(57)【要約】【課題】ソイルセメントの地盤改良体中で、鋼製地中連続壁エレメントの両側のフランジ端同士を衝き合わせて鋼製地中連続壁エレメントを順次接合していく鋼製地中連続壁の構築工法において、継手に頼らずとも、建て込みの際に、鋼製地中連続壁エレメント同士を密着させることができ、その結果、その後に溶接等で一体連続させることができる。【解決手段】衝き合わせるフランジ７同士とこれらにつながるウェブ８とで囲まれる部分を陰圧として、既設の先行の鋼製地中連続壁エレメント６に対して後行の鋼製地中連続壁エレメント６を密着させて建て込む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソイルセメントの地盤改良体中で、鋼製地中連続壁エレメントの両側のフランジ端同士を衝き合わせて、鋼製地中連続壁エレメントを順次接合していく鋼製地中連続壁の構築工法において、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分を陰圧として既設の先に設置した鋼製地中連続壁エレメントに対して後から設置する鋼製地中連続壁エレメントを密着させて建て込むことを特徴とした鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項２】
陰圧は、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分に配管を挿入し、該配管からのエアーブローによりこれを惹起させる請求項１記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項３】
陰圧は、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントからの突出仕切板を先に設置した鋼製地中連続壁エレメントの衝き合わせるフランジとウェブで囲まれたコ字形空間に挿入し、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントの建て込みの際に、突出仕切板を下降させることで、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分のソイルセメントを排除して惹起させる請求項１記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項４】
鋼製地中連続壁エレメント相互は、建て込み後に、溶接または機械的手段で相互に接続して一体連続化する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項５】
鋼製地中連続壁エレメントは、Ｈ形鋼をフランジ同士を溶接して複数個を縦列させた壁体である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項６】
鋼製地中連続壁エレメントは、ジグザグ状またはその他の形状で連続するウェブ材の前後に鋼板を面板として配設し、前後の鋼板とそれを連結するウェブ材からなる壁体である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【請求項７】
先に設置した鋼製地中連続壁エレメントは先端が上向きフックとなる係止金物を底部から横に突設させ取り付け、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントは建て込みの際にこの係止金物にウェブ下端を係止させる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の鋼製地中連続壁の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソイルセメントの地盤改良体中に鋼製連続壁部材を挿入して構成される鋼製地中連続壁の構築工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントを含む注入材を現位置土に注入して混合攪拌し、その後芯材を建込んでソイルセメント地中連続壁を構築する方法としては、ＳＭＰ工法、ＳＭＷ工法、ＴＲＤ工法等がある。
【０００３】
ＳＭＰ工法とは、単軸アースオーガにより削孔した孔中の現位置土に、セメントミルクとテラフェストと称する特殊アスファルト乳剤を現位置で混合攪拌し、造成された柱体を少しずつラップさせて連杭山留壁（又は止水壁）とする工法である。
【０００４】
また、ＳＭＷ工法とは、ＳＭＰ工法と略同様であるが、単軸アースオーガではなく３〜５軸の多軸アースオーガにより長方柱の連続山留壁を造成する工法である。
【０００５】
一方、ＴＲＤ工法とは、図１３に示すように、無端カッタービットチェーン２を循環可能に取り付けたカッターポスト１を有する施工機械３を用い、循環する無端カッタービットチェーン２を地盤に押しつけながら施工機械３が水平横移動するとともに、例えばカッターポスト１に内蔵したノズル（図示せず）から注入材を地盤に噴射することによって、連続的にソイルセメント地中連続壁を構築する工法である。
【０００６】
これらの工法において、芯材のＨ型鋼の代わりに、鋼製地中連続壁エレメント（先行エレメント）を地盤改良体の構築後、その固結前に地盤改良体中に先行して挿入し、鋼製地中連続壁エレメントの継手部に連結しながら、隣接する鋼製地中連続壁エレメント（後行エレメント）を挿入することも下記特許文献等に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３０３５５４号公報（鋼製連続壁部材継手部の固結体切削装置及び切削方法）
【特許文献２】
特開２００１−２８８７３８号公報（鋼製連続壁部材継手部の充填棒材及びその拘束治具並びに鋼製連続壁部材の埋設方法）
【特許文献３】
特開２００１−１５２４４５号公報（鋼製連続壁部材の継手部用充填材及び充填部材）
【特許文献４】
特開２００１−１５２４４３号公報（鋼製連続壁部材継手部の固結体除去装置及び除去方法）
【０００８】
このように補強鋼材として順次接合していく鋼製地中連続壁エレメントをもちいることにより、壁体の剛性を大幅に向上させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１〜４での鋼製連続壁部材４は、図１４に示すように、掘削攪拌装置の進行方向両側に継手部４ａ、４ｂを持ち、隣接する鋼製連続壁部材４、４は双方の継手部４ａ、４ｂにおいて互いに嵌合し、連結されながらソイルセメントの地盤改良体５の固結前にソイルセメントの地盤改良体５中に挿入される。図示のように一個置きに形状の異なる鋼製連続壁部材４が使用される場合は両側の継手部４ａ、４ｂの形状は同一になり、両側の継手部４ａ、４ｂは凸形状、もしくは凹形状になる。
【００１０】
しかし、このような継手部４ａ、４ｂを有する鋼製連続壁部材４は、特殊形状の鋼材となるため、鋼材費が通常の形鋼の３倍程度かかってしまう。
【００１１】
さらに、継手部４ａ、４ｂの嵌合をソイルセメントの地盤改良体５中で行うには、継手部内に入るソイルセメントがスムーズな嵌合を阻害するおそれもある。
【００１２】
また、継手部４ａ、４ｂの嵌合による接合は、接合部でのずれを生じ易く、接合強度の弱い個所となり、剛性、耐力の低下を引き起こす。特に、コンクリート充填ならばともかく、ソイルセメントの地盤改良体５のタイプでは面内せん断耐力が十分でない。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ソイルセメントの地盤改良体中で、鋼製地中連続壁エレメントの両側のフランジ端同士を衝き合わせて鋼製地中連続壁エレメントを順次接合していく鋼製地中連続壁の構築工法において、継手に頼らずとも、建て込みの際に、鋼製地中連続壁エレメント同士を密着させることができ、その結果、その後に溶接等で一体連続させることができる鋼製地中連続壁の構築工法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、ソイルセメントの地盤改良体中で、鋼製地中連続壁エレメントの両側のフランジ端同士を衝き合わせて鋼製地中連続壁エレメントを順次接合していく鋼製地中連続壁の構築工法において、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分を陰圧として既設の先に設置した鋼製地中連続壁エレメントに対して後から設置する鋼製地中連続壁エレメントを密着させて建て込むことを要旨とするものである。
【００１５】
第２に、陰圧は、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分に配管を挿入し、該配管からのエアーブローによりこれを惹起させること、または、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントからの突出仕切板を先に設置した鋼製地中連続壁エレメントの衝き合わせるフランジとウェブで囲まれたコ字形空間に挿入し、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントの建て込みの際に、突出仕切板を下降させることで、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分のソイルセメントを排除して惹起させることを要旨とするものである。
【００１６】
第３に、鋼製地中連続壁エレメント相互は建て込み後に、溶接または機械的手段で相互に接続して一体連続化すること、第４に、鋼製地中連続壁エレメントは、Ｈ形鋼をフランジ同士を溶接して複数個を縦列させた壁体であること、または、鋼製地中連続壁エレメントは、ジグザグ状またはその他の形状で連続するウェブ材の前後に鋼板を面板として配設し、前後の鋼板とそれを連結するウェブ材からなる壁体であることを要旨とするものである。
【００１７】
第５に、先に設置した鋼製地中連続壁エレメントは先端が上向きフックとなる係止金物を底部から横に突設させ取り付け、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントは建て込みの際にこの係止金物にウェブ下端を係止させることを要旨とするものである。
【００１８】
請求項１記載の本発明によれば、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分を陰圧としながら既設の鋼製地中連続壁エレメントに対して新たな鋼製地中連続壁エレメントを建て込むことにより、先に設置した鋼製地中連続壁エレメントと後から設置する鋼製地中連続壁エレメントとを両側のフランジ端同士を衝き合わせて外部からの圧力で密着させることができ、継手に頼らずとも精度よく鋼製地中連続壁エレメントを建て込むことができる。
【００１９】
そして、建て込み終了後、地下構造物を構築するために地盤を掘削し、露出した鋼製地中連続壁エレメント連続体の側面で、鋼製地中連続壁エレメント相互の接続部を溶接することができる。また、他方の側面は必要に応じて接合部内部に自動溶接機を投入して接合することもできる。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、エアーブローにより陰圧を簡単に得ることができる。
【００２１】
請求項３記載の本発明によれば、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントからの突出仕切板により、衝き合わせるフランジ同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分のソイルセメントを排除して簡単に陰圧を惹起させることができる。
【００２２】
請求項４記載の本発明によれば、鋼製地中連続壁エレメント相互は建て込み後に、溶接または機械的手段で相互に接続して一体連続化することで、土水圧や地震に対する曲げやせん断性能が大幅に向上し、壁厚を低減できる合理的な設計が可能となる。また、山留め兼用のため仮設が不要で、かつ剛性が高いために支保工が軽減できる。
【００２３】
請求項５および請求項６記載の本発明によれば、鋼製地中連続壁エレメントは巾のある壁体としてユニット化したものであり、単体として十分な剛性を有するとともに、建て込み回数を少なくして、施工の合理化を図ることができる。また、特に請求項５では、ロールＨ形鋼が使用できるために、鋼材コストが大幅に減少できる。
【００２４】
請求項７記載の本発明によれば、後から設置する鋼製地中連続壁エレメントは建て込みの際にこの係止金物にウェブ下端を係止させることで先に設置した鋼製地中連続壁エレメントに仮止めでき、エアーブローを停止して陰圧を保持できない状態になっても、先に設置した鋼製地中連続壁エレメントと後から設置する鋼製地中連続壁エレメントとの未着状態を維持できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面について発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の鋼製地中連続壁の構築工法の第１実施形態を示す斜視図で、図２は同上建て込み完了時の側面図で、５はソイルセメントの地盤改良体で、これは先に述べたように、ＳＭＷ工法、ＴＲＤ工法等によるものである。
【００２６】
本発明も鋼製地中連続壁の構築工法として、このソイルセメントの地盤改良体５の中で、鋼製地中連続壁エレメント６の両側のフランジ７端同士を衝き合わせて先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６と後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６を順次接合していく。
【００２７】
先に設置した・後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６、６は、例えば、図３に示すようにＨ型鋼を複数本（図示では３本）をフランジ同士を接合して溶接し、ある程度巾のある鋼製壁体ユニットとして形成したものである。
【００２８】
他の実施形態として同様なある程度巾のある鋼製壁体ユニットとして形成するには、図４に示すように、ジグザグ状のまたは、コ字形の波形その他の形状で連続するウェブ材をもって前後に配設した面板としての鋼板を繋ぎ合わせ、これら前後の鋼板とそれを連結するウェブ材からなる壁体であってもよい。
【００２９】
このように鋼製地中連続壁エレメント６は、両側のフランジ７とそれを結ぶウェブ８を有するものであるが、後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６では、端部のフランジ７とこれらにつながるウェブ８とで囲まれる部分に配管（エアーホース）９を挿入し、該配管９の先端からのエアーを吐出できるようにした。この配管（エアーホース）９は鋼製地中連続壁エレメント６の下端に先端を近づける。
【００３０】
また、フランジ７の外側面または内側面には、半身を前側に突出させる横向き矩形板であるガイド板１０を上下に間隔を存して複数個設けた。
【００３１】
鋼製地中連続壁エレメント６の後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６との接合側で、底部から横に端が上向きフック１５ａとなる係止金物１５を突設させて取り付ける。この係止金物１５は図２、および図５、図６に示すように横コ字状の金物で、コ字形の一方の辺をウェブ８に溶接等で固定してなり、前記上向きフック１５ａとなる他方の辺は、テーパー状としてこれが後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６のウェブ８に係止した時に、下降するに上向きフック１５ａ沿ってこのウェブ８の下端が下降するにつれて後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６が先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６側に極力寄るようにした。
【００３２】
既設の鋼製地中連続壁エレメント６に対して後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６は、フランジ７端同士を突き合わせて建て込むが、その際、配管（エアーホース）９を挿入し、該配管９の先端からのエアーを吐出してエアーブロー１１を発生させ、これにより衝き合わせるフランジ７同士とこれらにつながるウェブ８とで囲まれる部分を陰圧とする。
【００３３】
前記後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６は、ソイルセメントの地盤改良体５の中に建て込む時にガイド板１０により既設の鋼製地中連続壁エレメント６をガイドとして下降させる。
【００３４】
なお、前記エアーブロー１１の発生は、後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６の降下をある程度行なってからでもよい。
【００３５】
このように、衝き合わせるフランジ７同士とこれらにつながるウェブ８とで囲まれる部分を陰圧とすることで、外部の圧力で先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６と後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６は密着した状態を保ち、硬化するソイルセメントの地盤改良体５の中にそのまま存置される。
【００３６】
エアーブロー１１を停止した状態でも、先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６と後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６は係止金物１５で密着した状態を保つ。
【００３７】
図７に示すように、本発明の鋼製地中連続壁を建て込み終了後、地下構造物を構築するために地盤を掘削するが、その際、ソイルセメントの地盤改良体５も一部削り、鋼製地中連続壁エレメント６の連続体の側面を露出させ、鋼製地中連続壁エレメント６、６相互の接続部であるフランジ７の衝き合わせ端を溶接機１６で溶接する。
【００３８】
また、鋼製地中連続壁エレメント６、６相互の接続部であるフランジ７の突き合わせ端の他方の側面はウォータージェット等により内部の改良対を排除すれば、必要に応じて接合部内部に自動溶接機を投入して溶接接合することもできる。なお、前記フランジ７の外側面または内側面に上下に間隔を存して設けるガイド板１０は、これを溶接用の部材として利用することも可能である。
【００３９】
さらに、図示は省略するが、このように溶接（開先溶接もしくは接合プレートによる隅肉溶接）による接合の他に機械式接合として当板によるボルト締結止めを用いることもできる。
【００４０】
図８は掘削時に土圧に抵抗するための方法を示すもので、床付け位置αまででなくそれよりも下方に延長させて建て込むことで必要な支持力を得られ、山留め壁として兼用できる。この下方に延長するのは、部分的な鋼製地中連続壁エレメント６で、間隔を存して行なうものでよい。
【００４１】
このようにして、本発明では、鋼製地中連続壁エレメント６は巾のある壁体としてユニット化したものであり、しかも、鋼製地中連続壁エレメント６相互は建て込み後に、溶接または機械的手段で相互に接続して一体連続化することで、高い剛性のものとすることができる。
【００４２】
なお、鋼製地中連続壁は、これを構造物として利用するため、一般には上部構造物の柱からの荷重を負担する必要がある。それには、図９に示すように、鋼製地中連続壁エレメント６の内部空間を利用して支持杭１７を併設すること、図１０に示すように、大口径の支持杭を建てるため、ガイド管１８を溶接で組み込み、このガイド管１８を用いて支持杭１７を建て込むことが考えられる。
【００４３】
図１１は本発明の第２実施形態を示すもので、後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６の端部のフランジ７とこれらにつながるウェブ８とで囲まれる部分の底部から先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６の衝き合わせるフランジ７とウェブ８で囲まれたコ字形空間に挿入する仕切板１９を水平に突出させる。
【００４４】
この仕切板１９は図１２の（ａ）に示すように、先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６のフランジ７とウェブ８で囲まれたコ字形空間を隙間なく占めるようにその大きさを選定するが、同図（ｂ）に示すように、隙間を埋めるために、ゴムシートやゴムラバーもしくはブラシ等の隙間閉塞材２０を前記先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６のフランジ７とウェブ８側に配設するようにしてもよい。
【００４５】
この第２実施形態の場合は、後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６の建て込みの際に、突出する仕切板１９を先に設置した鋼製地中連続壁エレメント６のフランジ７とウェブ８で囲まれたコ字形空間に差し入れ、そのまま後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６全体とともに下降させることで、これら先に設置した・後から設置する鋼製地中連続壁エレメント６の衝き合わせるフランジ７同士とこれらにつながるウェブとで囲まれる部分のソイルセメントの地盤改良体５を排除して空洞１２化し、陰圧を惹起させることができる。
【００４６】
なお、このソイルセメントの地盤改良体５は完全に排除できるものでなくてよい。けだし、建込み完了までの間、水圧差が保持できる程度でよく、完全な排除を行なうために仕切りのシール性を高くすると、建込み抵抗が増加してしまうこともあるからである。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の鋼製地中連続壁の構築工法は、ソイルセメントの地盤改良体中で、鋼製地中連続壁エレメントの両側のフランジ端同士を衝き合わせて先に設置した鋼製地中連続壁エレメントと後から設置する鋼製地中連続壁エレメントを順次接合していく鋼製地中連続壁の構築工法において、継手に頼らずとも、建て込みの際に、鋼製地中連続壁エレメント同士を密着させることができ、その結果、その後に溶接等で一体連続させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼製地中連続壁の構築工法の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の鋼製地中連続壁の構築工法の第１実施形態を示す建て込み完了時の一部切り欠いた側面図である。
【図３】鋼製地中連続壁エレメントの第１例を示す斜視図である。
【図４】鋼製地中連続壁エレメントの第２例を示す斜視図である。
【図５】先に設置した鋼製地中連続壁エレメントと後から設置する鋼製地中連続壁エレメントの密着維持を示す側面図である。
【図６】先に設置した鋼製地中連続壁エレメントと後から設置する鋼製地中連続壁エレメントの密着維持を示す平面図である。
【図７】鋼製地中連続壁エレメント相互の溶接接合を示す斜視図である。
【図８】山留め壁として兼用する場合の第１例を示す斜視図である。
【図９】山留め壁として兼用する場合の第２例を示す平面図である。
【図１０】山留め壁として兼用する場合の第３例を示す平面図である。
【図１１】本発明の鋼製地中連続壁の構築工法の第２実施形態を示す縦断側面図である。
【図１２】本発明の鋼製地中連続壁の構築工法の第２実施形態での詳細を示す要部の説明図である。
【図１３】ＴＲＤ工法の説明図である。
【図１４】従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…カッターポスト                ２…カッタービットチェーン
３…施工機械                      ４…鋼製連続壁部材
４ａ、４ｂ…継手部                ５…ソイルセメントの地盤改良体
６…鋼製地中連続壁エレメント      ７…フランジ
８…ウェブ                        ９…配管
１０…ガイド板                    １１…エアーブロー
１２…空洞                        １５…係止金物
１５ａ…フック                    １６…溶接機
１７…支持杭                      １８…ガイド管
１９…仕切板                      ２０…隙間閉塞材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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