(57)【要約】【課題】都市部での狭い用地に適用され、騒音・振動対策がなされた施工法で構築され、大きな背面土圧にも抵抗できる自立山留め擁壁構造を提供することを目的とする。【解決手段】鋼管山留め式擁壁構造において、回転圧入工法、中掘り圧入工法または中掘り併用回転圧入工法によって直線上に連続し、鋼管杭径よりも小さい間隙で施工された前面鋼管杭列と、前記前面鋼管杭列間の千鳥位置に別途前記いずれかの工法によって直線上に連続して施工される背面鋼管杭列からなることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転圧入工法、中掘り圧入工法または中掘り併用回転圧入工法によって直線上に連続して鋼管杭径よりも小さい間隙で施工された前面鋼管杭列と、前記前面鋼管杭列間の千鳥位置に別途前記いずれかの工法によって直線上に連続して施工される背面鋼管杭列からなることを特徴とする鋼管山留め式擁壁構造。
【請求項２】
前記前面鋼管杭と前記背面鋼管杭とがほぼ接するように施工されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管山留め式擁壁構造。
【請求項３】
前記前面及び背面鋼管杭の先端部に、羽根状の拡径部を溶接するか、または先端掘削刃が加工されていることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管山留め式擁壁構造。
【請求項４】
前記背面鋼管杭に擁壁背面の土砂の吸出しを防止する透水性膜をセットした水抜き用開口または水抜き用スリットを形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼管山留め式擁壁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市内の道路等の建設工事の施工の際、切土や盛土などの土工部分において、用地の制約や地形等の制限により通常の土の斜面では安定が保ち得ない場合に用いられる擁壁に適用される、騒音・振動対策工法で鋼管杭を列設した山留め式擁壁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管杭を用いた山留め式擁壁構造は、従来、既設構造物と近接する場所での施工を余儀なくされたり、現況交通・周辺環境への影響を極力軽減すべきなど、施工条件の厳しい箇所で、擁壁高さが比較的中程度の場合に用いられており、主に、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、両側に嵌合継手１１を有する自立式鋼管矢板１０が用いられている。しかし、擁壁高が高くなり背面土圧が大きくなる場合でも地盤の変位を抑える必要があり、その外力に耐え得るように自立式鋼管矢板断面の仕様が決定されるため、不経済であった。
また、そのような場合には、アンカー付き山留め式鋼管矢板を用いることがある。この工法は、擁壁背面地盤に所定間隔でアンカー体を造成し、アンカー体と鋼管矢板上部とをＰＣ鋼棒やＰＣ鋼線などの引張材で連結した後で、前記引張材に緊張力を与えることによりアンカー体の引張抵抗と鋼管矢板の根入れ部における地盤の受動抵抗とで背面土圧を支える形式である。
しかし、この工法では、鋼管矢板と引張材との連結作業や緊張作業の工程が必要となり施工時間が長くなり不経済となるとともに、アンカー体と構造物を含む地盤全体の崩壊に対する外的安定と、構造物とアンカー体を含めた全体構造の内的安定を保持するためにアンカー体の定着長さも長くなり、擁壁背面地盤の必要用地も広くなり、用地買収費用が多大となることで、既設構造物と近接する場所では適用できなくなるという欠点がある。
さらに、自立山留め式擁壁として、鋼管杭単体を回転圧入工法等で施工する場合、従来の鋼管矢板のように鋼管杭に固着した継手があると施工の妨げとなるため、その対策として、特開昭５５−１３６３１９号公報、特開２００１−２１４４３４号公報に記載されたものがある。特開昭５５−１３６３１９号公報に記載されたものは、鋼管杭間に形鋼等の柱体を２点接するように配設したものであり、特開２００１−２１４４３４号公報に記載されたものは、鋼管杭外面に凹部加工し、そこにＣ型鋼管を挿入するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５５−１３６３１９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１４４３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの工法はいずれも鋼管矢板の継手と同様に、鋼管杭による自立山留め擁壁の土砂流出防止及び止水継手の機能しかない。さらに、前面地盤面からの根入れ深度も比較的浅い場合が多く、背面土圧の抵抗部材として機能していないので、擁壁高が高く背面土圧が大きくなるにも拘わらず地盤の変位を抑える必要がある場合には、その外力に耐え得るように自立式鋼管矢板断面の仕様が決定されるため、不経済となる欠点を有する。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点を解消した鋼管山留め式擁壁構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本第１発明は、鋼管山留め式擁壁構造において、回転圧入工法、中掘り圧入工法または中掘り併用回転圧入工法によって直線上に連続し、鋼管杭径よりも小さい間隙で施工された前面鋼管杭列と、前記前面鋼管杭列間の千鳥位置に別途前記いずれかの工法によって直線上に連続して施工される背面鋼管杭列からなることを特徴とする。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の鋼管山留め式擁壁構造において、前記前面鋼管杭と前記背面鋼管杭とがほぼ接するように施工されることを特徴とする。
【０００８】
本第３発明は、本第１または第２発明の鋼管山留め式擁壁構造において、前記前面及び背面鋼管杭の先端部に、羽根状の拡径部を溶接するか、または先端掘削刃が加工されていることを特徴とする。
【０００９】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれか１の発明の鋼管山留め式擁壁構造において、前記背面鋼管杭に擁壁背面の土砂の吸出しを防止する透水性膜をセットした水抜き用開口または水抜き用スリットを形成したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明の前面鋼管杭列は、擁壁背面土圧に抵抗する主部材であり、背面鋼管杭列は重ね壁的な作用により前面鋼管杭列と共同して擁壁背面土圧に抵抗すると共に、前面鋼管杭列間からの背面土砂の流出を防止するものである。
また、前面鋼管杭と背面鋼管杭との間隙からは背面地盤の雨水や地下水の透水がなされる。
さらに前面鋼管杭、背面鋼管杭の先端には、羽根状の拡径部や掘削刃を備えることにより、硬質地盤における回転圧入工法の鉛直施工精度を向上させることができる。
実施形態では、背面鋼管杭の杭径を前面鋼管杭の杭径と同等としたが、背面鋼管杭の杭径を前面鋼管杭の杭径より小径のものとすることも可能であり、背面鋼管杭の杭径は擁壁に必要な断面性能及び前面鋼管杭列間隔により決定する。
また、背面鋼管杭に擁壁背面の土砂の吸出しを防止する透水性膜をセットした水抜き用開口または水抜き用スリットを形成することにより、背面土砂からの透水性を向上させることも可能となる。この場合、背面鋼管杭列の断面性能の低下を抑え、前面鋼管杭と背面鋼管杭の間隙からの透水を補助する方法として、背面鋼管杭の千鳥軸線上よりも背面側、すなわち擁壁軸線側に透水孔を設置すると効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図により説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、回転圧入工法、中掘圧入工法または中掘併用回転圧入工法によって、前面鋼管杭１を打設する。前面鋼管杭１は直線上に連続し、鋼管杭の杭径より小さい間隔で施工され前面鋼管杭列２を構築する。
前記前面鋼管杭列２間の千鳥位置に、回転圧入工法、中掘圧入工法または中掘併用回転圧入工法によって、背面鋼管杭３を施工する。背面鋼管杭３は、前記前面鋼管杭列２間の千鳥位置に直線上に連続して施工され背面鋼管杭列４が構築される。前面及び背面鋼管杭１、３は、回転圧入工法、中掘圧入工法または中掘併用回転圧入工法によって地中に施工されるため、騒音・振動の発生が少ない。
また、前面鋼管杭列２及び背面鋼管杭列４が、重ね壁的な挙動を示すことにより、擁壁の見掛け上の断面性能を向上でき、擁壁高が高くなり背面土圧が多くなる場合においても、地盤の変位を抑えることができる。
【００１３】
また、前面鋼管杭列２の間隔及び背面鋼管杭３の杭径を適宜選択することにより、擁壁の必要断面性能への対応の自由度を大きくすることができる。
また、背面鋼管杭列４は、前面鋼管杭列２間に配設されているので、前面鋼管杭１と背面鋼管杭３をほぼ接するように施工することにより、背面鋼管杭３が前面鋼管杭列２の一種の継手鋼材としての機能を保持することとなり、前面鋼管杭１と背面鋼管杭３の間隙からの透水は許容するものの、間隙に初期流出土砂が目詰まりすることにより、背面土砂の流出は防止することができる。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）に示されるものは、背面鋼管杭３の外周に背面土砂の吸出しを防止する透水性膜６をセットした透水孔５や水抜きスリットを形成することにより、擁壁の断面性能の低下度合いを抑えた状態で擁壁の透水性を向上させることができる。
透水孔５や水抜きスリットの形成位置は、背面鋼管杭列４の千鳥軸線よりも背面側、すなわち擁壁軸線側に形成するとより効果的である。また、背面鋼管杭３内には、背面鋼管杭３の透水性膜６をセットした透水孔５から浸入した水を排水するための一例として、排水管７を設置する方法を示した。
【００１５】
図３（ａ）（ｂ）に示されるものは、図２に示される排水管７に代わり、背面鋼管杭３内に透水孔５より侵入した水を排水するための例であり、背面鋼管杭３の前面地盤部付近に排水パイプ１３を、前面地盤部に排水溝１４を設置する方法を示した。
【００１６】
前面及び背面鋼管杭の先端部に掘削刃８または羽根状の拡径部９、フリクションカッター１２を備えることにより、硬質地盤等における回転圧入工法の鉛直施工精度が向上する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の構成により、都市内の既設構造物に近接した位置で施工される自立山留め式擁壁において、従来技術に代えて、回転圧入工法、中掘圧入工法または中掘併用回転圧入工法によって、千鳥配置の前面及び背面鋼管杭列を築造することにより、擁壁の見掛け上の断面性能を向上することができ、擁壁背面地盤の必要用地を最小限に抑えつつ、擁壁高が高くなり背面土圧が多くなる場合においても、地盤の変位を抑えることが可能になる。
また、前面鋼管杭列の杭間隔及び背面鋼管杭の杭径を選択することにより、擁壁の必要断面性能への対応の自由度を大きくすることができるので経済性が向上する。
さらに、前面及び背面鋼管杭の先端に掘削刃、羽根状の拡径部を備えることにより鉛直施工精度が向上し、前面鋼管杭列と背面鋼管杭列の施工工法を同様とすることができるので、別工程でアンカー部材や透水部材等の施工が必要な従来のものに比較し、大幅な工期短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図。
【図２】（ａ）（ｂ）本発明の他の実施形態を示す図。
【図３】（ａ）（ｂ）本発明の他の実施形態を示す図。
【図４】（ａ）（ｂ）従来例を示す図。
【符号の説明】
１：前面鋼管杭
２：前面鋼管杭列
３：背面鋼管杭
４：背面鋼管杭列
５：透水孔
６：透水性膜
７：排水管
８：掘削刃
９：羽根状の拡径部
１０：自立式鋼管矢板
１１：嵌合継手
１２：フリクションカッター
１３：水抜きポンプ
１４：排水溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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