(57)【要約】【課題】この発明は、施工後にも周囲の地盤や地下水の流れに変動を与えることがなく、しかも注入管の取り付け場所に制約がなく、さまざま装置について広く適用できる土留部材撤去方法を提供することを目的とする。【解決手段】この発明の土留部材撤去方法は、上端部に吊下げ用穴５を有する土留部材１を撤去する方法であって、土留部材１の上端部付近であって吊下げ用穴５よりも下側にスペーサ２３を取り付け、このスペーサ２３に注入管１０を接続し、注入管１０より注入材を注入しながら土留部材１を引き上げて、土留部材１の引抜き跡を注入材で充填していくことを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部に吊下げ用穴を有する土留部材を撤去する方法であって、土留部材の上端部付近であって吊下げ用穴よりも下側にスペーサを取り付け、このスペーサに注入管を接続し、注入管より注入材を注入しながら土留部材を引き上げて、土留部材の引抜き跡を注入材で充填していくことを特徴とする土留部材撤去方法。
【請求項２】
長方形板状の中央部と、中央部の両側端部に形成された長方形板状の側部を有し、中央部の上端部に吊下げ用穴を有する土留部材を撤去する請求項１に記載の土留部材撤去方法。
【請求項３】
環状部材とワイヤと吊下げワイヤ接続部材を有する落下防止装置により注入管の落下を防止しながら土留部材の撤去する方法であり、注入管上端部の栓を取り外し、その注入材上端部に落下防止装置の環状部材に注入材導入用のスイベルを通して、注入材の注入を開始する前にスイベルを注入材上端部に接続し、吊下げワイヤ接続部材を吊下げワイヤに取り付ける特徴とする請求項１または請求項２に記載の土留部材撤去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シートパイル（鋼矢板）などの土留部材で土留めを行いながら地中に水道管、ガス管、側溝、カルバートボックス等を埋設する土留工事の施工後に、土留部材を撤去する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に水道管、ガス管、カルバートボックス、下水管、側溝等を埋設する工事においては、まず溝の両壁を構成すべき位置に簡易矢板、鉄板、シートパイル等の土留部材を設置して溝壁が崩れるのを防止した上で、地面を掘削して溝を形成し、溝内での水道管等の敷設作業が行われる。敷設作業が終了すると土留部材が引き抜かれる。こうして回収された土留部材は次の工事で再利用されることになる。しかし、溝内に砂や土を盛った後に土留部材を引く抜くことにより、地中には土留部材の体積分の空隙が生じることになる。この空隙を埋めるために周囲の土砂が移動し、地盤沈下などさまざまな問題が生じうることを本発明の発明者らは特許文献１および特許文献２にて指摘するとともに、これを防止する土留工法を開示した。この他、特許文献３には、鋼矢板の引抜き時に土砂を落下させて空隙を埋めることが記載されている。特許文献４および特許文献５には「地盤圧密剤」を注して空洞を埋めることが、特許文献６には、「充填材」を注入することが記載されている。さらに、特許文献７には、硬化剤を注入することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９４０７３５号特許公報
【特許文献２】特開２００８−１０１３７３号
【特許文献３】特開昭６４−５８７１３号
【特許文献４】特開昭５７−１０８３１１号
【特許文献５】特開昭５７−１０８３１２号
【特許文献６】特開昭４９−４９４０４号
【特許文献７】特開２００６−２９１７０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜７には、土留部材の引抜き跡の空隙によって生じる地盤沈下等の悪影響を防止に関連した土留工法が記載されている。しかし、特許文献３〜６においては具体的な説明はされておらず、さらに技術的に矛盾がある記載が含まれているものもあり、これらの文献に基づいてその発明が実施できるものではない。特許文献３〜６に記載の発明は実施されなかったと思われる。
【０００５】
土留部材を地中から引き抜いた後、レッカーなどで吊り上げて、土留部材を安全な場所に移動させて、横に倒した状態で置く必要がある。そのため、土留部材の上端部には吊下げ用穴が設けられており、この吊下げ用穴にフックやシャックルを取り付けて吊り上げている。ところが、注入管をこの吊下げ用穴にかかる位置に取り付けると、注入管が干渉して吊下げ用穴にフックやシャックルを取り付けることができないことが判明した。
【０００６】
これを避ける方法として、注入管をこの吊下げ用穴にかからない位置に取り付けるようにすることが考えられる。しかし、このような取り付け位置の制限のない自由の高い土留部材撤去方法が望まれる。
【０００７】
この発明は、施工後にも周囲の地盤や地下水の流れに変動を与えることがなく、環境問題を生させず、しかも杭圧入引抜機などさまざま装置について広く適用できる土留部材撤去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】
【０００８】
上述の課題を解決するため、この発明の土留部材撤去方法は、上端部に吊下げ用穴を有する土留部材を撤去する方法であって、土留部材の上端部付近であって吊下げ用穴よりも下側にスペーサを取り付け、このスペーサに注入管を接続し、注入管より注入材を注入しながら土留部材を引き上げて、土留部材の引抜き跡を注入材で充填していくことを特徴とする。特に、長方形板状の中央部と、中央部の両側端部に形成された長方形板状の側部を有し、中央部の上端部に吊下げ用穴を有する土留部材を撤去するのに適している。また、環状部材とワイヤと吊下げワイヤ接続部材を有する落下防止装置を使用し、注入材上端部の蓋を取り外し、その注入材上端部に落下防止装置の環状部材に注入材導入用のスイベルを通して、注入材の注入を開始する前にスイベルを注入材上端部に接続し、吊下げワイヤ接続部材を吊下げワイヤに取り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、スペーサを介して注入管が土留部材の表面から所定の間隔を保った状態で取り付けられることによって、吊下げ用のシャックルやフックなどを注入管と干渉することなく土留部材の吊下げ用穴に取り付けることができる。したがって、圧入引抜機を始めとしてさまざまな種類の機械に対して広く適用することができる。土留部材の引き抜き跡に空隙を残さないので、施行場所の周囲において地盤沈下や地下水の変動など悪影響を発生させるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】土留部材一例を示す斜視図である。
【図２】注入管を示す概念図である。
【図３】注入管取付部材（スペーサ）を示す左側面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】落下防止装置を示す斜視図である。
【図６】土留部材圧引抜機を示す正面図である。
【図７】同平面図である。
【図８】注入管の設置状態を示す概念図である。
【図９】土留部材の引上げ開始の状態を示す概念図である。
【図１０】土留部材にフックを接続した状態を示す概念図である。
【図１１】注入管固定部材を示す斜視図である。
【図１２】押さえ部材を示す背面図である。
【図１３】注入管の取り付け状態を示す概念図である。
【図１４】カップリングを示す断面図である。
【図１５】土留部材より注入管１０を取り外す状態を示す側面図である。
【図１６】同断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。この例において使用する土留部材を図１に示す。土留部材１は、シートパイルと呼ばれており、一般に普及している土留部材である。長方形板状の中央部２と、中央部２の両側端部に形成された長方形板状の側部３を有する。この側部３は中央部２に対して直角よりも若干大きな角度を有している。したがって、土留部材１は、略コの字状の断面を有する。側部３の端部は鉤状のカールが形成されており、セクションと呼ばれる部位が設けられている。このセクション４は隣接する土留部材同士を接続する継ぎ手の役割を果たす。また、土留部材１の上端部には、吊下げ用穴５が設けられている。この吊下げ用穴５は、吊下げ用のフックやシャックルを取り付けることができる適度の大きさを有する。
【００１２】
土留部材としては、シートパイル以外にも、Ｈ型断面のものや円筒状のものなどが使用できる。これらの場合においても、上端部には吊下げ用のフックやシャックルのための取り付け部が設けられている。
【００１３】
図２は、注入管を示す概念図である。注入管１０は、複数の部品に分解することができ、上部より、スイベル１１、中間ロッド１２、吐出部１３、先端部１４である。
【００１４】
スイベル１１の上部は回転部１５となっており、本体部１６に対して回転自在になっている。この回転部１５の側面には、第１ホース取付口１７と第２ホース取付口１８が設けられている。このスイベル１１の内部は二重管構造になっており、独立した２本の流体通路が形成されている。そして、第１ホース取付口１７と第２ホース取付口１８がそれぞれ本体部１６の流体通路につながっている。
【００１５】
中間ロッド１２は複数本設けられている。スイベル１５と同様に内部は二重管構造になっており、独立した２本の流体通路が形成されている。
【００１６】
吐出部１３の側面には、吐出口１９が形成されている。そして、吐出口１９の近くには栓として作用する玉２０がある。さらに、玉２０の下にはバネ２１が設けられており、玉２０を上向きに押す力が加えられている。玉２０の上に加重がない場合には、玉２０は吐出口１９へ続く流路を塞ぐ位置にある。玉２０の上から強い押し下げ力が加わったときには、バネ２１を押し下げながら玉２０は下降し、吐出口１９へ続く流路を開く。
【００１７】
先端部１４の下端には、硬い素材で作られたビット２２が取り付けられている。このビット２２により固い地盤であっても、土壌を切り裂いて進行することができるとともに、打ち込み時において注入管１０全体にかかる負担を軽減する。
【００１８】
スイベル１１、中間ロッド１２、吐出部１３、先端部１４にはネジ部が形成されており、相互に接続・分離が容易に行われるようになっている。中間ロッド１２同士も接続・分離が可能になっている。
【００１９】
図３は注入管取付部材を示す左側面図であり、図４は同平面図である。注入管取付部材２３は、注入管１０を土留部材１の表面から所定の間隔をあけて取り付けるスペーサの役割をするものである。ここでは、２つの板状部が直角に組み合わせれたＬ字状の部材であり、一つが土留部材１との接続面になっていて、他方がこれに垂直な面となっており、中央部には円弧状の切り込みが形成されている。この切り込みの底は、土留部材１との接続面から２０ｍｍだけ離れた位置にある。また、切り込みの円弧の半径は、注入管１０あるいは後述するカップリングの外周の半径と同じである。
【００２０】
図５は落下防止装置を示す斜視図である。落下防止装置２５は、環状部材２６とワイヤ２７と吊下げワイヤ接続部材２８を有する。環状部材２６はワイヤ２７の一端に取り付けられており、吊下げワイヤ接続部材２８は他端側に付けられている。環状部材２６の内径は、スイベル１０の本体部１６の外径よりは大きく、回転部１５の外径よりは小さい。吊下げワイヤ接続部材２８もワイヤを環状に形成したものである。
【００２１】
図６は、土留部材圧引抜機を示す正面図であり、図７は同平面図である。この土留部材圧引抜機３０は、無騒音・無振動の杭材圧引抜機として普及している周知の装置であり、油圧によって土留部材の圧引および引き抜きを行う。
【００２２】
土留部材圧引抜機３０は、圧引または引き抜きの対象である土留部材１を掴むためのチャック３１と、このチャック３１を上下動させる昇降装置３２を有する。チャック３１の上部には、土留部材１が通過できる程度の小さな円形の開口部３３がある。また、既設の土留部材を掴むための掴み部３４を複数備えている。掴み部３４によって既設杭を掴むことで、既設の杭から反力をとって、チャック３１によって土留部材１を地盤に対して圧入または引抜けるようになっている。また、土留部材圧引抜機３０は、既設の土留部材を伝って移動することができる。
【００２３】
ついで、これらの装置を使用した土留部材撤去方法について説明する。まず、土留部材の引き抜きに先立って、注入管１０を地中に設置する。ボーリングマシン等を用いて掘孔しながら、注入管１０を地中へ打ち込んでいく。このとき、先端部１９、吐出部１３および土留部材１の長さをカバーできる程度の本数の中間ロッド１２を接続しておく。最上部の中間ロッド１２には、スイベル１１の代わりに、上端部を塞ぐ栓を取り付けておき、設置中に注入管１０の内部に土砂が入らないようにする。全ての土留部材１に対して注入管１０を設置してもよいが、注入材が遠くまで届く場合には２本おき、あるいは３本おきのように設置してもよい。このように飛び飛びに設置する場合でも、最初に引き抜くべき土留部材に対しても注入管１０を設置することが好ましい。最初の土留部材において、注入材を注入しながら引き抜くことによって、２本目以降の土留部材の場所まで注入材が浸透する。これによって、２本目あるいは３本目の土留部材を注入なしで引き抜いても、１本目の引き抜き時に注入された注入材が作用して、その次の注入が行われるまでの時間中に土砂の移動が生じることを防止できる。したがって、砂地など土砂の移動が起こりやすい土壌において、有効である。
【００２４】
図８は、注入管１０の設置状態を示す概念図である。注入管１０は、土留部材１の表面から所定の間隔をおいて設置する。この間隔は、注入管取付部材２３の切り込みの底の位置にあわせて設定する。この例においては、切り込みの底は土留部材１との接続面から２０ｍｍだけ離れた位置にあるので、注入管１０も土留部材１の表面から２０ｍｍだけ離れた位置に設置する。また、土留部材１の中央線に沿った位置に設置する。これは、土留部材１の吊下げ用穴５のある位置に対応する。
【００２５】
注入管１０の最上部の中間ロッド１２の上端が、土留部材１の上端より６０ｃｍほど低い位置になるようにする。土留部材１が地上より５０ｃｍ程度突き出しているとき、最上部の中間ロッド１２の上端は地表より１０ｃｍ程度下に埋まることになる。
【００２６】
その後、注入管１０の上端が現れるまで、この土留部材１の近くの地面を掘る。注入管１０の上端を掘り当てたら、栓を取り外し、カップリング４０を取り付ける。図１３は、注入管の取り付け状態を示す概念図、図１４はカップリングを示す断面図である。中間ロッド１２は炭素鋼Ｓ４５Ｃで作られており、溶接が行いにくい素材である。一方、このカップリング４０は、通常の鋼材で作られており、溶接するのに適している。また、このカップリング４０もスイベル１１や中間ロッド１２と同様に二重管構造となっている。また、カップリング４０の本体部は中間ロッド１２と同じ外径を有するが、鍔４０ｂはこの本体部よりも外に突き出している。注入管取付部材２３を鍔４０ｂの下面に当たるように合わせ、その円弧状の切り込みにカップリング４０を合わせる。この状態で、土留部材１との接続面に溶接を行う。また、注入管取付部材２３と鍔４０ｂの接触部にも溶接を行う。これによって、注入管取付部材２３を介して注入管１０が土留部材１に固定される。カップリング４０は、溶接性に優れるので、容易に溶接でき、しかも、施工中に脱落したりしない。カップリング４０の上端には栓を取り付けておき、内部に土砂などが入ることを防止する。
【００２７】
ついで、土留部材圧引抜機３０を既設の土留部材に設置し、最初の引き抜き対象の土留部材１の位置に合わせる。ここでは、この土留部材１に注入管１０が取り付けられているとする。カップリング４０の上端から栓を外し、スイベル１１を接続する。このとき、落下防止装置２５の環状部材２６にスイベル１１を通しておく。これによって、環状部材２６はスイベル１１から離れなくなる。
【００２８】
チャック３１で土留部材１を掴む。このチャック３１は、２本の細い部材を土留部材１の中央部２の表面の左右の側部に押し当てるようになっており、中央部２の中心付近には接触しない。したがって、中央部２の中心付近に取り付けられている注入管には当たらない。チャック３１の上に設けられている開口部３３は、土留部材１が通るのに必要な最低限の大きさしかないが、注入管１０はこの開口部３３の円の範囲内におさまっている。注入材を供給するためのホースをスイベル１１の第１ホース取付口１７と第２ホース取付口１８に取り付ける。ここでは、Ａ液とＢ液という２種類の液体を混合する２液タイプの硬化剤を使用する。ホースは開口部３３を通って、硬化剤の供給源（図示省略）に接続される。図９は、土留部材の引上げ開始の状態を示す概念図である。
【００２９】
チャック３１で土留部材１を掴んだら、土留部材１の引き上げを開始する。引き上げながら、ホース、スイベル１１および注入管１０を介して注入材を導入し、地中に吐出する。１ステップで５０ｃｍの引き上げになるようにして、土留部材１を引き上げていく。
【００３０】
ここで、使用する注入材の例について説明する。土留部材１の引抜き跡を迅速に充填するためには、硬化剤としては２液を混合するゲルタイムの短いものが好ましい。そこで、瞬結性の注入材の例について説明する。ここでは非水ガラス系無機懸濁型の製品名ＹＭＳ２０（三興コロイド化学株式会社）を使用する。これは、硬化剤と促進剤の組み合わせになっていて、硬化剤は炭酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムを主成分とし、促進剤は水酸化カルシウムを主成分とする。
【００３１】
水１５６リットル、高炉セメントＢ種１２５Ｋｇ、ＹＭＳ２０の促進剤８Ｋｇを混合したものをＡ液とする。一方、水１９７リットルと、ＹＭＳ２０の硬化剤２０Ｋｇを混合したものをＢ液とする。このＡ液とＢ液を１対１で使用することにより、２０℃でのゲルタイムが１５〜２５秒、４週強度０．７Ｎ／ｍｍ2の注入材が得られる。これらの硬化剤は、重金属を含まず、毒物や劇物も含まない安全性の高い無公害薬剤である。
【００３２】
土留部材１をある程度引き上げて、その上端部が土留部材圧引抜機３０の開口部３３を通って、土留部材圧引抜機３０の上に現れたら、レッカーなどフックを土留部材１に取り付ける。土留部材１の吊下げ用穴５にシャックル４１を取り付け、このシャックル４１にレッカーなどのフック４２を掛ける。図１０は、土留部材１にフック４２を接続した状態を示す概念図である。シャックル４１やフック４２はある程度の大きさを有するため、土留部材１の表面から突出した状態になる。しかし、スペーサの役割を有する注入管取付部材２３により、土留部材１と注入管１０の間には十分な間隔が保たれている。したがって、注入管１０が吊下げ用穴５の前を通過していても、シャックル４１やフック４２に干渉しない。これによって、注入管１０を傷つける心配もなく、安全に吊下げを行うことができる。
【００３３】
また、落下防止装置２５の吊下げワイヤ接続部材２８に別のシャックル４３を取り付け、さらにこのシャックル４３に吊下げ用ワイヤやフックを接続する。こうして、落下防止装置２５を介して注入管１０と吊下げ用ワイヤが接続される。したがって、万が一、注入管１０が土留部材１から外れるような事態が生じても、注入管１０が落下することはない。
【００３４】
レッカーなどで土留部材１０を吊下げた状態で、さらに引き上げを進めていく。所定の高さごとに、注入管１０の振れ止めを行うことが好ましい。たとえば、簡便な振れ止め手段として、弾性体で作られた注入管固定部材を使用してもよい。図１１は注入管固定部材を示す斜視図、図１２は押さえ部材を示す背面図である。
【００３５】
注入管固定部材５０は円盤状の押さえ部材５１とバンド５２を有する。押さえ部材５１はゴムなどで作られ、注入管５４の外形に対応した注入管挿入溝５３を有する。この注入管挿入溝５３の内部には凹凸が形成されている。バンド５２はタイヤチューブなどの弾性部材が使用される。このバンド５２と押さえ部材５１は接続されており、また、バンド５２の端部同士はバックル５４によって接続されており、全体として輪の形状になっている。
【００３６】
注入管挿入溝５３に注入管１０を入れ、バンド５２を土留部材１の回りに巻く。そして、バンド５２をある程度引っ張って伸ばし、その状態でバックル５４により締める。こうして、注入管１０が土留部材１の表面上に強く固定される。管挿入溝５３の内部の凹凸により、注入管３４はしっかり固定される。
【００３７】
土留部材１が完全に引き抜かれたら、注入材の導入を終了する。レッカーにより土留部材１を吊り上げて、安全な場所に移動させる。そして、注入材を導入したホースを利用して、洗浄用の水をスイベルに供給する。こうして、注入管１０の内部を洗浄する。
【００３８】
注入管１０の洗浄が終了したら、土留部材１０を地上に下ろし、横に寝かした状態にして置く。注入管１０は土留部材１から取り外して回収する。図１５は、土留部材より注入管１０を取り外す状態を示す側面図であり、図１６は同断面図である。土留部材１と注入管１０の間に架台２４を差し込み、注入管１０が土留部材１より浮いた状態にする。この架台２４は２枚の板材がＴ字状に組み合わされたものであり、垂直な板の中央部には、やはり注入管１０の外周の半径と同じ円弧の切り込みが形成されており、この切り込みの底は、土留部材１との接続面から２０ｍｍだけ離れた位置にある。スイベル１１、中間ロッド１２、吐出部１３などを分離しながら取り外していく。このとき、注入管１０のこれらの要素をパイルレンチなどの工具で回転させて、ネジ部による結合を開放する。注入管取付部材２３および架台２４により土留部材１と注入管１０の間には工具を使用するのに十分な間隔が保たれているので、切り離し作業を容易に行うことができる。
【００３９】
さらに、溶接部を削り取って、注入管取付部材２３を土留部材１から取り外す。また、注入管取付部材２３とカップリング４０の溶接部も切り離す。カップリング４０は簡単に切り離すことができ、溶接による割れなども生じない。こうして回収された注入管１０や注入管取付部材２３は再利用することができる。
【００４０】
以上の工程を繰り返し、すべて土留部材１を引き抜く。こうして、土留部材の引き抜き作業が完了する。土留部材１が引き抜かれた跡は、注入材によって充填されているので、地中には空隙は残らない。したがって、施工中にも施行後にも、周囲において、地盤沈下や地下水の変動などの悪影響が生じない。
【符号の説明】
【００４１】
１．土留部材
２．中央部
３．側部
５．吊下げ用穴
１０．注入管
１１．スイベル
１２．中間ロッド
２３．注入管取付部材
２５．落下防止装置
２６．環状部材
２７．ワイヤ
２８．ワイヤ接続部材
３０．土留部材圧引抜機
３１．チャック
３３．開口部
４１．シャックル
４２．フック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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