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JP5166984B2 - Construction method of impermeable wall - Google Patents
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Description

本発明は、ベントナイト等のスメクタイトを含む粘土鉱物を用いた遮水壁の構築方法に関するものである。   The present invention relates to a method for constructing a water shielding wall using a clay mineral containing smectite such as bentonite.

日本各地の海岸域は、太平洋ベルト地帯に代表されるように、工場などが密集している。近年、かかる工場やその跡地などから、敷地外へ汚染物質が漏洩する環境汚染が重要な問題となっている。また、内陸部に造成された産業廃棄物処分場やその跡地などにおいても、海岸域の工場やその跡地におけるのと同様に、汚染物質が漏洩して周辺環境を悪化させることがある。そして、これらの汚染対策としては、対象地盤の敷地境界となる位置に遮水壁を構築して汚染物質の漏洩を遮断する(拡散を防止する)方法が存在する。   The coastal areas of Japan are densely packed with factories, as represented by the Pacific Belt Zone. In recent years, environmental pollution in which pollutants leak outside the site from such factories and their ruins has become an important issue. In addition, in industrial waste disposal sites built in inland areas and their former sites, pollutants may leak and worsen the surrounding environment in the same manner as in coastal factories and their former sites. And as a countermeasure against these pollutions, there is a method of blocking the leakage of pollutants (preventing diffusion) by constructing a water-impervious wall at a position that becomes the site boundary of the target ground.

この遮水壁を構築する方法としては、例えば、アースオーガー機などによって対象地盤(遮水壁を構築する部分の地盤)を掘削し、この掘削によって形成された当該地盤中の土砂に、セメント系固化材及びベントナイトの懸濁液を供給して撹拌をする方法が、一般に、知られている。この方法においては、かかる撹拌をした土砂が硬化して、遮水壁となる。しかしながら、遮水壁の構築にあたって、セメント系固化材を供給すると、構築された遮水壁は、地盤の変形などに追従できないものとなるため、遮水性を長期にわたって維持することができない。   As a method for constructing this impermeable wall, for example, an earth ground auger machine or the like is used to excavate the target ground (the portion of the ground that constructs the impermeable wall), and the soil and sand in the ground formed by this excavation are cemented. A method of supplying and stirring a suspension of a solidifying material and bentonite is generally known. In this method, the agitated earth and sand hardens and becomes a water-impervious wall. However, if a cement-based solidifying material is supplied in the construction of the impermeable wall, the constructed impermeable wall cannot follow the deformation of the ground, so that the impermeable property cannot be maintained for a long time.

そこで、セメント系固化材を供給せず、対象地盤を掘削して形成した掘削孔や掘削溝内に、粘土鉱物の懸濁液を充填する方法の採用も考えられる。この方法においては、遮水壁となる充填した粘土鉱物が、自己修復性に起因する地盤変形に対する追従性を有するため、遮水性を長期にわたって維持することができる。しかしながら、この方法においては、セメント系固化材を供給していないため、遮水壁の強度が相対的に弱くなり、周辺地盤の崩壊等を惹き起こすおそれがある。   Therefore, it is conceivable to adopt a method in which a clay mineral suspension is filled in a drilling hole or a trench formed by excavating the target ground without supplying cement-based solidified material. In this method, since the filled clay mineral which becomes a water-impervious wall has followability to ground deformation caused by self-repairing property, the water-impervious property can be maintained for a long time. However, in this method, since the cement-based solidifying material is not supplied, the strength of the water-impervious wall is relatively weak, which may cause the surrounding ground to collapse.

そこで、掘削によって形成された地盤中の土砂に、セメント系固化材は供給せずに、粘土鉱物の懸濁液のみを供給して撹拌をし、この撹拌をした土砂を遮水壁とする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この方法によって構築する遮水壁を、地盤と同程度の強度とするためには、粘土鉱物の懸濁液を濃度を高くして供給する必要がある。しかるに、粘土鉱物の懸濁液は粘性が高いため、粘土鉱物の懸濁液を濃度を高くして供給すると、ポンプ圧送による送液の負荷が大きくなり過ぎ、また、アースオーガー機などを使用した機械撹拌による撹拌効率が悪くなるとの問題がある。   Therefore, the method is to supply only the clay mineral suspension to the soil in the ground formed by excavation without supplying cement-based solidification material, and stir it, and use this stirred soil as a water-impervious wall. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, in order to make the impermeable wall constructed by this method as strong as the ground, it is necessary to supply a clay mineral suspension with a high concentration. However, since the clay mineral suspension is highly viscous, if the clay mineral suspension is supplied at a high concentration, the load of liquid feeding due to pumping becomes too large, and an earth auger machine or the like was used. There exists a problem that the stirring efficiency by mechanical stirring will worsen.

そこで、この問題を解決するために、本出願人は、粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をし、この先行撹拌をした土砂に粘土鉱物の粉体を供給して後行撹拌をし、この後行撹拌をした土砂を遮水壁とする方法を提案した(特許文献2参照)。   Therefore, in order to solve this problem, the present applicant supplies a clay mineral suspension and performs prior stirring, and supplies the clay mineral powder to the previously stirred soil and performs subsequent stirring. And the method of using the earth and sand which carried out this subsequent stirring as a water-impervious wall was proposed (refer patent document 2).

しかしながら、対象地盤が、例えば、海岸域や、海上、産業廃棄物処分用地又はこれらの跡地などであり、海水や汚染水などの電解質が溶けた水分を含むと、この電解質が粘土鉱物に作用して、粘度の増加や脱水量の増加(膨潤作用の阻害)を招く。粘度の増加は、撹拌効率の低下、これを原因とした遮水壁の強度・遮水性低下につながり、また、脱水量の増加は、遮水壁の強度・遮水性低下に直接つながる。   However, if the target ground is, for example, a coastal area, the sea, a land for disposal of industrial waste, or a site of these, and if the electrolyte contains seawater or contaminated water, the electrolyte acts on the clay mineral. As a result, the viscosity increases and the amount of dehydration increases (inhibition of swelling action). An increase in viscosity leads to a decrease in stirring efficiency and a decrease in the strength and water impermeability of the impermeable wall due to this, and an increase in the amount of dehydration directly leads to a decrease in the strength and water impermeability of the impermeable wall.

そこで、既に提案されている「海水に、炭酸ソーダ、苛性ソーダを添加し、モンモリロナイト系粘土鉱物やカオリナイト系粘土鉱物を懸濁せしめる方法(特許文献3参照)」を参考にすることができないかが検討される。しかしながら、この特許文献3に記載の方法は、現実の施工が意識されておらず、特許文献2に記載の方法に対して、いかに適用すべきか、いかに適用すると好適であるかが明らかでなく、対象地盤が電解質の溶けた水分を含む場合においても、遮水壁の強度・遮水性が低下することなく、しかも現実に施工可能な方法の提案が望まれている。
特開平11−43934号公報 特開平2005−16295号公報 特開平1−103691号公報
Therefore, it may be possible to refer to the already proposed “Method of adding sodium carbonate and caustic soda to seawater to suspend montmorillonite clay mineral and kaolinite clay mineral (see Patent Document 3)”. Be considered. However, the method described in Patent Document 3 is not conscious of actual construction, and it is not clear how to apply to the method described in Patent Document 2 and how to apply it. Even when the target ground contains water in which the electrolyte is dissolved, there is a demand for a method that can be actually constructed without reducing the strength and water barrier properties of the water barrier wall.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-43934 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-16295 Japanese Patent Laid-Open No. 1-103691

本発明が解決しようとする主たる課題は、対象地盤が電解質の溶けた水分を含む場合においても、遮水壁の強度・遮水性が低下することなく、しかも現実に施工可能な遮水壁の構築方法を提供することにある。   The main problem to be solved by the present invention is the construction of a water-impervious wall that can be actually constructed without lowering the strength and water-imperviousness of the water-impervious wall even when the target ground contains water in which the electrolyte is dissolved. It is to provide a method.

この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項1記載の発明〕
対象地盤の掘削により形成された当該地盤中の土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をし、この先行撹拌をした土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の粉体を供給して後行撹拌をし、この後行撹拌をした土砂を遮水壁とする、遮水壁の構築方法であって、
前記先行撹拌及び前記後行撹拌のうち、少なくとも先行撹拌において、前記土砂にイオン遮蔽剤を供給し、
前記先行撹拌におけるイオン遮蔽剤として、
炭酸ソーダ及び苛性ソーダを用い、
これらの供給を、前記粘土鉱物の供給後に、前記炭酸ソーダ、前記苛性ソーダの順に行う、
ことを特徴とする遮水壁の構築方法。
The present invention that has solved this problem is as follows.
[Invention of Claim 1]
Suspension of clay mineral containing smectite is supplied to the soil in the ground formed by excavation of the target ground and pre-stirred, and clay mineral powder containing smectite is added to the pre-stirred soil and sand. A method for constructing a water-impervious wall, comprising supplying and agitating downstream, and using the earth and sand subjected to the subsequent agitation as a water-impervious wall,
Among the preceding stirring and the subsequent stirring, at least in the preceding stirring, an ion shielding agent is supplied to the earth and sand ,
As an ion shielding agent in the preceding stirring,
Using sodium carbonate and caustic soda,
These supplies are performed in the order of the sodium carbonate and the caustic soda after the clay mineral is supplied.
The construction method of the impermeable wall characterized by the above-mentioned.

〔請求項2記載の発明〕
前記イオン遮蔽剤の供給を、
前記先行撹拌において懸濁液の状態で行い、かつ、前記後行撹拌において粉体の状態で行う、
請求項1記載の遮水壁の構築方法。
[Invention of Claim 2]
Supplying the ion shielding agent;
In the state of suspension in the preceding stirring, and in the state of powder in the subsequent stirring.
The construction method of the impermeable wall according to claim 1.

〔請求項3記載の発明〕
前記先行撹拌におけるイオン遮蔽剤の供給は、前記粘土鉱物の供給後に行う、
請求項1又は請求項2記載の遮水壁の構築方法。
[Invention of Claim 3]
The ion shielding agent is supplied in the preceding stirring after the clay mineral is supplied.
The construction method of the impermeable wall of Claim 1 or Claim 2.

〔請求項記載の発明〕
前記粘土鉱物の懸濁液として、水1000Lに前記粘土鉱物を50〜200kg含むものを用い、前記先行撹拌においては、前記土砂1m3あたり、当該粘土鉱物の懸濁液を50〜200L供給し、かつ前記イオン遮蔽剤を0.5〜20kg供給し、
他方、前記後行撹拌においては、前記土砂1m3あたり、前記粘土鉱物の粉体を50〜200kg供給し、かつ前記イオン遮蔽剤を0.5〜20kg供給する、
請求項1〜のいずれか1項に記載の遮水壁の構築方法。
[Invention of Claim 4 ]
As the clay mineral suspension, water containing 50 to 200 kg of the clay mineral in 1000 L of water is used. In the preceding stirring, 50 to 200 L of the clay mineral suspension is supplied per 1 m 3 of the earth and sand, And 0.5 to 20 kg of the ion shielding agent is supplied,
On the other hand, in the subsequent stirring, 50 to 200 kg of the clay mineral powder is supplied per 1 m 3 of the earth and sand, and 0.5 to 20 kg of the ion shielding agent is supplied.
The construction method of the impermeable wall according to any one of claims 1 to 3 .

本発明によると、対象地盤が電解質の溶けた水分を含む場合においても、遮水壁の強度・遮水性が低下することなく、しかも現実に施工可能な遮水壁の構築方法となる。   According to the present invention, even when the target ground contains water in which the electrolyte is dissolved, the water impervious wall can be actually constructed without lowering the strength and water imperviousness of the impermeable wall.

次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態の遮水壁の構築方法においては、例えば、後述する掘削装置などを用いて対象地盤を掘削し、この掘削により形成された当該地盤中の土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をし、この先行撹拌をした土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の粉体を供給して後行撹拌をし、この後行撹拌をした土砂を遮水壁とする。地盤中の土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をすることにより、当該掘削によって形成された掘削孔や掘削溝などの安定性が増し、地盤の崩壊が防止される。また、この先行撹拌をした土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物を供給して後行撹拌をするにおいては、当該粘土鉱物を懸濁液の状態ではなく粉体の状態で供給する。粉体の状態で供給すると、土砂の粘度上昇が遅延し、撹拌効率が向上する。結果、構築される遮水壁の性状が均一化し、強度・遮水性の低下が抑制される。また、粉体の状態で供給すると、土砂に供給される水の量も減るため、排泥量が減少するとの利点もある。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
In the construction method of the impermeable wall of the present embodiment, for example, a target ground is excavated using a drilling device or the like to be described later, and a clay mineral suspension containing smectite is formed in the earth and sand formed by the excavation. Is supplied, and the pre-stirred earth and sand is supplied with a clay mineral powder containing smectite, followed by subsequent stirring, and the latter-stirred earth and sand is used as a water-impervious wall. By supplying a suspension of clay mineral containing smectite to the earth and sand in the ground and conducting agitation in advance, the stability of the excavation holes and grooves formed by the excavation is increased and the collapse of the ground is prevented. The In addition, when the clay mineral containing smectite is supplied to the pre-stirred earth and sand and the subsequent stirring is performed, the clay mineral is supplied not in a suspension state but in a powder state. When supplied in a powder state, the increase in viscosity of the earth and sand is delayed, and the stirring efficiency is improved. As a result, the properties of the water-impervious walls to be constructed are made uniform, and the strength and water impermeability are prevented from being lowered. Moreover, since the amount of water supplied to the earth and sand is reduced when supplied in the form of powder, there is an advantage that the amount of mud is reduced.

ここで、「粉体」とは、固体が粒子になって多数集合している状態である。したがって、1つ1つの固体の大きさは特に限定されないが、通常40メッシュ〜350メッシュ、好ましくは経済性も考慮して200メッシュ〜320メッシュである。さらに、膨潤度が16mL/2g以上であると好ましく、20mL/2gであるとより好ましい。   Here, the “powder” is a state in which a large number of solids are aggregated as particles. Therefore, the size of each solid is not particularly limited, but is usually 40 mesh to 350 mesh, preferably 200 mesh to 320 mesh in consideration of economy. Furthermore, the degree of swelling is preferably 16 mL / 2 g or more, and more preferably 20 mL / 2 g.

本形態において、処理の対象となる地盤は、特に限定されない。ただし、対象地盤が、例えば、海岸域や、海上、産業廃棄物処分用地、又はこれらの跡地などの海水や汚染水などの電解質が溶けた水分を含む地盤であると、本発明による効果がいかんなく発揮される。また、スメクタイトとは、モンモリロナイトとよく似た結晶構造及び特性を示す鉱物のグループであり、例えば、モンモリロナイトのほか、バイデライトやノントロナイト、サボナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイトなどを例示することができる。モンモリロナイトを含む粘土鉱物としては、例えば、ベントナイトなどが存在する。   In this embodiment, the ground to be processed is not particularly limited. However, if the target ground is, for example, the ground, sea, land for disposal of industrial waste, or ground containing water in which electrolytes such as seawater and contaminated water are dissolved, the effects of the present invention are not significant. It is demonstrated without. In addition, smectite is a group of minerals having a crystal structure and properties similar to those of montmorillonite, and examples include montmorillonite, beidellite, nontronite, sabonite, hectorite, soconite, stevensite, etc. it can. Examples of clay minerals containing montmorillonite include bentonite.

本形態においては、以上の先行撹拌及び前記後行撹拌のうち、少なくとも先行撹拌において、好ましくは先行撹拌及び後行撹拌の両方において、土砂にイオン遮蔽剤を供給する。前述したように、対象地盤が電解質の溶けた水分を含むと、この電解質が粘土鉱物に作用して、粘度の増加や脱水量の増加(膨潤作用の阻害)を招く。粘度の増加は、撹拌効率の低下、これを原因とした遮水壁の強度・遮水性低下につながり、また、脱水量の増加は、遮水壁の強度・遮水性低下に直接つながる。しかしながら、土砂にイオン遮蔽剤を供給すると、電解質が粘土鉱物に接触し難くなり、粘度増加や脱水量増加を抑制することができる。   In the present embodiment, the ion shielding agent is supplied to the earth and sand at least in the preceding stirring, preferably both in the preceding stirring and the following stirring, among the preceding stirring and the following stirring. As described above, when the target ground contains water in which the electrolyte is dissolved, the electrolyte acts on the clay mineral, leading to an increase in viscosity and an increase in dewatering amount (inhibition of swelling action). An increase in viscosity leads to a decrease in stirring efficiency and a decrease in the strength and water impermeability of the impermeable wall due to this, and an increase in the amount of dehydration directly leads to a decrease in the strength and water impermeability of the impermeable wall. However, when an ion shielding agent is supplied to the earth and sand, the electrolyte becomes difficult to come into contact with the clay mineral, and an increase in viscosity and an increase in dehydration amount can be suppressed.

ここで、スメクタイトを含む粘土鉱物に作用する電解質としては、例えば、カルシウムイオンやマグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンが存在する。したがって、電解質が粘土鉱物に作用しないようにするためには、かかるイオンが粘土鉱物と接触し難くなるようにすればよく、粘土鉱物に対するイオンの接触を遮蔽するのが好適である。そこで、本発明では、このイオン遮蔽効果を有する薬液、つまりイオン遮蔽剤を供給するものである。このイオン遮蔽剤の好適な例については、後述する。   Here, examples of the electrolyte that acts on the clay mineral containing smectite include alkaline earth metal ions such as calcium ions and magnesium ions. Therefore, in order to prevent the electrolyte from acting on the clay mineral, it is sufficient that such ions do not easily come into contact with the clay mineral, and it is preferable to shield the contact of the ions with the clay mineral. Therefore, in the present invention, a chemical solution having an ion shielding effect, that is, an ion shielding agent is supplied. Suitable examples of this ion shielding agent will be described later.

ところで、本形態の方法、すなわち、対象地盤の掘削により形成された当該地盤中の土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をし、この先行撹拌をした土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の粉体を供給して後行撹拌をし、この後行撹拌をした土砂を遮水壁とする方法において、イオン遮蔽剤を供給する時期、方法などについては、何ら知見が存在せず、本発明者らは、さまざまな試験・検討を繰り返した。結果、イオン遮蔽剤の供給は、少なくとも先行撹拌において行うと大きな効果が得られることを知見し、本発明に至った。イオン遮蔽剤の供給を先行撹拌において行うと好適なのは、例えば、土砂の粘度が相対的に低いため、撹拌効率がよく、イオン遮蔽剤の拡散性に優れること、イオンが粘土鉱物に作用してしまうのを早い段階で阻止できること、などが原因であると考えられる。   By the way, the method of the present embodiment, that is, the soil in the ground formed by excavation of the target ground, the suspension of clay mineral containing smectite is supplied and pre-stirred, and the pre-stirred soil and sand, In the method of supplying the clay mineral powder containing smectite and performing the subsequent stirring, and using the soil and sand subjected to the subsequent stirring as the water shielding wall, there is no knowledge about the timing and method of supplying the ion shielding agent. The present inventors repeated various tests and examinations. As a result, it has been found that a large effect can be obtained when the ion shielding agent is supplied at least in advance stirring, and the present invention has been achieved. For example, since the viscosity of the earth and sand is relatively low, the ion shielding agent is preferably supplied in advance stirring. Therefore, the stirring efficiency is good, the ion shielding agent is excellent in diffusibility, and the ions act on the clay mineral. This is thought to be due to the fact that it can be prevented at an early stage.

本形態において、イオン遮蔽剤の供給は、先行撹拌において、好ましくは先行撹拌及び後行撹拌の両方において行うことができるが、先行撹拌及び後行撹拌の両方において行う場合は、先行撹拌においては懸濁液の状態で行い、かつ、後行撹拌においては粉体の状態で行うのが好ましい。先行撹拌においては、粘土鉱物を懸濁液の状態で供給するため、イオン遮蔽剤も懸濁液の状態で供給するのが好ましい。この点、イオン遮蔽剤を当該粘土鉱物とは異なる時期に(時間差を付けて)供給する場合も、当該粘土鉱物の膨潤作用を阻害しないよう、懸濁液の状態で供給するのが好ましい。   In this embodiment, the ion shielding agent can be supplied in the preceding stirring, preferably both in the preceding stirring and the subsequent stirring. It is preferable to carry out in the state of a turbid liquid and to carry out the subsequent stirring in the state of powder. In the prior stirring, since the clay mineral is supplied in a suspension state, it is preferable to supply the ion shielding agent in a suspension state. In this regard, when supplying the ion shielding agent at a different time (with a time difference) from that of the clay mineral, it is preferable to supply it in a suspension state so as not to inhibit the swelling action of the clay mineral.

他方、後行撹拌においては、粘土鉱物を粉体の状態で供給するため、イオン遮蔽剤も粉体の状態で供給するのが好ましい。この点、イオン遮蔽剤を当該粘土鉱物とは異なる時期に(時間差を付けて)供給する場合も、粉体の状態で供給するのが好ましい。これは、後行撹拌において、粘土鉱物を懸濁液の状態ではなく粉体の状態で供給する趣旨、すなわち、土砂の粘度上昇を遅延させた趣旨や排泥量の減少を図った趣旨を、減殺しないためである。   On the other hand, in the subsequent stirring, since the clay mineral is supplied in a powder state, the ion shielding agent is preferably supplied in a powder state. In this regard, when supplying the ion shielding agent at a time different from that of the clay mineral (with a time difference), it is preferable to supply the ion shielding agent in a powder state. This is because the purpose of supplying clay mineral in a powder state instead of a suspension state in the subsequent stirring, that is, the purpose of delaying the viscosity increase of the earth and sand and the purpose of reducing the amount of discharged mud, This is not to kill.

本形態においては、先行撹拌におけるイオン遮蔽剤の供給を、粘土鉱物の供給後に行うと、より好ましいものとなる。以下、この点を、図1を参照しながら、詳しく説明する。なお、以下で説明する先行撹拌におけるイオン遮蔽剤の供給方法は、後行撹拌におけるイオン遮蔽剤の供給においても、当該供給の趣旨に反しない限り、適用することができる。   In this embodiment, it is more preferable that the ion shielding agent is supplied in advance stirring after the clay mineral is supplied. Hereinafter, this point will be described in detail with reference to FIG. In addition, the supply method of the ion shielding agent in the preceding stirring described below can be applied to the supply of the ion shielding agent in the subsequent stirring as long as it does not contradict the purpose of the supply.

本形態において、イオン遮蔽剤Aの供給方法としては、図1の(1)及び(2)に示すように、粘土鉱物Bの供給と同時に行う方法(以下、単に「同時に行う方法」ともいう。)と、図1の(3)に示すように、粘土鉱物Bの供給とは異なる時期に(時間差を付けて)行う方法(以下、単に「時間差を付けて行う方法」ともいう。)と、がある。なお、図1中の記載は、横方向を時間軸とするものであり、紙面右側に向かうに従って、時間が進行することを意味する。   In this embodiment, as a method for supplying the ion shielding agent A, as shown in FIGS. 1 (1) and (2), a method that is performed simultaneously with the supply of the clay mineral B (hereinafter, simply referred to as a “method simultaneously performed”). ) And a method (hereinafter also referred to simply as a “method with a time difference”) performed at a time different from the supply of the clay mineral B (with a time difference), as shown in (3) of FIG. There is. In addition, the description in FIG. 1 uses the horizontal direction as a time axis, and means that time progresses toward the right side of the drawing.

また、前者の「同時に行う方法」としては、図1の(1)に示すように、イオン遮蔽剤Aと粘土鉱物Bとをあらかじめ混合し、この混合状態で搬送し供給する方法のほか、図1の(2)に示すように、イオン遮蔽剤Aと粘土鉱物Bとをあらかじめ混合せず、別系統で搬送しつつ、供給のタイミングは同時とする方法もある。しかしながら、イオン遮蔽剤Aと粘土鉱物Bとを同時に供給すると、イオン遮蔽剤Aの種類等によっては、粘土鉱物Bの粘度が増加してしまい、撹拌効率が低下するおそれがある。したがって、このような観点からは、あらかじめ混合して搬送し供給する方法(図1の(1)の方法)よりも、別系統で搬送し同時に供給する方法(図1の(2)の方法)の方が好ましく、時間差を付けて供給する方法(図1の(3)の方法)の方がより好ましい。この点、あらかじめ混合して搬送し供給する方法(図1の(1)の方法)においても、イオン遮蔽剤A及び粘土鉱物Bの混合物に、分散剤等を添加して粘度の増加を抑えることができるが、薬液コストが増加するとの問題を有する。   In addition, as the former “method to be performed simultaneously”, as shown in FIG. 1 (1), in addition to a method in which the ion shielding agent A and the clay mineral B are mixed in advance and transported and supplied in this mixed state, As shown in (2) of 1, there is also a method in which the ion shielding agent A and the clay mineral B are not mixed in advance but are conveyed in separate systems and the supply timing is simultaneous. However, if the ion shielding agent A and the clay mineral B are supplied at the same time, depending on the type of the ion shielding agent A, the viscosity of the clay mineral B may increase, and the stirring efficiency may decrease. Therefore, from such a viewpoint, a method of transporting and supplying simultaneously in a separate system (method (2) of FIG. 1) rather than a method of mixing and transporting and supplying in advance (method (1) of FIG. 1). Is preferable, and the method of supplying with a time difference (method (3) in FIG. 1) is more preferable. In this regard, also in the method of mixing and transporting and supplying in advance (method (1) of FIG. 1), a dispersant is added to the mixture of the ion shielding agent A and the clay mineral B to suppress an increase in viscosity. However, there is a problem that the cost of the chemical solution increases.

本発明者らが試験したところによると、以下のような結果が得られた。
まず、10%濃度のベントナイトの粘度を、500/500mLファンネル粘度計で測定すると、48.1秒となる。そこに、イオン遮蔽剤となるソーダ灰(炭酸ナトリウム)を3kg/m3投入すると粘度が65.3秒となり、ソーダ灰の投入によって粘度が増加したことが分かる。また、更に分散剤(Super Slurry B、三洋化成(株)社製、ポリカルボン酸系の高性能分散剤)を10kg/m3投入すると粘度が44.3秒となり、分散剤の投入によって粘度が低下したことが分かる。
According to the test conducted by the present inventors, the following results were obtained.
First, when the viscosity of 10% concentration bentonite is measured with a 500/500 mL funnel viscometer, it is 48.1 seconds. When 3 kg / m 3 of soda ash (sodium carbonate) serving as an ion shielding agent was added thereto, the viscosity became 65.3 seconds, and it can be seen that the viscosity increased with the introduction of soda ash. Further, when 10 kg / m 3 of a dispersant (Super Slurry B, Sanyo Kasei Co., Ltd., polycarboxylic acid type high performance dispersant) is added, the viscosity becomes 44.3 seconds. It turns out that it fell.

分散剤としては、本試験で使用したポリカルボン酸系の高性能分散剤を使用すると好ましいが、現場の土質性状によっては、例えば、アロンAKフロー(AKテクノ(株)社製、ポリカルボン酸塩系)、サンコーポールDE(三興コロイド化学(株)社製)、ニトロフミン酸ソーダ、トリポリ燐酸ソーダなどを使用することもできる。   As the dispersant, it is preferable to use the polycarboxylic acid-based high-performance dispersant used in this test. However, depending on the on-site soil properties, for example, Aron AK Flow (manufactured by AK Techno Co., Ltd., polycarboxylate) System), Sankopol DE (manufactured by Sanko Colloid Chemical Co., Ltd.), sodium nitrohumate, sodium tripolyphosphate, and the like can also be used.

一方、後者の「時間差を付けて行う方法」としては、図1の(3)に示すように、イオン遮蔽剤Aの供給を、粘土鉱物Bの供給後に行う方法と、図示はしないが、イオン遮蔽剤Aの供給を、粘土鉱物Bの供給前に行う方法と、がある。これらいずれの方法によっても粘度の増加を抑えることができるが、イオン遮蔽剤Aの供給を粘土鉱物Bの供給前に行うと、イオン遮蔽剤Aが必要以上に拡散してしまうおそれがある。これに対し、イオン遮蔽剤Aの供給を粘土鉱物Bの供給後に行うと、粘土鉱物Bの供給によってほどよく粘度が増加した土砂に対してイオン遮蔽剤Aを供給することになり、イオン遮蔽剤Aが必要以上に拡散してしまうおそれがなくなるため、イオン遮蔽剤Aの供給は、粘土鉱物Bの供給後に行う方が好ましい。   On the other hand, as the latter “method with time difference”, as shown in FIG. 1 (3), the ion shielding agent A is supplied after the clay mineral B is supplied, although not shown, There is a method in which the shielding agent A is supplied before the clay mineral B is supplied. Although any of these methods can suppress an increase in viscosity, if the ion shielding agent A is supplied before the clay mineral B is supplied, the ion shielding agent A may be diffused more than necessary. On the other hand, when the ion shielding agent A is supplied after the clay mineral B is supplied, the ion shielding agent A is supplied to the soil whose viscosity has been moderately increased by the supply of the clay mineral B. Since there is no possibility that A will diffuse more than necessary, it is preferable to supply the ion shielding agent A after supplying the clay mineral B.

ところで、以上では、イオン遮蔽剤が1種類である場合において、1回で供給する形態を例に説明したが、イオン遮蔽剤は、2種類、3種類、4種類又はそれ以上の複数種類とすることもでき、また、2回、3回、4回又はそれ以上の複数回に分けて供給することもできる。イオン遮蔽剤を複数種類とする場合や、複数回に分けて供給する場合も、以上で説明した1種類を1回で供給する場合と同様に供給することができる。以下では、2種類のイオン遮蔽剤を供給する場合を例に説明する。   By the way, in the above, in the case where there is one kind of ion shielding agent, the form of supplying at one time has been described as an example. However, the ion shielding agent has two kinds, three kinds, four kinds or more kinds. It is also possible to supply in two, three, four or more times. When the ion shielding agent is used in a plurality of types, or when the ion shielding agent is supplied in a plurality of times, it can be supplied in the same manner as in the case of supplying the one type described above at a time. Below, the case where two types of ion shielding agents are supplied is demonstrated to an example.

2種類のイオン遮蔽剤を供給する場合、イオン遮蔽剤と粘土鉱物とを同時に供給する方法としては、例えば、図1の(4)に示すように、2種類のイオン遮蔽剤A1,A2と粘土鉱物Bとをあらかじめ混合し、この混合状態で搬送し供給する方法のほか、図1の(5)に示すように、2種類のイオン遮蔽剤A1,A2と粘土鉱物Bとをあらかじめ混合せず、別系統で搬送しつつ、供給のタイミングは同時とする方法もある。   When supplying two kinds of ion shielding agents, as a method of simultaneously supplying the ion shielding agent and the clay mineral, for example, as shown in FIG. 1 (4), two kinds of ion shielding agents A1, A2 and clay. In addition to mixing the mineral B in advance and transporting and supplying it in the mixed state, as shown in FIG. 1 (5), the two types of ion shielding agents A1 and A2 and the clay mineral B are not mixed in advance. There is also a method in which the feeding timing is simultaneous while transporting in a separate system.

また、イオン遮蔽剤と粘土鉱物とを時間差を付けて供給する方法としては、例えば、図1の(6)に示すように、2種類のイオン遮蔽剤A1,A2をあらかじめ混合し、この混合物の供給を粘土鉱物Bの供給後に行う方法、図1の(7)に示すように、2種類のイオン遮蔽剤A1,A2をあらかじめ混合せず別系統で搬送し、それぞれの供給を粘土鉱物Bの供給後に順に行う方法、などがある。   In addition, as a method of supplying the ion shielding agent and the clay mineral with a time difference, for example, as shown in (6) of FIG. 1, two kinds of ion shielding agents A1 and A2 are mixed in advance, As shown in FIG. 1 (7), two types of ion shielding agents A1 and A2 are transported in separate systems without being mixed in advance as shown in FIG. There is a method of sequentially performing after supply.

また、2種類のイオン遮蔽剤を供給する場合においては、図1の(8)に示すように、2種類のイオン遮蔽剤A1,A2のうち一方のイオン遮蔽剤A1はあらかじめ粘土鉱物Bと混合し、この混合状態で搬送して供給し、その後、他方のイオン遮蔽剤A2を供給する方法がある。この方法は、イオン遮蔽剤と粘土鉱物とを同時に供給する方法と、イオン遮蔽剤と粘土鉱物とを時間差を付けて供給する方法とを組み合わせた方法であり、両者を同時に供給する方法にも、時間差を付けて供給する方法にも該当する。この方法は、イオン遮蔽剤や粘土鉱物などの薬液の供給系統が複雑になるというデメリットを有するが、反面、例えば、粘土鉱物の粘度をそれほど増加させないイオン遮蔽剤を粘土鉱物と同時に供給し、イオン遮蔽効果の大きいイオン遮蔽剤を粘土鉱物の供給後に供給するなど、イオン遮蔽剤の性質を考慮した好適な供給方法とすることもできる。   When supplying two types of ion shielding agents, as shown in FIG. 1 (8), one of the two types of ion shielding agents A1 and A2 is previously mixed with clay mineral B. In this mixed state, there is a method of conveying and supplying, and then supplying the other ion shielding agent A2. This method is a method of combining the method of supplying the ion shielding agent and the clay mineral at the same time with the method of supplying the ion shielding agent and the clay mineral with a time difference. This also applies to a method of supplying with a time difference. This method has the disadvantage that the supply system of chemical solutions such as ion shielding agents and clay minerals is complicated, but on the other hand, for example, an ion shielding agent that does not increase the viscosity of clay minerals at the same time is supplied at the same time as the clay minerals. For example, an ion shielding agent having a large shielding effect may be supplied after the clay mineral is supplied.

本形態において、イオン遮蔽剤の種類は、先行撹拌及び後行撹拌のいずれにおいても、特に限定されず、また、先行撹拌及び後行撹拌の両者において同じイオン遮蔽剤を供給することも、異なるイオン遮蔽剤を供給することもできる。   In this embodiment, the type of ion shielding agent is not particularly limited in both the preceding stirring and the subsequent stirring, and it is also possible to supply the same ion shielding agent in both the preceding stirring and the subsequent stirring. A screening agent can also be supplied.

ただし、先行撹拌におけるイオン遮蔽剤としては、炭酸ソーダ及び苛性ソーダを用い、これらの供給を、図1の(7)に示すように、粘土鉱物Bの供給後に、炭酸ソーダ(A1)、苛性ソーダ(A2)の順に行うと、より好ましいものとなる。イオン遮蔽剤として、炭酸ソーダ及び苛性ソーダを用いると、炭酸ソーダによって電解質たるカルシウムイオンが不溶化(不活性化)され、苛性ソーダによって電解質たるマグネシウムイオンが不溶化される(この不溶化については、後で、更に詳細に説明する。)。したがって、粘土鉱物に対する電解質の接触が効果的に遮蔽される。また、炭酸ソーダ及び苛性ソーダの供給を、粘土鉱物の供給後に行うことにより、粘土鉱物の粘度増加が抑えられる。さらに、苛性ソーダを供給すると、その供給量によっては、土砂やその周辺地盤のpH変動や熱変動が生じるおそれがあるが、苛性ソーダよりも安定的な炭酸ソーダを先に供給すると、かかるおそれが少なくなり、施工上、安定的である。   However, as an ion shielding agent in the preceding stirring, sodium carbonate and caustic soda are used, and the supply thereof is as shown in (7) of FIG. 1, after the clay mineral B is supplied, soda carbonate (A1), caustic soda (A2). ) In order, it becomes more preferable. When sodium carbonate and caustic soda are used as an ion shielding agent, calcium ions as an electrolyte are insolubilized (inactivated) by sodium carbonate, and magnesium ions as an electrolyte are insolubilized by caustic soda (this insolubilization will be described in more detail later). To explain.) Therefore, the electrolyte contact with the clay mineral is effectively shielded. Moreover, the viscosity increase of a clay mineral can be suppressed by supplying sodium carbonate and caustic soda after supplying the clay mineral. Furthermore, if caustic soda is supplied, depending on the amount of supply, there is a risk of pH fluctuations and thermal fluctuations of the earth and surrounding soil, but if sodium carbonate, which is more stable than caustic soda, is supplied first, this risk is reduced. The construction is stable.

本形態においては、粘土鉱物の懸濁液として、水1000Lに粘土鉱物を50〜200kg、好ましくは80〜150kg含むものを用い、先行撹拌においては、土砂1m3あたり、当該粘土鉱物の懸濁液を50〜200L、好ましくは80〜150L供給し、かつ、イオン遮蔽剤を0.5〜20kg、好ましくは3〜15kg供給し、他方、後行撹拌においては、土砂1m3あたり、粘土鉱物の粉体を50〜200kg、好ましくは80〜150kg供給し、かつイオン遮蔽剤を0.5〜20kg、好ましくは3〜15kg供給すると好適である。 In this embodiment, a clay mineral suspension containing 50 to 200 kg, preferably 80 to 150 kg of clay mineral in 1000 L of water is used, and in the preceding stirring, the clay mineral suspension per 1 m 3 of earth and sand. 50 to 200 L, preferably 80 to 150 L, and 0.5 to 20 kg, preferably 3 to 15 kg, of ion shielding agent are supplied. On the other hand, in the subsequent stirring, clay mineral powder per 1 m 3 of earth and sand is supplied. It is suitable to supply 50 to 200 kg, preferably 80 to 150 kg of body, and 0.5 to 20 kg, preferably 3 to 15 kg of ion shielding agent.

水1000Lあたりの粘土鉱物が50kgを下回ると、遮水壁の強度を確保するために、粘土鉱物懸濁液の供給量を増やさなければならず、粘土鉱物懸濁液の供給量を増やすと、排泥量が増えるとの問題が生じる。他方、水1000Lあたりの粘土鉱物が200kgを上回ると、粘土鉱物懸濁液の粘度が高くなるため、撹拌効率が低下する。   When the clay mineral per 1000 L of water is less than 50 kg, in order to secure the strength of the impermeable wall, the supply amount of the clay mineral suspension must be increased, and when the supply amount of the clay mineral suspension is increased, A problem arises when the amount of mud increases. On the other hand, when the clay mineral per 1000 L of water exceeds 200 kg, the viscosity of the clay mineral suspension becomes high, so that the stirring efficiency decreases.

また、先行撹拌における粘土鉱物懸濁液の供給量は、当該懸濁液の濃度や土砂の水分率等にもよるが、粘土鉱物懸濁液が水1000Lに粘土鉱物を50〜200kg含むものである場合において、土砂1m3あたり50Lを下回ると、粘土鉱物が十分に拡散せず、遮水壁の性状が不均一になるおそれがある。他方、土砂1m3あたり200Lを上回ると、粘土鉱物懸濁液の濃度が相対的に低い場合は排泥量が増えるとの問題があり、他方、懸濁液の濃度が相対的に高い場合はコスト的に好ましくないとの問題や、土砂が固くなり過ぎることを原因として後行撹拌の負荷が上がるとの問題がある。 In addition, the amount of the clay mineral suspension supplied in the prior stirring depends on the concentration of the suspension and the moisture content of the earth and sand, but when the clay mineral suspension contains 50 to 200 kg of clay mineral in 1000 L of water. However, if it is less than 50 L per 1 m 3 of earth and sand, clay minerals are not sufficiently diffused, and the properties of the impermeable wall may be uneven. On the other hand, when it exceeds 200L per 1 m 3 of earth and sand, there is a problem that the amount of mud increases when the concentration of the clay mineral suspension is relatively low, and on the other hand, when the concentration of the suspension is relatively high There is a problem that it is not preferable in terms of cost and a problem that the load of the subsequent stirring increases due to the soil becoming too hard.

また、先行撹拌において、イオン遮蔽剤の供給量が、土砂1m3あたり0.5kgを下回ると、十分なイオン遮蔽効果が得られず、他方、20kgを上回っても効果は頭打ちであり、経済性に劣る。 In addition, if the supply amount of the ion shielding agent is less than 0.5 kg per 1 m 3 of earth and sand in the prior stirring, sufficient ion shielding effect cannot be obtained. Inferior to

一方、後行撹拌において、粘土鉱物粉体の供給量が、土砂1m3あたり50kgを下回ると遮水壁の強度・遮水性が十分に上がらず、他方、200kgを上回っても効果は頭打ちであり、経済性に劣る。 On the other hand, if the supply amount of clay mineral powder is less than 50 kg per 1 m 3 of earth and sand in the subsequent stirring, the strength and water impermeability of the impermeable wall will not be sufficiently increased, and if it exceeds 200 kg, the effect will reach its peak. Inferior in economic efficiency.

また、後行撹拌において、イオン遮蔽剤の供給量が、土砂1m3あたり0.5kgを下回ると、十分なイオン遮蔽効果が得られず、他方、20kgを上回っても効果は頭打ちであり、経済性に劣る。 Further, in the subsequent stirring, if the supply amount of the ion shielding agent is less than 0.5 kg per 1 m 3 of earth and sand, a sufficient ion shielding effect cannot be obtained. Inferior to sex.

本形態においては、イオン遮蔽剤として、炭酸ソーダ、苛性ソーダ、水ガラス、コロイダルシリカ、Na型ゼオライト、シリカフューム、及び、吸水ポリマーからなる群より選ばれた一種又は二種以上が用いられると、より好ましいものとなる。以下、詳細に説明する。   In this embodiment, it is more preferable that one or two or more kinds selected from the group consisting of sodium carbonate, caustic soda, water glass, colloidal silica, Na-type zeolite, silica fume, and water-absorbing polymer are used as the ion shielding agent. It will be a thing. Details will be described below.

なお、前提として、例えば、海水1リットルには、金属化合物である「塩(えん)」が約34g溶けている(海水の塩分濃度は約3.4%)。そのうち食塩とも呼ばれている塩化ナトリウム(NaCl)は77.9%(25g)であり、順に塩化マグネシウム(MgCl2)9.6%、硫酸マグネシウム(MgSO4)6.1%、硫酸カルシウム(CaSO4)4.0%、塩化カリウム(KCl)2.1%、その他0.3%であり、塩素イオン(Cl-)18.98g/L、硫酸イオン(SO4 2-)2.65g/L、ナトリウムイオン(Na+)10.56g/L、カリウムイオン(K+)0.38g/L、マグネシウムイオン(Mg2+)1.27g/L、カルシウムイオン(Ca2+)0.4g/Lとなる。これらのイオン(電解質)のうち、スメクタイトを含む粘土鉱物を使用して構築した遮水壁を、最も劣化させてしまうのは、マグネシウムイオンである。 As a premise, for example, about 34 g of a metal compound “salt” is dissolved in 1 liter of seawater (the salinity of seawater is about 3.4%). Among them, sodium chloride (NaCl), also called salt, is 77.9% (25 g), followed by magnesium chloride (MgCl 2 ) 9.6%, magnesium sulfate (MgSO 4 ) 6.1%, calcium sulfate (CaSO 4 ) 4.0%, potassium chloride (KCl) 2.1%, other 0.3%, chloride ion (Cl ) 18.98 g / L, sulfate ion (SO 4 2− ) 2.65 g / L Sodium ion (Na + ) 10.56 g / L, potassium ion (K + ) 0.38 g / L, magnesium ion (Mg 2+ ) 1.27 g / L, calcium ion (Ca 2+ ) 0.4 g / L It becomes. Among these ions (electrolytes), it is magnesium ions that cause the most deterioration of the impermeable walls constructed using clay minerals containing smectite.

[炭酸ソーダ]
電解質たるカルシウムイオン、マグネシウムイオンが溶けた海水に炭酸ソーダを供給すると、次の反応を示す。
Na2CO3 + Ca2+,Mg2+ → CaCO3,MgCO3 + 2Na+
そして、CaCO3は、溶解度が0.0015g/水100g(25℃)と極めて小さいため、炭酸ソーダの供給によって、カルシウムイオンの大部分が不活性化される。
[Sodium carbonate]
When sodium carbonate is supplied to seawater in which calcium ions and magnesium ions as electrolytes are dissolved, the following reaction is shown.
Na 2 CO 3 + Ca 2+ , Mg 2+ → CaCO 3 , MgCO 3 + 2Na +
Since CaCO 3 has a very low solubility of 0.0015 g / 100 g of water (25 ° C.), most of the calcium ions are inactivated by the supply of sodium carbonate.

[苛性ソーダ]
電解質たるカルシウムイオン、マグネシウムイオンが溶けた海水に苛性ソーダを供給すると、次の反応を示す。
NaOH + Ca2+,Mg2+ → Ca(OH)2,Mg(OH)2 + 2Na+
そして、Mg(OH)2は、溶解度が0.0009g/水100g(17℃)と極めて小さいため、苛性ソーダの供給によって、マグネシウムイオンの大部分が不活性化される。
[caustic soda]
When caustic soda is supplied to seawater in which calcium ions and magnesium ions as electrolytes are dissolved, the following reaction is shown.
NaOH + Ca 2+ , Mg 2+ → Ca (OH) 2 , Mg (OH) 2 + 2Na +
Since Mg (OH) 2 has a very low solubility of 0.0009 g / 100 g of water (17 ° C.), most of the magnesium ions are inactivated by the supply of caustic soda.

[炭酸ソーダ及び苛性ソーダ]
MgCO3は、溶解度が0.1518g/水100g(19℃)であり、また、Ca(OH)2は、溶解度が0.185(0℃)であり、いずれも溶解度が相対的に大きい。したがって、炭酸ソーダ及び苛性ソーダの両方を使用した方が、より好ましいものとなる。表1に、海水に対して炭酸ソーダ及び苛性ソーダを供給した場合のマグネシウムイオン及びカルシウムイオンの濃度を示す。
[Sodium carbonate and caustic soda]
MgCO 3 has a solubility of 0.1518 g / 100 g of water (19 ° C.), and Ca (OH) 2 has a solubility of 0.185 (0 ° C.), both of which have a relatively high solubility. Therefore, it is more preferable to use both sodium carbonate and caustic soda. Table 1 shows the concentrations of magnesium ions and calcium ions when sodium carbonate and caustic soda are supplied to seawater.

Figure 0005166984
Figure 0005166984

[水ガラス]
(物理的効果)
電解質たるアルカリ土類金属イオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン)が溶けた海水に、水ガラス(珪酸ナトリウム)を供給すると、海水中の塩分による塩析効果によって、珪酸ゲルのフロック(SiO2)が生成される。このフロックは、遮蔽膜となり、粘土鉱物に対する電解質の接触を物理的に阻止し、遮水壁の劣化を防止する。また、当該フロックは、遮水壁中の間隙に充填されるため、遮水性が向上する(目止め効果)。
[Water glass]
(Physical effect)
When water glass (sodium silicate) is supplied to seawater in which alkaline earth metal ions (calcium ions, magnesium ions), which are electrolytes, are dissolved, silicate gel flocs (SiO 2 ) are generated due to the salting-out effect of the salt in the seawater. Is done. This floc serves as a shielding film, physically preventing the electrolyte from contacting the clay mineral and preventing the water shielding wall from deteriorating. Moreover, since the said floc is filled in the gap | interval in a water-impervious wall, water-improvement improves (sealing effect).

(化学的効果)
電解質たるアルカリ土類金属イオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン)が溶けた海水に、水ガラス(珪酸ナトリウム)を供給すると、次の反応を示す。
Na2O・nSiO2 + Ca2+,Mg2+ → CaO・nSiO2↓,MgO・nSiO2↓ + 2Na+
そして、MgO・nSiO2は不溶であり、また、CaO・nSiO2は溶解度が0.0095g/水100g(17℃)と極めて小さいため、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの大部分が不活性化されることになる。しかも、水ガラス由来のナトリウムイオン(アルカリイオン)によって、カルシウムイオンやマグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンを水酸化物として不溶化させ、前述した炭酸ソーダ及び苛性ソーダの両方の作用を奏するため、遮水壁の劣化を抑制するに極めて優れる。
(Chemical effect)
When water glass (sodium silicate) is supplied to seawater in which alkaline earth metal ions (calcium ions, magnesium ions) as electrolytes are dissolved, the following reaction is shown.
Na 2 O · nSiO 2 + Ca 2+ , Mg 2+ → CaO · nSiO 2 ↓, MgO · nSiO 2 ↓ + 2Na +
MgO · nSiO 2 is insoluble, and CaO · nSiO 2 has a very low solubility of 0.0095 g / 100 g of water (17 ° C.), so that most of magnesium ions and calcium ions are inactivated. become. In addition, sodium ions derived from water glass (alkaline ions) insolubilize alkaline earth metal ions such as calcium ions and magnesium ions as hydroxides, and have the functions of both sodium carbonate and caustic soda. Very excellent in suppressing wall deterioration.

ここで、供給する水ガラスのモル比(SiO2/Na2O)を小さくすると、上記化学的効果が大きくなり、逆に、供給する水ガラスのモル比を大きくすると、上記物理的効果が大きくなる。このような観点から、水ガラスのモル比は、0.8〜4.5であるのが好ましく、2.0〜4.0であるのがより好ましい。 Here, when the molar ratio (SiO 2 / Na 2 O) of the supplied water glass is reduced, the chemical effect is increased. Conversely, when the molar ratio of the supplied water glass is increased, the physical effect is increased. Become. From such a viewpoint, the molar ratio of water glass is preferably 0.8 to 4.5, and more preferably 2.0 to 4.0.

[コロイダルシリカ]
水ガラスと比べて、コロイダルシリカはアルカリ度が低い。コロイダルシリカを供給した場合は、水ガラスを供給した場合と比べて、アルカリによるアルカリ土類金属イオン(マグネシウムイオン、カルシウムイオン等)の不溶化効果が小さい。また、珪酸のコロイド粒子は水ガラス中の珪酸よりも反応が緩慢なため、アルカリ土類金属イオンとの反応性も低いと考えられる。しかしながら、塩析によってコロイド粒子が凝集するため、上記物理的効果は期待することができる。また、アルカリ度が低いと粘土鉱物懸濁液の粘度を増加させ難くなり、施工的に有利な面がある。
[Colloidal silica]
Colloidal silica has a lower alkalinity than water glass. When colloidal silica is supplied, the effect of insolubilizing alkaline earth metal ions (magnesium ions, calcium ions, etc.) by alkali is small compared to when water glass is supplied. Further, since the colloidal particles of silicic acid have a slower reaction than silicic acid in water glass, it is considered that the reactivity with alkaline earth metal ions is low. However, since the colloidal particles are aggregated by salting out, the above physical effect can be expected. Moreover, when the alkalinity is low, it becomes difficult to increase the viscosity of the clay mineral suspension, which is advantageous in terms of construction.

[Na型ゼオライト]
ゼオライトは、陽イオン交換能(CEC)が高い。例えば、前田建設工業の人工ゼオライトのCECは、200cmol/kg以上である。したがって、ゼオライトを供給すると、アルカリ土類金属イオンを吸着、除去できると考えられ、遮水壁の劣化が抑制される。
[Na-type zeolite]
Zeolite has a high cation exchange capacity (CEC). For example, the CEC of the artificial zeolite of Maeda Construction Industry is 200 cmol / kg or more. Therefore, when zeolite is supplied, it is considered that alkaline earth metal ions can be adsorbed and removed, and deterioration of the impermeable wall is suppressed.

なお、海水1L中のカルシウムイオン(0.4g)及びマグネシウムイオン(1.27g)を吸着、除去させるために必要なゼオライト添加量は、当該ゼオライトの陽イオン交換能が200cmol/kgであるとすると、マグネシウムイオン当量は、
1.27÷24.3×2 = 0.104mol = 10.4cmol
であり、カルシウムイオン当量は、
0.4÷40×2 = 0.02mol = 2cmol
である。したがって、カルシウムイオン及びマグネシウムイオン全量を吸着させるのに必要なゼオライト量は、
1×(10.4+2)÷200 = 0.062kg = 62g
となる。
It should be noted that the amount of zeolite added to adsorb and remove calcium ions (0.4 g) and magnesium ions (1.27 g) in 1 L of seawater is assumed that the cation exchange capacity of the zeolite is 200 cmol / kg. , Magnesium ion equivalent is
1.27 ÷ 24.3 × 2 = 0.104 mol = 10.4 cmol
And the calcium ion equivalent is
0.4 / 40 × 2 = 0.02 mol = 2 cmol
It is. Therefore, the amount of zeolite required to adsorb the total amount of calcium ions and magnesium ions is
1 × (10.4 + 2) ÷ 200 = 0.062kg = 62g
It becomes.

[シリカフューム]
シリカフュームは、フェロシリコン、電融ジルコニア、金属シリコンの製造時に発生する平均粒径0.15μmと非常に細かい球状のシリカ微粒子である。シリカフュームを供給すると、当該シリカフュームが遮水壁中の間隙に充填された状態になるため、遮水性が向上する。また、遮水性の向上は、粘土鉱物に対する電解質の接触量減少につながるため、遮水壁の劣化が抑制される。このように、シリカフュームの供給により、水ガラスを供給した場合の物理的効果(目止め効果)と同様の効果が得られる。
[Silica fume]
Silica fume is very fine spherical silica fine particles having an average particle size of 0.15 μm generated during the production of ferrosilicon, electrofused zirconia, and metallic silicon. When silica fume is supplied, the silica fume is filled in the gaps in the water-impervious wall, so that the water barrier is improved. Moreover, since the improvement of the water shielding leads to a decrease in the amount of contact of the electrolyte with the clay mineral, the deterioration of the water shielding wall is suppressed. Thus, by supplying silica fume, an effect similar to the physical effect (sealing effect) when water glass is supplied can be obtained.

なお、水ガラスやシリカフュームと同様に目止め効果を有する材料としては、例えば、カオリン、微粉炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、シリカフラワー、珪カル等や、水に溶けて目詰め効果を発揮するセルロース系のパルプ、繊維系等を挙げることができる。ただし、水ガラスやシリカフュームによると、無機物質であり、微生物等による分解を受けず、耐久性がある材料であるため、水ガラスやシリカフュームによる方が好ましい。   In addition, as a material having a sealing effect similar to water glass and silica fume, for example, kaolin, fine calcium carbonate, white carbon, silica flower, silical, etc., cellulose-based that dissolves in water and exhibits a clogging effect A pulp, a fiber type, etc. can be mentioned. However, water glass or silica fume is an inorganic substance, is not subject to decomposition by microorganisms or the like, and is a durable material. Therefore, water glass or silica fume is preferable.

[吸水ポリマー]
吸水ポリマーは、例えば、おむつ等の吸水材料として使用されているポリアクリル酸系の高吸水型樹脂などからなる。吸水ポリマーを供給すると、ポリマーが水を吸収して体積が膨張することによる圧密効果と吸水後のゼリー状の軟体物質により粘土鉱物粒子間の空隙を埋める目詰め効果を発揮するため、遮水壁の劣化が抑制される。
[Water-absorbing polymer]
The water-absorbing polymer is made of, for example, a polyacrylic acid-based highly water-absorbing resin that is used as a water-absorbing material such as a diaper. When a water-absorbing polymer is supplied, the polymer absorbs water and exhibits a compaction effect due to volume expansion and a clogging effect that fills the gaps between clay mineral particles with a jelly-like soft material after water absorption. Deterioration of is suppressed.

〔施工例(単軸掘削装置)〕
次に、単軸掘削装置を使用した施工例について、説明する。
本形態の単軸掘削装置1は、図2及び図3に示す全体構造を有するものである。すなわち、ベースマシン2の前方において支持され設置されたリーダ3はベースマシン2のリーダ受台4とバックステイ5により支えられる構造となっている。リーダ3には、複数本の単位掘削軸を長手方向に連結して構成された長尺の掘削軸6が鉛直方向に移動可能なように設けられ、その掘削軸6の頭部にはリーダ3に沿ってスライドする動力源7が搭載されている。この動力源7の動力は、減速機8を介して掘削軸6に伝達される。
[Example of construction (single-axis excavator)]
Next, a construction example using a single-axis excavator will be described.
The single-shaft excavator 1 of this embodiment has the entire structure shown in FIGS. That is, the reader 3 supported and installed in front of the base machine 2 has a structure that is supported by the reader cradle 4 and the backstay 5 of the base machine 2. The leader 3 is provided with a long excavation shaft 6 constituted by connecting a plurality of unit excavation shafts in the longitudinal direction so as to be movable in the vertical direction. A power source 7 that slides along the line is mounted. The power of the power source 7 is transmitted to the excavation shaft 6 via the speed reducer 8.

動力源7としては、油圧モータが用いられることもあるが、一般的には電動モータが多く用いられる。この種の電動モータは1台に限られず、複数台用いることも可能である。これら電動モータからの動力は図示しない歯車列により一つにまとめられ、減速機8により回転数が減速されて掘削軸6に伝達される。   As the power source 7, a hydraulic motor may be used, but generally an electric motor is often used. This type of electric motor is not limited to one, and a plurality of electric motors can be used. The power from these electric motors is gathered together by a gear train (not shown), and the rotational speed is reduced by a reduction gear 8 and transmitted to the excavation shaft 6.

図4に示すように掘削軸6は、単位掘削ロッドが長手方向に複数本連結されて構成されたもので、その下方には撹拌ヘッド6aを有し、下端に掘削ヘッド6bが取り付けられている。撹拌ヘッド6aは翼片や螺旋翼などで構成される。また、掘削軸6の上端には粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を供給するための、流体供給源(図示せず)が設けられ、掘削軸6内にはこれらの液体流路(図示せず)が形成され掘削軸6の下端部の第1の供給口(図示せず)から当該懸濁液を吐出可能になっている。   As shown in FIG. 4, the excavation shaft 6 is configured by connecting a plurality of unit excavation rods in the longitudinal direction, and has a stirring head 6 a below the excavation head 6 b. . The stirring head 6a is composed of a blade piece, a spiral blade, or the like. Further, a fluid supply source (not shown) for supplying a suspension of clay mineral or ion shielding agent is provided at the upper end of the excavation shaft 6, and these liquid flow paths (see FIG. (Not shown) is formed, and the suspension can be discharged from a first supply port (not shown) at the lower end of the excavation shaft 6.

また、掘削軸6内には、搬送管路(図示せず)が形成されており、搬送管路(図示せず)の一端には、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置(図示せず)が外部で連設され、掘削軸6の下端部に搬送された当該粉体を吐出する第2の吐出口(図示せず)が形成されている。   Further, a conveying pipe (not shown) is formed in the excavation shaft 6, and a compressor that pneumatically feeds a clay mineral or an ion shielding agent powder to one end of the conveying pipe (not shown). A second delivery port (not shown) for discharging the powder transported to the lower end portion of the excavation shaft 6 is formed by connecting a pressure feeding device (not shown) such as the outside continuously.

なお、この種の単軸掘削装置は公知であり、本発明に係る遮水壁の構築方法を施工するにあたって使用することができる装置は、この単軸掘削装置1に限定されるものではない。   In addition, this kind of single-axis excavation apparatus is well-known, and the apparatus which can be used in constructing the construction method of the impermeable wall which concerns on this invention is not limited to this single-axis excavation apparatus 1. FIG.

(パターン1)
以上の単軸掘削装置1を用いた遮水壁の構築方法について、図5に基づいて説明する。
まず、図5(1)に示すように、第1の工程として、単軸掘削装置1により粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を安定液として掘削軸6の下端部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、土砂と懸濁液とを撹拌ヘッド6aにより先行撹拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド6bで対象地盤を掘削する。この際、本装置1によると掘削ヘッド6bによる掘削と撹拌ヘッド6aによる先行撹拌とが同時に行われるが、装置1を改良するなどして掘削と撹拌とを別々に(時間差を付けて)行うことができるのは前述したとおりである。また、粘度鉱物の懸濁液とイオン遮蔽剤の懸濁液とを同時に供給せず、別々に(時間差を付けて)供給することができるのも、前述したとおりである。
(Pattern 1)
The construction method of the impermeable wall using the above single-axis excavation apparatus 1 is demonstrated based on FIG.
First, as shown in FIG. 5 (1), as a first step, the first discharge port at the lower end portion of the excavation shaft 6 using the suspension of the clay mineral and the ion shielding agent as a stable liquid by the single-axis excavator 1 is used. It is discharged from (not shown), and the earth and sand and the suspension are agitated in advance by the agitation head 6a, and the target ground is excavated by the excavation head 6b while preventing collapse of the excavation hole. At this time, according to the present apparatus 1, the excavation by the excavation head 6b and the prior agitation by the agitation head 6a are performed simultaneously, but excavation and agitation are performed separately (with a time difference) by improving the apparatus 1 or the like. This can be done as described above. Further, as described above, the viscous mineral suspension and the ion shielding agent suspension can be supplied separately (with a time difference) without being supplied at the same time.

次に、図5(2)に示すように、所定の深度まで掘削した後は、図5(3)に示すように、第2の工程として、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を、掘削軸6内に形成された搬送管路(図示せず)にコンプレッサー等の圧送装置(図示せず)により空気圧送し、掘削軸6に形成された第2の吐出口(図示せず)より吐出させつつ、撹拌ヘッド6aを回転させて土砂と粘土鉱物及びイオン遮蔽剤とを後行撹拌しながら、掘削軸6を引き抜く。   Next, as shown in FIG. 5 (2), after excavating to a predetermined depth, as shown in FIG. 5 (3), as a second step, powder of clay mineral and ion shielding agent is excavated. Pneumatically fed by a pressure feeding device (not shown) such as a compressor to a conveying pipe (not shown) formed in the shaft 6 and discharged from a second discharge port (not shown) formed in the excavating shaft 6. Then, the agitation head 6a is rotated, and the excavation shaft 6 is pulled out while the earth and sand, the clay mineral, and the ion shielding agent are agitated afterwards.

その結果、図5(4)に示すような遮水壁Sが対象地盤G中に形成される。図示はしないが、通常、この遮水壁Sを連続して構築し、柱列壁形式の遮水壁とする。   As a result, a water-impervious wall S as shown in FIG. 5 (4) is formed in the target ground G. Although not shown in the figure, this impermeable wall S is usually constructed continuously to form a columnar wall type impermeable wall.

なお、懸濁液を搬送する液体流路と粉体を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での水分との接触による粉体の粘度増加を防ぐため、別経路とすることが好ましい。   In addition, although it is possible to use both the liquid flow path for conveying the suspension and the conveyance pipeline for conveying the powder, in order to prevent increase in the viscosity of the powder due to contact with moisture in the pipeline, It is preferable to use another route.

ここで、第2の工程において、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を掘削軸6の引き抜き時に吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。
すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘度を増してくるのは、水と接触してから30分程度後であるため、その間に水と土砂と粉体とを後行撹拌し、粘度が増してくるまでに掘削軸6を引き抜いてしまえば、低粘度状態のままで容易に均質な撹拌ができ、かつ撹拌効率もよく、撹拌した後は、地盤と同程度の強度を有する遮水壁が構築される。したがって、後行撹拌は、掘削軸6の引抜き時に行うことに限定されず、再度の挿入時に行うこともできるが、引抜き時に行う方が好ましい。
Here, in the second step, the powder of the clay mineral and the ion shielding agent is discharged when the excavation shaft 6 is pulled out in order to delay the increase in viscosity of the clay mineral.
That is, the clay mineral absorbs moisture and increases its viscosity about 30 minutes after contact with water. During that time, water, earth and sand, and powder are agitated later to increase the viscosity. If the excavation shaft 6 is pulled out by the time it comes, a homogeneous stirring can be easily performed in a low-viscosity state and the stirring efficiency is good. After stirring, a water-impervious wall having the same strength as the ground Built. Therefore, the subsequent stirring is not limited to being performed when the excavating shaft 6 is pulled out, and can be performed when the excavating shaft 6 is reinserted, but it is preferable to perform the stirring when pulling out.

(パターン2)
パターン2は、図10(1)に示すように、第1の工程として、単軸掘削装置1により粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を安定液として掘削軸6の下端部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、土砂と懸濁液とを撹拌ヘッド6aにより先行撹拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド6bで対象地盤を掘削する。この際、装置1を改良するなどして掘削ヘッド6bによる掘削と撹拌ヘッド6aによる先行撹拌とを同時に行わず、別々に(時間差を付けて)行うことができることや、粘度鉱物の懸濁液とイオン遮蔽剤の懸濁液とを同時に供給せず、別々に(時間差を付けて)供給することができるのは、前述したとおりである。
(Pattern 2)
As shown in FIG. 10 (1), the pattern 2 is a first step in which the first axis at the lower end of the excavation shaft 6 is treated with a suspension of clay mineral and ion shielding agent as a stable liquid by the single-axis excavator 1. The target ground is excavated by the excavation head 6b while discharging from a discharge port (not shown) and pre-stirring the earth and the suspension by the agitation head 6a to prevent collapse of the excavation hole. At this time, the excavation by the excavation head 6b and the advance agitation by the agitation head 6a can be performed separately (with a time difference) by improving the apparatus 1 or the like, As described above, the suspension of the ion shielding agent can be supplied separately (with a time difference) without being simultaneously supplied.

次に、図10(2)に示すように、所定の深度まで掘削した後は、図10(3)に示すように、第2の工程として、粘土鉱物やイオン遮蔽剤を吐出せずに、撹拌ヘッド6aを回転させ土砂と先に供給した粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液とを撹拌しながら掘削軸6を引き抜く。なお、前述した掘削ヘッド6bによる掘削と撹拌ヘッド6aによる先行撹拌とを同時に行わず、別々に(時間差を付けて)行う形態としては、改良した単軸掘削装置1を所定深度まで掘削するに際しては、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を供給した先行撹拌を行わず、この単軸掘削装置1の引き抜きの際に粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を供給した先行撹拌を行う形態が考えられる。   Next, as shown in FIG. 10 (2), after excavating to a predetermined depth, as shown in FIG. 10 (3), as a second step, without discharging clay mineral or ion shielding agent, The excavation shaft 6 is pulled out while rotating the stirring head 6a and stirring the earth and sand and the suspension of the clay mineral and the ion shielding agent previously supplied. In addition, when excavating the improved single-axis excavator 1 to a predetermined depth, the excavation by the excavation head 6b and the prior agitation by the agitation head 6a are not performed at the same time but separately (with a time difference). In this embodiment, the pre-stirring with the suspension of the clay mineral or the ion shielding agent is not performed, and the pre-stirring with the suspension of the clay mineral or the ion shielding agent is performed when the single-shaft excavator 1 is pulled out. Conceivable.

次に、図示はしないが第3の工程として、掘削軸6を第1の工程によって形成された掘削孔内に再び挿入しつつ、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を吐出し、この粉体と土砂とを、図10(4)に示すように、最下部まで万遍なく後行撹拌する。   Next, although not shown, as a third step, the clay mineral and the ion shielding agent powder are discharged while the excavation shaft 6 is inserted again into the excavation hole formed in the first step, and this powder is discharged. As shown in FIG. 10 (4), the agitated material and the earth and sand are uniformly stirred to the bottom.

次に、第4の工程として、図10(5)に示すように、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤を吐出せずに、撹拌ヘッド6aを回転させ土砂と粘土鉱物及びイオン遮蔽剤とを撹拌しながら掘削軸6を引き抜けばよい。その結果、図10(6)に示すような遮水壁Sが対象地盤G中に形成される。図示はしないが、通常、この遮水壁Sを連続して構築し、柱列壁形式の遮水壁とする。   Next, as shown in FIG. 10 (5), as the fourth step, without stirring the clay mineral and the ion shielding agent, the stirring head 6a is rotated while stirring the earth and sand, the clay mineral, and the ion shielding agent. The excavation shaft 6 may be pulled out. As a result, a water shielding wall S as shown in FIG. 10 (6) is formed in the target ground G. Although not shown in the figure, this impermeable wall S is usually constructed continuously to form a columnar wall type impermeable wall.

(その他)
単軸掘削装置1を用いた遮水壁の構築方法は、以上のほかにもさまざまな形態を考えることができる。具体的には、例えば、単軸掘削装置1により粘土鉱物の懸濁液を安定液として掘削軸6の下端部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、土砂と懸濁液とを撹拌ヘッド6aにより先行撹拌して、掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド6bで対象地盤を掘削する。所定の深度まで掘削した後は、イオン遮蔽剤を掘削軸6の下端部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、土砂とイオン遮蔽剤と先に供給した粘土鉱物とを撹拌ヘッド6aにより先行撹拌しながら掘削軸6を引き抜く。次いで、掘削軸6を以上の工程によって形成された掘削孔内に再び挿入しつつ、撹拌ヘッド6aにより後行撹拌のみを行い、又は、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を吐出し、この粉体と土砂とを、最下部まで万遍なく後行撹拌する。そして、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤を吐出し、撹拌ヘッド6aを回転させ土砂と粘土鉱物及びイオン遮蔽剤とを撹拌しながら掘削軸6を引き抜く。以上の結果、遮水壁Sが対象地盤G中に形成される。
(Other)
In addition to the above, various forms can be considered for the construction method of the impermeable wall using the single-axis excavator 1. Specifically, for example, the clay and mineral suspension are discharged from the first discharge port (not shown) at the lower end of the excavation shaft 6 as a stable liquid by using the single-axis excavator 1 as a clay mineral suspension. Are agitated in advance by the agitating head 6a, and the target ground is excavated by the excavating head 6b while preventing the excavation hole from collapsing. After excavation to a predetermined depth, the ion shielding agent is ejected from a first discharge port (not shown) at the lower end of the excavation shaft 6, and the earth and sand, the ion shielding agent, and the previously supplied clay mineral are agitated. The excavation shaft 6 is pulled out with prior stirring by the head 6a. Next, while the excavation shaft 6 is reinserted into the excavation hole formed by the above steps, only the subsequent agitation is performed by the agitation head 6a, or the powder of clay mineral and ion shielding agent is discharged, and this powder Stir the body and earth and sand uniformly to the bottom. Then, the clay mineral and the ion shielding agent are discharged, the agitation head 6a is rotated, and the excavation shaft 6 is pulled out while stirring the earth and sand, the clay mineral, and the ion shielding agent. As a result, the impermeable wall S is formed in the target ground G.

〔施工例(多軸掘削装置)〕
次に、多軸掘削装置を使用した施工例について、特に、三軸掘削装置を使用した場合を主に説明する。
三軸掘削装置11は、例えば、図6に示す全体構造を有するものである。単軸掘削装置1との相違は、図7に示すように、掘削軸12が、3本の掘削軸から構成され、中央掘削軸13と、この中央掘削軸13の両側を挟むように列設された側端掘削軸14a,14bとからなることである。したがって、それ以外の構成については、単軸掘削装置1の構成と同様なので、掘削軸12の構成の説明だけに留め、それ以外の構成の説明は省略する。
[Example of construction (multi-axis excavator)]
Next, an example of construction using a multi-axis excavator will be described mainly, particularly when a triaxial excavator is used.
The triaxial excavator 11 has, for example, the entire structure shown in FIG. The difference from the single-axis excavator 1 is that, as shown in FIG. 7, the excavation shaft 12 is composed of three excavation shafts, and is arranged so as to sandwich the central excavation shaft 13 and both sides of the central excavation shaft 13. The side end excavation shafts 14a and 14b. Therefore, since the configuration other than that is the same as the configuration of the single-axis excavator 1, only the configuration of the excavating shaft 12 is described, and the description of the other configuration is omitted.

中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bは、それぞれ単位掘削ロッドが長手方向に複数本連結されて構成されたもので、その下方には撹拌ヘッド15を有し、下端に掘削ヘッド16が取り付けられている。撹拌ヘッド15は、翼片又は螺旋翼などで構成される。また、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの上端には、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を供給するための、流体供給源(図示せず)が設けられ、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14b内にはこれらの液体流路(図示せず)が形成され、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの下端の側面部に形成された第1の吐出口17から、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を吐出可能になっている。したがって、この場合、第1の吐出口17は中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの回転に伴って回転し、流体供給源からの粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液は回転噴射されることになる。また、第1の吐出口17の高さ位置は下端部が最適であることはいうまでもないが、それよりも上側に設けることもできる。さらに第1の吐出口17までの液体流路(図示せず)は、上記例のように中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14b内を通さずに、軸外側を通すこともできる。   The central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b are each configured by connecting a plurality of unit excavation rods in the longitudinal direction, and have a stirring head 15 below the excavation head 16 at the lower end. It is attached. The stirring head 15 is constituted by a blade piece or a spiral blade. A fluid supply source (not shown) for supplying a suspension of clay mineral or ion shielding agent is provided at the upper ends of the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b. 13. These liquid flow paths (not shown) are formed in the side end excavation shafts 14a and 14b, and the first excavation is formed on the side surfaces at the lower ends of the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b. From the discharge port 17, a suspension of clay mineral or ion shielding agent can be discharged. Therefore, in this case, the first discharge port 17 rotates with the rotation of the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b, and the suspension of the clay mineral and the ion shielding agent from the fluid supply source is rotationally jetted. Will be. Needless to say, the height of the first discharge port 17 is optimal at the lower end, but it can also be provided on the upper side. Further, the liquid flow path (not shown) up to the first discharge port 17 can pass outside the shaft without passing through the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b as in the above example.

さらに、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14b内には、搬送管路(図示せず)が形成されており、搬送管路(図示せず)の一端には、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置(図示せず)が外部で連設され、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの下端には搬送された粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を吐出する第2の吐出口18が形成されている。   Further, a conveyance pipe line (not shown) is formed in the central excavation shaft 13 and the side end excavation axes 14a and 14b, and one end of the conveyance pipe line (not shown) shields clay minerals and ions. A pumping device (not shown) such as a compressor that pneumatically feeds the powder of the agent is connected to the outside, and the clay mineral or ion shielding agent conveyed to the lower end of the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b. A second discharge port 18 for discharging the powder is formed.

なお、この種の三軸掘削装置は公知であり、本発明に係る遮水壁の構築方法は、この三軸掘削機11の使用に限定されるものではない。   In addition, this kind of triaxial excavator is well-known, and the construction method of the impermeable wall which concerns on this invention is not limited to use of this triaxial excavator 11. FIG.

以上の三軸掘削装置11を使用した施工例としては、前述、単軸掘削装置1を使用した場合のパターン1に対応する方法を例示することができる。
この方法は、図示はしないが、まず、第1の工程として、三軸掘削装置11により粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を安定液として側端掘削軸14a,14bの第1の吐出口17から吐出して、土砂と当該懸濁液とを撹拌ヘッド15により先行撹拌して、補助掘削孔の崩壊等を防止しつつ、掘削ヘッド16で対象地盤を、中央掘削軸13による主掘削に先行して、側端掘削軸14a,14bにより補助掘削する。そして、これにつづく中央掘削軸13が対象地盤に貫入することにより、中央掘削軸13の第1の吐出口17からも粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液が吐出され、側端掘削軸14a,14bによる補助掘削と共に主掘削も行われることになる。この際、三軸掘削装置11を改良するなどして掘削ヘッド16による掘削と撹拌ヘッド15による先行撹拌とを同時に行わず、別々に(時間差を付けて)行うことや、粘度鉱物の懸濁液とイオン遮蔽剤の懸濁液とを同時に供給せず、別々に(時間差を付けて)供給できるのは、前述したとおりである。また、粘度鉱物の懸濁液は、側端掘削軸14a,14bの第1の吐出口17から吐出し、イオン遮蔽剤の懸濁液は、中央掘削軸13の第1の吐出口17から吐出するなどもできるが、構築する遮水壁の性状を均一化するという観点からは、このように掘削軸によって切り分けない方が好ましい。
As an example of construction using the above-described triaxial excavator 11, a method corresponding to the pattern 1 when the single-axis excavator 1 is used can be exemplified.
Although this method is not illustrated, first, as a first step, the first discharge port of the side end excavation shafts 14a, 14b is made by using the triaxial excavator 11 as a stabilizing liquid with a suspension of clay mineral and ion shielding agent. 17, the earth and sand and the suspension are preliminarily agitated by the agitation head 15 to prevent the auxiliary excavation hole from collapsing, and the excavation head 16 moves the target ground to the main excavation by the central excavation shaft 13. Prior to this, auxiliary excavation is performed by the side end excavation shafts 14a and 14b. Then, when the central excavation shaft 13 that follows this penetrates the target ground, a suspension of clay mineral and ion shielding agent is also discharged from the first discharge port 17 of the central excavation shaft 13, and the side end excavation shaft 14a. , 14b and the main excavation are performed. At this time, the triaxial excavator 11 is improved so that the excavation by the excavation head 16 and the prior agitation by the agitation head 15 are not performed at the same time, but separately (with a time difference), or the suspension of the viscous mineral As described above, the ion shielding agent suspension and the ion shielding agent suspension can be supplied separately (with a time difference). The suspension of the viscous mineral is discharged from the first discharge port 17 of the side end excavation shafts 14a and 14b, and the suspension of the ion shielding agent is discharged from the first discharge port 17 of the central excavation shaft 13. However, from the viewpoint of uniforming the properties of the impermeable walls to be constructed, it is preferable not to separate them by the excavation shaft in this way.

所定の深度まで掘削した後は、第2の工程として、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14b内に形成された搬送管路(図示せず)にコンプレッサー等の圧送装置(図示せず)により空気圧送し、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bに形成された第2の吐出口18より吐出させつつ、撹拌ヘッド15を回転させ土砂と粘土鉱物やイオン遮蔽剤とを後行撹拌しながら、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bを引き抜く。   After excavation to a predetermined depth, as a second step, the clay mineral and the ion shielding agent powder are transported through the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b (not shown). ) Is pneumatically fed by a pressure feeding device (not shown) such as a compressor, and the stirring head 15 is rotated while being discharged from the second discharge port 18 formed in the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b. The central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b are pulled out while the earth and sand, the clay mineral, and the ion shielding agent are stirred backward.

その結果、柱列状の遮水壁が対象地盤中に形成される。図示はしないが、通常、この遮水壁を連続して構築し、柱列壁形式の遮水壁とする。   As a result, a columnar impermeable wall is formed in the target ground. Although not shown in the figure, this impermeable wall is usually constructed continuously to form a columnar wall type impermeable wall.

なお、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を搬送する液体流路と粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での水分との接触による粉体の粘度増加を防ぐため、別経路とすることが好ましい。   It is possible to use both the liquid flow path for transporting the suspension of clay mineral and ion shielding agent and the transport path for transporting the powder of clay mineral and ion shielding agent. In order to prevent an increase in the viscosity of the powder due to contact with moisture, it is preferable to use another route.

ここで、第2の工程において、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの引抜き時に吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。
すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘度を増してくるのは、水と接触してから30分程度後であるため、その間に水と土砂と粘土鉱物及びイオン遮蔽剤とを撹拌し、粘度が増してくるまでに中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bを引き抜いてしまえば、低粘度状態のままで容易に均質な撹拌ができ、かつ撹拌効率もよく、撹拌した後は、地盤と同程度の強度を有する遮水壁が構築される。したがって、後行撹拌は、中央掘削軸13、側端掘削軸14a,14bの引抜き時に行うことに限定されず、再度の挿入時に行うこともできるが、引抜き時に行う方が好ましい。
Here, in the second step, the powder of the clay mineral or the ion shielding agent is discharged when the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b are pulled out in order to delay the increase in viscosity of the clay mineral. .
That is, the clay mineral absorbs moisture and increases its viscosity about 30 minutes after contact with water. During this period, the water, earth and sand, clay mineral, and ion shielding agent are stirred, and the viscosity is increased. If the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b are withdrawn before the increase in the amount of water, homogenous agitation can be easily performed in a low viscosity state and the agitation efficiency is good. A water-impervious wall with the same strength as is constructed. Therefore, the subsequent agitation is not limited to being performed when the central excavation shaft 13 and the side end excavation shafts 14a and 14b are pulled out, and can be performed at the time of re-insertion, but is preferably performed at the time of pulling out.

また、三軸掘削装置11による粘土鉱物やイオン遮蔽剤の吐出方法については、様々な変形例が考えられる。例えば、先行撹拌段階では、側端掘削軸14a,14bの第1の吐出口17のみから懸濁液を吐出させ、引抜き段階では中央掘削軸13の第2の吐出口18のみから粉体を吐出させることも可能である。   Various modifications of the discharge method of the clay mineral and the ion shielding agent by the triaxial excavator 11 can be considered. For example, in the preceding stirring stage, the suspension is discharged only from the first discharge port 17 of the side end excavation shafts 14a and 14b, and in the drawing stage, the powder is discharged from only the second discharge port 18 of the central excavation shaft 13. It is also possible to make it.

なお、以上では、三軸掘削装置について説明したが、例えば、四軸、五軸、六軸又はそれ以上の複数軸を有する掘削装置についても適用可能である。また、前述した単軸掘削のパターン2に対応する方法の説明については、単軸掘削のパターン2とほぼ同様のため、説明を省略する。   In addition, although the three-axis drilling apparatus was demonstrated above, for example, it is applicable also to the drilling apparatus which has four axes | shafts, five axes | shafts, six axes | shafts, or more. The description of the method corresponding to the single-axis excavation pattern 2 described above is substantially the same as that of the single-axis excavation pattern 2, and thus the description thereof is omitted.

〔施工例(チェーンカッター方式掘削装置)〕
チェーンカッター方式掘削装置21は、図8(1),(2)に示す全体構造を有するものである。なお、図8(1)はチェーンカッター方式掘削装置21の側面図であり、図8(2)はその正面図である。ベースマシン22の前方において支持され設置されたリーダ23は、ベースマシン22のリーダ受台24とバックステイ25により支えられる構造となっている。リーダ23には、カッター26の一部を構成する無端チェーン27をガイドするための複数の単位ガイドポストを長手方向に連結して構成されたガイドポスト28が鉛直方向に移動可能なように設けられ、そのガイドポスト28の頭部にはリーダ3に沿ってスライドする電動モータ等による動力源29が搭載されている。この動力源29の動力は、チェーン駆動用ドライブホイール(図示せず)を介して後述する無端チェーン27に伝達される。
[Example of construction (chain cutter excavator)]
The chain cutter excavator 21 has an overall structure shown in FIGS. 8 (1) and 8 (2). 8 (1) is a side view of the chain cutter excavator 21, and FIG. 8 (2) is a front view thereof. The reader 23 supported and installed in front of the base machine 22 has a structure that is supported by a reader cradle 24 and a backstay 25 of the base machine 22. The leader 23 is provided with a guide post 28 formed by connecting a plurality of unit guide posts for guiding an endless chain 27 constituting a part of the cutter 26 in the longitudinal direction so as to be movable in the vertical direction. A power source 29 such as an electric motor that slides along the reader 3 is mounted on the head of the guide post 28. The power of the power source 29 is transmitted to an endless chain 27 described later via a chain drive drive wheel (not shown).

カッター26は、ガイドポスト28、チェーン駆動用ドライブホイール(図示せず)、後述するチェーンスプロケット30、無端チェーン27、複数のカッタービット(図示せず)及び撹拌バー(図示せず)から構成されている。ガイドポスト28には、上部にチェーン駆動用ドライブホイール(図示せず)及び最下端のガイドポスト28a下部にチェーンスプロケット30が枢支又は軸支されるように設けられ、これらガイドポスト28、チェーン駆動用ドライブホイール及びチェーンスプロケット30には、無端チェーン27が掛け渡されており、この無端チェーン27には、複数のカッタービット(図示せず)と撹拌バー(図示せず)とが交互に配設されている。そして、この無端チェーン27は動力源29からの動力によりチェーン駆動用ドライブホイールを介して、回動するようになっている。   The cutter 26 includes a guide post 28, a chain drive drive wheel (not shown), a chain sprocket 30, an endless chain 27, a plurality of cutter bits (not shown), and a stirring bar (not shown). Yes. The guide post 28 is provided with a chain drive wheel (not shown) at the top and a chain sprocket 30 pivotally or pivotally supported at the bottom of the lowermost guide post 28a. An endless chain 27 is wound around the drive wheel and chain sprocket 30, and a plurality of cutter bits (not shown) and agitation bars (not shown) are alternately arranged on the endless chain 27. Has been. The endless chain 27 is rotated by a power from a power source 29 via a chain driving drive wheel.

また、ガイドポスト28内には、外部に設けられた流体供給源(図示せず)から供給される粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を搬送する液体流路(図示せず)が形成され、最下端のガイドポスト28aの下部の第1の吐出口(図示せず)から粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を吐出可能になっている。   In addition, a liquid flow path (not shown) for conveying a suspension of clay mineral and ion shielding agent supplied from a fluid supply source (not shown) provided outside is formed in the guide post 28. The suspension of clay mineral or ion shielding agent can be discharged from a first discharge port (not shown) at the lower part of the lowermost guide post 28a.

さらに、ガイドポスト28内には、搬送管路(図示せず)が形成されており、搬送管路(図示せず)の一端には、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を空気圧送するコンプレッサー等の圧送装置(図示せず)が連設され、最下端のガイドポスト28aの下部には搬送された粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を吐出する第2の吐出口(図示せず)が形成されている。   Further, a conveyance pipe line (not shown) is formed in the guide post 28, and a compressor for pneumatically feeding clay mineral or ion shielding agent powder to one end of the conveyance pipe line (not shown). A second discharge port (not shown) for discharging the conveyed clay mineral or ion shielding agent powder is provided below the lowermost guide post 28a. Is formed.

なお、この種のチェーンカッター方式掘削装置21は公知であり、本発明に係る遮水壁の構築方法は、チェーンカッター方式掘削装置21以外の装置を使用して実施することもできる。また、第1及び第2の吐出口は、最下端のガイドポスト28aに形成されることが好ましいが、任意の位置のガイドポスト28,28…に形成してもよい。   In addition, this kind of chain cutter type excavator 21 is well-known, and the construction method of the impermeable wall which concerns on this invention can also be implemented using apparatuses other than the chain cutter type excavator 21. FIG. Further, the first and second discharge ports are preferably formed in the lowermost guide post 28a, but may be formed in the guide posts 28, 28.

(パターン1)
チェーンカッター方式掘削装置21を使用した遮水壁Sの構築方法について、図9に基づいて説明する。
まず、事前に所定深度まで掘削された掘削孔にカッター26を貫入するか、単位ガイドポストを順次連結させながら所定深度まで自力建込みを行うことによって、図9(1)に示すように、対象地盤中にカッター26を建込む。そして、図9(2)に示すように、第1の工程として、ベースマシン22をカッター建込み位置から矢印(往路)の方向(紙面右方向)に移動させながら、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を安定液として最下端のガイドポスト28aの下部の第1の吐出口(図示せず)から吐出して、土砂と粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液とを撹拌バーにより先行撹拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤Gを溝掘削する。
(Pattern 1)
A construction method of the impermeable wall S using the chain cutter excavator 21 will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 9 (1), the cutter 26 is inserted into a drilling hole that has been drilled to a predetermined depth in advance, or the unit guide posts are sequentially connected to perform the self-building to a predetermined depth. Cutter 26 is built in the ground. Then, as shown in FIG. 9 (2), as the first step, while moving the base machine 22 from the cutter mounting position in the direction of the arrow (outward) (right direction on the paper surface), the clay mineral and the ion shielding agent The suspension is discharged as a stable liquid from a first discharge port (not shown) below the lowermost guide post 28a, and the suspension of earth and sand and clay mineral or ion shielding agent is pre-stirred by a stirring bar. Then, the target ground G is excavated with the cutter bit while preventing the collapse of the excavation groove.

所定の長さまで溝掘削した後は、図9(3)に示すように、第2の工程として、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を、第2の吐出口(図示せず)より吐出させつつ、撹拌バーを回転させ土砂と粘土鉱物やイオン遮蔽剤とを後行撹拌しながら、始点となるカッター建込み位置に向けて矢印(復路)方向(紙面左方向)にベースマシン22を移動させ、カッター建込み位置に戻った後、カッター26を引き抜く。その結果、図9(4)に示すように、溝掘削した部分に、連続壁である遮水壁Sが構築される。   After excavating the groove to a predetermined length, as shown in FIG. 9 (3), as a second step, the clay mineral and the ion shielding agent powder are discharged from a second discharge port (not shown). While rotating the agitation bar, the base machine 22 is moved in the direction of the arrow (return path) (to the left in the drawing) toward the starting position of the cutter while stirring the earth and sand, clay mineral, and ion shielding agent. After returning to the cutter built-in position, the cutter 26 is pulled out. As a result, as shown in FIG. 9 (4), the impermeable wall S which is a continuous wall is constructed in the groove excavated portion.

なお、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液を搬送する液体流路と粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を搬送する搬送管路とを兼用することも可能であるが、管路内での水分との接触による粉体の粘度増加を防ぐため、別経路とすることが好ましい。   It is possible to use both the liquid flow path for transporting the suspension of clay mineral and ion shielding agent and the transport path for transporting the powder of clay mineral and ion shielding agent. In order to prevent an increase in the viscosity of the powder due to contact with moisture, it is preferable to use another route.

ここで、第2の工程において、ベースマシン22の復路移動時に、粘土鉱物やイオン遮蔽剤の粉体を吐出させるのは、粘土鉱物の粘度増加を遅延させるためである。
すなわち、粘土鉱物が水分を吸収して粘度を増してくるのは、水と接触してから30分程度後であるため、その間に水と土砂と粘土鉱物及びイオン遮蔽剤とを撹拌し、粘度が増してくるまでに、カッター建込み位置への戻る復路移動を終えてカッター26を引き抜いてしまえば、低粘度状態のままで容易に均質な撹拌ができ、かつ撹拌効率もよく、撹拌した後は、地盤と同程度の強度を有する地中遮水壁Sが構築される。
Here, in the second step, when the base machine 22 moves in the return path, the powder of the clay mineral or the ion shielding agent is discharged in order to delay the viscosity increase of the clay mineral.
That is, the clay mineral absorbs moisture and increases its viscosity about 30 minutes after contact with water. During this period, the water, earth and sand, clay mineral, and ion shielding agent are stirred, and the viscosity is increased. If the cutter 26 is pulled out after returning to the position where the cutter is built up until the increase in the number of the cutters, the homogenous stirring can be easily performed in the low viscosity state and the stirring efficiency is good. The underground impermeable wall S having the same strength as the ground is constructed.

(パターン2)
パターン2は、図11(1)に示すように、第1の工程としては、カッターの建込み位置を1次工区開始点とし、図11(2)に示すように、この1次工区開始点からベースマシン22を矢印(往路)の方向(紙面右方向)に移動させつつ、所定長の1次工区終了点まで溝掘削させながら、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を最下端のガイドポスト28aの下部の第1の吐出口(図示せず)から吐出し、土砂と粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液とを先行撹拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。
(Pattern 2)
As shown in FIG. 11 (1), the pattern 2 has a first construction area start point as the first process area as the first process area as shown in FIG. 11 (2). The base machine 22 is moved in the direction of the arrow (outward) (right direction on the paper) and the suspension of the clay mineral and the ion shielding agent is guided to the bottom end while the groove is excavated to the end of the primary work area of a predetermined length. The cutter bit is discharged from a first discharge port (not shown) below the post 28a, and the earth and sand and the suspension of clay mineral or ion shielding agent are pre-stirred to prevent the collapse of the excavation groove and the like. Then, the target ground is excavated.

第2の工程として、図11(3)に示すように、ベースマシン22が1次工区終了点から1次工区開始点へ戻りながら、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤を吐出せずに、第1の工程により撹拌された撹拌土砂の更なる撹拌のみを行う。   As the second step, as shown in FIG. 11 (3), the base machine 22 returns to the primary work area start point from the primary work area end point without discharging the clay mineral and the ion shielding agent. Only further stirring of the stirring earth and sand stirred by the process is performed.

第3の工程として、1次工区開始点に戻った後、図11(4)に示すように、再び1次工区終了点方向へ移動しつつ、1次工区開始点から1次工区終了点までは、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の粉体を吐出し、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤と土砂とを後行撹拌し、1次工区終了点を2次工区開始点として、図11(5)に示すように、この2次工区開始点から所定長の2次工区終了点までは、溝掘削しながら、粘土鉱物及びイオン遮蔽剤の懸濁液を最下端のガイドポスト28aの下部の第1の吐出口(図示せず)から吐出し、土砂と粘土鉱物やイオン遮蔽剤の懸濁液とを先行撹拌して、掘削溝の崩壊等を防止しつつ、カッタービットで対象地盤を溝掘削する。   As a third step, after returning to the primary work area start point, as shown in FIG. 11 (4), while moving again toward the primary work area end point, from the primary work area start point to the primary work area end point. 11 discharges the powder of the clay mineral and the ion shielding agent, stirs the clay mineral and the ion shielding agent and the earth and sand, and shows the end point of the primary work area as the start point of the secondary work area as shown in FIG. 11 (5). As described above, from the start point of the secondary work area to the end point of the secondary work area of a predetermined length, the suspension of the clay mineral and the ion shielding agent is poured into the first discharge at the lower part of the lowermost guide post 28a while excavating the groove. The target ground is excavated with a cutter bit while discharging from an outlet (not shown) and pre-stirring the sediment and the suspension of clay mineral or ion shielding agent to prevent the excavation groove from collapsing.

そして、図示はしないが、先行工区終了点を後行工区開始点として、上記第2の工程と第3の工程を順次繰り返すことにより、全工区の地中遮水壁の構築を行っていく。その他については、パターン1と略同様なので、説明を省略する。   And although not shown in figure, the underground water-impervious wall of all the work areas is constructed by repeating the said 2nd process and a 3rd process one by one by making the preceding work area end point into a subsequent work area start point. Others are substantially the same as those of the pattern 1, and thus the description thereof is omitted.

(その他)
チェーンカッター方式掘削装置21を用いた遮水壁の構築方法は、以上のほかにもさまざまな形態を考えることができる。具体的には、例えば、ベースマシン22を往路移動させるにおいて粘土鉱物懸濁液を供給し、復路移動させるにおいてイオン遮蔽剤を供給し、再度先行した往路移動と同様の往路移動させるにおいて粘土鉱物の粉体及びイオン遮蔽剤の粉体を供給する形態などが考えられる。
(Other)
In addition to the above, various forms can be considered for the construction method of the impermeable wall using the chain cutter excavator 21. Specifically, for example, when the base machine 22 is moved forward, a clay mineral suspension is supplied, and when the base machine 22 is moved backward, an ion shielding agent is supplied. The form etc. which supply the powder and powder of an ion shielding agent can be considered.

次に、本発明の実施例を説明する。
表2に示すように、粘土鉱物やイオン遮蔽剤を変化させて、透水係数を測定する試験を行った。なお、供給方法、測定方法等の詳細は、次に示すとおりである。
Next, examples of the present invention will be described.
As shown in Table 2, a test was conducted to measure the water permeability coefficient by changing clay minerals and ion shielding agents. The details of the supply method, measurement method, etc. are as follows.

(供給方法)
2:図1の(2)の方法、3:図1の(3)の方法、7:図1の(7)の方法に対応。
(Supply method)
2: Corresponds to method (2) in FIG. 1, 3: method (3) in FIG. 1, 7: method (7) in FIG.

(粘土鉱物)
[クニゲル]
乾燥砂:1740kg、海水(希釈倍率):348L(2倍)、供給量:100L(10%)、銘柄:クニゲルV−1。
(Clay mineral)
[Kunigel]
Dry sand: 1740 kg, seawater (dilution ratio): 348 L (2 times), supply amount: 100 L (10%), brand: Kunigel V-1.

[Hydrogel]
乾燥砂:1740kg、海水(希釈倍率):348L(2倍)、供給量:100L(7%)、銘柄:Hydrogel。
[Hydrogel]
Dry sand: 1740 kg, seawater (dilution ratio): 348 L (2 times), supply amount: 100 L (7%), brand: Hydrogel.

[群馬産1]
乾燥砂:1740kg、海水(希釈倍率):348L(2倍)、供給量:100L(10%)、銘柄:群馬産ベントナイト。
[Gunma 1]
Dry sand: 1740 kg, seawater (dilution ratio): 348 L (double), supply amount: 100 L (10%), brand: Gunma bentonite.

[群馬産2]
乾燥砂:1740kg、海水(希釈倍率):348L(4倍)、供給量:100L(10%)、銘柄:群馬産ベントナイト。
[Gunma 2]
Dry sand: 1740 kg, seawater (dilution ratio): 348 L (4 times), supply amount: 100 L (10%), brand: Gunma bentonite.

[後行撹拌における粘土鉱物]
後行撹拌における粘土鉱物は、先行撹拌における粘土鉱物と同様のものを使用。
[Clay minerals in subsequent stirring]
The clay mineral in the subsequent stirring is the same as the clay mineral in the preceding stirring.

(測定方法)
試験番号1〜22:JIS A 1218:1998(JGS 0311−2000)に規定の変水位透水試験に準拠して測定した。
(Measuring method)
Test Nos. 1 to 22: Measured in accordance with the water level permeability test specified in JIS A 1218: 1998 (JGS 0311-2000).

試験番号23〜55:アメリカ材料試験協会 ASTMD5084−03に規定のフレキシブルメンブレンを使用する透水試験装置を用いた飽和状態にある多孔質材料の透水性の標準測定方法(メソッドB)に準拠して測定した。   Test Nos. 23 to 55: Measured according to the standard measurement method (Method B) of water permeability of a porous material in a saturated state using a water permeability test apparatus using a flexible membrane specified in American Society for Testing and Materials ASTM D5084-03 did.

Figure 0005166984
Figure 0005166984

表2において、得られた透水係数は、試験方法や試験日数の違いによる影響が多少はあるが、相対的にイオン遮蔽剤Aのみを供給するよりもイオン遮蔽剤A及びイオン遮蔽剤Bを供給した方が好ましいこと、イオン遮蔽剤の供給は、後行撹拌におけるよりも先行撹拌における方が、効果が大きいものの、後行撹拌においても供給すればより大きな効果が得られること、粘土鉱物の種類によっても粒度や膨潤度の違いがあり、この違いによって値が異なることが分かる。   In Table 2, the obtained water permeability coefficient has some influence due to the difference in the test method and the test days, but supplies the ion shielding agent A and the ion shielding agent B rather than supplying only the ion shielding agent A relatively. It is preferable that the supply of the ion shielding agent is more effective in the preceding stirring than in the subsequent stirring. However, if the supplying is performed in the subsequent stirring, a larger effect can be obtained. There is also a difference in particle size and swelling degree, and it can be seen that the value varies depending on this difference.

本発明は、ベントナイト等のスメクタイトを含む粘土鉱物を用いた遮水壁の構築方法として、適用可能である。   The present invention is applicable as a method for constructing a water-impervious wall using a clay mineral containing smectite such as bentonite.

イオン遮蔽剤の供給方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the supply method of an ion shielding agent. 単軸掘削装置の側面図である。It is a side view of a single axis excavator. 単軸掘削装置の正面図である。It is a front view of a single axis excavator. 単軸掘削軸の先端部分の正面図である。It is a front view of the tip part of a single axis excavation axis. 掘削及び撹拌工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating excavation and a stirring process. 三軸掘削装置の正面図である。It is a front view of a triaxial excavator. 三軸掘削装置の掘削軸の先端部分の正面図である。It is a front view of the front-end | tip part of the excavation shaft of a triaxial excavator. チェーンカッター方式掘削装置の側面図及び正面図である。It is the side view and front view of a chain cutter type excavator. チェーンカッター方式掘削装置を用いての掘削及び撹拌工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the excavation and stirring process using a chain cutter type excavation apparatus. 単軸掘削装置を用いての掘削及び撹拌工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the excavation and stirring process using a single-axis excavation apparatus. チェーンカッター方式掘削装置を用いての掘削及び撹拌工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the excavation and stirring process using a chain cutter type excavation apparatus.

1…単軸掘削装置、2…ベースマシン、3…リーダ、4…リーダ受台、5…バックステイ、6…掘削軸、6a…撹拌ヘッド、6b…掘削ヘッド、7…動力源、11…三軸掘削装置、12…掘削軸、13…中央掘削軸、14a,14b…側端掘削軸、15…撹拌ヘッド、16…掘削ヘッド、17…第1の吐出口、18…第2の吐出口、21…チェーンカッター方式掘削装置、22…ベースマシン、23…リーダ、24…リーダ受台、25…バックステイ、26…カッター、27…無端チェーン、28…ガイドポスト、28…最下端のガイドポスト、29…動力源、30…チェーンスプロケット、G…対象地盤、S…遮水壁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Single-axis drilling device, 2 ... Base machine, 3 ... Leader, 4 ... Reader cradle, 5 ... Backstay, 6 ... Drilling shaft, 6a ... Agitation head, 6b ... Excavation head, 7 ... Power source, 11 ... Three Axis excavator, 12 ... excavation axis, 13 ... central excavation axis, 14a, 14b ... side end excavation axis, 15 ... agitation head, 16 ... excavation head, 17 ... first discharge port, 18 ... second discharge port, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Chain cutter type excavator, 22 ... Base machine, 23 ... Leader, 24 ... Leader cradle, 25 ... Backstay, 26 ... Cutter, 27 ... Endless chain, 28 ... Guide post, 28 ... Lowermost guide post, 29 ... Power source, 30 ... Chain sprocket, G ... Target ground, S ... Water impervious wall.

Claims (4)

対象地盤の掘削により形成された当該地盤中の土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の懸濁液を供給して先行撹拌をし、この先行撹拌をした土砂に、スメクタイトを含む粘土鉱物の粉体を供給して後行撹拌をし、この後行撹拌をした土砂を遮水壁とする、遮水壁の構築方法であって、
前記先行撹拌及び前記後行撹拌のうち、少なくとも先行撹拌において、前記土砂にイオン遮蔽剤を供給し、
前記先行撹拌におけるイオン遮蔽剤として、
炭酸ソーダ及び苛性ソーダを用い、
これらの供給を、前記粘土鉱物の供給後に、前記炭酸ソーダ、前記苛性ソーダの順に行う、
ことを特徴とする遮水壁の構築方法。
Suspension of clay mineral containing smectite is supplied to the soil in the ground formed by excavation of the target ground and pre-stirred, and clay mineral powder containing smectite is added to the pre-stirred soil and sand. A method for constructing a water-impervious wall, comprising supplying and agitating downstream, and using the earth and sand subjected to the subsequent agitation as a water-impervious wall,
Among the preceding stirring and the subsequent stirring, at least in the preceding stirring, an ion shielding agent is supplied to the earth and sand ,
As an ion shielding agent in the preceding stirring,
Using sodium carbonate and caustic soda,
These supplies are performed in the order of the sodium carbonate and the caustic soda after the clay mineral is supplied.
The construction method of the impermeable wall characterized by the above-mentioned.
前記イオン遮蔽剤の供給を、
前記先行撹拌において懸濁液の状態で行い、かつ、前記後行撹拌において粉体の状態で行う、
請求項1記載の遮水壁の構築方法。
Supplying the ion shielding agent;
In the state of suspension in the preceding stirring, and in the state of powder in the subsequent stirring.
The construction method of the impermeable wall according to claim 1.
前記先行撹拌におけるイオン遮蔽剤の供給は、前記粘土鉱物の供給後に行う、
請求項1又は請求項2記載の遮水壁の構築方法。
The ion shielding agent is supplied in the preceding stirring after the clay mineral is supplied.
The construction method of the impermeable wall of Claim 1 or Claim 2.
前記粘土鉱物の懸濁液として、水1000Lに前記粘土鉱物を50〜200kg含むものを用い、前記先行撹拌においては、前記土砂1m3あたり、当該粘土鉱物の懸濁液を50〜200L供給し、かつ前記イオン遮蔽剤を0.5〜20kg供給し、
他方、前記後行撹拌においては、前記土砂1m3あたり、前記粘土鉱物の粉体を50〜200kg供給し、かつ前記イオン遮蔽剤を0.5〜20kg供給する、
請求項1〜のいずれか1項に記載の遮水壁の構築方法。
As the clay mineral suspension, water containing 50 to 200 kg of the clay mineral in 1000 L of water is used. In the preceding stirring, 50 to 200 L of the clay mineral suspension is supplied per 1 m 3 of the earth and sand, And 0.5 to 20 kg of the ion shielding agent is supplied,
On the other hand, in the subsequent stirring, 50 to 200 kg of the clay mineral powder is supplied per 1 m 3 of the earth and sand, and 0.5 to 20 kg of the ion shielding agent is supplied.
The construction method of the impermeable wall according to any one of claims 1 to 3 .
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