(57)【要約】【課題】  撤去に伴う作業工程をなくすことができる土留め材を提供する。【解決手段】  本発明の土留め材は、掘削面に隣接する土留め壁１０を含み、土留め壁１０が生分解性プラスチック材料からなることを特徴とするものである。また、本発明の土留め材は、大気に露出する表面に、コーティング材を塗布することを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削面に隣接し、該掘削面を覆う土留め壁を含み、前記土留め壁が生分解性プラスチック材料からなることを特徴とする、土留め材。
【請求項２】
前記土留め材の大気に露出する表面に、コーティング材が塗布されていることを特徴とする、請求項１に記載の土留め材。
【請求項３】
前記コーティング材は、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、セラミック、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ウレタン樹脂から選択される、請求項２に記載の土留め材。
【請求項４】
前記土留め材は、さらに、前記土留め材を支持する支保部材を含み、前記支保部材も前記生分解性プラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の土留め材。
【請求項５】
前記土留め壁は、矢板を含み、前記支保部材は、前記矢板が転倒しないように支持する腹起し材と、前記腹起し材を水平方向に支持する切梁材と、前記切梁材を鉛直方向に支持する中間杭とを含み、前記矢板、前記腹起し材、前記切梁材、前記中間材のすべてが、前記生分解性プラスチック材料からなり、表面に前記コーティング材が塗布される、請求項４に記載の土留め材。
【請求項６】
前記土留め壁が、矢板と親杭とから構成される、請求項５に記載の土留め材。
【請求項７】
前記生分解性プラスチック材料に、さらに、炭素繊維、チタン、酸化チタン、チタン合金、カーボンブラック、ゼオライト、鉄から選択される綿状または糸状物質または粉末を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の土留め材。
【請求項８】
前記生分解性プラスチック材料に、炭素繊維またはアラミド繊維から選択される繊維シートを補強材としてさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の土留め材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削面や法面の崩壊を防止するための土留め材に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤を掘削した際の掘削面や法面の崩壊を防止するために、土留めといった架構が設けられる。この土留めは、土圧や水圧を受ける土留め壁と、土留め壁を支持し、土留め壁を所定位置に固定するための支保工とから構成される。
【０００３】
現在、土留め工事には、親杭横矢板方式、シートパイル方式と呼ばれる鋼矢板方式、ソイルセメント柱列壁方式、鉄筋コンクリート（ＲＣ）造連壁方式などが採用されている。親杭横矢板方式は、Ｈ形鋼を親杭として打ち込み、掘削に伴って横矢板を掛けていく工法で、鋼矢板方式は、鋼矢板を現場で円形、矩形などの閉鎖形状に組み合わせて打ち込み、継手内のモルタル充填、頭部の剛結処理を行う工法で、ソイルセメント柱列壁方式は、現地土とセメントを攪拌・混合した場所打ちコンクリート杭を連続して打設し、柱列式の壁を構築して土留め壁や止水壁とする工法で、ＲＣ造連続壁方式は、ベントナイトなどの安定液を注入しながらある長さを壁状に掘削し、鉄筋を挿入した後にコンクリートを打設して連続して地中壁を構築する工法である。
【０００４】
これらの方式のうち、親杭横矢板方式やシートパイル方式では、土留め工事、掘削工事、構造物構築後、土留め材の撤去が行われる。すなわち、親杭横矢板方式では、埋め戻しながら横矢板を撤去し、その後、親杭の引き抜きが行われる。シートパイル方式では、埋め戻し後、シートパイル（鋼矢板）の引き抜きが行われる。一般に、親杭には、上記Ｈ形鋼のほか、Ｉ形鋼やレールなどの鋼材が使用され、横矢板には、木製の板が使用される。また、シートパイルには、波状に加工した鋼製のものが使用される。これらの材料はいずれも、強度および耐久性があり、繰り返し使用することができるものの、撤去に手間がかかり、親杭やシートパイルの引き抜きが困難な場合があり、施工性の合理化が求められている。
【０００５】
そこで、土留め壁内の芯材を簡易かつ作業性よく引き抜く方法が提案されている。例えば、土留め壁内の切込入り補強材の頭出しをなした後、この切込入り補強材の頭部等に打撃衝撃、振動衝撃等の衝撃手段を加え、土留め壁素材と切込入り補強材との密着性を解き、その後、切込入り補強材を引き抜くようにした工法が提案されている（特許文献１参照）。また、予め土留め用芯材の表面をベントナイトシートで被覆しておき、土留め施工の際に、ベントナイトシートに散水等により給水したのち芯材を立て込む方法が提案されている（特許文献２参照）。この方法では、給水してベントナイトを膨潤させておくことにより、地盤中に建て込んだ芯材と孔壁との間の摩擦力が泥土状のベントナイトにより緩和され、これにより、土留め施工後の芯材撤去時に、例えば、クレーン等を用いて容易に芯材を引き抜くことができる。
【０００６】
しかしながら、これらの方法は、いずれも芯材を引き抜き、撤去するものであり、上述したように、撤去に手間がかかり、場所および条件によって引き抜きが困難な場合があった。撤去を必要とする場合、作業工程が増加し、人件費や材料費などがかかり、また、危険性もあり、さらには、敷地境界に近隣して設置した土留め材を撤去するのは困難であるといった問題があった。
【特許文献１】特開平５−１９５５３１号公報
【特許文献２】特開２００２−３４８８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、撤去に伴う作業工程をなくすことができる土留め材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】
上記課題は、本発明の土留め材を提供することにより達成される。本発明の請求項１の発明によれば、掘削面に隣接し、該掘削面を覆う土留め壁を含み、前記土留め壁が生分解性プラスチック材料からなることを特徴とする、土留め材が提供される。
【０００９】
本発明の請求項２の発明によれば、前記土留め材の大気に露出する表面に、コーティング材が塗布されていることを特徴とする土留め材が提供される。
【００１０】
本発明の請求項３の発明によれば、前記コーティング材は、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、セラミック、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ウレタン樹脂から選択される土留め材が提供される。
【００１１】
本発明の請求項４の発明によれば、前記土留め材は、さらに、前記土留め材を支持する支保部材を含み、前記支保部材も前記生分解性プラスチック材料からなることを特徴とする土留め材が提供される。
【００１２】
本発明の請求項５の発明によれば、前記土留め壁は、矢板を含み、前記支保部材は、前記矢板が転倒しないように支持する腹起し材と、前記腹起し材を水平方向に支持する切梁材と、前記切梁材を鉛直方向に支持する中間杭とを含み、前記矢板、前記腹起し材、前記切梁材、前記中間材のすべてが、前記生分解性プラスチック材料からなり、表面に前記コーティング材が塗布される土留め材が提供される。
【００１３】
本発明の請求項６の発明によれば、前記土留め壁が、矢板と親杭とから構成される土留め材が提供される。
【００１４】
本発明の請求項７の発明によれば、前記生分解性プラスチック材料に、さらに、炭素繊維、チタン、酸化チタン、チタン合金、カーボンブラック、ゼオライト、鉄から選択される綿状または糸状物質または粉末を含む土留め材が提供される。
【００１５】
本発明の請求項８の発明によれば、前記生分解性プラスチック材料に、炭素繊維またはアラミド繊維から選択される繊維シートを補強材としてさらに含む土留め材が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の土留め材を提供することにより、仮設した土留め材を撤去する必要がなくなり、撤去に伴う作業工程が不要となり、工期を短縮でき、かつ安価で施工できる。また、撤去作業時の危険を防止することができ、敷地境界に近隣して施工することが可能となり、建築物の床面積を増加させることができる。さらに、大気に露出する部分をコーティング材で覆うことにより、腐敗による強度低下を防止することができ、仮設作業時において、土留め材の強度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、図面に示された実施の形態に限定されるものではない。図１は、掘削面に、本発明の土留め材を使用して土留めを構築したところを例示した図である。図１に示す土留めは、パワーショベルといった掘削機を使用して地盤を掘削し、その掘削面の土砂が崩壊しないようにするために仮設構造物として構築される。掘削面は、崩れやすくなっており、土留めは、その掘削面に隣接させて配置される土留め壁１０のみで、その崩壊を防止することもできるが、図１に示す実施の形態のように、さらに、土留め壁１０の転倒を防止するために土留め壁１０を支持する支保部材１１を含んで構成することもできる。
【００１８】
土留め壁は、親杭横矢板方式であれば、親杭と横矢板とから構成され、シートパイル方式であれば、シートパイル（矢板）から構成される。親杭は、断面がＨ形またはＩ形で、一方向に延びる部材が使用され、地盤に打ち込んで固定される。横矢板は、一般的には複数の板が使用され、その複数の板が鉛直方向に積み上げることにより構築される。シートパイルは、波状板であり、親杭と同様に、地盤に打ち込んで固定される。
【００１９】
支保部材としては、水平方向に架け渡すように、土留め壁に隣接させて配置され、土留め壁の転倒を直接的に支持する腹起し材と、土留め壁に対して垂直方向に延び、腹起し材を水平方向に支持する切梁材と、切梁材を鉛直方向に支持する中間杭とを挙げることができる。腹起し材、切梁材、中間杭はいずれも、上記Ｈ形またはＩ形の部材を用いることができ、特に、土留め壁を支持する腹起し材は、土留め壁に隣接させる面の面積が大きいＨ形の部材が好ましい。なお、切梁材同士は、ボルトおよびナットなどの締結手段、または、ワイヤロープや継ぎ手などの固定手段を使用して固定することができる。
【００２０】
本発明の土留め材について説明する。本発明の土留め材は、上記の土留め壁１０を含んで構成され、土留め壁１０が生分解性プラスチック材料からなることを特徴としている。土留め壁１０は、掘削面に隣接して配置され、この土留め壁１０を生分解性プラスチック材料から形成することにより、時間の経過とともに、土壌中に含まれる微生物によって分解し、消失させることができる。具体的には、土壌に含まれる微生物により、炭酸ガスと水に分解される。このため、土留め壁１０を撤去する必要がなくなり、撤去時に伴う掘削面の崩壊の危険もなくなる。支保部材１１を用いて土留め壁１０を支持する場合、支保部材１１も、生分解性プラスチック材料から形成することにより、撤去する必要がなく、埋設後に微生物によって分解され、消失される。土留め壁１０および支保部材１１の形状および大きさなどは、従来から使用される鋼材から形成される土留め壁および支保部材と同じ形状および大きさとすることができる。
【００２１】
ここで、生分解性プラスチック材料としては、でんぷん、セルロース、乳酸、コハク酸、グリコール、これらの混合物からなるものを挙げることができる。親杭のように、地盤に打ち込まれるものは、特に、キトサン、セルロース、でんぷんを主成分とするもの、ポリカプロラクトン、カプロラクトン系共重合体、とうもろこしやじゃがいもなどのでんぷんから得られるポリ乳酸、ポリ乳酸系樹脂、脂肪族ジカルボン酸とジオールとから合成される脂肪族ポリエステル、酢酸セルロース、ニトロセルロース、アミロースポリエステル共重合体などの硬質プラスチックが望ましい。
【００２２】
本発明では、土留め壁１０および支保部材１１として所定強度が必要であり、上記生分解性プラスチック材料のみで強度が不足する場合には、強度を付与するべく、炭素繊維やアラミド繊維などの綿状または糸状物質を混合したり、チタン、チタン−アルミナ−錫といったチタン合金、酸化チタン、ゼオライト、鉄などの粉末を補強材として混合することができる。これら物質または粉末は、必要とされる強度になる量を混合することができる。
【００２３】
本発明では、さらに、炭素繊維やアラミド繊維などの繊維シートを含んで成形したものを使用することができ、この繊維シートを含めることにより、さらに高い強度を付与することができる。
【００２４】
また、本発明では、生分解性プラスチック材料からなる各部材が、仮設工事中には地盤に埋設されず、大気に露出した状態とされ、この大気に露出した状態では生分解性プラスチック材料が腐敗して脆くなり、強度を維持することができなくなるため、少なくとも大気に露出する表面に、コーティング材を塗布することができる。すなわち、土留め壁１０の掘削面に隣接しない側および上部に塗布される。本発明では、大気に露出しない土留め壁１０の掘削面に隣接する側および地盤内に埋設される下部に塗布されていてもよい。また、本発明では、コーティング材の厚さは薄いほうが好ましく、また、大気に露出しない土壌に隣接する側および下部はコーティング材を塗布しないほうが好ましい。例えば、コーティング材の厚さは、数マイクロメートル〜数十マイクロメートルとすることができる。
【００２５】
コーティング材としては、大気に露出しないように表面を覆うことができるものであればいかなるものであってもよいが、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）といったフッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、セラミック、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ウレタン樹脂などのコーティング材を挙げることができる。
【００２６】
以下、本発明の土留め材を用いた親杭横矢板方式における土留め工事について説明する。親杭横矢板方式で使用される親杭１２は、生分解性プラスチック材料からなる断面がＨ形で、一方向に延びる部材とされ、横矢板１３は、生分解性プラスチック材料からなる所定面積を有する、所定厚さの板とされている。横架材として使用される腹起し材１４、腹起し材１４を水平に支持する切梁材１５、切梁材１５を鉛直方向に支持する中間杭１６も、生分解性プラスチック材料からなるＨ形で、一方向に延びる部材とされている。これらの材料の大きさ、長さ、厚さなどは、施工規模に応じ、工事に必要とされる適切なものとされる。
【００２７】
土留め工事では、まず、親杭１２となる断面Ｈ形のＨ形部材を所定間隔で地盤に打ち込む。打ち込む際、Ｈ形部材に形成される２つのＵ字溝の１つが、隣り合うＨ形部材の１つのＵ字溝と対向するように配置され、打ち込まれる。このように、Ｕ字溝同士が対向して配置されることにより、横矢板１３の両端がそれぞれのＵ字溝に収容され、鉛直方向に積み上げ、土留め壁１０を構築することができる。親杭１２と横矢板１３とから構成される土留め壁１０の所定高さ位置に、横架材として使用される腹起し材１４を取り付ける。親杭１２には、所定高さ位置に、腹起し材１４を支持するための図示しないブラケットが設けられており、ブラケットに腹起し材１４が載置される。ブラケット上に載置された腹起し材１４は、親杭１２となるＨ形部材に設けられたねじ孔と、腹起し材１４となるＨ形部材またはＨ形鋼に設けられたねじ孔とを位置合わせし、ボルトおよびナットといった締結手段を使用することにより固定することができる。なお、腹起し材１４の取り付けによって、土留め壁１０が転倒または崩壊するおそれがあるため、中間杭１６を所定位置に打ち込み、腹起し材１４に一端を固定し、他端を中間杭１６に固定して、切梁材１５を架け渡すように取り付ける。また、切梁材１５の他端は、図示しないジャッキと接触し、このジャッキによって切梁材１５を腹起し材１４および土留め壁１０に向けて押し込むことにより、土留め壁１０が転倒しないように支持することができる。このようにして、腹起し材１４、切梁材１５、中間杭１６を取り付け、設置し、土留めを構築することができる。切梁材１５同士は、一方の切梁材に他方の切梁材を吊り下げるようにして互いを固定する固定手段１７を使用して固定することができる。
【００２８】
図２は、本発明の土留め材として用いられる土留め壁を例示した図である。図２（ａ）は、親杭横矢板方式で使用される親杭２０および横矢板２１を、図２（ｂ）は、シートパイル方式で使用されるシートパイル２２を示す。これらはいずれも生分解性プラスチック材料から形成される。図２（ａ）に示す親杭２０は、上述したように、所定長さで、断面Ｈ形のＨ形部材とされ、横矢板２１は、所定面積および所定厚さを有する複数の板から構成される。上述したように、親杭２０は、所定間隔で離間して地盤に打ち込んで固定され、横矢板２１は、親杭間に、鉛直方向に積み上げられ、土留め壁が構築される。図２（ｂ）に示すシートパイル２２は、シートパイル２２同士を掛止させる掛止部２３と、一方に突出した突出面２４とを備えており、地盤に打ち込んで固定される。シートパイル２２は、その突出面２４が掘削面に向いて設置された場合、隣り合うシートパイル２２ａは、その突出面２４ａが掘削面とは反対方向に向いて設置され、掘削面を覆う複数のシートパイルは、波形を形成するように構築される。図２（ｂ）に示すシートパイル２２の掛止部２３は、シートパイル２２の両側に設けられ、互いの掛止部２３、２３ａによって引っかけるようにして固定される。
【００２９】
図２（ａ）に示す親杭２０および横矢板２１、図２（ｂ）に示すシートパイル２２、２２ａは、掘削面を覆い、地盤に打ち込んで下部のみが固定される。したがって、所定以上の土圧がかかると崩壊する。そこで、親杭２０やシートパイル２２、２２ａの上側を支持する腹起し材、切梁材、中間杭などの支保部材が設置される。
【００３０】
図２（ａ）に示す親杭２０および横矢板２１、図２（ｂ）に示すシートパイル２２、２２ａは、必要とされる長さおよび厚さ、大きさとすることができ、横矢板２１およびシートパイル２２、２２ａは、いかなる枚数から構成されていてもよく、それに応じて親杭２０の本数を決定することができる。なお、図２（ａ）および（ｂ）には図示していないが、大気に露出する表面には、腐敗を防止するための上述したコーティング材が塗布されている。
【００３１】
図３は、支保部材を詳細に例示した図である。図３（ａ）は、土留め工事を上部から見たところを示した図であり、図３（ｂ）は、土留め工事を水平方向から見たところを示した図である。図３（ａ）には、掘削面に隣接して土留め壁が構築され、土留め壁を支持するために腹起し材３０が設置され、腹起し材３０を水平支持するように、腹起し材３０に一端を接触させて切梁材３１が設置され、他端をジャッキ３２に接触させ、このジャッキ３２よって固定されているのが示されている。また、図３（ａ）には、腹起し材３０と切梁材３１とが垂直になるように設置され、それを保持するために、腹起し材３０と切梁材３１とを４５°に接続し、補強する火打ち３３が設けられている。図３（ｂ）には、土留め壁の親杭３４の所定高さ位置に、腹起し材３０を支持するためのブラケット３５が設けられており、そのブラケット３５に切梁材３１の一端も載置され、切梁材３１の中間部分が中間杭３６の所定高さ位置に設けられたブラケット３７に載置されているのが示されている。なお、切梁材３１同士が交差する部分は、上述した固定手段を用いて連結される。また、腹起し材３０と切梁材３１の一端とは、締結手段などを使用して締結される。
【００３２】
土留め材は、腹起し材３０による角部の水平支持を確保するために、腹起し材３０の一端に接触し、土留め壁の角部に隣接して配置されるコーナーピースと、火打ち３３の腹起し材３０に接触する部分および火打ち３３の切梁材３１に接触する部分に配置される火打ちピースとを備えることができる。これらピースは、それぞれの間に配置され、適切に接触し、また、補強することができる形状、材質および大きさにものとされる。なお、本発明では、ブラケット、火打ち、これらピースも、生分解性プラスチック材料から形成されるものを用いることができる。また、生分解性プラスチック材料からなる腹起し材３０、切梁材３１、火打ち３３、ブラケット３５、３７、中間杭３６、親杭、横矢板、固定手段、上記締結手段はすべて、大気に露出する表面が、上記のコーティング材によってコーティングされる。
【００３３】
これまで、図面を参照して本発明の土留め材について説明してきたが、本発明の土留め材は、図面に示された実施の形態に限定されるものではなく、その他必要な材料を含むことができるものである。この場合、掘削面に隣接し、撤去が困難な材料については生分解性プラスチック材料から形成し、撤去が容易なものについては一般に使用される材料を使用することができる。また、生分解性プラスチック材料と一般に使用される材料との間の連結状態が悪く、強度が低下する場合には、同じ材質、すなわちいずれも生分解性プラスチック材料からなる材料を使用することができる。さらに、強度が不足する場合には、上述した補強材を添加することにより向上させることができ、強度に応じてその添加量を決定することができる。また、ソイルセメント柱列壁方式に適用し、Ｉ形鋼を地盤に打ち込み、その間に、セメントを打設する際、芯材に生分解性プラスチック材料を用いてセメント柱を構築することにより、軽量化を図ることもでき、これにより、施工を合理化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の土留め材を設置したところを例示した図。
【図２】本発明の土留め材を例示した図。
【図３】支保部材の詳細を例示した図。
【符号の説明】
【００３５】
１０…土留め壁
１１…支保部材
１２、２０、３４…親杭
１３、２１…横矢板
１４、３０…腹起し材
１５、３１…切梁材
１６、３６…中間杭
１７…固定手段
２２、２２ａ…シートパイル
２３、２３ａ…掛止部
２４、２４ａ…突出面
３２…ジャッキ
３３…火打ち
３５、３７…ブラケット
【図１】
2006336211.tif 000003
【図２】
2006336211.tif 000004
【図３】
2006336211.tif 000005