JP2015063812A - 土留め壁用の芯材、及び、該芯材の上部芯材撤去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で上部芯材を撤去可能な土留め壁用の芯材及びこの芯材の上部芯材撤去方法を提供する。【解決手段】芯材１は、第１フランジ２ａ，２ｂと第１ウェブ２ｃとを有する形鋼材からなる上部芯材２と、第２フランジ３ａ，３ｂと第２ウェブ３ｃとを有する形鋼材からなる下部芯材３と、連結手段４とを備え、連結手段４は第１フランジ２ａ，２ｂと、第２フランジ３ａ，３ｂとを互いに面一にして挟み込むように構成され、上部芯材２に所定値以上の力が第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する方向に加えられことにより、上部芯材２が倒されて連結が解除されるように連結手段４の上端部と下端部における接合強度を異ならせた。上部芯材撤去方法は、芯材１が倒される側に空間を形成した後、上部芯材２を倒して上部芯材２を撤去する。【選択図】図１

Description

本発明は、土留め壁内に建て込まれ上下に分割可能な芯材及びこの芯材の上部芯材を土留め壁内から撤去する上部芯材撤去方法に関する。

地盤を掘削して地下構造物等を構築する場合、この構築工事に先行して、地盤の掘削予定領域を囲むように、ＳＭＷ工法等により土留め壁が構築される。これにより、構築工事における地盤の掘削及び地下構造物の構築中の地山崩れを防止して作業の安全を図っている。この土留め壁内には、地表面から下方に向かってＨ形鋼等からなる芯材が、所定間隔で複数本並設して建て込まれている。

ここで、都市部等においては、地下構造物の構築施工領域の地表面付近で、将来、通信ケーブルや上下水道管等の埋設工事が行われる可能性があるため、地下構造物の構築工事完了後に、芯材の上側部分の撤去が求められる場合がある。

このような芯材の上側部分の撤去を考慮した土留め壁用の芯材としては、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載の芯材は、上部芯材と下部芯材とに分割され、この上部芯材の下端部と下部芯材の上端部とが互いに嵌合するように、上部芯材及び下部芯材に段付き加工が施されると共に、下部芯材の上端部には、ナットが溶接された下板が取付けられ、さらに、上部芯材の上端部には、貫通孔が開設された上板が取付けられている。そして、この上板の貫通孔に長ボルトを挿通させて下板のナットに螺合させることにより、上部芯材と下部芯材とが連結され、長ボルトを緩めることにより、上部芯材と下部芯材とが分離され、上部芯材のみを土留め壁内から撤去可能に構成されている。

特開２０１１−６３９５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の土留め壁用の芯材では、上部芯材と下部芯材の各端部に複雑な加工を施す必要があると共に、上部芯材の上端部から下部芯材の上端部まで延伸する長ボルトを必要としており、上下分割可能な芯材の製作コストが上がるため、簡素な構造で上部芯材を撤去可能な芯材が求められている。

本発明は、このような実状に着目してなされたものであり、簡素な構造で上部芯材を撤去可能な土留め壁用の芯材、及び、この芯材の上部芯材撤去方法を提供することを目的とする。

上記課題に対して、本発明に係る土留め壁用の芯材は、その一態様として、地盤の掘削予定領域と非掘削領域とを仕切る土留め壁内に建て込まれて地表面側から下方に向かって延設する鋼製の芯材であって、一対の第１フランジと第１ウェブとを有する形鋼材からなり、前記芯材の上部をなす上部芯材と、一対の第２フランジと第２ウェブとを有する形鋼材からなり、前記芯材の下部をなす下部芯材と、前記第１フランジの下端部を前記第２フランジの上端部に解除可能に連結する連結手段と、を含んで構成され、前記連結手段は、前記第１フランジと前記第２フランジとを互いに面一にして挟み込み、かつ、該連結手段の上端部が前記第１フランジの下端部に接合され、該連結手段の下端部が前記第２フランジの上端部に接合されるように構成され、前記上部芯材の上端部に所定値以上の力が前記第１ウェブのウェブ面と直交する一方向に加えられることにより、該上部芯材が倒されて、前記連結手段による前記第１フランジと前記第２フランジとの連結が解除されるように、前記連結手段の上端部における前記第１フランジへの接合強度と前記連結手段の下端部における前記第２フランジへの接合強度とを異ならせた、構成とした。

また、本発明に係る上部芯材撤去方法は、その一態様として、上記一態様の芯材が前記一対の第１フランジの一方の外面及び前記一対の第２フランジの一方の外面を前記掘削予定領域側に向けて前記土留め壁内に建て込まれ、該芯材の前記上部芯材を前記土留め壁内から撤去する上部芯材撤去方法であって、前記土留め壁のうち、前記上部芯材が倒される側に隣接する部分を掘削して空間又は緩んだ地盤を形成し、前記上部芯材の上端部に所定値以上の力を前記第１ウェブのウェブ面と直交する一方向に加えることにより、該上部芯材を前記空間又は緩んだ地盤側へ倒して、前記連結手段による前記上部芯材と前記下部芯材との連結を解除し、前記上部芯材を前記土留め壁内から撤去する、構成とした。

本発明に係る土留め壁用の芯材の上記一態様によると、連結手段は、単に、上部芯材の第１フランジと、下部芯材の第２フランジとを互いに面一にして挟み込み、かつ、該連結手段の上端部が前記第１フランジの下端部に接合され、該連結手段の下端部が前記第２フランジの上端部に接合されるように構成されている。そして、単に、連結手段の上端部における第１フランジへの接合強度と連結手段の下端部における第２フランジへの接合強度とを異ならせることで、上部芯材の上端部に所定値以上の力が第１ウェブのウェブ面と直交する方向に加えられることにより、上部芯材が倒されて、第１フランジと第２フランジとの連結が解除される。さらに、上部芯材は、単に、一対の第１フランジと第１ウェブとを有する形鋼材からなり、下部芯材も、単に、一対の第２フランジと第２ウェブとを有する形鋼材からなるため、上部芯材及び下部芯材は、例えば、適宜規格のＨ形鋼、Ｉ形鋼及びＣ形鋼を、複雑な加工を施すことなくそのまま用いることができる。
このように、連結手段の第１フランジ（上部芯材）への接合強度と第２フランジ（下部芯材）への接合強度とを適宜異ならせると共に、上部芯材の第１フランジと下部芯材の第２フランジとを面一にして挟み込む簡素な連結手段を設けるだけでよいため、上部芯材及び下部芯材に複雑な加工を施す必要がない。このようにして、簡素な構造で上部芯材を撤去可能な土留め壁用の芯材を提供することができる。

本発明に係る上部芯材撤去方法の上記一態様によると、上記一態様の土留め壁用の芯材の上部芯材を撤去するにあたって、まず、土留め壁のうち、上部芯材が倒される側に隣接する部分を掘削して空間又は緩んだ地盤を形成し、その後、上部芯材の上端部に所定値以上の力を第１ウェブのウェブ面と直交する一方向に加えることにより、上部芯材を上記空間又は緩んだ地盤側へ倒して、連結手段による前記上部芯材と前記下部芯材との連結を解除し、上部芯材を土留め壁内から撤去している。このため、例えば、地表面側から、土留め壁のうち上部芯材が倒される側の部分を掘削した後、同じく地表面側から、単に、上部芯材の上端部に第１ウェブのウェブ面と直交する一方向から所定値以上の力を加えて、上部芯材を横倒しするだけで、上部芯材と下部芯材との連結を解除できる。
このように、簡素な構造の芯材を用いて上部芯材を撤去可能であると共に、上部芯材を地表面側からの作業だけで容易に撤去することが可能な上部芯材撤去方法を提供することできる。

本発明の一実施形態に係る土留め壁用の芯材の概略構成を説明するための断面図であり、土留め壁内に芯材が建て込まれている状態を示す断面図である。 図１に示す芯材の建込状態を掘削予定領域側から視た図である。 図２に示すＡ部の拡大図である。 図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図３に示すＤ矢視方向から視た芯材の部分側面図である。 図３に示すＥ矢視方向から視た芯材の部分側面図である。 図２に示すＦ矢視方向から視た土留め壁の平面図である。 本発明の一実施形態に係る上部芯材撤去方法を説明するための図であり、図２の地表面に近接した側を拡大した図である。 図９に示す上部芯材を倒伏させている状態を示した図である。 図１０に続いて上部芯材がさらに倒伏して下部芯材との連結が解除された状態を示す図である。 連結が解除された上部芯材に隣接する上部芯材を倒伏させている状態を示した図である。 図１２に示した上記隣接する上部芯材が撤去された状態を示す図である。

以下、本発明に係る土留め壁用の芯材の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による土留め壁用の芯材１の概略構成を示す図であり、芯材１が土留め壁１０内に建て込まれている状態を示している。図２は、図１に示す芯材１の建込状態を掘削予定領域Ｇ０側から視た図である。

前記土留め壁１０は、地盤を掘削して地下構造物等を埋設する構築工事に先行して、地盤の掘削予定領域（つまり、地下構造物を構築する予定の領域）Ｇ０と非掘削領域（以下において、「地山」と言う）Ｇ１とを仕切るように構築されるものである。具体的には、土留め壁１０は、例えば、ＳＭＷ工法やＴＲＤ工法等により、地表面から不透水層Ｇ２に達するように構築されたソイルモルタルからなる壁であり、掘削予定領域Ｇ０と地山Ｇ１との境界に位置している。これにより、構築工事おける地盤掘削中及び地下構造物の構築中に、地山Ｇ１が崩れたり、地山Ｇ１側から構築作業領域へ地下水が流入したりすることを防止している。
そして、この土留め壁１０内には、図２に示すように、地表面から下方に向かって芯材１が、所定間隔で複数本（図２では６本）並設して建て込まれている。なお、以下において、土留め壁１０が地表面と水平方向に延在する方向を、水平延在方向（後述する図４、図５、図８及び図９参照）と言う。

前記芯材１は、土留め壁１０内に地表面から下方に向かって延設されるものであり、上部芯材２と、下部芯材３と、連結手段４とを備えて構成される。本実施形態において、この芯材１は、図１に示すように、後述する一対の第１フランジ２ａ，２ｂの一方２ａの外面及び一対の第２フランジ３ａ，３ｂの一方３ａの外面を地盤の掘削予定領域Ｇ０側に向けて土留め壁１０内に埋設されている。

前記上部芯材２は、一対の第１フランジ２ａ，２ｂと第１ウェブ２ｃとを有する形鋼材からなり、芯材１の上部をなすものである。一対の第１フランジ２ａ，２ｂは、互いに対向して上下方向に延伸しており、第１ウェブ２ｃは、この一対の第１フランジ２ａ，２ｂの間を連結する。例えば、上部芯材２として、適宜規格のＨ形鋼が、芯材撤去の要求される地表面からの深さに応じた適宜長さ（例えば、１〜４ｍ程度）に切断されて用いられる。上部芯材２の下端部は下部芯材３の上端部に突き合わされ、この状態で、上部芯材２と下部芯材３とが連結手段４を介して互いに連結されている。そして、このように予め連結された芯材１は、この上部芯材２の上端部が地表面から適宜高さまで露出するように、土留め壁１０内に建て込まれる。

前記下部芯材３は、一対の第２フランジ２ａ，２ｂと第２ウェブ２ｃとを有する形鋼材からなり、芯材１の下部をなすものである。一対の第２フランジ３ａ，３ｂは、互いに対向して上下方向に延伸しており、第２ウェブ３ｃは、この一対の第２フランジ３ａ，３ｂの間を連結する。例えば、下部芯材３として、上部芯材２と同規格のＨ形鋼が、土留め壁１０の高さに応じた適宜長さに切断されて用いられる。下部芯材３の上端部は、連結手段４を介して上部芯材２の下端部と連結される。
このように、本実施形態の上部芯材２及び下部芯材３は、単に、適宜規格のＨ形鋼を適宜長さに切断してなる簡素な構造のものである。

前記連結手段４は、上部芯材２の下端部を下部芯材３の上端部に解除可能に連結するものであり、上部芯材２の第１フランジ２ａ，２ｂと、下部芯材３の第２フランジ３ａ，３ｂとを互いに面一にして挟み込み、かつ、この連結手段４の上端部が第１フランジ２ａ，２ｂの下端部に接合され、連結手段４の下端部が第２フランジ３ａ，３ｂの上端部に接合されるように構成される。そして、上部芯材２の上端部に所定値以上の力が第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する一方向に加えられることにより、後述する図１０に示すように、上部芯材２が倒されて、連結手段４による第１フランジ２ａ，２ｂと第２フランジ３ａ，３ｂとの連結が解除されるように、連結手段４の上端部における第１フランジ２ａ，２ｂへの接合強度と連結手段４の下端部における第２フランジ３ａ，３ｂへの接合強度とを異ならせている。なお、上記所定値とは、連結手段４の第１フランジ２ａ，２ｂへの上記接合強度、及び、連結手段４の第２フランジ３ａ，３ｂへの上記接合強度のうち強度の弱いいずれか一方の接合強度に応じて定まる。

以下に、本実施形態における連結手段４のより具体的な形状と、上部芯材２及び下部芯材３への接合方法について、図３〜図７を参照して詳述する。図３は、図２のＡ部拡大図、図４は、図３のＢ−Ｂ矢視断面図、図５は、図３のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は、図３に示すＤ矢視方向から視た芯材の部分側面図、図７は、図３に示すＥ矢視方向から視た芯材の部分側面図である。

本実施形態においては、これら図３〜図７に示すように、連結手段４は、第１フランジ２ａ，２ｂの下端部及び第２フランジ３ａ，３ｂの上端部の四隅に対応して設けられている。そして、これら各連結手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれ断面コ字状に形成されている。各連結手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、互いに対向する側壁と側壁の端部をつなぐ底壁とからなり、各側壁と底部とで画成される溝内にフランジ（２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ）を嵌合可能に形成されている。また、側壁及び底壁は、例えば、フランジの厚みと同程度の厚みの鋼製の板材を用いて形成されている。
以下において、これら各連結手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを、上部芯材２が倒される側の一対の連結手段４ａ，４ｂと、一対の連結手段４ａ，４ｂとは反対側の別の一対の連結手段４ｃ，４ｄとに分けて説明する。なお、図６では、図の簡略化のため後述する連結手段４ａ側のみ示したが、連結手段４ａと連結手段４ｂとは同じ形状をしている。また、同様に、図７では、図の簡略化のため後述する連結手段４ｃ側のみ示したが、連結手段４ｃと連結手段４ｄとは同じ形状をしている。

前記一対の連結手段４ａ，４ｂのうち、連結手段４ａは、上部芯材２の一方の第１フランジ（掘削予定領域Ｇ０側）２ａの下端部と下部芯材３の一方の第２フランジ（掘削予定領域Ｇ０側）３ａの上端部とを、１つの溝内の下側と上側に嵌合させることで、第１フランジ２ａと第２フランジ３ａとを互いに面一にして挟み込んでいる。このように、連結手段４ａは、一方の第１フランジ２ａ及び一方の第２フランジ３ａの縁部を、第１フランジ２ａと第２フランジ３ａとに跨って挟み込んでいる。連結手段４ｂは、同様に、上部芯材２の他方の第１フランジ（地山Ｇ１側）２ｂの下端部と下部芯材３の他方の第２フランジ（地山Ｇ１側）３ｂの上端部とを互いに面一にして挟み込んでいる。このように、連結手段４ｂは、第１フランジ２ｂ及び第２フランジ３ｂの縁部を、第１フランジ２ｂと第２フランジ３ｂとに跨って挟み込んでいる。
また、一対の連結手段４ａ，４ｂは、具体的には、図３〜図６に示すように、それぞれ、上端部が隅肉溶接Ｗ１により第１フランジ２ａ，２ｂに接合され、下端部が点付け溶接Ｗ２により第２フランジ３ａ，３ｂに仮接合されている。このようにして、一対の連結手段４ａ，４ｂの上端部における第１フランジ２ａ，２ｂへの接合強度と一対の連結手段４ａ，４ｂの下端部における第２フランジ３ａ，３ｂへの接合強度とを異ならせている。なお、上部芯材２の上端部にウェブ２ｃ面と直交する一方向からを外力が加えられたとき、一対の連結手段４ａ，４ｂの下端部における点付け溶接Ｗ２部分には、この外力に応じた引張力が作用し、この外力の大きさが所定値以上になると点付け溶接Ｗ２部分が破断して、この点付け溶接Ｗ２部分による接合が解除される。したがって、本実施形態においては、前述した上部芯材２の上端部に加えられる所定値以上の力とは、接合強度の弱い点付け溶接Ｗ２部分が破断して、この点付け溶接Ｗ２部分による接合が解除可能な大きさの外力である。

一方、別の一対の連結手段４ｃ，４ｄのうち、連結手段４ｃは、連結手段４ａと同様に一方の第１フランジ２ａの下端部と一方の第２フランジ３ａの上端部とを互いに面一にして挟み込んでいる。そして、連結手段４ｄは、連結手段４ｂと同様に他方のフランジ２ｂの下端部と他方のフランジ３ｂの上端部とを互いに面一にして挟み込んでいる。また、連結手段４ｃの各側壁のフランジ２ａを挟む部分、及び、連結手段４ｄの各側壁のフランジ２ｂを挟む部分には、それぞれ、押しボルト４ｅが螺合するネジ穴４ｆ（図７参照）が開設されている。第１フランジ２ａ，２ｂは、それぞれ両側からこの押しボルト４ｅにより締め付けられている。
また、別の一対の連結手段４ｃ，４ｄは、具体的には、図３〜図５及び図７に示すように、それぞれ、下端部が隅肉溶接Ｗ１により第２フランジ３ａ，３ｂに接合されている。一方、連結手段４ｃ，４ｄの上端部は、押しボルト４ｅの締め付けによる締め付け力を介して上部芯材２に仮止め（仮接合）されている。このようにして、連結手段４ｃ，４ｄの上端部は、連結手段４ｃ，４ｄの両側壁に螺合された押しボルト４ｅ，４ｅにより第１フランジ２ａ，２ｂに仮接合されている。なお、図１及び図２、後述する図８〜図１３では、図の簡略化のためこの押しボルト４ｅは図示省略されている。

次に、本実施形態における芯材１の上部芯材２を土留め壁１０内から撤去する方法を、図２及び図８〜図１３を参照して簡単に説明する。なお、下記に説明する上部芯材２の撤去方法は、本発明に係る上部芯材撤去方法の一実施形態の説明でもある。
なお、本実施形態における芯材１は、図２、及び、図２のＦ矢視方向から見た土留め壁１０の平面図である図８に示すように、地表面から下方に向かって、所定間隔で複数本並設して建て込まれており、上部芯材２を図中の一番右側から左側に向かって順次撤去する場合について説明する。

まず、図８（斜線部）、及び、図２の地表面に近接した側を拡大した図である図９に示すように、土留め壁１０のうち図中一番右側に建て込まれている芯材１の右側（つまり、芯材１における土留め壁１０の水平延在方向一方側）に隣接する部分を、地表面側に設置した掘削機等によって掘削する。このように、上部芯材２の右側を上部芯材２が倒される側とし、土留め壁１０のうち、上部芯材２が倒される側に隣接する部分（図８では斜線で示した部分）を掘削して空間Ｓを形成する。なお、図８では、上部芯材２の第１ウェブ２ｃと両第１フランジ２ａ，２ｂとで画成された溝内の土留め壁１０、つまり、ソイルモルタルも掘削して除去するものとしたが、これに限らず、この溝内のソイルモルタルを単に壊して、残したままでもよい。この場合、後述するように上部芯材２が倒されると、溝内のソイルモルタルは、溝から剥がれ落ちるか、又は、倒伏した上部芯材２の溝内にそのまま残置する。また、図８では、土留め壁１０の部分だけ掘削するものとして示したが、これに限らず、掘削予定領域Ｇ０及び地山Ｇ１側にはみ出て掘削してもよい。

次に、図９に白抜き矢印で示すように、上部芯材２の上端部に所定値以上の力を第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する方向に加える。ここで、一対の連結手段４ａ，４ｂは、上部芯材２に隅肉溶接Ｗ１により強固に接合されているため、上部芯材２と一体となっている。また、別の一対の連結手段４ｃ，４ｄは、下部芯材３に隅肉溶接Ｗ１により強固に接合されているため、下部芯材３と一体となっている。したがって、上部芯材２の上端部に上記のように力が加えられることにより、上部芯材２は、その第１フランジ２ａ，２ｂが連結手段４ｃ，４ｄの溝内から外れ始めると共に、接合強度の弱い一対の連結手段４ａ，４ｂの下端部（つまり、点付け溶接Ｗ２の部分）を支点として、図１０に示すように、空間Ｓ側に倒れ始める。

そして、図１１に二点鎖線で示すように、上部芯材２をさらに傾倒させると、押しボルト４ｅ，４ｅの締め付けによる接合が解除されると共に、一対の連結手段４ａ，４ｂの下端部における点付け溶接Ｗ２部分に所定値以上の引張力が作用し、この引張力により点付け溶接Ｗ２部分が破壊されて点付け溶接Ｗ２による接合も解除される。このようにして、上部芯材２の上端部に所定値以上の力を第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する方向に加えることにより、連結手段４による上部芯材２と下部芯材３との連結を解除し、その後、例えば、地表面側に設置したクレーン等により、図中白抜き矢印で示すように上方に引き上げて、上部芯材２を土留め壁内から撤去する。なお、上部芯材２を撤去した後、空間Ｓ内は埋め戻される。

次に、連結が解除された上部芯材２に隣接する上部芯材２’を倒すために、図１１に示すように上部芯材２’の空間Ｓ側にあるソイルモルタルを、図１２に示すように掘削する。そして、図１２に示すように、上部芯材２’を上部芯材２と同様にして倒して、連結を解除し、上方に引き上げて、図１３に示すように、土留め壁内から芯材２’を撤去する。このような手順を繰り返し行って、残りの上部芯材を撤去する。

かかる本実施形態による土留め壁用の芯材１によれば、連結手段４は、単に、上部芯材２の第１フランジ２ａ，２ｂと、下部芯材３の第２フランジ３ａ，３ｂとを互いに面一にして挟み込み、かつ、該連結手段４の上端部が第１フランジ２ａ，２ｂの下端部に接合され、該連結手段４の下端部が第２フランジ３ａ，３ｂの上端部に接合されるように構成されている。そして、単に、連結手段４の上端部における第１フランジ２ａ，２ｂへの接合強度と連結手段４の下端部における第２フランジ３ａ，３ｂへの接合強度とを異ならせることで、上部芯材２の上端部に所定値以上の力が第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する方向に加えられることにより、上部芯材２が倒されて、第１フランジ２ａ，２ｂと第２フランジ３ａ，３ｂとの連結が解除される。さらに、上部芯材２は、単に、一対の第１フランジ２ａ，２ｂと第１ウェブ２ｃとを有する形鋼材からなり、下部芯材３も、単に、一対の第２フランジ３ａ，３ｂと第２ウェブ３ｃとを有する形鋼材からなるため、上部芯材２及び下部芯材３は、例えば、適宜規格のＨ形鋼を、複雑な加工を施すことなくそのまま用いることができる。
このように、連結手段の第１フランジ２ａ，２ｂ（上部芯材２）への接合強度と第２フランジ３ａ，３ｂ（下部芯材３）への接合強度とを適宜異ならせると共に、上部芯材２の第１フランジ２ａ，２ｂと下部芯材３の第２フランジ３ａ，３ｂとを跨いで、それぞれを面一にして挟み込む簡素な連結手段を設けるだけでよいため、上部芯材及び下部芯材に複雑な加工を施す必要がない。このようにして、簡素な構造で上部芯材を撤去可能な土留め壁用の芯材を提供することができる。

また、本実施形態において、この芯材１は、一対の第１フランジ２ａ，２ｂの一方２ａの外面及び一対の第２フランジ３ａ，３ｂの一方３ａの外面を地盤の掘削予定領域Ｇ０側に向けて土留め壁１０内に埋設されているため、地山Ｇ１の土圧等による曲げに対する断面二次モーメントが大きく、その上、連結手段４により上部芯材２の第１フランジ２ａ，２ｂと下部芯材３の第２フランジ３ａ，３ｂとが面一にして挟み込まれているので、地下構造物を構築するために掘削予定領域Ｇ０の地盤を掘削しているときに、芯材１に作用する地山Ｇ１からの土圧等による曲げモーメントに対して効果的に抗することができる。

そして、本実施形態による上部芯材撤去方法によると、土留め壁１０用の芯材１の上部芯材２を撤去するにあたって、まず、土留め壁１０のうち、上部芯材２が倒される側に隣接する部分を掘削して空間Ｓを形成し、その後、上部芯材２の上端部に所定値以上の力を第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する一方向に加えることにより、上部芯材２を上記空間Ｓ側へ倒して、連結手段４による上部芯材２と下部芯材３との連結を解除し、上部芯材２を土留め壁１０内から撤去している。このため、例えば、地表面側から、土留め壁１０のうち上部芯材２が倒される側の部分を掘削した後、同じく地表面側から、単に、上部芯材２の上端部に第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する一方向から所定値以上の力を加えて、上部芯材２を横倒しするだけで、上部芯材２と下部芯材３との連結を解除できる。
このように、簡素な構造の芯材を用いて上部芯材を撤去可能であると共に、上部芯材を地表面側からの作業だけで容易に撤去することが可能な上部芯材撤去方法を提供することできる。

なお、本実施形態においては、上部芯材２が倒される側の一対の連結手段４ａ，４ｂは、それぞれ、上端部が隅肉溶接Ｗ１により上部芯材２に接合される場合で説明したが、これに限らず、連結手段４ａ，４ｂの上端部及び第１フランジ２ａ，２ｂに貫通孔を開けて、その貫通孔にボルトを挿通し、ボルト先端にナットを螺合させて、ボルトとナットにより、一対の連結手段４ａ，４ｂの上端部を第１フランジ２ａ，２ｂに完全に固定するようにしてもよい。また、一対の連結手段４ａ，４ｂは、それぞれ、下端部が点付け溶接Ｗ２により下部芯材３に仮接合される場合で説明したが、これに限らず、下端部が押しボルト４ｅ，４ｅにより仮接合されるようにしてもよい。
また、別の一対の連結手段４ｃ，４ｄは、それぞれ、上端部が連結手段４ｃ，４ｄの両側壁に螺合された押しボルト４ｅ，４ｅにより上部芯材２に仮接合されるものとしたが、これに限らず、上端部が点付け溶接Ｗ２により仮接合されてもよい。そして、一対の連結手段４ｃ，４ｄは、それぞれ、下端部が隅肉溶接Ｗ１により下部芯材３に接合されるものとしたが、これに限らず、下端部がボルトとナットにより第２フランジ３ａ，３ｂに完全に固定するようにしてもよい。
つまり、一対の連結手段４ａ，４ｂの第１フランジ２ａ，２ｂへの接合強度は、この一対の連結手段４ａ，４ｂの第２フランジ３ａ，３ｂへの接合強度より大きく、別の一対の連結手段４ｃ，４ｄの第１フランジ２ａ，２ｂへの接合強度は、この別の一対の連結手段４ｃ，４ｄの第２フランジ３ａ，３ｂへの接合強度より小さくなるように設定されていればよい。

また、本実施形態においては、初めの上部芯材２を撤去後、この上部芯材２に隣接する上部芯材２’の空間Ｓ側のソイルモルタルを、この上部芯材２’を倒す前に掘削するものとして説明したが、これに限らず、図１１に示したように、上部芯材２’の空間Ｓ側に一部が崩されて緩んだソイルモルタルが残置する状態で、上部芯材２’を倒してもよい。この場合、上部芯材２’を倒すことで、上部芯材２’の空間Ｓ側に残置したソイルモルタルを初めに形成した空間Ｓ側に崩し落とすようにする。そして、同様にして残りの上部芯材を撤去する。これにより、複数並設された芯材１の上部芯材２の撤去工事において、掘削作業を初めに１度行うだけでよく工事の簡略化を図ることができる。
このように、土留め壁１０のうち、上部芯材２が倒される側に隣接する部分を掘削して空間Ｓ又は緩んだ地盤を形成し、上部芯材２の上端部に所定値以上の力を第１ウェブ２ｃのウェブ面と直交する一方向に加えることにより、上部芯材２を空間Ｓ又は緩んだ地盤側へ倒して、連結手段４による上部芯材と下部芯材との連結を解除すればよい。

さらに、本実施形態では、複数並設された芯材１を右側から左側に向かって順次撤去する場合で説明したが、これに限らず、左側から右側に向かって順次撤去するようにしてもよい。この場合、一対の挟持部４ａ，４ｂの配置と、押しボルト４ｅを備えた別の挟持部４ｃ，４ｄの配置を左右逆にすればよい。また、上部芯材２及び下部芯材３として、適宜規格のＨ形鋼をそのまま用いた場合で説明したが、これに限らず、上部芯材２及び下部芯材３は、互いに対向して上下方向に延伸する一対のフランジと該一対のフランジの間をつなぐウェブとをそれぞれ有していればよい。

また、本実施形態においては、上部芯材２及び下部芯材３は、それぞれ、Ｈ形鋼を用いた場合で説明したが、これに限らず、Ｉ形鋼であってもよい。また、Ｈ形鋼やＩ形鋼に限らず、Ｃ形鋼を用いてもよい。Ｃ形鋼を用いる場合は、芯材１をＣ形鋼の溝が、空間Ｓ又は緩んだ地盤側に開口するように、土留め壁１０内に建て込み、上部芯材２の一対の第１フランジ２ａ，２ｂの下端部を下部芯材３の一対の第２フランジ３ａ，３ｂの下端部に一対の連結手段４ａ，４ｂのみを用いて連結するようにすればよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

１・・・・・・・芯材
２・・・・・・・上部芯材
２ａ，２ｂ・・・一対の第１フランジ
２ｃ・・・・・・第１ウェブ
３・・・・・・・下部芯材
３ａ，３ｂ・・・一対の第２フランジ
３ｃ・・・・・・第２ウェブ
４・・・・・・・連結手段
４ａ，４ｂ・・・一対の連結手段
４ｃ，４ｄ・・・別の一対の連結手段
４ｆ・・・・・・押しボルト
１０・・・・・・土留め壁
Ｇ０・・・・・・掘削予定領域
Ｇ１・・・・・・地山
Ｓ・・・・・・・空間
Ｗ１・・・・・・隅肉溶接
Ｗ２・・・・・・点付け溶接

Claims (10)

1. 地盤の掘削予定領域と非掘削領域とを仕切る土留め壁内に建て込まれて地表面側から下方に向かって延設する鋼製の芯材であって、
   一対の第１フランジと第１ウェブとを有する形鋼材からなり、前記芯材の上部をなす上部芯材と、
   一対の第２フランジと第２ウェブとを有する形鋼材からなり、前記芯材の下部をなす下部芯材と、
   前記第１フランジの下端部を前記第２フランジの上端部に解除可能に連結する連結手段と、
   を含んで構成され、
   前記連結手段は、前記第１フランジと前記第２フランジとを互いに面一にして挟み込み、かつ、該連結手段の上端部が前記第１フランジの下端部に接合され、該連結手段の下端部が前記第２フランジの上端部に接合されるように構成され、
   前記上部芯材の上端部に所定値以上の力が前記第１ウェブのウェブ面と直交する一方向に加えられることにより、該上部芯材が倒されて、前記連結手段による前記第１フランジと前記第２フランジとの連結が解除されるように、前記連結手段の上端部における前記第１フランジへの接合強度と前記連結手段の下端部における前記第２フランジへの接合強度とを異ならせた、土留め壁用の芯材。
2. 前記連結手段は、前記第１フランジの下端部及び前記第２フランジの上端部の四隅に対応してそれぞれ設けられ、
   前記各連結手段のうち前記上部芯材が倒される側の一対の連結手段の前記第１フランジへの接合強度は、該一対の連結手段の前記第２フランジへの接合強度より大きく、
   前記各連結手段のうち前記一対の連結手段とは反対側の別の一対の連結手段の前記第１フランジへの接合強度は、該別の一対の連結手段の前記第２フランジへの接合強度より小さい、請求項１に記載の土留め壁用の芯材。
3. 前記各連結手段は、それぞれ断面コ字状に形成され、
   前記一対の連結手段は、それぞれ、上端部が隅肉溶接により前記第１フランジに接合される、請求項２に記載の土留め壁用の芯材。
4. 前記一対の連結手段は、それぞれ、下端部が点付け溶接により前記第２フランジに仮接合される、請求項３に記載の土留め壁用の芯材。
5. 前記一対の連結手段は、それぞれ、下端部が該連結手段の両側壁に螺合された押しボルトにより前記第２フランジに仮接合される、請求項３に記載の土留め壁用の芯材。
6. 前記別の一対の連結手段は、それぞれ、下端部が隅肉溶接により前記第２フランジに接合される、請求項３〜５のいずれか１つに記載の土留め壁用の芯材。
7. 前記別の一対の連結手段は、それぞれ、上端部が点付け溶接により前記第１フランジに仮接合される、請求項３〜６のいずれか１つに記載の土留め壁用の芯材。
8. 前記別の一対の連結手段は、それぞれ、上端部が該連結手段の両側壁に螺合された押しボルトにより前記第１フランジに仮接合される、請求項３〜６のいずれか１つに記載の土留め壁用の芯材。
9. 前記一対の第１フランジの一方の外面及び前記一対の第２フランジの一方の外面を前記掘削予定領域側に向けて前記土留め壁内に建て込まれる、請求項１〜８のいずれか１つに記載の土留め壁用の芯材。
10. 請求項９に記載の前記芯材の前記上部芯材を前記土留め壁内から撤去する上部芯材撤去方法であって、
    前記土留め壁のうち、前記上部芯材が倒される側に隣接する部分を掘削して空間又は緩んだ地盤を形成し、
    前記上部芯材の上端部に所定値以上の力を前記第１ウェブのウェブ面と直交する一方向に加えることにより、該上部芯材を前記空間又は緩んだ地盤側へ倒して、前記連結手段による前記上部芯材と前記下部芯材との連結を解除し、
    前記上部芯材を前記土留め壁内から撤去する、上部芯材撤去方法。