JP2017180085A - Construction method of underground wall - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、壁体の内部に埋設される芯材と、からなる地中壁(地中連続壁)の構築方法に関する。 The present disclosure relates to a construction method of an underground wall (underground continuous wall) including a wall body formed of a cement-based solidified material injected into the ground and a core material embedded in the wall body.
地中に土止め壁や止水壁を構築する施工方法として、地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体の内部に、設計強度の必要に応じて、応力材として芯材(例えば、H型鋼)を挿入することで地中壁を構築する地中連続壁工法が知られている。 As a construction method for constructing earth retaining walls and water retaining walls in the ground, a core material is used as a stress material, depending on the design strength, inside the wall formed by cement-based solidified material injected into the ground. An underground continuous wall construction method for constructing an underground wall by inserting (for example, H-shaped steel) is known.
この地中連続壁工法において、セメント系固化材により形成される壁体は、セメント系固化材の水セメント比(水(w)とセメント(c)の重量比率(w/c))を調整することで、セメント系固化材が硬化した後の地中壁の強度や、セメント系固化材が硬化する前の壁体に対する芯材の挿入性を調整することができる。一般に、セメント系固化材の水セメント比は、芯材の挿入性を考慮して配合を設定している。標準的な水セメント比が、例えば200〜300%である場合には、地中へのセメント系固化材の注入量が多くなり、その結果、排泥の発生量が増大する。排泥は産業廃棄物として処理する必要があり、コストの上昇を招く。 In this underground continuous wall construction method, the wall formed of the cement-based solidification material adjusts the water-cement ratio (weight ratio (w / c) of water (w) and cement (c)) of the cement-based solidification material. Thus, the strength of the underground wall after the cement-based solidified material is cured and the insertability of the core material into the wall body before the cement-based solidified material is cured can be adjusted. In general, the water-cement ratio of the cement-based solidifying material is set in consideration of the insertability of the core material. When the standard water cement ratio is, for example, 200 to 300%, the amount of cement-based solidifying material injected into the ground increases, and as a result, the amount of generated mud increases. The waste mud needs to be treated as industrial waste, resulting in an increase in cost.
また、近年、建設工事において環境負荷低減が求められており、地中連続壁工法において排泥量を低減する方法について様々な工法が提案されている。例えば、気泡掘削工法は、掘削時に気泡を添加することで、掘削土の流動性と遮水性の向上を図り、水セメント比を小さくして排泥量の低減を実現する工法である。また、気泡掘削工法を柱列式ソイルセメント壁に適用した工法が提案されている。この工法は、セメントスラリーと気泡で掘削し、気泡を消泡剤で消泡することで、水セメント比を小さくして発生する排泥量を低減することが可能な工法である。 In recent years, environmental load reduction has been demanded in construction work, and various methods have been proposed for reducing the amount of sludge in the underground continuous wall method. For example, the bubble excavation method is a method of improving the fluidity and water shielding property of excavated soil by adding bubbles during excavation, and reducing the water cement ratio to achieve a reduction in the amount of mud. In addition, a method in which the bubble excavation method is applied to a columnar soil cement wall has been proposed. This construction method is a construction method capable of reducing the amount of generated mud by reducing the water cement ratio by excavating with cement slurry and bubbles and defoaming the bubbles with an antifoaming agent.
しかしながら、このような工法においても、芯材の挿入性を考慮した場合に、セメント系固化材の水セメント比を小さくするのにも限界があった。発生する排泥量を低減するために、芯材の挿入性を確保しつつ、水セメント比をさらに小さくすることの出来る技術の開発が望まれている。 However, even in such a construction method, there is a limit to reducing the water-cement ratio of the cement-based solidified material in consideration of the insertability of the core material. In order to reduce the amount of generated sludge, it is desired to develop a technology that can further reduce the water-cement ratio while ensuring the insertability of the core material.
なお、特許文献1には、地中に注入されたセメント系固化材で形成された壁体から芯材を引き抜く際に、引き抜く芯材と他の芯材間に電圧を印加すると、芯材の引き抜きが容易になる技術が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、この特許文献1には、この技術を、芯材をセメント系固化材で形成された壁体に挿入する際に適用できる旨の記載はない。
In
本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、壁体に対する芯材の挿入性を向上させることで、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を提供することにある。 At least one embodiment of the present invention is an invention made on the basis of such a state of the art, and its object is to improve the insertability of the core material into the wall body, thereby It is in providing the construction method of the underground wall which can suppress the increase in the generation amount.
(1)本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるソイルセメントからなる地中壁の地中壁の構築方法は、
地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、前記壁体の内部に埋設される第1の芯材を含む少なくとも1つの芯材と、からなる地中壁の構築方法であって、
前記地中に前記セメント系固化材を注入する固化材注入工程と、
前記地中に注入された前記セメント系固化材が硬化する前の前記壁体の内部に、前記第1の芯材を目標深度まで挿入する芯材挿入工程と、を備え、
前記芯材挿入工程は、
前記第1の芯材が前記目標深度まで達していない状態において、前記第1の芯材を負極、前記地中に埋設されている導電体を正極として、前記第1の芯材と前記導電体との間に直流電圧を印加する電圧印加工程を含む、ように構成される。
(1) A method for constructing an underground wall made of soil cement according to at least one embodiment of the present invention is as follows.
A method for constructing an underground wall comprising a wall formed of a cement-based solidified material injected into the ground and at least one core including a first core embedded in the wall. There,
A solidifying material injection step of injecting the cement-based solidifying material into the ground;
A core material inserting step of inserting the first core material to a target depth inside the wall body before the cement-based solidified material injected into the ground is hardened;
The core material insertion step includes
In a state where the first core material does not reach the target depth, the first core material is a negative electrode, and the conductor embedded in the ground is a positive electrode, and the first core material and the conductor And a voltage applying step of applying a DC voltage between the two.
上記(1)に記載の地中壁の地中壁の構築方法によれば、壁体に第1の芯材が挿入された際に、第1の芯材が目標深度まで達していない状態において、電圧印加工程によって第1の芯材と導電体との間に直流電圧が印加される。ここで、セメント系固化材により形成される壁体に挿入された芯材に負極を電気的に接続し、導電体に正極を電気的に接続して、両電極間に電圧を印加すると、電気浸透現象により、正極である導電体から負極である第1の芯材側に水分が移動する。これにより、挿入対象である第1の芯材周辺に水分が集まる。その結果、周囲との摩擦抵抗が減少して、第1の芯材の挿入性を向上させることができる。したがって、水セメント比が小さく、芯材の挿入性が低いセメント系固化材であっても、第1の芯材を目標深度まで挿入させることが可能となり、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を実現できる。 According to the underground wall construction method described in (1) above, when the first core member is inserted into the wall body, the first core member has not reached the target depth. A DC voltage is applied between the first core member and the conductor by the voltage application step. Here, when a negative electrode is electrically connected to a core member inserted in a wall formed of a cement-based solidified material, a positive electrode is electrically connected to a conductor, and a voltage is applied between both electrodes, Due to the permeation phenomenon, moisture moves from the conductor as the positive electrode to the first core material as the negative electrode. Thereby, moisture collects around the first core material to be inserted. As a result, the frictional resistance with the surroundings can be reduced, and the insertability of the first core material can be improved. Therefore, even if it is a cement-based solidified material with a low water cement ratio and low core material insertability, the first core material can be inserted to the target depth, and the increase in the amount of waste mud can be suppressed. A method of constructing an underground wall can be realized.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の地中壁の構築方法において、
前記少なくとも1つの芯材は、前記第1の芯材とは異なる第2の芯材であって、前記第1の芯材が前記壁体の内部に挿入される前に、前記壁体の内部に挿入される第2の芯材を含み、
前記導電体は、前記第2の芯材であるように構成される。
(2) In some embodiments, in the construction method of the underground wall according to (1) above,
The at least one core material is a second core material different from the first core material, and the interior of the wall body before the first core material is inserted into the wall body. Including a second core member inserted into
The conductor is configured to be the second core material.
本実施形態の地中壁の地中壁の構築方法によれば、壁体の内部に埋設されている芯材(第2の芯材)を導電体として利用することが出来る。これにより、別途、導電体を地中に埋設する必要がなく、施工性に優れる。また、導電体(第2の芯材)と第1の芯材の間に電圧を印加すると、上述した電気浸透現象による水分の第1の芯材側への集積により、第1の芯材周辺に水分が集まる一方で、第2の芯材の周囲は脱水される。これにより、第2の芯材とその周囲との密着性を高めることが出来る。 According to the underground wall construction method of the present embodiment, the core material (second core material) embedded in the wall body can be used as the conductor. Thereby, it is not necessary to embed a conductor separately in the ground, and the workability is excellent. In addition, when a voltage is applied between the conductor (second core material) and the first core material, the periphery of the first core material is caused by the accumulation of moisture on the first core material side due to the electroosmosis phenomenon described above. While moisture collects, the periphery of the second core material is dehydrated. Thereby, the adhesiveness of a 2nd core material and its circumference | surroundings can be improved.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載の地中壁の地中壁の構築方法において、
前記第1の芯材と前記第2の芯材とは、隣接した状態で前記壁体の内部に埋設される。
(3) In some embodiments, in the underground wall construction method according to (1) or (2) above,
The first core member and the second core member are embedded in the wall body in an adjacent state.
上記(3)に記載の実施形態によれば、第1の芯材と第2の芯材とは、隣接した状態で壁体の内部に埋設されるので、これらの芯材間の距離を短縮化することができる。このため、両芯材間に電圧を印加すると、両芯材間の地中に電圧を効果的に作用させることができ、挿入対象となる第1の芯材の挿入性をより向上させることができる。また、両芯材間に電極を接続する際の作業性を向上させることができる。 According to the embodiment described in (3) above, the first core material and the second core material are embedded in the wall body in an adjacent state, so that the distance between these core materials is shortened. Can be For this reason, if a voltage is applied between both core materials, a voltage can be made to act effectively in the ground between both core materials, and the insertability of the 1st core material used as insertion object can be improved more. it can. Moreover, the workability | operativity at the time of connecting an electrode between both core materials can be improved.
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)から(3)の何れか1項に記載の地中壁の地中壁の構築方法において、
前記地中壁の構築方法は、第1の地中壁を構築する第1の地中壁構築工程、および前記第1の地中壁よりも後に構築される第2の地中壁を構築する第2の地中壁構築工程と、を含み、
前記第1の地中壁構築工程および前記第2の地中壁構築工程の各々は、前記固化材注入工程および前記芯材挿入工程を含み、
前記第2の地中壁構築工程における前記固化材注入工程では、前記第1の地中壁構築工程における前記芯材挿入工程の施工状況を考慮して、前記地中に注入する前記セメント系固化材の水セメント比を調整する。
(4) In some embodiments, in the underground wall construction method according to any one of (1) to (3) above,
The underground wall construction method includes a first underground wall construction step of constructing a first underground wall, and a second underground wall constructed after the first underground wall. Including a second underground wall construction process,
Each of the first underground wall construction step and the second underground wall construction step includes the solidifying material injection step and the core material insertion step,
In the solidification material injection step in the second underground wall construction step, the cement-based solidification injected into the ground in consideration of the construction status of the core material insertion step in the first underground wall construction step Adjust the water-cement ratio of the material.
地中壁は、その延長が所定以上ある場合に、第1の地中壁を施工した後に第2の地中壁が施工されるといったように、複数の施工単位区間ごとに順番に構築される。上記(4)に記載の実施形態によれば、第2の地中壁構築工程における固化材注入工程では、第1の地中壁構築工程における芯材挿入工程の施工状況を考慮して、地中に注入するセメント系固化材の水セメント比を調整することで、芯材の挿入性を確保しつつ、水セメント比をできるだけ小さくできるよう、水セメント比を適正に設定することができる。 The underground wall is constructed in order for each of the plurality of construction unit sections such that the second underground wall is constructed after the construction of the first underground wall when the extension exceeds a predetermined value. . According to the embodiment described in the above (4), in the solidifying material injecting step in the second underground wall construction step, the construction status of the core material insertion step in the first underground wall construction step is considered, By adjusting the water cement ratio of the cement-based solidifying material to be injected therein, the water cement ratio can be appropriately set so that the water cement ratio can be made as small as possible while ensuring the insertability of the core material.
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、壁体に対する芯材の挿入性を向上させることができるとともに、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を提供することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for constructing an underground wall that can improve the insertability of a core material into a wall body and can suppress an increase in the amount of generated mud. it can.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、剤質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, material properties, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Only. For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained. For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state. For example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed. On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements. In the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof may be omitted.
図1は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。図2は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。図3は、地中壁の構築方法の固化材注入工程及び芯材挿入工程を説明するための部分断面図である。 FIG. 1 is a plan view of an underground wall constructed by an underground wall construction method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall flowchart for explaining a construction method of an underground wall according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional view for explaining the solidifying material injecting step and the core material inserting step of the underground wall construction method.
本発明の一実施形態は、地中に連なるソイルセメント製の地中壁を造設する場合の地中壁の構築方法について説明する。 In one embodiment of the present invention, a method for constructing an underground wall in the case of constructing an underground wall made of soil cement connected to the underground will be described.
本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、図1に示すように、地中Giに注入されたセメント系固化材Sにより形成される壁体10と、壁体10の内部に埋設される第1の芯材20aを含む少なくとも1つの芯材20と、からなる地中壁1の構築方法である。かかる地中壁1の構築方法は、図2に示すように、固化材注入工程(ステップ100)と、芯材挿入工程(ステップ200)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the underground wall construction method according to an embodiment of the present invention includes a
固化材注入工程(ステップ100)では、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Sを地中Giに注入する。図3に示した実施形態では、セメント系固化材Sを注入する装置は、例えば柱列式ソイルセメント連続壁工法などで用いられる多軸混錬オーガ機30である。多軸混錬オーガ機30は、アースオーガによって地面を掘削するとともに、その先端からセメント系固化材Sを吐出して地中Gi内に注入する。地中Gi内に注入されたセメント系固化材Sにより形成される壁体10は、図1に示すように、断面が円形状の柱11の側部同士が互いにその一部が重なるように列状に形成される。なお、地中Gi内にセメント系固化材Sを注入する装置は、例えば等厚式ソイルセメント連続壁工法などで用いられる施工装置であってもよい。
In the solidifying material injection step (step 100), the cement-based solidifying material S adjusted to a predetermined water-cement ratio is injected into the underground Gi. In the embodiment shown in FIG. 3, the apparatus for injecting the cement-based solidifying material S is a multi-axis
芯材挿入工程(ステップ200)では、地中Giに注入されたセメント系固化材Sが硬化する前の壁体10の内部に、第1の芯材20aを目標深度まで挿入する。そして、芯材挿入工程(ステップ200)は、第1の芯材20aが目標深度まで達していない状態において、第1の芯材20aを負極、地中Giに埋設されている導電体を正極として、第1の芯材20aと導電体との間に直流電圧を印加する、後述する電圧印加工程(ステップ300)を含む。
In the core material insertion step (step 200), the
図示した実施形態では、導電体は、第1の芯材20aとは異なる芯材20の第2の芯材20bである。
In the illustrated embodiment, the conductor is the
図4は、地中壁の構築方法の芯材挿入工程を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining a core material insertion step of the underground wall construction method.
図4に示すように、複数の芯材20のうちの1本目の芯材20を壁体10の内部に目標深度まで挿入する(ステップ400、401)。この作業は、例えば図3に示すように、クレーン等の吊り上げ装置40によって1本目の芯材20を吊り下げた状態で壁体10の上方へ移動させた後、吊り上げ装置40によって1本目の芯材20を下方へ移動させて、1本目の芯材20を壁体10の上端から目標深度まで挿入する。なお、1本目の芯材20を自重によって目標深度まで挿入できない場合には、重機等によって芯材20を強制的に下方へ押圧して目標深度まで挿入する。
As shown in FIG. 4, the
芯材挿入工程(ステップ200)では、1本目の芯材20が目標深度まで挿入されると、2本目の芯材20を1本目の芯材20に隣接した柱状の壁体10に挿入する(ステップ201)。この際、2本目の芯材20の挿入時において電圧を印加する必要があるかを判断する(ステップ202)。この判断は、例えば、重機等によっても芯材20が目標深度まで挿入できない場合や、目標深度まで挿入するのに時間が掛かり過ぎるような場合に、電圧を印加する必要があると判断する。そして、電圧を印加する必要があると判断された場合には、以下に説明する電圧印加工程(ステップ300)に移行する。
In the core material insertion step (step 200), when the
ステップ300では、上述した2本目の芯材20(第1の芯材20a)に直流電源43の負極を電気的に接続するとともに、1本目の芯材20(第2の芯材20b)に直流電源43の正極の電極を電気的に接続する(ステップ301)。そして、1本目の芯材20(第2の芯材20b)と2本目の芯材20(第1の芯材20a)との間に電圧を印加する(ステップ302)。印加される電圧は、予め設定されている。なお、直流電源43は、印加する電圧の大きさを調整可能に構成されている。
In step 300, the negative electrode of the
1本目の芯材20(第2の芯材20b)と2本目の芯材20(第1の芯材20a)との間に電圧が印加されると、後述するように、2本目の芯材20(第1の芯材20a)の周囲との摩擦抵抗が低減する。これにより、2本目の芯材20(第1の芯材20a)が、自重又は重機などによって軽く下方に押圧されるだけで、目標深度まで挿入される(ステップ203)。
When a voltage is applied between the first core material 20 (
そして、他に挿入する芯材20があるか否かが判断され(ステップ204)、他に挿入する芯材20がある場合(例えば3本目の芯材20)には、3本目の芯材20を上述した第1の芯材20a、2本目の芯材20を上述した第2の芯材20bとして、ステップ201〜203およびステップ300が繰り返される。ステップ204において新たに挿入する芯材20が無い場合には、図4のフローチャートが終了する。
Then, it is determined whether there is another
なお、図1に示した実施形態では、列状に連なる柱11からなる壁体10の夫々に芯材20を挿入する場合を示したが、地中壁1の設計強度に応じて複数の柱11からなる壁体10のうち一部の柱11に芯材20を挿入しないようにしてもよい。
In the embodiment illustrated in FIG. 1, the case where the
このような地中壁1の構築方法によれば、壁体10に2本目(n+1本目)の芯材20が挿入された際に、2本目の芯材20が目標深度まで達していない状態において、電圧印加工程(ステップ300)において、2本目の芯材20(第1の芯材20b)と1本目(n本目)の芯材20(第2の芯材20a)との間に直流電圧が印加される。そうすると、図5に示すように、電気浸透現象により、正極である1本目の芯材20(第2の芯材20b)から負極である2本目の芯材20(第1の芯材20a)側に水分が移動する。これにより、挿入対象である2本目の芯材20(第1の芯材20a)の周囲に水分が集まる。その結果、周囲との摩擦抵抗が減少して、2本目の芯材20(第1の芯材20a)の挿入性を向上せることができる。したがって、水セメント比が小さく、芯材20の挿入性が低いセメント系固化材Sであっても、2本目の芯材20(第1の芯材20a)を目標深度まで挿入させることが可能となり、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁1の構築方法を実現できる。
According to such a construction method of the
また、上述したように、導電体は、1本目の芯材20の第2の芯材20bであるように構成される。これにより、別途、導電体を地中Giに埋設する必要がなく、施工性に優れる。また、1本目の芯材20(第2の芯材20b)と2本目の芯材20(第1の芯材20a)の間に電圧を印加すると、上述した電気浸透現象による水分の2本目の芯材20(第1の芯材20a)側への集積により、2本目の芯材20(第1の芯材20a)の周囲に水分が集まる一方で、1本目の芯材20(第2の芯材20b)の周囲は硬化する。これにより、先に埋設された1本目の芯材20(第2の芯材20b)とその周囲との密着性を高めることが出来る。
Further, as described above, the conductor is configured to be the
また、3本目の芯材20の壁体10への挿入時には、2本目の芯材20が(上述した第2の芯材20bとして)正極として利用される場合がある。先に負極であった2本目の芯材20は、その周囲のセメント系固化材Sとの密着性が低くなっているが、その後に、この2本目の芯材20を正極として利用することで、2本目の芯材20とその周囲との密着性を高めることが出来る。
In addition, when the
なお、前述した実施形態では、正極となる導電体を1本目の芯材20(第2の芯材20b)としたが、図6に示すように、芯材20に近接して地中に埋設される棒状導電体22でもよい。ここで図6は、他の実施形態にかかる電圧印加工程を説明するための地中壁の平面図である。
In the above-described embodiment, the conductor serving as the positive electrode is the first core member 20 (
図示した実施形態では、棒状導電体22は、セメント系固化材Sで形成される壁体10の長手方向中間部の外側の地中Gi内に挿入されている。棒状導電体は直流電源43の正極に接続され、芯材20には直流電源43の負極が電気的に接続されている。芯材20が壁体10に挿入される毎に、負極を挿入される芯材20に接続する。一方、正極は常に棒状導電体22に接続されている。このため、電極の接続作業の作業負担を軽減することができる。但し、棒状導電体22と挿入される複数の芯材20の夫々との距離Xは相違する。このため、棒状導電体22と芯材20との間に印加する電圧の大きさは、両電極間の距離Xに応じて電圧の大きさを調整する必要がある。
In the illustrated embodiment, the rod-shaped
また、幾つかの実施形態では、図1および図6に示すように、第1の芯材20aと第2の芯材20bとは、隣接した状態で壁体10の内部に埋設される。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1 and 6, the
図示した実施形態において、第2の芯材20bが壁体10の長手方向一方側端に形成された柱11内に挿入された1本目の芯材20とした場合、第1の芯材20aは、この柱11に隣接する柱11内に挿入された2本目の芯材20となる。
In the illustrated embodiment, when the
このように、第1の芯材20aと第2の芯材20bとは、隣接した状態で壁体10の内部に埋設されるので、これらの芯材間の距離を短縮化することができる。このため、両芯材間に電圧を印加すると、両芯材間の地中Giに電圧を効果的に作用させることができ、挿入対象となる2本目の芯材20(第1の芯材20a)の挿入性をより向上させることができる。また、両芯材間に電極を接続する際の作業性を向上させることができる。
Thus, since the
図7は、他の実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。図8は、他の実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。図9は、他の実施形態にかかる固化材注入工程を説明するためのフローチャートである。 FIG. 7 is a plan view of the underground wall constructed by the underground wall construction method according to another embodiment. FIG. 8 is an overall flowchart for explaining a construction method of an underground wall according to another embodiment. FIG. 9 is a flowchart for explaining a solidifying material injecting step according to another embodiment.
幾つかの実施形態では、地中壁の構築方法は、図7に示すように、第1の地中壁構築工程によって構築される第1の地中壁1Aと、第2の地中壁構築工程によって構築される第2の地中壁1Bと、を含んだ地中壁1の構築方法である。かかる地中壁1の構築方法は、図8に示すように、第1の地中壁構築工程(ステップ1)と第2の地中壁構築工程(ステップ2)と、を備えている。そして、第1の地中壁構築工程(ステップ1)は、固化材注入工程(ステップ100)と、芯材挿入工程(ステップ200)とを備えている。また、第2の地中壁構築工程(ステップ2)は、固化材注入工程(ステップ100a)と、芯材挿入工程(ステップ200)とを備えている。
In some embodiments, the underground wall construction method includes a first
これらのうち、第1の地中壁構築工程(ステップ1)の固化材注入工程(ステップ100)、芯材挿入工程(ステップ200)、及び第2の地中壁構築工程(ステップ2)の芯材挿入工程(ステップ200)は、前述した実施形態に準じるので、その説明は省略する。 Among these, the solid material injection process (step 100) of the first underground wall construction process (step 1), the core material insertion process (step 200), and the core of the second underground wall construction process (step 2). Since the material insertion step (step 200) conforms to the above-described embodiment, the description thereof is omitted.
第2の地中壁構築工程(ステップ2)の固化材注入工程(ステップ100a)は、図9に示すように、第1の地中壁構築工程(ステップ1)における芯材挿入工程(ステップ200)の施工状況から、第2の地中壁構築工程(ステップ2)の固化材注入工程(ステップ100a)で注入されるセメント系固化材Sの水セメント比を下げることが可能か否かが判断される(ステップ100a1)。そして、水セメント比を下げることが可能である場合には、ステップ100a2に移行する。 As shown in FIG. 9, the solid material injection process (step 100a) of the second underground wall construction process (step 2) is a core material insertion process (step 200) in the first underground wall construction process (step 1). ) Is determined whether it is possible to reduce the water-cement ratio of the cement-based solidifying material S injected in the solidifying material injection step (step 100a) of the second underground wall construction step (step 2). (Step 100a1). If the water-cement ratio can be lowered, the process proceeds to step 100a2.
一方、ステップ100a1において、水セメント比を下げることが出来ないと判断された場合には、ステップ100a3に移行して、第1の地中壁構築工程(ステップ1)で作製された、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Sと同じ水セメント比のセメント系固化材S又は所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Sよりも上げた水セメント比のセメント系固化材Sを作製する。 On the other hand, if it is determined in step 100a1 that the water-cement ratio cannot be lowered, the process proceeds to step 100a3 and the predetermined water produced in the first underground wall construction process (step 1) is performed. The cement-based solidification material S having a water cement ratio higher than the cement-based solidification material S having the same water cement ratio as the cement-based solidification material S adjusted to the cement ratio or the cement-based solidification material S adjusted to the predetermined water-cement ratio Is made.
ステップ100a2では、第1の地中壁構築工程(ステップ1)で作製された、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Sよりも水セメント比を下げたセメント系固化材Sを作製する。そして、ステップ100a2、ステップ100a3のいずれかで作製されたセメント系固化材Sを地中Giに注入する(ステップ100a4)。 In step 100a2, a cement-based solidified material S having a lower water cement ratio than the cement-based solidified material S prepared in the first underground wall construction step (step 1) and adjusted to a predetermined water-cement ratio is prepared. To do. Then, the cement-based solidified material S produced in either step 100a2 or step 100a3 is injected into the underground Gi (step 100a4).
ここで、上述したステップ100a1における水セメント比を下げることが可能か否かは、例えば、次のように判断される。すなわち、第1の地中壁構築工程(ステップ1)の固化材注入工程(ステップ100)において、1本目の芯材20(第2の芯材20b)と2本目の芯材20(第1の芯材20a)の間に所定の電圧を印加しながら、2本目の芯材20(第1の芯材20a)を地中に挿入する際に、挿入に要する時間が規定時間を下回った場合に、ステップ100a1において水セメント比を下げることが可能と判断する。また、1本目の芯材20(第2の芯材20b)と2本目の芯材20(第1の芯材20a)の間に所定の電圧を印加しながら、2本目の芯材20(第1の芯材20a)を地中に挿入する際に、重機等で押圧する際の押圧力が規定の押圧力を下回った場合に、ステップ100a1において水セメント比を下げることが可能と判断する。
Here, whether or not it is possible to reduce the water-cement ratio in step 100a1 described above is determined as follows, for example. That is, in the solidification material injection process (step 100) of the first underground wall construction process (step 1), the first core material 20 (
このように、地中壁1は、その延長が所定以上ある場合に、第1の地中壁1Aを施工した後に第2の地中壁1Bが施工されるといったように、複数の施工単位区間ごとに順番に構築される。前述に記載の実施形態によれば、第2の地中壁構築工程(ステップ2)における固化材注入工程(ステップ100a)では、第1の地中壁構築工程(ステップ1)における芯材挿入工程(ステップ200)の施工状況を考慮して、地中に注入するセメント系固化材Sの水セメント比を調整することで、芯材20の挿入性を確保しつつ、水セメント比をできるだけ小さくできるよう、水セメント比を適正に設定することができる。
In this way, the
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the preferable form of this invention was demonstrated, this invention is not limited to said form, A various change in the range which does not deviate from the objective of this invention is possible.
本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法の作用効果について、以下の実施例に基づいて具体的に説明する。 The effect of the underground wall construction method according to one embodiment of the present invention will be specifically described based on the following examples.
図10は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法の作用効果を実証するための実験装置の概略構成を示した図である。図10に示した実験装置50において、容器58には土砂60が収容されており、昇降装置56によって容器58が上方に移動可能に構成されている。容器58の上方への移動量は、変位計55によって測定可能に構成されている。また、直流電源51の正極側には、抵抗体54を介して、土砂60に埋設されている導電体53が電気的に接続されるとともに、その負極側には、芯材52が電気的に接続されている。芯材52は、容器58が上方に移動する前の初期状態においては、土砂60に挿入されておらず、土砂60の上方位置に支持されている。そして、芯材52の上部には荷重計が配置されており、容器58が上方に移動する際に芯材52に作用する軸方向の荷重(芯材52を土砂60に挿入する際に要する挿入時荷重)を計測可能に構成されている。
FIG. 10: is the figure which showed schematic structure of the experimental apparatus for demonstrating the effect of the construction method of the underground wall concerning one Embodiment of this invention. In the
図11は、印加する直流電圧の大きさが異なる各ケースにおける挿入深度と挿入時荷重との関係を示したグラフである。図11の(a)は直流電圧を印加しないケース、(b)は5Vの直流電圧を印加したケース、(c)は10Vの直流電圧を印加したケース、(d)は20Vの直流電圧を印加したケース、(e)は30Vの直流電圧を印加したケースを示している。なお、(a)〜(e)の各ケースにおいて、芯材52と導電体53との距離は互いに同じ距離(10cm)となっている。
図11に示したように、芯材52と導電体53との間に直流電圧を印加することで(ケースb〜e)、芯材52と導電体53との間に直流電圧を印加しない場合(ケースa)と比べて、挿入時荷重が小さくなっており、芯材52の挿入性が向上していることが分かる。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between insertion depth and insertion load in each case where the magnitude of the DC voltage to be applied is different. 11A shows a case where no DC voltage is applied, FIG. 11B shows a case where a DC voltage of 5V is applied, FIG. 11C shows a case where a DC voltage of 10V is applied, and FIG. 11D shows a case where a DC voltage of 20V is applied. (E) shows a case where a DC voltage of 30 V is applied. In each case of (a) to (e), the distance between the
As shown in FIG. 11, by applying a DC voltage between the
図12は、印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。ここで応力比とは、直流電圧を印加しない場合の芯材52の応力を1とした場合における各ケースの芯材52の応力の比であり、この応力比が小さい程、上述した挿入時荷重が小さいことを意味している。なお、図12においては、性状の異なる2種類の土砂(粘土A、粘土B)のグラフを示している。
図12に示したように、印加する直流電圧が大きいほど応力比(挿入時荷重)も小さくなっていることが分かる。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the magnitude of the applied DC voltage and the stress ratio of the core material. Here, the stress ratio is the ratio of the stress of the
As shown in FIG. 12, it can be seen that the greater the DC voltage applied, the smaller the stress ratio (load during insertion).
図13は、電極間隔(導電体と芯材との間隔)と芯材の応力比との関係を示したプロット図である。なお、図13においては、印加する直流電圧を10Vとしたケースと、30Vとしたケースの2ケースを示している。
図13に示したように、電圧が30Vの場合は、電極間隔と応力比との間に有意な違いは確認できなかった。これは、電圧の大きさに対して電極間隔が小さいためと推察される。一方、電圧が10Vの場合は、電極間隔が30cmの応力比が、電極間隔が10cm、20cmの場合と比べて有意に大きくなっている。電極間隔が10cm、20cmの応力比は約0.8であるが、電極間隔が30cmの応力比は1に近くなっており、応力比(挿入時荷重)の低減効果があまり見られなくなっている。このことから、印加する直流電圧の大きさに対して、応力比(挿入時荷重)を小さくするのに好ましい電極間隔の上限が存在することが推察される。
FIG. 13 is a plot diagram showing the relationship between the electrode interval (interval between the conductor and the core material) and the stress ratio of the core material. Note that FIG. 13 shows two cases of a case where the applied DC voltage is 10 V and a case where the DC voltage is 30 V.
As shown in FIG. 13, when the voltage was 30 V, no significant difference could be confirmed between the electrode interval and the stress ratio. This is presumably because the electrode spacing is small with respect to the magnitude of the voltage. On the other hand, when the voltage is 10 V, the stress ratio when the electrode interval is 30 cm is significantly larger than when the electrode interval is 10 cm and 20 cm. The stress ratio when the electrode spacing is 10 cm and 20 cm is about 0.8, but the stress ratio when the electrode spacing is 30 cm is close to 1, and the effect of reducing the stress ratio (load during insertion) is hardly seen. . From this, it is presumed that there is a preferable upper limit of the electrode interval for reducing the stress ratio (load at the time of insertion) with respect to the magnitude of the applied DC voltage.
図14は、土砂中の砂分量と芯材の応力比との関係を示したグラフである。上述した図11〜図13は、土砂の種類が粘土の場合における実験結果であるが、図14は、土砂に含まれる砂分量が応力比に及ぼす影響を評価するために行った実験結果を示すものであるなお、ここで砂分量とは、土砂中に含まれる砂分(粒径が2.00mm〜0.075mmの粒子)の重量百分率を意味している。なお、図14においては、印加する直流電圧を10Vとしたケース、20Vとしたケース、及び30Vとしたケースの3ケースを示している。
図14に示したように、砂分量が40%を超えると、砂分量が高くなるにつれて応力比(挿入時荷重)が大きくなる傾向にある。このことは、砂分量が40%を超えて高くなるにつれて、芯材52の挿入性が向上する効果が小さくなることを意味している。これは、粘土粒子は負に帯電し易い性質を有しており、そのことが電圧を印加した際における応力比(挿入時荷重)の低減に繋がっていると考えられるのに対し、砂粒子はそのような帯電性を有していないことがその原因と推察される。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the amount of sand in earth and sand and the stress ratio of the core material. FIGS. 11 to 13 described above are experimental results in the case where the kind of earth and sand is clay. FIG. 14 shows experimental results performed to evaluate the influence of the amount of sand contained in the earth and sand on the stress ratio. Here, the amount of sand means the percentage by weight of sand contained in the earth and sand (particles having a particle size of 2.00 mm to 0.075 mm). FIG. 14 shows three cases: a case where the applied DC voltage is 10 V, a case where the DC voltage is 20 V, and a case where the DC voltage is 30 V.
As shown in FIG. 14, when the amount of sand exceeds 40%, the stress ratio (load during insertion) tends to increase as the amount of sand increases. This means that the effect of improving the insertability of the
すなわち、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、土砂中に粘土分(粒径が0.005mm以下の粒子)やシルト分(粒径が0.074〜0.005mm)が多く含まれている粘性土地盤(粘土分量とシルト分量の合計が50%以上の地盤)において、特に好適に適用することができる。 That is, in the construction method of the underground wall according to one embodiment of the present invention, clay (particles having a particle size of 0.005 mm or less) and silt (particles having a particle size of 0.074 to 0.005 mm) are contained in the earth and sand. The present invention can be particularly suitably applied to a viscous ground (a ground having a total amount of clay and silt of 50% or more) that is contained in a large amount.
図15は、通常の土砂と、通常の土砂にセメント系固化材を混合した混合土砂の2ケースにおける印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。図15の比較例は通常の土砂を模擬した土砂(粘土分40%、砂分60%)における実験結果、実施例は通常の土砂を模擬した土砂(粘土分40%、砂分60%)に規定量のセメント系固化材を混合した混合土砂における実験結果、をそれぞれ示している。ここで、セメント系固化材とは、セメントにベントナイトを添加したものを所定の水セメント比に調整したものである。規定量の土砂に対して混合されるセメントやベントナイトの重量は、土砂の性状に応じて予め定められており(例えば、SMW協会ホームページ<http://www.smw-kyokai.jp/page/smwkikai/oshiire.htm>を参照のこと)、本実施例では、土砂1m3に対してセメント250kg、ベントナイト15kgを混合した。一方、水セメント比は、規定量よりも低い50%に調整した。
図15に示したように、実施例では比較例よりも応力比が小さくなっている。これは、セメント系固化材に含まれるベントナイトが上述した粘土粒子と同様の働きをすることによって、電圧を印加した際における応力比(挿入時荷重)の低減に繋がっているものと推察される。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the magnitude of DC voltage applied and the stress ratio of the core material in two cases of normal earth and sand and mixed earth and sand mixed with cement-based solidified material. The comparative example of FIG. 15 is an experimental result in soil (40% clay content, 60% sand content) simulating normal soil, and the example is the soil (40% clay content, 60% sand content) simulating normal soil. The experimental results of the mixed soil mixed with a specified amount of cementitious solidifying material are shown. Here, the cement-based solidifying material is obtained by adjusting a cement obtained by adding bentonite to a predetermined water cement ratio. The weight of cement or bentonite to be mixed with the specified amount of earth and sand is predetermined according to the properties of the earth and sand (for example, SMW Association website <http://www.smw-kyokai.jp/page/smwkikai /oshiire.htm>) In this example, 250 kg of cement and 15 kg of bentonite were mixed with 1 m 3 of earth and sand. On the other hand, the water cement ratio was adjusted to 50%, which is lower than the specified amount.
As shown in FIG. 15, the stress ratio is smaller in the example than in the comparative example. It is inferred that this is because the bentonite contained in the cement-based solidified material functions in the same manner as the clay particles described above, leading to a reduction in the stress ratio (load during insertion) when a voltage is applied.
すなわち、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、土砂中に砂分が40%以上含まれるような地盤や、土砂中に砂分が50%以上含まれるような砂質地盤においても、好適に適用することができる。 That is, the underground wall construction method according to one embodiment of the present invention includes a ground in which the sand content is 40% or more in the earth and sand, and a sandy ground in which the sand content is 50% or more. Also, it can be suitably applied.
1、3、5 地中壁
10 壁体
11 柱
20 芯材
20a 第1の芯材
20b 第2の芯材(導電体)
22 棒状導電体
30 多軸混連オーガ機
40 吊り上げ装置
43 直流電源
Gi 地中
S セメント系固化材
X 距離
W 水
1, 3, 5
22 Bar-shaped
Claims (4)
前記地中に前記セメント系固化材を注入する固化材注入工程と、
前記地中に注入された前記セメント系固化材が硬化する前の前記壁体の内部に、前記第1の芯材を目標深度まで挿入する芯材挿入工程と、を備え、
前記芯材挿入工程は、
前記第1の芯材が前記目標深度まで達していない状態において、前記第1の芯材を負極、前記地中に埋設されている導電体を正極として、前記第1の芯材と前記導電体との間に直流電圧を印加する電圧印加工程を含む、
ことを特徴とする地中壁の構築方法。 A method for constructing an underground wall comprising a wall formed of a cement-based solidified material injected into the ground and at least one core including a first core embedded in the wall. There,
A solidifying material injection step of injecting the cement-based solidifying material into the ground;
A core material inserting step of inserting the first core material to a target depth inside the wall body before the cement-based solidified material injected into the ground is hardened;
The core material insertion step includes
In a state where the first core material does not reach the target depth, the first core material is a negative electrode, and the conductor embedded in the ground is a positive electrode, and the first core material and the conductor Including a voltage application step of applying a DC voltage between
The construction method of the underground wall characterized by this.
前記導電体は、前記第2の芯材である、
ことを特徴とする請求項1に記載の地中壁の構築方法。 The at least one core material is a second core material different from the first core material, and the interior of the wall body before the first core material is inserted into the wall body. Including a second core member inserted into
The conductor is the second core material,
The construction method of the underground wall of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の地中壁の構築方法。 The first core member and the second core member are embedded in the wall body in an adjacent state.
The construction method of the underground wall of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
前記第1の地中壁構築工程および前記第2の地中壁構築工程の各々は、前記固化材注入工程および前記芯材挿入工程を含み、
前記第2の地中壁構築工程における前記固化材注入工程では、前記第1の地中壁構築工程における前記芯材挿入工程の施工状況を考慮して、前記地中に注入する前記セメント系固化材の水セメント比を調整する、
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の地中壁の構築方法。 The underground wall construction method includes a first underground wall construction step of constructing a first underground wall, and a second underground wall constructed after the first underground wall. Including a second underground wall construction process,
Each of the first underground wall construction step and the second underground wall construction step includes the solidifying material injection step and the core material insertion step,
In the solidification material injection step in the second underground wall construction step, the cement-based solidification injected into the ground in consideration of the construction status of the core material insertion step in the first underground wall construction step Adjust the water-cement ratio of the material,
The construction method of the underground wall of any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned.
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