JPH0477084B2 - - Google Patents

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
周にビツト１１を設けたケーシング１２を地上に
設置した揺動装置１３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１４を切削しながら
該ケーシング１２を押し下げ、ケーシング１２内
の岩石をハンマーグラブ１５によつて掘削、除去
しながら所望深さの円形孔ａを掘削したのち、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両円形孔
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
とのラツ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ツプ幅に形成できても、鉛直
掘削精度が1/400であると仮定した場合、40mの
深さまで掘削すれば孔のラツ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ツプ幅を設
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，ａ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
ートを全高に亘つて挿入したのち、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エブ部と、該ウエブ部両端
に設けたフランジ部と、ウエ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、必要に応じてウエ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つて一定溝幅を有
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
おくことによつ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
つ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エブ部のみとな
り、従つ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
が多少狂つても、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、この掘削装置によつて掘削される細溝
の幅が小幅の場合には、該掘削装置の引抜き後、
ウエブ部の下端部両面に適宜な肉厚を有するリー
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つて拡幅した
細溝とする。

なお、ウエブ部の下端に刃部を設け、該刃部の
上方部におけるウエ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エ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つて掘削装置の打ち
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つて所定間隔毎に順
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、先端外周にビツトを設け
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
ーグラブによつて掘削、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、幅が全長に亘つて隣接する円形孔
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エブ部４ａの両端にフラ
ンジ部４ｂを一体に設け、且つ該ウエブ部４ａの
下端縁に超硬チツ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′のウエブ部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つて地
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′のウエブ部４ａの下端縁はフラン
ジ部４ｂ，４ｂからウエブ部４ａの中央に向かつ
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
う形状に形成されてある。

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
すようにウエブ部４ａに直角な一定幅を有する平
板形状であつてもよく、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
エブ部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，４ｂ
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はそのウエブ部４ａ下端の刃部４
ｃによつて地盤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内に堆積状態のまゝ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バケツト
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
エブ部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つて凹状に形成されている
ので、その中央部が打ち込み方向に作用する一
方、円形孔３，３の壁面に連なる岩盤両端部に当
接している両端部が中央に向かつて斜め下方に切
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７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６
ａ，６ａによつて細溝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つて挿入、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１０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によつて細溝５内の中央部に埋設される
と共に止水材９の硬化によつて一体化する一方、
隣接する円形孔３，３と細溝５との内部の止水材
９が一連に連なつ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
長に亘つて多数の円形孔３と細溝５とを掘削した
のちに行つてもよいが、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ツキングパイプ１
１を打ち込み、このロツキングパイプ１６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にラツ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
よつて所望幅の細溝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
らなるものであるから、隣接する円形孔間に全長
に亘つ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つて止水材の充填量を減
少させることができ、従つて、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、信頼
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
エブ部と、該ウエブ部両端に設けたフランジ部
と、該ウエ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
よつてウエ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エブ部のみとなつてそ
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、従つて、作業性が向上すると
共に鉛直掘削精度が多少狂つても、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、ウエ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つて所
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、２……不透水層、３……円形孔、
４，４′……掘削装置本体、４ａ……ウエブ部、
４ｂ……フランジ部、４ｃ……刃部、５……細
溝、６……リーミング部材、８……止水シート、
９……止水材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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つ
   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 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エブ部と、該ウエブ部両端
   に設けたフランジ部と、ウエ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 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エブ部と、該ウエブ両端に
   設けたフランジ部と、ウエ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。