(57)【要約】遮水性および施工性に優れた鋼板遮水壁および継手部防護体および鋼板遮水壁の構築方法を提供すること。  １枚の鋼板（２）の両端部付近を略円筒形に曲げ加工して、夫々の折り曲げ部と該鋼板（２）の端辺との間に間隙を形成するように製作した継手部（２２）と、継手部（２２）の最下端に設けた底蓋（３）とからなり、継手部（２２）のうち、一方の該継手部（２２）の内径を他方の該継手部（２２）の外径に対して相対的に大径となるように成形して小径継手部（２２２）および大径継手部（２２１）を備えた鋼板（２）とし、鋼板（２）の大径継手部（２２１）に隣接して設置する鋼板（２）の小径継手部（２２２）を挿入可能としたことを特徴とする鋼板（２）を固化材（４）を充填した掘削溝（７）に挿入して鋼板遮水壁（１）を造成する。鋼板（２）の隣接設置を一時停止する場合は、最終端に位置する鋼板（２）の大径継手部（２２１）に継手部防護体（５）を嵌装させておく。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原地盤に鋼板を挿入して遮水壁を形成する鋼板遮水壁であって、
１枚の前記鋼板の両端部付近を略円筒形に曲げ加工して、夫々の折り曲げ部と該鋼板の端辺との間に間隙を形成するように製作した継手部と、
前記継手部の最下端に設けた底蓋と、からなり、
前記継手部のうち、一方の該継手部の内径を他方の該継手部の外径に対して相対的に大径となるように成形して小径継手部および大径継手部を備えた前記鋼板とし、前記鋼板の前記大径継手部に隣接して設置する前記鋼板の前記小径継手部を挿入可能としたことを特徴とする、
鋼板遮水壁。
【請求項２】
請求項１記載の鋼板において、
前記鋼板の一端には一つ或いは複数の前記小径継手部を設け、他端には該小径継手部と同数の前記大径継手部を設けたことを特徴とする、
鋼板遮水壁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の鋼板遮水壁を構成する前記大径継手部に嵌装可能に成形した一つの棒体、又は板材を介して連結した複数の該棒体からなることを特徴とする、
継手部防護体。
【請求項４】
請求項１又は２記載の鋼板遮水壁の構築方法であって、
固化材と原地盤を混合撹拌して造成される未固化状態の固化壁において、前記小径継手部および前記大径継手部の夫々に設けた前記底蓋を建込治具にて上方から押し込んで前記鋼板を前記固化壁内に挿入する鋼板設置工程と、
前記鋼板設置工程にて設置した既設鋼板に隣接設置する隣接鋼板の小径継手部を、前記既設鋼板の大径継手部に挿入しながら前記隣接鋼板の底蓋を建込治具にて上方から押し込んで隣接鋼板を順次設置していく隣接鋼板設置工程と、からなることを特徴とする、
鋼板遮水壁の構築方法。
【請求項５】
請求項４記載の鋼板遮水壁の構築方法であって、
前記隣接鋼板の隣接設置を一時停止する場合には、前記隣接鋼板設置工程にて設置した最終端に位置する前記隣接鋼板の前記大径継手部に請求項３記載の継手部防護体を嵌装させておき、
再び前記隣接鋼板の設置を開始するときに前記継手部防護体を取り外してから隣接鋼板を順次設置していくことを特徴とする、
鋼板遮水壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、軟弱地盤や固化材と原地盤を混合撹拌して造成される固化壁に鋼板を挿入して遮水壁を形成する鋼板遮水壁と、かかる鋼板の端部に設けた継手部に混合撹拌土が浸入固化するのを防ぐための継手部防護体、および鋼板遮水壁の構築方法に関するものである。
【背景技術】  液状化対策や汚染土壌（例えば廃棄物処分場）からの汚染物質の拡散防止対策、河川の漏水防止壁や地下ダムの遮水壁として、遮水壁工法が使用されている。
遮水壁工法としては、オーガーにて原地盤を掘削し原地盤とセメントを混合撹拌しながらソイルセメント固化壁を構築する方法や、固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法、高分子膜シートや鋼板シートをはじめとするシートウオール、鋼矢板などを打設して遮水壁とする方法など多岐にわたっている。
固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法において使用される遮水材としては、鋼板（鋼矢板）が使用されるのが一般的である。鋼板（鋼矢板）の両端部に継手を設け、隣接する鋼板（鋼矢板）同士を双方の継手をジョイントすることによって連続した鋼板遮水壁が構築される。
ところで、鋼板（鋼矢板）の継手の製作はその継手構造によって大きく２種類に大別できる。その一つは、１枚の鋼板を熱間成形又は冷間成形によって折り曲げ加工して継手を製作する方法である（特許文献１参照）。かかる製作方法は、鋼板を直角に折り曲げ成形する場合などに使用されている。
他の一つは、図７に示すように、ジョイントする一方の鋼板ａの継手ｂを断面リング状の筒体ｃとし、ジョイントする他方の継手ｂはリング状の筒体ｃを挿入可能とした筒体ｃよりも大径の断面円弧状の柱状体ｄとするものである。かかる断面リング状の筒体ｃおよび断面円弧状の柱状体ｄからなる継手ｂは鋼板ａをかかる形状に成形後、鋼板ａの端部に上記継手ｂを溶接接合することにより製作される（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０４２４４号公報
【特許文献２】実開平５−２７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  前記した従来の遮水壁および遮水壁の構築方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞鋼矢板やシートウオールを打設する方法では、建込み時に生じ得る部材のねじれ等により、継手が外れる可能性がある。また、継手には土砂の介在が不可避となり、継手からの漏水等、遮水壁としての信頼性が低い。
＜２＞ソイルセメント固化壁を構築する方法では、固化壁の品質のばらつきが大きい。さらに固化壁のクラック制御が困難であり、特に地震時の地盤変形に対して漏水を誘発し得るクラックが発生する可能性が極めて高い。
＜３＞固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法では、固化材の硬化後に継手を連結できないため、連続施工を余儀なくされている。
＜４＞遮水材として使用する鋼板（鋼矢板）の継手において特許文献１の継手を使用する場合、隣接鋼板同士の双方の継手の接続は継手同士を噛み合せる構成となっているため、鋼板の打設精度が低いと接続が困難となる。
＜５＞遮水材として使用する鋼板（鋼矢板）の継手において特許文献２の継手を使用する場合、鋼板とその両端部に設ける継手を溶接接合するため、製作に困難性を伴うとともに遮水壁の製作コストが嵩むといった問題が生じ得る。
【課題を解決するための手段】  上記のような課題を解決するために、本発明の鋼板遮水壁は、原地盤に鋼板を挿入して遮水壁を形成する鋼板遮水壁であって、１枚の前記鋼板の両端部付近を同一の側に略円筒形に曲げ加工して、夫々の折り曲げ部と該鋼板の端辺との間に間隙を形成するように製作した継手部と、前記継手部の最下端に設けた底蓋と、からなり、前記継手部のうち、一方の該継手部の内径を他方の該継手部の外径に対して相対的に大径となるように成形して小径継手部および大径継手部を備えた前記鋼板とし、前記鋼板の前記大径継手部に隣接して設置する前記鋼板の前記小径継手部を挿入可能としたことを特徴とする鋼板遮水壁である。
また、前記鋼板において、前記鋼板の一端には一つ或いは複数の前記小径継手部を設け、他端には該小径継手部と同数の前記大径継手部を設けたことを特徴とする鋼板遮水壁を使用できる。
また、本発明の継手部防護体は、前記する鋼板遮水壁を構成する前記大径継手部に嵌装可能に成形した一つの棒体、又は板材を介して連結した複数の該棒体からなることを特徴とする継手部防護体である。
さらに、本発明の鋼板遮水壁の構築方法は、前記鋼板遮水壁の構築方法であって、固化材と原地盤を混合撹拌して造成される未固化状態の固化壁において、前記小径継手部および前記大径継手部の夫々に設けた前記底蓋を建込治具にて上方から押し込んで前記鋼板を前記固化壁内に挿入する鋼板設置工程と、前記鋼板設置工程にて設置した既設鋼板に隣接設置する隣接鋼板の小径継手部を、前記既設鋼板の大径継手部に挿入しながら前記隣接鋼板の底蓋を建込治具にて上方から押し込んで隣接鋼板を順次設置していく隣接鋼板設置工程と、からなることを特徴とする鋼板遮水壁の構築方法である。
また、前記する鋼板遮水壁の構築方法において、前記隣接鋼板の隣接設置を一時停止する場合には、前記隣接鋼板設置工程にて設置した最終端に位置する前記隣接鋼板の前記大径継手部に前記継手部防護体を嵌装させておき、再び前記隣接鋼板の設置を開始するときに前記継手部防護体を取り外してから隣接鋼板を順次設置していくことを特徴とする鋼板遮水壁の構築方法を使用できる。
【発明の効果】  本発明の鋼板遮水壁および継手部防護体および鋼板遮水壁の構築方法は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に本発明の鋼板を建て込んで形成した鋼板遮水壁は、遮水壁（特に継手部）からの漏水の可能性が極めて低く、遮水壁としての信頼性が高い。
＜２＞固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に本発明の鋼板を建て込んで形成した鋼板遮水壁は、地震時の地盤変形などに対しても遮水壁からの漏水の可能性は低い。
＜３＞大径継手部の内空と小径継手部の外径との間には余裕をもったクリアランスを備えることができるため、遮水壁として使用する鋼板同士の接続は容易である。
＜４＞原則として１枚の鋼板から継手部を含んだ鋼板を製作するため、鋼板の製作コストは低廉となる。
＜５＞必ずしも連続施工をする必要がない。すなわち、鋼板の隣接設置において最終端に位置する隣接鋼板の大径継手部には継手部防護体を嵌装させておくことにより、鋼板同士の隣接設置の一時停止を可能とした固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む遮水壁の構築を実現できる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の鋼板遮水壁の施工状況を説明した説明図である。
図２は、１枚の鋼板の断面図である。
図３は、２枚の鋼板を隣接設置した状況の断面図である。
図４は、１枚の鋼板の他の実施例を示した断面図および他の実施例の鋼板を隣接設置した状況の断面図である。
図５は、他の実施例の鋼板を隣接設置した状況の断面図である。
図６は、継手部防護体を示した説明図である。
図７は、従来の鋼矢板（端部の継手部を含む）を示した断面図である。
【符号の説明】
１・・・鋼板遮水壁      ２・・・鋼板              ２２・・継手部
２２１・大径継手部      ２２２・小径継手部        ３・・・底蓋
４・・・固化材          ５・・・継手部防護体      ５１・・棒体
５２・・板材            ６１・・建込治具          ７・・・原地盤
８・・・固化壁
【発明を実施するための最良の形態】＜１＞鋼板遮水壁
本発明の鋼板遮水壁１は、軟弱地盤や、固化材４と原地盤７を混合撹拌して造成される固化壁８に鋼板２を挿入して形成した遮水壁である。
固化壁８を造成する場合は、遮水壁の平面線形に沿ってバックホウ６４などで掘削溝７の地表付近を先行掘りし、原地盤７と固化材４として使用するセメントなどを混合撹拌しながら所定深度にわたる固化壁８の造成を追随させる（図１参照）。本発明の鋼板遮水壁１は、ほぐれた状態で、かつ未固化状態の固化壁８内に建込治具６１を介して鋼板２を挿入設置していくものである（図１参照）。なお、固化壁８の造成においては公知のＴＲＤ工法用ベースマシン６２を使用し、鋼板２の建込みはクレーン６３などを使用しておこなうのがよい。
また、鋼板遮水壁１は、上記する固化壁８内に挿入設置する方法のほかに、軟弱地盤内に直接圧入設置することにより遮水壁を構築することもできる。
＜２＞鋼板
本発明において使用する鋼板２は、例えば１枚の鋼板２をその両端部付近を同一の側に略円筒形に曲げ加工して製作する。ここで、略円筒形とは、断面視円形やほぼ円形とした場合のほか断面視楕円形なども含み、鋼板２の鉛直方向にわたって同一の断面視形状に折り曲げ成形してできた筒状をいう。曲げ加工された鋼板２の両端部は継手部２２として、鋼板２のその他の部分（中央部）は板部２１として製作される（図２参照）。なお、継手部２２では、鋼板２の折り曲げ部２３と鋼板２の端辺２４との間に間隙２２３を形成するように製作する。隣接設置する鋼板２の継手部２２を既設鋼板２の継手部２２に挿入可能とするためである。したがって、上記する略円筒形は筒状の一部に一条の鉛直方向にわたる切欠き（隙間２２３）を備えて構成される。
なお、継手部２２，２２は、必ずしも同一の側に設ける必要はない（図示せず）。
鋼板２の両端に形成する継手部２２，２２は、一方の継手部２２の内径を他方の継手部２２の外径に対して相対的に大径となるように成形するのがよい（この場合の継手部２２を小径継手部２２２および大径継手部２２１とする）。例えば、既設の鋼板２の大径継手部２２１に隣接設置する鋼板２の小径継手部２２２を挿入させながら設置させることができる（図３参照）。かかる挿入設置の関係上、大径継手部２２１には上記する間隙２２３を形成するような折り曲げ加工を要する。一方、小径継手部２２２の折り曲げ加工においては間隙２２３を形成してもしなくともよい。
小径継手部２２２の外径と大径継手部２２１の内径は適宜選定できる。小径継手部２２２の外径と大径継手部２２１の内径を大きく相違させれば挿入設置がより簡易となる。
尤も、大径継手部２２１に設けた間隙２２３の間隙幅は少なくとも小径継手部２２２の外径よりも小さくなるように成形することを要する。大径継手部２２１から小径継手部２２２が抜け出さないようにするためである。
また、鋼板２の両端に設ける小径継手部２２２と大径継手部２２１は夫々同じ数だけ複数設けることもできる（図４参照）。複数の小径継手部２２２，２２２と大径継手部２２１，２２１を接合させることにより、継手部２２の接合強度を増加させることができる（図５参照）。特に、地震時の地盤変形において鋼板２周囲の固化壁８にクラックが生じた場合でも、一箇所の継手部２２が強固に接合されていることにより継手同士の離脱の可能性も低くなり、遮水性能を向上させることができる。
鋼板２の有効幅（両端の大径継手部２２１と小径継手部２２２の中心間長さ）は、例えば１〜１．５ｍ程度に成形することができる。
＜３＞底蓋
底蓋３は、大径継手部２２１および小径継手部２２２の最下端に設ける板材である。１枚の鋼板２を固化壁８内に挿入する際に棒状の建込治具６１，６１を大径継手部２２１および小径継手部２２２内に挿入し、夫々の継手部２２，２２の最下端に設けた底蓋３，３を建込治具６１，６１にて均等に押込みながら鋼板２を挿入することができる。鋼板２の両端部にて建込治具６１，６１にて底蓋３，３を均等に押込むことから、押込みが容易であるとともに鋼板２に過度の捩れなどが生じ難い。
底蓋３は、例えば大径継手部２２１および小径継手部２２２夫々の備えた円弧状（各継手部２２の外径円弧）に成形した鋼製の板材からなる。尤も底蓋３の形状は各継手部２２の円弧状に拘束されるものではなく、継手部２２の内空を底部から塞ぐことができればよい。
鋼製の底蓋３は各継手部２２に工場又は現場ヤードにて溶接接合することができる。
＜４＞継手部防護体
継手部防護体５は、大径継手部２２１に嵌装可能に成形した棒体５１又は板材５２を介して連結した複数の棒体５１，５１から構成される（図６参照）。
棒体５１は、大径継手部２２１の内空形状とほぼ同一の外径を備えたパイプであってもよいし、上記形状を備えた中実の柱状体であってもよい。
継手部防護体５の実施例として、板材５２を介して複数の棒体５１，５１を連結させた継手部防護体５を含めるのは、大径継手部２２１に継手部防護体５を嵌装設置する際の安定性を確保するためである。
継手部防護体５の最上端には嵌装時および大径継手部２２１からの引抜き時に使用するワイヤー等の挿入孔を備えた吊治具５３を設けておくのがよい。
継手部防護体５は、固化壁８内への鋼板２の挿入設置作業を一時停止（例えば次の鋼板２の隣接設置作業を後日におこなうなど）する場合に、最終端に位置する鋼板２の大径継手部２２１内で撹拌混合土（セメント混合土）が固化するのを防止するために設けるものである。
継手部防護体５の大径継手部２２１への嵌装設置は、施工中の最終端に位置する鋼板２の大径継手部２２１内にかかる鋼板２の固化壁８内への挿入に先立って予め設置しておくこともできるし、最終端の鋼板２を固化壁８内に挿入後、大径継手部２２１内に嵌装させることもできる。
継手部防護体５は、例えば鋼材やプラスチック製材料などにて製作することができる。
【実施例１】  以下、本発明の鋼板遮水壁の構築方法の実施例１について説明する。
＜１＞鋼板設置工程
固化材４と原地盤７を混合撹拌して未固化状態の固化壁８を所定延長造成する。
本発明では、固化壁８の造成を公知のＴＲＤ工法にて施工するのが好ましい。ここで、ＴＲＤ工法とは、原地盤７内に挿入したチェーンソー型のカッターを接続したベースマシン６２を横方向に移動させ、溝の掘削と固化材４の注入、原地盤７との混合撹拌を行いながら地中に連続した固化壁８を造成する工法である。
ＴＲＤ工法を使用する場合は、一般に１パス方式又は３パス方式を選定できる。１パス方式とは、原地盤７の掘削と固化材４の注入による固化壁８の造成を同時に行う方法である。一方、３パス方式とは、先に原地盤７の掘削だけを行い、ベースマシン６２の退避部を作ってから逆方向へ戻り固化壁８の造成作業を行う方法である。
未固化状態の固化壁８内に、小径継手部２２２および大径継手部２２１の夫々に設けた底蓋３，３を建込治具６１にて上方から押し込んで鋼板２を固化壁８内に挿入していく。建込治具６１は細長（少なくとも鋼板２の鉛直方向長さ以上の長さを備えた）の鋼製板材やＣ型鋼、Ｌ型鋼など多様に選定使用できる。
＜２＞隣接鋼板設置工程
鋼板設置工程にて設置した鋼板２の継手部２２から建込治具６１を引抜く。
次に、鋼板設置工程にて設置した鋼板２に隣接設置する鋼板２の小径継手部２２２を、鋼板設置工程にて設置した鋼板２の大径継手部２２１に挿入しながら隣接鋼板２の底蓋３，３を建込治具６１にて上方から押し込んで隣接鋼板２を順次設置していく。
鋼板２の隣接設置を連続しておこなうことにより、施工ヤード内において計画平面線形の鋼板遮水壁１を造成することができる。
なお、連続施工に際して、複数のベースマシン６２を使用することもできる。
【実施例２】  以下、本発明の鋼板遮水壁の構築方法の実施例２について説明する。なお、実施例１と重複する工程については省略する。
本実施例は、鋼板２の隣接設置を一時停止する場合の実施例である。ここで、一時停止とは、隣接鋼板２の設置を一旦停止し、後日改めておこなうことなどをいう。
鋼板２の隣接設置を一時停止する場合、隣接鋼板設置工程にて設置した最終端に位置する鋼板２の大径継手部２２１には継手部防護体５を嵌装させておく。継手部防護体５の嵌装設置は、施工中の最終端に位置する鋼板２の大径継手部２２１内にかかる鋼板２の固化壁８内挿入に先立って予め設置しておくこともできるし、最終端の鋼板２を固化壁８内に挿入後、大径継手部２２１内に嵌装させることもできる。
後日、継手部防護体５を取り外したことにより形成される空間を露出させ、隣接鋼板２を順次設置していく。
かかる構築方法によれば、鋼板遮水壁１の造成延長（平面的な延長および深度方向の延長）が長く、連続施工（固化壁８の硬化前に鋼板２の隣接設置をおこなう）が極めて困難な場合でも、１台のベースマシン６２を使用して鋼板遮水壁１の構築をおこなうことが可能となる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月29日(2005.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】原地盤に鋼板を挿入して遮水壁を形成する鋼板遮水壁であって、
１枚の前記鋼板の両端部付近を略円筒形に曲げ加工して、夫々の折り曲げ部と該鋼板の端辺との間に間隙を形成するように製作した継手部と、
前記の両端部の継手部の最下端に設けた底蓋と、からなり、
前記継手部のうち、一方の該継手部の内径を他方の該継手部の外径に対して相対的に大径となるように成形して小径継手部および大径継手部を備えた前記鋼板とし、前記鋼板の前記大径継手部に隣接して設置する前記鋼板の前記小径継手部を挿入可能としたことを特徴とする、
鋼板遮水壁。




【国際調査報告】
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