JP3144289B2

JP3144289B2 - 底部遮水構造及び底部遮水構造の地中設置工法

Info

Publication number: JP3144289B2
Application number: JP34111695A
Authority: JP
Inventors: 克己小谷; 道彦石田; 秀一坂本
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: JPH09174014A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、底部遮水構造及
び底部遮水構造の地中設置工法に関し、特に、所定領域
の地盤を下方から覆うようにして当該地盤の底部に設け
られる底部遮水構造、及び該遮水構造を設置するための
底部遮水構造の地中設置工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地盤の比較的浅い位置に不透水層がある
場合には、地下水の下方への流路が遮断されて、この不
透水層の下方の地盤へ地下水が流出することが防止され
るので、例えば所定の領域を囲んで地表面からこの不透
水層に至る遮水壁を造成することにより、この領域に地
下水を封じ込めて貯留したり、汚染土壌を通過した汚染
地下水が外部に拡散するのを防止することができる。ま
た、特に廃棄物処分場において、これの底面に遮水シー
トが敷設されていなかったり、遮水シートが破損して、
廃棄物から浸出する汚染水が流出するおそれが場合で
も、処分場の周囲に遮水壁を造成することによりかかる
汚染水を封じ込めてこれの拡散を防止することができ
る。

【０００３】これに対し、地盤の深い位置に不透水層が
ある場合や、下方の地盤に適当な不透水層が存在しない
場合には、遮水壁の造成工事が大規模になって不経済に
なるばかりか、その遮水機能も信頼性に欠けるものとな
る。

【０００４】そして、このような場合、上記汚染土壌や
廃棄物処分場から汚染水が流出するのを防止する方法の
一例として、これらの汚染土壌を現位置あるいは処理施
設等において不溶化したり浄化する方法が採用されてい
るが、かかる方法では、処理技術の信頼性に欠けるとと
もに、コスト面で問題がある。

【０００５】また、地中に不透水層を人工的に造成する
方法も考えられ、このような方法としては、例えば、地
盤を開削してその底面に不透水層を造成した後、再び土
砂を埋め戻したり、当該開削空間を廃棄物処分場として
そのまま利用したりする方法や、地表面から所定の深度
に各種の薬液や固化材を注入固化して地盤改良を行うこ
とにより不透水層を造成する方法等を採用することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記不
透水層を人工的に造成する方法によれば、地盤を開削し
てその底面に不透水層を造成する方法では、掘削土量が
多大となるため不経済となるばかりか、汚染土壌を有す
る地盤や、廃棄物が埋立投入された後の遮水シートが敷
設されていない廃棄物処分場、あるいは遮水シートが破
損した廃棄物処分場などの、事後的に不透水層を造成す
る必要があるもの対しては、有効に用いることができな
い。また、所定の深度に薬液や固化材を注入固化して不
透水層を造成する方法では、広範囲にわたる対象地盤に
対して、注入用のロッドを、地表面から、不透水層を造
成すべき方向とは交差する方向である垂直方向に多数回
打ち込む必要があるため、不経済であることに加えて、
隙間や施工不良部分が生じやすく、信頼性のある不透水
層を造成することが困難であるという課題があった。

【０００７】そこで、この発明は、これらの課題に着目
してなされたもので、所定領域の地盤の下方に、その地
盤を開削することなく容易に設置することができるとと
もに、信頼性のある不透水層を形成することのできる底
部遮水構造及びこの底部遮水構造の地中設置工法を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、所定領域
の地盤を下方から覆うようにして当該地盤の底部に設け
られる底部遮水構造であって、前記地盤の下方を横断し
て並行に延長設置された、中央部分が最下端に位置する
よう凸状に湾曲する複数の注入管と、該注入管から周囲
の地盤に注入固化材を注入することにより、各隣接する
注入管の間に造成される遮水層とからなることを特徴と
する底部遮水構造にある。

【０００９】また、この発明の他の要旨は、所定領域の
地盤を下方から覆うようにして当該地盤の底部に遮水構
造を設置するための底部遮水構造の地中設置工法であっ
て、前記地盤の側方に設けた発進基地から、前記地盤の
下方の地中に、前記地盤を挟んでこれの側方に設けた到
達基地に向けて、湾曲する注入管を、前記発進基地と到
達基地との間の中間部分に湾曲の最下端が位置するよう
にして複数並行に延長配設する工程と、該延長配設した
注入管から周囲の地盤に注入固化材を注入することによ
り、各隣接する注入管の間に遮水層を造成して、前記注
入管と遮水層とが一体となって前記所定領域の地盤を下
方から覆う遮水構造を形成する工程とからなることを特
徴とする底部遮水構造の地中設置工法にある。

【００１０】なお、上記記載において、発進基地あるい
は到達基地は、例えば、下方に底部遮水構造を設けるべ
き所定領域の地盤の側方に立坑を設け、これを発進基地
あるいは到達基地として注入管の設置作業を行うことも
できるが、前記所定領域の地盤を挟んでこれの側方の地
表面に発進基地あるいは到達基地を設け、前記地盤の下
方を通過するように注入管を曲線状に施工して、注入管
の設置作業を行うようにすることもできる。

【００１１】そして、この発明の底部遮水構造及び地中
設置工法によれば、各注入管は、例えば特開昭５７−１
６１２９４号公報や特開昭５８−１３８９８号公報に示
されるような曲管の地中推進装置を用いることにより、
所定領域の地盤の下方を通過して容易に地中に設置する
ことができるとともに、隣接する注入管の間に造成され
る遮水層は、例えば各注入管にセメント系や樹脂系の各
種の注入固化材を圧送し、この注入固化材を注入管の外
周に設けた注入孔や注入ノズルから周囲の地盤に向けて
噴射混合することにより容易に造成することができる。

【００１２】すなわち、この発明の底部遮水構造及び地
中設置工法によれば、地盤の開削を行うことなく、公知
の工法を組み合わせて、所定領域の地盤を下方から覆う
人工的な遮水構造を、これの設置すべき方向に沿って容
易かつ精度良く造成してゆくことができる。

【００１３】なお、この発明の底部遮水構造及び地中設
置工法によれば、湾曲する注入管は、その中間部分を最
下端に位置させて、所定領域の地盤を下方から抱き込む
ようにして設置してゆくものであるため、これを地中に
挿入するための発信基地や到達基地を地盤を掘削するこ
となく地表面に設けることができるとともに、所定領域
の地盤を挟んでこれの両側に立坑を設けてこれを発信基
地や到達基地とする場合でも、これらの深さを最小限の
ものに留めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の好ましい実施の
形態すなわち一実施例について、添付図面を参照しつつ
詳細に説明する。この実施例の底部遮水構造１０は、図
１（ａ）〜（ｃ）に示すように、汚染土壌を含む汚染領
域１１の地盤を封じ込めて、汚染物質や汚染水が周囲の
地盤に拡散するのを防止することを目的として、平面矩
形状に形成した鉛直遮水壁としての締切り壁１２及び立
坑１３とともに遮水構造体１４を形成すべく、かかる汚
染領域１１の底部を遮水するための構造物として造成さ
れるものである。

【００１５】すなわち、この実施例によれば、汚染領域
１１の周囲を囲む鉛直遮水壁として、この汚染領域１１
を挟んで対向する短辺部分には、例えば連続地中壁工法
などを用いて一対の立坑１３が構築されるとともに、汚
染領域１１を挟んで対向する長辺部分には、例えば鋼矢
板を連続打設することにより締切り壁１２が設置され、
また、汚染領域１１の地盤を下方から覆うようにして、
この実施例の底部遮水構造１０が、後述する地中設置工
法によって設けられ、これらが一体となって、汚染領域
１１を封じ込める遮水構造体１４を構成することにな
る。

【００１６】そして、この実施例の底部遮水構造１０
は、汚染領域１１の地盤の下方を横断して、かつこれの
中央部分が最下端に位置するようして凸状に湾曲して並
行に延長設置された複数の湾曲注入管１５と、この湾曲
注入管１５から周囲の地盤にセメント系や樹脂系の注入
固化材を注入することにより、各隣接する湾曲注入管１
５の間に造成される遮水層１６とによって構成されてい
る。すなわち、かかる複数配設した湾曲注入管１５と、
隣接する湾曲注入管１５の間の隙間を埋めるようにして
造成された遮水層１６とが一体となって、汚染領域１１
の地盤を下方から覆う水密で止水性に富んだ遮水構造体
１４が形成されることになる。

【００１７】また、この実施例の底部遮水構造１０は、
例えば以下の施工手順に従って、汚染領域１１の下方の
地盤に容易に設置することができる。すなわち、この実
施例によれば、まず、鉛直遮水壁としても併用できるよ
うに汚染領域１１を挟んでその両側に構築された前記立
坑１３を発進基地Ａあるいは到達基地Ｂとして、例えば
図２に示すような曲管の地中推進装置２０を用いて、各
湾曲注入管１５を、汚染領域１１の下方の地中に、所定
間隔を置いて平行に延長するように推進貫入する作業を
行う。

【００１８】ここで、地中推進装置２０は、例えば特開
昭５７−１６１２９４号公報に示されるもので、湾曲注
入管１５の背部を支承する外側ガイドローラー２１と、
湾曲注入管１５の腹部を支承する内側ガイドローラー２
２とが、それぞれ曲管の長手方向に間隔をおいて配置さ
れるとともに、湾曲注入管１５の軸との間隔を調整でき
るように支持フレーム２３に取り付けられ、また湾曲注
入管１５を把持する把持手段２４と支持フレーム２３と
に両端を枢着した推進ジャッキ２５を備えていて、この
推進ジャッキ２５を伸縮しながら、把持手段２４により
湾曲注入管１５を把持する位置を盛り換えてゆくことに
より、湾曲注入管１５を地中に順次推進挿入してゆくも
のである。

【００１９】なお、湾曲注入管１５の地中への推進挿入
作業は、上記発信基地Ａにおいて、湾曲注入管１５の端
部に新たに注入管１５を溶接等により継ぎ足しながら行
われるとともに、地中に挿入された湾曲注入管１５の先
端部分には、例えば特開昭５８−１３８９８号公報に示
されるような、掘削用ビット、ビット駆動用液圧モー
タ、排泥ポンプ等の装置を適宜設けることにより、さら
に容易にこの推進挿入作業を行ってゆくことができる。

【００２０】そして、かかる湾曲注入管１５の曲率に沿
った推進作業により、汚染領域１１の下方を横切るとと
もに中央部分において最下端にとなる予め設計された凸
状に湾曲する位置に、湾曲注入管１５を延長配設して行
き、この湾曲注入管１５が到達基地Ｂに到達したら、次
に、隣接する湾曲注入管１５の間の地盤に遮水層１６を
造成する作業を行う。

【００２１】かかる遮水層１６を造成する作業は、到達
基地Ｂに到達した湾曲注入管１５の先端部から、適宜掘
削用ビット、ビット駆動用液圧モータ、排泥ポンプ等の
装置を取り除くとともに、設置した湾曲注入管１５にセ
メント系や樹脂系等の、例えば地盤改良工法に使用する
各種の注入固化材を、圧送ポンプ等を用いて所定の加圧
力で圧送することにより、容易に行うことができる。す
なわち、湾曲注入管１５の周囲には、予め、湾曲注入管
１５の周囲に注入孔や注入ノズルが設けられており、圧
送された注入固化材がかかる注入孔等から周囲の地盤に
噴射混合され、かつこれが固化することにより、湾曲注
入管１５に密着しながら、隣接する湾曲注入管１５の間
の隙間を埋める止水性に富んだ遮水層１６が造成される
ことになる。

【００２２】すなわち、かかる遮水層１６が各隣接する
湾曲注入管１５の間に造成されることにより、この湾曲
注入管１５と一体となって水密な底部遮水構造１０が形
成されるとともに、さらに、汚染領域１１の周囲を囲ん
で鉛直方向に形成された上述の締切り壁１２及び立坑１
３と一体となって、汚染土壌を含む汚染領域１１の地盤
を強固に封じ込める遮水構造体１４を形成して、汚染物
質や汚染水が周囲の地盤に拡散するのを防止することに
なる。

【００２３】なお、湾曲注入管１５の径の大きさや、汚
染領域１１の下方に配設する際の間隔、湾曲注入管１５
の注入孔等からの注入固化材の噴射圧力等は、地盤の地
質や底部遮水構造１０に負荷される荷重等を鑑みて適宜
設計されるものである。

【００２４】そして、この実施例によれば、地盤の開削
を行うことなく、公知の工法を組み合わせて、汚染領域
１１を含む地盤を地盤を下方から覆う人工的な遮水構造
を、これを設置すべき方向に沿って容易かつ精度良く造
成してゆくことができる。

【００２５】なお、この発明は上記実施例の態様のもの
に限定されるものではなく、上記請求項に記載された構
成の範囲内において、種々の態様のものを採用すること
ができる。例えば、注入管を地中に挿入するための発信
基地や到達基地は、立坑を構築して設ける必要は必ずし
もなく、これらを地表面に設けて推進作業を行うことも
できる。

【００２６】また、上記実施例では、汚染土壌を含む汚
染領域１１の地盤を封じ込める遮水構造体１４の底部を
構成する構造物として、この発明の底部遮水構造を設置
する場合について記載したが、この発明は、所定領域の
地盤を下方から覆う底部遮水構造として、遮水シートの
敷設していない廃棄物処分場や、遮水シートの破損した
廃棄物処分場にも用いることができ、また例えば地下貯
水池や地下河川など形成するための底部遮水構造とし
て、種々の工事に採用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
底部遮水構造は、所定領域の地盤を下方から覆うように
して当該地盤の底部に設けられる底部遮水構造であっ
て、前記地盤の下方を横断して、かつ中央部分が最下端
に位置するよう凸状に湾曲して並行に延長設置された複
数の注入管と、該注入管から周囲の地盤に注入固化材を
注入することにより、各隣接する注入管の間に造成され
る遮水層とからなり、当該領域の地盤を開削することな
く、遮水構造が設置される方向に沿って配設した注入管
を中心として、この設置方向に沿って遮水層を横方向に
直接造成して行くことができるので、これを精度良く造
成してゆくことができ、したがって信頼性のある不透水
層を容易に構成することができる。

【００２８】また、この発明の底部遮水構造の地中設置
工法をによれば、地盤を開削することなく、所定領域の
地盤の下方に信頼性のある不透水層を経済的にかつ容易
に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる底部遮水構造を有
する遮水構造体の構成を示す説明図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂに沿った縦断面図、（ｃ）
は（ａ）のｃ−ｃに沿った横断面図である。

【図２】湾曲した注入管を地中に延長設置するための装
置の一例を示す略示側面図である。

【符号の説明】

１０底部遮水構造１１汚染領域１２締切り壁１３立坑１４遮水構造体１５湾曲注入管１６遮水層１７注入固化材２０地中推進装置Ａ発進基地Ｂ到達基地

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−265313（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−161294（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−13898（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−304831（ＪＰ，Ａ) 特開平９−155315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 1/00 E02D 19/16 E02D 31/00 - 31/14 E02D 3/00 - 5/80 103 E02B 3/00 - 3/28 E02B 7/00 - 7/54

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定領域の地盤を下方から覆うようにし
て当該地盤の底部に設けられる底部遮水構造であって、
前記地盤の下方を横断して並行に延長設置された、中央
部分が最下端に位置するよう凸状に湾曲する複数の注入
管と、該注入管から周囲の地盤に注入固化材を注入する
ことにより、各隣接する注入管の間に造成される遮水層
とからなることを特徴とする底部遮水構造。
【請求項２】所定領域の地盤を下方から覆うようにし
て当該地盤の底部に遮水構造を設置するための底部遮水
構造の地中設置工法であって、前記地盤の側方に設けた
発進基地から、前記地盤の下方の地中に、前記地盤を挟
んでこれの側方に設けた到達基地に向けて、湾曲する注
入管を、前記発進基地と到達基地との間の中間部分に湾
曲の最下端が位置するようにして複数並行に延長配設す
る工程と、該延長配設した注入管から周囲の地盤に注入
固化材を注入することにより、各隣接する注入管の間に
遮水層を造成して、前記注入管と遮水層とが一体となっ
て前記所定領域の地盤を下方から覆う遮水構造を形成す
る工程とからなることを特徴とする底部遮水構造の地中
設置工法。