(57)【要約】【課題】継手部に遮水材を充填するのに筒状の袋を挿入して行う必要がなく、また、遮水材を選択することで、充填時に漏れ出しが発生しないように管理するのに特殊な遮水材を選択するのではなく、簡単かつ確実に継手部のスリットの隙間から充填材が漏えいするのを防止できる鋼管矢板遮水壁の構築方法を提供する。【解決手段】継手部材を有する鋼管矢板を列状に立設し、隣接する矢板の間で各々設けた継手部では継手部材同士を組み合わせ、継手部に遮水材を充填してなる鋼管矢板遮水壁の構築において、継手部外側には型枠として漏洩防止用粒状物である砕石２８を配設し、継手部に１次遮水材としてのモルタル２９を注入し、前記粒状物を撤去し、その箇所に２次遮水材を打設する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手部材を有する鋼管矢板を列状に立設し、隣接する矢板の間で各々設けた継手部では継手部材同士を組み合わせ、継手部に遮水材を充填してなる鋼管矢板遮水壁の構築において、継手部外側には型枠として漏洩防止用粒状物を配設し、継手部に１次遮水材としてのモルタルを注入し、前記粒状物を撤去し、その箇所に２次遮水材を打設することを特徴とした鋼管矢板遮水壁の構築方法。
【請求項２】
粒状物の配設は、隣接する鋼管矢板の継手部と鋼管矢板に設けた受け部材にシール板の端部を挿入して受け部材間にシール板を掛け渡してなる遮蔽空間に行い、受け部材内に注入する際に１次遮水材としてのモルタルを受け部材のスリットを介して注入し、漏洩防止させる請求項１記載の鋼管矢板遮水壁の構築方法。
【請求項３】
１次遮水材は水中不分離性モルタルである請求項１および請求項２記載の鋼管矢板遮水壁の構築方法。
【請求項４】
粒状物は砕石である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鋼管矢板遮水壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、護岸等において、鋼管矢板を１列状に立設して構築する鋼管矢板遮水壁の構築に際して、隣接する矢板に一対となる構成の継手部材をそれぞれ設けて、前記継手部に遮水材を充満させて、遮水性能を良好に維持させ得るようにする遮水層の構築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーソンのような構造物を立設した護岸に対して、その内海側に矢板を列状に打設して矢板壁による２重の遮水壁を構築する場合などでは、下記特許文献１に示すようにその矢板間の継手部の隙間を塞ぐために遮水材を充填する遮水手段を設けている。
【特許文献１】特開２００４−２０４５８１号公報
【０００３】
前記矢板壁において、矢板の間を接続する継手部に遮水材を充填するに際して、その充填した遮水材が、継手部のパイプに設けている縦のスリットの隙間から、漏れ出さないように保護することが求められている。
【０００４】
そのために、布やネット、シートやフィルム等で構成した細長い袋を、遮水材を充填する部分に挿入してから、遮水材を袋の中に充満させる等の手段を用いている。そして、そのようにして袋を用いて遮水材を充填することで、比較的流動性の大きく柔らかい遮水材であっても、充填部の隙間から漏れ出し、無駄に消耗することがなく、遮水壁を効率良く構成できるとされる。
【０００５】
また、下記特許文献２は、矢板を１列状に立設して鋼管矢板壁２０を構築する際に、継手部に充填する遮水材を、パイプの隙間から漏れ出すことを少なくするもので、図１２に示すように、鋼管矢板２１を使用し、継手部２２には、Ｐ−Ｔ形式の継手を設ける。海底地盤１の地表面近傍に設けた置換え砂層４と、透水層３を貫通して、不透水層２に所定の深さまで貫通させるようにして立設する。
【特許文献２】特開２００８−５０８１８号公報
【０００６】
その継手部の海側には、それぞれの矢板に設けた小径のパイプ３１、３３に対して、シール板３５を組合せたものを海側遮水層として設け、各パイプの内部には、常温型２液反応固化アスファルトマスチックを主体とするゴムＡＳマスチックを注入して、遮水性を確保させるようにする。前記常温型２液反応固化アスファルトマスチックは、液状のゴムアスファルト主材と、液状の硬化材とを重量比で約２０：１の比率で混合して作成するものである。
【０００７】
前記鋼管矢板壁２０においては、大径の鋼管矢板２１、２１ａ、２１ｂ……を継手部２２を介して接続している。前記継手部２２は、鋼管矢板２１の中心を通る直線上に、接続パイプと挿入部材としてのＴ字板とをそれぞれ突出させて設け、隣接する鋼管矢板２１、２１ａの間では、接続パイプに設けたスリットに対して、隣接する矢板本体のＴ字板の基部を通す状態で組合せている。
【０００８】
前記中央部の接続パイプによる接続部に対して、鋼管矢板２１の海側の面には、前記鋼管矢板２１……の表面端部を接続するような位置に、シール板３５を連接する状態の壁を設けている。
【０００９】
なお、実際には、前記ゴムＡＳマスチックのみでは、硬化する前の段階でパイプのスリットの狭い隙間から、漏れ出すことを完全に防止することは困難である。そこで、前記ゴムＡＳマスチックに対して、砕石（２．５〜１３．０mm）を重量比で略５０％程度混入して、隙間を採石が塞ぐような状態でパイプ中に充填する方法を用いているとある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
鋼管矢板の打込みにおいて継手部に鉛直性、一定のクリアランスの確保が難しい布やネット、シートやフィルム等で構成した細長い袋を、遮水材を充填する部分に挿入してから、遮水材を袋の中に充満させる等の手段を用いたものでは、
継手部クリアランスに筒状の袋を底部まで挿入することが難しい。
【００１１】
また、筒状の袋の耐久性が弱く、挿入時に摺りきれ、破れが発生するばかりでなく、挿入時に捻じれて狭窄し、充填材の未充填不具合が発生する。そして、筒状の遮水材に不具合があると、２次遮水部分の遮水材であるアスファルトマスチックが漏えいするおそれがある。
【００１２】
前記特許文献２は、前述したような問題に対して、矢板の継手部に充填する遮水材を選択することで、充填時に漏れ出しが発生しないように管理することや、使用する遮水材の性質をより良いものとすることを期するものであるが、常温型２液反応固化アスファルトマスチックを主体とするゴムＡＳマスチックという特殊な材料を使用するものであり、コスト的にも難がある。
【００１３】
また、漏れ出すことを完全に防止するには、砕石混入して、隙間を採石が塞ぐような状態でパイプ中に充填することが必要となり、施工が難しく、しかも、砕石を混入したゴムＡＳマスチックは、継手部を構成する細いパイプの中でも、途中に引っ掛かることなしに、自由に落下して充満させることができるためには比重γ＝１．８〜２．２となるようにする必要がある。
【００１４】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、継手部に遮水材を充填するのに筒状の袋を挿入して行う必要がなく、また、遮水材を選択することで、充填時に漏れ出しが発生しないように管理するのに特殊な遮水材を選択するのではなく、簡単かつ確実に継手部のスリットの隙間から充填材が漏えいするのを防止できる鋼管矢板遮水壁の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、継手部材を有する鋼管矢板を列状に立設し、隣接する矢板の間で各々設けた継手部では継手部材同士を組み合わせ、継手部に遮水材を充填してなる鋼管矢板遮水壁の構築において、継手部外側には型枠として漏洩防止用粒状物を配設し、継手部に１次遮水材としてのモルタルを注入し、前記粒状物を撤去し、その箇所に２次遮水材を打設することを要旨とするものである。
【００１６】
請求項１記載の本発明によれば、注入されたモルタルは継手部に遮水材を充填した際の漏洩防止層を形成し、これにより確実に遮水材の漏洩を抑えることができる。
【００１７】
また、従来のように継手部に筒状の袋を挿入して充填するのではないので、モルタルの確実な充填によって継手部の遮水性（水密性、付着性）が向上する。
【００１８】
さらにモルタルを遮水材とすることで、鋼管矢板継手部の錆止めを図ることもできる。
【００１９】
請求項２記載の本発明は、粒状物の配設は、隣接する鋼管矢板の継手部と鋼管矢板に設けた受け部材にシール板の端部を挿入して受け部材間にシール板を掛け渡してなる遮蔽空間に行い、受け部材内に注入する際に１次遮水材としてのモルタルを受け部材のスリットを介して注入し、漏洩防止（内側型枠）させることを要旨とするものである。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、前記請求項１に加えて、海側遮水壁についても、１次遮水材としてのモルタルの受け部材に内からの漏洩を防止できるものであり、また、継手部の陸側と海側遮水壁とで仕切られた遮蔽空間に打設する２次遮水材としてアスファルトマスチックの漏洩も防止でき、継手部遮水性が向上する。
【００２１】
請求項３記載の本発明は、１次遮水材は水中不分離性モルタルであることを要旨とするものである。
【００２２】
請求項３記載の本発明によれば、１次遮水材は水中不分離性モルタルを用いることで、モルタルを水中に打設する場合にモルタルが水と接触して分離し、打設されたモルタルが不均一になるおそれはない。
【００２３】
請求項４記載の本発明は、粒状物は砕石であることを要旨とするものである。
【００２４】
請求項４記載の本発明によれば型枠代わりに使用する粒状物は、出来るだけ粒径が小さい方がモルタルの浸透長が小さくなり、粒径が小さくなるほどスプレッド（スランプフロー）の影響を受け難いが、７号砕石を使用することで最小粒度の砕石で効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように本発明の鋼管矢板遮水壁の構築方法は、継手部に遮水材を充填するのに筒状の袋を挿入して行う必要がなく、また、遮水材を選択することで、充填時に漏れ出しが発生しないように管理するのに特殊な遮水材を選択するのではなく、簡単かつ確実に継手部のスリットの隙間から充填材が漏えいするのを防止できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鋼管矢板遮水壁の構築方法の１実施形態を示す横断平面図で、前記従来例を示す図１１と同じく鋼管矢板２１を使用し、継手部２２には、Ｐ−Ｔ形式の継手を設けた場合である。
【００２７】
図９に示すように、不透水性の地層２の上に砂地のような透水層３がある海底地盤１において、廃棄物海面埋立て処分場を区画するために、矢板を列状に立設して構築する場合であり、前記透水層３の上面から所定の深さの部分まで廃棄物を投棄する部分に対して置換え砂層４を施工している。また、地盤を強化する処理を所定の幅と深さに施工してから、その強化処理した地盤の上に、所定の範囲に亘って捨石基礎５を構築している。
【００２８】
そして、前記捨石基礎５の上にケーソン１２などを立設して護岸本体１１を構築している。図中６は、ケーソンの海側の地盤を安定させるため等の目的で構築した被覆石層である。
【００２９】
管理型護岸１０においては、前記護岸本体１１の廃棄物を収容する内水面側に、所定の間隔をおいて、矢板壁１５を１列に立設して、垂直な遮水壁を形成した。前記矢板壁１５の上端部分には、所定の大きさのものとして構成したコンクリート構造物１６等を載置して、廃棄物投棄層８を区画する。
【００３０】
前記護岸本体１１と矢板壁１５の間には、砂や砂利、コンクリートを砕いたもの等を用いた中詰め層７を構築し、２つの構造物の間には、廃棄物側と外海のいずれからも、水が入り込むことがないように区画する。
【００３１】
矢板壁１５は図８に示す鋼管矢板壁２０によるもので、大径の鋼管２１、２１ａ、２１ｂ……を継手部２２を介して接続した。前記継手部２２は、鋼管矢板２１の中心を通る直線上に、接続パイプ２５と挿入部材としてのＴ字板２７とをそれぞれ突出させ、隣接する鋼管矢板２１、２１ａの間では、接続パイプ２５に設けたスリット２６に対して、隣接する矢板本体のＴ字板２７の基部を通す状態で組合せる。
【００３２】
また、前記中央部の接続パイプ２５による接続部に対して、鋼管矢板２１の海側の面には、前記鋼管矢板２１……の表面端部を接続するような位置に、シール板３５を設ける。
【００３３】
前記鋼管矢板壁２０の海側に接続パイプ３１、３３を鋼管矢板２１の外側にそれぞれ固設し、接続パイプ３１、３３の外面側にスリット３２、３４を夫々設ける。
【００３４】
前記隣接する鋼管矢板２１……の間で対向して位置する接続パイプ３１、３３に対して、略Ｕ字状に構成されたシール板３５を取付けて鋼管矢板壁２０の外側での遮水壁を構成する。
【００３５】
継手部を構成する接続パイプ２５とＴ字板２７とを組合せは、図１０に示すように、一方の鋼管矢板２１ａに設けたＴ字板２７の上部の直交する板状の部分を、対向する鋼管矢板２１に取付けた接続パイプ２５の中に、縦に設けたスリット２６を通して挿入する。そして、前記接続パイプ２５の内部には、後述するように、遮水材を注入して水密構造を形成する。
【００３６】
また、図１１に示すように、海側遮水層３０では、シール板３５の端部を直角に折り曲げて設けた折り曲げ部３５ａ、３５ｂを、両側の鋼管矢板２１、２１ａの各々に取り付けている接続パイプに設けた縦に形成しているスリット３２、３４に挿入して、接続パイプ３１、３３の内部に生じる空間部には、遮水材を注入して、水密構造を構成する。
【００３７】
このような鋼管矢板壁２０を構築するに際して、図１に示すように、Ｐ−Ｔ形式の継手部２２の陸側は、接続パイプ２５に設けたスリット２６の近傍をウレタン系材料の型枠２３で閉鎖し、また、接続パイプ３１、３３に架け渡すシール板３５の挿入されるスリット３２、３４の海側は、ウレタン系材料の型枠２４で閉鎖する。
【００３８】
ウレタン系材料の型枠２３は湾曲板体であり、抑えに蒲鉾形の木材４０を配した。この木材４０を介してのウレタン系材料の型枠２３の締め付け機構は、図２にも示すようにターンバックル４４による。
【００３９】
溝形鋼４１によるチャンネル材を切欠き部４３を有する等辺山形鋼４２に溶接で取り付け、この溝形鋼４１で木材４０を支承するとともに、湾曲したフランジ５０を有する溝形鋼４７となる枠体に前記ターンバックル４４は収められ、フランジ５０の部分を接続パイプ２５に設けた装着ボルト４９にナット・テーパワッシャー４８で締結して接続パイプ２５に固定する。
【００４０】
図中４５は共廻り防止用鋼板、４６は補強棒鋼、５１は補強ブラケットである。また、フランジ５０の内側にゴムパッキン５３を配設する。
【００４１】
図４に示すようにフランジ５０は縦長であり、装着ボルト４９を貫通させるため、上部にボルト挿入孔５２を下部にボルト挿入切欠き孔５４を形成している。
【００４２】
ウレタン系材料の型枠２４は板状体であり、端部が接続パイプ３１、３３のスリット３２、３４に当接するように曲成しており、その上に配設する板体による木材５５を抑えとしている。
【００４３】
この木材５５の上に溝形鋼５８による抑え板を配置し、シール板３５から突設したボルト５６を木材５５および溝形鋼５８に貫通させ、ナット５７で締結した。
【００４４】
このように装置的な型枠で継手部２２の陸側と海側遮水壁３０とを閉塞しておき、接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３内にモルタル２９を遮水材として充填するとともに、継手部２２の陸側と海側遮水壁３０とで仕切られた遮蔽空間に砕石２８を投入していく。なお、これら装置的な型枠はモルタル２９が所要強度（５Ｎ/ｍｍ２）発現後、撤去し、転用する。
【００４５】
前記モルタル２９には水中不分離性モルタルを使用することで、予め練り混ぜられたモルタルを水中に打設する場合にモルタルが水と接触して分離し、打設されたモルタルが不均一になるおそれがあるのを防止した。
【００４６】
水中不分離性モルタルは、モルタル自身の性能を改良し、モルタルの水中での材料分離抵抗性を向上するセルロース系やアクリル系の水溶性高分子を主成分とした、水中不分離性混和剤、水中グラウト用混和材及び水中施工用グラウト材を用いるものである。
【００４７】
例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの水溶性セルロースエーテルを添加したモルタルであり、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの他にヒドロキシエチルメチルセルロースなどが水中不分離性混和剤の主成分として広く使用されている。水溶性セルロースエーテルを添加したモルタルは、セルロースの有する水酸基とそれと反応した各種の置換基による界面活性により、モルタル中に巻き込んだ空気泡が抜けにくくなる。
【００４８】
接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３内へのモルタル２９の充填は、パイプ継手内の異物、隙間などを工業用ビデオスコープで確認してから、スライム硬化体への混入を抑制するためのモルタルポンプを用いて下方から打設し、スライムを上方に排除する。
【００４９】
砕石２８には７号砕石（平均粒径０．４ｃｍ）を用い、その投入速度は砕石供給量制御装置を用いて、接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３内へのモルタル２９の充填速度（３箇所同時充填）より遅めに管理し、７号砕石の接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３内への流入を防止する。
【００５０】
接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３内へ打設するモルタル２９は、スリット２６、スリット３２、３４より流出しても砕石２８へ浸透し、一定のところでこの浸透は止まる。
【００５１】
水中不分離性モルタル（ハイドロモルタル）によるモルタル２９の、７号砕石による砕石２８への浸透限界を測定する実験を行った。
（実験条件）
水中不分離モルタル（ハイドロモルタル）の配合、砕石の規格を下記表１、２に、実験概要を図６に示す。
【表１】
2013167054.tif 000003
【表２】
2013167054.tif 000004
【００５２】
（実験結果）
水中不分離性モルタル（ハイドロモルタル）の砕石への浸透限界の結果を図７に示す。
１）浸透長は砕石の粒径及びスプレッド（スランプフロー）が小さくなるほど減少する。また、砕石の粒径が小さくなるほどスプレッド（スランプフロー）の影響を受け難いことが分かる。
２）図７から、７号砕石（平均粒径０．４ｃｍ）の平均浸透長は０．２ｃｍ程度（約０．５層程度）と推定できる。
３）型枠代わりに使用する骨材は、出来るだけ粒径が小さい方がハイドロモルタルの浸透長が小さくなり、適している。（最小粒度の砕石は７号砕石である。）
【００５３】
このようにしてモルタル２９が浸透した０．２ｃｍ程度（約０．５層程度）の砕石２８の部分は接続パイプ２５、接続パイプ３１、３３に対するモルタル２９の漏洩防止層として存在する。
【００５４】
次いで、このモルタル２９の浸透部分を残して型枠としての粒状物である砕石２８を撤去し、その箇所に２次遮水材としてアスファルトマスチック３７、３８を打設する。このアスファルトマスチック３７、３８は漏洩するおそれが無いので、液状のゴムアスファルト主材と、液状の硬化材とを重量比で約２０：１の比率で混合して作成するような常温型２液反応固化アスファルトマスチックに限定されるものではない。
【００５５】
砕石２８はモルタル２９が所要強度（５Ｎ/ｍｍ２）発現後、バキュームにて回収し、転用する。
【００５６】
モルタル２９の充填および７号砕石である砕石２８の回収後に２次遮水室である継手部２２の陸側と海側遮水壁３０とで仕切られた遮蔽空間を工業用ビデオスコープで確認する。この２次遮水室アスファルトマスチック（ＡＭ）の鉛直方向充填管理は底部を熱電対法により行う。
【００５７】
前記実施形態として、型枠として粒状物に砕石を用いる場合について説明したが、スラグやガラスビーズなど砕石に代るリサイクル品の使用も可能である。
【００５８】
また、継手部としてＰ−Ｔ形式の継手の場合を説明したが、鋼管矢板として締切と本体構造に併用する鋼管矢板井筒工法などに使用されているものであれば継手の形状としては、Ｌ−Ｔ型、Ｐ−Ｐ型など他の形状のものでも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の鋼管矢板遮水壁の構築方法の１実施形態を示す横断平面図である。
【図２】継手部分の外側型枠を示す平面図である。
【図３】本発明の鋼管矢板遮水壁の構築方法の１実施形態を示す縦断側面図である。
【図４】継手部分の外側型枠のフランジ部分の正面図である。
【図５】海側遮水壁の外側型枠を示す平面図である。
【図６】モルタルの砕石への浸透限界を測定する実験概要を示す説明図である。
【図７】モルタルの砕石への浸透限界の結果を示すグラフである。
【図８】矢板壁の平面図である。
【図９】処分場の仕切護岸の構成を示す説明図である。
【図１０】矢板壁に設ける継手部の構成の説明図である。
【図１１】海側に設ける遮水部の構成を示す説明図である。
【図１２】遮水壁の構成を説明する正面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…海底地盤              ２…不透水層
３…透水層                ４…置換え砂層
５…捨石基礎              ６…被覆石層
７…中詰め層
８…廃棄物投棄層          １０…管理型護岸
１１…護岸本体            １２…ケーソン
１５、２０…矢板壁        １６…コンクリート構造物
２１、２１ａ、２１ｂ… 鋼管矢板
２２…継手部
２３、２４…ウレタン系材料の型枠
２５…接続パイプ
２６…スリット            ２７ …Ｔ字板
２８…砕石                ２９…モルタル
３０…海側遮水壁          ３１、３３…パイプ
３２、３４…スリット      ３５…シール板
３５ａ、３５ｂ…折り曲げ部
３７、３８…アスファルトマスチック
４０…木材                ４１…溝形鋼
４２…等辺山形鋼          ４３…切欠き部
４４…ターンバックル      ４５…共廻り防止用鋼板
４６…補強棒鋼            ４７…溝形鋼
４８…ナット・テーパワッシャー
４９…装着ボルト          ５０…フランジ
５１…補強ブラケット      ５２…ボルト挿入孔
５３…ゴムパッキン        ５４…ボルト挿入切欠き孔
５５…木材                ５６…ボルト
５７…ナット              ５８…溝形鋼
【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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