(57)【要約】【課題】樋管周りに遮水性能の高い遮水壁を構築するとともに、コストを削減し工期を短縮することができる樋管用遮水壁の構築工法を提供する。【解決手段】樋管に介装された分割接続リングを解体撤去して形成される環状の開口部に、地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離する全周シール１を設ける。そして、樋管Ｚ内に配置した保持部材１１のガイド保持部１１ａで全周シール１を押しのけて、注入管１７ａ、１７ｂを内装したガイド部材１４をＦ方向に突出させ、続けてガイド部材１４に沿ってカッター１５をＦ方向に突出させる。この後、カッター１５によって地盤Ｇを掘削して溝Ｍを形成すると同時にその溝Ｍ内に注入管１７ａ、１７ｂから構壁材Ｙを注入充填する工程を、カッター１５とガイド部材１４を円周方向Ｑに３６０°旋回させながら繰り返し行い、その後溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させて、樋管Ｚ周りに環状の遮水壁を構築する。【選択図】      図８
2005023637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樋管の接続部に予め介装された分割接続リングの解体撤去後に形成される環状の開口部を通じて、樋管内からの作業で樋管周りに遮水壁を構築する樋管用遮水壁の構築工法において、
前記開口部に地盤と樋管内とを隔離する隔離部材を設け、地盤掘削用のカッターと、硬化性を有する構壁材注入用の注入管とを前記隔離部材を通して前記開口部から樋管の径方向に突出させ、前記カッターによって地盤を掘削して溝を形成すると同時に当該溝内に前記注入管から前記構壁材を注入充填する工程を、前記カッターと前記注入管とを樋管の円周方向に旋回させながら繰り返し行い、その後前記溝内の構壁材を硬化させて樋管周りに環状の遮水壁を構築することを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【請求項２】
請求項１に記載の樋管用遮水壁の構築工法において、
前記カッターによって掘削された土砂を一定の背圧をかけながら排出して、前記溝内の構壁材の圧力を一定に保持することを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の樋管用遮水壁の構築工法において、
地盤中に前記カッターによる掘削が困難となる障害物がある場合に、障害物除去用のロッドを前記隔離部材を通して前記開口部から突出させて前記障害物を除去することを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樋管用遮水壁の構築工法において、
前記カッターによる地盤掘削と前記注入管からの前記構壁材の注入充填とを繰り返し行った後、前記溝内の構壁材が未硬化の状態にある間に、前記開口部から前記溝内に止水板を挿入して樋管周りに環状に設置することを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【請求項５】
請求項４に記載の樋管用遮水壁の構築工法において、
前記溝内の構壁材が流動性を失う半硬化の状態まで硬化したときに、前記止水板を挿入することを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の樋管用遮水壁の構築工法において、
前記構壁材として、硬化性とともに高粘性を有する材料を用いることを特徴とする樋管用遮水壁の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樋管内からの作業によって樋管周りの地盤中に遮水壁を構築する樋管用遮水壁の構築工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
用水の河川からの取り入れまたは雨水や排水等の河川への排出を行うために、河川堤防には樋管が堤防内部を貫通して横断するように敷設されている。樋管の敷設工法としては、堤防を側方から掘削して樋管を推進させつつ順次継ぎ足して行く、いわゆる推進工法が一般的であるが、この工法によって敷設された樋管の外周には地盤との間に隙間が生じ、その隙間は水の通り道となって堤防の決壊等の災害を招くので、樋管周りに遮水壁を構築して水の通りを遮断する必要がある。
【０００３】
樋管周りに遮水壁を構築するために、従来は下記の特許文献１に記載されているような工法が採用されていた。図１３は、この工法を説明するための図である。最初に、堤防Ｔの内部に樋管Ｚを貫通敷設するために、図１３（ａ）に示すように堤防Ｔの堤内地Ｎ側と河川Ｋ側とに発進立坑Ｈ１と到達立坑Ｈ２とをそれぞれ形成した後、発進立坑Ｈ１から到達立坑Ｈ２に向けて地盤Ｇを掘削して樋管Ｚを推進させつつ順次継ぎ足して行く。そして、堤防Ｔ内部に樋管Ｚを貫通敷設すると、図１３（ｂ）に示すように樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間Ｓａに硬化性を有する裏込め材Ｕを注入する。この後、注入した裏込め材Ｕが硬化すると、樋管Ｚ同士の接続部に予め介装された分割接続リングＲの周りの地盤Ｇを強化するとともに、ここへの地下水の浸透を防止するために、分割接続リングＲの周りを地盤改良する。地盤改良は、図１３（ｃ）に示すように樋管Ｚ内に設置した地盤改良装置５０に備わる注入管５１を分割接続リングＲに形成された注入孔（図示省略）を通して地盤Ｇ中に突出させ、注入管５１から地盤Ｇ中にグラウトＹａをステップ注入で注入することにより行う。その際、グラウトＹａの注入は樋管Ｚ周りの３６０°の全範囲に対して行う。
【０００４】
その後、注入したグラウトＹａが硬化すると、分割接続リングＲの周りに地盤改良部Ｐが造成されるので、分割接続リングＲを解体撤去して、図１３（ｄ）に示すように環状の開口部Ｘを形成する。そして、樋管Ｚ内に設置した地盤掘削機５２に備わる掘削アーム５３を開口部Ｘから地盤改良部Ｐに突出させて、それを樋管Ｚの円周方向に旋回させながら地盤改良部Ｐ内に環状の溝Ｍを掘削形成して行く。このとき、地盤改良部Ｐの造成により分割接続リングＲの周辺が強化されているとともに地下水の浸透が防止されているので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができる。そして、地盤改良部Ｐ内に所定深度の溝Ｍを形成すると、図１３（ｅ）に示すように溝Ｍ内に止水板５４を挿入して、複数の止水板５４を樋管Ｚに周方向へ順次固定して行き、止水板５４を樋管Ｚ周りに環状に設置し終えると、図１３（ｆ）に示すように溝Ｍ内にグラウトＹｂを注入充填する。この後は、注入充填したグラウトＹｂが硬化すると、溝Ｍ内に止水板５４が埋設固定され、樋管Ｘ周りへの遮水壁Ｗｂの構築が完了する。
【０００５】
上記のような工法によれば、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成できるので、そこに注入したグラウトＹｂが均質な状態で硬化して、樋管Ｚ周りに遮水性能の高い遮水壁Ｗｂを構築することができる。このため、溝Ｍ内に止水板５４を挿入設置せずにグラウトＹｂだけを注入充填し、それを硬化させて遮水壁とすることも行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２９２９１９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のような工法では、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成するためには、分割接続リングＲを解体撤去する前に、当該リングＲ周辺の地盤Ｇ中にグラウトＹａを注入して地盤改良を行わなければならないので、この工程を行う分コストがかかり、工期が長くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、樋管周りに遮水性能の高い遮水壁を構築するとともに、コストを削減し工期を短縮することができる樋管用遮水壁の構築工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、樋管の接続部に予め介装された分割接続リングの解体撤去後に形成される環状の開口部を通じて、樋管内からの作業で樋管周りに遮水壁を構築する樋管用遮水壁の構築工法において、開口部に地盤と樋管内とを隔離する隔離部材を設け、地盤掘削用のカッターと硬化性を有する構壁材注入用の注入管とを隔離部材を通して開口部から樋管の径方向に突出させる。そして、カッターによって地盤を掘削して溝を形成すると同時に当該溝内に注入管から構壁材を注入充填する工程を、カッターと注入管とを樋管の円周方向に旋回させながら繰り返し行い、その後溝内の構壁材を硬化させて樋管周りに環状の遮水壁を構築する。
【００１０】
このように、開口部に隔離部材を設けて、カッターによって地盤中に溝を掘削形成すると同時に、注入管から溝内に構壁材を注入充填すると、樋管周りに閉空間状態の溝が形成されて、その溝内に充填した構壁材が溝壁を圧迫するようになる。このため、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管に対して垂直に環状の溝を形成することができ、その溝内で構壁材を均質な状態で硬化させて、樋管周りに遮水性能の高い遮水壁を構築することが可能となる。そしてこの結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるので、その工程分コストを削減し、工期を短縮することが可能となる。また、溝の掘削形成と溝内への構壁材の注入充填とを同時に行うことで、工期を一層短縮することが可能となる。さらに、開口部に隔離部材を設けることで、カッターで掘削した土砂や溝内に充填した構壁材が、開口部から樋管内に漏れるのを防止することができ、樋管内で作業を安全に行えるようになる。なお、構壁材として、硬化性とともに高粘性を有する材料を用いると、溝内に充填した構壁材が、カッターと注入管とを通すためにできる隔離部材の隙間を通って樋管内に漏れ難くくなり有意義である。
【００１１】
また、本発明においては、カッターによって掘削された土砂を一定の背圧をかけながら排出して、溝内の構壁材の圧力を一定に保持する。このようにすると、溝内に充填した構壁材が常に一定の圧力で溝壁を圧迫するようになるので、地盤の崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することができる。また、樋管の上方に形成された溝内の構壁材は下方に流れ易いため、上方の溝内に空隙が生じるおそれがあるが、上記のようにすると、構壁材が下方に流れ難くなって、上方の溝内に空隙が生じるのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明においては、地盤中にカッターによる掘削が困難となる障害物がある場合に、障害物除去用のロッドを隔離部材を通して開口部から突出させて障害物を除去する。このようにすると、樋管周りに岩や石等の障害物があっても、カッターによって環状の溝を着実に掘削形成することができる。
【００１３】
また、本発明においては、カッターによる地盤掘削と注入管からの構壁材の注入充填とを繰り返し行った後、溝内の構壁材が未硬化の状態にある間に、開口部から溝内に止水板を挿入して樋管周りに環状に設置する。このようにすると、溝内の構壁材が硬化したときに、遮水壁内に止水板が埋設されるので、遮水壁の遮水性能を長期間維持することが可能となる。また、止水板挿入時には、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管に対して垂直に環状の溝を形成して、その溝内に構壁材を均質な状態で充填しているので、構壁材が未硬化の状態にある間は、小さな挿入力で溝内に止水板を容易に挿入することができる。
【００１４】
さらに、本発明においては、溝内の構壁材が流動性を失う半硬化の状態まで硬化したときに、止水板を挿入する。このようにすると、止水板挿入時に溝内の構壁材が樋管内に漏れるのを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本発明に係る樋管用遮水壁の構築工法を実施するために用いる遮水壁構築装置を示す図である。同装置は、堤防内部に貫通敷設された樋管内に設置されている。図１は（ａ）が遮水壁構築装置の隔離部材を示す図、（ｂ）が同装置の旋回ユニットを示す図、図２は旋回ユニットを図１（ｂ）のＡ方向から見た図である。図３は遮水壁構築装置の掘削ユニットを示す図、図４は掘削ユニットの図３におけるＢ−Ｂ断面図、図５は掘削ユニットの図４におけるＣ−Ｃ断面図、図６は掘削ユニットを示す斜視図である。
【００１６】
図１（ａ）において、Ｇは堤防の地盤、Ｚは堤防内部に推進工法によって貫通敷設された樋管、Ｕは樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間に注入されて硬化した裏込め材である。Ｒは樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割式の分割接続リングである。分割接続リングＲは、図１（ａ）ではボルトで樋管Ｚに取り付けられているが、ボルトを外すと、解体して図１（ｂ）に示すように樋管Ｚから撤去することができる。分割接続リングＲを撤去すると、樋管Ｚ内から遮水壁を構築するための作業口となる環状の開口部Ｘが形成される。１００は樋管Ｚ内に設置された遮水壁構築装置である。１は同装置１００の構成部品の１つである環状の全周シールパッキン（以下、全周シールと記す。）であって、開口部Ｘを閉じて地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離する。この全周シール１はゴム製で、端部が樋管Ｚに固定され、中央の切れ目１ａで分割されている。なお、図１（ａ）では、全周シール１を分割接続リングＲを撤去する前から予め樋管Ｚに固定しているが、分割接続リングＲを撤去した後に樋管Ｚに固定してもよい。全周シール１は、本発明における隔離部材を構成する。
【００１７】
２は遮水壁構築装置１００の旋回ユニットであって、分割接続リングＲの解体撤去後に樋管Ｚ内に設置される。３はこのユニット２の本体を構成する一対の本体リングであって、開口部Ｘを挟むように配置されている。４は本体リング３同士を一体となるように連結する鋼材である。各本体リング３には、図２に示すように４つの連結部材５が連結されていて、それぞれの連結部材５にはガイドローラ６が樋管Ｚの内周面Ｚａを転動可能に支持されている。７は樋管Ｚに固定された固定部材である。８は固定部材７に回動自在に連結された油圧式の旋回用シリンダであって、このシリンダ８のロッド８ａの先端には貫通孔８ｂが形成されている。この貫通孔８ｂと本体リング３に所定間隔で複数形成された連通孔３ａとに、図１（ｂ）に示すようにピン９を通すと、旋回用シリンダ８と本体リング３とは係合する。そして、その係合状態でロッド８ａを伸張させると、ガイドローラ６が内周面Ｚａを転動するので、旋回用シリンダ８が図２の２点鎖線で示すように回動して、本体リング３が樋管Ｚの中心軸Ｏを回転中心として樋管Ｚの円周方向Ｑへ所定角度回転する。このように所定角度回転した後、ピン９を抜いてロッド８ａを収縮させ、本体リング３の別の連通孔、例えば３ｚと貫通孔８ｂとにピン９を通し直すと、旋回用シリンダ８と本体リング３とは再び係合するので、その係合状態で再びロッド８ａを伸張させると、本体リング３がさらにＱ方向へ所定角度回転する。つまり、上記のような旋回用シリンダ８と本体リング３との係合作業と、ロッド８ａの伸縮動作とを繰り返し行うことで、本体リング３を樋管Ｚ内でＱ方向へ３６０°回転させることができる。
【００１８】
図３に示す本体リング３間に配置された１０は遮水壁構築装置１００の掘削ユニットであって、このユニット１０の本体を構成する保持部材１１は、ガイド保持部１１ａが全周シール１を押しのけるように通って開口部Ｘから地盤Ｇ中に突出した状態となるように、本体リング３にブラケットを介してボルトで固定されている。なお、ガイド保持部１１ａの地盤Ｇ中への突出は、保持部材１１に固定された２つの油圧式の押出用シリンダ１２のロッド１２ａの先端に本体リング３に支持された突出用ブラケット１３を連結し、その連結状態でロッド１２ａを伸張させて保持部材１１を樋管Ｚの径方向Ｆへ押すことにより行う。保持部材１１は、上述したように本体リング３が樋管Ｚの円周方向Ｑへ回転すると、ガイド保持部１１ａで全周シール１を押し開きながら本体リング３にともなって円周方向Ｑへ旋回する。その際、ガイド保持部１１ａがＤ方向から見ると、図６に示すように円周方向Ｑの前方と後方に向かって先細になる舟形形状をしているので、ガイド保持部１１ａで全周シール１を押し開きながら保持部材１１をスムーズに旋回させることができ、また、ガイド保持部１１ａと全周シール１との隙間Ｓを小さくすることができる。
【００１９】
図３に示す１４は樋管Ｚ内からガイド保持部１１ａを貫通して樋管Ｚの径方向Ｆの地盤Ｇ中に突出したガイド部材であって、底部１４ａを保持部材１１にボルトで固定することによって保持部材１１に保持される。なお、ガイド部材１４の地盤Ｇ中への突出は、２つの押出用シリンダ１２のロッド１２ａの先端に突出用ブラケット１３に代えて押し出し用のバー（図示省略）を架設し、そのバーに直接、またはスペーサ（図示省略）を介してガイド部材１４の底部１４ａを取り付けた状態でロッド１２ａを収縮させてガイド部材１４を樋管Ｚの径方向Ｆへ押し出すことにより行う。１５は先端に刃部１５ａ（図４に図示）を備えた地盤掘削用のカッターである。１６はロッド１６ａの先端にカッター１５を連結した油圧式の掘削用シリンダであって、底部１６ｂがガイド部材１４の底部１４ａを介して保持部材１１にボルトで固定されている。カッター１５が図４の実線で示すようにガイド保持部１１ａ内に収容された状態でロッド１６ａを伸張させると、カッター１５はガイド部材１４に沿ってガイド保持部１１ａから突出して樋管Ｚの径方向Ｆに移動して行き、２点鎖線で示すようにガイド部材１４の先端に位置する。そして、伸張させたロッド１６ａを収縮させると、カッター１５はガイド部材１４に沿って樋管Ｚの径方向Ｄに移動して行き、ガイド保持部１１ａ内に没入する。このＤ方向への移動時に、カッター１５は刃部１５ａで地盤Ｇを掘削し、地盤Ｇ中に樋管Ｚに対して垂直な溝を形成する。
【００２０】
図４に示す１７ａ、１７ｂはガイド部材１４に内装された構壁材注入用の注入管であって、これらには樋管Ｚ外に設置された構壁材供給装置（図示省略）から構壁材が供給される。１７ｃ、１７ｄは各注入管１７ａ、１７ｂの先端に設けられた注入口である。注入口１７ｃは、カッター１５が２点鎖線で示す位置にあるときはカッター１５によって閉じられ、その位置からカッター１５が地盤Ｇ中に溝を掘削形成するためにＤ方向へ移動すると開かれる。注入口１７ｃが開くと、注入管１７ａに供給されている構壁材が、カッター１５によって掘削形成された溝内に注入充填される。注入口１７ｄは常時開かれていて、注入管１７ｂに供給されている構壁材が、カッター１５によって掘削形成された溝内に補足的に注入される。なお、溝内への構壁材の注入量や注入圧は図示しない調整バルブ等で調整される。また、構壁材には、硬化性を有するセメント系の硬化剤を用いるが、好ましくは粘性が高くて、注入後２４時間経過しても指で押して変形する程度の強度となる強度発現の遅いベンドナイト等を用いる。
【００２１】
１８はカッター１５が溝形成時に掘削した土砂を取り込む土砂取込部である。１９は土砂取込部１８に取り込まれた土砂を樋管Ｚ外へ排出する排土管である。排土管１９の内部には、図５に示すようにエアーで膨張収縮するゴムチューブからなる背圧弁２０が設けられていて、この背圧弁２０によって土砂取込部１８に取り込まれた土砂を一定の背圧をかけながら排出する。これにより、溝内に充填された構壁材の圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、この背圧は、地盤Ｇ中に含まれる地下水の水頭圧以上、または溝内に充填された構壁材の水頭圧以上に設定する（具体的には、０．２〜０．３ｋｇ／ｃｍ２程度）。２１ａ、２１ｂは後述する障害物除去用のロッド（図示省略）や、送水用のホース（図示省略）等を地盤Ｇ中に突出させるための挿通孔である。２２ａ、２２ｂは挿通孔２１ａ、２１ｂを閉じるためのキャップである。２３はガイド保持部１１ａを囲むように保持部材１１に取り付けられたゴム製で枠状のシールパッキンであって、図３に示すように保持部材１１と全周シール１との間に設けられている。このシールパッキン２３は、ガイド保持部１１ａと全周シール１との隙間Ｓ（図６に図示）から漏れて来る土砂や構壁材を塞ぎ止めて、それ以上樋管Ｚ内に漏れないようにする。
【００２２】
図７〜図１０は、本発明に係る樋管用遮水壁の構築工法を説明するための図である。本工法は、上述した遮水壁構築装置１００を用いて実施する。図７において、樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割接続リングＲ（図１（ａ）に図示）を解体撤去して、樋管Ｚに環状の開口部Ｘ（例えば、図１（ｂ）に図示）を形成した後、樋管Ｚ内に本体リング３等の旋回ユニット２を設置すると、続けて、図７（ａ）に示すように樋管Ｚ内に保持部材１１を配置する。そして、保持部材１１を前述の押出用シリンダ１２（例えば、図１（ｂ）に図示）によって樋管Ｚの径方向Ｆへ押して、ガイド保持部１１ａを図７（ｂ）に示すように全周シール１を通して開口部Ｘから地盤Ｇ中に突出させ、その突出状態で保持部材１１を本体リング３に固定する。なお、全周シール１の周辺の地盤Ｇを予め乱しておくと、ガイド保持部１１ａをスムーズに地盤Ｇ中に突出させることができる。保持部材１１を本体リング３に固定すると、図７（ｃ）に示すように、ボーリング機２４のロッド２４ａを回転させながらガイド保持部１１ａを通して地盤Ｇ中に突出させつつ、ロッド２４ａの先端から水を噴射させることにより、地盤Ｇをボーリングしてガイド部材１４を挿入できる程度の大きさの溝状の削孔Ｖを施す。削孔Ｖを施すと、ボーリング機２４を撤去し、その後、図７（ｄ）に示すようにガイド部材１４を押出用シリンダ１２によって削孔Ｖに挿入して保持部材１１に固定し、カッター１５を連結している掘削用シリンダ１６を保持部材１１に固定し、さらに、排土管１９を保持部材１１に取り付けて、掘削ユニット１０を組み立てる。組み立て後は、削孔Ｖに注入管１７ａ、１７ｂから構壁材Ｙを注入充填する。
【００２３】
削孔Ｖに構壁材Ｙを注入充填すると、直ぐに、掘削用シリンダ１６によってカッター１５をガイド保持部１１ａから突出させてＦ方向に移動させ、図８（ｅ）に示すようにガイド部材１４の先端に位置させる。そして、前述の旋回用シリンダ８（例えば、図２に図示）によって本体リング３を樋管Ｚの円周方向Ｑへ所定角度回転させることにより、保持部材１１のガイド保持部１１ａで全周シール１を押し開きながら、ガイド部材１４とカッター１５とを円周方向Ｑへ所定角度旋回させて、図８（ｆ）に示すようにカッター１５の刃部１５ａを地盤Ｇに食い込ませる。なお、このときの刃部１５ａの地盤Ｇへの食い込み量は、３０〜５０ｍｍ程度に設定する。この後、図８（ｇ）に示すように掘削用シリンダ１６によってカッター１５をＤ方向に移動させながら刃部１５ａで地盤Ｇを掘削して樋管Ｚに対して垂直に溝Ｍを形成して行き、これと同時に溝Ｍ内に注入管１７ａ、１７ｂから構壁材Ｙを注入充填して行く。またこのとき、カッター１５のＤ方向への移動にともなって掘削した土砂が構壁材Ｙと混じって土砂取込部１８に取り込まれて来るので、その土砂を排土管１９を通じて一定の背圧をかけながら樋管Ｚ外へ排出する。これにより、溝Ｍ内に充填した構壁材Ｙの圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、構壁材Ｙは、セメント等の粒子が大きくて溝Ｍの壁に目詰まりするため、地盤Ｇ中へ殆ど浸透せずに溝Ｍの壁を圧迫する。また、構壁材Ｙは粘性が高いため、溝Ｍ内から全周シール１の切れ目１ａ（例えば、図１（ｂ）に図示）や全周シール１とガイド保持部１１ａとの隙間Ｓ（図６に図示）を通って樋管Ｚ内に漏れ難い。カッター１５をＤ方向へ移動させた後、図８（ｈ）に示すようにカッター１５がガイド保持部１１ａ内に没入すると、形成した溝Ｍにおいて掘削した土砂と構壁材Ｙとが着実に置き換わった状態となる。このとき、土砂取込部１８はカッター１５によって閉じられるので、土砂や構壁材Ｙが土砂取込部１８へ入ることはない。
【００２４】
その後、再び、図８（ｅ）に示すようにカッター１５をＦ方向に移動させてガイド部材１４の先端に位置させ、図８（ｆ）に示すようにカッター１５を所定角度旋回させて（このときのカッター１５は図８（ｆ）よりもさらにＱ方向へ旋回する）刃部１５ａを地盤Ｇに食い込ませた後、図８（ｇ）に示すようにカッター１５をＤ方向に移動させながら刃部１５ａで地盤Ｇを掘削して溝Ｍを形成すると同時に、溝Ｍ内に注入管１７ａから構壁材Ｙを注入充填し、図８（ｈ）に示すようにカッター１５をガイド保持部１１ａ内に没入させる。このような一連の工程を何度も繰り返し行うと、図９（ｉ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した溝Ｍが拡大されて行く。なお、地盤Ｇ中にカッター１５によって掘削するのが困難となる石や岩等の障害物がある場合は、図９（ｊ）に示すようにボーリング機２４のロッド２４ａを挿通孔２１ａを通して地盤Ｇ中に突出させて、ロッド２４ａの先端で障害物Ｅを砕いたり、障害物Ｅを溝Ｍを掘削形成するのに邪魔にならない位置に移動させて除去する。
【００２５】
そして、図８（ｅ）〜（ｈ）で説明した一連の工程を何度も繰り返し行いながら、ガイド部材１４とカッター１５とが円周方向Ｑに３６０°旋回すると、図１０（ｋ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した環状の溝Ｍが形成された状態となる。この後、溝Ｍ内の構壁材Ｙが流動性を失う半硬化の状態まで硬化すると、掘削ユニット１０を解体して、カッター１５とガイド部材１４とを保持部材１１から外して溝Ｍ内から除去し、さらに保持部材１１を本体リング３から外してガイド保持部１１ａを溝Ｍ内から除去する。このように構壁材Ｙが半硬化の状態でガイド保持部１１ａを溝Ｍ内から除去すると、その除去時に構壁材Ｙが全周シール１の切れ目１ａから樋管Ｚ内に入り込むことを防止することができる。保持部材１１を本体リング３から外すと、旋回ユニット２全体を撤去し、その後、図１０（ｌ）に示すように樋管Ｚ同士の接続部に分割接続リングＲを組み付けて元に戻し、溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させる。この後、構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに環状の遮水壁Ｗが樋管Ｚに対して垂直に構築される。
【００２６】
以上のように、開口部Ｘに全周シール１を設けて、カッター１５によって地盤Ｇ中に溝Ｍを掘削形成すると同時に、注入管１７ａから溝Ｍ内に構壁材Ｙを注入充填すると、樋管Ｚ周りに閉空間状態の溝Ｍが形成されて、その溝Ｍ内に充填した構壁材Ｙが溝Ｍの壁を圧迫するようになる。このため、溝Ｍ内への地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができ、その溝Ｍ内で構壁材Ｙを均質な状態で硬化させて、樋管Ｚ周りに遮水性能の高い遮水壁Ｗを構築することが可能となる。そしてこの結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなり、その工程分コストを削減し、工期を短縮することが可能となる。
【００２７】
また、溝Ｍの掘削形成と溝Ｍ内への構壁材Ｙの注入充填とを同時に行うことで、工期を一層短縮することが可能となる。また、開口部Ｘに全周シール１を設けることで、カッター１５で掘削した土砂や溝Ｍ内に充填した構壁材Ｙが、開口部Ｘから樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができ、樋管Ｚ内で作業を安全に行えるようになる。
【００２８】
また、カッター１５によって掘削した土砂を一定の背圧をかけながら排出して、溝Ｍ内の構壁材Ｙの圧力を一定に保持することで、溝Ｍ内に充填した構壁材Ｙが常に一定の圧力で溝Ｍの壁を圧迫するようになるので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することができる。また、樋管Ｚの上方に形成された溝Ｍ内の構壁材Ｙは下方に流れ易いため、上方の溝Ｍ内に空隙が生じるおそれがあるが、上記のように構壁材Ｙの圧力を一定に保持することで、構壁材Ｙが下方に流れ難くなって、上方の溝Ｍ内に空隙が生じるのを防止することができる。
【００２９】
さらに、地盤Ｇ中にカッター１５による掘削が困難となる障害物Ｅがある場合に、ボーリング機２４のロッド２４ａで障害物Ｅを除去することで、樋管Ｚ周りに障害物Ｅがあっても、カッター１５によって環状の溝Ｍを着実に掘削形成することができる。
【００３０】
図１１および図１２は、本発明の他の実施形態に係る樋管用遮水壁の構築工法を説明するための図であって、カッター１５によって掘削形成された環状の溝Ｍ内に止水板を挿入設置する工程と状態を示している。図１０（ｋ）に示したように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した環状の溝Ｍが形成された状態になると、溝Ｍ内の構壁材Ｙを半硬化の状態まで硬化させた後、掘削ユニット１０を解体して、カッター１５とガイド部材１４とを保持部材１１から外して溝Ｍ内から除去し、さらに保持部材１１を本体リング３から外してガイド保持部１１ａを溝Ｍ内から除去する。そして、構壁材Ｙが未硬化の状態にある間に、図１１（ｍ）に示すように鋼材からなる扇形の止水板２５を全周シール１を押しのけて開口部Ｘから溝Ｍ内に挿入し、止水板２５の底部２５ａを樋管Ｚにボルトで固定する。なお、止水板２５の挿入は、ジャッキやシリンダ等を用いて行う。止水板２５を１枚固定すると、別の止水板２５を固定済みの止水板２５に沿わせながら全周シール１を押しのけて溝Ｍ内に挿入し、底部２５ａを樋管Ｚに固定する。そして、次々に止水板２５を溝Ｍ内に挿入して樋管Ｚに固定して行くと、最終的に、図１１（ｎ）に示すように樋管Ｚ周りに止水板２５が環状に設置された状態になる。このような状態になると、樋管Ｚの開口部Ｘが、図１２に示すように止水板２５の底部２５ａで閉じられるので、そのまま溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させる。なおこのとき、底部２５ａの上に分割接続リングＲを組み付けて元に戻してもよい。この後、構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに止水板２５を埋設した環状の遮水壁Ｗａが樋管Ｚに対して垂直に構築される。
【００３１】
上記のようにすると、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化したときに、遮水壁Ｗａ内に止水板２５が埋設されるので、遮水壁Ｗａの遮水性能を長期間維持することが可能となる。また、止水板２５の挿入時には、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成して、その溝Ｍ内に構壁材Ｙを均質な状態で充填しているので、構壁材Ｙが未硬化の状態にある間は、ジャッキやシリンダ等の小型の機材を用いて、小さな挿入力で溝Ｍ内に止水板２５を容易に挿入することができる。さらに、構壁材Ｙが半硬化の状態にあるときに止水板２５を溝Ｍ内に挿入すると、止水板２５の挿入時に止水板２５と全周シール１との隙間から構壁材Ｙが樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができる。
【００３２】
以上述べた実施形態においては、本発明に係る隔離部材として、中央に切れ目１ａが設けられた一層構造で環状の全周シールパッキン１を、分割接続リングＲを解体撤去する前から開口部Ｘに設けた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、隔離部材として、例えば切れ目が設けられていない一層構造の環状シールパッキンや、切れ目が設けられた層と切れ目が設けられていない層とを備えた多層構造の環状シールパッキン等を、分割接続リングＲを解体撤去した後に開口部Ｘに設けてもよい。このような場合、環状シールパッキンの切れ目が設けられていない層の一部分を切り開いて保持部材１１のガイド保持部１１ａを地盤Ｇ中に突出させ、保持部材１１が円周方向Ｑへ旋回するときに、残りの部分をガイド保持部１１ａの先端で切り開いて行くのが好ましい。このようにすると、ガイド保持部１１ａの先端の環状シールパッキンとの間に隙間ができなくなり、カッター１５で掘削した土砂や溝Ｍ内に充填した構壁材Ｙが樋管Ｚ内に漏れるのを確実に防止することができる。また、隔離部材として、一対の本体リング３に代えて開口部Ｘよりも幅広の筒状のリングを用い、そのリングの周面で開口部Ｘを樋管Ｚ内から閉蓋して地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離してもよい。この場合、リングの周面にカッター１５やガイド部材１４を開口部Ｘから地盤Ｇ中に突出させるための突出口を設け、開口部Ｘの両側の樋管Ｚとリングとの間に環状のシールパッキンを介在させておくと、カッター１５によって溝Ｍを掘削形成すると同時に、注入管１７ａ、１７ｂから溝Ｍ内に構壁材Ｙを注入充填することができ、また、掘削した土砂や溝Ｍ内の構壁材Ｙが樋管Ｚ内に漏れるのを確実に防止することができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、障害物除去用のロッドとしてボーリング機２４のロッド２４ａを用いて、地盤Ｇ中にある石や岩等の障害物Ｅを砕く等して除去した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、例えば、はつり機のロッドを用いて障害物Ｅを砕いて除去してもよい。つまり、障害物除去用のロッドとしては、地盤Ｇ中にある障害物Ｅをカッター１５で溝Ｍを掘削形成するのに邪魔にならないように除去できるものであればよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、分割接続リングＲの組み付け作業や、止水板２５の挿入設置作業を、旋回ユニット２を撤去した後に行っているが、これらの作業は、旋回ユニット２を樋管Ｚに設置したまま行ってもよい。但し、保持部材１１等の掘削ユニット１０は撤去しておく。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、溝Ｍの掘削形成工程や、溝Ｍ内への止水板２５の挿入設置作業を、樋管Ｚの下方から開始した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これらの工程および作業は、環状の開口部Ｘの全体に渡って全周シール１を設けているため、樋管Ｚのどの方向からでも開始することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、開口部に隔離部材を設けて、カッターによって地盤中に溝を掘削形成すると同時に注入管から溝内に構壁材を注入充填することで、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管に対して垂直に環状の溝を形成でき、その溝内で構壁材を均質な状態で硬化させて、樋管周りに遮水性能の高い遮水壁を構築することが可能となり、この結果、地盤改良工程を行う必要がなくなるので、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遮水壁構築装置の隔離部材と旋回ユニットを示す図である。
【図２】旋回ユニットを図１のＡ方向から見た図である。
【図３】遮水壁構築装置の掘削ユニットを示す図である。
【図４】掘削ユニットの図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】掘削ユニットの図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】掘削ユニットを示す斜視図である。
【図７】本発明に係る樋管用遮水壁の構築工法を説明するための図である。
【図８】同工法を説明するための図である。
【図９】同工法を説明するための図である。
【図１０】同工法を説明するための図である。
【図１１】他の実施形態の工法を説明するための図である。
【図１２】他の実施形態の工法を説明するための図である。
【図１３】従来の工法を説明するための図である。
【符号の説明】
１      全周シールパッキン
１５    カッター
１７ａ  注入管
１７ｂ  注入管
２４ａ  ボーリング機のロッド
２５    止水板
Ｅ      障害物
Ｆ      樋管の径方向
Ｇ      地盤
Ｍ      溝
Ｑ      樋管の円周方向
Ｒ      分割接続リング
Ｗ      遮水壁
Ｗａ    遮水壁
Ｘ      開口部
Ｙ      構壁材
Ｚ      樋管
【図１】
2005023637.tif 000003
【図２】
2005023637.tif 000004
【図３】
2005023637.tif 000005
【図４】
2005023637.tif 000006
【図５】
2005023637.tif 000007
【図６】
2005023637.tif 000008
【図７】
2005023637.tif 000009
【図８】
2005023637.tif 000010
【図９】
2005023637.tif 000011
【図１０】
2005023637.tif 000012
【図１１】
2005023637.tif 000013
【図１２】
2005023637.tif 000014
【図１３】
2005023637.tif 000015