JPH04143308A

JPH04143308A - 山留め壁の地中止水工法

Info

Publication number: JPH04143308A
Application number: JP26520390A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Akagawa; 敏赤川; Yutaka Katsura; 豊桂; Fumiaki Hirano; 平野　文昭; Sumio Horiuchi; 澄夫堀内
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-05-18
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2818843B2

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、土構造の施工、特に山留め壁の地中止水工法
に関するものである。【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】地盤に
鉛直方向に連続した止水を行う方法としては、地盤改良
工法（深層撹拌混合工法＝セメントや石膏などの安定材
と原位置の地盤上を強制的に撹拌混合する）が−射的で
ある。しかしこの方法においては地盤改良を柱列状に行
うため、柱列間の水密性が低下する。また、セメントを混合し止水性を向上させるため、必要
以上に改良体の強度が上昇してしまう。そしてまた、水平方向く地盤の堆積方向）の改良は不可
能である。さらに従来、地盤を部分的に止水改良する方法としては
、薬液注入工法があり、現在水ガラス系のちのが使用さ
れている。しかしこの方法は改良範囲が狭い場合等によ
く使用されているが、広範囲な改良には水平方向、鉛直
方向の連続性が保証できないため使用てきない。また、薬液注入工法において、水ガラス系、アクリルア
ミド系、尿素系等の薬液を注入して止水楕遺体を構築す
るには、Ｎ液のゲルタイムの関係から注入ピッチを短く
して、多数箇所に注入しないと、連続性に優れる止水構
築体が構築できなく、作業性に手数がかかり、薬液の取
扱いに注意を要し、そして公害問題もあり、かつ高価な
薬液のためコストが高くなる等の問題がある。そして例えば、水ガラス系の注入剤では化学反応によっ
てゲル化するため、地下水の水質や薬剤の混合状態など
によってゲルタイムや固化強度などが影響を受け、所定
の注入効果が得られない場合があった。また、粘土、フライアッシュなどの充填材を充填する工
法もあるが、それらの充填材を細部まで充填することは
困難である。そしてまた、コンクリートやモルタルなどによる充填工
法では、材料に柔軟性がないため、地盤に大きな変形か
生した際に充填部が変形し得ないく充填部に柔軟性がな
いため）ので、再度地盤に変形要因が加わった時には核
部に亀裂が生じる等の問題があった。

【ｙ題を解決するための手段】

本発明者らは上記従来技術の問題点に鑑み、鋭意研究の
結果、作業が容易で、止水性が優れ、充填性がよく、柔
軟性があって、かつ無公害性の止水部を構築できる山留
め壁の地中止水工法を開発した。すなわち本発明は、鋼杭、木杭、横矢板等の山留め壁材
と地盤との間に、常温ないし１００℃程度の温度範囲に
おける温度変化により融解、凝固する寒天、ゼラチン等
の親水性材料のゲル化物を充填することを特徴とする山
留め壁の地中止水工法である。充填は特に、少なくとも
山留め壁材の単位体（例んば、１枚の鋼矢板）と単位体
の接続部の周縁部に施すことが効果的である。該本発明方法においては、親水性材料の水溶液に、土、
粘土、ベントナイト等の無機系材ｆ４微粉末を添加　混
合することも好ましく、また更に親水性材料の水溶液に
、アルファ澱粉、ＣＭＣ１蛋白質等の有機糊料を添加　
混合してなることも好ましい。上記において、寒天水溶液のゲル化物の場合は、その濃
度は０．２〜４％の水溶液であることが好ましい。該寒
天ゲルの場合は、融解温度が８０〜９０°Ｃ，凝固温度
か３０〜４０℃であり、該ゲル化物は温度低下により凝
固した時にその透水係数はｌＸｌ０−　’　〜ｌＸｌ０
−　’　ｃｍ／ｓｅｃ程度となる。　該親水性材料の単
位体積重量は、通常１０〜１．３ｔ／ｍ’である。なお、他の親水性材料としては、例えばゼラチンがあり
、その水溶液も温度変化によるゲル−ゾル変換か生しる
ので、寒天水溶液と同様に本発明に保る止水材料に使用
できるが、腐敗による劣化が生しやすいため、寒天の方
が好ましい。本発明に係る止水材料は、温度変化によりその形ｇ変化
をする、すなわちゾル−ゲル形態変化するため、破壊に
到る歪が大きく、そこに例えば地震等による大きな衝撃
変形が周囲から作用したとしても、容易に追従できる。よって、従来技術の薬液注入あるいは充填材充填による
止水部のように亀裂を生じる問題はない。参考に、第４図に寒天ゲル（寒天１〜４％水溶液）の１
軸圧縮試験結果を示すが、破壊歪は１０％以上と非常に
大きく、柔軟性に富むことが判る。また、本発明に係る止水林料は、加温状態ではゾル状態
で浸透性がよいため、加温状態での地盤内ｌ＼の充填性
は良好である。したがって充填時に、山留め壁材（例えば鋼矢板）、地
盤又は該止水材料水溶液を加温してやれば良好な充填性
が保証される。山留め壁材や地盤の加温方法としては、それらに熱風、
温水を供給する方法や、電気ヒータを挿入して通電加熱
する方法等が採用できる。なお、本発明に係る止水材料の強度は第５図図示のよう
に寒天の濃度を変化させることによって調節できる。さらに、ＣＭＣを０２♀０添加するだけて、強度を約２
倍とすることができる。しなかって本発明工法は、鉛直方向及び水平方向の両方
向に対し良好な連続性を有し、しかも自在な強度で、本
設構造としての使用も可能なほか、仮設構造としての使
用の場合は使用後の撤去も容易な止水工法となる。また、本発明工法実施後においても止水性等の改良効果
が不十分な場合は、施工済みのゲル化材料の再浸透を促
したり、同材料の再注入をすればよいが、これら操作は
上記のとおり実施が極めて容易である。

【実施例】

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第］１２Ｉは、鋼矢板を互いに密着して、地中に垂直に
打ち込み、止水材を充填し、横からの土圧や水圧を抑制
するようにした山留め壁の概略斜視図であり、第２図は
地中に水平方向に親杭横矢板を積み重ね、止水材を充填
し、土圧を抑制するようにした山留め壁の斜視図である
。また、第３図は地盤中に木杭を密接して打ち込み、それ
らの底部に止水材を充填浸透させて底部止水壁を形成し
、かつそれら本杭同志の接続部にも止水材を充填して、
土圧を抑制するようにした山留め壁の斜視図を示す。実施例１第１図図示のごとく、地盤Ｇ中に鋼矢板１をそのかみ合
い接続部１゛　・　を互いに組み込みながら垂直に打ち
込んで、山留め壁を横築した。次いで、山留め壁の鋼矢板１と地盤Ｇとの間隙部３に１
辺下のようにして寒天水溶液止水材を流し込み、凝固さ
せた。特に、鋼矢板１のがみきい接続部１′付近に重点
的に止水材２を供給し、凝固せしめて、止水構造を形成
した。止水材２の充填は、鋼矢板１の前面部側のみでなく、後
面部側にも施したが、図示のごとく間隙部３に隣接する
地盤Ｇ側面には止水材２が一定範囲に浸透し、地盤と止
水材が混合した状態の止水壁が形成された。該混合部分
は地盤を精成する固体粒子が核となっており、強度の高
い止水壁を精成する結果となった。（１）、ます、水に重量比１％の寒天を分散させ、８５
℃に加熱して寒天水溶液を調製する。（２）、次いで該寒天水溶液にカルボキシメチルセルロ
ース（ＣＭＣ）を０２％添加して溶解させる。これは、
妃・要量のＣＭＣが溶解している水溶液を寒天溶液に添
加して、混合溶液を作ってもよい。（３）、その後、該寒天水溶液の温度を凝固点（３０〜
４０℃）以上に保ちながら、注入ポンプを使用して地盤
Ｇと鋼矢板１との間隙部３中に供給した。（４）、そこで、地盤の温度が１５°Ｃ程度であること
を利用して、注入寒天水溶液を自然冷却し、凝固させ、
止水構造を形成した６（５）、（３）〜〈４）工程を他の鋼矢板１　　部分に
適用することによって、連続性のある止水壁横這を地盤
中に横築した。得らｔ′した山留め壁の地中止水ｌｌｌ　ｉｉは、大き
な振動等の衝撃を加えた結果においても、亀裂を生じる
ことなく良好な止水性が保持できた。第２実施例・第２図図示のごとく、地盤Ｇ中に親杭４定間隔をおいて
垂直に打ち込み、次いで親杭４の接続部４”の凹漬４″
に、上方がら横矢板５を差し込んで、山留め壁を横築し
た。その後、山留め壁の横矢板５と地盤Ｇとの間隙部３に、
及び接続部４°の凹？１１４″に下記のようにして寒天
水溶液止水材を流し込み、凝固させた。特に、凹７１４″付近に重点的に止水材２を供給し、凝
固せしめて、止水構造を形成した。止水材２の充填は、親杭４及び横矢板５の前面部側のみ
でなく、後面部側にも施したが、図示のごとく間隙部３
に隣接する地ｆｉＧ側面には止水材２が一定範囲に浸透
し、地盤と止水材が混合した状態の止水壁が形成された
。該混合部分は地盤を構成する固体粒子が核となってお
り、強度の高い止水壁を構成する結果となった。（１）、まず、水に重量比１％の寒天を分散させ、加熱
して寒天水溶液を調製する。（２）、該寒天水溶液にベントナイト３％を添加し、徐
々に冷却する。（３）、得られた寒天水溶液−ベントナイトスラリーの
温度を一定（４０℃程度）に保ちながら、圧送ポンプに
よって、間隙部３に注入充填する。（４）、地盤の温度が１５℃程度であることを利用して
、前記スラリーを自然冷却し、凝固させて止水壁を構築
する。（５）、（３）〜（４）工程を繰り返し遂行することに
よって、連続性のある止水壁を構築する。得られた山留め壁の地中止水構造は、実施例１と同様に
大きな振動等の衝撃を加えた結果においても、亀裂を生
じることなく良好な止水性が保持できた。実施例３：第３図図示のごとく、まず地盤Ｇ中に木杭６による山留
め壁を構築するのに先立ち、その底部７に止水材２を充
填浸透させて止水！！！８を形成する０次いでその上部
に木杭６・・を一定間隔で垂直に打ち込んだ後、各木杭
６・・の接続部６°と地盤Ｇとのｒａｆｆｔｙ部３に、
以下のようにして寒天水溶液止水材２を流し込み、凝固
させた。特に、木杭６・・の接続部付近に重点的に止水
材２を供給し、凝固せしめて、止水構造を形成した。（１）、まず、水に重量比１％の寒天を分散させ、加熱
して寒天水溶液を調製する。〈２）、該寒天水溶液に粘土３％を添加し、徐々に冷却
する。（３）、得られた寒天水溶液−粘土スラリーの温度を一
定（４０℃程度）に保ちながら、圧送ポンプによって、
間隙部３に注入充填する。（４）、地盤の温度が１５℃程度であることを利用して
、前記スラリーを自然冷却し、凝固させて止水壁を構築
する。（５）、（３〉〜（４）工程を繰り返し遂行することに
よって、連続性のある止水壁を構築する。得られた山留め壁の地中止水構造は、山留め壁の底部７
に連続した止水壁８を有し、実施例１及び２と同様に強
度の高い止水壁となり、また大きな振動等の衝撃を加え
た結果においても、亀裂を生じることなく良好な止水性
が保持できた。

【発明の効果】

上記のとおり本発明に係る止水材料は、地盤と止水壁と
の問への充填性が極めて良好であり、加温充填後、自然
放置することによって、温度降下により柔軟性のあるゲ
ル化物となる。そのため、大きな振動等の衝撃が加わってもその柔軟性
により亀裂を生成しなく、良好な止水性を保持すること
ができる。そしてその止水材料は無公害性のものであり、動植物繁
殖の自然環境を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の山留め壁の概略斜視図、第２
図は他の実施例の山留め壁の斜視図、第３図その他の実
施例の山留め壁の斜視図であり、第４区は寒天水溶液ゲ
ル止水材料（寒天１〜４％水溶液）の１軸圧縮試験結果
を示すクラブ図、第５図は寒天ゲル止水材料のせんａ強
度と寒天の濃度との関係を示すグラフ図を表す。１：鋼矢板、１゛　：鋼矢板の接続部。２：止水材、３：間陳部、４：親杭４°　・接続部、４“　：凹涌、５・横鋼矢板６：木杭
、６′　：接続部、７：底部８：止水壁Ｇ・地盤

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼杭、木杭、横矢板等の山留め壁材と地盤との間
に、常温ないし１００℃程度の温度範囲における温度変
化により融解、凝固する寒天、ゼラチン等の親水性材料
のゲル化物を充填することを特徴とする山留め壁の地中
止水工法。
（２）鋼杭、木杭、横矢板等の山留め壁材の単位体同志
の接続部周縁と地盤との間に、常温ないし１００℃程度
の温度範囲における温度変化により融解、凝固する寒天
、ゼラチン等の親水性材料のゲル化物を充填することを
特徴とする山留め壁の地中止水工法。
（３）親水性材料のゲル化物に、土、粘土、ベントナイ
ト等の無機系材料微粉末を添加・混合してなることを特
徴とする請求項１又は２記載の山留め壁の地中止水工法
。
（４）親水性材料のゲル化物に、アルファ澱粉、ＣＭＣ
、蛋白質等の有機糊料を添加・混合してなることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の山留め壁の
地中止水工法。
（５）親水性材料のゲル化物が、融解温度が８０〜９０
℃、凝固温度が３０〜４０℃である濃度が０．２〜４％
の寒天水溶液のゲル化物であることを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載の山留め壁の地中止水工法
。
（６）親水性材料のゲル化物が、寒天を親水性材料とし
て含み、温度低下により凝固した時にその透水係数が１
×１０＾−＾６〜１×１０＾−＾８ｃｍ／ｓｅｃである
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
山留め壁（７）地中止水工法。