特許 6563343 凍土方式遮水壁の造成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563343

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】凍土方式遮水壁の造成方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/115 20060101AFI20190808BHJP

   E02D 19/14 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/115

   E02D19/14

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-8164(P2016-8164)

(22)【出願日】2016年1月19日

(65)【公開番号】特開2017-128893(P2017-128893A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】柴崎 尚史

(72)【発明者】

【氏名】吉田 輝

(72)【発明者】

【氏名】木田 博光

(72)【発明者】

【氏名】高村 尚

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０４１３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２３６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０６０９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１３０１８２１０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／１１５

Ｅ０２Ｄ １９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤の凍結管配置ライン上に複数の凍結管を設置する工程ａと、
前記凍結管の設置間隔が所定の間隔より大きい箇所に先行凍土を形成する工程ｂと、
前記凍結管の設置間隔が所定の間隔である箇所に凍土を形成する工程ｃと、
を具備することを特徴とする凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項2】

前記工程ｃで凍土の形成が遅れている箇所に、凍結促進のための補助工法を適用することを特徴とする請求項１記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項3】

前記工程ｃの前に、前記凍結管配置ラインと並列に複数の測温管を設置し、
前記工程ｃで、前記測温管を用いて測定した温度の経時曲線の所定の期間の温度低下傾向から地中温度が目標値に達するまでの残日数を推定し、前記残日数に応じて凍結促進のための補助工法を適用する箇所を決定することを特徴とする請求項２記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項4】

前記工程ｃで、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させ、
前記工程ｃの後に、前記凍土の形成が遅れている箇所に後行凍土を形成する工程ｄをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項5】

前記凍土の形成が遅れている箇所に隣接して測温管を増設することを特徴とする請求項２または請求項４記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項6】

前記凍結管配置ラインと前記測温管との距離が、平面視して前記凍結管の凍結想定半径または前記所定の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項３または請求項５記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項7】

他方式の遮水壁と連続して造成される凍土方式遮水壁の造成方法であって、
平面視で前記他方式の遮水壁の延長上に設けられた第１の凍結管と、平面視で前記他方式の遮水壁に並列に隣接して設けられた第２の凍結管との間隔が、前記凍土方式遮水壁を造成するために設けられた複数の凍結管の設置間隔よりも小さいことを特徴とする凍土方式遮水壁の造成方法。

【請求項8】

前記他方式の遮水壁が鋼管矢板であり、前記第２の凍結管が、前記鋼管矢板の端部の鋼管内に設けられることを特徴とする請求項７記載の凍土方式遮水壁の造成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、凍土方式遮水壁の造成方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、地盤中の止水のために、地盤に埋設した凍結管に冷却液を循環させて凍結管の周囲の地盤を凍結させることによって造成した凍土方式の遮水壁が用いられている。

【0003】

凍土方式遮水壁を造成する際には、凍結管周辺に埋設した測温管で凍土壁の温度を計測して、凍土壁が所定の厚さに造成されたことを確認する方法があった（例えば、特許文献１参照）。また、凍結管周辺に温度計を埋設し、温度計で測定される地盤の温度データと冷却液の温度データとを用いて最適な冷却液温度を算出し、冷却液の温度を制御する方法もあった（例えば、特許文献２参照）。

【0004】

凍土方式遮水壁を造成する際に、地下水流が集中して凍土が閉合しない箇所が生じた場合等には、当該箇所において、薬液注入工法による地下水流速の低減、凍結管の追加設置、地下水流の上流側での揚水や下流側への注水等の凍結促進対策を行うことが一般的であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２６３５５７号公報

【特許文献2】特開２００９−１２１１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の凍結促進対策を講じる場合、基本的に凍土が閉合しない箇所でのボーリングが必要となる。しかし、地盤中に支障物が存在し、支障物付近で凍結管の設置間隔が相対的に広くなることにより凍土の形成が遅れて地下水流が集中して凍土が閉合しない場合、当該箇所でのボーリングの実施が不可能であった。また、凍結管を一定間隔に配置したにも関わらず地下水流が集中して凍土が閉合しない場合、閉合しない箇所がどこに生じるのかを事前に予測することが難しいため、凍土方式遮水壁の造成を開始した後に、未閉合箇所の位置を調査する必要があった。

【0007】

また、凍土方式遮水壁と他方式の遮水壁とを組み合わせて一体の遮水壁とする場合にも、接続部が未凍結部となって地下水流が集中し、両者が一体化しない可能性があった。接続部の凍結管と他方式の遮水管との離隔を小さくすれば、接続部に未凍結部が残る可能性が低下するが、離隔が小さすぎると凍結管と他方式の遮水壁とが施工誤差により接触して施工不能となるおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、凍土が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を早期に確実に講じることができる凍土方式遮水壁の造成方法を提供することである。

【0009】

前述した目的を達成するために第１の発明は、地盤の凍結管配置ライン上に複数の凍結管を設置する工程ａと、前記凍結管の設置間隔が所定の間隔より大きい箇所に先行凍土を形成する工程ｂと、前記凍結管の設置間隔が所定の間隔である箇所に凍土を形成する工程ｃと、を具備することを特徴とする凍土方式遮水壁の造成方法である。

【0010】

第１の発明では、工程ａで地盤の凍結管配置ライン上に複数の凍結管を設置する際に凍結管の設置間隔が所定の間隔より大きい箇所を設けておき、工程ｂで凍結管の設置間隔が所定の間隔より大きい箇所に先行凍土を形成することにより、凍土の形成が遅れやすい箇所を確実に閉合させることができる。

【0011】

第１の発明では、前記工程ｃで凍土の形成が遅れている箇所に、凍結促進のための補助工法を適用することが望ましい。
工程ｃで凍土の形成が遅れている箇所に凍結促進のための補助工法を適用することにより、工期を短縮することができる。

【0012】

第１の発明では、前記工程ｃの前に、前記凍結管配置ラインと並列に複数の測温管を設置し、前記工程ｃで、前記測温管を用いて測定した温度の経時曲線の所定の期間の温度低下傾向から地中温度が目標値に達するまでの残日数を推定し、前記残日数に応じて凍結促進のための補助工法を適用する箇所を決定してもよい。
工程ｃで、地中温度が目標値に達するまでの残日数を推定することにより、凍土が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を早期に確実に講じるべき箇所を決定することができる。

【0013】

第１の発明では、前記工程ｃで、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させ、前記工程ｃの後に、前記凍土の形成が遅れている箇所に後行凍土を形成する工程ｄをさらに具備してもよい。
工程ｃで、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させれば、地下水の流路が確保され、他の部分の凍土が形成されやすくなる。また、凍土が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を早期に確実に講じることができる。

【0014】

第１の発明では、工程ｃで発生した、前記凍土の形成が遅れている箇所に、隣接して測温管を増設してもよい。
凍土の形成が遅れている箇所に隣接して測温管を増設すれば、凍土の形成状況を把握しやすい。

【0015】

第１の発明では、測温管を設置する場合、前記凍結管配置ラインと前記測温管との距離が、平面視して前記凍結管の凍結想定半径または前記所定の間隔よりも小さいことが望ましい。
凍結管配置ラインと測温管との距離を、平面視して凍結管の凍結想定半径または凍結管の所定の設置間隔よりも小さくすることにより、凍土形成中の地盤の温度を適切に測定することができる。

【0016】

第２の発明は、他方式の遮水壁と連続して造成される凍土方式遮水壁の造成方法であって、平面視で前記他方式の遮水壁の延長上に設けられた第１の凍結管と、平面視で前記他方式の遮水壁に並列に隣接して設けられた第２の凍結管との間隔が、前記凍土方式遮水壁を造成するために設けられた複数の凍結管の設置間隔よりも小さいことを特徴とする凍土方式遮水壁の造成方法である。

【0017】

第２の発明では、例えば、前記他方式の遮水壁は鋼管矢板であり、前記第２の凍結管が、前記鋼管矢板の端部の鋼管内に設けられる。

【0018】

他方式の遮水壁を構成する材料は、一般に地盤よりも熱伝導率が大きいため、平面視で他方式の遮水壁の延長上に設けられた第１の凍結管と、平面視で他方式の遮水壁に並列に隣接して設けられた第２の凍結管との間隔を、凍土方式遮水壁を造成するために設けられた複数の凍結管の設置間隔よりも小さくすれば、他方式の遮水壁と凍土方式遮水壁との間を確実に凍結させることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、凍土が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を早期に確実に講じることができる凍土方式遮水壁の造成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】凍土方式遮水壁２７を造成するための各工程を示す図

【図2】地盤２の垂直方向の断面を示す図

【図3】凍結運転日数と温度との関係を示すグラフの例

【図4】凍土方式遮水壁２７の造成方法のフローチャートを示す図

【図5】凍土方式遮水壁２７の他の造成方法のフローチャートを示す図

【図6】凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させる方法を示す図

【図7】凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させる方法を示す図

【図8】鋼管矢板５１の遮水壁と連続して凍土方式遮水壁６３を造成する方法を示す図

【図9】鋼矢板６５の遮水壁と連続して凍土方式遮水壁７５を造成する方法を示す図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、凍土方式遮水壁２７を造成するための各工程を示す図である。図１（ａ）は、地盤２に凍結管１および測温管７を設置する工程を示す図、図１（ｂ）は、先行凍土１７を形成する工程を示す図、図１（ｃ）は、凍土１９を形成する工程を示す図、図１（ｄ）は、後行凍土２３を形成する工程を示す図である。

【0022】

図２は、地盤２の垂直方向の断面を示す図、図３は、凍結運転日数と温度との関係を示すグラフの例、図４は、凍土方式遮水壁２７の造成方法のフローチャートを示す図である。以下、図４に示すフローチャートを用いて、凍土方式遮水壁２７の造成方法について説明する。

【0023】

凍土方式遮水壁２７を造成するには、まず、先行凍結を行う（ステップ１０１）。ステップ１０１では、図１（ａ）に示すように、地盤２の凍結管配置ライン５上に、複数の凍結管１を設置する。複数の凍結管１は、所定の間隔３をおいて設置される。但し、地盤２中に支障物９が存在する箇所では、支障物９を挟んで凍結管１ａを設置するため、凍結管１ａ同士の間隔３ａが所定の間隔３より大きい。凍結管１は、図２に示すように、下端が不透水層１３に達する。

【0024】

また、凍結管配置ライン５と並列に、複数の測温管７を設置する。測温管７は、凍結管配置ライン５より地下水流の例えば上流側に設置される。測温管７は、凍結管配置ライン５と測温管７との距離が、平面視して凍結管１の凍結想定半径または凍結管１が設置される間隔３よりも小さいものとする。測温管７は、図２に示すように、透水層１１に配置される。測温管７には、例えば光ファイバセンサが配置され、測温箇所１５で温度の測定が行われる。測温箇所１５は、例えば１ｍ間隔で設定され、１ｍごとの平均値で温度管理が行われる。

【0025】

なお、例えば、凍結管１の間隔３が１ｍであり、各凍結管１の周囲に造成される凍土の半径が１ｍと予定される場合、測温管７と凍結管配置ライン５との距離を８５ｃｍとし、測温管７を５ｍ間隔で配置すれば、温度差を検知することが可能である。

【0026】

ステップ１０１では、図１（ａ）に示すように地盤２に凍結管１および測温管７を設置した後、凍結管１の設置間隔が所定の間隔３より大きい箇所、すなわち、凍結管１ａが支障物９を挟んで間隔３ａで設置された箇所の先行凍結を行う。凍結管１ａを用いて先行凍結を行うことにより、図１（ｂ）に示すように、支障物９付近の地盤２に先行凍土１７が形成される。

【0027】

ステップ１０１の後、全体凍結を行い（ステップ１０２）、凍結完了日を予測する（ステップ１０３）。ステップ１０２では、残りの凍結管１を用いて、凍結管１が所定の間隔３で設置された箇所の凍結を行う。なお、ステップ１０２の開始は、ステップ１０１の先行凍結の開始から十分な時間が経っていれば、先行凍土１７の完成前であってもよい。

【0028】

ステップ１０３では、測温管７を用いて測定した温度の経時曲線の所定の期間の温度低下傾向から地中温度が目標値に達するまでの残日数を推定する。ステップ１０３では、各測温管７の複数の測温箇所１５（図２）について経時曲線から凍結完了日を予測し、現在から凍結完了日までの残日数を算出する。そして、複数の測温箇所１５の残日数の最大値を、その測温管７の位置における残日数と推定する。

【0029】

温度の経時曲線２９は、一般的に図３に示す例のようになる。図３に示すグラフの温度の経時曲線２９から凍結完了日を予測するには、凍結運転日数１３日から２０日の期間を着目期間とする。また、地中温度の目標値を０℃とする。そして、着目期間の平均温度低下速度を示す直線３１の勾配を１／２倍した直線３３を用い、直線３３の温度が目標値である０℃になる日数３５を凍結完了日と予測する。そして、現在から予測した凍結完了日までの残日数を算出する。

【0030】

なお、凍結完了日を予測する際、経時曲線２９の着目期間は１３日から２０日に限らず、地中温度の目標値は０℃に限らない。また、評価に用いる直線の勾配は、着目期間の平均温度低下速度を示す直線３１の勾配の１／２倍に限らない。但し、これらの値を用いれば、予測した凍結完了日が実際の凍結完了日３４より早くなることがほぼなく、安全側の評価を実施することができる。

【0031】

ステップ１０２により、図１（ｃ）に示すように、凍結管配置ライン５のほぼ全体に凍土１９が形成されるが、矢印Ａに示すように地下水流が集中する箇所では、凍土の形成が遅れている未閉合箇所２１が生じる。未閉合箇所２１の位置は、ステップ１０３により予測される。

【0032】

ステップ１０３の後、補助工法に着手する（ステップ１０４）。ステップ１０４では、まず、ステップ１０３により予測した残日数に応じて、凍結促進のための補助工法を適用する未閉合箇所２１を決定する。例えば、残日数が許容日数以上となった箇所に補助工法を適用してもよいし、相対的にみて凍結が遅い箇所に補助工法を適用してもよい。

【0033】

そして、補助工法を適用すると決定した未閉合箇所２１に、凍結促進のための補助工法を適用して、図１（ｄ）に示すように後行凍土２３を形成する。補助工法は、例えば、地下水流の上流側に薬液注入を行うことによる地下水流速の低減、凍結管の追加設置、地下水流の上流側での揚水、下流側への注水などが考えられる。補助工法の適用時には、凍結が遅れている未閉合箇所２１（図１（ｃ））の凍結管１ｂに隣接して測温管２５（図１（ｄ））を増設し、測温管２５により後行凍土２３の形成具合を把握してもよい。

【0034】

ステップ１０４の後、造成完了を確認する（ステップ１０５）。ステップ１０５では、凍土方式遮水壁２７の造成が完了しているか否かを確認する。図１（ｄ）に示すように、未閉合箇所２１（図１（ｃ））に後行凍土２３が形成され、凍土方式遮水壁２７の造成が完了している場合は、最終確認後、維持管理へ移行する（ステップ１０６）。完了していない場合は、ステップ１０４に戻る。

【0035】

このように、第１の実施の形態によれば、地盤２の凍結管配置ライン５上に複数の凍結管１を設置する際に凍結管１の設置間隔３ａが所定の間隔３より大きい箇所を設け、その箇所に先行凍土１７を形成することにより、凍土の形成が遅れやすい箇所を確実に閉合させることができる。

【0036】

また、凍結管配置ライン５に隣接して設置した測温管７を用いて測定した温度の経時曲線２９の所定の期間の温度低下傾向から地中温度が目標値に達するまでの残日数を推定することにより、凍土１９の形成状況を把握するとともに、凍土１９が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を講じるべき箇所を適切に決定することができる。そして、未閉合箇所２１に凍結促進対策のための補助工法を実施することにより、早期に確実に後行凍土２３を形成し、凍土方式遮水壁２７を造成することができる。

【0037】

さらに、凍土の形成が遅れている未閉合箇所２１に隣接して測温管２５を増設すれば、後行凍土２３の形成状況を把握しやすい。凍結管配置ライン５と測温管７や測温管２５との距離を、平面視して凍結管１の凍結想定半径または凍結管１の所定の設置間隔３よりも小さくすることにより、凍土形成中の地盤２の温度を適切に測定することができる。

【0038】

なお、第１の実施の形態では、図４に示すように、凍土方式遮水壁２７の造成完了を確認する前に凍結促進のための補助工法に着手したが、凍土方式遮水壁２７の造成手順はこれに限らない。

【0039】

図５は、凍土方式遮水壁２７の他の造成方法のフローチャートを示す図である。図５に示す造成方法は、図４に示す造成方法とほぼ同じであるが、ステップ１０３で凍結完了日を予測した後、ステップ１０７で造成完了を確認する。そして、凍土方式遮水壁２７が完成していれば、最終確認後、維持管理へ移行する（ステップ１０９）。凍土方式遮水壁２７完成しておらず、図１（ｃ）に示すような未閉合箇所２１があれば、補助工法に着手し（ステップ１０８）、その後、ステップ１０７に戻る。

【0040】

また、第１の実施の形態では、測温管７、測温管２５を設置して凍土１９、後行凍土２３の形成状況を把握したが、測温管７、測温管２５の設置は必須ではない。測温管７を用いた未閉合箇所２１の予測を行わず、凍土１９の形成が遅れている箇所に凍結促進のための補助工法を適用してもよい。

【0041】

次に、第２の実施の形態について説明する。図６は、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させる方法を示す図である。第２の実施の形態における凍土方式遮水壁の造成方法は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、第２の実施の形態では、全体凍結を行う際に意図的に凍土の形成が遅れている箇所を発生させる。

【0042】

第２の実施の形態では、図４に示すステップ１０２において全体凍結を行う際に、図６に示すように、一部の凍結管１ｃの稼働を遅らせて、凍土の形成が遅れている未閉合箇所３９を選択的に任意の位置に発生させる。これにより、矢印Ｂに示すように、地下水の流路が確保され、他の箇所の凍土３７が確実に形成される。

【0043】

そして、ステップ１０３の後、適切な時期に、凍結管１ｃを稼働させて未閉合箇所３９に後行凍土を形成して凍土３７を閉合させる。または、薬液注入等の補助工法を実施する。また、ステップ１０３で未閉合箇所３９の他に意図せず発生した未閉合箇所の存在を把握した場合には、ステップ１０４で補助工法に着手する。そして、凍土３７を閉合し、凍土方式遮水壁を完成させる。

【0044】

次に、第３の実施の形態について説明する。図７は、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させる方法を示す図である。図７（ａ）は、凍土４１を形成する工程を示す図、図７（ｂ）は、後行凍土４７を形成する工程を示す図である。第３の実施の形態における凍土方式遮水壁の造成方法は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、第３の実施の形態では、全体凍結を行う際に意図的に凍土の形成が遅れている箇所を発生させる。

【0045】

第３の実施の形態では、図４に示すステップ１０１で先行凍結を行うために地盤２の凍結管配置ライン５上に複数の凍結管１を設置する際に、図７（ａ）に示すように、先行凍土１７を形成するための凍結管１ａ同士の間隔３ａのみでなく、凍結管１ｄ同士の間隔３ｂも所定の間隔３より大きくしておく。凍結管１ｄの設置位置は、任意である。

【0046】

そして、ステップ１０１の後、ステップ１０２において全体凍結を行う際に、図７（ａ）に示すように、凍結管１ｄ同士の間隔３ｂが所定の間隔３より大きい箇所に、凍土の形成が遅れている未閉合箇所４３を発生させる。ステップ１０２では、未閉合箇所４３が地下水の流路となることにより、他の箇所の凍土４１が確実に形成される。

【0047】

次に、ステップ１０３の後、適切な時期に、図７（ａ）に示す未閉合箇所４３の測温管７を凍結管として用いることにより、未閉合箇所４３に図７（ｂ）に示す後行凍土４７を形成する。このとき、新たな測温管４５を必要な深さまで設置し、後行凍土４７の形成状況を把握する。また、ステップ１０３で未閉合箇所４３の他に意図せず発生した未閉合箇所の存在を把握した場合には、ステップ１０４で補助工法に着手する。そして、凍土４１を閉合し、凍土方式遮水壁４９を完成させる。

【0048】

第２、第３の実施の形態では、凍結管１ｃの稼働を遅らせたり、先行凍土１７を形成する箇所とは別に凍結管１ｄの設置間隔３ｂが広い箇所をあらかじめ設けたりすることにより、凍土の形成が遅れている箇所を意図的に発生させることにより、地下水の流路を確保し、他の部分に凍土を形成しやすくできる。また、意図的に凍土の形成を遅らせることで、凍土が閉合し難い箇所を事前に予測し、凍結促進対策を早期に確実に講じることができる。

【0049】

第３の実施の形態では、凍土の形成が遅れている未閉合箇所４３を凍結する際に、既設の測温管７を凍結管として用い、隣接して新たな測温管４５を増設することにより、凍土の形成状況を把握しつつ、早期に後行凍土４７を形成できる。

【0050】

なお、第２、第３の実施の形態においても、測温管７や測温管４５の設置は必須ではない。測温管７を用いた未閉合箇所の予測を行わずに、意図せず凍土の形成が遅れている箇所に凍結促進のための補助工法を適用するとともに、意図的に凍土の形成を遅らせた箇所に後行凍土を形成してもよい。

【0051】

次に、第４の実施の形態について説明する。図８は、鋼管矢板５１の遮水壁と連続して凍土方式遮水壁６３を造成する方法を示す図である。図８（ａ）は、凍結管５３、５５を設置する工程を示す図、図８（ｂ）は、凍土方式遮水壁６３を完成する工程を示す図である。

【0052】

地盤６２に設置された鋼管矢板５１の遮水壁に連続して凍土方式遮水壁６３を造成するには、まず、図８（ａ）に示すように、平面視で鋼管矢板５１の遮水壁の延長上に、第１の凍結管である５３を複数本設置する。また、鋼管矢板５１の端部の鋼管５１ａ内に、第２の凍結管である凍結管５５を設置する。複数の凍結管５３のうち鋼管矢板５１に隣接する凍結管５３ａと凍結管５５との間隔５９は、凍結管５３同士の設置間隔５７よりも小さい。

【0053】

次に、凍結管５３ａと凍結管５５とを稼働させ、図８（ｂ）に示すように、鋼管矢板５１の端部を含む先行凍土６１を形成する。その後、他の凍結管５３を稼働させて先行凍土６１に連続する凍土を形成し、凍土方式遮水壁６３の造成を完了する。

【0054】

第４の実施の形態での鋼管矢板５１の遮水壁は、一般に地盤６２よりも熱伝導率が大きい。そのため、平面視で鋼管矢板５１の遮水壁の延長上に設けられた凍結管５３ａと、鋼管矢板５１の端部の鋼管５１ａ内に設けられた凍結管５５との間隔５９を、凍土方式遮水壁６３を造成するために設けられた複数の凍結管５３同士の間隔５７よりも小さくすれば、鋼管矢板５１の遮水壁と凍土方式遮水壁６３との間を確実に凍結させ、鋼管矢板５１の遮水壁に連続して凍土方式遮水壁６３を造成することができる。

【0055】

なお、第４の実施の形態では、他方式の遮水壁として鋼管矢板５１の遮水壁を例示したが、他方式の遮水壁を地盤よりも熱伝導率が大きい鋼矢板、コンクリート、モルタル製等の遮水壁とし、第４の実施の形態と同様の方法で、他方式の遮水壁に連続して凍土方式遮水壁を造成してもよい。

【0056】

図９は、鋼矢板６５の遮水壁と連続して凍土方式遮水壁７５を造成する方法を示す図である。図９に示す例において、地盤７２に設置された鋼矢板６５の遮水壁に連続して凍土方式遮水壁７５を造成するには、まず、図９に示すように、平面視で鋼矢板６５の遮水壁の延長上に、第１の凍結管である６７を複数本設置する。また、平面視で鋼矢板６５の遮水壁に並列に隣接して、第２の凍結管である凍結管６９を設置する。複数の凍結管６７のうち鋼矢板６５に隣接する凍結管６７ａと凍結管６９との間隔７３は、凍結管６７同士の設置間隔７１よりも小さい。

【0057】

次に、凍結管６７ａと凍結管６９とを稼働させ、鋼矢板６５の端部を含む先行凍土を形成する。その後、他の凍結管６７を稼働させて先行凍土に連続する凍土を形成し、凍土方式遮水壁７５の造成を完了する。

【0058】

第４の実施の形態や、図９に示す例では、第１の凍結管と第２の凍結管とを稼働させて他方式の遮水壁と凍土方式遮水壁との接続部に先行凍土を形成した後に他の凍結管を稼働させたが、全ての凍結管を同時に稼働させてもよい。他方式の遮水壁が地盤よりも熱伝導率の大きい材料で構成され、第１の凍結管と第２の凍結管との間隔が、他の凍結管同士の間隔よりも小さければ、全ての凍結管を同時に稼働させても、他方式の遮水壁と凍土方式遮水壁との接続部を先行して確実に凍結させることができる。

【0059】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0060】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、５３、５３ａ、５５、６７、６７ａ、６９………凍結管
３、３ａ、３ｂ、５７、５９、７１、７３………間隔
５………凍結管配置ライン
７、２５、４５………測温管
１５………測温箇所
１７、６１………先行凍土
１９、３７、４１………凍土
２１、３９、４３………未閉合箇所
２３、４７………後行凍土
２７、４９、６３、７５………凍土方式遮水壁
２９………経時曲線
５１………鋼管矢板
６５………鋼矢板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】