(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、
前記モルタル又は前記コンクリートを前記岩盤面から除去する工程と、
前記モルタル又は前記コンクリートが除去された前記岩盤面を所定の厚さ分掘削して掘削面を形成する工程と、
前記掘削面上に構造物を構築する工程と、
を含み、
前記薬剤は、前記モルタル又は前記コンクリートの前記岩盤面への付着力を低減させ、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面は撥水性を有する、構造物の構築方法。
【請求項２】
外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、
前記モルタル又は前記コンクリートを前記岩盤面から除去する工程と、
前記モルタル又は前記コンクリートが除去された前記岩盤面上に構造物を構築する工程と、
を含み、
前記薬剤は、前記モルタル又は前記コンクリートの前記岩盤面への付着力を低減させ、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面は撥水性を有する、構造物の構築方法。
【請求項３】
前記薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有する、請求項１又は請求項２に記載の構造物の構築方法。
【請求項４】
前記薬剤はアルカリ金属シリコネートを含有する、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の構造物の構築方法。
【請求項５】
前記モルタル又は前記コンクリートを前記岩盤面から除去する工程では、前記薬剤が前記モルタル又は前記コンクリートに付着した状態で、前記薬剤が前記モルタル又は前記コンクリートと共に前記岩盤面から除去される、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の構造物の構築方法。
【請求項６】
前記岩盤面は、地盤を掘削して形成された掘削面である、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の構造物の構築方法。
【請求項７】
前記構造物はコンクリート製である、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の構造物の構築方法。
【請求項８】
外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、
を含み、
前記薬剤は、前記モルタル又は前記コンクリートの前記岩盤面への付着力を低減させ、
前記薬剤が塗布された前記岩盤面は撥水性を有する、岩盤の保護方法。
【請求項９】
前記薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有する、請求項８に記載の岩盤の保護方法。
【請求項１０】
前記薬剤はアルカリ金属シリコネートを含有する、請求項８又は請求項９に記載の岩盤の保護方法。
【請求項１１】
前記モルタル又は前記コンクリートを前記岩盤面から除去するときに、前記薬剤が前記モルタル又は前記コンクリートに付着した状態で、前記薬剤が前記モルタル又は前記コンクリートと共に前記岩盤面から除去される、請求項８〜請求項１０のいずれか１つに記載の岩盤の保護方法。
【請求項１２】
前記岩盤面は、地盤を掘削して形成された掘削面である、請求項８〜請求項１１のいずれか１つに記載の岩盤の保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤上に構築される構造物の構築方法、及び、岩盤の保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム堤体等の構造物を構築する場合、地震等の地殻変動の影響を避けて構造物を長期にわたり安定的に保持するために、地盤を岩盤（基礎地盤）が露出するまで掘削した後に岩盤上に構造物を構築することがある。地盤を掘削して岩盤を露出させた後、構造物を構築するまでに、岩盤面が降雨・気温変化等の気候変動により劣化するのを抑制するために、例えば、当該岩盤面を吹付モルタルで覆う工法が採用され得る。このような工法は非特許文献１に開示されている。
一方、特許文献１には、アルカリ金属珪酸塩及びアルカリ金属シリコネートを含有する薬剤を用いて、粘土質又は砂利質の土壌物質を固化及び疎水化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０９８３３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】（財）ダム技術センター編，「多目的ダムの建設」，平成１７年度版，第６巻，施工編
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の構造物がコンクリート製であって岩盤面に岩着させるものである場合には、当該構造物の構築に先立って前述の吹付モルタルを除去する必要がある。この吹付モルタルの除去では、岩盤面を傷つけないようにブレーカーやピックハンマー等を用いて人力でモルタルの除去を行う必要があり、それゆえ、この除去作業は多大な労力と手間を要していた。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑み、岩盤面の保護用として岩盤面を覆うモルタル又はコンクリートを岩盤面から除去するときの作業負荷を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため本発明の第１態様では、構造物の構築方法として、外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、薬剤が塗布された岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、モルタル又はコンクリートを岩盤面から除去する工程と、モルタル又はコンクリートが除去された岩盤面を所定の厚さ分掘削して掘削面を形成する工程と、掘削面上に構造物を構築する工程と、を含む。薬剤は、モルタル又はコンクリートの岩盤面への付着力を低減させる。薬剤が塗布された岩盤面は撥水性を有する。
【０００８】
本発明の第２態様では、構造物の構築方法として、外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、薬剤が塗布された岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、モルタル又はコンクリートを岩盤面から除去する工程と、モルタル又はコンクリートが除去された岩盤面上に構造物を構築する工程と、を含む。薬剤は、モルタル又はコンクリートの岩盤面への付着力を低減させる。薬剤が塗布された岩盤面は撥水性を有する。
【０００９】
本発明の第３態様では、岩盤の保護方法として、外部に露出した岩盤面に薬剤を塗布する工程と、薬剤が塗布された岩盤面上にモルタル又はコンクリートを更に塗布する工程と、を含む。薬剤は、モルタル又はコンクリートの岩盤面への付着力を低減させる。薬剤が塗布された岩盤面は撥水性を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モルタル又はコンクリートを岩盤面上に塗布するに先立って、モルタル又はコンクリートの岩盤面への付着力を低減させる薬剤を岩盤面に塗布する。これにより、岩盤面の保護用として岩盤面を覆うモルタル又はコンクリートの岩盤面への付着力が低減されるので、岩盤面からモルタル又はコンクリートを除去するときにモルタル又はコンクリートを岩盤面から容易に剥がし取ることができ、ひいては、モルタル又はコンクリートを岩盤面から除去するときの作業負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるダム堤体の構築方法を示すフローチャート
【図２】掘削計画面とカバーロックとモルタルとを示す図
【図３】カリウムメチルシリコネートと二酸化炭素との反応を示す図
【図４】岩盤面上に薬剤を塗布することによる効果を示す図
【図５】本発明の第２実施形態におけるダム堤体の構築方法を示すフローチャート
【図６】掘削計画面と第１の掘削面とモルタルとを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態におけるダム堤体の構築方法を示すフローチャートである。図２は、掘削計画面とカバーロックとモルタルとを示す図である。
尚、本実施形態では、本発明に係る構造物の構築方法としてダム堤体の構築方法を例に挙げて以下説明するが、本発明に係る構造物はダム堤体に限らない。
また、本実施形態では、ダム堤体がコンクリート製である（すなわち、ダム堤体が、コンクリートダムの堤体である）として以下説明するが、ダム堤体の構成はこれに限らない。
【００１４】
図示しないダム堤体は、水をせき止める機能を有する水理構造物である。
ダム堤体は、その基礎地盤となる岩盤の掘削後に、岩盤上に構築される。
【００１５】
この岩盤の掘削では、大量の土や岩を短期間で掘削することが要求される一方で、掘削計画面α（図２参照）付近の岩盤に損傷を与えないようにする必要がある。そのため、一般に、掘削計画面αまでの掘削は、粗掘削（後述するステップＳ１）と仕上げ掘削（後述するステップＳ６）とに分けて行われる。
【００１６】
図１に示すように、ダム堤体の構築方法では、まず、ステップＳ１にて、地盤の粗掘削（基礎掘削）を行う。この粗掘削により、岩盤面（基礎地盤の表面）である第１の掘削面１（図２参照）が外部に露出する。すなわち、第１の掘削面１は、地盤を掘削して形成されたものである。
粗掘削では、地盤が硬岩である場合には火薬を用いた爆破掘削工法が採用され、表土や軟岩、風化岩等である場合にはブルドーザ、リッパ等を用いた機械掘削方法が採用される。
【００１７】
粗掘削では、掘削計画面αまでの所定の厚さｔ１分の岩盤を残す。すなわち、第１の掘削面１と掘削計画面αとの間の距離（厚さ）が、所定の厚さｔ１となるように、粗掘削が行われる。ここで、岩盤のうち所定の厚さｔ１に対応する部分は、カバーロックＣと呼ばれる。また、所定の厚さｔ１については、掘削計画面αを覆って保護することが可能なように予め設定されている。所定の厚さｔ１は例えば５０ｃｍ程度である。
【００１８】
次に、ステップＳ２では、第１の掘削面１上に薬剤を塗布する。この薬剤は、後述するモルタル５又はコンクリート（図示せず）の、第１の掘削面１への付着力を低減させる機能を有するものである。第１の掘削面１上にモルタル５又はコンクリートが塗布されるに先立って、この薬剤が第１の掘削面１上に塗布されると、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力（換言すれば親和力）は、モルタル５又はコンクリートが第１の掘削面１に直接的に塗布される場合に比べて、低減される。
この薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。この撥水性を有する部分がモルタル５又はコンクリートと第１の掘削面１との間に介在することにより、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力が低減される。
この薬剤の詳細については、後述する薬剤の第１例〜第６例にて説明する。
【００１９】
次に、ステップＳ３では、薬剤が塗布された第１の掘削面１上に（すなわち第１の掘削面１のうち薬剤が塗布された部分上に）モルタル５を塗布することにより、第１の掘削面１をモルタル５で覆う（図２参照）。ここで、モルタル５の厚さｔ２は例えば５ｃｍ程度である。尚、本実施形態では、第１の掘削面１上にモルタル５を塗布することにより、第１の掘削面１をモルタル５で覆うが、これに代えて、第１の掘削面１上にコンクリートを塗布することにより、第１の掘削面１をコンクリートで覆ってもよい。また、第１の掘削面１上にモルタル５又はコンクリートを塗布することは、第１の掘削面１上にモルタル５又はコンクリートを吹き付けることを含み得る。
【００２０】
次に、ステップＳ４では基礎処理を行う。この基礎処理では、例えば、監査廊工の施工等が行われる。この基礎処理工程は、例えば数ヶ月間〜数年間程度の放置期間が発生し得る。基礎処理工程が完了すると、ステップＳ５に進む。
【００２１】
ステップＳ５では、モルタル５を第１の掘削面１から除去する。尚、前述のステップＳ３にて第１の掘削面１がコンクリートで覆われる場合には、このステップＳ５にてコンクリートが第１の掘削面１から除去される。
【００２２】
次に、ステップＳ６では仕上げ掘削を行う。仕上げ掘削では、カバーロックＣを除去して、掘削計画面αを外部に露出させる。換言すれば、ステップＳ６では、薬剤が塗布された第１の掘削面１を所定の厚さｔ１分掘削して第２の掘削面２を形成する。ここで、第２の掘削面２は、掘削計画面αに対応するものである。
仕上げ掘削では、火薬等を使わずに人力やブレーカー等による丁寧な掘削が行われる。
仕上げ掘削にて発生する掘削ズリは、盛土等の構築に利用することができる。
【００２３】
次に、ステップＳ７では、第２の掘削面２の清掃（岩盤清掃）を行う。この工程では、ダム堤体を構成するコンクリートと岩盤との密着性を高めるために、第２の掘削面２をウォータージェット等で洗浄することで、第２の掘削面２の付着物等を取り除く。
【００２４】
第２の掘削面２の清掃を完了すると、ステップＳ８にてダム堤体を構築する。本実施形態では、ステップＳ８にて、ダム堤体を構成するコンクリートの打設が行われる。このダム堤体は、第２の掘削面２上に構築されて、岩盤に岩着する。
このようにして、ダム堤体の構築が行われる。
【００２５】
尚、本実施形態では、ステップＳ８にて、コンクリートダムの堤体の構築を行っているが、これに代えて、フィルダムの堤体の構築を行ってもよい。ステップＳ８にてフィルダムの堤体の構築を行う場合には、ステップＳ８にて、ダム堤体を構成する土や岩石の盛立が行われる。
【００２６】
次に、本実施形態における薬剤の第１例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、アルカリ金属珪酸塩及びアルカリ金属シリコネートとを含有する。本例における薬剤としては、例えば、商品名「WACKER BS （登録商標） Drysoil」（ワッカーケミー社製）、又は、商品名「SILRES（登録商標） 501 DRY SOIL」（供給者：旭化成ワッカーシリコーン株式会社）を挙げることができる。以下、これら商品を単に「DRY SOIL」と称する。
【００２７】
本例で使用され得るアルカリ金属珪酸塩は、任意のアルカリ金属珪酸塩、例えば珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムである。珪酸のナトリウム塩及びカリウム塩は、水ガラスとも称される。
本例で使用され得るアルカリ金属珪酸塩は、ＳｉＯ２対アルカリ金属酸化物、殊にＮａ２Ｏ又はＫ２Ｏの重量比２.３〜３.５、密度１２４０〜１５３５ｋｇ／ｍ３及び粘度５〜８５０ｍＰａ・ｓ（２０℃）を有するのが有利である。
本例では、薬剤中の珪酸塩成分からのシリカゲル形成と、第１の掘削面１の乾燥とにより、第１の掘削面１が固化し得る。
【００２８】
本例で使用され得るアルカリ金属シリコネートは、特に、式：
Ｒａ（Ｒ１Ｏ）ｂ（Ｍ＋Ｏ−）ｃＳｉＯ（４−ａ−ｂ−ｃ）／２      （Ｉ）
［式中、Ｒは同一又は異なるものであってよく、１価のＳｉＣ−結合有機基を表し、Ｒ１は同一又は異なるものであってよく、１価の置換又は非置換の炭化水素基を表し、Ｍ＋は同一又は異なるものであってよく、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオン、殊にＮａ＋又はＫ＋を表し、ａは０、１、２又は３、好ましくは１であり、ｂは０、１、２又は３、好ましくは１又は２であり、ｃは０、１、２又は３、好ましくは１である（但し、ａ、ｂ及びｃの合計は３以下であり、分子１個当たり少なくとも１個の基（Ｍ＋Ｏ−）が存在することを前提とする）］の単位からのものである。
【００２９】
基Ｒの例としては、アルキル基、例えばメチル−、エチル−、ｎ−プロピル−、イソ−プロピル−、ｎ−ブチル−、イソ−ブチル、ｔ−ブチル−、ｎ−ペンチルー、イソ−ペンチル−、ネオ−ペンチル−、ｔ−ペンチル−基、ヘキシル基、例えばｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、例えばｎ−ヘプチル基、オクチル基、例えばｎ−オクチル基及びイソ−オクチル基、例えば２，２，４−トリメチルペンチル基、ノニル基、例えばｎ−ノニル基、デシル基、例えばｎ−デシル基、ドデシル基、例えばｎ−ドデシル基及びオクタデシル基、例えばｎ−オクタデシル基、シクロアルキル基、例えばシクロペンチル−、シクロヘキシル−、シクロヘプチルー及びメチルシクロヘキシル基、アリール基、例えばフェニル−、ナフチル−、アンスリル−及びフェナンスリル基、アルカリール基、例えばｏ−、ｍ−、ｐ−トリル基、キシリル基及びエチルフェニル基及びアラルキル基、例えばベンジル基、α−及びβ−フェニルエチル基が挙げられる。
【００３０】
基Ｒとしては、炭素原子数１〜１２を有する炭化水素基が有利であり、特にメチル−、エチル−及びプロピル基、殊にメチル基が有利である。
基Ｒ１の例としては、上述の基Ｒの例を挙げることができる。ここで、基Ｒ１としては水素、炭素原子数１〜６を有する炭化水素基、特に水素原子、メチル−及びエチル基、殊に水素原子が有利である。
【００３１】
本例で使用され得るアルカリ金属シリコネートとしては、室温で水中に少なくとも部分的に溶解するものが有利である。
本例で使用され得るアルカリ金属シリコネートはカリウムアルキルシリコネートの水溶液が特に有利である。カリウムアルキルシリコネートは、第１の掘削面１に疎水性（撥水性）を付与する機能を有する。第１の掘削面１に疎水性が付与されると、岩盤での水の吸収が抑制されるので、岩盤に長期的な耐荷重性、安定性、耐凍結性が付与される。尚、図３には、カリウムアルキルシリコネートの一例として、カリウムメチルシリコネート（メチルケイ酸カリウム）が示されている。
【００３２】
ここで、カリウムメチルシリコネートを用いる第１の掘削面１の疎水化について、図３を用いて説明する。
図３は、カリウムメチルシリコネートと二酸化炭素との反応を示す。
カリウムメチルシリコネートを第１の掘削面１に塗布すると、カリウムメチルシリコネートは、第１の掘削面１の周辺の空気中の二酸化炭素と反応して、この結果、メチルシリコーンレジンと炭酸カリウムとが生成される。これにより、第１の掘削面１上及びその内部には、メチルシリコーンレジンによる架橋性ネットワークが形成される。この架橋性ネットワークを構成するメチル基が傘のように並ぶことで、第１の掘削面１に疎水性が付与される。
【００３３】
本例では、アルカリ金属珪酸塩及びアルカリ金属シリコネートが任意の割合で使用され得る。アルカリ金属珪酸塩対アルカリ金属シリコネートの重量比は１０：１〜１：１０が有利であり、特に１：１が好ましい。
【００３４】
本例では、１００リットルの薬剤（すなわち、水、アルカリ金属珪酸塩及びシリコネートの合計量１００リットル）のうち、水分が１０〜９５リットルであることが好ましく、水分が７０〜９０リットルであることが更に好ましい。
【００３５】
薬剤については、ＳｉＯ２対アルカリ金属酸化物の重量比が２.４６〜２.６４（ＳｉＯ２  １９.７〜２０.７％）、密度１２４０〜１２５０ｋｇ／ｍ３及び２０℃での粘度２０〜４０ｍＰａ・ｓを有するカリ水ガラス１５リットル、水中の４２％溶液としての平均式：ＣＨ３−Ｓｉ（ＯＨ）２Ｏ−Ｋ＋のカリウムメチルシリコネート１５リットル及び水７０リットルを混合して製造され得る。
【００３６】
または、薬剤については、ＳｉＯ２対アルカリ金属酸化物の重量比が２.４６〜２.６４（ＳｉＯ２  １９.７〜２０.７％）、密度１２４０〜１２５０ｋｇ／ｍ３及び２０℃での粘度２０〜４０ｍＰａ・ｓを有するカリ水ガラス１０リットル、水中の４２％溶液としての平均式：ＣＨ３−Ｓｉ（ＯＨ）２Ｏ−Ｋ＋のカリウムメチルシリコネート１０リットル及び水８０リットルを混合して製造され得る。
【００３７】
または、薬剤については、ＳｉＯ２対アルカリ金属酸化物の重量比が２.４６〜２.６４（ＳｉＯ２  １９.７〜２０.７％）、密度１２４０〜１２５０ｋｇ／ｍ３及び２０℃での粘度２０〜４０ｍＰａ・ｓを有するカリ水ガラス１０リットル、水中の約４０％溶液としてのカリウムメチルプロピルシリコネート５リットル及び水７５リットルを混合して製造され得る。
【００３８】
従って、本例では、薬剤は、溶媒としての水と、アルカリ金属珪酸塩及びアルカリ金属シリコネートとを含有する。また、薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有し得る。
また、本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「DRY SOIL」については、２０〜３０重量％のメチルケイ酸カリウムと、７０〜８０重量％の水及びその他成分と、を含有し得る。
【００３９】
次に、本実施形態における薬剤の第２例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、シラン・シロキサン系撥水材とを含有する。この薬剤については、浸透し易いが揮発し易い性質を有するシラン系撥水材と、揮発し難いが浸透し難い性質を有するシロキサン系撥水材と、を有利に組み合わせた点に一つの特徴がある。本例における薬剤としては、例えば、商品名「マジカルリペラー（登録商標）」（供給者：カジマ・リノベイト株式会社）を挙げることができる。
【００４０】
シラン・シロキサン系撥水材は、一般式が「Ｒ−Ｓｉ−（ＯＲ’）」で表されるアルキルアルコキシシラン（ただし、Ｒは炭素数１〜１５のアルキル基、Ｒ’は炭素数１〜６のアルコキシ基を表す）と：一般式が「Ｒ１ａＲ２ｂＲ３ｃＳｉＯ（４−ａ−ｂ−ｃ）／２」で表されるポリオルガノシロキサン（但し，Ｒ１はメチル基、Ｒ２はアミノアルキル基、Ｒ３は水酸基またはアルコキシ基を表し、０＜ａ＋ｂ＋ｃ＜３の関係を有する）と：を含有する。アルキルアルコキシシランとポリオルガノシロキサンとの重量比は好ましくは２：１〜１０：１である。また、このシラン・シロキサン系撥水材は少量の界面活性剤を含有し得る。本例における薬剤は、７５重量％以上のシラン・シロキサン系撥水材を含有することが好ましい。
【００４１】
本例における薬剤が第１の掘削面１上に塗布されると、薬剤中の水及び岩盤中の水分が、薬剤中のアルキルアルコキシシランと反応し、アルコールを放出しながら第１の掘削面１に化学的に固定されたシリコーン樹脂へと３次元的に架橋して、撥水性を有する含浸塗膜（シリコーン系塗膜）を形成する。
【００４２】
従って、本例では、薬剤は、溶媒としての水と、シラン・シロキサン系撥水材とを含有する。シラン・シロキサン系撥水材は、アルキルアルコキシシラン及びポリオルガノシロキサンを含有する。また、薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有し得る。
また、本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「マジカルリペラー（登録商標）」はシリコーン乳濁液により構成され、７５〜８５重量％のオルガノシランシリコーンと、１５〜２５重量％の水及びその他成分と、を含有し得る。
【００４３】
次に、本実施形態における薬剤の第３例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、オクチルトリエトキシシランとを含有するシリコーン乳濁液により構成される。本例における薬剤としては、例えば、商品名「SILRES BS 45」（供給者：旭化成ワッカーシリコーン株式会社）を挙げることができる。
本例では、薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有し得る。また、この薬剤は、界面活性剤を含有し得る。
また、本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「SILRES BS 45」については、３〜５重量％のオクチルトリエトキシシランと、９５〜９７重量％のシリコーン、水及びその他成分と、を含有し得る。
【００４４】
次に、本実施形態における薬剤の第４例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、疎水基を有するシリコーンと、シリカとを含有するシリコーン乳濁液により構成される。本例における薬剤としては、例えば、商品名「POWERSIL 570 PLUS」（供給者：旭化成ワッカーシリコーン株式会社）を挙げることができる。
本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「POWERSIL 570 PLUS」については、３５〜４５重量％の水と、５〜１５重量％のシリカと、４５〜５５重量％のシリコーン及びその他成分と、を含有し得る。
【００４５】
次に、本実施形態における薬剤の第５例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、疎水基を有するシリコーンと、ポリ（オキシエチレン）＝ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウムとを含有するシリコーン乳濁液により構成される。本例における薬剤としては、例えば、商品名「P 2003」（供給者：旭化成ワッカーシリコーン株式会社）を挙げることができる。
本例では、薬剤は、界面活性剤を含有し得る。
また、本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「P 2003」については、４０〜５０重量％の水と、１〜６重量％のポリ（オキシエチレン）＝ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウムと、４５〜５０重量％のシリコーン、界面活性剤及びその他成分と、を含有し得る。
【００４６】
次に、本実施形態における薬剤の第６例について説明する。
本例では、薬剤は、溶媒としての水と、疎水基を有するシリコーンと、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（アルキル基の炭素数が１２〜１５のもの）とを含有するシリコーン乳濁液により構成される。本例における薬剤としては、例えば、商品名「SILICONE FLUID EMULSION C 800」（供給者：旭化成ワッカーシリコーン株式会社）を挙げることができる。
本例では、薬剤は、界面活性剤を含有し得る。
また、本例では、薬剤が塗布された第１の掘削面１は撥水性を有する。
前述の「SILICONE FLUID EMULSION C 800」については、１５〜２５重量％の水と、３〜８重量％のポリオキシエチレンアルキルエーテル（アルキル基の炭素数が１２〜１５のもの）と、７０〜８０重量％のシリコーン及びその他成分と、を含有し得る。
【００４７】
次に、前述の薬剤の第１例〜第６例を第１の掘削面１（岩盤面）上に塗布したときの効果について、前述の図２に加えて図４を用いて説明する。
図４は、前述の薬剤の第１例〜第６例に関して、モルタル５の第１の掘削面１への付着性能低減効果を確認した結果を示す。
【００４８】
この確認に際しては、（１）打撃試験と、（２）モルタルのはつり試験と、の２種類の試験を行った。これら２つの試験において、図４に示す「番号０」とは、第１の掘削面１上に薬剤を塗布することなく、第１の掘削面１上にモルタル５を直接的に塗布した場合を示す。図４に示す「番号１」とは、前述の薬剤の第1例に対応する「DRY SOIL」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。図４に示す「番号２」とは、前述の薬剤の第２例に対応する「マジカルリペラー（登録商標）」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。図４に示す「番号３」とは、前述の薬剤の第３例に対応する「SILRES BS 45」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。図４に示す「番号４」とは、前述の薬剤の第４例に対応する「POWERSIL 570 PLUS」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。図４に示す「番号５」とは、前述の薬剤の第５例に対応する「P 2003」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。図４に示す「番号６」とは、前述の薬剤の第６例に対応する「SILICONE FLUID EMULSION C 800」の原液を第１の掘削面１上に塗布した後、当該薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５を塗布した場合を示す。ここで、これら２つの試験において、モルタル５の塗布厚さは１ｃｍ程度であり、モルタル５の塗布後の養生期間は１週間程度であった。また、モルタル５として、市販されているプレミックス早強モルタルを用いた。
【００４９】
（１）打撃試験
打撃試験では、前述の「番号０」〜「番号６」の各々に対して、１．５ｋｇの重錘を高さ２０ｃｍから１００回落下させて、モルタル５が第１の掘削面１から剥離するか否かを確認した。この試験の結果が図４に示されており、「番号０」〜「番号６」の全てにおいて、モルタル５の第１の掘削面１からの剥離は発生しなかった。
【００５０】
（２）モルタルのはつり試験
モルタルのはつり試験では、前述の「番号０」〜「番号６」の各々に対して、第１の掘削面１上に付着したモルタル５を、ノミを用いてはつった。この試験の結果が図４に示されている。
「番号０」については、モルタル５が第１の掘削面１に強固に付着していたので、モルタル５をはつる途中で第１の掘削面１が破壊した。つまり、「番号０」では、モルタル５を第１の掘削面１から分離することが非常に難しかった。
【００５１】
「番号１」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて大幅に低減されているので、モルタル５を非常に容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を非常に容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（DRY SOIL）の大部分が、分離されたモルタル５に付着していた。従って、前述の薬剤の第１例を用いることにより、前述のステップＳ５（図１参照）では、薬剤がモルタル５に付着した状態で、薬剤がモルタル５と共に第１の掘削面１から除去され得る。
【００５２】
「番号２」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて低減されているので、モルタル５を容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（マジカルリペラー（登録商標））の大部分が、第１の掘削面１に残っていた。
【００５３】
「番号３」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて低減されているので、モルタル５を容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（SILRES BS 45）の大部分が、分離されたモルタル５に付着していた。従って、前述の薬剤の第３例を用いることにより、前述のステップＳ５（図１参照）では、薬剤がモルタル５に付着した状態で、薬剤がモルタル５と共に第１の掘削面１から除去され得る。
【００５４】
「番号４」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて低減されているので、モルタル５を容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（POWERSIL 570 PLUS）の大部分が、第１の掘削面１に残っていた。
【００５５】
「番号５」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて大幅に低減されているので、モルタル５を非常に容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を非常に容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（P 2003）の大部分が、分離されたモルタル５に付着していた。従って、前述の薬剤の第５例を用いることにより、前述のステップＳ５（図１参照）では、薬剤がモルタル５に付着した状態で、薬剤がモルタル５と共に第１の掘削面１から除去され得る。
【００５６】
「番号６」については、モルタル５の第１の掘削面１への付着力が「番号０」に比べて大幅に低減されているので、モルタル５を非常に容易にはつることができた（すなわち、モルタル５を非常に容易に分離することができた）。また、第１の掘削面１のうちモルタル５をはつった箇所については、その箇所に塗布されていた薬剤（SILICONE FLUID EMULSION C 800）の大部分が、分離されたモルタル５に付着していた。従って、前述の薬剤の第６例を用いることにより、前述のステップＳ５（図１参照）では、薬剤がモルタル６に付着した状態で、薬剤がモルタル５と共に第１の掘削面１から除去され得る。
【００５７】
従って、前述の（１）打撃試験と、（２）モルタルのはつり試験と、を行うことにより、前述の薬剤の第１例〜第６例に関して、モルタル５の第１の掘削面１（岩盤面）への付着性能低減効果を確認することができた。
尚、前述の薬剤の第１例〜第６例に関しては、モルタル５に代えて、コンクリートが第１の掘削面１を覆う場合であっても、モルタル５と同様の前述の付着性能低減効果を発揮することを本発明者らは確認することができた。その確認結果は、前述の図４と同様であるので、その説明を省略する。
【００５８】
本実施形態によれば、ダム堤体（構造物）の構築方法として、外部に露出した第１の掘削面１（岩盤面）に薬剤を塗布する工程（ステップＳ２）と、薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５又はコンクリートを更に塗布する工程（ステップＳ３）と、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１から除去する工程（ステップＳ５）と、モルタル５又はコンクリートが除去された第１の掘削面１を所定の厚さｔ１分掘削して第２の掘削面２を形成する工程（ステップＳ６）と、第２の掘削面２上にダム堤体を構築する工程（ステップＳ８）と、を含む。薬剤は、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力を低減させる（前述の薬剤の第１例〜第６例参照）。この薬剤の塗布により、第１の掘削面１の保護用として第１の掘削面１を覆うモルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力が低減されるので、第１の掘削面１からモルタル５又はコンクリートを除去するときにモルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１から容易に剥がし取ることができ、ひいては、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１から除去するときの作業負荷を軽減することができる。また、第１の掘削面１以深の岩盤に対し不必要な緩みを生じさせないことが可能となる。
【００５９】
また本実施形態によれば、薬剤が塗布された第１の掘削面１（岩盤面）は撥水性を有する（前述の薬剤の第１例〜第６例参照）。この撥水性を有する部分がモルタル５又はコンクリートと第１の掘削面１との間に介在することにより、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力が低減される。
【００６０】
また本実施形態によれば、薬剤は、疎水基を有するシリコーンを含有する（前述の薬剤の第１例〜第６例参照）。これにより、薬剤が塗布された第１の掘削面１（岩盤面）は撥水性を有することができる。
また本実施形態によれば、薬剤はアルカリ金属シリコネートを含有する（前述の薬剤の第１例参照）。これにより、薬剤が塗布された第１の掘削面１（岩盤面）は撥水性を有することができる。
【００６１】
また本実施形態によれば、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１（岩盤面）から除去する工程（ステップＳ５）では、薬剤がモルタル５又はコンクリートに付着した状態で、薬剤がモルタル５又はコンクリートと共に第１の掘削面１から除去される（前述の薬剤の第１例、第３例、第５例及び第６例参照）。これにより、仕上げ掘削にて発生する、薬剤を含まない掘削ズリを盛土等の構築に利用することができる。
また本実施形態によれば、第１の掘削面１（岩盤面）は、地盤を掘削して形成された掘削面である（ステップＳ１）。この掘削面に薬剤を塗布することにより、カバーロックＣの表面に撥水性を付与することができる。
【００６２】
また本実施形態によれば、ダム堤体（構造物）はコンクリート製である。これにより、ダム堤体を構成するコンクリートと岩盤とを水密的に密着させることができる。
また本実施形態によれば、図１に示すフローチャートにより構築される構造物は水理構造物（ダム堤体）である。これにより、水理構造物と岩盤とを水密的に密着させた状態で岩盤が水理構造物を安定的に支持することができる。
また本実施形態によれば、図１に示すフローチャートにより構築される水理構造物はダム堤体である。これにより、ダム堤体と岩盤とを水密的に密着させた状態で岩盤がダム堤体を安定的に支持することができる。
【００６３】
また本実施形態によれば、岩盤の保護方法として、外部に露出した第１の掘削面１（岩盤面）に薬剤を塗布する工程（ステップＳ２）と、薬剤が塗布された第１の掘削面１上にモルタル５又はコンクリートを更に塗布する工程（ステップＳ３）と、を含む。薬剤は、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力を低減させる。この薬剤の塗布により、第１の掘削面１の保護用として第１の掘削面１を覆うモルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１への付着力が低減されるので、第１の掘削面１からモルタル５又はコンクリートを除去するときにモルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１から容易に剥がし取ることができ、ひいては、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１から除去するときの作業負荷を軽減することができる。
【００６４】
また本実施形態によれば、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１（岩盤面）から除去するときに（ステップＳ５）、薬剤がモルタル５又はコンクリートに付着した状態で、薬剤がモルタル５又はコンクリートと共に第１の掘削面１から除去される（前述の薬剤の第１例、第３例、第５例及び第６例参照）。これにより、仕上げ掘削にて発生する、薬剤を含まない掘削ズリを盛土等の構築に利用することができる。
【００６５】
図５は、本発明の第２実施形態におけるダム堤体の構築方法を示すフローチャートである。図６は、掘削計画面と第１の掘削面とモルタルとを示す図である。
図１〜図４に示す第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６６】
本実施形態では、ダム堤体が、フィルダムの堤体であるとして以下説明するが、ダム堤体の構成はこれに限らない。
図５に示すステップＳ１１では、地盤の掘削を行う。この掘削により、岩盤面（基礎地盤の表面）である第１の掘削面１’（図６参照）が外部に露出する。すなわち、第１の掘削面１’は、地盤を掘削して形成されたものである。ここで、第１の掘削面１’は、掘削計画面αに対応するものである。
【００６７】
次に、ステップＳ２では、第１の掘削面１’に薬剤を塗布する。この薬剤については、前述の第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、ステップＳ３では、薬剤が塗布された第１の掘削面１’上に（すなわち第１の掘削面１’のうち薬剤が塗布された部分上に）モルタル５を塗布することにより、第１の掘削面１’をモルタル５で覆う（図６参照）。このモルタル５の塗布についても前述の第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。尚、本実施形態では、第１の掘削面１’上にモルタル５を塗布することにより、第１の掘削面１’をモルタル５で覆うが、これに代えて、第１の掘削面１’上にコンクリートを塗布することにより、第１の掘削面１’をコンクリートで覆ってもよい。
【００６８】
次に、ステップＳ４にて、第１実施形態と同様に、基礎処理を行う。基礎処理工程が完了すると、ステップＳ５に進み、前述の第１実施形態と同様に、モルタル５を第１の掘削面１’から除去する。尚、前述のステップＳ３にて第１の掘削面１’がコンクリートで覆われる場合には、このステップＳ５にてコンクリートが第１の掘削面１’から除去される。
モルタル５の除去が完了すると、ステップＳ１２に進み、第１の掘削面１’の清掃（岩盤清掃）を行う。この工程では、第１の掘削面１’をウォータージェット等で洗浄することで、第１の掘削面１’の付着物等を取り除く。
【００６９】
第１の掘削面１’の清掃を完了すると、ステップＳ１３にてダム堤体を構築する。本実施形態では、ステップＳ１３にて、ダム堤体を構成する土や岩石の盛立が行われる。このダム堤体は、第１の掘削面１’上に構築される。
このようにして、ダム堤体の構築が行われる。
【００７０】
尚、本実施形態では、ステップＳ１３にて、フィルダムの堤体の構築を行っているが、これに代えて、コンクリートダムの堤体の構築を行ってもよい。ステップＳ１３にてコンクリートダムの堤体の構築を行う場合には、ステップＳ１３にて、ダム堤体を構成するコンクリートの打設が行われる。
【００７１】
特に本実施形態によれば、ダム堤体（構造物）の構築方法として、外部に露出した第１の掘削面１’（岩盤面）に薬剤を塗布する工程（ステップＳ２）と、薬剤が塗布された第１の掘削面１’上にモルタル５又はコンクリートを更に塗布する工程（ステップＳ３）と、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’から除去する工程（ステップＳ５）と、モルタル５又はコンクリートが除去された第１の掘削面１’上にダム堤体を構築する工程（ステップＳ１３）と、を含む。薬剤は、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１’への付着力を低減させる。この薬剤の塗布により、第１の掘削面１’の保護用として第１の掘削面１’を覆うモルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１’への付着力が低減されるので、第１の掘削面１’からモルタル５又はコンクリートを除去するときにモルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’から容易に剥がし取ることができ、ひいては、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’から除去するときの作業負荷を軽減することができる。また、第１の掘削面１’以深の岩盤に対し不必要な緩みを生じさせないことが可能となる。
【００７２】
また本実施形態によれば、薬剤が塗布された第１の掘削面１’（岩盤面）は撥水性を有する（前述の薬剤の第１例〜第６例参照）。この撥水性を有する部分がモルタル５又はコンクリートと第１の掘削面１’との間に介在することにより、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１’への付着力が低減される。
【００７３】
また本実施形態によれば、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’（岩盤面）から除去する工程（ステップＳ５）では、薬剤がモルタル５又はコンクリートに付着した状態で、薬剤がモルタル５又はコンクリートと共に第１の掘削面１’から除去される（前述の薬剤の第１例、第３例、第５例及び第６例参照）。これにより、第１の掘削面１’に塗布された薬剤をモルタル５又はコンクリートと共に効率良く除去することができる。
また本実施形態によれば、第１の掘削面１’（岩盤面）は、地盤を掘削して形成された掘削面である（ステップＳ１１）。この掘削面に薬剤を塗布することにより、掘削計画面αに撥水性を付与することができる。
【００７４】
また本実施形態によれば、岩盤の保護方法として、外部に露出した第１の掘削面１’（岩盤面）に薬剤を塗布する工程（ステップＳ２）と、薬剤が塗布された第１の掘削面１’上にモルタル５又はコンクリートを更に塗布する工程（ステップＳ３）と、を含む。薬剤は、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１’への付着力を低減させる。この薬剤の塗布により、第１の掘削面１’の保護用として第１の掘削面１’を覆うモルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１’への付着力が低減されるので、第１の掘削面１’からモルタル５又はコンクリートを除去するときにモルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’から容易に剥がし取ることができ、ひいては、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’から除去するときの作業負荷を軽減することができる。
【００７５】
また本実施形態によれば、モルタル５又はコンクリートを第１の掘削面１’（岩盤面）から除去するときに（ステップＳ５）、薬剤がモルタル５又はコンクリートに付着した状態で、薬剤がモルタル５又はコンクリートと共に第１の掘削面１’から除去される（前述の薬剤の第１例、第３例、第５例及び第６例参照）。これにより、第１の掘削面１’に塗布された薬剤をモルタル５又はコンクリートと共に効率良く除去することができる。
【００７６】
尚、前述の第１及び第２実施形態において、薬剤の第１例〜第６例を用いることにより、第１の掘削面１、１’の表面に撥水性を付与することができる。それゆえ、第１の掘削面１、１’の上に塗布される薬剤と、その上に更に塗布されるモルタル５又はコンクリートとが協働して、第１の掘削面１、１’の降雨等による劣化を抑制することができるので、従来に比べて、第１の掘削面１、１’を覆うモルタル５又はコンクリートの厚さｔ２（換言すれば、モルタル５又はコンクリートの使用量）を低減することができる。
【００７７】
また、前述の第１及び第２実施形態では、モルタル５又はコンクリートの第１の掘削面１、１’への付着力を低減させる薬剤として、シリコーン系の薬剤を用いて説明したが、薬剤はこれに限らず、例えば、樹脂系の薬剤であってもよい。
【００７８】
また、前述の第１及び第２実施形態では、本発明に係る水理構造物の構築方法としてダム堤体の構築方法を例に挙げて説明したが、本発明に係る水理構造物はダム堤体に限らない。例えば、水理構造物は、岩盤面上に構築される水門の本体であり得る。また、本発明に係る構造物の構築方法が適用される構造物は前述の水理構造物に限らず、例えば、原子力発電所や橋脚基礎などの構造物であってもよい。
【００７９】
また、前述の第１及び第２実施形態では、本発明に係る岩盤の保護方法として、ダム堤体の基礎地盤となる岩盤の保護方法を例に挙げて説明したが、本発明に係る岩盤の保護方法が適用可能な岩盤はこれに限らない。長期間にわたって掘削面が外部に露出することを抑制するために、当該掘削面が仮処置されて、当該期間の経過後に改めて掘削面上に構造物が構築されるようなあらゆる岩盤の保護に、本発明に係る岩盤の保護方法が適用され得る。例えば、本発明に係る岩盤の保護方法は、原子力発電所や橋脚基礎などの構造物を支持する予定の岩盤の保護に適用され得る。
【００８０】
また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１、１’  第１の掘削面
２  第２の掘削面
５  モルタル
Ｃ  カバーロック
α  掘削計画面
【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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