JP2005207144A - 連続壁形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別な専用掘削装置を使用しなくても通常の設備で簡単且つ効率よく高強度の連続壁の施工を実施できるようにする。
【解決手段】 地盤Ｇに所定幅の壁状の穴ｈ２を掘削して、その穴ｈ２に硬化性流体ｍ２と芯材Ｂとを入れて一体に固めることで単位壁体ｅを形成し、その単位壁体ｅを連設して連続壁Ｗを形成する連続壁形成方法において、単位壁体ｅどうしの継ぎ目となる位置に、単位壁体ｅの施工の前に、両単位壁体ｅ予定位置の一部に重なる状態に継ぎ目穴ｈ１を掘削し、その継ぎ目穴ｈ１に継ぎ目用硬化性流体ｍ１を入れて固めることで単位壁体ｅの硬化性流体固結部２より低強度の継ぎ目体１を形成しておき、その後、単位壁体ｅを予定位置に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地盤に所定幅の壁状の穴を掘削して、その穴に硬化性流体と芯材とを入れて一体に固めることで単位壁体を形成し、その単位壁体を連設して連続壁を形成する連続壁形成方法に関する。

従来、この種の連続壁形成方法としては、例えば、地盤掘削をバケット型の掘削装置で実施するもの（例えば、特許文献１参照）や、多軸掘削装置を使用するもの（例えば、特許文献２参照）、切削刃を備えた無端チェーンをカッターポストの周囲に循環させて掘削するタイプの掘削装置を使用するもの（例えば、特許文献３、特許文献４参照）等、さまざまなものがあり、何れの方法においても、先行して形成した連続壁部分と、後から形成する連続壁部分との継ぎ手を形成する必要があり、その方法の一つとしてカッティング継手法がある。この継手法は、図８に示すように、先行して形成した単位壁体ｅの一部を、後から形成する単位壁体ｅの掘削の際に再度掘削し直して一体化を図るものである。
そして、従来の連続壁形成方法においては、単位壁体ｅの何れにも、同様の配合の硬化性流体ｍ２を使用して実施している。

特開２００１−３０３５５１号公報（図１、図７） 特公平７−１０９０９６号公報（段落〔０００１〕） 特開２００１−３０３５５０号公報（図４） 特開２００１−１６４５６３号公報（図１１）

連続壁は、土圧に関しては主として芯材で負担できるように設計し、硬化性流体が固まった部分（以後、単に硬化部と言う）は、地下水や土砂の掘削側への流出防止を主眼において設計されるのが一般的である。従って、硬化性流体には、高い強度は要求されることは少ないが、例えば、連続壁の芯材に縦方向の支持力を負担させるような設計をする場合、その支持力を十分に確保するためには、硬化性流体の強度を高めて前記硬化部と芯材との結合力を通常の連続壁（土留めを主目的としたもの）より増加させ一体化させる仕様を採用する必要がある。
そして、上述した従来の連続壁形成方法によれば、単位壁体の何れにも同様の配合の硬化性流体を使用して施工されるから、上述のように芯材に支持力負担させるような場合、単位壁体全体が高強度なものに仕上がることになり、先に施工した単位壁体の一部を掘削しながら後の単位壁体を形成する際には、高強度となった前記硬化部の掘削に手間取ったり、例えば、バケット型等の破砕能力の低い掘削装置を使用している場合には掘削できなくなる問題点がある。
この問題点を解消するには、別途、固い地盤を掘削できる専用の掘削装置を用意して掘削する必要があるが、その場合は、掘削装置の種類や数が多くなり、施工スペース上の問題が発生すると共に、連続壁施工が煩雑になり、コストアップにつながりやすい。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、例えば、多軸掘削装置やカッターポストタイプの掘削装置等の特別な専用掘削装置を使用しなくても通常の設備（例えば、バケット型掘削装置等）で簡単且つ効率よく高強度の連続壁の施工を実施できる連続壁形成方法を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、地盤に所定幅の壁状の穴を掘削して、その穴に硬化性流体と芯材とを入れて一体に固めることで単位壁体を形成し、その単位壁体を連設して連続壁を形成する連続壁形成方法において、前記単位壁体どうしの継ぎ目となる位置に、前記単位壁体の施工の前に、両単位壁体予定位置の一部に重なる状態に継ぎ目穴を掘削し、その継ぎ目穴に継ぎ目用硬化性流体を入れて固めることで前記単位壁体の硬化性流体固結部より低強度の継ぎ目体を形成しておき、その後、前記単位壁体を予定位置に形成するところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、前記単位壁体どうしの継ぎ目となる位置に、前記単位壁体の施工の前に、両単位壁体予定位置の一部に重なる状態に継ぎ目穴を掘削し、その継ぎ目穴に継ぎ目用硬化性流体を入れて固めることで前記単位壁体の硬化性流体固結部より低強度の継ぎ目体を形成しておき、その後、前記単位壁体を予定位置に形成するから、各単位壁体は、前記継ぎ目体を介して一体に連結され、一連の連続壁を形成することができる。
そして、単位壁体の施工は、隣接する単位壁体の施工済み範囲に重複しない範囲を掘削する状態で進めることができ、前記単位壁体の前記硬化部が非常に高い強度に形成されていても、その影響を受けることなく効率よく実施することが可能となる。
その結果、従来のように特別な専用掘削装置を使用しなくても、通常の設備で簡単且つ効率よく高強度の連続壁を形成することができるようになる。
更には、単位壁体を形成する際の掘削対象地盤は、前記低強度の継ぎ目体と、自然地盤とで構成され、これら双方には大きな強度差が生じ難いことから、所定幅の壁状の穴を掘削するに当たっても全体的に掘削抵抗のバラツキが少なくなり、所定の施工精度を維持し易くなる。

本発明の第２の特徴構成は、前記継ぎ目用硬化性流体として、前記硬化性流体より硬化強度が低強度のものを使用することで、継ぎ目体の強度を単位壁体の強度より低くするところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、使用する硬化性流体そのものの強度差によって、継ぎ目体の強度と単位壁体の強度とをコントロールするから、より確実に所定の強度差を確保し易くなる。

本発明の第３の特徴構成は、前記継ぎ目穴内に残留する泥土の混入量を、前記穴内に残留する泥土の混入量より大きくなるように調整することで、継ぎ目体の強度を単位壁体の強度より低くするところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、例えば、前記穴と継ぎ目穴との何れにも同様の配合の硬化性流体を使用したとしても、単体壁体より継ぎ目体の強度が低くなるようにでき、材料配合手間を軽減して作業効率の向上を図ることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

図１は、本発明の連続壁形成方法の一実施形態を採用して形成した連続壁Ｗの要部を示すものである。
前記連続壁Ｗは、所定幅の壁状の単位壁体ｅの複数を、それぞれ継ぎ目体１を介して連設する状態に構成されている。

前記継ぎ目体１は、例えば、ロータリーボーリングマシーン等の簡易タイプの掘削機を使用して、図２に示すように、地盤Ｇ中に円柱状の第一穴（本発明に係わる「継ぎ目穴」に相当）ｈ１を穿孔し、その第一穴ｈ１内に継ぎ目用硬化性流体ｍ１を充満させて一体的に硬化させることによって形成した所謂ソイルモルタル杭等である。
この継ぎ目体１は、前記単位壁体ｅどうしの継ぎ目となる部分に、単位壁体ｅの施工に先立って予め施工しておく。施工本数は、単位壁体ｅの壁厚や穿孔径等を考慮して、継ぎ目部分を確実にカバーできる本数が設定される。従って、１本で済む場合もあれば、数本ラップさせて施工する場合もある。
そして、この継ぎ目体１によって、連続壁Ｗで囲まれた範囲の地盤掘削が進むに伴って単位壁体ｅどうしの継ぎ目部分から掘削面側へ地下水や土砂が流出するのを防止している。

前記単位壁体ｅは、例えば、バケット型の掘削装置等を使用して、図３に示すように、地盤Ｇ中に所定幅の壁状の第二穴（本発明に係わる「穴」に相当）ｈ２を掘削して、その第二穴ｈ２に硬化性流体ｍ２と芯材Ｂとを入れて一体に固めることで形成してある。
前記芯材Ｂは、当該実施形態においては、複数本のＨ形鋼で構成してあり、この芯材Ｂと、前記硬化性流体ｍ２が硬化した部分（以後、単に固結部２という）とが一丸となって、連続壁Ｗ背面に作用する土圧（水圧を含む）を負担すると共に、図には示さないが、上部に建設する構造物の支持をも叶えるものである。そして、複数のＨ形鋼は、単位壁体ｅの上下ほぼ全長にわたる状態に形成してあり、所定の水平間隔を保った状態で前記固結部２と一体化してある。
従って、芯材Ｂに作用する構造物の重量は、前記固結部２を介して地盤に伝わることで支持されるもので、硬化性流体ｍ２の配合は、高強度が発揮されるように設定されている。

因みに、前記継ぎ目体１に使用している継ぎ目用硬化性流体ｍ１としては、硬化したものの一軸圧縮強度が、バケット型掘削機で掘削が可能な程度の強度（例えば、２．０Ｎ／ｍｍ２以下）となるような配合設計が好ましい。一方、前記単位壁体ｅに使用している硬化性流体ｍ２としては、芯材との一体化が確保できる強度（例えば、５．０Ｎ／ｍｍ２以上）となるような配合設計が好ましい。

次に、具体的な連続壁の形成方法について説明する。
［１］ 単位壁体ｅどうしの継ぎ目位置となる予定箇所に、単位壁体ｅの施工の前に、継ぎ目体１を施工する。
但し、継ぎ目体１の施工範囲は、継ぎ目体１を挟んだ両単位壁体ｅ予定位置と一部が重なるように設定するものである。この重複部Ｒは、後から施工される単位壁体ｅと置き換えられる。
［２］ 継ぎ目体１が硬化の後、前記単位壁体ｅを予定位置に形成する。その際、継ぎ目体１の前記重複部Ｒは、掘削装置で地盤と共に掘削される。

本実施形態の連続壁形成方法によれば、単位壁体ｅの固結部２を高強度に仕上げることができながら、その掘削範囲に位置する継ぎ目体１を低強度に形成してあることから、固い土層には不向きであるが掘削能率の高いバケット型の掘削装置を使用した連続壁施工を実施することができ、高強度連続壁を効率よく且つ安価に形成することが可能となる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 前記継ぎ目体１、及び、単位壁体ｅの施工に使用する掘削装置は、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、それぞれ他の形式のものを使用するものであってもよい。
〈２〉 前記継ぎ目用硬化性流体ｍ１、及び、前記硬化性流体ｍ２は、先の実施形態で説明した構成材料や配合に限るものではなく、目的に応じて適宜変更可能である。
要するに、前記単位壁体ｅの硬化性流体固結部２より継ぎ目体１が低強度となるようにそれぞれを形成できればよい。
従って、その一方法としては、先の実施形態で説明したように、使用する硬化性流体そのものの強度の大小によって強度差をつけることができる。
また、別の方法としては、前記継ぎ目穴１内に残留する泥土の混入量を、前記穴ｈ２内に残留する泥土の混入量より大きくなるように調整することで、継ぎ目体１の強度を単位壁体ｅの強度より低くする方法がある。この場合においては、使用する構成材料やその配合は、先の実施形態で説明した強度差のあるものを選択することの他、継ぎ目用硬化性流体ｍ１も硬化性流体ｍ２も同じものを使用することも可能である。
〈３〉 前記継ぎ目体１は、先の実施形態で説明した円柱形状のものに限るものではなく、例えば、図４に示すように、平面細長形状であってもよい。また、単位壁体ｅと同じ平面形状であってもよい。
一方、単位壁体ｅは、例えば、図７に示すように、複数の円形形状が組み合わさった形状に形成してあるものであってもよい。
〈４〉 単位壁体ｅどうしの隣接配置は、先の実施形態で説明した隙間をあけた突き合わせ配置に限るものではなく、例えば、図５に示すように、隙間をあけない状態での突き合わせ配置であったり、図６に示すように、一方の単位壁体ｅの側面に他方の単位壁体ｅの端部が位置する交差配置であってもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。

連続壁の設置状況を示す要部の斜視図 継ぎ目体の形成状況を示す側面視断面図と平面図 単位壁体の形成状況を示す側面視断面図と平面図 別実施形態の連続壁を示す平面図 別実施形態の連続壁を示す平面図 別実施形態の連続壁を示す平面図 別実施形態の連続壁を示す平面図 従来の連続壁形成方法を示す平面図

符号の説明

１ 継ぎ目体
２ 固結部
Ｂ 芯材
ｅ 単位壁体
Ｇ 地盤
ｈ１ 第一穴（継ぎ目穴に相当）
ｈ２ 第二穴（本発明に係わる「穴」に相当）
ｍ１ 継ぎ目用硬化性流体
ｍ２ 硬化性流体
Ｗ 連続壁

Claims (3)

1. 地盤に所定幅の壁状の穴を掘削して、その穴に硬化性流体と芯材とを入れて一体に固めることで単位壁体を形成し、その単位壁体を連設して連続壁を形成する連続壁形成方法であって、
   前記単位壁体どうしの継ぎ目となる位置に、前記単位壁体の施工の前に、両単位壁体予定位置の一部に重なる状態に継ぎ目穴を掘削し、その継ぎ目穴に継ぎ目用硬化性流体を入れて固めることで前記単位壁体の硬化性流体固結部より低強度の継ぎ目体を形成しておき、その後、前記単位壁体を予定位置に形成する連続壁形成方法。
2. 前記継ぎ目用硬化性流体として、前記硬化性流体より硬化強度が低強度のものを使用することで、継ぎ目体の強度を単位壁体の強度より低くする請求項１に記載の連続壁形成方法。
3. 前記継ぎ目穴内に残留する泥土の混入量を、前記穴内に残留する泥土の混入量より大きくなるように調整することで、継ぎ目体の強度を単位壁体の強度より低くする請求項１に記載の連続壁形成方法。

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