(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水が必要な土層を含む掘削部の周囲に、外周部をラップさせずに間をあけて掘削穴が設けられ、前記掘削穴の全てに建て込まれる親杭と、
前記土層に位置する全ての前記掘削穴の部位に設けられた拡径部の外周部同士がラップして連続した部分に設けられ、セメントミルク及び掘削土で形成された壁状のソイルセメントコラム遮水部と、
を有する土留め壁。
【請求項２】
前記掘削部の掘削面には、前記ソイルセメントコラム遮水部が構築された部分を除き、前記親杭の間に横矢板が架け渡されている請求項１に記載の土留め壁。
【請求項３】
前記親杭はＨ形鋼とされ、前記ソイルセメントコラム遮水部の掘削面は、前記Ｈ形鋼のフランジ面と平行に切り取られている請求項１又は２に記載の土留め壁。
【請求項４】
遮水が必要な土層を含む掘削部の周囲に外周部をラップさせずに間をあけて、所定の深度まで、親杭を建て込む掘削穴を掘削する工程と、
前記土層の範囲に構築され、全ての前記掘削穴を拡径しながらセメントミルクと掘削土を混合攪拌し、隣り合う拡径された前記掘削穴の外周部同士をラップさせ、前記掘削部を取り囲むソイルセメントコラム遮水部を構築する工程と、
前記ソイルセメントコラム遮水部の前記セメントミルクが固化する前に、前記掘削穴の全てにＨ形鋼を建て込む工程と、
前記掘削部を掘削しながら、前記ソイルセメントコラム遮水部を前記Ｈ形鋼のフランジ面と平行に切り取る工程と、
を有する土留め壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土留め壁及び土留め壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、土留め壁に遮水機能が要求される場合には、原位置の地盤とセメントミルクを混合攪拌して構築された地盤改良体の土留め壁が採用され、遮水機能が要求されない場合には、親杭横矢板工法で構築された土留め壁が採用されている。即ち、土留め壁として遮水機能が要求されるか否かで、いずれかを選択せざるを得ないため、掘削面の一部に遮水機能が要求される土層が存在しても、掘削面の全面に、地盤改良体の土留め壁を採用する必要があった。これにより、施工コストの上昇を招いていた。
【０００３】
そこで、遮水機能が要求される部分にのみ遮水部を設ける、親杭横矢板工法の土留め壁が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
図５に示すように、特許文献１に記載の親杭横矢板工法の土留め壁７０は、所定の間隔で地盤７２内に打設される親杭７３と、親杭７３の間に設置される横矢板７４を有し、地盤７２の遮水が不要な土層７７の間に存在する遮水が必要な帯水層７６、７８の位置に、地下水の流れを遮断する遮水部７５が形成されている。
【０００５】
ここに、遮水部７５は、土留め壁７０の外側の地盤中に設けられ、帯水層７６、７８の上面のやや上部から、帯水層７６、７８の下面のやや下部までの範囲に渡り、ゲル状の遮水材を地盤に圧入して形成される。
しかし、特許文献１に記載の土留め壁は、地下水の回り込みによる遮水性能の低下、ゲル状の遮水材の圧入による施工工程の増加等の問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑み、掘削面に遮水が必要な土層がある場合に、その部分のみに遮水機能を持たせることのできる土留め壁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】
請求項１に記載の発明に係る土留め壁は、遮水が必要な土層を含む掘削部の周囲に、外周部をラップさせずに間をあけて掘削穴が設けられ、前記掘削穴の全てに建て込まれる親杭と、前記土層に位置する全ての前記掘削穴の部位に設けられた拡径部の外周部同士がラップして連続した部分に設けられ、セメントミルク及び掘削土で形成された壁状のソイルセメントコラム遮水部と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、拡径した掘削穴の外周部を、隣り合う掘削穴の外周部とラップさせたソイルセメントコラム遮水部が、遮水の必要な土層を遮水する。即ち、遮水が必要な土層のみに、遮水機能を有する遮水壁を構築することができる。
これにより、掘削面の一部に遮水機能が要求される土層があっても、その部分のみに遮水機能を持たせることのできる親杭横矢板工法の土留め壁を提供できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の土留め壁において、前記掘削部の掘削面には、前記ソイルセメントコラム遮水部が構築された部分を除き、前記親杭の間に横矢板が架け渡されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、遮水が必要な土層の範囲にのみ、遮水機能を有するソイルセメントコラム遮水部が構築され、遮水が不要な部分には、親杭の間に横矢板が架け渡されている。
これにより、遮水が不要な部分を親杭横矢板工法で施工でき、施工コストの低減が図れる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の土留め壁において、前記親杭はＨ形鋼とされ、前記ソイルセメントコラム遮水部の掘削面は、前記Ｈ形鋼のフランジ面と平行に切り取られていることを特徴としている。
請求項３に記載の発明によれば、ソイルセメントコラム遮水部は、掘削された地盤側に突き出ることはない。即ち、親杭横矢板工法の作業内容を大きく変更することなく、遮水が必要な部分のみを遮水する土留め壁が提供できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明に係る土留め壁の構築方法は、遮水が必要な土層を含む掘削部の周囲に外周部をラップさせずに間をあけて、所定の深度まで、親杭を建て込む掘削穴を掘削する工程と、前記土層の範囲に構築され、全ての前記掘削穴を拡径しながらセメントミルクと掘削土を混合攪拌し、隣り合う拡径された前記掘削穴の外周部同士をラップさせ、前記掘削部を取り囲むソイルセメントコラム遮水部を構築する工程と、前記ソイルセメントコラム遮水部の前記セメントミルクが固化する前に、前記掘削穴の全てにＨ形鋼を建て込む工程と、前記掘削部を掘削しながら、前記ソイルセメントコラム遮水部を前記Ｈ形鋼のフランジ面と平行に切り取る工程と、を有することを特徴としている。
【００１４】
本、土留め壁の構築方法を用いることにより、掘削面に遮水機能が要求される土層があっても、その土層のみに遮水機能を持たせることのできる親杭横矢板工法の土留め壁を提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記構成としてあるので、掘削面に遮水が必要な土層がある場合に、その部分のみに遮水機能を持たせることのできる土留め壁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る土留め壁の基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る土留め壁の平面図及び側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る土留め壁の施工手順を示す側面断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る土留め壁の展開例の平面図及び側面断面図である。
【図５】従来例の土留め壁の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１、２を用いて実施の形態に係る土留め壁１０について説明する。図１は斜視図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は地盤の断面図、図２（Ｃ）は土留め壁の断面図である。
【００１８】
土留め壁１０は、地盤の掘削部を囲む掘削面１６に構築されている。土留め壁１０は、地表面４２と掘削部の掘削底面３４の間に、高さＨ１で形成されている。掘削面１６の一部には、遮水が必要な砂質土層１２が存在しており、土留め壁１０に遮水性能が要求されている。
【００１９】
砂質土層１２の上部と下部には、粘性土層１４、１５が形成されている。この粘性土層１４、１５は、水を通過させない層であり、土留め壁１０に遮水性能は要求されない。粘性土層１５の下には、更に砂質土層１３が存在するが、土留め壁１０の深さＨ１は、粘性土層１５まであり、砂質土層１３は土留め壁１０に直接影響を及ぼすものではない。
【００２０】
土留め壁１０はＨ形鋼２０を有しており、Ｈ形鋼２０が背面地盤からの土圧に抵抗している。Ｈ形鋼２０は、後述するオーガヘッドで掘削された掘削穴１８に建て込まれ、根固めされている。
掘削穴１８は円柱状とされ、砂質土層１３に至る深さＨ２まで直径Ｄ１で掘削されている。但し、掘削穴１８が砂質土層１２を貫通する部分では、掘削径が直径Ｄ２に拡径されている。
【００２１】
掘削穴１８の内部には、セメントミルクと掘削土を混合攪拌したソイルセメントコラム２６が構築され、掘削穴１８に建て込まれたＨ形鋼２０は、ソイルセメントコラム２６で根固めされている。
このとき、掘削穴１８の直径Ｄ２に拡径された円柱状部分は、隣り合う外周部がラップされ、壁状に、ソイルセメントコラム遮水部２２が構築されている。これにより、砂質土層１２を土留め壁１０で塞ぎ、遮水機能を確保することができる。
【００２２】
なお、ソイルセメントコラム遮水部２２の上部掘削穴２８には、セメントミルクを吐出せずに、原地盤（粘性土層１４）をそのまま埋め戻している。
ここに、ソイルセメントコラム遮水部２２は、砂質土層１３の底面より更に深さＨ３だけ深い位置から構築され、砂質土層１３の上面より更に深さＨ４だけ浅い位置まで構築されている。ここに、深さＨ３は５００ｍｍ程度が望ましい。これにより、上下端部からの水漏れを防ぐことができる。
【００２３】
掘削面１６は、ソイルセメントコラム遮水部２２の掘削部側を切り取り、平板状に形成されている。即ち、ソイルセメントコラム遮水部２２は、Ｈ形鋼２０のフランジ面と平行な方向に、フランジ面が露出される位置まで切り取られている。この結果、ソイルセメントコラム遮水部２２が掘削部側に突き出ることはない。
【００２４】
また、掘削面１６の上部、即ち、ソイルセメントコラム遮水部２２の上には、横矢板２４が設けられている。横矢板２４は合板製とされ、Ｈ形鋼２０の間に積み重ねて架け渡され、粘性土層１４の土圧を受けている。
【００２５】
以上説明したように、遮水が必要な砂質土層１２を塞ぐ範囲に、外周部をラップさせソイルセメントコラム遮水部２２を構築することで、遮水機能を備えた土留め壁１０が提供できる。また、遮水が不要な粘性土層１４、１５に対しては、Ｈ形鋼２０の間に横矢板２４を架け渡すことで、土留め機能が確保される。
【００２６】
これにより、従来の親杭横矢板工法の作業内容を大きく変更することなく、遮水が必要な砂質土層１２のみを遮水する親杭横矢板工法の土留め壁１０を提供できる。この結果、施工コストの低減が図れる。  
【００２７】
なお、遮水が必要な土層は、砂質土層１２を代表例に説明したが、これに限定されることはなく、他の土層であっても遮水できる。一方、砂質土層１２であっても、遮水が不要な場合は、当然、遮水機能を持たせる必要はない。
また、掘削面１６が粘性土層１４の範囲では、遮水は不要であり、横矢板２４をＨ形鋼２０の間に架け渡したが、崩落の危険性がない粘性土層１４においては、横矢板２４を省略してもよい。
【００２８】
また、Ｈ形鋼２０を全ての掘削穴１８に建て込んだ状態で説明したが、必ずしも全ての掘削穴１８に建て込む必要はなく、背面地盤からの土圧に応じて建て込む密度（本数）を決定すればよい。
【００２９】
また、ソイルセメントコラム遮水部２２の上部掘削穴２８には、セメントミルクを吐出せずに、原地盤（粘性土層１４）をそのまま埋め戻しているが、セメントミルクを吐出して、ソイルセメントコラムを構築してもよい。
【００３０】
次に、土留め壁１０の構築方法について、図３を用いて説明する。
先ず、図３（Ａ）に示す掘削穴の掘削工程を実行する。即ち、掘削穴１８の位置に、先端にオーガヘッド３０を取り付けた掘削ロッド４０をセットする。オーガヘッド３０を回転させ、先端から掘削水を吐出させながら、深さＨ２まで、直径Ｄ１で掘削穴１８を掘削する。掘削穴１８は、遮水が必要な土層である砂質土層１２を、鉛直方向に貫通して形成される。
【００３１】
次に、図３（Ｂ）に示すソイルセメントコラム遮水部の構築工程を実行する。即ち、オーガヘッド３０を、砂質土層１２の位置（矢印Ｈ１の範囲）まで移動させ、オーガヘッド３０で掘削穴１８を拡径掘削する。
【００３２】
オーガヘッド３０は、逆回転させることで拡大掘削が可能な構成である。具体的には、図３（Ａ）の掘削方向がオーガヘッド３０の正回転であり、直径Ｄ１で掘削穴１８を掘削する。続いてオーガヘッド３０を逆回転させることにより、折り畳まれたオーガヘッド３０の先端部３１が広がり、掘削穴１８を直径Ｄ２に拡径して掘削する。これにより、隣り合う拡径された掘削穴２２の外周部が、互いにラップされる。
【００３３】
次に、図３（Ｃ）に示すように、掘削穴１８の内部にソイルセメントコラムを構築する。即ち、オーガヘッド３０を再度正回転に戻して回転させながら、掘削穴１８の下部に沈降した掘削土を再度掘削し、穴壁の安定性を確認する。その後、正回転のままオーガヘッド３０の先端からセメントミルクを吐出させ、引き上げながらセメントミルクと掘削土を混合攪拌させる。拡径された掘削穴１８の上面の位置までセメントミルクを注入した後、注入を終了して掘削ロッド４０を掘削穴１８から引き出す。
【００３４】
次に、図３（Ｄ）に示すＨ形鋼２０の建て込み工程を実行する。即ち、セメントミルクが固化する前に、掘削穴１８にＨ形鋼２０を建て込み保持する。これにより、Ｈ形鋼２０がソイルセメントコラムで根固めされる。また、セメントミルクが固化することでソイルセメントコラム遮水部２２が、連続した柱体として構築される。その後、掘削穴１８の上部２８に地盤１４を埋め戻す。
【００３５】
最後に、図３（Ｅ）に示す切り取り工程を実行する。即ち、地盤の掘削部を地表面４２から掘削底面３２まで掘削する。このとき、粘性土層１４が崩落しないように、横矢板２４をＨ形鋼２０の間に架け渡しながら掘削する。また、ソイルセメントコラム遮水部２２においては、掘削部側をＨ形鋼のフランジ面と平行に、フランジ面が露出する位置まで切り取る。
【００３６】
以上説明した方法で土留め壁１０を構築することにより、掘削面１６に遮水機能が要求される砂質土層１２が存在しても、その砂質土層１２の範囲のみを遮水する土留め壁１０を提供できる。
【００３７】
なお、拡径された掘削穴２２は、逆回転して拡径掘削が可能な機能を備えたオーガヘッド３０を用いた例について説明した。しかし、掘削穴１８を拡径できればよく、これに限定されるものではない。例えば、掘削水やセメントミルクを、横方向にジェット流として吐出させ、ジェット流の吐出圧力で掘削穴１８を横方向に掘削し、拡径する方法を用いてもよい。
【００３８】
次に、展開例について説明する。
図４に示すように、土留め壁５０は、地盤の掘削部を囲む掘削面１６に構築されている。土留め壁５０は、地表面４２と掘削部の掘削底面３４の間に、高さＨ１で形成されている。掘削面１６の一部には、遮水が必要な砂質土層１２、３６が存在しており、土留め壁１０に遮水性能が要求されている。
【００３９】
砂質土層３６の上部には粘性土層１４が、下部には粘性土層３８が形成されている。また、粘性土層３８の下には砂質土層１２が形成され、砂質土層１２の下には、粘性土層１５が形成されている。即ち、掘削面１６に砂質土層１２、３６の２層が存在している。
【００４０】
これに対応して、土留め壁５０のソイルセメントコラム遮水部５２は、砂質土層１２の底面より更に深さＨ３だけ深い位置から構築され、砂質土層３６の上面より更に深さＨ３だけ浅い位置まで構築されている。ここに、深さＨ３は５００ｍｍ程度が望ましい。
【００４１】
このように、砂質土層１２、３６が上下方向に複数ある場合には、ソイルセメントコラム遮水部５２を、複数の砂質土層１２、３６を跨いで連続して塞ぐ寸法に構築してもよい。これにより、施工コストを低減できる。
他の構成は、上述した実施の形態と同じであり説明は省略する。
【符号の説明】
【００４２】
１０  土留め壁
１２  砂質土層（遮水が必要な土層）
１６  掘削面
１８  掘削穴
２０  Ｈ形鋼（親杭）
２２  ソイルセメントコラム遮水部
【図１】
0005930580.tif 000002
【図２】
0005930580.tif 000003
【図３】
0005930580.tif 000004
【図４】
0005930580.tif 000005
【図５】
0005930580.tif 000006