(57)【要約】 【課題】    自硬性安定液の粘性及び比重増加に起因する諸問題を解決するとともに、ＰＣ部材を建て込むことによって溢れ出た自硬性安定液を再利用する。【解決手段】本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法は、硬化遅延剤が添加された自硬性安定液１で孔壁保護を図りながら地盤２を掘削することで該地盤内にトレンチ状の掘削孔３を形成し、該掘削孔内にＰＣ部材２１を吊り込み、自硬性安定液１の硬化によって地盤２内にＰＣ壁体４を構築するが、掘削工程においては、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を自硬性安定液１に添加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化遅延剤が添加された自硬性安定液で孔壁保護を図りながら地盤を掘削することで該地盤内にトレンチ状の掘削孔を形成し、該掘削孔内にＰＣ部材を吊り込み、前記自硬性安定液の硬化によって前記地盤内にＰＣ壁体を構築する自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法において、
前記掘削工程において、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を前記自硬性安定液に添加することを特徴とする自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法。
【請求項２】
硬化遅延剤が添加された自硬性安定液で孔壁保護を図りながら地盤を掘削することで該地盤内にトレンチ状の掘削孔を形成し、該掘削孔内にＰＣ部材を吊り込み、前記自硬性安定液の硬化によって前記地盤内にＰＣ壁体を構築する自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法において、
前記掘削工程において、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体と、炭酸ナトリウムとからなり、前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体の重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を前記自硬性安定液に添加することを特徴とする自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法。
【請求項３】
前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を一価塩とした請求項１又は請求項２記載の自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法。
【請求項４】
前記吊込み工程において、前記掘削孔から吸引された前記自硬性安定液を貯留槽に貯留し、該貯留された自硬性安定液を次の掘削工程に再利用する請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャスト部材を用いて止水壁や護岸を構築する際に適用される自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレキャストコンクリート板に代表されるプレキャストコンクリート部材（以下、ＰＣ部材）を地盤内に埋設してＰＣ壁体とすることにより、該ＰＣ壁体を止水壁、護岸、地下ダム等さまざまな用途に利用する技術が従来から広い範囲で適用されており、ＰＣ部材を地盤に埋設する方法としては、オーガで地盤を掘削しながらＰＣ部材を地盤内に圧入する方法や、地中連続壁と同様、地盤をトレンチ状に掘削し、しかる後、ＰＣ部材を安定液で満たされた掘削孔内に建て込む方法が知られている。
【０００３】
ここで、地盤を掘削する際には、掘削孔の孔壁安定を図るため、通常、泥水等で構成した安定液を用いるが、かかる安定液のうち、自硬性安定液は、掘削中は通常の安定液と同様に孔壁の崩壊を防止し、掘削後は自硬性安定液そのものが硬化してＰＣ壁体とともに止水性の高い地中壁を構築するため、通常の安定液を使用できない砂礫層などで特に威力を発揮している。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０８７９６１号
【特許文献２】特開平４−３５１６９１
【特許文献３】特開平７−１３８５６６
【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、自硬性安定液を用いて孔壁安定を図りながらＰＣ部材でＰＣ壁体を構築するにあたっては、以下のような諸問題が生じていた。
【０００６】
すなわち、掘削中においては、孔壁内の自硬性安定液中に粘性土が混入して粘性が増加し、結果として比重が増加するため、ＰＣ部材を吊り込む際に浮力が邪魔をして鉛直性を確保できない、あるいは沈設自体が困難になるという問題を生じていた。
【０００７】
また、粘性増加によって掘削バケットの吊り降ろしに時間がかかり、その経過時間の間に自硬性安定液の粘性がさらに増加するという悪循環が生じる、粘性が増加した自硬性安定液が掘削土砂に付着するため、あらたな自硬性安定液を補充する必要がある、掘削バケットに粘着した自硬性安定液の洗浄作業が必要になる、掘削バケットに付着した洗浄水のために自硬性安定液の配合水量が変化し品質低下を招くという数々の問題も生じていた。
【０００８】
かかる諸問題は、自硬性安定液に遅延剤を添加することで若干改善されはするが、抜本的な解決にはほど遠い。
【０００９】
加えて、自硬性安定液で満たされている掘削孔内にＰＣ部材を吊り込むと、ＰＣ部材の体積相当分の自硬性安定液が溢れ出ることになるため、これを回収して貯留槽に一時的に貯留する必要があるが、自硬性安定液が文字通り、自硬性を有するため、数時間乃至半日程度で硬化してしまい、結果として翌日の工事に再利用することが困難であるとともに、溢れ出た自硬性安定液の廃棄処分に費用もかかるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、自硬性安定液の粘性及び比重増加に起因する諸問題を解決するとともに、ＰＣ部材を建て込むことによって溢れ出た自硬性安定液を再利用可能な自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法は請求項１に記載したように、硬化遅延剤が添加された自硬性安定液で孔壁保護を図りながら地盤を掘削することで該地盤内にトレンチ状の掘削孔を形成し、該掘削孔内にＰＣ部材を吊り込み、前記自硬性安定液の硬化によって前記地盤内にＰＣ壁体を構築する自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法において、前記掘削工程において、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を前記自硬性安定液に添加するものである。
【００１２】
また、本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法は請求項２に記載したように、硬化遅延剤が添加された自硬性安定液で孔壁保護を図りながら地盤を掘削することで該地盤内にトレンチ状の掘削孔を形成し、該掘削孔内にＰＣ部材を吊り込み、前記自硬性安定液の硬化によって前記地盤内にＰＣ壁体を構築する自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法において、前記掘削工程において、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体と、炭酸ナトリウムとからなり、前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体の重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を前記自硬性安定液に添加するものである。
【００１３】
また、本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法は、前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を一価塩としたものである。
【００１４】
また、本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法は、前記吊込み工程において、前記掘削孔から吸引された前記自硬性安定液を貯留槽に貯留し、該貯留された自硬性安定液を次の掘削工程に再利用するものである。
【００１５】
本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法において用いる分散剤は、請求項１に係る分散剤、請求項２に係る分散剤ともに、土の細粒分を著しく分散させる作用があるとともに、その分散作用が長時間にわたって継続するため、掘削孔内の自硬性安定液は、掘削中に粘性土が混入したとしても低粘性が維持されるとともに比重増加も抑制されることとなり、かくして粘性増加や比重増加による諸問題を大幅に改善し、ＰＣ壁体の構築を効率よく進めることが可能となる。
【００１６】
なお、分散された土の細粒分は、従来のベントナイト等に代わって、ろ水量（透水係数）の小さな良質のマッドケーキを孔壁に形成し、該孔壁を安定させる。
【００１７】
請求項１に係る発明で用いる分散剤は、ポリアクリル酸塩、あるいはポリメタクリル酸塩のみから構成してもよいし、それらの共重合体として構成してもよい。また、これらの共重合体を併用してもよい。ここで、それらの重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００としたのは、かかる範囲内であればベントナイト等を使用せずとも土粒子の細粒分のみで泥水としての機能を果たし得ることが実験で確認できたからである。ちなみに、重量平均分子量Ｍｗは、ゲルパーミェーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）でポリスチレン基準で求めたものである。
【００１８】
請求項２に係る発明で用いる分散剤は、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体と、炭酸ナトリウムとから構成されるが、該炭酸ナトリウムは、ポリアクリル酸塩等が過度に土の細粒分に吸着するのを防止し、ポリアクリル酸塩等の使用量を節約する。なお、炭酸ナトリウムは、ポリアクリル酸塩等に予め混入して一剤化しておいてもよいし、現場にて混合するようにしてもよい。
【００１９】
かかる分散剤は、ポリアクリル酸塩、あるいはポリメタクリル酸塩と炭酸ナトリウムとを組み合わせてもよいし、ポリアクリル酸塩及びポリメタクリル酸塩の共重合体と炭酸ナトリウムとを組み合わせてもよい。また、これらの共重合体を２種以上併用して炭酸ナトリウムと組み合わせてもよい。ここで、ポリアクリル酸塩等の重量平均分子量Ｍｗについては適宜設定すればよいが、これを特に１００００乃至１４０００とした場合、ベントナイト等を使用せずとも土粒子の細粒分のみで安定液としての機能を顕著に果たし得ることが実験で確認できた。ちなみに、重量平均分子量Ｍｗは、ゲルパーミェーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）でポリスチレン基準で求めたものである。
【００２０】
請求項１及び請求項２に係る発明において重量平均分子量Ｍｗが上述の範囲であれば、土粒子の細粒分を著しく分散させることができるが、上述したポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を特に、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩といったアルカリ金属塩やアンモニウム塩などの一価塩としたならば、わずかな添加量で安定液としての機能を確実に得ることができる。
【００２１】
ここで、前記吊込み工程において、前記掘削孔から吸引された前記自硬性安定液を貯留槽に貯留し、該貯留された自硬性安定液を次の掘削工程に再利用するようにすれば、自硬性安定液を廃棄処分する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法を実施する手順を示したフローチャートである。同図でわかるように、本実施形態に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法においては、まず、図２に示すように硬化遅延剤及び分散剤が添加された自硬性安定液１で孔壁保護を図りながら地盤２を掘削することで、該地盤内にトレンチ状の掘削孔３を形成する（ステップ１０１）。
【００２４】
かかる工程においては、先行施工されたＰＣ壁体４の端部に設けられたジョイントボックス５に隣接するようにかつＰＣ壁体４に延設するようにして、例えば長さ５ｍ、幅１ｍの掘削孔３を形成する。
【００２５】
硬化遅延剤は、例えばジオリター（登録商標）の商品名で市販されているものを使用すればよい。
【００２６】
一方、分散剤は、ポリアクリル酸のナトリウム塩からなり、その重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００としてある。具体的には、スーパースラリーの商品名で市販されているものを使用することができる。
【００２７】
かかる分散剤には土の細粒分を著しく分散させる作用があるとともに、その分散作用が長時間にわたって継続するため、自硬性安定液１を掘削孔３内に満たしつつ掘削することにより、掘削孔３内の自硬性安定液１は、掘削中に粘性土が混入したとしても、低粘性が維持されるとともに比重増加も抑制される。
【００２８】
なお、分散された土の細粒分は、従来のベントナイト等に代わって、ろ水量（透水係数）の小さな良質のマッドケーキを孔壁に形成し、該孔壁を安定させる。
【００２９】
次に、図３の矢印で示すように、ジョイントボックス５を押倒しジャッキ１１，１１で掘削側へ押し、ＰＣ壁体４との付着を切る（ステップ１０２）。ＰＣ壁体４と完全に付着が切れたならば、ジョイントボックス５をクレーンで引き抜く。
【００３０】
次に図４に示すように、新しいＰＣ部材２１を掘削孔３内に吊り降ろし、該ＰＣ部材の頂部に取り付けられた仮受け金物２２をガイドウォール２３，２３で受けることでＰＣ部材２１をいったん仮受けする（ステップ１０３）。
【００３１】
かかる吊込みにおいては、上述した分散剤の作用によって自硬性安定液１が低粘性及び低比重を維持するので、浮力や粘性抵抗による支障は発生せず、スムーズに吊り降ろすことができる。
【００３２】
ここで、ＰＣ部材２１の吊込みに伴って、その体積分に相当する量の自硬性安定液１が掘削孔３から溢れ出ないよう、スラリーポンプ２４で掘削孔３内の自硬性安定液１を吸引し、これを貯留槽２５に貯留する。
【００３３】
貯留された自硬性安定液１は、上述した分散剤の作用が主体となり、硬化遅延剤による作用とも相まって、数日間にわたり低粘性低比重が維持される。
【００３４】
次に図５に示すように、ＰＣ部材２１の頂部にボックス状のＰＣ壁体吊持部材３１を長ボルト３２で取り付け、該ＰＣ壁体吊持部材にクレーンのワイヤーを掛けて吊り替えた後、仮受け金物２２を撤去し、次いで、ＰＣ部材２１を所定の位置まで吊り降ろす（ステップ１０４）。
【００３５】
ここで、ＰＣ部材２１の下端には一方の側にＬ字状のドッキングプレート３３を設けてあるとともに他方の側にドッキングピン３４を設けてあり、先行設置されたＰＣ部材２１のドッキングピン３４に吊込み中のＰＣ部材２１のドッキングプレート３３を係合することで、ＰＣ部材２１の下端の位置決めを行う。
【００３６】
次に図６に示すように、ＰＣ部材２１の下端に結ばれた釣り糸６１の上端を所定の張力で測定台６２に結び、トランシット６３を用いて二方向から釣り糸６１を視準することで釣り糸６１が鉛直になるように結び箇所を調整し、しかる後、鉛直に張られた釣り糸を基準としてＰＣ部材２１の頂部の位置決めを行う（ステップ１０５）。
【００３７】
このようにステップ１０３〜１０５を繰り返すことにより、図７に示すようにＰＣ部材２１を壁状に吊り込む。
【００３８】
最後に、ＰＣ部材２１が連設されてなるＰＣ壁体４の端部に沿ってジョイントボックス５を吊り込み、ＰＣ部材２１同士の連結と同様、ドッキングピンとドッキングプレートとの係合によってジョイントボックス５をＰＣ壁体４に固定する（ステップ１０６）。
【００３９】
ステップ１０１〜１０６の一連の工程は、自硬性安定液１の硬化を待ちながら、ＰＣ壁体４が所望の長さとなるまで繰り返し行うが、その際、貯留槽２５に貯留された自硬性安定液１を次の掘削工程で使用する。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法によれば、上述した分散剤が土の細粒分を著しく分散させる作用があるとともに、その分散作用が長時間にわたって継続するため、掘削孔３内の自硬性安定液１は、掘削中に粘性土が混入したとしても低粘性が維持されるとともに比重増加も抑制されることとなり、かくして粘性増加や比重増加による諸問題を大幅に改善し、ＰＣ壁体４の構築を効率よく進めることが可能となる。
【００４１】
すなわち、掘削中においては、低比重が維持されるため、ＰＣ部材２１を掘削孔３内にスムーズに吊り込むことが可能となるとともに、鉛直性の確保も容易となる。加えて、低粘性が維持されるため、掘削バケットの吊り降ろしに時間がかかることもないし、自硬性安定液が掘削土砂とともに掘削孔３から引き上げられる懸念もなく、その結果として、あらたな自硬性安定液を補充する必要もなくなる。さらには、掘削バケットを洗浄する必要もないし、その結果として、自硬性安定液の配合水量が変化し品質低下を招くといった事態を招くこともない。
【００４２】
また、本実施形態に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法によれば、吊込み工程において、掘削孔３から吸引された自硬性安定液１を貯留槽２５に貯留し、該貯留された自硬性安定液１を次の掘削工程に再利用するようにしたので、自硬性安定液１を有効利用することが可能となり、廃棄処分する必要がなくなる。
【００４３】
本実施形態では、分散剤として、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤、特にポリアクリル酸のナトリウム塩からなりその重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を使用したが、ナトリウム延に代えて、カリウム塩、リチウム塩といったアルカリ金属塩やアンモニウム塩などの一価塩としてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、ポリアクリル酸ナトリウム塩で分散剤を構成したが、かかるポリアクリル酸ナトリウム塩に代えてポリメタクリル酸ナトリウム塩若しくはそれらの共重合体を用いても実施形態で述べたと同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、分散剤として、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を使用したが、これに代えて、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体と、炭酸ナトリウムとからなり、前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体の重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした分散剤を使用することができる。
【００４６】
かかる分散剤でも、実施形態で述べたと同様の作用効果を奏するが、ここではその説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る自硬性安定液を用いたＰＣ壁体の構築方法の実施手順を示したフローチャート。
【図２】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＡ−Ａ線方向に沿う断面図。
【図３】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＢ−Ｂ線方向に沿う断面図。
【図４】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＣ−Ｃ線方向に沿う断面図。
【図５】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＤ−Ｄ線方向に沿う断面図。
【図６】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＥ−Ｅ線方向に沿う断面図。
【図７】作業手順を示した図であり、(a)は平面図、(b)はＦ−Ｆ線方向に沿う断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１                            自硬性安定液
２                            地盤
３                            掘削孔
４                            ＰＣ壁体
２１                          ＰＣ部材
２５                          貯留槽
【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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