JP4687968B2 - 遮水部材構築装置および遮水部材構築工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばベントナイト等の粘土系土壌材を締め固めて遮水部材を構築する遮水部材構築装置、および遮水部材構築工法に関するものである。

例えば原子力発電所から発生する放射性廃棄物は、環境に影響を与えることを防止するため、放射性廃棄物処分場に貯蔵する。

放射性廃棄物処分場は、例えば地下にトンネルを掘り、その後、水が透過すること、すなわち水が漏れ出すことを防止する遮水部材を構築すること等によって形成してある。この遮水部材は、放射性廃棄物によって汚染された水が放射性廃棄物処分場から漏れ出すことを防止するものである。

従来、このような遮水部材を構築する場合、２台の走行車と、それらの走行車の間に架け渡したレールと、レールに取り付け、締固空間を形成する４つのブロックと、締固空間の中にベントナイト等の粘土系土壌材を投入するバケットと、上記レールに上下方向に移動自在に取り付け、締固空間に投入した粘土系土壌材を締め固める錘とを備える遮水部材構築装置があった。

錘は、所定高さから落下させることによって粘土系土壌材を締め固めることができる重量を有するよう形成してある。４つのブロックは、錘を落下させて粘土系土壌材を締め固める際に移動することがない重量となるように形成してある。

この遮水部材構築装置は、４つのブロックおよび錘を、２台の走行車によって所定位置に移動した後、バケットで粘土系土壌材を締固空間の内部に投入してから、錘を落下させることによって粘土系土壌材を締め固めて遮水部を形成する。そして、形成した遮水部に連続する態様で、新たな遮水部を同様に形成することを繰り返すことによって遮水部材を構築していた（例えば、特許文献１参照）。

ところで、従来、遮水部材を構築する場合、ランマー（遮水部材構築装置）を用いることもあった。ランマーは、粘土系土壌材を突く締固部材と、締固部材を揺動軸に沿って揺動させる駆動手段とを備えている。

そして、表面が水平となる態様で粘土系土壌材を撒いてから、粘土系土壌材の表面（基準面）にランマー載置し、駆動手段で締固部材を揺動し、揺動する締固部材によって粘土系土壌材を突き、粘土系土壌材を締め固めることで遮水部材を構築することもできた。

特開２００４−１２３５６号公報

ところで、特許文献１に記載の遮水部材構築装置では、粘土系土壌材を締め固めることができる重量を有する錘、およびその錘を落下させた際に移動することがない重量のブロックを４つ備えるので、遮水部材構築装置を移動する場合に例えばガソリン等のエネルギーを消費し、エネルギー効率が悪い問題があった。

一方、ランマーを使用して表面が平らな遮水部材を構築すべく、揺動させながら締固部材を移動させる場合には、揺動軸が基準面に対して変動しないよう操作、換言すれば揺動軸が基準面と直交する方向に沿うよう操作しながら遮水部材を構築する必要が生じることとなる。よって、上記ランマーを用いて、平らな遮水部材を構築するには、作業効率が悪い問題があった。

なお、上述した問題は、放射性廃棄物処理場が備える遮水部材を構築する場合に限られず、例えば産業廃棄物処理場が備える遮水部材を構築する場合にも発生する。

そこで、本発明は、上記実情に鑑みて、遮水部材を構築する際のエネルギー効率を向上し、且つ作業効率を向上することができる遮水部材構築装置および遮水部材構築工法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る遮水部材構築装置は、締固部材を基準面に対して直交する揺動軸に沿って揺動し、揺動する締固部材によって粘土系土壌材を突き、前記粘土系土壌材を締め固めて遮水部材を構築する遮水部材構築装置において、揺動させながら前記締固部材を基準面に沿って移動する場合にも、前記揺動軸を基準面と直交する方向に沿う態様で前記締固部材を支持する支持手段を設け、前記支持手段が、前記締固部材の周囲を覆う筒部を備えて成り、前記筒部と前記締固部材との間に、前記締固部材の揺動を案内する複数の案内ローラを設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る遮水部材構築装置は、上記請求項１において、前記粘土系土壌材を撒く土壌材撒出手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る遮水部材構築装置は、上記請求項２において、前記締固部材を揺動することで前記粘土系土壌材を前記土壌材撒出手段に投入する土壌材投入手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る遮水部材構築装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記締固部材を複数備えたことを特徴とする。

本発明の請求項５に係る遮水部材構築工法は、上記請求項１〜４のいずれか一つに記載の遮水部材構築装置を用いて、遮水部材を構築することを特徴とする。

本発明にかかる遮水部材構築装置によれば、揺動させながら締固部材を基準面に沿って移動する場合にも、揺動軸を基準面と直交する方向に沿う態様で締固部材を支持する支持手段を設けたので、揺動軸を変動させないように操作しつつ遮水部材を構築する必要がないから、作業効率を向上することができる。しかも、締固部材を基準面と直交する揺動軸に沿って揺動し、揺動する締固部材によって粘土系土壌材を突き、粘土系土壌材を締め固めて遮水部材を構築することができるので、粘土系土壌材を締め固める錘、およびその錘を落下させた際に移動することがない重量の４つのブロックが不要である。従って、それら錘およびブロックを移動する必要がないから、移動する際のエネルギー効率を向上して、遮水部材を構築する際のエネルギー効率を向上することができる。

本発明の請求項３にかかる遮水部材構築装置によれば、締固部材を揺動することで粘土系土壌材を土壌材撒出手段に投入する土壌材投入手段を備えたので、締固部材の揺動によって、粘土系土壌材を土壌材撒出手段に投入することができるから、エネルギー効率を一層向上することができる。

本発明の請求項４にかかる遮水部材構築装置によれば、締固部材を複数備えたので、一層作業効率を向上することができる。

本発明にかかる遮水部材構築工法によれば、請求項１〜４のいずれか一つに記載の遮水部材構築装置を用いて遮水部材を構築するので、上述した効果を備える遮水部材構築工法を提供することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る遮水部材構築装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

［実施の形態１］
図１〜図３は実施の形態１にかかる遮水部材構築装置１０を示したものである。この遮水部材構築装置１０は、締固ユニット（ランマー）１１と支持手段２０とを備えている。

締固ユニット１１は、締固部材１５と駆動手段１６とを備えている。締固部材１５は、図１中、上下方向に対して直交する断面が矩形状を成す直方体状に形成してあり、揺動軸Ｘに沿って配置した支持軸１４を介し、底部の締固面１５ｅが揺動軸Ｘに対して直交するよう駆動手段１６に取り付けてある。締固面１５ｅは、矩形状で平らである。さらに、締固部材１５の４つの側部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのうち一つの側部１５ａの下部は、図３に示すように、下方に行くに従い、対向する平らな側部１５ｂに徐々に接近する態様、すなわち曲面部Ｒを有する態様で形成してある。

駆動手段１６は、図１〜図３に示すように、例えば円柱形状を成しており、不図示のコンプレッサから配管１７を介して空気を供給することで、図中、上下方向（締固面１５ｅに直交する方向）に揺動するもの、すなわち揺動軸Ｘに沿って揺動するものである。

支持手段２０は、揺動軸Ｘに沿って締固部材１５が揺動するよう締固ユニット１１を支持するものであって、筒部２１と第１案内ローラ２５と第２案内ローラ２７とを備えている。

筒部２１は、図１〜図３に示すように、締固部材１５の側部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを覆い、且つ駆動手段１６の側部１６ａを覆うよう、例えば鋼を材料として角形の管状に形成してある。

このような筒部２１の４つの側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、それぞれの下部が同一平面上に存在する態様で配置してある。よって、例えば水平な地面の上に筒部２１を載置した場合には、側部２１ａの表面と地面とは直交し、側部２１ｂの表面と地面とは直交し、側部２１ｃの表面と地面とは直交し、側部２１ｄの表面と地面とは直交することとなる。もちろん、上記３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、少なくとも２つの側部２１が水平な地面の上に載置された場合には、側部２１ａの表面と地面とは直交し、側部２１ｂの表面と地面とは直交し、側部２１ｃの表面と地面とは直交し、側部２１ｄの表面と地面とは直交することとなる。

さらに、筒部２１の残りの一つの側部２１ａは、その下部の位置が、上記３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの下部の位置より高くなるよう配置してある。よって、例えば筒部２１を水平な地面に配置した場合、地面と側部２１ａとの間に開口２２が形成されることとなる。このような側部２１ａの下部の位置は、後述するように開口２２を通して筒部２１の中に、所定厚さの粘土系土壌材が入るように決定してある。

側部２１ａに対向する側部２１ｂにおいて、その側部２１ｂの下部で、筒部２１の外部には、取付部材２３ａを介して支持ローラ２３を回転自在に取り付けてある。より詳細には、上記３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの下部と、支持ローラ２３の下部とが同一平面上に存在する態様で、支持ローラ２３を側部２１ｂに取り付けてある。

そして、この遮水部材構築装置１０は、地面との間に開口２２を形成する側部２１ａと、上記締固部材１５の曲面部Ｒを有する側部１５ａとが対向するよう、筒部２１の内部に締固ユニット１１を配置してある。

第１案内ローラ２５は、筒部２１の４つの側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと駆動手段１６との間であって、図２〜図４に示すように、側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに接触するよう取付板２６ａ、２６ｂを介して駆動手段１６の側部１６ａに回転自在にそれぞれ取り付けてある。このような第１案内ローラ２５を、遮水部材構築装置１０は４つ備えている。

第２案内ローラ２７は、筒部２１の４つの側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと締固部材１５との間であって、図２、図３、および図５に示すように、側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに接触するよう取付板２８ａ，２８ｂを介して締固部材１５の側部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに回転自在にそれぞれ取り付けてある。このような第２案内ローラ２７を、遮水部材構築装置１０は４つ備えている。

上述した態様で、筒部２１と駆動手段１６との間に第１案内ローラ２５を設け、且つ筒部２１と締固部材１５との間に第２案内ローラ２７を設けてあるので、例えば水平な地面の表面（基準面）の上に遮水部材構築装置１０を載置した場合、地面と３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの底部とがそれぞれ接触し、地面と直交する方向、すなわち垂直方向に沿う態様で上記揺動軸Ｘが配置されることとなる。このように構成してある遮水部材構築装置１０の重量は、例えば１ｋｇ〜１００ｋｇである。

次に、この遮水部材構築装置１０を用いて、例えば低レベル放射性廃棄物処分場の遮水部材を構築する場合を説明する。この説明では、図６に示すように、略円柱状のトンネル３０を地下に掘り、そのトンネル３０の内周に支保工３１を設け、その支保工３１に埋戻材３２を介してコンクリート部材３３を設けてあるものとする。なお、上記トンネル３０は、図６中、左右方向の長さおよび上下方向の長さに比して奥行方向の長さが長くなる態様で形成してあるものとして説明する。さらに、コンクリート部材３３は、奥行方向に直交する断面において、２つの側部３３ａ，３３ｂと一つの底部３３ｃとがコ字状を成す態様で、且つ底部３３ｃの表面が水平となるよう形成してあるものとして説明する。

先ず、コンクリート部材３３の底部３３ｃの上に、ベンドナイト等の粘土系土壌材を、その表面が水平となる態様で、且つ厚さが一定となるよう撒く。粘土系土壌材を底部３３ｃの上に撒いた後、図７に示すように、粘土系土壌材４０の上に、粘土系土壌材４０との間に開口２２がある側部２１ａを移動方向の前方とし、且つ支持ローラ２３を取り付けた側部２１ｂを移動方向の後方とする態様で、上記遮水部材構築装置１０を載置する。粘土系土壌材４０の上に遮水部材構築装置１０を載置した状態では、表面が水平な粘土系土壌材４０の上に、側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄおよび支持ローラ２３が載置されることとなるので、揺動軸Ｘは垂直方向に沿って配置されることとなる。

この状態とした後、不図示のコンプレッサから駆動手段１６に空気を供給して、図８−１に示すように、支持軸１４の上部を駆動手段１６の内部に引き込み、第１案内ローラ２５によって案内しながら駆動手段１６を揺動軸Ｘに沿って下方に移動する。

次に、図８−２に示すように、駆動手段１６を最下位置まで移動させ、それにより締固部材１５で粘土系土壌材４０の表面を突く。その後、コンプレッサから供給される空気によって内部に引き込んだ支持軸１４の上部を駆動手段１６の外部に出して、図８−３に示すように、第１案内ローラ２５によって案内しながら、駆動手段１６を揺動軸Ｘに沿って上方に移動する。その駆動手段１６の上方への移動によって、図８−４に示すように、締固部材１５を第２案内ローラ２７によって案内しながら揺動軸Ｘに沿って上方へ移動させる。その後、重力の作用により、粘土系土壌材４０の上に締固部材１５は落下する。この落下の際も、締固部材１５は粘土系土壌材４０を突く。

このように、駆動手段１６を最下位置まで移動させて粘土系土壌材４０の表面を締固部材１５で突き、加えて、上方へ移動させた締固部材１５を重力の作用によって粘土系土壌材４０の上に落下させ、締固部材１５で粘土系土壌材４０を突く。そして、上記動作を繰り返すことによって、図９に示すように、原位置において粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部３４ａを形成する。

その後、駆動手段１６および締固部材１５を揺動軸Ｘに沿って上下方向に揺動させつつ、筒部２１の３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと支持ローラ２３とを粘土系土壌材４０にそれぞれ接触させながら、上記遮水部材構築装置１０を水平方向に移動する（上下方向に揺動させながら締固部材１５を基準面に沿って移動する）。

その移動の際、上記３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄおよび支持ローラ２３によって、締固部材１５の揺動軸Ｘを、粘土系土壌材４０の表面（基準面）と直交する方向に維持することができる。

また、遮水部３４ａを形成する際、遮水部材構築装置１０は、移動方向の先端側に、締固部材１５の上記曲面部Ｒを設けてあり、移動に伴って曲面部Ｒで徐々に粘土系土壌材４０を締め固めるから、締固部材１５の揺動軸Ｘを、粘土系土壌材４０の表面と直交する方向に沿う態様で維持することができる。

そのような移動の後、上述と同様に締固部材１５によって粘土系土壌材４０を締め固め、図１０に示すように、上記遮水部３４ａに連続して新たな遮水部３４ａを形成する。このように遮水部３４ａを連続して形成する際、筒部２１の側部２１ｃ，２１ｄが、粘土系土壌材４０の表面に接触しながら移動することとなるので、揺動軸Ｘを、粘土系土壌材４０の表面と直交する方向に沿う態様で維持することができる。このように遮水部３４ａを連続して形成することによって、コンクリート部材３３の底部３３ｃの上に、例えばトンネル３０の奥行方向に伸びる帯状で表面が平らで且つ水平な遮水部３４ａを形成する。

次に、帯状に形成した遮水部３４ａに隣接する態様で、粘土系土壌材４０の上に遮水部材構築装置１０を載置する。そして、上記と同様に遮水部材構築装置１０によって、図１１に示すように、帯状に形成した遮水部３４ａに隣接する態様で、表面が平らで且つ水平な新たな矩形状の遮水部３４ｂを形成する。

次いで、移動方向に対して直交する一方の側部２１ｃの下部を粘土系土壌材４０の内部に突き刺し、且つ移動方向に対して直交する他方の側部２１ｄを、帯状に形成した遮水部３４ａの上に載せ、且つ移動方向の後方の側部２１ｂおよび支持ローラ２３を矩形状に形成した遮水部３４ｂの上に載せる。この状態では、帯状に形成した遮水部３４ａおよび矩形状に形成した遮水部３４ｂの表面が基準面となって、揺動軸Ｘを、遮水部３４ａ，３４ｂの表面と直交する方向に沿う態様で配置することができる。

この状態で、上記帯状に形成した遮水部３４ａに沿って遮水部材構築装置１０を移動し、新たな帯状の遮水部を形成する。その形成の際、上記２つの側部２１ｂ，２１ｄおよび支持ローラ２３によって、揺動軸Ｘを、遮水部３４ａ，３４ｂの表面と直交する方向に沿う態様で維持することができる。

加えて、その形成の際、遮水部材構築装置１０は、粘土系土壌材４０との間に開口２２がある側部２１ａを前方とし、且つ支持ローラ２３を取り付けた側部２１ｂを後方とするよう移動させるので、上記開口２２によって、撒き出した粘土系土壌材４０を所要の厚さに均すことができる。

このように、帯状の遮水部３４ａを一つ形成し、その後、その遮水部３４ａに隣接して新たな帯状の遮水部を形成し、帯状の遮水部３４ａを連続して形成することによって、遮水層を形成する。

その後、形成した遮水層の上に、粘土系土壌材４０を一様に撒き、上述と同様に遮水層を形成する。そして、上記動作を繰り返すことによって、図１２に示すように、コンクリート部材３３の底部３３ｃの上に、例えば厚さが１０ｃｍ〜１ｍで、表面が平らで且つ表面が水平な遮水部材の底部３４Ａを構築する。

次に、内張支保装置を用いて遮水部材の側部を構築する場合を説明する。内張支保装置５０は、図１３に示すように、２つのコンクリート壁５１ａ，５１ｂと支持手段５２と移動手段５３とで構成してある。

一方のコンクリート壁５１ａは、上記コンクリート部材３３の一方の側部３３ａに対して所定の間隔（例えば１０ｃｍ〜１ｍの間隔）に配置してある。

他方のコンクリート壁５１ｂは、上記コンクリート部材３３の他方の側部３３ｂに対して所定の間隔（例えば１０ｃｍ〜１ｍの間隔）に配置してある。

支持手段５２は、上記コンクリート壁５１ａ，５１ｂを支持するものである。移動手段５３は、上記２つのコンクリート壁５１ａ，５１ｂと支持手段５２とを移動するものである。

先ず、コンクリート壁５１ａと、コンクリート部材３３の側部３３ａとの間であって、上記遮水部材の底部３４Ａの上に、粘土系土壌材４０を一様に撒き、且つコンクリート壁５１ｂと、コンクリート部材３３の側部３３ｂとの間であって、上記遮水部材の底部３４Ａの上に、粘土系土壌材４０を一様に撒く。その後、粘土系土壌材４０の上に、上記遮水部材構築装置１０を載置する。

この状態とした後、上記と同様に、遮水部材構築装置１０によって、帯状の遮水部３４ａを形成してから、その遮水部３４ａに隣接して帯状の遮水部を連続して形成し、遮水部材３４の底部３４Ａの上で、且つ底部３４Ａの両端の上に、遮水層をそれぞれ形成する。

その後、形成した遮水層の上に、粘土系土壌材４０を一様に撒き、上述と同様に遮水層を形成する。そして、上記動作を繰り返すことによって、図１４に示すように、遮水部材３４の底部３４Ａの上で、且つ底部３４Ａの一方の端の上に側部３４Ｂを構築し、遮水部材３４の底部３４Ａの上で、且つ底部３４Ａの他方の端の上に側部３４Ｃを構築し、底部３４Ａと側部３４Ｂ，３４Ｃとで構成する遮水部材３４を構築する。このように構築した側部３４Ｂ，３４Ｃの厚さは、例えば１０ｃｍ〜１ｍである。

次いで、図１５に示すように、モルタル等の充填材３５を介して廃棄体パッケージ３６を遮水部材３４の底部３４Ａの上に載置する。なお、上記廃棄体パッケージ３６は、例えば低レベル放射性廃棄物をガラスによって固化し、その固化したものを炭素鋼で直方体状に密閉したものである。

その後、コンクリート部材３３の側部３３ａ，３３ｂの上、遮水部材３４の側部３４Ｂ，３４Ｃの上、および充填材３５の上に、コンクリート部材３３の天部３３ｄを形成してから、天部３３ｄの上に埋戻材３２を形成する。

最後に、トンネル３０を、モルタル等の充填材およびベンドナイト等の遮水部材を介してコンクリート等を材料とする閉塞体で閉塞することによって、放射性廃棄物処分場を構築する。

実施の形態１にかかる遮水部材構築装置１０によれば、揺動させながら締固部材１５を基準面に沿って移動する場合にも、揺動軸Ｘを基準面と直交する方向に沿う態様で締固部材１５を支持する支持手段２０を設けたので、支持軸１４を変動させないように操作しつつ遮水部材３４を構築する必要がないから、作業効率を向上することができる。しかも、締固部材１５を基準面と直交する揺動軸Ｘに沿って揺動し、揺動する締固部材１５によって粘土系土壌材４０を突き、粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部材３４を構築することができるので、粘土系土壌材４０を締め固める錘、およびその錘を落下させた際に移動することがない重量の４つのブロックが不要である。従って、それら錘およびブロックを移動する必要がないから、移動する際のエネルギー効率を向上して、遮水部材３４を構築する際のエネルギー効率を向上することができる。

なお、実施の形態１には、底面が矩形状を成し、且つ上下方向に直交する断面が矩形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置１０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば底面が円形状を成し、且つ上下方向に直交する断面が円形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置１０を用いても同様の作用効果を奏することができる。

さらに、実施の形態１には、空気によって締固部材１５を揺動する駆動手段１６を備える遮水部材構築装置６０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものでも良い。もちろん、この発明は空気または油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものに限られず、ガソリンを燃焼させることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良いし、電気を用いることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良い。

また、実施の形態１には、低レベル放射性廃棄物処分場を構築する際に使用する遮水部材構築装置１０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば高レベル放射性廃棄物処分場を構築する際に使用する遮水部材構築装置にも適用することができ、且つ産業廃棄物処分場を構築する際に使用する遮水部材構築装置にも適用することができる。

［実施の形態２］
図１６は、本発明にかかる実施の形態２の遮水部材構築装置を示したものである。図１６に示す遮水部材構築装置６０において、図１〜図３に示した遮水部材構築装置１０と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。

この遮水部材構築装置６０は、締固ユニット（ランマー）１１と支持手段２０と土壌材撒出手段６１と土壌材投入手段６２とを備えている。

上記締固ユニット１１が備える締固部材１５において、側部１５ａ´は、対向する平らな側部１５ｂに沿って形成してある。

上記支持手段２０において、側部２１ａ´は、その下部の位置が、他の３つの側部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの下部の位置と同一となるように配置してある。よって、遮水部材構築装置６０を、例えば水平な地面の上に載置した場合には、側部２１ａ´と地面との間に開口が形成されることがない。

土壌材撒出手段６１は、筒部２１の外方であって、且つ図１６中、筒部２１の側部２１ａ´の左側に取り付けてある。この土壌材撒出手段６１は、天部６１ａに蓋がなく、且つ底部６１ｂに蓋がある中空の四角錘台状に形成してある。そのような土壌材撒出手段６１の底部６１ｂは、側部２１ａ´の下部よりも下方に突出する態様で形成してある。また、土壌材撒出手段６１の下部であって、底部６１ｂと、上記筒部２１の側部２１ａ´との間には、開口６３を設けてある。

このような土壌材撒出手段６１は、土壌材投入手段６２から投入された粘土系土壌材４０を貯蔵し、且つ後述するように遮水部材構築装置６０の移動に伴って、開口６３から粘土系土壌材４０を一定の厚さで撒き出すものである。この土壌材撒出手段６１は、筒部２１に取り付け、締固部材１５の揺動による振動エネルギー、および駆動手段１６の揺動による振動エネルギーを利用することによって、天部６１ａに投入された粘土系土壌材４０を底部６１ｂまで搬送することができる。

土壌材投入手段６２は、上記土壌材撒出手段６１に粘土系土壌材４０を投入するものであって、支持プレート６２ａと振動伝達部材６２ｂとプレートフィーダ６２ｃとを備えている。そのような土壌材投入手段６２は、図１６中、支持プレート６２ａの一端を土壌材撒出手段６１の左上部に取り付けてある。

支持プレート６２ａは、プレートフィーダ６２ｃの上に所定量の粘土系土壌材４０を載置することができるよう一定の面積を有する態様で形成してある。

振動伝達部材６２ｂは、筒部２１、土壌材撒出手段６１、および支持プレート６２ａを介して、締固部材１５の揺動による振動エネルギー、および駆動手段１６の揺動による振動エネルギーをプレートフィーダ６２ｃに伝達するものであって、上記支持プレート６２ａの上部に取り付けてある。

プレートフィーダ６２ｃは、その上に所定量の粘土系土壌材４０を載置することができるよう一定の面積を有する態様で、且つ、一端が土壌材撒出手段６１の底部６１ｂのほぼ上方まで突出する態様で形成してあり、振動伝達部材６２ｂを介して支持プレート６２ａの上方に取り付けてある。

そのようなプレートフィーダ６２ｃの上部の縁には、粘土系土壌材４０がこぼれ出ることを防止するため、土壌材撒出手段６１の上方領域を除いた個所に枠６２ｃａを設けてある。

そのようなプレートフィーダ６２ｃは、バケットまたはベルトコンベア等の土壌材供給手段によって供給された粘土系土壌材４０を、締固部材１５の揺動による振動エネルギー、および駆動手段１６の揺動による振動エネルギーを利用することによって土壌材撒出手段６１の内部へ投入するものである。

次に、このような構成を有する遮水部材構築装置６０を用い、例えば上記と同様に、トンネル３０の内部に設けたコンクリート部材３３の底部３３ｃの上に遮水部材３４を構築する場合を説明する。この説明では、図１７に示すように、プレートフィーダ６２ｃの上に粘土系土壌材４０を載置してあり、且つ土壌材撒出手段６１の内部に粘土系土壌材４０を貯蔵しているものとして説明する。

先ず、コンクリート部材３３の底部３３ｃの上に、遮水部材構築装置６０を載置する。次に、土壌材撒出手段６１を取り付けた側部２１ａ´を前方とし、且つ支持ローラ２３を取り付けた側部２１ｂを後方として、図１７中、遮水部材構築装置６０を左方向に移動させる。この移動の際、遮水部材構築装置６０は、土壌材撒出手段６１の開口６３から粘土系土壌材４０を一定の厚さに撒き出す。そして、一定の厚さに撒き出した粘土系土壌材４０の上に、側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと支持ローラ２３とが載置されると、撒き出した粘土系土壌材４０の表面が基準面となり、側部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと支持ローラ２３とによって、揺動軸Ｘは、基準面に対して直交する方向に配置されることとなる。

この状態とした後、不図示のコンプレッサから駆動手段１６に空気を供給して、上記と同様に締固部材１５で粘土系土壌材４０を繰り返し突き、図１８に示すように、粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部３４ａを形成する。

その後、締固部材１５の揺動による振動エネルギー、および駆動手段１６の揺動による振動エネルギーによって、プレートフィーダ６２ｃの上から土壌材撒出手段６１の内部に粘土系土壌材４０を投入しながら、遮水部材構築装置６０を移動して、帯状の遮水部３４ａを形成する。その後、帯状の遮水部３４ａの形成を繰り返して、上記と同様に、遮水層を形成し、その後、遮水部材３４を形成する。

実施の形態２にかかる遮水部材構築装置６０によれば、揺動させながら締固部材１５を基準面に沿って移動する場合にも、揺動軸Ｘを基準面と直交する方向に沿う態様で締固部材１５を支持する支持手段２０を設けたので、揺動軸Ｘを変動させないように操作しつつ遮水部材３４を構築する必要がないから、作業効率を向上することができる。しかも、締固部材１５を基準面と直交する揺動軸Ｘに沿って揺動し、揺動する締固部材１５によって粘土系土壌材４０を突き、粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部材３４を構築することができるので、粘土系土壌材４０を締め固める錘、およびその錘を落下させた際に移動することがない重量の４つのブロックが不要である。従って、それら錘およびブロックを移動する必要がないから、移動する際のエネルギー効率を向上して、遮水部材３４を構築する際のエネルギー効率を向上することができる。

加えて、締固部材１５および駆動手段１６を揺動することで粘土系土壌材４０を土壌材撒出手段６１に投入する土壌材投入手段６２を備えたので、エネルギー効率を一層向上することができる。

なお、実施の形態２には、底面が矩形状を成し、且つ上下方向での断面が矩形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置６０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば底面が円形状を成し、且つ上下方向での断面が円形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置を用いても同様の作用効果を奏することができる。

さらに、実施の形態２には、空気によって締固部材１５を揺動する駆動手段１６を備える遮水部材構築装置６０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものでも良い。もちろん、この発明は空気または油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものに限られず、ガソリンを燃焼させることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良いし、電気を用いることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良い。

また、実施の形態２には、締固部材１５の揺動による振動エネルギー、および駆動手段１６の揺動による振動エネルギーのみによって、プレートフィーダ６２ｃの上から土壌材撒出手段６１の内部に粘土系土壌材４０を投入するもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、土壌材撒出手段６１に粘土系土壌材４０を投入することを補助するため、例えば電動式のバイブレータを備えるようにしても良い。

さらに、実施の形態２には、底部６１ｂに蓋を備える土壌材撒出手段６１を用いて説明した。しかしこの発明はそれに限られず、底部６１ｂに蓋を備えない土壌材撒出手段を用いても粘土系土壌材４０を一定の厚さに撒き出すことができる。

［実施の形態３］
図１９は、本発明にかかる実施の形態３の遮水部材構築装置７０を示したものである。図１９に示す遮水部材構築装置７０において、図１〜図３に示した遮水部材構築装置１０、または図１６に示した遮水部材構築装置６０と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。

この遮水部材構築装置７０は、締固ユニット（ランマー）１１と支持手段２０と土壌材撒出手段６１とを、複数（この例では５つずつ）備えているとともに、第２支持手段７１（支持手段）と走行手段７２とをひとつずつ備えている。

第２支持手段７１は、締固ユニット１１および支持手段２０を支持するもので、第１保持板７１ａと第２保持板７１ｂと保持プレート７１ｃとを備えている。

第１保持板７１ａは、列状に配置してある支持手段２０を、揺動軸Ｘが同一方向に沿う態様で保持するものである。

第２保持板７１ｂは、第１保持板７１ａと保持プレート７１ｃとを連結するものである。保持プレート７１ｃは、傾動可能な態様で走行手段７２に取り付けてある。

走行手段７２は、上記複数の締固ユニット１１、支持手段２０、および土壌材撒出手段６１を同時に移動させるものである。

次に、このような構成を有する遮水部材構築装置７０を用い、例えば上記と同様に、トンネル３０の内部に設けたコンクリート部材３３の底部３３ｃの上に遮水部材３４を構築する場合を説明する。

先ず、コンクリート部材３３の底部３３ｃの上に、遮水部材構築装置７０を載置する。次に、各揺動軸Ｘがそれぞれコンクリート部材３３の底部３３ｃの表面（基準面）に対して直交するよう第２支持手段７１の保持プレート７１ｃを傾動する。そして、保持プレート７１ｃをその状態で維持する。

次いで、自走式の土壌材供給手段７３で粘土系土壌材４０を土壌材撒出手段６１に供給しながら、土壌材撒出手段６１を取り付けた側部２１ａ´を前方とし、且つ支持ローラ２３を取り付けた側部２１ｂを後方として、図２０中、遮水部材構築装置７０を左斜下方向に移動させる。

遮水部材構築装置７０を移動させると、筒部２１の下方の開口２２によって粘土系土壌材４０が一定の厚さで撒き出される。

この状態とした後、不図示のコンプレッサから各駆動手段１６にそれぞれ空気を供給して、上記と同様に締固部材１５で粘土系土壌材４０を繰り返し突き、粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部を形成する。

そして、締固部材１５を支持軸１４に沿って揺動させながら遮水部材構築装置７０をコンクリート部材３３の底部３３ｃの表面に沿って移動して、帯状の遮水部を形成する。その後、帯状の遮水部の形成を繰り返して、上記と同様に、遮水層を形成し、その後、遮水部材３４を形成する。

実施の形態３にかかる遮水部材構築装置７０によれば、揺動させながら締固部材１５を基準面に沿って移動する場合にも、揺動軸Ｘを基準面と直交する方向に沿う態様で締固部材１５を支持する第２支持手段７１を設けたので、揺動軸Ｘを変動させないように操作しつつ遮水部材３４を構築する必要がないから、作業効率を向上することができる。しかも、締固部材１５を基準面と直交する揺動軸Ｘに沿って揺動し、揺動する締固部材１５によって粘土系土壌材４０を突き、粘土系土壌材４０を締め固めて遮水部材３４を構築することができるので、粘土系土壌材４０を締め固める錘、およびその錘を落下させた際に移動することがない重量の４つのブロックが不要である。従って、それら錘およびブロックを移動する必要がないから、移動する際のエネルギー効率を向上して、遮水部材３４を構築する際のエネルギー効率を向上することができる。

加えて、締固部材１５を複数備えているので、一度に形成できる遮水部３４ａの面積を広くすることができるから、一層作業効率を向上することができる。

なお、実施の形態３には、底面が矩形状を成し、且つ上下方向での断面が矩形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置７０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば底面が円形状を成し、且つ上下方向での断面が円形状を成す締固部材１５を備える遮水部材構築装置７０を用いても同様の作用効果を奏することができる。

さらに、実施の形態３には、空気によって締固部材１５を揺動する駆動手段１６を備える遮水部材構築装置７０を用いて説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものでも良い。もちろん、この発明は空気または油によって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えるものに限られず、ガソリンを燃焼させることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良いし、電気を用いることによって締固部材１５を揺動させる駆動手段を備えても良い。

また、実施の形態３には、移動方向と直交する方向に沿って締固部材１５を５つ列状に配置するもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、２つ以上の複数であれば、上記効果を奏することができる。

さらに、実施の形態３には、支持手段２０を列状に配置するもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば支持手段２０を千鳥状に配置しても良いし、支持手段２０を２列に配置しても良い。

本発明の実施の形態１にかかる遮水部材構築装置を示す斜視図である。 図１における矢視Ａ−Ａでの断面図である。 図１における矢視Ｂ−Ｂでの断面図である。 図１に示す遮水部材構築装置が備える第１案内ローラを示す斜視図である。 図１に示す遮水部材構築装置が備える第２案内ローラを示す斜視図である。 図１に示す遮水部材構築装置によって遮水部材を構築するトンネルの正面図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１に示す遮水部材構築装置によって構築した遮水部材の底部を示す説明図である。 図１に示す遮水部材構築装置によって遮水部材の側部を構築する場合を示す説明図である。 図１に示す遮水部材構築装置によって構築した遮水部材の側部を示す説明図である。 図１４に示す遮水部材の底部の上に廃棄体パッケージを載置した場合を示す説明図である。 本発明の実施の形態２にかかる遮水部材構築装置を示す断面図である。 図１６に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 図１６に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。 本発明の実施の形態３にかかる遮水部材構築装置を示す斜視図である。 図１９に示した遮水部材構築装置で遮水部材を構築している場合を示す説明図である。

符号の説明

１５ 締固部材
２０ 支持手段
２１ 筒部
２７ 第２案内ローラ（案内ローラ）
３２ 埋戻材
３３ コンクリート部材
３３ａ 側部（コンクリート部材）
３３ｂ 側部（コンクリート部材）
３３ｃ 底部（コンクリート部材）
３４ 遮水部材
３４Ａ 底部（遮水部材）
３４Ｂ 側部（遮水部材）
３４Ｃ 側部（遮水部材）
４０ 粘土系土壌材
６１ 土壌材撒出手段
６２ 土壌材投入手段
７１ 第２支持手段（支持手段）
Ｘ 揺動軸

Claims (5)

1. 締固部材を基準面に対して直交する揺動軸に沿って揺動し、揺動する締固部材によって粘土系土壌材を突き、前記粘土系土壌材を締め固めて遮水部材を構築する遮水部材構築装置において、
   揺動させながら前記締固部材を基準面に沿って移動する場合にも、前記揺動軸を基準面と直交する方向に沿う態様で前記締固部材を支持する支持手段を設け、
   前記支持手段が、前記締固部材の周囲を覆う筒部を備えて成り、
   前記筒部と前記締固部材との間に、前記締固部材の揺動を案内する複数の案内ローラを設けたことを特徴とする遮水部材構築装置。
2. 前記粘土系土壌材を撒く土壌材撒出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の遮水部材構築装置。
3. 前記締固部材を揺動することで前記粘土系土壌材を前記土壌材撒出手段に投入する土壌材投入手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の遮水部材構築装置。
4. 前記締固部材を複数備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の遮水部材構築装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の遮水部材構築装置を用いて、遮水部材を構築することを特徴とする遮水部材構築工法。

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