(57)【要約】【課題】壁体に対する芯材の挿入性を向上させることができるとともに、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を提供する。【解決手段】地中壁の構築方法は、地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、前記壁体の内部に埋設される第１の芯材を含む少なくとも１つの芯材と、からなる地中壁の構築方法であって、前記地中に前記セメント系固化材を注入する固化材注入工程と、前記地中に注入された前記セメント系固化材が硬化する前の前記壁体の内部に、前記第１の芯材を目標深度まで挿入する芯材挿入工程と、を備え、前記芯材挿入工程は、前記第１の芯材が前記目標深度まで達していない状態において、前記第１の芯材を負極、前記地中に埋設されている導電体を正極として、前記第１の芯材と前記導電体との間に直流電圧を印加する電圧印加工程を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、前記壁体の内部に埋設される第１の芯材を含む少なくとも１つの芯材と、からなる地中壁の構築方法であって、
前記地中に前記セメント系固化材を注入する固化材注入工程と、
前記地中に注入された前記セメント系固化材が硬化する前の前記壁体の内部に、前記第１の芯材を目標深度まで挿入する芯材挿入工程と、を備え、
前記芯材挿入工程は、
前記第１の芯材が前記目標深度まで達していない状態において、前記第１の芯材を負極、前記地中に埋設されている導電体を正極として、前記第１の芯材と前記導電体との間に直流電圧を印加する電圧印加工程を含む、
ことを特徴とする地中壁の構築方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの芯材は、前記第１の芯材とは異なる第２の芯材であって、前記第１の芯材が前記壁体の内部に挿入される前に、前記壁体の内部に挿入される第２の芯材を含み、
前記導電体は、前記第２の芯材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の地中壁の構築方法。
【請求項３】
前記第１の芯材と前記第２の芯材とは、隣接した状態で前記壁体の内部に埋設される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地中壁の構築方法。
【請求項４】
前記地中壁の構築方法は、第１の地中壁を構築する第１の地中壁構築工程、および前記第１の地中壁よりも後に構築される第２の地中壁を構築する第２の地中壁構築工程と、を含み、
前記第１の地中壁構築工程および前記第２の地中壁構築工程の各々は、前記固化材注入工程および前記芯材挿入工程を含み、
前記第２の地中壁構築工程における前記固化材注入工程では、前記第１の地中壁構築工程における前記芯材挿入工程の施工状況を考慮して、前記地中に注入する前記セメント系固化材の水セメント比を調整する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の地中壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、壁体の内部に埋設される芯材と、からなる地中壁（地中連続壁）の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に土止め壁や止水壁を構築する施工方法として、地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体の内部に、設計強度の必要に応じて、応力材として芯材（例えば、Ｈ型鋼）を挿入することで地中壁を構築する地中連続壁工法が知られている。
【０００３】
この地中連続壁工法において、セメント系固化材により形成される壁体は、セメント系固化材の水セメント比（水（ｗ）とセメント（ｃ）の重量比率（ｗ／ｃ））を調整することで、セメント系固化材が硬化した後の地中壁の強度や、セメント系固化材が硬化する前の壁体に対する芯材の挿入性を調整することができる。一般に、セメント系固化材の水セメント比は、芯材の挿入性を考慮して配合を設定している。標準的な水セメント比が、例えば２００〜３００％である場合には、地中へのセメント系固化材の注入量が多くなり、その結果、排泥の発生量が増大する。排泥は産業廃棄物として処理する必要があり、コストの上昇を招く。
【０００４】
また、近年、建設工事において環境負荷低減が求められており、地中連続壁工法において排泥量を低減する方法について様々な工法が提案されている。例えば、気泡掘削工法は、掘削時に気泡を添加することで、掘削土の流動性と遮水性の向上を図り、水セメント比を小さくして排泥量の低減を実現する工法である。また、気泡掘削工法を柱列式ソイルセメント壁に適用した工法が提案されている。この工法は、セメントスラリーと気泡で掘削し、気泡を消泡剤で消泡することで、水セメント比を小さくして発生する排泥量を低減することが可能な工法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７９００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような工法においても、芯材の挿入性を考慮した場合に、セメント系固化材の水セメント比を小さくするのにも限界があった。発生する排泥量を低減するために、芯材の挿入性を確保しつつ、水セメント比をさらに小さくすることの出来る技術の開発が望まれている。
【０００７】
なお、特許文献１には、地中に注入されたセメント系固化材で形成された壁体から芯材を引き抜く際に、引き抜く芯材と他の芯材間に電圧を印加すると、芯材の引き抜きが容易になる技術が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この特許文献１には、この技術を、芯材をセメント系固化材で形成された壁体に挿入する際に適用できる旨の記載はない。
【０００８】
本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、壁体に対する芯材の挿入性を向上させることで、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるソイルセメントからなる地中壁の地中壁の構築方法は、
地中に注入されたセメント系固化材により形成される壁体と、前記壁体の内部に埋設される第１の芯材を含む少なくとも１つの芯材と、からなる地中壁の構築方法であって、
前記地中に前記セメント系固化材を注入する固化材注入工程と、
前記地中に注入された前記セメント系固化材が硬化する前の前記壁体の内部に、前記第１の芯材を目標深度まで挿入する芯材挿入工程と、を備え、
前記芯材挿入工程は、
前記第１の芯材が前記目標深度まで達していない状態において、前記第１の芯材を負極、前記地中に埋設されている導電体を正極として、前記第１の芯材と前記導電体との間に直流電圧を印加する電圧印加工程を含む、ように構成される。
【００１０】
上記（１）に記載の地中壁の地中壁の構築方法によれば、壁体に第１の芯材が挿入された際に、第１の芯材が目標深度まで達していない状態において、電圧印加工程によって第１の芯材と導電体との間に直流電圧が印加される。ここで、セメント系固化材により形成される壁体に挿入された芯材に負極を電気的に接続し、導電体に正極を電気的に接続して、両電極間に電圧を印加すると、電気浸透現象により、正極である導電体から負極である第１の芯材側に水分が移動する。これにより、挿入対象である第１の芯材周辺に水分が集まる。その結果、周囲との摩擦抵抗が減少して、第１の芯材の挿入性を向上させることができる。したがって、水セメント比が小さく、芯材の挿入性が低いセメント系固化材であっても、第１の芯材を目標深度まで挿入させることが可能となり、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を実現できる。
【００１１】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の地中壁の構築方法において、
前記少なくとも１つの芯材は、前記第１の芯材とは異なる第２の芯材であって、前記第１の芯材が前記壁体の内部に挿入される前に、前記壁体の内部に挿入される第２の芯材を含み、
前記導電体は、前記第２の芯材であるように構成される。
【００１２】
本実施形態の地中壁の地中壁の構築方法によれば、壁体の内部に埋設されている芯材（第２の芯材）を導電体として利用することが出来る。これにより、別途、導電体を地中に埋設する必要がなく、施工性に優れる。また、導電体（第２の芯材）と第１の芯材の間に電圧を印加すると、上述した電気浸透現象による水分の第１の芯材側への集積により、第１の芯材周辺に水分が集まる一方で、第２の芯材の周囲は脱水される。これにより、第２の芯材とその周囲との密着性を高めることが出来る。
【００１３】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の地中壁の地中壁の構築方法において、
前記第１の芯材と前記第２の芯材とは、隣接した状態で前記壁体の内部に埋設される。
【００１４】
上記（３）に記載の実施形態によれば、第１の芯材と第２の芯材とは、隣接した状態で壁体の内部に埋設されるので、これらの芯材間の距離を短縮化することができる。このため、両芯材間に電圧を印加すると、両芯材間の地中に電圧を効果的に作用させることができ、挿入対象となる第１の芯材の挿入性をより向上させることができる。また、両芯材間に電極を接続する際の作業性を向上させることができる。
【００１５】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）の何れか１項に記載の地中壁の地中壁の構築方法において、
前記地中壁の構築方法は、第１の地中壁を構築する第１の地中壁構築工程、および前記第１の地中壁よりも後に構築される第２の地中壁を構築する第２の地中壁構築工程と、を含み、
前記第１の地中壁構築工程および前記第２の地中壁構築工程の各々は、前記固化材注入工程および前記芯材挿入工程を含み、
前記第２の地中壁構築工程における前記固化材注入工程では、前記第１の地中壁構築工程における前記芯材挿入工程の施工状況を考慮して、前記地中に注入する前記セメント系固化材の水セメント比を調整する。
【００１６】
地中壁は、その延長が所定以上ある場合に、第１の地中壁を施工した後に第２の地中壁が施工されるといったように、複数の施工単位区間ごとに順番に構築される。上記（４）に記載の実施形態によれば、第２の地中壁構築工程における固化材注入工程では、第１の地中壁構築工程における芯材挿入工程の施工状況を考慮して、地中に注入するセメント系固化材の水セメント比を調整することで、芯材の挿入性を確保しつつ、水セメント比をできるだけ小さくできるよう、水セメント比を適正に設定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、壁体に対する芯材の挿入性を向上させることができるとともに、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁の構築方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。
【図３】地中壁の構築方法の固化材注入工程及び芯材挿入工程を説明するための部分断面図である。
【図４】地中壁の構築方法の芯材挿入工程を説明するためのフローチャートである。
【図５】電圧印加工程を説明するための部分断面図である。
【図６】他の実施形態にかかる電圧印加工程を説明するための地中壁の平面図である。
【図７】他の実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。
【図８】他の実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。
【図９】他の実施形態にかかる固化材注入工程を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法の作用効果を実証するための実験装置の概略構成を示した図である。
【図１１】印加する直流電圧の大きさが異なる各ケースにおける挿入深度と挿入時荷重との関係を示したグラフである。
【図１２】印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。
【図１３】電極間隔（導電体と芯材との間隔）と芯材の応力比との関係を示したプロット図である。
【図１４】土砂中の砂分量と芯材の応力比との関係を示したグラフである。
【図１５】通常の土砂と、通常の土砂にセメント系固化材を混合した混合土砂の２ケースにおける印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、剤質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。図３は、地中壁の構築方法の固化材注入工程及び芯材挿入工程を説明するための部分断面図である。
【００２１】
本発明の一実施形態は、地中に連なるソイルセメント製の地中壁を造設する場合の地中壁の構築方法について説明する。
【００２２】
本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、図１に示すように、地中Ｇｉに注入されたセメント系固化材Ｓにより形成される壁体１０と、壁体１０の内部に埋設される第１の芯材２０ａを含む少なくとも１つの芯材２０と、からなる地中壁１の構築方法である。かかる地中壁１の構築方法は、図２に示すように、固化材注入工程（ステップ１００）と、芯材挿入工程（ステップ２００）と、を備えている。
【００２３】
固化材注入工程（ステップ１００）では、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Ｓを地中Ｇｉに注入する。図３に示した実施形態では、セメント系固化材Ｓを注入する装置は、例えば柱列式ソイルセメント連続壁工法などで用いられる多軸混錬オーガ機３０である。多軸混錬オーガ機３０は、アースオーガによって地面を掘削するとともに、その先端からセメント系固化材Ｓを吐出して地中Ｇｉ内に注入する。地中Ｇｉ内に注入されたセメント系固化材Ｓにより形成される壁体１０は、図１に示すように、断面が円形状の柱１１の側部同士が互いにその一部が重なるように列状に形成される。なお、地中Ｇｉ内にセメント系固化材Ｓを注入する装置は、例えば等厚式ソイルセメント連続壁工法などで用いられる施工装置であってもよい。
【００２４】
芯材挿入工程（ステップ２００）では、地中Ｇｉに注入されたセメント系固化材Ｓが硬化する前の壁体１０の内部に、第１の芯材２０ａを目標深度まで挿入する。そして、芯材挿入工程（ステップ２００）は、第１の芯材２０ａが目標深度まで達していない状態において、第１の芯材２０ａを負極、地中Ｇｉに埋設されている導電体を正極として、第１の芯材２０ａと導電体との間に直流電圧を印加する、後述する電圧印加工程（ステップ３００）を含む。
【００２５】
図示した実施形態では、導電体は、第１の芯材２０ａとは異なる芯材２０の第２の芯材２０ｂである。
【００２６】
図４は、地中壁の構築方法の芯材挿入工程を説明するためのフローチャートである。
【００２７】
図４に示すように、複数の芯材２０のうちの１本目の芯材２０を壁体１０の内部に目標深度まで挿入する（ステップ４００、４０１）。この作業は、例えば図３に示すように、クレーン等の吊り上げ装置４０によって１本目の芯材２０を吊り下げた状態で壁体１０の上方へ移動させた後、吊り上げ装置４０によって１本目の芯材２０を下方へ移動させて、１本目の芯材２０を壁体１０の上端から目標深度まで挿入する。なお、１本目の芯材２０を自重によって目標深度まで挿入できない場合には、重機等によって芯材２０を強制的に下方へ押圧して目標深度まで挿入する。
【００２８】
芯材挿入工程（ステップ２００）では、１本目の芯材２０が目標深度まで挿入されると、２本目の芯材２０を１本目の芯材２０に隣接した柱状の壁体１０に挿入する（ステップ２０１）。この際、２本目の芯材２０の挿入時において電圧を印加する必要があるかを判断する（ステップ２０２）。この判断は、例えば、重機等によっても芯材２０が目標深度まで挿入できない場合や、目標深度まで挿入するのに時間が掛かり過ぎるような場合に、電圧を印加する必要があると判断する。そして、電圧を印加する必要があると判断された場合には、以下に説明する電圧印加工程（ステップ３００）に移行する。
【００２９】
ステップ３００では、上述した２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）に直流電源４３の負極を電気的に接続するとともに、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）に直流電源４３の正極の電極を電気的に接続する（ステップ３０１）。そして、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）と２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）との間に電圧を印加する（ステップ３０２）。印加される電圧は、予め設定されている。なお、直流電源４３は、印加する電圧の大きさを調整可能に構成されている。
【００３０】
１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）と２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）との間に電圧が印加されると、後述するように、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の周囲との摩擦抵抗が低減する。これにより、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）が、自重又は重機などによって軽く下方に押圧されるだけで、目標深度まで挿入される（ステップ２０３）。
【００３１】
そして、他に挿入する芯材２０があるか否かが判断され（ステップ２０４）、他に挿入する芯材２０がある場合（例えば３本目の芯材２０）には、３本目の芯材２０を上述した第１の芯材２０ａ、２本目の芯材２０を上述した第２の芯材２０ｂとして、ステップ２０１〜２０３およびステップ３００が繰り返される。ステップ２０４において新たに挿入する芯材２０が無い場合には、図４のフローチャートが終了する。
【００３２】
なお、図１に示した実施形態では、列状に連なる柱１１からなる壁体１０の夫々に芯材２０を挿入する場合を示したが、地中壁１の設計強度に応じて複数の柱１１からなる壁体１０のうち一部の柱１１に芯材２０を挿入しないようにしてもよい。
【００３３】
このような地中壁１の構築方法によれば、壁体１０に２本目（ｎ＋１本目）の芯材２０が挿入された際に、２本目の芯材２０が目標深度まで達していない状態において、電圧印加工程（ステップ３００）において、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ｂ）と１本目（ｎ本目）の芯材２０（第２の芯材２０ａ）との間に直流電圧が印加される。そうすると、図５に示すように、電気浸透現象により、正極である１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）から負極である２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）側に水分が移動する。これにより、挿入対象である２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の周囲に水分が集まる。その結果、周囲との摩擦抵抗が減少して、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の挿入性を向上せることができる。したがって、水セメント比が小さく、芯材２０の挿入性が低いセメント系固化材Ｓであっても、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）を目標深度まで挿入させることが可能となり、排泥の発生量の増大を抑制可能な地中壁１の構築方法を実現できる。
【００３４】
また、上述したように、導電体は、１本目の芯材２０の第２の芯材２０ｂであるように構成される。これにより、別途、導電体を地中Ｇｉに埋設する必要がなく、施工性に優れる。また、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）と２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の間に電圧を印加すると、上述した電気浸透現象による水分の２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）側への集積により、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の周囲に水分が集まる一方で、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）の周囲は硬化する。これにより、先に埋設された１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）とその周囲との密着性を高めることが出来る。
【００３５】
また、３本目の芯材２０の壁体１０への挿入時には、２本目の芯材２０が（上述した第２の芯材２０ｂとして）正極として利用される場合がある。先に負極であった２本目の芯材２０は、その周囲のセメント系固化材Ｓとの密着性が低くなっているが、その後に、この２本目の芯材２０を正極として利用することで、２本目の芯材２０とその周囲との密着性を高めることが出来る。
【００３６】
なお、前述した実施形態では、正極となる導電体を１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）としたが、図６に示すように、芯材２０に近接して地中に埋設される棒状導電体２２でもよい。ここで図６は、他の実施形態にかかる電圧印加工程を説明するための地中壁の平面図である。
【００３７】
図示した実施形態では、棒状導電体２２は、セメント系固化材Ｓで形成される壁体１０の長手方向中間部の外側の地中Ｇｉ内に挿入されている。棒状導電体は直流電源４３の正極に接続され、芯材２０には直流電源４３の負極が電気的に接続されている。芯材２０が壁体１０に挿入される毎に、負極を挿入される芯材２０に接続する。一方、正極は常に棒状導電体２２に接続されている。このため、電極の接続作業の作業負担を軽減することができる。但し、棒状導電体２２と挿入される複数の芯材２０の夫々との距離Ｘは相違する。このため、棒状導電体２２と芯材２０との間に印加する電圧の大きさは、両電極間の距離Ｘに応じて電圧の大きさを調整する必要がある。
【００３８】
また、幾つかの実施形態では、図１および図６に示すように、第１の芯材２０ａと第２の芯材２０ｂとは、隣接した状態で壁体１０の内部に埋設される。
【００３９】
図示した実施形態において、第２の芯材２０ｂが壁体１０の長手方向一方側端に形成された柱１１内に挿入された１本目の芯材２０とした場合、第１の芯材２０ａは、この柱１１に隣接する柱１１内に挿入された２本目の芯材２０となる。
【００４０】
このように、第１の芯材２０ａと第２の芯材２０ｂとは、隣接した状態で壁体１０の内部に埋設されるので、これらの芯材間の距離を短縮化することができる。このため、両芯材間に電圧を印加すると、両芯材間の地中Ｇｉに電圧を効果的に作用させることができ、挿入対象となる２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の挿入性をより向上させることができる。また、両芯材間に電極を接続する際の作業性を向上させることができる。
【００４１】
図７は、他の実施形態にかかる地中壁の構築方法によって構築される地中壁の平面図である。図８は、他の実施形態にかかる地中壁の構築方法を説明するための全体フローチャートである。図９は、他の実施形態にかかる固化材注入工程を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
幾つかの実施形態では、地中壁の構築方法は、図７に示すように、第１の地中壁構築工程によって構築される第１の地中壁１Ａと、第２の地中壁構築工程によって構築される第２の地中壁１Ｂと、を含んだ地中壁１の構築方法である。かかる地中壁１の構築方法は、図８に示すように、第１の地中壁構築工程（ステップ１）と第２の地中壁構築工程（ステップ２）と、を備えている。そして、第１の地中壁構築工程（ステップ１）は、固化材注入工程（ステップ１００）と、芯材挿入工程（ステップ２００）とを備えている。また、第２の地中壁構築工程（ステップ２）は、固化材注入工程（ステップ１００ａ）と、芯材挿入工程（ステップ２００）とを備えている。
【００４３】
これらのうち、第１の地中壁構築工程（ステップ１）の固化材注入工程（ステップ１００）、芯材挿入工程（ステップ２００）、及び第２の地中壁構築工程（ステップ２）の芯材挿入工程（ステップ２００）は、前述した実施形態に準じるので、その説明は省略する。
【００４４】
第２の地中壁構築工程（ステップ２）の固化材注入工程（ステップ１００ａ）は、図９に示すように、第１の地中壁構築工程（ステップ１）における芯材挿入工程（ステップ２００）の施工状況から、第２の地中壁構築工程（ステップ２）の固化材注入工程（ステップ１００ａ）で注入されるセメント系固化材Ｓの水セメント比を下げることが可能か否かが判断される（ステップ１００ａ１）。そして、水セメント比を下げることが可能である場合には、ステップ１００ａ２に移行する。
【００４５】
一方、ステップ１００ａ１において、水セメント比を下げることが出来ないと判断された場合には、ステップ１００ａ３に移行して、第１の地中壁構築工程（ステップ１）で作製された、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Ｓと同じ水セメント比のセメント系固化材Ｓ又は所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Ｓよりも上げた水セメント比のセメント系固化材Ｓを作製する。
【００４６】
ステップ１００ａ２では、第１の地中壁構築工程（ステップ１）で作製された、所定の水セメント比に調整されたセメント系固化材Ｓよりも水セメント比を下げたセメント系固化材Ｓを作製する。そして、ステップ１００ａ２、ステップ１００ａ３のいずれかで作製されたセメント系固化材Ｓを地中Ｇｉに注入する（ステップ１００ａ４）。
【００４７】
ここで、上述したステップ１００ａ１における水セメント比を下げることが可能か否かは、例えば、次のように判断される。すなわち、第１の地中壁構築工程（ステップ１）の固化材注入工程（ステップ１００）において、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）と２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の間に所定の電圧を印加しながら、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）を地中に挿入する際に、挿入に要する時間が規定時間を下回った場合に、ステップ１００ａ１において水セメント比を下げることが可能と判断する。また、１本目の芯材２０（第２の芯材２０ｂ）と２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）の間に所定の電圧を印加しながら、２本目の芯材２０（第１の芯材２０ａ）を地中に挿入する際に、重機等で押圧する際の押圧力が規定の押圧力を下回った場合に、ステップ１００ａ１において水セメント比を下げることが可能と判断する。
【００４８】
このように、地中壁１は、その延長が所定以上ある場合に、第１の地中壁１Ａを施工した後に第２の地中壁１Ｂが施工されるといったように、複数の施工単位区間ごとに順番に構築される。前述に記載の実施形態によれば、第２の地中壁構築工程（ステップ２）における固化材注入工程（ステップ１００ａ）では、第１の地中壁構築工程（ステップ１）における芯材挿入工程（ステップ２００）の施工状況を考慮して、地中に注入するセメント系固化材Ｓの水セメント比を調整することで、芯材２０の挿入性を確保しつつ、水セメント比をできるだけ小さくできるよう、水セメント比を適正に設定することができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【実施例】
【００５０】
本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法の作用効果について、以下の実施例に基づいて具体的に説明する。
【００５１】
図１０は、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法の作用効果を実証するための実験装置の概略構成を示した図である。図１０に示した実験装置５０において、容器５８には土砂６０が収容されており、昇降装置５６によって容器５８が上方に移動可能に構成されている。容器５８の上方への移動量は、変位計５５によって測定可能に構成されている。また、直流電源５１の正極側には、抵抗体５４を介して、土砂６０に埋設されている導電体５３が電気的に接続されるとともに、その負極側には、芯材５２が電気的に接続されている。芯材５２は、容器５８が上方に移動する前の初期状態においては、土砂６０に挿入されておらず、土砂６０の上方位置に支持されている。そして、芯材５２の上部には荷重計が配置されており、容器５８が上方に移動する際に芯材５２に作用する軸方向の荷重（芯材５２を土砂６０に挿入する際に要する挿入時荷重）を計測可能に構成されている。
【００５２】
図１１は、印加する直流電圧の大きさが異なる各ケースにおける挿入深度と挿入時荷重との関係を示したグラフである。図１１の（ａ）は直流電圧を印加しないケース、（ｂ）は５Ｖの直流電圧を印加したケース、（ｃ）は１０Ｖの直流電圧を印加したケース、（ｄ）は２０Ｖの直流電圧を印加したケース、（ｅ）は３０Ｖの直流電圧を印加したケースを示している。なお、（ａ）〜（ｅ）の各ケースにおいて、芯材５２と導電体５３との距離は互いに同じ距離（１０ｃｍ）となっている。
図１１に示したように、芯材５２と導電体５３との間に直流電圧を印加することで（ケースｂ〜ｅ）、芯材５２と導電体５３との間に直流電圧を印加しない場合（ケースａ）と比べて、挿入時荷重が小さくなっており、芯材５２の挿入性が向上していることが分かる。
【００５３】
図１２は、印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。ここで応力比とは、直流電圧を印加しない場合の芯材５２の応力を１とした場合における各ケースの芯材５２の応力の比であり、この応力比が小さい程、上述した挿入時荷重が小さいことを意味している。なお、図１２においては、性状の異なる２種類の土砂（粘土Ａ、粘土Ｂ）のグラフを示している。
図１２に示したように、印加する直流電圧が大きいほど応力比（挿入時荷重）も小さくなっていることが分かる。
【００５４】
図１３は、電極間隔（導電体と芯材との間隔）と芯材の応力比との関係を示したプロット図である。なお、図１３においては、印加する直流電圧を１０Ｖとしたケースと、３０Ｖとしたケースの２ケースを示している。
図１３に示したように、電圧が３０Ｖの場合は、電極間隔と応力比との間に有意な違いは確認できなかった。これは、電圧の大きさに対して電極間隔が小さいためと推察される。一方、電圧が１０Ｖの場合は、電極間隔が３０ｃｍの応力比が、電極間隔が１０ｃｍ、２０ｃｍの場合と比べて有意に大きくなっている。電極間隔が１０ｃｍ、２０ｃｍの応力比は約０．８であるが、電極間隔が３０ｃｍの応力比は１に近くなっており、応力比（挿入時荷重）の低減効果があまり見られなくなっている。このことから、印加する直流電圧の大きさに対して、応力比（挿入時荷重）を小さくするのに好ましい電極間隔の上限が存在することが推察される。
【００５５】
図１４は、土砂中の砂分量と芯材の応力比との関係を示したグラフである。上述した図１１〜図１３は、土砂の種類が粘土の場合における実験結果であるが、図１４は、土砂に含まれる砂分量が応力比に及ぼす影響を評価するために行った実験結果を示すものであるなお、ここで砂分量とは、土砂中に含まれる砂分（粒径が２．００ｍｍ〜０．０７５ｍｍの粒子）の重量百分率を意味している。なお、図１４においては、印加する直流電圧を１０Ｖとしたケース、２０Ｖとしたケース、及び３０Ｖとしたケースの３ケースを示している。
図１４に示したように、砂分量が４０％を超えると、砂分量が高くなるにつれて応力比（挿入時荷重）が大きくなる傾向にある。このことは、砂分量が４０％を超えて高くなるにつれて、芯材５２の挿入性が向上する効果が小さくなることを意味している。これは、粘土粒子は負に帯電し易い性質を有しており、そのことが電圧を印加した際における応力比（挿入時荷重）の低減に繋がっていると考えられるのに対し、砂粒子はそのような帯電性を有していないことがその原因と推察される。
【００５６】
すなわち、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、土砂中に粘土分（粒径が０．００５ｍｍ以下の粒子）やシルト分（粒径が０．０７４〜０．００５ｍｍ）が多く含まれている粘性土地盤（粘土分量とシルト分量の合計が５０％以上の地盤）において、特に好適に適用することができる。
【００５７】
図１５は、通常の土砂と、通常の土砂にセメント系固化材を混合した混合土砂の２ケースにおける印加する直流電圧の大きさと芯材の応力比との関係を示したグラフである。図１５の比較例は通常の土砂を模擬した土砂（粘土分４０％、砂分６０％）における実験結果、実施例は通常の土砂を模擬した土砂（粘土分４０％、砂分６０％）に規定量のセメント系固化材を混合した混合土砂における実験結果、をそれぞれ示している。ここで、セメント系固化材とは、セメントにベントナイトを添加したものを所定の水セメント比に調整したものである。規定量の土砂に対して混合されるセメントやベントナイトの重量は、土砂の性状に応じて予め定められており（例えば、ＳＭＷ協会ホームページ＜http://www.smw-kyokai.jp/page/smwkikai/oshiire.htm＞を参照のこと）、本実施例では、土砂１ｍ３に対してセメント２５０ｋｇ、ベントナイト１５ｋｇを混合した。一方、水セメント比は、規定量よりも低い５０％に調整した。
図１５に示したように、実施例では比較例よりも応力比が小さくなっている。これは、セメント系固化材に含まれるベントナイトが上述した粘土粒子と同様の働きをすることによって、電圧を印加した際における応力比（挿入時荷重）の低減に繋がっているものと推察される。
【００５８】
すなわち、本発明の一実施形態にかかる地中壁の構築方法は、土砂中に砂分が４０％以上含まれるような地盤や、土砂中に砂分が５０％以上含まれるような砂質地盤においても、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、３、５  地中壁
１０  壁体
１１  柱
２０  芯材
２０ａ  第１の芯材
２０ｂ  第２の芯材（導電体）
２２  棒状導電体
３０  多軸混連オーガ機
４０  吊り上げ装置
４３  直流電源
Ｇｉ  地中
Ｓ  セメント系固化材
Ｘ  距離
Ｗ  水
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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