤性ベントナイト１８を添加し、さらにこれらの各材料を混合して、海水練り土質系（砂質系）遮水材を作製した。なお、高膨潤性ベントナイト１８としては、耐塩性を有するＳＷ−１０１及び耐塩性を有しないスーパークレイを用い、一般のベントナイトとしては、クニゲルＶ１を用いた。以下、各特性能試験について説明する。

まず、特性能試験として、海水濃度の異なる海水練りベントナイト泥水（３％濃度、５００ｍＬメスシリンダーで１日放置したもの）について、ベントナイト粒子の分散・凝集状態を調べた。その結果を図８に示す。

図８に示すように、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）を用いた場合には、海水濃度が上昇してもベントナイト粒子は分散した状態にあり、膨潤性が失われなかった。一方、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）を用いた場合には、海水濃度１０％でも凝集し、４０〜１００％では完全に凝集状態となり、膨潤性が失われてしまった。

次に、ベントナイト泥水のファンネル粘度を測定することによって、ベントナイト粒子の海水中での分散状況を調べた。その際、４種類のベントナイト、すなわち高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１、スーパークレイ）及び一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）について、泥水（濃度３％）のファンネル粘度を測定した。その測定結果を図９に示す。

図９に示すように、ファンネル粘度は、４種のベントナイトいずれの場合でも、海水濃度（海水の割合）が増大するのに伴って低下した。その中で一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）及び高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）は、海水濃度０％（清水）でファンネル粘度が約２２秒であったものが海水１００％では２０秒前後まで低下した。このように海水濃度の増大に伴って、ファンネル粘度が低下したのは、ベントナイト粒子が海水の塩類濃度（主にＮａＣＬ）の上昇によって、膨潤・分散が抑制されたためであると推測される。

一方、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）のファンネル粘度は、海水０％では約３７秒と高く、海水１００％では２２．５秒まで低下したが、他のベントナイトに比べて高い値を示した。このことは、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）が海水の塩分濃度の影響を受けにくく、ベントナイト粒子が分散したためであると推測される。なお、ベントナイト粒子が分散したのは、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）に含まれている極少量（約１％前後）の水溶性ポリマーの作用によるものである。

また、ベントナイト泥水の作製に用いる海水濃度と減圧脱水量との関係について調べた。その結果を図１０に示す。

図１０に示すように、各種のベントナイト泥水の減圧脱水量は、泥水作製時の海水濃度によって影響を受けた。具体的には、減圧脱水量が小さいほど泥水中のベントナイトはよく分散し、良好な泥膜（難透水性）を形成した。４種のベントナイトは、清水で練った場合には、いずれも減圧脱水量が０．５〜４ｍＬと小さい値を示した。しかし、一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）及び高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）は、海水濃度の増大に伴って、脱水量が急激に増大した。一方、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）は、海水濃度が増大しても減圧脱水量がほとんど増大しなかった。このことから、一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）は、海水練りで使用すると凝集状態の不良泥膜を形成してしまうので、海水練り用の遮水材には適していないと推測される。なお、高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）は、一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）よりも海水に強いといえるが、海水によって止水性が低下してしまうことは免れない。一方、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）は、海水条件において分散して良好な泥膜を形成し、その結果、海水練りの材料としては高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）よりも優れた効果を示した。両者の大きな差異は、高膨潤性ベントナイトに含まれている水溶性ポリマーの作用によるものと推測される。

さらに、砂を混合した遮水材としての特性をフロー値１０〜１４ｃｍにして、ベントナイト量とブリーディング率及び透水係数との関係を調べた。その結果をそれぞれ図１１及び図１２に示す。

図１１及び図１２に示すように、ベントナイト量が増加するにつれてブリーディング率及び透水係数はいずれも低下する傾向を示した。つまり、ベントナイト量が増加するにつれて、水量が増加するとともに砂の量が少なくなり、ブリーディング率及び透水係数がいずれも低下した。その際、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）を用いた場合には、ブリーディング率は数％の小さな値を示し、３％以下の基準を満たした。しかし、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）を用いた場合には、ブリーディング率は大きな値を示し、３％以下の基準を満たさなかった（図１１参照）。また、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）を用いた場合には、透水係数１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下の基準を満たしたが、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）を用いた場合には、この基準を満たさなかった（図１２参照）。

次に、Ｘ線回折法によって、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）と一般のベントナイト（クニゲルＶ１）の鉱物分析を行った。その結果を図１３及び表３に示す。なお、表３は図１３のグラフをまとめたものである。

図１３に示すように、いずれのベントナイトも主な粘土鉱物はスメクタイト（Ｓ）であり、さらに００１反射の位置（それぞれ、１２．７Å、１２．５Å）からＮａ型ベントナイトであることがわかった。また、石英（Ｇ）と長石（Ｆ）は、両ベントナイトに含まれ、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）だけに見られた鉱物は、クリストバル石（Ｃｒ）と少量の沸石（Ｚ）・雲母粘土（Ｍ）・ジプサム（Ｇ）であった。一方、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）だけに見られた鉱物は、斜プチロ沸石（Ｃｌ）と少量のカルサイト（Ｃ）、パラサイト（Ｐｙ）であった（表３参照）。これらベントナイト中の各種鉱物のうち、分散・膨潤などの活性の原動力になるのはスメクタイトであるが、Ｘ線回折では、両ベントナイト間でスメクタイトの質に大差は見られなかった。しかし、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）は、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）と比べてスメクタイトのピークが大きかったことから、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）の方が一般のベントナイト（クニゲルＶ１）よりもスメクタイト含有量が多いことが判明した。

次に、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）について、air雰囲気下とＮ_２ガス雰囲気下とで、それぞれ熱分析を実施した。その際、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）として、全有機炭素量（ＴＯＣ）が９．６ｇ／ｋｇすなわち０．９６％であり、約１質量％の水溶性ポリマーを含有するものを用いた。また、コントロール実験として、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）についてもair雰囲気下で熱分析を実施した。その結果を図１４に示す。

図１４に示すように、air雰囲気下で見られた３１１℃の発熱ピークがＮ_２ガス雰囲気下ではほとんど見られなかった。このことから、このピークは有機物の燃焼によるものと推測される。なお、耐塩膨潤性ンベントナイト（ＳＷ−１０１）の３１０℃付近の質量減少は、air雰囲気下で０．９２％、Ｎ_２ガス雰囲気下で０．８４％であった。Ｎ_２ガス雰囲気下では有機物が燃焼（酸化）しないので、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）の有機物含有量は、０．９２％−０．８４％＝０．０８％と算出されることとなり、この値は、前述したＴＯＣの値（＝約１％）に比べて１桁小さい。その原因として、実験上、Ｎ_２ガス雰囲気が完全ではなく、微量のair（酸素）が残り、有機物が燃焼したことが考えられる。一方、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）の場合には、有機物による発熱ピークが見られなかった。なお、一般のベントナイト（クニゲルＶ１）に見られた４７０℃の発熱ピークは、黄鉄鉱（pyrite）によるものであり、有機物の燃焼によるものではない。

以上説明したように、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）は、高品質のＮａ型ベントナイトをベースにして、質量比で約１％の水溶性ポリマー（有機物）を含有するものである。これら高品質のＮａ型ベントナイトと水溶性ポリマーとが一体となって海水中でもベントナイト粒子を十分に分散させることにより、変形追随性遮水材１５は長期にわたって遮水性を維持するものと推測される。なお、水溶性ポリマーの作用によって変形追随性遮水材１５の中で一旦分散したベントナイト粒子は、水溶性ポリマーが消失した後でも、砂粒子相互の空隙に分散して密実なクレイペーストを形成する。従って、変形追随性遮水材１５は十分な遮水性能を維持するものと推測される。

＜各材料の配合＞
次に、変形追随性遮水材１５を構成する各材料の最適な配合量を設定するために、高膨潤性ベントナイト１８の量を変えて配合試験を実施した。この配合試験では、遮水材のブリーディング率及び透水係数を測定した。その際、ベントナイトとして、高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１、スーパークレイ）及び一般のベントナイト（クニゲルＶ１、クニゲルＧ２）を用い、さらに他のベントナイトとして、浅間（国産；（株）ホージュン社製）、赤城（国産；（株）ホージュン社製）、榛名（国産；（株）ホージュン社製）を用いた。それぞれの成分を表４に示す。

なお、表４に示すベントナイトのうち、耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）の配合量を変えた場合において、変形追随性遮水材１５のブリーディング率及び透水係数の各変化をそれぞれ図１５、１６に示し、この場合の各材料の配合を表５に示す。一方、高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）の配合量を変えた場合における変形追随性遮水材１５のブリーディング率及び透水係数の各変化をそれぞれ図１７、１８に示す。また、この場合における各材料の配合とブリーディング率、湿潤密度、及び透水係数との関係を表６に示す。

図１５、１６及び表５に示すように、高膨潤性ベントナイトがＳＷ−１０１の場合には、ベントナイト量が６０〜１００ｋｇ／ｍ^３であれば、遮水材のブリーディング率が３%以下の基準を満たすとともに（図１５参照）、透水係数が１×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下の基準を満たした（図１６参照）。なお、ベントナイト量が６０ｋｇ／ｍ^３未満の場合には、ブリーディング率、湿潤密度、及び透水係数がいずれも増加し、基準値を満たさなくなってしまうことが懸念される。他方、ベントナイト量が１００ｋｇ／ｍ^３を超える場合には、コスト増加を招き、しかも砂１６の含有量が減少することから変形追随性遮水材１５の密度が小さくなってしまう。特に、変形追随性遮水材１５が水中打設用の場合には、その密度は１．８〜２．０ｇ／ｃｍ^３程度が好ましく、これよりも小さくなってしまうと、例えば、鋼管矢板の継手部に変形追随性遮水材１５を打設して充填する際に、継手部壁面と変形追随性遮水材１５との密着性が失われ、その結果、充填部付近の遮水性能が低下してしまうことが懸念される。このことから、高膨潤性ベントナイトがＳＷ−１０１の場合には、ベントナイト量が６０〜１００ｋｇ／ｍ^３となるように配合しておくことが好ましい。

一方、高膨潤性ベントナイトがスーパークレイの場合には、図１７、１８及び表６に示すように、ベントナイト量が１５０〜２００ｋｇ／ｍ^３であれば、遮水材のブリーディング率が３%以下の基準を満たすとともに（図１７参照）、透水係数が１×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下の基準を満たした（図１８参照）。なお、ベントナイト量が１５０ｋｇ／ｍ^３未満の場合には、透水係数が１×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃを超えてしまい、２００ｋｇ／ｍ^３を超える場合には、コスト増を招くとともに、密度が小さくなってしまう。このことから、高膨潤性ベントナイトがスーパークレイの場合には、ベントナイト量が１５０〜２００ｋｇ／ｍ^３となるように配合しておくことが好ましい。

＝＝＝長期品質保持の確認試験＝＝＝
ところで、変形追随性遮水材１５は、充填する際の圧密沈下量が少ないことが望ましく、さらに充填した後には変形追随性（例えば、変形自在なゲル状の状態）が長期間にわたって良好に保持されることが望ましい。そこで、変形追随性遮水材１５の長期品質保持を確認すべく、（１）自重圧密沈下量、（２）透水性、及び（３）変形追随性の確認試験を実施した。以下、各別に説明する。なお、（１）〜（３）の確認試験では、変形追随性遮水材１５としてすべて同じものを用いた（表５のＮｏ３に示す配合を参照）。この変形追随性遮水材１５の物理特性を表７に示す。

＜（１）自重圧密沈下量の確認＞
まず、変形追随性遮水材１５の自重圧密沈下量について長期確認試験を実施した。本確認試験では、試験体として、変形追随性遮水材１５を充填した初期高さ６０ｃｍの円筒形状のものを用意した。また、比較検討のために、粘土系遮水材を充填した試験体を用意した。そして、これらの試験体に遠心模型実験装置を用いて重力加速度の２０倍の遠心加速度２０Ｇを作用させて、１／２０（換算層厚さ１２ｍ）の模型について実験を行い、経過時間と自重圧沈下量との関係を測定した。その測定結果を図１９に示す。

図１９に示すように、変形追随性遮水材１５は充填した後、直ちに沈下してほぼ一定の値に収束したが、粘土系遮水材は時間の経過とともに徐々に沈下量が増加した。変形追随性遮水材１５、粘土系遮水材の推定最終換算沈下量は、それぞれ９８ｃｍ、２０８ｃｍ程度となった。このことから、変形追随性遮水材１５は、粘土系遮水材よりも自重圧密沈下量が少なく、かつ、沈下が短時間で収束することが確認された。なお、同図に示す推定最終換算沈下量は、いずれも双曲線法により算出したものである。

＜（２）透水性の確認＞
次に、変形追随性遮水材１５の透水性について長期透水試験を実施した。本試験では、変形追随性遮水材１５を供試体とし、遮水材Ａ、Ｂを比較対照とした。その試験結果を図２０に示す。なお、同図に示す変形追随性遮水材１５は耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）を用いたものであり、遮水材Ａ、Ｂは、それぞれ一般のベントナイト（クニゲルＶ１）、一般のベントナイト（クニゲルＧ２）用いたものである。

図２０に示すように、変形追随性遮水材１５の場合には、時間が経過しても透水係数がほぼ一定に維持され、１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下の基準を常に満たした。しかし、遮水材Ａ、Ｂの場合には、時間経過とともに透水係数が増大し、基準値１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃを超えてしまった。このことから、変形追随性遮水材１５は、遮水材Ａ、Ｂと比べ、長期にわたって遮水性を維持することがわかる。

＜（３）変形追随性の確認＞
次に、変形追随性遮水材１５の変形追随性について確認試験を実施した。本確認試験では、三軸試験機を用いて連続繰返し載荷試験を行い、変形追随性遮水材１５について繰り返し回数、軸差応力及び軸ひずみを測定した。比較検討のために、一般的な砂（最大粒径２ｍｍ、均等係数４．５４）についても同様の測定を行った。その測定結果を図２１、２２に示す。

なお、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、それぞれ変形追随性遮水材１５に係る繰り返し回数と軸差応力との関係、繰り返し回数と軸ひずみとの関係、軸ひずみと軸差応力との関係を示す図である。また、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、それぞれ一般的な砂に係る繰り返し回数と軸差応力との関係、繰り返し回数と軸ひずみとの関係、軸ひずみと軸差応力との関係を示す図である。

図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示すように、変形追随性遮水材１５に応力振幅２０ｋＰａの載荷を加えると、軸ひずみ量はほぼ一定の幅で増減を繰り返し、繰り返し回数が１０００回まで軸差応力と軸ひずみとの関係はほとんど同じ軌跡を示した。従って、変形追随性遮水材１５は繰り返し載荷において、ひずみ量に大きな変化が生じにくく、弾性的挙動を保持することが確認された。つまり、本実施形態において用いられる変形追随性遮水材１５は、波浪、潮位差、地震等により外力が繰り返し遮水壁に作用して遮水壁が変形しても、この遮水壁の変形に応じて長期間にわたって変形可能で、継手部における変形追随性遮水材１５の亀裂及び破断等を生じない。一方、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように、一般的な砂に応力振幅２０ｋＰａの載荷を加えると、軸ひずみ量は徐々に増加し、繰り返し回数が２０回を越えると急激に増加して砂と水とが分離し、破壊が生じた。

以上のことから、変形追随性遮水材１５は繰り返し載荷において、一般的な砂よりも弾性的挙動を保持することが確認された。また、変形追随性遮水材１５は、自重圧密沈下量が少なく、かつ、繰り返し載荷されても弾性的挙動を保持することが確認された。

＝＝＝水中打設の確認試験＝＝＝
次に、所定の模型装置を用いて、変形追随性遮水材１５を水中打設し、各深度における諸物性（密度、含水比、透水係数）を測定した。その測定結果を図２３に示す。

図２３に示すように、変形追随性遮水材１５は、各深度において、密度が２．００〜２．０５ｇ／ｃｍ^３の範囲でほぼ一定であり（図２３（ａ）参照）、しかも含水比が２５％付近でほぼ一定であった（図２３（ｂ）参照）。また、変形追随性遮水材１５は、各深度において、透水係数が１．０×１０^−７〜１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃの範囲でほぼ一定であり、いずれも透水係数１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下の基準を満たした。このことから、変形追随性遮水材１５を水中打設した場合には、変形追随性遮水材１５は各深度において均質になることがわかる。

＝＝＝製造後の性状変化＝＝＝
次に、砂１６、海水１７、及び高膨潤性ベントナイト１８を混練りして変形追随性遮水材１５を製造し、製造後の変形追随性遮水材１５について性状変化（フロー値、透水係数）を調べた。その結果を図２４、２５に示す。図２４は経過日数とフロー値との関係を示すグラフ、図２５は経過日数と透水係数との関係を示すグラフである。

図２４に示すように、変形追随性遮水材１５は、製造後７日目まで、フロー値の基準値（１０〜１４ｃｍ）を常に満たした。また、図２５に示すように、変形追随性遮水材１５は、製造後７日目まで、透水係数の基準値（１．０×１０^−６ｃｍ／ｓｅｃ以下）を常に満たした。このことから、変形追随性遮水材１５は、製造後打設時までの間に運搬等のために数日要する場合であっても、その間に性状変化が生じにくいことがわかる。但し、変形追随性遮水材１５の乾燥を防止するために、その表面にキャッピングを施しておくことが好ましい。

＝＝＝本発明の遮水構造の施工方法＝＝＝
以下に、本発明の遮水構造の施工方法について施工手順にしたがって説明する。
図２６は、遮水構造の施工手順のうち、不透水性基盤７に孔２１を削孔する状態を示す図である。図２６に示すように、Ｕ形鋼矢板５の継手１１同士が接続される継手部１３を設置するための孔２１をオーガー等の削孔機２３を用いて不透水性基盤７に削孔する。孔２１は継手部１３を完全に囲う程度の径にて削孔される。

図２７（a）及び図２７（ｂ）は、それぞれ遮水構造の施工手順のうち、孔２１に変形追随性遮水材１５を充填した状態を示す平面図、側断面図である。図２７（ａ）及び図２７（ｂ）に示すように、砂１６と、海水１７と、高膨潤性ベントナイト１８とを上述した割合で配合した変形追随性遮水材１５をトレミー管２５を使用して孔２１内に充填する。

図２８は、遮水構造の施工手順のうち、Ｕ形鋼矢板５ａを建て込んだ状態を示す平面図である。図２８に示すように、Ｕ形鋼矢板５ａの両側の継手１１ａが変形追随性遮水材１５の充填された孔２１内にそれぞれ挿入されるようにＵ形鋼矢板５ａを建て込む。

図２９は、遮水構造の施工手順のうち、複数のＵ形鋼矢板５ａ、５ｂを建て込んだ状態を示す平面図である。図２９に示すように、先行して建て込まれたＵ形鋼矢板５ａの継手１１ａと他のＵ形鋼矢板５ｂの継手１１ｂとを接続するように他のＵ形鋼矢板５ｂを建て込む。継手１１ａ、１１ｂ同士が接続された継手部１３を囲うように変形追随性遮水材１５が存在しており、また、変形追随性遮水材１５自体の透水係数は十分に小さいために継手部１３は遮水性を有する。

以上説明した本実施形態における遮水壁３の継手部１３における遮水方法によれば、不透水性基盤７に孔２１を削孔して変形追随性遮水材１５を充填し、この変形追随性遮水材１５の充填された孔２１に継手１１を挿入するために、継手部１３を完全に変形追随性遮水材１５で囲った状態となる。したがって、継手部１３を確実に遮水することが可能となる。

また、固化せず、長期間にわたって変形自在なゲル状の状態を維持する変形追随性遮水材１５を使用するために、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁３に作用してひずみが生じ、継手１１等が変形しても、変形追随性遮水材１５が変形して継手１１等の変形に追随できるので、継手部１３を確実に遮水することが可能となる。さらに、継手部１３を完全に囲うような大きさの径で孔２１が削孔されるために、Ｕ形鋼矢板５を建て込むと変形追随性遮水材１５が継手１１を完全に囲った状態となり、遮水性が向上する。

また、変形追随性遮水材１５は固化しないために、充填した直後にＵ形鋼矢板５を建て込む必要がなく、自由な作業工程を計画することができ、効率的な施工が可能となる。さらに、変形追随性遮水材１５は固化しないために、数日間の貯蔵ができ、充填後に余った遮水材を廃棄していた従来と比べて、遮水材を製造する手間及び遮水材の材料費を省くことが可能となる。

また、変形追随性遮水材１５は、砂１６と、海水１７と、高膨潤性ベントナイト１８とを混合してなり、粒径の小さい高膨潤性ベントナイト１８が粒径の大きい砂１６の粒子間に入り込んで密実な状態にあるので、充填後に圧密沈下しない。しがたって、ブリーディングが発生せず、変形追随性遮水材１５を再び充填する必要が無い。さらに、充填作業が１回で終了するために、作業効率を向上させることが可能となる。また、圧密沈下しないために、充填後、深度方向に均質な遮水性を確保することができるとともに、孔壁の崩落を防止することが可能となる。

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

第二実施形態における継手部１３における遮水方法は、接続された継手１１同士の間に変形追随性遮水材１５を充填するものである。
まず、Ｕ形鋼矢板５を不透水性基盤７に建て込む。

図３０は、本発明の第二実施形態に係る遮水構造の施工手順のうち、複数のＵ形鋼矢板５ａ、５ｂを建て込んだ状態を示す平面図である。図３０に示すように、第一実施形態と同様に、先行して建て込まれたＵ形鋼矢板５ａの継手１１ａと他のＵ形鋼矢板５ｂの継手１１ｂとを接続するように他のＵ形鋼矢板５ｂを建て込む。

次に、継手部１３の継手１１ａ、１１ｂ間の土砂をエアーリフトにより除去し、泥海水に置換する。

図３１は、遮水構造の施工手順のうち、継手部１３に変形追随性遮水材１５を充填した状態を示す平面図である。図３１に示すように、第一実施形態と同様に配合した変形追随性遮水材１５を継手１１ａ、１１ｂ間に充填する。継手１１ａ、１１ｂ間には変形追随性遮水材１５が両継手１１ａ、１１ｂに密着するように存在しており、また、変形追随性遮水材１５自体の透水係数は十分に小さいために継手部１３は遮水性を有する。

本実施形態における遮水壁３の継手部１３における遮水方法によれば、複数のＵ形鋼矢板５を建て込んだ後に、継手１１ａ、１１ｂ間に変形自在なゲル状の変形追随性遮水材１５を充填するために、波浪、潮位差、地震等による外力が遮水壁３に作用してひずみが生じ、継手１１等が変形しても、変形追随性遮水材１５が変形して継手１１等の変形に追随できるので、継手部１３を確実に遮水することが可能となる。

なお、上述したすべての実施形態において、Ｕ形鋼矢板５を地盤に建て込む方法について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、地中連続壁であるソイルセメント壁内に建て込んでもよい。

本発明の第一実施形態に係る管理型廃棄物処分場の遮水壁の設置状況を示す側断面図である。 管理型廃棄物処分場のＵ形鋼矢板の設置状況を示す平面図である。 変形追随性遮水材（砂質系）及び従来の変形追随性遮水材（粘土系）を示す拡大模式図である。 砂の粒径加積曲線を示すグラフである。 海水量とフロー値との関係を示すグラフである。 海水量とブリーディング率との関係を示すグラフである。 海水量と透水係数との関係を示すグラフである。 ベントナイト粒子の分散・凝集状態を示す図である。 泥水（濃度３％）のファンネル粘度を示すグラフである。 海水濃度と減圧脱水量との関係との関係を示すグラフである。 ベントナイト量とブリーディング率との関係を示すグラフである。 ベントナイト量と透水係数との関係を示すグラフである。 Ｘ線回折法によるベントナイトの鉱物分析結果を示す図である。 ベントナイトの熱分析結果を示すグラフである。 耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）の配合量とブリーディング率との関係を示すグラフである。 耐塩高膨潤性ベントナイト（ＳＷ−１０１）の配合量と透水係数との関係を示すグラフである。 高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）の配合量とブリーディング率との関係を示すグラフである。 高膨潤性ベントナイト（スーパークレイ）の配合量と透水係数との関係を示すグラフである。 経過時間と自重圧密沈下量との関係を示すグラフである。 透水性の確認試験結果を示すグラフである。 変形追随性の確認結果（変形追随性遮水材の場合）を示すグラフである。 変形追随性の確認結果（一般の砂の場合）を示すグラフである。 水中打設の確認試験結果を示すグラフである。 経過日数とフロー値との関係を示すグラフである。 経過日数と透水係数との関係を示すグラフである。 遮水構造の施工手順のうち、不透水性基盤に孔を削孔する状態を示す図である。 遮水構造の施工手順のうち、孔に変形追随性遮水材を充填した状態を示す図である。 遮水構造の施工手順のうち、Ｕ形鋼矢板を建て込んだ状態を示す平面図である。 遮水構造の施工手順のうち、複数のＵ形鋼矢板を建て込んだ状態を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係る遮水構造の施工手順のうち、複数のＵ形鋼矢板を建て込んだ状態を示す平面図である。 遮水構造の施工手順のうち、継手部に変形追随性遮水材を充填した状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 管理型廃棄物処分場
２ 海 ３ 遮水壁
５ Ｕ形鋼矢板 ７ 不透水性基盤
９ 中詰材 １１ 継手
１３ 継手部 １５ 変形追随性遮水材（砂質系）
１６ 砂 １７ 海水
１８ 高膨潤性ベントナイト ２１ 孔
２３ 削孔機 ２５ トレミー管
３０ 従来の変形追随性遮水材（粘土系） ３１ 粘土
３２ 清水 ３３ 一般のベントナイト

Claims (5)

1. 複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水構造であって、
   固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材が、前記継手部に充填されてなることを特徴とする遮水壁の継手部における継手構造。
2. 前記変形追随性遮水材は、前記継手部を囲う程度の大きさに削孔された孔内に充填されること特徴とする請求項１に記載の遮水壁の継手部における継手構造。
3. 前記変形追随性遮水材は、最大粒径が５ｍｍ以下であり均等係数が５〜１０である砂と、海水と、高膨潤性ベントナイトとの混合体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮水壁の継手部における継手構造。
4. 複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水方法において、
   前記継手部を設置するための孔を所定の場所に削孔し、
   該孔内に、固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材を充填し、
   前記継手が前記孔内に挿入されるように前記遮水部材を建て込むことを特徴とする遮水壁の継手部における遮水方法。
5. 複数の遮水部材を継手を介して水平方向に連結することにより形成される遮水壁の該継手同士が接続された継手部における遮水方法において、
   前記継手同士を接続するように前記遮水部材を建て込み、
   前記継手部に、固化することなく変形自在な性状を維持するとともに、遮水性を有する変形追随性遮水材を充填することを特徴とする遮水壁の継手部における遮水方法。