地中連続遮水壁の構築方法及び分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシング
【課題】地中連続遮水壁の構築方法及びそれに用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングを提供すること。
【解決手段】地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤２７に掘削形成された縦孔２３内に、硬化性充填材２１を設けて止水用有底筒状体２４を縦孔内に挿入すると共に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して、自沈により沈設して所定の位置に配置し、止水用有底筒状体の外側を硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する地中連続遮水壁を形成し、かつ、隣り合う２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、螺旋状攪拌部材１により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、硬化性充填材を硬化させる。
【解決手段】地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤２７に掘削形成された縦孔２３内に、硬化性充填材２１を設けて止水用有底筒状体２４を縦孔内に挿入すると共に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して、自沈により沈設して所定の位置に配置し、止水用有底筒状体の外側を硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する地中連続遮水壁を形成し、かつ、隣り合う２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、螺旋状攪拌部材１により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、硬化性充填材を硬化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中豪雨・長期降雨・台風等により急激な水量増加（増水）に対し、軟弱地盤上の構造物を浸食破壊から守るため、高い不透水性の機能を持った不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びその方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングに関する。しかも、施工に伴う産業廃棄物の発生を極力抑え、且つ発生した残土を再利用し、環境にやさしく経済性に優れた不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びその方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤の地盤改良工法のうち、杭体として用いられる工法は、深層混合処理工法が主流をなしており、機械攪拌式（粉体系・スラリー系）と高圧噴射式にわかれる。
前者の機械攪拌式の場合は、先端掘削部のビットが翼形式になっており、隣接杭を切削して接合（ラップ）することは難しく、良くて接円となり、浸透水に対しての止水効果は不向きとされる。
後者の高圧噴射式の場合は、高圧水及び高圧グラウトで地盤を切削する方法で、水を使用する事から地山を傷めたり、汚泥が発生する。杭全体をグラウトでの改良となるので、残留土・孔壁崩壊土がブロックで杭内へ崩落したり、隣り合う杭体相互の接合部（ラップ部）に残留砂が堆積したりして、これもまた止水性が乏しいとされ単杭ではなく、複列杭を採用している。
【０００３】
従来、地中連続壁の構築方法としては、例えば、縦孔内に有底筒状の中空構造物を、一つ置きの縦孔内に設置するようにした連続した杭列（又は柱列）からなる地中連続壁の構築方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１４に示すように、前記のような地中杭（柱）列式の地中連続壁３３を構築する場合には、隣り合う杭（又は複数の杭列ユニット）３４は、時間差をおいて施工されるため、隣り合う杭（又は複数の杭列ユニット）３４間のグラウト等の硬化性充填材２１には、境界部Ｓが形成される恐れがあり、隣り合うグラウト等の硬化性充填材２１間で、品質の差による止水性能の差を生じる恐れがあり、遮水性能が低くなる恐れがある。
そのため、杭（柱）間での止水性能（遮水性能）の低下を起こす恐れがあり、杭（柱）間でのグラウト等の硬化性充填材２１の均質な混合状態を図り、止水性能（遮水性能）の向上を図ることが可能な施工方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、地中連続遮水壁を構成している個々の杭体における杭体内への浸透性の問題を有利に解決できると共に、隣り合う杭（柱）間での止水性能の低下を起こす恐れのない止水性能（遮水性能）の向上を図ることが可能な不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びそれに用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の地中連続遮水壁の構築方法では、軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈により沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させることを特徴とする。
第２発明では、第１発明の地中連続遮水壁の構築方法において、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されることを特徴とする。
第３発明では、第１発明又は第２発明地中連続遮水壁の構築方法において、前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くことを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載の地中連続遮水壁の構築方法において、前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであることを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれか一つに記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明の地中連続遮水壁の構築方法では、軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈させることにより沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たすようにして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を縦孔２３から引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させるので、杭間境界部における硬化性充填材を確実に攪拌混合して、境界部の硬化性充填材の均一化及び均質化を図ることができ、地中連続遮水壁の遮水性能を格段に向上させることができる等の効果が得られる。
第２発明では、第１発明の地中連続遮水壁の構築方法において、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されるので、隣り合う止水杭体間の硬化性充填材の均一混合及び均質化を図った上で固化させることができる等の効果が得られる。
第３発明では、第１発明又は第２発明地中連続遮水壁の構築方法において、前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くので、螺旋状攪拌部材により硬化性充填材を攪拌混合した上で螺旋状攪拌部材を容易に引き上げて引き抜くことができ等の効果が得られる。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載の地中連続遮水壁の構築方法において、前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであるので、施工場所に応じた硬化性充填材を用いた遮水壁とすることができる等の効果が得られる。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれか一つに記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されているので、ケーシングに対して螺旋状攪拌部材を同心状に装着したり、分離したりすることができ、そのため、ケーシング又は螺旋状攪拌部材のいずれか一方を回転させながら分離することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明において用いる分離可能な螺旋攪拌翼を備えたケーシングに駆動側を連結した状態を示す正面斜視図、（ｂ）はその一部の断面図、（ｃ）は変形形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すケーシングの上部連結部付近を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図３】図１の下端部付近を示すものであって、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】図１の下端部付近を断面で示すものであって、（ａ）は（ｂ）の矢視断面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図５】本発明の止水性能を有する地中連続遮水壁を構築する場合の施工手順を示すものであって、（ａ）はアースオーガーにより排土しながら削孔して縦孔を形成している状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）は所定の深さまで削孔した状態を示す概略縦断正面図、（ｃ）はアースオーガーを引き抜いた後に、分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングを縦孔内に回転させながら挿入した状態を示す概略縦断正面図である。
【図６】図５ｃにおいて、分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングが縦孔上端付近まで挿入された状態を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図７】図６の状態から連結ボルトを取り外して、上部の駆動側の取り付けフランジを有する中空駆動軸を取り除いて、ケーシング内に止水用有底筒状体を挿入すると共にその止水用有底筒状体内に掘削土を投入する状態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図８】分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシング内に配置される止水用有底筒状体を、ケーシングを逆回転させながら引き上げることによりケーシングの下端から抜くようにして残置させるようにしている状態を示すものであって、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図９】ケーシングを逆回転させながら引き抜く場合の上部の連結状態を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図１０】（ａ）縦孔内にグラウトを充填すると共にケーシングと螺旋状攪拌部材とを分離する直前の状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）は止水用有底筒状体内に掘削土を投入して自沈させると共に、ケーシングと螺旋状攪拌部材とを分離してケーシングを逆回転させながら引き上げている状態を示す概略縦断正面図である。
【図１１】（ａ）は螺旋状攪拌部材により止水用有底筒状体の周囲のグラウトを攪拌して、螺旋状攪拌部材を引き上げている状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）はグラウトを固化させると共に上部にモルタル層を形成した状態を示す概略縦断正面図である。
【図１２】螺旋状攪拌部材を回転させてグラウトを攪拌する場合或は引き上げる場合に、駆動側と螺旋状攪拌部材側とを連結している状態を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図１３】本発明の施工方法によって構築された地中連続遮水壁を示す横断平面図である。
【図１４】従来の施工方法によって構築された地中連続壁を示す横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
先ず、図１〜図３を参照して、本発明の地中連続遮水壁の構築方法において用いる分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２について説明すると、前記ケーシング２は、下端に横軸３ａと共に回動して開閉可能な分割型下部蓋３を備えており、各分割型下部蓋３は、ケーシング２の下端部に固定されたアクチュエータ等の回動駆動装置３ｂにより、前記横軸３ａを介して駆動される。
【００１２】
前記ケーシング２の外周面には螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数の鋼製のガイド部材４が配置されて、前記各ガイド部材４の基端側が溶接等により固定されて、前記の多数のガイド部材４は、単独又は、ガイド部材４と前記ケーシング２の外周面と共同して、螺旋状ガイド部２ａを形成している。
螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２は、例えば、鋼製材料により製作される。前記の前記ケーシング２及びガイド部材４は鋼製材料により製作されている。
【００１３】
前記の各ガイド部材４は、図１（ｂ）に示すように、上部ガイド片４ａと下部ガイド片４ｂとを前記の螺旋状の軌跡に沿って上下に間隔をおいて対向するように配置して、ケーシング２の外周面に溶接により固定して構成されていてもよく、或は、図１（ｂ）に示すように、上部ガイド片４ａと下部ガイド片４ｂとに一体に接続する接続部５を備えていると共に側方開口のガイド溝６を備えたガイド部材４とされていてもよく、これを前記ケーシング２の外周面には螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいてケーシング２の外周面に固定することで螺旋状の軌跡に沿った螺旋状ガイド部２ａを構成してもよい。
【００１４】
前記のいずれのガイド部材４の場合も、前記のケーシング２の外周面に、螺旋状に配置される螺旋状攪拌部材１の螺旋状の内周縁部に連続するように設けた螺旋状係合凸部又は凹部７を備えた螺旋状内周縁部をガイドする必要があるため、ガイド部材４に設けられるガイド溝６は、螺旋状の軌跡に沿った形態のガイド溝とされているのが好ましい。
【００１５】
前記のガイド部材４は、螺旋状攪拌部材１の基端側の螺旋状内周縁部に設けた螺旋状係合凸部又は凹部７を係止するための、係止凹部又は係止凸部８を有するガイド溝６を備えている。前記の係止凹部又は係止凸部８は螺旋状の軌跡に沿った形態の溝とされているが望ましい。
前記のようなガイド部材４が、ケーシング２の外周面に、螺旋状攪拌部材１の内周縁部をガイド可能なように、螺旋状の軌跡に沿って多数配置されて、溶接等により前記ケーシング２に固定されている。
前記の螺旋状係合凸部又は凹部７及び係止凹部又は係止凸部８を有するガイド溝６の形態としては、断面矩形、断面円形、断面台形、断面三角形等の形状であってもよい。
前記の螺旋状の軌跡に沿って設けられた多数のガイド部材４による螺旋状ガイド部２ａと、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２とは、同じピッチの螺旋状部とされている。
螺旋状の軌跡に沿って設置された多数のガイド部材４のガイド溝６に、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２がほぼ螺旋状の軌跡沿って移動可能に嵌合されて、螺旋状攪拌部材１を下降させながら回転又は上昇させながら逆回転させることで、螺旋状攪拌部材１は螺旋状の軌跡に沿って相対的に昇降可能にされている。
【００１６】
ケーシング２の上方から螺旋状攪拌部材１を螺旋状ガイド部２ａの軌跡に沿って、回転させながら同時に下降させることで、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部をケーシング２の多数の各ガイド部材４に嵌合させることができ、また、ケーシング２又は螺旋状攪拌部材１のいずれか一方を、回転（逆回転）させながら上昇（下降）させることで、係合させたり、離脱させて、分離することができるようにされている。
【００１７】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とは、それらの上部において、連結して一体に駆動したり、連結を解除して分離し、一方のみを回転させて引き上げ可能にされているので、次にその構造について、図２及び図９を参照して説明する。
【００１８】
前記の螺旋状攪拌部材１の上端部は、水平なリング状の従動連結板９に溶接等により固定されて、前記の従動連結板９を、駆動側とボルト１９（図２参照）、又はボルト・ナット２０（図９参照）により、連結することで、前記のケーシング２と共に回転したり、ケーシング２と分離した状態では、螺旋状攪拌部材１単独で、定位置で縦孔２３内の硬化性充填材２１を攪拌したり、上昇しながら攪拌したり、駆動軸側を上昇させることで、引き抜いたりすることができるようにしている。前記の場合に、螺旋ピッチと同じピッチで昇降させる場合には、攪拌作用はほとんどなく、螺旋ピッチと異なるピッチの昇降形態になるほど、攪拌作用は大きくなる。
前記のリング状の従動連結板９には、等角度間隔をおいて雌ねじ孔１０又は連結用孔が設けられている。
【００１９】
また、ケーシング２の上端部には、雄ねじ部又は雌ねじ部からなるねじ式等の上部連結部１１が設けられ、その上部連結部１１には、フランジ付き連結体１２が連結されている。前記のフランジ付き連結体１２は、筒本体１３の下端部に、雌ねじ部又は雄ねじ部からなる下部連結部１４を有すると共に、筒本体１３の上端部に、外向きフランジ１５を有し、前記外向きフランジ１５に貫通したボルト挿通用縦孔１６を、等角度間隔をおいて備えている。
【００２０】
前記のフランジ付き連結体１２には、駆動装置（図示を省略した）に接続した中空駆動軸１７の下端部に一体に設けられた取り付けフランジ１８が配置され、前記取り付けフランジ１８と従動連結板９は複数の連結ボルト１９により連結されている。
【００２１】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを、図２又は図６に示すように、結合した状態で、前記中空駆動軸１７内を供給管として利用して、前記中空駆動軸１７の上端にスイベル装置（流体回転継手装置、図示を省略した）を介して高圧供給ホース（図示省略）を連結すると共に圧送ポンプ（図示を省略）により、グラウト等の硬化性充填材の供給源から圧送することで、ケーシング２内に、グラウト等の硬化性充填材２１を充填すると共に、回動駆動装置３ｂを駆動して前記ケーシング２の先端の分割型下部蓋３を開くことで、縦孔２３内に、グラウト等の硬化性充填材２１を充填することができる。
縦孔２３内へのグラウト等の硬化性充填材２１の充填は、後記の止水用有底筒状体２４の自沈させる部分の体積を考慮して設定され、縦孔２３から溢れないように適宜設定する。
【００２２】
図６に示す状態から、縦孔２３内にグラウト等の硬化性充填材２１を充填した後、前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを分離して、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入する場合には、前記ケーシング２を適宜仮保持手段により保持すると共に、螺旋状攪拌部材１を適宜仮保持手段により保持した状態で、図７に示すように、前記連結ボルト１９を取り外して、中空駆動軸１７及び取り付けフランジ１８を一次的に取り外した状態で、前記ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入すると共に、前記止水用有底筒状体２４内に、縦孔２３掘削時に排土した掘削残土２５又は産業廃棄物を投入することで、止水用有底筒状体２４を自沈させることができる。
【００２３】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを分離して、ケーシング２のみを引き上げる場合には、前記ケーシング２及び従動連結板９を、適宜、軟弱地盤２７上に設置した保持部材２６等の仮保持手段により、保持した状態で、前記連結ボルト１９を取り外す（図７に示す状態）。
図７に示す状態から、図９に示すように、フランジ付き連結体１２と、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８を複数のボルト・ナット２０により連結して、前記の螺旋状攪拌部材１の回転を適宜、軟弱地盤２７上に設置した保持部材２６等の仮保持手段により阻止した状態で、前記ケーシング２を回転させながら引き抜くことで、螺旋状攪拌部材１を縦孔２３内に残置させることができる。
【００２４】
また、図１２に示すように、前記のケーシング２を逆回転させて引き投げて撤去して、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８と、螺旋状攪拌部材１上端の従動連結板９を複数の連結ボルト１９（又はボルト・ナット）により連結した状態では、駆動装置に接続されている中空駆動軸１７を定位置で回転駆動させたり、螺旋状ガイド部２ａのピッチと異なるピッチで上下動させることで、縦孔２３内の硬化性充填材２１を攪拌混合させることができ、また、中空駆動軸１７を逆回転駆動させながら、螺旋状ガイド部２ａのピッチに合わせて引き上げることで、螺旋状攪拌部材１を硬化性充填材２１をほとんど攪拌することなく引き上げることができるようにされている。
【００２５】
次に、前記のような分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２を用いて、地中連続遮水壁を構築方法としては、例えば、下記（１）〜（６）の工程により構築するようにすればよい。
【００２６】
（１）先ず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、掘削ヘッドを備えたアースオーガー等の掘削具２８を矢印で示すように回転駆動させて実線矢印で示すように下降させて、堤体等の所定の位置において軟弱地盤２７を排土しながら削孔して、所定の深度（例えば、５ｍ前後）まで削孔して縦孔２３を形成した後、図５（ｂ）に２点鎖線で示すように、前記の掘削具２８を引き上げて撤去する。掘削残土２５を縦孔２３付近に排土しておく。
【００２７】
（２）次いで、図５（ｃ）及び図６に示すように、前記縦孔２３内に、分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２を、駆動装置により矢印で示すように回転（正回転）させながら挿入する。
前記の中空駆動軸１７の上部は、図示を省略するが、スイベルジョイントが設けられて、前記スイベルジョイントに接続されたグラウト供給高圧ホース（図示を省略した）を介して、中空駆動軸１７内からグラウト等の硬化性充填材２１を、ケーシング２内を通して、前記ケーシング２先端の分割型下部蓋３を適宜開いて、縦孔２３内に充填する（図１０ａ参照）。
前記の硬化性充填材２１の縦孔２３内への充填は、直接、縦孔２３内へ充填してもよい。
【００２８】
前記の硬化性充填材２１としては、螺旋状攪拌部材１に沿って競り上がる性状の、モルタル（中練モルタル、セメントベントナイトモルタルを含む）、粘性グラウト、可塑性グラウト材等の硬化性充填材であればよく、適宜硬化時間が調整された硬化性充填材とされ、硬化時間は、適宜設計により設定される。
【００２９】
縦孔２３内に充填されるグラウト等の硬化性充填材２１は、掘削残土２５が投入される止水用有底筒状体２４の体積を考慮して、図１０（ａ）に示すように、所定の中間部の高さ位置まで注入する。
この状態において、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１とが連結した状態として。駆動装置によりケーシング２を矢印で示すように回転させることで、硬化性充填材２１を縦孔２３の孔壁面に確実になじませて、付着を確実にさせることができる。
【００３０】
（３）次いで、従動連結板９を適宜、仮保持手段により保持すると共に、ケーシング２に接続しているフランジ付き連結体１２における外向きフランジ１５を適宜、仮保持手段により保持し、前記のボルト１９を取り外して、取り付けフランジ１８付きの中空駆動軸１７を取り外し、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入可能な状態とする（図７参照）。
その状態で、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入すると共に、その止水用有底筒状体２４内に、縦孔２３の掘削時において生じた掘削残土２５及び不足する場合には適宜建設残土等の産業廃棄物を投入して止水用有底筒状体２４を自沈させながら縦孔２３内のグラウト等の硬化性充填材２１をせり上げさせて、止水用有底筒状体２４を沈設する（図１０ｂ参照）。前記の止水用有底筒状体２４内に投入する材料としては、掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つ、必要に応じ複数を投入するように充填してもよい。止水杭体を高強度とする場合には、コンクリートを止水用有底筒状体２４内に投入して充填硬化したり、止水性を向上させる場合には、適宜調整された各種のモルタルを止水用有底筒状体２４内に投入して充填硬化させる。このようにすることで、結果的に、地中連続遮水壁の強度（曲げ剛性及び支持力）及び止水杭体の止水性能の向上を図ることができる。
【００３１】
前記の止水用有底筒状体２４としては、ポリプロピレン，ポリエチレン、ビニール等の合成樹脂製又はゴム製の止水用有底筒状体２４としてもよく、ガラス繊維，炭素繊維等により強化された繊維強化樹脂製の止水用有底筒状体２４としてもよく、ガラス繊維或は炭素繊維製等の繊維製の不浸透性の素材からなる不透水性の止水用有底筒状体２４としてもよい。
【００３２】
（４）前記の止水用有底筒状体２４の沈設する時に、前記のように、ケーシング２先端の分割型下部蓋３を開放し、ケーシング２を引き上げることで、止水用有底筒状体２４をケーシング２下端から抜いて、縦孔２３内に残置させることができる（図１０ｂ参照）。
前記のように、ケーシング２を引き上げるために、図９に示すように、外フランジ１５と中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８とを、ボルト・ナット２０により連結し、従動連結板９の回転を適宜仮保持手段により保持して回転を阻止した状態で、前記空中駆動軸１７を逆回転させると共に、螺旋状攪拌部材１のピッチと同じピッチとなるように上昇移動させることで、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、前記螺旋状ガイド部２ａを螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２に沿って上昇移動させて、ケーシング２を螺旋状攪拌部材１の内側から離脱させることができる。
【００３３】
（５）次いで、図１０（ｂ）に示すように、ケーシング２を引き上げて、ケーシング２の引き上げが完了したら、前記の外フランジ１５と中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８とを連結しているボルト・ナット２０を取り外し、図１２に示すように、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８を従動連結板９にボルト１９（又はボルト・ナット）により連結し、駆動装置により、前記の螺旋状攪拌部材１を回転させて、グラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合する。
このように、螺旋状攪拌部材１により、グラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合することにより、硬化性充填材２１を均一に混合し均質化を図り、また、均質止水用有底筒状体２４の外周面との境界面を前面に渡って確実に付着させる。
【００３４】
（６）前記のようにして、止水用有底筒状体２４とその外側の硬化性充填材２１とからなる２重構造の止水杭体３１を形成する。また、隣り合う２重構造の止水杭体３１相互が硬化性充填材２１の部分で重なるようにし、図１３に示すように、軟弱地盤２７に連続する地中遮水壁３２を構築する。
前記の止水杭体３１は、グラウト等の硬化性充填材２１が硬化する前に、一つ置き又は連続して一つづつ構築してもよいが、２つまたは３つ以上の複数を１ユニットとして、ユニットづつ構築するようにしてもよい。
前記の場合に、図１３に示すように、先行して構築される止水杭体３１と、後続して構築される止水杭体３１との間の硬化性充填材２１は、時間差をおいて打設施工されるため、本発明においては、隣り合う止水杭体３１の間の硬化性充填材２１を、ケーシング２に一体とされた状態又は分離された状態の螺旋状攪拌部材１を有効に利用して、隣り合う止水杭体３１の間（境界部）の硬化性充填材２１を均一に十分攪拌して、均質化及び施工させるようにしている。
【００３５】
グラウト等の硬化性充填材２１を充填した後において、又は、止水用有底筒状体２４を沈設した状態において、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１が連結一体されている時点において、縦孔２３内のグラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合したり、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１が分離された状態においては、駆動装置に接続している螺旋状攪拌部材１により、グラウト等の硬化性充填材２１と孔壁面との土を確実にミキシングして、孔壁面との付着のみならず、止水用有底筒状体２４外周面との付着を確実に図り、しかも硬化性充填材２１の均一化及び均質化を図り、遮水性を高めている。
【００３６】
その他、本発明の実施の形態として上述した施工方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての施工方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。 その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例に想到し得るものであり、それら変更例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００３７】
本発明を実施する場合、軟弱地盤によっては、アースオーガーに代えて、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを連結一体化した状態で、軟弱地盤を掘削して、縦孔２３を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 螺旋状攪拌部材
２ ケーシング
２ａ 螺旋状ガイド部
３ 分割型下部蓋
３ａ 横軸
３ｂ 回動駆動装置
４ ガイド部材
４ａ 上部ガイド片
４ｂ 下部ガイド片
５ 接続部
６ ガイド溝
７ 螺旋状係合凸部又は凹部
８ 係止凹部又は係止凸部
９ 従動連結板
１０ 雌ねじ孔
１１ 上部連結部（ケーシング側）
１２ フランジ付き連結体
１３ 筒本体
１４ 下部連結部
１５ 外向きフランジ
１６ ボルト挿通用縦孔
１７ 中空駆動軸
１８ 取り付けフランジ
１９ ボルト
２０ ボルト・ナット
２１ 硬化性充填材
２２ 螺旋状内周縁部
２３ 縦孔
２４ 止水用有底筒状体
２５ 掘削残土
２６ 保持部材
２７ 軟弱地盤
２８ 掘削具
２９ モルタル層
３１ 止水杭体
３２ 地中連続遮水壁
３３ 地中連続壁
３４ 杭
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中豪雨・長期降雨・台風等により急激な水量増加（増水）に対し、軟弱地盤上の構造物を浸食破壊から守るため、高い不透水性の機能を持った不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びその方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングに関する。しかも、施工に伴う産業廃棄物の発生を極力抑え、且つ発生した残土を再利用し、環境にやさしく経済性に優れた不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びその方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤の地盤改良工法のうち、杭体として用いられる工法は、深層混合処理工法が主流をなしており、機械攪拌式（粉体系・スラリー系）と高圧噴射式にわかれる。
前者の機械攪拌式の場合は、先端掘削部のビットが翼形式になっており、隣接杭を切削して接合（ラップ）することは難しく、良くて接円となり、浸透水に対しての止水効果は不向きとされる。
後者の高圧噴射式の場合は、高圧水及び高圧グラウトで地盤を切削する方法で、水を使用する事から地山を傷めたり、汚泥が発生する。杭全体をグラウトでの改良となるので、残留土・孔壁崩壊土がブロックで杭内へ崩落したり、隣り合う杭体相互の接合部（ラップ部）に残留砂が堆積したりして、これもまた止水性が乏しいとされ単杭ではなく、複列杭を採用している。
【０００３】
従来、地中連続壁の構築方法としては、例えば、縦孔内に有底筒状の中空構造物を、一つ置きの縦孔内に設置するようにした連続した杭列（又は柱列）からなる地中連続壁の構築方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１４に示すように、前記のような地中杭（柱）列式の地中連続壁３３を構築する場合には、隣り合う杭（又は複数の杭列ユニット）３４は、時間差をおいて施工されるため、隣り合う杭（又は複数の杭列ユニット）３４間のグラウト等の硬化性充填材２１には、境界部Ｓが形成される恐れがあり、隣り合うグラウト等の硬化性充填材２１間で、品質の差による止水性能の差を生じる恐れがあり、遮水性能が低くなる恐れがある。
そのため、杭（柱）間での止水性能（遮水性能）の低下を起こす恐れがあり、杭（柱）間でのグラウト等の硬化性充填材２１の均質な混合状態を図り、止水性能（遮水性能）の向上を図ることが可能な施工方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、地中連続遮水壁を構成している個々の杭体における杭体内への浸透性の問題を有利に解決できると共に、隣り合う杭（柱）間での止水性能の低下を起こす恐れのない止水性能（遮水性能）の向上を図ることが可能な不透水性の地中連続遮水壁の構築方法及びそれに用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の地中連続遮水壁の構築方法では、軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈により沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させることを特徴とする。
第２発明では、第１発明の地中連続遮水壁の構築方法において、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されることを特徴とする。
第３発明では、第１発明又は第２発明地中連続遮水壁の構築方法において、前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くことを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載の地中連続遮水壁の構築方法において、前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであることを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれか一つに記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明の地中連続遮水壁の構築方法では、軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈させることにより沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たすようにして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を縦孔２３から引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させるので、杭間境界部における硬化性充填材を確実に攪拌混合して、境界部の硬化性充填材の均一化及び均質化を図ることができ、地中連続遮水壁の遮水性能を格段に向上させることができる等の効果が得られる。
第２発明では、第１発明の地中連続遮水壁の構築方法において、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されるので、隣り合う止水杭体間の硬化性充填材の均一混合及び均質化を図った上で固化させることができる等の効果が得られる。
第３発明では、第１発明又は第２発明地中連続遮水壁の構築方法において、前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くので、螺旋状攪拌部材により硬化性充填材を攪拌混合した上で螺旋状攪拌部材を容易に引き上げて引き抜くことができ等の効果が得られる。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかに記載の地中連続遮水壁の構築方法において、前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであるので、施工場所に応じた硬化性充填材を用いた遮水壁とすることができる等の効果が得られる。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれか一つに記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されているので、ケーシングに対して螺旋状攪拌部材を同心状に装着したり、分離したりすることができ、そのため、ケーシング又は螺旋状攪拌部材のいずれか一方を回転させながら分離することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明において用いる分離可能な螺旋攪拌翼を備えたケーシングに駆動側を連結した状態を示す正面斜視図、（ｂ）はその一部の断面図、（ｃ）は変形形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すケーシングの上部連結部付近を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図３】図１の下端部付近を示すものであって、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】図１の下端部付近を断面で示すものであって、（ａ）は（ｂ）の矢視断面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図５】本発明の止水性能を有する地中連続遮水壁を構築する場合の施工手順を示すものであって、（ａ）はアースオーガーにより排土しながら削孔して縦孔を形成している状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）は所定の深さまで削孔した状態を示す概略縦断正面図、（ｃ）はアースオーガーを引き抜いた後に、分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングを縦孔内に回転させながら挿入した状態を示す概略縦断正面図である。
【図６】図５ｃにおいて、分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングが縦孔上端付近まで挿入された状態を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図７】図６の状態から連結ボルトを取り外して、上部の駆動側の取り付けフランジを有する中空駆動軸を取り除いて、ケーシング内に止水用有底筒状体を挿入すると共にその止水用有底筒状体内に掘削土を投入する状態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図８】分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシング内に配置される止水用有底筒状体を、ケーシングを逆回転させながら引き上げることによりケーシングの下端から抜くようにして残置させるようにしている状態を示すものであって、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図９】ケーシングを逆回転させながら引き抜く場合の上部の連結状態を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図１０】（ａ）縦孔内にグラウトを充填すると共にケーシングと螺旋状攪拌部材とを分離する直前の状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）は止水用有底筒状体内に掘削土を投入して自沈させると共に、ケーシングと螺旋状攪拌部材とを分離してケーシングを逆回転させながら引き上げている状態を示す概略縦断正面図である。
【図１１】（ａ）は螺旋状攪拌部材により止水用有底筒状体の周囲のグラウトを攪拌して、螺旋状攪拌部材を引き上げている状態を示す概略縦断正面図、（ｂ）はグラウトを固化させると共に上部にモルタル層を形成した状態を示す概略縦断正面図である。
【図１２】螺旋状攪拌部材を回転させてグラウトを攪拌する場合或は引き上げる場合に、駆動側と螺旋状攪拌部材側とを連結している状態を示すものであって、（ａ）は一部横断平面図、（ｂ）は一部縦断正面図である。
【図１３】本発明の施工方法によって構築された地中連続遮水壁を示す横断平面図である。
【図１４】従来の施工方法によって構築された地中連続壁を示す横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
先ず、図１〜図３を参照して、本発明の地中連続遮水壁の構築方法において用いる分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２について説明すると、前記ケーシング２は、下端に横軸３ａと共に回動して開閉可能な分割型下部蓋３を備えており、各分割型下部蓋３は、ケーシング２の下端部に固定されたアクチュエータ等の回動駆動装置３ｂにより、前記横軸３ａを介して駆動される。
【００１２】
前記ケーシング２の外周面には螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数の鋼製のガイド部材４が配置されて、前記各ガイド部材４の基端側が溶接等により固定されて、前記の多数のガイド部材４は、単独又は、ガイド部材４と前記ケーシング２の外周面と共同して、螺旋状ガイド部２ａを形成している。
螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２は、例えば、鋼製材料により製作される。前記の前記ケーシング２及びガイド部材４は鋼製材料により製作されている。
【００１３】
前記の各ガイド部材４は、図１（ｂ）に示すように、上部ガイド片４ａと下部ガイド片４ｂとを前記の螺旋状の軌跡に沿って上下に間隔をおいて対向するように配置して、ケーシング２の外周面に溶接により固定して構成されていてもよく、或は、図１（ｂ）に示すように、上部ガイド片４ａと下部ガイド片４ｂとに一体に接続する接続部５を備えていると共に側方開口のガイド溝６を備えたガイド部材４とされていてもよく、これを前記ケーシング２の外周面には螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいてケーシング２の外周面に固定することで螺旋状の軌跡に沿った螺旋状ガイド部２ａを構成してもよい。
【００１４】
前記のいずれのガイド部材４の場合も、前記のケーシング２の外周面に、螺旋状に配置される螺旋状攪拌部材１の螺旋状の内周縁部に連続するように設けた螺旋状係合凸部又は凹部７を備えた螺旋状内周縁部をガイドする必要があるため、ガイド部材４に設けられるガイド溝６は、螺旋状の軌跡に沿った形態のガイド溝とされているのが好ましい。
【００１５】
前記のガイド部材４は、螺旋状攪拌部材１の基端側の螺旋状内周縁部に設けた螺旋状係合凸部又は凹部７を係止するための、係止凹部又は係止凸部８を有するガイド溝６を備えている。前記の係止凹部又は係止凸部８は螺旋状の軌跡に沿った形態の溝とされているが望ましい。
前記のようなガイド部材４が、ケーシング２の外周面に、螺旋状攪拌部材１の内周縁部をガイド可能なように、螺旋状の軌跡に沿って多数配置されて、溶接等により前記ケーシング２に固定されている。
前記の螺旋状係合凸部又は凹部７及び係止凹部又は係止凸部８を有するガイド溝６の形態としては、断面矩形、断面円形、断面台形、断面三角形等の形状であってもよい。
前記の螺旋状の軌跡に沿って設けられた多数のガイド部材４による螺旋状ガイド部２ａと、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２とは、同じピッチの螺旋状部とされている。
螺旋状の軌跡に沿って設置された多数のガイド部材４のガイド溝６に、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２がほぼ螺旋状の軌跡沿って移動可能に嵌合されて、螺旋状攪拌部材１を下降させながら回転又は上昇させながら逆回転させることで、螺旋状攪拌部材１は螺旋状の軌跡に沿って相対的に昇降可能にされている。
【００１６】
ケーシング２の上方から螺旋状攪拌部材１を螺旋状ガイド部２ａの軌跡に沿って、回転させながら同時に下降させることで、螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部をケーシング２の多数の各ガイド部材４に嵌合させることができ、また、ケーシング２又は螺旋状攪拌部材１のいずれか一方を、回転（逆回転）させながら上昇（下降）させることで、係合させたり、離脱させて、分離することができるようにされている。
【００１７】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とは、それらの上部において、連結して一体に駆動したり、連結を解除して分離し、一方のみを回転させて引き上げ可能にされているので、次にその構造について、図２及び図９を参照して説明する。
【００１８】
前記の螺旋状攪拌部材１の上端部は、水平なリング状の従動連結板９に溶接等により固定されて、前記の従動連結板９を、駆動側とボルト１９（図２参照）、又はボルト・ナット２０（図９参照）により、連結することで、前記のケーシング２と共に回転したり、ケーシング２と分離した状態では、螺旋状攪拌部材１単独で、定位置で縦孔２３内の硬化性充填材２１を攪拌したり、上昇しながら攪拌したり、駆動軸側を上昇させることで、引き抜いたりすることができるようにしている。前記の場合に、螺旋ピッチと同じピッチで昇降させる場合には、攪拌作用はほとんどなく、螺旋ピッチと異なるピッチの昇降形態になるほど、攪拌作用は大きくなる。
前記のリング状の従動連結板９には、等角度間隔をおいて雌ねじ孔１０又は連結用孔が設けられている。
【００１９】
また、ケーシング２の上端部には、雄ねじ部又は雌ねじ部からなるねじ式等の上部連結部１１が設けられ、その上部連結部１１には、フランジ付き連結体１２が連結されている。前記のフランジ付き連結体１２は、筒本体１３の下端部に、雌ねじ部又は雄ねじ部からなる下部連結部１４を有すると共に、筒本体１３の上端部に、外向きフランジ１５を有し、前記外向きフランジ１５に貫通したボルト挿通用縦孔１６を、等角度間隔をおいて備えている。
【００２０】
前記のフランジ付き連結体１２には、駆動装置（図示を省略した）に接続した中空駆動軸１７の下端部に一体に設けられた取り付けフランジ１８が配置され、前記取り付けフランジ１８と従動連結板９は複数の連結ボルト１９により連結されている。
【００２１】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを、図２又は図６に示すように、結合した状態で、前記中空駆動軸１７内を供給管として利用して、前記中空駆動軸１７の上端にスイベル装置（流体回転継手装置、図示を省略した）を介して高圧供給ホース（図示省略）を連結すると共に圧送ポンプ（図示を省略）により、グラウト等の硬化性充填材の供給源から圧送することで、ケーシング２内に、グラウト等の硬化性充填材２１を充填すると共に、回動駆動装置３ｂを駆動して前記ケーシング２の先端の分割型下部蓋３を開くことで、縦孔２３内に、グラウト等の硬化性充填材２１を充填することができる。
縦孔２３内へのグラウト等の硬化性充填材２１の充填は、後記の止水用有底筒状体２４の自沈させる部分の体積を考慮して設定され、縦孔２３から溢れないように適宜設定する。
【００２２】
図６に示す状態から、縦孔２３内にグラウト等の硬化性充填材２１を充填した後、前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを分離して、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入する場合には、前記ケーシング２を適宜仮保持手段により保持すると共に、螺旋状攪拌部材１を適宜仮保持手段により保持した状態で、図７に示すように、前記連結ボルト１９を取り外して、中空駆動軸１７及び取り付けフランジ１８を一次的に取り外した状態で、前記ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入すると共に、前記止水用有底筒状体２４内に、縦孔２３掘削時に排土した掘削残土２５又は産業廃棄物を投入することで、止水用有底筒状体２４を自沈させることができる。
【００２３】
前記のケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを分離して、ケーシング２のみを引き上げる場合には、前記ケーシング２及び従動連結板９を、適宜、軟弱地盤２７上に設置した保持部材２６等の仮保持手段により、保持した状態で、前記連結ボルト１９を取り外す（図７に示す状態）。
図７に示す状態から、図９に示すように、フランジ付き連結体１２と、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８を複数のボルト・ナット２０により連結して、前記の螺旋状攪拌部材１の回転を適宜、軟弱地盤２７上に設置した保持部材２６等の仮保持手段により阻止した状態で、前記ケーシング２を回転させながら引き抜くことで、螺旋状攪拌部材１を縦孔２３内に残置させることができる。
【００２４】
また、図１２に示すように、前記のケーシング２を逆回転させて引き投げて撤去して、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８と、螺旋状攪拌部材１上端の従動連結板９を複数の連結ボルト１９（又はボルト・ナット）により連結した状態では、駆動装置に接続されている中空駆動軸１７を定位置で回転駆動させたり、螺旋状ガイド部２ａのピッチと異なるピッチで上下動させることで、縦孔２３内の硬化性充填材２１を攪拌混合させることができ、また、中空駆動軸１７を逆回転駆動させながら、螺旋状ガイド部２ａのピッチに合わせて引き上げることで、螺旋状攪拌部材１を硬化性充填材２１をほとんど攪拌することなく引き上げることができるようにされている。
【００２５】
次に、前記のような分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２を用いて、地中連続遮水壁を構築方法としては、例えば、下記（１）〜（６）の工程により構築するようにすればよい。
【００２６】
（１）先ず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、掘削ヘッドを備えたアースオーガー等の掘削具２８を矢印で示すように回転駆動させて実線矢印で示すように下降させて、堤体等の所定の位置において軟弱地盤２７を排土しながら削孔して、所定の深度（例えば、５ｍ前後）まで削孔して縦孔２３を形成した後、図５（ｂ）に２点鎖線で示すように、前記の掘削具２８を引き上げて撤去する。掘削残土２５を縦孔２３付近に排土しておく。
【００２７】
（２）次いで、図５（ｃ）及び図６に示すように、前記縦孔２３内に、分離可能な螺旋状攪拌部材１を備えたケーシング２を、駆動装置により矢印で示すように回転（正回転）させながら挿入する。
前記の中空駆動軸１７の上部は、図示を省略するが、スイベルジョイントが設けられて、前記スイベルジョイントに接続されたグラウト供給高圧ホース（図示を省略した）を介して、中空駆動軸１７内からグラウト等の硬化性充填材２１を、ケーシング２内を通して、前記ケーシング２先端の分割型下部蓋３を適宜開いて、縦孔２３内に充填する（図１０ａ参照）。
前記の硬化性充填材２１の縦孔２３内への充填は、直接、縦孔２３内へ充填してもよい。
【００２８】
前記の硬化性充填材２１としては、螺旋状攪拌部材１に沿って競り上がる性状の、モルタル（中練モルタル、セメントベントナイトモルタルを含む）、粘性グラウト、可塑性グラウト材等の硬化性充填材であればよく、適宜硬化時間が調整された硬化性充填材とされ、硬化時間は、適宜設計により設定される。
【００２９】
縦孔２３内に充填されるグラウト等の硬化性充填材２１は、掘削残土２５が投入される止水用有底筒状体２４の体積を考慮して、図１０（ａ）に示すように、所定の中間部の高さ位置まで注入する。
この状態において、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１とが連結した状態として。駆動装置によりケーシング２を矢印で示すように回転させることで、硬化性充填材２１を縦孔２３の孔壁面に確実になじませて、付着を確実にさせることができる。
【００３０】
（３）次いで、従動連結板９を適宜、仮保持手段により保持すると共に、ケーシング２に接続しているフランジ付き連結体１２における外向きフランジ１５を適宜、仮保持手段により保持し、前記のボルト１９を取り外して、取り付けフランジ１８付きの中空駆動軸１７を取り外し、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入可能な状態とする（図７参照）。
その状態で、ケーシング２内に止水用有底筒状体２４を挿入すると共に、その止水用有底筒状体２４内に、縦孔２３の掘削時において生じた掘削残土２５及び不足する場合には適宜建設残土等の産業廃棄物を投入して止水用有底筒状体２４を自沈させながら縦孔２３内のグラウト等の硬化性充填材２１をせり上げさせて、止水用有底筒状体２４を沈設する（図１０ｂ参照）。前記の止水用有底筒状体２４内に投入する材料としては、掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つ、必要に応じ複数を投入するように充填してもよい。止水杭体を高強度とする場合には、コンクリートを止水用有底筒状体２４内に投入して充填硬化したり、止水性を向上させる場合には、適宜調整された各種のモルタルを止水用有底筒状体２４内に投入して充填硬化させる。このようにすることで、結果的に、地中連続遮水壁の強度（曲げ剛性及び支持力）及び止水杭体の止水性能の向上を図ることができる。
【００３１】
前記の止水用有底筒状体２４としては、ポリプロピレン，ポリエチレン、ビニール等の合成樹脂製又はゴム製の止水用有底筒状体２４としてもよく、ガラス繊維，炭素繊維等により強化された繊維強化樹脂製の止水用有底筒状体２４としてもよく、ガラス繊維或は炭素繊維製等の繊維製の不浸透性の素材からなる不透水性の止水用有底筒状体２４としてもよい。
【００３２】
（４）前記の止水用有底筒状体２４の沈設する時に、前記のように、ケーシング２先端の分割型下部蓋３を開放し、ケーシング２を引き上げることで、止水用有底筒状体２４をケーシング２下端から抜いて、縦孔２３内に残置させることができる（図１０ｂ参照）。
前記のように、ケーシング２を引き上げるために、図９に示すように、外フランジ１５と中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８とを、ボルト・ナット２０により連結し、従動連結板９の回転を適宜仮保持手段により保持して回転を阻止した状態で、前記空中駆動軸１７を逆回転させると共に、螺旋状攪拌部材１のピッチと同じピッチとなるように上昇移動させることで、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、前記螺旋状ガイド部２ａを螺旋状攪拌部材１の螺旋状内周縁部２２に沿って上昇移動させて、ケーシング２を螺旋状攪拌部材１の内側から離脱させることができる。
【００３３】
（５）次いで、図１０（ｂ）に示すように、ケーシング２を引き上げて、ケーシング２の引き上げが完了したら、前記の外フランジ１５と中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８とを連結しているボルト・ナット２０を取り外し、図１２に示すように、中空駆動軸１７側の取り付けフランジ１８を従動連結板９にボルト１９（又はボルト・ナット）により連結し、駆動装置により、前記の螺旋状攪拌部材１を回転させて、グラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合する。
このように、螺旋状攪拌部材１により、グラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合することにより、硬化性充填材２１を均一に混合し均質化を図り、また、均質止水用有底筒状体２４の外周面との境界面を前面に渡って確実に付着させる。
【００３４】
（６）前記のようにして、止水用有底筒状体２４とその外側の硬化性充填材２１とからなる２重構造の止水杭体３１を形成する。また、隣り合う２重構造の止水杭体３１相互が硬化性充填材２１の部分で重なるようにし、図１３に示すように、軟弱地盤２７に連続する地中遮水壁３２を構築する。
前記の止水杭体３１は、グラウト等の硬化性充填材２１が硬化する前に、一つ置き又は連続して一つづつ構築してもよいが、２つまたは３つ以上の複数を１ユニットとして、ユニットづつ構築するようにしてもよい。
前記の場合に、図１３に示すように、先行して構築される止水杭体３１と、後続して構築される止水杭体３１との間の硬化性充填材２１は、時間差をおいて打設施工されるため、本発明においては、隣り合う止水杭体３１の間の硬化性充填材２１を、ケーシング２に一体とされた状態又は分離された状態の螺旋状攪拌部材１を有効に利用して、隣り合う止水杭体３１の間（境界部）の硬化性充填材２１を均一に十分攪拌して、均質化及び施工させるようにしている。
【００３５】
グラウト等の硬化性充填材２１を充填した後において、又は、止水用有底筒状体２４を沈設した状態において、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１が連結一体されている時点において、縦孔２３内のグラウト等の硬化性充填材２１を攪拌混合したり、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１が分離された状態においては、駆動装置に接続している螺旋状攪拌部材１により、グラウト等の硬化性充填材２１と孔壁面との土を確実にミキシングして、孔壁面との付着のみならず、止水用有底筒状体２４外周面との付着を確実に図り、しかも硬化性充填材２１の均一化及び均質化を図り、遮水性を高めている。
【００３６】
その他、本発明の実施の形態として上述した施工方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての施工方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。 その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例に想到し得るものであり、それら変更例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００３７】
本発明を実施する場合、軟弱地盤によっては、アースオーガーに代えて、ケーシング２と螺旋状攪拌部材１とを連結一体化した状態で、軟弱地盤を掘削して、縦孔２３を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 螺旋状攪拌部材
２ ケーシング
２ａ 螺旋状ガイド部
３ 分割型下部蓋
３ａ 横軸
３ｂ 回動駆動装置
４ ガイド部材
４ａ 上部ガイド片
４ｂ 下部ガイド片
５ 接続部
６ ガイド溝
７ 螺旋状係合凸部又は凹部
８ 係止凹部又は係止凸部
９ 従動連結板
１０ 雌ねじ孔
１１ 上部連結部（ケーシング側）
１２ フランジ付き連結体
１３ 筒本体
１４ 下部連結部
１５ 外向きフランジ
１６ ボルト挿通用縦孔
１７ 中空駆動軸
１８ 取り付けフランジ
１９ ボルト
２０ ボルト・ナット
２１ 硬化性充填材
２２ 螺旋状内周縁部
２３ 縦孔
２４ 止水用有底筒状体
２５ 掘削残土
２６ 保持部材
２７ 軟弱地盤
２８ 掘削具
２９ モルタル層
３１ 止水杭体
３２ 地中連続遮水壁
３３ 地中連続壁
３４ 杭
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈により沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させることを特徴とする地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項２】
隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されることを特徴とする請求項１に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項３】
前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くことを特徴とする請求項１又は第２発明に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項４】
前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されていることを特徴とする分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシング。
【請求項１】
軟弱地盤に連続した場所打ち杭列を構築することによる地中連続遮水壁の構築方法において、軟弱地盤に掘削形成された縦孔内に、硬化性充填材を設けて止水用有底筒状体を前記縦孔内に挿入すると共に、前記止水用有底筒状体内に、施工に伴う掘削残土を含む産業廃棄物、コンクリート又はモルタルの少なくとも一つを充填して止水用有底筒状体を自沈により沈設して所定の位置に配置し、前記止水用有底筒状体の外側を前記硬化性充填材で満たして、止水用有底筒状体とその外側の硬化性充填材からなる２重構造の止水杭体を形成すると共に、隣り合う前記２重構造の止水杭体相互が硬化性充填材の部分で重なるようにして連続する遮水壁を形成し、かつ、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材を、止水用有底筒状体の外側でこれを囲むように配設される螺旋状攪拌部材により攪拌し、前記螺旋状攪拌部材を引き上げた後、前記硬化性充填材を硬化させることを特徴とする地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項２】
隣り合う前記２重構造の止水杭体間の硬化性充填材は、後行して設けられる２重構造の止水杭体の形成時に螺旋状攪拌部材により攪拌混合された後、硬化されることを特徴とする請求項１に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項３】
前記螺旋状攪拌部材は、縦孔掘削時、又は硬化性充填材の充填後に縦孔内に配置され、隣り合う前記２重構造の止水杭体間の前記硬化性充填材を攪拌混合した後、回転させながら引き抜くことを特徴とする請求項１又は第２発明に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項４】
前記硬化性充填材は、モルタル、粘性グラウト又は可塑性グラウトのいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地中連続遮水壁の構築方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地中連続遮水壁の構築方法に用いられる分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシングであって、前記ケーシングは、その外周面に螺旋状の軌跡に沿って間隔をおいて多数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はガイド溝を備え、多数のガイド部材におけるガイド溝に、螺旋状攪拌部材の螺旋状の内周側が螺旋状の軌跡に沿って移動可能に嵌合されていることを特徴とする分離可能な螺旋状攪拌部材を備えたケーシング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２３７１３８（Ｐ２０１２−２３７１３８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６７４１（Ｐ２０１１−１０６７４１）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５１１１１５０００）株式会社グラテクセンターシモダ (1)
【出願人】（５９３１６５８７８）株式会社エルジー (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５１１１１５０００）株式会社グラテクセンターシモダ (1)
【出願人】（５９３１６５８７８）株式会社エルジー (6)
【Ｆターム（参考）】
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