(57)【要約】【課題】鋼材の引き抜きの際に地表に土砂が上がるのを防止すること。【解決手段】地表面Ｇから第一所定深さｈ１までの地盤に連続壁１０を形成する工程と、連続壁１０を貫通して地表面Ｇから第一所定深さｈ１よりも深い第二所定深さｈ２に至る埋設穴１３を形成し、この埋設穴１３の地表面Ｇから第一所定深さｈ１までの領域のみに充填剤を注入し、埋設穴１３内の掘削土砂と充填剤を混合した混合物１４で前記領域を満たす工程と、鋼材１５の表面に介在層１６を形成する工程と、介在層１６が形成された鋼材１５を、介在層１６が混合物１４と鋼材１５との間に介在するように埋設穴１３に埋設して土留め壁を構成する工程と、土留め壁の使用後に、混合物１４を硬化させた鋼材支持部１７に形成された透孔の縁部によって、鋼材１５の表面に付着していた土砂を削ぎ落としながら、鋼材１５を埋設穴１３から引き抜く工程と、を備えた土留め壁の施工方法を構成する。【選択図】図１Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面（Ｇ）から第一所定深さ（ｈ１）までの地盤を掘削しつつ充填剤を注入し、掘削した領域の掘削土砂と前記充填剤を混合した上で硬化させて、前記領域に連続壁（１０）を形成する工程と、
前記連続壁（１０）を上下方向に貫通して、前記地表面（Ｇ）から前記第一所定深さ（ｈ１）よりも深い第二所定深さ（ｈ２）に至る埋設穴（１３）を形成し、この埋設穴（１３）の前記地表面（Ｇ）から前記第一所定深さ（ｈ１）までの領域のみに前記充填剤を再注入し、前記埋設穴（１３）内の掘削土砂と再注入された前記充填剤を混合した混合物（１４）で前記領域を満たす工程と、
前記第二所定深さ（ｈ２）に相当する長さの鋼材（１５）の、前記第一所定深さ（ｈ１）に相当する範囲の表面に介在層（１６）を形成する工程と、
前記介在層（１６）が形成された前記鋼材（１５）を、前記混合物（１４）が硬化する前に、前記介在層（１６）が前記混合物（１４）と前記鋼材（１５）との間に介在するように前記埋設穴（１３）に埋設し、前記混合物（１４）を硬化させた鋼材支持部（１７）で前記鋼材（１５）の上端部を支持することによって土留め壁を構成する工程と、
前記土留め壁の使用後に、前記鋼材支持部（１７）に形成された前記鋼材（１５）の断面形状に対応する断面を有する透孔の縁部によって、第一所定深さ（ｈ１）よりも深い第二所定深さ（ｈ２）領域において前記鋼材（１５）の表面に付着していた土砂を削ぎ落としながら、前記鋼材（１５）を前記埋設穴（１３）から引き抜く工程と、
を備えた土留め壁の施工方法。
【請求項２】
前記介在層（１６）が、前記鋼材（１５）に被せられた筒状の被覆材（１８）であって、前記被覆材（１８）の下端部を固定部材（２０）で前記鋼材（１５）に固定する一方で、上端部を開放状態とし、前記鋼材（１５）を前記埋設穴（１３）に埋設する際に、前記被覆材（１８）の内側の空気が前記上端部から前記被覆材（１８）の外に抜けるようにした請求項１に記載の土留め壁の施工方法。
【請求項３】
開放状態とされた前記上端部から、前記被覆材（１８）と前記鋼材（１５）との間に剥離剤（１９）を噴霧して、前記被覆材（１８）の内面にこの剥離剤（１９）を付着させた上で、前記鋼材（１５）を埋設する請求項２に記載の土留め壁の施工方法。
【請求項４】
前記介在層（１６）が、前記鋼材（１５）の表面に形成された剥離剤（２１）の層と、その上に形成された高分子ファイバとベントナイトまたはカルボキシルメチルセルロースの少なくとも一方とを混合した吸水層（２２）と、から構成された請求項１に記載の土留め壁の施工方法。
【請求項５】
前記第一所定深さ（ｈ１）が０．５〜１０ｍの範囲内であって、前記第二所定深さ（ｈ２）が、前記第一所定深さ（ｈ１）に１〜１５ｍを加えた範囲内である請求項１から４のいずれか１項に記載の土留め壁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設工事現場において行われる土留め壁の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場で構築される土留め壁は、例えば特許文献１に示すように、地盤に掘削した掘削穴の中にセメントミルクを注入し、掘削土砂とセメントミルクを混合撹拌したソイルセメントコラムを構築する。そして、このセメントミルクが硬化する前に掘削穴内にＨ形鋼を建て込み、このセメントミルクを硬化させる。これにより、内部にＨ形鋼が埋め込まれた連続柱体が構築される（特許文献１の段落００１７〜００２６、図１など参照）。この柱体に使用されたＨ形鋼は、土留め壁の使用後（建設工事の終了後）も、通常はそのまま地中に埋設されたままの状態とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の土留め壁においては、既述の通り、土留め壁の使用後もＨ形鋼は地中に埋設されたままの状態とされるため、このＨ形鋼の材料コストが施工コストにそのまま転嫁される。このため、鋼材価格が高騰すると、それに伴って施工コストが高騰する問題がある。この土留め壁の使用後にＨ形鋼を引き抜いて再利用することにより、施工コスト（材料コスト）の削減を図ることができるが、Ｈ形鋼の埋設中にこのＨ形鋼と地盤の土砂が固着して、その引き抜きとともにＨ形鋼の周囲の土砂が一緒に地表に上がり、地表に上がった土砂の体積分だけ土留め壁の周囲で地盤沈下を生じる問題がある。Ｈ形鋼の表面にグリースなどの潤滑剤を塗布することによって、Ｈ形鋼の引き抜く際の土砂の切れを高めることも考えられるが、周囲の土砂がグリースで汚染されるため好ましくない。
【０００５】
そこで、この発明は、鋼材の引き抜きの際に地表に土砂が上がるのを防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、この発明は、地表面から第一所定深さまでの地盤を掘削しつつ充填剤を注入し、掘削した領域の掘削土砂と前記充填剤を混合した上で硬化させて、前記領域に連続壁を形成する工程と、前記連続壁を上下方向に貫通して、前記地表面から前記第一所定深さよりも深い第二所定深さに至る埋設穴を形成し、この埋設穴の前記地表面から前記第一所定深さまでの領域のみに前記充填剤を再注入し、前記埋設穴内の掘削土砂と再注入された前記充填剤を混合した混合物で前記領域を満たす工程と、前記第二所定深さに相当する長さの鋼材の、前記第一所定深さに相当する範囲の表面に介在層を形成する工程と、前記介在層が形成された前記鋼材を、前記混合物が硬化する前に、前記介在層が前記混合物と前記鋼材との間に介在するように前記埋設穴に埋設し、前記混合物を硬化させた鋼材支持部で前記鋼材の上端部を支持することによって土留め壁を構成する工程と、前記土留め壁の使用後に、前記鋼材支持部に形成された前記鋼材の断面形状に対応する断面を有する透孔の縁部によって、第一所定深さよりも深い第二所定深さ領域において前記鋼材の表面に付着していた土砂を削ぎ落としながら、前記鋼材を前記埋設穴から引き抜く工程と、を備えた土留め壁の施工方法を構成した。
【０００７】
このように、鋼材の表面に介在層を形成しておくと、鋼材支持部（埋設穴内の掘削土砂と充填剤の混合物の硬化体）と鋼材が隔離される。そして、この介在層は、鋼材に引き抜き力が作用した際に鋼材支持部と鋼材との間の滑り境界層として作用し、この鋼材を埋設穴からスムーズに引き抜くことができる。しかも、この引き抜きの際に、第一所定深さよりも深い第二所定深さ領域において鋼材の表面に付着していた土砂が、この鋼材支持部に形成された鋼材の断面形状に対応する断面を有する透孔の縁部によって削ぎ落とされるため、この土砂が地表まで上がってこない。このため、土留め壁の周囲で地盤沈下が生じるのを防止することができる。また、引き抜いた鋼材を他の土留め壁を構成するために再利用することにより、土留め壁の施工コストを大幅に削減することができる。この鋼材の種類は特に限定されないが、Ｈ形鋼を採用するのが一般的である。
【０００８】
前記構成においては、前記介在層が、前記鋼材に被せられた筒状の被覆材であって、前記被覆材の下端部を固定部材で前記鋼材に固定する一方で、上端部を開放状態とし、前記鋼材を前記埋設穴に埋設する際に、前記被覆材の内側の空気が、前記上端部から前記被覆材の外に抜けるようにした構成とすることもできる。
【０００９】
この鋼材に被覆材を設ける作業は、熟練した作業員でなくても容易に行うことができるため、介在層の形成に要する作業コストの削減と、作業の迅速化を図ることができる。
【００１０】
この被覆材を採用する構成においては、開放状態とされた前記上端部から、前記被覆材と前記鋼材との間に剥離剤を噴霧して、前記被覆材の内面にこの剥離剤を付着させた上で、前記鋼材を埋設する構成とすることもできる。
【００１１】
このように、被覆材の内面に剥離剤を付着させることにより、鋼材を埋設穴から一層スムーズに引き抜くことができる。
【００１２】
上記のように介在層として被覆材を採用する代わりに、前記介在層を、前記鋼材の表面に形成された剥離剤の層と、その上に形成された高分子ファイバとベントナイトまたはカルボキシルメチルセルロースの少なくとも一方とを混合した吸水層と、から構成することもできる。
【００１３】
このように、介在層を剥離剤の層と吸水層から構成すると、この吸水層中のベントナイトまたはカルボキシルメチルセルロースが充填剤中の水分を吸収して体積膨張し、鋼材の表面に所定の厚み（例えば２ｍｍ〜５ｍｍ程度）を有する介在層を形成することができる。この介在層は、鋼材支持部および鋼材のいずれよりも軟弱な層なので、鋼材に引き抜き力が作用するとこの介在層（特に剥離剤の層）を滑り境界層として、この鋼材を埋設穴から非常にスムーズに引き抜くことができる。ベントナイトおよびカルボキシルメチルセルロースは、液状の混合物の粘度を調整する作用を有し、その粘度調整によって、鋼材の表面に前記混合物をスムーズに塗布することができる。
【００１４】
前記各構成においては、前記第一所定深さが０．５〜１０ｍの範囲内であって、前記第二所定深さが、前記第一所定深さに１〜１５ｍを加えた範囲内である構成とすることができる。
【００１５】
このように、第一所定深さおよび第二所定深さをこの範囲内とすることにより、地表面から第一所定深さまで形成した連続壁、および、第二所定深さまで埋設した鋼材によって、土留め壁の十分な強度を確保することができる。しかも、第一所定深さをこの範囲内とすることにより、鋼材の引き抜きの際に、この鋼材の表面に付着した土砂を確実に削ぎ落とすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、鋼材の表面に介在層を形成し、この介在層が、鋼材支持部と鋼材との間の滑り境界層として作用するようにしたので、鋼材に引き抜き力を与えることによって、この鋼材を埋設穴からスムーズに引き抜くことができる。しかも、この引き抜きの際に、第一所定深さよりも深い第二所定深さ領域において鋼材の表面に付着していた土砂が、鋼材支持部に形成された鋼材の断面形状に対応する断面を有する透孔の縁部によって削ぎ落とされるため、この土砂が地表まで上がってこない。このため、土留め壁の周囲で地盤沈下が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】この発明に係る土留め壁の施工方法の施工フローにおいて、連続壁の形成工程を示す斜視図
【図１Ｂ】この発明に係る土留め壁の施工方法の施工フローにおいて、埋設穴の形成工程を示す斜視図
【図１Ｃ】この発明に係る土留め壁の施工方法の施工フローにおいて、Ｈ形鋼の埋設工程を示す斜視図
【図１Ｄ】この発明に係る土留め壁の施工方法の施工フローにおいて、Ｈ形鋼の引き抜き工程を示す斜視図
【図２】図１に示す施工方法において用いられるＨ形鋼の斜視図であって、（ａ）は埋設穴への埋設前、（ｂ）は埋設穴への埋設後
【図３】図２に示すＨ形鋼の他例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明に係る土留め壁の施工方法は、建設物の建設工事に際し、その工事現場に隣接する地盤の土砂が、工事現場側に流れ込むのを阻止する土留め壁を施工するための方法に関する。この施工方法の施工フローを、図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明する。なお、本施工方法で施工される土留め壁は地盤内（地中）に埋設された状態で施工されるが、この土留め壁の構造を見やすくするために、これらの各図においては、土留め壁の周囲の土砂の図示を省略する。
【００１９】
まず、地盤内に連続壁１０を形成する。この連続壁１０の形成工程においては、図１Ａに示すように、オーガスクリューＳを用いて、地表面Ｇから第一所定深さｈ１まで至る掘削穴１１を掘削しつつ、この掘削穴１１の中に充填剤としてのセメントミルクを注入する。そして、掘削した領域の掘削土砂とセメントミルクをオーガスクリューＳによって撹拌混合して改良杭１２を形成する。さらに、オーガスクリューＳによる掘削位置を平面視で少しずつオーバーラップさせながら移動させて（図１Ａ中の矢印参照）複数の改良杭１２を形成すると、掘削した領域に、連続した改良杭１２からなる連続壁１０が構成される。
【００２０】
次に、連続壁１０の硬化後に、図１Ｂに示すように、オーガスクリューＳを用いて、所定間隔ごとに連続壁１０を上下方向に貫通し、第一所定深さｈ１よりも深い第二所定深さｈ２まで至る埋設穴１３を形成する。そして、この埋設穴１３の連続壁１０に対応する領域のみ（地表面Ｇから第一所定深さｈ１まで）にセメントミルクを再注入し、オーガスクリューＳで埋設穴１３内の掘削土砂とセメントミルクを撹拌する。これにより、埋設穴１３の前記領域が、掘削土砂とセメントミルクを混合した混合物１４で満たされた状態となる。
【００２１】
さらに、この混合物１４が硬化する前に、図１Ｃに示すように、この埋設穴１３内に、第二所定長さｈ２（埋設穴１３の深さ）に相当する長さのＨ形鋼（鋼材）１５を埋設する。このＨ形鋼１５の第一所定深さｈ１（連続壁１０の厚み）に相当する範囲の表面には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、介在層１６が形成されている。
【００２２】
この介在層１６は、鋼材１５に被せられた筒状の被覆材１８と、この被覆材１８と鋼材１５との間に噴霧された剥離剤１９とを備える。被覆材１８の下端部は、固定部材２０で鋼材１５にしっかりと固定されている。この被覆材１８として、例えば、樹脂製のシートまたは袋体、気泡緩衝材、発泡性樹脂材などを採用することができる。また、固定部材２０として、粘着テープ（両面テープ）、接着剤などの粘着性部材を採用することができる。なお、樹脂製のシートまたは袋体を用いたときは、剥離剤１９を噴霧しない構成とすることもできる。
【００２３】
その一方で、被覆材１８の上端部は開放状態とされている。この開放された上端部から、被覆材１８と鋼材１５との間に剥離剤１９が噴霧され、被覆材１８の内面に剥離剤１９が付着した状態とされる（図２（ａ）参照）。この剥離剤１９の種類は特に限定されないが、水溶性の剥離剤１９を採用するのが好ましい。水溶性とすることにより、有機溶剤系のものと比較して臭気が抑えられるため、住宅地に近い工事現場においても、近隣住民に迷惑をかけることなく、この施工方法を採用することができる。
【００２４】
このＨ形鋼１５は、この介在層１６が混合物１４とＨ形鋼１５との間に介在するように埋設穴１３に埋設される。このとき、周囲からの圧力（埋設穴１３内の混合物１４から受ける圧力）によって、被覆材１８の内側の空気が被覆材１８の上端部からその外に抜けて、被覆材１８が鋼材１５の表面に沿った状態となる（図２（ｂ）参照）。この混合物１４は、硬化することによってＨ形鋼１５の上端部を支持する鋼材支持部１７となる。このようにして構成された土留め壁は、建設工事の間（例えば、２か月間程度）、継続して使用される。
【００２５】
建設工事が終了して土留め壁が不要となったら、図１Ｄに示すように、埋設穴１３に埋設されたＨ形鋼１５の引き抜き作業が行なわれる。この引き抜き作業においては、まず、Ｈ形鋼１５の上端部にバイブレーションハンマーや重錘（図示せず）で衝撃を与える。衝撃を与えることにより、鋼材支持部１７とＨ形鋼１５との間が縁切りされて、このＨ形鋼１５をスムーズに引き抜くことができる。
【００２６】
この引き抜き時に、鋼材支持部１７に形成されたＨ形鋼１５の断面形状に対応する断面を有する透孔（この実施形態では断面Ｈ形の透孔）の縁部によって、第一所定深さｈ１よりも深く、第二所定深さｈ２までの領域（連続壁１０の下端から埋設穴１３の下端までの領域）においてＨ形鋼１５の表面に付着していた土砂が削ぎ落とされ、この土砂が地表まで上がってこない。このため、土留め壁の周囲で地盤沈下が生じるのを防止することができる。
【００２７】
この実施形態においては、第一所定深さｈ１を２ｍ、第二所定深さｈ２を８ｍとしたが、第一所定深さｈ１は０．５〜１０ｍの範囲内で、第二所定深さｈ２は第一所定深さｈ１に１〜１５ｍを加えた範囲内で適宜変更することができる。第一所定深さｈ１および第二所定深さｈ２をこの範囲内とすることにより、地表面Ｇから第一所定深さｈ１まで形成した連続壁１０、および、第二所定深さｈ２まで埋設したＨ形鋼１５によって、土留め壁の十分な強度を確保することができる。しかも、第一所定深さｈ１をこの範囲内とすることにより、Ｈ形鋼１５の引き抜きの際に、このＨ形鋼１５の表面に付着した土砂を確実に削ぎ落とすことができる。
【００２８】
第一所定深さｈ１が０．５ｍよりも浅いと、連続壁１０による支持安定性が低下する一方で、第一所定深さｈ１が１０ｍよりも深いと、鋼材支持部１７とＨ形鋼１５との間のその長さ方向全体に亘るトータルの固着力が大きくなって、縁切りや引き抜きの作業性が低下するとともに、施工コストが増大する問題がある。また、第一所定深さｈ１に対する第二所定深さｈ２の増分が１ｍより浅いと、土留め壁全体としての支持安定性が不十分となる一方で、その増分が１５ｍよりも深いと、長いＨ形鋼１５を埋設し、さらに、引き抜くための施工コストが増大する問題がある。
【００２９】
上記の実施形態において用いられる介在層１６の他例を図３に示す。この介在層１６は、鋼材１５の表面に形成された剥離剤２１の層と、その上に形成された高分子ファイバとベントナイトまたはカルボキシルメチルセルロースの少なくとも一方とを混合した吸水層２２と、を備える。
【００３０】
この実施形態においては、鋼材１５の表面に形成された剥離剤２１の層、および、吸水層２２を形成するための液状混合物の各成分の重量割合を、剥離剤：高分子ファイバ：ベントナイト＝５：５：２としたが、この重量割合は適宜変更することもできる。ベントナイトに代えて、または、ベントナイトとともに、カルボキシルメチルセルロースを添加することもできる。ベントナイトおよびカルボキシルメチルセルロースの重量割合を変化させることで、混合物の粘度を調整することができる。ベントナイトとカルボキシルメチルセルロースをともに添加する場合は、これらの重量割合を、例えば、ベントナイト：カルボキシルメチルセルロース＝１００：１程度とするのが好ましい。
【００３１】
介在層１６の厚みは、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内とするのが好ましく、２〜５ｍｍの範囲内とするのがさらに好ましい。厚みが１ｍｍよりも薄いと、鋼材支持部１７とＨ形鋼１５との間で固着が生じやすくなって、Ｈ形鋼１５の引き抜き時に大きな力が必要となる問題がある。また厚みが１０ｍｍよりも厚いと、Ｈ形鋼１５の表面への塗布時間および乾燥時間が長くなるとともに、介在層１６を形成するための液状混合物の使用量が多くなり、施工コスト高の原因となる問題がある。
【００３２】
このように、介在層１６を形成した場合においても、上記と同様に、この介在層１６が、鋼材支持部１７とＨ形鋼１５との間の滑り境界層として作用し、このＨ形鋼１５を埋設穴１３から非常にスムーズに引き抜くことができる。
【００３３】
上記において示した土留め壁の施工方法はあくまでも例示であって、鋼材１５の引き抜きの際に地表に土砂が上がるのを防止する、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、その工程の一部を適宜変更することができる。また、鋼材１５の種類もＨ形鋼１５に限定されず、各種の形鋼を採用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  連続壁
１１  掘削穴
１２  改良杭
１３  埋設穴
１４  混合物
１５  鋼材（Ｈ形鋼）
１６  介在層
１７  鋼材支持部
１８  被覆材
１９、２１  剥離剤
２０  固定部材（粘着性部材）
２２  吸水層
ｈ１  第一所定深さ
ｈ２  第二所定深さ
Ｇ  地表面
Ｓ  オーガスクリュー
【図１Ａ】
2018178495.tif 000003
【図１Ｂ】
2018178495.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
2018178495.tif 000007
【図３】
2018178495.tif 000008