(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管本体とその外周面に付設された第１の継手部及び第２の継手部とからなる鋼管矢板を、先行打設された鋼管矢板の第２の継手部に後行打設される鋼管矢板の第１の継手部が係合されるように地盤内に順次連設して鋼管矢板壁を構築する鋼管矢板壁構築方法において、
前記鋼管矢板の第２の継手部を底部閉塞型とするとともに該第２の継手部に形成された係合用スリットに所定の塞ぎ板を取り付け、該塞ぎ板が取り付けられた前記鋼管矢板をその第１の継手部が先行打設された鋼管矢板の第２の継手部に形成された係合用スリット内に挿入され該第２の継手部の中空空間内に先行充填された遅延性固化材内に埋設されるように地盤内に打設し、後行打設された前記鋼管矢板の第２の継手部の中空空間内に遅延性固化材を充填するとともに該第２の継手部に取り付けられた前記塞ぎ板を引抜き撤去することを特徴とする鋼管矢板壁構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土留め工事等に用いる鋼管矢板壁構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土留め工事は、周知のように掘削の際の地盤の変形や沈下を極力抑えるための工事であり、土留め壁の壁体材料としてはさまざまな材料が使用されているが、このうち、鋼管矢板を連結して壁体を構成するものが鋼管矢板壁である。
【０００３】
鋼管矢板壁を構築するには、継手部を設けた鋼管矢板を地盤に打ち込み、該鋼管矢板の継手部に係合するように隣接する鋼管矢板の継手部を嵌め込みながら隣接する鋼管矢板を地盤に打ち込んで順次横方向に鋼管矢板を連結していく。
【０００４】
ここで、鋼管矢板壁を構築するにあたっては、鋼管矢板壁で囲まれた領域内を根切りする際に鋼管矢板の継手部を介して地下水が流入し掘削等の工事の妨げとなることがないよう、鋼管矢板の継手部の止水性を十分に確保することが最も重要な課題となる。そのため、従来は継手部の止水性を確保するために、鋼管矢板を打ち込んだ後、継手部の内部を洗浄して土砂を除去し、鉛直方向に止水性の袋を挿入して、該袋内に充填材を充填するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の止水工法では、鋼管矢板が長い場合や継手部分の間隔の確保ができない場合に、継手部の内部を洗浄したり、止水性の袋を挿入したりすることが非常に困難となり、継手部の止水性を確保することが難しいという問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、鋼管矢板が長い場合や継手部分の間隔の確保ができない場合であっても鋼管矢板の継手部の止水性を確保することができる鋼管矢板壁構築方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る鋼管矢板壁構築方法は請求項１に記載したように、鋼管本体とその外周面に付設された第１の継手部及び第２の継手部とからなる鋼管矢板を、先行打設された鋼管矢板の第２の継手部に後行打設される鋼管矢板の第１の継手部が係合されるように地盤内に順次連設して鋼管矢板壁を構築する鋼管矢板壁構築方法において、前記鋼管矢板の第２の継手部を底部閉塞型とするとともに該第２の継手部に形成された係合用スリットに所定の塞ぎ板を取り付け、該塞ぎ板が取り付けられた前記鋼管矢板をその第１の継手部が先行打設された鋼管矢板の第２の継手部に形成された係合用スリット内に挿入され該第２の継手部の中空空間内に先行充填された遅延性固化材内に埋設されるように地盤内に打設し、後行打設された前記鋼管矢板の第２の継手部の中空空間内に遅延性固化材を充填するとともに該第２の継手部に取り付けられた前記塞ぎ板を引抜き撤去するものである。
【０００８】
本発明に係る鋼管矢板壁構築方法においては、まず、鋼管矢板の第２の継手部に形成された係合用スリットに所定の塞ぎ板を取り付ける。
【０００９】
次に、該塞ぎ板が取り付けられた鋼管矢板を地盤内に打設する。ここで、鋼管矢板を地盤内に打設するにあたっては、その第１の継手部が先行打設された鋼管矢板の第２の継手部に形成された係合用スリット内に挿入され該第２の継手部の中空空間内に先行充填された遅延性固化材内に埋設されるように打設する。なお、鋼管矢板の打設作業は、先行打設された鋼管矢板の第２の継手部内に充填された遅延性固化材が固化する前に行う。
【００１０】
一方、後行打設される鋼管矢板の第２の継手部は、底部閉塞型としてあるとともに係合用スリットに所定の塞ぎ板を取り付けてあるため、打設の際、底部や係合用スリットを介して第２の継手部の中空空間内に土砂が流入するおそれはない。
【００１１】
次に、後行打設された鋼管矢板の第２の継手部の中空空間内に遅延性固化材を充填するとともに該第２の継手部に取り付けられた塞ぎ板を引抜き撤去する。
【００１２】
次に、塞ぎ板の撤去によって露出した第２の継手部の係合用スリット内に次に打設される鋼管矢板の第１の継手部が挿入されるように該鋼管矢板を地盤内に打設する。
【００１３】
以下、上述した手順を繰り返すことによって鋼管矢板を地盤内に順次連設し、鋼管矢板壁を構築する。
【００１４】
このようにすると、後行打設される鋼管矢板の第１の継手部は先行打設された鋼管矢板の第２の継手部内に充填された遅延性固化材に埋設された状態で該第２の継手部に係合し、かかる状態で遅延性固化材が固化することとなるので、鋼管矢板の継手部同士の止水性が確保される。
【００１５】
また、遅延性固化材は固化するまでに一定の時間を要するので、後行打設される鋼管矢板の打設時にすでに固化してしまい該鋼管矢板の建込みができなくなるというおそれもなく、第１の継手部を第２の継手部内の遅延性固化材にスムーズに埋設することができる。
【００１６】
鋼管矢板は、鋼管本体と、その周囲に付設された第１の継手部及び第２の継手部とからなり、鋼管本体をどのように構成するかは任意であるが、主として、円形の中空鋼管を使用することが考えられる。
【００１７】
第２の継手部は、中空空間を有し、材軸方向に係合用スリットが形成されているとともに、打設時に底部から土砂が流入しないように底部閉塞型となっていればどのような構成でもよい。例えば、先端閉塞型の中空鋼管の材軸方向にスリットを形成しかかる中空鋼管を鋼管本体に溶接したり、一対のアングルを先端を向かい合わせにして鋼管本体に並設するとともに該アングルで囲まれた中空空間の底部を塞ぐように底蓋を設けたりして構成することができる。
【００１８】
第１の継手部は、第２の継手部と互いに係合できるようになっているのであればその構成は任意であり、例えば、第２の継手部の係合用スリットに挿入される係合部が形成されてなる中空鋼管やフランジを係合部としたＴ字形の鋼材で構成することができる。
【００１９】
塞ぎ板は、第２の継手部に形成された係合用スリットを塞ぐように取り付けられるのであればどのように構成するかは任意であり、その取り付け方法も任意であるが、例えば、係合用スリットの両側方にガイド溝を設けておき、該ガイド溝に嵌め込むようにして塞ぎ板を挿入するとともに、打設時に塞ぎ板がずり上がらないように頂部近傍を第２の継手部材にボルト等で固定して取り付けることが考えられる。
【００２０】
塞ぎ板の引抜き撤去は、鋼管矢板が地盤に打設された後でなおかつ後行打設される鋼管矢板が打ち込まれる前であればよく、遅延性固化材を充填した後で行う他、土砂流入のおそれがないのであれば、遅延性固化材を充填する前でもよいし、充填中に行ってもかまわない。
【００２１】
遅延性固化材としては、例えば、リグニンスルホン酸、オキシカルボン酸、リン酸塩等を主成分とする遅延剤を添加したモルタルやコンクリート等を用いることが考えられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鋼管矢板壁構築方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１は、本実施形態の鋼管矢板壁構築方法の手順をフローチャートで示したものである。
【００２４】
かかる工法に用いる鋼管矢板１は、図２(a) に示すように、円形中空鋼管からなる鋼管本体２の外周面に第１の継手部３及び第２の継手部４を溶接によって付設してあり、かかる第１の継手部３を隣接する鋼管矢板１の第２の継手部４に係合しつつ連接することによって、鋼管矢板壁を構築することができるようになっている。
【００２５】
すなわち、第２の継手部４は、円形中空鋼管の材軸方向に係合用スリット５を形成してあるとともに、第１の継手部３には係合用スリット５に挿入される係合部６を材軸方向に設けてあり、かかる係合部６が係合用スリット５に挿入されることによって隣接する鋼管矢板１、１を相互に係合できるようになっている。
【００２６】
係合部６は、同図に示すように中空鋼管の一部をスリット状に切り欠いてなる円弧状断面部材として構成することができる。
【００２７】
第１の継手部３及び第２の継手部４は、鋼管本体２の材軸線を挟んで背中合わせとなるように設けてあり、平板状の鋼管矢板壁を構築できるようになっている。なお、かかる第１の継手部３及び第２の継手部４を直交配置して鋼管矢板壁のコーナー部に用いることができることは言うまでもない。
【００２８】
ここで、第２の継手部４は先端閉塞型としてあり、鋼管矢板１を打設する際の底部からの土砂流入を防止できるようになっている。
【００２９】
図２(b) は、鋼管矢板１と同様の構造を持つ鋼管矢板１a 、１b を鋼管矢板１a の第２の継手部４a と鋼管矢板１b の第１の継手部３b とを係合させることによって互いに連結させた様子を示したものである。
【００３０】
また、第２の継手部４には、上述したように係合用スリット５を設けてあるが、該係合用スリットの両側方には、図３の斜視図に示すようにＬ字断面状に形成されたガイド溝１２、１２を対向配置してあるとともに、該ガイド溝に沿って塞ぎ板１１を嵌め込むようになっており、かかる塞ぎ板１１によって係合用スリット５を塞ぐことにより、側方からの土砂流入を防止できるようになっている。
【００３１】
ここで、塞ぎ板１１は、同図でよく分かるように中空鋼管からなる継手部４の曲率に合わせて湾曲形成してあるとともに、その背面に取付け板１４を突設してあり、該取付け板を第２の継手部４の係合用スリット５に差し込んだ状態にて所定の取付けボルト１５を第２の継手部４の対向位置に穿孔されたボルト孔１３、１３と取付け板１４に穿孔されたボルト孔１６に挿通した上、ナット１７で締結することによって塞ぎ板１１を第２の継手部４に仮止めしておくことができるようになっている。
【００３２】
なお、第１の継手部３を挿入する際にガイド溝１２、１２が邪魔になることのないよう、ガイド溝１２、１２は、係合用スリット５のスリット幅と同等以上の間隔を設けて取り付けておく。
【００３３】
次に、図１のフローチャートを参照しながら、本実施形態の鋼管矢板壁構築方法の手順を説明する。
【００３４】
なお、本実施形態では、説明の便宜上、鋼管矢板１b 、１c ・・を、既に建て込んだ鋼管矢板１a に順次隣接させて建て込んでいくものとし、鋼管矢板１a 、１b 、１c ・・・は、図２で説明した鋼管矢板１と同じ構造のものであって、鋼管矢板１と同一の部分については鋼管矢板１の各部の符号にa, b, c ・・・を付して表現することとする。また、塞ぎ板１１についても同様に、塞ぎ板１１a 、１１b 、１１c ・・・と表記する。
【００３５】
本実施形態の鋼管矢板壁構築方法においては、まず、鋼管矢板１b の第２の継手部４b に形成された係合用スリット５b に所定の塞ぎ板１１b を取り付ける(ステップ１０１)。このとき、図３で説明したように、係合用スリット５b の両側方に形成されたガイド溝１２b 、１２b に嵌め込むようにして塞ぎ板１１b を挿入するとともに、塞ぎ板１１b の背面側頂部近傍に突設された取付け板１４b を介して取付けボルト１５b 及びナット１７b で塞ぎ板１１b を第２の継手部４b に仮止めし、打設時における塞ぎ板１１b のずり上がりを防止する。
【００３６】
塞ぎ板１１b の嵌め込み作業や仮止め作用は、例えば鋼管矢板１b を地上に横置した状態にて行うことができる。
【００３７】
図５(a)は、第２の継手部４b に塞ぎ板１１b が仮止めされた様子を示した詳細図である。
【００３８】
次に、塞ぎ板１１b が取り付けられた鋼管矢板１b を図４(a),(b)に示すように、先行打設された鋼管矢板１a の隣接地盤位置に打設する(ステップ１０２)。なお、先行打設された鋼管矢板１a の第２の継手部４a 内には、遅延性固化材２１a を予め充填しておく。
【００３９】
遅延性固化材２１a としては、例えば、リグニンスルホン酸、オキシカルボン酸、リン酸塩等を主成分とする遅延剤を添加したモルタルを用いることができる。
【００４０】
ここで、鋼管矢板１b を地盤内に打設するにあたっては、図５(c)に示すように、その第１の継手部３b の係合部６b が先行打設された鋼管矢板１a の第２の継手部４a に形成された係合用スリット５a 内に挿入されるように、かつ該第２の継手部４a の中空空間内に先行充填された遅延性固化材２１a 内に埋設されるように打設する。
【００４１】
かかる打設作業は、先行打設された鋼管矢板１a の第２の継手部４a 内に充填された遅延性固化材２１a が固化する前に行う。
【００４２】
このようにすると、後行打設される鋼管矢板１b の第１の継手部３b は先行打設された鋼管矢板１a の第２の継手部内４a に充填された遅延性固化材２１a に埋設された状態で該第２の継手部に係合し、かかる状態で遅延性固化材２１a が固化することとなるので、鋼管矢板１b の第１の継手部３b と鋼管矢板１a の第２の継手部４a との継手箇所における止水性が確保される。
【００４３】
また、遅延性固化材２１a は固化するまでに一定の時間を要するので、後行打設される鋼管矢板１b の打設時にすでに固化してしまい該鋼管矢板の建込みができなくなるというおそれもなく、第１の継手部３b を第２の継手部４a 内の遅延性固化材２１a にスムーズに埋設することができる。
【００４４】
なお、鋼管矢板１b の第２の継手部４b については、図５(a)に示したように、係合用スリット５b に塞ぎ板１１b を取り付けてあるため、打設時において土砂が側方流入するおそれはないし、底部閉塞型としてあるため、底部から土砂が流入する懸念もない。
【００４５】
次に、図５(b)に示すように、鋼管矢板１b の第２の継手部４b の中空空間内に上述した遅延性固化材２１b を充填し(ステップ１０３)、次いで、第２の継手部４b に取り付けられた塞ぎ板１１b を引抜き撤去する(ステップ１０４)。撤去の際には、塞ぎ板１１b を仮止めしていた取付けボルト１５b を外してから該塞ぎ板を引き抜き、第２の継手部４b の係合用スリット５b を露出させる。
【００４６】
これで、鋼管矢板１b に関する一連の工程は終了するが、引き続き鋼管矢板１c の建込みを図６のように行う場合には、ステップ１０１と同様、鋼管矢板１c の第２の継手部４c に形成された係合用スリット５c に所定の塞ぎ板１１c を取り付け、かかる鋼管矢板１c をステップ１０２と同様にして地盤内に打設する。そして、ステップ１０３と同様、打設された鋼管矢板１c の第２の継手部４c の中空空間内に遅延性固化材２１c を充填し、ステップ１０４と同様、第２の継手部４c に取り付けられた塞ぎ板１１c を引抜き撤去する。
【００４７】
かくして、図１のステップ１０１乃至ステップ１０４を必要なだけ繰り返して複数の鋼管矢板を順次建て込むことにより、所望長さの鋼管矢板壁を構築することができる。
【００４８】
鋼管矢板壁構築後は、腹起こし、切り梁等を適宜設けながら鋼管矢板壁で囲まれた領域を掘削し、所定の構造物を構築する。構造物を構築した後は、埋め戻し等の作業を経て、必要ならば、構築した鋼管矢板壁を撤去する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法によれば、後行打設される鋼管矢板１b の第１の継手部３b は先行打設された鋼管矢板１a の第２の継手部内４a に充填された遅延性固化材２１a に埋設された状態で該第２の継手部に係合し、かかる状態で遅延性固化材２１a が固化することとなるので、鋼管矢板１b の第１の継手部３b と鋼管矢板１a の第２の継手部４a との継手箇所における止水性を確保することが可能となる。
【００５０】
また、遅延性固化材２１a は固化するまでに一定の時間を要するので、後行打設される鋼管矢板１b の打設時にすでに固化してしまい該鋼管矢板の建込みができなくなるというおそれもなく、第１の継手部３b を第２の継手部４a 内の遅延性固化材２１a にスムーズに埋設することができる。
【００５１】
なお、止水性に優れた土留め工法として地中連続壁工法がよく知られているが、後で撤去が必要な場合には、本実施形態の鋼管矢板壁工法が最適な工法となる。
【００５２】
本実施形態では、鋼管矢板１の第１の継手部３や第２の継手部４を円形中空鋼管で構成したが、第１の継手部及び第２の継手部はかかる構成に限定されるものではない。
【００５３】
例えば、図７(a)に示すように、円形中空鋼管の材軸方向に係合用スリット３５を形成し該係合用スリットが隣接配置される鋼管矢板の正面を向くように鋼管本体２に溶接して第２の継手部３４を構成するとともに、図７(b)に示すように、フランジを係合部３６としたＴ字形の鋼材で第１の継手部３３を構成し、かかる係合部３６を係合用スリット３５を介して遅延性固化材２１が先行充填された第２の継手部３４内に挿入することによって隣接する鋼管矢板を相互に係合できるようにしてもかまわない。
【００５４】
なお、第２の継手部３４は、図７(a)に示すように、上述した実施形態と同様、係合用スリット３５の両側方にガイド溝１２、１２を対向配置してあるとともに、該ガイド溝に沿って湾曲形成した塞ぎ板１１を嵌め込むようになっており、該塞ぎ板の背面に突設された取付け板１４を介して取付けボルト１５で塞ぎ板１１を第２の継手部３４に仮止めできるようになっているが、その使用手順や作用効果については上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００５５】
また、図８(a)に示すように、一対のアングル４６、４６をそれらの間に係合用スリット４５が形成されるように先端を向かい合わせにして鋼管本体２に並設して第２の継手部４４を構成するとともに、図８(b)に示すように、上述した変形例と同様、フランジを係合部３６としたＴ字形の鋼材で第１の継手部３３を構成し、かかる係合部３６を係合用スリット４５を介して遅延性固化材２１が先行充填された第２の継手部４４内に挿入することによって隣接する鋼管矢板を相互に係合できるようにしてもかまわない。
【００５６】
かかる場合においても、第２の継手部４４は、図８(a)に示すように、係合用スリット４５の両側方にガイド溝４２、４２を対向配置してあるとともに、該ガイド溝に沿って平板からなる塞ぎ板４１を嵌め込むようになっており、該塞ぎ板の背面に突設された取付け板４３を介して取付けボルト１５で塞ぎ板４１を第２の継手部４４に仮止めできるようになっているが、その使用手順や作用効果については上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００５７】
また、本実施形態では、遅延性固化材２１b を充填した後で塞ぎ板１１b を引抜き撤去するようにしたが、土砂流入のおそれがないのであれば、遅延性固化材２１b を充填する前または充填中塞ぎ板１１b を引抜き撤去するようにしてもかまわない。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る鋼管矢板壁構築方法によれば、鋼管矢板が長い場合や継手部分の間隔の確保ができない場合であっても、鋼管矢板の第１の継手部と鋼管矢板の第２の継手部との継手箇所における止水性を格段に向上させることができる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法の手順を示したフローチャート。
【図２】本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法に用いる鋼管矢板を示した水平断面図。
【図３】本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法に用いる鋼管矢板の第２の継手部を示した斜視図。
【図４】本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法の施工手順を示した水平断面図。
【図５】本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法の施工手順を示した詳細断面図。
【図６】引き続き本実施形態に係る鋼管矢板壁構築方法の施工手順を示した水平断面図。
【図７】変形例に係る鋼管矢板の継手部を示した水平断面図。
【図８】同じく変形例に係る鋼管矢板の継手部を示した水平断面図。
【符号の説明】
１                          鋼管矢板
２                          鋼管本体
３、３３                    第１の継手部
４、３４、４４              第２の継手部
５、３５、４５              係合用スリット
１１、４１                  塞ぎ板
２１                        遅延性固化材
【図１】
0003755641.tif 000002
【図２】
0003755641.tif 000003
【図３】
0003755641.tif 000004
【図４】
0003755641.tif 000005
【図５】
0003755641.tif 000006
【図６】
0003755641.tif 000007
【図７】
0003755641.tif 000008
【図８】
0003755641.tif 000009