(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形管状の断面を有してエレメント軸方向に延設される管状鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って基準管継手が設けられた基準管鋼製エレメントを地中の略鉛直下方に挿入する第１工程を行い、
次いで、「コ」字状の断面を有し前記エレメント軸方向に延設されるコ型鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って一般部継手が設けられた一般部鋼製エレメントを用い、前記一般部継手のうち外部に対して開放された隅部である２つの開放側隅部に設けられた一般部第１継手のそれぞれを前記基準管継手のうちの２つと嵌合させて接合し、前記一般部鋼製エレメントを前記基準管鋼製エレメントに沿わせながら前記地中の略鉛直下方に挿入する第２工程を行い、
次いで、前記地中に挿入された一般部鋼製エレメントの前記一般部継手のうち外部に対して閉塞された隅部である２つの閉塞側隅部に設けられた一般部第２継手のそれぞれに、他の一般部鋼製エレメントの前記一般部第１継手のそれぞれを嵌合させて接合し、前記地中に挿入された一般部鋼製エレメントに前記他の一般部鋼製エレメントを沿わせながら前記地中の略鉛直下方に挿入する第３工程を順次繰り返し、
次いで、前記地中に挿入され相互に接合された各鋼製エレメントによって前記地中にエレメント構造体を構成し、前記エレメント構造体の各鋼製エレメントの内部に形成される柱状空間内にエレメント充填材を充填する第４工程を行う地下連続壁構築方法であって、
前記第３工程では、前記エレメント構造体の隅角部には、矩形管状又は「コ」字状の断面を有してエレメント軸方向に延設される鋼製部材の４つの隅部のうち前記エレメント構造体の隅角部を構成する隅部に前記エレメント軸方向に沿って隅角部継手が設けられた隅角部鋼製エレメントが用いられること
を特徴とする地下連続壁構築方法。
【請求項２】
請求項１記載の地下連続壁構築方法において、
前記隅角部鋼製エレメントの断面が「コ」字状の場合には、必要に応じて、前記地中に挿入された後に、前記２つの開放側隅部を連結する連結部材が取り付けられること
を特徴とする地下連続壁構築方法。
【請求項３】
請求項１記載の地下連続壁構築方法において、
前記接合された継手の内部に継手グラウト材が注入されること
を特徴とする地下連続壁構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼製エレメントを用いて地下連続壁を構築する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤を地上から下方に掘削する際に、連続した壁状の鉄筋コンクリート構造物を、地盤掘削する空間の周囲を取り囲むようにして地下に構築し、この構造物（以下、「地下連続壁」という。）を地盤掘削時の土留工として利用し、さらに本体構造物の一部とし利用する場合がある。
【０００３】
地下連続壁においては、最初に地上付近から地下へ向けて略鉛直下方に延びる直方体状の鉄筋コンクリートの壁構造要素を構築し、同様の壁構造要素を順次、水平方向に連結させ、最終的に壁状の構造物を地下に構築する。各々の壁構造要素は、まず、鋼等からなる２個の枠状部材を、略鉛直下方に向けて挿入し、それぞれが平行なるようにする。
【０００４】
その後、この枠の内部を掘り下げていくが、その際、掘削孔内にベントナイト等の泥水（安定液）を満たし、孔の内壁の崩落を防止しながら掘削を行う。掘削が終了した後は、掘削された孔内に鉄筋カゴをクレーン等によって挿入する。その後、水中コンクリート工法により、安定液をコンクリートと置換するようにして打設し、鉄筋コンクリート壁を築造する。地下連続壁は、「連続地中壁」、又は「地下連壁」等とも呼ばれることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の地下連続壁構築方法においては、以下のような問題があった。
【０００６】
（ｉ）地下連続壁自体を土留工として利用する場合に、地下連続壁を施工する際に土留工が必要であるため、煩雑であることから、より簡易な施工方法が要請されていた。
【０００７】
（ｉｉ）また、壁構造要素の孔内の土留工として泥水を用いる場合には、泥水生成プラントや配管等が必要となり、設置作業の手間と費用がかかるため、コストの低廉な施工方法が要請されていた。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、各壁構造要素の施工が簡易でかつコストが低廉な地下連続壁構築方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る地下連続壁構築方法は、
矩形管状の断面を有してエレメント軸方向に延設される管状鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って基準管継手が設けられた基準管鋼製エレメントを地中の略鉛直下方に挿入する第１工程を行い、
次いで、「コ」字状の断面を有し前記エレメント軸方向に延設されるコ型鋼製部材の４つの隅部のそれぞれに前記エレメント軸方向に沿って一般部継手が設けられた一般部鋼製エレメントを用い、前記一般部継手のうち外部に対して開放された隅部である２つの開放側隅部に設けられた一般部第１継手のそれぞれを前記基準管継手のうちの２つと嵌合させて接合し、前記一般部鋼製エレメントを前記基準管鋼製エレメントに沿わせながら前記地中の略鉛直下方に挿入する第２工程を行い、
次いで、前記地中に挿入された一般部鋼製エレメントの前記一般部継手のうち外部に対して閉塞された隅部である２つの閉塞側隅部に設けられた一般部第２継手のそれぞれに、他の一般部鋼製エレメントの前記一般部第１継手のそれぞれを嵌合させて接合し、前記地中に挿入された一般部鋼製エレメントに前記他の一般部鋼製エレメントを沿わせながら前記地中の略鉛直下方に挿入する第３工程を順次繰り返し、
次いで、前記地中に挿入され相互に接合された各鋼製エレメントによって前記地中にエレメント構造体を構成し、前記エレメント構造体の各鋼製エレメントの内部に形成される柱状空間内にエレメント充填材を充填する第４工程を行う地下連続壁構築方法であって、
前記第３工程では、前記エレメント構造体の隅角部には、矩形管状又は「コ」字状の断面を有してエレメント軸方向に延設される鋼製部材の４つの隅部のうち前記エレメント構造体の隅角部を構成する隅部に前記エレメント軸方向に沿って隅角部継手が設けられた隅角部鋼製エレメントが用いられること
を特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る地下連続壁構築方法は、
請求項１記載の地下連続壁構築方法において、
前記隅角部鋼製エレメントの断面が「コ」字状の場合には、必要に応じて、前記地中に挿入された後に、前記２つの開放側隅部を連結する連結部材が取り付けられること
を特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る地下連続壁構築方法は、
請求項１記載の地下連続壁構築方法において、
前記接合された継手の内部に継手グラウト材が注入されること
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる基準管鋼製エレメントの構成を示す断面図である。図１のうち、図１（Ａ）は、基準管鋼製エレメントの全体構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における継手１３付近の拡大断面図である。図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。
【００１５】
図１に示すように、基準管鋼製エレメント１０は、２つの鋼製板状部材１１と、２つの鋼製板状部材１２と、４つの継手１３を有している。鋼製板状部材１１と他の鋼製板状部材１１は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材１２と他の鋼製板状部材１２は互いに対向するとともに鋼製板状部材１１と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体として矩形管状（「ロ」字状）の断面を形成している。
【００１６】
また、各鋼製板状部材１１、１２、１１、１２によって形成される矩形管状断面の４つの隅部のそれぞれには、エレメント軸方向に沿って継手１３が配設されている。この基準管鋼製エレメント１０における継手１３は、基準管継手に相当している。
【００１７】
各継手１３の断面は、概略「Ｃ」字状の嵌合部１３ａと、嵌合部１３ａの背後に接続する基部１３ｂを有して構成されている。また、嵌合部１３ａは、２つの突出部１３ｃ、１３ｄを有している。突出部１３ｃの先端は球根状に拡大されている。また、突出部１３ｃと突出部１３ｄの中間は、ほぼ楕円状断面でエレメント軸方向に延びる溝１３ｅとなっている。なお、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における左上と右下の隅部の継手の断面を示しているが、図１（Ａ）における右上と左下の隅部の継手についても同一形状の継手１３が対称位置に用いられており、その構成は図１（Ｂ）とまったく同様である。
【００１８】
また、各鋼製板状部材１１、１２と各継手１３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。
【００１９】
上記のような構成により、継手１３の突出部１３ｃの先端付近にエレメント軸直角方向の力を作用させた場合、例えば、図１（Ｂ）における左方向に引張ると、この引張り力（以下、「第１引張り力」という。）は、突出部１３ｃから基部１３ｂに伝達され、基部１３ｂから鋼製板状部材１１に伝達され、鋼製板状部材１１の図１（Ｂ）における左端に図１（Ｂ）における左方向への引張り力を作用させることになる。
【００２０】
一方、継手１３の突出部１３ｄの先端付近にエレメント軸直角方向の力を作用させた場合、例えば、図１（Ｂ）における左方向に引張ると、この引張り力（以下、「第２引張り力」という。）は、突出部１３ｄから基部１３ｂを経て鋼製板状部材１１に伝達され、鋼製板状部材１１の図１（Ｂ）における左端に図１（Ｂ）における左方向への引張り力を作用させることになる。
【００２１】
上記のことから、継手１３の突出部１３ｃ及び１３ｄと、基部１３ｂは、外部から加えられる上記のエレメント軸直角方向の力（例えば、第１引張り力、第２引張り力）に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、継手１３の突出部１３ｄには、上記の第１引張り力の一部と第２引張り力の一部との合成力が作用することを考慮し、その力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。例えば、突出部１３ｄの厚みｔ１は十分な厚みとなっている。また、継手１３の基部１３ｂには、上記の第１引張り力と第２引張り力の一部との合成力が作用することを考慮し、その力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面（例えば十分な厚み）を有している。また、鋼製板状部材１１は、継手１３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。
【００２２】
また、基準管鋼製エレメント１０においては、各継手１３の断面形状は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、鋼製板状部材１１、１２、１１、１２の断面の外縁線と、それら外縁線の延長線によって構成される矩形の４つの隅部の内方にほぼ包含されている。図１（Ｂ）に示すように、この隅部の外部に突出するのは、突出部１３ｃの一部だけである。
【００２３】
したがって、この基準管鋼製エレメント１０の内部の土等を、エレメント内に装備されたオーガードリル等を用いた機械掘削、又は作業員による人力掘削により掘削しつつ地中に挿入する場合には、以下のような利点がある。
【００２４】
まず、地盤に対する挿入抵抗が小さいため挿入が容易となる。また、継手１３が突出していないため不測の損傷から保護される。さらに、溝１３ｅ内に土砂が入り込むことをかなり防止することができる。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる一般部鋼製エレメントについて説明する。
【００２６】
図２は、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる一般部鋼製エレメントの構成を示す断面図である。図２のうち、図２（Ａ）は、一般部鋼製エレメントの全体構成を示す断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における継手２３付近の拡大断面図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。また、図３は、図２に示す一般部鋼製エレメントの構成を示す斜視図である。
【００２７】
図２に示すように、一般部鋼製エレメント２０は、２つの鋼製板状部材２１と、１つの鋼製板状部材２２と、２つの継手１３と、２つの継手２３を有している。鋼製板状部材２１と他の鋼製板状部材２１は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材２２は鋼製板状部材２１と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体として「コ」字状の断面を形成している。
【００２８】
また、各鋼製板状部材２１、２２、２１によって形成される「コ」字状断面の４つの隅部のうち、外部に対して開放された隅部（図２（Ａ）における右上隅部及び右下隅部。以下、「開放側隅部」という。）のそれぞれには、エレメント軸方向に沿って継手２３が配設されている。この一般部鋼製エレメント２０における継手２３は、一般部第１継手に相当している。
【００２９】
また、各鋼製板状部材２１、２２、２１によって形成される「コ」字状断面の４つの隅部のうち、外部に対して閉塞された隅部（図２（Ａ）における左上隅部及び左下隅部。以下、「閉塞側隅部」という。）のそれぞれには、エレメント軸方向に沿って上述した継手１３が配設されている。この一般部鋼製エレメント２０における継手１３は、一般部第２継手に相当している。また、一般部鋼製エレメント２０における継手１３及び２３は、一般部継手に相当している。
【００３０】
各継手２３の断面は、概略「Ｃ」字状の嵌合部２３ａと、嵌合部２３ａの背後に接続する基部２３ｂを有して構成されている。また、嵌合部２３ａは、２つの突出部２３ｃ、２３ｄを有している。突出部２３ｃの先端は球根状に拡大されている。また、突出部２３ｃと突出部２３ｄの中間は、ほぼ楕円状断面でエレメント軸方向に延びる溝２３ｅとなっている。なお、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における右上の隅部の継手の断面を示しているが、図２（Ａ）における右下の隅部の継手についても同一形状の継手２３が対称位置に用いられており、その構成は図２（Ｂ）とまったく同様である。また、継手１３とその付近の構成は、上述した基準管鋼製エレメント１０における継手１３とまったく同様である。
【００３１】
また、各鋼製板状部材２１、２２と各継手１３、２３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。
【００３２】
上記のような構成により、継手２３の突出部２３ｃの先端付近にエレメント軸直角方向の力を作用させた場合、例えば、図２（Ｂ）における右方向に引張ると、この引張り力（以下、「第３引張り力」という。）は、突出部２３ｃから基部２３ｂに伝達され、基部２３ｂから鋼製板状部材２１に伝達され、鋼製板状部材２１の図２（Ｂ）における右端に図２（Ｂ）における右方向への引張り力を作用させることになる。
【００３３】
一方、継手２３の突出部２３ｄの先端付近にエレメント軸直角方向の力を作用させた場合、例えば、図２（Ｂ）における右方向に引張ると、この引張り力（以下、「第４引張り力」という。）は、突出部２３ｄから基部２３ｂに伝達され、基部２３ｂから鋼製板状部材２１に伝達され、鋼製板状部材２１の図２（Ｂ）における右端に図２（Ｂ）における右方向への引張り力を作用させる。また、上記の第４引張り力により、突出部２３ｄには図２（Ｂ）における反時計回り方向の曲げモーメントが作用されることになる。
【００３４】
上記のことから、継手２３の突出部２３ｃ及び２３ｄは、外部から加えられる上記のエレメント軸直角方向の力（例えば、第３引張り力、第４引張り力）に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、継手２３の突出部２３ｄには、上記の第４引張り力と、第４引張り力に起因する曲げモーメントによる力の合成力が作用することを考慮し、その力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。例えば、突出部２３ｄの厚みｔ２は十分な厚みとなっている。また、継手２３の基部２３ｂには、上記の第３引張り力と第４引張り力との合成力が作用することを考慮し、その力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面（例えば十分な厚み）を有している。また、鋼製板状部材２１及び２２は、継手１３、２３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。
【００３５】
また、一般部鋼製エレメント２０においては、各継手１３の断面形状は、図２（Ａ）に示すように、鋼製板状部材２１、２２、２１の断面の外縁線と、それら外縁線の延長線によって構成される矩形の４つの隅部の内方にほぼ包含されている。この隅部の外部に突出するのは、突出部１３ｃの一部だけである。
【００３６】
次に、上記した一般部鋼製エレメント２０の地中の略鉛直下方への挿入、及び地下連続壁の構築について、図４を参照しつつ説明する。図４は、上記した基準管鋼製エレメント１０と一般部鋼製エレメント２０の接合状態を示す断面図である。図４のうち、図４（Ａ）は、基準管鋼製エレメント１０と一般部鋼製エレメント２０の接合状態の全体状況を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）における継手１３と継手２３の接合部付近の拡大断面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。
【００３７】
まず、上述したように、基準管鋼製エレメント１０を地中の略鉛直下方に挿入する（以下、「第１工程」という。）。その後、一般部鋼製エレメント２０の開放側隅部に設けられた継手２３、２３のそれぞれを、基準管鋼製エレメント１０の継手１３のうちの２つ（例えば、図４（Ａ）における左上隅部の継手と左下隅部の継手）と嵌合させて接合する。そして、両継手を嵌合させた状態で、一般部鋼製エレメント２０を基準管鋼製エレメント１０に沿わせながら、基準管鋼製エレメント１０の場合と同様にしてエレメント軸方向（略鉛直下方に向かう方向）に向けて地中に挿入する（以下、「第２工程」という。）。これにより、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した状態となる。
【００３８】
この場合、接合状態となっている基準管鋼製エレメント１０の継手１３と、一般部鋼製エレメント２０の継手２３においては、継手１３の溝１３ｅ内に継手２３の突出部２３ｃの拡大された先端が入り込んで嵌合し、かつ、継手２３の溝２３ｅ内に継手１３の突出部１３ｃの拡大された先端が入り込んで嵌合している。
【００３９】
上記のように嵌合している基準管鋼製エレメント１０の継手１３と、一般部鋼製エレメント２０の継手２３の内部の溝１３ｅ、２３ｅには、必要に応じて、適宜の時期に、エレメント軸方向の一方の端（以下、「注入端」という。）から、無収縮モルタル、無収縮コンクリート、樹脂材料等の継手グラウト材（図示せず）を注入し、硬化させて継手接合を補強してもよい。このグラウト注入を行うと、継手が固定されるため、接合された後の複数の鋼製エレメントが、上載荷重等によりたわむなどの変形を生じることを防止することができる。また、この補強により、エレメント軸直角方向の力の伝達性能も向上する。
【００４０】
次に、第２工程の後、新たな一般部鋼製エレメント２０の開放側隅部に設けられた継手２３、２３のそれぞれを、すでに地中に挿入された一般部鋼製エレメント２０の閉塞側隅部に設けられた継手１３、１３のそれぞれと嵌合させて接合する。そして、両継手を嵌合させた状態で、新たな一般部鋼製エレメント２０を、すでに挿入された一般部路鋼製エレメント２０に沿わせながら、エレメント軸方向に向けて地中の略鉛直下方に挿入する（以下、「第３工程」という。）。以下、この第３工程を順次繰り返すことによって、地中に挿入され相互に接合された各鋼製エレメント１０、２０等によってエレメント構造体を構成することができる。例えば、各鋼製エレメント１０、２０等によって円筒状、楕円筒状等に囲まれたエレメント構造体等（図示せず）である。
【００４１】
次に、エレメント構造体の各鋼製エレメントの内部に形成される柱状空間内にエレメント充填材を充填する（以下、「第４工程」という。）。エレメント充填材としては、コンクリート、モルタル等が用いられる。これにより、地中に地下連続壁が構築される。
【００４２】
次に、地中に形成された地下連続壁を土留工として利用し、エレメント構造体の内部の地盤を掘削する（以下、「第５工程」という。）。この掘削は、掘削量が多い場合には、公知の各種掘削用機械を用いて行う。次に、必要に応じ、エレメント内面をコンクリートで被覆する等の施工を行う（以下、「第６工程」という。）。
【００４３】
上記した「コ」字状断面の一般部鋼製エレメント２０については、矩形管状断面の場合に比べて、以下のような利点がある。
【００４４】
まず、「コ」字状断面の一側が開放されているためエレメント挿入に伴う各種配管部材等の機器類の接続作業が容易になる。また、「コ」字状断面のためエレメントが柔軟性を有しエレメント挿入が容易となる。また、接合された継手部（図４（Ｂ）の継手１３、２３）の内部へ注入される継手グラウト材の漏出を防止するためのシーリング作業等を一般部鋼製エレメント２０の内部から行えるため、作業が容易となる。また、エレメント内へのコンクリート等の充填作業が容易となる。さらに、鋼材量を節約することができる。
等の利点がある。
【００４５】
また、一般部鋼製エレメント２０の閉塞側隅部に設けられた継手１３については、上記した基準管鋼製エレメント１０の場合とまったく同様の利点を有している。
【００４６】
次に、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる隅角部鋼製エレメントについて説明する。
【００４７】
図５は、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる隅角部鋼製エレメントの構成と一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。図５のうち、図５（Ａ）は、各エレメントの全体構成を示す断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における隅角部の内側（図の右下隅部）の継手付近の拡大断面図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。
【００４８】
図５に示すように、隅角部鋼製エレメント３０は、例えば「ロ」字状等のエレメント構造体の「Ｌ」字状の隅角部に用いられるエレメントであり、４つの鋼製板状部材３１、３１、３２、３４と、２つの継手１３と、２つの継手２３を有している。鋼製板状部材３１と他の鋼製板状部材３１は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材３２、３４は鋼製板状部材３１と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体として矩形管状の断面を形成している。
【００４９】
また、各鋼製板状部材３１、３２、３１、３４によって形成される矩形管状断面の４つの隅部のうち、エレメント軸直角方向のうちの一方向、例えば、図５（Ａ）における水平方向において互いに隣接する２つの隅部（図５（Ａ）における右上隅部と右下隅部）のそれぞれに、エレメント軸方向に沿って継手２３、２３が設けられている。この隅角部鋼製エレメント３０における継手２３は、隅角部第１継手に相当している。
【００５０】
また、上記した水平方向と直角となる他方向、例えば、図５（Ａ）における上下方向において互いに隣接する２つの隅部（図５（Ａ）における左下隅部と右下隅部）のそれぞれにエレメント軸方向に沿って継手１３、１３が設けられている。この隅角部鋼製エレメント３０における継手１３は、隅角部第２継手に相当している。また、隅角部鋼製エレメント３０における継手１３及び２３は、隅角部継手に相当している。
【００５１】
各継手１３、２３の構成は上記とまったく同様である。また、鋼製板状部材３１、３２、３４は、継手１３、２３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、各鋼製板状部材３１、３２、３１、３４と各継手１３、２３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。
【００５２】
上記のように、エレメント構造体の「Ｌ」字状の隅角部において、隅角部鋼製エレメント３０と隣接する他のエレメント（例えば一般部鋼製エレメント２０）の継手との嵌合によりエレメント相互の接合が行われている。これにより、エレメント軸直角方向の力のうち、「Ｌ」字状の隅角部の各方向の成分、例えば、図５（Ａ）における水平方向の成分は、水平方向の継手１３と継手２３により伝達可能であり、上下方向の成分は、上下方向の継手１３と継手２３により伝達可能である。
【００５３】
上記した隅角部鋼製エレメント３０の地中の略鉛直下方への挿入、及び地下連続壁の構築については、上記した一般部鋼製エレメント２０の場合とまったく同様であり、すでに地中に挿入された隣接するエレメントに沿わせて地中の略鉛直下方へ挿入すればよい。また、隅角部鋼製エレメント３０の下方に隣接する一般部鋼製エレメント２０についても同様である。
【００５４】
上記した隅角部鋼製エレメント３０については、エレメント構造体の隅角部の内側（図の右下隅部）に大きな引張り力が発生する場合があるが、この引張り力を鋼製板状部材３４に負担させ、エレメント構造体の強度を高めることができる、という利点がある。
【００５５】
また、エレメント構造体の隅角部の内側（図の右下隅部）の引張り力が小さい場合には、鋼製板状部材３４を省略してもよい。あるいは、施工時（隅角部鋼製エレメント３０の挿入時）には鋼製板状部材３４を省略した「コ」字状断面としておき、エレメントの地中挿入後に溶接や、ボルト接合等の機械的接合などによって鋼製板状部材３４を取り付けるようにしてもよい。この鋼製板状部材３４は、連結部材に相当している。
【００５６】
上記した基準管鋼製エレメント１０地中の略鉛直下方に挿入した後、これを基準とし、基準管鋼製エレメント１０に隣接させるようにして一般部鋼製エレメント２０を順次地中の略鉛直下方に挿入し、隅角部に隅角部鋼製エレメント３０を使用するようにすれば、図６に示すような「ロ」字状断面の筒状構造のエレメント構造体４０を形成することができる。この場合、基準管鋼製エレメント１０の位置は、図６の位置に限定されることはなく、いずれの箇所に配置してもよい。
【００５７】
その後、エレメント構造体の各鋼製エレメントの内部に形成される柱状空間内にエレメント充填材を充填する。例えば、図７（Ａ）に示すように、基準管鋼製エレメント１０の内部の柱状空間内にエレメント充填材Ｃ１を充填し、一般部鋼製エレメント２０Ａの内部の柱状空間内にエレメント充填材Ｃ２Ａを充填し、一般部鋼製エレメント２０Ｂの内部の柱状空間内にエレメント充填材Ｃ２Ｂを充填し、一般部鋼製エレメント２０Ｃの内部の柱状空間内にエレメント充填材Ｃ２Ｃを充填する。エレメント充填材としては、コンクリート、モルタル等が用いられる。
【００５８】
これにより、地中に地下連続壁が構築される。次に、地中に形成された地下連続壁を土留工として利用し、エレメント構造体の内部の地盤を掘削する。この掘削は、掘削量が多い場合には、公知の各種掘削用機械を用いて行う。次に、必要に応じ、エレメント内面をコンクリートで被覆する等の施工を行う。
【００５９】
また、このようにして地下に形成された地下連続壁を本体構造物の一部又は全部として利用することができる。例えば、図７（Ａ）に示すように、上記のようにして形成した地下連続壁を本体構造物の壁部とし、地下連続壁の下端付近に鉄筋コンクリートの部材を構築して接合し、本体構造物の床版部Ｓとすることができる。
【００６０】
上記したように、本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法によれば、以下のような利点がある。
【００６１】
ａ）第１実施形態の地下連続壁は、鋼製エレメントの内部にコンクリートが充填されており、一種の鉄骨コンクリート構造となっており、従来の地下連続壁に比べて剛性が高い。このため、土留工として利用する場合であっても、地下連続壁の厚さを、従来の場合よりも薄くすることができ、工期の短縮、及び工事費の低減を図ることができる。また、腹起こし部材等（図示せず）の土留支保工を省略することも可能となる。また、地下連続壁自体の施工における土留工は、従来とは異なり、不要となる。
【００６２】
ｂ）また、従来のような掘削孔内壁面保持のための泥水は用いないため、泥水プラントの各設備、プラント用地、廃液・泥土の廃棄処理に関する作業と費用が不要となり、工期、工費ともに削減される。
【００６３】
ｃ）さらに、従来の地下連続壁よりも安定度が増すため、地下壁の品質が向上する。
【００６４】
ｄ）図７（Ｂ）に示すように、既設の構造物９０に近接した箇所であっても、地下連続壁９１を施工することが可能となる。図７（Ｂ）において、Ｓ１は箱形の本体構造物の上床版部を、また、Ｓ２は箱形の本体構造物の下床版部を、それぞれ示している。また、図７（Ｂ）において、地下連続壁９１は、箱形の本体構造物の側壁部を構成している。
【００６５】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明を行う。図８は、本発明の第２実施形態である地下連続壁構築方法におけるエレメント構造体の全体構成を示す断面図である。
【００６６】
すなわち、地中に形成するエレメント構造体としては、図８に示すように、「ロ」字状断面構造の内部に中壁を設けた断面形状のエレメント構造体５０も構築可能である。このような場合には、「Ｔ」字状の中壁の隅角部に対応した隅角部鋼製エレメントを用いる。
【００６７】
次に、上記した「Ｔ」字状の中壁の隅角部に対応した隅角部鋼製エレメントについて説明する。
【００６８】
図９は、図８に示すエレメント構造体における隅角部鋼製エレメントと一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。図９のうち、図９（Ａ）は、各エレメントの全体構成を示す断面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）における隅角部のうち図の左下隅部の継手付近の拡大断面図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。
【００６９】
図９に示すように、この隅角部鋼製エレメント６０は、５つの鋼製板状部材６１、６１、６２、６４、６５と、４つの継手１３と、２つの継手２３を有している。鋼製板状部材６１と他の鋼製板状部材６１は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材６２、６４、６５は鋼製板状部材６１と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体としては、上下方向の鋼製板状部材６２と６５が重複した矩形管状の断面を形成している。
【００７０】
また、この隅角部鋼製エレメント６０は、図９に示した隅角部鋼製エレメント３０と比較した場合に、鋼製板状部材３１と６１を対応させ、鋼製板状部材３２と６５を対応させ、鋼製板状部材３４と６４を対応させると、図９に示した隅角部鋼製エレメント６０の左上隅部と左下隅部に継手１３を配設し、これらの継手１３を鋼製板状部材６２によって接合した構成となっている。
【００７１】
この場合、隅角部鋼製エレメント６０の右上隅部と右下隅部に配設された継手２３、２３は、隅角部第１継手に相当し、隅角部鋼製エレメント６０の左下隅部と右下隅部に配設された継手１３、１３は、隅角部第２継手に相当している。また、隅角部鋼製エレメント６０の左上隅部と左下隅部に配設された継手１３、１３は、隅角部第１継手及び隅角部第２継手に対して「Ｔ」字状となる位置の隅部のそれぞれにエレメント軸方向に沿って配置された継手であり、隅角部第３継手に相当している。また、隅角部鋼製エレメント６０における継手１３及び２３は、隅角部継手に相当している。
【００７２】
各継手１３、２３の構成は上記とまったく同様である。また、鋼製板状部材６１、６２、６４、６５は、継手１３、２３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、各鋼製板状部材６１、６２、６４、６５と各継手１３、２３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。
【００７３】
上記のように、エレメント構造体の「Ｔ」字状の隅角部において、隅角部鋼製エレメント６０と隣接する他のエレメント（例えば一般部鋼製エレメント２０）の継手との嵌合によりエレメント相互の接合が行われている。これにより、エレメント軸直角方向の力のうち、「Ｔ」字状の隅角部の各方向の成分、例えば、図９（Ａ）における水平方向の成分は、水平方向の継手１３と継手２３により伝達可能であり、上下方向の成分は、上下方向の継手１３と継手２３により伝達可能である。
【００７４】
上記した隅角部鋼製エレメント６０の地中の略鉛直下方への挿入、及び地下連続壁の構築については、上記した隅角部鋼製エレメント３０の場合とまったく同様であり、すでに地中の略鉛直下方に挿入された隣接するエレメントに沿わせて挿入すればよい。また、隅角部鋼製エレメント６０の図における下方あるいは左方に隣接する一般部鋼製エレメント２０についても同様である。
【００７５】
上記した隅角部鋼製エレメント６０については、エレメント構造体の隅角部の内側（図の右下隅部又は左下隅部）に大きな引張り力が発生する場合があるが、この引張り力を鋼製板状部材６４又は６５に負担させ、エレメント構造体の強度を高めることができる、という利点がある。
【００７６】
また、エレメント構造体の隅角部の内側（図の右下隅部又は左下隅部）の引張り力が小さい場合には、鋼製板状部材６４又は６５を省略してもよい。あるいは、施工時（隅角部鋼製エレメント６０の挿入時）には鋼製板状部材６４又は６５のいずれか一方あるいは両方を省略した断面としておき、エレメントの地中挿入後に溶接や、ボルト接合等の機械的接合などによって鋼製板状部材６４や６５を取り付けるようにしてもよい。この鋼製板状部材６４と６５は、連結部材に相当している。
【００７７】
（３）第３実施形態
本発明は、他の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７８】
図１０は、本発明の第３実施形態である地下連続壁構築方法における隅角部鋼製エレメントと一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。図１０のうち、図１０（Ａ）は、各エレメントの全体構成を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）における隅角部のうち図の右下隅部の継手付近の拡大断面図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、いずれも、エレメント軸方向から見た断面図（エレメント軸方向に直角な平面によって切断した場合の断面図）を示している。
【００７９】
図１０に示すように、第３実施形態地下連続壁構築方法における隅角部鋼製エレメント７０は、例えば「ロ」字状等のエレメント構造体の「Ｌ」字状の隅角部に用いられるエレメントであり、４つの鋼製板状部材７１、７２、７４、７５と、２つ継手２３、２３と、他の継手１３、７３を有している。鋼製板状部材７１と他の鋼製板状部材７５は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材７２、７４は鋼製板状部材７１、７５と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体として矩形管状の断面を形成している。
【００８０】
また、この隅角部鋼製エレメント７０は、第１実施形態の地下連続壁構築方法における隅角部鋼製エレメント３０（図５参照）と比較した場合に、図の上方の鋼製板状部材３１と７１を対応させ、図の下方の鋼製板状部材３１と７５を対応させ、鋼製板状部材３２と７２を対応させ、鋼製板状部材３４と７４を対応させると、図５に示した隅角部鋼製エレメント３０の左下隅部の継手１３を、鋼製板状部材７２と７５の隅部の外縁の内方にほぼ包含される形状に形成し、かつ図５に示した隅角部鋼製エレメント３０の右下隅部の継手１３のかわりに継手７３を設け、鋼製板状部材７４と７５の隅部の外縁の内方にほぼ包含される形状とした構成となっている。
【００８１】
この場合、隅角部鋼製エレメント７０の右上隅部と右下隅部に配設された継手２３、２３は、隅角部第１継手に相当し、隅角部鋼製エレメント７０の左下隅部と右下隅部に配設された継手１３、７３は、隅角部第２継手に相当している。また、隅角部鋼製エレメント７０における継手１３、２３、７３は、隅角部継手に相当している。
【００８２】
各継手１３、２３の構成は上記とまったく同様である。また、継手７３は、概略「Ｃ」字状の嵌合部７３ａを有して構成されている。また、嵌合部７３ａは、２つの突出部を有している。また、２つの突出部の中間は、ほぼ楕円状断面でエレメント軸方向に延びる溝７３ｅとなっている。また、継手７３は、エレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、鋼製板状部材７１、７２、７４、７５は、継手１３、２３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、各鋼製板状部材７１、７２、７４、７５と各継手１３、２３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。
【００８３】
一方、図１０に示すように、この場合に用いられる一般部鋼製エレメント８０は、エレメント構造体の一般部に用いられるエレメントであり、鋼製板状部材２１、８１と、１つの鋼製板状部材２２と、２つの継手１３と、他の継手２３、８３を有している。鋼製板状部材２１と鋼製板状部材８１は、互いに対向するようにエレメント軸方向に延設され、鋼製板状部材２２は鋼製板状部材２１、８１と直角となるようにエレメント軸方向に延設される。これにより、全体として「コ」字状の断面を形成している。
【００８４】
また、この一般部鋼製エレメント８０は、上記した一般部鋼製エレメント２０のうち、鋼製板状部材２１の一方のかわりに異なる鋼製板状部材８１を設けるとともに、開放側隅部の継手２３の一方のかわりに異なる継手８３を設けた構成となっている。
【００８５】
この場合、継手８３は、隅角部第２継手及び隅角部継手に相当している。
【００８６】
各継手１３、２３の構成は上記とまったく同様である。また、継手８３は、突出部の先端が球根状に拡大されることにより形成されている。また、継手８３は、エレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、鋼製板状部材８１は、継手８３から伝達される上記のエレメント軸直角方向の力に抵抗可能な所定の強度と所定の断面を有している。また、鋼製板状部材８１と継手８３との各接続箇所は、溶接部Ｗによって接合されている。この接続は、ボルト等の機械的接続であってもよい。あるいは、鋼製板状部材８１の製造時に継手８３を一体形成してもよい。
【００８７】
上記のように、エレメント構造体の「Ｌ」字状の隅角部において、隅角部鋼製エレメント７０と隣接する他のエレメント（例えば一般部鋼製エレメント２０、８０）の継手との嵌合によりエレメント相互の接合が行われている。この場合、接合状態となっている隅角部鋼製エレメント７０の継手７３と、一般部鋼製エレメント８０の継手８３においては、継手７３の溝７３ｅ内に継手８３の突出部の拡大された先端が入り込んで嵌合している。これにより、エレメント軸直角方向の力のうち、「Ｔ」字状の隅角部の各方向の成分、例えば、図１０（Ａ）における水平方向の成分は、水平方向の継手１３と継手２３により伝達可能であり、上下方向の成分は、上下方向の継手１３と継手２３、７３と８３により伝達可能である。
【００８８】
上記した隅角部鋼製エレメント７０又は一般部鋼製エレメント８０の地中の略鉛直下方への挿入、及び地下連続壁の構築については、上記した隅角部鋼製エレメント３０又は一般部鋼製エレメント２０の場合とまったく同様であり、すでに地中の略鉛直下方に挿入された隣接するエレメントに沿わせて挿入すればよい。
【００８９】
上記した隅角部鋼製エレメント７０においては、継手１３、７３の断面形状は、鋼製板状部材７２と７５、７４と７５の隅部の外縁の内方にほぼ包含される形状に形成されている。このため、上記した隅角部鋼製エレメント３０の利点に加え、継手１３、７３の部分については、以下のような利点がある。
【００９０】
まず、地盤に対する挿入抵抗が小さいため挿入が容易となる。また、継手１３、７３が突出していないため不測の損傷から保護される。さらに、溝１３ｅ、７３ｅ内に土砂が入り込むことをかなり防止することができる。
【００９１】
また、鋼製板状部材７４は、上記した隅角部鋼製エレメント３０における鋼製板状部材３４に相当する部材であり、連結部材に相当している。
【００９２】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００９３】
例えば、上記した第３実施形態における継手７３は、第１実施形態等の鋼製エレメントにおける継手１３のかわりに使用してもよい。また、上記した第３実施形態における継手８３は、第２実施形態等の鋼製エレメントにおける継手２３のかわりに使用してもよい。これにより、一般部鋼製エレメントや隅角部鋼製エレメントにおいて、いずれかの継手、あるいはすべての継手を、鋼製部材の隅部の外縁の内方にほぼ包含される形状に形成することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鋼製エレメントを地中の略鉛直下方へ挿入して組み合わせ、鋼製エレメントの内部空間にエレメント充填材を充填して地下連続壁を構築するようにしたので、以下のような利点を有している。
【００９５】
本発明の地下連続壁は、鋼製エレメントの内部にコンクリートが充填されており、一種の鉄骨コンクリート構造となっており、従来の地下連続壁に比べて剛性が高い。このため、土留工として利用する場合であっても、地下連続壁の厚さを、従来の場合よりも薄くすることができ、工期の短縮、及び工事費の低減を図ることができる。また、腹起こし部材等（図示せず）の土留支保工を省略することも可能となる。また、地下連続壁自体の施工における土留工は、従来とは異なり、不要となる。
【００９６】
また、従来のような掘削孔内壁面保持のための泥水は用いないため、泥水プラントの各設備、プラント用地、廃液・泥土の廃棄処理に関する作業と費用が不要となり、工期、工費ともに削減される。
【００９７】
さらに、従来の地下連続壁よりも安定度が増すため、地下壁の品質が向上する。
【００９８】
また、既設の構造物に近接した箇所であっても、地下連続壁を施工することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる基準管鋼製エレメントの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる一般部鋼製エレメントの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す一般部鋼製エレメントの構成を示す斜視図である。
【図４】基準管鋼製エレメントと一般部鋼製エレメントの接合状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法に用いる隅角部鋼製エレメントの構成及び一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法におけるエレメント構造体の全体構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法における地下連続壁の一部の構成を示す斜視図、及び本発明の第１実施形態である地下連続壁構築方法の利点を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態である地下連続壁構築方法におけるエレメント構造体の全体構成を示す断面図である。
【図９】図８に示すエレメント構造体における隅角部鋼製エレメントと一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態である地下連続壁構築方法における隅角部鋼製エレメントと一般部鋼製エレメントとの接合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  基準管鋼製エレメント
１１、１２  鋼製板状部材
１３  継手
１３ａ  嵌合部
１３ｂ  基部
１３ｃ、１３ｄ  突出部
１３ｅ  溝
２０、２０Ａ〜２０Ｃ  一般部鋼製エレメント
２１、２２  鋼製板状部材
２３  継手
２３ａ  嵌合部
２３ｂ  基部
２３ｃ、２３ｄ  突出部
２３ｅ  溝
３０  隅角部鋼製エレメント
３１、３２、３４  鋼製板状部材
４０、５０  エレメント構造体
６０  隅角部鋼製エレメント
６１、６２、６４、６５  鋼製板状部材
７０  隅角部鋼製エレメント
７１、７２  鋼製板状部材
７３  継手
７３ａ  嵌合部
７３ｅ  溝
７４、７５  鋼製板状部材
８０  隅角部鋼製エレメント
８１  鋼製板状部材
８３  継手
９０  既設構造物
９１  地下連続壁
Ｃ１、Ｃ２Ａ〜Ｃ２Ｃ  エレメント充填材
Ｇ  背面地盤
Ｓ  床版部
Ｓ１  上床版部
Ｓ２  下床版部
Ｗ  溶接部
【図１】
0003668194.tif 000002
【図２】
0003668194.tif 000003
【図３】
0003668194.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003668194.tif 000006
【図６】
0003668194.tif 000007
【図７】
0003668194.tif 000008
【図８】
0003668194.tif 000009
【図９】
0003668194.tif 000010
【図１０】
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