ジェットグラウトリグは地下の止水壁の作成に使用できますか?

できるジェットグラウトリグ地下遮断壁の作成に使用されますか?

地下遮断壁は、地下水の流れを制御し、汚染物質を封じ込め、あるいは地盤工学および環境工学において構造的支持を提供するために設計された垂直の障壁です。従来、このような目的には、スラリー壁、シートパイル、地中連続壁などの技術が使用されてきました。しかし、ジェットグラウトリグは、特に複雑な地盤条件や制約のある現場において、多用途かつ効果的な代替手段として登場しました。この記事では、ジェットグラウトリグを使用して地下遮水壁を作成する実現可能性、方法、利点を、技術的考慮事項とケーススタディの洞察とともに検証します。

堤防用ジェットグラウト注入の原理

ジェットグラウト注入では、高圧流体ジェット (グラウト、水、または空気) で現場の土壌を浸食し、それをセメント系バインダーと混合して柱、パネル、または連続障壁を形成します。止水壁の場合、重なり合うジェットグラウト注入柱が連続して作成され、密閉された垂直膜が形成されます。 3 つの主要なジェットグラウト工法を適用できます。

単一流体システム: 高圧グラウトのみが侵食され、土壌と混合します。

二重流体システム: グラウト ジェットはエア ジェットによって覆われ、侵食範囲が拡大されます。

三流体システム: 別々の水と空気のジェットが土壌を浸食し、その後グラウトを注入して混合します。

三流体システムは、さまざまな土壌でより大きなカラム直径とより優れた均質性を達成できるため、多くの場合、止水壁に好まれます。

従来法と比べたメリット

適応性: ジェットグラウトリグは、丸石層、柔らかい粘土、または混合切羽条件など、従来の方法が困難な土壌でも機能します。

最小限の振動: 杭打ちとは異なり、ジェットグラウト注入は振動がほとんどないため、敏感な構造物の近くに適しています。

トレンチが不要: トレンチ崩壊のリスクが排除され、脱水の必要性が軽減されます。

カスタマイズ可能な形状: 湾曲したレイアウトや不規則なレイアウトなど、さまざまな深さ (最大 50 メートル以上) や角度で壁を構築できます。

設計と建設のプロセス

現場調査: 詳細な土壌プロファイリングは、噴射パラメーター (圧力、回転速度、吸引速度) とカラムのオーバーラップを決定するために重要です。

レイアウトと順序: 連続性を確保するために、カラムは直径の 70 ～ 90% の間隔で配置されます。地盤の隆起を避けるために、一次柱と二次柱の順序が計画されています。

リアルタイム監視: 最新のリグには、流れ、圧力、柱の形成を監視するセンサーが統合されており、建設中の調整が可能です。

品質検証: コアサンプリング、透水性試験、および地球物理学的手法により、壁の完全性と水理性能を確認します。

ケーススタディ: 工業用地における汚染物質の封じ込め

ヨーロッパの化学プラントでは、地下水への汚染物質の浸出を防ぐために遮断壁が必要でした。不均一な地下状態（砂層とシルト層が交互に存在する）のため、ジェットグラウト注入が選択されました。三流体ジェットグラウト注入を使用して、深さ 30 メートルに達する厚さ 1.2 メートルの壁を構築しました。建設後のテストでは、透水係数が 10-7 cm/s 未満であり、厳しい環境基準を満たしていることが示されました。このプロジェクトは、スラリー壁の代替案よりも 20% 早く完了し、発生する腐敗物は 40% 少なくなりました。

制限と課題

土壌の制限: 浸透性の高い砂利や有機泥炭では、低い浸透性を実現するには、前処理または修正グラウト混合物が必要になる場合があります。

品質管理: 土壌層が不均一であると柱の直径が不均一になり、壁に隙間が生じる危険があります。厳格な監視が不可欠です。

コスト要因: ジェットグラウト注入は、単純な土壌条件ではスラリー壁よりも直線メートル当たりの費用が高くなる可能性がありますが、スケジュールと補助作業の短縮によりプロジェクト全体の節約がもたらされる可能性があります。

将来のイノベーション

指向性ジェットグラウト注入やロボットドリルガイダンスなどの新技術により、堤防の精度が向上しています。バイオポリマーグラウトも、性能を維持しながらバリアの二酸化炭素排出量を削減するためにテストされています。

結論

ジェットグラウトリグ効果的な地下遮断壁を構築できるだけでなく、多くの場合、困難なシナリオにおいて優れた技術的および環境的利点を提供します。カスタマイズされた影響の少ないソリューションを可能にすることで、世界中の地盤工学および環境エンジニアにとって貴重なツールとなっています。導入の成功は、綿密な計画、専門的な運用、堅牢な品質保証にかかっており、ジェットグラウト注入がニッチな地盤改良技術以上のものであることが証明されています。