JP3846801B2 - 地中遮水壁の構築方法 - Google Patents
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<請求項1記載の発明>
請求項1記載の発明は、移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて、前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら粘土鉱物懸濁液を吐出し、当該粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程を行い、チェーンカッター方式掘削装置が前記カッターの建込み位置へ戻りながら、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を空気圧送しつつ、当該粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第2の工程を行う、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
第1の工程において、比較的低濃度の粘土鉱物懸濁液を安定液として吐出し、この粘土鉱物懸濁液と地盤中の地盤土砂とを混合攪拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、対象地盤をチェーンカッター方式掘削装置を用いて掘削する。
また、第2の工程において、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、この粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
ここで、第2の工程において、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を予め水分と接触させることなく空気圧送して泥水混合土中に吐出するのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためであり、泥水混合土に吐出する前に多量の粘土鉱物を水分に接触させてしまうと、搬送管路内で粘度が高くなり圧送し難くなるばかりでなく、泥水混合土中に吐出されてからも均質に混合攪拌し難くなってしまい、攪拌効率が悪くなるからである。また、チェーンカッター方式掘削装置がカッターの建込み位置へ戻りながら粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出することにより、粘性度が増してくるまでにカッター建込み位置への戻りを終えてカッターの引き抜き終えてしまえば、低粘度のままで、均質な混合攪拌ができる。
すなわち、泥水混合土中に予め水分と接触させることなく粉体状の粘土鉱物を空気圧送し、粘土鉱物が粘度が増してくる前に、水と地盤土砂と粘土鉱物懸濁液及び粉体状の粘土鉱物を混合攪拌してしまえば、低粘度状態の泥水混合土のままで容易に均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよく、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁を構築することができる。
請求項2記載の発明は、前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3である、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法である。
第1の工程において、水1m3当たり30〜500kg/m3の粘土鉱物量の、比較的低濃度の粘土鉱物懸濁液を安定液として吐出し、この粘土鉱物懸濁液と地盤中の地盤土砂とを混合攪拌して、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しつつ、対象地盤を掘削する。
また、第2の工程において、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3の多量の粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
すなわち、第1の工程と第2の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
請求項3記載の発明は、移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもたせるためには、多量の粘土鉱物の添加が必要となるが、本発明では、その粘土鉱物の添加を懸濁液状態と粉体若しくは顆粒状態の2態様にわけて行われる。2態様に分けることにより、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出し、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しながら掘削を行い、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出することができる。
粉体若しくは顆粒状態では、水等の接触による粘度増加を懸濁液状態に比べて粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができると共に、掘削の後には、セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもった地中遮水壁を構築することができる。
具体的には、チェーンカッター方式掘削装置による溝掘削を行いつつ、攪拌混合を行う。粉体若しくは顆粒状態では、水等の接触による粘度増加を懸濁液状態に比べて粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができると共に、掘削の後には、セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもった地中遮水壁を構築することができる。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
請求項4記載の発明は、前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3である、請求項3記載の地中遮水壁の構築方法である。
本発明では、その粘土鉱物の添加を懸濁液状態と粉体若しくは顆粒状態の2態様にわけて行われる。2態様に分けることにより、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量(水1m3当たり30〜500kg/m3)の分だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出し、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しながら掘削を行い、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出することができる。
粉体若しくは顆粒状態では、水等の接触による粘度増加を懸濁液状態に比べて粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができると共に、掘削の後には、セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもった地中遮水壁を構築することができる。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
請求項5記載の発明は、移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程を行い、チェーンカッター方式掘削装置が前記カッターの建込み位置へ戻りながら、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第2の工程を行う、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
第1の工程をチェーンカッター方式掘削装置の溝掘削による掘削段階を主とし、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出し、第2の工程をチェーンカッター方式掘削装置のカッターの建込み位置への戻りながらの混合攪拌を主とする段階とし、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出しながら混合攪拌している。
そのため、第1の工程と第2の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
請求項6記載の発明は、前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3である、請求項5記載の地中遮水壁の構築方法である。
第1の工程を掘削段階を主とし、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分である、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)、又は/及び粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量(水1m3当たり30〜500kg/m3)だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出し、第2の工程を混合攪拌を主とする段階とし、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)については、粉体若しくは顆粒状態で吐出しながら混合攪拌している。
そのため、第1の工程と第2の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
請求項7記載の発明は、移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記カッターの建込み位置を1次工区開始点とし、この1次工区開始点から一方向に所定長の1次工区終了点まで当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程と、このチェーンカッター方式掘削装置が前記1次工区終了点から1次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う第2の工程と、前記1次工区開始点に戻った後、再び前記1次工区終了点方向へ移動しつつ、前記1次工区開始点から1次工区終了点までは、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌し、前記1次工区終了点を2次工区開始点として、この2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までは、溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第3の工程と、を備え、先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第2の工程と第3の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行う、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
第2の工程で、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに混合攪拌のみを行うので、粘土鉱物と泥水混合土とがよりよく均質に攪拌される。
請求項8記載の発明は、前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、前記第3の工程における1次工区開始点から1次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記第3の工程における2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3である、請求項7記載の地中遮水壁の構築方法である。
第1の工程を掘削段階を主とし、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分である、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)、又は/及び粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量(水1m3当たり30〜500kg/m3)だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出している。
そして、第3の工程を混合攪拌を主とする段階と掘削段階を主とする段階とに分け、1次工区開始点から1次工区終了点までの段階では、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)については、粉体若しくは顆粒状態で吐出しながら混合攪拌している。
また、第3の工程のうち2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までの段階では、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分である、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量(対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3)、又は/及び粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量(水1m3当たり30〜500kg/m3)だけを予め懸濁液状態(地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある)で吐出している。
そのため、第1の工程と第3の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
請求項9記載の発明は、前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は空気圧送により吐出される、請求項3乃至8のいずれか1項記載の地中遮水壁の構築方法である。
粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、搬送作業効率が悪化することはない。また、この粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
請求項10記載の発明は、前記混合攪拌は、前記チェーンカッター方式掘削装置の無端チェーンに備えられた、攪拌バーによって行われる、請求項1乃至9のいずれか1項記載の地中遮水壁の構築方法である。
チェーンカッター方式掘削装置により掘削された溝内を無端チェーンに備えられた攪拌バーによって攪拌するため、溝内の泥水混合土が下方から上方まで万遍なく均一に攪拌することができる。
<請求項1及び2に係る粘土鉱物について>
請求項1及び2に係る、第1の工程と第2の工程で混入される粘土鉱物について以下に説明する。
粘土鉱物は、例えば、ベントナイトや木節粘土等が考えられる。また、この粘土鉱物には、石炭灰、水硬スラグ、フライアッシュ、その他細粒土分等を、適宜、任意の量を添加してもよい。なお、本発明にいう粘土鉱物懸濁液は、粘土鉱物溶液の語義も含むものとする。また、対象土砂量とは、掘削した対象地盤の土砂量のことをいうものとする(以下、同様)。
(実施の態様1)
実施の態様1は、前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水1m3当たり30〜250kg/m3のベントナイト量のベントナイト懸濁液であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量1m3当たり20〜300kg/m3の量の粉体若しくは顆粒状のベントナイトである、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法である。
この方法は、例えば、軟弱な粘性土や緩い砂質土が多い土層等で、掘削孔が崩壊等しやすい地盤に用いられる。
実施の態様2は、前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水1m3当たり50〜500kg/m3の木節粘土懸濁液であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量1m3当たり40〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土である、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法である。
この方法は、例えば、硬い粘性土、密な砂質土や礫が多い土層等で、掘削孔が崩壊等しにくい地盤に用いられる。
実施の態様3は、前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水1m3当たり30〜250kg/m3のベントナイト懸濁液であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量1m3当たり40〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土である、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法である。
実施の態様4は、前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水1m3当たり50〜500kg/m3の木節粘土懸濁液であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量1m3当たり20〜300kg/m3の粉体若しくは顆粒状のベントナイトである、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法である。
実施の態様3及び実施の態様4では、第1の工程と第2の工程において、ベントナイトと木節粘土とを、それぞれ懸濁液状態又は粉体若しくは顆粒状態で組み合わせて用いるため、対象地盤の性状、施工技術や施工コスト等の点で効果的である。
請求項3乃至10に係る、工程で混入される粘土鉱物について以下に説明する。前述したように、粘土鉱物は、例えば、ベントナイトや木節粘土等が考えられる。また、この粘土鉱物には、石炭灰、水硬スラグ、フライアッシュ、その他細粒土分等を、適宜、任意の量を添加してもよい。なお、本発明にいう粘土鉱物懸濁液は、粘土鉱物溶液の語義も含むものとする。粘土鉱物、粘土鉱物懸濁液の役割、それぞれの組み合わせ及び作用効果等については、前述してあるので、説明を省略し、以下に請求項3乃至10に係る粘土鉱物について、実施の態様の配合についてのみ示す。
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、地中遮水壁の構築方法については、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とし、粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水1m3当たり30〜500kg/m3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水1m3当たり30〜250kg/m3のベントナイト量のベントナイト懸濁液(以下、「懸濁液A2」という)、若しくは水1m3当たり50〜500kg/m3の木節粘土量の木節粘土懸濁液(以下、「懸濁液B2」という)である。なお、懸濁液A2については、より攪拌効率を高めるために、水1m3当たり30〜100kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量1m3当たり20〜300kg/m3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト(以下、「粉体/顆粒物A2」という)、若しくは対象土砂量1m3当たり40〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土(以下、「粉体/顆粒物B2」という)である。なお、粉体/顆粒物A2については、より強度を増すために、対象土砂量1m3当たり50〜200kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。また、地盤状況において、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合があるが、このような場合は、例えば、含水率が高い地盤等に適用されるものである。
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程と、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第2の工程とからなる、地中遮水壁の構築方法については、前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水1m3当たり30〜500kg/m3とし、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水1m3当たり30〜250kg/m3のベントナイト量のベントナイト懸濁液(以下、「懸濁液A3」という)、若しくは水1m3当たり50〜500kg/m3の木節粘土量の木節粘土懸濁液(以下、「懸濁液B3」という)である。なお、懸濁液A3については、より攪拌効率を高めるために、水1m3当たり30〜100kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量1m3当たり20〜300kg/m3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト(以下、「粉体/顆粒物A3」という)、若しくは対象土砂量1m3当たり40〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土(以下、「粉体/顆粒物B3」という)である。なお、粉体/顆粒物A3については、より強度を増すために、対象土砂量1m3当たり50〜200kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。
移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記カッターの建込み位置を1次工区開始点とし、この1次工区開始点から一方向に所定長の1次工区終了点まで当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程と、このチェーンカッター方式掘削装置が前記1次工区終了点から1次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う第2の工程と、前記1次工区開始点に戻った後、再び前記1次工区終了点方向へ移動しつつ、前記1次工区開始点から1次工区終了点までは、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌し、前記1次工区終了点を2次工区開始点として、この2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までは、溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第3の工程と、を備え、先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第2の工程と第3の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行う、地中遮水壁の構築方法については、前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水1m3当たり30〜500kg/m3とし、前記第3の工程における1次工区開始点から1次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とし、前記第3の工程における2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水1m3当たり30〜500kg/m3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水1m3当たり30〜250kg/m3のベントナイト量のベントナイト懸濁液(以下、「懸濁液A5」という)、若しくは水1m3当たり50〜500kg/m3の木節粘土量の木節粘土懸濁液(以下、「懸濁液B5」という)である。なお、懸濁液A5については、より攪拌効率を高めるために、水1m3当たり30〜100kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量1m3当たり20〜300kg/m3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト(以下、「粉体/顆粒物A5」という)、若しくは対象土砂量1m3当たり40〜450kg/m3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土(以下、「粉体/顆粒物B5」という)である。なお、粉体/顆粒物A5については、より強度を増すために、対象土砂量1m3当たり50〜200kg/m3のベントナイト量とすることが好適である。
チェーンカッター方式掘削装置21は、たとえば図1(1),(2)に示す全体構造を有するものである。なお、図1(1)はチェーンカッター方式掘削装置21の側面図であり、図1(2)はその正面図である。ベースマシン22の前方において支持され設置されたリーダ23はベースマシン22のリーダ受台24とバックステイ25により支えられる構造となっている。前記リーダ23には、カッター26の一部を構成する無端チェーン27をガイドするための複数の単位ガイドポストを長手方向に連結して構成された、ガイドポスト28が鉛直方向に移動可能なように設けられ、そのガイドポスト28の頭部にはリーダ3に沿ってスライドする電動モータ等による動力源29が搭載されている。この動力源29の動力は、チェーン駆動用ドライブホイール(図示せず)を介して後述する無端チェーン27に伝達される。
チェーンカッター方式掘削装置の場合の本発明に係る地中遮水壁の構築方法について、図2に基づいて説明する。なお、パターン1は、前述した実施の態様1乃至4に基づくものである。まず、事前に所定深度まで掘削された掘削孔にカッター26を貫入するか、若しくは単位ガイドポストを順次連結させながら所定深度まで自力建込みを行うことによって、図2(1)に示すように、対象地盤中にカッター26を建込む。そして、図2(2)に示すように、第1の工程として、ベースマシン22をカッター建込み位置から矢印(往路)の方向に移動させながら、懸濁液A1若しくは懸濁液B1を安定液として最下端のガイドポスト28aの下部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
パターン2は、前述した実施の態様5に基づくものである。パターン1との相違点は、図3(1)及び(2)に示すように、ベースマシン22をカッター建込み位置から矢印の方向に移動させながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物(粉体/顆粒物A2及び/または粉体/顆粒物B2)、又は当該粘土鉱物(粉体/顆粒物A2及び/または粉体/顆粒物B2)及び粘土鉱物懸濁液(懸濁液A2及び/または懸濁液B2)を最下端のガイドポスト28aの下部の第1及び/または第2の吐出口(図示せず)から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。その結果、溝掘削した部分に、連続壁である地中遮水壁を対象地盤中に構築することができる。
パターン3は、前述した実施の態様6に基づくものである。パターン1との相違点は、第1の工程として、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物(粉体/顆粒物A3及び/または粉体/顆粒物B3)、又は当該粘土鉱物(粉体/顆粒物A3及び/または粉体/顆粒物B3)及び粘土鉱物懸濁液(懸濁液A3及び/または懸濁液B3)を最下端のガイドポスト28aの下部の第1及び/または第2の吐出口(図示せず)から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する点である。その他については、パターン1やパターン2と略同様なので、説明を省略する。
パターン4は、前述した実施の態様7に基づくものである。図4(1)に示すように、第1の工程としては、カッターの建込み位置を1次工区開始点とし、図4(2)に示すように、この1次工区開始点からベースマシン22を矢印(往路)の方向に移動させつつ、所定長の1次工区終了点まで溝掘削させながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物(粉体/顆粒物A5及び/または粉体/顆粒物B5)、又は当該粘土鉱物(粉体/顆粒物A5及び/または粉体/顆粒物B5)及び粘土鉱物懸濁液(懸濁液A5及び/または懸濁液B5)を最下端のガイドポスト28aの下部の第1及び/または第2の吐出口(図示せず)から吐出し、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
Claims (10)
- 移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて、
前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら粘土鉱物懸濁液を吐出し、当該粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程を行い、
チェーンカッター方式掘削装置が前記カッターの建込み位置へ戻りながら、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を空気圧送しつつ、当該粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第2の工程を行う、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。 - 前記第1の工程における前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3である、請求項1記載の地中遮水壁の構築方法。
- 移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、
前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。 - 前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3である、請求項3記載の地中遮水壁の構築方法。
- 移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、
前記カッターの建込み位置を始点とし一方向に当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ対象地盤を溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程を行い、
チェーンカッター方式掘削装置が前記カッターの建込み位置へ戻りながら、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第2の工程を行う、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。 - 前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、
前記第2の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3である、請求項5記載の地中遮水壁の構築方法。 - 移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、
前記カッターの建込み位置を1次工区開始点とし、この1次工区開始点から一方向に所定長の1次工区終了点まで当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第1の工程と、
このチェーンカッター方式掘削装置が前記1次工区終了点から1次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、前記第1の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う第2の工程と、
前記1次工区開始点に戻った後、再び前記1次工区終了点方向へ移動しつつ、前記1次工区開始点から1次工区終了点までは、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌し、
前記1次工区終了点を2次工区開始点として、この2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までは、溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第3の工程と、を備え、
先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第2の工程と第3の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行う、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。 - 前記第1の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3であり、
前記第3の工程における1次工区開始点から1次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、
前記第3の工程における2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量1m3当たり20〜450kg/m3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水1m3当たり30〜500kg/m3である、請求項7記載の地中遮水壁の構築方法。 - 前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は空気圧送により吐出される、請求項3乃至8のいずれか1項記載の地中遮水壁の構築方法。
- 前記混合攪拌は、前記チェーンカッター方式掘削装置の無端チェーンに備えられた、攪拌バーによって行われる、請求項1乃至9のいずれか1項記載の地中遮水壁の構築方法。
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