特許 6886812 止水体及び止水方法

(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】6886812

(24)【登録日】2021年5月19日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】止水体及び止水方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20210603BHJP

   E02D 17/04 20060101ALI20210603BHJP

   E02D 19/16 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12 101

   E02D17/04 Z

   E02D19/16

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-249665(P2016-249665)

(22)【出願日】2016年12月22日

(65)【公開番号】特開2018-104913(P2018-104913A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年9月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】飯田 佳貴

(72)【発明者】

【氏名】谷川 友浩

(72)【発明者】

【氏名】清水 孝昭

(72)【発明者】

【氏名】奥村 豪悠

(72)【発明者】

【氏名】清塘 悠

【審査官】 富士 春奈

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３１６９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２５２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１３５７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０２２１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２１６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６７９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０５２９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１７２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３８５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１９９６９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−３２８０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 熱の実験室−新館 第３８回 過冷却水を作ってみよう，株式会社八光電機，２０２１年 ４月２１日，ＵＲＬ，https://www.hakko.co.jp/expe/new/exnew3801.php,https://www.hakko.co.jp/expe/new/exnew3802.php,https://www.hakko.co.jp/expe/new/exnew3803.php

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ１／００−３／１１５

１７／００−２５／００

Ｆ２８Ｄ１７／００−２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

山留め壁の背面地盤へ投入した結晶剤と、前記背面地盤へ注入した、前記背面地盤の温度より融点が高い過冷却溶液と、を接触させることにより、前記過冷却溶液を地盤中で固化させて止水体を形成する止水方法。

【請求項2】

山留め壁を横方向から穿孔して背面地盤へ注入管を挿入する工程と、
前記注入管から前記背面地盤へ結晶剤を投入した後に前記結晶剤に向って過冷却溶液を注入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程と、
を有する止水方法。

【請求項3】

山留め壁の背面地盤を上方向から掘削して注入管を挿入する工程と、
前記注入管から前記背面地盤へ結晶剤を投入した後に前記結晶剤に向って過冷却溶液を注入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ前記過冷却溶液を注入した後に前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程と、
を有する止水方法。

【請求項4】

前記注入管は二重管とされ、外管及び内管の一方から前記結晶剤が前記背面地盤へ投入され、他方から前記過冷却溶液が前記背面地盤へ注入される、請求項２又は請求項３に記載の止水方法。

【請求項5】

前記過冷却溶液には凝固点を下げる界面活性剤が添加されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の止水方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、止水体及び止水方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、山留めとして利用する既存地下外周壁の外側の地盤に薬液を注入して止水薬液層を形成する山留め工法が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２３３３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載された山留め工法では、地下水の流れが速い場合、地盤に注入された薬液が流失するため、所望の止水薬液層を形成することが難しい。

【0005】

本発明は上記事実を考慮して、山留め壁の背面地盤における地下水の流れを堰き止めることができる止水体及び止水方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様の止水体は、過冷却溶液が山留め壁の背面地盤中で固化して形成されている。

【0007】

一態様の止水体は、山留め壁の背面地盤へ浸透させた過冷却溶液を、結晶剤によって固化して形成される。過冷却溶液は結晶剤と触れることで即座に固化し始めるため、地下水の流れがある場所でも過冷却溶液が流失する前に固化させることができる。したがって、山留め壁の背面地盤における地下水の流れを堰き止め、山留め壁からの漏水を抑制できる。

【0008】

これに対して例えば２液混合型の薬剤を用いて止水体を形成する場合、２液が混合又は固化反応する前に地下水によって流されてしまい、固化させることが難しい。
請求項１の止水方法は、山留め壁の背面地盤へ投入した結晶剤と、前記背面地盤へ注入した、前記背面地盤の温度より融点が高い過冷却溶液と、を接触させることにより、前記過冷却溶液を地盤中で固化させて止水体を形成する。

【0009】

請求項２の止水方法は、山留め壁を横方向から穿孔して背面地盤へ注入管を挿入する工程と、前記注入管から前記背面地盤へ結晶剤を投入した後に前記結晶剤に向って過冷却溶液を注入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程と、を有する。

【0010】

請求項２の止水方法では、注入管から山留め壁の背面地盤へ結晶剤を投入した後に、結晶剤に向って過冷却溶液を注入する。この場合、過冷却溶液は注入した直後に固化し始める。又は、背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら、結晶剤を投入する。この場合、過冷却溶液は結晶剤を投入した直後に固化し始める。

【0011】

このように過冷却溶液の固化反応が即座に始まるため、地下水の流れが速い場所でも、過冷却溶液を流失することなく固化させることができる。したがって、山留め壁の背面地盤における地下水の流れを堰き止め、山留め壁からの漏水を抑制できる。

【0012】

請求項３の止水方法は、山留め壁の背面地盤を上方向から掘削して注入管を挿入する工程と、前記注入管から前記背面地盤へ結晶剤を投入した後に前記結晶剤に向って過冷却溶液を注入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程、又は、前記注入管から前記背面地盤へ前記過冷却溶液を注入した後に前記過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入する工程と、を有する。

【0013】

請求項３の止水方法では、注入管から山留め壁の背面地盤へ結晶剤を投入した後に結晶剤に向って過冷却溶液を注入する。この場合、過冷却溶液は注入した直後に固化し始める。又は、背面地盤へ過冷却溶液を注入しながら、結晶剤を投入する。この場合、過冷却溶液は結晶剤を投入した直後に固化し始める。

【0014】

このように過冷却溶液の固化反応が即座に始まるため、地下水の流れが速い場所でも、過冷却溶液を流失することなく固化させることができる。したがって、山留め壁の背面地盤における地下水の流れを堰き止め、山留め壁からの漏水を抑制できる。

【0015】

また、地下水の流れが穏やかな場所では、注入管から背面地盤へ過冷却溶液を注入した後に、過冷却溶液が浸透した前記背面地盤へ結晶剤を投入することができる。

【0016】

請求項４の止水方法は、前記注入管は二重管とされ、外管及び内管の一方から前記結晶剤が前記背面地盤へ投入され、他方から前記過冷却溶液が前記背面地盤へ注入される。

【0017】

請求項４の止水方法では、二重管から結晶剤と過冷却溶液とが背面地盤へそれぞれ投入、注入される。このため、結晶剤投入用の管体と過冷却溶液用の管体とを別々に設ける必要がない。

【0018】

請求項５の止水方法は、前記過冷却溶液には凝固点を下げる界面活性剤が添加されている。

【0019】

請求項５の止水方法では、界面活性剤により過冷却溶液の凝固点が下げられている。過冷却溶液は、融点よりも温度が低く凝固点に温度が近くなればなる程、過冷却状態が不安定になり、結晶剤を与えなくても刺激を受けると固化しやすくなる。すなわち、意図しないタイミングで固化しやすくなる。界面活性剤により過冷却溶液の凝固点を下げることで、温度が低い状態でも過冷却状態を安定させることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る止水体及び止水方法によると、山留め壁の背面地盤における地下水の流れを堰き止めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１〜第３実施形態に係る止水体及び止水方法に用いる過冷却溶液を冷却した際の冷却時間と過冷却溶液の温度との関係を示すグラフである。

【図2】本発明の第１〜第３実施形態に係る過冷却溶液としての酢酸ナトリウム３水和物を用いた強度試験体において、水の混合割合に応じた一軸圧縮強度を示すプロット図である。

【図3】本発明の第１〜第３実施形態に係る過冷却溶液としての酢酸ナトリウム３水和物を用いた強度試験体において、水の混合割合に応じた歪みと圧縮応力との関係を示すグラフである。

【図4】本発明の第１実施形態に係る止水方法を示す断面図であり、（Ａ）は地盤に山留め壁を形成し地盤を掘削した状態を示し、（Ｂ）は山留め壁の背面地盤に横方向から注入管を挿入した状態を示し、（Ｃ）は背面地盤へ結晶剤を投入した状態を示している。

【図5】本発明の第１実施形態に係る止水方法を示す断面図であり、（Ａ）は結晶剤に向かって過冷却溶液を注入している状態を示し、（Ｂ）は注入管を引き抜きながら背面地盤へ過冷却溶液を注入している状態を示し、（Ｃ）は止水体が形成された状態を示している。

【図6】本発明の第２実施形態に係る止水方法を示す断面図であり、（Ａ）は背面地盤へ過冷却溶液を注入している状態を示し、（Ｂ）過冷却溶液が浸透した背面地盤へ結晶剤を投入している状態を示し、（Ｃ）は過冷却溶液を注入しながら結晶剤を投入している状態を示している。

【図7】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る止水方法を示す平面図であり、（Ｂ）は背面地盤に上方からロッドを挿入して過冷却溶液を注入している状態を示す断面図であり、（Ｃ）は背面地盤に止水体が形成された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［第１実施形態］
（止水体）
第１実施形態に係る止水体１０は、図５（Ｃ）に示すように過冷却溶液としての酢酸ナトリウム３水和物（ＣＨ_３ＣＯＯＮａ・３Ｈ_２Ｏ）が山留め壁４０の背面地盤Ｇ１中で固化して形成された難透水性物質である。

【0023】

（過冷却溶液）
図１に示すように、過冷却溶液は融点よりも高い温度域では過冷却溶液以外の液体と同様に、液体状態を保持する（Ａ〜Ｂ）。そして過冷却溶液は、融点以下の温度域に冷却されても固体化せず液体状態を保持する（Ｂ〜Ｃ）。この現象のことを「過冷却」といい、この状態のことを「過冷却状態」という。液体状態（Ａ〜Ｃ）の過冷却溶液は、粘度がセメントよりも低く、地盤における透水層若しくは不透水層へ圧入することで地盤へ浸透させることができる。

【0024】

過冷却状態の過冷却溶液は振動等の刺激が与えられると、刺激が与えられた箇所から結晶化が始まり、凝固熱を発しながら固化する（Ｃ〜Ｄ）。なお、過冷却状態の過冷却溶液を固化させるためには、刺激を与える方法の他、結晶剤（結晶化した固体状の過冷却溶液）を過冷却状態の過冷却溶液中に投入する方法や、結晶剤に向かって過冷却状態の過冷却溶液を注入する方法や、凝固点まで冷却する方法などがある。

【0025】

なお、過冷却状態の過冷却溶液は、刺激を与えず、また結晶剤と接触させずに冷却を続けると液体の状態が保持される。液体状態を保持しながら冷却を続けるとやがて凝固点に達し固化する。この融点と凝固点の差を過冷却度と言う。過冷却度が小さくなればなる程、過冷却状態が不安定になり、過冷却度が大きい状態と比較して、より弱い刺激によって固化する。換言すると、過冷却状態の過冷却溶液が２種類ある場合、凝固点が高い過冷却溶液のほうが、凝固点が低い過冷却溶液よりも不安定な状態であり、意図しない刺激で固化する蓋然性が高い。

【0026】

一旦固化した過冷却溶液は、融点まで加熱されない限り、固体の状態が保持される（Ｄ〜Ｅ）。第１実施形態における止水体１０は、土粒子の間へ浸透した固体の状態の過冷却溶液により地下水の流れを遮断するものである。

【0027】

なお、本実施形態における「融点」とは、固化した状態の過冷却溶液が融解する温度のことであり、「凝固点」とは、液体化した状態の過冷却溶液が固化する温度のことである。

【0028】

第１実施形態における過冷却溶液は、酢酸ナトリウム無水に対して水を１００：６６の割合（分子量比）で混合、加熱融解させて生成された酢酸ナトリウム３水和物を含んでいる。この酢酸ナトリウム３水和物を含んだ過冷却溶液は、地盤中温度（セ氏１０〜２０℃）で過冷却状態を維持する物質であり、融点は約５８．０℃である。また、凝固点は０℃以下である。この凝固点は、後述する界面活性剤により調整されている。これにより過冷却溶液は地盤中で、融点よりも温度が低く、且、凝固点よりも温度が高い過冷却状態が維持され、刺激あるいは結晶剤の投入により固化できる。また、固化した後は地盤が５８．０℃以上に熱せられない限り融解しない。

【0029】

（界面活性剤）
過冷却溶液には、酢酸ナトリウム３水和物の他、界面活性剤として、オキシカルボン酸塩系のフローリック（登録商標）Ｔが添加されている。これにより、過冷却溶液の凝固点が任意の温度（本実施形態においては０℃以下）に調整されている。

【0030】

この界面活性剤を用いると、例えば過冷却溶液の凝固点を低くすることができる。過冷却溶液の凝固点が低くなれば過冷却状態での安定性が高くなるので、意図しない刺激（路面を走る車両の振動や、微細な地震動など）を受けて固化することを抑制できる。

【0031】

（止水方法）
第１実施形態における止水方法は、図４（Ａ）に示すように、地盤Ｇにセメント改良体の山留め壁４０を配置し、さらに山留め壁４０の内側の地盤を掘削して形成された背面地盤Ｇ１に適用される。この背面地盤Ｇ１には透水層ＧＨが形成されており、山留め壁４０は透水層ＧＨを流れる地下水から常時水圧を受けている。

【0032】

山留め壁４０にひび割れやラップ不良がある場合、そこから透水層ＧＨの地下水が山留め壁４０の表面に染み出してくる（漏出）ことがある。本実施形態における止水方法は、このような山留め壁４０からの地下水の漏出を抑制するために背面地盤Ｇ１の土質を部分的に改良して地下水の流れを堰き止める止水体１０（図５（Ｃ）参照）を形成する止水方法である。なお、山留め壁４０はセメント改良体に限られず、鋼製矢板（シートパイル）やコンクリートなどにより形成されていてもよい。

【0033】

止水体１０を形成するには、まずコアビット等を用いて山留め壁４０を横方向から穿孔して図４（Ｂ）に示す貫通孔４０Ａを形成し、貫通孔４０Ａから背面地盤Ｇ１の透水層ＧＨへ注入管４２を挿入する。

【0034】

注入管４２は二重管であり、円筒状の内管４２Ａと、内管４２Ａを囲繞する円筒状の外管４２Ｂとを備えている。内管４２Ａの内部には予め結晶剤３２が収納されており、結晶剤３２は、図４（Ｃ）に示すように注入管４２を所定の深度（水平深度Ｄ）まで挿入した後、背面地盤Ｇ１（透水層ＧＨ）へ投入される。

【0035】

結晶剤３２の投入後、図５（Ａ）に示すように外管４２Ｂ（外管４２Ｂと内管４２Ａとの間の空間）から結晶剤３２に向かって過冷却状態（１５℃）の過冷却溶液を注入（噴射）する。

【0036】

ここで、結晶剤３２は酢酸ナトリウム３水和物が固化した結晶体であり、注入された過冷却溶液と接触して過冷却溶液を固化させる。さらに過冷却溶液は、結晶剤３２と接触した部分から固化反応が伝播する。

【0037】

これにより、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように注入管４２を透水層ＧＨから引き抜きながら過冷却溶液の注入を続けることで過冷却溶液が固化して形成された固化体３４を大きくすることができる。

【0038】

そして図５（Ｃ）に示すように、透水層ＧＨにおける山留め壁４０と接触する部分まで注入された過冷却溶液が固化することで、透水層ＧＨには山留め壁４０と密着した止水体１０が形成される。

【0039】

（作用・効果）
第１実施形態における止水方法においては、背面地盤Ｇ１に投入された結晶剤３２に向かって過冷却状態（１５℃）の過冷却溶液を注入するため、注入された過冷却溶液は、結晶剤３２と触れて即座に固化し始める。このため、過冷却溶液が透水層ＧＨを流れる地下水によって流失する前に、過冷却溶液を固化させることができる。これにより山留め壁４０の背面地盤Ｇ１における地下水の流れを堰き止め、山留め壁４０からの漏水を抑制できる。

【0040】

なお、過冷却状態ではない（融点よりも温度が高い、例えば６０℃）過冷却溶液を地盤Ｇへ注入する場合、過冷却溶液を固化させるためには地盤Ｇの地熱（１０〜２０℃）によって融点（５８℃）以下まで冷やす必要がある。このため、過冷却溶液が冷やされて温度が融点以下になるまでは、固化させることができない。したがって、地下水の流れが強い場所では過冷却溶液が固化する前に流失する虞がある。なお、地下水の流れが弱い場所には過冷却状態ではない過冷却溶液を注入してもよい。

【0041】

また、第１実施形態における止水方法においては、セメントよりも粘度が小さい過冷却溶液を地盤Ｇへ浸透させることで止水体１０が形成される。このため、過冷却溶液の注入（噴射）圧力を大きくしたり、注入管４２の引き抜き速度を小さく（注入時間を長く）することで、止水体１０の大きさを大きくすることができる。

【0042】

このようにすれば、上下が不透水層に挟まれた透水層ＧＨの厚み分の高さを備えた止水体１０を形成することができ、地下水を堰き止める効果を高められる。

【0043】

なお、第１実施形態における止水体１０は透水層ＧＨに形成するものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば不透水層内に部分的に形成された水脈を閉塞するように形成してもよい。以下に示す第２実施形態においても同様である。

【0044】

また、本実施形態における注入管４２は二重管とされ、背面地盤Ｇ１に対して内管４２Ａから結晶剤３２を投入し、外管４２Ｂから過冷却溶液を注入するものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば内管４２Ａから過冷却溶液を注入し、外管４２Ｂから結晶剤３２を投入してもよい。又は、結晶剤３２を投入する管体と過冷却溶液を注入する管体とを別々に背面地盤Ｇ１へ挿入してもよい。以下に示す第２実施形態においても同様である。

【0045】

［第２実施形態］
（止水方法）
第１実施形態の止水方法においては図４（Ｃ）に示すように、まず山留め壁４０の背面地盤Ｇ１へ結晶剤３２を投入し、その後図５（Ａ）に示すように結晶剤３２に向かって過冷却溶液を注入（噴射）しているが、第２実施形態に係る止水方法においては、図６（Ａ）に示すように、まず山留め壁４０の背面地盤Ｇ１（透水層ＧＨ）へ過冷却溶液を注入し、また注入しながら図６（Ｂ）に示すように過冷却溶液が浸透した部分へ結晶剤３２を投入する。

【0046】

さらに図６（Ｃ）に示すように、注入管４２を引き抜きながら過冷却溶液を透水層ＧＨへ注入し、過冷却溶液が浸透した部分へ断続的に結晶剤３２を投入する。これにより、図５（Ｃ）に示した止水体１０と同様の止水体が形成される。

【0047】

（作用・効果）
第２実施形態に係る止水方法においては図６（Ｂ）に示すように、過冷却溶液が浸透した部分へ結晶剤３２を投入する。投入された結晶剤３２は周囲の過冷却溶液を固化させて即座に結晶剤３２よりも大きな固化体３４になり、地下水によって流され難くなる。

【0048】

また、第２実施形態に係る止水方法においては、過冷却溶液を注入しながら結晶剤３２を断続的に投入する。これにより、過冷却溶液の固化起点が複数形成されるため固化反応が促進される。このため、地下水の流れが速くても、過冷却溶液が流失しにくい。なお、このように過冷却溶液を注入しながら結晶剤３２を断続的に投入する実施形態は、第１実施形態において適用することもできる。

【0049】

［第３実施形態］
（止水方法）
第１、第２実施形態の止水方法においては、図４（Ｂ）に示すように山留め壁４０に形成した貫通孔４０Ａから背面地盤Ｇ１へ横方向に注入管４２を挿入したが、第３実施形態の止水方法においては図７（Ｂ）に示すように、地盤掘削装置２０に取付けられたロッド４４を用いて地盤Ｇを上方向から掘削し、図７（Ｃ）に示す止水体１２を形成する。

【0050】

図７（Ａ）に示すように、地盤Ｇには山留め壁４０が構築されている。山留め壁４０は、山留め壁４０によって囲まれる地盤（掘削側地盤Ｇ２）の平面形状が略Ｌ字形状となるように形成されており、山留め壁４０の外側の地盤（背面地盤Ｇ１）に対して入隅部４０Ｂを備えている。

【0051】

この背面地盤Ｇ１に止水体を形成するには、図７（Ｂ）に示すように、山留め壁４０の形成後、掘削側地盤Ｇ２を掘削する前に、まず地盤掘削装置２０に取付けられたロッド２２を用いて背面地盤Ｇ１を掘削する。ロッド２２の先端（下端部）には図示しない掘削用ビットが取付けられており、ロッド２２を回転させることで掘削用ビットが背面地盤Ｇ１を掘削しロッド２２が地盤Ｇに挿入される。

【0052】

掘削用ビットを用いて背面地盤Ｇ１を所定の深さＨ１まで掘削した後、ロッド２２を回転させつつ引き抜きながら、ロッド２２の先端部において掘削用ビットよりも後端（上端部）寄りに形成された図示しない注入（噴射）ノズルから背面地盤Ｇ１へ向かって、横向きに過冷却状態（１５℃）の過冷却溶液を注入（噴射）する。これにより地盤Ｇにおける空隙部分又は地下水部分が過冷却溶液に置換され、過冷却溶液が背面地盤Ｇ１に浸透する。

【0053】

地盤Ｇの温度は一般に１０〜２０℃であり、過冷却溶液の融点（約５８．０℃）よりも温度が低く、且、凝固点（０℃以下）よりも温度が高い状態であるため、過冷却溶液は過冷却状態が維持される。

【0054】

なお、第３実施形態におけるロッド２２は本発明における注入管の一例である。また本実施形態において掘削用ビット及び注入（噴射）ノズルは同一のロッド２２に設けられているが、それぞれ別のロッドに設けてもよい。

【0055】

過冷却溶液が背面地盤Ｇ１に浸透することで、ロッド２２及びロッド２２により掘削された掘削孔２２Ａの周囲に浸透体３０が形成される。浸透体３０は、図７（Ａ）に示すように、山留め壁４０の入隅部４０Ｂに密着するようにして形成される。

【0056】

浸透体３０を所定の深さＨ２まで形成した後、掘削孔２２Ａへ結晶剤３２（図４（Ｃ）参照）を投入する。この結晶剤３２と、浸透体３０を形成する過冷却溶液とが接触することで過冷却溶液が固化し、背面地盤Ｇ１に図７（Ｃ）に示す止水体１２が形成される。なお、止水体１２を形成する範囲（深さＨ２〜深さＨ１）は、透水層ＧＨの上端から下端までの部分（高さ方向の全範囲）が含まれる範囲とされている。

【0057】

（作用・効果）
第３実施形態に係る止水方法においては、図７（Ａ）に示すように、山留め壁４０の入隅部４０Ｂに密着するようにして止水体１２が形成される。このため、地下水からの水圧を受けやすく、また地下水が滞留しやすい入隅部４０Ｂにおける止水性を向上させることができる。

【0058】

また、止水体１２は、掘削側地盤Ｇ２を掘削する前に形成される。このため、入隅部４０Ｂにおける止水性を予め確保してから掘削側地盤Ｇ２が掘削される。このため、山留め壁４０からの漏水を予防することができる。

【0059】

なお、第３実施形態において止水体１２は、掘削側地盤Ｇ２を掘削する前に形成したが、掘削側地盤Ｇ２を掘削した後に形成してもよい。また、止水体１２は入隅部４０Ｂに形成したが、地下水流の状況次第では、山留め壁４０におけるその他の部分に密着するように形成してもよい。

【0060】

また、第３実施形態において止水体１２を形成する範囲（深さＨ２〜深さＨ１）は、透水層ＧＨの高さ方向の全範囲が含まれる範囲とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば止水体１２は透水層ＧＨの高さ方向の一部を含むように形成してもよいし、透水層ＧＨの深さに関わらず例えば地表面ＧＬまで形成してもよい。

【0061】

止水体１２をこのように形成しても、山留め壁４０の背面地盤Ｇ１における地下水の流れを堰き止め、山留め壁４０からの地下水の漏出を抑制する効果を得ることができる。

【0062】

また、第３実施形態においては背面地盤Ｇ１へ過冷却溶液を注入した後に過冷却溶液が浸透した背面地盤Ｇ１へ結晶剤３２を投入するものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば第１実施形態と同様に背面地盤Ｇ１へ結晶剤３２を投入してから過冷却溶液を注入してもよいし、第２実施形態と同様に背面地盤Ｇ１へ過冷却溶液を注入しながら結晶剤３２を投入してもよい。

【0063】

結晶剤３２を投入してから結晶剤３２に向かって過冷却溶液を注入すれば、背面地盤Ｇ１に注入された過冷却溶液を即座に固化させることができるので、地下水の流れが速い場合においても止水体１２を形成しやすい。また、結晶剤３２を断続的に投入することで、過冷却溶液の固化反応が促進される。

【0064】

（変形例）
上述の第１〜第３実施形態における過冷却溶液に用いられている酢酸ナトリウム３水和物は、酢酸ナトリウム無水に対して水が１００：６６の割合で混合、加熱融解させて生成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0065】

例えば、酢酸ナトリウム無水と水との混合比を変えてもよい。水の混合比を大きくすると、過冷却溶液の過冷却状態における安定性が高くなる。

【0066】

酢酸ナトリウム無水と水の混合比を変えた過冷却溶液の具体例として、図２、図３には、酢酸ナトリウム無水に対する水の分子量比を１００：６６、７５、８０、９０とした酢酸ナトリウム３水和物に関するデータが示されている。

【0067】

図２に示されたデータは、硅砂５号（粒径約５ｍｍ程度の硅砂）を３５％の間隙率で充填した柱状体に、酢酸ナトリウム無水に対する水の分子量比を１００：６６、７５、８０、９０とした酢酸ナトリウム３水和物を浸透させ、固化させた試験体の一軸圧縮強度である。また、図３に示されたデータは、一軸圧縮強度試験において各試験体に圧力をかけた際に発生する圧縮応力と歪みの関係である。

【0068】

酢酸ナトリウム無水に対する水の分子量比が多くなると、図２に示されるように、一軸圧縮強度が小さくなる。これにより、止水性が低下する。一方で、図３に示されるように、圧縮応力に対する歪みが多くなる。すなわち、酢酸ナトリウム３水和物における水の混合割合が多くなると、止水体の止水性が低下する一方で、展性が高く脆性破壊しにくくなる。

【0069】

このように、酢酸ナトリウム無水と水との混合比を変えることにより、求められる性能に応じた止水体を形成することができる。

【0070】

なお、第１〜第３実施形態においては、過冷却溶液に酢酸ナトリウム３水和物を用いたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば硫酸ナトリウム１０水和物（Ｎａ_２ＳＯ_４・１０Ｈ_２Ｏ、融点３２．０〜３８．０℃）、チオ硫酸ナトリウム５水和物（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３・５Ｈ_２Ｏ、融点４８．３℃）、リン酸２ナトリウム１２水和物（Ｎａ_２ＨＰＯ_４・１２Ｈ_２Ｏ、融点３５．０℃）、塩化カルシウム６水和物（ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ、融点３０．０℃）、酢酸カルシウム１水和物（Ｃ_４Ｈ_６ＣａＯ_４・Ｈ_２Ｏ、融点１００〜１５０℃）、酢酸マグネシウム４水和物（Ｃ_４Ｈ_６ＭｇＯ_４・４Ｈ_２Ｏ、融点７９．０℃）、酢酸カリウム（Ｃ_２Ｈ_３ＫＯ_２、融点２９２℃）、フッ化カリウム４水和物（ＫＦ・４Ｈ_２Ｏ、融点１８．５℃）、エリスリトール（Ｃ_５Ｈ_１２Ｏ_４、融点１１９℃）、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６、融点１６７℃）など、地盤Ｇの温度よりも融点が高い各種の物質を用いることができる。

【0071】

これらの過冷却溶液は、界面活性剤を添加することで凝固点を任意の温度に調整し、地盤中において安定した過冷却状態を維持することができる。なお、過冷却溶液に界面活性剤を添加することは必ずしも必要ではなく、地盤の温度、過冷却状態を安定に保つ必要性などに応じて適用の有無を選択することができる。

【符号の説明】

【0072】

１０、１２ 止水体
２２ ロッド（注入管）
３２ 結晶剤
４０ 山留め壁
４２ 注入管
Ｇ１ 背面地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】