(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して得た壁面または法面などの側壁に、間隔をあけて型枠を設置し、該型枠と前記側壁との間に砂などの粒状物を充填した後、粒状物内に側壁の損傷防止および補強用の薬液を注入し、粒状物を通じて前記側壁に含浸させ、所要時間経過後に薬液除去し、次いで前記粒状物を取除いて側壁を復元させることを特徴とする土層側壁の補強方法。
【請求項２】
側壁に出土品を露出させたトレンチにおいて、該トレンチ内に砂などの粒状物を充填した後、粒状物内に側壁の損傷防止および補強用の薬液を注入し、粒状物を通じて前記側壁に含浸させ、所要時間経過後に薬液除去し、次いで前記粒状物を取除いて側壁を復元させることを特徴とする遺跡見学用地下通路の構築方法。
【請求項３】
前記粒状物充填の前に、地盤掘削部分の底部にコンクリートを打設し、前記側壁から所定距離離して、前記コンクリート上に前記型枠としてのコンクリートブロックを設置するとともに、粒状物を取除く工程でコンクリートブロックを撤去することを特徴とする請求項１に記載の土層側壁の補強方法。
【請求項４】
前記側壁に透水性シートを配置し、前記粒状物と側壁とを隔離することを特徴とする請求項１または３に記載の土層側壁の補強方法。
【請求項５】
前記コンクリート上に薬液の回収用パイプを配管し、地表部に該パイプに接続した循環ポンプを設置し、該ポンプの駆動により薬液を循環回収することを特徴とする請求項３に記載の土層側壁の補強方法。
【請求項６】
前記粒状物充填の前に、トレンチの底部にコンクリートを打設し、前記側壁から所定距離離してトレンチの長手方向に沿って、前記コンクリート上にスペーサとなるコンクリートブロックを設置するとともに、粒状物を取除く工程でコンクリートブロックを撤去することを特徴とする請求項２に記載の遺跡見学用地下通路の構築方法。
【請求項７】
前記側壁に透水性シートを配置し、前記粒状物と側壁とを隔離することを特徴とする請求項２又は６に記載の遺跡見学用地下通路の構築方法。
【請求項８】
前記コンクリート上に薬液の回収用パイプを配管し、地表部に該パイプに接続した循環ポンプを設置し、該ポンプの駆動により薬液を循環回収することを特徴とする請求項６に記載の遺跡見学用地下通路の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削して得た壁面または法面などの土層側壁の補強方法、および、土構築物遺跡を展示するための地下通路の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木建設工事の発展に伴って、各地で遺構、遺跡の発掘が行われている。このうち特に大規模な遺跡は、考古学的学術資産として大きな価値があるのみならず、新たな観光資源としての利用価値もあるため、当初工事計画を変更し、これらの保存、復元とともに、一般に公開展示できるようにすることが行われるようになってきた。
【０００３】
ところで、発掘断面に種々の遺物が露出している遺跡は、その地層に存在している出土品の地質年代を推定する上で貴重な資料であり、見学者の通過できる地下通路の壁面に露出させ、出土品をそのままの状態で展示することが望ましい。
【０００４】
しかしながら、掘削したままの状態であると、壁面が受ける気候変動や、生物などの作用により、いずれは壁面は崩壊するため、壁面の損傷防止および補強のために予め薬液による保全処置を講ずる必要がある。
【０００５】
この種の保全処置として、従来では作業者の手作業により薬液をじょうろ、噴霧器などで壁面に散布して自然含浸させる方法や、注射器で注入含浸する方法が採用されていたが、次のような問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
先ず、含浸作業は作業者の勤務時間内に限られ、作業が断続的になるため、この断続によって薬液含浸のために土中に一度形成された通路毛管に空気が入り、以後においては薬液が含浸しにくい状態となる。
【０００７】
また、特にじょうろによる散布方法では、掘削壁面に適用するには無理があり、噴霧器では含浸範囲がごく表層にとどまり、内部深くまで及ばないものとなっていた。
【０００８】
一方、注射器を用いた場合には、薬液を土表面または掘削壁面に均一に含浸させることができず、出土品周囲を囲んだ位置などに限定されていた。
【０００９】
このように、従来では薬液の含浸深さが表層にとどまったり、均一でなく、薬液による土の補強効果が不十分となり、乾湿の繰り返しによって含浸層がひび割れて剥がれたり、塩分の析出や、苔、虫などの繁殖を防ぐことができないことが多く、その結果、短期間で保存遺跡が損壊しやすいものとなっていた。
【００１０】
以上のような課題は、地盤を掘削して得た壁面または法面などの土層側壁を補強する場合にでも同様に生ずる。
【００１１】
この発明は、以上の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、作業員の作業時間によらず薬液の含浸作業に十分な時間をかけられ、これによって均一かつ含浸深さを十分なものとし堅牢な壁面を再生できるようにした、土層側壁の補強方法および遺跡見学用地下通路の構築方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明のうち請求項１に記載の発明は、地盤を掘削して得た壁面または法面などの側壁に、間隔をあけて型枠を設置し、該型枠と前記側壁との間に砂などの粒状物を充填した後、粒状物内に側壁の損傷防止および補強用の薬液を注入し、粒状物を通じて前記側壁に含浸させ、所要時間経過後に薬液除去し、次いで前記粒状物を取除いて側壁を復元させることを特徴とするものである。したがって、この発明によれば、薬液注入後は、その静止圧力および経過時間に応じて粒状物の隙間を伝って側壁内に浸透し、十分な厚みの硬化体が形成されるので、地盤を掘削して得た壁面または法面などの土層側壁を堅牢なものとすることができる。
【００１３】
本発明のうち請求項２に記載の発明は、側壁に出土品を露出させたトレンチにおいて、該トレンチ内に砂などの粒状物を充填した後、粒状物内に側壁の損傷防止および補強用の薬液を注入し、粒状物を通じて前記側壁に含浸させ、所要時間経過後に薬液除去し、次いで前記粒状物を取除いて側壁を復元させることを特徴とするものである。したがって、この発明によれば、薬液注入後は、その静止圧力および経過時間に応じて粒状物の隙間を伝って側壁内に浸透し、十分な厚みの硬化体を形成するので、堅牢な壁面を有する遺跡見学用地下通路を構築することができる。
【００１４】
本発明のうち請求項３及び６に記載の発明は、前記粒状物充填の前に、地盤掘削部分あるいはトレンチの底部にコンクリートを打設し、前記側壁から所定距離離して、前記コンクリート上にスペーサとなる、あるいは、前記型枠としてのコンクリートブロックを設置するとともに、粒状物を取除く工程でコンクリートブロックを撤去することとを特徴とするものである。したがって、この発明によれば、コンクリートブロックの体積分、薬液の注入容積を減ずることができる。また、地盤掘削部分あるいはトレンチの底部にコンクリートを打設することで、薬液の地下浸透がなく、側壁側に有効に作用させることができ、注入ロスを減ずることができる。
【００１５】
本発明のうち請求項４及び７に記載の発明は、前記側壁に透水性シートを配置し、前記粒状物と側壁とを隔離することを特徴とするものである。したがって、この発明によれば、粒状物の取除き工程において、粒状物と側壁とはシートによって隔離されているため、側壁に対する粒状物の付着がなく、復元作業を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明のうち請求項５及び８に記載の発明は、前記コンクリート上に薬液の回収パイプを配管し、地表部に該パイプに接続した循環用ポンプを設置し、該ポンプの駆動により薬液を循環回収することを特徴とするものである。したがってこの発明によれば、薬剤回収をポンプの駆動制御により行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図４は、この発明方法を遺跡見学用地下通路の構築に適用した例による構築手順を示している。まず、図１において、地盤Ｅを掘削して得たトレンチ１の両側壁１ａには、図示しない遺物が露出した状態となっており、このうちの展示部位の両端部に止水壁２を築造し、次いでトレンチ１の溝底部に床コンクリート３を打設する。
【００２０】
この床コンクリート３は、完成時においては通路床面を構成するとともに、後述する薬液浸透時において薬液の下部地盤への浸透を防止するものである。
【００２１】
次に、図２に示すように、止水壁２側に向けて登り勾配の盛土４を施工し、地表部に連続させる。この盛土４は将来の展示見学通路の階段となる場所である。
【００２２】
さらに、図３に示すようにトレンチ１の幅方向中央において、床コンクリート３上にコンクリートブロック５を設置する。このコンクリートブロック５は、薬液の注入量を減ずるためのスペーサを構成するもので、トレンチ１の側壁１ａとの間で所定の隙間を設けてトレンチ１の長さ方向に沿って設置され、またその高さはトレンチ１のほぼ天端にまで至る高さに設定される。
【００２３】
なお、施工の前後は問わないが側壁１ａにネット状の透水シート６をかぶせ、後述する中詰め土砂との分離性を高めておくことが望ましい。
【００２４】
次に、図４（ａ），（ｂ）に示すように、コンクリートブロック５と側壁１ａとの間において床コンクリート３上に多孔の回収パイプ７を設置する。この回収パイプ７の一端は地表部の循環ポンプ８を介して薬液回収タンク９に接続しておく。次いで複数の透水ドレーン材１０を設置した後、コンクリートブロック５と側壁１ａの隙間に中詰土砂１１を天端近くまで投入し、隙間を埋める。
【００２５】
次いで、多孔パイプ１２を中詰土砂１１の天端中央部の上方に配管する。この多孔パイプ１２は、薬液供給用タンク１３に供給用ポンプ１４を介して接続される。
【００２６】
以上の準備作業完了後に、供給用ポンプ１４を駆動し、薬液供給用タンク１３内に収容された薬液１５を多孔パイプ１２を通じて中詰土砂１１上に散布する。本発明で用いられる薬液１５としては、地盤の補強、乾燥収縮防止作用をもつポリエチレングリコールその他の樹脂水溶液、アクリル、ＥＶＡ、ＳＢＲなどのエマルジョンが一般に用いられる。
【００２７】
散布により薬液１５は、透水性ドレ−ン材１０および中詰土砂１１の多孔質内部を伝って図４（ｂ）の矢印に示すように浸透し、順次床コンクリート３とコンクリートブロック５の側面および側壁１ａで囲われた内部に溜り、飽和状態となると中詰土砂１１の天端以上に液位が上昇するが、側壁１ａの内部に向けて順次浸透するため、ポンプ１３の停止後、液位は下降するので、液面センサなどの検出値に基づきポンプ１３を駆動制御する。
【００２８】
また、溶液濃度も常時監視しておき、濃度低下した場合には循環ポンプ８を駆動して下部の薬液を回収タンク９内に回収するとともに、新たな薬液を散布する。
【００２９】
以上の散布−回収作業は自動的に行われるため、予めその土質に対応する浸透試験による最適浸透時間まで連続的に実施できる。
【００３０】
含浸作業終了後は循環用ポンプ８を駆動して中詰土砂内に貯留する薬液１５を回収タンク９内に回収する。
【００３１】
その後、多孔パイプ１２の撤去、中詰土砂１１、ドレーン材１０およびコンクリートブロック５、回収パイプ７の除去作業を行う。この場合側壁１ａを復元しながらの作業であり、壁面の乾燥が不十分であるとこの部分が崩壊する危険性があるので、中詰土砂１１と側壁１ａの接合面を除外して除去作業を行い、最終的に乾燥が確認された時点で、接合面に介在された透水シート６を注意深くはがしながら、側壁１ａの壁面を復元し、最終乾燥まで放置する。
【００３２】
次に、通路、階段などの整備を行い、展示壁面の整形、および保存用の塗装処理などを行えば、遺跡見学用地下通路を完成する。
【００３３】
なお、以上の作業を行う全期間中は仮設テントなどで雨水の浸透を防止するとともに、完成後は見学者用屋根などを設置し、トレンチ周縁を保護することが望ましい。
【００３４】
また、以上の実施形態は、遺跡見学用地下通路の構築を例にとって説明したが、地盤を掘削して得た壁面または法面などの土層側壁を補強する方法にも同様に適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明にかかる土層側壁の補強方法および遺跡見学用地下通路の構築方法にあっては、薬液注入後は、その静止圧力および経過時間に応じて粒状物の隙間を伝って側壁内に浸透し、十分な厚みの硬化体を形成するため、従来に比べて薬液による土の補強効果が十分となり、乾湿の繰り返しによって含浸層がひび割れて剥がれたり、塩分の析出や、苔、虫などの繁殖を防止でき、安定した土層側壁補強が行え、または安定した見学者用地下通路を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を遺跡見学用地下通路の構築に適用した例の構築手順のうち最初の工程を示す半切欠断面斜視図である。
【図２】同構築手順における次の工程を示す側断面図である。
【図３】同構築手順における次の工程を示す断面斜視図である。
【図４】（ａ）は同構築手順における薬液注入準備完了状態を示す側断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における横断面図である
【符号の説明】
１  トレンチ
１ａ  側壁
３  床コンクリート
５  コンクリートブロック
６  透水性シート
７  回収パイプ
８  循環ポンプ
９  回収タンク
１１  中詰土砂（粒状物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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