JP2019002187A - 止水壁の固化材回収方法および止水壁 - Google Patents

Abstract

【課題】間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材（例えば杭間パイプ）とを用いた止水壁の杭間領域に充填された固化材を回収する。【解決手段】間隔をおいて設置された複数の鋼管杭２と、隣り合う鋼管杭２のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭２間の隙間を囲むように設置された閉塞部材３とを備えた止水壁１の固化材回収方法において、止水壁１の構築時において、鋼管杭２および杭間パイプ３で囲まれた杭間領域Ｒ内に固化材４を充填する際に、固化した固化材４の上面から上端部が突出するように杭間領域Ｒ内に柱状部材５を挿入した状態で該杭間領域Ｒ内に固化材４を充填しておき、止水壁１の解体時において、柱状部材５を引き上げることで、固化した固化材４を回収する。【選択図】図２

Description

本発明は、鋼管杭を用いた止水壁の固化材回収技術に関する。

従来、例えば河川に設置された橋を撤去するような場合には橋脚周りの締切りを行うために、特許文献１のような止水壁を構築することがあった。特許文献１の止水壁は、杭圧入機を用いて鋼管杭を間隔をおいて圧入した後、小径の鋼管である杭間パイプを隣り合う鋼管杭のそれぞれに接するように圧入し、さらに鋼管杭と杭間パイプで囲まれた領域（以下、“杭間領域”）にモルタルジャケットを装入し、モルタルジャケット内にモルタルを充填することで構築されている。

特開平５−１１２９２８号公報

止水壁が仮設のものである場合、止水壁の構築箇所で実施していた工事が終了した後に止水壁を解体する必要がある。この際、例えば止水壁の設置手順とは逆の手順で鋼管杭や杭間パイプを引き抜くことはできるが、杭間領域のモルタルジャケットに充填されて固化したモルタルは掴むことが難しく、回収が困難であった。一方でモルタルを回収せずに残置することは環境保全の観点から好ましくないため、杭間領域で固化したモルタルを回収することが望まれる。また、杭間領域にはモルタルに代え、他の固化材として例えば水ガラス系固化材、シリコン系固化材、セメント系固化材など、固化する性質を持つ流動性のある材料が用いられることもある。しかしながら、そのようなモルタル以外の他の固化材を使用した場合もモルタルと同様に回収することは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材（例えば杭間パイプ）とを用いた止水壁の杭間領域に充填された固化材を回収することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁の固化材回収方法であって、前記止水壁の構築時において、前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域内に固化材を充填する際に、固化した前記固化材の上面から上端部が突出するように前記杭間領域内に柱状部材を挿入した状態で該杭間領域内に前記固化材を充填しておき、前記止水壁の解体時において、前記柱状部材を引き上げることで、固化した前記固化材を回収することを特徴としている。

別の観点による本発明は、間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁であって、前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域内で固化した固化材に、上端部が該固化材の上面から突出するように埋め込まれた、前記止水壁の解体時に引き上げられる柱状部材を備えていることを特徴としている。

なお、本発明において“閉塞部材が鋼管杭に接する”とは、鋼管杭と閉塞部材とが接する場合の他、鋼管杭と閉塞部材と固化材により止水壁としての機能を発揮できる程度に鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が空いている場合も含む概念である。例えば鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が生じていても、杭間領域に充填される固化材がこの隙間に入り込んで固化することで止水壁として十分に機能する。

本発明によれば、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材（例えば杭間パイプ）とを用いた止水壁の杭間領域に充填された固化材を回収することができる。

本発明の実施形態に係る止水壁の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る止水壁の概略構成を示す側面図である。なお、本図では紙面手前側の杭間パイプを破線で示している。 本発明の実施形態に係る止水壁の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るモルタル回収時の止水壁の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態の止水壁１は河川に構築されている。図１は止水壁１の一部を示す図であるが、止水壁１は、間隔をおいて設置された複数の鋼管杭２と、隣り合う鋼管杭２のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭２間の隙間を囲むように設置された閉塞部材の一例である杭間パイプ３とを備えている。各鋼管杭２および各杭間パイプ３で囲まれた杭間領域Ｒ内には固化材の一例としてモルタルが充填され、固化した状態となっている。

図２に示すように止水壁１は、杭間領域Ｒ内で固化したモルタル４の内部に異形鉄筋５が埋め込まれている。本実施形態では２本の異形鉄筋５ａ、５ｂの端部が互いに接合されており、接合された異形鉄筋５の下端は河床付近にまで達している。なお、異形鉄筋５の下端の位置は特に限定されず、回収したい固化したモルタル４の長さに応じて適宜変更される。各異形鉄筋５ａ、５ｂの径や長さは互いに同一でなくても良い。また、異形鉄筋５は３本以上接合されていても良いし、１本であっても良い。

異形鉄筋５の上端には頭部が輪状のボルトの一例であるアイボルト６が取り付けられており、図３に示すように異形鉄筋５上端のアイボルト６はモルタルジャケット７に充填されたモルタル４の上面から突出している。また、図２に示すように異形鉄筋５の上端だけでなく、異形鉄筋５の下端にもアイボルト８が取り付けられている。なお、モルタルジャケット７の仕様は特に限定されず、例えば杭間領域Ｒにモルタルジャケット７を装入する際に鋼管杭２や杭間パイプ３への接触でモルタルジャケット７が破れない程度の強度を有していれば良い。

本実施形態の止水壁１は以上のように構成されている。次に、この止水壁１の構築方法について説明する。

まず鋼管杭２および杭間パイプ３を設置する。鋼管杭２および杭間パイプ３の設置方法は特に限定されるものでなく、従前の方法と同様に設置しても良い。例えば地盤に杭を圧入する杭圧入機を用いて、まず鋼管杭２を間隔をおいて圧入し、その後、隣り合う鋼管杭２間に杭間パイプ３を圧入する。このとき杭間パイプ３は、隣り合う鋼管杭２のそれぞれに接すると共に、鋼管杭２間の隙間を囲うように２本設置する。これらの工程を、延伸方向の長さが所定の長さとなるまで繰り返し行い、鋼管杭列を構築する。

次に、隣り合う鋼管杭２および２本の杭間パイプ３で囲まれた杭間領域Ｒにモルタルジャケット７を装入する。その後、モルタル４を充填する工程へと移るが、本実施形態においてはモルタル４を充填する前に、異形鉄筋５上端のアイボルト６にワイヤーを取り付け、モルタルジャケット７の内方において異形鉄筋５を吊った状態とする。このとき、異形鉄筋５上端のアイボルト６が固化したモルタル４の上面から突出するように異形鉄筋５の吊り高さを調節しておく。異形鉄筋５の長さは、そのように異形鉄筋５を吊った状態において、下端が河床に達する程度の長さとなるよう予め設定されている。なお、異形鉄筋５の下端がモルタルジャケット７に引っ掛かると、モルタルジャケット７の破損が懸念されるが、本実施形態のように異形鉄筋５の下端に、尖った角のないアイボルト８を取り付けておくことで、モルタルジャケット７を破損させにくくすることができる。そのような効果を得るために本実施形態ではアイボルト８を用いているが、同様の効果を得るためには、頭部が輪状や球面状、テーパ状等のモルタルジャケット７のような袋体を破損させないよう尖っている部分がない部材を用いれば良い。

異形鉄筋５を吊っている状態のまま、モルタルジャケット７にモルタル４を充填する。これにより固化したモルタル４上面からアイボルト６が突出した状態で異形鉄筋５が固化したモルタル４に埋め込まれる。

本実施形態の止水壁１は、以上の工程を経て構築される。次に、この止水壁１の解体時におけるモルタル４の回収方法について説明する。

まず地盤に圧入された杭間パイプ３を引き抜く。続いて、鋼管杭２を引き抜くが、ここでは図４のようにモルタルジャケット７に隣接する鋼管杭２のうち、一方の鋼管杭２のみを引き抜く。そして、固化したモルタル４の上面から突出する異形鉄筋５のアイボルト６にワイヤーを取り付け、クレーンで異形鉄筋５を引き上げる。このときのクレーンは杭圧入機に備え付けられたものであっても良いし、例えば地上に配備されたクレーンであっても良い。クレーンで異形鉄筋５を引き上げることにより、固化したモルタル４の異形鉄筋５が埋め込まれている部分には、固化したモルタル４と異形鉄筋５との付着力により上方に引っ張られる力が作用する。一方、固化したモルタル４の異形鉄筋５が埋め込まれていない部分、すなわち、異形鉄筋５の下端より深い位置においてはそのような上方に引っ張られる力は作用しない。その結果、異形鉄筋５の下端部付近において固化したモルタル４が破断する。そして、破断した固化したモルタル４のうち、異形鉄筋５が埋め込まれた部分は異形鉄筋５と共に上方に引き上げられる。

以上のように本実施形態においては、止水壁１構築時のモルタル４を充填する際に、異形鉄筋５を埋め込むようにモルタル４を充填する。これにより、その後の止水壁１の解体時において、異形鉄筋５の引き上げと共に固化したモルタル４を回収することが可能となる。また、このとき、固化したモルタル４に付着するモルタルジャケット７も破れ、固化したモルタル４と共に上方に引き上げられる。モルタル４が水中に残置された場合、モルタルジャケット７も水中に残置されることになるが、水中に残置されたモルタルジャケット７は船舶のスクリューに絡むおそれがある。本実施形態のモルタル回収方法によれば、そのようなモルタルジャケット７も回収することが可能となる。なお、固化材の種類によってはモルタルジャケット７のような固化材が注入される袋体が不要な場合もある。

なお、本実施形態では異形鉄筋５の下端が河床付近に位置していることから、固化したモルタル４が河床付近で破断することになるが、異形鉄筋５をモルタル４の下端まで埋め込み、杭間領域Ｒの固化したモルタル４を全て回収するようにしても良い。すなわち、異形鉄筋５の長さは回収したい固化したモルタル４の長さに応じて適宜設定されるものである。本実施形態のように固化したモルタル４を河床付近で破断させ、地盤中の異形鉄筋５が残置されることになっても一部の固化したモルタル４については回収することができるため、従前よりも環境への負荷を低減することが可能である。

以上、本発明の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、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しう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。

例えば上記実施形態では、止水壁１の解体時に杭間パイプ３を引き抜いてから鋼管杭２を引き抜くこととしたが、鋼管杭２と杭間パイプ３を引き抜く順序は特に限定されない。また、上記実施形態ではモルタルジャケット７に隣接する鋼管杭２のうちの一方の鋼管杭２を引き抜いた状態で固化したモルタル４を回収することとしたが、モルタルジャケット７に隣接する鋼管杭２を両方とも引き抜いてから固化したモルタル４を回収しても良い。

さらに上記実施形態では、異形鉄筋５の上端にワイヤーを取り付けるためのアイボルト６を取り付けることとしたが、ワイヤーを取り付けるための部材はアイボルト６に限定されない。すなわち、モルタル４に埋め込まれた異形鉄筋５を引き上げることができれば、異形鉄筋５の上端部の構成は特に限定されない。

また、異形鉄筋５の下端にはアイボルト８を取り付けなくても良い。この場合でも異形鉄筋５の引き上げ時において固化したモルタル４と異形鉄筋５との付着力によって、固化したモルタル４の異形鉄筋５が埋め込まれている部分には上方に引っ張られる力が作用する。これにより固化したモルタル４を破断させ、回収することができる。一方で、アイボルト８のような部品を異形鉄筋５の下端に取り付けて異形鉄筋５の下端に水平方向に突出する突出部を設けることにより、異形鉄筋５の引き抜き時において、その突出部で、固化したモルタル４の異形鉄筋５が埋め込まれている部分を持ち上げるような状態となり、固化したモルタル４を異形鉄筋５の下端付近で破断させやすくなる。すなわち、異形鉄筋５の下端に水平方向に突出する突出部を設けることで、固化したモルタル４を所望の位置で破断させやすくすることができる。

上記実施形態では、モルタル４に埋め込む部材として異形鉄筋５を用いることとした。異形鉄筋５は表面に凹凸が形成されているため、モルタル４との付着力を高めることが可能となるが、モルタル４に埋め込む部材は異形鉄筋５に限定されず、他の柱状部材であっても良い。なお、柱状部材とは円柱状や角柱状、管状等の杭間領域Ｒに挿入することが可能な、ある程度の長さを有する部材である。

また、上記実施形態では止水壁１の構築箇所を河川としていたが、止水壁１の構築箇所は特に限定されない。その他の箇所であっても、止水壁１構築時において杭間領域Ｒの固化したモルタル４に異形鉄筋５等の柱状部材を埋め込むことで、止水壁１の解体時に柱状部材を引き上げることで固化したモルタル４を回収することができる。なお、上記実施形態では、杭間領域Ｒにモルタルを充填する例を挙げたが、本発明にいう固化材は、モルタル以外の他の固化材であってもよい。例えば水ガラス系固化材、シリコン系固化材、セメント系固化材など、固化する性質を持つ流動性のある材料を固化材として適宜用いることができる。なお、固化材の種類によってはモルタルジャケットのような固化材が注入される袋体が不要な場合もある。また、上記実施形態では、隣り合う鋼管杭２同士の隙間を囲むように設置された閉塞部材としてパイプ状の鋼材である杭間パイプ３を用いたが、閉塞部材は例えば、Ｌ字鋼（等辺山形鋼）、Ｈ型鋼、Ｃ型鋼等であっても良い。

本発明は、鋼管杭と杭間パイプからなる止水壁の解体時における固化したモルタル回収に利用することができる。

１ 止水壁
２ 鋼管杭
３ 杭間パイプ
４ モルタル
５ 異形鉄筋
５ａ 異形鉄筋
５ｂ 異形鉄筋
６ 異形鉄筋上端のアイボルト
７ モルタルジャケット
８ 異形鉄筋下端のアイボルト
Ｒ 杭間領域

Claims (4)

1. 間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁の固化材回収方法であって、
   前記止水壁の構築時において、前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域内に固化材を充填する際に、固化した前記固化材の上面から上端部が突出するように前記杭間領域内に柱状部材を挿入した状態で該杭間領域内に前記固化材を充填しておき、
   前記止水壁の解体時において、前記柱状部材を引き上げることで、固化した前記固化材を回収する、止水壁の固化材回収方法。
2. 前記止水壁の構築時において、前記杭間領域内に、下端部に水平方向に突出する突出部が設けられた前記柱状部材を挿入した状態で該杭間領域内に前記固化材を充填しておく、請求項１に記載の止水壁の固化材回収方法。
3. 前記止水壁の構築時において、前記杭間領域内に固化材が注入される袋体を装入し、
   下端部が尖っていない前記柱状部材を前記袋体に挿入した状態で該袋体内に前記固化材を充填しておく、請求項１又は２に記載の止水壁の固化材回収方法。
4. 間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁であって、
   前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域内で固化した固化材に、上端部が該固化材の上面から突出するように埋め込まれた、前記止水壁の解体時に引き上げられる柱状部材を備えている、止水壁。

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