(57)【要約】【課題】水中に縦に挿入する遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士の接続を、簡単な構成の水中超音波溶着機により可能とする。【解決手段】地盤１を掘削した溝２を安定液で満たし、その安定液中に縦に遮水シート３を挿入し、その遮水シート３を横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分の安定液中において、縦に設置されるガイドレール６に沿って自動昇降する水中超音波溶着機７により、遮水シート３の横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着４する。【選択図】図１
2015132074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に縦に挿入される遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分を接続する方法であって、
水中において、縦に設置されるガイドレールに沿って自動昇降する水中超音波溶着機により、前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着することを特徴とする遮水シートの水中接続方法。
【請求項２】
前記水中超音波溶着と反対側において、前記遮水シートの前記接続部に沿って縦に裏当て部材を設け、または水中の壁面との間にスペーサを設けて、前記自動超音波溶着することを特徴とする請求項１に記載の遮水シートの水中接続方法。
【請求項３】
前記水中超音波溶着と反対側において、前記遮水シートの前記接続部を水中の壁面に当接させて、自動超音波溶着することを特徴とする請求項１に記載の遮水シートの水中接続方法。
【請求項４】
水中に縦に挿入される遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分を接続する装置であって、
水中に縦に設置されるガイドレールと、
前記ガイドレールに昇降可能に組み付けられ、前記ガイドレールに沿って自動昇降しながら前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着する水中超音波溶着機と、を備えることを特徴とする遮水シートの水中接続装置。
【請求項５】
地盤を掘削した溝を安定液で満たし、その安定液中に縦に遮水シートを挿入し、その遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分の前記安定液中において、縦に設置されるガイドレールに沿って自動昇降する水中超音波溶着機により、前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着することを特徴とする地中連続壁の止水施工方法。
【請求項６】
前記ガイドレール及び水中超音波溶着機を撤去した後、
前記安定液中にコンクリートを打設することを特徴とする請求項５に記載の地中連続壁の止水施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水シートの水中接続方法と、その方法に用いる装置と、その遮水シートの水中接続を含む地中連続壁の止水施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下遮水壁構築工法の一つとして、トレンチャー式地盤改良機で攪拌混合して造成したソイルセメント壁にロール状に巻いた遮水シートを縦に挿入し、その遮水シートを巻きほぐしながら横引き展開して地下遮水壁を構築するラテナビフォール工法が知られる。
なお、遮水シート同士は、シート展開装置をソイルセメント部に挿入する際に、簡易な継手を噛み合わせて繋ぎ合わせることにより連続性を確保する。
【０００３】
また、水底地盤上に敷設された遮水シート同士を水中で接続する装置が特許文献１に提案される。
この水中シート接続装置は、水底地盤上に敷設された二枚の遮水シートの側縁部を相互に重合させた状態で受けるシート受面を有する治具プレート上に超音波溶着機と押圧装置を搭載してなる溶着ユニットを備える。この溶着ユニットの前側に、二枚の遮水シートの案内路を有する移動プレートを有する駆動ユニットを配置した構成である。
そして、移動プレート上の押圧装置により移動プレートを遮水シートに対して位置固定した後、移動プレート上のシリンダを作動させて溶着ユニットを溶着方向へ所定ピッチで前進させ、この前進ごとに治具プレート上の押圧装置と超音波溶着機とを順に作動させて、押圧板により遮水シートを固定しながらホーンにより超音波溶着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１３６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遮水シートの接続は、前述したように継手を用いるより超音波溶着した方が止水性に優れる。
しかし、特許文献１の水中シート接続装置では、水底地盤上に敷設された遮水シートの超音波溶着専用であり、地下遮水壁に縦に挿入する遮水シートの接続には対応できない。
しかも、特許文献１の水中シート接続装置は、超音波溶着機の他に、水底地盤上に敷設された二枚の遮水シートの側縁部を相互に重合させた状態で受けるシート受面を有する治具プレートと押圧装置を搭載した溶着ユニットを備えることに加え、その溶着ユニットの前側に、二枚の遮水シートの案内路を有する移動プレートを有する駆動ユニットを備える大掛かりな装置構成となっていた。
【０００６】
本発明の課題は、水中に縦に挿入する遮水シートを横方向に並べて、その横方向の接続を、簡単な構成の水中超音波溶着機により可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
水中に縦に挿入される遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分を接続する方法であって、
水中において、縦に設置されるガイドレールに沿って自動昇降する水中超音波溶着機により、前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着すること
を特徴とする。
ここで、水中に縦に挿入される遮水シートとは、水中にシート面を縦にして挿入される遮水シートを意味する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の遮水シートの水中接続方法であって、
前記水中超音波溶着と反対側において、前記遮水シートの前記接続部に沿って縦に裏当て部材を設け、または水中の壁面との間にスペーサを設けて、前記自動超音波溶着することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の遮水シートの水中接続方法であって、
前記水中超音波溶着と反対側において、前記遮水シートの前記接続部を水中の壁面に当接させて、自動超音波溶着することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
水中に縦に挿入される遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分を接続する装置であって、
水中に縦に設置されるガイドレールと、
前記ガイドレールに昇降可能に組み付けられ、前記ガイドレールに沿って自動昇降しながら前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着する水中超音波溶着機と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
地盤を掘削した溝を安定液で満たし、その安定液中に縦に遮水シートを挿入し、その遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士が重なる部分の前記安定液中において、縦に設置されるガイドレールに沿って自動昇降する水中超音波溶着機により、前記遮水シートの前記横方向の端部同士が重なる接続部を自動超音波溶着する、地中連続壁の止水施工方法を特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の地中連続壁の止水施工方法であって、
前記ガイドレール及び水中超音波溶着機を撤去した後、
前記安定液中にコンクリートを打設することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水中に縦に挿入する遮水シートを横方向に並べて、その横方向の端部同士を、簡単な構成の水中超音波溶着機により接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した地中連続壁の止水施工方法の一実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明による地中連続壁と遮水シートによる複合遮水構造の遮水壁を示した横断平面図である。
【図３】水中超音波溶着機の各機材の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は本発明を適用した地中連続壁の止水施工方法の一実施形態の構成を示すもので、
１は地盤、２は掘削溝、３は遮水シート、４は超音波溶着部、５は遮水壁、６は昇降用ガイドレール、７は水中超音波溶着機である。
【００１６】
図示のように、地盤１に掘削溝２が形成されて、その掘削溝２は図示しない安定液で満たされており、その安定液中に縦に遮水シート３を挿入して横方向に展開される。そして、その遮水シート３の横方向の端部同士が、昇降用ガイドレール６に沿って昇降する水中超音波溶着機７の水中超音波溶着により接続されて、超音波溶着部４が形成される。
【００１７】
図２は本発明による遮水シート３と遮水壁５による複合遮水構造の地中連続壁を示したもので、掘削溝２に図示しないコンクリートを打設して、図示のように、遮水壁５が形成されて、地中連続壁が構築される。
【００１８】
水中超音波溶着機７は、図３に示すように、超音波発振器８ａ、コンバーター８ｂ、ブースター８ｃ及びホーン８ｄにより構成されることに加えて、図示しないバッテリー及び無線送受信機を搭載し、無人で遠隔操作される。
【００１９】
図３は水中超音波溶着機７の各機材の構成例を示す。ここでは、２０ｋＨｚの周波数の事例である。
１００／２００Ｖ、５０／６０ｋＨｚ の電源は超音波発振器（ジェネレーター）８ａ
によって２０ｋＨｚの電気的周波数に変換される。
この電気的信号はコンバーター８ｂのトランスデューサー（変換素子）によって２０ｋＨｚの機械的振動に変換される。その２０ｋＨｚの周波数でトランスデューサー先端振幅は約２０μｍである。
その約２０μｍの振動振幅はブースター（機械的振動振幅変換器）８ｃによって最適な振幅に変換され、ホーン（共鳴体）８ｄに伝達される。
ホーン８ｄの先端振幅は溶着される材料（プラスチック等）に必要な最適振幅となる。
そして、ホーン８ｄの最適振幅と最適加圧力によって遮水シート３の材料を瞬時に溶融・溶着して超音波溶着部４が形成される。
【００２０】
図１は遮水シート３の水中超音波溶着の施工を示すものである。
すなわち、無人遠隔制御式の水中超音波溶着機７による遮水シート３の水中超音波溶着の施工は次のように行う。
【００２１】
１）地盤１を、図示しない地中連続壁施工機で掘削溝２を形成する。
２）安定液で満たされた掘削溝２内に遮水シート３を縦に挿入する。
３）遮水シート３を横方向に展開して並べ、その横方向の端部同士の接続部前面側に沿って一対の昇降用ガイドレール６を縦に設置する。
４）昇降用ガイドレール６に水中超音波溶着機７を取り付ける。
５）遠隔操作により水中超音波溶着機７が昇降用ガイドレール６に沿って昇降しながら、遮水シート３の横方向の端部同士を水中超音波溶着する（超音波溶着部４参照）。
６）昇降用ガイドレール６、水中超音波溶着機７を撤去する。
７）コンクリートを打設し、地中連続壁を構成する遮水壁５と遮水シート３との一体性を確保する。
【００２２】
以上により、図２に示したように、遮水壁５と遮水シート３による複合遮水構造の地中連続壁を構築する。
このように、遮水シート３の横方向の端部同士の接続部は水中超音波溶着することで、止水性を確保する。
【００２３】
以上、実施形態の地中連続壁の止水施工方法によれば、地中連続壁に縦に挿入する遮水
シート３の横方向の端部同士を、簡単な構成のガイドレール６と無人遠隔制御式の水中超音波溶着機７により自動で水中超音波溶着して接続することができる。
【００２４】
このように、地中連続壁に挿入する遮水シート３の横方向の端部同士の接続部を水中超音波溶着したことによる効果を次に挙げる。
【００２５】
１）地中連続壁中に遮水シート３を挿入することで、例えば連続壁材料（コンクリート、アスファルトマスチック等）の遮水壁５に漏水箇所が発生しても、遮水シート３による止水機能を確保できる。
２）遮水シート３の横方向の端部同士は溶着により接合することで、止水機能を確保する。
３）遮水シート３の横方向の端部同士の溶着は水中超音波溶着技術により行うことにより、地中連続壁施工時の泥水中での遮水シート３の溶着が可能である。
４）水中溶着は無人遠隔制御式の水中超音波溶着機７による自動溶着であるため、例えば高線量区域の対象地盤において、作業員の被爆量低減が可能である。
５）無人遠隔制御式の水中超音波溶着機７による水中溶着技術は、他の遮水構造の継手部の接合にも適用可能である。
【００２６】
以上において、図１及び図２に示すように、遮水シート３の横方向の端部同士の接続部裏面に沿わせて板状の裏当て部材８を縦に設置して、水中超音波溶着機７により自動超音波溶着してもよい。
【００２７】
また、裏当て部材８に代えて、遮水シート３の横方向の端部同士の接続部裏面に沿わせて掘削溝２の壁面との間に図示しないスペーサを縦に設置して、水中超音波溶着機７により自動超音波溶着してもよい。
【００２８】
なお、裏当て部材８やスペーサを遮水シート３に一体に備えるようにしてもよい。
【００２９】
また、遮水シート３の少なくとも横方向の端部同士の接続部を掘削溝２の壁面に当接させて、水中超音波溶着機７により自動超音波溶着してもよい。
【００３０】
（変形例）
以上の実施形態の他、具体的な細部構造等について適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１  地盤
２  掘削溝
３  遮水シート
４  超音波溶着部
５  遮水壁
６  昇降用ガイドレール
７  水中超音波溶着機
８  裏当て部材
【図１】
2015132074.tif 000003
【図２】
2015132074.tif 000004
【図３】
2015132074.tif 000005