(57)【要約】【課題】連壁構築時に、ソイルモルタル等の充填材の充填性を高めることができる連壁部材、およびこれを用いた連壁構築方法を提供する。【解決手段】鋼製連壁部材１ａ、１ｂは、Ｈ形形状の鋼材であり、フランジ５、７の両端部に連結に用いる継手を有する。フランジ５、７には、孔１７、１８がそれぞれ設けられる。鋼製連壁１を構築する際は、孔１７の内周面の雌ねじ１９にねじ防護リング２１を取付けた状態で、鋼製連壁部材１ａ、１ｂを相互に連結しつつ掘削部３９に建込む。そして、鋼製連壁部材１ａ、１ｂに囲まれたフランジ５、７の内側の部分４２にソイルモルタル４５を注入して充填する。ソイルモルタル４５は、孔１７、１８を介して、フランジ５、７の外側の掘削部側面との間の部分４４、４６に流動する。ソイルモルタル４５の固化後、孔１７からねじ防護リング２１を取り外し、代わりに止水キャップ２９を取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に連結して連壁を構成するための連壁部材であって、
フランジとウェブからなり、
前記フランジの端部に連結に用いる継手を備え、
前記フランジに孔が設けられることを特徴とする連壁部材。
【請求項２】
前記孔の内周面に、止水キャップを取付けるためのねじ部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の連壁部材。
【請求項３】
前記ねじ部に、ねじ防護リングが取外し可能に取付けられることを特徴とする請求項２に記載の連壁部材。
【請求項４】
前記孔の周囲に補強板が固定され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部材。
【請求項５】
前記ウェブに孔が設けられ、前記フランジの孔と前記ウェブの孔とが、連壁部材の高さ方向に沿って千鳥状に配置され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部材。
【請求項６】
地盤を掘削した掘削部に、連壁部材を、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相互に連結しつつ建込む工程（ａ）と、
前記掘削部に充填材を充填する工程（ｂ）と、
を具備し、
前記連壁部材はフランジとウェブからなり、前記フランジの端部に連結に用いる雄継手もしくは雌継手を備え、少なくとも一部の連壁部材において、前記フランジに孔が設けられることを特徴とする連壁構築方法。
【請求項７】
前記工程（ｂ）の後に、前記フランジの孔が閉鎖されることを特徴とする請求項６記載の連壁構築方法。
【請求項８】
前記フランジの孔の内周面にねじ部が設けられ、
前記工程（ａ）、（ｂ）では前記ねじ部にねじ防護リングが取付けられており、前記工程（ｂ）の後に前記ねじ防護リングを取外して、前記ねじ部に止水キャップを取付け、前記フランジの孔を閉鎖することを特徴とする請求項７記載の連壁構築方法。
【請求項９】
前記工程（ａ）において、安定液で掘削部を満たしつつ前記地盤の掘削を行い、
前記工程（ｂ）において、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６から請求項８のいずれかに記載の連壁構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連壁部材および連壁構築方法に関する。
【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、相互に連結しつつ複数建込むものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
鋼製地中連続壁工法としては、安定液掘削工法によって安定液で満たしつつ掘削を行った掘削部に、上記のようにして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等する工法がある。
【０００４】
このようにして構築された鋼製連壁の例を、図８に示す。図８に示すように、鋼製連壁１１３では、地盤１００を掘削した掘削部３９に、鋼製連壁部材１１０ａ、１１０ｂが、一方の部材１１０ｂの雌継手１１２ｂの内側に他方の部材１１０ａの雄継手１１２ａを通して連結しつつ建込まれ、その周囲がコンクリート１１１で充填されている。
【０００５】
この工法では、コンクリート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、例えば数日を要してもよいという利点があるが、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１１０ａの雄継手１１２ａ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１１１にひび割れ等が生じた場合に、断続的に設けた雄継手１１２ａの間を通って水が漏れだす恐れがある。
【０００６】
一方、鋼製地中連続壁工法としては、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。この工法では、鋼製連壁部材の雄継手を断続的に設ける必要が無く止水性を確保しやすい利点があるが、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、これらの工法の利点を組み合わせたものとして、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、鋼製連壁部材を建て込んだ後、安定液をソイルモルタル（流動化処理土）で置換する工法が考えられる。
【０００９】
この工法は、ソイルモルタルを後充填するため鋼製連壁部材を建て込む期間が限定されない。また鋼製連壁部材の雄継手をフランジ高さ方向に連続的に設けて前記の止水性の問題も回避できる。
【００１０】
ただし、雄継手をフランジ高さ方向に連続的に設けると、フランジの外側の掘削部側面との間の部分と、フランジより内側の部分との間でソイルモルタルがうまく流動せず、充填性が若干低下する恐れがあるので、充填性を高めるためには別途の手立てがあると望ましい。
【００１１】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、連壁構築時に、ソイルモルタル等の充填材の充填性を高めることができる連壁部材、およびこれを用いた連壁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】
【００１２】
前述した目的を達成するための第１の発明は、相互に連結して連壁を構築するための連壁部材であって、フランジとウェブからなり、前記フランジの端部に連結に用いる継手を備え、前記フランジに孔が設けられることを特徴とする連壁部材である。
【００１３】
連壁部材のフランジに孔を設けることにより、連壁構築時において、連壁部材をフランジの継手で相互に連結して建込んだ後、充填材を充填する際に、フランジの外側の掘削部側面との間の部分と、フランジより内側の部分との間で、孔を介して充填材を確実に流動させ、充填不良箇所の発生を防ぐことができる。
【００１４】
前記孔の内周面に、止水キャップを取付けるためのねじ部が設けられることが望ましい。
これにより、充填材の充填後、フランジの孔に止水キャップを確実に固定して孔を閉鎖でき、充填材にひび割れ等が生じた場合にも漏水を防止することができる。
【００１５】
また、前記ねじ部に、ねじ防護リングが取外し可能に取付けられることが望ましい。
これにより、充填材の充填時などで、ねじ部が損傷したり充填材が付着したりしないように保護できる。
【００１６】
また、前記孔の周囲に補強板を固定してもよい。
これにより、連壁部材において、孔を設けた箇所を補強することができる。
【００１７】
さらに、前記ウェブに孔が設けられ、前記フランジの孔と前記ウェブの孔とが、連壁部材の高さ方向に沿って千鳥状に配置されることが望ましい。
これにより、充填材の充填性がさらに高くなり、かつ構造的に弱い部分も生じない。
【００１８】
第２の発明は、地盤を掘削した掘削部に、連壁部材を、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相互に連結しつつ建込む工程（ａ）と、前記掘削部に充填材を充填する工程（ｂ）と、を具備し、前記連壁部材はフランジとウェブからなり、前記フランジの端部に連結に用いる雄継手もしくは雌継手を備え、少なくとも一部の連壁部材において、前記フランジに孔が設けられることを特徴とする連壁構築方法である。
【００１９】
連壁部材のフランジに孔を設けることにより、上記の工程で充填材を充填する際に、フランジの外側の掘削部側面との間の部分と、フランジより内側の部分との間で、孔を介して充填材を確実に流動させ、充填不良箇所の発生を防ぐことができる。
【００２０】
前記工程（ｂ）の後に、前記フランジの孔が閉鎖されることが望ましい。
充填材の充填後、フランジの孔を閉鎖することにより、充填材にひび割れ等が生じた場合にも漏水を防止することができる。
【００２１】
前記フランジの孔の内周面にねじ部が設けられ、前記工程（ａ）、（ｂ）では前記ねじ部にねじ防護リングが取付けられており、前記工程（ｂ）の後に前記ねじ防護リングを取外して、前記ねじ部に止水キャップを取付け、前記フランジの孔を閉鎖することが望ましい。
これにより、充填材の充填後、フランジの孔に止水キャップを確実に固定して孔を閉鎖できる。また、充填材の充填時などで、ねじ部が損傷したり充填材が付着したりしないように保護できる。
【００２２】
前記工程（ａ）において、安定液で掘削部を満たしつつ前記地盤の掘削を行い、前記工程（ｂ）において、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。
充填材としてソイルモルタルや流動性処理土を用いると、継手を連壁部材の高さ方向に連続的に設けることができ、充填材としてコンクリートを用いる場合に対し、継手部分での止水性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、連壁構築時に、ソイルモルタル等の充填材の充填性を高めることができる連壁部材、およびこれを用いた連壁構築方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鋼製連壁部材１ａ、１ｂの概要を示す図
【図２】孔１７、ねじ防護リング２１、止水キャップ２９を示す図
【図３】鋼製連壁１の構築方法を示す図
【図４】孔１７付近の拡大図
【図５】鋼製連壁１を示す図
【図６】孔１７付近の拡大図
【図７】補強板５３、６１を示す図
【図８】鋼製連壁１１３を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る鋼製連壁部材１ａ、１ｂ（連壁部材）を示す図である。この鋼製連壁部材１ａ、１ｂは、相互に連結して後述する鋼製連壁（連壁）を構築する際に用いる。図１（ａ）は、雄継手９ａを有する鋼製連壁部材１ａを示す。図１（ｂ）は、雌継手９ｂを有する鋼製連壁部材１ｂを示す。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、鋼製連壁部材１ａ、１ｂは、１対のフランジ５、７の幅方向の中央部分をウェブ３により接続したＨ形形状を有する鋼材であり、フランジ５、７の幅方向の両端部分にそれぞれ継手が設けられる。鋼製連壁部材１ａでは雄継手９ａが設けられ、鋼製連壁部材１ｂでは雌継手９ｂが設けられる。本実施形態では、雄継手９ａがＴ字状に形成され、雌継手９ｂが円周の一部を切欠いた形状を有する。これらの雄継手９ａ、雌継手９ｂは鋼製連壁部材１ａ、１ｂの高さ方向に連続して設けられる。鋼製連壁部材１ａ、１ｂは、鋼製連壁部材１ｂの雌継手９ｂ内に鋼製連壁部材１ａの雄継手９ａを挿入することで相互に連結できる。
【００２８】
鋼製連壁部材１ａのウェブ３には孔１１が設けられ、フランジ５、７にはそれぞれ孔１７、１８が設けられる。孔１７は、フランジ面においてウェブ３の両側にあたる箇所で、フランジ高さ方向に一列ずつ設けられる。ウェブ３の孔１１と、フランジ５の孔１７とは、鋼製連壁部材１ａの高さ方向に沿って千鳥状に配置される。孔１８も孔１７と同様にして配置される。
【００２９】
鋼製連壁部材１ｂでも同様に、ウェブ３に孔１１が、フランジ５、７に孔１７、１８が設けられる。
【００３０】
鋼製連壁部材１ａ、１ｂにおいて、ウェブ３の孔１１の直径は、例えば２００ｍｍとする。孔１１の鉛直方向の設置間隔１３は、連壁形成後の漏水対策として、１ｍ以上を確保することが望ましい。例えば、４ｍ以上５ｍ以下（孔１１の直径の２０倍以上２５倍以下）とすると、止水性に加え、充填性および部材強度の観点から好ましい。
【００３１】
フランジ５の孔１７の直径は、例えばウェブ３の孔１１よりも小さいものとし、１００ｍｍとする。孔１７の鉛直方向の設置間隔１５も、上記と同様、連壁形成後の漏水対策として１ｍ以上を確保することが望ましい。設置間隔１５は、千鳥状の配置が可能となるように孔１１の設置間隔１３に合わせて設定し、例えば上記と同様４ｍ以上５ｍ以下（孔１７の直径の４０倍以上５０倍以下）とすると、上記と同様の観点から好ましい。フランジ７の孔１８の径、設置間隔についても同様に定めることができる。
【００３２】
しかしながら、鋼製連壁部材１ａ、１ｂの孔１１、１７、１８の大きさや設置間隔はこれに限ることはなく、止水性や充填性、部材強度などを考慮して適宜定めることができる。
【００３３】
図２（ａ）は、上記の孔１７付近を拡大して示す図である。図２（ａ）に示すように、孔１７は、内周面がねじ切り加工され、雌ねじ１９（ねじ部）が形成される。
【００３４】
孔１７には、図２（ｂ）に示すねじ防護リング２１、および図２（ｃ）に示す止水キャップ２９の取付けが可能である。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、ねじ防護リング２１は、孔１７よりも径が大きい頭部２３と、外周面に雄ねじ２７が形成された本体２５とからなる。ねじ防護リング２１は、頭部２３および本体２５を貫通する孔２４を有する。ねじ防護リング２１は、本体２５の雄ねじ２７と孔１７の雌ねじ１９とを螺合することにより、孔１７に取付可能である。また、取外しも可能である。
【００３６】
図２（ｃ）に示すように、止水キャップ２９は、孔１７よりも径が大きい頭部３１と、外周面に雄ねじ３５が形成された本体３３とからなる。止水キャップ２９は、本体３３の雄ねじ３５と孔１７の雌ねじ１９とを螺合することにより、上記と同じく孔１７に取付可能である。また、取外しも可能である。
【００３７】
次に、図３〜図６を参照して、上記の鋼製連壁部材１ａ、１ｂ等を用いた鋼製連壁の構築方法について説明する。
【００３８】
鋼製連壁を構築するには、まず、図３（ａ）に示すように、地盤１００を掘削して掘削部３９を形成する。このとき、安定液掘削工法により、掘削部３９を安定液４１で満たしつつ掘削を行う。
【００３９】
次いで、図３（ｂ）に示すように、掘削部３９に、複数の鋼製連壁部材１ａ、１ｂを、一方の部材１ｂの雌継手９ｂの内側に他方の部材１ａの雄継手９ａを通して連結しつつ、連続して建込む。また、鋼製連壁部材１ａ、１ｂで囲まれた、フランジ５、７の内側の部分４２にトレミー管４３を配置する。なお、図３（ｂ）は鋼製連壁部材１ａ、１ｂの孔１７、１８の高さの断面を示している。以降の図３（ｃ）、図５においても同様である。
【００４０】
図４は、図３（ｂ）における孔１７付近の拡大図である。本実施形態では、掘削部３９への建込み前に、鋼製連壁部材１ａ、１ｂのフランジ５の孔１７に、ねじ防護リング２１を前記したように取付けておく。
【００４１】
図３の説明に戻る。図３（ｂ）に示すように鋼製連壁部材１ａ、１ｂを建込んだ後は、前記のトレミー管４３より、フランジ５、７の内側の部分４２にソイルモルタルを注入する。注入したソイルモルタルは、フランジ５の孔１７に取付けられたねじ防護リング２１の孔２４（図４参照）を介して、フランジ５の外側の掘削部側面との間の部分４４に流動する。また、フランジ７の孔１８を介して、フランジ７の外側の掘削部側面との間の部分４６に流動する。また、ウェブ３の孔１１（図１参照）を介して、隣接する部分４２の間を流動する。
【００４２】
こうして図３（ｃ）に示すように掘削部３９内にソイルモルタル４５が打設され、前記の安定液４１と置き換えて充填される。ソイルモルタル４５は、例えばフロー値を１６０ｃｍ以上２４０ｃｍ以下、比重を１．５以上に調整したものとし、充填性、止水性に優れ、体積収縮のないものを用いることが望ましいが、これに限ることはない。
【００４３】
ソイルモルタル４５が固化すると鋼製連壁１が構築される。本実施形態では、さらに鋼製連壁１の内側（図３（ｃ）の下側）の地盤１００を掘削する。次いで、フランジ５の外側の部分４４のソイルモルタル４５を除去する。そして、孔１７に取付けていたねじ防護リング２１を取外し、その代わりに止水キャップ２９を前記したように取付け、孔１７を閉鎖する。この状態を図５に示す。なお、鋼製連壁１の内側を掘削して形成された空間には、例えば、トンネル等の地下躯体が後程構築される。
【００４４】
図６は、図５における孔１７付近の拡大図である。図に示すように、止水キャップ２９を取付ける際には、止水キャップ２９の頭部３１とフランジ５との間にゴム等のＯリング５１を挟み込み、止水を確実にしておく。ただし、Ｏリング５１は省略することも可能である。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、鋼製連壁部材１ａ、１ｂのフランジ５、７に孔１７、１８を設けることにより、鋼製連壁部材１ａ、１ｂをフランジ５、７の継手で相互に連結して建込んだ後、ソイルモルタル４５を充填する際に、フランジ５、７の外側の掘削部側面との間の部分４４、４６と、フランジ５、７より内側の部分４２との間で、孔１７、１８を介してソイルモルタル４５を確実に流動させ、充填不良箇所の発生を防ぐことができ、鋼製連壁部材１ａ、１ｂとソイルモルタル４５の一体性が高められる。
【００４６】
また、本実施形態では、フランジ５の孔１７の内周面に雌ねじ１９を設け、鋼製連壁部材１ａ、１ｂの建込み時やソイルモルタル４５の充填時では、孔１７にねじ防護リング２１を取付けておき、ソイルモルタル４５の固化後に、フランジ５の外側の部分４４のソイルモルタル４５を除去してねじ防護リング２１を取外し、代わりに止水キャップ２９を孔１７に取付けて孔１７を閉鎖する。これにより、止水キャップ２９を孔１７に確実に固定して孔１７を閉鎖でき、ソイルモルタル４５の固化後にひび割れ等が生じた場合にも、孔１７周辺の止水性を確保でき、漏水を防止することができる。また、ソイルモルタル４５の充填時などに、孔１７の雌ねじ１９が損傷したり、ソイルモルタル４５が付着したりしないように保護できる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、ウェブ３にも孔１１が設けられ、この孔１１とフランジ５、７の孔１７、１８とが、鋼製連壁部材１ａ、１ｂの高さ方向に沿って千鳥状に配置される。これにより、ウェブ３を挟んで隣接する部分４２の間でソイルモルタル４５を流動させることができて充填性が高まり、かつ鋼製連壁部材１ａ、１ｂにおいて構造的に弱い部分も生じない。
【００４８】
なお、本実施形態では、フランジ５、７の孔１７、１８やウェブ３の孔１１の周囲に補強板を固定してもよい。図７（ａ）は、この場合の孔１７付近の拡大図である。例えば、フランジ５に孔１７を設けたことにより、鋼製連壁部材１ａ、１ｂが所定の断面係数を満たさなくなった場合には、孔１７の周囲に補強板６１を固定する。この補強板６１は、孔１７より若干大きい孔６３を有し、この孔６３と孔１７の位置を合わせてフランジ５に固定される。フランジ７においても同様に、孔１８の付近に補強板を固定することができる。さらに、図７（ｂ）に示すように、ウェブ３においても、孔１１より若干大きい孔５５を有する補強板５３を、孔５５と孔１１の位置を合わせてウェブ３に固定し同様にして補強ができる。なお、補強板の形状、配置等は補強の目的に応じて定められ、上記したものに限ることはない。
【００４９】
また、本実施形態では、充填材としてソイルモルタル４５を用いたが、流動化処理土を用いてもよい。ソイルモルタルや流動化処理土を用いると、継手をフランジ高さ方向に連続的に設けることができ、コンクリートを用いる場合と比較して、継手部分での止水性能を高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、鋼製連壁部材１ａ、１ｂの双方でフランジに孔を設けたが、一方の部材にのみ設けてもよい。例えば、雌継手９ｂを有する鋼製連壁部材１ｂのフランジ５、７は比較的薄厚に形成されるので、この鋼製連壁部材１ｂのフランジ５、７のみに孔を設けてもよい。さらに、本実施形態において、フランジ７の孔１８にはねじ防護リングや止水キャップを取付けないので、内周面の雌ねじを省略したが、鋼製連壁部材１ａ、１ｂとしては、両方のフランジ５、７の孔１７、１８の内周面に前記の雌ねじ１９を設けておき、使用時に、適切な側のフランジの孔にねじ防護リングを取付け、以下前記と同様の手順で施工するようにしてもよい。
【００５１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例また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】
【００５２】
１、１１３………鋼製地中連続壁
１ａ、１ｂ、１１０ａ、１１０ｂ………鋼製連壁部材
３………ウェブ
５、７………フランジ
９ａ、１１２ａ………雄継手
９ｂ、１１２ｂ………雌継手
１１、１７、１８、２４、５５、６３………孔
１９………雌ねじ
２１………ねじ防護リング
２７、３５………雄ねじ
２９………止水キャップ
３９………掘削部
４１………安定液
４５………ソイルモルタル
５３、６１………補強板
１００………地盤
【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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