遮水壁、二重遮水壁、床版一体遮水壁及び遮水壁の構築方法
【課題】曲げによる引張荷重が作用してもクラックの発生、成長が抑制される遮水壁を提供する。
【解決手段】遮水壁１０は、汚染土１２の周囲を地盤改良体１４で構築された壁体で囲む構成とされている。地盤改良体１４は、原位置の地盤１８（非汚染土のもの）とセメントミルクを、オーガで混合攪拌して構築されている。このとき、隣接する地盤改良体１４と外周の一部をオーバラップさせて一体化され、遮水性能を備えた連続壁体を形成している。地盤改良体１４の下部１４Ｄは、汚染土１２の下層にある遮水層１６に根入れされ、頭部１４Ｕは汚染土１２の上面１２Ｕより高く形成されている。地盤改良体１４には、ポリプロピレン繊維２２が均一に混入されている。
【解決手段】遮水壁１０は、汚染土１２の周囲を地盤改良体１４で構築された壁体で囲む構成とされている。地盤改良体１４は、原位置の地盤１８（非汚染土のもの）とセメントミルクを、オーガで混合攪拌して構築されている。このとき、隣接する地盤改良体１４と外周の一部をオーバラップさせて一体化され、遮水性能を備えた連続壁体を形成している。地盤改良体１４の下部１４Ｄは、汚染土１２の下層にある遮水層１６に根入れされ、頭部１４Ｕは汚染土１２の上面１２Ｕより高く形成されている。地盤改良体１４には、ポリプロピレン繊維２２が均一に混入されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水壁、二重遮水壁、床版一体遮水壁及び遮水壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚染土を除去せずに、外周を取り囲んで原位置で封じ込めるには、遮水性能の高い鋼製の矢板壁や、鉄筋コンクリート造の連続地中壁が遮水壁として広く用いられていた。しかし、近年の地盤改良体の施工技術、品質の向上を背景に、原位置の地盤とセメントミルクを混合攪拌した地盤改良体で構築した連続地中壁を、遮水壁として利用する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に示す地盤改良体は、図１３に示すように、汚染土７０の周囲を側方から囲む側壁部７２と、汚染土７０の下方と上方に平板状に構築された底壁部７４と天井壁部７６を有し、底壁部７４の端部を側壁部７２の下部と接合し、天井壁部７６の端部を側壁部７２の上部と接合している。即ち、汚染土７０の四周を地盤改良体７２、７４、７６で囲み、汚染土７０を封じ込めている。
【０００４】
このとき、透水係数が１．０×１０−６ｃｍ／ｓｅｃ以下となるように地盤改良体の圧縮強度を高くし、かつ地盤改良体の厚さを０．５ｍ以上とすることで、所要とされる遮水性能（非特許文献１参照）を確保している。
【０００５】
しかし、地盤改良体は引張強度が低いため、地震荷重等の水平荷重による曲げにより引張力が作用した場合、外周面にクラックが発生する。特許文献１に示す地盤改良体は、クラックの進行を抑制するための配慮がなされていないため、クラックが進行して遮水壁を横断し遮水性能が維持できなくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９８８３１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】土壌環境センター発行：土壌汚染対策法に基づく調査及び措置の技術的手法の解説、１０４頁、２００３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み、曲げによる引張荷重が作用してもクラックの発生、成長及び横断が抑制される遮水壁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】
【０００９】
請求項1に記載の発明に係る遮水壁は、汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項1に記載の発明によれば、地盤改良体が遮水層に到達する深さで汚染土を囲み、遮水壁が形成されている。これにより、遮水壁と遮水層で汚染土を封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００１１】
また、地盤改良体のクラックが発生する部分には、繊維が混入されている。地盤改良体が地震等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、地盤改良体に混入された繊維が引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、地盤改良体の表面でのクラックの発生、及びクラックの内部への成長が抑制される。これにより、遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、遮水壁の遮水性能が維持される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遮水壁において、前記繊維が、前記地盤改良体の下部又は上部に混入されていることを特徴としている。
引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、地下水の水位や周囲に建てられた構造物の荷重の条件等により異なる。
【００１３】
例えば、地下水の水位が高い場合には、地盤改良体の下部に水位に応じた水圧が加わり、大きな引張力が作用する。一方、構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が地盤改良体の上部に作用し、大きな引張力が作用する。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体へのクラックの発生、クラックの成長を抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明に係る二重遮水壁は、汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、前記地盤改良体を囲み、前記遮水層に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体と、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、地盤改良体が遮水層に到達する深さで汚染土を二重に囲み、二重遮水壁が形成されている。これにより、二重遮水壁と遮水層で汚染土を封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００１８】
そして、二重遮水壁のうち、内側の地盤改良体又は外側の外周部地盤改良体の少なくとも一方に繊維が混入されている。これにより、二重遮水壁が地震等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、地盤改良体又は外周部地盤改良体の少なくとも一方に混入された繊維が引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、地盤改良体又は外周部地盤改良体の少なくとも一方の表面でのクラックの発生、内部へのクラックの成長が抑制される。
【００１９】
これにより、二重遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、二重遮水壁の遮水性能が維持される。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の二重遮水壁において、前記繊維が、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方の下部又は上部に混入されていることを特徴としている。
【００２１】
二重遮水壁においても、引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００２２】
地盤改良体又は外周部地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば地下水の水位が高い場合には、水位に応じた水圧が加わる地盤改良体又は外周部地盤改良体の下部である。構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が作用する地盤改良体又は外周部地盤改良体の上部である。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体又は外周部地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の二重遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記外周部地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で外周部地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明に係る床版一体遮水壁は、汚染土を囲み、前記汚染土の最深部より深い深度まで構築された第１地盤改良体と、前記第１地盤改良体が囲む範囲で前記汚染土の最深部の下方に平板状に設けられ、周囲が前記第１地盤改良体の下部と接合された第２地盤改良体と、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、汚染土が床版一体遮水壁で、側方と下方の３方向から囲まれている。これにより、汚染土の下方に遮水層がなくても、汚染土を地盤改良体で封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００２７】
また、床版一体遮水壁が、地震荷重等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、第１地盤改良体又は第２地盤改良体の少なくとも一方に混入された繊維が、引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、第１地盤改良体又は第２地盤改良体の少なくとも一方の表面でのクラックの発生、内部へのクラックの成長が抑制される。
これにより、床版一体遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、床版一体遮水壁の遮水性能が維持される。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の床版一体遮水壁において、前記繊維が、前記第１地盤改良体と前記第２地盤改良体の接合部、又は前記第１地盤改良体の上部に混入されていることを特徴としている。
【００２９】
床版一体遮水壁においても、引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００３０】
床版一体遮水壁に地震荷重等の大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば地下水の水位が高い場合には、水位に応じた水圧が加わる第１地盤改良体と第２地盤改良体の接合部である。構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が作用する第１地盤改良体の上部である。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、床版一体遮水壁へのクラックの発生、成長が抑制される。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の床版一体遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記第１地盤改良体及び前記第２地盤改良体に、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で床版一体遮水壁を構成する地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明に係る遮水壁の構築方法は、汚染土の周囲の地盤を、遮水層に到達する深さまでオーガを下降させながら前記地盤を掘削するオーガ下降工程と、前記オーガを引き上げながら前記地盤を攪拌するオーガ上昇工程と、前記オーガ下降工程又は前記オーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、前記オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、前記オーガで前記地盤と前記セメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する地盤改良体構築工程と、前記セメントミルクの吐出開始前、前記セメントミルクの吐出開始と同時、又は前記セメントミルクの吐出開始後に、前記地盤又は前記セメントミルクに繊維を投入し、前記オーガで、前記地盤、前記セメントミルク及び前記繊維を攪拌混合させ、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に前記繊維を混入させる繊維混入工程と、を有することを特徴としている。
【００３４】
請求項１０に記載の遮水壁の構築方法によれば、原位置の地盤とセメントミルクで遮水壁が構築され、遮水壁を構成する地盤改良体に繊維を混入させる。このとき、地盤改良体のクラックが発生する部分に繊維を混入することで、繊維が曲げによる引張力に抵抗する。これにより、地盤改良体の表面でのクラックの発生、クラックの内部への成長が抑制される。クラックの発生、成長が抑制されることで、遮水壁の遮水性能が維持される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、上記構成としてあるので、遮水壁に曲げによる引張荷重が作用してもクラックの発生、成長が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図２】地盤改良体に混入させる繊維の模式図である。
【図３】本発明の遮水壁を構成する地盤改良体に混入させる繊維の模式図である。
【図４】本発明の繊維を混入させた遮水壁の効果を検証する実験方法を示す図である。
【図５】本発明の繊維を混入させた遮水壁の効果を検証する実験の結果を示す図である。
【図６】繊維を混入させた地盤改良体を構築する掘削装置の構成図である。
【図７】繊維を混入させた地盤改良体の構築手順を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る二重遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る二重遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図１３】従来例の遮水壁の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る遮水壁１０は、地盤改良体１４の壁体が汚染土１２の周囲を囲む構成とされている。
【００３８】
汚染土１２は、例えば、既に撤去された工場２０から排出された有害物質が含まれた土壌（汚染水も含む）であり、根本的な除去処理がなされるまで、周囲に拡散しないよう、遮水壁１０で原位置に封じ込められている。
【００３９】
地盤改良体１４は、原位置の地盤１８（非汚染土のもの）とセメントミルクを、後述するオーガで混合攪拌して構築されており、隣接する地盤改良体１４と外周の一部をオーバラップさせて一体化され、遮水性能を備えた連続壁体を形成している。
【００４０】
地盤改良体１４の下部１４Ｄは、汚染土１２の下層にある遮水層１６に根入れされ、頭部１４Ｕは汚染土１２の上面１２Ｕより高く形成されている。これにより、汚染土１２を、側面と底面から囲むことができる。なお、汚染土１２のみならず汚染水についても、地盤改良体１４と遮水層１６で封じ込めている。このため、遮水層１６の内部には、降雨で汚染水が地盤改良体１４の頭部１４Ｕから溢れ出ることのないように、図示しない排水ポンプが設けられ水位を調節している。
【００４１】
地盤改良体１４は、汚染水を封じ込めるに、透水係数が１．０×１０−６ｃｍ／ｓｅｃ以下となるように、地盤改良体１４の圧縮強度が高くされている。更に、地盤改良体の厚さは０．５ｍ以上で構築されている（非特許文献１参照）。
【００４２】
また、図１（Ｂ）に示すように、地盤改良体１４には、全長に渡り補強用の繊維２２が混入されている。これにより、地盤改良体１４が地震時の水平力等により曲げによる引張力を受けたとき、地盤改良体１４の表面へのクラック（図示は省略）の発生、及び発生したクラックの成長が抑制される。
【００４３】
クラックは、地盤改良体１４の表面に留まっている場合には問題はない。しかし、地震が繰返し発生した場合等、クラックが地盤改良体１４の中心部へ向けて成長し、中心部を通過して反対側の表面まで横断した場合には、汚染水がクラックを通して遮水壁１０の外へ漏れ出てしまう。このため、クラックの発生、成長を抑制することが重要となる。
【００４４】
クラックの発生、成長を抑制するために混入する繊維２２は、破断強度が２００〜１２００ＭＰａでヤング係数が２〜１５ＧＰａの機械的性質を有するものが望ましい。例えば、ポリプロピレン繊維が該当する。
【００４５】
また、繊維２２の直径は１０〜５０μｍの範囲内が望ましい。これは、地盤改良体１４と繊維２２の接触を十分に確保するためには、ある程度の大きさが必要なこと、一方、繊維２２の直径が大きくなり過ぎると、繊維２２を屈曲させて相互に絡み合わせるのが困難になるため、大きさに限界があるためである。
【００４６】
なお、繊維２３の直径が適切な大きさであっても、図２（Ａ）に示すように、形状が直線状の繊維２３では、繊維２３と繊維２３が相互に絡み合うことはない。このため、地盤改良体１４と繊維２３の間に十分大きな摩擦抵抗を得ることはできない。この結果、図２（Ｂ）に示すように、繊維２３が混入されていても、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、クラック３６の成長を抑制できない。
【００４７】
一方、図３（Ａ）に示すように、屈曲された形状の繊維２２では、繊維２２と繊維２２が相互に絡み合うことが容易となり、引抜時の摩擦抵抗を増すことができる。この結果、図３（Ｂ）に示すように、地盤改良体１４と繊維２３の間に十分大きな摩擦抵抗が作用する。この摩擦抵抗により、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、クラック３６の成長を抑制できる。
【００４８】
なお、繊維２２が屈曲された形状となり、地盤改良体１４と繊維２２の間に十分大きな摩擦抵抗を作用させるためには、アスペクト比（繊維の太さに対する長さの比）は大きいほど有利である。具体的には、アスペクト比は１０００以上が望ましい。
【００４９】
更に、繊維２２の両端部に、繊維の径より１０ミクロン以上大きい、こぶ状又は塊状のアンカー部を設ければ、地盤改良体１４と繊維２３の間の摩擦抵抗を、更に増大できる。
【００５０】
地盤改良体１４と繊維２２の混合割合は、アスペクト比を１０００以上に調整した繊維２２を、地盤改良体１４との体積比にして０．４〜２．０％の範囲内で混入するのが望ましい。これにより、繊維２２が引張力に抵抗し、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、成長を抑制できる。
【００５１】
次に、繊維の混入効果を実験した結果について説明する。
実験は、繊維を混入させた試験体と繊維を混入していない試験体を、同じ条件で構築した地盤改良体から切り出し、それぞれに１軸圧縮試験を行い、特性を比較する方法で実施した。
【００５２】
繊維を混入させた試験体５０、５１、５２は、以下の要領で作成した。
【００５３】
図４（Ａ）に示すように、図示しない掘削ロッドを用いて、原地盤の掘削を行いながら、杭孔５６の中央に繊維混じり砂５４とセメントミルクを投入し、繊維２２、セメントミルク及び地盤を混合攪拌して、地盤改良体５８を構築した。
【００５４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、繊維２２が混入された３つの地盤改良体５８から、それぞれ１個ずつ、所定寸法の試験体５０、５１、５２を切り出した。
なお、繊維を混入していない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎ（図示せず）は、繊維を投入せず、セメントミルク及び地盤のみを攪拌混合し、構築された地盤改良体から同じ要領で切り出した。
【００５５】
図５に、１軸圧縮試験を行った結果を示す。横軸はひずみ（％）であり、縦軸は１軸圧縮強度（Ｋｇｆ／ｃｍ２）で示している。
【００５６】
図５（Ａ）に示す特性Ａ、Ｂ、Ｃは、繊維２２を混入させた試験体５０、５１、５２の特性であり、図５（Ｂ）に示す特性ＡＮ、ＢＮ、ＣＮは、繊維２２が混入されていない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎの特性を示している。
【００５７】
図５（Ａ）と図５（Ｂ）を比較すると、繊維２２を混入させた試験体５０、５１、５２の方が、繊維２２が混入されていない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎより、いずれの試験体においても、１軸圧縮強度が５Ｋｇｆ／ｃｍ２程度高くなっている。また、ひずみも１．０％程度大きい範囲まで計測されている。このことから、１軸圧縮強度が増していると共に、靭性も増強されているといえる。この差が繊維２２による地盤の改良効果であることが分かる。
【００５８】
また、３つの試験体５０、５１、５２のバラツキについて検討すると、いずれも、概ね同じ傾向を示していることから、中央に投入した繊維２２が、３本の地盤改良体５８にほぼ一様に混入されているといえる。
【００５９】
次に、繊維が混入された地盤改良体の構築方法について説明する。
図６に示すように、掘削装置６０は、下端にオーガ部６２が取り付けられた２本のロッド６４Ａ、６４Ｂを有し、２本のロッド６４Ａ、６４Ｂの間には、繊維２２を供給する供給管６１が取り付けられている。
【００６０】
供給管６１の内部には繊維２２を送る貫通孔が設けられ、上端部は図示しない繊維供給部に接続され、供給管６１の下端部の噴射口６１Ｅから、必要に応じて、繊維２２を空気圧で噴射する。
【００６１】
ロッド６４Ａ、６４Ｂの下端部には、セメントミルクを吐出する吐出口６５Ａ、６５Ｂが形成されている。セメントミルクは、ロッド６４Ａ、６４Ｂの内部を流下して供給される。
【００６２】
ロッド６４Ａ、６４Ｂは、上下２箇所に配置された固定部材６６Ｕ、６６Ｌにより所定距離をあけて回転可能に保持されている。また、ロッド６４Ａ、６４Ｂの側壁から半径方向外側に向けて、傾斜面を有する複数の攪拌翼６７と、複数の掘削翼６８が設けられている。掘削翼６８には、ロッド６４Ａ、６４Ｂの回転時に地盤１８を掘削するための刃部を備えた掘削ビット５４が設けられている。
【００６３】
図７（ａ）〜（ｅ）は、掘削装置６０で、地盤改良体１４を構築する場合の施工手順の一例を示している。
【００６４】
図７（ａ）に示すように、まず、掘削装置６０を地盤１８上に配置する。
次に、図７（ｂ）に示すように、掘削装置６０の駆動装置６３を駆動させ、ロッド６４Ａ、６４Ｂを旋回させると共に駆動装置６３及びオーガ部６２を降下させながら、掘削翼６８の掘削ビット６９によって縦孔７８を削孔する。
【００６５】
また、このオーガ部６２による縦孔７８の削孔と共にポンプを作動させ、ロッド６４Ａ、６４Ｂの吐出口６５Ａ、６５Ｂからセメントミルクを吐出させる。
【００６６】
オーガ部６２による縦孔７８の削孔、及びロッド６４Ａ、６４Ｂから地盤改良範囲へのセメントミルクの吐出は、オーガ部６２（吐出口６５Ａ、６５Ｂ）が地盤改良体の構築深度に到達するまで行う。このときオーガ部６２の攪拌翼６７によって、原地盤１８の土壌とセメントミルクとが攪拌混合される。
【００６７】
ここまでのオーガ下降工程では、オーガ部６２を下降させながら、オーガ部６２が地盤改良体の構築深度に到達するまで原地盤１８をオーガ３０で削孔すると共に、ロッド６４Ａ、６４Ｂの吐出口６５Ａ、６５Ｂからセメントミルクを吐出させて、セメントミルクと原地盤１８の土壌をオーガ部６２によって攪拌混合させる。
【００６８】
次に、図７（ｃ）に示すように、オーガ部６２が地盤改良体の構築深度に到達した後に、駆動装置６３を上昇させる。これによって、オーガ部６２が上昇して引き抜きが開始される。なお、ロッド６４Ａ、６４Ｂは継続して旋回している。
【００６９】
次に、図７（ｄ）に示すように、駆動装置６３を引き上げてオーガ部６２を上昇させながら、供給管６１の噴射口６１Ｅから繊維２２を噴射する。繊維２２の噴射は、遮水層１６に到達してからオーガ部６２が地盤１８の地上面上方に完全に引き上げられるまでの間継続する。このとき、ロッド６４Ａ、６４Ｂは継続して旋回しているので、繊維２２とセメントミルクと原地盤１８の土壌とがオーガ部６２の攪拌翼６７によって均等に攪拌混合される。
【００７０】
ここまでのオーガ上昇工程では、オーガ部６２を上昇させながら、繊維２２を供給管６１の噴射口６１Ｅから空気圧で噴射させている。この繊維２２とセメントミルクと原地盤１８の土壌とをオーガ部６２によって攪拌混合させている。
【００７１】
次に、図７（ｅ）に示すように、オーガ部６２が地盤１８の地上面上方に完全に引き上げられるタイミングで、ロッド６４Ａ、６４Ｂの旋回を停止させると共に、セメントミルクの吐出及び繊維２２の噴射を停止させる。
【００７２】
上述したように、掘削装置６０に供給管６１を取り付け、地盤１８の掘削時に、ゼメントミルクと共に供給管６１から繊維２２を噴射させ、オーガで繊維２２とセメントミルクと原地盤１８を攪拌混合させれば、地盤改良体に繊維を混入させることができる。
【００７３】
しかし、この方法に限定されるものではなく、下記に示す方法でもよい。
即ち、汚染土１２の周囲の地盤１８を、遮水層１６に到達する深さまでオーガを回転させながら下降させて掘削するオーガ下降工程と、オーガを回転させながら引き上げ、掘削された地盤１８を攪拌するオーガ上昇工程のいずれかの時点において、掘削装置の構造や地盤状況等に応じて、セメントミルクの注入時期、及び繊維の投入時期を決定する。
【００７４】
例えば、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、地盤改良体生成工程を実行する。即ち、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、オーガで地盤とセメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する。
【００７５】
また、セメントミルクの吐出開始前、セメントミルクの吐出開始と同時、又はセメントミルクの吐出開始後のいずれかの時期において、繊維２２を投入し、繊維混入工程を実行する。繊維混入工程は、地盤又はセメントミルクに繊維を投入し、オーガで、地盤、セメントミルク及び繊維を攪拌混合させる。
【００７６】
具体的には、予めセメントミルクに繊維２２を混入しておき、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程でセメントミルクと繊維２２を同時に吐出する方法や、予め、オーガ下降工程で繊維２２を噴射させながら地盤を掘削し、オーガ上昇工程でセメントミルクを注入する方法等がある。
【００７７】
次に、遮水壁１０の展開例について説明する。
図１では、繊維２２を地盤改良体１４の全体に均一に混入させている。このように、繊維２２を全体に均一に混入する方法は、大きな地震荷重が発生し、地盤改良体１４の全長に渡り大きな引張力が作用すると予測される場合に効果的である。
【００７８】
一方、引張力が大きく作用すると予測される部位にのみ、繊維２２を混入する方法もある。これにより、安価で効果的に地盤改良体のクラックを抑制することができる。ここに、地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば、地下水の水位や周囲に建てられた構造物による荷重等の条件により異なる。
【００７９】
図８（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２を囲んで遮水壁２４が設けられている。遮水壁２４は地盤改良体２５で構成され、地盤改良体２５の下部には、繊維２２が混入されている。
【００８０】
汚染土１２を囲む地盤１８は、地下水の水位が変化する地盤であり、地盤改良体２４の下部に加わる水圧Ｐ１が水位により変化する。遮水壁１０の内部の水位による水圧Ｐ２と、遮水壁１０の外部の水圧Ｐ１の差（Ｐ１−Ｐ２）が大きくなる場合には、地盤改良体１４の下部に曲げによる大きな引張力が作用する。このとき、地盤１８と遮水層１６の境に最大の引張力が作用する。
【００８１】
このため、地盤改良体１４の下部（地盤１８と遮水層１６の境を中心として、下方の根入れ部方向及び上方の杭頭側の所定の範囲）に繊維２２を混入している。繊維２２を混入させることにより、曲げによる引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体１４へのクラックの発生、及び成長を抑制することができる。この結果、遮水性能を維持することができる。
【００８２】
また、図８（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２を囲んで遮水壁２６が設けられている。遮水壁２６は地盤改良体２７で構成され、地盤改良体２７の上部には、繊維２２が混入されている。
【００８３】
汚染土１２を囲む地盤１８には、構造物２８が建てられている。このため、構造物２８の荷重が地盤改良体２７の上部に、曲げによる引張力Ｐ３を作用させる。この引張力が作用する上部に繊維２２を混入し、地盤改良体２７の靭性を高めている。
【００８４】
このように、クラックが発生すると予測される部分に繊維２２を混入させることにより、曲げによる引張力が想定される部位の靭性が強化され、クラックの発生、及び成長を抑制することができ、遮水性能を維持することができる。
【００８５】
（第２の実施の形態）
図９に示すように、第２の実施の形態に係る二重遮水壁３０は、汚染土１２を囲み、遮水層１６に到達する深さまで壁状に構築された地盤改良体３２を有している。更に、地盤改良体３２の外側には、地盤改良体３２を囲み、遮水層１６に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体３３が構築されている。
【００８６】
地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３は、いずれも、原位置の地盤１８とセメントミルクで構築されており、外周部の一部がオーバラップされ、一体化されている。外周部地盤改良体３３には繊維２２が混入されている。繊維２２は、外周部地盤改良体３３に均一に、かつ全長に渡り混入されている。
【００８７】
これにより、二重遮水壁３０と遮水層１６で、汚染土１２を側方と底方から封じ込めることができる。また、原位置の地盤１８が活用でき、資源の有効活用が図れる。
【００８８】
二重遮水壁３０のうち、外側の外周部地盤改良体３３には、繊維２２が混入されているため、二重遮水壁３０が地震等による引張力を受けたとき、外周部地盤改良体３３に混入された繊維２２が引張力に抵抗する。この結果、万一、地盤改良体３２にクラックが進行して外周部地盤改良体３２を横断しても、外周部地盤改良体３３へのクラックの発生、進行が抑制される。即ち、二重遮水壁３０全体として捉えた場合、二重遮水壁３０の遮水性能が維持される。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００８９】
次に、二重遮水壁３０の展開例について説明する。
図１０（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２を囲む二重遮水壁３８は、地盤改良体３２と外周部地盤改良体３４を有し、外周部地盤改良体３４の下部には繊維２２が混入されている。
【００９０】
これにより、上述したように、地盤１８において、地下水の水位が変化する場合には、外周部地盤改良体３４の下部に、水位に応じた水圧（Ｐ１−Ｐ２）が加わる。外周部地盤改良体３４の、曲げによる大きな引張力が作用すると考えられる下部に繊維２２を混入させることにより、効果的に外周部地盤改良体３４へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００９１】
図１０（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２を囲む二重遮水壁３９は、地盤改良体３２と外周部地盤改良体３５を有し、外周部地盤改良体３５の上部には、繊維２２が混入されている。
【００９２】
これにより、例えば、構造物２８が近くに建てられている場合には、上述したように、外周部地盤改良体３５の上部に曲げによる引張力Ｐ３が作用する。外周部地盤改良体３５の大きな引張力が作用すると考えられる上部に繊維２２を混入させることにより、効果的に外周部地盤改良体３５へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００９３】
以上説明した二重遮水壁３０、３８、３９は、いずれも外周部地盤改良体３３、３４、３５に繊維２２を混入させた構成である。しかし、繊維２２の混入位置はこれに限定されることはなく、内周部地盤改良体３２に繊維２２を混入させた構成でもよい。これにより、万一、繊維２２を混入させていない外周部地盤改良体３３、３４、３５が破損しても、繊維２２を混入させた内周部地盤改良体３２へのクラックの発生、成長が抑制され、内周部地盤改良体３２が汚染土１２の流出を防止する。これにより、二重遮水壁３０、３８、３９の目的を達成することができる。
【００９４】
更に、内周部地盤改良体３２及び外周部地盤改良体３３、３４、３５の両方に繊維２２を混入させてもよい。これにより、より強固な二重遮水壁３０、３８、３９が提供される。
【００９５】
また、二重遮水壁３０、３８、３９を構成する内周部地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３、３４、３５は、外周部の一部をオーバラップさせて構築する例について説明した。しかし、内周部地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３、３４、３５をオーバラップさせなくてもよい。オーバラップさせなくても、二重構造とすることによる目的は達成されるためである。
【００９６】
（第３の実施の形態）
図１１（Ａ）に示すように、第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁４０は、汚染土１２の最深部より深い深度において、汚染土１２の下方に平板状に構築された短尺地盤改良体４２を有している。
【００９７】
短尺地盤改良体４２は、地盤改良体４４と同じ要領で構築されるが、高さを一定の高さＨに限定し、汚染土１２覆う広さで構築されている。
【００９８】
また、通常の地盤改良体４４が、汚染土１２、及び短尺地盤改良体４２の周囲を囲んで構築されている。地盤改良体４４の下部と短尺地盤改良体４２は接合されている。これにより、汚染土１２の下方に遮水層１６がなくても、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２で、汚染土１２を側面と底面から囲むことができる。
【００９９】
図１１（Ｂ）の断面図に示すように、床版一体遮水壁４０において、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２には、いずれも、繊維２２が全体に混入されている。これにより。地震による引張力が作用したとき、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２に混入された繊維２２が引張力に抵抗し、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２へのクラックの発生、成長が抑制される。これにより、床版一体遮水壁４０の遮水性能を維持することができる。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【０１００】
次に、床版一体遮水壁４０の展開例について説明する。
図１２（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２の側面及び下面を囲んで、床版一体遮水壁４６が設けられている。床版一体遮水壁４６は、短尺地盤改良体４２、４３と地盤改良体４５を有している。ここに、地盤改良体４５の下部と短尺地盤改良体４２には繊維２２が混入され、短尺地盤改良体４３には、繊維２２が混入されていない。
【０１０１】
地盤１８は、地下水の水位が変化する地盤である。このため、水位が高くなった場合には、水位差に応じた水圧Ｐ１−Ｐ２が加わり、地盤改良体４５と短尺地盤改良体４２の接合部には曲げによる大きな引張力が作用する。この引張力が大きく作用する接合部に繊維２２を混入することで、効果的に床版一体遮水壁４６へのクラックの発生、及び成長を抑制することができる。
【０１０２】
また、図１２（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２の側面及び下面を囲む床版一体遮水壁４８において、地盤改良体４７の上部に繊維２２が混入されている。一方、短尺地盤改良体４３には、繊維２２は混入されていない。
【０１０３】
これにより、上述したように、例えば、構造物２８が近くに建てられている場合には、構造物２８の荷重が地盤改良体４７の上部に曲げによる引張力Ｐ３を作用させる。曲げによる引張力が大きく作用する地盤改良体４７の上部に繊維２２を混入することで、効果的に地盤改良体４７へのクラックの発生及び成長を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 遮水壁
１２ 汚染土
１４ 地盤改良体
１６ 遮水層
２２ ポリプロピレン繊維（繊維）
３０ 二重遮水壁
３２ 地盤改良体
３３ 外周部地盤改良体
３６ クラック
４０ 床版一体遮水壁
４２ 短尺地盤改良体（第１地盤改良体）
４４ 地盤改良体（第２地盤改良体）
６２ オーガ部（オーガ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水壁、二重遮水壁、床版一体遮水壁及び遮水壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚染土を除去せずに、外周を取り囲んで原位置で封じ込めるには、遮水性能の高い鋼製の矢板壁や、鉄筋コンクリート造の連続地中壁が遮水壁として広く用いられていた。しかし、近年の地盤改良体の施工技術、品質の向上を背景に、原位置の地盤とセメントミルクを混合攪拌した地盤改良体で構築した連続地中壁を、遮水壁として利用する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に示す地盤改良体は、図１３に示すように、汚染土７０の周囲を側方から囲む側壁部７２と、汚染土７０の下方と上方に平板状に構築された底壁部７４と天井壁部７６を有し、底壁部７４の端部を側壁部７２の下部と接合し、天井壁部７６の端部を側壁部７２の上部と接合している。即ち、汚染土７０の四周を地盤改良体７２、７４、７６で囲み、汚染土７０を封じ込めている。
【０００４】
このとき、透水係数が１．０×１０−６ｃｍ／ｓｅｃ以下となるように地盤改良体の圧縮強度を高くし、かつ地盤改良体の厚さを０．５ｍ以上とすることで、所要とされる遮水性能（非特許文献１参照）を確保している。
【０００５】
しかし、地盤改良体は引張強度が低いため、地震荷重等の水平荷重による曲げにより引張力が作用した場合、外周面にクラックが発生する。特許文献１に示す地盤改良体は、クラックの進行を抑制するための配慮がなされていないため、クラックが進行して遮水壁を横断し遮水性能が維持できなくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９８８３１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】土壌環境センター発行：土壌汚染対策法に基づく調査及び措置の技術的手法の解説、１０４頁、２００３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み、曲げによる引張荷重が作用してもクラックの発生、成長及び横断が抑制される遮水壁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】
【０００９】
請求項1に記載の発明に係る遮水壁は、汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項1に記載の発明によれば、地盤改良体が遮水層に到達する深さで汚染土を囲み、遮水壁が形成されている。これにより、遮水壁と遮水層で汚染土を封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００１１】
また、地盤改良体のクラックが発生する部分には、繊維が混入されている。地盤改良体が地震等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、地盤改良体に混入された繊維が引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、地盤改良体の表面でのクラックの発生、及びクラックの内部への成長が抑制される。これにより、遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、遮水壁の遮水性能が維持される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遮水壁において、前記繊維が、前記地盤改良体の下部又は上部に混入されていることを特徴としている。
引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、地下水の水位や周囲に建てられた構造物の荷重の条件等により異なる。
【００１３】
例えば、地下水の水位が高い場合には、地盤改良体の下部に水位に応じた水圧が加わり、大きな引張力が作用する。一方、構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が地盤改良体の上部に作用し、大きな引張力が作用する。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体へのクラックの発生、クラックの成長を抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明に係る二重遮水壁は、汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、前記地盤改良体を囲み、前記遮水層に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体と、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、地盤改良体が遮水層に到達する深さで汚染土を二重に囲み、二重遮水壁が形成されている。これにより、二重遮水壁と遮水層で汚染土を封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００１８】
そして、二重遮水壁のうち、内側の地盤改良体又は外側の外周部地盤改良体の少なくとも一方に繊維が混入されている。これにより、二重遮水壁が地震等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、地盤改良体又は外周部地盤改良体の少なくとも一方に混入された繊維が引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、地盤改良体又は外周部地盤改良体の少なくとも一方の表面でのクラックの発生、内部へのクラックの成長が抑制される。
【００１９】
これにより、二重遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、二重遮水壁の遮水性能が維持される。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の二重遮水壁において、前記繊維が、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方の下部又は上部に混入されていることを特徴としている。
【００２１】
二重遮水壁においても、引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００２２】
地盤改良体又は外周部地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば地下水の水位が高い場合には、水位に応じた水圧が加わる地盤改良体又は外周部地盤改良体の下部である。構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が作用する地盤改良体又は外周部地盤改良体の上部である。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体又は外周部地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の二重遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記外周部地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で外周部地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体又は外周部地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明に係る床版一体遮水壁は、汚染土を囲み、前記汚染土の最深部より深い深度まで構築された第１地盤改良体と、前記第１地盤改良体が囲む範囲で前記汚染土の最深部の下方に平板状に設けられ、周囲が前記第１地盤改良体の下部と接合された第２地盤改良体と、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、を有することを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、汚染土が床版一体遮水壁で、側方と下方の３方向から囲まれている。これにより、汚染土の下方に遮水層がなくても、汚染土を地盤改良体で封じ込めることができる。遮水壁は、原位置の地盤とセメントミルクで構築されており、資源の有効活用が図れる。
【００２７】
また、床版一体遮水壁が、地震荷重等の水平荷重による曲げにより引張力を受けたとき、第１地盤改良体又は第２地盤改良体の少なくとも一方に混入された繊維が、引張力に抵抗する。この繊維の抵抗により、第１地盤改良体又は第２地盤改良体の少なくとも一方の表面でのクラックの発生、内部へのクラックの成長が抑制される。
これにより、床版一体遮水壁のクラックによる漏水が抑制され、床版一体遮水壁の遮水性能が維持される。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の床版一体遮水壁において、前記繊維が、前記第１地盤改良体と前記第２地盤改良体の接合部、又は前記第１地盤改良体の上部に混入されていることを特徴としている。
【００２９】
床版一体遮水壁においても、引張力が大きいと予測される部位に繊維を混入することで、効果的に地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００３０】
床版一体遮水壁に地震荷重等の大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば地下水の水位が高い場合には、水位に応じた水圧が加わる第１地盤改良体と第２地盤改良体の接合部である。構造物が近くに建てられている場合には、構造物の荷重が作用する第１地盤改良体の上部である。また、大きな地震荷重を想定する場合には、地盤改良体の全長に渡り大きな引張力が作用する。これらの条件を把握して、必要な部位に繊維を混入させる必要がある。
繊維を混入させることにより、大きな引張力が想定される部位の靭性が強化され、床版一体遮水壁へのクラックの発生、成長が抑制される。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の床版一体遮水壁において、前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記第１地盤改良体及び前記第２地盤改良体に、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されていることを特徴としている。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維が、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で床版一体遮水壁を構成する地盤改良体に混入されている。
適切な寸法で、適切な量が混入されたポリプロピレン繊維が引張力に抵抗することにより、地盤改良体へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明に係る遮水壁の構築方法は、汚染土の周囲の地盤を、遮水層に到達する深さまでオーガを下降させながら前記地盤を掘削するオーガ下降工程と、前記オーガを引き上げながら前記地盤を攪拌するオーガ上昇工程と、前記オーガ下降工程又は前記オーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、前記オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、前記オーガで前記地盤と前記セメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する地盤改良体構築工程と、前記セメントミルクの吐出開始前、前記セメントミルクの吐出開始と同時、又は前記セメントミルクの吐出開始後に、前記地盤又は前記セメントミルクに繊維を投入し、前記オーガで、前記地盤、前記セメントミルク及び前記繊維を攪拌混合させ、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に前記繊維を混入させる繊維混入工程と、を有することを特徴としている。
【００３４】
請求項１０に記載の遮水壁の構築方法によれば、原位置の地盤とセメントミルクで遮水壁が構築され、遮水壁を構成する地盤改良体に繊維を混入させる。このとき、地盤改良体のクラックが発生する部分に繊維を混入することで、繊維が曲げによる引張力に抵抗する。これにより、地盤改良体の表面でのクラックの発生、クラックの内部への成長が抑制される。クラックの発生、成長が抑制されることで、遮水壁の遮水性能が維持される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、上記構成としてあるので、遮水壁に曲げによる引張荷重が作用してもクラックの発生、成長が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図２】地盤改良体に混入させる繊維の模式図である。
【図３】本発明の遮水壁を構成する地盤改良体に混入させる繊維の模式図である。
【図４】本発明の繊維を混入させた遮水壁の効果を検証する実験方法を示す図である。
【図５】本発明の繊維を混入させた遮水壁の効果を検証する実験の結果を示す図である。
【図６】繊維を混入させた地盤改良体を構築する掘削装置の構成図である。
【図７】繊維を混入させた地盤改良体の構築手順を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る二重遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る二重遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁の基本構成を示す斜視図及び断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁の第１展開例、及び第２展開例を示す断面図である。
【図１３】従来例の遮水壁の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る遮水壁１０は、地盤改良体１４の壁体が汚染土１２の周囲を囲む構成とされている。
【００３８】
汚染土１２は、例えば、既に撤去された工場２０から排出された有害物質が含まれた土壌（汚染水も含む）であり、根本的な除去処理がなされるまで、周囲に拡散しないよう、遮水壁１０で原位置に封じ込められている。
【００３９】
地盤改良体１４は、原位置の地盤１８（非汚染土のもの）とセメントミルクを、後述するオーガで混合攪拌して構築されており、隣接する地盤改良体１４と外周の一部をオーバラップさせて一体化され、遮水性能を備えた連続壁体を形成している。
【００４０】
地盤改良体１４の下部１４Ｄは、汚染土１２の下層にある遮水層１６に根入れされ、頭部１４Ｕは汚染土１２の上面１２Ｕより高く形成されている。これにより、汚染土１２を、側面と底面から囲むことができる。なお、汚染土１２のみならず汚染水についても、地盤改良体１４と遮水層１６で封じ込めている。このため、遮水層１６の内部には、降雨で汚染水が地盤改良体１４の頭部１４Ｕから溢れ出ることのないように、図示しない排水ポンプが設けられ水位を調節している。
【００４１】
地盤改良体１４は、汚染水を封じ込めるに、透水係数が１．０×１０−６ｃｍ／ｓｅｃ以下となるように、地盤改良体１４の圧縮強度が高くされている。更に、地盤改良体の厚さは０．５ｍ以上で構築されている（非特許文献１参照）。
【００４２】
また、図１（Ｂ）に示すように、地盤改良体１４には、全長に渡り補強用の繊維２２が混入されている。これにより、地盤改良体１４が地震時の水平力等により曲げによる引張力を受けたとき、地盤改良体１４の表面へのクラック（図示は省略）の発生、及び発生したクラックの成長が抑制される。
【００４３】
クラックは、地盤改良体１４の表面に留まっている場合には問題はない。しかし、地震が繰返し発生した場合等、クラックが地盤改良体１４の中心部へ向けて成長し、中心部を通過して反対側の表面まで横断した場合には、汚染水がクラックを通して遮水壁１０の外へ漏れ出てしまう。このため、クラックの発生、成長を抑制することが重要となる。
【００４４】
クラックの発生、成長を抑制するために混入する繊維２２は、破断強度が２００〜１２００ＭＰａでヤング係数が２〜１５ＧＰａの機械的性質を有するものが望ましい。例えば、ポリプロピレン繊維が該当する。
【００４５】
また、繊維２２の直径は１０〜５０μｍの範囲内が望ましい。これは、地盤改良体１４と繊維２２の接触を十分に確保するためには、ある程度の大きさが必要なこと、一方、繊維２２の直径が大きくなり過ぎると、繊維２２を屈曲させて相互に絡み合わせるのが困難になるため、大きさに限界があるためである。
【００４６】
なお、繊維２３の直径が適切な大きさであっても、図２（Ａ）に示すように、形状が直線状の繊維２３では、繊維２３と繊維２３が相互に絡み合うことはない。このため、地盤改良体１４と繊維２３の間に十分大きな摩擦抵抗を得ることはできない。この結果、図２（Ｂ）に示すように、繊維２３が混入されていても、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、クラック３６の成長を抑制できない。
【００４７】
一方、図３（Ａ）に示すように、屈曲された形状の繊維２２では、繊維２２と繊維２２が相互に絡み合うことが容易となり、引抜時の摩擦抵抗を増すことができる。この結果、図３（Ｂ）に示すように、地盤改良体１４と繊維２３の間に十分大きな摩擦抵抗が作用する。この摩擦抵抗により、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、クラック３６の成長を抑制できる。
【００４８】
なお、繊維２２が屈曲された形状となり、地盤改良体１４と繊維２２の間に十分大きな摩擦抵抗を作用させるためには、アスペクト比（繊維の太さに対する長さの比）は大きいほど有利である。具体的には、アスペクト比は１０００以上が望ましい。
【００４９】
更に、繊維２２の両端部に、繊維の径より１０ミクロン以上大きい、こぶ状又は塊状のアンカー部を設ければ、地盤改良体１４と繊維２３の間の摩擦抵抗を、更に増大できる。
【００５０】
地盤改良体１４と繊維２２の混合割合は、アスペクト比を１０００以上に調整した繊維２２を、地盤改良体１４との体積比にして０．４〜２．０％の範囲内で混入するのが望ましい。これにより、繊維２２が引張力に抵抗し、地盤改良体１４の表面でのクラック３６の発生、成長を抑制できる。
【００５１】
次に、繊維の混入効果を実験した結果について説明する。
実験は、繊維を混入させた試験体と繊維を混入していない試験体を、同じ条件で構築した地盤改良体から切り出し、それぞれに１軸圧縮試験を行い、特性を比較する方法で実施した。
【００５２】
繊維を混入させた試験体５０、５１、５２は、以下の要領で作成した。
【００５３】
図４（Ａ）に示すように、図示しない掘削ロッドを用いて、原地盤の掘削を行いながら、杭孔５６の中央に繊維混じり砂５４とセメントミルクを投入し、繊維２２、セメントミルク及び地盤を混合攪拌して、地盤改良体５８を構築した。
【００５４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、繊維２２が混入された３つの地盤改良体５８から、それぞれ１個ずつ、所定寸法の試験体５０、５１、５２を切り出した。
なお、繊維を混入していない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎ（図示せず）は、繊維を投入せず、セメントミルク及び地盤のみを攪拌混合し、構築された地盤改良体から同じ要領で切り出した。
【００５５】
図５に、１軸圧縮試験を行った結果を示す。横軸はひずみ（％）であり、縦軸は１軸圧縮強度（Ｋｇｆ／ｃｍ２）で示している。
【００５６】
図５（Ａ）に示す特性Ａ、Ｂ、Ｃは、繊維２２を混入させた試験体５０、５１、５２の特性であり、図５（Ｂ）に示す特性ＡＮ、ＢＮ、ＣＮは、繊維２２が混入されていない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎの特性を示している。
【００５７】
図５（Ａ）と図５（Ｂ）を比較すると、繊維２２を混入させた試験体５０、５１、５２の方が、繊維２２が混入されていない試験体５０Ｎ、５１Ｎ、５２Ｎより、いずれの試験体においても、１軸圧縮強度が５Ｋｇｆ／ｃｍ２程度高くなっている。また、ひずみも１．０％程度大きい範囲まで計測されている。このことから、１軸圧縮強度が増していると共に、靭性も増強されているといえる。この差が繊維２２による地盤の改良効果であることが分かる。
【００５８】
また、３つの試験体５０、５１、５２のバラツキについて検討すると、いずれも、概ね同じ傾向を示していることから、中央に投入した繊維２２が、３本の地盤改良体５８にほぼ一様に混入されているといえる。
【００５９】
次に、繊維が混入された地盤改良体の構築方法について説明する。
図６に示すように、掘削装置６０は、下端にオーガ部６２が取り付けられた２本のロッド６４Ａ、６４Ｂを有し、２本のロッド６４Ａ、６４Ｂの間には、繊維２２を供給する供給管６１が取り付けられている。
【００６０】
供給管６１の内部には繊維２２を送る貫通孔が設けられ、上端部は図示しない繊維供給部に接続され、供給管６１の下端部の噴射口６１Ｅから、必要に応じて、繊維２２を空気圧で噴射する。
【００６１】
ロッド６４Ａ、６４Ｂの下端部には、セメントミルクを吐出する吐出口６５Ａ、６５Ｂが形成されている。セメントミルクは、ロッド６４Ａ、６４Ｂの内部を流下して供給される。
【００６２】
ロッド６４Ａ、６４Ｂは、上下２箇所に配置された固定部材６６Ｕ、６６Ｌにより所定距離をあけて回転可能に保持されている。また、ロッド６４Ａ、６４Ｂの側壁から半径方向外側に向けて、傾斜面を有する複数の攪拌翼６７と、複数の掘削翼６８が設けられている。掘削翼６８には、ロッド６４Ａ、６４Ｂの回転時に地盤１８を掘削するための刃部を備えた掘削ビット５４が設けられている。
【００６３】
図７（ａ）〜（ｅ）は、掘削装置６０で、地盤改良体１４を構築する場合の施工手順の一例を示している。
【００６４】
図７（ａ）に示すように、まず、掘削装置６０を地盤１８上に配置する。
次に、図７（ｂ）に示すように、掘削装置６０の駆動装置６３を駆動させ、ロッド６４Ａ、６４Ｂを旋回させると共に駆動装置６３及びオーガ部６２を降下させながら、掘削翼６８の掘削ビット６９によって縦孔７８を削孔する。
【００６５】
また、このオーガ部６２による縦孔７８の削孔と共にポンプを作動させ、ロッド６４Ａ、６４Ｂの吐出口６５Ａ、６５Ｂからセメントミルクを吐出させる。
【００６６】
オーガ部６２による縦孔７８の削孔、及びロッド６４Ａ、６４Ｂから地盤改良範囲へのセメントミルクの吐出は、オーガ部６２（吐出口６５Ａ、６５Ｂ）が地盤改良体の構築深度に到達するまで行う。このときオーガ部６２の攪拌翼６７によって、原地盤１８の土壌とセメントミルクとが攪拌混合される。
【００６７】
ここまでのオーガ下降工程では、オーガ部６２を下降させながら、オーガ部６２が地盤改良体の構築深度に到達するまで原地盤１８をオーガ３０で削孔すると共に、ロッド６４Ａ、６４Ｂの吐出口６５Ａ、６５Ｂからセメントミルクを吐出させて、セメントミルクと原地盤１８の土壌をオーガ部６２によって攪拌混合させる。
【００６８】
次に、図７（ｃ）に示すように、オーガ部６２が地盤改良体の構築深度に到達した後に、駆動装置６３を上昇させる。これによって、オーガ部６２が上昇して引き抜きが開始される。なお、ロッド６４Ａ、６４Ｂは継続して旋回している。
【００６９】
次に、図７（ｄ）に示すように、駆動装置６３を引き上げてオーガ部６２を上昇させながら、供給管６１の噴射口６１Ｅから繊維２２を噴射する。繊維２２の噴射は、遮水層１６に到達してからオーガ部６２が地盤１８の地上面上方に完全に引き上げられるまでの間継続する。このとき、ロッド６４Ａ、６４Ｂは継続して旋回しているので、繊維２２とセメントミルクと原地盤１８の土壌とがオーガ部６２の攪拌翼６７によって均等に攪拌混合される。
【００７０】
ここまでのオーガ上昇工程では、オーガ部６２を上昇させながら、繊維２２を供給管６１の噴射口６１Ｅから空気圧で噴射させている。この繊維２２とセメントミルクと原地盤１８の土壌とをオーガ部６２によって攪拌混合させている。
【００７１】
次に、図７（ｅ）に示すように、オーガ部６２が地盤１８の地上面上方に完全に引き上げられるタイミングで、ロッド６４Ａ、６４Ｂの旋回を停止させると共に、セメントミルクの吐出及び繊維２２の噴射を停止させる。
【００７２】
上述したように、掘削装置６０に供給管６１を取り付け、地盤１８の掘削時に、ゼメントミルクと共に供給管６１から繊維２２を噴射させ、オーガで繊維２２とセメントミルクと原地盤１８を攪拌混合させれば、地盤改良体に繊維を混入させることができる。
【００７３】
しかし、この方法に限定されるものではなく、下記に示す方法でもよい。
即ち、汚染土１２の周囲の地盤１８を、遮水層１６に到達する深さまでオーガを回転させながら下降させて掘削するオーガ下降工程と、オーガを回転させながら引き上げ、掘削された地盤１８を攪拌するオーガ上昇工程のいずれかの時点において、掘削装置の構造や地盤状況等に応じて、セメントミルクの注入時期、及び繊維の投入時期を決定する。
【００７４】
例えば、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、地盤改良体生成工程を実行する。即ち、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、オーガで地盤とセメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する。
【００７５】
また、セメントミルクの吐出開始前、セメントミルクの吐出開始と同時、又はセメントミルクの吐出開始後のいずれかの時期において、繊維２２を投入し、繊維混入工程を実行する。繊維混入工程は、地盤又はセメントミルクに繊維を投入し、オーガで、地盤、セメントミルク及び繊維を攪拌混合させる。
【００７６】
具体的には、予めセメントミルクに繊維２２を混入しておき、オーガ下降工程又はオーガ上昇工程の少なくとも１つの工程でセメントミルクと繊維２２を同時に吐出する方法や、予め、オーガ下降工程で繊維２２を噴射させながら地盤を掘削し、オーガ上昇工程でセメントミルクを注入する方法等がある。
【００７７】
次に、遮水壁１０の展開例について説明する。
図１では、繊維２２を地盤改良体１４の全体に均一に混入させている。このように、繊維２２を全体に均一に混入する方法は、大きな地震荷重が発生し、地盤改良体１４の全長に渡り大きな引張力が作用すると予測される場合に効果的である。
【００７８】
一方、引張力が大きく作用すると予測される部位にのみ、繊維２２を混入する方法もある。これにより、安価で効果的に地盤改良体のクラックを抑制することができる。ここに、地盤改良体に大きな引張力が作用すると考えられる部位は、例えば、地下水の水位や周囲に建てられた構造物による荷重等の条件により異なる。
【００７９】
図８（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２を囲んで遮水壁２４が設けられている。遮水壁２４は地盤改良体２５で構成され、地盤改良体２５の下部には、繊維２２が混入されている。
【００８０】
汚染土１２を囲む地盤１８は、地下水の水位が変化する地盤であり、地盤改良体２４の下部に加わる水圧Ｐ１が水位により変化する。遮水壁１０の内部の水位による水圧Ｐ２と、遮水壁１０の外部の水圧Ｐ１の差（Ｐ１−Ｐ２）が大きくなる場合には、地盤改良体１４の下部に曲げによる大きな引張力が作用する。このとき、地盤１８と遮水層１６の境に最大の引張力が作用する。
【００８１】
このため、地盤改良体１４の下部（地盤１８と遮水層１６の境を中心として、下方の根入れ部方向及び上方の杭頭側の所定の範囲）に繊維２２を混入している。繊維２２を混入させることにより、曲げによる引張力が想定される部位の靭性が強化され、地盤改良体１４へのクラックの発生、及び成長を抑制することができる。この結果、遮水性能を維持することができる。
【００８２】
また、図８（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２を囲んで遮水壁２６が設けられている。遮水壁２６は地盤改良体２７で構成され、地盤改良体２７の上部には、繊維２２が混入されている。
【００８３】
汚染土１２を囲む地盤１８には、構造物２８が建てられている。このため、構造物２８の荷重が地盤改良体２７の上部に、曲げによる引張力Ｐ３を作用させる。この引張力が作用する上部に繊維２２を混入し、地盤改良体２７の靭性を高めている。
【００８４】
このように、クラックが発生すると予測される部分に繊維２２を混入させることにより、曲げによる引張力が想定される部位の靭性が強化され、クラックの発生、及び成長を抑制することができ、遮水性能を維持することができる。
【００８５】
（第２の実施の形態）
図９に示すように、第２の実施の形態に係る二重遮水壁３０は、汚染土１２を囲み、遮水層１６に到達する深さまで壁状に構築された地盤改良体３２を有している。更に、地盤改良体３２の外側には、地盤改良体３２を囲み、遮水層１６に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体３３が構築されている。
【００８６】
地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３は、いずれも、原位置の地盤１８とセメントミルクで構築されており、外周部の一部がオーバラップされ、一体化されている。外周部地盤改良体３３には繊維２２が混入されている。繊維２２は、外周部地盤改良体３３に均一に、かつ全長に渡り混入されている。
【００８７】
これにより、二重遮水壁３０と遮水層１６で、汚染土１２を側方と底方から封じ込めることができる。また、原位置の地盤１８が活用でき、資源の有効活用が図れる。
【００８８】
二重遮水壁３０のうち、外側の外周部地盤改良体３３には、繊維２２が混入されているため、二重遮水壁３０が地震等による引張力を受けたとき、外周部地盤改良体３３に混入された繊維２２が引張力に抵抗する。この結果、万一、地盤改良体３２にクラックが進行して外周部地盤改良体３２を横断しても、外周部地盤改良体３３へのクラックの発生、進行が抑制される。即ち、二重遮水壁３０全体として捉えた場合、二重遮水壁３０の遮水性能が維持される。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００８９】
次に、二重遮水壁３０の展開例について説明する。
図１０（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２を囲む二重遮水壁３８は、地盤改良体３２と外周部地盤改良体３４を有し、外周部地盤改良体３４の下部には繊維２２が混入されている。
【００９０】
これにより、上述したように、地盤１８において、地下水の水位が変化する場合には、外周部地盤改良体３４の下部に、水位に応じた水圧（Ｐ１−Ｐ２）が加わる。外周部地盤改良体３４の、曲げによる大きな引張力が作用すると考えられる下部に繊維２２を混入させることにより、効果的に外周部地盤改良体３４へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００９１】
図１０（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２を囲む二重遮水壁３９は、地盤改良体３２と外周部地盤改良体３５を有し、外周部地盤改良体３５の上部には、繊維２２が混入されている。
【００９２】
これにより、例えば、構造物２８が近くに建てられている場合には、上述したように、外周部地盤改良体３５の上部に曲げによる引張力Ｐ３が作用する。外周部地盤改良体３５の大きな引張力が作用すると考えられる上部に繊維２２を混入させることにより、効果的に外周部地盤改良体３５へのクラックの発生、成長を抑制することができる。
【００９３】
以上説明した二重遮水壁３０、３８、３９は、いずれも外周部地盤改良体３３、３４、３５に繊維２２を混入させた構成である。しかし、繊維２２の混入位置はこれに限定されることはなく、内周部地盤改良体３２に繊維２２を混入させた構成でもよい。これにより、万一、繊維２２を混入させていない外周部地盤改良体３３、３４、３５が破損しても、繊維２２を混入させた内周部地盤改良体３２へのクラックの発生、成長が抑制され、内周部地盤改良体３２が汚染土１２の流出を防止する。これにより、二重遮水壁３０、３８、３９の目的を達成することができる。
【００９４】
更に、内周部地盤改良体３２及び外周部地盤改良体３３、３４、３５の両方に繊維２２を混入させてもよい。これにより、より強固な二重遮水壁３０、３８、３９が提供される。
【００９５】
また、二重遮水壁３０、３８、３９を構成する内周部地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３、３４、３５は、外周部の一部をオーバラップさせて構築する例について説明した。しかし、内周部地盤改良体３２と外周部地盤改良体３３、３４、３５をオーバラップさせなくてもよい。オーバラップさせなくても、二重構造とすることによる目的は達成されるためである。
【００９６】
（第３の実施の形態）
図１１（Ａ）に示すように、第３の実施の形態に係る床版一体遮水壁４０は、汚染土１２の最深部より深い深度において、汚染土１２の下方に平板状に構築された短尺地盤改良体４２を有している。
【００９７】
短尺地盤改良体４２は、地盤改良体４４と同じ要領で構築されるが、高さを一定の高さＨに限定し、汚染土１２覆う広さで構築されている。
【００９８】
また、通常の地盤改良体４４が、汚染土１２、及び短尺地盤改良体４２の周囲を囲んで構築されている。地盤改良体４４の下部と短尺地盤改良体４２は接合されている。これにより、汚染土１２の下方に遮水層１６がなくても、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２で、汚染土１２を側面と底面から囲むことができる。
【００９９】
図１１（Ｂ）の断面図に示すように、床版一体遮水壁４０において、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２には、いずれも、繊維２２が全体に混入されている。これにより。地震による引張力が作用したとき、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２に混入された繊維２２が引張力に抵抗し、地盤改良体４４と短尺地盤改良体４２へのクラックの発生、成長が抑制される。これにより、床版一体遮水壁４０の遮水性能を維持することができる。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【０１００】
次に、床版一体遮水壁４０の展開例について説明する。
図１２（Ａ）に第１の展開例を示す。汚染土１２の側面及び下面を囲んで、床版一体遮水壁４６が設けられている。床版一体遮水壁４６は、短尺地盤改良体４２、４３と地盤改良体４５を有している。ここに、地盤改良体４５の下部と短尺地盤改良体４２には繊維２２が混入され、短尺地盤改良体４３には、繊維２２が混入されていない。
【０１０１】
地盤１８は、地下水の水位が変化する地盤である。このため、水位が高くなった場合には、水位差に応じた水圧Ｐ１−Ｐ２が加わり、地盤改良体４５と短尺地盤改良体４２の接合部には曲げによる大きな引張力が作用する。この引張力が大きく作用する接合部に繊維２２を混入することで、効果的に床版一体遮水壁４６へのクラックの発生、及び成長を抑制することができる。
【０１０２】
また、図１２（Ｂ）に第２の展開例を示す。汚染土１２の側面及び下面を囲む床版一体遮水壁４８において、地盤改良体４７の上部に繊維２２が混入されている。一方、短尺地盤改良体４３には、繊維２２は混入されていない。
【０１０３】
これにより、上述したように、例えば、構造物２８が近くに建てられている場合には、構造物２８の荷重が地盤改良体４７の上部に曲げによる引張力Ｐ３を作用させる。曲げによる引張力が大きく作用する地盤改良体４７の上部に繊維２２を混入することで、効果的に地盤改良体４７へのクラックの発生及び成長を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 遮水壁
１２ 汚染土
１４ 地盤改良体
１６ 遮水層
２２ ポリプロピレン繊維（繊維）
３０ 二重遮水壁
３２ 地盤改良体
３３ 外周部地盤改良体
３６ クラック
４０ 床版一体遮水壁
４２ 短尺地盤改良体（第１地盤改良体）
４４ 地盤改良体（第２地盤改良体）
６２ オーガ部（オーガ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、
前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する遮水壁。
【請求項２】
前記繊維が前記地盤改良体の下部又は上部に混入されている請求項１に記載の遮水壁。
【請求項３】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項１又は２に記載の遮水壁。
【請求項４】
汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、
前記地盤改良体を囲み、前記遮水層に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体と、
前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する二重遮水壁。
【請求項５】
前記繊維が、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方の下部又は上部に混入されている請求項４に記載の二重遮水壁。
【請求項６】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記外周部地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項４又は５に記載の二重遮水壁。
【請求項７】
汚染土を囲み、前記汚染土の最深部より深い深度まで構築された第１地盤改良体と、
前記第１地盤改良体が囲む範囲で前記汚染土の最深部の下方に平板状に設けられ、周囲が前記第１地盤改良体の下部と接合された第２地盤改良体と、
前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する床版一体遮水壁。
【請求項８】
前記繊維が、前記第１地盤改良体と前記第２地盤改良体の接合部、又は前記第１地盤改良体の上部に混入されている請求項７に記載の床版一体遮水壁。
【請求項９】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記第１地盤改良体及び前記第２地盤改良体に、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項７又は８に記載の床版一体遮水壁。
【請求項１０】
汚染土の周囲の地盤を、遮水層に到達する深さまでオーガを下降させながら前記地盤を掘削するオーガ下降工程と、
前記オーガを引き上げながら掘削された前記地盤を攪拌するオーガ上昇工程と、
前記オーガ下降工程又は前記オーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、前記オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、前記オーガで前記地盤と前記セメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する地盤改良体構築工程と、
前記セメントミルクの吐出開始前、前記セメントミルクの吐出開始と同時、又は前記セメントミルクの吐出開始後に、前記地盤又は前記セメントミルクに繊維を投入し、前記オーガで、前記地盤、前記セメントミルク及び前記繊維を攪拌混合させ、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に前記繊維を混入させる繊維混入工程と、
を有する遮水壁の構築方法。
【請求項１】
汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、
前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する遮水壁。
【請求項２】
前記繊維が前記地盤改良体の下部又は上部に混入されている請求項１に記載の遮水壁。
【請求項３】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項１又は２に記載の遮水壁。
【請求項４】
汚染土を囲み、遮水層に到達する深さまで構築された地盤改良体と、
前記地盤改良体を囲み、前記遮水層に到達する深さまで構築された外周部地盤改良体と、
前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する二重遮水壁。
【請求項５】
前記繊維が、前記地盤改良体又は前記外周部地盤改良体の少なくとも一方の下部又は上部に混入されている請求項４に記載の二重遮水壁。
【請求項６】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記外周部地盤改良体に体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項４又は５に記載の二重遮水壁。
【請求項７】
汚染土を囲み、前記汚染土の最深部より深い深度まで構築された第１地盤改良体と、
前記第１地盤改良体が囲む範囲で前記汚染土の最深部の下方に平板状に設けられ、周囲が前記第１地盤改良体の下部と接合された第２地盤改良体と、
前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方が曲げによる引張力を受けたとき、前記第１地盤改良体又は前記第２地盤改良体の少なくとも一方のクラックが発生する部分に混入された繊維と、
を有する床版一体遮水壁。
【請求項８】
前記繊維が、前記第１地盤改良体と前記第２地盤改良体の接合部、又は前記第１地盤改良体の上部に混入されている請求項７に記載の床版一体遮水壁。
【請求項９】
前記繊維は、繊維素材の太さに対する長さの比率が１０００以上に調整されたポリプロピレン繊維であり、前記ポリプロピレン繊維が前記第１地盤改良体及び前記第２地盤改良体に、体積比で０．４〜２．０％の範囲内で混入されている請求項７又は８に記載の床版一体遮水壁。
【請求項１０】
汚染土の周囲の地盤を、遮水層に到達する深さまでオーガを下降させながら前記地盤を掘削するオーガ下降工程と、
前記オーガを引き上げながら掘削された前記地盤を攪拌するオーガ上昇工程と、
前記オーガ下降工程又は前記オーガ上昇工程の少なくとも１つの工程において、前記オーガの先端からセメントミルクを吐出させながら、前記オーガで前記地盤と前記セメントミルクを攪拌混合させ、地盤改良体を構築する地盤改良体構築工程と、
前記セメントミルクの吐出開始前、前記セメントミルクの吐出開始と同時、又は前記セメントミルクの吐出開始後に、前記地盤又は前記セメントミルクに繊維を投入し、前記オーガで、前記地盤、前記セメントミルク及び前記繊維を攪拌混合させ、前記地盤改良体が曲げによる引張力を受けたとき、前記地盤改良体のクラックが発生する部分に前記繊維を混入させる繊維混入工程と、
を有する遮水壁の構築方法。
【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２】
【図３】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−５７３３４（Ｐ２０１２−５７３３４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２００３４５（Ｐ２０１０−２００３４５）
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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