遮水シートの施工方法および遮水シート施工装置
【課題】遮水シート同士の継手構造が多少複雑である場合でも確実に施工することができ、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を適用させることを目的とする。
【解決手段】溝等２の中に遮水シート３を設置する遮水シートの施工方法において、溝等２の中に入れられた遮水シート３のロール部分３ｃを溝等２に沿って移動させることで、ロール状の遮水シート３を展張し、ロール内側のシート端３ａをロール移動方向の反対方向に向けて溝等２に沿って回動させることで遮水シート３の端部を折り返えしてシート端３ａを溝等２の外に引き上げ、溝等２の外で、先行して設置された遮水シート３のシート端３ａに、新たな遮水シートのロール外側のシート端を継手し、その後、先行して設置された遮水シート３のシート端３ａ及び新たな遮水シートを下方向に回動させることで、遮水シート３の折り返された端部を元に戻すとともに新たな遮水シートを溝等２の中に入れる。
【解決手段】溝等２の中に遮水シート３を設置する遮水シートの施工方法において、溝等２の中に入れられた遮水シート３のロール部分３ｃを溝等２に沿って移動させることで、ロール状の遮水シート３を展張し、ロール内側のシート端３ａをロール移動方向の反対方向に向けて溝等２に沿って回動させることで遮水シート３の端部を折り返えしてシート端３ａを溝等２の外に引き上げ、溝等２の外で、先行して設置された遮水シート３のシート端３ａに、新たな遮水シートのロール外側のシート端を継手し、その後、先行して設置された遮水シート３のシート端３ａ及び新たな遮水シートを下方向に回動させることで、遮水シート３の折り返された端部を元に戻すとともに新たな遮水シートを溝等２の中に入れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中遮水壁を構成する遮水シートを設置するための遮水シートの施工方法およびその施工方法に用いられ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遮水壁で最終処分場を囲み、外部と仕切る必要がある。遮水壁としては、その地盤の透水性が高い場合や地盤の地耐力が低い場合、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場合が多い。遮水シート工法は、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した後、溝の中に遮水シートを設置する工法である。なお、地盤を所定長さ、所定深さで攪拌して面状（壁状）の地盤攪拌体を造成し、この地盤攪拌体の中に遮水シートを設置してもよい。
【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、地盤に形成された溝の中に挿入する。その後、ロール状の遮水シートから遮水シートを引き出しつつロール状の遮水シートのロール部分を溝方向に移動させて遮水シートを展張させる。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、先行して設置された遮水シートのシートジョイナーに新たな遮水シートのシートジョイナーを嵌合させながら挿入を行う。その後、先行の遮水シートと同様に新たな遮水シートを展張する。この工程を繰り返すことで、互いに継手された複数の遮水シートが溝の中に設置される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平４−３３３２５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、上記した従来の遮水シートの施工方法では、例えば、遮水シートの継手構造として、雄雌のシートジョイナーが密着した状態で嵌合される継手構造や、雄雌のシートジョイナーの嵌合箇所に止水材を介在させる継手構造を適用すると、ソイルセメント等で満たされた溝の中や地盤攪拌体の中は作業性が悪いため、継手作業が困難であり、施工できない場合もある。したがって、従来の遮水シートの施工方法では、作業性を考慮して簡易的な継手構造にする必要があるが、簡易的な継手構造にすると、遮水性能をソイルセメントに期待しなければならず、遮水性能の信頼性が低いとともに経済性も悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、遮水シート同士の継手構造が多少複雑である場合でも確実に施工することができ、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を適用することができる遮水シートの施工方法、およびその施工方法を実現することができる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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、地盤に形成された溝、又は地盤を連続的に攪拌して造成された地盤攪拌体の中に、複数の遮水シートを互いに継手させた状態でそれぞれ設置する遮水シートの施工方法において、ロール状に巻かれた状態で前記溝又は地盤攪拌体内に入れられた前記遮水シートのロール部分を前記溝又は地盤攪拌体に沿って移動させることで、ロール状に巻かれた前記遮水シートを展張し、ロール内側にあった前記遮水シートの一方のシート端をロール移動方向の反対方向に向けて前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、該遮水シートの端部を折り返えし、前記一方のシート端を前記溝又は地盤攪拌体の外に引き上げ、該溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端に、ロール状に巻かれた新たな遮水シートのロール外側にある他方のシート端を継手し、その後、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端および前記新たな遮水シートを下方向に回動させることで、先行して設置された前記遮水シートの折り返された端部を元に戻すとともに前記新たな遮水シートを前記溝又は地盤攪拌体内に入れることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、溝又は地盤攪拌体の中でロール状のものを展張することで遮水シートが溝又は地盤攪拌体の中に設置されるとともに、遮水シート同士の継手作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われるため、継手作業の作業効率が向上する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の遮水シートの施工方法において、前記遮水シートの前記一方のシート端には、雄型又は雌型の第１のジョイント冶具が付設され、前記遮水シートの前記他方のシート端には、前記第１のジョイント冶具と対を成す雌型又は雄型の第２のジョイント冶具が付設されており、前記溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端と前記新たな遮水シートの前記他方のシート端とを継手する際、先行して設置された前記遮水シートの前記第１のジョイント冶具と前記新たな遮水シートの前記第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、第１、第２のジョイント冶具同士の嵌合作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われることで、第１、第２のジョイント冶具の間に止水材を適正に介在させることが可能であり、そして、この止水材によって継手箇所の止水性が確保される。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の遮水シートの施工方法に用いられる遮水シート施工装置であって、前記溝又は地盤攪拌体の外に位置する回転軸を中心に前記溝又は地盤攪拌体に沿って回転可能に設けられているとともにロール状に巻かれた前記遮水シートを引き出し展張可能に保持する保持部材と、該保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って水平方向に移動させる移動手段と、前記保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させる回動手段とが備えられ、前記保持部材には、前記溝又は地盤攪拌体内で展張された前記遮水シートの一方のシート端が係止されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、ロール状の遮水シートを展張可能に保持した保持部材が、溝又は地盤攪拌体の中に入れられ、この保持部材が移動手段によって水平方向に動かされることで、ロール状の遮水シートが溝又は地盤攪拌体の中で展張される。また、遮水シートを展張した後に、遮水シートの一方のシート端が係止されている保持部材を回動手段によって溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、保持部材とともに一方のシート端が回動し、遮水シートの端部が折り返えされ、一方のシート端が溝又は地盤攪拌体の外に引き上げられる。さらに、保持部材を一方のシート端から取り外してロール状に巻かれた新たな遮水シートに取り付けるとともに、先行して設置された遮水シートの一方のシート端と新たな遮水シートの他方のシート端とを継手し、その後、保持部材を回動手段によって溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、保持部材とともに、先行して設置された遮水シートの一方のシート端および新たな遮水シートが下方側にそれぞれ回動し、折り返された遮水シートの一方側の端部が元に戻されるとともに、新たな遮水シートが溝又は地盤攪拌体内に入れられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る遮水シートの施工方法によれば、ロール状の遮水シートを溝又は地盤攪拌体の中で展張することで遮水シートが設置されるとともに、遮水シート同士の継手作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われることで継手作業の作業効率が向上するため、遮水シート同士の継手構造が多少複雑である場合でも確実に施工することができ、これによって、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を採用することができる。
【００１３】
また、遮水シートの一方のシート端に第１のジョイント冶具を付設させ、他方のシート端に第２のジョイント冶具を付設させ、遮水シート同士を継手する際、先行して設置された遮水シートの第１のジョイント冶具と新たな遮水シートの第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることで、継手箇所の止水性が確保され、これによって、継手箇所の遮水性能についての信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る遮水シート施工装置によれば、溝又は地盤攪拌体の中で展張された遮水シートの一方のシート端を回動させること等が可能であり、上記した遮水シートの施工方法を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る遮水シートの施工方法およ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。なお、図１は遮水シート３を用いて地盤Ｇ内に遮水壁１を構築するときの
【００１６】
まず、遮水シート３を用いて地盤Ｇ内に構築される遮水壁１の構成について説明する。
【００１７】
図１は遮水壁１を表す立断面図である。図１に示すように、遮水壁１は、地盤Ｇを所定長さ、所定深さＨで攪拌することで地盤Ｇ内に面状（壁状）に鉛直に造成された地盤攪拌体２と、地盤攪拌体２内に鉛直にそれぞれ埋設された複数の遮水シート３…とから構成されている。
【００１８】
地盤攪拌体２は、地盤Ｇに水やベントナイト、フライアッシュ等の添加材を加えて攪拌したものであり、攪拌当初には流動性を有するものである。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地盤攪拌体が流動性を失って固化するので、展張し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。
【００１９】
遮水シート３は、例えばフレキシブルポリマーアロイ製のシート等であり、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、地盤攪拌体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するものである。
【００２０】
図２は遮水シート３，３同士の継手部分を表す拡大平面図である。図１，図２に示すように、鉛直（深さ）方向に延在する遮水シート３の側端のうち、一方のシート端（以下、第１シート端３ａと記す。）には、その第１シート端３ａに沿って延在する雄ジョイント４（第１のジョイント冶具）が付設されており、他方のシート端（以下、第２シート端３ｂと記す。）には、その第２シート端３ｂに沿って延在する雌ジョイント５（第２のジョイント冶具）が付設されている。雄ジョイント４と雌ジョイント５とは、互いに嵌合される一対のジョイント冶具であり、雄ジョイント４の先端部４ａが雌ジョイント５の溝状の凹部５ａの中に嵌め込まれることで連結される継手構造である。隣接する遮水シート３，３同士は、一方の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４と、他方の遮水シート３の第２シート端３ｂに付設された雌ジョイント５とが嵌合されることで継手されている。
【００２１】
また、雄ジョイント４と雌ジョイント５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。止水材６は、雄ジョイント４や雌ジョイント５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、雌ジョイント５の凹部５ａの中に配置され、雌ジョイント５の凹部５ａの内側面と雄ジョイント４の先端部４ａとの間に介在されている。
【００２２】
図３は地盤攪拌体２内に入れるときの遮水シート３の状態を表す断面図である。図３に示すように、地盤攪拌体２内に入れるときの遮水シート３は、第１シート端３ａを内側にして（第２シート端３ｂを外側にして）ロール状に巻かれた状態になっている。具体的には、遮水シート３は、断面形状Ｃ形の円筒形の軸芯鋼管９に巻き付けられている。軸芯鋼管９には、軸線方向に延在するスリット９ａが形成されており、スリット９ａから軸芯鋼管９内に、第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４が差し込まれている。スリット９ａの幅寸法は、雄ジョイント４の基端部４ｂの厚さよりも大きくて先端部４ａの厚さよりも小さくなっており、軸芯鋼管９内にある雄ジョイント４が係止されてスリット９ａから引き抜きできない状態になっている。また、軸芯鋼管９は、少なくとも一方端が開放されており、軸芯鋼管９と雄ジョイント４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。
【００２３】
次に、地盤Ｇに上記した地盤攪拌体２を造成する際に使用する設備について説明する。
【００２４】
図４は地盤攪拌体２を造成する際の施工システムと施工機械を表す図である。図４に示すように、地盤攪拌体２を造成する際は、セメントミルク等の液状の添加材を製造する添加材製造手段１０と、製造された添加材を所定量だけ地盤攪拌体２内に送る添加材流入手段１１と、地盤Ｇと添加材とを攪拌混合する地盤攪拌機１２と、残土の搬出を行うバックホウ等の掘削機１３とが使用される。
【００２５】
添加材製造手段１０は、サイロ１４，スラリープラント１５，水槽１６及び発電機１７から構成されており、添加材製造手段１０によって、液状の添加材が製造されるとともに製造された添加材が添加材流入手段１１に送られる。添加材流入手段１１はグラウトポンプ１８，流量計１９及び空気圧縮機２０から構成されており、添加材流入手段１１によって、添加材は地盤攪拌機１２が攪拌している地盤Ｇ内に圧送される。なお、この添加材製造手段１０は、セメント等の固化材に替えてベントナイト等の添加材をスラリー状にするのにも用いられる。
【００２６】
図５は地盤攪拌機１２を表す斜視図である。図５に示すように、地盤攪拌機１２は、ベースマシン５１に可動アーム５０が備えられ、この可動アーム５０にフレーム５２が取り付けられた概略構成からなる。このフレーム５２は、上部には油圧モータ等の原動機に連結された駆動輪５３と、下部には従動輪５４を有し、この駆動輪５３と従動輪５４との間にエンドレスチェーン５５が巻き掛けられ、エンドレスチェーン５５は駆動輪５３の駆動回転によって駆動輪５３と従動輪５４との間を周回するようになっている。また、エンドレスチェーン５５は、その全周方向外側に一定間隔で攪拌羽根５６を有している。この攪拌羽根５６の周回によって、地盤Ｇが攪拌され、添加材や固化材を添加すれば、地盤Ｇが添加材や固化材とともに攪拌混合され、セメントであれば地盤攪拌体２はソイルセメントとなる。
【００２７】
次に、地盤Ｇ内に造成された地盤攪拌体２内に複数の遮水シート３…を設置する遮水シート施工装置３０について説明する。
【００２８】
図６，図７は遮水シート３を施工する遮水シート施工装置３０を表す図である。図６，図７に示すように、遮水シート施工装置３０は、ロール状に巻かれた遮水シート３を保持部材３１で保持し、このロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内で展張させて遮水シート３を設置する装置であり、地盤Ｇ上を走行可能な重機である。遮水シート施工装置３０には、地盤Ｇ上を走行するベースマシン３３（移動手段）と、ベースマシン３３に装備された略鉛直に立設されたマスト部３４と、マスト部３４に沿って上下動する上下動部３２と、上下動部３２に対して回転軸４９で軸支されて鉛直方向に回転可能に取り付けられているとともにロール状の遮水シート３を保持する保持部材３１と、上下動部３２を上下動させて保持部材３１を昇降させる昇降機構３６と、保持部材３１を地盤攪拌体２に沿って鉛直回転させる回動機構３７（回動手段）とが備えられている。
【００２９】
図８は保持部材３１を表す側面図であり、図９は保持部材３１の下端部を表す拡大側面図であり、図１０は保持部材３１の上部を表す拡大側面図である。図７，図８，図９，図１０に示すように、保持部材３１は、ロール状に巻かれた遮水シート３を引き出し展張可能（軸回転可能）に保持する部材であり、保持部材３１の上端部は、地盤攪拌体２の外（地盤攪拌体２の上方）に位置する回転軸４９を介して上下動部３２に取り付けられ、保持部材３１は、回転軸４９を中心にして鉛直回転可能に設けられている。また、保持部材３１には、矩形鋼管等からなるロッド状の本体部６０が備えられており、この本体部６０の下端側面には、ロール状の遮水シート３が載せられるブラケット状の受け部６３が設けられている。受け部６３は、本体部６０の軸線に対して直交して突設されており、その上面には、開放された軸芯鋼管９の下端に回転自在に挿嵌される突起６３ａが形成されている。
【００３０】
また、軸芯鋼管９上端には、軸芯延長部材６４が継手されている。具体的には、軸芯延長部材６４の下端には軸芯鋼管９上端に回転拘束状態で嵌合する嵌合孔６４ａが形成され、この嵌合孔６４ａ内に軸芯鋼管９の上端が差し込まれることで継手されている。また、軸芯延長部材６４の上部には、回転自在なベアリング部６４ｂが付設されている。
【００３１】
図１１は図１０に示すＡ−Ａ間の断面図であり、図１２は図１０に示すＢ−Ｂ間の断面図である。図１０，図１１，図１２に示すように、本体部６０の上部には、軸芯鋼管９の上端に継手された軸芯延長部材６４を着脱自在に把持する把持機構６５が設けられている。把持機構６５は、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを把持する上部把持機構６６と、軸芯延長部材６４の下部を直接把持する下部把持機構６７とからなっており、上部把持機構６６で軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを把持している時には軸芯鋼管９は回転自在に保持され、下部把持機構６７で軸芯延長部材６４の下部を把持している時には軸芯鋼管９は回転拘束状態(回転しない)で保持される。
【００３２】
図１０，図１１に示すように、上部把持機構６６は、本体部６０から張り出して取り付けられて２枚平行に配置された受けアーム（把持部材）６８，６８と、これらの受けアーム６８，６８の間に配置された押えアーム（把持部材）６９と、押えアーム６９の端部にその一端が取り付けられ、他端が本体部６０に取り付けられた伸縮ジャッキ（伸縮機構）７０とからなっている。押えアーム６９は、Ｌ字型形状をしており、一方の辺に相当するところは直線状で、他方の辺に相当する押え部６９ａはベアリング部６４ｂの円弧形状に合わせて内方に曲がる円弧形状とされ、中間の屈曲部６９ｂにおいて、受けアーム６８の基端部付近で受けアーム６８に対し回転可能に軸支されている。なお、受けアーム６８は、ベアリング部６４ｂを把持する受け部６８ａが、ベアリング部６４ｂの円弧形状に合わせて円弧形状とされている。
【００３３】
図１０，図１２に示すように、下部把持機構６７は、上部把持機構６６と同様の構成からなり、本体部６０からそれぞれ張り出して取り付けられて２枚平行に配置された受けアーム（把持部材）６８´，６８´と、これらの受けアーム６８´，６８´の間に配置された押えアーム（把持部材）６９´と、押えアーム６９´の端部にその一端が取り付けられ、他端が本体部６０に取り付けられた伸縮ジャッキ（伸縮機構）７０´とからなっている。押えアーム６９は、Ｌ字型形状をしており、一方の辺に相当するところは直線状で、他方の辺に相当する押え部６９ａ´は軸芯延長部材６４の下部の外周形状に合わせて内方に曲がる円弧形状とされ、中間の屈曲部６９ｂ´において、受けアーム６８´の基端部付近で受けアーム６８´，６８´に対し回転可能に軸支されている。なお、受けアーム６８´，６８´は、軸芯延長部材６４を把持する受け部６８ａ´が、軸芯延長部材６４の下部の外周形状に合わせて円弧形状とされている。
【００３４】
図１０，図１１，図１２に示すように、把持機構６５によって軸芯延長部材６４を把持する時（取付時）には、上部把持機構６６及び下部把持機構６７の伸縮ジャッキ７０，７０´のロッド部７０ａ，７０ａ´をシリンダー部７０ｂ，７０ｂ´内にそれぞれ縮退させ、押え部６９ａ，６９ａ´と受け部６８ａ，６８ａ´とでベアリング部６４ｂや軸芯延長部材６４を挟んでそれぞれ把持する。一方、把持機構６５に把持された軸芯延長部材６４を開放する時(取外時)には、上部把持機構６６及び下部把持機構６７の伸縮ジャッキ７０，７０´のロッド部７０ａ，７０ａ´をシリンダー部７０ｂ，７０ｂ´から伸長させることで、ベアリング部６４ｂや軸芯延長部材６４下部の把持を開放する。
【００３５】
図７に示すように、上下動部３２は、マスト部３４に付設された図示せぬガイドレールに摺動可能に取り付けられた部材であり、後述する昇降機構３６のワイヤー４１に吊り下げられている。
図６，図７に示すように、昇降機構３６は、マスト部３４の上端部及びベースマシン３３上にそれぞれ付設された上下動用滑車（シーブ）３８，３８と、ベースマシン３３に搭載された上下動用巻上機（ウインチ）３９と、ウインチ３９によって巻き取られる上下動用のワイヤー４１とから構成されている。ワイヤー４１は、ウインチ３９からベースマシン３３上の上下動用のシーブ３８を経てマスト部３４上端のシーブ３８にそれぞれ巻回され、端部が上下動部３２に接続されており、上下動部３２は、ウインチ３９によってワイヤー４１を巻き取ることで上昇され、反対に、ウインチ２９を開放してワイヤー４１を送り出すことで下降される。
【００３６】
回動機構３７は、マスト部３４の上端部及びベースマシン３３上にそれぞれ付設された回動用滑車（シーブ）４３，４３，４３と、ベースマシン３３に搭載された回動用巻上機（ウインチ）４４と、ウインチ４４によって巻き取られる回動用のワイヤー４５と、地盤Ｇ上に設置された滑車架台４２とから構成されている。ワイヤー４５は、ウインチ４４からベースマシン３３上の回動用シーブ４３及びマスト部３４上端の２つのシーブ４３，４３をそれぞれ経て滑車架台４２に巻回され、端部が保持部材３１下端の受け部６３に接合された被掛止部６１に接続されており、保持部材３１は、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで鉛直方向に回動される。具体的には、ベースマシン３３（保持部材３１）よりも後方（後述する遮水シート３の移動展張方向の基端側）の位置に滑車架台４２を配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで、鉛直状態の保持部材３１が回転軸４９を回転中心にして後方に向かって鉛直回動して、第１シート端３ａは地盤攪拌体２内から引き上げられる。一方、ベースマシン３３（保持部材３１）よりも先方（後述する移動展張方向の先端側）の位置に滑車架台４２を配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで、水平状態の保持部材３１が回転軸４９を回転中心にして下方に回転して、第１シート端３ａは地盤攪拌体２内に入れられる。
【００３７】
次に、上記した地盤攪拌体２を造成する施工システムと施工機械を用いて地盤Ｇに地盤攪拌体２を造成した後、遮水シート施工装置３０を用いて地盤攪拌体２内に遮水シート３を設置し、上記した遮水壁１を構築する施工手順を説明する。
【００３８】
まず、所要の機械を現場に搬入して組み立てる機械搬入・組立工程を行う。具体的には、図４に示す添加材製造手段１０を構成する機材や、添加材流入手段１１を構成する機材、分解された状態の地盤攪拌機１２、掘削機１３をそれぞれ現場に搬入し、これらの機材等を組み立てて、地盤攪拌体２を造成する際の施工システムをつくる。また、図６，図７に示す遮水シート施工装置３０を分解した状態で搬入し、現場で組み立てる。さらに、図１，図３に示す複数の遮水シート３…や軸芯鋼管９、軸芯延長部材６４の材料をそれぞれ搬入し、遮水シート３を軸芯鋼管９にロール状に巻き付け、複数のロール状の遮水シート３…を製作しておく。このとき、遮水シート３の両端部に、雄ジョイント４や雌ジョイント５を付設しておく。なお、予め工場等でロール状に巻かれたロール状の遮水シート３を現場に搬入してもよく、その他の機械や設備についても、既に組み立てられたものを現場に搬入してもよい。
【００３９】
次に、施工ヤードの造成を行う施工ヤード造成工程を行う。具体的には、図３に示すように、掘削機１３で地盤攪拌機１２や遮水シート施工装置３０が据置・走行する範囲の整地を行うとともに鉄板等を敷設する。
【００４０】
次に、地盤Ｇを所定深さ(遮水壁を設けようとする深さである)で所定長さ(遮水壁を設けようとする長さである)連続的に攪拌し、地盤中に面的な広がりを有する面状の地盤攪拌体２を造成する地盤攪拌体造成工程を行う。ここで地盤攪拌体２の幅は、小さいのに越したことはないが、ロール状の遮水シートを挿入する関係からここでは６０ｃｍ程度に設定している。また、攪拌にあたっては、攪拌のみの場合、水やベントナイト、フライアッシュ、固化材としてのセメント等の添加材を混入して攪拌混合する場合がある。
【００４１】
ここで、添加材を添加する場合の攪拌混合について説明する。具体的には、図４に示すように添加材製造手段１０によって所定配合の添加材(必要に応じ固化材を混入してもよい)を製造する。そして、製造された添加材を添加材流入手段１１によって地盤Ｇに混入させつつ、地盤攪拌機１２のエンドレスチェーン５５を周回させることで攪拌羽根５６を周回させて、地盤Ｇとともに攪拌混合する。このとき、エンドレスチェーン５５が巻き掛けられたフレーム５２を上下および横方向、即ち深さと長さ方向に移動させることで、所定の深さ、所定の長さで連続する面状で流動状の地盤攪拌体２を造成する。また、このとき、遮水シート３の挿入・展張の作業性を考慮しつつ、地盤攪拌体２の遮水性能を適正に確保するべく、攪拌体のフロー値が所定値になるように流量計１９で混入させる添加材の注入量を調整する。具体的には、遮水シート３の挿入・展張の作業性を考慮するとともに、最低限の遮水性能（透水係数１０−５ｃｍ／ｓｅｃ）を確保するために、攪拌体のテーブルフロー値（ＪＩＳ Ｒ５２０１−１９８１「セメントの物理試験方法」による計測値）が１３０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下になるように、添加材の注入量を調整し、好ましくはテーブルフロー値が１５０ｍｍ程度になるように調整する。
【００４２】
一方、図１３（ａ）に示すように、ロール状の一枚目の遮水シート３を遮水シート施工装置３０の保持部材３１に保持させるシート保持工程を行う。具体的には、まず、図８，図１０に示すように、遮水シート３が巻き付けられている軸芯鋼管９の上端に軸芯延長部材６４を継手させ、さらに、図示しないピン等で軸芯鋼管９と軸芯延長部材６４とが外れないようにしておく。次に、図１０，図１１，図１２，図１３（ａ）に示すように、遮水シート施工装置３０の保持部材３１を水平状態に配置しておき、この状態で、遮水シート３の軸芯鋼管９の下端を本体部６０下端の受け部６３の突起６３ａに嵌合させるとともに、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを本体部６０上部に設けた上部把持機構６６で把持し、さらに下部把持機構６７でも軸芯延長部材６４を把持する。
【００４３】
次に、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、流動状の地盤攪拌体２内に、保持部材３１に保持された１枚目のロール状の遮水シート３を挿入するシート挿入工程を行う。具体的には、まず、図１３（ａ）に示すように、昇降機構３６によって上下動部３２を上昇させる。このとき、保持部材３１は鉛直回転自在になっており、上下動部３２が上昇するとともに、保持部材３１が鉛直方向に回動して地盤Ｇの上方で鉛直状態になり、保持部材３１に保持されたロール状の遮水シート３も鉛直状態になる。次いで、図１３（ｂ）に示すように、遮水シート施工装置３０を動かして、保持部材３１に保持されたロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２の端部上方に配置する。次いで、昇降機構３６によって上下動部３２を下降させ、保持部材３１とともにロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内に挿入する。このとき、地盤攪拌体２の端部に予め鉛直に打設されたロッド状の固定部材２７に、ロール状の遮水シート３の外側にある図３に示す雌ジョイント５を固定させる。
【００４４】
次に、図１４（ａ）に示すように、ロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内で展張させるシート展張工程を行う。具体的には、図１２に示す下部把持機構６７を解除した後、ベースマシン３３によって遮水シート施工装置３０を地盤攪拌体２に沿って固定部材２７から離れる方向に水平移動させることで、保持部材３１を同様に地盤攪拌体２に沿って固定部材２７から離れる方向に水平移動させる。このとき、保持部材３１に保持された遮水シート３のロール部分３ｃは、保持部材３１とともに、固定された第２シート端３ｂから離れる方向に水平移動しながら軸回転し、地盤攪拌体２内で引き出されて（巻きほぐされて）横引き展開される。ロール状の遮水シート３が完全に展張されたところで、ベースマシン３３の走行を停止させる。
【００４５】
次に、図１４（ｂ）に示すように、展張された遮水シート３の第１シート端３ａ（雄ジョイント４）を、回動機構３７によって、保持部材３１とともに地盤攪拌体２内から引き上げるシート端引上げ工程を行う。具体的には、図６，図７，図１４（ｂ）に示すように、滑車架台４２をベースマシン３３の後方に配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取って保持部材３１の下端にワイヤー４５を介して牽引力を与え、地盤攪拌体２の外にある回転軸４９を回転中心にして、鉛直状態の保持部材３１を後方に向けて鉛直回動させる。このとき、保持部材３１に掛止されている雄ジョイント４（第１シート端３ａ）が保持部材３１とともに後方に向けて鉛直回動し、これにより、遮水シート３の端部が折り返され、第１シート端３ａが地盤攪拌体２内から気中（地盤攪拌体２の外）に引き上げられる。そして、保持部材３１（第１シート端３ａ）が完全に引き上げられて水平に配置されたところでウインチ４４を停止して、保持部材３１（第１シート端３ａ）の回動を停止させる。
【００４６】
次に、図１４（ｂ），図１５，図１６に示すように、地盤攪拌体２の外で、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａと、２枚目の（新たな）遮水シート３´の第２シート端３ｂ´とを継手するとともに、ロール状に巻かれた２枚目の遮水シート３´を保持部材３１に保持させるシート継手・保持工程を行う。具体的には、図１０，図１１，図１２，図１５に示すように、地盤攪拌体２内から引き上げられた保持部材３１の上部把持機構６６および下部把持機構６７をそれぞれ解除するとともに軸芯鋼管９の上端から軸芯延長部材６４を引き抜き、保持部材３１から軸芯鋼管９を取り外す。なお、軸芯鋼管９を保持部材３１から取り外すとき或いは雄ジョイント４を軸芯鋼管９から取り外すときに遮水シート３の第１シート端３ａがずれて地盤攪拌体２内に落下しないように落下防止用として、または、１枚目と２枚目の遮水シート３を継手するときの作業用として、シート押え部材７２が取り付けられた継手作業台７１を、ヒンジ７３を介して本体部６０に回動可能に取り付けておくことが好ましい。上記した継手作業台７１が備えられることで、前記した取り外し作業や継手作業をする際には、継手作業台７１を水平に回動させて、この上に１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａ付近を載せ、遮水シート３の上方からシート押え部材７２で固定することことができ、上記作業が行い易くなる。次いで、図１５に示すように、軸芯鋼管９を軸線方向にスライドさせ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４から軸芯鋼管９を取り外す。次いで、図１６に示すように、１枚目の遮水シート３の雄ジョイント４に、軸芯鋼管９´に巻回された２枚目の遮水シート３´のロール外側にある雌ジョイント５´を嵌合させながら、ロール状の２枚目の遮水シート３´を軸線方向にスライドさせ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａと２枚目の遮水シート３´の第２シート端３ｂ´とを継手させる。このとき、その継手箇所に止水材６を介在させる。なお、この止水材６は、雄ジョイント４の先端部や雌ジョイント５´の内側面に予め接着しておいてもよく、或いは、雄ジョイント４と雌ジョイント５´とを嵌合させる際に、それらの間に配置してもよい。次いで、図１０，図１１，図１２，図１６に示すように、１枚目の遮水シート３と同様に、２枚目の遮水シート３´の軸芯鋼管９´上端に軸芯延長部材６４を継手させ、軸芯鋼管９´下端を保持部材３１の受け部６３の突起６３ａに嵌合させ、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを上部把持機構６６で把持し、さらに下部把持機構６７で軸芯延長部材６４を把持することで、２枚目の遮水シート３´を保持部材３１に保持させる。
【００４７】
次に、図１７（ａ）に示すように、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´を保持部材３１とともに下方に回動させることで、１枚目の遮水シート３の折り返された端部を元に戻すとともに、ロール状の２枚目の遮水シート３´を地盤攪拌体２内に入れるシート入れ工程を行う。具体的には、図６，図７，図１７（ａ）に示すように、滑車架台４２をベースマシン３３の先方に配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取って保持部材３１の下端にワイヤー４５を介して牽引力を与え、地盤攪拌体２の外にある回転軸４９を回転中心にして、水平状態の保持部材３１を下方（シート端引上げ工程のときと反対の方向）に向けて鉛直回動させる。このとき、保持部材３１に保持されたロール状の２枚目の遮水シート３´、およびその遮水シート３´の第２シート端３ｂ´に継手された１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａは、保持部材３１とともに下方に向けて鉛直回動し、これにより、折り返された遮水シート３の端部は広げられ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´は地盤攪拌体２の中に入れられる。そして、保持部材３１（１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´）が地盤攪拌体２内で鉛直に配置されたところでウインチ４４を停止して、保持部材３１の回動を停止させる。なお、水平状態の保持部材３１を下方に向けて鉛直回動させる方法として、滑車架台４２をベースマシン３３の後方に配置したままで、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き戻すことで、保持部材３１を下方に鉛直回動させる方法もある。
【００４８】
次に、図１７（ｂ）に示すように、１枚目の遮水シート３と同様に、２枚目の遮水シート３´について上記したシート展張工程を行うことで、２枚目の遮水シート３´を展張する。その後、上記したシート端引上げ工程、シート継手・保持工程、シート入れ工程、シート展張工程を順次繰り返し行う。
【００４９】
上記した構成からなる遮水シート３の施工方法によれば、ロール状の遮水シート３を展張した後、遮水シート３の第１シート端３ａを後方に向けて回動させることで、遮水シート３の端部を折り返えして第１シート端３ａを地盤攪拌体２の外に引き上げ、その後、地盤攪拌体２の外で、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂを継手することにより、遮水シート３，３´同士の継手作業の作業効率が向上するため、遮水シート３，３´同士の継手構造（雄ジョイント４，雌ジョイント５）が多少複雑な構造である場合でも確実に施工することができる。これによって、遮水シート３，３´同士の継手構造に、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を採用することができる。
【００５０】
また、地盤攪拌体２の外で、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂを継手する際、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４と、新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂに付設された雌ジョイント５とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材６を介在させることにより、止水材６によって継手箇所の止水性が確保される。これによって、遮水シート３，３´同士の継手箇所の遮水性能についての信頼性を向上させることができる。なお、雄ジョイント４と雌ジョイント５との嵌合作業が地盤攪拌体２の外の気中で行われるため、雄ジョイント４と雌ジョイント５との間に止水材６を適正に介在させることが可能である。
【００５１】
また、上記した構成からなる遮水シート施工装置３０によれば、地盤攪拌体２の外に位置する回転軸４９を中心に鉛直方向に回転可能に設けられてロール状の遮水シート３，３´を引き出し展張可能に保持する保持部材３１と、この保持部材３１を水平方向に移動させるベースマシン３３と、保持部材３１を鉛直方向に回動させる回動機構３７とが備えられていることにより、地盤攪拌体２内のロール状の遮水シート３を展張させること、展張された遮水シート３の第１シート端３ａを鉛直方向に回動させること、新たな遮水シート３´に継手させた後、先行の遮水シート３の第１シート端３ａおよび新たなロール状の遮水シート３´を鉛直方向に回動させて地盤攪拌体２内に入れること等が可能であり、上記した遮水シート３の施工方法を実施することができる。
【００５２】
以上、本発明に係る遮水シートの施工方法およ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、ロール内側の第１シート端３ａに雄ジョイント４が付設され、ロール外側の第２シート端３ｂに雌ジョイント５が付設されているが、本発明は、第１シート端３ａに雌型のジョイント冶具が付設され、第２シート端３ｂに雄型のジョイント冶具が付設されていてもよい。
【００５３】
また、上記した実施の形態では、遮水シート３，３´の第１シート端３ａに雄ジョイント４が付設され、遮水シート３，３´の第２シート端３ｂに雌ジョイント５が付設され、地盤攪拌体２の外で先行の遮水シート３の雄ジョイント４と新たな遮水シート３´の雌ジョイント５とを嵌合させることで、双方の遮水シート３，３´同士を継手しているが、本発明は、図１８に示すように、遮水シート３，３´が、第１シート端３ａ，３ａ´にＬ形のアングル材１０４，１０４´が付設（溶着）され、第２シート端３ｂ，３ｂ´に冶具等が付設されてない構成であってもよい。この場合、地盤攪拌体２の外で双方の遮水シート３，３´同士を継手する際、先行の遮水シート３のアングル材１０４に新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂ´を現場溶着する。また、アングル材１０４，１０４´は、スリット９ａの幅よりも大きく、軸芯鋼管９に掛止されて引き抜きできない構成にする。なお、遮水シート３，３´同士を直接溶着するようにしてもよい。
その他、本発明は、遮水シート同士の継手構造が如何なる構成のものでもよく、他の構成からなる継手構造であっても適宜変更可能である。
【００５４】
また、上記した実施の形態では、保持部材３１は、上部把持機構６６と受け部６３の突起６３ａとで軸芯鋼管９を軸回転自在に軸支することでロール状の遮水シート３を保持しているが、本発明は、図１９に示すように、遮水シート３を引き出すためのスリット１２２ａが形成された筒状の収納ケース１２２の中に、ロール状に巻かれた遮水シート３のロール部分３ｃを収納した構成であってもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態では、保持部材３１の下端にワイヤー４５を取り付け、このワイヤー４５の延在方向を滑車架台４２で調整するとともにウインチ４４で巻き上げることで、保持部材３１を鉛直回動させているが、本発明は、モータ等の回転駆動源を利用して保持部材を鉛直回動させてもよく、或いは、その他の機構によって保持部材を鉛直回動させてもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態では、ほぐされた土の中に液状の添加材を混入して攪拌することで、流動体状の地盤攪拌体２を造成しているが、本発明は、ほぐされた土の中に、セメント等の固化材と水とをそれぞれ混入させて攪拌することで流動体状の地盤攪拌体２を造成してもよい。
また、上記した実施の形態では、地盤攪拌体２の中に遮水シート３を設置する場合を例にして説明しているが、本発明は、地盤に所定深さ・所定長さの溝を形成するとともに、この溝の中に遮水シートを設置してもよい。なお、溝が深い場合には、構内に安定液を満たすことが好ましい。
また、上記した実施の形態では、地盤Ｇに鉛直の地盤攪拌体２を形成し、この地盤攪拌体２内に遮水シート３を鉛直に設置する場合について説明しているが、本発明は、傾斜した地盤攪拌体や溝を形成し、この地盤攪拌体等の中に遮水シートを斜めに設置してもよい。なお、この場合、地盤攪拌体等の中に配置された遮水シートの一方のシート端は、地盤攪拌体等に沿って斜めに回動される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを用いた遮水壁の立断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを用いた遮水壁の平面図である。
【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地盤攪拌体を造成する設備を表した図である。
【図５】本発明の実施の形態を説明するための地盤攪拌体を造成するときに使用する掘削機を表した図である。
【図６】本発明の実施の形態を説明するための遮水シート施工装置を表した図である。
【図７】本発明の実施の形態を説明するための遮水シート施工装置を表した図である。
【図８】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した図である。
【図９】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した部分拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した部分拡大図である。
【図１１】図１０に示すＡ−Ａ間の断面図である。
【図１２】図１０に示すＢ−Ｂ間の断面図である。
【図１３】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工程を表した図である。
【図１４】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工程を表した図である。
【図１５】本発明の実施の形態を説明するための引き上げられた遮水シートのシート端を表す図である。
【図１６】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状況を表した図である。
【図１７】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを施工する工程を表した図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態を説明するための遮水シートの継手状況を表した図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態を説明するための保持部材を表した図である。
【符号の説明】
【００５８】
２ 地盤攪拌体
３ 遮水シート
３´ 新たな遮水シート
３ａ，３ａ´ 一方のシート端
３ｂ，３ｂ´ 他方のシート端
４，４ 雄ジョイント（第１のジョイント冶具）
５，５´ 雌ジョイント（第２のジョイント冶具）
６ 止水材
３０ 遮水シート施工装置
３１ 保持部材
３３ ベースマシン（移動手段）
３７ 回動機構（回動手段）
４９ 回転軸
Ｇ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中遮水壁を構成する遮水シートを設置するための遮水シートの施工方法およびその施工方法に用いられ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遮水壁で最終処分場を囲み、外部と仕切る必要がある。遮水壁としては、その地盤の透水性が高い場合や地盤の地耐力が低い場合、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場合が多い。遮水シート工法は、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した後、溝の中に遮水シートを設置する工法である。なお、地盤を所定長さ、所定深さで攪拌して面状（壁状）の地盤攪拌体を造成し、この地盤攪拌体の中に遮水シートを設置してもよい。
【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、地盤に形成された溝の中に挿入する。その後、ロール状の遮水シートから遮水シートを引き出しつつロール状の遮水シートのロール部分を溝方向に移動させて遮水シートを展張させる。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、先行して設置された遮水シートのシートジョイナーに新たな遮水シートのシートジョイナーを嵌合させながら挿入を行う。その後、先行の遮水シートと同様に新たな遮水シートを展張する。この工程を繰り返すことで、互いに継手された複数の遮水シートが溝の中に設置される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平４−３３３２５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、上記した従来の遮水シートの施工方法では、例えば、遮水シートの継手構造として、雄雌のシートジョイナーが密着した状態で嵌合される継手構造や、雄雌のシートジョイナーの嵌合箇所に止水材を介在させる継手構造を適用すると、ソイルセメント等で満たされた溝の中や地盤攪拌体の中は作業性が悪いため、継手作業が困難であり、施工できない場合もある。したがって、従来の遮水シートの施工方法では、作業性を考慮して簡易的な継手構造にする必要があるが、簡易的な継手構造にすると、遮水性能をソイルセメントに期待しなければならず、遮水性能の信頼性が低いとともに経済性も悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、遮水シート同士の継手構造が多少複雑である場合でも確実に施工することができ、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を適用することができる遮水シートの施工方法、およびその施工方法を実現することができる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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、地盤に形成された溝、又は地盤を連続的に攪拌して造成された地盤攪拌体の中に、複数の遮水シートを互いに継手させた状態でそれぞれ設置する遮水シートの施工方法において、ロール状に巻かれた状態で前記溝又は地盤攪拌体内に入れられた前記遮水シートのロール部分を前記溝又は地盤攪拌体に沿って移動させることで、ロール状に巻かれた前記遮水シートを展張し、ロール内側にあった前記遮水シートの一方のシート端をロール移動方向の反対方向に向けて前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、該遮水シートの端部を折り返えし、前記一方のシート端を前記溝又は地盤攪拌体の外に引き上げ、該溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端に、ロール状に巻かれた新たな遮水シートのロール外側にある他方のシート端を継手し、その後、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端および前記新たな遮水シートを下方向に回動させることで、先行して設置された前記遮水シートの折り返された端部を元に戻すとともに前記新たな遮水シートを前記溝又は地盤攪拌体内に入れることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、溝又は地盤攪拌体の中でロール状のものを展張することで遮水シートが溝又は地盤攪拌体の中に設置されるとともに、遮水シート同士の継手作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われるため、継手作業の作業効率が向上する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の遮水シートの施工方法において、前記遮水シートの前記一方のシート端には、雄型又は雌型の第１のジョイント冶具が付設され、前記遮水シートの前記他方のシート端には、前記第１のジョイント冶具と対を成す雌型又は雄型の第２のジョイント冶具が付設されており、前記溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端と前記新たな遮水シートの前記他方のシート端とを継手する際、先行して設置された前記遮水シートの前記第１のジョイント冶具と前記新たな遮水シートの前記第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、第１、第２のジョイント冶具同士の嵌合作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われることで、第１、第２のジョイント冶具の間に止水材を適正に介在させることが可能であり、そして、この止水材によって継手箇所の止水性が確保される。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の遮水シートの施工方法に用いられる遮水シート施工装置であって、前記溝又は地盤攪拌体の外に位置する回転軸を中心に前記溝又は地盤攪拌体に沿って回転可能に設けられているとともにロール状に巻かれた前記遮水シートを引き出し展張可能に保持する保持部材と、該保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って水平方向に移動させる移動手段と、前記保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させる回動手段とが備えられ、前記保持部材には、前記溝又は地盤攪拌体内で展張された前記遮水シートの一方のシート端が係止されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、ロール状の遮水シートを展張可能に保持した保持部材が、溝又は地盤攪拌体の中に入れられ、この保持部材が移動手段によって水平方向に動かされることで、ロール状の遮水シートが溝又は地盤攪拌体の中で展張される。また、遮水シートを展張した後に、遮水シートの一方のシート端が係止されている保持部材を回動手段によって溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、保持部材とともに一方のシート端が回動し、遮水シートの端部が折り返えされ、一方のシート端が溝又は地盤攪拌体の外に引き上げられる。さらに、保持部材を一方のシート端から取り外してロール状に巻かれた新たな遮水シートに取り付けるとともに、先行して設置された遮水シートの一方のシート端と新たな遮水シートの他方のシート端とを継手し、その後、保持部材を回動手段によって溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、保持部材とともに、先行して設置された遮水シートの一方のシート端および新たな遮水シートが下方側にそれぞれ回動し、折り返された遮水シートの一方側の端部が元に戻されるとともに、新たな遮水シートが溝又は地盤攪拌体内に入れられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る遮水シートの施工方法によれば、ロール状の遮水シートを溝又は地盤攪拌体の中で展張することで遮水シートが設置されるとともに、遮水シート同士の継手作業が溝又は地盤攪拌体の外で行われることで継手作業の作業効率が向上するため、遮水シート同士の継手構造が多少複雑である場合でも確実に施工することができ、これによって、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を採用することができる。
【００１３】
また、遮水シートの一方のシート端に第１のジョイント冶具を付設させ、他方のシート端に第２のジョイント冶具を付設させ、遮水シート同士を継手する際、先行して設置された遮水シートの第１のジョイント冶具と新たな遮水シートの第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることで、継手箇所の止水性が確保され、これによって、継手箇所の遮水性能についての信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る遮水シート施工装置によれば、溝又は地盤攪拌体の中で展張された遮水シートの一方のシート端を回動させること等が可能であり、上記した遮水シートの施工方法を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る遮水シートの施工方法およ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。なお、図１は遮水シート３を用いて地盤Ｇ内に遮水壁１を構築するときの
【００１６】
まず、遮水シート３を用いて地盤Ｇ内に構築される遮水壁１の構成について説明する。
【００１７】
図１は遮水壁１を表す立断面図である。図１に示すように、遮水壁１は、地盤Ｇを所定長さ、所定深さＨで攪拌することで地盤Ｇ内に面状（壁状）に鉛直に造成された地盤攪拌体２と、地盤攪拌体２内に鉛直にそれぞれ埋設された複数の遮水シート３…とから構成されている。
【００１８】
地盤攪拌体２は、地盤Ｇに水やベントナイト、フライアッシュ等の添加材を加えて攪拌したものであり、攪拌当初には流動性を有するものである。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地盤攪拌体が流動性を失って固化するので、展張し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。
【００１９】
遮水シート３は、例えばフレキシブルポリマーアロイ製のシート等であり、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、地盤攪拌体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するものである。
【００２０】
図２は遮水シート３，３同士の継手部分を表す拡大平面図である。図１，図２に示すように、鉛直（深さ）方向に延在する遮水シート３の側端のうち、一方のシート端（以下、第１シート端３ａと記す。）には、その第１シート端３ａに沿って延在する雄ジョイント４（第１のジョイント冶具）が付設されており、他方のシート端（以下、第２シート端３ｂと記す。）には、その第２シート端３ｂに沿って延在する雌ジョイント５（第２のジョイント冶具）が付設されている。雄ジョイント４と雌ジョイント５とは、互いに嵌合される一対のジョイント冶具であり、雄ジョイント４の先端部４ａが雌ジョイント５の溝状の凹部５ａの中に嵌め込まれることで連結される継手構造である。隣接する遮水シート３，３同士は、一方の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４と、他方の遮水シート３の第２シート端３ｂに付設された雌ジョイント５とが嵌合されることで継手されている。
【００２１】
また、雄ジョイント４と雌ジョイント５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。止水材６は、雄ジョイント４や雌ジョイント５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、雌ジョイント５の凹部５ａの中に配置され、雌ジョイント５の凹部５ａの内側面と雄ジョイント４の先端部４ａとの間に介在されている。
【００２２】
図３は地盤攪拌体２内に入れるときの遮水シート３の状態を表す断面図である。図３に示すように、地盤攪拌体２内に入れるときの遮水シート３は、第１シート端３ａを内側にして（第２シート端３ｂを外側にして）ロール状に巻かれた状態になっている。具体的には、遮水シート３は、断面形状Ｃ形の円筒形の軸芯鋼管９に巻き付けられている。軸芯鋼管９には、軸線方向に延在するスリット９ａが形成されており、スリット９ａから軸芯鋼管９内に、第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４が差し込まれている。スリット９ａの幅寸法は、雄ジョイント４の基端部４ｂの厚さよりも大きくて先端部４ａの厚さよりも小さくなっており、軸芯鋼管９内にある雄ジョイント４が係止されてスリット９ａから引き抜きできない状態になっている。また、軸芯鋼管９は、少なくとも一方端が開放されており、軸芯鋼管９と雄ジョイント４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。
【００２３】
次に、地盤Ｇに上記した地盤攪拌体２を造成する際に使用する設備について説明する。
【００２４】
図４は地盤攪拌体２を造成する際の施工システムと施工機械を表す図である。図４に示すように、地盤攪拌体２を造成する際は、セメントミルク等の液状の添加材を製造する添加材製造手段１０と、製造された添加材を所定量だけ地盤攪拌体２内に送る添加材流入手段１１と、地盤Ｇと添加材とを攪拌混合する地盤攪拌機１２と、残土の搬出を行うバックホウ等の掘削機１３とが使用される。
【００２５】
添加材製造手段１０は、サイロ１４，スラリープラント１５，水槽１６及び発電機１７から構成されており、添加材製造手段１０によって、液状の添加材が製造されるとともに製造された添加材が添加材流入手段１１に送られる。添加材流入手段１１はグラウトポンプ１８，流量計１９及び空気圧縮機２０から構成されており、添加材流入手段１１によって、添加材は地盤攪拌機１２が攪拌している地盤Ｇ内に圧送される。なお、この添加材製造手段１０は、セメント等の固化材に替えてベントナイト等の添加材をスラリー状にするのにも用いられる。
【００２６】
図５は地盤攪拌機１２を表す斜視図である。図５に示すように、地盤攪拌機１２は、ベースマシン５１に可動アーム５０が備えられ、この可動アーム５０にフレーム５２が取り付けられた概略構成からなる。このフレーム５２は、上部には油圧モータ等の原動機に連結された駆動輪５３と、下部には従動輪５４を有し、この駆動輪５３と従動輪５４との間にエンドレスチェーン５５が巻き掛けられ、エンドレスチェーン５５は駆動輪５３の駆動回転によって駆動輪５３と従動輪５４との間を周回するようになっている。また、エンドレスチェーン５５は、その全周方向外側に一定間隔で攪拌羽根５６を有している。この攪拌羽根５６の周回によって、地盤Ｇが攪拌され、添加材や固化材を添加すれば、地盤Ｇが添加材や固化材とともに攪拌混合され、セメントであれば地盤攪拌体２はソイルセメントとなる。
【００２７】
次に、地盤Ｇ内に造成された地盤攪拌体２内に複数の遮水シート３…を設置する遮水シート施工装置３０について説明する。
【００２８】
図６，図７は遮水シート３を施工する遮水シート施工装置３０を表す図である。図６，図７に示すように、遮水シート施工装置３０は、ロール状に巻かれた遮水シート３を保持部材３１で保持し、このロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内で展張させて遮水シート３を設置する装置であり、地盤Ｇ上を走行可能な重機である。遮水シート施工装置３０には、地盤Ｇ上を走行するベースマシン３３（移動手段）と、ベースマシン３３に装備された略鉛直に立設されたマスト部３４と、マスト部３４に沿って上下動する上下動部３２と、上下動部３２に対して回転軸４９で軸支されて鉛直方向に回転可能に取り付けられているとともにロール状の遮水シート３を保持する保持部材３１と、上下動部３２を上下動させて保持部材３１を昇降させる昇降機構３６と、保持部材３１を地盤攪拌体２に沿って鉛直回転させる回動機構３７（回動手段）とが備えられている。
【００２９】
図８は保持部材３１を表す側面図であり、図９は保持部材３１の下端部を表す拡大側面図であり、図１０は保持部材３１の上部を表す拡大側面図である。図７，図８，図９，図１０に示すように、保持部材３１は、ロール状に巻かれた遮水シート３を引き出し展張可能（軸回転可能）に保持する部材であり、保持部材３１の上端部は、地盤攪拌体２の外（地盤攪拌体２の上方）に位置する回転軸４９を介して上下動部３２に取り付けられ、保持部材３１は、回転軸４９を中心にして鉛直回転可能に設けられている。また、保持部材３１には、矩形鋼管等からなるロッド状の本体部６０が備えられており、この本体部６０の下端側面には、ロール状の遮水シート３が載せられるブラケット状の受け部６３が設けられている。受け部６３は、本体部６０の軸線に対して直交して突設されており、その上面には、開放された軸芯鋼管９の下端に回転自在に挿嵌される突起６３ａが形成されている。
【００３０】
また、軸芯鋼管９上端には、軸芯延長部材６４が継手されている。具体的には、軸芯延長部材６４の下端には軸芯鋼管９上端に回転拘束状態で嵌合する嵌合孔６４ａが形成され、この嵌合孔６４ａ内に軸芯鋼管９の上端が差し込まれることで継手されている。また、軸芯延長部材６４の上部には、回転自在なベアリング部６４ｂが付設されている。
【００３１】
図１１は図１０に示すＡ−Ａ間の断面図であり、図１２は図１０に示すＢ−Ｂ間の断面図である。図１０，図１１，図１２に示すように、本体部６０の上部には、軸芯鋼管９の上端に継手された軸芯延長部材６４を着脱自在に把持する把持機構６５が設けられている。把持機構６５は、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを把持する上部把持機構６６と、軸芯延長部材６４の下部を直接把持する下部把持機構６７とからなっており、上部把持機構６６で軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを把持している時には軸芯鋼管９は回転自在に保持され、下部把持機構６７で軸芯延長部材６４の下部を把持している時には軸芯鋼管９は回転拘束状態(回転しない)で保持される。
【００３２】
図１０，図１１に示すように、上部把持機構６６は、本体部６０から張り出して取り付けられて２枚平行に配置された受けアーム（把持部材）６８，６８と、これらの受けアーム６８，６８の間に配置された押えアーム（把持部材）６９と、押えアーム６９の端部にその一端が取り付けられ、他端が本体部６０に取り付けられた伸縮ジャッキ（伸縮機構）７０とからなっている。押えアーム６９は、Ｌ字型形状をしており、一方の辺に相当するところは直線状で、他方の辺に相当する押え部６９ａはベアリング部６４ｂの円弧形状に合わせて内方に曲がる円弧形状とされ、中間の屈曲部６９ｂにおいて、受けアーム６８の基端部付近で受けアーム６８に対し回転可能に軸支されている。なお、受けアーム６８は、ベアリング部６４ｂを把持する受け部６８ａが、ベアリング部６４ｂの円弧形状に合わせて円弧形状とされている。
【００３３】
図１０，図１２に示すように、下部把持機構６７は、上部把持機構６６と同様の構成からなり、本体部６０からそれぞれ張り出して取り付けられて２枚平行に配置された受けアーム（把持部材）６８´，６８´と、これらの受けアーム６８´，６８´の間に配置された押えアーム（把持部材）６９´と、押えアーム６９´の端部にその一端が取り付けられ、他端が本体部６０に取り付けられた伸縮ジャッキ（伸縮機構）７０´とからなっている。押えアーム６９は、Ｌ字型形状をしており、一方の辺に相当するところは直線状で、他方の辺に相当する押え部６９ａ´は軸芯延長部材６４の下部の外周形状に合わせて内方に曲がる円弧形状とされ、中間の屈曲部６９ｂ´において、受けアーム６８´の基端部付近で受けアーム６８´，６８´に対し回転可能に軸支されている。なお、受けアーム６８´，６８´は、軸芯延長部材６４を把持する受け部６８ａ´が、軸芯延長部材６４の下部の外周形状に合わせて円弧形状とされている。
【００３４】
図１０，図１１，図１２に示すように、把持機構６５によって軸芯延長部材６４を把持する時（取付時）には、上部把持機構６６及び下部把持機構６７の伸縮ジャッキ７０，７０´のロッド部７０ａ，７０ａ´をシリンダー部７０ｂ，７０ｂ´内にそれぞれ縮退させ、押え部６９ａ，６９ａ´と受け部６８ａ，６８ａ´とでベアリング部６４ｂや軸芯延長部材６４を挟んでそれぞれ把持する。一方、把持機構６５に把持された軸芯延長部材６４を開放する時(取外時)には、上部把持機構６６及び下部把持機構６７の伸縮ジャッキ７０，７０´のロッド部７０ａ，７０ａ´をシリンダー部７０ｂ，７０ｂ´から伸長させることで、ベアリング部６４ｂや軸芯延長部材６４下部の把持を開放する。
【００３５】
図７に示すように、上下動部３２は、マスト部３４に付設された図示せぬガイドレールに摺動可能に取り付けられた部材であり、後述する昇降機構３６のワイヤー４１に吊り下げられている。
図６，図７に示すように、昇降機構３６は、マスト部３４の上端部及びベースマシン３３上にそれぞれ付設された上下動用滑車（シーブ）３８，３８と、ベースマシン３３に搭載された上下動用巻上機（ウインチ）３９と、ウインチ３９によって巻き取られる上下動用のワイヤー４１とから構成されている。ワイヤー４１は、ウインチ３９からベースマシン３３上の上下動用のシーブ３８を経てマスト部３４上端のシーブ３８にそれぞれ巻回され、端部が上下動部３２に接続されており、上下動部３２は、ウインチ３９によってワイヤー４１を巻き取ることで上昇され、反対に、ウインチ２９を開放してワイヤー４１を送り出すことで下降される。
【００３６】
回動機構３７は、マスト部３４の上端部及びベースマシン３３上にそれぞれ付設された回動用滑車（シーブ）４３，４３，４３と、ベースマシン３３に搭載された回動用巻上機（ウインチ）４４と、ウインチ４４によって巻き取られる回動用のワイヤー４５と、地盤Ｇ上に設置された滑車架台４２とから構成されている。ワイヤー４５は、ウインチ４４からベースマシン３３上の回動用シーブ４３及びマスト部３４上端の２つのシーブ４３，４３をそれぞれ経て滑車架台４２に巻回され、端部が保持部材３１下端の受け部６３に接合された被掛止部６１に接続されており、保持部材３１は、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで鉛直方向に回動される。具体的には、ベースマシン３３（保持部材３１）よりも後方（後述する遮水シート３の移動展張方向の基端側）の位置に滑車架台４２を配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで、鉛直状態の保持部材３１が回転軸４９を回転中心にして後方に向かって鉛直回動して、第１シート端３ａは地盤攪拌体２内から引き上げられる。一方、ベースマシン３３（保持部材３１）よりも先方（後述する移動展張方向の先端側）の位置に滑車架台４２を配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取ることで、水平状態の保持部材３１が回転軸４９を回転中心にして下方に回転して、第１シート端３ａは地盤攪拌体２内に入れられる。
【００３７】
次に、上記した地盤攪拌体２を造成する施工システムと施工機械を用いて地盤Ｇに地盤攪拌体２を造成した後、遮水シート施工装置３０を用いて地盤攪拌体２内に遮水シート３を設置し、上記した遮水壁１を構築する施工手順を説明する。
【００３８】
まず、所要の機械を現場に搬入して組み立てる機械搬入・組立工程を行う。具体的には、図４に示す添加材製造手段１０を構成する機材や、添加材流入手段１１を構成する機材、分解された状態の地盤攪拌機１２、掘削機１３をそれぞれ現場に搬入し、これらの機材等を組み立てて、地盤攪拌体２を造成する際の施工システムをつくる。また、図６，図７に示す遮水シート施工装置３０を分解した状態で搬入し、現場で組み立てる。さらに、図１，図３に示す複数の遮水シート３…や軸芯鋼管９、軸芯延長部材６４の材料をそれぞれ搬入し、遮水シート３を軸芯鋼管９にロール状に巻き付け、複数のロール状の遮水シート３…を製作しておく。このとき、遮水シート３の両端部に、雄ジョイント４や雌ジョイント５を付設しておく。なお、予め工場等でロール状に巻かれたロール状の遮水シート３を現場に搬入してもよく、その他の機械や設備についても、既に組み立てられたものを現場に搬入してもよい。
【００３９】
次に、施工ヤードの造成を行う施工ヤード造成工程を行う。具体的には、図３に示すように、掘削機１３で地盤攪拌機１２や遮水シート施工装置３０が据置・走行する範囲の整地を行うとともに鉄板等を敷設する。
【００４０】
次に、地盤Ｇを所定深さ(遮水壁を設けようとする深さである)で所定長さ(遮水壁を設けようとする長さである)連続的に攪拌し、地盤中に面的な広がりを有する面状の地盤攪拌体２を造成する地盤攪拌体造成工程を行う。ここで地盤攪拌体２の幅は、小さいのに越したことはないが、ロール状の遮水シートを挿入する関係からここでは６０ｃｍ程度に設定している。また、攪拌にあたっては、攪拌のみの場合、水やベントナイト、フライアッシュ、固化材としてのセメント等の添加材を混入して攪拌混合する場合がある。
【００４１】
ここで、添加材を添加する場合の攪拌混合について説明する。具体的には、図４に示すように添加材製造手段１０によって所定配合の添加材(必要に応じ固化材を混入してもよい)を製造する。そして、製造された添加材を添加材流入手段１１によって地盤Ｇに混入させつつ、地盤攪拌機１２のエンドレスチェーン５５を周回させることで攪拌羽根５６を周回させて、地盤Ｇとともに攪拌混合する。このとき、エンドレスチェーン５５が巻き掛けられたフレーム５２を上下および横方向、即ち深さと長さ方向に移動させることで、所定の深さ、所定の長さで連続する面状で流動状の地盤攪拌体２を造成する。また、このとき、遮水シート３の挿入・展張の作業性を考慮しつつ、地盤攪拌体２の遮水性能を適正に確保するべく、攪拌体のフロー値が所定値になるように流量計１９で混入させる添加材の注入量を調整する。具体的には、遮水シート３の挿入・展張の作業性を考慮するとともに、最低限の遮水性能（透水係数１０−５ｃｍ／ｓｅｃ）を確保するために、攪拌体のテーブルフロー値（ＪＩＳ Ｒ５２０１−１９８１「セメントの物理試験方法」による計測値）が１３０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下になるように、添加材の注入量を調整し、好ましくはテーブルフロー値が１５０ｍｍ程度になるように調整する。
【００４２】
一方、図１３（ａ）に示すように、ロール状の一枚目の遮水シート３を遮水シート施工装置３０の保持部材３１に保持させるシート保持工程を行う。具体的には、まず、図８，図１０に示すように、遮水シート３が巻き付けられている軸芯鋼管９の上端に軸芯延長部材６４を継手させ、さらに、図示しないピン等で軸芯鋼管９と軸芯延長部材６４とが外れないようにしておく。次に、図１０，図１１，図１２，図１３（ａ）に示すように、遮水シート施工装置３０の保持部材３１を水平状態に配置しておき、この状態で、遮水シート３の軸芯鋼管９の下端を本体部６０下端の受け部６３の突起６３ａに嵌合させるとともに、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを本体部６０上部に設けた上部把持機構６６で把持し、さらに下部把持機構６７でも軸芯延長部材６４を把持する。
【００４３】
次に、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、流動状の地盤攪拌体２内に、保持部材３１に保持された１枚目のロール状の遮水シート３を挿入するシート挿入工程を行う。具体的には、まず、図１３（ａ）に示すように、昇降機構３６によって上下動部３２を上昇させる。このとき、保持部材３１は鉛直回転自在になっており、上下動部３２が上昇するとともに、保持部材３１が鉛直方向に回動して地盤Ｇの上方で鉛直状態になり、保持部材３１に保持されたロール状の遮水シート３も鉛直状態になる。次いで、図１３（ｂ）に示すように、遮水シート施工装置３０を動かして、保持部材３１に保持されたロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２の端部上方に配置する。次いで、昇降機構３６によって上下動部３２を下降させ、保持部材３１とともにロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内に挿入する。このとき、地盤攪拌体２の端部に予め鉛直に打設されたロッド状の固定部材２７に、ロール状の遮水シート３の外側にある図３に示す雌ジョイント５を固定させる。
【００４４】
次に、図１４（ａ）に示すように、ロール状の遮水シート３を地盤攪拌体２内で展張させるシート展張工程を行う。具体的には、図１２に示す下部把持機構６７を解除した後、ベースマシン３３によって遮水シート施工装置３０を地盤攪拌体２に沿って固定部材２７から離れる方向に水平移動させることで、保持部材３１を同様に地盤攪拌体２に沿って固定部材２７から離れる方向に水平移動させる。このとき、保持部材３１に保持された遮水シート３のロール部分３ｃは、保持部材３１とともに、固定された第２シート端３ｂから離れる方向に水平移動しながら軸回転し、地盤攪拌体２内で引き出されて（巻きほぐされて）横引き展開される。ロール状の遮水シート３が完全に展張されたところで、ベースマシン３３の走行を停止させる。
【００４５】
次に、図１４（ｂ）に示すように、展張された遮水シート３の第１シート端３ａ（雄ジョイント４）を、回動機構３７によって、保持部材３１とともに地盤攪拌体２内から引き上げるシート端引上げ工程を行う。具体的には、図６，図７，図１４（ｂ）に示すように、滑車架台４２をベースマシン３３の後方に配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取って保持部材３１の下端にワイヤー４５を介して牽引力を与え、地盤攪拌体２の外にある回転軸４９を回転中心にして、鉛直状態の保持部材３１を後方に向けて鉛直回動させる。このとき、保持部材３１に掛止されている雄ジョイント４（第１シート端３ａ）が保持部材３１とともに後方に向けて鉛直回動し、これにより、遮水シート３の端部が折り返され、第１シート端３ａが地盤攪拌体２内から気中（地盤攪拌体２の外）に引き上げられる。そして、保持部材３１（第１シート端３ａ）が完全に引き上げられて水平に配置されたところでウインチ４４を停止して、保持部材３１（第１シート端３ａ）の回動を停止させる。
【００４６】
次に、図１４（ｂ），図１５，図１６に示すように、地盤攪拌体２の外で、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａと、２枚目の（新たな）遮水シート３´の第２シート端３ｂ´とを継手するとともに、ロール状に巻かれた２枚目の遮水シート３´を保持部材３１に保持させるシート継手・保持工程を行う。具体的には、図１０，図１１，図１２，図１５に示すように、地盤攪拌体２内から引き上げられた保持部材３１の上部把持機構６６および下部把持機構６７をそれぞれ解除するとともに軸芯鋼管９の上端から軸芯延長部材６４を引き抜き、保持部材３１から軸芯鋼管９を取り外す。なお、軸芯鋼管９を保持部材３１から取り外すとき或いは雄ジョイント４を軸芯鋼管９から取り外すときに遮水シート３の第１シート端３ａがずれて地盤攪拌体２内に落下しないように落下防止用として、または、１枚目と２枚目の遮水シート３を継手するときの作業用として、シート押え部材７２が取り付けられた継手作業台７１を、ヒンジ７３を介して本体部６０に回動可能に取り付けておくことが好ましい。上記した継手作業台７１が備えられることで、前記した取り外し作業や継手作業をする際には、継手作業台７１を水平に回動させて、この上に１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａ付近を載せ、遮水シート３の上方からシート押え部材７２で固定することことができ、上記作業が行い易くなる。次いで、図１５に示すように、軸芯鋼管９を軸線方向にスライドさせ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４から軸芯鋼管９を取り外す。次いで、図１６に示すように、１枚目の遮水シート３の雄ジョイント４に、軸芯鋼管９´に巻回された２枚目の遮水シート３´のロール外側にある雌ジョイント５´を嵌合させながら、ロール状の２枚目の遮水シート３´を軸線方向にスライドさせ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａと２枚目の遮水シート３´の第２シート端３ｂ´とを継手させる。このとき、その継手箇所に止水材６を介在させる。なお、この止水材６は、雄ジョイント４の先端部や雌ジョイント５´の内側面に予め接着しておいてもよく、或いは、雄ジョイント４と雌ジョイント５´とを嵌合させる際に、それらの間に配置してもよい。次いで、図１０，図１１，図１２，図１６に示すように、１枚目の遮水シート３と同様に、２枚目の遮水シート３´の軸芯鋼管９´上端に軸芯延長部材６４を継手させ、軸芯鋼管９´下端を保持部材３１の受け部６３の突起６３ａに嵌合させ、軸芯延長部材６４のベアリング部６４ｂを上部把持機構６６で把持し、さらに下部把持機構６７で軸芯延長部材６４を把持することで、２枚目の遮水シート３´を保持部材３１に保持させる。
【００４７】
次に、図１７（ａ）に示すように、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´を保持部材３１とともに下方に回動させることで、１枚目の遮水シート３の折り返された端部を元に戻すとともに、ロール状の２枚目の遮水シート３´を地盤攪拌体２内に入れるシート入れ工程を行う。具体的には、図６，図７，図１７（ａ）に示すように、滑車架台４２をベースマシン３３の先方に配置した状態で、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き取って保持部材３１の下端にワイヤー４５を介して牽引力を与え、地盤攪拌体２の外にある回転軸４９を回転中心にして、水平状態の保持部材３１を下方（シート端引上げ工程のときと反対の方向）に向けて鉛直回動させる。このとき、保持部材３１に保持されたロール状の２枚目の遮水シート３´、およびその遮水シート３´の第２シート端３ｂ´に継手された１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａは、保持部材３１とともに下方に向けて鉛直回動し、これにより、折り返された遮水シート３の端部は広げられ、１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´は地盤攪拌体２の中に入れられる。そして、保持部材３１（１枚目の遮水シート３の第１シート端３ａおよび２枚目の遮水シート３´）が地盤攪拌体２内で鉛直に配置されたところでウインチ４４を停止して、保持部材３１の回動を停止させる。なお、水平状態の保持部材３１を下方に向けて鉛直回動させる方法として、滑車架台４２をベースマシン３３の後方に配置したままで、ウインチ４４によってワイヤー４５を巻き戻すことで、保持部材３１を下方に鉛直回動させる方法もある。
【００４８】
次に、図１７（ｂ）に示すように、１枚目の遮水シート３と同様に、２枚目の遮水シート３´について上記したシート展張工程を行うことで、２枚目の遮水シート３´を展張する。その後、上記したシート端引上げ工程、シート継手・保持工程、シート入れ工程、シート展張工程を順次繰り返し行う。
【００４９】
上記した構成からなる遮水シート３の施工方法によれば、ロール状の遮水シート３を展張した後、遮水シート３の第１シート端３ａを後方に向けて回動させることで、遮水シート３の端部を折り返えして第１シート端３ａを地盤攪拌体２の外に引き上げ、その後、地盤攪拌体２の外で、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂを継手することにより、遮水シート３，３´同士の継手作業の作業効率が向上するため、遮水シート３，３´同士の継手構造（雄ジョイント４，雌ジョイント５）が多少複雑な構造である場合でも確実に施工することができる。これによって、遮水シート３，３´同士の継手構造に、遮水性能の信頼性が高く経済的である継手構造を採用することができる。
【００５０】
また、地盤攪拌体２の外で、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂを継手する際、先行の遮水シート３の第１シート端３ａに付設された雄ジョイント４と、新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂに付設された雌ジョイント５とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材６を介在させることにより、止水材６によって継手箇所の止水性が確保される。これによって、遮水シート３，３´同士の継手箇所の遮水性能についての信頼性を向上させることができる。なお、雄ジョイント４と雌ジョイント５との嵌合作業が地盤攪拌体２の外の気中で行われるため、雄ジョイント４と雌ジョイント５との間に止水材６を適正に介在させることが可能である。
【００５１】
また、上記した構成からなる遮水シート施工装置３０によれば、地盤攪拌体２の外に位置する回転軸４９を中心に鉛直方向に回転可能に設けられてロール状の遮水シート３，３´を引き出し展張可能に保持する保持部材３１と、この保持部材３１を水平方向に移動させるベースマシン３３と、保持部材３１を鉛直方向に回動させる回動機構３７とが備えられていることにより、地盤攪拌体２内のロール状の遮水シート３を展張させること、展張された遮水シート３の第１シート端３ａを鉛直方向に回動させること、新たな遮水シート３´に継手させた後、先行の遮水シート３の第１シート端３ａおよび新たなロール状の遮水シート３´を鉛直方向に回動させて地盤攪拌体２内に入れること等が可能であり、上記した遮水シート３の施工方法を実施することができる。
【００５２】
以上、本発明に係る遮水シートの施工方法およ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、ロール内側の第１シート端３ａに雄ジョイント４が付設され、ロール外側の第２シート端３ｂに雌ジョイント５が付設されているが、本発明は、第１シート端３ａに雌型のジョイント冶具が付設され、第２シート端３ｂに雄型のジョイント冶具が付設されていてもよい。
【００５３】
また、上記した実施の形態では、遮水シート３，３´の第１シート端３ａに雄ジョイント４が付設され、遮水シート３，３´の第２シート端３ｂに雌ジョイント５が付設され、地盤攪拌体２の外で先行の遮水シート３の雄ジョイント４と新たな遮水シート３´の雌ジョイント５とを嵌合させることで、双方の遮水シート３，３´同士を継手しているが、本発明は、図１８に示すように、遮水シート３，３´が、第１シート端３ａ，３ａ´にＬ形のアングル材１０４，１０４´が付設（溶着）され、第２シート端３ｂ，３ｂ´に冶具等が付設されてない構成であってもよい。この場合、地盤攪拌体２の外で双方の遮水シート３，３´同士を継手する際、先行の遮水シート３のアングル材１０４に新たな遮水シート３´の第２シート端３ｂ´を現場溶着する。また、アングル材１０４，１０４´は、スリット９ａの幅よりも大きく、軸芯鋼管９に掛止されて引き抜きできない構成にする。なお、遮水シート３，３´同士を直接溶着するようにしてもよい。
その他、本発明は、遮水シート同士の継手構造が如何なる構成のものでもよく、他の構成からなる継手構造であっても適宜変更可能である。
【００５４】
また、上記した実施の形態では、保持部材３１は、上部把持機構６６と受け部６３の突起６３ａとで軸芯鋼管９を軸回転自在に軸支することでロール状の遮水シート３を保持しているが、本発明は、図１９に示すように、遮水シート３を引き出すためのスリット１２２ａが形成された筒状の収納ケース１２２の中に、ロール状に巻かれた遮水シート３のロール部分３ｃを収納した構成であってもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態では、保持部材３１の下端にワイヤー４５を取り付け、このワイヤー４５の延在方向を滑車架台４２で調整するとともにウインチ４４で巻き上げることで、保持部材３１を鉛直回動させているが、本発明は、モータ等の回転駆動源を利用して保持部材を鉛直回動させてもよく、或いは、その他の機構によって保持部材を鉛直回動させてもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態では、ほぐされた土の中に液状の添加材を混入して攪拌することで、流動体状の地盤攪拌体２を造成しているが、本発明は、ほぐされた土の中に、セメント等の固化材と水とをそれぞれ混入させて攪拌することで流動体状の地盤攪拌体２を造成してもよい。
また、上記した実施の形態では、地盤攪拌体２の中に遮水シート３を設置する場合を例にして説明しているが、本発明は、地盤に所定深さ・所定長さの溝を形成するとともに、この溝の中に遮水シートを設置してもよい。なお、溝が深い場合には、構内に安定液を満たすことが好ましい。
また、上記した実施の形態では、地盤Ｇに鉛直の地盤攪拌体２を形成し、この地盤攪拌体２内に遮水シート３を鉛直に設置する場合について説明しているが、本発明は、傾斜した地盤攪拌体や溝を形成し、この地盤攪拌体等の中に遮水シートを斜めに設置してもよい。なお、この場合、地盤攪拌体等の中に配置された遮水シートの一方のシート端は、地盤攪拌体等に沿って斜めに回動される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを用いた遮水壁の立断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを用いた遮水壁の平面図である。
【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地盤攪拌体を造成する設備を表した図である。
【図５】本発明の実施の形態を説明するための地盤攪拌体を造成するときに使用する掘削機を表した図である。
【図６】本発明の実施の形態を説明するための遮水シート施工装置を表した図である。
【図７】本発明の実施の形態を説明するための遮水シート施工装置を表した図である。
【図８】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した図である。
【図９】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した部分拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態を説明するための保持部材を表した部分拡大図である。
【図１１】図１０に示すＡ−Ａ間の断面図である。
【図１２】図１０に示すＢ−Ｂ間の断面図である。
【図１３】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工程を表した図である。
【図１４】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工程を表した図である。
【図１５】本発明の実施の形態を説明するための引き上げられた遮水シートのシート端を表す図である。
【図１６】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状況を表した図である。
【図１７】本発明の実施の形態を説明するための遮水シートを施工する工程を表した図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態を説明するための遮水シートの継手状況を表した図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態を説明するための保持部材を表した図である。
【符号の説明】
【００５８】
２ 地盤攪拌体
３ 遮水シート
３´ 新たな遮水シート
３ａ，３ａ´ 一方のシート端
３ｂ，３ｂ´ 他方のシート端
４，４ 雄ジョイント（第１のジョイント冶具）
５，５´ 雌ジョイント（第２のジョイント冶具）
６ 止水材
３０ 遮水シート施工装置
３１ 保持部材
３３ ベースマシン（移動手段）
３７ 回動機構（回動手段）
４９ 回転軸
Ｇ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に形成された溝、又は地盤を連続的に攪拌して造成された地盤攪拌体の中に、複数の遮水シートを互いに継手させた状態でそれぞれ設置する遮水シートの施工方法において、
ロール状に巻かれた状態で前記溝又は地盤攪拌体内に入れられた前記遮水シートのロール部分を前記溝又は地盤攪拌体に沿って移動させることで、ロール状に巻かれた前記遮水シートを展張し、
ロール内側にあった前記遮水シートの一方のシート端をロール移動方向の反対方向に向けて前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、該遮水シートの端部を折り返えし、前記一方のシート端を前記溝又は地盤攪拌体の外に引き上げ、
該溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端に、ロール状に巻かれた新たな遮水シートのロール外側にある他方のシート端を継手し、
その後、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端および前記新たな遮水シートを下方向に回動させることで、先行して設置された前記遮水シートの折り返された端部を元に戻すとともに前記新たな遮水シートを前記溝又は地盤攪拌体内に入れることを特徴とする遮水シートの施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の遮水シートの施工方法において、
前記遮水シートの前記一方のシート端には、雄型又は雌型の第１のジョイント冶具が付設され、前記遮水シートの前記他方のシート端には、前記第１のジョイント冶具と対を成す雌型又は雄型の第２のジョイント冶具が付設されており、
前記溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端と前記新たな遮水シートの前記他方のシート端とを継手する際、先行して設置された前記遮水シートの前記第１のジョイント冶具と前記新たな遮水シートの前記第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることを特徴とする遮水シートの施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遮水シートの施工方法に用いられる遮水シート施工装置であって、
前記溝又は地盤攪拌体の外に位置する回転軸を中心に前記溝又は地盤攪拌体に沿って回転可能に設けられているとともにロール状に巻かれた前記遮水シートを引き出し展張可能に保持する保持部材と、該保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って水平方向に移動させる移動手段と、前記保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させる回動手段とが備えられ、
前記保持部材には、前記溝又は地盤攪拌体内で展張された前記遮水シートの一方のシート端が係止されていることを特徴とする遮水シート施工装置。
【請求項１】
地盤に形成された溝、又は地盤を連続的に攪拌して造成された地盤攪拌体の中に、複数の遮水シートを互いに継手させた状態でそれぞれ設置する遮水シートの施工方法において、
ロール状に巻かれた状態で前記溝又は地盤攪拌体内に入れられた前記遮水シートのロール部分を前記溝又は地盤攪拌体に沿って移動させることで、ロール状に巻かれた前記遮水シートを展張し、
ロール内側にあった前記遮水シートの一方のシート端をロール移動方向の反対方向に向けて前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させることで、該遮水シートの端部を折り返えし、前記一方のシート端を前記溝又は地盤攪拌体の外に引き上げ、
該溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端に、ロール状に巻かれた新たな遮水シートのロール外側にある他方のシート端を継手し、
その後、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端および前記新たな遮水シートを下方向に回動させることで、先行して設置された前記遮水シートの折り返された端部を元に戻すとともに前記新たな遮水シートを前記溝又は地盤攪拌体内に入れることを特徴とする遮水シートの施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の遮水シートの施工方法において、
前記遮水シートの前記一方のシート端には、雄型又は雌型の第１のジョイント冶具が付設され、前記遮水シートの前記他方のシート端には、前記第１のジョイント冶具と対を成す雌型又は雄型の第２のジョイント冶具が付設されており、
前記溝又は地盤攪拌体の外で、先行して設置された前記遮水シートの前記一方のシート端と前記新たな遮水シートの前記他方のシート端とを継手する際、先行して設置された前記遮水シートの前記第１のジョイント冶具と前記新たな遮水シートの前記第２のジョイント冶具とを嵌合させるとともに、その嵌合箇所に止水材を介在させることを特徴とする遮水シートの施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遮水シートの施工方法に用いられる遮水シート施工装置であって、
前記溝又は地盤攪拌体の外に位置する回転軸を中心に前記溝又は地盤攪拌体に沿って回転可能に設けられているとともにロール状に巻かれた前記遮水シートを引き出し展張可能に保持する保持部材と、該保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って水平方向に移動させる移動手段と、前記保持部材を前記溝又は地盤攪拌体に沿って回動させる回動手段とが備えられ、
前記保持部材には、前記溝又は地盤攪拌体内で展張された前記遮水シートの一方のシート端が係止されていることを特徴とする遮水シート施工装置。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−２０７１（Ｐ２００８−２０７１Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６９８９８（Ｐ２００６−１６９８９８）
【出願日】平成１８年６月２０日（２００６．６．２０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２０日（２００６．６．２０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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