JP2014101711A - 連壁部材、連壁構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】建込精度に関わらず、継手の連結部の清掃が可能な連壁部材等を提供する。
【解決手段】鋼製連壁１を構築する際は、まず、雌継手１３を有する鋼製連壁部材１０ａと、雄継手１４を有する鋼製連壁部材１０ｂを、一方の部材１０ａの雌継手１３内に他方の部材１０ｂの雄継手１４を挿入して相互に連結しつつ、安定液１３０で満たしつつ掘削を行った掘削部１１０に建込む。その後、安定液１３０をソイルモルタル１４０で置き換える。さらに、雌継手１３と雄継手１４で挟まれた空間２１にジェット洗浄ロッド３０を挿入してこれにより空間２１を清掃した後、止水材２２を充填する。本発明では、鋼製連壁部材１０ｂの雄継手１４が円弧状の形状を有しており、雄継手１４が雌継手１３内のどの位置にあっても、雄継手１４の凹部の内側を用いてジェット洗浄ロッド３０を挿入するスペースを確保できる。
【選択図】図４

Description

本発明は連壁部材および連壁構築方法に関する。

従来、地中壁を構築する方法として、鋼製地中連続壁工法と呼ばれるものがある。鋼製地中連続壁工法は、地盤を掘削した掘削部に、Ｈ形形状の鋼材のフランジの両端部に雄継手もしくは雌継手を設けた鋼製連壁部材を、図７（ａ）に示すように一方の部材の雌継手３３に他方の部材の雄継手３４を挿入して相互に連結しつつ複数建込むものである（例えば、特許文献１参照）。

鋼製地中連続壁工法としては、安定液掘削工法によって安定液で満たしつつ掘削を行った掘削部に、鋼製連壁部材を建込んだ後、安定液をコンクリートと置換等する工法がある。また、掘削部を掘削しつつ原位置土撹拌工によりソイルモルタルを造成し、その中に鋼製連壁部材を建込む工法も知られている。

前者の工法では、コンクリートを後充填するため鋼製連壁部材を建込む期間が限定されず、例えば数日を要してもよいという利点があるが、コンクリートを流動させ充填性を高める目的から鋼製連壁部材の雄継手をフランジ高さ方向に断続的に設けるので、コンクリートにクラック等が生じた場合に、断続的に設けた雄継手の間を通って水が漏れだす恐れがある。

また、後者の工法では、鋼製連壁部材の雄継手を断続的に設ける必要が無く止水性を確保しやすい利点があるが、ソイルモルタルが固化するまでに部材を建込む必要があるので、道路規制等で施工可能期間が限定されると施工が難しくなる。

特開２００１−２５４３５２号公報

そこで、これらの工法の利点を組み合わせたものとして、安定液掘削工法により安定液で満たしつつ掘削を行った掘削部に、鋼製連壁部材を建込んだ後、安定液をソイルモルタル（流動化処理土）で置換する工法が考えられる。

この工法は、ソイルモルタルを後充填するため鋼製連壁部材を建込む期間が限定されない。また、鋼製連壁部材の雄継手をフランジ高さ方向に連続的に設けて前記の止水性の問題も回避できる。ただし、この場合は、図７（ａ）の雌継手３３と雄継手３４で挟まれた空間３５にソイルモルタルが十分に充填されない等の原因により、継手の連結部で止水性の問題が新たに生じる可能性がある。

そこで、この空間３５には、別途ソイルモルタルやグラウト等を止水材として充填し、止水性を確保することが考えられる。止水材を充填する際には、空間３５にジェット洗浄ロッドなどの清掃装置を挿入してこれにより清掃を行い、打設時に侵入したソイルモルタルを除去する必要がある。

ところで、従来の雄継手３４は図７（ａ）に示すようにＴ字状に形成されるので、図７（ａ）のように雌継手３３と雄継手３４の間が広く清掃装置を通すスペースがある場合はよいが、図７（ｂ）に示すように雄継手３４が雌継手３３の奥深くまで挿入されていると、清掃装置を通すスペースが確保できない。従って、鋼製連壁部材の建込み時に、雌継手３３と雄継手３４の間に清掃装置を挿入するスペースを確保するための建込精度が必要であり、施工が難しい。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、建込精度に関わらず、継手の連結部の清掃が可能な連壁部材等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するための第１の発明は、連壁部材同士の連結によって連壁を構成する際に連結対象の連壁部材の雌継手の内側に挿入するための雄継手を備えた連壁部材であって、前記雄継手の形状が、平面上凹部を有するように形成されたことを特徴とする連壁部材である。

本発明では、雄継手が雌継手内のどの位置にあっても、雄継手の凹部の内側のスペースをジェット洗浄ロッド等の清掃装置の挿入に用いることができ、連壁部材の建込精度に関わらず、継手の連結部の清掃が可能になる。

前記雄継手の形状が、円弧状に形成されることが望ましい。
雌継手は、通常円周の一部を切欠いた形状に形成されるので、雄継手を円弧状に形成すると、雌継手内への挿入が容易になる。

第２の発明は、地盤を掘削した掘削部に、一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して相互に連結しつつ建込んだ複数の連壁部材の周囲を充填材で充填した連壁を構築する工程（ａ）と、前記雄継手と前記雌継手で挟まれた空間に清掃装置を挿入して前記空間を清掃した後、前記空間に止水材を充填する工程（ｂ）と、を備え、前記雄継手の形状が、平面上凹部を有するように形成されたことを特徴とする連壁構築方法である。

これにより、継手の連結部での止水を確実に行うことができる。また、雄継手が凹部を有するので、前記したように、連壁部材の建込精度に関わらず継手の連結部の清掃が可能になる。

前記雄継手の形状が、円弧状に形成されることが望ましい。
雄継手を円弧状に形成することで、前記した通り、雌継手内への挿入が容易になる。

前記工程（ａ）において、掘削部を安定液で満たしつつ前記地盤の掘削を行い、前記掘削部に前記連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換えることが望ましい。
この方法では、ソイルモルタル等を後充填するため連壁部材を建込む期間が限定されず、また雄継手を連続的に設けて前述したような止水性の問題も回避できる。ただし、前述した通り継手の連結部で止水性の問題が新たに生じることがあるので、上記のように雌継手と雄継手で挟まれた空間にて清掃と止水材の充填を行って止水性を確保することが特に有効である。

本発明により、建込精度に関わらず、継手の連結部の清掃が可能な連壁部材等を提供することができる。

鋼製連壁１について示す図 鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを示す図 鋼製連壁１の構築方法を示す図 鋼製連壁１の構築方法を示す図 継手の連結部を示す図 継手の連結部を示す図 継手の連結部を示す図

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の鋼製連壁部材を用いた鋼製連壁１（連壁）について示す図である。鋼製連壁１は、地盤１００の掘削部１１０にＨ形形状の鋼材である鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂ（連壁部材）を相互に連結して建込み、その周囲を充填材であるソイルモルタル１４０で充填したものである。なお、充填材としては流動化処理土を用いることも可能である。

図２は、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの平面を示す図である。鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂは、１対のフランジ１１の幅方向の中央部分をウェブ１２により接続したＨ形形状を有する鋼材であり、フランジ１１の幅方向の両端部に継手が設けられる。鋼製連壁部材１０ａでは雌継手１３が設けられる。鋼製連壁部材１０ｂでは、連結対象である鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３に挿入するための雄継手１４が設けられる。本実施形態では、雌継手１３が円周の一部を切欠いた形状を有し、雄継手１４が円弧状に形成されている。これらの継手は、フランジ高さ方向に連続して設けられる。

図１に示すように、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂは、鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３内に鋼製連壁部材１０ｂの雄継手１４を挿入することで連結される。

これら雌継手１３、雄継手１４で挟まれた空間２１には、止水材２２が充填される。止水材２２としては例えばソイルモルタルやグラウト等を用いるが、これらに限ることなく、止水機能を有する材料を適宜用いることができる。また、本実施形態では、端部の鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３の内側に保護材２３を配置している。この雌継手１３は、後ほど未掘削部１２０に建込む鋼製連壁部材との連結に用いるので、こうしてソイルモルタル１４０の侵入を防いでおく。

次に、図３、４を参照して、鋼製連壁１の構築方法について説明する。

鋼製連壁１を構築するには、まず図３（ａ）に示すように、地盤１００を掘削して掘削部１１０を形成する。本実施形態では、安定液掘削工法により、掘削部１１０を安定液１３０で満たしつつ掘削を行う。

次いで、図３（ｂ）に示すように、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを、一方の部材１０ａの雌継手１３の内側に他方の部材１０ｂの雄継手１４を通して連結しつつ、掘削部１１０で連続して複数建込む。端部の鋼製連壁部材１０ａの雌継手１３の内側には、保護材２３を配置する。

続いて、図３（ｃ）に示すように、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの周囲にソイルモルタル１４０を打設し、安定液１３０と置き換える。

その後、図４（ａ）に示すように、雌継手１３と雄継手１４で挟まれた空間２１に清掃装置であるジェット洗浄ロッド３０を挿入して、これを用いて空間２１の清掃を行い、空間２１に侵入したソイルモルタル１４０を除去する。ジェット洗浄ロッド３０は、高圧の洗浄水の噴射と、ブラシとにより空間２１の清掃を行う。ただし、清掃装置はこれに限ることはない。

この時の継手の連結部を示す図が、図５（ａ）、（ｂ）である。本実施形態では、雄継手１４が円弧状に形成されており平面上凹部を有する。従って、図５（ａ）に示すように雄継手１４が雌継手１３内に浅く挿入されている場合はもちろん、図５（ｂ）に示すように雄継手１４が雌継手１３内に深く挿入されている場合にも、雄継手１４の凹部の内側のスペースを用いて、ジェット洗浄ロッド３０を挿入するスペースが確保できる。

従って、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの建込精度に関わらず、常に空間２１へのジェット洗浄ロッド３０の挿入および空間２１の清掃が可能になる。このため、図３（ｂ）に示す工程において、雄継手１４の位置に気を払うことなく鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの建込みが行える。

なお、本実施形態では、ジェット洗浄ロッド３０として直径が最大４０ｍｍ程度のものを想定し、雄継手１４の円弧部分の内周が、直径４９．５ｍｍ程度の円周の、円周角２０１°程度の範囲の円弧状をなすようにしている。なお、雌継手１３の内周は、直径８２．５ｍｍ程度の円周の一部を切欠いた形状としている。

図４の説明に戻る。図４（ａ）において前記の空間２１を清掃した後は、図４（ｂ）に示すように、空間２１に止水材２２を充填して、継手の連結部の止水を確実にする。

以上説明したように、本実施形態によれば、雄継手１４の形状が円弧状に形成されるので、雄継手１４が雌継手１３内のどの位置にあっても、雄継手１４の凹部の内側のスペースをジェット洗浄ロッド３０等の清掃装置の挿入に用いることができ、鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂの建込精度に関わらず、継手の連結部の清掃が可能になる。さらに、円周を切欠いた形状を有する雌継手１３の内側にも挿入しやすい。

鋼製連壁１の構築の際には、こうして雌継手１３と雄継手１４で挟まれた空間２１の清掃を行い、止水材２２を充填することで、継手の連結部の止水性が確保できる。

また、本実施形態で説明した工法を適用することで、鋼製連壁１の構築の際に、ソイルモルタル１４０を後充填するため鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂを建込む期間が限定されず、また鋼製連壁部材１０ｂの雄継手１４を連続的に設けて、断続的に雄継手を設ける場合の止水性の問題も回避できる。ただし、前述した通り継手の連結部で止水性の問題が新たに生じる可能性があるので、上記のようにして雌継手１３と雄継手１４で挟まれた空間２１の清掃と止水材２２の充填を行って継手の連結部の止水性を確保することが特に有効である。

しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば、図６（ａ）に示すように雄継手１４とフランジ１１との接続部分にリブ１５を設けて補強することも可能である。なお、図６（ａ）では、雌継手１３とフランジ１１との接続部分もリブ１６を設けて補強している。

さらに、雄継手の形状も本実施形態に限ることはない。例えば、図６（ｂ）の雄継手１４ａに示すように円弧を延長することも可能である。図６（ｂ）の雄継手１４ａは、図５等で説明した雄継手１４の内周を、円周角２２９°程度の範囲まで延長したものである。その他、円弧の径の大きさ等も変更でき、これらはジェット洗浄ロッド３０等の清掃装置の大きさなどに応じて適宜定めることができる。

また、本実施形態では雄継手１４を円弧状に形成しているが、雄継手１４の形状は、平面上凹部を有するものであれば、その内側のスペースをジェット洗浄ロッド３０等の清掃装置の挿入に用いることができる。従って、雄継手１４の形状が円弧状に限ることもない。例えば、図６（ｃ）の雄継手１４ｂに示すように、コ字状に形成することも可能である。ただし、通常、雌継手１３は本実施形態のように円周を切欠いた形状を有するので、雄継手を円弧状としたほうが雌継手１３内に通して挿入しやすい利点がある。

さらに、本実施形態の鋼製連壁部材１０ａ、１０ｂは、前述したような、掘削部を掘削しつつ原位置土撹拌工によりソイルモルタルを造成し、その中に鋼製連壁部材を建込む従来の工法において用いることも可能である。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：鋼製連壁
１０ａ、１０ｂ：鋼製連壁部材
１３：雌継手
１４、１４ａ、１４ｂ：雄継手
２１：空間
２２：止水材
３０：ジェット洗浄ロッド
１００：地盤
１１０：掘削部
１３０：安定液
１４０：ソイルモルタル

Claims (5)

1. 連壁部材同士の連結によって連壁を構成する際に連結対象の連壁部材の雌継手の内側に挿入するための雄継手を備えた連壁部材であって、
   前記雄継手の形状が、平面上凹部を有するように形成されたことを特徴とする連壁部材。
2. 前記雄継手の形状が、円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の連壁部材。
3. 地盤を掘削した掘削部に、一方の連壁部材の雌継手の内側に他方の連壁部材の雄継手を挿入して相互に連結しつつ建込んだ複数の連壁部材の周囲を充填材で充填した連壁を構築する工程（ａ）と、
   前記雄継手と前記雌継手で挟まれた空間に清掃装置を挿入して前記空間を清掃した後、前記空間に止水材を充填する工程（ｂ）と、
   を備え、
   前記雄継手の形状が、平面上凹部を有するように形成されたことを特徴とする連壁構築方法。
4. 前記雄継手の形状が、円弧状に形成されたことを特徴とする請求項３記載の連壁構築方法。
5. 前記工程（ａ）において、掘削部を安定液で満たしつつ前記地盤の掘削を行い、前記掘削部に前記連壁部材を建込んだ後、前記安定液を前記充填材であるソイルモルタルもしくは流動化処理土で置き換えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の連壁構築方法。

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