(57)【要約】【課題】柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、原位置で構築することができる地中免震壁の構築方法を提供する。【解決手段】地中に掘削形成した柱列状の地中孔１２に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガー１０で地中孔１２を掘削形成して、掘削土２０を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管１８を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーＳをオーガー１０先端に送り、オーガー１０先端から地中孔１２の空間に注入充填することにより、１つの地中孔１２を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔１２について繰り返して地中免震壁を構築するようにする。【選択図】図１−３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、
オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
【請求項２】
地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、
その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
【請求項３】
吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水することを特徴とする請求項１または２に記載の地中免震壁の構築方法。
【請求項４】
注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。
【請求項５】
注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。
【請求項６】
吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の地中免震壁の構築方法。
【請求項７】
地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、
掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、
その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、
柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする地中免震壁の構築方法。
【請求項８】
遮水性の袋に装填する粘土系材料を、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする請求項７に記載の地中免震壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造を構成する地中免震壁の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、開削トンネルなどの地中構造物への地震時の応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造が知られている（例えば、特許文献１または２を参照）。図５は、特許文献１の地盤変位吸収免震構造の概略断面斜視図である。この図に示すように、周辺地盤１中に埋設された地中構造物２に沿って地中免震壁３を設ける場合には、地中免震壁３に作用する土圧に対して十分に対抗でき長期的安定性が確保できる材料である一方で、免震効果を発揮するためには、材料の剛性が小さいことが望ましいとされ、この両者がバランスよく設定された地中免震壁が求められている。
【０００３】
上記の特許文献１は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地中免震壁の長期安定性を確保できるうえ、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図ることができる地盤変位吸収免震構造を下記の（１）〜（４）の工夫を施して実現している。
【０００４】
（１）図５に示すように、周辺地盤１と構造物２の間に、吸水膨潤性の粘土系材料からなる連続した壁状の免震層３（地中壁または地中免震壁）を設置する。
（２）地中壁を構成する粘土系材料として、ベントナイトと水の混合物、あるいは、ベントナイトと骨材（砂礫等の土質材料あるいはガラスビーズ等の長期変質しにくい人工材料）と水の混合物を用いる。
（３）地中壁を構成する粘土系材料においてベントナイトと水の混合物からなる材料で満たされている領域は、ベントナイト乾燥密度の値において３００〜１２００ｋｇ／ｍ３の範囲であることを特徴とする。
（４）地中壁を構成する粘土系材料のベントナイトと骨材と水の混合物からなる材料において、ベントナイトと水で満たされている領域（骨材領域を除いた領域を満たしているベントナイトと水の混合物）は、ベントナイト乾燥密度の値において３００〜１２００ｋｇ／ｍ３の範囲であることを特徴とする。
【０００５】
一方、特許文献２の地中壁の構築方法は、ベントナイト１００％配合の材料に限らずに、所定のベントナイト有効乾燥密度となるように調整したベントナイトの材料、またはベントナイトと骨材の混合物の材料を袋体に詰めたものを、地中空間に充てんする工程を有するものである。
【０００６】
ところで、上記の特許文献１は、連続する地中壁でありながら、土圧に対抗できる膨潤圧（吸水膨張圧）を発揮する吸水膨張性粘土（例えばベントナイト）を使うことによって、地中壁の構造形態を維持するところに特徴があった。一方、免震効果を向上するためには、よりせん断剛性の小さい（別の特性で言えば、横波速度Ｖｓが小さい）材料を地中壁材料として使えることが望ましい。
【０００７】
せん断剛性の小さい材料で図５に示すような地中免震壁３を構築する際には、地中に連続する溝状の掘削空間をつくり、その空間にせん断剛性の小さい材料を充填して構築する方法が適用可能である。また、このような方法ではなく、例えば図６や図７に示すように、円筒型の地中孔４を柱列状に複数掘削し、その中に吸水膨張性粘土（例えばベントナイト）を満たすことで構築してもよい。
【０００８】
一方、非特許文献１によれば、図８に示すように、地中壁（免震壁）材料のせん断波速度Ｖｓの周辺地盤のせん断波速度に対する比（Ｖｓ比）が小さいほど、躯体部（構造物）のせん断力の低減率（対策後／対策前）が小さくなるので免震効果は大きい。また、非特許文献２によれば、図９のグラフのようにベントナイトの構築密度を乾燥密度に換算して０．４〜１．０ｇ／ｃｍ３程度とすることが望ましい。
【０００９】
このような低密度の吸水膨張性粘土（例えばベントナイト）は外圧を受けた際に体積を収縮しない特性を有し、体積変形に対しては剛性を有するものの、曲げ剛性やせん断剛性には乏しいため、これを事前に構築してから柱列状の地中孔に挿入することは困難である。このため、地中孔を掘削した直後に原位置で構築することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−０３１６６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３１６６３号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】張至鎬、福武毅芳他、「ベントナイトを用いた地中構造物の免震壁構造の検討（その２：ＦＥＭ解析による免震効果の考察）」、土木学会第６５回年次学術講演会、平成２２年９月
【非特許文献２】田地陽一、福武毅芳他、「ベントナイトを用いた地中構造物の地盤変位吸収免震壁構造の検討−ベントナイト供試体のせん断波速度の評価−」、土木学会第６８回年次学術講演会、平成２５年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、原位置で構築することができる地中免震壁の構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法は、上述した発明において、遮水性の袋に装填する粘土系材料を、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガーおよび中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するので、地中孔に充填した吸水膨張性を有する粘土系材料は常に電解質濃度が低い水で飽和して保水能力が維持される。このため、粘土系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくするので、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および遮水性の袋を用いて原位置で比較的容易に構築することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１−１】図１−１は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態１の工程１を示す図である。
【図１−２】図１−２は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態１の工程２を示す図である。
【図１−３】図１−３は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態１の工程３を示す図である。
【図１−４】図１−４は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態１の工程４を示す図である。
【図２−１】図２−１は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態２の工程１を示す図である。
【図２−２】図２−２は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態２の工程２を示す図である。
【図２−３】図２−３は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態２の工程３を示す図である。
【図２−４】図２−４は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態２の工程４を示す図である。
【図２−５】図２−５は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態２の工程５を示す図である。
【図３−１】図３−１は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態３の工程１を示す図である。
【図３−２】図３−２は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態３の工程２を示す図である。
【図３−３】図３−３は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態３の工程３を示す図である。
【図４−１】図４−１は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態４の工程１を示す図である。
【図４−２】図４−２は、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態４の工程２を示す図である。
【図５】図５は、従来の地盤変位吸収免震構造およびこれを構成する地中免震壁を示す概略断面斜視図である。
【図６】図６は、吸水膨張性粘土が充填された複数の袋からなる柱列状の地中免震壁の一例を示す断面斜視図である。
【図７】図７は、吸水膨張性粘土が充填された複数の袋を千鳥配置した柱列状の地中免震壁の一例を示す断面斜視図である。
【図８】図８は、地中壁材料のせん断波速度の周辺地盤のせん断波速度に対する比と免震効果の関係を示す図である。
【図９】図９は、ベントナイト乾燥密度とせん断波速度の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る地中免震壁の構築方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る地中免震壁の構築方法は、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法である。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。
まず、図１−１の工程１に示すように、オーガー１０を地盤Ｇに回転貫入し、地中孔１２を掘削形成する。ここで、オーガー１０は、オーガー回転中心軸に位置する長尺状の回転ロッド１４に螺旋翼１６を取り付けて構成したものであり、回転ロッド１４の内部には中空管１８が挿通配置されている。また、地中孔１２の掘削中は、中空管１８から水、泥水、エアー等を注入して、オーガー１０先端からこれを噴射して掘削しやすくしてもよい。一方、図１−２の工程２に示すように、オーガー１０の回転により掘削土２０を地面ＧＬ上に排出する。排出した掘削土２０は適宜除去する。
【００３１】
次に、図１−３の工程３に示すように、オーガー１０を回転させて掘削土２０を地上に排出しながら、回転ロッド１４の内部に装着した中空管１８を経由して地上から所定密度に調整したベントナイトスラリーＳ（スラリー）をオーガー１０先端に送り、オーガー１０先端から地中孔１２の空間に注入充填する。オーガー１０は、地中孔１２への充填量に応じて引き上げていく。そして、図１−４の工程４に示すように、オーガー１０先端から地中孔１２の空間にベントナイトスラリーＳを注入充填することにより、地中孔１２をベントナイト系材料（粘土系材料）で置換充填する。
【００３２】
上記の工程１〜４を、柱列状をなす各地中孔１２について繰り返して実施して地盤Ｇ中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔１２にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガー１０および中空管１８を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
まず、図２−１の工程１に示すように、地中孔１２の孔壁１２ａを保護するためのケーシング管２８を掘削前の地中孔１２の口元に設置し、掘削中にケーシング管２８を挿入できるように準備しておく。そして、オーガー２２（掘削装置）で地中孔１２の掘削予定領域の地盤Ｇを掘削する。このオーガー２２は、オーガー回転中心軸に位置する長尺状の回転ロッド２４に螺旋翼２６を取り付けた構成である。掘削の進展に伴ってケーシング管２８を地中孔１２に挿入する。図２−２の工程２に示すように、地中孔１２の掘削、掘削土２０の地上への排出、ケーシング管２８の挿入を繰り返す。
【００３４】
図２−３の工程３に示すように、地中孔１２の掘削終了後にケーシング管２８を残置してオーガー２２を撤去する。ケーシング管２８により孔壁１２ａが保護された地中孔１２が地盤Ｇ中に掘削形成される。その後、図２−４の工程４に示すように、中空管３０をケーシング管２８に差し入れ、この中空管３０を経由して地上から所定密度に調整したベントナイトスラリーＳ（スラリー）をケーシング管２８の内部に注入充填する。ケーシング管２８内部をベントナイトスラリーＳによるベントナイト系材料（粘土系材料）で置換充填し終えたら、図２−５の工程５に示すように、ケーシング管２８を引き上げて撤去する。
【００３５】
上記の工程１〜５を、柱列状をなす各地中孔１２について繰り返して実施して地盤Ｇ中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔１２にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管２８および中空管３０を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施の形態３に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態１または２において、ベントナイト系材料によって置換充填された地中孔１２の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するものである。以下では、上記の実施の形態２に適用する場合を例にとり説明する。
【００３７】
まず、図３−１の工程１に示すように、ケーシング管２８によって孔壁１２ａが保護された地中孔１２がオーガー２２により地盤Ｇ中に掘削形成されているものとする。次に、図３−２の工程２に示すように、中空管３０を地中孔１２に差し入れ、この中空管３０を経由して地上からベントナイトスラリーＳ（スラリー）をケーシング管２８の内部に注入充填する。ケーシング管２８内部をベントナイトスラリーＳによるベントナイト系材料（粘土系材料）で置換充填し終えたら、ケーシング管２８を引き上げて撤去する。
【００３８】
次に、図３−３の工程３に示すように、ベントナイトスラリーＳによって置換充填された地中孔１２の中心軸部に、多孔管３２を下端まで挿入する。そして、この多孔管３２に電解質濃度が周囲の地盤Ｇ中の間隙水よりも低い水Ｗを注水するようにする。なお、本実施の形態では、地中孔１２はベントナイトスラリーＳによって完全に置換せず、ベントナイトスラリーＳの上方の地中孔１２内部に空間を確保している。この空間には前記の水Ｗによる水槽が形成されており、この部分の孔壁１２ａには、水槽の壁を構成するケーシング管３４が設けられている。また、この水槽の上方は蓋３６で塞がれている。この水槽によって多孔管３２に電解質濃度の低い水Ｗを常時供給可能である。
【００３９】
これにより、地中孔１２に充填したベントナイト系材料は常に電解質濃度が低い水Ｗで飽和して保水能力が維持される。このため、ベントナイト系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔１２からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができる。
【００４０】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
まず、図４−１の工程１に示すように、図示しない掘削装置で地中孔１２を掘削し、掘削の進展に伴って地中孔１２の孔壁１２ａを保護するためのケーシング管３８を挿入配置しておく。続いて、あらかじめ部分的あるいは全域にベントナイト系材料Ｍ（粘土系材料）が装填されている遮水性の袋４０をケーシング管３８の内部に挿入する。
【００４１】
次に、図４−２の工程２に示すように、ケーシング管３８を引き上げ撤去し、１つの地中孔１２を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋４０に装填されたベントナイト系材料Ｍで置換充填する。
【００４２】
上記の工程１、２を、柱列状をなす各地中孔１２について繰り返して実施して地盤Ｇ中に地中免震壁を構築する。こうすることで、柱列状の地中孔１２にベントナイト系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管３８および遮水性の袋４０を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【００４３】
上記の実施の形態において、袋４０内部のベントナイト系材料Ｍの上方に、周囲の地下水よりも電解質濃度の低い水あるいは間隙中に同様の水を含む砂等の土質材料を配置してもよい。このようにすれば、上記の実施の形態３と同様の作用効果を奏することができる。また、袋４０内部のベントナイト系材料Ｍを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料で構成してもよい。このようにしても、上記の実施の形態３と同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施の形態５に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態１〜３において、地中孔１２に注入充填するベントナイトスラリーＳを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料としたものである。
【００４５】
ベントナイトと水を混練したスラリーに比べて、ベントナイトとエタノール水を混練したスラリーあるいはベントナイトと電解質水溶液（例えば塩水）を混練したスラリーは粘度を小さくできることが知られている。
【００４６】
例えば、下記の公開文献Ａによれば、表１に示すベントナイトスラリーを市販のモーノポンプ（ポンプ最大圧１．２ＭＰａ）に、延長２０ｍの耐圧ゴムホース（外径６１ｍｍ、内径５０．８ｍｍ）を連結して圧送実験した結果、ベントナイトと水を混練した場合のスラリーではベントナイト濃度０．２Ｍｇ／ｍ３（０．２ｇ／ｃｍ３）より濃いスラリーは圧送困難であったのに対し、ベントナイトと４ｗｔ％ＮａＣｌ溶液を混練したスラリーあるいはベントナイトと６０ｗｔ％エタノール水を混練したスラリーの場合にはベントナイト濃度０．８Ｍｇ／ｍ３（０．８ｇ／ｃｍ３）まで圧送可能であった。したがって、地中孔により充填しやすいことがわかる。このため、本実施の形態によれば、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。
【００４７】
［公開文献Ａ］  原子力環境整備促進・資金管理センター、「平成１９年度  地層処分技術調査等委託費  高レベル放射性廃棄物処分関連  処分システム工学要素技術高度化開発  報告書」、平成２０年３月、ｐｐ．３−２５５〜３−２８３
【００４８】
【表１】
2016204959.tif 000003
【００４９】
なお、注入充填するベントナイトスラリーＳを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料としてもよい。このようにしても、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。
【００５０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
本実施の形態６に係る地中免震壁の構築方法は、上記の実施の形態１〜３において、地中孔１２に注入充填するベントナイトスラリーＳの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔１２の深度に応じて大きくしたものである。深い位置ほどベントナイト含有量を大きく設定することで、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができる。なお、本実施の形態のより詳細な作用原理については、本出願人が特許出願した特願２０１３−１４６５７９号に係る発明の詳細な説明に記載されている。
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、オーガーで地中孔を掘削形成して、掘削土を地上に排出する工程と、オーガー中心軸に装着した中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをオーガー先端に送り、オーガー先端から地中孔の空間に注入充填することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、オーガーおよび中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【００５２】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、中空管を経由して地上から吸水膨張性を有する粘土系材料からなる所定密度のスラリーをケーシング管の内部に注入充填した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔の内壁が崩壊するおそれをなくすことができ、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および中空管を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【００５３】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料によって置換充填された地中孔の中心軸部に多孔管を挿入し、この多孔管に電解質濃度が周囲の地盤中の間隙水よりも低い水を注水するので、地中孔に充填した吸水膨張性を有する粘土系材料は常に電解質濃度が低い水で飽和して保水能力が維持される。このため、粘土系材料は乾燥収縮することなく、その構成材料密度を長期間一定に維持し、その剛性を小さい状態に保持することができる。この結果、柱列状の地中孔からなる地中免震壁の変位吸収能力、ひいては免震性能が維持され、長期安定性に優れた地中免震壁を提供することができる。
【００５４】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトの混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。
【００５５】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、注入充填するスラリーを、エタノール水または塩水とベントナイトと骨材の混合材料とするので、スラリーの粘度を小さくでき、ベントナイトを高濃度にて地中孔に充填することができる。
【００５６】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、吸水膨張性を有する粘土系材料はベントナイト系材料であり、注入充填するスラリーの単位体積あたりのベントナイト含有量を、地中孔の深度に応じて大きくするので、周辺地盤から受ける側方土圧に対して十分に対抗できる地中免震壁を提供することができる。
【００５７】
また、本発明に係る他の地中免震壁の構築方法によれば、地中に掘削形成した柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填することにより、連続した壁状の地中免震壁を構築する方法であって、掘削装置で地中孔掘削予定領域の地盤を掘削して、掘削土を地上に排出する工程と、地中孔の孔壁を保護するためのケーシング管を掘削の進展に伴って挿入する工程とを繰り返してケーシング管によって孔壁が保護された地中孔を掘削形成する工程と、その後、あらかじめ部分的あるいは全域に吸水膨張性を有する粘土系材料が装填されている遮水性の袋をケーシング管の内部に挿入した後でケーシング管を除去することにより、１つの地中孔を周囲の地下水と遮断されている遮水性の袋に装填された吸水膨張性を有する粘土系材料で置換充填する工程とを、柱列状をなす各地中孔について繰り返して地中免震壁を構築するので、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、ケーシング管および遮水性の袋を用いて原位置で比較的容易に構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明に係る地中免震壁の構築方法は、地震時の開削トンネルなどの地中構造物への応力低減を図るための地盤変位吸収免震構造を構成する地中免震壁に有用であり、特に、柱列状の地中孔に吸水膨張性を有する粘土系材料を充填して得られる地中免震壁を、原位置で構築するのに適している。
【符号の説明】
【００５９】
１  周辺地盤
２  地中構造物
３  地中免震壁（地中壁）
１０  オーガー
１２  地中孔
１２ａ  孔壁
１４，２４  回転ロッド
１６，２６  螺旋翼
１８，３０  中空管
２０  掘削土
２２  オーガー（掘削装置）
２８，３４，３８  ケーシング管
３２  多孔管
３６  蓋
４０  袋
Ｇ  地盤
ＧＬ  地面
Ｍ  ベントナイト系材料（粘土系材料）
Ｓ  ベントナイトスラリー（スラリー）
Ｗ  水
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図１−４】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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