JP2002285545A - 矢板壁の構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼矢板の根固めを高能率にかつ確実になし得
るようにし、もって施工性に優れた矢板壁の構築工法を
提供する。 【解決手段】 水底地盤４に掘削形成した一連の溝２０
内に導枠を案内に鋼矢板６を相互に連結しながら建込ん
だ後、該鋼矢板６の外壁面に溝形をなすホルダ２２を用
いて布袋２３を添わせ、次に、この布袋２３内にグラウ
ト注入管３２を通してグラウトＧを注入して該布袋２３
を前記ホルダ２２内で膨張させ、この膨張体を鋼矢板６
と前記溝２０の内壁２０ａとの間をシールする型枠２１
として用いて、溝２０内にモルタルを打設し、鋼矢板６
の底部を根固めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、矢板壁の構築工法
に係り、特に水域を締切りして工事用エア空間をつくる
締切工法に適用して好適な矢板壁の構築工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、既設のダムに取水口を新たに設
けて発電設備を増設する場合、既設のダム堤体の前方水
域を止水壁により締切りして工事用エア空間をつくり出
す必要があり、従来、このような目的で行われる締切工
法（仮締切工法）として、特開平９−８８０４４号公報
に記載されたものがある。図７乃至図１０は、上記公報
に記載の仮締切工法を示したもので、符号１にて示す止
水壁は、ダム堤体２に対してアーチ状に構築されて、開
通すべき取水口３の前方水域Ｗを締切っている。この止
水壁１は、水底地盤４上に据付けた導枠架台５の導枠５
ａに沿って鋼矢板６を連続に打設することにより構築さ
れた矢板壁（二重矢板壁）７とこの矢板壁７内に打設さ
れたコンクリート層８とからなっており、その矢板壁７
の両端部は、ダム堤体２に形成した縦溝２ａ内の側壁に
シール手段９を介して接合されている。

【０００３】ここで、上記鋼矢板６としては、例えば、
枠体１０の内部を仕切る複数の仕切壁１１のうちの一つ
を、相互間を切り離して重ねた二枚の板体１２，１３か
ら形成したボックス形鋼矢板が用いられており、各鋼矢
板６は、その両側に設けたおす継手部材１４とめす継手
部材１５とからなる継手１６を介して相互に連結されて
いる。二枚重ねの板体１２，１３を除く他の仕切壁１１
および枠体１０の左右側板１０ａには複数の連通孔（図
示略）が設けられており、矢板壁７内のコンクリート層
８は、隣接する鋼矢板６内の二枚重ねの板体１２と１３
との相互間で一体になると共に、各鋼矢板６内の二枚重
ねの板体１２と１３との間で縁切りされている。したが
って、止水壁１内での工事終了後、図１０に示すように
前記二枚重ねの板体１２と１３との間で鋼矢板６を縦方
向に切断すれば（切断位置をＡ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２に
て示す）、止水壁１は、隣接する鋼矢板６内の二枚重ね
の板体１２と１３との相互間で複数分割され、この分割
されたブロック単位で簡単に解体することができるよう
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した矢
板壁７の構築に際しては、予め水底地盤４にアーチ状に
溝（図示略）を掘削形成し、この溝内に鋼矢板６を相互
に連結しながら建込んだ後、該溝内にモルタルを打設し
て鋼矢板６の底部を根固めするようにしている。しかる
に、ダム湖の水底地盤４は、通常、図７に示すようにダ
ム堤体２に隣接する区域が傾斜地４ａとなっていること
が多く、このような傾斜地４ａに鋼矢板７を根固めしよ
うとすると、傾斜下方へモルタルが流れるため、何らか
の型枠が必要となる。しかしながら、ダム湖の水底地盤
４（４ａ）に対する溝の掘削には、通常、回転カッタに
よる削孔をオーバーラップさせながら繰返すドリル方式
が採用されており、このため、掘削された溝の内壁は波
形となり、しかも水深が４０〜５０ｍをも超える水中作
業となることから、その波形の形状を一定とすることは
困難で、この結果、現場に合せて型枠を設計、施工しな
ければならず、水中作業になることもあって矢板壁の構
築に大きな困難さを伴うこととなっていた。本発明は、
上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題
とするところは、鋼矢板の根固めを高能率にかつ確実に
なし得るようにし、もって施工性に優れた矢板壁の構築
工法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、水底地盤に掘削形成した一連の溝内に導枠
を案内に鋼矢板を相互に連結しながら建込んだ後、該鋼
矢板の外壁面に溝形をなすホルダを用いて布袋を添わ
せ、次に、前記布袋内にグラウトを注入して該布袋を前
記ホルダ内で膨張させ、この膨張体を前記鋼矢板と前記
溝の内壁との間をシールする型枠として用いて前記溝内
にモルタルを打設し、前記鋼矢板の底部を根固めするこ
とを特徴とする。このように行う矢板壁の構築工法にお
いては、グラウトの注入により膨張した布袋が溝の形状
に倣ってその内壁に密着し、鋼矢板と溝の内壁との間を
シールする。

【０００６】本発明は、上記溝の一部または全部を水底
地盤の傾斜に合せて階段状に掘削形成し、この階段状の
溝の最下段から上段側へ順次鋼矢板を根固めしていくよ
うにしてもよいもので、この場合は、布袋として、少な
くとも階段２段分の長さを有するものを用意すればよ
く、施工は容易となる。本発明において、上記ホルダ
は、基端に有するフランジを鋼矢板の外壁面に予め設け
た溝ガイドに挿入させて、該鋼矢板に取付けるようにし
てもよく、これにより水中作業で簡単にホルダを鋼矢板
に取付けることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１乃至図６は、本発明に係
る矢板壁の構築工法を示したものである。なお、本実施
の形態は、上記したダム堤体２の前方水域Ｗを仮締切り
する仮締切工法に適用したもので、ダム堤体２に対して
アーチ状に止水壁１を構築する点、ボックス形鋼矢板６
を用いて矢板壁７を構築する点は、前記した内容と変わ
りがないので、ここでは、前記図７〜１０に示したもの
と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略す
ることとする。

【０００８】矢板壁７の構築に際しては、図２および３
に示すように、水底地盤４に導枠架台５を据付けた後、
この導枠架台５の導枠５ａを掘削機のガイドとして用い
て水底地盤４にアーチ状に根固め用溝２０を掘削形成
し、次に、この溝２０内に前記導枠５ａを案内に前記ボ
ックス形鋼矢板６を相互に継手１６を介して連結しなが
ら建込み、次に、前記溝２０内にその延長方向に沿って
適宜間隔で後に詳述する型枠２１を配置し、その後、型
枠２１で囲まれた領域を一つの単位として溝２０内に順
次モルタルを打設して、鋼矢板６の底部を根固めする。

【０００９】上記根固め用溝２０を掘削する掘削機とし
ては、硬質岩盤を高能率に掘削できる能力を有するも
の、例えば、特公平７−３０４９号公報に記載されるよ
うなものを用いるようにする。この掘削機は、鋼管内に
本体部を脱着可能に固定して、前記鋼管で反力をとりな
がら本体部の先端のカッタヘッドを回転および旋回運動
させて任意径の掘削を行うもので、そのカッタヘッドに
よる掘削穴が相互にラップするように、前記導枠５ａに
沿って所定のピッチで移動させながら掘削を行うこと
で、波形の壁面２０ａを有する根固め用溝２０がアーチ
状に形成されるようになる。なお、前記掘削機として
は、カッタヘッドを２軸に有するものを用いるのが望ま
しく、これにより、より高能率に溝２０を掘削形成でき
るようになる。また、上記鋼矢板６の建込みに際して
は、ダム堤体２と戸当りする両端側の鋼矢板６を残し
て、一旦その建込みを終了させ、この段階で、終端側に
位置する鋼矢板６をガイドに掘削機を昇降させてダム堤
体２に縦溝２ａを形成し、その後に、前記戸当り側の鋼
矢板６を、その一部を縦溝２ａにシール手段９（図９）
を介して嵌合させながら建込むようにする。

【００１０】ここで、上記型枠２１は、溝形をなすホル
ダ２２と、このホルダ２２の溝内に収納された布袋２３
とこの布袋２３内に注入されたグラウト層２４とから概
略構成され、ボックス形鋼矢板６の外壁面に添設されて
いる。より詳しくは、図１、４および５によく示される
ように、ホルダ２２は、相互に背中合せとなるように適
宜間隔で配置した一対のＬ字形部材２５の上・下端部を
連結板２６、２６により連結して一体化した構造となっ
ている。このホルダ２２においては、各Ｌ字形部材２５
の相対立する長片の相互間が前記布袋２３を収納する溝
（収納溝）２７として、外側へ向けられた短片が基端フ
ランジ２８としてそれぞれ提供される。一方、ボックス
形鋼矢板６には、その枠体１０の外壁面の下端部に予め
前記ホルダ２２の基端フランジ２８を挿入可能な溝ガイ
ド２９を設けるようにする。このように鋼矢板６に溝ガ
イド２９を設けておくことにより、鋼矢板６を根固め用
溝２０に建込んだ後、この鋼矢板６の外壁の溝ガイド２
９に上方からホルダ２２の基端フランジ２８を差込ん
で、該ホルダ２２を簡単に鋼矢板６に取付けることがで
きる。なお、ホルダ２２を構成する一対のＬ字形部材２
５の下端には前記収納溝２７の底部を部分的に覆う底板
３０が、それらの上端部には吊り具を取付けるための吊
り孔３１がそれぞれ設けられている。

【００１１】一方、上記ホルダ２２の収納溝２７に納め
られる布袋２３には、図１に示すようにグラウト注入管
３２が挿入されている。このグラウト注入管３２は布袋
２３内に十分深く挿入されており、これには布袋２３の
開口部が結束具３３により締付け固定されている。布袋
２３から突出するグラウト注入管３１の上端部には管継
手３４が設けられており、この管継手３４には、水上の
グラウトポンプ（図示略）から延ばした配管３５が適宜
接続されるようになっている。なお、布袋２３として
は、高伸縮性を有しかつ高強度を有するものを用いるよ
うにするが、このような布袋２３としては、例えば、旭
化成工業社製のグラウトジャケットのＷ−840Ｂ−250が
ある。

【００１２】ところで、ダム湖の水底地盤４は、図７に
示したようにダム堤体２に隣接する区域が傾斜地４ａと
なっていることが多い。そこで、本実施の形態において
は、図６に示すように、この傾斜地４ａに対し、階段状
に上記根固め用溝２０を掘削形成する。この階段状の溝
２０（２０−１，２０−２，…２０−５）は、ここでは
ボックス形鋼矢板６の幅にほぼ等しい奥行を有するよう
に形成し、これにより各段２０−１，２０−２，…２０
−５に対し、ほぼ１つの鋼矢板６が建込まれるようにな
る。しかして、各鋼矢板６に添設される型枠２１は、下
段側の鋼矢板６に添設されるものが、それより上段側に
配置される鋼矢板６を根固めするために供されるように
なっている。したがって、各鋼矢板６に添設される型枠
２１は、当該鋼矢板６が建込まれる段と次の段との段差
に応じて必要とする長さが異っており、ここでは、各鋼
矢板６ごとに所定長さの型枠２１すなわち布袋２３が用
意される。

【００１３】鋼矢板６に対する根固めは、上記したよう
に傾斜地４ａも含めた水底地盤４に掘削形成した溝２０
内に鋼矢板６を建込んだ後、溝２０の内壁２０ａと鋼矢
板６との間隔を測定し、溝２０の形状に合せて前記型枠
２１を構成するホルダ２２のＬ字形部材２５を切断加工
する。そして、このホルダ２２を、その吊り孔３１（図
５）に通した吊りワイヤ（図示）を利用して水中に降ろ
し、潜水夫による水中作業で、当該ホルダ２２の基端フ
ランジ２８を鋼矢板６の外壁面の溝ガイド２９に差込ま
せ、該ホルダ２２を鋼矢板６に取付ける。次に、前記鋼
矢板６に取付けたホルダ２の収納溝２７内に、水中作業
で該鋼矢板６に専用の布袋２３を収納する。この収納に
際しては、布袋２３に予め挿入しているグラウト注入管
３２の重量を利用して布袋２３を位置固定し、次いで、
グラウト注入管３２に継手３４を介して配管３５を接続
する。

【００１４】そして、上記配管３５の接続終了後、図１
に示すようにグラウト注入管３２を適宜持上げながら、
グラウトポンプから配管３５およびグラウト注入管３２
を通じて布袋２３内にグラウトＧを注入する。すると、
このグラウトＧの圧力により布袋２３が膨張し、この
時、布袋２３の両側がホルダ２２の一対のＬ字形部材２
５により、布袋２３は、図１に示すようにホルダ２２の
収納溝２７の開口側へ大きく膨張して溝２０の内壁２０
ａと鋼矢板６とに密着し、これにより鋼矢板６の外壁面
と溝２０の内壁２０ａとの間がシールされる。一方、布
袋２３内へのグラウト充填量の増加に伴い、布袋２３の
膨張部分が次第に上方へ拡大し、布袋２３が所定長さに
渡って膨張した時点でグラウトＧの注入を停止する。す
ると、このグラウトＧは、所定時間養生させることで固
化し、これにより所定の長さ（高さ）を有する型枠２１
が完成する。

【００１５】しかして、鋼矢板６に対する根固めは、最
初に水底地盤４の平坦地に掘削形成した溝２０内の鋼矢
板６を対象に実施し、次いで、前記階段状の溝２０（２
０−１，２０−２，…２０−５）の最下段から上段側へ
順次実施していく。したがって、ここでは先ず、図６に
示すように平坦地の終端に位置する鋼矢板６Ａを対象に
型枠２１Ａの付設を行い、この型枠２１Ａより平坦地内
の溝２０内にモルタルを打設する。すると、このモルタ
ルは、鋼矢板６の下端と溝２０の底との間隙を通じて鋼
矢板６の内部に流入すると同時に、型枠２１Ａと溝２０
の底との間の間隙を通じて該型枠２１Ａの背部側にも回
る。この時、型枠２１Ａの背部側へ回ったグラウトは、
階段状に掘削された溝２０の１段目２０−１の壁（段差
面）に当って流動を停止し、これにより、平坦地内の鋼
矢板６（６Ａ）の底部がグラウト内に埋没し、そのまま
養生させることで、当該平坦地内の鋼矢板６（６Ａ）は
所定深さＤだけ根固めされる。なお、各ボックス形鋼矢
板６の底部に切欠６ａ（図６）を設けておくことによ
り、その内部へのグラウト流入が、より促進される。

【００１６】次に、１段目２０−１に建込まれた鋼矢板
６Ｂに対する根固めを行うが、この根固めに先行して、
上記した手順で当該鋼矢板６Ｂの外壁面にホルダ２２と
布袋２３の取付けを行うと共に、該布袋２３内にグラウ
トを注入してこれを膨張させ、型枠２１Ｂを形成する。
そして、この型枠２１Ｂの形成後、溝２０内の、型枠２
１Ｂと次段２０−２に移行する段差面とで囲まれた打設
区域にモルタルを打設する。この時、前記打設区域の底
の一部には、先に打設したモルタル層が覗いており、こ
れによりモルタルは、低位（平坦地）側へ漏出すること
なく、該打設区域に十分充填される。この場合、モルタ
ルは、型枠２１Ｂの高さ一杯となるように充填し、これ
により、１段目２０−１上の鋼矢板６Ｂの底部がグラウ
ト内に埋没し、そのまま養生させることで、当該１段目
２０−１上の鋼矢板６Ｂは所定深さだけ根固めされる。

【００１７】その後、上記した１段目２０−１上の鋼矢
板６Ｂに対する根固めと同様の手順で、上段側の鋼矢板
６に対する根固めを順次実施し、最終的に戸当り部とな
るダム堤体２の縦溝２ａ内へもモルタルを打設し、これ
にて矢板壁（二重矢板壁）７の構築は完了する。矢板壁
７の完成後は、この矢板壁７内に、例えばトレミー管を
用いてコンクリートを注入してコンクリート層７の打設
を終え、これにより止水壁１（図１）の構築は完了す
る。ここで、型枠２１Ａ、２１Ｂ…は、上記したように
各段２０−１、２０−２…に対して順次する形成するこ
となく、予め一度に形成してもよいことはもちろんであ
る。

【００１８】なお、上記実施の形態においては、ダム堤
体２の前方水域を仮締切りするようにしたが、本発明
は、ダム堤体以外の種々の既設堤体にも適用可能である
ことはもちろん、仮締切りのみならず本締切りにも適用
できる。また、矢板壁６を構成する鋼矢板の種類も任意
であり、上記ボックス形鋼矢板に代えて、Ｈ形の鋼矢板
を用いることができる。さらに、上記実施の形態におい
ては、矢板壁６をアーチ形に構築してその両端部を既設
堤体（ダム堤体２）に戸当りさせるようにしたが、本発
明は、矢板壁６の一端部のみを既設堤体に戸当りさせ
て、その他端部は既設堤体以外の部分（例えば、陸地）
に接合させ場合も含むものである。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る矢板壁の構築工法によれば、グラウトの注入により
布袋を膨張させてこれを型枠として用いるので、鋼矢板
と溝の内壁との間を容易かつ確実にシールすることがで
き、傾斜地に対しても鋼矢板を効率よく根固めすること
ができて、矢板壁構築の施工性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る矢板壁の構築工法における型枠形
成状態を示す断面図である。

【図２】本矢板壁の構築工法の全体的な施工状態を示す
平面図である。

【図３】図２の一部を拡大して示す平面図である。

【図４】型枠に用いるホルダの構造を示す平面図であ
る。

【図５】型枠に用いるホルダの構造を示したもので、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】傾斜地における根固め状態を模式的に示す断面
図である。

【図７】ダム堤体の前方水域を仮締切りする止水壁の設
置態様を示す側面図である。

【図８】ダム堤体の前方水域を仮締切りする止水壁の設
置態様を示す平面図である。

【図９】止水壁のダム堤体に対する戸当り部の構造を示
す断面図である。

【図１０】仮締切用止水壁の構造を拡大して示す平面図
である。

【符号の説明】

１ 止水壁、 ２ ダム堤体 ５ 導枠架台、 ５ａ 導枠 ６ 鋼矢板（ボックス形鋼矢板） ７ 矢板壁 ８ コンクリート層 ２０ 根固め用溝 ２１ 型枠 ２２ ホルダ ２３ 布袋 ２７ ホルダの溝 ２８ ホルダの基端フランジ ２９ 溝ガイド ３２ グラウト注入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甚内 郁郎 新潟県新潟市万代１丁目３番４号 鹿島建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D049 AA08 EA01 FB03 FB15 FC02 FE07 GA12 GB05 GB10 GC01 GD01 GE05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水底地盤に掘削形成した一連の溝内に導
   枠を案内に鋼矢板を相互に連結しながら建込んだ後、該
   鋼矢板の外壁面に溝形をなすホルダを用いて布袋を添わ
   せ、次に、前記布袋内にグラウトを注入して該布袋を前
   記ホルダ内で膨張させ、この膨張体を前記鋼矢板と前記
   溝の内壁との間をシールする型枠として用いて前記溝内
   にモルタルを打設し、前記鋼矢板の底部を根固めするこ
   とを特徴とする矢板壁の構築工法。
2. 【請求項２】 溝の一部または全部を水底地盤の傾斜に
   合せて階段状に掘削形成し、この階段状の溝の最下段か
   ら上段側へ順次鋼矢板を根固めしていくことを特徴とす
   る請求項１に記載の矢板壁の構築工法。
3. 【請求項３】 ホルダを、その基端に有するフランジを
   鋼矢板の外壁面に予め設けた溝ガイドに挿入させて、該
   鋼矢板に取付けることを特徴とする請求項１または２に
   記載の矢板壁の構築工法。