JP2003129461A - 地盤締固め工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼矢板の抜き取りに伴う周辺地盤の緩みや崩
壊を防止し、これによって近接構造物が傾斜するといっ
た不具合を解消する。 【解決手段】 先端部に水噴射ノズル１３ａを有するロ
ッド１０を鋼矢板５の抜き取りに伴い生じる空隙部２１
もしくはその空隙部２１を含む地盤４に貫入し、この地
盤４に貫入されたロッド１０を引き上げつつ水噴射ノズ
ル１３ａから水を噴射させることによって、その水噴射
ノズル１３ａ周りの地盤４を押し崩すとともに、この押
し崩された地盤４を下部から順に締め固める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として土留め止
水用の構造物を構成する鋼矢板の抜き取りに伴う周辺地
盤の緩みや崩壊を防止するための地盤締固め工法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活環境の変化や環境整備などの
推進に伴い、市街地等において地下鉄道の建設や、共同
溝工事などの地下工事が多く行われるようになってい
る。

【０００３】一般に、地下工事を行うにあたっては、掘
削部への土砂崩れや浸水を防止するために、掘削部の路
線に沿う両側の地盤に鋼矢板を打ち込んで土留め壁を構
築するという方法が実施されている。通常、この土留め
壁を構成する鋼矢板は、他の工事現場等で再使用される
ため、地下工事の終了に伴い地盤から抜き取られる。

【０００４】このように地盤から鋼矢板が抜き取られた
結果、地盤には隙間が生じるため、周辺地盤の緩みや崩
壊を招き、引いては近接構造物を傾斜させるという不具
合が発生する。従来、このような不具合を回避するため
に、隙間が生じた地盤の表層部に水を流して締め固めた
り、地盤にセメントミルクを注入したり、あるいは地盤
に打ち込まれている鋼矢板を抜き取らずに埋め殺しした
りするなどの手段が講じられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼矢板
の抜き取りに伴い生じた地盤の隙間に対して、表層部の
みを水で締め固めたとしても、周辺地盤の緩みや崩壊を
防ぐには不十分であり、所望の効果を得ることができな
いという問題点がある。また、地盤に打ち込まれている
鋼矢板を引き抜かずに埋め殺ししたのでは多大の損害を
被るとともに、地下水脈を分断させてしまう恐れがある
という問題点がある。また、地盤にセメントミルクを注
入するという手段でも、地下水脈の分断という問題が生
じてしまう。

【０００６】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、鋼矢板の抜き取りに伴う周辺地盤
の緩みや崩壊を防止することができる地盤締固め工法を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明による地盤締固め工法は、
打設された鋼矢板の引き抜き後に地盤に生じる空隙部を
締め固める地盤締固め工法であって、先端部に水噴射ノ
ズルを有するロッドを前記空隙部を含む地盤もしくはそ
の近傍の地盤に貫入する貫入工程と、前記貫入工程にお
いて地盤に貫入された前記ロッドを引き上げつつ前記ノ
ズルから水を噴射させることによって、そのノズル周り
の地盤を押し崩すとともに、この押し崩された地盤を下
部から順に締め固める締固め工程とよりなることを特徴
とするものである（第１発明）。

【０００８】本発明によれば、打設された鋼矢板の抜き
取りに伴い生じる地盤の空隙部は水締めによって締め固
められるので、鋼矢板の抜き取りに伴う周辺地盤の緩み
や崩壊を防止でき、これによって近接構造物が傾斜する
といった不具合を解消することができる。

【０００９】本発明において、前記貫入工程における前
記ロッドの地盤への貫入は、前記ノズルから噴射される
水によって地盤を穿孔しながら前記ロッドを引き下げる
ことにより行われるのが好ましい（第２発明）。このよ
うにすれば、前記貫入工程において、例えばスクリュー
オーガ等によってあらかじめ地盤を穿孔する必要がない
ため、作業効率が向上するという効果を奏する。また、
水ジェットを利用して地盤を穿孔するため、低振動、低
騒音であり、更に狭い場所においても地盤を穿孔するこ
とができるので、近接施工が可能になるという利点があ
る。

【００１０】前記第２発明において、前記ロッドの引き
下げは、前記ロッドを上下動させながら行われるのが好
ましい（第３発明）。このようにすれば、前記ノズルか
ら噴射される水による地盤の穿孔がよりスムーズに行わ
れるという効果を奏する。

【００１１】前記第１発明乃至第３発明において、前記
締固め工程における前記ロッドの引き上げは、前記ロッ
ドを上下動させながら行われるのが好ましい（第４発
明）。このようにすれば、前記ノズルから噴射される水
による地盤の水締めをより確実に行うことができるとい
う効果を奏する。

【００１２】前記第１発明乃至第４発明において、前記
ロッドは、吊下げ用の挿入穴を有する基端側部片と、前
記ノズルを有する先端側部片との中間部に中間部片を継
ぎ足し可能に構成されているのが好ましい（第５発
明）。このようにすれば、鋼矢板の抜き取りに伴い生じ
る空隙部の深さに応じてロッドの長さを容易に調整する
ことができるので、地盤の締め固めを確実に行うことが
できるという効果を奏する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明による地盤締固め工
法の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明
する。

【００１４】図１には、本発明の一実施形態に係る地盤
締固め工法の施工状態図が示されている。また、図２に
は、本実施形態で使用されるロッドの構造を説明するた
めの要部縦断面図（ａ）および（ａ）におけるＡ矢視図
（ｂ）がそれぞれ示されている。

【００１５】本実施形態の地盤締固め工法で使用される
主な機器としては、次のようなものが挙げられる。すな
わち、図１に示されるように、土留め壁６を構成する鋼
矢板５を挟持し地盤４から引き抜く機能を備えた油圧駆
動式のサイレントパイラー３と、このサイレントパイラ
ー３との協働で鋼矢板５を引き抜き、この引き抜かれた
鋼矢板５を図示省略される鋼矢板置場に移動させるラフ
テレンクレーン１と、鋼矢板５が引き抜かれた地盤４の
締め固めに供するロッド１０と、このロッド１０を操作
するためのラフテレンクレーン２などである。その他、
図示省略するが、水槽や、この水槽内の水を圧送するた
めのグラウトポンプ等も使用される。なお、本実施形態
では、これらの機器の移動・設置・施工を容易にするた
めに、作業地盤はあらかじめ整地されている。

【００１６】前記２基のラフテレンクレーン１，２は共
に、作業半径や地耐力などを考慮して作業地盤における
好適な場所に配置されている。また、前記サイレントパ
イラー３は、抜き対象の鋼矢板５を挟持した状態で、そ
の抜き対象の鋼矢板５に隣接して打設されている数枚の
鋼矢板５に反力をとるように設置されている。その他、
前記水槽や、前記グラウトポンプも鋼矢板置場、ラフテ
レンクレーン１，２の作業半径などを考慮して設置され
ている。

【００１７】前記ロッド１０は、図２（ａ）に示される
ように、吊下げ用の挿入穴１１ａを有する基端側ロッド
（基端側部片）１１と、ノズル１３ａを具備する先端側
ロッド（先端側部片）１３と、両者を繋ぐ厚肉筒状の中
間ロッド（中間部片）１２とを備えて構成されている。

【００１８】前記中間ロッド１２には、その一端部に六
角中空状の軸頚１２ａが設けられるとともに、他端部に
六角孔１２ｂが設けられている。また、前記基端側ロッ
ド１１には、圧送された水が供給される給水口１１ｃが
設けられるとともに、この給水口１１ｃと接続され、中
間ロッド１２の軸頚１２ａが嵌入される六角孔１１ｂが
設けられている。また、前記先端側ロッド１３には、中
間ロッド１２の六角孔１２ｂに嵌入する軸頚１３ｂがノ
ズル１３ａの背面に設けられており、この軸頚１３ｂ
は、中間ロッド１２の軸頚１２ａと同じ形状と大きさ
で、ノズル１３ａ内部と連通されている。

【００１９】前記ノズル１３ａは、先細円筒形状とされ
ている。このノズル１３ａには、図２（ｂ）に示される
ように、主に軸線方向に沿って水を噴射させるための中
央ノズル孔１６がその中心部分に穿設され、更に軸線に
対して下方４５°方向に水を噴射させるための周辺ノズ
ル孔１７がその中央ノズル孔１６の周囲に等分配置され
るように複数箇所（４箇所）穿設されている。本実施形
態では、これらノズル孔１６，１７，１７，１７，１７
から噴射される水の量や圧力を調節することによって、
地盤４を穿孔したり、あるいはノズル１３ａ周りの地盤
４を押し崩して水締めしたりするようにされている。

【００２０】基端側ロッド１１と中間ロッド１２とは、
基端側ロッド１１の六角孔１１ｂと中間ロッド１２の軸
頚１２ａとが嵌り合うことで接続され、ピン１５にて両
者が固定されている。また、同様に、中間ロッド１２と
先端側ロッド１３とは、中間ロッド１２の六角孔１２ｂ
と先端側ロッド１３の軸頚１３ｂとが嵌り合うことで接
続され、ピン１５'にて両者が固定されている。

【００２１】このように構成されるロッド１０において
は、基端側ロッド１１と中間ロッド１２との間（あるい
は中間ロッド１２と先端側ロッド１３との間）に別体の
中間ロッド１２を介挿し継ぎ足すことでロッド１０の長
さ調節が行われる。また、本実施形態では、グラウトポ
ンプの駆動で水槽内の水を給水口１１ｃに圧送するよう
にされており、この給水口１１ｃに圧送された水を中間
ロッド１２の軸頚１２ａおよび中空部１２ｃ、並びに先
端側ロッド１３の軸頚１３ｂを介してノズル１３ａ内部
に供給し中央ノズル孔１６および周辺ノズル孔１７，１
７，１７，１７から噴射するようにされている。

【００２２】次に、本実施形態の地盤締固め工法に基づ
く施工について図１および図３を参照しつつ説明する。
本施工は、鋼矢板５の抜取り作業、ロッド１０の貫入作
業および地盤４の締固め作業により成される。

【００２３】まず、鋼矢板５の抜取り作業は、次のよう
にして行われる。すなわち、図１に示されるように、土
留め壁６の一側（図では右側）部における鋼矢板５をサ
イレントパイラー３を用いて地盤４から引き上げると同
時に、ラフテレンクレーン１でその鋼矢板５を吊り上げ
・補助し、サイレントパイラー３とラフテレンクレーン
１との協働によりその鋼矢板５を地盤４から引き抜く。
そして、地盤４から引き抜かれた鋼矢板５をラフテレン
クレーン１で鋼矢板置場に移動・載置する。

【００２４】一方、ロッド１０の貫入作業は、次のよう
にして行われる。すなわち、図３（ａ）に示されるよう
に、ロッド１０をラフテレンクレーン２（図示省略）で
吊り下げ、ノズル１３ａの噴射口を鋼矢板５の引き抜き
に伴い形成される地盤４の空隙部２１もしくはその近傍
に向けて垂下させる。なお、符号２３で示されるのは、
後述する地盤４の締固め作業時における補給用の盛り土
であって、この盛り土２３は、ロッド１０の貫入作業時
から予め準備されている。次いで、図３（ａ）〜（ｃ）
に示されるように、ノズル１３ａから水を噴射させなが
らロッド１０を引き下げて、前記空隙部２１が存在する
深さまでその空隙部２１周りの地盤４を穿孔する。この
際、水噴射による穿孔をより効率良く行うために、ロッ
ド１０を上下動させながら引き下げる。

【００２５】こうして、ロッド１０の貫入後における地
盤４の締固め作業は、次のようにして行われる。すなわ
ち、図３（ｄ）に示されるように、前記貫入作業にて地
盤４に貫入されたロッド１０を引き上げつつノズル１３
ａから水を噴射させることにより、ノズル１３ａ周りの
地盤４を押し崩すとともに、この押し崩された地盤４を
下部から順に水締めによって締め固める。この際、水締
めをより確実に行うために、ロッド１０を上下動させな
がら引き上げる。そして、この水締めによる締固め作業
が地盤４の表層部分にまで差し掛かるとロッド１０周り
の地盤４が崩落し、ノズル１３ａ周りの空隙に盛り土２
３が一機に供給されるので、引き続き水締めによる締固
め作業を行い、また必要であるならば砂利、砕石、砂等
の骨材を補給しながら地表面まで水締めを行うことで、
図３（ｅ）に示されるように、締固め作業が完了する。

【００２６】ここで、図３（ａ）〜（ｃ）で示されるロ
ッド１０の貫入作業では、穿孔効率を上げるために、グ
ラウトポンプからの送水圧を２０〜３０ｋｇ／ｃｍ^２に
して大量の水を主にノズル１３ａの軸線方向に噴射させ
るようにされている。一方、図３（ｄ）（ｅ）で示され
るロッド１０による地盤４の締固め作業では、ノズル１
３ａ周りの地盤を均等に押し崩すとともに、確実な水締
めを行う観点から、ノズル１３ａから周辺の地盤４に対
して均等に水を噴射させるとともに、この噴射された水
を地上に噴き上げさせないようにするのが好ましいた
め、グラウトポンプからの送水圧を１０〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ^２として、また噴射水量も貫入作業時における噴射水
量よりも低く抑えられている。

【００２７】本実施形態では、作業効率を上げるため、
図１に示されるように、地盤４の締固め作業を鋼矢板５
の抜取り作業に追随させて同時平行で行うようにされて
いる。ただし、その締固め作業が隣で行われる鋼矢板５
の抜取り作業によって阻害されないようにするために、
ロッド１０に対して鋼矢板５を先行させた状態で、両者
を同じ速度で引き抜くようにされている。

【００２８】本実施形態によれば、鋼矢板５の抜取り作
業に追随させて地盤４の締固め作業を繰り返し行うこと
によって、図１に示されるように、鋼矢板５が打設され
ていた地盤４には、締め固められた砂等でなる締固め壁
２５が形成される。したがって、鋼矢板５の抜き取りに
伴う周辺地盤の緩みや崩壊を防止でき、これによって近
接構造物が傾斜するといった不具合を回避することがで
きる。

【００２９】なお、本発明者らは、本発明の効果を確認
するために、鋼矢板５を抜き取る前の地盤４を基準に、
鋼矢板５を抜き取った日の３日後から一定期間、本実施
形態による締固め壁２５が形成された領域の地盤４と何
らの処置も施されていない領域の地盤４とにおけるそれ
ぞれの水平変位量および水準変位量を計測した。その結
果、何らの処置も施されていない領域の地盤４と比較し
て、本実施形態による締固め壁２５が形成された領域の
地盤４では、水平変位量および水準変位量ともに著しく
少く、本発明の地盤締固め工法が有効であることが確認
された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る地盤締固め
工法の施工状態図である。

【図２】図２（ａ）は、本実施形態で使用されるロッド
の構造を説明するための要部縦断面図で、図２（ｂ）
は、（ａ）におけるＡ矢視図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるロ
ッドの貫入作業および地盤の締固め作業を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１，２ ラフテレンクレーン ３ サイレントパイラー ４ 地盤 ５ 鋼矢板 ６ 土留め壁 １０ ロッド １１ 基端側ロッド １１ａ 挿入穴 １２ 中間ロッド １３ 先端側ロッド １３ａ ノズル ２１ 空隙部

フロントページの続き (72)発明者 七理 康男 大阪市北区梅田２丁目５−25 ハービスＯ ＳＡＫＡ17階 五洋建設株式会社大阪支店 内 Ｆターム(参考） 2D043 CA05 CA06 CB00 EA01 EA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打設された鋼矢板の引き抜き後に地盤に
   生じる空隙部を締め固める地盤締固め工法であって、 先端部に水噴射ノズルを有するロッドを前記空隙部を含
   む地盤もしくはその近傍の地盤に貫入する貫入工程と、 前記貫入工程において地盤に貫入された前記ロッドを引
   き上げつつ前記ノズルから水を噴射させることによっ
   て、そのノズル周りの地盤を押し崩すとともに、この押
   し崩された地盤を下部から順に締め固める締固め工程と
   よりなることを特徴とする地盤締固め工法。
2. 【請求項２】 前記貫入工程における前記ロッドの地盤
   への貫入は、前記ノズルから噴射される水によって地盤
   を穿孔しながら前記ロッドを引き下げることにより行わ
   れる請求項１に記載の地盤締固め工法。
3. 【請求項３】 前記ロッドの引き下げは、前記ロッドを
   上下動させながら行われる請求項２に記載の地盤締固め
   工法。
4. 【請求項４】 前記締固め工程における前記ロッドの引
   き上げは、前記ロッドを上下動させながら行われる請求
   項１〜３のいずれかに記載の地盤締固め工法。
5. 【請求項５】 前記ロッドは、吊下げ用の挿入穴を有す
   る基端側部片と、前記ノズルを有する先端側部片との中
   間部に中間部片を継ぎ足し可能に構成されている請求項
   １〜４のいずれかに記載の地盤締固め工法。