JPH02157314A - 遮水壁の築造法と細溝掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポーラスな岩盤等の軟弱地盤に地下ダム等の遮
水壁を築造する方法と、その方法に使用する細溝掘削装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

ポーラスな岩盤からなる地形の地下水下流部に不透水性
の遮水壁を築造して地下ダムを建設するには、従来から
、第１５図に示すように、先端外周にビット（１１）を
設けたケーシング０′ＩＪを地上に設置した揺動装置０
■により回転又は周方向に往復回動させることにより岩
盤０４）を切削しながら該ケーシングθりを押し下げ、
ケーシング０２１内の岩石をハンマーグラブ０５）によ
って掘削、除去しながら所望深さの円形孔（ａ）を掘削
しんのち、この円形孔（ａ）の径よりも小間隔を存して
次の円形孔（ａ）を同様にして掘削し、次いで第１６図
に示すようにこれらの円形孔（ａ）（ａ）にコンクリー
ト等の止水材（ｂ）を充填し、該止水材の硬化後に百円
形孔（ａ）（ａ）間に連なる同径の円形孔（Ｃ）を掘削
し、該円形孔（Ｃ）内に同じく止水材（ｄ）を充填、硬
化させてこの作業を繰り返すことにより第１６図及び第
１７図に示すような連続壁を築造することが行われてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記遮水壁の築造方法によれば、円形孔（ａ）と（Ｃ）
とのラップ幅が遮水壁の有効壁厚となるが、この壁厚を
遮水壁として必要な最小限度の厚み（例えば２０ｃｍ　
）となるように掘削すると、掘削上部においては設計通
りのラップ幅に形成できても、鉛直掘削精度が１／４０
０であると仮定した場合、４０ｍの深さまで掘削すれば
孔のラップ幅が殆どなくなることになり、所定の遮水効
果を得ることができないものである。

このため、隣接する円形孔（ａ）（ａ）の間隔を少なく
するか或いは孔径を大径して上記ラップ幅を設計寸法よ
りも大幅となるように掘削する必要があり、多量の止水
材を要すると共に施工能率が低下することになる。

又、第１７図に示すように、隣接する円形孔（ａ）（ａ
）に充填して硬化させた止水材（ｂ）（ｂ）とこれらの
両孔（ａ）（８１間を連通させた円形孔（Ｃ）に充填、
硬化させてなる止水材（ｄ）との打ち継目部分（ｅ）が
遮水壁としての充分な止水性を発揮し得ない場合が生じ
る等の問題点がある。

本発明はこのような問題点を解消することを目的とする
遮水壁の築造法と、その方法の実施に使用する細溝掘削
装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の遮水壁の築造法は
、地盤に地表面から不透水層に達する深さの断面円形状
の孔を所定間隔毎に掘削する工程と、両端が隣接する円
形孔に連通ずる直状の細溝を不透水層まで掘削する工程
と、これらの円形孔及び細溝にコンクリート等の止水材
を充填する工程とからなることを特徴とするものである
。

この方法において、両端部が隣接する円形孔内に延出さ
せた状態にして細溝内の中央部に止水シートを全高に亘
って挿入したのち、円形孔及び細溝に止水材を充填する
ことが望ましい。

又、上記方法における細溝の掘削装置としては、前記隣
接する円形孔間の寸法よりも大なる一定幅を有する長尺
のウェブ部と、該ウェブ部両端に設けたフランジ部と、
ウェブ部の下端に設けた刃部とからなる装置が使用され
る。

さらに、必要に応じてウェブ部の下端部両面にリーミン
グ部材を取付けた掘削装置が使用される。

〔作　　　用〕

隣接する円形孔間に全長に亘って一定溝幅を有する細溝
を掘削するので、地盤の掘削量が少なくなり、後工程に
おいて充填する止水材の量も少なくなると共に作業能率
の向上を図ることができる。

さらに、細溝内に止水シートを挿入、張設しておくこと
によって該止水シートが充填する止水材内に埋設され、
万一、止水材による遮水壁に不透水性の不良個所が生じ
ていても該止水シートによって確実な止水性が得られる
と共に細溝の溝幅を必要最小限度にして止水材の充填量
を一層減少させることができ、又、細溝の掘削も容易と
なる。

又、この細溝の掘削時には、該掘削装置の両端フランジ
部を一定の間隔を存して掘削された円形孔内に挿入した
状態にして地盤に打ち込むことにより、地盤から受ける
抵抗はウェブ部のみとなり、従ってその打込みによる掘
削が容易且つ円滑に行われて作業性が向上すると共に鉛
直掘削精度が多少狂っても、両端フランジ部が円形孔の
壁面に当接し、該壁面をガイドとして確実に掘削するこ
とができる。

さらに、この掘削装置によって掘削される細溝の幅が小
幅の場合には、該掘削装置の引抜き後、ウェブ部の下端
部両面に適宜な肉厚を有するり−ミング部材を取付けた
別な掘削装置に使用して該細溝を掘削し、リーミング部
材によって拡幅した細溝とする。

なお、ウェブ部の下端に刃部を設け、該刃部の上方部に
おけるウェブ部の両面にリーミング部材を取°付けた掘
削装置により一度で所望幅を有する細溝を掘削してもよ
い。

このように掘削装置のウェブ部の両面にリーミング部材
を取付けておけば、該リーミング部材が掘削地盤と摺接
するだけとなって掘削装置の打ち込みによる掘削が円滑
に行えると共に所定深さの細溝掘削後における掘削装置
の抜き取りが容易となるものである。

こうして隣接する円形孔間の地盤に細溝を掘削したのち
、円形孔と細溝内に止水材を充填、硬化させれば、所定
の止水性を発揮する連続遮水壁が築造される。

この際、細溝内に止水シートを埋設しておけば、該止水
シートにより細溝部がより一層確実な止水性を発揮する
ものである。

〔実　施　例〕

次に、本発明の実施例を図面について説明すると、まず
、第１図及び第２図に示すように、石灰岩層等のポーラ
スな岩盤（１）に地表面から不透水層（２）に達する深
さの断面円形状の孔（３）（３）・・・（３）を築造゛
すべき計画地下遮水壁に沿って所定間隔毎に順次掘削す
る。

この円形孔（３）の掘削は、上述した従来例において記
載しているように、先端外周にビットを設けたケーシン
グを地上に設置した揺動装置により回転又は周方向に往
復回動させると共にケーシングを押し下げて行き、ケー
シング内の岩石をハンマーグラブによって掘削、除去す
ることにより行うことができる。

次いで、第３図及び第４図に示すように、隣接する円形
孔（３）　（３）間に計画遮水壁の厚みに等しい幅を有
する細溝（５）を不透水層（２）に達する深さまで掘削
する。

この細溝掘削装置としては、第５図〜第８図に示すよう
に、幅が全長に亘って隣接する円形孔（３）（３）間の
間隔よりも大きく形成されている一定厚さの縦長長方形
状のウェブ部（４ａ）の両端にフランジ部（４ｂ）を一
体に設け、且つ該ウェブ部（４ａ）の下端縁に超硬チッ
プよりなる先細の切削刃（４ｃ）を一体に固着してなる
断面Ｈ形状の形鋼からなる長尺な本体。（４）と、第９
図乃至第１２図に示すように、上記掘削装置における刃
部（４ｃ）が形成されていない本体（４°）のウェブ部
（４ａ）の下端部両面に一定の肉厚を有するリーミング
部材（６）　（６）を固着してなるものとが使用され、
これらの装置本体（４）（４’）はバイブロハンマー（
７）を介して吊り下げ、該バイブロハンマー（７）を作
動させることによって地盤（１）に打ち込まれるように
構成しているものである。

さらに、一方の装置本体（４）の刃部（４ｃ）及び他方
の装置本体（４゛）のウェブ部（４ａ）の下端縁はフラ
ンジ部（４ｂ）　（４ｂ）からウェブ部（４ａ）の中央
に向かって逆Ｕ字状又は逆Ｖ字状に形成され、又、他方
の本体（４°）のリーミング部材（６）　（６）はこの
形状に沿う形状に形成されである。

なお、これらの装置本体（４）（４°）のフランジ部（
４ｂ）　（４ｂ）の形状は、第６図、第１１図に夫々示
すようにウェブ部（４ａ）に直角な一定幅を有する平板
形状であってもよく、また、第７図第１２図に夫々示す
ように、円形孔（３）の彎曲壁面に沿う一定幅を有する
円弧状彎曲フランジ部に形成しておいてもよい。

このように構成した本体（４）（４°）を使用して前記
のような細溝（５）を掘削するには、まず、本体（４）
をバイブロハンマー（７）を介して吊り上げ、そのウェ
ブ部（４ａ）下端を隣接する円形孔（３）（３）間の地
盤上に位置させると共に両端フランジ部（４ｂ）　（４
ｂ）の下端を円形孔（３）（３）の開口端内側部に挿入
状態にしたのち、バイブロハンマー（７）を作動させる
と、装置本体（４）はそのウェブ部（４ａ）下端の刃部
（４Ｃ）によって地盤（１）を切削しながら打ち込まれ
、切削された岩石は両側の円形孔（３）（３）内に落下
して底部に堆積する。

堆積した岩石は、円形孔（３）の下部を不透水層（２）
に設計深さよりも深く形成した場合には該不透水層（２
）内に堆積状態のま＼にしておいてもよく、不透水層（
２）よりも高く堆積される場合にはパケット等で排出す
ればよい。

この切削時において、岩盤（１）を切削する上記ウェブ
部（４ａ）の下端縁が逆Ｕ字状又は逆Ｖ字状等の両端か
ら中央部に向かって凹状に形成されているので、その中
央部が打ぢ込み方向に作用する一方、円形°孔（３）　
（３）の壁面に洟なる岩盤両端部に当接している両端部
が中央に向かって斜め下方に切削力が働き、このため、
装置本体（４）はセンタリング作用を受けて幅方向に妄
動することなく垂直方向に精度よく打ち込まれ、さらに
、破砕岩石等のズリが直ちに両側の円形孔（３）（３）
内に落下するので、その打ち込み速度を迅速に行わせる
ことができる。

こうして、装置本体（４）により不透水層（２）に達す
る深さまで掘削したのち、該装置本体（４）を引き上げ
れば、両端が隣接する円形孔（３）（３）に連通した一
定幅を有する細溝（５ａ）が形成される。

この細溝（５ａ）が所望幅よりも小幅の場合には、次い
で、下端部両面にリーミング部材（６）（６）を有する
別な装置本体（４”）を吊り上げ、該装置本体（４”）
の下端を該細溝（５ａ）内に挿入して前記同様にバイブ
ロハンマー（力を作動させて細溝（５ａ）内に打ち込め
ば、リーミング部材（６）　（６）の下端刃部（６ａ）
　（６ａ）によって細溝（５ａ）が拡幅するように掘削
され、その底部まで掘削したのち引き上げれば、所望幅
の細溝（５）を得ることができる。

この細溝（５）を同様にして装置本体（４）（４’）に
より隣接する円形孔（３）（３）間に順次掘削したのち
、隣接する円形孔（３）（３）間の長さよりも大きい幅
を有する合成樹脂シート等の縦長長方形状の止水シート
（８）をその両端部が隣接する円形孔（３）（３）内の
中程に達するように張出させた状態にして細溝（５）内
の幅方向の中央部に全高に亘って挿入、配設し、しかる
のち、円形孔（３）　（３）及び細溝（５）内にトレミ
ー管θωを使用してコンクリート又はモルタル等の止水
材（９）を充填すると、該止水シート（８）は止水材（
９）によって細溝（５）内の中央部に埋設されると共に
止水材（９）の硬化によって一体化する一方、隣接する
円形孔（３）（３）と細溝（５）との内部の止水材（９
）が一連に連なった連続遮水壁が築造される（第１３図
）。

なお、止水材（９）の打設工程は、計画遮水壁の全長に
亘って多数の円形孔（３）と細溝（５）とを掘削したの
ちに行ってもよいが、所定のスパン毎に円形孔（３）と
細溝（５）との掘削を行い、それに後続して止水材（９
）を打設してもよい。

この場合、第４図に示すように、任意スパンの最端に位
置する円形孔（３）に、次の円形孔（３）との連通を遮
断する断面半円形状のロッキングパイプ（１１）を打ち
込み、このロッキングパイプ００の部分まで止水材（９
）を打設するか、或いは、第１４図に示すように、任意
スパンの遮水壁部を築造したのちに、止水材（９）が充
填、硬化しているその端部の円形孔（３）にラップする
ようにして次の円形孔（３）と細溝（５）とを地盤（１
）の所定スパン部分に複数個掘削し、これらの円形（３
）と細溝（５）とに止水材（９）を充填する作業を繰り
返し行えばよい。

なお、以上の実施例においては、細溝（５）の掘削手段
として、まず、下端に刃部（４ｃ）を有する本体（４）
により小幅の細溝（５ａ）を掘削し、しかるのち、下端
部両面に一定肉厚のリーミング部材（６）（６）を固着
している本体（４゛）により該細溝（５ａ）を拡幅させ
て所望幅の細溝（５）を掘削しているが、リーミング部
材（６）（６）を設けていない本体（４）の刃部（４ｃ
）によって所望幅の細溝（５）を掘削するように形成し
てもよく、又、下端両面にリーミング部材（６）　（６
）を設けている本体（４″）の下端縁を刃部に形成して
なる掘削装置のみを使用して所望幅の細溝（５）を掘削
してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の遮水壁の築造法によれば、地盤に
地表面から不透水層に達する深さの断面円形状の孔を所
定間隔毎に掘削する工程と、両端が隣接する円形孔に連
通ずる直状の細溝を不透水層まで掘削する工程と、これ
らの円形孔及び細溝にコンクリート等の止水材を充填す
る工程とからなるものであるから、隣接する円形孔間に
全長に亘って一定溝幅を有する細溝を掘削するので、地
盤の掘削量が少なくなって止水材の充填屋を減少させる
ことができ、従って、極めて経済的であると共に作業能
率の向上を図ることができるものであり、又、細溝の幅
を計画遮水壁の肉厚となるように容易且つ正確に設定で
きて、鋼材等の腐食の虞れがある材料を使用することな
く確実な止水性を発揮する連続遮水壁を築造することが
できるものである。

さらに、細溝内に止水シートを挿入、張設すれば、該止
水シートが充填する止水材内に埋設されて一層確実な止
水性を確保することができ、信顧性が向上するものであ
る。

又、上記細溝の掘削装置として、隣接する円形孔間の寸
法よりも大なる一定幅を有する長尺のウェブ部と、該ウ
ェブ部両端に設けたフランジ部と、該ウェブ部の下端縁
に刃部を設けている装置を使用することにより、該掘削
装置の両端フランジ部を隣接する円形孔内に挿入した状
態にして地盤に打ち込むことができ、その際、フランジ
部によってウェブ部の剛性を高めることができると共に
地盤から受ける抵抗はウェブ部のみとなってその打込み
による掘削が容易且つ円滑に行うことができるものであ
り、従って、作業性が向上すると共に鉛直掘削精度が多
少狂っても、両端フランジ部が円形孔の壁面に当接し、
該壁面をガイドとして確実に掘削することができる。

さらに、ウェブ部の下端部両面に一定肉厚を有するリー
ミング部材を装着している掘削装置を使用すれば、その
リーミング部材の厚みに相当する比較的大幅の細溝が正
確に得られ、その上、地盤とは該リーミング部材が摺接
するだけとなって所定深さの細溝掘削後における抜き取
りが容易となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１５図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は掘削された円形孔の簡略断面図、第２図はその平
面図、第３図は築造状態を示す簡略縦断正面図、第４図
はその横断面図、第５図は細溝掘削装置の一部省略簡略
正面図、第６図及び第７図はその縦断側面図、第８図は
その変形例を示す正面図、第９図は別な掘削装置の形状
を示す正面図、第１０図はその縦断側面図、第１１図及
び第１２図はその横断面図、第１３図は築造された連続
遮水壁の一部の平面図、第１４図は別な施工順序を説明
するための簡略平面図、第１５図は従来例を示す簡略縦
断正面図、第１６図はその止水材打設状態を示す平面図
、第１７図は得られる遮水壁の一部拡大横断面図である
。 （１）・・・岩盤、 形孔、（４）（４’）・ ニブ部、（４ｂ）・ （５）・・・細溝、（６） ・止水シート、（９） ・・・不透水層、（３）・・・円 掘削装置本体、（４ａ）・・・ウ フランジ部、（４ｃ）・・・刃部、 ・・リーミング部材、（８） ・・止水材。 →ｌ？ｆ　ハ 特許出願人　　株式会社　奥村組 代理人　弁理士　　山　本　　孝 七Ｗ６ｇ？Ｓ。 ≧Ｎ　７忍へ ２べ ｑ ≦き 寝へＮ轟 七ベ プま たへ さべ ！５ ≦へ たベ ア 江ぺ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、地盤に地表面から不透水層に達する深さの断面
   円形状の孔を所定間隔毎に掘削する工程と、両端が隣接
   する円形孔に連通する直状の細溝を不透水層まで掘削す
   る工程と、これらの円形孔及び細溝にコンクリート等の
   止水材を充填する工程とからなることを特徴とする遮水
   壁の築造法。
2. （２）、両端部が隣接する円形孔内に延出させた状態に
   して細溝内の中央部に止水シートを全高に亘って挿入し
   たのち、円形孔及び細溝に止水材を充填することを特徴
   とする請求項（１）記載の遮水壁の築造法。
3. （３）、前記隣接する円形孔間の寸法よりも大なる一定
   幅を有する長尺のウェブ部と、該ウェブ部両端に設けた
   フランジ部と、ウェブ部の下端に設けた刃部とからなる
   ことを特徴とする細溝掘削装置。
4. （４）、前記隣接する円形孔間の寸法よりも大なる一定
   幅を有する長尺のウェブ部と、該ウェブ部両端に設けた
   フランジ部と、ウェブ部の下端部両面に取付けたリーミ
   ング部材とからなることを特徴とする細溝掘削装置。