(57)【要約】【課題】地下構造物の下方位置に遮水壁を構築する。【解決手段】セメント，微粉末，細骨材，（粗骨材）および混和剤を，水セメント比３００％以上，水／（セメント＋微粉末）の体積比７０〜２００％で配合してなるスランプフローが６００ｍｍ以上の高流動モルタルまたは高流動コンクリートを練混ぜ，これを地中に打設して機械掘削可能な遮水壁を構築する地中遮水壁の施工法である。混和剤としては，ＡＥ減水剤，高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤の少なくとも１種と，材料分離抵抗剤とを使用する。地中の打設箇所は，地下構造物の下方位置であってもよい。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント，微粉末，細骨材および混和剤を，水セメント比３００％以上，水／（セメント＋微粉末）の体積比７０〜２００％で配合してなるスランプフローが６００ｍｍ以上の高流動モルタルを練混ぜ，これを地中に打設して圧縮強度３．０Ｎ／ｍｍ２以下の遮水壁を構築する地中遮水壁の施工法。
【請求項２】
セメント，微粉末，細骨材，粗骨材および混和剤を，水セメント比３００％以上，水／（セメント＋微粉末）の体積比７０〜２００％で配合してなるスランプフローが６００ｍｍ以上の高流動コンクリートを練混ぜ，これを地中に打設して機械掘削可能な遮水壁を構築する地中遮水壁の施工法。
【請求項３】
混和剤は，ＡＥ減水剤，高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤の少なくとも１種と，材料分離抵抗剤とからなる請求項１または２に記載の地中遮水壁の施工法。
【請求項４】
地中の打設箇所は，地下構造物の下方位置である請求項１，２または３に記載の地中遮水壁の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモルタルまたはコンクリートからなる地中遮水壁の施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を掘削して構造物を構築する際には，周辺地盤からの地下水流入防止を目的として，掘削対象範囲の外周部に地中遮水壁を設ける場合がある。こうした場合の地中遮水壁の構築法にはいくつかの方法があるが，現地攪拌工法（代表的なものとしてＳＭＷ工法がある）がよく用いられる。
【０００３】
現地攪拌工法では，地表に設置した機械から地中に鉛直に掘削すると共にその掘削穴に現地土と遮水機能をもつ材料を充填混合するものであり，機械の水平移動に伴って連続壁を地中に形成してゆくから，遮水壁の構築範囲内にシールドトンネル等や共同溝等の地下構造物が存在する場合には，このような地下構造物の下方の範囲に対しては，遮水壁を造ることはできない。
【０００４】
このため，例えば特許文献１に提案されたような機械的な工夫をして，地下構造物の下方にも，スリット状の壁状の空間を掘削し（すかし堀り工法），この空間に何等かの材料を充填することによって，この部分にも遮水壁を構築することになる。その場合の充填材料としては，流動固化処理土（ベントナイトなどの粘土や現地発生土にセメントを配合し固化した粘土モルタル），地中連続壁用水中コンクリート，または水中不分離性コンクリートなどが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００２−３３２６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の充填材料として，流動固化処理土を用いた場合には，次のような問題が付随する。まずブリーディングを生じる。また，充填された材料は自重により圧密されるが，これらは配合上の水量が多い上に，脱水を抑止する性質の材料は配合されないので，脱水量が多くなる。ブリーディングや圧密により生じた水は地下構造物の下部に溜まるため，構造物下部界面付近の遮水性が確保されない。
【０００７】
地下構造物の下方を特許文献１のようにして掘削する場合，一度にすべてを掘削することは構造物の安定上問題がある。したがって，図１に示したように，構造物（図１では共同溝）の直下を境にして，先ずその下方の片側を掘削し（図１では紙面の右側を掘削した状態を示している），この掘削したスリット状の空隙に材料を充填して施工を終え，次いで，反対側を同様に掘削し，材料充填することになる。この場合，遮水性を確保するには，後行の施工の際に，先行して構築した壁の一部を削り取ることによって，後行の壁と一体的に接合することが必要となる。ところが，前記のように地中連続壁用水中コンクリートや水中不分離性コンクリートを充填材料に使用したのでは，強度が高すぎて機械掘削に支障を来すことになる。
【０００８】
本発明は，このような問題の解決を課題としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，セメント，微粉末，細骨材および混和剤を，水セメント比３００％以上，水／（セメント＋微粉末）の体積比７０〜２００％で配合してなるスランプフローが６００ｍｍ以上の高流動モルタルを練混ぜ，これを地中に打設して圧縮強度３．０Ｎ／ｍｍ２以下の遮水壁を構築する地中遮水壁の施工法を提供する。また本発明によれば，セメント，微粉末，細骨材，粗骨材および混和剤を，水セメント比３００％以上，水／（セメント＋微粉末）の体積比７０〜２００％で配合してなるスランプフローが６００ｍｍ以上の高流動コンクリートを練混ぜ，これを地中に打設して機械掘削可能な（例えば圧縮強度３．０Ｎ／ｍｍ２以下の）遮水壁を構築する地中遮水壁の施工法を提供する。いずれの場合も混和剤としては，ＡＥ減水剤，高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤の少なくとも１種と，材料分離抵抗剤とを使用するのがよい。この施工法によれば，地中の打設箇所が地下構造物の下方位置であっても良好に施工することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは，前記の課題を解決すべく，すなわちブリーディングがなく，材料分離が抑制され，かたも機械掘削できるような低強度の遮水壁用の充填材を得るべく種々の試験を行ってきたが，セメントを結合材としたモルタルまたはコンクリートの配合を適切にコントロールすると，この問題が解決できることがわかった。その要旨は，次のとおりである。
【００１１】
▲１▼．極低強度を実現するために，水セメント比（Ｗ／Ｃ）を３００％以上に設定する。
▲２▼．材料の分離を抑制するために，微粉末を加えて水粉体体積比〔水／（セメント体積＋微粉末体積）〕の比を７０〜２００％とする。
▲３▼．流動性と材料分離抵抗性を両立させるために，適正な混和剤を配合する。
【００１２】
この条件▲１▼〜▲３▼を満たし，以下の使用材料および製造方法に従うことにより，ブリーディングがなく，材料分離が抑制され，機械掘削可能な遮水壁用コンクリートまたはモルタルを得ることができる。
【００１３】
〔使用材料〕
セメント：市販のセメントが全て使用可能である。ただし，地中への六価クロムの溶出を考慮すると，高炉セメントが望ましい。
細骨材：コンクリート材料として適合する一般的な細骨材が使用可能である。
粗骨材：コンクリート材料として適合する一般的な粗骨材が使用可能である（モルタルの場合は不要）。
混和材（微粉末）：コンクリート用材料として取り扱うことができ，セメントと同程度の比表面積を有し，且つそれ単体で水硬性を発揮しない微粉末であれば使用可能である。例としては，石灰石微粉末，フライアッシュ，高炉スラグ微粉末などが挙げられる。
混和剤▲１▼：セメントを含む微粉末の分散を実現できる混和剤であれば使用可能である。例としては，高性能ＡＥ減水剤，高性能減水剤，ＡＥ減水剤などが挙げられる。
混和剤▲２▼：脱水を含む材料分離に対して抵抗する機能を有する混和剤であれば使用可能である。例としては，特殊界面活性剤（Ａ剤およびＢ剤からなる花王株式会社製の商品名ビスコトップ），セルロースや増粘多糖類を主成分とする増粘剤が挙げられる。
【００１４】
〔製造方法〕
製造方法１：生コンプラントにおいて，上述の材料を一括で練り混ぜる。
製造方法２：生コンプラントで，上述の材料のうち，混和剤▲１▼の一部と混和剤▲２▼の一部または全部を除く材料を練混ぜ，アジテータ車が現場に到達した時点でアジテータ車に残りの材料を投入し，１〜５分間高速攪拌を行なう。
製造方法３：生コンプラントで，上述の材料のうち，混和剤▲２▼の一部または全部を除く材料を練混ぜ，アジテータ車が現場に到達した時点でアジテータ車に残りの材料を投入し，１〜５分間高速攪拌を行なう。
【００１５】
このようにして，本発明によると，ブリーディング０％で材料分離のない高流動性のモルタルまたはコンクリートが得られ，これを地中に打設することによって機械掘削可能な例えば圧縮強度３．０Ｎ／ｍｍ２以下の遮水壁を構築することができる。
【００１６】
【実施例】
表１に示した材料を使用して，表２に示した配合のコンクリートまたはモルタルを練り混ぜ，各配合のフレッシュ性状と硬化性状を表３に示した。
【００１７】
【表１】
2005002583.tif 000002
【００１８】
【表２】
2005002583.tif 000003
【００１９】
【表３】
2005002583.tif 000004
【００２０】
表３の結果に見られるように，コンクリート（Ｎｏ．１，３および５）ではスランプフロー６５５〜７１０ｍｍでブリーディング０％の高流動性のものが得られ，モルタル（Ｎｏ．２，４および５）ではスランプフロー７１５〜８２５ｍｍでブリーディング０〜０．１４％の高流動性のものが得られ，いずれも，地下構造物の下部における遮水の確実性について問題のないものであった。
【００２１】
そして，圧縮強度については，材齢７日で３．８〜１３．７ｋｇｆ／ｃｍ２  （０．３７〜１．３４Ｎ／ｍｍ２），材齢２８日で９．６〜２６．０ｋｇｆ／ｃｍ２  （０．９４〜２．５５Ｎ／ｍｍ２）であり，想定される機械掘削の能力（ほぼ３５ｋｇｆ／ｃｍ２  ＝３．４Ｎ／ｍｍ２）に対して，十分に小さい強度レベルを実現しており，透水係数も１０−６〜１０−７のオーダーであり，確実な遮水性能を期待できる。また，地中構造物として問題になると考えられる六価クロムの溶出についても極めて微量であり，法令に定める基準値（０．０５ｍｇ／Ｌ）よりも十分に小さい値を示している。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によると，ブリーディングを生ぜず，自重による圧密状況下でも脱水が生じないモルタルまたはコンクリートを使用するので，地下構造物の下方位置でも遮水壁を構築することができる。そして，このモルタルまたはコンクリートは高い流動性と自己充填性を有し且つ高い材料不分離性を有するので均質で高い遮水能を有する遮水壁を構築できると共に，混和剤の組み合わせによっては完全な水中不分離性を付与して水中打設することも可能であり，しかも，形成される遮水壁は機械掘削可能な極低強度を有するので，特に地下構造物の下方位置での遮水壁の施工性の向上に貢献するところが大きい。また市販の材料が使用でき，通常の生コンプラントで製造でき且つポンプ圧送ができるので，コスト面および施工面でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】地下構造物（共同溝）の下方に遮水壁を形成するさいに採用されるすかし掘り法の例を示す略断面図である。
【図１】
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