JPH09287147A - 連続止水壁の漏水対策工法 - Google Patents

連続止水壁の漏水対策工法

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JPH09287147A
JPH09287147A JP10152196A JP10152196A JPH09287147A JP H09287147 A JPH09287147 A JP H09287147A JP 10152196 A JP10152196 A JP 10152196A JP 10152196 A JP10152196 A JP 10152196A JP H09287147 A JPH09287147 A JP H09287147A
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JP
Japan
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steel material
shaped steel
shaped
water leakage
freezing
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Withdrawn
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JP10152196A
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English (en)
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Hiroshi Ito
洋 伊藤
Katsuhiko Sakaguchi
雄彦 坂口
Retsu Ejiri
烈 江尻
Tsutomu Kojima
努 小嶋
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SANPO TECHNO CONSTR KK
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
SANPO TECHNO CONSTR KK
Kumagai Gumi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続止水壁の漏水を安全で確実、且つ、効率
的に止水する。 【解決手段】 漏水箇所7背部の地山1にボーリング孔
8を掘削し、該ボーリング孔8にT字形鋼材10を、そ
のフランジ13外側面が地山1奥方向を向くようにしつ
つ挿入し、更に、挿入後のボーリング孔8内の空隙に砂
14を充填する。前記T字形鋼材10には予めU字形凍
結管11,11が付設されている。そして、前記ボーリ
ング孔8のケーシング9を引き抜き後、前記U字形凍結
管11,11に液体窒素を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、連続止水壁が漏
水した場合にこれを止水する方法に関するものであり、
特に、地盤掘削工事に於いて掘削場所の周囲に土留めを
兼ねて構築されるシートパイル、SMW(ソイルミキシ
ングウォール)、鋼管杭柱列壁及びRC地中壁の連続止
水壁に於ける縦継目部分についての漏水対策工法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】シート
パイル、SMW、鋼管杭柱列壁及びRC地中壁等の土留
め及び止水壁は、基本的に止水性が良く、地下水位以下
の比較的深い掘削工事に於いて多用されている。しか
し、何れも掘削場所の周囲全長に亘って一体施工するこ
とができないため、多くの縦継目を介して周方向に連続
するように構築される。
【0003】而して、この縦継目のジョイントは地表面
部では慎重に施工されても地下深部では十分に密着して
いない場合がある。このような施工不良を残したまま地
盤を掘削すると、その部分から地下水が漏水し、最悪の
場合はパイピング等の地盤破壊が起きて、構築した連続
止水(土留)壁の崩壊につながることもある。
【0004】従来、斯かる漏水対策工法として一般的に
実施されているのは、漏水箇所周辺にグラウトを注入す
るという方法であるが、止水効果の確実性が小さいため
数カ所への注入が必要になる。また、シルト分が多いと
注入効率が悪くなり、一方、注入効率アップのために注
入圧を上昇させると連続止水壁に過剰な土圧が作用して
危険である。更に、施工コストが高いだけでなく対応に
時間がかかる。
【0005】そこで、連続止水壁の漏水を安全で確実、
且つ、効率的に止水するために解決すべき技術的課題が
生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたものであり、連続止水壁の漏水箇
所背部の地山にボーリング孔を掘削し、一方、断面T字
状鋼材に凍結管を付設して、且つ、該断面T字状鋼材の
フランジ外側面を地山奥方向へ向けつつ、該断面T字状
鋼材を前記ボーリング孔へ挿入し、更に、該ボーリング
孔内の空隙に砂又は土砂を充填した後、前記凍結管に凍
結材を注入して、前記断面T字状鋼材周辺を凍結するこ
とにより前記漏水箇所を止水する連続止水壁の漏水対策
工法を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
乃至図5に従って詳述する。図1に於いて1は地山であ
り、該地山1には掘削場所2の周縁に沿ってSMW連壁
3が構築されている。該SMW連壁3を構成する円柱状
のSMW4,4…は、夫々その中央にH鋼5が配設さ
れ、該H鋼5のまわりにソイルセメント6が装填されて
いる。
【0008】而して、このSMW連壁3は本来隣接する
SMW4,4同士の縦継目が密着した状態で施工される
べきであるが、地下深部に至るまで完璧に施工するのは
容易でない。従って、掘削場所2を掘り進めていく過程
で施工不良による漏水箇所7が確認されることがある。
【0009】然る時は先ず、その漏水箇所7背部直近の
地山1にボーリング孔8を掘削してケーシング9を施
し、更に、そのボーリング孔8に断面がT字になったT
字形鋼材10を挿入する。該T字形鋼材10にはその長
手方向に沿って予め2個のU字形凍結管11,11が付
設されており、そのうちの1個はT字の中央縦辺に当た
るT字形鋼材10のウエブ12の一側面に配設され、他
の1個はT字の頭部横辺に当たるT字形鋼材10のフラ
ンジ13の内側面に配設されている。
【0010】また、これらのU字形凍結管11,11は
ステンレス、銅又は真鍮等による直径15mm程度の管で
あり、共にT字形鋼材10のほぼ全長に及ぶように形成
され、且つ、夫々前記ウエブ12及びフランジ13の下
端近傍で折り返している。尚、前記ウエブ12の下端且
つフランジ13との接合部分には、フランジ13内側面
に配設されたU字形凍結管11の折り返し部分と干渉し
ないように、逃げ穴又は逃げ溝等の手段が設けられてい
る。
【0011】而して、斯かるU字形凍結管11,11付
きT字形鋼材10は、そのフランジ13外側面が地山1
の奥方向(紙面上方)へ向いた状態で前記ボーリング孔
8へ挿入される。そして更に、該T字形鋼材10挿入後
のボーリング孔8内の空隙には砂14が充填される。
【0012】然る後、前記ケーシング9を引き抜き、且
つ、前記ボーリング孔8の上方に露出した2個のU字形
凍結管11,11に於ける夫々2個の端部のうち、何れ
か一端から液体窒素を注入し、他端はそのまま開放して
おくことにより管内を通過した液体窒素を大気中へ放出
する。尚、該U字形凍結管11,11に注入する凍結材
としてはコスト面や取扱性等の観点から基本的に液体窒
素を使用した方が有利であるが、その他にブラインを用
いても良い。その場合はU字形凍結管11,11を通過
してその他端から出たブラインを回収し、冷却し、再投
入できるように閉回路を構成する。
【0013】而して、図2はT字形鋼材10を介在させ
た後の地下水流の様子を表したものであり、地山1の奥
から流れてきた地下水はT字形鋼材10のフランジ13
によって左右へ振り分けられ、且つ、該フランジ13の
左右端部から内側面側へ回り込んだ後、ウエブ12の左
右側面に沿って漏水箇所7で合流して掘削場所2へ漏水
する。この地下水流の流速が大きい場合には、その各分
子が冷却される時間、即ち、前記U字形凍結管11及び
該U字形凍結管11によって冷却されたT字形鋼材10
の周囲を通過する時間が短いため、簡単には凍りつかな
い。
【0014】しかし、このような大まかな地下水の流れ
の中で、前記T字形鋼材10のフランジ13内側面とウ
エブ12左右側面とにより形成されるコーナー部15,
15には地下水の淀みができる。従って、この部分では
地下水が継続的に冷却されることになり、その結果、図
3に示す如く、該コーナー部15,15に砂と氷による
最初の凍結柱16aが生成する。
【0015】そして、該凍結柱16aはその周縁の水を
凍らせて成長する。また、前記T字形鋼材10は鋼材で
あるので熱伝導率が極めて良好で、短時間のうちに全体
が極低温化して前記凍結柱16aの成長を助ける。こう
して、コーナー部15,15で発生した凍結柱16aは
急速に成長して、前記T字形鋼材10を完全に被覆する
ようになる。この段階まで成長した凍結柱を符号16b
にて示す。
【0016】そして、この凍結柱16bは更に成長を続
け、ついには漏水の原因となった隣接するSMW4,4
の非密着部分を閉塞するようになる。この段階に於ける
凍結柱を符号16cにて示す。斯くして、前記漏水箇所
7が止水される。
【0017】止水達成後は凍結柱16cの温度管理を行
いつつ、液体窒素の注入操作を間欠的運転に切り換えて
凍結柱16cを維持する。即ち、図4に示す如く、液体
窒素ボンベ17とU字形凍結管11,11とを結ぶ配管
18に電磁弁19を介装するとともに、凍結柱16c内
に温度センサ20を設置し、コントローラ21にて該温
度センサ20の検出値を監視しつつ、凍結柱16cの温
度が所定値より高くなった時だけ、前記電磁弁19を開
通して前記U字形凍結管11,11に液体窒素を導入す
るように構成する。これによって無駄な冷却を省くこと
ができ、より経済的になる。
【0018】そして、掘削場所2の掘削が終わり、そこ
に構造物が築造されてSMW連壁3の山留め及び止水壁
としての役割も終了した時は、液体窒素の注入を完全に
止めて凍結柱16cを融解させる。そして、前記T字形
鋼材10を回収し、再利用に供する。
【0019】而して、図5は断面T字状鋼材の他の実施
の形態を示したものである。このT字状鋼材22のフラ
ンジ23は平面視円弧状にウエブ24方向へ湾曲してい
る。このT字状鋼材22と前記T字形鋼材10との作用
的相違点は、このT字状鋼材22の方がより広い範囲の
淀み領域を形成することである。
【0020】即ち、該T字状鋼材22のコーナー部2
5,25の方が前記T字形鋼材10のコーナー部15,
15よりも奥深であるため、地下水の主流が入り込みに
くく、それだけ淀み領域の範囲が広くなり、且つ、コー
ナー部25,25の奥へ行けば行く程、可及的に流速が
小さくなる。従って、このT字状鋼材22は凍結柱を生
成し易く、例えばウエブ24に1個のU字形凍結管11
を配設しただけであっても、十分に所期の効果を得るこ
とができる。
【0021】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、断面T
字状鋼材にて地下水流の淀み領域を形成することによ
り、該淀み領域から凍結柱を発達せしめるように構成さ
れている。従って、地下水の流速が大きい場合でも短時
間で凍結柱を生成し、且つ、成長させて漏水箇所を確実
に止水することができる。
【0023】また、漏水箇所背部に掘削したボーリング
孔周辺だけを凍結させることになるので、凍結に伴う過
剰な土圧が作用せず、連続止水壁の安定性に与える影響
は極めて小さい。更に、必要最小限の部分だけを凍結す
るので、効率的で早急な対応が可能となる。
【0024】更にまた、施工が簡単で、且つ、コストも
低廉である等、正に諸種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す平面断面図であり、
ボーリング孔内の空隙に砂を充填後、ケーシング引き抜
き前の状態を示す。
【図2】T字形鋼材の平面図であり、その周囲を流れる
地下水流の様子を矢印にて示す。
【図3】図1に於いて、ケーシングを引き抜き後液体窒
素を注入して、凍結柱を生成、成長、且つ完成させる段
階を示す平面断面図。
【図4】完成後の凍結柱を維持するための制御回路を示
す解説図。
【図5】断面T字状鋼材の他の実施の形態として、フラ
ンジを円弧状にしたT字状鋼材を示す平面図であり、そ
の周囲を流れる地下水流の様子を矢印にて示す。
【符号の説明】
1 地山 2 掘削場所 3 SMW連壁 4 SMW 7 漏水箇所 8 ボーリング孔 10 T字形鋼材 11 U字形凍結管 12,24 ウエブ 13,23 フランジ 14 砂 15,25 コーナー部 16a,16b,16c 凍結柱 17 液体窒素ボンベ 22 T字状鋼材
フロントページの続き (72)発明者 江尻 烈 愛知県豊川市穂ノ原2丁目1−1 三豊テ クノコンストラクション株式会社内 (72)発明者 小嶋 努 愛知県豊川市穂ノ原2丁目1−1 三豊テ クノコンストラクション株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続止水壁の漏水箇所背部の地山にボー
    リング孔を掘削し、一方、断面T字状鋼材に凍結管を付
    設して、且つ、該断面T字状鋼材のフランジ外側面を地
    山奥方向へ向けつつ、該断面T字状鋼材を前記ボーリン
    グ孔へ挿入し、更に、該ボーリング孔内の空隙に砂又は
    土砂を充填した後、前記凍結管に凍結材を注入して、前
    記断面T字状鋼材周辺を凍結することにより前記漏水箇
    所を止水することを特徴とする連続止水壁の漏水対策工
    法。
JP10152196A 1996-04-23 1996-04-23 連続止水壁の漏水対策工法 Withdrawn JPH09287147A (ja)

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