JP2002285549A - 締切工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重矢板壁と既設堤体との間に十分なシール
性を確保できるようにし、もって止水壁の耐久信頼性を
向上させる。 【解決手段】 連続矢板壁６を構成する戸当り側のボッ
クス形鋼矢板１０Ａの内側およびその外壁に予めグラウ
ト通路２１および貫通孔２３を設けると共に、その外壁
面に予めフラットバー２９を用いて土木シート２６を取
付けておき、ダム堤体２に形成した縦溝８内に一部を挿
入させてボックス形鋼矢板１０Ａを打設した後、供給管
３１を通して前記縦方向通路２１内にグラウトを注入
し、このグラウトを前記貫通孔２３を通して土木シート
２６の裏側へ流出させ、グラウト圧力により土木シート
２６を膨張させて前記縦溝８内の側壁に密着させ、これ
を戸当り部のシールとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水域を締切りして
工事用エア空間をつくる締切工法に係り、特に既設堤体
の前方水域を締切る締切工法に関する。

【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
域を止水壁により仮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５および図６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に対してアーチ形（半円形）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、水底地盤上に据付けた架台４に
設けた導枠５に沿って鋼矢板を連続に打設することによ
り構築された二重矢板壁６とこの二重矢板壁６内に打設
されたコンクリート層７とからなっており、その二重矢
板壁６の両端部は、ダム堤体２に形成した縦溝８内の側
壁にシール材９を介して接合されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した仮
締切工法においては、二重矢板壁６の端部とダム堤体２
との間（戸当り部）をシールするシール材９として、ゴ
ム特に水膨張ゴムを用いるようにしていた。しかし、こ
のような水膨張ゴムの使用によれば、ダム堤体２に切削
により形成されてかなりの凹凸を有する縦溝８内の壁面
との間に完全な密着状態を得ることは困難で、いま一つ
信頼性に欠けるという問題があった。また、上記仮締切
工法では、二重矢板壁６の先端と縦溝８の底面との間に
モルタル（水中不分離性モルタル）を打設して、このモ
ルタル層Ｍによってもシール性を高めるようにしている
が、水深が深くその打設深さが５０ｍを超えるような施
工では、シール材９に著しく大きな圧力がかかり、この
圧力にシール材９が十分に抗しきれない虞もあった。

【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その課題とするところは、二重矢板壁と既設堤
体との間に十分なシール性を確保できるようにし、もっ
て止水壁の耐久信頼性の向上に大きく寄与する締切工法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、少なくとも一端部をシール材を介して既設堤体に接
合させて二重矢板壁を構築した後、該二重矢板壁内にコ
ンクリートを打設して止水壁を完成させ、該止水壁によ
り既設堤体の前方水域を締切る締切工法において、前記
二重矢板壁の端部の外壁面に、その縦方向に延ばして土
木シートを添設しておき、二重矢板壁を構築した後、該
二重矢板壁の内部および外壁に予め設けた縦方向通路お
よび複数の貫通孔を通して前記土木シートの裏側にグラ
ウトを注入し、該グラウトの圧力により前記土木シート
を膨張させてこれを前記シール材として用いることを特
徴とする。このように行う締切工法において、土木シー
トをグラウトの圧力により膨張させて既設堤体に密着さ
せるので、既設堤体の壁面に凹凸があっても該凹凸面に
十分に倣い、しかも、グラウトの固化によりその形状を
維持するので、二重矢板壁と既設堤体との戸当り部のシ
ールは確実となる。

【０００６】本発明において、上記土木シートはその両
側部と下端部とを、二重矢板壁の外壁面にフラットバー
を用いて密着固定するのが望ましく、これにより二重矢
板壁を構築する際、前記フラットバーがプロテクタとな
って土木シートが既設堤体の壁面に接触せず、その破損
が未然に防止される。また、上記二重矢板壁の縦方向通
路にグラウトを注入するに際しては、グラウト打込面の
上昇に応じて注入管を引上げるようにするのが望まし
く、これにより大水深となってグラウトの注入深さが深
くなる場合でも、円滑にグラウトを注入できる。

【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４は、本発明に係
る締切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を仮締切りするも
ので、その基本の工法は、前記特開平９−８８０４４号
公報に記載された内容、すなわち前記図５および図６に
基づいて説明した内容と変わりがないので、ここでは、
図５および図６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】本実施の形態において、上記二重矢板壁６
は、図４によく示されるように、ボックス形鋼矢板１
０，１０…を剛結嵌合構造の継手１１を介して連結して
なっている。各ボックス形鋼矢板１０は、矩形断面の枠
体１２の内部を複数の仕切板１３により打設方向に複数
の室Ａ，Ａに分割した構造となっており、各室Ａ内に前
記コンクリート層７が打設されている。ここで、前記仕
切板１３のうちの一つは、相互間を切り離して重ねた二
枚の板体１３ａ，１３ｂからなっており、ボックス形鋼
矢板１０内のコンクリート層７は、この二枚重ねの板体
１３ａと１３ｂとの間で縁切りされている。また、二枚
重ねの板体１３ａ，１３ｂを除く他の仕切板１３には室
Ａの相互間を連通する複数の連通孔（図示略）が設けら
れており、したがって、ボックス形鋼矢板１０内のコン
クリート層７は、この二枚重ねの板体１３ａ、１３ｂの
両側では一体構造となっている。なお、継手１１は、縦
方向のスリット１５を有する筒状のめす継手部材１６
と、このめす継手部材１６に挿入可能な筒状のおす継手
部材１７とからなっており、両者の間はモルタルなどの
固結材により剛結されている。

【０００９】上記二重矢板壁６を構成するボックス形鋼
矢板１０のうち、ダム堤体２との戸当り部に配置される
端部側のボックス形鋼矢板１０Ａは、図１乃至図３に示
すように、その枠体１２の一端側の側板が取り除かれて
おり、この部分において、該枠体１２の一部が一対の突
出片（外壁）２０を形成すると共に仕切板１３の一つが
外部に露出している。しかして、前記ボックス形鋼矢板
１０Ａの内側には、前記各突出片２０と仕切板１３との
隅角に位置してグラウト注入用の縦方向通路２１が設け
られている。この縦方向通路２１は、前記仕切板１３と
各突出片２０とに両側部が溶接固定されたアングル材２
２の内部に設定されている。また、前記各突出片２０に
は、ボックス形鋼矢板１０Ａの縦方向に配列して複数の
貫通孔２３が穿設されており、各貫通孔２３は前記縦方
向通路２１内に開口している。ボックス形鋼矢板１０Ａ
の内側にはまた、前記各縦方向通路２１と平行に延ばし
て補助供給管２４が設置されている。この補助供給管２
４は、前記アングル材２２にブラケット２５を用いて位
置固定され、その下端部が縦方向通路２１の底部に連通
させられている。

【００１０】一方、ボックス形鋼矢板１０Ａの各突出片
２０の外壁面には、ボックス形鋼矢板１０Ａの縦方向に
延ばして帯状の土木シート２６が添設されている。この
土木シート２６は、高伸縮性を有しかつ高強度を有する
織布からなるもので、上記縦方向に配列された貫通孔２
３を外側から覆うように配置され、その両側部と下端部
とが、皿ボルト２７およびナット２８を用いてボックス
形鋼矢板１０Ａに締付け固定したフラットバー２９によ
り押えられている。なお、この土木シート２６の種類は
任意であるが、例えば、クラレ社製のクラフテル（商
標）の♯７５３０を用いることができる。また、この土
木シート２６の長さが不足する場合は継ぎ足して用いる
が、その継ぎ足しに際しては、1.5ｍ程度ラップさせた
状態で簡単に縫合すればよい。

【００１１】ダム堤体２の前方水域Ｗを仮締切りするに
は、先ず水底に据付けた前記架台４の導枠５（図５）に
沿ってボックス形鋼矢板１０を相互に継手１１で連結し
ながらアーチ形に打設し、両端側のボックス形鋼矢板１
０Ａの打設を残して、その打設を一旦終了し、次に、ダ
ム堤体２に縦溝８を形成する。縦溝８を形成するには、
上記打設を終えた終端のボックス形鋼矢板１０を利用し
て、このボックス形鋼矢板１０をガイドとして掘削機を
下降させ、ダム堤体２の前面を所定深さおよび幅にわた
って切削する。そして、この縦溝８の切削後、前記終端
のボックス形鋼矢板１０に継手１１を介して連結しなが
ら端部側（戸当り側）のボックス形鋼矢板１０Ａを打設
する。この時、該ボックス形鋼矢板１０Ａの片側が前記
縦溝８内に挿入されるが、この挿入に際しては、前記フ
ラットバー２９がプロテクタとなるので、ボックス形鋼
矢板１０Ａが揺動しても土木シート２６は縦溝８内の側
壁に接触することはなく、したがって土木シート２６の
損傷は未然に防止される。

【００１２】そして、戸当り側のボックス形鋼矢板１０
Ａの打設終了後、先ず、ダム堤体２上に設置したグラウ
トポンプ３０に補助供給管２４を配管接続し、補助供給
管２４を通して各縦方向通路２１の底部側にセメントミ
ルクからなるグラウトを圧送する。すると、このグラウ
トは、各縦方向通路２１内の底部側を満たすと共に、そ
の一部が各突出片２０に設けた貫通孔２３を通して土木
シート２６の裏側に流出し、これに応じて、土木シート
２６が下部側から上部側へ順次膨張して、図１に一点鎖
線で示すように縦溝８内の側壁に密着する。

【００１３】その後、縦方向通路２１内のグラウト打込
面が所定の高さとなったら、補助供給管２４をグラウト
ポンプ３０から切離し、このグラウトポンプ３０に本供
給管３１を付け替える。この場合、本供給管３１として
は、適度の可撓性を有するものを選択し、これを、ダム
堤体２上に配置したクレーン（クローラクレーン）の吊
りフック３２に吊りながら、その先端部を前記縦方向通
路２１に挿入する。そして、この本供給管３１の先端部
を、既に縦方向通路２１内に注入されているグラウト層
内に所定深さだけ浸漬させ、グラウトポンプ３０から該
本供給管３１を通してグラウトを圧送すると共に、縦方
向通路２１内のグラウトの打込面の上昇に応じて、本供
給管３１を次第に引上げる。すると、縦方向通路２１内
のグラウトは、その一部が各突出片２０に穿設した貫通
孔２３を通して土木シート２６の裏側に流出し、これに
応じて、土木シート２６が下部側から上部側へ順次膨張
して、上記同様に縦溝８内の側壁に密着し、遂には、ボ
ックス形鋼矢板１０Ａとダム堤体２の縦溝８の内壁との
間が、縦方向の全域にわたってグラウトを含む土木シー
ト２６によってシールされる。しかして、土木シート２
６内および縦方向通路２１内のグラウトは、適宜期間養
生させることで固化してグラウト固化層３３（図２）と
なり、これにより土木シート２６はそのまま膨張状態を
維持して、ボックス形鋼矢板１０Ａとダム堤体２との間
のシール性が恒久的に維持される。なお、本供給管３１
は、前記したクレーン操作によらずに手操作で引上げて
もよいことはもちろんである。

【００１４】本実施の形態においては、始めに補助供給
管２４を通して底部側へのグラウト注入を行うので、大
水深で縦方向通路２１が長大になる場合でも、本供給管
３１として、それほど長いものを用意する必要がなく、
その分、本供給管３１の取扱いは容易となる。また、本
供給管３１として、適度に可撓性を有するものを用いて
いるので、グラウトポンプ３０からの取り回しが簡単と
なり、作業性も向上する。しかも、縦方向通路２１内の
グラウト打込面の上昇に応じてこの本供給管３１を引上
げるようにしているので、グラウトポンプ３０から圧送
するグラウト圧力をそれほど高める必要がなく、その
分、グラウトポンプ３０として小型のものを使用でき、
さらには土木シート２６の破損も防止される。

【００１５】次に、ボックス形鋼矢板１０Ａの仕切板１
３と縦溝８の底面との間に水中不分離性モルタルを打設
して、このモルタル層Ｍにより戸当り部を固定する。こ
の時、ボックス形鋼矢板１０Ａとダム堤体２の縦溝内壁
との間は、グラウト固化層３３を含む土木シート２６に
より確実にシールされているので、前記モルタルが縦溝
８内から洩れ出ることはない。このようにして二重矢板
壁６は完成し、その後は、この二重矢板壁６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５）の
構築は完了する。

【００１６】このように構築された止水壁１は、止水
上、最も重要となる二重矢板壁６とダム堤体２との戸当
り部が、グラウト固化層３３を含む土木シート２６によ
り確実にシールされているので、その後に止水壁１内を
排水しても内部に水が洩れ出ることはなく、工事空間が
安定的に維持される。一方、取水口３の開通工事終了
後、止水壁１を解体する際は、そのコンクリート層７が
ボックス形鋼矢板１０内の一対の板体１３ａと１３ｂと
の間で縁切りされているので、この二枚の板体１３ａと
１３ｂとの間でボックス形鋼矢板１０の枠体１２を縦方
向に切断すれば、相隣接して打設された一方のボックス
形鋼矢板１０内の一方の板体１３ａと他方のボックス形
鋼矢板１０内の他方の板体１３ｂとの間で複数分割され
た状態となり、この分割単位で簡単に解体することがで
きる。

【００１７】なお、上記実施の形態においては、始めに
補助供給管２４を用いて縦方向通路２１の底部側へのグ
ラウト注入を行うようにしたが、この補助供給管２４に
よるグラウト注入は、必ずしも必要とせず、適宜省略す
ることができる。また、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、上記実施の形態においては、二重矢板
壁６とダム堤体２との戸当り部を、二重矢板壁６（ボッ
クス形鋼矢板１０Ａ）の外壁面と既設堤体（ダム堤体
２）に設けた縦溝８内の左右側壁との間に設定したが、
本発明は、この戸当り部の形態を特定するものではな
く、例えば、ダム堤体２に設けた縦溝８の底面に二重矢
板壁６の端面を突き当てる構造とすることもできる。ま
た、二重矢板壁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１０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、二重矢板壁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）に接合（戸当り）させるように
したが、本発明は、二重矢板壁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）に接合させる場合も含むものである。

【００１８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る締切工法によれば、二重矢板壁の端部をモルタルに
より膨張させた土木シートを介して既設堤体に接合させ
るようにしたので、戸当り部におけるシール性の確保は
十分となり、完成した止水壁の耐久信頼性は著しく向上
するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る締切工法における戸当り部の構造
を拡大して示す横断面図である。

【図２】本締切工法における戸当り部の構造を示す平面
図である。

【図３】本締切工法における戸当り部の構造を示す縦断
面図である。

【図４】止水壁の構造を示す平面図である。

【図５】本締切工法による止水壁の全体的な設置態様を
示す平面図である。

【図６】従来の締切工法で構築した止水壁の戸当り部の
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 止水壁 ２ ダム堤体（既設堤体） ５ 導枠 ６ 二重矢板壁 ７ コンクリート層 ８ ダム堤体に形成した縦溝 １０、１０Ａ ボックス形鋼矢板 ２０ ボックス形鋼矢板の突出片（外壁） ２１ 縦方向通路 ２３ 貫通孔 ２４ 補助供給管 ２６ 土木シート ２９ フラットバー ３０ グラウト供給ポンプ ３１ 本供給管（供給管）

───────────────────────────────────────────────────── 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 EA01 FB03 FB13 FC02 FD04 GB03 GC01 GE03 GE07 GE20 GG05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端部をシール材を介して既
   設堤体に接合させて二重矢板壁を構築した後、該二重矢
   板壁内にコンクリートを打設して止水壁を完成させ、該
   止水壁により既設堤体の前方水域を締切る締切工法にお
   いて、前記二重矢板壁の端部の外壁面に、その縦方向に
   延ばして土木シートを添設しておき、二重矢板壁を構築
   した後、該二重矢板壁の内部および外壁に予め設けた縦
   方向通路および複数の貫通孔を通して前記土木シートの
   裏側にグラウトを注入し、該グラウトの圧力により前記
   土木シートを膨張させてこれを前記シール材として用い
   ることを特徴とする締切工法。
2. 【請求項２】 土木シートの両側部と下端部とを、二重
   矢板壁の外壁面にフラットバーを用いて密着固定したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の締切り工法。
3. 【請求項３】 二重矢板壁の縦方向通路にグラウトを注
   入する際、グラウト打込面の上昇に応じて注入管を引上
   げることを特徴とする請求項１または２に記載の締切工
   法。