(57)【要約】  【課題】低コストで漏水部からの水の流出を止めることが可能な止水工法を提供する。  【解決手段】地盤Ｇ中に設置した土留壁Ｗの漏水部から水が流出することにより漏水部Ｚ近辺の地盤Ｇ中に生じた空隙Ｘに到達するように、ボーリングマシン１に取り付けたケーシングパイプ２で地盤Ｇを掘削して掘削孔Ｖを形成する。次に、長尺な袋体８をひだ状に収縮させて外周面に装着した注入管７を、ケーシングパイプ２を通して掘削孔Ｖ内に挿入し、注入管７および袋体８の先端を空隙Ｘに突出させる。そして、注入管７から袋体８内に硬化材を注入することにより、袋体８を膨張させながら空隙Ｘ内へ送り出し、注入管７の外周面から離脱させて空隙Ｘ内に放置する。【選択図】  図１Ａ
2006057405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤内設置物の漏水部からの水の流出を止める止水工法であって、
前記漏水部から水が流出することにより地盤中に生じた空隙に到達するまで地盤を掘削して掘削孔を形成した後に、
長尺な袋体をひだ状に収縮させて外周面に装着した注入管を前記掘削孔に挿入し、
前記注入管から前記袋体内に硬化材を注入することにより、前記袋体を膨張させながら前記空隙内へ送り出し、前記注入管の外周面から離脱させて前記空隙内に放置することを特徴とする止水工法。
【請求項２】
請求項１に記載の止水工法において、
前記注入管から前記袋体内に硬化材を注入する注入圧力によって、前記袋体を前記注入管の外周面から離脱させることを特徴とする止水工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤内設置物の漏水部からの水の流出を止める止水工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤内に設けられた設置物として、例えば、鋼製の矢板やソイルセメントから構成される土留壁がある。土留壁は、地下構造物等を構築する前に構築箇所を囲むように地盤内に設置され、構築作業時における地盤の崩壊を防止する。図２は、土留壁の設置後、地下構造物を構築するために土留壁内を掘削している状態を示す図である。図２において、Ｗは地盤Ｇ内に設置された土留壁、Ｈは土留壁Ｗ内を掘削して形成される地下構造物構築用の開削立坑、Ｋは土留壁Ｗ内の底盤である。土留壁Ｗは、開削立坑Ｈ内への地盤Ｇの崩壊を防止するが、土留壁Ｗを構成する矢板同士の隙間やソイルセメントのひび割れ等の欠損箇所から開削立坑Ｈ内へ地盤Ｇ中の地下水が漏れて流出することがある。また、地下水に混じって土砂も流出することがある。Ｚは上記の欠損箇所を含む土留壁Ｗの漏水部、Ｘは漏水部Ｚから地下水と土砂が流出することにより地盤Ｇ中に生じる空隙である。なお、空隙Ｘは地下水等の流路となるので、地下水等の流出が続くと、空隙Ｘは図示する大きさから一層拡大されて行く。上記のように開削立坑Ｈ内に地下水等が流出して来ると、開削立坑Ｈ内で作業を安全に行えないため、この流出を止める対策が必要である。
【０００３】
そこで従来は、ボーリングマシンに取り付けたケーシングパイプによって、地表Ｇａから漏水部Ｚの近辺にある空隙Ｘまで地盤Ｇを掘削して、破線で示すように掘削孔を形成した後、ケーシングパイプ内の中空部を通して空隙Ｘに硬化材を注入し、注入した硬化材を硬化させることにより漏水部Ｚから開削立坑Ｈ内への地下水の流出を止めることが行われていた。しかし、この方法では、空隙Ｘに注入した硬化材が、硬化する前に地下水とともに漏水部Ｚから開削立坑Ｈ内に流出して行くので、空隙Ｘ内で硬化材が硬化し難く地下水の流出を止めることは非常に困難である。また、硬化材の注入量が増大して、硬化材にかかるコストが高くなるという問題もある。
【０００４】
一方、下記の特許文献１には、掘削機のロッド内に袋体を収納し、そのロッドで止水壁の漏水部よりも深い所まで掘削孔を形成した後、掘削孔からロッドを引き抜いて孔内に袋体を残し、袋体の地表付近の開口部に硬化材注入用のポンプの注入口を水密的に接続し、袋体内に硬化材を注入して袋体を膨張させることにより漏水部に圧着させて漏水部からの地下水の流出を止めることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３２９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１のような方法で、図２に示したような漏水部Ｚから開削立坑Ｈ内への地下水の流出を止めるには、掘削孔内に袋体を残した後に、袋体の開口部に硬化材注入用のポンプの注入口を接続しなければならないため、漏水部Ｚから地表に至るような漏水部Ｚの深度に応じた長大な袋体が必要となる。また、硬化材の注入により袋体を膨張させて漏水部Ｚに圧着させるために、空隙Ｘの横幅の大きさ以上に横幅方向に膨張可能な幅広の袋体が必要となる。このような大きな袋体を用いると、当該袋体にかかるコストが高くなるとともに、当該袋体を膨張させるために非常に多くの量の硬化材が必要になって、硬化材にかかるコストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、低コストで漏水部からの水の流出を止めることが可能な止水工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、地盤内設置物の漏水部からの水の流出を止める止水工法であって、漏水部から水が流出することにより地盤中に生じた空隙に到達するまで地盤を掘削して掘削孔を形成した後に、長尺な袋体をひだ状に収縮させて外周面に装着した注入管を掘削孔に挿入し、注入管から袋体内に硬化材を注入することにより、袋体を膨張させながら空隙内へ送り出し、注入管の外周面から離脱させて空隙内に放置する。
【０００９】
上記のようにすることで、空隙内に送り出した膨張状態の長尺の袋体が、硬化材が硬化するまでの間湾曲したり撓んだりして自由に形を変えて重畳し、空隙内を埋めて水の流路を塞ぐので、水が空隙を通って流れるのを堰止めて、漏水部からの水の流出を止めることが可能となる。このため、特許文献１のように漏水部の深度に応じかつ空隙の横幅の大きさ以上に横幅方向に膨張可能な大きな袋体を用いる必要がなくなり、袋体と硬化材とにかかるコストを低く抑えることができる。また、袋体内に硬化材を注入することで、硬化材が漏水部から流出したり地盤中に拡散したりしなくなるので、従来のように硬化材の注入量が増大して、硬化材にかかるコストが高くなることはない。さらに、長尺な袋体をひだ状に収縮させて注入管の外周面に装着しておくことで、袋体を膨張させて空隙内に放置したときに、袋体の体積が大きくなるので、当該止水工法の一回施工あたりの袋体による空隙の充填率（空隙の容積に対する１つの袋体が空隙内で占める体積の割合）を高くすることができ、空隙内を埋めて漏水部からの水の流出を止めるまでの工期の短縮を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の実施形態では、注入管から袋体内に硬化材を注入する注入圧力によって、袋体を注入管の外周面から離脱させる。このようにすると、袋体を注入管の外周面から離脱させるための手段と工程とを特に設ける必要がなくなるので、当該止水工法を施工するための装置にかかるコストを低く抑えて、工期の短縮を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空隙内に放置した膨張状態の長尺の袋体によって、空隙内を埋めて水の流路を塞ぎ、水が空隙を通って流れるのを堰止めることができるので、漏水部の深度に応じかつ空隙の横幅の大きさ以上に膨張可能な大きな袋体を用いる必要がなくなり、袋体と硬化材とにかかるコストを低く抑えながら漏水部からの水の流出を止めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明に係る止水工法を説明する図である。各図において、Ｗは地盤Ｇ内に設置された地盤内設置物としての土留壁、Ｈは土留壁Ｗ内を掘削して形成される地下構造物構築用の開削立坑、Ｋは土留壁Ｗ内の底盤である。Ｚは土留壁Ｗを構成する矢板同士の隙間やソイルセメントのひび割れ等の欠損箇所を含む土留壁Ｗの漏水部である。この漏水部Ｚから地盤Ｇ中の地下水とこれに混じって土砂が開削立坑Ｈ内に流出する。Ｘは漏水部Ｚから地下水と土砂が流出することにより漏水部Ｚ近辺の地盤Ｇ中に生じる空隙である。なお、空隙Ｘは地下水等の流路となるので、図示する大きさから一層拡大されて行く。
【００１３】
最初に、漏水部Ｚの開削立坑Ｈ側に土砂等を詰め込んだ土嚢Ｄを複数積んで、地下水等の開削立坑Ｈ側への流出を抑える。次に、図１Ａ（ａ）に示すように、地表Ｇａにボーリングマシン１を設置し、当該ボーリングマシン１で先端にビット３が取り付けられたケーシングパイプ２を回転させることにより、空隙Ｘに到達するまで地盤Ｇを掘削して掘削孔Ｖを形成する。ケーシングパイプ２の先端側の内部には、コーン状のゴム製の逆止弁４が取り付けられていて、ケーシングパイプ２内への地下水と土砂の流入を防止している。
【００１４】
上述したように掘削孔Ｖを形成すると、図１Ａ（ｂ）に示すように、地表に設置した固定台５でケーシングパイプ２を掘削孔Ｖ内に位置するように固定し、ボーリングマシン１を撤去する。次いで、キャップ６を貫通した注入管７をケーシングパイプ２内に挿入して行き、逆止弁４を押し開いて、注入管７の先端をケーシングパイプ２の先端から空隙Ｘへ突出させる。そして、キャップ６をケーシングパイプ２の後端に嵌合して、注入管７を動かないように固定し、ケーシングパイプ２の後端を封止する。
【００１５】
注入管７の後端は、硬化材を貯留したタンクと硬化材を所定の圧力で供給するポンプ等からなる硬化材供給源１０に連結されている。硬化材としては、例えばセメントミルク等のセメント系の硬化材を使用する。これ以外に、例えばセメント系の主材と硬化促進材の２材を混合することによって硬化する速硬性を有した硬化材（比較的ゲルタイムの短い２材混合タイプの硬化材）を使用してもよい。この場合、注入管７として外管と内管とから構成される二重管を用い、外管か内管の一方に主材を通し、他方に硬化促進材を通すというようにそれぞれ独立した経路で２材を注入して、注入先で混合させるようにすれば硬化する。注入管７のキャップ６よりも下側（地盤Ｇ側）の外周面には、長尺の袋体８がひだ状に収縮されて装着されている。詳しくは、長尺の袋体８を注入管７の先端側から被せてひだ状に収縮させた後、袋体８の上にゴム製のバンド９を所定の間隔で複数取り付けて、バンド９の弱い締付力で袋体８を注入管７の外周面に仮止めし、袋体８が自重によりずれ落ちないようにしている。注入管７の先端は、袋体８内に硬化材を注入可能に開口されている。袋体８は、合成繊維からなる編物で形成されていて、内部に注入されるセメント系の硬化材をセメントの粒子が目詰まりするまで透過させる程度の透水性を有している。これ以外に、例えば袋体８を合成繊維からなる織物や不織布の布、または天然繊維からなる編物や織物や不織布の布等で形成しても、上記と同程度の透水性を持たせることができる。また、袋体８をゴムや合成樹脂等の伸縮自在で不透水性を有する材質から形成するようにしてもよい。
【００１６】
図１Ａ（ｂ）に示すように注入管７および袋体８の先端を空隙Ｘへ突出させて、注入管７を固定すると、硬化材を硬化材供給源１０から注入管７へ所定の圧力で供給して、注入管７の先端から袋体８内へと注入して行く。これにより、図１Ａ（ｃ）に示すように袋体８が膨張しながら、ケーシングパイプ２内から空隙Ｘ内へと送り出されて行く。さらに、硬化材を注入し続けて行くと、逆止弁４よりも上側（キャップ６側）の袋体８とバンド９とが、硬化材の注入圧力によって下方に引っ張られて、徐々に注入管７の先端側へずれて行く。なお、硬化材の注入圧力は、硬化材供給源１０に設置した図示しない圧力計によって観測される。
【００１７】
そして、袋体８内が硬化材で満たされると、袋体８とバンド９とが硬化材の注入圧力によって、図１Ａ（ｄ）に示すように注入管７の外周面から離脱し、空隙Ｘ内へ落ちて放置される。袋体８が注入管７の外周面から離脱すると、硬化材の注入圧力が低下する。このため、前述の圧力計により注入圧力の低下が確認されると、硬化材供給源１０からの硬化材の供給を停止する。空隙Ｘ内に入り込んだ膨張状態の袋体８は、内部の硬化材が硬化するまでの間、湾曲したり撓んだりして自由に形を変えて重畳し、漏水部Ｚ近傍から空隙Ｘ内を埋めて行く。また、上述したように袋体８は透水性を有しているため、硬化材が袋体８内から滲み出して、重畳している袋体８の隙間、袋体８と土留壁Ｗの隙間、および袋体８と空隙Ｘの隙間をそれぞれ満たす。なお、袋体８の上端部は閉じられていないため、当該上端部から硬化材が流出するが、先に袋体８内に注入した硬化材は既に硬化し始めているため、硬化材の流出量は少量である。
【００１８】
袋体８を空隙Ｘ内に放置すると、キャップ６をケーシングパイプ２の後端から外し、注入管７を引き上げてケーシングパイプ２内から抜き取る。次いで、引き抜いた注入管７に別の袋体８を装着した後、当該注入管７をケーシングパイプ２内に挿入して行き、図１Ｂ（ｅ）に示すように注入管７の先端を空隙Ｘへ突出させる。または、予め袋体８を装着しておいた別の注入管７をキャップ６に貫通させて硬化材供給源１０に連結した後、当該注入管７をケーシングパイプ２内に挿入して行き、図１Ｂ（ｅ）に示すように注入管７の先端を空隙Ｘへ突出させる。そして、前述したようにキャップ６をケーシングパイプ２の後端に嵌合して、注入管７を固定する。
【００１９】
注入管７を固定すると、硬化材を硬化材供給源１０から所定の圧力で供給して、注入管７の先端から袋体８内へと注入して行く。これにより、図１Ｂ（ｆ）に示すように袋体８が膨張しながら、ケーシングパイプ２内から空隙Ｘ内へと送り出されて行く。そして、前述したように袋体８内が硬化材で満たされると、袋体８が硬化材の注入圧力によって、図１Ｂ（ｇ）に示すように注入管７の外周面から離脱して空隙Ｘ内へ放置される。
【００２０】
空隙Ｘ内が図１Ｂ（ｇ）に示すように膨張状態の袋体８によって殆ど充填されると、当該袋体８内への硬化材の注入中に、注入圧力が上昇する。このため、硬化材の注入中に前述の圧力計により注入圧力の上昇が確認されると、その後袋体８が注入管７の外周面から離脱して、注入圧力の低下が確認されたときに、直ぐに硬化材供給源１０からの硬化材の供給を停止せずに、しばらく硬化材の供給を続けた後に供給を停止する。これにより、所定量の硬化材が注入管７から空隙Ｘ内に放置した袋体８に浴びせかけられ、重畳している袋体８の隙間、袋体８と土留壁Ｗの隙間、および袋体８と空隙Ｘの隙間にそれぞれ浸透して行く。
【００２１】
この後、キャップ６をケーシングパイプ２の後端から外して、注入管７をケーシングパイプ２内から引き抜き、続いて、ケーシングパイプ２を掘削孔Ｖ内から引き抜いて、固定台５を地表から撤去する。そして、図１Ｂ（ｈ）に示すように掘削孔Ｖを埋めて、袋体８内の硬化材と袋体８に浴びせかけた硬化材とを硬化させる。
【００２２】
以上のようにすることで、空隙Ｘ内に送り出した膨張状態の長尺の袋体８が、硬化材が硬化するまでの間湾曲したり撓んだりして自由に形を変えて重畳し、空隙Ｘ内を埋めて水の流路を塞ぐので、水が空隙Ｘを通って流れるのを堰止めて、漏水部Ｚからの水の流出を止めることが可能となる。このため、特許文献１のように漏水部Ｚの深度に応じかつ空隙Ｘの横幅の大きさ以上に横幅方向に膨張可能な大きな袋体を用いる必要がなくなり、袋体８と硬化材とにかかるコストを低く抑えることができる。
【００２３】
また、袋体８内に硬化材を注入することで、硬化材が漏水部Ｚから流出したり地盤Ｇ中に拡散したりしなくなるので、従来のように硬化材の注入量が増大して、硬化材にかかるコストが高くなることはない。また、長尺な袋体８をひだ状に収縮させて注入管７の外周面に装着しておくことで、袋体８を膨張させて空隙Ｘ内に放置したときに、袋体８の体積が大きくなるので、袋体８を空隙Ｘ内に放置するまでの一連の工程の一回施工あたりの袋体８による空隙Ｘの充填率（空隙Ｘの容積に対する１つの袋体８が空隙Ｘ内で占める体積の割合）を高くすることができ、空隙Ｘ内を埋めて漏水部Ｚからの水の流出を止めるまでの工期の短縮を図ることが可能となる。
【００２４】
さらに、硬化材の注入圧力によって袋体８を注入管７の外周面から離脱させることで、袋体８を離脱させるための手段と工程とを特に設ける必要がなくなるので、上述した止水工法を施工するための装置にかかるコストを低く抑えて、工期の短縮を図ることが可能となる。
【００２５】
以上述べた実施形態では、漏水部Ｚ近辺の地盤Ｇ中に生じた空隙Ｘ内に袋体８を２つ放置して、当該空隙Ｘを充填した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、空隙内に放置する袋体の数は、１つでもよいし３つ以上でもよい。つまり、空隙内に放置する袋体の数は、漏水部近辺の地盤中に生じた空隙の大きさや、漏水部からの水の流出の止まり状態に応じて決定すればよい。
【００２６】
また、以上述べた実施形態では、本発明に係る止水工法を、土留壁Ｗの漏水部から開削立坑Ｈ内への地下水の流出を止めるために適用した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、例えば、地下室や地下鉄の駅のような地下建築物の壁面、またはトンネルや山留壁のような土木構造物の壁面がひび割れる等破損して生じた漏水部から、壁面内への地下水の流出を止めるために適用することもできる。また、地盤内に設置された水道管の継手部分やひび割れ等の欠損箇所のような漏水部から地盤中への水の流出を止めるために適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明に係る止水工法を説明するための図である。
【図１Ｂ】本発明に係る止水工法を説明するための図である。
【図２】従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
７    注入管
８    袋体
Ｇ    地盤
Ｗ    土留壁
Ｖ    掘削孔
Ｘ    空隙
Ｚ    漏水部
【図１Ａ】
2006057405.tif 000003
【図１Ｂ】
2006057405.tif 000004
【図２】
2006057405.tif 000005