(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水部材とその周囲の固化壁とを一体化した遮水壁であって、
前記遮水部材は、袋状に形成された遮水材により排水材を挟着して構成され、
前記遮水部材の内部に、その両側縁部内に垂設された導水部材と接続された集水部材を設け、前記集水部材と前記遮水部材の外部とを連通するように構成したことを特徴とする遮水壁。
【請求項２】
前記遮水部材が、前記遮水壁の構築完了後においても中空のマンホールを介して連設されていることを特徴とする請求項１に記載の遮水壁。
【請求項３】
前記マンホールは、その側面に内部へ連通するスリット状の間隙部を備えており、
前記間隙部から前記遮水材の端部を前記マンホールの内部に引き込んで、前記間隙部にパッキンを介挿して、前記遮水部材と前記マンホールとを接合したことを特徴とする請求項２に記載の遮水壁。
【請求項４】
以下の各工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の遮水壁の構築方法。
（１）所定間隔で前記マンホールを構築するマンホール構築工程。
（２）隣接する前記マンホール間に掘削溝を形成する掘削溝構築工程。
（３）前記掘削溝中に前記遮水部材を建て込み、その周囲に前記固化壁を構築して一体化する固化壁構築工程。
（４）前記マンホールの前記間隙部から前記遮水材の端部を前記マンホールの内部に引き込んで前記間隙部にパッキンを介挿して前記遮水部材と前記マンホールとを接合する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水壁及びその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を開削して構造物を施工する際に、遮水壁を構築して湧水等を防止する場合がある。また、廃棄物処分場等においては、遮水壁を構築して汚染水の浸出を厳重に防止する必要がある。従来、このような遮水壁として、鋼矢板や地中連続壁を用いることが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼矢板を用いた場合には、接合部の信頼性に劣り、透水係数が大きいため、遮水壁本来の役割を果たすことが難しい場合が多く、加えて、耐震性にも劣るという問題点を有していた。
また、地中連続壁を用いた場合には、透水係数を小さくすることができるが、その施工が煩雑であり、また、施工費用が高額となってしまうという問題点を有していた。
【０００４】
本発明は前記の各問題点を解決するためになされたものであり、透水性が小さく、かつ、耐震性能が高く、加えて、施工が容易であり、施工費用が安価である遮水壁、及び、その構築方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、遮水部材とその周囲の固化壁とを一体化した遮水壁であって、前記遮水部材は、袋状に形成された遮水材により排水材を挟着して構成され、前記遮水部材の内部に、その両側縁部内に垂設された導水部材と接続された集水部材を設け、前記集水部材と前記遮水部材の外部とを連通するように構成したことを特徴としている。
ここで、遮水材として遮水性を有するシート材（遮水シート）を使用すると非常に好適である。また、遮水部材の外部とは、マンホールや遮水壁の近傍に設けられた他の施設等をいう。
【０００６】
従って、本発明によれば、遮水壁が、固化壁と遮水部材の二重構造となっていることから、透水係数が小さく、遮水性能の信頼性が非常に高い遮水壁を構築することができる。また、排水材を遮水材で挟着した構造の遮水部材を用いているため、片側面の遮水材が破損した場合であっても、他方面の遮水材の遮水作用が期待できるとともに、浸入水を排水材により集水することができる。さらに、本発明によれば、万一、遮水材が破損等した場合であっても、遮水部材の内部（袋状に形成された遮水材の内部）に浸入した浸入水を集水部材により集水して、外部に排水することが可能であるため、さらに、遮水性能が高い遮水壁とすることができる。また、集水部材に浸入した浸入水を取水し、その水質を容易にチェック可能であるため、モニタリング機能を有する遮水壁とすることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の遮水壁において、前記遮水部材が、前記遮水壁の構築完了後においても中空のマンホールを介して連設されていることを特徴としている。
【０００８】
従って、本発明によれば、遮水部材が中空のマンホールを介して連設されていることから、マンホールを遮水壁のメンテナンス等に利用することが可能となるとともに、当該遮水壁の施工が容易となる。
【０００９】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の遮水壁において、前記マンホールは、その側面に内部へ連通するスリット状の間隙部を備えており、前記間隙部から前記遮水材の端部を前記マンホールの内部に引き込んで、前記間隙部にパッキンを介挿して、前記遮水部材と前記マンホールとを接合したことを特徴としている。
【００１０】
従って、本発明によれば、遮水部材とマンホール間の水密性を確保することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の本発明は、以下の各工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の遮水壁の構築方法を提供するものである。
（１）所定間隔で前記マンホールを構築するマンホール構築工程。
（２）隣接する前記マンホール間に掘削溝を形成する掘削溝構築工程。
（３）前記掘削溝中に前記遮水部材を建て込み、その周囲に前記固化壁を構築して一体化する固化壁構築工程。
（４）前記マンホールの前記間隙部から前記遮水材の端部を前記マンホールの内部に引き込んで前記間隙部にパッキンを介挿して前記遮水部材と前記マンホールとを接合する接合工程。
【００１２】
従って、本発明を用いることにより、請求項３に記載の遮水壁を非常に効率的に構築することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１４】
［遮水壁の構成］
本発明の遮水壁は、図１に示すように、遮水部材１０及びマンホール２０を、その周囲の泥水固化壁３０により一体化した構造である。
【００１５】
○遮水部材
図２に示すように、遮水部材１０は、２枚の遮水シート１１（遮水材）の両側縁部と下縁部を溶着して袋状に形成し、その内部に排水材１２を介挿した後に挟着して一体成形することにより止水性を確保した部材である。
【００１６】
前記遮水シート１１は、所定の遮水性能を発揮するものであればその材質は問わず、例えばゴム系、ウレタン系、ビニル系、ポリエチレン系等の材料を用いることができる。また、遮水シート１１の両側の溶着部は、ロール状に形成されており、後記するように、遮水部材１０とマンホール２０とを接合するための接合端部１１ａが巻き込まれた状態になっている。
前記排水材１２は、何らかの原因により遮水シート１１を通過した浸入水を排水するための部材であり、特殊加工されたプラスチック板材やその他の複合材料を用いた公知のドレーン材を使用することができる。
【００１７】
さらに、前記排水材１２の真下であり、遮水部材１０の内部における遮水シート１１の下側の溶着部に沿って、集水パイプ１３（集水部材）が設けられている。この集水パイプ１３の上面には、所定間隔で集水孔１３ａが穿設されており、排水材１２を通過し、当該排水材１２の下端部から排出された浸入水を集水可能となっている。
また、集水パイプ１３は、遮水部材１０のロール状の両側縁部内に垂設されている導水パイプ１４（導水部材）と接続している。前記導水パイプ１４は、マンホール２０の内部と連通しており、当該マンホール２０内に配設されている排水ポンプと接続されている（図示せず）。そのため、導水パイプ１４を介して集水パイプ１３内の浸入水を排出可能となっている。
【００１８】
なお、前記集水パイプ１３は、遮水部材１０を後記掘削溝Ｗ内に建て込む際のウエイトの役割をも果たしている。また、前記遮水部材１０にはその両端部に、当該遮水部材１０を掘削溝Ｗ内に建て込むためのロッド（図示せず）が垂設されている。但し、ウエイトとして、注水可能な他の鋼管パイプ（両端部に蓋部を備えるもの）を、遮水部材１０に付設する構造としてもよい。
さらに、前記導水パイプ１４は、遮水部材１０の片側側縁部にのみ設けるものであってもよい。また、導水パイプ１４の長さに制限はなく、先端部に可撓性ホースを接続する等してもよい。
【００１９】
○マンホール
マンホール２０は、遮水部材１０の各エレメントを接合するために所定間隔で配設されている。図３（ａ）に示すように、マンホール２０は、平面視で半円形状のコンクリート部材２１を２個用い、当該コンクリート部材２１を内側部が対向するように配置し、その接合部に、同じく平面視で凸形状のパッキン２２（密閉部材）を介挿して水密性を確保し、円柱形状に形成したものである。
また、前記マンホール２０の内面壁には、支保部材２３が介設されている。
なお、図３（ｂ）に示すように、マンホール２０’は、平面視でコ字形状のコンクリート部材２１’を用い、角柱形状に形成したものであってもよい。
【００２０】
［遮水壁の構築方法］
次に、前記遮水壁の構築方法について説明する。
前記遮水壁の構築方法は、マンホール構築工程、掘削溝構築工程、固化壁構築工程の各工程から構成されており、これらの各工程を繰り返すことにより所望形状の遮水壁を構築するものである。
【００２１】
（１）マンホール構築工程（図４（ａ）参照）
本工程は、対象地盤Ｇに所定間隔でマンホール２０を構築する工程である。
本工程では、まず、遮水部材１０の沈設予定位置の両側に、マンホール２０を設置するための掘削孔Ｈを泥水掘削により形成する。これらのマンホール２０は、最低１０ｍ間隔で設けることが一般的であるが、地盤条件に応じて、その間隔を適切に決定することができる。
なお、マンホール２０の周囲には泥水固化壁３０を構築することから、掘削孔Ｈの孔径は、マンホール径より大径に形成する必要がある。
【００２２】
次に、２個の前記コンクリート部材２１を用い、その接合部に木製部材２５（又は鉄製部材）を介設することにより、当該接合部を容易に解体可能である円形状のマンホール２０を形成する。
そして、マンホール２０の周囲に泥水固化壁３０を構築する。
【００２３】
（２）掘削溝構築工程
本工程は、マンホール構築工程において構築された両側のマンホール２０に接続するように泥水掘削により掘削溝Ｗを形成する工程である。
前記掘削溝Ｗは、礫や砂分を除去して、内部に遮水部材１０を建て込むことができる形状に掘削する必要があり、掘削幅約３０ｃｍ〜８０ｃｍ、掘削深さ最大約１５ｍの寸法とすることが通常である。但し、遮水部材１０の根入れ深さは、不透水層に到達するように定める必要があるため、それを考慮して掘削深さを定める必要がある。
なお、掘削溝Ｗが浅い場合には、一般のバックホウで溝掘削が可能であり、掘削溝Ｗの深さがそれよりも深い場合には、ロングバックホウや超ロングバックホウを使用することになる。また、掘削溝Ｗを構築する際に、マンホール３０の周囲に構築された泥水固化壁３０の一部も掘削する必要がある。
【００２４】
（３）固化壁構築工程（図４（ｂ）参照）
本工程は、掘削溝Ｗ中に前記遮水部材１０を建て込み、その周囲に泥水固化壁３０を構築し、両者を一体化する工程である。
まず、本工程では、前記掘削溝Ｗ内に、遮水部材１０を沈設する。その際、集水パイプ１３をウエイトとして用い、ロッド（図示せず）により位置決めを行うと効率的に施工を行うことができる。
次に、掘削溝Ｗにおける遮水部材１０の周囲を泥水固化して泥水固化壁３０を構築する。
【００２５】
続いて、マンホール２０の内部から人力により、当該マンホール２０の木製部材２５（図４（ａ）参照）を撤去するとともに、予め、巻き込まれていた遮水シート１１の接合端部１１ａを引き出し、木製部材２５を撤去した後の間隙部２６を通して、マンホール２０内部に引き込む。そして、前記遮水シート１１の接合端部１１ａをマンホール２０内部に残したままの状態で、間隙部２６にパッキン２２を介挿して、遮水部材１０とマンホール２０間の水密性を確保し、両者を接合する。
【００２６】
なお、前記各工程において、地盤条件が悪い場合には、泥水が周辺地盤に拡散してしまうため、その対策として、別途溝壁保護工が必要となる場合がある。
また、マンホール２０は、撤去することなく、遮水壁のメンテナンスや浸入水の水質チェック等に用いる。
【００２７】
［遮水壁の作用］
次に、本発明の遮水壁の作用について説明する。
前記遮水壁によれば、遮水壁が、泥水固化壁３０と遮水部材１０の二重構造となっており、泥水固化壁３０にクラック等が入っても、遮水シート１１（遮水部材）や排水材１２により浸入水を遮断することができる。そのため、透水係数が小さく（１０-8以下）、遮水性能の信頼性が非常に高い遮水壁を構築することが可能となる。
また、排水材１２を遮水シート１１で挟着した構造の遮水部材１０を用いているため、片側面の遮水シート１１が破損した場合であっても、他方面の遮水シート１１の遮水作用が期待できるとともに、浸入水を排水材１２により集水することができる。
【００２８】
さらに、前記遮水壁によれば、所定間隔でマンホール２０を設け、集水パイプ１３（集水部材）を導水部材１４を介して当該マンホール２０に接続したことにより、万一、遮水シート１１が破損等した場合であっても、遮水部材１０の内部に浸入した浸入水を当該集水パイプ１３により集水し、マンホール２０に導水して、遮水部材１０の外部に排水することが可能であるため、遮水性能が高い遮水壁とすることができる。
なお、遮水部材１０の状況を常時監視することにより、浸入水の有無をリアルタイムで検知することも可能になる。その際、前記遮水シート１１にその破損等を電気的に検知するための検知手段を設けることも有益である。
【００２９】
また、導水パイプ１４を介して、集水パイプ１３内の浸入水を取水して、その水質をチェックすることが可能となり、モニタリング機能を有する遮水壁とすることができため、浸入水に関する各種対応策等を講じる際に有益である。
さらに、遮水シート１１を使用した遮水部材１０は、地震応力等に追従して変形可能であるため、耐震性能に優れた遮水壁とすることができる。
【００３０】
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。特に、遮水材は止水性を確保できる部材であればその種類は問わず、排水材についても同様にその種類は問わない。また、集水部材の取り付け位置等についても、前記実施形態に限定されるものではない。さらに、遮水壁は、図１に示すコ字形状である必要はなく、単なる壁体であってもよいことは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、透水性が小さく、かつ、耐震性能が高く、加えて、施工が容易であり、施工費用が安価である遮水壁とすることが可能となり、また、効果的な遮水壁の構築方法を提供することができる。
本発明の遮水壁は、極端に地盤条件が悪い地盤を除いたほぼ総ての地盤において適用が可能であるため、非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遮水壁を示す斜視図である。
【図２】本発明の遮水壁に用いられる遮水部材を示す斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）ともに、本発明の遮水壁に用いられるマンホールを示す斜視図である。
【図４】本発明の遮水壁構築方法を示す一部省略した平面図であり、（ａ）はマンホール構築工程、（ｂ）は固化壁構築工程である。
【図５】本発明の遮水壁における遮水部材とマンホールの接合構造を示す一部省略した斜視図である。
【符号の説明】
Ｗ      掘削溝
Ｈ      掘削孔
１０    遮水部材
１１    遮水シート（遮水材）
１１ａ  接合端部
１２    排水材
１３    集水パイプ（集水部材）
１３ａ  集水孔
１４    導水パイプ
２０，２０’  マンホール
２１，２１’  コンクリート部材
２２    パッキン
３０    泥水固化壁（固化壁）
【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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