(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソイルセメント止水壁の施工において、ソイルセメントの攪拌を開始し、該攪拌の経過時間を計測すると同時にソイルセメント止水壁の所定深度における温度を計測し、該経過時間と該温度との積算値に基づいてソイルセメントの一軸強度を管理するソイルセメント止水壁の品質管理方法。
【請求項２】
ソイルセメント止水壁の温度計測が、芯材の所定位置に配置した熱電対で行われることを特徴とする請求項１に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法。
【請求項３】
ソイルセメント止水壁におけるソイルセメント膜の洗浄が、管理された所定の一軸強度において実施されることを特徴とする請求項１又は２に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソイルセメント止水壁の品質管理方法に関し、特にソイルセメントの攪拌経過時間と温度とを計測することで、その一軸強度を管理するソイルセメント止水壁の品質管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物においては、コンクリートの発熱温度によって発生する熱収縮やこれによって起こる歪み等の影響が大きいために、コンクリート躯体の温度計測が従来から頻繁に行われてきた。
【０００３】
コンクリートの発熱温度は、コンクリート躯体における強度の発生にも関連するものであるが、コンクリートの発熱温度と発生強度との関連が必ずしも比例関係にないことから、温度計測によってはコンクリートの強度を直接的に管理することができなかった。
【０００４】
一方、ソイルセメント止水壁に関しては、以下の理由のために、ソイルセメントの温度計測は、従来から行われていなかった。
【０００５】
▲１▼  ソイルセメント止水壁は、仮設構造物である。
▲２▼  ソイルセメントの強度は、山留め壁の強度として設計に採用されていなかった。
▲３▼  ソイルセメントは、低強度、貧配合であることからコンクリートと比較して発熱量が小さく、熱収縮や歪みによる影響が少ない。
【０００６】
ソイルセメントにおける温度上昇の傾向状態は、図６に示す温度計測の例が明示しているように、各深度における温度とも外気温度の変化には追随しないで、同様の上昇傾向を辿っているが、セメントの沈下のために原土に対するセメント量が深度の深さに従って多くなっていることから、ソイルセメントの発生温度が異なっている。
【０００７】
しかして、図示のように深度１０ｍ、２０ｍ、３０ｍにおける温度上昇の間には、約１．５℃の温度差が形成されており、時間の経過に関係無くこの温度差は維持されている。
【０００８】
従って、ソイルセメントに関しては、温度計測を行ったとしてもその測定値は測定器を設置した位置に置いて異なった数値を示すものであり、単に温度測定を実施したとしてもその測定値は部分的な値を示しているに過ぎない。
【０００９】
これらの事実を加味すると、ソイルセメントの温度計測を行ったとしても極めて慎重な測定をしないと目的の温度を正確に把握することが困難であること、加えて発生温度と発現強度との関係が直接的でないことと相俟って、ソイルセメントの強度を直接的に管理することは困難であり、そのための手法も確定されていないのが実情である。
【００１０】
しかるに、ソイルセメントの強度は、現状において設計値に採用されていないとしても、その把握が可能になるならばソイルセメント止水壁における品質管理面その他において有効に活用できるものであるが、現状においては、ソイルセメントに関して温度の計測は可能であるものの、強度の測定に関してはその方法が全く提案されていなかった。
【００１１】
例えば、発明者等が既に提案してきたように、ソイルセメント止水壁の内部にディープウェル機構を配置するソイルセメント止水壁内ディープウェル工法（特願平１１−１２５４４０号、特願２００１−２０８６号）やソイルセメント止水壁地下水通水工法（特願平１１−３１１０７９号）及び両機能を装備した「止水壁通水井戸と地下水処理機構」（特願２０００−１３３４８７号、特願２００１−２４７３６号）等においては、止水壁内のソイルセメント膜を高圧ジェット水で洗浄する必要があるが、ソイルセメントの発現強度によって洗浄時における洗浄効率が異なってくることから、ソイルセメントの発現強度を把握して「洗浄タイミング」を確定することが極めて重要であることが判明してきた。
【００１２】
即ち、洗浄のタイミングが早い場合には、ソイルセメントは液体もしくはゲル状態になっており、そのために洗浄行為がソイルセメント全体を乱すことになり注水装置の側面等から漏水を生じさせることに発展することで、ソイルセメント止水壁本来の役割を果たせなくなる恐れがあった。反対に、洗浄のタイミングが遅い場合には、吐出圧２０ＭＰａ、吐出量２０ｌ／ｍｉｎの強力な高圧ジェット水であっても切削洗浄が不可能になるか、切削が可能であっても多くの時間を費やす等の不具合を生じることになっていた。
【００１３】
しかるに、ソイルセメントにおける強度は、図７の経時変化が示すように、対数時間に比例して増加するものであって、第１回目の洗浄と３０日を経過した後の第２回目の洗浄とでは、一軸強度ｑｕにおいて２．５（Ｎ／ｍｍ2）の差を生じることになり、第１回目の最適な洗浄タイミングを外した場合には、結果的にソイルセメント膜の切削洗浄が不可能になるか、未熟な切削洗浄で済ますことになる等の不具合を生じることになる。
【００１４】
従って、上記の例においては、ソイルセメント膜の洗浄状態を確実にして、ソイルセメント止水壁の品質を確保するには、「洗浄タイミング」を確定することによってソイルセメントの発現強度を把握することが必須である。
【００１５】
さらに、ソイルセメント膜を洗浄する上記例の他にも、原土とセメント・ベントナイトスラリーを混合攪拌して構築するソイルセメント止水壁の場合には、ソイルセメント止水壁の品質を施工段階で確認しながらその施工を完了させるために、ソイルセメントの発現強度を把握することが必要である。
【００１６】
即ち、ソイルセメントの温度はセメントの水和熱によって決まることから、深度別に温度を計測することによって、ソイルセメント止水壁の全域における温度差を無くすることで間接的に均一な攪拌を確保してソイルセメント止水壁の品質を確立できるものである。
【００１７】
以上のように、従来のソイルセメント止水壁においては、ソイルセメントの温度計測は行われておらず、その強度を把握することも行われていなかったが、実際には、上記紹介例のようにソイルセメントの強度を把握することが必須の状況にありながら、ソイルセメントの強度を把握するための手法は未だに確立されておらず、曖昧な温度測定で強度を推測しているに過ぎなかった。
【００１８】
従って、ソイルセメント止水壁の品質管理を確実に実施できる状況は未だに確立していなのが現状の実態であった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した現状の実態に鑑みて提案するものであり、確認された積算温度と一軸強度との関係状態に基づいて、ソイルセメントの攪拌経過時間と温度とを計測することによってソイルセメントの一軸強度を管理できるソイルセメント止水壁の品質管理方法を提供している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明であるソイルセメント止水壁の品質管理方法は、ソイルセメント止水壁の施工において、ソイルセメントの攪拌を開始し、攪拌の経過時間を計測すると同時にソイルセメント止水壁の所定深度における温度を計測して、経過時間と温度との積算値に基づいてソイルセメントの一軸強度を管理しており、ソイルセメント止水壁における施工を確実にすると共に品質の向上を図っている。
【００２１】
請求項２に記載の発明であるソイルセメント止水壁の品質管理方法は、請求項１に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法において、ソイルセメント止水壁の温度計測を芯材の所定位置に配置した熱電対で行うことを特徴としており、上記機能に加えて、ソイルセメント止水壁の全域における攪拌を均一にすることを可能にしている。
【００２２】
請求項３に記載の発明であるソイルセメント止水壁の品質管理方法は、請求項１又は２に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法において、ソイルセメント止水壁におけるソイルセメント膜の洗浄を管理された所定の一軸強度において実施することを特徴としており、上記機能に加えて、ソイルセメント膜の洗浄を最適な強度下において施工することで洗浄効率の向上を図っている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明によるソイルセメント止水壁の品質管理方法は、ソイルセメント止水壁の施工において、ソイルセメントの攪拌を開始し、攪拌の経過時間を計測すると同時にソイルセメント止水壁の所定深度における温度を計測して、経過時間と温度との積算値に基づいてソイルセメントの一軸強度を管理しており、ソイルセメント止水壁における施工を確実にすると共に品質の向上を図っている。
【００２４】
以下に、ソイルセメントにおける経過時間と温度との積算値に対する一軸強度の関係状態を示して本発明によるソイルセメント止水壁の品質管理方法を実証すると共に、その実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１は、発明者等が発見した積算温度と一軸強度との関係状態を示す特性図である。
【００２６】
特性図は、横軸として、ソイルセメント止水壁の攪拌経過時間とＨ鋼材等の心材における温度とを積算した積算温度（℃・時間）を表示しており、縦軸には、一軸強度（Ｎ／ｍｍ2）を記録している。
【００２７】
発明者等は、本特性図の関係状態を発見すると同時に各種の実験において検証しているものである。その結果は、本特性図が示すように、ソイルセメントの反応温度が１５℃、２０℃、２５℃、及び３０℃にある状態例において、積算温度（℃・時間）と一軸強度（Ｎ／ｍｍ2）との関係は、いずれの温度例においても表示した直線関係式の上にほぼ配列されており、直接的な比例関係にあることが図示のように確認されている。
【００２８】
熱電対１は、図２に示すようにソイルセメント止水壁２のＨ形鋼から成る芯材３において所定の位置４−１、４−２、４−３に貼設して予め配置している。しかして、ソイルセメントの温度測定は、ソイルセメント５の中に芯材３を建て込むことで熱電対１を所定深度に配置しており、データ収録器６に各計測温度を記録することで行われる。
【００２９】
従って、積算温度（℃・時間）は、ソイルセメントの攪拌経過時間を計測すると同時にソイルセメント止水壁の所定深度における温度を計測することによって、算出することができる。次いで、この積算温度から図１に示した特性図において同値における一軸強度（Ｎ／ｍｍ2）を求めると、その経過時間におけるソイルセメントの強度を容易に知ることが出来る。
【００３０】
以上のように、本発明によるソイルセメント止水壁の品質管理方法では、ソイルセメントの攪拌経過時間と所定深度における温度を計測することで、ソイルセメントの一軸強度を確実に知ることが出来るものであるから、ソイルセメント止水壁の施工を確実にしてその品質管理を向上させている。
【００３１】
次に、本発明による品質管理方法を上記したソイルセメント止水壁の内部にディープウェル機構を配置するソイルセメント止水壁内ディープウェル工法やソイルセメント止水壁地下水通水工法に適用した場合について説明する。
【００３２】
本実施の形態においても、ソイルセメントの温度測定は、熱電対１を図２に示す例と同様にソイルセメント５の所定深度に配置することで行われており、図１に示した特性図において同値における一軸強度（Ｎ／ｍｍ2）を求めて、その経過時間におけるソイルセメントの強度を求めている。
【００３３】
上記のように求められたソイルセメントの強度は、しかる後に図３に示すようなソイルセメント強度の経過変化図の縦軸に適用されるが、上記の温度測定においてソイルセメント膜の洗浄に最も適した強度が確認されると、この時点において、洗浄の実施時期（Ａ）を確実に特定することができる。
【００３４】
図４は、上記ソイルセメント止水壁内ディープウェル工法における集水部の概要を示す斜視図であり、図５は、その部分断面を加味した平面図である。
【００３５】
集水部１０は、揚水のためのシャフト１１と洗浄パイプ１２を備えており、設置時にあってはその前面を鋼製蓋１３で塞ぎながら降下され、孔壁の所定位置に設置され、設置後には、鋼製蓋１３が引き揚げられることで露出する集水部１０の前面１４がジャッキ１５の伸張によって孔壁に圧接してされる。
【００３６】
集水部１０内には、フィルター材１６が充填されており、地下水の揚水が揚水管１８に接続されたポンプ１９によってフィルター材１６とスクリーン１７を通じて行われることで、ソイルセメント止水壁内のディープウェル工法が適用される。
【００３７】
しかして、集水部１０では、フィルター材１６の充填前に洗浄パイプ１２からの注水によって孔壁面の洗浄を行っているが、この際に、孔壁内に打設されたソイルセメントの強度が不足な場合には、孔壁の洗浄よりもソイルセメントの拡散を増長することになり、地下水と共にソイルセメント等の塵埃が、集水部１０の前面１４にソイルセメント膜２０を形成して、これらを目詰まりさせることになって地下水の流入量が減少することになる。
【００３８】
反対に、ソイルセメントの強度が過剰になった場合には、孔壁に対する切削洗浄が不可能になって適切な洗浄が出来なくなることから、孔壁面にソイルセメント層を残存させて孔壁からの地下水の流出量を減少させることになる。
【００３９】
しかるに、本発明による品質管理方法をソイルセメント止水壁に適用する場合には、上述したような手段によってソイルセメントの発現強度を正確に把握することが可能であることから、図1に示すように一軸強度が適当な所定範囲において「洗浄タイミング」の確定を確実にしている。
【００４０】
「洗浄タイミング」の確定は、ソイルセメントの発現強度が孔壁の洗浄に最適であることから、上記のような支障を何ら発生させることなく適切な洗浄状態でこれを実施できるものであり、ソイルセメント膜の洗浄除去を確実にして、ソイルセメント止水壁の品質を確保することができる。
【００４１】
以上、本発明を、経過時間と温度との積算値である積算温度と一軸強度の関係状態が比例状態にあることを示しながら、実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明によるソイルセメント止水壁の品質管理方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、温度計測手法や適用する対象のソイルセメント止水壁等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、出願時において既に公知のものを適用することによる種々の変更が可能であることは、当然のことである。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法は、ソイルセメント止水壁の施工において、ソイルセメントの攪拌を開始し、攪拌の経過時間を計測すると同時にソイルセメント止水壁の所定深度における温度を計測して、経過時間と温度との積算値に基づいてソイルセメントの一軸強度を管理しているので、ソイルセメント止水壁における施工を確実にすると共に品質の向上を図れる効果を発揮している。
【００４３】
請求項２に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法は、請求項１に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法において、ソイルセメント止水壁の温度計測を芯材の所定位置に配置した熱電対で行うことを特徴としているので、上記効果に加えて、ソイルセメント止水壁の全域における攪拌を均一にすることを可能にする効果を発揮している。
【００４４】
請求項３に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法は、請求項１又は２に記載のソイルセメント止水壁の品質管理方法において、ソイルセメント止水壁におけるソイルセメント膜の洗浄を管理された所定の一軸強度において実施することを特徴としているので、上記効果に加えて、ソイルセメント膜の洗浄を最適な強度下において施工することで洗浄効率の向上を図れる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】積算温度と一軸強度の関連状態図
【  図２】ソイルセメントにおける熱電対の配置図
【  図３】ソイルセメントにおける発現強度の経時変化と洗浄実施時期図
【  図４】ソイルセメント止水壁と集水部の概要斜視図
【  図５】ソイルセメント止水壁における集水部の平面図
【  図６】ソイルセメントにおける深度別の温度変化図
【  図７】ソイルセメントにおける発現強度の経時変化図
【符号の説明】
１  熱電対、  ２  ソイルセメント止水壁、  ３  芯材、
４−１、４−２、４−３、  熱電対の設置位置、  ５  ソイルセメント、
６  データ収録器、  １０  集水部、  １１  シャフト、
１２  洗浄パイプ、  １３  鋼製蓋、  １４  前面、  １５  ジャッキ、
１６  フィルター材、  １７  スクリーン、  １８  揚水官、
１９  ポンプ、  ２０  ソイルセメント膜、
【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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