(57)【要約】【課題】粉体若しくは顆粒状のベントナイトや木節粘土等の粘土鉱物の粘度増加を遅延させることにより、多量の粘土鉱物と混合土とを低粘度のまま効率よく均質に混合攪拌させ、セメント系固化材を使用せず、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁を、容易かつローコストに構築する。【解決手段】対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象地盤を掘削しながら粘土鉱物懸濁液を吐出し、当該粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、
前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を空気圧送しつつ、当該粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第２の工程とからなる、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。
【請求項２】
前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3である、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法。
【請求項３】
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。
【請求項４】
前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3である、請求項３記載の地中遮水壁の構築方法。
【請求項５】
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、
前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第２の工程とからなる、
ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法。
【請求項６】
前記第１の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3であり、
前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3である、請求項５記載の地中遮水壁の構築方法。
【請求項７】
前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は空気圧送により吐出される、請求項３乃至６のいずれか１項記載の地中遮水壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベントナイトや木節粘土等の粘土鉱物を用いた地中遮水壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、遮水壁や山留め壁を構築する方法としては、アースオーガー機などにより対象地盤を掘削すると共に、このセメント系固化材と粘土鉱物懸濁液及び対象地盤の地盤土砂とを混合攪拌して硬化させ、地中に壁体を形成する方法が知られているが、セメント系固化材を添加してしまうと地盤の変形等に壁体は追従できなくなり、遮水性を長期にわたり確保することが難しい。
【０００３】
他方、セメント系固化材を使用せずに、粘土鉱物であるベントナイトの自己修復性に起因する、地盤変形に対する追従性を利用し、掘削溝の中にベンナイト泥水を充填するベントナイト泥水壁工法により、地中遮水壁の遮水性を長期間確保する場合もある。しかし、セメント系固化材を使用していないので、壁体強度は弱く、周辺地盤の崩壊等を引き起こす可能性がある。
【０００４】
これらを踏まえて、セメント系固化材を使用せずに、粉体のベントナイトと水と対象地盤の地盤土砂とを現地地盤中において混合攪拌することにより地中遮水壁を構築する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−４３９３４号（３乃至６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セメント系固化材を添加せずに、ベンナイト混合土による地中遮水壁が、地盤と同程度の強度を有するためには、多量のベントナイトを添加する必要があるが、粘土鉱物懸濁液は粘性が高いので、ポンプ圧送の際には、送液がし難く、またアースオーガーなどの機械攪拌では、攪拌効率が悪くなるため、多量のベントナイトを添加できないという技術上及び施工コスト上の問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、粉体もしくは顆粒状のベントナイトや木節粘土等の粘土鉱物の粘度増加を遅延させることにより、多量の粘土鉱物と混合土とを低粘度のまま効率よく均質に混合攪拌させ、セメント系固化材を使用せず、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁を、容易かつローコストに構築する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、対象地盤を掘削しながら粘土鉱物懸濁液を吐出し、当該粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を空気圧送しつつ、当該粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第２の工程とからなる、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
【０００８】
（作用効果）
第１の工程において、粘土鉱物懸濁液を安定液として吐出し、この粘土鉱物懸濁液と地盤中の地盤土砂とを混合攪拌して、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しつつ、対象地盤を掘削する。
また、第２の工程において、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、この粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
すなわち、第１の工程と第２の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
【０００９】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3である、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００１０】
（作用効果）
第１の工程において、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3の粘土鉱物量の、比較的低濃度の粘土鉱物懸濁液を安定液として吐出し、この粘土鉱物懸濁液と地盤中の地盤土砂とを混合攪拌して、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しつつ、対象地盤を掘削する。
また、第２の工程において、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3の多量の粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
すなわち、第１の工程と第２の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
【００１１】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
【００１２】
（作用効果）
セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもたせるためには、多量の粘土鉱物の添加が必要となるが、本発明では、その粘土鉱物の添加を懸濁液状態と粉体若しくは顆粒状態の２態様にわけて行われる。２態様に分けることにより、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分だけを予め懸濁液状態（地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある）で吐出し、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しながら掘削を行い、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出することができる。
粉体若しくは顆粒状態では、水等の接触による粘度増加を懸濁液状態に比べて粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができると共に、掘削の後には、セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもった地中遮水壁を構築することができる。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
【００１３】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3である、請求項３記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００１４】
（作用効果）
本発明では、その粘土鉱物の添加を懸濁液状態と粉体若しくは顆粒状態の２態様にわけて行われる。２態様に分けることにより、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量（水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3）の分だけを予め懸濁液状態（地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある）で吐出し、掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止しながら掘削を行い、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量（対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3）の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出することができる。
粉体若しくは顆粒状態では、水等の接触による粘度増加を懸濁液状態に比べて粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができると共に、掘削の後には、セメント系固化材を使用せずに地盤と同程度の強度をもった地中遮水壁を構築することができる。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
【００１５】
＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第２の工程とからなる、ことを特徴とする地中遮水壁の構築方法である。
【００１６】
（作用効果）
第１の工程を掘削段階を主とし、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分だけを予め懸濁液状態（地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある）で吐出し、第２の工程を混合攪拌を主とする段階とし、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分については、粉体若しくは顆粒状態で吐出しながら混合攪拌している。
そのため、第１の工程と第２の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
【００１７】
＜請求項６記載の発明＞
請求項６記載の発明は、前記第１の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3であり、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量は、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3である、請求項５記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００１８】
（作用効果）
第１の工程を掘削段階を主とし、少なくとも掘削孔若しくは掘削溝の崩壊等を防止することができる量の分である、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量（対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3）、又は／及び粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量（水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3）だけを予め懸濁液状態（地盤状況によっては、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合もある）で吐出し、第２の工程を混合攪拌を主とする段階とし、掘削の後の少なくとも地中遮水壁として強度をもたせるための残りの量の分、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量（対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3）については、粉体若しくは顆粒状態で吐出しながら混合攪拌している。
そのため、第１の工程と第２の工程により、低粘度のまま効率よく均質な混合攪拌ができ、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を用いるため、通常のベントナイト泥水壁工法に比べて水量が少なくなるので、排泥が少なく、産業廃棄物を軽減することができる。
【００１９】
＜請求項７記載の発明＞
請求項７記載の発明は、前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は空気圧送により吐出される、請求項３乃至６のいずれか１項記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００２０】
（作用効果）
粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を水で搬送するのではなく空気圧送することより、搬送途中で粘土鉱物が粘度増加することはなく粉体若しくは顆粒状態で搬送されるので、搬送作業効率が悪化することはない。また、この粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌しても粘土鉱物の粘度増加を遅延させることができるため、粘性が低い状態のままで容易に粘土鉱物と混合土との均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上のとおり、本発明によれば、粉体若しくは顆粒状のベントナイトや木節粘土等の物粘土鉱物の粘度増加を遅延させることにより、多量の粘土鉱物と混合土とを低粘度のまま効率よく均質に混合攪拌させ、セメント系固化材を使用せず、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁を、容易かつローコストに構築することができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る地中遮水壁の構築方法の実施の形態を説明する。
＜請求項１及び２に係る粘土鉱物について＞
請求項１及び２に係る、第１の工程と第２の工程で混入される粘土鉱物について以下に説明する。
粘土鉱物は、例えば、ベントナイトや木節粘土等が考えられる。また、この粘土鉱物には、石炭灰、水硬スラグ、フライアッシュ、その他細粒土分等を、適宜、任意の量を添加してもよい。なお、本発明にいう粘土鉱物懸濁液は、粘土鉱物溶液の語義も含むものとする。また、対象土砂量とは、掘削した対象地盤の土砂量のことをいうものとする（以下、同様）。
【００２３】
第１の工程で用いられる粘土鉱物懸濁液としては、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液（以下、「懸濁液Ａ１」という）、若しくは水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土量の木節粘土懸濁液（以下、「懸濁液Ｂ１」という）である。これら粘土鉱物懸濁液は、掘削機による掘削の際の掘削孔の崩壊等を防止するためであり、比較的低濃度であるため、粘度が低く、効率よく混合攪拌ができる。なお、懸濁液Ａ１については、より攪拌効率を高めるために、水１ｍ3当たり３０〜１００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。
【００２４】
第２の工程における粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト（以下、「粉体／顆粒物Ａ１」という）、若しくは対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土（以下、「粉体／顆粒物Ｂ１」という）である。これらの粘土鉱物は、対象地盤の地盤土砂と、第１の工程で吐出された粘土鉱物懸濁液とが混合攪拌された泥水混合土中に空気圧送されるものであり、この粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物と泥水混合土とが混合攪拌され、最終的には、対象地盤に形成される地中遮水壁の強度を地盤強度と同程度にするために混入されるものである。なお、粉体／顆粒物Ａ１については、より強度を増すために、対象土砂量１ｍ3当たり５０〜２００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。
【００２５】
第２の工程において、粉体もしくは顆粒状の粘土鉱物を予め水分と接触させることなく空気圧送して泥水混合土中に吐出するのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためであり、泥水混合土に吐出する前に多量の粘土鉱物を水分に接触させてしまうと、搬送管路内で粘度が高くなり圧送し難くなるばかりでなく、泥水混合土中に吐出されてからも均質に混合攪拌し難くなってしまい、攪拌効率が悪くなるからである。したがって、泥水混合土中に予め水分と接触させることなく粉体もしくは顆粒状の粘土鉱物を空気圧送し、粘土鉱物の粘度が増してくる前に、水と地盤土砂と粘土鉱物懸濁液及びこの粘土鉱物を混合攪拌してしまえば、低粘度状態の泥水混合土のままで容易に均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよく、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁を構築することができる。
【００２６】
第１の工程と第２の工程の粘土鉱物懸濁液と粉体／顆粒物状の粘土鉱物の組み合わせであるが、例えば、軟弱な粘性土や緩い砂質土が多い土層等で、対象地盤に形成される掘削孔が崩壊等しやすい場合には、第１の工程及び第２の工程で、懸濁液Ａ１と粉体／顆粒物Ａ１の組み合わせを用いればよい。
【００２７】
また、硬い粘性土、密な砂質土や礫が多い土層等で、掘削孔が崩壊等しにくい場合には、施工コスト等の観点から、懸濁液Ｂ１と粉体／顆粒物Ｂ１の組み合わせを用いればよい。
【００２８】
なお、対象地盤の性状、施工技術や施工コスト等の観点から、第１の工程で懸濁液Ａ１、第２の工程で粉体／顆粒物Ｂ１を用いたり、逆に、第１の工程で懸濁液Ｂ１、第２の工程で粉体／顆粒物Ａ１を用いてもよい。
【００２９】
以下に、請求項１及び２に係る粘土鉱物について、上記実施の態様と作用効果をまとめて記載しておく。
（実施の態様１）
実施の態様１は、前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の量の粉体若しくは顆粒状のベントナイトである、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００３０】
（作用効果）
この方法は、例えば、軟弱な粘性土や緩い砂質土が多い土層等で、掘削孔が崩壊等しやすい地盤に用いられる。
【００３１】
（実施の態様２）
実施の態様２は、前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土懸濁液であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土である、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００３２】
（作用効果）
この方法は、例えば、硬い粘性土、密な砂質土や礫が多い土層等で、掘削孔が崩壊等しにくい地盤に用いられる。
【００３３】
（実施の態様３）
実施の態様３は、前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト懸濁液であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土である、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００３４】
（実施の態様４）
実施の態様４は、前記第１の工程における前記粘土鉱物懸濁液は、水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土懸濁液であり、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物は、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイトである、請求項１記載の地中遮水壁の構築方法である。
【００３５】
（作用効果）
実施の態様３及び実施の態様４では、第１の工程と第２の工程において、ベントナイトと木節粘土とを、それぞれ懸濁液状態又は粉体若しくは顆粒状態で組み合わせて用いるため、対象地盤の性状、施工技術や施工コスト等の点で効果的である。
【００３６】
＜請求項３乃至７に係る粘土鉱物について＞
請求項３乃至７に係る、工程で混入される粘土鉱物について以下に説明する。前述したように、粘土鉱物は、例えば、ベントナイトや木節粘土等が考えられる。また、この粘土鉱物には、石炭灰、水硬スラグ、フライアッシュ、その他細粒土分等を、適宜、任意の量を添加してもよい。なお、本発明にいう粘土鉱物懸濁液は、粘土鉱物溶液の語義も含むものとする。粘土鉱物、粘土鉱物懸濁液の役割、それぞれの組み合わせ及び作用効果等については、前述してあるので、説明を省略し、以下に請求項３乃至７に係る粘土鉱物について、実施の態様の配合についてのみ示す。
【００３７】
（実施の態様５）
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する、地中遮水壁の構築方法については、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液（以下、「懸濁液Ａ２」という）、若しくは水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土量の木節粘土懸濁液（以下、「懸濁液Ｂ２」という）である。なお、懸濁液Ａ２については、より攪拌効率を高めるために、水１ｍ3当たり３０〜１００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト（以下、「粉体／顆粒物Ａ２」という）、若しくは対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土（以下、「粉体／顆粒物Ｂ２」という）である。なお、粉体／顆粒物Ａ２については、より強度を増すために、対象土砂量１ｍ3当たり５０〜２００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。また、地盤状況において、粉体若しくは顆粒状態のみの場合や懸濁液状態と共に添加する場合があるが、このような場合は、例えば、含水率が高い地盤等に適用されるものである。
【００３８】
（実施の態様６）
対象地盤を掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土に、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第２の工程とからなる、地中遮水壁の構築方法については、前記第１の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3とし、前記第２の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液（以下、「懸濁液Ａ３」という）、若しくは水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土量の木節粘土懸濁液（以下、「懸濁液Ｂ３」という）である。なお、懸濁液Ａ３については、より攪拌効率を高めるために、水１ｍ3当たり３０〜１００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト（以下、「粉体／顆粒物Ａ３」という）、若しくは対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土（以下、「粉体／顆粒物Ｂ３」という）である。なお、粉体／顆粒物Ａ３については、より強度を増すために、対象土砂量１ｍ3当たり５０〜２００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。
【００３９】
（実施の態様７）
単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記掘削軸により所定深度まで掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、前記掘削軸を引き抜きながら粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う第２の工程と、前記掘削軸を第１の工程によって形成された掘削孔内に再び挿入しつつ、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌する第３の工程と、前記掘削軸を引き抜きながら粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、混合攪拌のみを行う第４の工程と、を備えた、地中遮水壁の構築方法については、前記第１の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3とし、前記第３の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液（以下、「懸濁液Ａ４」という）、若しくは水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土量の木節粘土懸濁液（以下、「懸濁液Ｂ４」という）である。なお、懸濁液Ａ４については、より攪拌効率を高めるために、水１ｍ3当たり３０〜１００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト（以下、「粉体／顆粒物Ａ４」という）、若しくは対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土（以下、「粉体／顆粒物Ｂ４」という）である。なお、粉体／顆粒物Ａ４については、より強度を増すために、対象土砂量１ｍ3当たり５０〜２００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。
【００４０】
（実施の態様８）
移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターとを備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて形成する地中遮水壁の構築方法であって、前記カッターの建込み位置を１次工区開始点とし、この１次工区開始点から一方向に所定長の１次工区終了点まで当該チェーンカッター方式掘削装置が移動しつつ溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第１の工程と、このチェーンカッター方式掘削装置が前記１次工区終了点から１次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、前記第１の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う第２の工程と、前記１次工区開始点に戻った後、再び前記１次工区終了点方向へ移動しつつ、前記１次工区開始点から１次工区終了点までは、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出し、この粘土鉱物と前記泥水混合土とを混合攪拌し、前記１次工区終了点を２次工区開始点として、この２次工区開始点から所定長の２次工区終了点までは、溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液を吐出し、この粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液と前記地盤中の地盤土砂とを混合攪拌する第３の工程と、を備え、先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第２の工程と第３の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行う、地中遮水壁の構築方法については、前記第１の工程における前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3とし、前記第３の工程における１次工区開始点から１次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、前記第３の工程における２次工区開始点から所定長の２次工区終了点までの前記粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の量を、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜４５０ｋｇ／ｍ3とし、前記粘土鉱物懸濁液中の粘土鉱物量を、水１ｍ3当たり３０〜５００ｋｇ／ｍ3とするものである。
粘土鉱物懸濁液としては、水１ｍ3当たり３０〜２５０ｋｇ／ｍ3のベントナイト量のベントナイト懸濁液（以下、「懸濁液Ａ５」という）、若しくは水１ｍ3当たり５０〜５００ｋｇ／ｍ3の木節粘土量の木節粘土懸濁液（以下、「懸濁液Ｂ５」という）である。なお、懸濁液Ａ５については、より攪拌効率を高めるために、水１ｍ3当たり３０〜１００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物としては、対象土砂量１ｍ3当たり２０〜３００ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状のベントナイト（以下、「粉体／顆粒物Ａ５」という）、若しくは対象土砂量１ｍ3当たり４０〜４５０ｋｇ／ｍ3の粉体若しくは顆粒状の木節粘土（以下、「粉体／顆粒物Ｂ５」という）である。なお、粉体／顆粒物Ａ５については、より強度を増すために、対象土砂量１ｍ3当たり５０〜２００ｋｇ／ｍ3のベントナイト量とすることが好適である。
【００４１】
＜単軸掘削装置の場合の適用＞
単軸掘削装置１は、たとえば図１及び図２に示す全体構造を有するものである。すなわち、ベースマシン２の前方において支持され設置されたリーダ３はベースマシン２のリーダ受台４とバックステイ５により支えられる構造となっている。前記リーダ３には、複数本の単位掘削軸を長手方向に連結して構成された長尺の掘削軸６が鉛直方向に移動可能なように設けられ、その掘削軸６の頭部にはリーダ３に沿ってスライドする動力源７が搭載されている。この動力源７の動力は、減速機８を介して掘削軸６に伝達される。
【００４２】
動力源７としては、油圧モータが用いられることもあるが、一般的には電動モータが多く用いられる。この種の電動モータは一台に限られず、複数台用いることも可能である。これら電動モータからの動力は図示しない歯車列により一つにまとめられ、減速機８により回転数が減速されて掘削軸６に伝達される。
【００４３】
図３に示すように掘削軸６は、単位掘削ロッドが長手方向に複数本連結されて構成されたもので、その下方には攪拌ヘッド６ａを有し、下端に掘削ヘッド６ｂが取り付けられている。前記攪拌ヘッド６ａは翼片または螺旋翼などで構成される。また、掘削軸６の上端には懸濁液Ａ若しくは懸濁液Ｂ等の粘土鉱物懸濁液を供給するための、流体供給源（図示せず）が設けられ、掘削軸６内にはこれらの液体流路（図示せず）が形成され掘削軸６の下端部の第１の吐出口（図示せず）から上記粘土鉱物懸濁液を吐出可能になっている。
【００４４】
また、掘削軸６内には、搬送管路（図示せず）が形成されており、搬送管路（図示せず）の一端には、粉体／顆粒物Ａ若しくは粉体／顆粒物Ｂ等の粘土鉱物を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）が外部で連設され、掘削軸６の下端部には搬送された上記粘土鉱物を吐出する第２の吐出口（図示せず） が形成されている。
【００４５】
なお、この種の単軸掘削機は公知であり、本発明に係る地中遮水壁の構築方法は、上記単軸掘削機１に限定されるものではない。
【００４６】
（パターン１）
単軸掘削装置の場合の本発明に係る地中遮水壁の構築方法について、図４に基づいて説明する。なお、パターン１は、前述した実施の態様１乃至４に基づくものである。まず、図４（１）に示すように、第１の工程として、単軸掘削機１により懸濁液Ａ１若しくは懸濁液Ｂ１を安定液として掘削軸６の下端部の第１の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液とを攪拌ヘッド６ａにより混合攪拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド６ｂで対象地盤を掘削する。
【００４７】
図４（２） に示すように所定の深度まで掘削した後は、図４（３）に示すように、第２の工程として粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を、掘削軸６内に形成された搬送管路（図示せず）にコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）により空気圧送し、掘削軸６に形成された第２の吐出口（図示せず）より吐出させつつ、攪拌ヘッド６ａを回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら、掘削軸６を引き抜く。
【００４８】
その結果、図４（４）に示すような遮水パイルが対象地盤中に形成される。図示はしないが、この遮水パイルを連続して構築すれば、柱列壁形式の地中遮水壁を構築することができる。
【００４９】
なお、粘土鉱物懸濁液を搬送する液体流路と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の粘度増加を防ぐためにも、水分との接触をさけ別経路とすることが好ましい。
【００５０】
ここで、第２の工程において、粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を掘削軸６の引き抜き時に、吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘性度を増してくるのは、水と接触してから約３０分程度後であるため、その間に水と地盤土砂と粘土鉱物懸濁液及びこれらの粘土鉱物を混合攪拌し、粘性度が増してくるまでに掘削軸６を引き抜いてしまえば、低粘度状態の泥水混合土のままで容易に均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよく、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
【００５１】
また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてから上記時間内に、掘削軸６を引き抜いてしまえばよいので、掘削速度、掘削深度、掘削軸の引き抜き速度等の条件の組み合わせにより、図４（１）に示す掘削段階で、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてもよい。
【００５２】
（パターン２）
パターン２は、前述した実施の態様６に基づくものである。パターン１との相違点は、第１の工程として、単軸掘削機１により粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ３及び／または粉体／顆粒物Ｂ３）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ３及び／または粉体／顆粒物Ｂ３）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ３及び／または懸濁液Ｂ３）を掘削軸６の下端部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂とこの粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液とを攪拌ヘッド６ａにより混合攪拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド６ｂで対象地盤を掘削する点である。
【００５３】
また、図４（２） に示すように所定の深度まで掘削した後は、図４（３）に示すように、第２の工程として粉体／顆粒物Ａ３若しくは粉体／顆粒物Ｂ３を、掘削軸６内に形成された搬送管路（図示せず）にコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）により空気圧送し、掘削軸６に形成された第２の吐出口（図示せず）より吐出させつつ、攪拌ヘッド６ａを回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら、掘削軸６を引き抜けばよい。その他の点については、パターン１と同様なので説明を省略する。
【００５４】
（パターン３）
パターン３は、前述した実施の態様７に基づくものである。まず、図９（１）に示すように、第１の工程として、単軸掘削機１により粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ４及び／または粉体／顆粒物Ｂ４）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ４及び／または粉体／顆粒物Ｂ４）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ４及び／または懸濁液Ｂ４）を掘削軸６の下端部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂とこの粘土鉱物、又は当該粘土鉱物及び粘土鉱物懸濁液とを攪拌ヘッド６ａにより混合攪拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド６ｂで対象地盤を掘削する。
【００５５】
次に、図９（２） に示すように所定の深度まで掘削した後は、図９（３）に示すように、第２の工程として、粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ４及び／または懸濁液Ｂ４）及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ４及び／または粉体／顆粒物Ｂ４）を吐出せずに、攪拌ヘッド６ａを回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら掘削軸６を引き抜く。
【００５６】
次に、図９（３）に示すように、第３の工程として、掘削軸６を第１の工程によって形成された掘削孔内に再び挿入しつつ、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ４及び／または粉体／顆粒物Ｂ４）を吐出し、この粘土鉱物と泥水混合土とを、図９（４）に示すように、最下部まで万遍なく混合攪拌する。
【００５７】
次に、第４の工程として、図９（５）に示すように、粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ４及び／または懸濁液Ｂ４）及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ４及び／または粉体／顆粒物Ｂ４）を吐出せずに、攪拌ヘッド６ａを回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら掘削軸６を引き抜けばよい。
【００５８】
＜多軸掘削装置の場合の適用＞
多軸掘削装置のうち、以下に、三軸掘削装置の場合の適用ついて主に説明する。三軸掘削装置１１は、たとえば図５に示す全体構造を有するものである。単軸掘削装置１との相違は、図６に示すように、掘削軸１２が、三軸の掘削軸から構成され、中央掘削軸１３と、この中央掘削軸１３の両側を挟むように列設された側端掘削軸１４ａ，１４ｂからなるものであることである。したがって、それ以外の構成については、単軸掘削装置１の構成と略同様なので、掘削軸１２の構成の説明だけに留め、それ以外の構成の説明は省略する。
【００５９】
中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂは、それぞれ単位掘削ロッドが長手方向に複数本連結されて構成されたもので、その下方には攪拌ヘッド１５を有し、下端に掘削ヘッド１６が取り付けられている。前記攪拌ヘッド１５は翼片または螺旋翼などで構成される。また、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの上端には懸濁液Ａ若しくは懸濁液Ｂ等の粘土鉱物懸濁液を供給するための、流体供給源（図示せず）が設けられ、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂ内にはこれらの液体流路（図示せず）が形成され、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの下端の側面部に形成された第１の吐出口１７から上記粘土鉱物懸濁液を吐出可能になっている。したがって、この場合、第１の吐出口１７は中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの回転に伴って回転し、流体供給源からの粘土鉱物懸濁液は回転噴射されることになる。また、第１の吐出口１７の高さ位置は下端部が最適であることはいうまでもないが、それよりも上側に設けることもできる。さらに第１の吐出口１７までの液体流路（図示せず）は、上記例のように中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂ内を通さずに、軸外側を通すこともできる。
【００６０】
さらに、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂ内には、搬送管路（図示せず）が形成されており、搬送管路（図示せず）の一端には、粉体／顆粒物Ａ若しくは粉体／顆粒物Ｂ等の粘土鉱物を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）が外部で連設され、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの下端には搬送された上記粘土鉱物を吐出する第２の吐出口１８ が形成されている。
【００６１】
なお、この種の三軸掘削機は公知であり、本発明に係る地中遮水壁の構築方法は、上記三軸掘削機１１に限定されるものではない。
【００６２】
単軸掘削のパターン１に対応する工法である、三軸掘削装置の場合の本発明に係る地中遮水壁の構築方法については、図示はしないが、まず、第１の工程として、三軸掘削機１１により懸濁液Ａ１若しくは懸濁液Ｂ１を安定液として側端掘削軸１４ａ，１４ｂの第１の吐出口１７から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液とを攪拌ヘッド１５により混合攪拌して、補助掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド１６で対象地盤を、中央掘削軸１３による主掘削に先行して、側端掘削軸１４ａ，１４ｂにより補助掘削する。そして、これにつづく中央掘削軸１３が対象地盤に貫入することにより、中央掘削軸１３の第１の吐出口１７からも懸濁液Ａ１若しくは懸濁液Ｂ１が吐出され、側端掘削軸１４ａ，１４ｂによる補助掘削と共に主掘削も行われることになる。
【００６３】
所定の深度まで掘削した後は、第２の工程として粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂ内に形成された搬送管路（図示せず）にコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）により空気圧送し、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂに形成された第２の吐出口１８より吐出させつつ、攪拌ヘッド１５を回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂを引き抜く。
【００６４】
その結果、柱列状の遮水パイルが対象地盤中に形成される。図示はしないが、この遮水パイルを連続して構築すれば、柱列壁形式の地中遮水壁を構築することができる。
【００６５】
なお、粘土鉱物懸濁液を搬送する液体流路と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の粘度増加を防ぐためにも、水分との接触をさけ別経路とすることが好ましい。
【００６６】
ここで、第２の工程において、粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの引き抜き時に吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘性度を増してくるのは、水と接触してから約３０分程度後であるため、その間に水と地盤土砂と粘土鉱物懸濁液及びこれらの粘土鉱物を混合攪拌し、粘性度が増してくるまでに中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂを引き抜いてしまえば、低粘度状態の泥水混合土のままで容易に均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよく、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
【００６７】
また、上記の三軸掘削装置１１による粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の吐出方法については、様々な変形例が考えられる。例えば、掘削段階では、側端掘削軸１４ａ，１４ｂの第１の吐出口１７のみから粘土鉱物懸濁液を吐出させ、引き抜き段階では中央掘削軸１３の第２の吐出口１８のみから粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させることも可能である。
【００６８】
さらに、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてから上記時間内に、中央掘削軸１３、側端掘削軸１４ａ，１４ｂを引き抜いてしまえばよいので、掘削速度、掘削深度、掘削軸の引き抜き速度等の条件の組み合わせにより、掘削段階で粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてもよい。
【００６９】
なお、上記では、三軸掘削装置について説明したが、四軸乃至六軸掘削装置その他六軸以上の掘削軸を有する掘削装置についても適用可能である。また、単軸掘削のパターン２、パターン３に対応する工法の説明については、略単軸掘削のパターン２、パターン３と同様のため、説明を省略する。
【００７０】
＜チェーンカッター方式掘削装置の場合の適用＞
チェーンカッター方式掘削装置２１は、たとえば図７（１），（２）に示す全体構造を有するものである。なお、図７（１）はチェーンカッター方式掘削装置２１の側面図であり、図７（２）はその正面図である。ベースマシン２２の前方において支持され設置されたリーダ２３はベースマシン２２のリーダ受台２４とバックステイ２５により支えられる構造となっている。前記リーダ２３には、カッター２６の一部を構成する無端チェーン２７をガイドするための複数の単位ガイドポストを長手方向に連結して構成された、ガイドポスト２８が鉛直方向に移動可能なように設けられ、そのガイドポスト２８の頭部にはリーダ３に沿ってスライドする電動モータ等による動力源２９が搭載されている。この動力源２９の動力は、チェーン駆動用ドライブホイール（図示せず）を介して後述する無端チェーン２７に伝達される。
【００７１】
カッター２６は、ガイドポスト２８、チェーン駆動用ドライブホイール（図示せず）、後述するチェーンスプロケット３０、無端チェーン２７、複数のカッタービット（図示せず）及び攪拌バー（図示せず）から構成されている。ガイドポスト２８には、上部にチェーン駆動用ドライブホイール（図示せず）及び最下端のガイドポスト２８ａ下部にチェーンスプロケット３０が枢支若しくは軸支されるように設けられ、これらガイドポスト２８、チェーン駆動用ドライブホイール及びチェーンスプロケット３０には、無端チェーン２７が掛け渡されており、この無端チェ−ン２７には、複数のカッタービット（図示せず）と攪拌バー（図示せず）とが交互に配設されている。そして、この無端チェ−ン２７は動力源２９からの動力によりチェーン駆動用ドライブホイールを介して、回動するようになっている。
【００７２】
また、ガイドポスト２８内には、外部に設けられた流体供給源（図示せず）から供給される懸濁液Ａ若しくは懸濁液Ｂ等の粘土鉱物懸濁液を搬送する液体流路（図示せず）が形成され、最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１の吐出口（図示せず）から上記粘土鉱物懸濁液を吐出可能になっている。
【００７３】
さらに、ガイドポスト２８内には、搬送管路（図示せず）が形成されており、搬送管路（図示せず）の一端には、粉体／顆粒物Ａ若しくは粉体／顆粒物Ｂ等の粘土鉱物を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置（図示せず）が連設され、最下端のガイドポスト２８ａの下部には搬送された上記粘土鉱物を吐出する第２の吐出口（図示せず） が形成されている。
【００７４】
なお、この種のチェーンカッター方式掘削装置２１は公知であり、本発明に係る地中遮水壁の構築方法は、上記チェーンカッター方式掘削装置２１に限定されるものではない。また、第１及び第２の吐出口は、最下端のガイドポスト２８ａに形成されることが好ましいが、任意の位置のガイドポスト２８，２８，…に形成してもよい。
【００７５】
（パターン１）
チェーンカッター方式掘削装置の場合の本発明に係る地中遮水壁の構築方法について、図８に基づいて説明する。なお、パターン１は、前述した実施の態様１乃至４に基づくものである。まず、事前に所定深度まで掘削された掘削孔にカッター２６を貫入するか、若しくは単位ガイドポストを順次連結させながら所定深度まで自力建込みを行うことによって、図８（１）に示すように、対象地盤中にカッター２６を建込む。そして、図８（２）に示すように、第１の工程として、ベースマシン２２をカッター建込み位置から矢印（往路）の方向に移動させながら、懸濁液Ａ１若しくは懸濁液Ｂ１を安定液として最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
【００７６】
所定の長さまで溝掘削した後は、図８（３）に示すように、第２の工程として粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を、第２の吐出口（図示せず）より吐出させつつ、攪拌バーを回転させ地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを混合攪拌しながら、始点となるカッター建込み位置に向けて矢印（復路）方向にベースマシン２２を移動させ、カッター建込み位置に戻った後、カッター２６を引き抜く。
【００７７】
その結果、溝掘削した部分に、連続壁である地中遮水壁を対象地盤中に構築することができる。
【００７８】
なお、粘土鉱物懸濁液を搬送する液体流路と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の粘度増加を防ぐためにも、水分との接触をさけ別経路とすることが好ましい。
【００７９】
ここで、第２の工程において、ベースマシン２２の復路移動時に、粉体／顆粒物Ａ１若しくは粉体／顆粒物Ｂ１を吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘性度を増してくるのは、水と接触してから約３０分程度後であるため、その間に水と地盤土砂と粘土鉱物懸濁液及びこれらの粘土鉱物を混合攪拌し、粘性度が増してくるまでに、カッター建込み位置への戻る復路移動を終えてカッター２６を引き抜いてしまえば、低粘度状態の泥水混合土のままで容易に均質な混合攪拌ができ、かつ攪拌効率もよく、混合攪拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁が構築される。
【００８０】
また、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてから上記時間内に、カッターを引き抜いてしまえばよいので、掘削速度、ベースマシンの移動距離及び移動速度、カッターの引き抜き速度等の条件の組み合わせにより、図８（２）に示す掘削段階で、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出させてもよい。
【００８１】
（パターン２）
パターン２は、前述した実施の態様５に基づくものである。パターン１との相違点は、図１０（１）及び（２）に示すように、ベースマシン２２をカッター建込み位置から矢印の方向に移動させながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ２及び／または粉体／顆粒物Ｂ２）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ２及び／または粉体／顆粒物Ｂ２）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ２及び／または懸濁液Ｂ２）を最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。その結果、溝掘削した部分に、連続壁である地中遮水壁を対象地盤中に構築することができる。
【００８２】
なお、粘土鉱物懸濁液を搬送する液体流路と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物の粘度増加を防ぐためにも、水分との接触をさけ別経路とすることが好ましい。より好適には、少なくとも粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物については、だま（よく溶けずにできる粒状の塊）の発生を防止するために、より攪拌しやすくする必要があるので、ベースマシン２２の移動方向とは反対側（掘削する地盤と対向していない側）の吐出口（図示せず）から吐出させることが望ましい。その他については、パターン１と略同様なので、説明を省略する。
【００８３】
（パターン３）
パターン３は、前述した実施の態様６に基づくものである。パターン１との相違点は、第１の工程として、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ３及び／または粉体／顆粒物Ｂ３）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ３及び／または粉体／顆粒物Ｂ３）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ３及び／または懸濁液Ｂ３）を最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出して、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する点である。その他については、パターン１やパターン２と略同様なので、説明を省略する。
【００８４】
（パターン４）
パターン４は、前述した実施の態様８に基づくものである。図１１（１）に示すように、第１の工程としては、カッターの建込み位置を１次工区開始点とし、図１１（２）に示すように、この１次工区開始点からベースマシン２２を矢印（往路）の方向に移動させつつ、所定長の１次工区終了点まで溝掘削させながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ５及び／または粉体／顆粒物Ｂ５）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ５及び／または粉体／顆粒物Ｂ５）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ５及び／または懸濁液Ｂ５）を最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出し、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
【００８５】
第２の工程として、図１１（３）に示すように、ベースマシン２２が１次工区終了点から１次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物懸濁液及び粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物を吐出せずに、第１の工程により混合攪拌される泥水混合土をさらに混合攪拌のみを行う。
【００８６】
第３の工程として、前記１次工区開始点に戻った後、図１１（４）に示すように、再び１次工区終了点方向へ移動しつつ、１次工区開始点から１次工区終了点までは、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ５及び／または粉体／顆粒物Ｂ５）を吐出し、この粘土鉱物と泥水混合土とを混合攪拌し、１次工区終了点を２次工区開始点として、図１１（５）に示すように、この２次工区開始点から所定長の２次工区終了点までは、溝掘削しながら、粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ５及び／または粉体／顆粒物Ｂ５）、又は当該粘土鉱物（粉体／顆粒物Ａ５及び／または粉体／顆粒物Ｂ５）及び粘土鉱物懸濁液（懸濁液Ａ５及び／または懸濁液Ｂ５）を最下端のガイドポスト２８ａの下部の第１及び／または第２の吐出口（図示せず）から吐出し、地盤中の地盤土砂と粘土鉱物懸濁液と粉体若しくは顆粒状の粘土鉱物とを攪拌バーにより混合攪拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
【００８７】
そして、図示はしないが、先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第２の工程と第３の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行っていくものである。その他については、パターン１〜３と略同様なので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】単軸掘削装置の側面図である。
【図２】単軸掘削装置の正面図である。
【図３】掘削軸の先端部分の正面図である。
【図４】掘削及び混合攪拌工程を説明するための図である。
【図５】三軸掘削装置の側面図である。
【図６】三軸掘削装置の掘削軸の先端部分の正面図である。
【図７】チェーン方式掘削装置の側面図及び正面図である。
【図８】チェーン方式掘削装置を用いての掘削及び混合攪拌工程を説明するための図である。
【図９】実施の形態７（パターン３）を説明するための説明図である。
【図１０】実施の形態５（パターン２）を説明するための説明図である。
【図１１】実施の形態８（パターン４）を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…単軸掘削装置、２…ベースマシン、３…リーダ、４…リーダ受台、５…バックステイ、６…掘削軸、６ａ…攪拌ヘッド、６ｂ…掘削ヘッド、７…動力源、１１…三軸掘削装置、１２…掘削軸、１３…中央掘削軸、１４ａ，ｂ…側端掘削軸、１５…攪拌ヘッド、１６…掘削ヘッド、１７…第１の吐出口、１８…第２の吐出口、２１…チェーンカッター方式掘削装置、２２…ベースマシン、２３…リーダ、２４…リーダ受台、２５…バックステイ、２６…カッター、２７…無端チェーン、２８…ガイドポスト、２８…最下端のガイドポスト、２９…動力源、３０…チェーンスプロケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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