JP2016204959A - Construction method of underground base-isolation wall - Google Patents

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石井 卓
Taku Ishii
卓 石井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction method of an underground base-isolation wall capable of constructing in an original position the underground base-isolation wall provided by filling an underground hole of a column row shape with a clay-based material having water absorptive expandability.SOLUTION: A method for constructing a continuous wall-shaped underground base-isolation wall by filling an underground hole 12 of a column row shape excavated-formed in the ground with a clay-based material having water absorptive expandability, constructs the underground base-isolation wall by repeating a process of discharging excavation soil 20 on the ground by excavating-forming the underground hole 12 by an auger 10 and a process of substituting-filling one underground hole 12 with-by the clay-based material having the water absorptive expandability by injecting-filling slurry S of predetermined density composed of the clay-based material having the water absorptive expandability into a space of the underground hole 12 from the tip of the auger 10 by sending to the tip of the auger 10 via a hollow pipe 18 installed in the auger central axis, on the respective underground holes 12 formed in the column row shape.SELECTED DRAWING: Figure 1-3

Description

本発明は、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造を構成する地中免震壁の構築方法に関するものである。   The present invention relates to a method for constructing underground seismic isolation walls constituting a ground displacement absorbing base isolation structure for reducing stress on underground structures such as open tunnels during earthquakes.

従来、開削トンネルなどの地中構造物への地震時の応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造が知られている(例えば、特許文献1または2を参照)。図5は、特許文献1の地盤変位吸収免震構造の概略断面斜視図である。この図に示すように、周辺地盤1中に埋設された地中構造物2に沿って地中免震壁3を設ける場合には、地中免震壁3に作用する土圧に対して十分に対抗でき長期的安定性が確保できる材料である一方で、免震効果を発揮するためには、材料の剛性が小さいことが望ましいとされ、この両者がバランスよく設定された地中免震壁が求められている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a ground displacement absorbing base isolation structure for reducing stress during an earthquake on an underground structure such as an open tunnel is known (see, for example, Patent Document 1 or 2). FIG. 5 is a schematic cross-sectional perspective view of the ground displacement absorbing base isolation structure of Patent Document 1. As shown in this figure, when the underground seismic isolation wall 3 is provided along the underground structure 2 embedded in the surrounding ground 1, it is sufficient for the earth pressure acting on the underground seismic isolation wall 3. While it is a material that can withstand long-term stability, it is desirable that the material has low rigidity in order to exhibit the seismic isolation effect. Is required.

上記の特許文献1は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地中免震壁の長期安定性を確保できるうえ、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図ることができる地盤変位吸収免震構造を下記の(1)〜(4)の工夫を施して実現している。   The above-mentioned Patent Document 1 has been made in view of the above-described problems, and can secure the long-term stability of the underground seismic isolation wall and reduce stress on underground structures such as an open tunnel during an earthquake. A ground displacement absorbing seismic isolation structure that can be used is realized by the following measures (1) to (4).

(1)図5に示すように、周辺地盤1と構造物2の間に、吸水膨潤性の粘土系材料からなる連続した壁状の免震層3(地中壁または地中免震壁)を設置する。
(2)地中壁を構成する粘土系材料として、ベントナイトと水の混合物、あるいは、ベントナイトと骨材(砂礫等の土質材料あるいはガラスビーズ等の長期変質しにくい人工材料)と水の混合物を用いる。
(3)地中壁を構成する粘土系材料においてベントナイトと水の混合物からなる材料で満たされている領域は、ベントナイト乾燥密度の値において300〜1200kg/mの範囲であることを特徴とする。
(4)地中壁を構成する粘土系材料のベントナイトと骨材と水の混合物からなる材料において、ベントナイトと水で満たされている領域(骨材領域を除いた領域を満たしているベントナイトと水の混合物)は、ベントナイト乾燥密度の値において300〜1200kg/mの範囲であることを特徴とする。
(1) As shown in FIG. 5, between the surrounding ground 1 and the structure 2, a continuous wall-shaped seismic isolation layer 3 (underground wall or underground seismic isolation wall) made of water-absorbing and swelling clay-based material. Is installed.
(2) As a clay-based material constituting the underground wall, a mixture of bentonite and water, or a mixture of bentonite and aggregate (soil material such as gravel or artificial material that is difficult to change for a long time such as glass beads) and water is used. .
(3) The region filled with a material composed of a mixture of bentonite and water in the clay-based material constituting the underground wall is characterized by having a bentonite dry density value in a range of 300 to 1200 kg / m 3. .
(4) In a material composed of a mixture of bentonite, aggregate and water, which is a clay-based material constituting the underground wall, an area filled with bentonite and water (bentonite and water filling the area excluding the aggregate area) In the range of 300 to 1200 kg / m 3 in terms of bentonite dry density.

一方、特許文献2の地中壁の構築方法は、ベントナイト100%配合の材料に限らずに、所定のベントナイト有効乾燥密度となるように調整したベントナイトの材料、またはベントナイトと骨材の混合物の材料を袋体に詰めたものを、地中空間に充てんする工程を有するものである。   On the other hand, the underground wall construction method disclosed in Patent Document 2 is not limited to a material containing 100% bentonite, but a bentonite material adjusted to have a predetermined bentonite effective dry density, or a mixture of bentonite and aggregate. A process of filling a bag with a material filled with a bag.

ところで、上記の特許文献1は、連続する地中壁でありながら、土圧に対抗できる膨潤圧(吸水膨張圧)を発揮する吸水膨張性粘土(例えばベントナイト)を使うことによって、地中壁の構造形態を維持するところに特徴があった。一方、免震効果を向上するためには、よりせん断剛性の小さい(別の特性で言えば、横波速度Vsが小さい)材料を地中壁材料として使えることが望ましい。   By the way, said patent document 1 uses the water-absorbing expansive clay (for example, bentonite) which exhibits the swelling pressure (water absorption expansion pressure) which can oppose earth pressure, although it is a continuous underground wall, There was a feature in maintaining the structural form. On the other hand, in order to improve the seismic isolation effect, it is desirable to use a material having a smaller shear rigidity (in other characteristics, a low transverse wave velocity Vs) as the underground wall material.

せん断剛性の小さい材料で図5に示すような地中免震壁3を構築する際には、地中に連続する溝状の掘削空間をつくり、その空間にせん断剛性の小さい材料を充填して構築する方法が適用可能である。また、このような方法ではなく、例えば図6や図7に示すように、円筒型の地中孔4を柱列状に複数掘削し、その中に吸水膨張性粘土(例えばベントナイト)を満たすことで構築してもよい。   When constructing the underground seismic isolation wall 3 as shown in FIG. 5 with a material having a low shear rigidity, a continuous groove-shaped excavation space is formed in the ground, and the space is filled with a material having a low shear rigidity. The construction method is applicable. Further, instead of such a method, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of cylindrical underground holes 4 are excavated in a column shape and filled with water-absorbing expansive clay (for example, bentonite). You may build with.

一方、非特許文献1によれば、図8に示すように、地中壁(免震壁)材料のせん断波速度Vsの周辺地盤のせん断波速度に対する比(Vs比)が小さいほど、躯体部(構造物)のせん断力の低減率(対策後/対策前)が小さくなるので免震効果は大きい。また、非特許文献2によれば、図9のグラフのようにベントナイトの構築密度を乾燥密度に換算して0.4〜1.0g/cm程度とすることが望ましい。 On the other hand, according to Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 8, the smaller the ratio (Vs ratio) of the shear wave velocity Vs of the underground wall (base isolation wall) material to the shear wave velocity of the surrounding ground is, Since the reduction rate (after / before) of the shear force of (structure) is reduced, the seismic isolation effect is large. Further, according to Non-Patent Document 2, it is desirable that the construction density of bentonite is about 0.4 to 1.0 g / cm 3 in terms of dry density as shown in the graph of FIG.

このような低密度の吸水膨張性粘土(例えばベントナイト)は外圧を受けた際に体積を収縮しない特性を有し、体積変形に対しては剛性を有するものの、曲げ剛性やせん断剛性には乏しいため、これを事前に構築してから柱列状の地中孔に挿入することは困難である。このため、地中孔を掘削した直後に原位置で構築することが求められている。   Such low-density water-absorbing expansive clay (for example, bentonite) has the property of not shrinking the volume when subjected to external pressure, and has rigidity against volume deformation, but has poor bending rigidity and shear rigidity. It is difficult to construct this in advance and then insert it into the columnar underground hole. For this reason, it is required to construct in situ immediately after excavating the underground hole.

特開2012−031662号公報JP 2012-031662 A 特開2012−031663号公報JP 2012-031663 A

張至鎬、福武毅芳他、「ベントナイトを用いた地中構造物の免震壁構造の検討(その2:FEM解析による免震効果の考察)」、土木学会第65回年次学術講演会、平成22年9月Zhang Zhiyue, Fukutake Yasuyoshi et al., “Examination of seismic isolation wall structure of underground structure using bentonite (Part 2: Consideration of seismic isolation effect by FEM analysis)”, Japan Society of Civil Engineers 65th Annual Lecture, Heisei September 22 田地陽一、福武毅芳他、「ベントナイトを用いた地中構造物の地盤変位吸収免震壁構造の検討−ベントナイト供試体のせん断波速度の評価−」、土木学会第68回年次学術講演会、平成25年9月Yoichi Taji, Toshiyoshi Fukutake et al., “Examination of ground-displacement seismic isolation wall structure using bentonite -Evaluation of shear wave velocity of bentonite specimen-”, 68th Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers September 2013

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、原位置で構築することができる地中免震壁の構築方法を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: An underground seismic isolation wall obtained by filling a columnar underground hole with a clay-based material having water-absorbing expansibility is constructed in situ. The purpose is to provide a construction method for underground seismic isolation walls.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the construction method of the underground seismic isolation wall according to the present invention is a clay-based material having a water-absorbing expansibility in a columnar underground hole excavated in the ground. This is a method of constructing a continuous wall-shaped underground seismic isolation wall by filling it with an auger, excavating and forming an underground hole, and discharging the excavated soil to the ground, and attaching it to the auger central axis One underground hole is formed by sending a slurry of a predetermined density made of a clay-based material having water-absorbing expansibility from the ground to the tip of the auger through the hollow tube, and injecting and filling the space from the tip of the auger into the space of the underground hole. It is characterized in that a seismic isolation wall is constructed by repeating the step of substituting and filling with a clay-based material having water-absorbing expansibility for each central hole in a columnar shape.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。   In addition, another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention is a continuous wall-like structure in which a columnar underground hole excavated in the ground is filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. A method for constructing a seismic isolation wall in the ground, in which a drilling device excavates the ground in the planned drilling area and discharges the excavated soil to the ground, and protects the hole wall of the underground hole The step of inserting a casing pipe with the progress of excavation is repeated to form an excavation of an underground hole whose hole wall is protected by the casing pipe, and then the water-absorbing expansibility from the ground via the hollow pipe A step of filling and filling one underground hole with a clay-based material having water-absorbing expansibility by injecting and filling a slurry of a predetermined density made of a clay-based material having a water content into the casing tube and then removing the casing tube; Repeat for each hole in the column. Characterized in that it build a Chumen Shinkabe.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水することを特徴とする。   Moreover, the construction method of another underground seismic isolation wall according to the present invention is the above-described invention, in which the porous tube is inserted into the central shaft portion of the underground hole that is replaced and filled with the clay-based material having water-absorbing expansibility, The porous tube is characterized by pouring water having an electrolyte concentration lower than pore water in the surrounding ground.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とすることを特徴とする。   Moreover, the construction method of another underground seismic isolation wall according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water and bentonite.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする。   Moreover, the construction method of another underground seismic isolation wall according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくすることを特徴とする。   In addition, in the above-described invention, the construction method of the underground seismic isolation wall according to the present invention is the bentonite content per unit volume of the slurry to be injected and filled, wherein the clay-based material having water-absorbing expandability is a bentonite-based material. Is increased according to the depth of the underground hole.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。   In addition, another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention is a continuous wall-like structure in which a columnar underground hole excavated in the ground is filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. A method for constructing a seismic isolation wall in the ground, in which a drilling device excavates the ground in the planned drilling area and discharges the excavated soil to the ground, and protects the hole wall of the underground hole And a step of excavating and forming an underground hole in which a hole wall is protected by the casing tube by repeating the step of inserting the casing tube with the progress of excavation, and thereafter, a clay having a water-absorbing expansive property partially or entirely in advance. By inserting the water-impervious bag filled with the system material into the casing tube and then removing the casing tube, one underground hole is loaded into the water-impervious bag blocked from the surrounding groundwater Substitution filling with clay-based material with excellent water absorption That the process, characterized by constructing the underground MenShinkabe is repeated for all over the pores forming the pillar rows.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、遮水性の袋に装填する粘土系材料を、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする。   In addition, in the above-described invention, the construction method of the underground seismic isolation wall according to the present invention is such that the clay-based material loaded in the water-impervious bag is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite, and aggregate. It is characterized by.

本発明に係る地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガーおよび中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。   According to the construction method of an underground seismic isolation wall according to the present invention, a continuous wall-shaped ground is formed by filling a columnar underground hole excavated in the ground with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a middle seismic isolation wall, in which a hole is excavated and formed by an auger, and the excavated soil is discharged to the ground, and a water absorption expansion is performed from the ground via a hollow tube attached to the central axis of the auger. A slurry of a specific density made of clay-based material is sent to the tip of the auger and injected into the space of the underground hole from the auger tip to replace and fill one underground hole with a clay-based material having water-absorbing expansibility This process is repeated for each central hole in the columnar shape to construct a seismic isolation wall, eliminating the possibility of collapse of the inner wall of the columnar underground hole. Underground obtained by filling clay holes with water-absorbing expansibility into the borehole The Shinkabe an effect that can be relatively easily be constructed in situ using auger and hollow tubes.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。   In addition, according to the construction method of the other underground seismic isolation wall according to the present invention, the columnar underground holes excavated in the ground are continuously filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a wall-shaped underground seismic isolation wall by excavating the ground in the planned drilling area with a drilling device and discharging the excavated soil to the ground, and protecting the hole wall of the underground hole The step of inserting a casing tube for the purpose of excavation and excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube, and then absorbing water from the ground via the hollow tube A slurry of a predetermined density made of an expandable clay-based material is injected and filled into the casing tube, and then the casing tube is removed to replace and fill one underground hole with a clay-based material having water-absorbing expandability. Repeat the process for each hole in the column. Therefore, it is possible to eliminate the possibility of collapse of the inner wall of the columnar underground hole, and the columnar underground hole is filled with a clay-based material having water absorption and expansion properties. The underground seismic isolation wall obtained in this way has the effect that it can be constructed relatively easily in situ using a casing tube and a hollow tube.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するので、地中孔に充填した吸水膨張性を有する粘土系材料は常に電解質濃度が低い水で飽和して保水能力が維持される。このため、粘土系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができるという効果を奏する。   Further, according to another method for constructing a ground-isolated wall according to the present invention, a porous tube is inserted into the central shaft portion of the underground hole that is replaced and filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. Since water with a lower electrolyte concentration than the pore water in the surrounding ground is poured, the clay-based material with water-absorbing expansibility filled in the underground pores is always saturated with water with a low electrolyte concentration and the water retention capability is maintained. The For this reason, the clay-based material can be maintained at a constant density for a long period of time without drying and shrinking, and the rigidity thereof can be kept small. As a result, it is possible to provide an underground seismic isolation wall that is excellent in long-term stability, because the displacement absorption capacity of the underground seismic isolation wall consisting of columnar underground holes, and thus the seismic isolation performance, is maintained. Play.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができるという効果を奏する。   In addition, according to another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention, since the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water and bentonite, the viscosity of the slurry can be reduced, and the bentonite has a high concentration. It has the effect that it can be filled in the underground hole.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができるという効果を奏する。   Further, according to another method for constructing an underground seismic isolation wall according to the present invention, the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate, so that the viscosity of the slurry can be reduced, and bentonite Can be filled in the underground hole at a high concentration.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくするので、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができるという効果を奏する。   Further, according to another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention, the water-swellable clay-based material is a bentonite-based material, and the bentonite content per unit volume of the slurry to be filled is Since it is increased according to the depth of the borehole, it is possible to provide an underground seismic isolation wall that can sufficiently resist the lateral earth pressure received from the surrounding ground.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および遮水性の袋を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。   In addition, according to the construction method of the other underground seismic isolation wall according to the present invention, the columnar underground holes excavated in the ground are continuously filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a wall-shaped underground seismic isolation wall by excavating the ground in the planned drilling area with a drilling device and discharging the excavated soil to the ground, and protecting the hole wall of the underground hole The step of inserting a casing tube for the purpose of excavation to repeat the step of excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube, and then, in advance, partially or entirely absorbing water expandability By removing the casing tube after inserting the water-impervious bag loaded with the clay-based material into the casing tube, one underground hole is made into a water-impervious bag that is blocked from the surrounding groundwater Place the loaded clay-based material with water swellability. Since the underground seismic isolation wall is constructed by repeating the filling process for each hole in the columnar shape, the ground obtained by filling the columnar underground hole with a clay-based material having water absorption and expansion properties There is an effect that the middle seismic isolation wall can be constructed relatively easily in the original position using the casing tube and the water-impervious bag.

図1−1は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態1の工程1を示す図である。1-1 is a figure which shows the process 1 of Embodiment 1 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図1−2は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態1の工程2を示す図である。1-2 is a figure which shows the process 2 of Embodiment 1 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図1−3は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態1の工程3を示す図である。1-3 is a figure which shows the process 3 of Embodiment 1 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図1−4は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態1の工程4を示す図である。FIGS. 1-4 is a figure which shows the process 4 of Embodiment 1 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図2−1は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態2の工程1を示す図である。FIGS. 2-1 is a figure which shows the process 1 of Embodiment 2 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図2−2は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態2の工程2を示す図である。FIGS. 2-2 is a figure which shows the process 2 of Embodiment 2 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図2−3は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態2の工程3を示す図である。2-3 is a figure which shows the process 3 of Embodiment 2 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図2−4は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態2の工程4を示す図である。FIGS. 2-4 is a figure which shows the process 4 of Embodiment 2 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図2−5は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態2の工程5を示す図である。2-5 is a figure which shows the process 5 of Embodiment 2 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図3−1は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態3の工程1を示す図である。FIG. 3-1 is a diagram showing a step 1 in the third embodiment of the underground seismic isolation wall construction method according to the present invention. 図3−2は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態3の工程2を示す図である。3-2 is a figure which shows the process 2 of Embodiment 3 of the construction method of the underground seismic isolation wall which concerns on this invention. 図3−3は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態3の工程3を示す図である。FIG. 3-3 is a diagram showing a process 3 of the third embodiment of the underground seismic isolation wall construction method according to the present invention. 図4−1は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態4の工程1を示す図である。FIG. 4-1 is a diagram showing a process 1 in the fourth embodiment of the underground seismic isolation wall construction method according to the present invention. 図4−2は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態4の工程2を示す図である。FIG. 4-2 is a diagram showing a process 2 of the fourth embodiment of the underground seismic isolation wall construction method according to the present invention. 図5は、従来の地盤変位吸収免震構造およびこれを構成する地中免震壁を示す概略断面斜視図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional perspective view showing a conventional ground displacement absorbing base isolation structure and an underground base isolation wall constituting the same. 図6は、吸水膨張性粘土が充填された複数の袋からなる柱列状の地中免震壁の一例を示す断面斜視図である。FIG. 6 is a cross-sectional perspective view showing an example of a columnar underground seismic isolation wall composed of a plurality of bags filled with water-absorbing expandable clay. 図7は、吸水膨張性粘土が充填された複数の袋を千鳥配置した柱列状の地中免震壁の一例を示す断面斜視図である。FIG. 7 is a cross-sectional perspective view showing an example of a columnar underground seismic isolation wall in which a plurality of bags filled with water-absorbing expansive clay are staggered. 図8は、地中壁材料のせん断波速度の周辺地盤のせん断波速度に対する比と免震効果の関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the ratio of the shear wave velocity of the underground wall material to the shear wave velocity of the surrounding ground and the seismic isolation effect. 図9は、ベントナイト乾燥密度とせん断波速度の関係を示す図である。FIG. 9 is a graph showing the relationship between bentonite dry density and shear wave velocity.

以下に、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法である。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Below, an embodiment of a construction method of an underground seismic isolation wall concerning the present invention is described in detail based on a drawing. The underground seismic isolation wall construction method according to the present embodiment is a continuous wall-shaped ground by filling a columnar underground hole excavated in the ground with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a middle seismic isolation wall. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
はじめに、本発明の実施の形態1について説明する。
まず、図1−1の工程1に示すように、オーガー10を地盤Gに回転貫入し、地中孔12を掘削形成する。ここで、オーガー10は、オーガー回転中心軸に位置する長尺状の回転ロッド14に螺旋翼16を取り付けて構成したものであり、回転ロッド14の内部には中空管18が挿通配置されている。また、地中孔12の掘削中は、中空管18から水、泥水、エアー等を注入して、オーガー10先端からこれを噴射して掘削しやすくしてもよい。一方、図1−2の工程2に示すように、オーガー10の回転により掘削土20を地面GL上に排出する。排出した掘削土20は適宜除去する。
(Embodiment 1)
First, Embodiment 1 of the present invention will be described.
First, as shown in Step 1 of FIG. 1-1, the auger 10 is rotated and penetrated into the ground G, and the underground hole 12 is formed by excavation. Here, the auger 10 is constructed by attaching a spiral blade 16 to a long rotating rod 14 positioned on the auger rotation center axis, and a hollow tube 18 is inserted into the rotating rod 14. Yes. Further, during excavation of the underground hole 12, water, muddy water, air, or the like may be injected from the hollow tube 18 and injected from the tip of the auger 10 to facilitate excavation. On the other hand, as shown in step 2 of FIG. 1-2, the excavated soil 20 is discharged onto the ground GL by the rotation of the auger 10. The discharged excavated soil 20 is appropriately removed.

次に、図1−3の工程3に示すように、オーガー10を回転させて掘削土20を地上に排出しながら、回転ロッド14の内部に装着した中空管18を経由して地上から所定密度に調整したベントナイトスラリーS(スラリー)をオーガー10先端に送り、オーガー10先端から地中孔12の空間に注入充填する。オーガー10は、地中孔12への充填量に応じて引き上げていく。そして、図1−4の工程4に示すように、オーガー10先端から地中孔12の空間にベントナイトスラリーSを注入充填することにより、地中孔12をベントナイト系材料(粘土系材料)で置換充填する。   Next, as shown in Step 3 of FIG. 1-3, the auger 10 is rotated and the excavated soil 20 is discharged to the ground, while the hollow tube 18 attached to the inside of the rotating rod 14 is passed through the hollow pipe 18. The bentonite slurry S (slurry) adjusted to the density is sent to the tip of the auger 10 and injected and filled into the space of the underground hole 12 from the tip of the auger 10. The auger 10 is pulled up according to the filling amount of the underground hole 12. 1-4, the bentonite slurry S is injected and filled into the space of the underground hole 12 from the tip of the auger 10 to replace the underground hole 12 with bentonite-based material (clay-based material). Fill.

上記の工程1〜4を、柱列状をなす各地中孔12について繰り返して実施して地盤G中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔12にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガー10および中空管18を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   The above steps 1 to 4 are repeated for each of the central holes 12 in the form of a column of columns to construct an underground seismic isolation wall in the ground G. By doing so, the underground seismic isolation wall obtained by filling the columnar underground holes 12 with the bentonite-based material is relatively easily constructed in situ using the auger 10 and the hollow tube 18. Can do.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
まず、図2−1の工程1に示すように、地中孔12の孔壁12aを保護するためのケーシング管28を掘削前の地中孔12の口元に設置し、掘削中にケーシング管28を挿入できるように準備しておく。そして、オーガー22(掘削装置)で地中孔12の掘削予定領域の地盤Gを掘削する。このオーガー22は、オーガー回転中心軸に位置する長尺状の回転ロッド24に螺旋翼26を取り付けた構成である。掘削の進展に伴ってケーシング管28を地中孔12に挿入する。図2−2の工程2に示すように、地中孔12の掘削、掘削土20の地上への排出、ケーシング管28の挿入を繰り返す。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
First, as shown in step 1 of FIG. 2A, a casing pipe 28 for protecting the hole wall 12a of the underground hole 12 is installed at the mouth of the underground hole 12 before excavation, and the casing pipe 28 during excavation. Prepare for insertion. Then, the ground G in the planned excavation area of the underground hole 12 is excavated by the auger 22 (excavator). The auger 22 has a configuration in which a spiral blade 26 is attached to a long rotating rod 24 positioned on an auger rotation center axis. As the excavation progresses, the casing pipe 28 is inserted into the underground hole 12. As shown in Step 2 of FIG. 2B, the excavation of the underground hole 12, the discharge of the excavated soil 20 to the ground, and the insertion of the casing pipe 28 are repeated.

図2−3の工程3に示すように、地中孔12の掘削終了後にケーシング管28を残置してオーガー22を撤去する。ケーシング管28により孔壁12aが保護された地中孔12が地盤G中に掘削形成される。その後、図2−4の工程4に示すように、中空管30をケーシング管28に差し入れ、この中空管30を経由して地上から所定密度に調整したベントナイトスラリーS(スラリー)をケーシング管28の内部に注入充填する。ケーシング管28内部をベントナイトスラリーSによるベントナイト系材料(粘土系材料)で置換充填し終えたら、図2−5の工程5に示すように、ケーシング管28を引き上げて撤去する。   As shown in Step 3 of FIG. 2C, after the excavation of the underground hole 12 is finished, the casing tube 28 is left and the auger 22 is removed. The underground hole 12 in which the hole wall 12 a is protected by the casing tube 28 is excavated and formed in the ground G. Thereafter, as shown in Step 4 of FIG. 2-4, the hollow pipe 30 is inserted into the casing pipe 28, and the bentonite slurry S (slurry) adjusted to a predetermined density from the ground is passed through the hollow pipe 30 to the casing pipe. The inside of 28 is injected and filled. When the inside of the casing tube 28 is replaced and filled with the bentonite material (clay material) by the bentonite slurry S, the casing tube 28 is pulled up and removed as shown in step 5 of FIG. 2-5.

上記の工程1〜5を、柱列状をなす各地中孔12について繰り返して実施して地盤G中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔12にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管28および中空管30を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   The above steps 1 to 5 are repeated for each of the central holes 12 in the form of a column, and an underground seismic isolation wall is constructed in the ground G. In this way, the underground seismic isolation wall obtained by filling the columnar underground holes 12 with the bentonite material is relatively easily constructed in situ using the casing tube 28 and the hollow tube 30. be able to.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施の形態3に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態1または2において、ベントナイト系材料によって置換充填された地中孔12の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するものである。以下では、上記の実施の形態2に適用する場合を例にとり説明する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the construction method of the underground seismic isolation wall according to the third embodiment, a porous tube is inserted into the central shaft portion of the underground hole 12 that is replaced and filled with the bentonite material in the first or second embodiment. Water that has an electrolyte concentration lower than the pore water in the surrounding ground is poured into the porous tube. Hereinafter, a case where the present invention is applied to the second embodiment will be described as an example.

まず、図3−1の工程1に示すように、ケーシング管28によって孔壁12aが保護された地中孔12がオーガー22により地盤G中に掘削形成されているものとする。次に、図3−2の工程2に示すように、中空管30を地中孔12に差し入れ、この中空管30を経由して地上からベントナイトスラリーS(スラリー)をケーシング管28の内部に注入充填する。ケーシング管28内部をベントナイトスラリーSによるベントナイト系材料(粘土系材料)で置換充填し終えたら、ケーシング管28を引き上げて撤去する。   First, as shown in Step 1 of FIG. 3A, it is assumed that the underground hole 12 in which the hole wall 12 a is protected by the casing tube 28 is excavated and formed in the ground G by the auger 22. Next, as shown in step 2 of FIG. 3-2, the hollow tube 30 is inserted into the underground hole 12, and the bentonite slurry S (slurry) is passed through the hollow tube 30 from the ground to the inside of the casing tube 28. Fill with injection. After the inside of the casing tube 28 is replaced and filled with the bentonite material (clay material) by the bentonite slurry S, the casing tube 28 is pulled up and removed.

次に、図3−3の工程3に示すように、ベントナイトスラリーSによって置換充填された地中孔12の中心軸部に、多孔管32を下端まで挿入する。そして、この多孔管32に電解質濃度が周囲の地盤G中の間隙水よりも低い水Wを注水するようにする。なお、本実施の形態では、地中孔12はベントナイトスラリーSによって完全に置換せず、ベントナイトスラリーSの上方の地中孔12内部に空間を確保している。この空間には前記の水Wによる水槽が形成されており、この部分の孔壁12aには、水槽の壁を構成するケーシング管34が設けられている。また、この水槽の上方は蓋36で塞がれている。この水槽によって多孔管32に電解質濃度の低い水Wを常時供給可能である。   Next, as shown in Step 3 of FIG. 3C, the porous tube 32 is inserted to the lower end of the central shaft portion of the underground hole 12 that is replaced and filled with the bentonite slurry S. Then, water W having an electrolyte concentration lower than the pore water in the surrounding ground G is poured into the porous tube 32. In the present embodiment, the underground hole 12 is not completely replaced by the bentonite slurry S, and a space is secured inside the underground hole 12 above the bentonite slurry S. In this space, a water tank made of the water W is formed, and a casing pipe 34 constituting the wall of the water tank is provided in the hole wall 12a of this portion. The upper part of the water tank is closed with a lid 36. With this water tank, water W having a low electrolyte concentration can be constantly supplied to the porous tube 32.

これにより、地中孔12に充填したベントナイト系材料は常に電解質濃度が低い水Wで飽和して保水能力が維持される。このため、ベントナイト系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔12からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができる。   As a result, the bentonite material filled in the underground hole 12 is always saturated with the water W having a low electrolyte concentration, and the water retention capacity is maintained. For this reason, the bentonite-based material can maintain its constituent material density constant for a long period of time without drying and shrinking, and can maintain its rigidity in a small state. As a result, it is possible to provide the underground seismic isolation wall having excellent long-term stability while maintaining the displacement absorption capability of the underground seismic isolation wall composed of the columnar underground holes 12 and the seismic isolation performance.

(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
まず、図4−1の工程1に示すように、図示しない掘削装置で地中孔12を掘削し、掘削の進展に伴って地中孔12の孔壁12aを保護するためのケーシング管38を挿入配置しておく。続いて、あらかじめ部分的あるいは全域にベントナイト系材料M(粘土系材料)が装填されている遮水性の袋40をケーシング管38の内部に挿入する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
First, as shown in Step 1 of FIG. 4-1, a casing pipe 38 for excavating the underground hole 12 with an unillustrated excavator and protecting the hole wall 12a of the underground hole 12 as the excavation progresses is provided. Insert and arrange. Subsequently, a water-impervious bag 40 in which bentonite-based material M (clay-based material) is partially or entirely loaded in advance is inserted into the casing tube 38.

次に、図4−2の工程2に示すように、ケーシング管38を引き上げ撤去し、1つの地中孔12を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋40に装填されたベントナイト系材料Mで置換充填する。   Next, as shown in step 2 of FIG. 4B, the bentonite-based material loaded in a water-impervious bag 40 in which the casing pipe 38 is pulled up and removed, and one underground hole 12 is blocked from the surrounding ground water. Replace with M.

上記の工程1、2を、柱列状をなす各地中孔12について繰り返して実施して地盤G中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔12にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管38および遮水性の袋40を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   The above-described steps 1 and 2 are repeatedly performed for each of the central holes 12 in the form of a column, and an underground seismic isolation wall is constructed in the ground G. In this way, the underground seismic isolation wall obtained by filling the columnar underground holes 12 with the bentonite-based material is relatively easily constructed in situ using the casing tube 38 and the water-impervious bag 40. can do.

上記の実施の形態において、袋40内部のベントナイト系材料Mの上方に、周囲の地下水よりも電解質濃度の低い水あるいは間隙中に同様の水を含む砂等の土質材料を配置してもよい。このようにすれば、上記の実施の形態3と同様の作用効果を奏することができる。また、袋40内部のベントナイト系材料Mを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料で構成してもよい。このようにしても、上記の実施の形態3と同様の作用効果を奏することができる。   In the above-described embodiment, above the bentonite material M in the bag 40, a soil material such as water having a lower electrolyte concentration than the surrounding ground water or sand containing similar water in the gap may be disposed. In this way, the same effects as those of the third embodiment can be obtained. Moreover, you may comprise the bentonite-type material M inside the bag 40 with the mixed material of ethanol water or salt water, bentonite, and an aggregate. Even if it does in this way, there can exist an effect similar to said Embodiment 3. FIG.

(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
本実施の形態5に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態1〜3において、地中孔12に注入充填するベントナイトスラリーSを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料としたものである。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The construction method of the underground seismic isolation wall according to the fifth embodiment is the same as in the first to third embodiments described above, with the bentonite slurry S to be injected and filled into the underground hole 12 being a mixture of ethanol water or salt water and bentonite. It is a thing.

ベントナイトと水を混練したスラリーに比べて、ベントナイトとエタノール水を混練したスラリーあるいはベントナイトと電解質水溶液(例えば塩水)を混練したスラリーは粘度を小さくできることが知られている。   It is known that a slurry in which bentonite and ethanol water are kneaded or a slurry in which bentonite and an aqueous electrolyte solution (for example, salt water) are kneaded can have a smaller viscosity than a slurry in which bentonite and water are kneaded.

例えば、下記の公開文献Aによれば、表1に示すベントナイトスラリーを市販のモーノポンプ(ポンプ最大圧1.2MPa)に、延長20mの耐圧ゴムホース(外径61mm、内径50.8mm)を連結して圧送実験した結果、ベントナイトと水を混練した場合のスラリーではベントナイト濃度0.2Mg/m(0.2g/cm)より濃いスラリーは圧送困難であったのに対し、ベントナイトと4wt%NaCl溶液を混練したスラリーあるいはベントナイトと60wt%エタノール水を混練したスラリーの場合にはベントナイト濃度0.8Mg/m(0.8g/cm)まで圧送可能であった。したがって、地中孔により充填しやすいことがわかる。このため、本実施の形態によれば、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。 For example, according to the following publication A, the bentonite slurry shown in Table 1 is connected to a commercially available MONO pump (pump maximum pressure 1.2 MPa) and a pressure-resistant rubber hose (outer diameter 61 mm, inner diameter 50.8 mm) with an extension of 20 m. As a result of the pumping experiment, it was difficult to pump a slurry having a bentonite concentration of 0.2 Mg / m 3 (0.2 g / cm 3 ) when bentonite and water were kneaded, whereas bentonite and a 4 wt% NaCl solution In the case of a slurry in which bentonite was kneaded or a slurry in which bentonite and 60 wt% ethanol water were kneaded, it could be pumped to a bentonite concentration of 0.8 Mg / m 3 (0.8 g / cm 3 ). Therefore, it turns out that it is easy to fill with the underground hole. For this reason, according to this Embodiment, the viscosity of a slurry can be made small and a ground hole can be filled with bentonite with high concentration.

[公開文献A] 原子力環境整備促進・資金管理センター、「平成19年度 地層処分技術調査等委託費 高レベル放射性廃棄物処分関連 処分システム工学要素技術高度化開発 報告書」、平成20年3月、pp.3−255〜3−283 [Public Publication A] Nuclear Environment Improvement Promotion and Funds Management Center, “Fiscal 2007 Survey on Geological Disposal Technologies, etc. High-Level Radioactive Waste Disposal Related Disposal System Engineering Element Technology Advancement Development Report”, March 2008, pp. 3-255-3-283

Figure 2016204959
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なお、注入充填するベントナイトスラリーSを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料としてもよい。このようにしても、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。   The bentonite slurry S to be injected and filled may be a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate. Even if it does in this way, the viscosity of a slurry can be made small and a underground hole can be filled with a high concentration of bentonite.

(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6について説明する。
本実施の形態6に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態1〜3において、地中孔12に注入充填するベントナイトスラリーSの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔12の深度に応じて大きくしたものである。深い位置ほどベントナイト含有量を大きく設定することで、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができる。なお、本実施の形態のより詳細な作用原理については、本出願人が特許出願した特願2013−146579号に係る発明の詳細な説明に記載されている。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
In the construction method of the underground seismic isolation wall according to the sixth embodiment, the bentonite content per unit volume of the bentonite slurry S to be injected and filled into the underground hole 12 in the above first to third embodiments It is enlarged according to the depth of the hole 12. By setting the bentonite content to a deeper position, the underground seismic isolation wall that can sufficiently resist the lateral earth pressure received from the surrounding ground can be provided. Note that the detailed operation principle of the present embodiment is described in the detailed description of the invention related to Japanese Patent Application No. 2013-146579 filed by the present applicant.

以上説明したように、本発明に係る地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガーおよび中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   As described above, according to the construction method of the underground seismic isolation wall according to the present invention, by filling the columnar underground hole excavated in the ground with a clay-based material having water-absorbing expansibility, A method of constructing a continuous wall-shaped underground seismic isolation wall by excavating and forming an underground hole with an auger and discharging the excavated soil to the ground, and through a hollow tube attached to the central axis of the auger Then, a slurry of a predetermined density made of clay-based material having water-absorbing expansibility from the ground is fed to the tip of the auger and injected into the space of the underground hole from the auger tip, so that one underground hole has the water-absorbing expansibility. The process of replacing and filling with clay-based materials is repeated for each of the boreholes in the columnar shape to build the underground seismic isolation wall, eliminating the possibility of collapse of the inner wall of the columnar underground hole. , Clay-based material with water-absorbing expansibility in columnar underground holes Underground MenShinkabe obtained by Hama, can be constructed relatively easily in situ using auger and hollow tubes.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   In addition, according to the construction method of the other underground seismic isolation wall according to the present invention, the columnar underground holes excavated in the ground are continuously filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a wall-shaped underground seismic isolation wall by excavating the ground in the planned drilling area with a drilling device and discharging the excavated soil to the ground, and protecting the hole wall of the underground hole The step of inserting a casing tube for the purpose of excavation and excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube, and then absorbing water from the ground via the hollow tube A slurry of a predetermined density made of an expandable clay-based material is injected and filled into the casing tube, and then the casing tube is removed to replace and fill one underground hole with a clay-based material having water-absorbing expandability. Repeat the process for each hole in the column. Therefore, it is possible to eliminate the possibility of collapse of the inner wall of the columnar underground hole, and the columnar underground hole is filled with a clay-based material having water absorption and expansion properties. The underground seismic isolation wall obtained in this way can be constructed relatively easily in situ using a casing tube and a hollow tube.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するので、地中孔に充填した吸水膨張性を有する粘土系材料は常に電解質濃度が低い水で飽和して保水能力が維持される。このため、粘土系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができる。   Further, according to another method for constructing a ground-isolated wall according to the present invention, a porous tube is inserted into the central shaft portion of the underground hole that is replaced and filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. Since water with a lower electrolyte concentration than the pore water in the surrounding ground is poured, the clay-based material with water-absorbing expansibility filled in the underground pores is always saturated with water with a low electrolyte concentration and the water retention capability is maintained. The For this reason, the clay-based material can be maintained at a constant density for a long period of time without drying and shrinking, and the rigidity thereof can be kept small. As a result, it is possible to provide an underground seismic isolation wall having excellent long-term stability while maintaining the displacement absorption capacity of the underground seismic isolation wall made up of columnar underground holes, and hence the seismic isolation performance.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。   In addition, according to another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention, since the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water and bentonite, the viscosity of the slurry can be reduced, and the bentonite has a high concentration. It is possible to fill the underground hole.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。   Further, according to another method for constructing an underground seismic isolation wall according to the present invention, the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate, so that the viscosity of the slurry can be reduced, and bentonite Can be filled into the underground hole at a high concentration.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくするので、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができる。   Further, according to another underground seismic isolation wall construction method according to the present invention, the water-swellable clay-based material is a bentonite-based material, and the bentonite content per unit volume of the slurry to be filled is Since it is increased according to the depth of the borehole, it is possible to provide an underground seismic isolation wall that can sufficiently resist the lateral earth pressure received from the surrounding ground.

また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および遮水性の袋を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。   In addition, according to the construction method of the other underground seismic isolation wall according to the present invention, the columnar underground holes excavated in the ground are continuously filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility. This is a method of constructing a wall-shaped underground seismic isolation wall by excavating the ground in the planned drilling area with a drilling device and discharging the excavated soil to the ground, and protecting the hole wall of the underground hole The step of inserting a casing tube for the purpose of excavation to repeat the step of excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube, and then, in advance, partially or entirely absorbing water expandability By removing the casing tube after inserting the water-impervious bag loaded with the clay-based material into the casing tube, one underground hole is made into a water-impervious bag that is blocked from the surrounding groundwater Place the loaded clay-based material with water swellability. Since the underground seismic isolation wall is constructed by repeating the filling process for each hole in the columnar shape, the ground obtained by filling the columnar underground hole with a clay-based material having water absorption and expansion properties The middle seismic isolation wall can be constructed relatively easily in situ using a casing tube and a water-tight bag.

以上のように、本発明に係る地中免震壁の構築方法は、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造を構成する地中免震壁に有用であり、特に、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、原位置で構築するのに適している。   As described above, the construction method of the underground seismic isolation wall according to the present invention is an underground seismic isolation that constitutes a ground displacement absorbing base isolation structure for reducing stress on underground structures such as open tunnels during an earthquake. It is useful for a seismic wall, and is particularly suitable for constructing an in-situ seismic isolation wall obtained by filling a columnar underground hole with a clay-based material having water absorption and expansion properties.

1 周辺地盤
2 地中構造物
3 地中免震壁(地中壁)
10 オーガー
12 地中孔
12a 孔壁
14,24 回転ロッド
16,26 螺旋翼
18,30 中空管
20 掘削土
22 オーガー(掘削装置)
28,34,38 ケーシング管
32 多孔管
36 蓋
40 袋
G 地盤
GL 地面
M ベントナイト系材料(粘土系材料)
S ベントナイトスラリー(スラリー)
W 水
1 Surrounding ground 2 Underground structure 3 Underground seismic isolation wall (underground wall)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Auger 12 Underground hole 12a Hole wall 14, 24 Rotating rod 16, 26 Spiral blade 18, 30 Hollow tube 20 Excavated soil 22 Auger (excavator)
28, 34, 38 Casing tube 32 Porous tube 36 Lid 40 Bag G Ground GL Ground M Bentonite material (clay material)
S Bentonite slurry (slurry)
W Water

Claims (8)

地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、
オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
A method for constructing a continuous wall-shaped underground seismic isolation wall by filling a columnar underground hole formed by excavation in the ground with a clay-based material having water-absorbing and expanding properties,
Excavating and forming underground holes with auger and discharging excavated soil to the ground;
By sending a slurry of a predetermined density made of clay-based material having water-absorbing and expanding properties from the ground via a hollow tube attached to the auger central shaft to the auger tip, and filling and filling the space of the underground hole from the auger tip, Replacing and filling one underground hole with a clay-based material having a water-swelling property;
A method for constructing an underground seismic isolation wall, characterized by repeatedly constructing an underground seismic isolation wall for each central hole in a columnar shape.
地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、
その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
A method for constructing a continuous wall-shaped underground seismic isolation wall by filling a columnar underground hole formed by excavation in the ground with a clay-based material having water-absorbing and expanding properties,
Excavating the ground in the planned excavation area with the excavator and discharging the excavated soil to the ground; and inserting a casing pipe for protecting the hole wall of the underground hole as the excavation progresses; Repeatedly excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube;
After that, a slurry of a predetermined density made of clay-based material having water-absorbing expansibility is injected into the casing pipe through the hollow pipe, and then the casing pipe is removed, thereby removing one underground hole. Replacing and filling with a clay-based material having water absorbability,
A method for constructing an underground seismic isolation wall, characterized by repeatedly constructing an underground seismic isolation wall for each central hole in a columnar shape.
吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水することを特徴とする請求項1または2に記載の地中免震壁の構築方法。   Insert a perforated tube into the center shaft of the underground hole that is replaced and filled with a clay-based material with water-absorbing expansibility, and inject water into the perforated tube with an electrolyte concentration lower than the pore water in the surrounding ground. The construction method of the underground seismic isolation wall according to claim 1 or 2, characterized in. 注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。   The construction method of the underground seismic isolation wall according to any one of claims 1 to 3, wherein the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water and bentonite. 注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。   The construction method of the underground seismic isolation wall according to any one of claims 1 to 3, wherein the slurry to be injected and filled is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate. 吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。   The clay-based material having water absorbability is a bentonite-based material, and the bentonite content per unit volume of the slurry to be injected and filled is increased according to the depth of the underground hole. The construction method of the underground seismic isolation wall as described in any one. 地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、
その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、1つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
A method for constructing a continuous wall-shaped underground seismic isolation wall by filling a columnar underground hole formed by excavation in the ground with a clay-based material having water-absorbing and expanding properties,
Excavating the ground in the planned excavation area with the excavator and discharging the excavated soil to the ground; and inserting a casing pipe for protecting the hole wall of the underground hole as the excavation progresses; Repeatedly excavating and forming an underground hole in which the hole wall is protected by the casing tube;
After that, by inserting a water-impervious bag preliminarily or partially filled with a clay-based material having water-absorbing expansibility into the casing tube, the casing tube is removed to surround one underground hole. Replacing and filling with a clay-based material having a water-swelling property loaded in a water-impervious bag that is blocked from the groundwater of
A method for constructing an underground seismic isolation wall, characterized by repeatedly constructing an underground seismic isolation wall for each central hole in a columnar shape.
遮水性の袋に装填する粘土系材料を、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする請求項7に記載の地中免震壁の構築方法。   The construction method of an underground seismic isolation wall according to claim 7, wherein the clay-based material loaded in the water-impervious bag is a mixed material of ethanol water or salt water, bentonite and aggregate.
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