(57)【要約】【課題】簡易に構築でき、剛性等の高い山留壁等を提供する。【解決手段】山留壁１は、地盤３からの側圧に抵抗させるため地盤３に設けられる。山留壁１では、隣り合う孔がラップして連続するように地盤３に形成された複数の孔にソイルセメント１０が設けられ、隣り合う孔の中央部のそれぞれに芯材１１が配置され、隣り合う芯材１１の間に追加の芯材１２が配置される。芯材１２の山留壁１の厚さ方向の長さは芯材１１よりも小さく、芯材１２は隣り合う孔のラップ部分に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設けられる山留壁であって、
隣り合う孔がラップして連続するように地盤に形成された複数の孔に固化体が設けられ、
隣り合う前記孔の中央部のそれぞれに第１の芯材が配置され、
隣り合う前記第１の芯材の間に、第２の芯材が配置されたことを特徴とする山留壁。
【請求項２】
前記第２の芯材は、隣り合う前記孔のラップ部分に配置されることを特徴とする請求項１記載の山留壁。
【請求項３】
前記第２の芯材は、前記第１の芯材よりも、前記山留壁の厚さ方向の長さが小さいことを特徴とする請求項１または請求項２記載の山留壁。
【請求項４】
前記第２の芯材はH形鋼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山留壁。
【請求項５】
山留壁の構築方法であって、
隣り合う孔がラップして連続するように地盤に形成された複数の孔に固化体を設け、
隣り合う前記孔の中央部のそれぞれに第１の芯材を配置し、
隣り合う前記第１の芯材の間に、第２の芯材を配置することを特徴とする山留壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山留壁およびその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮水性の山留壁の構築方法として、地中にソイルセメント等の連続壁を造成し、その中に鋼材などの応力材（芯材）を挿入する連続壁工法（ソイルセメント壁工法）がある。
【０００３】
ソイルセメント壁の形状としては柱列壁タイプが多く用いられており（例えば特許文献１−４など）、多軸あるいは単軸の掘削撹拌機によって孔を掘削しつつセメントミルクと掘削土を撹拌し、柱列状の連続したソイルセメント壁を造成する。ソイルセメント壁にはH形鋼等の芯材を挿入するが、その配置は孔の位置が基本となり、全孔に芯材を設置するケースが最も密な間隔になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平08-177043号公報
【特許文献２】特開2009-235676号公報
【特許文献３】特許第3318495号公報
【特許文献４】特許第4833190号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地盤の深い位置まで山留壁を設ける場合や軟弱地盤に山留壁を設ける場合では、山留壁の側方地盤の掘り下げ時に山留壁に作用する側圧が大きく、山留壁の変位を抑えるために山留壁に大きな剛性や曲げ耐力が必要になり、サイズの大きな芯材が必要になる。
【０００６】
しかし、芯材の配置は孔の位置を基本とするので、芯材のサイズには掘削撹拌機の削孔径等による限界がある。山留壁の断面性能をさらに高くしたい場合には、削孔径等の大きな掘削撹拌機を用いたり、RC(Reinforced Concrete)地中連続壁を構築する必要があるが、費用と工期がかかるのが一般的である。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡易に構築でき、剛性等の高い山留壁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】
【０００８】
前述した課題を解決するための本発明は、地盤に設けられる山留壁であって、隣り合う孔がラップして連続するように地盤に形成された複数の孔に固化体が設けられ、隣り合う前記孔の中央部のそれぞれに第１の芯材が配置され、隣り合う前記第１の芯材の間に、第２の芯材が配置されたことを特徴とする山留壁である。
【０００９】
本発明では、孔の中央部で固化体中に建て込まれた芯材の間に、追加の芯材を建て込むことで、山留壁の剛性や耐力を簡易に向上させることができる。そのため、削孔径等の大きな掘削撹拌機を用いたり、RC地中連続壁を採用したりすることなく、低コストで山留壁に必要な剛性等を確保することができる。
【００１０】
前記第２の芯材は、例えば隣り合う前記孔のラップ部分に配置される。また前記第２の芯材は、前記第１の芯材よりも、前記山留壁の厚さ方向の長さが小さい。
第２の芯材は、隣り合う孔のラップ部分に配置することで、当該芯材の配置を好適に行える。また第２の芯材は山留壁の厚さ方向の長さが小さいので、第１の芯材の間の厚さの小さなラップ部分等、限られたスペースに好適に配置することができる。
【００１１】
前記第２の芯材は例えばH形鋼である。
第２の芯材としてH形鋼を用いることで、芯材の建て込みが容易になり、低コストになる。
【００１２】
第２の発明は、山留壁の構築方法であって、隣り合う孔がラップして連続するように地盤に形成された複数の孔に固化体を設け、隣り合う前記孔の中央部のそれぞれに第１の芯材を配置し、隣り合う前記第１の芯材の間に、第２の芯材を配置することを特徴とする山留壁の構築方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、簡易に構築でき、剛性等の高い山留壁等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】山留壁１を示す図。
【図２】山留壁１の構築方法を示す図。
【図３】地盤３の掘削とソイルセメント１０の造成について示す図。
【図４】掘削箇所３０の両側の山留壁１を示す図。
【図５】芯材１１、１２の変位を示す図。
【図６】山留壁１、１’を示す図。
【図７】山留壁１ａ、１ｂを示す図。
【図８】山留壁１ｃを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る山留壁１を示す図である。図１（ａ）は山留壁１の厚さ方向の断面を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の線ａ−ａに沿った山留壁１の深さ方向の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、山留壁１は地盤３に設けられ、ソイルセメント１０（またはソイルモルタル）に芯材１１、１２を建て込んで形成される。芯材１１、１２の鉛直方向の長さはほぼ同じであり、ソイルセメント１０の上部からソイルセメント１０の下部まで挿入される。ただし、芯材１１、１２の長さや配置は特に限定されず、芯材１１、１２の長さや上下端の位置が互いに異なっていてもよい。
【００１８】
ソイルセメント１０は地盤３の掘削土とセメントミルクを撹拌して形成される固化体である。
【００１９】
芯材１１（第１の芯材）には鋼材が用いられ、ソイルセメント１０の長手方向（図１（ａ）、（ｂ）の左右方向に対応する）に間隔を空けて複数配置される。本実施形態では芯材１１としてH形鋼を用いる。
【００２０】
芯材１２（第２の芯材）は各芯材１１の間に挿入される。芯材１２には鋼材が用いられる。本実施形態では芯材１２としてH形鋼を用いる。芯材１２のせい（山留壁１の厚さ方向の長さ）は芯材１１より小さい。なお、山留壁１の厚さ方向は図１（ａ）の上下方向に対応する。
【００２１】
図２は山留壁１の構築方法を示す図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態ではまず地盤３を掘削するとともにソイルセメント１０を造成する。
【００２２】
本実施形態では、この際図３に示すように多軸の混練オーガー機２０（掘削撹拌機）を用い、各軸２２のオーガー２１により地盤３の掘削を行いながら掘削孔に吐出したセメントミルク（固化材）と掘削土を撹拌し、ソイルセメント１０による柱列壁を形成する。
【００２３】
図２（ａ）の符号２は各軸２２のオーガー２１で掘削が行われる平面略円形の孔であり、隣り合う孔２がラップするように、複数の孔２が壁状に連続する。ソイルセメント１０はこれらの孔２内に設けられる。符号Ａは孔２のラップ部分を示す。なお、本実施形態では３軸の混練オーガー機２０を用いているが、これに限ることはない。例えば５軸のものを用いてもよいし、１軸（単軸）のものであってもよい。
【００２４】
本実施形態では、次に図２（ｂ）に示すように芯材１１をソイルセメント１０に建て込む。芯材１１は、全ての孔２において、各孔２の中央部に挿入される。山留壁１の厚さ方向（図２（ｂ）の上下方向に対応する）において、芯材１１の両端のフランジ部は、それぞれラップ部分Ａよりも若干山留壁１の外周面側にある。ただし、芯材１１の両端のフランジ部がラップ部分Ａより内側にあってもよい。
【００２５】
その後、図２（ｃ）に示すように芯材１２を芯材１１の間に挿入して配置する。具体的には、芯材１２は、隣り合う孔２のそれぞれに挿入された芯材１１の間で、これらの孔２のラップ部分Ａに挿入される。
【００２６】
本実施形態では、こうして山留壁１が構築される。本実施形態では、芯材１２を隣り合う芯材１１の間に追加して挿入することにより、掘削撹拌機の仕様（削孔径や削孔間隔等）を芯材１１のみ建て込む通常の場合から変更することなしに、山留壁１の剛性や耐力を簡易に向上させることができる。
【００２７】
この後、図２（ｄ）に示す掘削箇所３０にて山留壁１の側方の地盤３を掘り下げる。この際、山留壁１の掘削箇所３０側のソイルセメント１０ははつっておく。ただし、施工現場や施工方法によってはソイルセメント１０をはつらない場合もある。
【００２８】
図４に示すように、山留壁１は掘削箇所３０の両側に構築し、これにより掘削箇所３０の側方の地盤３からの側圧に抵抗させる。図４の符号３１、３２は山留壁１の支保工として用いられる切梁と腹起しである。
【００２９】
図５は、前記の図２（ｄ）において地盤３の掘削箇所３０を掘り下げた際の芯材１１、１２の元の位置からの変位について示す図である。ここで、掘削箇所３０の底面は山留壁１の天端から9.5mの深さの位置にあり、山留壁１の天端から2.0m、4.0m、7.0m程度の深さの位置には切梁３１が設けられている。また、芯材１１にはせい500mm、幅200mmのH形鋼を用い、芯材１２にはせい300mm、幅300mmのH形鋼を用いている。なお、図５では掘削箇所３０側への変位を正とする。
【００３０】
図に示すように、本実施形態では芯材１１、１２の変位やたわみが同じであり、両者がソイルセメント１０によって一体となって挙動していることがわかる。そのため、山留壁１全体の曲げ剛性は、芯材１１、１２の曲げ剛性を単純に足し合わせて評価することができる。また芯材１１、１２は一体となって地盤３からの側圧に抵抗できるため、芯材１１、１２を接触させたり、治具等で接続したりする必要は特にない。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、孔２の中央部でソイルセメント１０に建て込まれた芯材１１の間に、追加の芯材１２を建て込むことで、山留壁１の剛性や耐力を簡易に向上させることができる。
【００３２】
そのため、例えば通常のソイルセメント壁では地盤３からの側圧による変位が大きくなり、より大きな削孔径等の掘削撹拌機を用いてソイルセメント壁を構築せざるを得なかったケースでも、掘削撹拌機を変更せずに低コストで山留壁１の剛性等を上げることができる。
【００３３】
また、ソイルセメント壁では剛性が足りず、施工コストの大きなRC地中連続壁を採用せざるを得なかったケースでも、RC地中連続壁でなくソイルセメント壁によって山留壁１に必要な剛性等を確保することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、芯材１２を隣り合う孔２のラップ部分Ａに配置することで、当該芯材１２の配置を好適に行える。また芯材１２のせいは小さいので、芯材１１の間の厚さの小さなラップ部分Ａ等、限られたスペースに好適に配置することができる。さらに、本実施形態では芯材１２としてH形鋼を用いることで、芯材１２の建て込みが容易になり、低コストになる。
【００３５】
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、本実施形態では山留壁１をソイルセメント壁としたが、固化体としてコンクリートやモルタルを用いてもよい。この場合は、単軸あるいは多軸の掘削機で地盤３を掘削した後、孔２にコンクリート等を打設して芯材１１、１２を前記の位置に建て込むか、芯材１１、１２を前記の位置に建て込んだ後コンクリート等を打設すればよい。また、本実施形態では芯材１１を建て込んだ後、芯材１１の間に芯材１２を建て込んだが、施工順はこれに限らず、例えば芯材１１、１２を一方向に（例えば図１の左から右に）順に建て込んでもよい。
【００３６】
また、本実施形態の山留壁１は図６（ａ）、（ｂ）に示すように芯材１２の無い通常の山留壁１’と併用してもよく、この場合は例えば図６（ａ）に示すように構造物４があり地盤３からの側圧が大きくなる箇所で部分的に本実施形態の山留壁１を採用すればよい。同様に、図６（ｂ）に示すように地盤３に高低差があり地盤３からの側圧に偏りがある場合には、側圧が大きくなる地表面の高い側の地盤３に本実施形態の山留壁１を採用すればよい。
【００３７】
また、芯材１２の配置も限定されず、例えば芯材１１、１２のフランジ部分が山留壁１の厚さ方向に重なるように配置してもよく、重ならないように配置してもよい。
【００３８】
さらに、芯材１２はH形鋼としたが、これに限らない。例えば図７（ａ）の山留壁１ａのように芯材１２ａとして角形鋼管を用いてもよいし、円形鋼管等のその他の鋼管やL形鋼、溝形鋼などを用いることもできる。
【００３９】
また、本実施形態では各孔２のラップ部分Ａに芯材１２を挿入しており芯材１２のピッチが孔２のピッチと同じになるが、これに限らず芯材１２のピッチは自由に設定して良い。例えば図７（ｂ）の山留壁１ｂでは支保工として地盤３に固定するアンカー３３を用いているが、この場合は山留壁１ｂに孔をあけてアンカー３３を地盤３に定着させる必要があり、アンカー３３の施工部分を除いて芯材１２を配置するので、芯材１２のピッチは一定ではない。
【００４０】
また本実施形態では全ての孔２の中央部に芯材１１を挿入しているが、これに限ることもない。いずれにせよ、隣り合う孔２のそれぞれに挿入された芯材１１の間で、芯材１２が挿入されていればよい。
【００４１】
また、本実施形態では、山留壁１を、連続する孔２にソイルセメント１０等を設けた柱列壁タイプとしているが、TRD工法等により構築される図８のような等厚壁タイプの山留壁１ｃにも同様の手法を適用することができる。
【００４２】
この場合、壁厚と芯材１１のサイズ等を基に、施工精度等を考慮した最小ピッチで芯材１１を配置するとともに、山留壁１ｃの剛性等をさらに高めるために、芯材１１の間に挿入可能な、せいの小さい芯材１２を追加で建て込めばよい。従って、施工機（掘削機）を変更して壁厚を厚くし、芯材１１のサイズを大きくする必要が無い。
【００４３】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係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】
【００４４】
１、１'、１ａ、１ｂ、１ｃ：山留壁
２：孔
３：地盤
４：構造物
１０：ソイルセメント
１１、１２、１２ａ：芯材
３０：掘削箇所
【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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