(57)【要約】【課題】簡易な構造でありながら、確実にシートパイルＡの非開削側Ｂを改良することができる装置と方法を提供する。【解決手段】スライドブロック１と撹拌体２とスライドブロック１に取り付けた長尺体３によって構成する。スライドブロック１は、平面視がシートパイルＡの凹部と相似形の平面視を備え、側面視で先端をシートパイルＡの凹部の面に向けて鋭角に形成した鋼材のブロックである。長尺体３は、スライドブロック１の上部から上方に延長する、Ｈ形鋼などの長い鋼材である。撹拌体２は、スライドブロック１の非開削側Ｂに取り付けた撹拌装置であって、駆動モータ２３と、回転軸２５に取り付けた撹拌翼２４とによって構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視で凹凸形状を備えたシートパイルの非開削側を改良するための装置であって、
スライドブロックと撹拌体とスライドブロックに取り付けた長尺体によって構成し、
スライドブロックは、
シートパイルの凹部に沿って下降する部材であって、
平面視がシートパイルの凹部と相似形の平面視を備え、側面視で先端を鋭角に形成した鋼材のブロックで構成し、
長尺体は、
スライドブロックをシートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込むための部材であって、
スライドブロックの上部から上方に延長するＨ形鋼などで構成し、
撹拌体は、
スライドブロックの非開削側に取り付けた撹拌装置であって、
駆動モータと、回転軸に取り付けた撹拌翼と、によって構成し、
回転軸の方向は、水平かつシートパイルの凹面と平行であり、
前記のスライドブロックを、シートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込みつつ、
駆動モータによって攪拌翼を回転して、スライドブロックの非開削側の土砂の撹拌を行い得るように構成したことを特徴とした、
シートパイルの非開削側の改良装置。
【請求項２】
前記の長尺体は、
短い部材を順次接合して構成したことを特徴とする、
請求項１記載のシートパイルの非開削側の改良装置。
【請求項３】
平面視で凹凸形状を備えたシートパイルの非開削側を改良するための方法であって、
請求項１記載の装置を使用し、
スライドブロックを、すでに打設してあるシートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込みつつ、
撹拌体の攪拌翼で土砂を撹拌し、
同時に撹拌範囲に地盤改良材を吐出して行うことを特徴とする、
シートパイルの非開削側の改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は打設の終わったシートパイルの開削側ではない地山側の土砂を改良する装置と改良方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地面を開削する場合に、崩壊を阻止するために各種の土留め工法が開発されている。
例えば高剛性土留め工法としては、いわゆるＳＭＷ工法（登録商標）やＲＣ連続壁工法、シートパイルを打設するシートパイル土留め工法、などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したような従来のシートパイルの非開削側の改良装置や改良方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞  前記したいわゆるＳＭＷ工法（登録商標）やＲＣ連続壁工法などの高剛性土留め工法は、地中にモルタル混合の杭群を構築する工法であるから、大型の重機による掘削、大規模なプラントを必要とする。そのために広い作業スペースが必要で、都市部の狭隘な現場で採用することは難しい。
＜２＞  シートパイルを打設するシートパイル土留め工法は、簡易であるが、面状の部材であるシートパイルを打設するだけだから土留め剛性が小さく、採用できる地盤や山留条件に制限がある。
＜３＞  以上のような一般の土留めとは異なり、土留めの一部をシールド機で切削して貫通する工法も開発されている。その一例として土留壁の一部をシールド機で切削可能なカーボン製鉄筋を使用して構築する工法や、ウレタンでガラス繊維を固化させた芯材を使用する工法が知られている。
＜４＞  これらの工法でも、大型の重機やプラントを使用するから広いヤードが必要となり、都市部の狭隘な施工条件では適用できる範囲が狭いという問題がある。
＜５＞  それに反して施工規模の小さいシートパイル土留めでは、シールド機の発進の際には障害となるシートパイルを撤去しなければならないから、その撤去時に際して坑口の崩壊を防止するためにシートパイルの背面の地盤改良が必要である。
＜６＞  そのためにプラントの設置が不可欠であり、やはり広いヤードを必要とするから、前記と同様に都市部の狭隘な施工条件では適用できる範囲が狭いという問題がある。
＜７＞  シートパイルの背面の地盤を改良する工法として、セメントスラリー高圧噴射撹拌地盤改良工法や、より安価で小規模なセメントスラリーを土壌と原位置で撹拌する工法も開発されている。
＜８＞  しかしこれらの工法では撹拌体の形状や機能の上でシートパイルの外側面に密着させて造成することが困難であった。その理由は、これらの工法の撹拌体では、凹凸状のシートパイルの凹部の改良が困難であり、凸部でさえシートパイルと撹拌体が接触した場合に、衝撃や跳ね上がりなどによって位置ずれを起こすなどの精度不良の原因となる可能性があったからである。
＜９＞  上記の問題は、事前に地盤改良をしておき、その後にシートパイルを打設すれば解決するはずである。しかしそのような工法では、改良材が硬化するまでの時間内にシートパイルを打設しなければならない、という時間的な制約がある。
＜１０＞  またその場合に、シートパイルの打設にジェットを併用することは、ジェット噴流が改良体との境界面を破壊するために使用できないという問題がある。
＜１１＞  要するに、従来の工法の中で探すとすれば、高圧噴射撹拌地盤改良工法しか見いだせなかったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決する本発明のシートパイルの非開削側の改良装置は、平面視で凹凸形状を備えたシートパイルの非開削側を改良するための装置であって、スライドブロックと撹拌体とスライドブロックに取り付けた長尺体によって構成し、スライドブロックは、シートパイルの凹部に沿って下降する部材であって、平面視がシートパイルの凹部と相似形の平面視を備え、側面視で先端を鋭角に形成した鋼材のブロックで構成し、長尺体は、スライドブロックをシートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込むための部材であって、スライドブロックの上部から上方に延長するＨ形鋼などで構成し、撹拌体は、スライドブロックの非開削側に取り付けた撹拌装置であって、駆動モータと、回転軸に取り付けた撹拌翼とによって構成し、回転軸の方向は、水平かつシートパイルの凹面と平行であり、前記のスライドブロックを、シートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込みつつ、駆動モータによって攪拌翼を回転して、スライドブロックの非開削側の土砂の撹拌を行い得るように構成したことを特徴としたものである。
さらに前記の長尺体は、短い部材を順次接合して構成したことを特徴としたものである。
また本発明のシートパイルの非開削側の改良方法は、上記の装置を使用し、スライドブロックを、すでに打設してあるシートパイルの凹部に沿って鉛直方向に押し込みつつ、撹拌体の攪拌翼で土砂を撹拌し、同時に撹拌範囲に地盤改良材を吐出して行うことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のシートパイルの非開削側の改良装置と改良方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  地盤を撹拌する撹拌体とシートパイルとの間にはスライドブロックが位置しており、そのスライドブロックがシートパイルの凹部をスライドしてゆく構造である。したがって撹拌体の攪拌翼がシートパイルの表面に接触するようなことがなく、わずかな間隔を介して正確な位置で地盤の撹拌、改良を行うことができる。
＜２＞  地上から長尺体の上部を押し下げることで地盤の撹拌、改良を行うことができるから、簡易な装置によって、シートパイルの表面の地盤の改良を行うことができる。
＜３＞  特に長尺体を、短い部材を順次接合できるように構成した場合には、撹拌体の圧入と長尺体の接合を繰り返すことによって、小規模な装置によって地盤の改良を行うことができる。
＜４＞  攪拌翼を回転させる場合に、撹拌の反力がスライドブロックをシートパイルの凹部側へ押し付ける力として作用する方向に回転させれば、常に予定通りの土砂の範囲の改良を行うことができる。
＜５＞  発進立坑からのシールドマシンの発進に際して、シートパイルを引き抜く工法が知られている。この工法に本発明の改良方法を採用した場合にも、シートパイルの凹部の内部まで土砂が改良されているから、漏水などの危険が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】シートパイルの非開削側の改良装置の実施例の説明図。
【図２】撹拌体の平面から見た説明図。
【図３】改良装置の使用状態の説明図。
【図４】本発明の方法をシールドマシンの発進立坑のシートパイルの非開削側の改良に用いた場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明のシートパイルの非開削側の改良装置と改良方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
なお、以下の説明では既設のシートパイルを非開削側から見た状態を前提として非開削側に突出している部分を「凸部」、引っ込んでいる部分を「凹部」と表現する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞前提条件
本発明は、平面視で凹凸形状を備えたシートパイルＡと、両側に隣接するシートパイルＡ１の非開削側Ｂを改良するための装置と改良方法である。（図２）
前記したようにシートパイルＡは平面視で凹凸形状を備えているから、特に凹部内に位置する土砂の改良が困難であるという問題があった。
【００１０】
＜２＞基本的構成
本発明の装置は、スライドブロック１と撹拌体２とスライドブロック１に取り付けた長尺体３によって構成する。
【００１１】
＜３＞スライドブロック
スライドブロック１は、鋼材のブロックである。
その平面視は、シートパイルＡの凹部と相似形である。
そしてその側面視は、先端を鋭角に形成したものである。
側面視を鋭角に形成するために、シートパイルＡの凹部に接する側の面を、反対側の面よりも長く形成する。
その結果、スライドブロック１の先端にはシートパイルＡの凹面に接する側に向けて突設した斜面が形成される。
そのためにスライドブロック１をシートパイルＡの凹部に沿って下降させると、シートパイルＡの凹部の内部の土砂が、シートパイルＡから離れる側に押し出されることになる。
このスライドブロック１は、鋼材容器の内部にコンクリートを充填して構成することもでき、そのような構造を含めて「ブロック」と表現する。
【００１２】
＜４＞長尺体
長尺体３は、Ｈ形鋼やシートパイルＡのような、鋼製の長い部材である。
この長尺体３を、スライドブロック１の上部に取り付けて上方に延長する。
この長尺体３は、全長を１本の部材として構成することもできるが、短い部材を順次接合して構成することもできる。
このように長尺体３を、短い部材を順次接合できるように構成した場合には、撹拌体２の圧入と長尺体３の接合を繰り返すことによって、小規模な装置によって深い位置まで地盤の改良を行うことができる。
【００１３】
＜５＞撹拌体
撹拌体２は、スライドブロック１の非開削側Ｂに取り付けた撹拌装置である。
そのために例えば、上下に位置する回転体２１と、両回転体２１に鉛直方向に架け渡したチェン２２と、上方の回転体２１を駆動する駆動モータ２３と、一方の回転体２１から突出させた回転軸２５に取り付けた撹拌翼２４とによって構成する。
この場合に、回転軸２５の設置方向は、水平であり、かつシートパイルＡの凹面と平行である。
そして駆動モータ２３によってチェン２２やギヤなどを介して、あるいは直接に撹拌翼２４を回転して土砂の撹拌を行う。
シートパイルＡは、スライドブロック１を下降させるシートパイルＡと、その両側に隣接するシートパイルＡ１とで構成してある。
その状態において、回転軸２５の水平方向の長さは、平面視で隣接する両シートパイルＡ１の外側の継手部分までの長さを備えているように構成するが、場合によっては平面視で隣接するシートパイルＡ１の半分の位置までの長さとすることもできる。すると次の撹拌範囲と重複することがない。
回転軸２５を回転する駆動モータ２３は、供給する油圧などの供給方向を地上で切り替えることによって、撹拌翼２４の回転方向を切り替えることができる。
回転軸２５から直交方向に突出させた撹拌翼２４の先端までの長さは、隣接するシートパイルＡ１の凸部の非開削側Ｂを撹拌する撹拌翼２４では短く、スライドブロック１を下降させるシートパイルＡと隣接するシートパイルＡ１の継手部の非開削側Ｂを撹拌する撹拌翼２４は長く構成する。
図１は一例であって、撹拌翼２４を取り付けた１本の回転軸に駆動モータ２３から回転を与える構造を採用することもできる。
【００１４】
＜６＞改良材の吐出
撹拌体２の撹拌翼２４で撹拌した土砂の範囲に向けて地盤改良材を吐出する。
そのために例えば改良材を供給する供給管を、スライドブロック１の内部を貫通させて、スライドブロック１の下部に開放する構成を採用することもできる。
供給する改良材としては例えばセメントスラリーを高圧空気で供給して開放端から吐出することができる。
改良材の吐出と平行して、水やエアーを吐出することも可能である。
【００１５】
＜７＞改良方法
次に本発明の装置を用いた、シートパイルＡの非開削側Ｂの改良方法について説明する。
その場合に、シートパイルＡはすでに地中に打設済みの状態にあり、改良する範囲はシートパイルＡの開削側とは反対側の地盤である。
【００１６】
＜８＞スライドブロックの挿入
上記の装置を使用し、スライドブロック１を、すでに打設してあるシートパイルＡの凹部に位置させる。
すると撹拌翼２４は隣接するシートパイルＡ１の非開削側Ｂに位置することになる。
その状態で撹拌翼２４を回転させつつ、スライドブロック１をシートパイルＡに沿って鉛直方向に押し込む。
この押し込みは、スライドブロック１の上部に取り受けた長尺材の上端を、公知のサイレントパイラーやバックホウを使用して行う。
スライドブロック１は、シートパイルＡの凹部の面に沿って下降し、凹部の内部の土砂を前方に押し出す。
同時に撹拌翼２４によって隣接するシートパイルＡ１の非開削側Ｂの土砂を撹拌する。
スライドブロック１は側面視でシートパイルＡの凹部側の辺を非開削側Ｂの辺よりも長く形成してあるから、土砂を非開削側Ｂに押し出すことができ、かつスライドブロック１はシートパイルＡの凹部から離れることがない。
【００１７】
＜９＞撹拌と改良材の吐出
スライドブロック１の下降と同時に撹拌翼２４に回転を与え、撹拌した土砂の範囲に地盤改良材を吐出する。
撹拌翼２４の回転方向を、回転の反力で回転体２１およびスライドブロック１がシートパイルＡ側に押し付けられる方向に設定すれば、常に確実な範囲の改良を行うことができる。すなわち図１の斜視図の方向から見た場合の矢印の方向である。
さらにスライドブロック１によってシートパイルＡの凹部から押し出された土砂に対しても改良材と撹拌することができる。
【００１８】
＜１０＞スライドブロックの引き上げ
必要とする深さまでスライドブロック１を押し下げて、シートパイルＡおよび隣接するシートパイルＡ１の非開削側Ｂの地盤を改良したら、長尺体３を介してスライドブロック１を引き上げる。
その際にも撹拌体２の撹拌翼２４の回転を行うことで、シートパイルＡの凹部には改良された土砂が押し込まれる。
その結果、シートパイルＡに接した土砂は、凹部に至るまで改良された土砂で充填されていることになる。
【００１９】
＜１１＞シートパイルを引き抜く工法（図４）
発進立坑ＣからシールドマシンＤを発進させる場合に、シートパイルＡ、Ａ１を引き抜く工法が知られている。
その場合にも本発明の方法を採用すれば、シートパイルＡ、Ａ１の地山側に密着した土砂がすでに改良されている。
そのためにシートパイルＡ、Ａ１を引き抜いても、その引き抜き跡の土砂は改良されているので、発進立坑Ｃ内への漏水の危険性がなく、安全にシールドマシンＤの発進を行うことができる。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ：シートパイル
Ａ１：隣接するシートパイル
Ｂ：非開削側
１：スライドブロック
２：撹拌体
２４：撹拌翼
２５：回転軸
３：長尺体
【図１】
2015034440.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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