JP2001220763A - 地下壁の排水処理方法および、この方法で構築した地下壁 - Google Patents
地下壁の排水処理方法および、この方法で構築した地下壁Info
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Abstract
兼本体壁に使用できる地下壁において、壁厚が可及的に
薄い内壁コンクリートの構築を可能にする。 【解決手段】 鋼製芯材14を嵌合継手部を介して、ソ
イルセメント17中または、地盤中に建込んで地下壁1
8を構築し、この地下壁18の側に内壁コンクリート2
5を打設して地中連続壁を構築する方法において、鋼製
芯材14に沿って排水機能を有する排水材28を配置
し、鋼製芯材14側から漏出する地下水を集水し、排水
材28と排水管26を介して壁外に排水することを特徴
とする。
Description
おいて、鋼製芯材を用いた地中連続壁を仮設兼本体壁と
して利用する地下壁の排水処理方法および、この方法で
構築した地下壁に関するものである。
連続地下壁の施工法には、例えば、図8に示す例があ
る。
例では、セメントに比べて低コストで、かつ、取扱いの
容易なソイルセメントや泥水固化材(以下ソイルセメン
トと略称する)5を掘削溝2に充填し、その中にH形の
鋼製部材6を挿入し、ソイルセメント5を固化させて山
止め壁4の構築するものである。
士のつながりがなく、建込み精度が悪いため、山止め壁
4が土水圧等の荷重を受けたときに、それぞれの鋼製部
材6が均一に荷重に対して抵抗できない。
過大な荷重を受けた場合など、ソイルセメント5はコン
クリートに比べて強度的に劣るので、ソイルセメント5
のひび割れなどによる漏水から、重大な事故に発展する
危険性があり、短期間の工事用地下壁としてのみ使用さ
れ、地下構造物の本体壁に利用することは難しい。
造物の本体壁として兼用できれば、施工期間を短縮で
き、また施工手間を少なくし、材料コスト面で経済的で
あるが、前述のように、図8の鋼製部材6とソイルセメ
ント5を使用した地下壁の構造では、強度面などの関係
で、本体壁に兼用はしていない。
鋼製部材6とソイルセメント5からなるソイルセメント
柱列壁の内面に、後打ち内壁コンクリートを打設して、
仮設兼用本体壁とする地下壁を構築することが稀にあ
る。
設兼用本体壁の地下壁でも、ソイルセメントは遮水性が
十分でないので、地下水がソイルセメント中を浸透して
流出し、内壁コンクリートに水圧負担が生じ、これに耐
えるため内壁コンクリートが厚くなり、不経済になると
共に、水圧で生じる亀裂を通してコンクリート内壁の通
路側に漏水が発生するという不具合が生じる。
は専らソイルセメント柱列壁で負担するもので、内壁コ
ンクリートは土水圧を負担しない方が経済的である。し
たがって、当該内壁コンクリートは、化粧壁として必要
最小限に薄く築造してよい。このように、鋼製部材の周
辺の充填材としてソイルセメントを用い、かつ薄い壁厚
の内壁コンクリートからなる本体壁を構築できれば、施
工面、材料費の面で経済的である。
材の周辺にソイルセメントを充填する鋼製部材を用いて
地下壁を構築する場合は、水圧負担に耐えるよう内壁コ
ンクリートの壁厚を大きくする必要が出てくるため、こ
の地下壁を本体壁として利用するメリットがなかった。
このため、鋼製部材の周辺にソイルセメントを充填する
地下壁では、仮設壁としての利用のみとされて、本体壁
として利用されることはなかった。
ので、鋼製部材の周辺にソイルセメントなどの止水性が
十分でない材料を充填して地下壁を構築する場合でも、
内壁コンクリートに水圧負担をさせることがなく、鋼製
部材で全土水圧荷重を負担し、したがって、内壁コンク
リートを薄く築造できると共に、この地下壁を仮設兼本
体壁として利用できるようにしたものである。
め、本発明は、次のように構成する。第1の発明は、略
H形断面の嵌合継手部付きの鋼製芯材を、地盤中に建込
み、または掘削溝中に経時性固化材を介して建込んで鋼
製部材を構築し、この鋼製部材の側部に内壁コンクリー
トを打設して地下壁を構築する方法において、前記鋼製
芯材に沿って配設した排水機能を有する排水材により、
各鋼製芯材の間から流出する地下水を集水して壁外に排
水することを特徴とする。
芯材を地盤中に建込み、または掘削溝中に経時性固化材
を介して建込んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材の側
部に内壁コンクリートを打設して地下壁を構築する方法
において、前記H形の鋼製芯材に沿い、かつ接触または
離して配設した排水機能を有する排水材により、各鋼製
芯材の間から流出する地下水を集水して壁外に排水する
ことを特徴とする。
いて、前記縦方向の排水材と交差して伸長する横方向排
水材を介して地下水を集水して壁外に排水することを特
徴とする。
きの鋼製芯材を、地盤中に建込み、または掘削溝中に経
時性固化材を介して建込んで鋼製部材を構築し、この鋼
製部材の側部に内壁コンクリートを打設してなる地下壁
において、各鋼製芯材の間から流出する地下水を集水
し、壁外に排水する機能を有する排水材を、前記鋼製芯
材に沿って配設したことを特徴とする。
鋼製芯材を地盤中に建込み、または掘削溝中に経時性固
化材を介して建込んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材
の側部に内壁コンクリートを打設してなる地下壁におい
て、各鋼製部材の間から流出する地下水を集水して壁外
に排水する機能を有する排水材を、当該鋼製部材に沿
い、かつ接触または離して配設したことを特徴とする。
いて、前記縦方向の排水材と交差して伸長し、地下水を
集水して壁外に排水する横方向排水材を設けたことを特
徴とする。
において、前記排水材は、連続気泡を有する長尺の多孔
性材料または管状材料からなることを特徴とする。
手部の隙間や、H形断面の各鋼製部材同士の間から流出
する地下水は、嵌合継手部や、鋼製部材に沿って配設す
る排水機能を有する排水材で集水して壁外に排出される
ので、内壁コンクリートに掛かる水圧負担は軽減され、
当該内壁コンクリートの壁厚を薄くしても、水圧による
クラックなどが生じず、鋼製部材を本体壁として利用で
きる。
交差して、横方向排水材を設けた場合は、より効率的に
地下水を集水し排出して、有効に水圧を減じることがで
き、内壁コンクリートの水圧荷重負担を一層確実に低減
すことができる。
照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態
を示し、地盤15に掘削した掘削溝16に充填固化液、
例えば、ソイルモルタル、ソイルセメント(以下、ソイ
ルセメントという)17を造成し、このソイルセメント
17中に鋼製芯材14を用いてなる地下壁18をTRD
施工法により埋設し、地下壁18の内側に内壁コンクリ
ート25を打設して、地下壁を築造する例を、破断斜視
図で示す。図2は、図1の横断面図、図3は図1の縦断
面図、図4は、鋼製部材を拡大して示す図である。
説明する。この地下壁における鋼製芯材14は、ウェブ
鋼板20と、その両端に設けられたフランジ鋼板21と
から構成されるH形断面をなしており、その4隅のフラ
ンジ端部に雌継手22または雄継手23を有しており、
雌継手22を有するものを雌側鋼製芯材14a、雄継手
23を有するものを雄側鋼製芯材14bという。
方向に連続したスリット24を有した管形状をなしてい
る。また、雄側鋼製芯材14bの雄継手23は、フラン
ジ端縁に直接に設けられた略T字形の爪で、この爪は図
3に示すように部材長手方向に連続して設けられてい
る。なお、略T字形の爪は、雄側鋼製芯材14bのフラ
ンジ端縁の上下方向に断続的に設けてもよい。
材14a、14bは、図1、図2のTRD工法または、
図示省略する圧入工法等の各施工を用いて、雌継手22
と雄継手23を交互にその爪状嵌合部を、図のように嵌
め合わせながらソイルセメント17中または地盤中に埋
設し、これらで地下壁が形成される。地下壁における嵌
合爪、つまり雌、雄の継手22、23はウェブ鋼板20
の両端の2枚のフランジ鋼板21の双方に設けてあるの
で、鋼製芯材14同士の連続性が高く、そのため、鋼製
芯材14同士の相互位置が曲がったり、或いは、捻れた
りせず、地下壁の直線性に支障をきたすことがない。
内壁コンクリート25側のフランジ鋼板21の雌継手2
2とT字形の雄継手23に沿って、諸種の形態で長尺の
排水材28が配設される。
材や、連続微細気泡を有するスポンジ状、繊維状などの
多孔性材料で、長尺材から構成され、または、周壁に微
小孔を有する排水管で構成するのがよく、断面形状は、
丸、楕円、角など何れの断面形状でもよい。この多孔性
材料からなる排水材28の微小孔の大きさは、水分のみ
を通過させ、砂の粒子は阻止する大きさのものを使用す
るのがよく、それにより目詰まりをなくし、長期にわた
って、確実に排水できる。
側における任意の位置でよいが、図1〜図4の例では、
排水材28は、鋼製芯材14における略管状の雌継手2
2の外側で、かつ、雌継手22のスリット24に近接し
た位置に配設されている。それにより、地山側から湧出
し、鋼製芯材14周辺のソイルセメント17を浸透し
て、雌継手22と雄継手23の継手嵌合部内に溜まる地
下水が、スリット24から内壁コンクリート25側に漏
出するとき、その地下水を効率的に排水材28に集水す
ることができる。
2の外側の頂部など、スリット24から離れた位置に設
ける場合は、雌継手22の壁を貫通して通水孔を設け、
この通水孔を介して、雌継手22内と排水材28を通水
可能に連通させてもよい。また、排水材28を雌継手2
2の外側に固着する手段としては、接着材を用いるとよ
い。
に伸長する前記の排水材28の下端において、内壁コン
クリート25を斜めに貫通する排水管26の上端を通水
自在に接続し、排水管26の下端は、内壁コンクリート
25の内側に築造される構造体30の床版27に設けら
れる排水溝32に導かれる。
28を配設するだけでもよいが、さらに、図示のよう
に、連接された複数の鋼製芯材14に配設の各排水材2
8と交差(横断)して、横方向排水材29が所定角度傾
斜して設けられている。横方向排水材29の材料は、排
水材28と同じ多孔性材料を使用する。また、横方向排
水材29の材料は、可撓性材料のものを使用し、鋼製芯
材14の平坦なフランジ部と外側に出張った雌継手22
に沿って、折曲げながら密着できるものがよい。
の内側に沿って伸長して設けることにより、複数の排水
材28に導かれた地下水が横方向排水材29を介して分
散化され、各排水材28へ平均化して導かれると共に、
各排水材28に集水されないで漏出した地下水を各排水
材28の配設間で集水し、横方向排水材29を介して、
再び各排水材28に導き、排水することができる。
既述の通り、可撓性ないし柔軟性材料の場合と、硬質材
料の場合とがある。また、排水材28は、鋼製芯材14
に予め固着してもよいし、または地下壁を構築した後
に、内部掘削を行った段階で鋼製芯材14に固着して
も、何れでもよい。通常は、地下壁を構築した後、その
内部掘削を行ってから鋼製芯材14に排水材28を固着
するから、この場合は、地下壁の構築方法として、TR
D工法または圧入工法の何れを実施した場合も、排水材
28は可撓性ないし柔軟性材、硬質材料の何れをも使用
できる。
着した場合において、TRD工法で施工する場合は、鋼
製芯材14をソイルセメント17中に挿入し、地盤への
打設に伴う問題がないので、排水材28は、可撓性ない
し柔軟性材料または、硬質材の何れでもよい。
いし柔軟性材料の排水材28を鋼製芯材14に予め固着
すると、当該鋼製芯材14を地盤15に打設する際、排
水材28が地盤15の抵抗で破損ないし折れ曲る恐れが
あるので、排水材28は硬質材が望ましい。
て、TRD工法で、図1〜図3に示す地下壁を構築する
施工手順を説明する。 工程:ソイルモルタル壁の築造(セメント系固化材
液、例えば、ソイルセメント17を掘削溝16に造成し
ながら築造する)。 工程:鋼製芯材14の挿入(所定の位置に鋼製芯材1
4を雌、雄継手22、23を嵌合させながら順次挿入し
地下壁を構築する)。なお、前記、の工程は反対で
もよい。 工程:ソイルセメント17が硬化した後、地下壁の内
側に排水材28と横方向排水材29を配設し、接着材等
で固定する。 工程:必要に応じて、排水材28と横方向排水材29
の上を、プラスッチックのシートなどの防水材(図示せ
ず)で覆って、地下壁全面に防水孔を行う。 工程:防水材の上から、内壁コンクリート25を打設
する。また、内壁コンクリート25は鉄筋(図示せず)
で補強されている。また、鋼製芯材14から補強筋(図
示せず)が突出し、内壁コンクリート25と床版27に
埋設される。 工程:内壁コンクリート25を構築する際、排水材2
8と連通する排水管26を当該内壁コンクリート25を
貫通して埋設する。 工程:内壁コンクリート25の内側に、構造体30の
床版27を構築する。このとき床版27の端部に形成さ
れた排水溝32に排水管26の下端が導かれている。
嵌合継手部の内側から流出する地下水は、排水材28、
横方向排水材29、排水管26を通って排水溝32に排
出されるので、内壁コンクリート25に掛かる水圧負担
は軽減され、当該内壁コンクリート25の壁厚を薄くし
ても、水圧によるクラックなどが生じず、鋼製部材を本
体壁として利用できる。
8と交差して、横方向排水材29を設けた場合は、より
効率的に地下水を排出して、有効に水圧を減じることが
でき、内壁コンクリート25の水圧荷重負担を一層確実
に低減すことができる。
態を示す。この各実施形態では、排水材28の配設位置
が、第1実施形態と異なり、鋼製芯材14における雌、
雄継手22、23の嵌合部内空間を利用し設けられてい
る。すなわち、図5(A)では、管状の雌継手22の内
側の最奥部に形成される空隙部を利用して、上下方向に
伸長して排水材28が配設されている。図5(B)で
は、雄継手23のT型爪片とフランジ端縁との接合コー
ナー部に空隙部が形成されるので、この部位に上下方向
に伸長して排水材28が配設されている。これらの例で
は、継手嵌合部内の排水材28を外部に導いて通水する
ため、排水管状の雌継手22を貫通する通水孔(図示せ
ず)を設け、この通水孔を介して、排水管26と排水材
28を接続するとよく、それにより、排水材28を流れ
る水は、排水管26を通って排水される。
鋼製芯材14の雌、雄継手22、2に予め配設するもの
であるから、地下壁を圧入工法で施工する場合は、排水
材28の材料には、硬質材料を用いる。なお、TRD工
法の場合は、鋼製芯材14の打設に伴う問題がないの
で、排水材28は、硬質材に限られず、可撓性ないし柔
軟性材料のでもよい。
態は、鋼製部材として、第1実施形態の略H形の鋼製芯
材14に代えて、雌、雄爪片33が係合した、CT片爪
形鋼製芯材31を使用した例を示す。その他の構成は、
第1実施形態と同じであるので、同一要素に同一符号を
付して説明を省略する。
芯材31の内壁コンクリート25側のフランジ鋼板21
における雌、雄爪片33の係合継手部によって、強固な
地下壁が構成される。また、地下壁の内壁コンクリート
25側の側部に固着される排水材28、排水管26を介
して、嵌合継手部から漏出する地山側からの地下水は円
滑に排水され、内壁コンクリート25に水圧負担が掛か
らず、内壁コンクリート25を可及的に薄くしてもクラ
ックなどが発生しない。
施形態では、嵌合継手を有しないH形鋼製芯材34とソ
イルセメント17からなるソイルセメント柱列壁の内側
に、内壁コンクリート25を打設して地下壁を構築し、
かつ、各H形鋼製芯材34のフランジに渡ってこれに重
合するように、当該各H形鋼製芯材34に沿って上下方
向に伸長して帯状の排水材28が設けられた地下壁が示
されている。
4近接して、各H形鋼製芯材34の間に配設されている
が、H形鋼製芯材34から離して設けてもよい。第5実
施形態を実施する場合の施工方法や、排水材28の材
料、排水材28を埋設する工程等は、第1実施形態と同
じであるので、同一要素に同一符号を付して説明を省略
する。
4の間から漏出する地山側からの地下水は、H形鋼製芯
材34に沿って配設の排水材28により壁外に円滑に排
水されるので、内壁コンクリート25に水圧負担が掛か
らず、内壁コンクリート25を可及的に薄くしてもクラ
ックなどが発生しない。
工法、泥水掘削工法の何れの地下壁構築方法にも実施で
きる。
付きの略H形鋼製部材、あるいはH形鋼製部材等によっ
て構成された鋼製部材を芯材として、その内側に内壁コ
ンクリートを打設して地下壁を構築し、この地下壁を仮
設兼本体壁として使用できるので、施工期間の短縮、施
工手間の省力、材料コストの低減などの点で有益であ
る。
仮設兼本体壁とする地下壁では、その内壁コンクリート
を、構造体の化粧壁として必要最小限に薄くすること
で、経済性などの面でのメリットを最大限発揮させるこ
とができる。この点、従来は、内壁コンクリートに掛か
る水圧荷重負担のため、当該内壁コンクリートの壁厚を
薄くできず、そのメリットを発揮できなかったが、本発
明では、鋼製部材の側から流出する地下水は、鋼製部材
に沿って配設する排水材を通して壁外に排水されるの
で、内壁コンクリートに掛かる水圧荷重負担が軽減さ
れ、当該内壁コンクリートの壁厚を薄くしても、水圧に
よるクラックなどが発生しない。したがって、内壁コン
クリートの壁厚を化粧壁として必要最小限に薄くでき、
鋼製部材の芯材に、内壁コンクリートを組み合わせてな
る地中部材による経済性などの点でのメリットを最大限
発揮させることができる。
差して、横方向排水材を設けた場合は、より効率的に地
下水を集水し排出して、内壁コンクリートに掛かる水圧
荷重負担を一層確実になくすことができる。
製部材を用いた地下壁と内壁コンクリートを分離して示
す破断斜視図である。
地下壁の横断平面図である。
地下壁の縦断面図である。
材と配水管を示す拡大斜視図、(B)は、排水材と配水
管の配設関係を示す横断平面図である。
態として、第1実施形態と異なる排水材の配設例を示す
横断平面図である。
T片爪形鋼製部材と内壁コンクリートを分離して示す破
断斜視図である。
用いた鋼製部材と内壁コンクリートからなる地下壁を示
す横断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 略H形断面の嵌合継手部付きの鋼製芯材
を、地盤中に建込み、または掘削溝中に経時性固化材を
介して建込んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材の側部
に内壁コンクリートを打設して地下壁を構築する方法に
おいて、前記鋼製芯材に沿って配設した排水機能を有す
る排水材により、各鋼製芯材の間から流出する地下水を
集水して壁外に排水することを特徴とする地下壁の排水
処理方法。 - 【請求項2】 嵌合継手のないH形の鋼製芯材を地盤中
に建込み、または掘削溝中に経時性固化材を介して建込
んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材の側部に内壁コン
クリートを打設して地下壁を構築する方法において、前
記H形の鋼製芯材に沿い、かつ接触または離して配設し
た排水機能を有する排水材により、各鋼製芯材の間から
流出する地下水を集水して壁外に排水することを特徴と
する地下壁の排水処理方法。 - 【請求項3】 前記縦方向の排水材と交差して伸長する
横方向排水材を介して地下水を集水し、壁外に排水する
ことを特徴とする請求項1または2記載の地下壁の排水
処理方法。 - 【請求項4】 略H形断面の嵌合継手部付きの鋼製芯材
を、地盤中に建込み、または掘削溝中に経時性固化材を
介して建込んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材の側部
に内壁コンクリートを打設してなる地下壁において、各
鋼製芯材の間から流出する地下水を集水し、壁外に排水
する機能を有する排水材を、前記鋼製芯材に沿って配設
したことを特徴とする地下壁。 - 【請求項5】 嵌合継手のないH形断面の鋼製芯材を地
盤中に建込み、または掘削溝中に経時性固化材を介して
建込んで鋼製部材を構築し、この鋼製部材の側部に内壁
コンクリートを打設してなる地下壁において、各鋼製芯
材の間から流出する地下水を集水して壁外に排水する機
能を有する排水材を、当該鋼製芯材に沿い、かつ接触ま
たは離して配設したことを特徴とする地下壁。 - 【請求項6】前記縦方向の排水材と交差して伸長し、地
下水を集水して壁外に排水する横方向排水材を設けたこ
とを特徴とする請求項4または5記載の地下壁 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれか1項記載におい
て、前記排水材は、連続気泡を有する長尺の多孔性材料
または管状材料からなることを特徴とする排水材。
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