(57)【要約】【課題】通水部を効率よく形成可能な地中壁、及び、その構築方法を提供する。【解決手段】ソイルモルタル製の地中壁１の本体１１内には、そのソイルモルタルの硬化前に、芯材４と緩衝材５と管状部材６とが設置される。管状部材６内には破砕材７が配置される。地中壁１のうち通水部２０が形成される部分には、隣り合う２つの芯材４同士の間に、複数の管状部材６が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに沿って１列に並んで配置される。緩衝材５は、地中壁本体１１の水平延在方向ｗにおいて管状部材６の列をソイルモルタルを介して両側から挟み込むように、芯材４と管状部材６との間に配置される。破砕材７による破砕時には、緩衝材５の表面に圧縮荷重Ｐが平面的に作用し、緩衝材５が地中壁本体１１の水平延在方向ｗに圧縮されて変形し、この結果、地中壁本体１１の厚さ方向ｔにクラックＣが形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中壁の本体内に配置される緩衝材と、
前記本体内で前記緩衝材に対して離間して配置される破砕材と、
を含んで構成され、
前記緩衝材は、前記破砕材による前記本体の破砕時に圧縮変形可能であることを特徴とする地中壁。
【請求項２】
一対の前記緩衝材が、前記本体内でその水平延在方向に互いに離間して配置され、
前記破砕材が、前記本体内の前記緩衝材同士の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の地中壁。
【請求項３】
前記本体内でその水平延在方向に互いに離間して配置され、かつ、前記本体の高さ方向に延びる複数の芯材を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地中壁。
【請求項４】
前記緩衝材は前記芯材に固定されることを特徴とする請求項３に記載の地中壁。
【請求項５】
前記緩衝材は、その一側で隣り合う前記芯材に固定され、他側で前記破砕材に対向することを特徴とする請求項４に記載の地中壁。
【請求項６】
前記芯材はＨ形鋼材であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つに記載の地中壁。
【請求項７】
前記緩衝材は、前記Ｈ形鋼材のウェブ及び一対のフランジにより区画形成される空間内に配置されることを特徴とする請求項６に記載の地中壁。
【請求項８】
複数の前記破砕材が前記本体の厚さ方向に沿って並んで配置されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の地中壁。
【請求項９】
前記破砕材を収容して前記本体の高さ方向に延びる管状部材を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の地中壁。
【請求項１０】
前記管状部材は、その前記本体の厚さ方向の両端部に破損容易な脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の地中壁。
【請求項１１】
前記管状部材は前記芯材に固定されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の地中壁。
【請求項１２】
前記地中壁はソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載の地中壁。
【請求項１３】
請求項３に記載の地中壁を構築する方法であって、
前記緩衝材を前記芯材に固定し、
前記緩衝材が固定された前記芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の前記地中壁の本体内に設置する、地中壁の構築方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の地中壁を構築する方法であって、
前記緩衝材及び前記管状部材を前記芯材に固定し、
前記緩衝材及び前記管状部材が固定された前記芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又はコンクリート製の前記地中壁の本体内に設置する、地中壁の構築方法。
【請求項１５】
請求項３に記載の地中壁を構築する方法であって、
前記地中壁の本体の構築予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成し、
前記芯材及び前記緩衝材を前記掘削孔内に設置し、
前記掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して前記地中壁の本体を構築する、地中壁の構築方法。
【請求項１６】
前記芯材及び前記緩衝材を前記掘削孔内に設置するに先立って、前記緩衝材を前記芯材に固定する、請求項１５に記載の地中壁の構築方法。
【請求項１７】
請求項９に記載の地中壁を構築する方法であって、
前記地中壁の本体の設置予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成し、
前記芯材、前記緩衝材、及び、前記管状部材を前記掘削孔内に設置し、
前記掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して前記地中壁の本体を構築する、地中壁の構築方法。
【請求項１８】
前記芯材、前記緩衝材、及び、前記管状部材を前記掘削孔内に設置するに先立って、前記緩衝材及び前記管状部材を前記芯材に固定する、請求項１７に記載の地中壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物の施工時に構築される地中壁、及び、地中壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下の帯水層を広範囲にわたって遮断する掘割構造物（掘割道路・掘割河川等）やトンネル構造物等の地下構造物を施工する際には、施工場所に土留め壁等の地中壁を構築して、この地中壁を用いて、施工場所に対する土留め及び止水を行うことが多い。
しかしながら、地中壁が構築されると、地下水流が阻害され、上流側では地下水位が上昇し、下流側では地下水位が低下しかねない。
【０００３】
地下水上流側で地下水位が上昇することは、飽和地盤が増えることにつながり、ひいては、液状化の生じやすい地盤が増加する。このため、地下水中にある構造物では浮力が増加し、構造物の浮き上がりが生じかねない。それ以外にも、構造物への漏水量の増加、寒冷地では地盤の凍結リスクの増加、砂質地盤では水浸沈下（コラップス）リスクの増加等、様々な問題が生じかねない。
一方、地下水下流側では、地下水位の低下に伴い、圧密等によって地盤の沈下が生じやすくなる。また、軟弱地盤で圧密沈下が生じた場合には、構造物を支持している杭にネガティブフリクションが発生し、杭の耐力を減少させる問題が生じかねない。
【０００４】
これら問題に対処する手法としては、例えば、特許文献１、２に記載の手法が挙げられる。特許文献１では、地中壁に作業孔を形成し、作業孔内にてプラズマによる衝撃波を発生させて地中壁の一部を破砕することで、地中壁の通水部を形成している。また、特許文献２では、地中壁内に静的破砕材を設置し、静的破砕材に注水して膨張させて地中壁の一部を破砕することで、地中壁の通水部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２４５７５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載のような手法では、浅層部（例えば、地表面〜地下５ｍ程度の範囲内）であれば、地表面が自由面として機能し得る。ここで自由面とは、拘束されていない自由表面を意味する。このような浅層部での破砕であれば、当該破砕により発生する衝撃波や圧縮力（破砕エネルギー）によって、地中壁の一部が自由面方向へ移動することができるため、当該破砕を効率よく行うことができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に記載のような手法では、深層部（例えば地下３０ｍ程度）であれば、地表面までの距離が遠く、自由面が実質的にはない状態での破砕となり、破砕効率が低くなりかねない。すなわち、深層部における破砕では、地中壁のうち破砕が行われる部分の近傍に自由面が確保されないことにより、当該破砕部分の周囲に障害が存在する状態（換言すれば、当該破砕部分が周囲によって拘束された状態）で破砕が行われることになるので、当該破砕部分にて発生する破砕エネルギーを地中壁の破砕に効率的に利用することが難しい。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑み、通水部を効率よく形成可能な地中壁、及び、その構築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】
【０００９】
そのため本発明では、地中壁は、その本体内に配置される緩衝材と、本体内で緩衝材に対して離間して配置される破砕材と、を含んで構成される。緩衝材は、破砕材による前記本体の破砕時に圧縮変形可能である。
【００１０】
本発明では、地中壁を構築する方法として、緩衝材を芯材に固定し、緩衝材が固定された芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁の本体内に設置する。
本発明では、地中壁を構築する方法として、緩衝材及び管状部材を芯材に固定し、緩衝材及び管状部材が固定された芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁の本体内に設置する。ここで管状部材は破砕材を収容する。
【００１１】
本発明では、地中壁を構築する方法として、地中壁の構築予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成し、芯材及び緩衝材を掘削孔内に設置し、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して地中壁を構築する。
本発明では、地中壁を構築する方法として、地中壁の設置予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成し、芯材、緩衝材、及び、管状部材を掘削孔内に設置し、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して地中壁を構築する。ここで管状部材は破砕材を収容する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、地中壁の本体内に配置される緩衝材が、破砕材による地中壁本体の破砕時に、圧縮変形可能である。これにより、地中壁のうち破砕が行われる部分では、緩衝材が圧縮変形することで緩衝材の表面が自由面として機能し得るので（換言すれば、当該破砕部分の周囲による拘束状態が緩和されるので）、破砕材から生じる破砕エネルギーを地中壁の破砕に効率的に利用することができ、ひいては、地中壁の通水部を効率よく形成することができる。
【００１３】
本発明によれば、緩衝材が固定された芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁の本体内に設置することにより、緩衝材の設置作業と芯材の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
本発明によれば、緩衝材及び管状部材が固定された芯材を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁の本体内に設置することにより、緩衝材の設置作業と管状部材の設置作業と芯材の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
【００１４】
本発明によれば、地中壁の本体の設置予定場所に対応する掘削孔内に、芯材及び緩衝材を設置し、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填する。これにより、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートの掘削孔内への充填に先立って、芯材及び緩衝材の位置決めを行うことができるので、芯材及び緩衝材を地中壁の本体内に精度よく設置することができる。
本発明によれば、地中壁の本体の設置予定場所に対応する掘削孔内に、芯材、緩衝材、及び、管状部材を設置し、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填する。これにより、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートの掘削孔内への充填に先立って、芯材、緩衝材、及び、管状部材の位置決めを行うことができるので、芯材、緩衝材、及び、管状部材を地中壁の本体内に精度よく設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における地中壁を示す斜視図
【図２】地中壁の部分拡大断面図
【図３】図２の部分Ａの部分拡大図
【図４】緩衝材の第１例の構成を示す斜視図
【図５】緩衝材の第２例の構成を示す斜視図
【図６】緩衝材の第３例の構成を示す斜視図
【図７】緩衝材の第４例の構成を示す斜視図
【図８】芯材に固定された緩衝材及び管状部材を示す斜視図
【図９】芯材と緩衝材との固定方法の変形例を示す斜視図
【図１０】管状部材の配置の第１変形例を示す図
【図１１】管状部材の配置の第２変形例を示す図
【図１２】緩衝材の配置の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態における地中壁を示す。
尚、本実施形態では、後述するソイルモルタル製の地中連続壁を例にとって本発明に係る地中壁の説明を行うが、地中壁はこれに限らない。
また、図１に示す地中壁本体の高さ方向ｈと水平延在方向ｗと厚さ方向ｔとは、互いに直交しているとして、以下説明する。
【００１７】
地中壁１は、地下構造物２の構築施工時に、施工場所に対する土留め及び止水を行うことを目的として構築されるものであり、本実施形態ではソイルモルタル製の地中連続壁である。地中壁１は、地下構造物２の構築に先立って、地下構造物２の地下水上流側と地下水下流側とにそれぞれ対向して設けられる。地中壁１は、例えば、オーガ（土中掘削機）で地盤を掘削しながら掘削土と固化材（セメントミルク等）とを混合・撹拌して形成される。また、ソイルモルタルの硬化前に芯材４の建て込みが行われる。地中壁１は、地盤の帯水層（図示せず）を貫通してその下方の地盤まで到達するように構築され得る。
【００１８】
次に、地中壁１の構成について、図２及び図３を用いて説明する。
図２（ａ）は、地中壁１の概略構成を示し、図２（ｂ）は、後述する破砕材７による破砕で形成される地中壁１の通水部２０を示す。図３（ａ）は、後述する管状部材６の第１例の構成を示し、図３（ｂ）は、管状部材６の第２例を示す。
図２（ａ）に示すように、地中壁１は、その本体１１と、芯材４と、緩衝材５と、管状部材６と、破砕材７とを含んで構成される。
【００１９】
地中壁本体１１内には、そのソイルモルタルの硬化前に、芯材４と緩衝材５と管状部材６とが設置される。
芯材４は、例えばＨ形鋼材であり、そのウェブ４ａの両端部にフランジ４ｂを有する。芯材４は、地中壁本体１１の高さ方向ｈに延びている。
地中壁本体１１内には、複数の芯材４が地中壁本体１１の水平延在方向ｗに沿って互いに間隔を空けて並んで配置されている。換言すれば、複数の芯材４は、地中壁本体１１内でその水平延在方向ｗに互いに離間して配置されている。ここで、地中壁本体１１の水平延在方向ｗとは、地中壁１１の延在方向のうち、水平方向に対応する方向を意味する。
【００２０】
芯材４の長手方向の長さ（すなわち地中壁本体１１の高さ方向ｈでの長さ）は、必要とされる地中壁１の剛性等に基づいて設定される。
芯材４については、その一対のフランジ４ｂ同士が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔにて互いに対向するように、地中壁本体１１内に配置されている。また、隣り合う２つの芯材４については、一方の芯材４のウェブ４ａの表面と、他方の芯材４のウェブ４ａの表面とが、地中壁本体１１の水平延在方向ｗにて互いに対向するように、地中壁本体１１内に配置されている。
【００２１】
地中壁１のうち通水部２０が形成される部分には、隣り合う２つの芯材４同士の間に、複数（図では３本）の管状部材６が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに沿って１列に並んで配置されている。尚、管状部材６の本数は３本に限らず、１本以上の任意の本数であり得る。
管状部材６は、例えば、有底の塩化ビニル管、又は、ボイド管である。管状部材６は、地中壁本体１１の高さ方向ｈに延びている。管状部材６は、例えば、その上端が地面３にて開口し、下端が帯水層と同等の高さ位置になるように、地中壁本体１１に設置される。
【００２２】
管状部材６内には、破砕材７が配置される。すなわち、管状部材６は破砕材７を収容している。破砕材７は、地中壁１における通水部２０の形成に用いられる部材である。破砕材７としては、例えば、静的破砕材、爆薬、コンクリート破砕器用の火薬、放電破砕用の放電チップと反応液とこれらを収容する容器とからなるユニット、及び、プラズマ破砕用の電極と衝撃波伝達用の液体とこれらを収容する容器とからなるユニット等が挙げられる。破砕材７による破砕時には、衝撃波の発生、圧力の発生、破片の飛散等が起こり、これらの影響により、地中壁本体１１にクラックＣが入って、これにより、通水部２０が形成される。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、管状部材６と破砕材７との間には、速硬性モルタル又は砂等の破砕エネルギー伝達材８が充填されている。図３（ａ）に示す管状部材６の第１例では、管状部材６の内周面が滑らかである。一方、図３（ｂ）に示す管状部材６の第２例では、管状部材６のうち、地中壁本体１１の厚さ方向ｔの両端部に、破損容易な脆弱部として、管状部材６の内周面に切欠部９が形成されている。尚、脆弱部については、管状部材６の一部（上述の両端部）を容易に破損できればよく、それゆえ、切欠部９に限らず、例えば、切込部であってもよい。
【００２４】
図２（ａ）に戻り、地中壁本体１１の水平延在方向ｗにおいて管状部材６の列をソイルモルタルを介して両側から挟み込むように、一対の緩衝材５が、地中壁本体１１内で、その水平延在方向ｗに互いに離間して配置されている。すなわち、管状部材６及びその内側に配置された破砕材７は、地中壁本体１１内の一対の緩衝材５同士の間に配置されている。
緩衝材５は、芯材４のウェブ４ａ及び一対のフランジ４ｂにより区画形成される空間Ｓ内に配置されている。緩衝材５は、その一側で隣り合う芯材４に固定されている。緩衝材５は、例えば、芯材４のウェブ４ａに面接触するように取り付けられている。また、緩衝材５の他側は、ソイルモルタルを介して、管状部材６（破砕材７）に対向している。
【００２５】
緩衝材５は、破砕材７による破砕時に、当該破砕により発生する衝撃波や圧力、及び、飛散する破片等の影響により、地中壁本体１１の水平延在方向ｗに圧縮されて変形する。換言すれば、緩衝材５は、破砕材７による地中壁本体１１の破砕時に圧縮変形可能なように構成されている。尚、緩衝材５の構成の詳細については、図４〜図７を用いて後述する。
尚、緩衝材５、管状部材６、及び破砕材７のそれぞれの長手方向の長さ及び設置位置（すなわち地中壁本体１１の高さ方向ｈでの長さ及び設置位置）については、地中壁１が貫通する帯水層の位置、換言すれば、地下水流の位置に基づいて設定され得る。
【００２６】
ここで、破砕材７による地中壁１の通水部２０の形成について、図２（ｂ）を用いて説明する。
破砕材７による破砕時には、衝撃波の発生、圧力の発生、破片の飛散等が起こり、これらの影響により、緩衝材５の表面に圧縮荷重Ｐが平面的に作用して、この結果、緩衝材５が地中壁本体１１の水平延在方向ｗに圧縮されて変形する。この圧縮変形により、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに延びるクラックＣが形成される。このクラックＣの形成時には、圧縮変形する緩衝材５の表面が自由面として機能し得る。従って、この自由面により、地中壁本体１１の当該破砕部分における拘束状態が緩和されるので、破砕材７から生じる破砕エネルギーを地中壁本体１１の破砕に効率的に利用することができ、ひいては、地中壁１の通水部２０を効率よく形成することができる。また、圧縮荷重Ｐは、主として、地中壁本体１１の水平延在方向ｗに作用するので、この方向と直交する地中壁本体１１の厚さ方向ｔに向かってクラックＣが延びる。すなわち、地中壁本体１１内にて緩衝材５、管状部材６、及び破砕材７を上述のように配置することで、クラックＣが入る方向を地中壁本体１１の厚さ方向ｔとすることができる。すなわち、クラックＣに指向性を付与することができる。更に、図３（ｂ）に示す管状部材６の第２例のように、管状部材６のうち、地中壁本体１１の厚さ方向ｔの両端部に破損容易な脆弱部（切欠部９）を形成することにより、管状部材６がその脆弱部にて分割されて、この分割片の移動が、地中壁本体１１の水平延在方向ｗに作用する圧縮荷重Ｐを強化するので、クラックＣへの指向性の付与を、より安定的に行うことができる。
【００２７】
次に、緩衝材５の構成について、図４〜図７を用いて説明する。
図４〜図７は、それぞれ、緩衝材５の第１例〜第４例の構成を示す。
【００２８】
図４に示す緩衝材５の第１例では、加圧気体・液体注入方式の緩衝材５が例示されている。ここで、図４（ａ）は、緩衝材５の長手方向の長さが芯材４の長手方向の長さに一致している例を示している。図４（ｂ）は、緩衝材５の長手方向の長さが芯材４の長手方向の長さよりも短い例を示している。
【００２９】
緩衝材５は、加圧流体注入口５１と、箱状の加圧流体収容部５２とを含んで構成される。加圧流体収容部５２は、その断面形状が角丸長方形であり、その長辺方向が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに一致している。尚、図４（ａ）、（ｂ）の図示では、加圧流体収容部５２の断面形状が角丸長方形であるが、断面形状はこれに限らず、例えば、長方形であってもよい。
加圧流体注入口５１は、加圧流体収容部５２の上端部に設けられており、外部からの加圧流体（加圧気体及び／又は加圧液体）が加圧流体注入口５１を介して加圧流体収容部５２に注入され得る。加圧流体収容部５２は、例えば、いわゆるエアバックにより構成され得る。
【００３０】
次に、緩衝材５の第１例における地中壁本体１１内への緩衝材５の設置方法を説明する。
まず、地中壁１の芯材４となるＨ形鋼材のウェブ４ａに、緩衝材５の加圧流体収容部５２を固定する。
次に、地中壁本体１１を造成する。
次に、加圧流体を、加圧流体注入口５１を介して、加圧流体収容部５２内に注入して、加圧流体注入口５１を閉じる。
次に、芯材４を緩衝材５と共に、ソイルモルタル硬化前の地中壁本体１１に建て込む。
そして、ソイルモルタルが硬化した後に、加圧流体注入口５１を開けて、加圧流体収容部５２内の圧力を、加圧流体注入口５１を介して、外部に解放する。
このようにして、地中壁本体１１内に緩衝材５が設置される。
【００３１】
ここにおいて、加圧流体として気体を用いる場合には、圧力解放後、加圧流体収容部５２内に空隙が形成され得る。
一方、加圧流体として液体を用いる場合には、圧力解放後、加圧流体収容部５２内より当該液体を除去することにより、加圧流体収容部５２内に空隙が形成され得る。また、当該液体の除去については行わなくてもよい。
尚、緩衝材５の第１例では、緩衝材５の加圧流体収容部５２が、ソイルモルタルの硬化前において、ソイルモルタルから緩衝材５に作用する圧力に耐えて変形しない程度の剛性（耐圧性能）を有する。
【００３２】
図５に示す緩衝材５の第２例では、気体・液体充填済み中空部材設置方式の緩衝材５が例示されている。ここで、図５（ａ）は、緩衝材５が複数の金属製又はプラスチック製の箱状の中空部材５３により構成されている例を示している。図５（ｂ）は、緩衝材５がシート状の気泡緩衝材（中空部材）５４により構成されている例を示している。
【００３３】
図５（ａ）では、中空部材５３が、芯材４の長手方向に沿って直列に連結されている。中空部材５３は、その断面形状が角丸長方形であり、その長辺方向が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに一致している。尚、図５（ａ）の図示では、中空部材５３の断面形状が角丸長方形であるが、断面形状はこれに限らず、例えば、長方形であってもよい。中空部材５３の内部には、気体又は液体が予め充填されている。中空部材５３は、ソイルモルタルの硬化前において、ソイルモルタルから中空部材５３に作用する圧力に耐えて変形しない程度の剛性を有する。また、中空部材５３は、破砕材７による破砕時に圧縮変形可能な剛性を有している。
【００３４】
一方、図５（ｂ）では、芯材４のウェブ４ａの一側の表面の少なくとも一部を覆うように、気泡緩衝材５４が設けられている。尚、気泡緩衝材５４は、ソイルモルタルの硬化前において、ソイルモルタルから気泡緩衝材５４に作用する圧力に耐えて変形しない程度の剛性を有する。また、気泡緩衝材５４は、破砕材７による破砕時に破裂して圧縮変形可能な剛性を有している。
【００３５】
次に、緩衝材５の第２例における地中壁本体１１内への緩衝材５の設置方法を説明する。
まず、地中壁１の芯材４となるＨ形鋼材のウェブ４ａに、緩衝材５（中空部材５３又は気泡緩衝材５４）を固定する。
次に、地中壁本体１１を造成する。
次に、芯材４を緩衝材５と共に、ソイルモルタル硬化前の地中壁本体１１に建て込む。
このようにして、地中壁本体１１内に緩衝材５が設置される。
【００３６】
尚、中空部材５３の耐圧性能については、例えば、ソイルモルタルの比重と中空部材５３の設置深度から中空部材５３に作用するソイルモルタルによる液圧を算出し、この算出値に基づいて最低圧力値を設定する。この最低圧力値を上回り、可能な限り低耐力の中空部材５３を使用することで、破砕材７による破砕時に中空部材５３が圧縮変形しやすいように中空部材５３の耐圧性能が設定され得る。この点は、気泡緩衝材５４についても同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
ところで、上述の緩衝材５の第２例では、破砕材７による破砕時に中空部材５３を破裂させているが、この他、ソイルモルタルの硬化後に、破砕材７による破砕に先立って、細径ボーリング等で中空部材５３に孔を開け、中空部材５３の内部の気体又は液体の圧力を外部に解放してもよい。この場合において、中空部材５３は、破砕材７による破砕時に圧縮変形可能な剛性を有するように構成される。
【００３８】
図６に示す緩衝材５の第３例では、有底筒状部材設置方式の緩衝材５が例示されている。
図６では、複数の有底円筒部材５５が、芯材４の長手方向に沿ってそれぞれ延び、また、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに並列に配置されている。有底円筒部材５５は、例えば、底部にキャップが取り付けられた塩化ビニル管、又は、ボイド管であり得る。また、有底円筒部材５５の代わりとして、断面形状が矩形状の筒状部材を用いてもよい。尚、有底円筒部材５５は、ソイルモルタルの硬化前において、ソイルモルタルから有底円筒部材５５に作用する圧力に耐えて変形しない程度の剛性を有する。また、有底円筒部材５５は、破砕材７による破砕時に圧縮変形可能な剛性を有している。
有底円筒部材５５の地中壁本体１１内への設置方法については、上述の中空部材５３と同様であるので、その説明を省略する。
【００３９】
図７に示す緩衝材５の第４例では、複数のＥＰＳ（発泡スチロール）製の緩衝部材５６が、芯材４の長手方向に沿って直列に連結されている。緩衝部材５６は、その断面形状が角丸長方形であり、その長辺方向が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに一致している。尚、図７の図示では、緩衝部材５６の断面形状が角丸長方形であるが、断面形状はこれに限らず、例えば、長方形であってもよい。緩衝部材５６は、ソイルモルタルの硬化前において、ソイルモルタルから緩衝部材５６に作用する圧力に耐えて大きな変形を生じない程度の剛性を有する。また、緩衝部材５６は、破砕材７による破砕時に圧縮変形可能な剛性を有している。
緩衝部材５６の地中壁本体１１内への設置方法については、上述の中空部材５３と同様であるので、その説明を省略する。
【００４０】
図８は、芯材４に固定された緩衝材５及び管状部材６を示す。
複数（図では３本）の管状部材６が、ブラケット３１を介して、芯材４の４ｂに固定されている。
また、緩衝材５については、上述のように、芯材４のウェブ４ａに固定されている。
このように、緩衝材５及び管状部材６を芯材４に固定してユニットとし、このユニットをソイルモルタル硬化前の地中壁本体１１に建て込むことで、緩衝材５及び管状部材６を芯材４と共に地中壁本体１１内に設置することができる。また、図示は省略するが、一対の芯材４と、これら芯材４に対応する一対の緩衝材５と、これら緩衝材５の間に配置される管状部材６とをブラケットを介して一体化してユニットとし、このユニットを、ソイルモルタル硬化前の地中壁本体１１に建て込んでもよい。
ソイルモルタルが硬化した後には、管状部材６内に破砕材７が設置され得る。
【００４１】
本実施形態によれば、ソイルモルタル製の地中壁１は、その本体１１内に配置される緩衝材５と、本体１１内で緩衝材５に対して離間して配置される破砕材７と、を含んで構成される。緩衝材５は、破砕材７による本体１１の破砕時に圧縮変形可能である。これにより、地中壁１のうち破砕が行われる部分では、緩衝材５が圧縮変形することで緩衝材５の表面が自由面として機能し得るので（換言すれば、当該破砕部分の周囲による拘束状態が緩和されるので）、破砕材７から生じる破砕エネルギーを地中壁１の破砕に効率的に利用することができ、ひいては、地中壁１の通水部２０を効率よく形成することができる。また、緩衝材５の表面が自由面として機能し得ることにより、破砕材７による破砕時に周辺地盤に対する影響が抑制されるので、周辺地盤の変形等の発生を抑制することができる。
また本実施形態によれば、地中壁１に通水部２０を形成することにより、地中壁１による地下水流動の阻害を軽減することできるので、地下水流動の阻害による地盤・構造物への影響を軽減することができる。
【００４２】
また本実施形態によれば、一対の緩衝材５が、本体１１内でその水平延在方向ｗに互いに離間して配置され、破砕材７が、本体１１内の緩衝材５同士の間に配置される。これにより、一対の緩衝材５の各表面が破砕材７の両側に位置して実質的な自由面として機能し得るので、クラックＣを地中壁本体１１の厚さ方向ｔに安定的に指向させることができる。
また本実施形態によれば、地中壁１は、その本体１１内でその水平延在方向ｗに互いに離間して配置され、本体１１の高さ方向ｈに延びる複数の芯材（例えばＨ形鋼材）４を更に含んで構成される。これにより、本体１１の剛性を高めることができる。
【００４３】
また本実施形態によれば、緩衝材５は芯材４に固定される。これにより、緩衝材５の設置作業と芯材４の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
また本実施形態によれば、緩衝材５は、その一側で隣り合う芯材４に固定され、他側で破砕材７（管状部材６）に対向する。これにより、破砕材７による破砕時に発生する圧縮荷重Ｐを緩衝材５に良好に作用させることができる。
【００４４】
また本実施形態によれば、緩衝材５は、芯材４（Ｈ形鋼材）のウェブ４ａ及び一対のフランジ４ｂにより区画形成される空間Ｓ内に配置される。これにより、自由面として機能し得る部分を、空間Ｓ内に限定することができるので、破砕材７による破砕時に発生する圧縮荷重Ｐの作用方向を、空間Ｓが存在する方向に集中させることができ、ひいては、クラックＣの指向性の付与を、より安定的に行うことができる。
また本実施形態によれば、地中壁本体１１内の緩衝材５同士の間には、複数の破砕材７が本体１１の厚さ方向ｔに沿って並んで配置される。これにより、破砕材７による破砕時に発生する圧縮荷重Ｐを、本体１１の水平延在方向ｗに向かって平面的に、緩衝材５に作用させることができる。
【００４５】
また本実施形態によれば、地中壁１は、破砕材７を収容して本体１１の高さ方向ｈに延びる管状部材６を更に含んで構成される。これにより、破砕材７の保護カバーとして管状部材６を機能させることができる。
また本実施形態によれば、管状部材６は、その地中壁本体１１の厚さ方向ｔの両端部に破損容易な脆弱部（切欠部９）が形成されている。これにより、破砕材７による破砕時には、管状部材６がその脆弱部にて分割されて、この分割片の移動が、地中壁本体１１の水平延在方向ｗに作用する圧縮荷重Ｐを強化するので、クラックＣへの指向性の付与を、より安定的に行うことができる。
また本実施形態によれば、管状部材６は芯材４に固定される。これにより、管状部材６の設置作業と芯材４の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
【００４６】
また本実施形態によれば、地中壁１を構築する方法として、緩衝材５を芯材４に固定し、緩衝材５が固定された芯材４を、硬化前のソイルモルタル製の地中壁１の本体１１内に設置する。これにより、緩衝材５の設置作業と芯材４の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
また本実施形態によれば、地中壁１を構築する方法として、緩衝材５及び管状部材６を芯材４に固定し、緩衝材５及び管状部材６が固定された芯材４を、硬化前のソイルモルタル製の地中壁１の本体１１内に設置する。これにより、緩衝材５の設置作業と管状部材６の設置作業と芯材４の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
【００４７】
尚、本実施形態では管状部材６を用いているが、この他、管状部材６を用いることなく、緩衝材５を芯材４に固定してユニットとし、このユニットをソイルモルタル硬化前の地中壁本体１１に建て込むことで、緩衝材５を芯材４と共に地中壁本体１１内に設置し、ソイルモルタルの硬化後に例えば削孔機を用いて地中壁本体１１を地面３側から地下に向けて削孔して、この孔の内部に破砕材７を設置してもよい。
また、本実施形態では、緩衝材５が芯材４のウェブ４ａに接触して固定されているが、緩衝材５の芯材４への固定手法はこれに限らず、例えば、図９に示すように、緩衝材５を、ブラケット３２を介して、芯材４のフランジ４ｂに固定してもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、地中壁１のうち通水部２０が形成される部分には、緩衝材５、５間に、複数（図では３本）の管状部材６が、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに沿って１列に並んで配置されているが、列の数はこれに限らず、例えば、図１０に示すように、管状部材６の列が、２列であってもよい。また、図１１に示すように、緩衝材５、５間に、複数（図では８本）の管状部材６を散在配置してもよい。
また、本実施形態では、芯材４の一例としてＨ形鋼材を挙げて説明したが、芯材４はこれに限らず、例えば、鋼管であってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、地中壁本体１１の水平延在方向ｗにおいて破砕材７を両側から挟み込むように、一対の緩衝材５を地中壁本体１１内に配置しているが、緩衝材５の配置はこれに限らず、例えば、図１２に示すように、本実施形態における一対の緩衝材５のうちいずれか一方を省略してもよい。この場合においても、破砕材７による破砕時には、緩衝材５の表面に圧縮荷重Ｐが平面的に作用して、この結果、緩衝材５が地中壁本体１１の水平延在方向ｗに圧縮されて変形する。この圧縮変形により、地中壁本体１１の厚さ方向ｔに延びるクラックＣが形成される。このクラックＣの形成時には、圧縮変形する緩衝材５の表面が自由面として機能し得る。従って、この自由面により、地中壁本体１１の当該破砕部分における拘束状態が緩和されるので、破砕材７から生じる破砕エネルギーを地中壁本体１１の破砕に効率的に利用することができ、ひいては、地中壁１の通水部２０を効率よく形成することができる。
【００５０】
また、本実施形態における地中壁１の通水部２０は、集水側の地中壁１と涵養側の地中壁１との双方に設けることが好ましいが、この他、対象とする地下水流の状況等を勘案して、集水側の地中壁１と涵養側の地中壁１とのいずれか一方に設けてもよい。
また、本実施形態では、地中壁本体１１の水平延在方向ｗにおいて、地中壁１の通水部２０を形成する間隔を決定する際には、対象とする地盤の地下水流の状況や、破砕材７による破砕性能等が勘案され得る。
また、本実施形態では、地中壁１として、ソイルモルタル製の地中連続壁を挙げて説明したが、破砕材７によって破砕可能であり、かつ、当該破砕によって通水部２０が形成され得る地中壁１であれば、地中壁１の構成はこれに限らず、例えば、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁１であってもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、緩衝材５及び管状部材６を芯材４に固定し、緩衝材５及び管状部材６が固定された芯材４を、硬化前のソイルモルタル製、モルタル製、又は、コンクリート製の地中壁１の本体１１内に設置して、地中壁１を構築しているが、地中壁の構築方法は、これに限らない。
【００５２】
例えば、地中壁１を構築する方法として、まず、地中壁１の本体１１の構築予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成する。この掘削孔については、地面３側から地下に向けて地盤を掘削することにより形成される。次に、芯材４、緩衝材５、及び、管状部材６を掘削孔内に設置する。次に、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して地中壁１の本体１１を構築する。この方法によれば、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートの掘削孔内への充填に先立って、芯材４、緩衝材５、及び、管状部材６の位置決めを行うことができるので、芯材４、緩衝材５、及び、管状部材６を地中壁１の本体１１内に精度よく設置することができる。
この地中壁１の構築方法では、芯材４、緩衝材５、及び、管状部材６を掘削孔内に設置するに先立って、緩衝材５及び管状部材６を芯材４に固定してもよい。これにより、芯材４の設置作業と緩衝材５の設置作業と管状部材６の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
【００５３】
または、地中壁１を構築する方法として、まず、地中壁１の本体１１の構築予定場所に対応する掘削孔を地盤に形成する。この掘削孔については、地面３側から地下に向けて地盤を掘削することにより形成される。次に、芯材４及び緩衝材５を掘削孔内に設置する。次に、掘削孔内に、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートを充填して地中壁１の本体１１を構築する。この方法によれば、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートの掘削孔内への充填に先立って、芯材４及び緩衝材５の位置決めを行うことができるので、芯材４及び緩衝材５を地中壁１の本体１１内に精度よく設置することができる。尚、ソイルモルタル、モルタル、又は、コンクリートの硬化後に例えば削孔機を用いて地中壁本体１１を地面３側から地下に向けて削孔することで、この孔の内部に破砕材７を設置することが可能となる。
この地中壁１の構築方法では、芯材４及び緩衝材５を掘削孔内に設置するに先立って、緩衝材５を芯材４に固定してもよい。これにより、芯材４の設置作業と緩衝材５の設置作業とを一体化して行うことができるので、これら設置作業を効率よく行うことができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  地中壁
２  地下構造物
３  地面
４  芯材
４ａ  ウェブ
４ｂ  フランジ
５  緩衝材
６  管状部材
７  破砕材
８  破砕エネルギー伝達材
９  切欠部（脆弱部）
１１  本体
２０  通水部
３１、３２  ブラケット
５１  加圧流体注入口
５２  加圧流体収容部
５３  中空部材
５４  気泡緩衝材
５５  有底円筒部材
５６  緩衝部材
ｈ  地中壁本体１１の高さ方向
ｔ  地中壁本体１１の厚さ方向
ｗ  地中壁本体１１の水平延在方向
Ｃ  クラック
Ｐ  圧縮荷重
Ｓ  空間
【図１】
2014167228.tif 000003
【図２】
2014167228.tif 000004
【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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