JP2912500B2

JP2912500B2 - 地中連続止水壁の構築方法

Info

Publication number: JP2912500B2
Application number: JP17643792A
Authority: JP
Inventors: 俊吉千北; 秀則小寺; 雄一樋口; 浩大矢; 政男荒井
Original assignee: Taisei Corp; Raito Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Raito Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH0617421A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設工事における止水
壁、ダム用連続止水壁や有害物質流失防止壁等として地
中に構築される連続止水壁の構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中内に止水壁を構築する方法として
は、近年、多用されている地下連続止水壁工法がある。
この地下連続止水壁工法としては、高圧ジェットを利用
して地盤内に溝を形成し、その空間にアスファルト乳
剤、セメント系硬化材を注入する方法、地盤改良による
方法、また溝壁保護のためにベントナイト安定液等を使
用しながら、地中に所定深さの溝を掘削した後、アスフ
ァルト乳剤、セメント系硬化材等を掘削溝内に流し込ん
だり、前記安定液中に硬化剤を投入して自然硬化させる
などして、連続した止水壁を地中に構築する方法等があ
る。

【０００３】しかしながら、前述した連続止水壁工法に
より構築された壁体を、止水壁として十分に機能させる
ためには、壁体にクラックなどの発生がないこと、ジョ
イント部の水密構造が優れていること等が要求される
が、現実には施工の不確実さ、地震等による過大応力ク
ラック等の発生により、長期に渡って完全な止水性を期
待することができないため、止水シートを用いた連続止
水壁工法が採用されている。近年、開発された連続止水
壁工法としては、たとえば特開平４−５０９４号公報、
特公昭６１−４９４５１号公報、特開昭６３−３０４８
２１号公報、特開昭５６−８５０１８号公報、特開昭６
３−５２２号公報等に記載されたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記止
水シートを用いた連続止水壁工法は、主に一枚の止水シ
ートを掘削溝中に建込み、その表裏側に硬化剤を充填す
るものであるが、止水シートの建込みに際して施工上種
々の問題がある。たとえば、止水シートを安定液中に建
て込む場合、自重により降下させることができないた
め、前記特開昭５６−８５０１８号公報記載の発明のよ
うに、両端に支柱等を取付けて止水シートの降下を行う
方法が提案されている。この場合には、クレーン等で一
旦前記支柱を吊り下げた後、鉛直方向に建て込むことに
なるが、正確に建て込めるシート横長に限界があった。
また、前記特開昭６３−３０４８２１号公報に記載され
ているように、複数本の支柱間に止水シートを張設した
ものを横方向にコンパクトにまとめた状態で建込む方法
も提案されているが、掘削深度が大きくなると、コンパ
クトにまとめた止水シートを正確に張設することが困難
となる。

【０００５】一方、連続壁の構築に際しては、掘削溝内
を所定ブロック（エレメント）単位ごとに順次施工が成
されるが、使用する壁面安定液との関係で種々の問題が
生じている。仮に、ベントナイト安定液を用いる場合に
は、既にセメント系硬化剤で硬化させたユニットに隣接
する次ユニットを掘削する際、硬化剤のカルシウムイオ
ンなどによりベントナイト安定液が汚染されるため、ベ
ントナイト安定液が劣化し壁面の崩壊を招いたり、廃液
量が多くなったりするとともに、既に硬化した隣接ユニ
ットの壁面および継手部にベントナイトが付着し結果的
に未固結部分が発生して漏水の原因となるなどの問題が
発生していた。さらに、ベントナイト安定液の劣化によ
りゲル粘性および比重が大きくなるため、掘削効率が低
下するとともに、排泥の分級作業、止水シートの設置作
業および固化作業が難化するなどの問題がある。

【０００６】また、自硬性安定液を用いた場合には、硬
化時間からの制約により掘削、止水シートの建込み等種
々の作業に制限を受ける、また自硬性安定液の劣化によ
りゲル粘性および比重が増加し、前述した問題が同様に
発生する。さらに、ポリマー安定液を使用した場合に
は、それ自体を硬化させることが困難であるなどの問題
がある。他方、止水シート間での連結に際しても、止水
シートを開いた状態で建込み、連結しなければならず、
この連結作業が困難であるとともに、多くの手間と時間
を要していた。

【０００７】そこで、本発明の主たる課題は、使用する
安定液の劣化を無くし、これに伴って発生していた種々
の問題点を解決するとともに、また止水シートの建込
み、連結作業を容易とし、施工性および止水性に優れた
連続止水壁を構築する方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題は、壁面安定液
を用いながら地盤内に掘削溝を形成し、この掘削溝に対
して、一方縁側の側部に端部固定部材を備え、他方縁側
の側部に連結金具を備えるとともに、実質的に前記溝深
さ相当の長さを有し、かつ不透液性シートよりなる夫々
独立の袋体を相互に接合した遮水性の袋体連設シートを
前記掘削溝内に収縮状態で建込んだ後、前記端部固定部
材の固定を行い、次いでこの端部固定部材側の袋体から
順次各袋体内部に充填材を充填し、前記掘削溝内に不透
液性シートによって被包された端部止水壁を形成する工
程と、両側縁部のそれぞれに連結金具を備えるととも
に、実質的に前記溝深さ相当の長さを有し、かつ不透液
性シートよりなる夫々独立の袋体を相互に接合した遮水
性の袋体連設シートを収縮状態で、一方側の連結金具を
既設止水壁の自由端側連結金具と嵌合させて建込んだ
後、既設止水壁側の袋体から順次各袋体内部に充填材を
充填し、掘削溝内に不透液性シートによって被包された
一般部止水壁を連続させる工程とからなることで解決で
きる。また、前記端部固定部材の袋体連設シートの取付
け方向と交差する方向の面に連結金具を固設し、この端
部固定部材をコーナー部材とすることにより、前記止水
壁の構築方向と交差する方向に止水壁を連続させること
ができる。

【０００９】

【作用】本発明における止水シートとしては、不透液性
シートよりなる袋体が相互に接合された「袋体連設シー
ト」が使用される。各袋体は、掘削部分の全深さ範囲を
止水するために、溝深さ相当の長さを有するものが使用
される。掘削溝内への建込みに際しては、前記袋体を収
縮させてコンパクトに固形化した状態で挿入するため、
簡単に建て込むことができるようになるとともに、その
連結作業も容易に行うことができる。本発明連続止水壁
の構築に当たっては、先ず、端部止水壁の構築を行う。
端部止水壁の構築においては、一方縁側の側部に管状の
端部固定部材を備えた袋体連設シートを用い、建込み完
了後に、前記端部固定部材を固定し、この部材を端部位
置決め部材とする。次いで、各袋体の内部に順次充填材
を充填し、掘削溝内に不透液性シートによって被包され
た端部止水壁を形成する。前記端部固定部材を設けるこ
とによって、しっかりと端部面の位置固定が行われるた
めに、各袋体内へ充填材を充填した際に収縮している袋
体を均等に膨張させることができる。前記端部固定部材
は、特に軟弱地盤内での施工に際して有効に機能する。
また、前記端部固定部材をコーナー部材として用いるこ
とにより、簡単に任意の方向に止水壁を連続させること
ができるため、たとえば多角線状の連続止水壁、および
平面的に閉鎖する連続止水壁等の構築が容易となる。

【００１０】端部止水壁の構築を終えたならば、次に両
側に連結金具を備えた袋体連設シートを用いて、連結金
具を介して相互に連続させ、同様の要領によって一般部
止水壁を連続させる。

【００１１】以上の要領にしたがって構築される本発明
止水壁の場合には、袋体内に充填される充填材は、掘削
に使用される壁面安定液と完全に分離され互いに混ざる
ことがないため、壁面安定液の汚染がなくなり、従来問
題となっていた種々の問題点が解決される。また、前記
充填材は、地上においてその品質管理を精度よく行い得
るため、強度および品質等を任意に調整できるととも
に、スライム等の混入もないため、所望の品質を有する
止水壁体を構築できるようになる。

【００１２】さらに、在来工法の場合には、グラウト材
を充填したり、壁面安定液に硬化剤を投入して硬化させ
たり、自硬性安定液の硬化を待ったりして壁体を構築す
るものであるため、隣接するエレメントが所定の強度を
有するようになるまで掘削ができなかったが、本発明法
の場合には、前記袋体内に充填材を充填するものである
ため、施工上の制約がなくなり連続した作業を行うこと
ができる。またインターロッキングパイプ等の建込みも
不要となり、作業が効率化する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳説する。図
１は、本発明法に係る袋体連設シート１Ｂの建込み要領
図であり、図２は端部止水壁に用いる袋体連設シート１
Ａの収縮状態図、図３は一般部止水壁に用いる袋体連設
シート１Ｂの収縮状態図である。本発明法において用い
る袋体連設シート１Ａ、１Ｂは、掘削溝に対して実質的
に溝深さ相当の長さを有し、かつ上部が開口する夫々独
立の長細い袋体１ａ、１ｂ…１ｊが相互に接合されたも
のであって、各袋体１ａ、１ｂ…１ｊの接合に当たって
は、接合部分からの通水がないように、各袋体１ａ、１
ｂ…１ｊの側壁シート部分において上下方向に連続する
接着線をもって接合され、遮水性が保たれている。前記
袋体１の材質としては、ポリエチレンシート、ナイロン
シート、キャンバスシート等のプラスチックシート、あ
るいは合成ゴム等の適宜の不透液性のシートが使用さ
れ、建込み時には、図２に示されるように、各袋体１
ａ、１ｂ…１ｊが折り畳まれ、収縮した状態で挿入され
る。

【００１４】図２に示される端部止水壁を構築する袋体
連設シート１Ａの場合には、一方縁側の側部に角形管状
の端部固定部材３を備え、他方縁側の側部に連結金具２
ａを備え、また、図３に示される一般部止水壁を構築す
る袋体連設シート１Ｂの場合には、両側部に雄雌それぞ
れの連結金具２ａ、２ｂを備えるものである。この連結
金具２ａ、２ｂは、好ましくは鋼製のものを使用するこ
とで、前記袋体連設シート１Ｂの芯材となり、かつ重り
として機能するため、建込みが容易となる。また、運搬
も容易となる。なお、前記各袋体１ａ、１ｂ…１ｊの容
量および連設数の決定に当たっては、施工性、施工工
程、日当りの施工延長等を慎重に検討した上で決定され
る。

【００１５】地中止水壁の構築に当たっては、先ず一般
的な溝掘削の要領に従って、溝掘り用定規、孔壁の保
護、安定液の流出防止等により、一対のガイドウォール
４、４を溝を挟んで布設した後、バケット式、衝撃式ま
たは回転式等の適宜に選定された掘削機を用いて、その
掘削溝６内を壁面安定液５で満たしながら溝掘削が行わ
れる。なお、掘削に際しては、本発明法は隣接する壁体
の硬化を待つことなく連続して施工が行える関係上、掘
削順序は何ら制限されず、一方向へ連続して掘削するこ
とができる。

【００１６】地盤内に掘削溝６が形成されたならば、図
４に示される要領に従って、止水壁の構築が行われる。
先ず、端部止水壁の構築に当たっては、図４（ａ）に示
されるように、図２に示される端部固定部材３を有する
袋体連設シート１Ａが建込まれる。この際、前記端部固
定部材３を掘削溝６のコーナー部にきっちりと合わせ
て、固定端部位置決め部材として機能させるべく、その
管内に止水充填材７を充填し端部固定部材３をしっかり
と固定する。前記端部固定部材３としては、好ましくは
上下端開口の筒状のものが用いられ、管内に充填された
止水充填材７が掘削溝の底面に圧着することにより確実
に固定される。次いで、この端部固定部材３に最も近い
袋体１ａに充填材を充填して膨張させ、これより右方側
の袋体１ｂ、１ｃ…１ｊをＸ方向に押し出す。この充填
作業を各袋体１ｂ…１ｊについて順次行い、図４（ｄ）
に示されるようにＸ方向に延長する端部止水壁Ｗ₁を構
築する。

【００１７】端部止水壁Ｗ₁の構築を終えたならば、次
に図３に示される、両側部に連結金具２ａ、２ｂを備え
た袋体連設シート１Ｂの建込みを行う。建込みに際して
は、図１に示されるように、現場に持ち込まれたクレー
ン等の重機（図示しない）により前記袋体連設シート１
Ｂが吊持され、そのまま鉛直方向に建込まれる。その
際、施工済み止水壁Ｗ₁の側端に固設された雄連結金具
２ａに対して、建込み袋体連設シート１Ｂの雌連結金具
２ｂを嵌合させ、これをガイドとして掘削溝内に吊り下
ろす。建込みが完了したならば、端部止水壁Ｗ₁側の袋
体１ａより順に充填材を充填し、これを膨張させて、さ
らにＸ方向に延長する連続止水壁が構築される。

【００１８】前記各袋体１ａ、１ｂ…１ｊ内部に充填さ
れる前記充填材としては、たとえばアスファルト乳剤、
セメント系ミルク、モルタル、コンクリートなど硬化性
材料が用いられる。耐久性の点からはアスファルトモル
タル等の可撓性合成樹脂を用いるのが望ましい。また、
単純に止水としての機能のみを持たせるのであれば、
水、廃液、砂等の液体、粒状体をも用いることができ
る。さらに、産業廃棄物の減少を図るために、掘削時に
使用しているベントナイト安定液の置換分をそのまま、
または硬化剤を混入して前記袋体１ａ、１ｂ…１ｊ内に
充填することもできる。また、その充填は、流し込みに
よることでも良いし、また所定の圧力をもって圧入する
ことでもよい。

【００１９】また、前記端部固定部材３のＹ方向面に連
結金具３ａを固設することにより、前記端部固定部材３
をコーナー部材としてＹ方向にも同様の手順に従って止
水壁を連続させることができる。前記端部固定部材３を
コーナー部材として利用することにより、たとえば図５
に示されるように、平面的に閉鎖する連続止水壁を容易
に構築することができる。なお、各袋体１ａ、１ｂ…１
ｊ内への充填完了の適宜の時期に、連結部６ｂおよび各
袋体間の隙間６ａ、６ａ…にはセメント系充填材または
硬化剤等を投入して固化を図る。

【００２０】一方、止水壁Ｗの底部に着目すると、止水
壁Ｗの構築深さは、地下水の回り込みを防止するため
に、好ましくは図６（図４（ｂ）の状態での縦断面図）
に示されるように、地盤の不透水層Ｓまで先端が達する
深さとするのが望ましい。さらに止水性を完全とするた
めに止水壁Ｗの底部を根固めすることもできる。具体的
には、図７に示されるように、各袋体１ａ、１ｂ…１ｊ
の溝深さ方向の長さを前記連結金具２ａ、２ｂの長さよ
りも短めにし、連結金具２ａ、２ｂの足部を溝底面への
当接側に突出させて一体化し、設置後の状態において、
前記連結金具２ａ、２ｂの溝底部への当接によって、各
袋体１ａ、１ｂ…１ｊと溝底部との間に隙間を確保する
ようにし、連結金具２ａ、２ｂによって形成される縦孔
空間Ｐより注入ロッド１０を挿入し、前記各袋体１ａ、
１ｂ…１ｊの下部空間に向けてグラウト材Ｍを注入し、
袋体１ａ、１ｂ…１ｊの下側部分の根固めを行う。

【００２１】他方、止水壁Ｗの構築に当たっては、掘削
後のスライム除去が必要であるが、仮に図８に示される
ように、クラムシェルバケット９により袋体連設シート
１の隣接する部分でのスライムＳの除去を行う場合に
は、図９に示されるように、断面コ字状の防護鋼材８に
よって建込み後の袋体連設シートを防護しながら除去作
業を行うと、袋体１ａ、１ｂ…１ｊを傷付けることなく
作業を行うことができる。

【００２２】ところで、前述した袋体１ａ、１ｂ…１ｊ
内への充填材の注入に伴う側方移動について説明する
と、図１０に示されるように、溝６内に充満している壁
面安定液５の比重をγ_sとすると、深さ方向の圧力分布
はγ_s・Ｈで表され、一方、袋体１内に注入される充填
材の比重をγｔとすると深さ方向の圧力分布は同様にγ
ｔ・Ｈで表される。ここで、通常、壁面安定液として用
いられるベントナイト液の比重は１．１５〜１．２５程
度の範囲であり、前記充填材はセメント系のもの等を用
いると１．３０〜１．７０程度の範囲であるため、その
比重の差分による押出し力（γｔ−γ_s）・Ｈが押出し
方向に圧力ΔＰとして作用することになる。したがっ
て、この比重差による付加圧力、および注入圧力等を必
要に応じて用いることにより、十分に側方に押し出すこ
とが可能と思われる。また、場合によっては、袋体１の
移動先端側上端Ａを適時、何等かの方法で移動拘束した
状態で注入を行うと下端側での圧力を増すことができ、
移動を容易ならしめることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳説のとおり、本発明によれば、使
用する安定液の劣化を無くし、これに伴って発生してい
た種々の問題点を解決することができる。また、止水シ
ートの建込み、連結作業が容易となるとともに、施工性
および止水性に優れた止水壁を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法に係る袋体連設シートの建込み要領図
である。

【図２】端部止水壁に用いる袋体連設シートの収縮状態
図である。

【図３】一般部止水壁に用いる袋体連設シートの収縮状
態図である。

【図４】袋体連設シート建込み後の施工手順図である。

【図５】地中止水壁の構築後の平面図である。

【図６】地中止水壁の縦断面図である。

【図７】止水壁底部の根固め要領図である。

【図８】スライム処理要領図である。

【図９】スライム処理時の袋体の防護要領図である。

【図１０】袋体の側方移動についての説明図である。

【符号の説明】

１Ａ・１Ｂ…袋体連設シート、２ａ・２ｂ…連結金具、
３…端部固定部材、４…ガイドウォール、５…壁面安定
液、６…掘削溝、８…防護鋼材、９…クラムシェルバケ
ット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大矢浩神奈川県横浜市鶴見区下末吉４ー16ー12 (72)発明者荒井政男東京都三鷹市上連雀１ー18ー11 (56)参考文献特開昭53−63708（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−130818（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−130819（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−304831（ＪＰ，Ａ) 特開平５−247944（ＪＰ，Ａ) 特開平６−41976（ＪＰ，Ａ) 特開平６−41977（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 5/02 - 5/20 E02D 19/06 - 19/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】壁面安定液を用いながら地盤内に掘削溝を
形成し、この掘削溝に対して、一方縁側の側部に端部固定部材を備え、他方縁側の側部
に連結金具を備えるとともに、実質的に前記溝深さ相当
の長さを有し、かつ不透液性シートよりなる夫々独立の
袋体を相互に接合した遮水性の袋体連設シートを前記掘
削溝内に収縮状態で建込んだ後、前記端部固定部材の固
定を行い、次いでこの端部固定部材側の袋体から順次各
袋体内部に充填材を充填し、前記掘削溝内に不透液性シ
ートによって被包された端部止水壁を形成する工程と、両側縁部のそれぞれに連結金具を備えるとともに、実質
的に前記溝深さ相当の長さを有し、かつ不透液性シート
よりなる夫々独立の袋体を相互に接合した遮水性の袋体
連設シートを収縮状態で、一方側の連結金具を既設止水
壁の自由端側連結金具と嵌合させて建込んだ後、既設止
水壁側の袋体から順次各袋体内部に充填材を充填し、掘
削溝内に不透液性シートによって被包された一般部止水
壁を連続させる工程とからなることを特徴とする地中連
続止水壁の構築方法。
【請求項２】前記端部固定部材の袋体連設シートの取付
け方向と交差する方向の面に連結金具を固設し、この端
部固定部材をコーナー部材として前記止水壁の構築方向
と交差する方向に止水壁を連続させる請求項１記載の地
中連続止水壁の構築方法。