(57)【要約】【課題】小規模の建物の敷地において少ない費用で実施が可能な鋼板地中隔壁の形成方法を提供する。【解決手段】水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材１１を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとする。鋼板部材は、鋼板を曲げ加工した本体部１１ａと、この本体部に取り付けられた鋼管１１ｂとを有し、鋼管の上部から水を供給し、下端から水を吐出しながら該鋼板部材を地中に圧入する。また、鋼管を鋼板部材とは別に準備し、鋼管の水平方向の位置を鋼板部材で拘束して、ともに圧入するものであっても良い。さらに鋼板部材は、先端部を剛性が大きい補剛部材の先端部に巻き回して上方に折り返し、補剛部材とともに地盤中に圧入することもできる。この補剛部材は鋼板部材の圧入後に、上方へ引き抜くことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、
前記鋼板部材は、水平方向の断面形状が閉じた部分を有し、この閉じた部分が鉛直方向に連続した管状部となっており、該管状部の上部から水を供給し、下端から水を吐出しながら該鋼板部材を地中に圧入することを特徴とする鋼板地中隔壁の形成方法。
【請求項２】
水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、
前記鋼板部材は、上下方向に軸線を有する管部材の外周面に当接して該管部材の水平方向の相対的な変位を拘束できるように断面形状が曲げ加工された管保持部を有し、
前記鋼板部材の前記管保持部に管部材を保持させ、該管部材の上部から給水して下端から水を吐出しながら前記鋼板部材を地中に圧入することを特徴とする鋼板地中隔壁の形成方法。
【請求項３】
水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、
前記鋼板部材は、先端部を上方へ折り返すように曲げ加工した折り返し部を有するものとし、
該鋼板部材は、鋼からなる板状の補剛部材と重ね合わせて、前記折り返し部を前記補剛部材の先端に巻き回して嵌め合わせ、
前記補剛部材と前記鋼板部材とを重ね合わせた状態で地中に圧入し、
所定の深さまで圧入した後、前記補剛部材を引き抜くことを特徴とする鋼板地中隔壁の形成方法。
【請求項４】
前記鋼板部材は、水平方向の断面形状が凹状に曲げ加工された部分を有し、
該凹状部分を両側方に拡大するように弾性変形を生じさせ、該凹状部内に形状保持部材を嵌め入れて、弾性変形が生じた状態を維持して該鋼板部材を地中に圧入するものとし、
前記形状保持部材は、該鋼板部材を地中に圧入する前には、弾性変形した前記凹状部の形状を維持する圧縮強度を有するとともに、吸水によって前記鋼板部材の弾性変形を維持するだけの圧縮強度を失うものを用いることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の鋼板地中隔壁の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表面下に鋼板を圧入して地盤を仕切るように鋼板地中隔壁を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下水位が高い砂質地盤では、地震時に液状化現象が生じ易いことが知られており、様々な対策が提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されているものがある。
特許文献１に記載の構造は、建物の支持杭を支持層まで貫入するとともに、建物の外周部分に壁体を構築し、この壁体を液状化層より深部まで貫入するものである。上記壁体は、セメント硬化材を使用した深層混合攪拌工法によって構築するものとし、地震時における地盤の液状化によって地盤が側方に流動するのを抑制して建物の基礎となる支持杭の変形を防止するものである。
【０００３】
また、特許文献２に記載の構造は、建物の周囲を取り囲むように鋼矢板壁を構築するものであり、鋼矢板の下部は支持地盤に根入れされている。また、鋼矢板壁の上部には、周方向に連続して該鋼板矢板を取り囲むように拘束構造体を設けるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４９２３９号公報
【特許文献２】特開２００２−１６７７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地盤の液状化は、主に商業施設や集合住宅等の大型建築物に甚大な被害を及ぼす可能性があることから対策が検討されてきたが、戸建て住宅のように小規模の建築物においても、不等沈下等の被害例が多数生じている。このような小規模の建築物における液状化の被害を抑制する手段として、従来に提案されている技術を適用することが、難しい状況となっている。つまり、戸建て住宅のように敷地が狭いと深層混合攪拌工法等に必要な設備を設置する余裕が無く、施工が困難となる。また、非液状化層にまで到達する鋼矢板や鋼管杭等を打ち込むことも、住宅地においては困難であることが多い。さらに、戸建て住宅の所有者が実施可能な対策としては、費用が多大となることを回避しなければならない。
【０００６】
このような事情から小規模建物の直下の地盤を囲むように設ける隔壁として、小断面の鋼板部材を地盤中に圧入し、これらを複数連結して隔壁とすることが考えられる。小断面の鋼板部材は、所定の幅で上下方向に軸線を有するものを用いると、大型の施工機械を使用することなく地盤中に圧入することができ、少ない費用で施工が可能である。しかし、上記のような小断面の鋼板部材では、軸線方向の曲げ剛性が小さくなり、圧入時に座屈する虞が生じる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小規模の敷地においても施工が可能であり、少ない費用で実施することができる鋼板地中隔壁の形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、  前記鋼板部材は、水平方向の断面形状が閉じた部分を有し、この閉じた部分が鉛直方向に連続した管状部となっており、該管状部の上部から水を供給し、下端から水を吐出しながら該鋼板部材を地中に圧入する鋼板地中隔壁の形成方法を提供する。
【０００９】
この方法では、鋼板部材を圧入するときに、上記管状部を介して鋼板部材の先端付近の地盤に水が供給され、不飽和の砂質地盤であると砂粒子の間隙に水が充填される。また、地下水位以下の飽和している砂質地盤では間隙水圧が上昇する。そして、鋼板部材が上方から圧入されることによってさらに間隙水圧が上昇し、地盤中の砂粒子間の噛み合わせが解放されやすくなる。したがって、鋼板部材を上方からの押圧することによって地盤は流動化し易い状態となり、鋼板部材は少ない押圧力で容易に圧入することが可能となる。これにより鋼板部材に作用する圧縮力は低減され、座屈の虞は低減される。
なお、上記管状部は、鋼板に鋼管等の管状部材を付加して形成されたものであってもよいし、鋼板を曲げ加工して管状に形成したものであってもよい。
【００１０】
請求項２に係る発明は、  水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、  前記鋼板部材は、上下方向に軸線を有する管部材の外周面に当接して該管部材の水平方向の相対的な変位を拘束できるように断面形状が曲げ加工された管保持部を有し、  前記鋼板部材の前記管保持部に管部材を保持させ、該管部材の上部から給水して下端から水を吐出しながら前記鋼板部材を地中に圧入する鋼板地中隔壁の形成方法を提供する。
【００１１】
この方法では、請求項１に係る発明と同様に、鋼板部材の圧入時に、先端付近の地盤が水の供給によって流動化し易い状態となり、鋼板部材を容易に圧入することができる。また、管部材は管保持部内に保持させた状態で上下方向に位置を変更することができる。したがって、鋼板部材の先端つまり下端とほぼ同じ高さ又は下方に突き出した状態に管部材の先端の位置を調整することができ、鋼板部材の圧入時に鋼板部材の先端付近の地盤内の広い範囲に水を供給することができる。これによって砂質地盤はより流動化しやすい状態となり、鋼板部材の圧入が容易となる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、  水平方向に所定寸法で鉛直方向に所定の長さを有する複数の鋼板部材を、隣り合う鋼板部材と側縁が互いに連結されるように順次地中に圧入するものとし、  前記鋼板部材は、先端部を上方へ折り返すように曲げ加工した折り返し部を有するものとし、  該鋼板部材は、鋼からなる板状の補剛部材と重ね合わせて、前記折り返し部を前記補剛部材の先端に巻き回して嵌め合わせ、  前記補剛部材と前記鋼板部材とを重ね合わせた状態で地中に圧入し、  所定の深さまで圧入した後、前記補剛部材を引き抜く鋼板地中隔壁の形成方法を提供する。
【００１３】
この方法では、圧入時の鋼板部材に曲げ剛性が大きい補剛部材を重ね合わせて剛性が大きな部材として圧入することができる。したがって、圧入時の押圧力は、その多くを補剛部材に負荷させ、鋼板部材に作用する圧縮力を低減することができ、鋼板部材の座屈を防止することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の鋼板地中隔壁の形成方法において、  前記鋼板部材は、水平方向の断面形状が凹状に曲げ加工された部分を有し、  該凹状部分を両側方に拡大するように弾性変形を生じさせ、該凹状部内に形状保持部材を嵌め入れて、弾性変形が生じた状態を維持して該鋼板部材を地中に圧入するものとし、  前記形状保持部材は、該鋼板部材を地中に圧入する前には、弾性変形した前記凹状部の形状を維持する圧縮強度を有するとともに、吸水によって前記鋼板部材の弾性変形を維持するだけの圧縮強度を失うものを用いるものとする。
【００１５】
この方法では、鋼板部材の水平方向の断面形状が凹状となった部分に形状保持部材を嵌め入れた状態で該鋼板部材を地中に圧入し、時間が経過して形状保持部材が充分に吸水すると、形状保持部材は鋼板部材の弾性変形を維持することができなくなる。このため、鋼板部材は、両側縁間の寸法を縮小するように変形し、隣り合う鋼板部材と接合された側縁が、双方の鋼板部材を引き離す方向に変位する。これによって、接合された鋼板部材の側縁部を互いに密着させことができ、鋼板地中隔壁の両側で水が流動するのを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明に係る鋼板地中隔壁の形成方法では、地表面下で地盤を仕切る鋼板地中隔壁を、狭い敷地の範囲内において少ない費用で容易に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る方法で形成することができる鋼板地中隔壁を示す概略断面図及び概略平面図である。
【図２】図１に示す鋼板地中隔壁の地表面下の状態を透視した概略斜視図である。
【図３】図１に示す鋼板地中隔壁の一部を示す平面図である。
【図４】図１に示す鋼板地中隔壁を構成する鋼板部材であって、本発明の一実施形態である方法で用いられる鋼板部材の斜視図である。
【図５】図１に示す鋼板地中隔壁の一部を示す立断面図である。
【図６】鋼板地中隔壁を構成する鋼板部材を地中に圧入する状態を示す概略図である。
【図７】本発明に係る方法で用いることができる鋼板部材の他の例を示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態である方法によって鋼板部材を圧入する状態を示す平面図である。
【図９】図８に示す鋼板部材の圧入時の状態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態である方法によって鋼板部材を圧入する状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す鋼板部材と補剛部材とを圧入する状態を示す正面図及び断面図である。
【図１２】管状部を有する鋼板部材を補剛部材とともに圧入するときの状態を示す平面図である。
【図１３】鋼板部材に弾性変形を生じさせて圧入する状態及び圧入後の鋼板部材の状態を示す概略図である。
【図１４】鋼板部材に弾性変形を生じさせて圧入する状態の他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる方法によって形成することができる鋼板地中隔壁を示す概略断面図及び概略平面図である。また、図２は、この鋼板地中隔壁の地表面下の状態を透視した概略斜視図である。
この鋼板地中隔壁は、戸建て住宅等の建物１を構築する領域の周囲を取り囲むように形成されたものである。そして、この鋼板地中隔壁２で囲まれた領域内の全域に、所定の深さでほぼ水平に鋼遮蔽板３が敷設されている。また、この鋼板地中隔壁２の外側には該鋼板地中隔壁と接触又は近接するように鋼杭４が鋼板地中隔壁２より深い位置まで圧入され、この鋼杭４が鋼板地中隔壁２に沿って水平方向に所定間隔毎に設けられている。
上記鋼板地中隔壁２は、液状化し易い層６つまり地下水位が高い砂質地盤に形成されており、液状化が生じ難い層５に達する深さまで設けてもよいが、必ずしも液状化が生じ難い層５まで達していなくてもよく、液状化し易い層６内に留めてもよい。例えば、地表面近くから２ｍ〜１０ｍの深さまでの地中鋼板隔壁とすることができる。より好ましくは４ｍ〜１０ｍの深さとする。
【００１９】
上記鋼板地中隔壁２は、鉛直方向に長い複数の鋼板部材１１が、図３に示すように、水平方向に連続して接合されたものである。上記鋼板部材１１は、鋼板を上下方向の折り曲げ線によって曲げ加工して形成された本体部１１ａと、この本体部に溶接によって取り付けられた鋼管１１ｂとを有するものである。本体部１１ａは、厚さが０．４ｍｍ〜６ｍｍ程度の鋼板を曲げ加工して形成されたものであり、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍ程度の鋼板を用いる。また、この鋼板部材はメッキ等による防食加工が施された鋼板が望ましく、特に、亜鉛とアルミニウムとマグネシウムとの合金による溶融メッキが施された鋼板（例えば、日新製鋼株式会社製、「高耐食溶融めっき鋼板ＺＡＭ」、［「ＺＡＭ」は日新製鋼株式会社の商標］）や、アルミニウム合金のメッキが施された鋼板等を用いるのが望ましい。
上記鋼板部材の本体部１１ａには、両側縁に沿って隣り合う鋼板部材１１と接合するための接合用加工部１１ｃが、曲げ加工によって設けられている。また、両側縁間には鉛直方向の折り曲げ線によって曲げ加工され、水平方向の断面における形状が山形となる補剛部１１ｄが形成され、この部分に沿って鋼管１１ｂが上下方向つまり鋼板部材の軸線方向に溶接によって取り付けられている。
【００２０】
上記接合用加工部１１ｃは、水平方向の断面において両側縁付近の形状が該鋼板部材１１の中心線ａ−ａに関して線対称となるように設けられている。そして、図３（ａ）に示すように、補剛部１１ｄが凸状に張り出した第１面側から、補剛部１１ｄが凹状となった第２面側に側縁付近が折り返すように曲げ加工された係合端１１ｅを有している。隣り合う鋼板部材１１-1，１１-2は、第１面と第２面とが交互に逆方向となるように接合されるものであり、第１面側から第２面側に折り返された上記係合端１１ｅが互いに係合され、折り曲げられた内側となる面が互いに接触するように接合されている。
【００２１】
鋼板部材１１の本体部１１ａに取り付けられた鋼管１１ｂは、図３及び図４に示すように、断面が円形となっており、本体部１１ａに設けられた補剛部１１ｄの凹状となった面に沿って固定され、管状部を形成している。この鋼管１１ｂは、例えば、内径が１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものを使用することができ、より好ましくは内径が１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度のものを使用する。この鋼管１１ｂを本体部１１ａに取り付けるための溶接は、鉛直方向に沿って連続するように行ってもよいが、所定の間隔毎に限られた範囲を接合するものであってもよい。そして、この鋼管１１ｂは本体部１１ａの下端とほぼ同じ高さに下端面１１ｆを有するように接合され、下端面１１ｆは切断された断面形状のまま下方に開口している。また、鋼管１１ｂの下端付近に圧縮力を加えて開口が扁平な形状となるように変形させたものであってもよい。この鋼管１１ｂの上端部１１ｇは、本体部１１ａから離れるように曲げ加工が施され、上端から下端に向けて給水するものとなっている。
【００２２】
建物１を囲むように鋼板地中隔壁２を設けるときの隅角部２ａには、図３（ｂ）に示すように、両側縁間における鉛直方向の折り曲げ線でほぼ直角に折り曲げられた隅角部用の鋼板部材１２を用いることができる。この隅角部用の鋼板部材１２にも、両側縁に沿って接合用加工部１２ａが設けられており、他の鋼板部材１１と連続するように圧入して建物１を囲むように鋼板地中隔壁２を設けることができる。
【００２３】
上記鋼遮蔽板３は、建物１の周囲を囲むように形成された上記鋼板地中隔壁２の内側の全域を覆うように形成されたものであり、鋼板地中隔壁２を形成する鋼板部材１１，１２とほぼ同程度の厚さを有する鋼板をほぼ水平に敷設したものである。敷設する鋼板は帯状となっており、隣り合う鋼板とは、側縁付近の所定幅が互いに重ね合わされている。
上記のように敷設された鋼遮蔽板３は、周縁で鋼板地中隔壁２を構成する鋼板部材１１の上部と結合されている。上記鋼板部材１１と鋼遮蔽板３との接合は、図５に示すように、鋼遮蔽板３の周縁部を上方に曲げ上げ、鋼板地中隔壁２を構成する鋼板部材１１と重ね合わせてボルト２１及びナット２２とで結合される。
また、図３に示すように鋼板地中隔壁２は、鋼板部材１１の断面形状によって凹凸を有しており、上記鋼遮蔽板３との間に隙間が生じる。この隙間には、モルタル、ゴム状の弾性部材、粘弾性のシーリング剤等を充填して、できるだけ封鎖しておくのが望ましい。
【００２４】
建物１の基礎１ａは、上記鋼遮蔽板３の上に設けられるものであり、鋼遮蔽板３の上に均しコンクリート等を敷き均し、その上に鉄筋を配置してコンクリートの基礎１ａを構築することができる。基礎１ａが設けられる範囲の外側は、鋼遮蔽板３の上側に土７を埋め戻し、鋼遮蔽板３を所定の深さに埋め込む。また、鋼遮蔽板３が接合される鋼板地中隔壁２の上部も地表面下に埋め込まれるように上端の位置を設定するのが望ましい。
【００２５】
上記鋼板地中隔壁２の外側で、該鋼板地中隔壁２に沿ってほぼ鉛直方向に圧入された鋼杭４としては、鋼管、Ｈ型鋼等を用いることができる。そして、鋼板地中隔壁２を構成する鋼板部材１１より深い位置まで圧入されている。鋼杭４を圧入する深さは、必ずしも液状化が生じ難い層５まで到達するように圧入する必要はないが、本実施の形態では、液状化し易い層６を貫通して液状化が生じ難い層５まで圧入している。
【００２６】
このような鋼板地中隔壁を設けることにより、建物１の下側の地盤が鋼板地中隔壁２と鋼遮蔽板３とによって上面と側面が囲まれ、地震時において地下水及び建物の下側の地盤が側方に流動するのが抑制される。また、液状化が生じても砂等が上方へ流動して噴出するのが抑制される。さらに、鋼板地中隔壁２によって囲まれた範囲の外側に圧入された鋼杭４は、地盤が側方へ流動しようとする力によって、鋼板地中隔壁２が外側に膨らむように変形するのを抑制する。したがって、流動化にともなう建物１の沈下が生じにくくなり、地盤の液状化による被害が低減される。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態であって、上記鋼板部材を地中に圧入して鋼板地中隔壁を形成する方法について説明する。
上記鋼板地中隔壁２を構成する鋼板部材１１を、一枚ずつ順次に圧入するものとし、図３（ａ）に示すように、先に圧入した鋼板部材１１-1の一方の側縁に設けられた接合用加工部１１ｃ-1と、次に圧入する鋼板部材１１-2の一方の接合用加工部１１ｃ-2とが係合されるように位置を合わせて圧入する。そして、順次に鋼板部材１１を圧入して建物１を囲むように平面視が閉じた形状に鋼板地中隔壁を形成する。
なお、鋼板部材１１の圧入は、地表面から所定の深さまで掘削した位置で行うのが望ましく、鋼板地中隔壁２の上端は、地表面より所定の深さに設定するのが望ましい。
【００２８】
鋼板部材１１の圧入は、図６に示すように、鋼板部材１１を鉛直に吊り上げ、上端から押圧力を付与して地中に圧入する。このとき鋼板部材１１は薄い鋼板で構成されて軽量となっており、長さも４ｍ〜１０ｍ程度である。したがって、小型の施工機械３１で圧入することができ、大きな杭打ち機等を必要としない。そして圧入は、打ち込んだり振動を付与したりすることなく、上方から押圧力を付与することによっておこなう。
【００２９】
鋼板部材の本体部１１ａは、薄い鋼板を曲げ加工して形成されたものであり、断面積が小さく軸線方向つまり上下方向の曲げ剛性が小さくなっている。このため、上方から押圧力を負荷することによって鋼板部材１１が座屈する虞が生じる。これに対して、鋼板部材１１は、本体部１１ａに鋼管１１ｂを取り付けて曲げ剛性を増大するとともに、鋼板部材１１の先端付近の地盤中に水を供給して圧入する。水の供給は、上記鋼管１１ｂの上端部１１ｇから水を供給し、該鋼管１１ｂの下端から地盤中に水を吐出する。鋼管１１ｂへの給水は水道管からホースを鋼管１１ｂの上端に接続して給水するものであってもよいし、加圧して送り込むものであってもよい。
【００３０】
このように鋼板部材１１の下端部への給水によって圧入に対する抵抗が減少する。つまり、本体部１１ａの下端付近の地盤に給水されることによって砂質地盤内で砂粒子の間隙に水が充填される。そして間隙水圧によって砂粒子間の噛み合わせが解放されやすくなり、鋼板部材１１の圧入への抵抗が減少するものと考えられる。したがって、鋼板部材１１は座屈を生じることなく容易に圧入することが可能となる。
【００３１】
上記のように鋼板地中隔壁２が形成された後、該鋼板地中隔壁２に沿った位置に複数の鋼杭４を同様に圧入するとともに、該鋼板地中隔壁２で囲まれた範囲内を覆うように鋼遮蔽板３を敷設し、図５に示すように、周縁部を鋼板地中隔壁２の上部と結合する。建物の基礎１１ａは、上記鋼遮蔽板３の上に均しコンクリートを敷設してその上に形成する。また、基礎１１ａの周囲は所定の厚さの埋め戻し土７で被覆する。したがって、建物へ引き込まれる上下水管、ガス管等は鋼板地中隔壁２の上端及び鋼遮蔽板３より上側に埋設することができる。
【００３２】
なお、本発明に係る方法では、鋼板部材の形状は、図３に示すものに限られるものではなく、他の形状の鋼板部材を用いることができる。例えば、図７（ａ）に示すように、両側縁に沿って設けられた接合用加工部１３ａ，１３ｂが互いに異なる形状となっている鋼板部材１３を用いることができる。この鋼板部材１３では、第１の接合用加工部１３ａと隣り合う同形状の他の鋼板部材１３の第２の接合用加工部１３ｂとを、互いに接合できるものとなっている。このような形状の鋼板部材１３を用いると、補剛部１３ｃ等の凹凸を有する鋼板部材１３の側面を同方向に向けて接合することができ、鋼遮蔽板３と接合する部分で隙間を少なくすることができる。
【００３３】
また、本発明における鋼板部材は、鋼板からなる本体部１１ａに鋼管１１ｂを付加するのに代えて、鋼板の曲げ加工によって管状部を形成したものを使用することができる。これは、図７（ｂ）に示すように、鋼板部材１４の幅方向のほぼ中央部に形成した補剛部１４ａを、断面がループ状に閉じた形状となるようにしたものである。閉じた形状に閉合する位置１４ｂでは、溶接によって接合して上部から下方に給水が可能な管状部を形成する。
このような鋼板部材１４を用いたときにも、図３及び図４に示す鋼板部材１１を用いたときと同様に上部から給水して圧入時の抵抗を低減し、座屈が生じないように圧入することが容易となる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
この実施形態は、鋼板部材の圧入時に該鋼板部材の先端部に給水する構造として、鋼管を鋼板部材に固定するのではなく、図８に示すように、鋼板部材１５に沿った位置に鋼管３２を保持して圧入するものである。図８（ａ）に示す鋼板部材１５は、水平方向の断面の中央部に設けられた補剛部１５ａが円弧状に曲げ加工され、断面形状が凹状となった側の開口部分１５ｂの幅が、円弧状となった部分１５ｃの内径より小さくなっている。したがって、上記補剛部１５ａが管保持部として機能するものとなり、円弧状となった部分の内側に挿入された円形断面の鋼管３２を保持して、ともに圧入することができる。そして、鋼管３２は、鋼板部材１５に対して上下方向に相対的は移動が可能となっており、鋼板部材１５の先端から鋼管３２が下方に突き出す量を調整することが可能となっている。
【００３５】
このような鋼板部材１５及び鋼管３２を用いたときにも、図３及び図４に示す鋼板部材１１と同様に圧入して、鋼板地中隔壁２を形成することができる。そして、上部から鋼管３２内に給水し、鋼板部材１５の下端付近で地盤内に水を送り込むことによって鋼板部材１５を容易に圧入することが可能となる。また、この実施形態では、図９（ａ），（ｂ）に示すように鋼管３２の先端が鋼板部材１５の先端より突き出す量を変え、図中の矢印で示すように地盤に応じて適切な位置に水を供給して圧入抵抗を適切に低減することができる。さらに、一枚の鋼板部材１５を圧入する間に上記鋼管の３２突き出し量を変更して、広い範囲の地盤中に水を供給し、地盤の鋼板部材１５に対する圧入抵抗を低減することともできる。鋼管３２は、鋼板部材１５の圧入が終了した後は上方へ抜き取ることもできる。
【００３６】
管保持部を有する鋼板部材を鋼管とともに圧入する方法では、図８（ｂ）に示すような鋼板部材を用いることもできる。この鋼板部材１６は、両側縁部に断面が円弧状となる接合用加工部１６ａを設けたものである。断面が円弧状となった上記接合用加工部１６ａは、円弧の途中で曲率半径が変更されており、隣り合う鋼板部材１６の接合用加工部１６ａと、円弧状となった部分を互いに重ね合わせて接合することができるものとなっている。
【００３７】
この鋼板部材１６を圧入するときは、一方の接合用加工部１６ａ-1を先に圧入された鋼板部材１６-0の接合用加工部１６ａ-0と位置を合わせ、双方が接合されるように圧入する。そして、他方の接合用加工部１６ａ-2の断面が円弧状となった内側に鋼管３２を挿入し、上方から鋼板部材１６の下端付近に給水する。鋼板部材１６の圧入が完了した後は、鋼管３２を接合用加工部１６ａ-2から上方へ抜き取り、この接合用加工部１６ａ-2を次に圧入する鋼板部材の接合用加工部と係合させて、順次に鋼板部材を圧入する。
【００３８】
このような鋼板部材１６を用いたときにも、図８（ａ）に示す鋼板部材１５を用いたときと同様に、鋼板部材１６の先端付近の地盤に給水するとともに，鋼管３２の先端が鋼板部材１６の先端より突き出す量を調整して鋼板部材１６の圧入時の抵抗を適切に低減し、座屈を生じることなく鋼板部材１６を地盤中に圧入することができる。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態であって、曲げ剛性の小さい鋼板部材を、座屈を生じることなく圧入する他の方法について説明する。
この方法は、鋼板部材と該鋼板部材より剛性が大きい補剛部材とを重ね合わせて圧入するものであり、図１０及び図１１に示すように鋼板部材１７とこの鋼板部材１７より厚い鋼板を曲げ加工した補剛部材３３とを重ね合わせて圧入する。補剛部材３３は、水平方向の断面の中央部に、一方の面側に突出するように曲げ加工された補剛部３３ａを備えており、補剛部３３ａの両側部分３３ｂが鋼板部材１７と対向するものとなっている。鋼板部材１７及び補剛部材３３の先端部は、幅方向の中央部が下方に凸状となり、両側部が上方に後退した形状となっている。そして、鋼板部材１７の先端部は、補剛部材３３の先端面に沿って巻き回され、上方に折り返された折り返し部１７ａを備えている。これにより、補剛部材３３を地中に圧入する力が上記折り返し部１７ａを介して鋼板部材１７に伝達される。したがって、鋼板部材１７と補剛部材３３とを重ね合わせて圧入するときに、上端に押圧力を作用させることによる鋼板部材１７の圧縮力を低減し、補剛部材３３を押圧する力を鋼板部材１７に伝達しながら重ね合わせた状態で圧入することができる。このように、鋼板部材１７の圧縮力が低減されることによって、鋼板部材１７の座屈を防止して鋼板部材１７を圧入することができる。鋼板部材１７を所定の深さまで圧入した後は、補剛部材３３を上方へ引き上げると、鋼板部材１７の先端部と補剛部材３３との係合が解放されて補剛部材３３のみが引き抜かれる。
【００４０】
上記のように鋼板部材を補剛部材３３とともに圧入する方法では、鋼板部材１７に代えて、例えば図３及び図４に示すような管状部を備えた鋼板部材１１を用い、圧入時に鋼板部材１１の先端付近の地盤に給水することもできる。このような管状部を有する鋼板部材１１を補剛部材３３とともに圧入するときには、図１２に示すように鋼板部材１１と補剛部材３３とを重ね合わせることができる。
【００４１】
以上に説明した実施の形態の他に、本発明は、隣り合う鋼板部材間の接合部で鋼板部材の接合用加工部を互いに密着させる方法を含むものとすることができる。この方法は次のようなものである。
この実施の形態で用いられる鋼板部材１８は、図１３（ａ）に示すように、鋼板部材１８の水平方向の断面における両側縁の間に、鋼管が取り付けられた補剛部１８ａつまり管状部の他に、両側縁を結ぶ線から直角方向に長い断面形状に曲げ加工された第２の補剛部１８ｂを備えている。そして、図１３（ｂ）に示すように第２の補剛部１８ｂの両側が互いに離れる方向に弾性変形させることが可能となっており、第２の補剛部１８ｂの凹状となった部分が弾性変形によって拡大される。拡大された凹部内には形状保持部材３４を挿入して挟み込むことができるものとなっている。つまり、第２の補剛部１８ａの凹状となった部分に形状保持部材３４を差し入れ、鋼板部材１８に弾性変形が生じた状態を維持することができるものである。上記形状保持部材３４は、鋼板部材１８の弾性変形を維持することができる程度の圧縮強度を備えるものであって、吸水したときには圧縮強度が低減され、弾性変形が生じた鋼板部材１８が元の形状に戻ろうとする力に抵抗できない状態となるものが使用される。例えば吸水して崩壊する泥岩、乾燥・固化した粘土、でんぷん質の固化物等を用いることができる。
【００４２】
上記鋼板部材１８は、形状保持部材３４を第２の補剛部１８ｂに挟み込んだ状態で地中に圧入され、図１３（ｃ）に示すように、隣り合う鋼板部材１８’，１８”と接合された状態で鋼板地中隔壁を形成する。上記鋼板部材１８を圧入するにあたって、接合用加工部１８ｃは、隣り合う鋼板部材１８’，１８”の接合用加工部１８’ｃ，１８”ｃと互いに密着した状態で順次に圧入することは難しく、図１３（ｃ）に示すように、隣り合う鋼板部材１８，１８’，１８”の係合端１８ｄ，１８’ｄ，１８”ｄは互いに離れた状態となっている。しかし、鋼板部材１８，１８’，１８”の圧入後、時間の経過により形状保持部材３４が吸水して圧縮強度を失うと、図１３（ｄ）に示すように弾性変形した鋼板部材１８の形状保持部材３４による拘束が解放され、第２の補剛部１８ｂの両側が互いに接近する方向に変形する。つまり、鋼板部材１８の幅が縮むように変形する。これにより、隣り合う鋼板部材の接合用加工部１８ｃ，１８’ｃ，１８”ｃは互いに離れる方向に変位し、係合端１８ｄ，１８’ｄ，１８”ｄは互いに密着される。これにより鋼板部材１８の接合部における水密性が向上し、地震時に振動によって間隙水圧が上昇したときにも隔壁を透して水が流動するのを抑制することができる。
【００４３】
また、鋼板部材の先端付近に給水するための管状部を備えていない鋼板部材１９であっても、図１３に示す第２の補剛部１８ｂのように、形状保持部材３４を挟み込むことができる補剛部１９ａを備えた鋼板部材は、図１４に示すように補剛部材３３と重ね合わせて、図１３に示す実施の形態と同様に地盤中に圧入し、鋼板部材１９の圧入が完了した後に接合部を密着させることができる。
【００４４】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：建物，    １ａ：建物の基礎，    ２：鋼板地中隔壁，    ２ａ：鋼板地中隔壁の隅角部，    ３：鋼遮蔽板，    ４：鋼杭，    ５：液状化し難い層，    ６：液状化し易い層，    ７：埋め戻し土，    
１１：鋼板部材，    １１ａ：鋼板部材の本体部，    １１ｂ：鋼板部材に取り付けられた鋼管，    １１ｃ：接合用加工部，    １１ｄ：補剛部，    １１ｅ：係合端，    １１ｆ：鋼管の下端面，    １１ｇ：鋼管の上端部，    １２：隅角部の鋼板部材，    １２ａ：接合用加工部，    １３：鋼板部材，    １３ａ，１３ｂ：接合用加工部，    １３ｃ：補剛部，    １４：鋼板部材，    １４ａ：ループ状になった補剛部，    １４ａ：ループ状になった補剛部の閉合する位置，，    １５：鋼板部材，    １５ａ：補剛部，    １５ｂ：補剛部の凹状となった側の開口部分，    １５ｃ：補剛部の円弧状部分，    １６：鋼板部材，    １６ａ：接合用加工部，      １７：鋼板部材，    １７ａ：折り返し部，    １８：鋼板部材，    １８ａ：補剛部，    １８ｂ：第２の補剛部，    １８ｃ：接合用加工部，    １８ｄ：係合端，    １９：鋼板部材，    １９ａ：補剛部，
２１：ボルト，    ２２：ナット，    
３１：施工機械，    ３２：鋼管，    ３３：補剛部材，    ３３ａ：補剛部，    ３３ｂ：補剛部の両側部分，    ３４：形状保持部材
【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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