(57)【要約】【課題】容易に連壁の構築が行える連壁構築方法等を提供する。【解決手段】地盤１００を掘削した掘削部１１０ａに、一方の鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３の内側に他方の鋼製連壁部材１０ｂの雄継手１４を挿入して鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを連結しつつ建て込み、その周囲をソイルモルタル１４０で充填する。次に、地盤１００の未掘削部１２０側の端部にある鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３の内側でソイルモルタル１４０を削孔し、ガイド孔４３を形成する。続いて、外側にガイド材５５を取り付けた掘削機５０を用い、ガイド孔４３にガイド材５５を通しつつ掘削機５０を下降させ未掘削部１２０等の掘削を行う。次いで、未掘削部１２０等を掘削した掘削部１１０ｂに、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを連結しつつ建て込み、その周囲をソイルモルタル１４０で充填する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削した先行掘削部に、連壁部材の周囲を充填材で充填した壁体を構築する工程（ａ）と、
前記充填材にガイド孔を形成する工程（ｂ）と、
外側にガイド材を取り付けた掘削機を用い、前記ガイド孔に前記ガイド材を通しつつ前記地盤の未掘削部を掘り下げる工程（ｃ）と、
前記未掘削部を掘削した後行掘削部に、連壁部材の周囲を充填材で充填した壁体を構築する工程（ｄ）と、
を備えることを特徴とする連壁構築方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）において、
一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して連壁部材を連結しつつ前記先行掘削部に建込み、
前記工程（ｂ）において、
前記先行掘削部の、前記地盤の未掘削部側の端部の連壁部材である端部連壁部材の雌継手の内側で前記ガイド孔を形成し、
前記工程（ｄ）において、
一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して、連壁部材を前記端部連壁部材に続けて連結しつつ前記後行掘削部に建込むことを特徴とする請求項１記載の連壁構築方法。
【請求項３】
前記ガイド材の位置を前記掘削機のカッタから平面上で所定距離離隔させ、
前記工程（ｃ）において、
前記カッタが前記雌継手に接触することなく、かつ、前記地盤の未掘削部と、前記先行掘削部の充填材の前記未掘削部側の端部とを同時に掘削するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の連壁構築方法。
【請求項４】
前記ガイド材は、下端部を半球状にした棒材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の連壁構築方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）において、安定液で満たしつつ前記地盤の掘削が行われた前記先行掘削部に連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換え、
前記工程（ｄ）において、安定液で満たしつつ前記未掘削部の掘削が行われた前記後行掘削部に連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の連壁構築方法。
【請求項６】
地盤に連壁を構築する際に地盤を掘り下げるために用いる掘削機であって、
ガイド孔に通して掘削機をガイドさせるためのガイド材を外側に取り付けた掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連壁部材を建込んで連壁を構築する連壁構築方法、およびこれに用いる掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中壁を構築する方法として、鋼製地中連続壁工法と呼ばれるものがある。鋼製地中連続壁工法は、地盤を掘削した掘削部に、Ｈ形形状の鋼材のフランジの両端部に雄継手もしくは雌継手を設けた鋼製連壁部材を、継手の部分で相互に連結して複数建込むとともに、その周囲を充填材で充填する工法である（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
鋼製地中連続壁工法としては、安定液掘削工法により安定液で満たしつつ掘削を行った掘削部に、鋼製連壁部材を建込んだ後、安定液をコンクリートと置換する工法がある。また、掘削部を掘削しつつ原位置土撹拌工によりソイルモルタルを造成し、その中に鋼製連壁部材を建込む工法も知られている。
【０００４】
ところで、このような工法にて長い地中壁を構築するには、鋼製連壁部材を建込む等して壁体を一旦構築した後、次の日などに改めて作業し、建込済の鋼製連壁部材に続けて次の鋼製連壁部材を連結し建込む等して、次の壁体を構築する。従って、次の鋼製連壁部材を建込むまでの間、この部材と連結するために、建込済の鋼製連壁部材の継手の保護を行っておく必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５４３５２号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
継手の保護の例を図８に示す。図８では、地盤１００の掘削部１１０に、雌継手を有する鋼製連壁部材２０ａと、雄継手を有する鋼製連壁部材２０ｂが連結して建込まれている。また、未掘削部１２０側の端部にある鋼製連壁部材２０ａの雌継手の手前では、掘削部１１０の側面との間にシール材２１１が配置される。鋼製連壁部材２０ａ、２０ｂの周囲では、コンクリート２００が、シール材２１１および端部の鋼製連壁部材２０ａのウェブの位置まで充填されている。
【０００７】
シール材２１１にはシート２１２が取り付けられ、このシート２１２で掘削部１１０のコンクリート未充填部分の側面が覆われる。また、この側面の間には板材２１３が設けられ、板材２１３から未掘削部１２０側の部分に砕石２１４が配置される。
【０００８】
以上のようにして未掘削部１２０側の端部にある鋼製連壁部材２０ａの雌継手を保護し、コンクリート２００等の侵入を防ぐことができる。この後は、次の日等に改めて作業を行い、板材２１３や砕石２１４などを取り除いて未掘削部１２０を掘削し、次の鋼製連壁部材を、端部の鋼製連壁部材２０ａから続けて連結し建て込んでゆく。
【０００９】
しかしながら、このようにして鋼製連壁部材の継手の保護を行うのは手間がかかり、工期の長期化につながる問題があった。
【００１０】
また、特許文献１や特許文献２には、鋼製連壁部材の雌継手の内側に継手防護用の部材を配置してコンクリートやソイルセメントなどの侵入を防ぐことが記載されているが、この場合にも、継手防護用の部材の配置などに手間がかかることが考えられる。
【００１１】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、容易に連壁の構築が行える連壁構築方法等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】
【００１２】
前述した目的を達するための第１の発明は、地盤を掘削した先行掘削部に、連壁部材の周囲を充填材で充填した壁体を構築する工程（ａ）と、前記充填材にガイド孔を形成する工程（ｂ）と、外側にガイド材を取り付けた掘削機を用い、前記ガイド孔に前記ガイド材を通しつつ前記地盤の未掘削部を掘り下げる工程（ｃ）と、前記未掘削部を掘削した後行掘削部に、連壁部材の周囲を充填材で充填した壁体を構築する工程（ｄ）と、を備えることを特徴とする連壁構築方法である。
【００１３】
このようにして連壁を構築すると、前述したような継手の保護処理が必要でなく、容易に連壁の構築が行える。また、ガイド孔を利用して掘削機をガイドさせるので、高い掘削精度で地盤を掘削することが可能になる。
【００１４】
前記工程（ａ）において、一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して連壁部材を連結しつつ前記先行掘削部に建込み、前記工程（ｂ）において、前記先行掘削部の、前記地盤の未掘削部側の端部の連壁部材である端部連壁部材の雌継手の内側で前記ガイド孔を形成し、前記工程（ｄ）において、一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して、連壁部材を前記端部連壁部材に続けて連結しつつ前記後行掘削部に建込むことが望ましい。
これにより、連壁部材の継手を連結して連壁を構築する際に、容易に連壁の構築が行える。このような場合では、特に掘削精度が重要になるので、ガイド孔でガイドしつつ掘削を行って掘削精度を高める本発明が特に有効である。また、継手をガイド孔の内壁として用いることができるので、ガイド孔の内部にスムーズにガイド材を挿入できる。
【００１５】
前記ガイド材の位置を前記掘削機のカッタから平面上で所定距離離隔させ、前記工程（ｃ）において、前記カッタが前記雌継手に接触することなく、かつ、前記地盤の未掘削部と、前記先行掘削部の充填材の前記未掘削部側の端部とを同時に掘削するようにすることが望ましい。
これにより、カッタや雌継手の損傷を防ぐとともに、未掘削部の掘り残しが無くなる。
【００１６】
前記ガイド材は、下端部を半球状にした棒材であることが望ましい。
これにより、ガイド孔に残った充填材によりガイド材の挿入が妨げられることなく、ガイド材をスムーズに挿入できる。
【００１７】
前記工程（ａ）において、安定液で満たしつつ前記地盤の掘削が行われた前記先行掘削部に連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換え、前記工程（ｄ）において、安定液で満たしつつ前記未掘削部の掘削が行われた前記後行掘削部に連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換えることが望ましい。
この方法では、ソイルモルタル等を後充填するため、連壁部材を建込む期間が限定されず、また雄継手を連続的に設けることができ止水性の問題が生じることもない。
【００１８】
第２の発明は、地盤に連壁を構築する際に地盤を掘り下げるために用いる掘削機であって、ガイド孔に通して掘削機をガイドさせるためのガイド材を外側に取り付けた掘削機である。
【００１９】
この掘削機を前記したように用いることで、容易に連壁の構築が行える。また、ガイド孔を利用して掘削機をガイドさせ、高い掘削精度で地盤を掘削することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、容易に連壁の構築が行える連壁構築方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】鋼製連壁１について示す図
【図２】鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを示す図
【図３】鋼製連壁１の構築方法を示す図
【図４】鋼製連壁１の構築方法を示す図
【図５】掘削機５０について示す図
【図６】掘削機５０による掘削について示す図
【図７】ＣＲＭ工法での例を示す図
【図８】継手の保護を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の連壁構築方法によって構築された鋼製連壁１（連壁）を示す図である。鋼製連壁１は、地盤１００を掘削した掘削部１１０ａ、１１０ｂに、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂ（連壁部材）を相互に連結して建込み、その周囲を充填材であるソイルモルタル１４０で充填したものである。なお、充填材は流動化処理土であってもよい。
【００２４】
図２は、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの平面を示す図である。鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂは、１対のフランジ１１の幅方向の中央部分をウェブ１２で接続したＨ形形状を有する鋼材であり、フランジ１１の幅方向の両端部に継手が設けられる。鋼製連壁部材１０ａでは、円周の一部を切欠いた形状の雌継手１３が設けられ、鋼製連壁部材１０ｂでは、Ｔ字状の雄継手１４が設けられる。これらの継手は、フランジ高さ方向に連続して設けられる。
【００２５】
図１に示すように、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂは、一方の部材１０ａの雌継手１３に他方の部材１０ｂの雄継手１４を挿入して相互に連結される。
【００２６】
次に、図３、図４を参照して、この鋼製連壁１を構築するための連壁構築方法について説明する。
【００２７】
鋼製連壁１を構築するには、まず図３（ａ）に示すように、地盤１００を掘削して掘削部１１０ａ（先行掘削部）を形成する。本実施形態では安定液掘削工法により、掘削部１１０ａを安定液１３０で満たしつつ掘削を行う。
【００２８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを、一方の部材１０ａの雌継手１３の内側に他方の部材１０ｂの雄継手１４を通して連結しつつ、掘削部１１０ａに建て込んでゆく。
【００２９】
続いて、図３（ｃ）に示すように、掘削部１１０ａにて、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの周囲にソイルモルタル１４０を打設し、安定液１３０と置き換えて充填し壁体を構築する。
【００３０】
その後、次の日など所定期間空けた後、続けて作業を行う。この際は、まず図４（ａ）に示すように、未掘削部１２０側の端部にある鋼製連壁部材１０ａ（端部連壁部材）の雌継手１３の内側のソイルモルタル１４０をボーリングマシン等で削孔し、ガイド孔４３を形成する。必要に応じて、ジェット洗浄ロッドなどの清掃装置をガイド孔４３内に挿入して清掃を行い、ガイド孔４３内に残ったソイルモルタル１４０を除去してもよい。
【００３１】
次に、図４（ｂ）に示すように、未掘削部１２０、およびソイルモルタル１４０の未掘削部１２０側の端部を掘削して掘削部１１０ｂ（後行掘削部）を形成する。
【００３２】
図５、図６を参照し、この工程について説明する。
【００３３】
本実施形態では、鋼製地中連続壁工法における地盤掘削で一般的に用いられる、ＴＭＸ掘削機など水平多軸式の掘削機を用いて掘削を行う。この掘削機を図５に示す。掘削機５０は、本体５１にアーム５２を介して一対の回転式のカッタ５３を取り付けたものであり、カッタ５３を地盤に押し当てて掘削を行いながら下降させるものである。また、本体５１の外側には防護板５４が配置される。
【００３４】
本実施形態では、さらに、防護板５４に取付治具５６を用いてガイド材５５を取り付ける。ガイド材５５は棒状の形状を有し、下端部は半球状に滑らかに形成されている。
【００３５】
そして、上記の工程では、図６（ａ）に示すように、ガイド材５５をガイド孔４３に挿入してガイドとして用いつつ掘削機５０を下降させ掘り下げてゆく。ガイド材５５の下端部は半球状に滑らかに形成されるので、ガイド孔４３にソイルモルタル１４０が若干残っている場合にも、これに挿入が妨げられることなく、ガイド材５５がガイド孔４３にスムーズに挿入される。
【００３６】
図６（ｂ）はカッタ５３およびガイド材５５の平面上の位置を示す図である。本実施形態では、掘削部１１０ａ側のカッタ５３の端部と雌継手１３との距離ｄ１が所定の範囲に維持されるよう、ガイド材５５を配置する。すなわち、ガイド材５５がガイド孔４３において鋼製連壁部材１０ａ側に深く挿入されている場合でも、あるいは浅く挿入されている場合であっても、上記の距離ｄ１が所定の範囲に保たれるようガイド材５５の位置を定める。例えば、ガイド材５５の外側端部の位置を、掘削機５０のカッタ５３から平面上で所定距離ｄ２離隔した位置に定めておく。
【００３７】
こうして距離ｄ１を所定の範囲とし、上限値を設定することで、未掘削部１２０と、ソイルモルタル１４０の未掘削部１２０側の端部とを同時に掘削するようにして、未掘削部１２０の掘り残しを防ぐことができる。また、雌継手１３のガイド孔４３とカッタ５３との間に残るソイルモルタル１４０の幅ｄ３を薄くして脆弱にし、取付治具５６の通過とともに容易に崩れるようにする。また、距離ｄ１を下限値以上とすることで、カッタ５３と雌継手１３との接触を防ぐ。
【００３８】
上記の距離ｄ１の範囲や距離ｄ２は、ガイド孔４３の径や、雌継手１３からソイルモルタル１４０の端までの距離などに応じて定められるが、例えば距離ｄ１の範囲は１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とし、距離ｄ２は１４０ｍｍ程度とすることができる。
【００３９】
以上により、図４（ｂ）に示す工程では、未掘削部１２０およびソイルモルタル１４０の未掘削部１２０側の端部を掘削した掘削部１１０ｂが形成される。なお、この掘削は、前記と同様安定液掘削工法にて行い、安定液１３０で掘削部１１０ｂを満たしつつ行われる。
【００４０】
次いで、この掘削部１１０ｂに、次の鋼製連壁部材を、前記と同様、一方の部材１０ａの雌継手１３の内側に他方の部材１０ｂの雄継手１４を通して連結しつつ建込む。図４（ｃ）に示すように、掘削部１１０ｂでは、掘削部１１０ａの掘削部１１０ｂ側の端部にある鋼製連壁部材１０ａから続けて鋼製連壁部材を連結し建込んでゆく。最後に、前記と同様、安定液１３０をソイルモルタル１４０で置換して充填し壁体を構築すると、図１で説明した鋼製連壁１が構築される。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの継手を連結して鋼製連壁１を構築する際に、従来のような継手の保護処理が必要でなく、容易に鋼製連壁１の構築が行える。また、ガイド孔４３を利用して掘削機５０をガイドさせるので、高い掘削精度で地盤１００を掘削することが可能になる。
【００４２】
また、本実施形態のように継手同士を嵌合して鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを連結するような場合では、掘削部内での部材位置の微調整が難しいので、かぶり厚の確保等のためには、掘削部の掘削精度が特に重要になる。したがって、ガイド孔４３とガイド材５５を用いて掘削機５０をガイドしつつ掘削を行って掘削精度を高める本発明が特に有効である。さらに、雌継手１３をガイド孔４３の内壁として用いることができ、またガイド材５５の下端部が半球状に形成されるから、ガイド孔４３の内部にスムーズにガイド材５５を挿入できる。
【００４３】
なお、本実施形態では、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを掘削部１１０ａ、１１０ｂに建込んだ後、周囲をソイルモルタル１４０あるいは流動化処理土で後充填している。例えば従来のように鋼製連壁部材の周囲をコンクリートで後充填する場合、コンクリートを流動させ充填性を高める目的から鋼製連壁部材の雄継手をフランジ高さ方向に断続的に設けるので、コンクリートにクラック等が生じた場合に止水性の問題がある。また、掘削部を掘削しつつ原位置土撹拌工によりソイルモルタルを造成し、その中に鋼製連壁部材を建込む場合、ソイルモルタルが固化するまでに部材を建込む必要があるので、道路規制等で施工可能期間が限定されると施工が難しくなる問題がある。しかし、本実施形態では、ソイルモルタル１４０等を後充填するため、鋼製連壁部材を建込む期間が限定されず、また雄継手を連続的に設けることができ止水性の問題も回避できる利点がある。
【００４４】
なお、雌継手１３や雄継手１４の形状は、前述したものに限らず様々に考えられる。さらに本発明は、継手を持たないＨ形形状の鋼製連壁部材を用いるＣＲＭ工法にも適用可能であり、前記と同様の効果が得られる。
【００４５】
この場合の施工手順の一部を図７に示す。ここでは、図７（ａ）に示すように、掘削部１１０ａに鋼製連壁部材１０ｃを並べて建込み、周囲をソイルモルタル１４０で充填した後、未掘削部１２０側の端部でソイルモルタル１４０を削孔してガイド孔４３ａを形成する。そして、このガイド孔４３ａを用いて前記と同様に掘削機５０による掘削を行う。図７（ｂ）はこのようにして掘削を行って掘削部１１０ｂを形成した後の状態であり、以降は上記と同様、掘削部１１０ｂに鋼製連壁部材１０ｃを並べて建込み、周囲をソイルモルタル１４０で充填する手順となる。
【００４６】
その他、本発明は、鋼製連壁部材の周囲に充填材としてコンクリートを後充填するものなど、従来の工法において適用することも可能である。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４８】
１：鋼製連壁
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２０ａ、２０ｂ：鋼製連壁部材
１３：雌継手
１４：雄継手
４３、４３ａ：ガイド孔
５０：掘削機
５３：カッタ
５５：ガイド材
１００：地盤
１１０、１１０ａ、１１０ｂ：掘削部
１３０：安定液
１４０：ソイルモルタル
【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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