(57)【要約】【課題】遮水シート一枚当たりの展開長さを長くし、また、遮水シートの継手作業の施工性及び継手部分の品質を向上させ、さらに、遮水シートの展開時に遮水シートのロール部分に生じるトラブルを回避することを目的としている。【解決手段】ロール状に巻かれた遮水シート１を、地盤Ｇ内に造成され流動体で満たされた溝２内に展開させる遮水シート施工方法であって、溝２の外にロール状の遮水シート１を配置し、遮水シート１を巻きほぐしながら溝２内に送り込み、溝２内で遮水シート１を折り曲げて溝２に沿って横方向に展開させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻かれた遮水シートを、地盤内に造成され流動体で満たされた溝内に展開させる遮水シート施工方法であって、
前記溝の外にロール状の前記遮水シートを配置し、
該遮水シートを巻きほぐしながら前記溝内に送り込み、
該溝内で前記遮水シートを折り曲げて該溝に沿って横方向に展開させることを特徴とする遮水シート施工方法。
【請求項２】
ロール状に巻かれた遮水シートを、地盤内に造成され流動体で満たされた溝内に展開させる遮水シート施工装置であって、
ロール状の遮水シートを前記溝の外で軸回転可能に保持する保持部材と、
前記溝内に配設され、上方に向うに従い前記溝の延在方向の一方側へ傾斜した傾斜部を有し、前記溝内に送り込まれた前記遮水シートを前記傾斜部に掛けて溝延在方向の他方側へ折り曲げさせるガイド部材と、
を備えることを特徴とする遮水シート施工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下遮水壁を構成する遮水シートを、地盤内に形成され流動体で満たされた溝内に展開させる遮水シート施工方法、及び、それに用いる遮水シート施工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば産業廃棄物の最終処分場などでは、汚染物の流出を防止するために地下遮水壁で最終処分場を囲み、外部と仕切る必要がある。地下遮水壁としては、現地盤の透水性が高い場合や地耐力が低い場合、簡単且つ高い水密性を確保できる高密度ポリエチレン製の遮水シート等を使用した遮水シート工法が採用されることが多い。遮水シート工法は、流動体で満たされた溝を現地盤に造成し、その溝内に遮水シートを設置する工法である。なお、この溝の造成方法としては、現地盤に所定深さの溝を掘削するとともにこの溝内をソイルセメント等で満たす方法や、現地盤を所定長さ、所定深さで攪拌して流動体状にするとともに必要に応じて水やセメント等を混合させる方法などがある。
【０００３】
上記した遮水シート工法における従来の遮水シートの施工方法としては、まず、予め遮水シートの一端に雄形のシートジョイナーを付設するとともに他端に雌形のシートジョイナーを付設しておく。そして、遮水シートをロール状に巻き、そのロール状の遮水シートを、トレンチャー式地盤改良機等で造成した溝の中に挿入する。その後、ロール状の遮水シートを巻きほぐしつつロール状の遮水シートのロール部分を溝に沿って移動させて遮水シートを溝内に展開させる。次いで、同様にロール状に巻かれた新たな遮水シートを溝の中に挿入する。このとき、新たな遮水シートの展開始点側（ロール外側）のシートジョーナーを、既に設置された遮水シートの展開終点側のシートジョイナーに嵌合させながら、新たなロール状の遮水シートの挿入を行う。その後、この新たな遮水シートを上述した先の遮水シートと同様に溝内で展開させる。以上の工程を繰り返すことで、複数の遮水シートが互いに繋ぎ合わされて溝内に設置される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２８３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の技術では、ロール状の遮水シートを溝内に挿入させるため、ロール状の遮水シートの直径を溝の幅寸法よりも小さくする必要がある。したがって、遮水シート一枚当たりの展開長さを安易に長くすることができず、溝の幅寸法に応じて遮水シート一枚当たりの展開長さを規定しなければならないという問題がある。
【０００５】
また、上記した従来の技術では、隣り合う遮水シートが溝の中で継手されるため、継手作業の施工性及び継手部分の品質確保に難があるという問題がある。
さらに、上記した従来の技術では、ロール状の遮水シートを溝の中で巻きほぐすことになるため、遮水シートを展開させる際に、遮水シートのロール部分にトラブルが生じ易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、遮水シート一枚当たりの展開長さを長くすることができ、また、遮水シートの継手作業の施工性及び継手部分の品質を向上させることができ、さらに、遮水シートの展開時に遮水シートのロール部分に生じるトラブルを回避することができる遮水シート施工方法及び遮水シート施工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る遮水シート施工方法は、ロール状に巻かれた遮水シートを、地盤内に造成され流動体で満たされた溝内に展開させる遮水シート施工方法であって、前記溝の外にロール状の前記遮水シートを配置し、該遮水シートを巻きほぐしながら前記溝内に送り込み、該溝内で前記遮水シートを折り曲げて該溝に沿って横方向に展開させることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る遮水シート施工装置は、ロール状に巻かれた遮水シートを、地盤内に造成され流動体で満たされた溝内に展開させる遮水シート施工装置であって、ロール状の遮水シートを前記溝の外で軸回転可能に保持する保持部材と、前記溝内に配設され、上方に向うに従い溝の延在方向の一方側へ傾斜した傾斜部を有し、前記溝内に送り込まれた前記遮水シートを前記傾斜部に掛けて溝延在方向の他方側へ折り曲げさせるガイド部材と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、遮水シートのロール部分が溝の外に配置された状態で、ロール状の遮水シートが巻きほぐされ、溝の中に遮水シートが展開される。したがって、ロール状の遮水シートの直径を溝の幅よりも大きくすることが可能である。また、遮水シートが最後まで巻きほぐされた後、溝の外に在る遮水シートの展開終点側の端部に、新たなロール状の遮水シートの展開始点側（ロール外側）の端部を継手させることで、遮水シート同士が繋ぎ合せられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る遮水シート施工方法及び遮水シート施工装置によれば、ロール状の遮水シートの直径を溝の幅よりも大きくすることができるので、遮水シート一枚当たりの展開長さを長くすることができる。これにより、遮水シートの継手箇所の数を減らすことができ、工期短縮及びコストダウンを図ることができる。
また、遮水シートの継手作業が溝の外で行われるので、遮水シートの継手作業の施工性及び継手部分の品質を格段に向上させることができる。
さらに、遮水シートの展開時に遮水シートのロール部分が溝の外に配置されているので、そのロール部分に生じるトラブルを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る遮水シート施工方法及び遮水シート施工装置の実施の形態について、図面に基いて説明する。図１はロール状に巻かれた遮水シート１の構成を表した図であり、図２は隣り合う遮水シート１，１同士の継手構造を表した拡大図であり、図３、図４は遮水シート１の施工状況を表した図である。
【００１２】
［遮水シート］
まず、遮水シート１の構成について説明する。
図１に示すように、遮水シート１は、地下遮水壁を構成するものであり、例えばフレキシブルポリマーアロイ製のシート等からなる。この遮水シート１は、高い水密性を有するとともに、弾力性を有する柔らかな材質のものからなり、さらに、後述する溝２内に設置する際に破損しない程度の強度及び厚さを有している。
【００１３】
遮水シート１の側端のうち、一方のシート端（展開終点側の端部。以下、第１シート端１ａと記す。）には、その第１シート端１ａに沿って延在する雄型ジョイント３が付設されており、他方のシート端（展開始点側の端部。以下、第２シート端１ｂと記す。）には、その第２シート端１ｂに沿って延在する雌型ジョイント４が付設されている。
【００１４】
上記した雄型ジョイント３と雌型ジョイント４とは、互いに嵌合される一対のジョイント冶具であり、図２に示すように、雄型ジョイント３の先端部３ａが雌型ジョイント４の溝状の凹部４ａの中に嵌め込まれることで連結される継手構造である。隣り合う遮水シート１，１同士は、一方の遮水シート１の第１シート端１ａに付設された雄型ジョイント３と他方の遮水シート１の第２シート端１ｂに付設された雌型ジョイント４とが嵌合されることで継手される。なお、このとき、雄型ジョイント３と雌型ジョイント４との嵌合箇所には、止水性能を発揮する止水材６が介在されていることが好ましい。止水材６は、雄型ジョイント３や雌型ジョイント４の延在方向に延在する例えばゴム等の弾性材料からなる棒状の部材であり、雌型ジョイント４の凹部４ａの中に配置され、雌型ジョイント４の凹部４ａの内側面と雄型ジョイント３の先端部３ａとの間に介在されている。
【００１５】
上記した構成の遮水シート１は、図１に示すように、第１シート端１ａを内側にして（第２シート端１ｂを外側にして）ロール状に巻かれる。例えば、遮水シート１は、断面形状Ｃ形の円筒形の軸芯鋼管５に巻き付けられる。軸芯鋼管５には、軸線方向に延在するスリット５ａが形成されている。第１シート端１ａに付設された雄型ジョイント３は、前記スリット５ａから軸芯鋼管５内に差し込まれ、さらに、その中間部３ｂがスリット５ａに係止されて引き抜かれない状態になっている。また、軸芯鋼管５は、少なくとも一方端が開放されており、軸芯鋼管５と雄型ジョイント３とを軸線方向に相対移動させることで取り外し可能になっている。
【００１６】
［溝］
ここで、上記した遮水シート１を埋設させる溝２について説明する。
図３、図４に示す溝２は、地盤Ｇ内に造成され流動体で満たされた溝であり、例えば図示せぬトレンチャー式地盤改良機等を用いて、地盤Ｇを連続的に攪拌するとともに水やベントナイト、フライアッシュ等の添加材を混合することにより造成される壁（面）状の攪拌混合体である。この溝２内の流動体は、攪拌当初には流動性を有しており、溝２内で遮水シート１を展開させることが可能である。添加材としては、セメント等の固化材も含まれるが、これらの固化材を加えれば、遮水シート展張後に時間の経過とともに溝２内の流動体が流動性を失って固化するので、展開させた遮水シートが早期に安定する。なお、地下水が高い地盤の場合は、これらの添加材を加えないで攪拌するだけで流動性を有することがあり、この場合は添加材を加えないこともある。また、地下水が低い地盤の場合は、固化材を加えなくても、脱水によって流動性を失い固化状態となることもあり、この場合は固化材を加えないこともある。なお、地盤に溝２を形成し、その溝内に崩壊防止のための泥水やソイルセメント（安定液）を流し込んで、流動体で満たされた溝２を造成してもよい。
【００１７】
［遮水シート施工装置］
次に、上記した遮水シート１を溝２内に展開させる遮水シート施工装置１０について説明する。
図３、図４に示すように、遮水シート施工装置１０は、地盤Ｇ上を走行可能な重機であって、図１に示すようにロール状に巻かれた遮水シート１を展開させて遮水シート１を溝２内に張設する装置である。遮水シート施工装置１０は、地盤Ｇ上を走行するベースマシン１１（移動手段）と、ロール状の遮水シート１を軸回転可能に保持する保持部材１２と、ベースマシン１１に装着されて略鉛直に立設されたマスト１３と、マスト１３に沿って昇降する昇降ポスト１４と、昇降ポスト１４に取り付けられた三角形状のガイド部材１５と、昇降ポスト１４を昇降させる昇降機構１６と、を備えている。
【００１８】
保持部材１２は、溝２の外でロール状の遮水シート１を溝２に沿って延在させた水平状態で保持するものであり、後述する昇降部１７に着脱可能に取り付けられている。この保持部材１２は、ロール状の遮水シート１を巻きほぐして溝２内に送り込むことができる構成になっており、例えば、上記した軸芯鋼管５内に軸材を挿入してロール状の遮水シート１を軸回転可能に軸支する構成のものや、ロール状の遮水シート１を箱内に収容してその箱に形成されたスリットから遮水シート１を引き出すカートリッジ式のもの等がある。
【００１９】
昇降ポスト１４は、鉛直方向に延在される柱状の部材であり、溝２内に挿入されている。この昇降ポスト１４の上端部は、溝２内の流動体の上面から突出されており、その上端部には、マスト１３に摺動可能に取り付けられた昇降部１７が設けられている。この昇降部１７は、後述する昇降機構１６のワイヤー２１に吊持されており、昇降ポスト１４は、昇降部１７に垂設された状態になっている。
【００２０】
ガイド部材１５は、遮水シート１を案内して折り曲げるための直角二等辺三角形の板部材であり、溝２内の流動体内に埋設されている。ガイド部材１５の鉛直辺部１５ａは、昇降ポスト１４の軸線方向に沿って延在されており、昇降ポスト１４に着脱可能に取り付けられている。また、ガイド部材１５の水平辺部１５ｂは、溝２の外（上方）に配設されており、溝２の延在方向に沿って延在されている。この水平辺部１５ｂには、ロール状に巻かれたシートロールから送り出された遮水シート１が引っ掛けられる。これにより、前記遮水シート１が鉛直下方に向けて折り曲げられて溝２内に送り込まれる。また、ガイド部材１５の斜辺部（傾斜部１５ｃ）は、上方に向うに従い溝２の延在方向（図３における横方向）の一方側（展開方向の前方側。図３における右側）へ傾斜している。この傾斜部１５ｂには、鉛直下方に向けて送られた遮水シート１が巻き掛けられ、これにより、前記遮水シート１が９０度に折り返されて溝２の延在方向の他方側（展開方向の後方側。図３における左側）に展開させられる。
また、上記した水平辺部１５ｂや傾斜部１５ｃには、遮水シート１の表面上を転動するローラ１８が備えられていることが好ましい。
【００２１】
昇降機構１６は、マスト１３の上端部及びベースマシン１１上にそれぞれ付設された昇降用滑車（シーブ１９Ａ、１９Ｂ）と、ベースマシン１１上に搭載された昇降用巻上機（ウインチ２０）と、ウインチ２０によって巻き取られる昇降用ワイヤー２１と、から構成されている。ワイヤー２１は、ウインチ２０から略水平に延びてベースマシン１１上のシーブ１９Ｂに巻回され、さらに上方に向って延びてマスト１３上端のシーブ１９Ａに巻回されて折り返され、先端部が上記した昇降部１７に接続されている。このワイヤー２１をウインチ２０によって巻き取ることで、昇降部１７がマスト１３に沿って上昇し、上記した昇降ポスト１４及びガイド部材１５がそれぞれ上昇する。一方、ウインチ２０を開放してワイヤー２１を送り出すことで、昇降部１７がマスト１３に沿って下降し、上記した昇降ポスト１４及びガイド部材１５がそれぞれ下降する。
【００２２】
次に、上記した遮水シート施工装置１０を用いて、溝２内に遮水シート１を展開させる方法について説明する。
【００２３】
図３、図４に示すように、まず、溝２の始点側端部に、遮水シート１の展開始点側の側端部を固定するための端部固定アンカー３０を打設する工程を行う。詳しく説明すると、溝２の始点側端部に、先端が尖った丸棒状の端部固定アンカー３０を打ち込む。このとき、シート展開時に引き抜かれないように、端部固定アンカー３０の下端部を地盤Ｇ内に十分に根入れさせるとともに、地表面に打ち込まれたアンカー留め３１で控えをとる。
【００２４】
また、ロール状に巻かれた一枚目の遮水シート１を保持部材１２に保持させ、溝２の外にロール状の遮水シート１を配置する工程を行う。詳しく説明すると、まず、昇降部１７を降ろした状態にして保持部材１２にロール状の遮水シート１を装着させる。その後、昇降機構１６によって昇降部１７を上昇させ、ガイド部材１５を溝２の上方まで上昇させる。このとき、ガイド部材１５の水平辺部１５ｂに遮水シート１を掛けてロール状の遮水シート１を引き出しながらガイド部材１５を上昇させる。続いて、引き出された遮水シート１をガイド部材１５の傾斜部１５ｃに巻き掛けて９０度に折り返す。なお、一枚目の遮水シート１の展開始点側（ロールの外側）の側端部には、円筒形状の始点部材３２を設けておく。
【００２５】
次に、上記した１枚目の遮水シート１を溝２内に挿入する工程を行う。詳しく説明すると、昇降機構１６によって昇降部１７を下降させ、ガイド部材１５及び保持部材１２に保持された遮水シート１を溝２内に挿入する。このとき、遮水シート１に設けられた始点部材３２を端部固定アンカー３０に嵌合させながら遮水シート１を降ろしていく。これにより、１枚目の遮水シート１の展開始点側の端部が固定される。
【００２６】
次に、上記した１枚目の遮水シート１を溝２に沿って横方向に展開させる工程を行う。具体的に説明すると、遮水シート施工装置１０を溝２に沿って溝２延在方向の一方側に向けて低速で移動させる。これにより、ガイド部材１５により遮水シート１が引っ張られ、ロール状の遮水シート１が、溝２の外に配置された状態で巻きほぐされ、溝２の中に遮水シート１が展開される。すなわち、遮水シート施工装置１０の移動に伴い、ロール状の遮水シート１が巻きほぐされて溝２内に送り込まれる。そして、溝２内に送り込まれた遮水シート１は、ガイド部材１５の傾斜部１５ｃで９０度に折り曲げられ、溝２に沿って横方向に展開される。
【００２７】
次に、上記した１枚目の遮水シート１が最後まで巻きほぐされた後、保持部材１２に２枚目の遮水シート１を装着させるとともに、１枚目の遮水シート１の展開終点側の端部に２枚目の遮水シート１の展開始点側の端部を継手する工程を行う。具体的に説明すると、１枚目の遮水シート１を保持部材１２から取り外した後、保持部材１２に２枚目の遮水シート１を装着する。そして、１枚目の遮水シート１の展開終点側の端部から図１に示す軸芯鋼管５を取り外した後、図２に示すように、１枚目の遮水シート１の雄型ジョイント３と２枚目の遮水シート１の雌型ジョイント４とを溝２の外で嵌合させる。なお、遮水シート１の継手部は、上記のような雄型ジョイント３や雌型ジョイント４ではなく、溶接によって遮水シート１同士を継手することでもよい。
【００２８】
次に、２枚目の遮水シート１を、上記した１枚目の遮水シート１と同様にして、溝２に沿って横方向に展開させる工程を行う。
そして、２枚目の遮水シート１が最後まで巻きほぐされた後、上述した方法と同様にして、２枚目の遮水シート１の展開終点側の端部に３枚目の遮水シート１の展開始点側の端部を継手する工程を行う。
このように、上記した工程を繰り返し行い、複数の遮水シート１を継手しながら溝２内に展開させて張設させる。
【００２９】
一方、遮水シート１を、平面的にみて曲線状に湾曲させたり屈曲させたりする場合、ガイド部材１５が邪魔になって施工できないので、湾曲箇所或いは角部は下記のようにして施工する。
まず、ロール状の遮水シート１を保持した保持部材１２を昇降部１７から取り外す。次に、昇降機構１６によって昇降部１７を上昇させ、ガイド部材１５を溝２の上方まで引き上げる。続いて、ガイド部材１５を昇降ポスト１４から取り外すとともに、昇降ポスト１４の下端部に保持部材１２の展開方向後方側の端部（図３における左側の端部）を取り付ける。このとき、保持部材１２の端部は、鉛直面に沿って回転可能に取り付ける。次に、保持部材１２の展開方向前方側の端部（図３における右側の端部）を図示せぬワイヤーとウインチ等で引き上げながら、昇降機構１６によって昇降部１７を下降させ、昇降ポスト１４を溝２内に挿入させる。これにより、ロール状の遮水シート１を保持した保持部材１２が溝２内で鉛直に立てられる。その後、遮水シート施工装置１０を溝２に沿って低速で移動させることで、湾曲箇所或いは角部の遮水シート１の展開を行う。
【００３０】
上記した構成からなる遮水シート１の施工方法及び遮水シート施工装置１０によれば、ロール状の遮水シート１が溝２の外に配置されているので、ロール状の遮水シート１の直径が溝２の幅よりも大きくても問題が無い。このため、遮水シート１一枚当たりの展開長さを長くすることができ、遮水シート１の継手箇所の数を減らすことができ、工期短縮及びコストダウンを図ることができる。
また、遮水シート１の展開時に遮水シート１のロール部分が溝２の外で巻きほぐされるので、遮水シート１の展開時に遮水シート１のロール部分に生じるトラブルを回避することができる。
さらに、溝の外で継手作業が行われるので、遮水シート１の継手作業の施工性及び継手部分の品質を格段に向上させることができる。
【００３１】
以上、本発明に係る遮水シート施工方法及び遮水シート施工装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、ロール状に巻かれた遮水シート１のロール部分（つまり、保持部材１２）とガイド部材１５とを、溝２に沿って移動させることにより、遮水シート１を展開させているが、本発明は、ロール状の遮水シート１のロール部分とガイド部材１５を動かないように固定し、溝２内の遮水シート１の端部（図３における左側の端部）を溝２に沿って引っ張ることにより、遮水シート１を展開させることも可能である。
【００３２】
また、上記した実施の形態では、ガイド部材１５が、マスト１３に沿って昇降する昇降部１７に昇降ポスト１４を介して取り付けられているが、本発明は、ガイド部材が昇降しない構成にすることも可能である。この場合、例えば、ガイド部材の展開方向前方側の上端を回転中心して鉛直面に沿って回転可能な構成にすることで、ガイド部材を溝２内に出し入れさせることが可能である。
【００３３】
また、上記した実施の形態では、直角二等辺三角形のガイド部材１５が用いられているが、本発明は、これに限定されるものではなく、上方に向うに従い展開方向の前方側へ傾斜した傾斜部を有するものであればよく、例えば、展開方向の前方側の辺が傾斜した台形のガイド部材であってもよく、或いは、上方に向うに従い展開方向の前方側へ傾斜して配設された矩形のガイド部材であってもよい。
【００３４】
また、上記した実施の形態では、遮水シート１が鉛直に溝２内に送り込まれ、溝２内でガイド部材１５によって９０度に折り曲げられており、傾斜部１５ｃの傾斜角度は４５度になっているが、本発明は、ガイド部材によって溝内で遮水シートを折り曲げて展開させるものであれば、遮水シートの送り込み角度や折り曲げ角度、傾斜部の傾斜角度等は適宜変更可能である。例えば、遮水シート１を水平面に対して６０度傾けた状態で溝２内に送り込み、ガイド部材によって遮水シートを６０度に折り曲げることで、遮水シートは横方向に展開させる構成であってもよい。この場合、ガイド部材の傾斜部の傾斜角度は６０度にし、また、保持部材によって保持するロール状の遮水シートは水平面に対して３０度程度傾けた状態にする。
【００３５】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を説明するためのロール状に巻かれた遮水シートを表した図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートの継手部分の構成を表した図である。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートの施工状況を表した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートの施工状況を表した断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  遮水シート
２  溝
１２  保持部材
１５  ガイド部材
１５ｃ  傾斜部
Ｇ  地盤
【図１】
2009074295.tif 000003
【図２】
2009074295.tif 000004
【図３】
2009074295.tif 000005
【図４】
2009074295.tif 000006