JP3700121B2 - カルバート下部の止水壁およびその施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カルバートの下部に設ける止水壁とその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カルバート（暗渠）を堰堤を横断するように設けるような場合には、カルバートの周囲に浸透水に対する止水性を確保するための止水壁を設けることがある。また、そのような止水壁を有していない既設のカルバートの下部に対して新たに止水壁を設置する必要が生じる場合もある。
【０００３】
図１７〜図２１は、堤体１を横断している既設のカルバート２の下部に新たに止水壁３を設ける場合に適用する施工方法の一例を示すものである。これは、既設のカルバート２を横断面に沿ってスリット状に切断し、その切断部４から鋼矢板５を下方地盤に打ち込むことで止水壁３を形成しようというものである。
【０００４】
すなわち、その施工方法では、止水壁３を設置するべき位置において堤体１を掘削してカルバート２の上面を露出せしめるとともに、カルバート２の両側部に対して深礎掘削を行ってカルバート２の側面を露出せしめ、図２０に示すようにカルバート２の各面に対して２００ｍｍ径程度のコアボーリングを多数連続して行って切断部４を形成しカルバート２を切断してしまう。そして、カルバート２の上部から切断部４を通して鋼矢板５を下方地盤に打ち込んだ後、カルバート２内部において鋼矢板５を切断除去するとともに、図２１に示すようにカルバート２の底部に対して鋼矢板５の上縁部を定着することで止水壁３を形成する。その後、カルバート２の切断部４を復旧し、提体１を埋め戻して完成となる。符号６はカルバート２の支持杭、７は既設の鋼矢板である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の施工方法では、
・鋼矢板５による止水壁３では必ずしも十分な止水性を確保できない、
・鋼矢板５を打ち込む際の騒音や振動が問題になる場合がある、
・カルバート２内における鋼矢板５の切断除去が面倒であるし無駄である、
・鋼矢板５がカルバート２に対して不同沈下し止水性が損なわれる懸念がある、といった問題を残しており、有効な改善策が要望されていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、カルバートの下部にその横断面に沿って設けられる止水壁であって、カルバートの下部に形成したスリット状の切削溝内に可撓性を有する止水シートを配して、その上縁部をカルバートの底面に対して定着せしめるとともに止水シートの上部に上下方向の変形を許容せしめる弛みをもたせ、その状態で切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設せしめてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明の止水壁を既設のカルバートの下部に設置するための施工方法であって、設置するべき止水壁の上方位置においてカルバートを横断面に沿って切断してスリット状の切断部を形成する工程、設置するべき止水壁の少なくとも両側部に位置する少なくとも一対の案内孔を削孔する工程、案内孔内に降下可能に設置したプーリにワイヤソーを巻回して循環走行させつつプーリを降下せしめることでカルバートの切断部の下方に連続するスリット状の切削溝を案内孔の間に形成する工程、案内孔内に降下可能に設置した引き込み機構により止水シートをカルバートの切断部を通して切削溝内に引き込む工程、止水シートの上部に弛みを持たせた状態でその上縁部をカルバートの底部に対して定着する工程、切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設する工程、カルバートの切断部を復旧する工程を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、既設のカルバートを切断する工程をカルバートの各面に対してコアボーリングを連続して実施することで行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の発明の止水壁をカルバートを新設するに際してその下部に設置するための施工方法であって、設置するべき止水壁の少なくとも両側部に位置する少なくとも一対の案内孔を削孔する工程、案内孔内に降下可能に設置したプーリにワイヤソーを巻回して循環走行させつつプーリを降下せしめることで案内孔の間にスリット状の切削溝を形成する工程、案内孔内に降下可能に設置した引き込み機構により止水シートを切削溝内に引き込む工程、止水シートの上部に上下方向の弛みを持たせた状態で切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設する工程、止水シートの上方地盤を掘削してカルバートを施工するとともに、その底部に止水シートの上縁部を定着する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２，３または４の発明のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、切削溝を形成する工程を切削溝内に泥水を満たした状態で行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項２，３，４または５の発明のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、設置するべき止水壁をカルバートの幅方向に複数の工区に区分して、各工区の両側部の位置に案内孔を削孔し、切削溝を形成する工程と切削溝に止水シートを引き込む工程を各工区ごとに順次実施し、各工区の止水シートを案内孔内において相互に連続せしめることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の止水壁およびその施工方法の一実施形態を図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態は大規模な既設のカルバート２を対象として、その下部に可撓性を有する止水シート１０を主体とする止水壁１１を形成する場合に適用するものである。
【００１３】
本実施形態では、先に述べた鋼矢板５による止水壁３を設ける場合と同様に、止水壁１１を形成するべき位置において提体１を掘削してカルバート２の上面を露出せしめるとともに、カルバート２の両側部に対して深礎掘削を行ってカルバート２の側面を露出せしめ、図１に示すように各面に対して２００ｍｍ径程度のコアボーリングを多数連続して行うことにより切断部４を形成してカルバートをを切断する。この際、カルバート２を幅方向にほぼ３分割する位置においてコアボーリングを円形に連続して行うことで、切断部４に２カ所の円形切断部１２を設ける。
【００１４】
そして、アースオーガー等の削孔機を用いて、円形切断部１２を通してカルバート２の下部地盤に対して削孔を行い、また、深礎掘削部１３の底部からも同様に削孔を行い、図１〜図２に示すように計４本の案内孔１４を削孔する。それら案内孔１４の削孔深度は設置するべき止水壁１１の下部よりもやや深くする。なお、既設の鋼矢板７やフーチング等が以下の工程を実施するうえで障害となる支障物となる場合にはそれをこの段階で撤去しておく。
【００１５】
本実施形態では４本の案内孔１４によって全体を３工区に区分し、以下で説明する切削溝１５の切削工程と止水シート１０の引き込み工程を各工区ごとに順次行うこととする。また、その切削工程は切削溝１５内に泥水を満たしてその溝壁面を保護しつつ行うこととし、そのため図３に示すようにカルバート２内の切断部４の両側に泥水遮蔽壁１６を組み立てるとともに、図１に示すようにカルバート２の上部には泥水の外部への流出を防止するための溢水防護壁１７を組み立てる。なお、必要であれば、以下の切削工程に先立ってカルバート２の切断部４を貧配合モルタルで仮復旧し、切削工程においてその仮復旧部をあらためて切削するようにしても良い。さらに、必要であれば、深礎掘削部１３やカルバート上部の提体掘削部も埋め戻してから以下の工程を実施しても良い。
【００１６】
第１工区に対する切削工程を図４〜図５に示す。すなわち、第１工区の両側の２本の案内孔１４内に、プーリ２０を降下可能に装着したガイドロッド２１を挿入し、それらプーリ２０にワイヤソー２２を巻回して地表部に設置した駆動装置（図示略）によりワイヤソー２２を循環走行せしめつつ、プーリ２０をガイドロッド２１により案内して案内孔１４の底部まで降下せしめていく。これによりワイヤソー２２によって地盤がスリット状に切削され、図５に示すようにカルバート２の下部に切断部４に連続する切削溝１５が第１工区に形成される。
【００１７】
続いて、図６〜図７に示すように、第１工区に形成した切削溝１５内に止水シート１０を引き込む工程を実施する。すなわち、第１工区の両側の２本の案内孔１４内に、引き込み機構２３を降下可能に装着したガイドロッド２４を挿入し、それら引き込み機構２３に止水シート１０を連結して引き込み機構２３をガイドロッド２４により案内して降下せしめることで、止水シート１０を切削溝１５内に引き込んでいく。止水シート１０の長さ（上下方向の寸法）は、図７に示すようにその下端が切削溝１５の底部に達した状態で上端部がカルバート２の底部の切断部４よりも上方位置にあるように設定しておく。
【００１８】
以上で第１工区に対する切削工程と引き込み工程が完了したので、続いて、第２工区および第３工区に対しても同様の工程を繰り返し、図８に示すようにカルバート２の下部全体に切削溝１５を形成して止水シート１０を設置する。
【００１９】
そして、図９〜図１０に示すように、止水シート１０の上縁部に定着部材２５を取り付け、それをカルバート２底部の切断部４に埋設固定することで、カルバート２の底部の切断部４を復旧するとともに止水シート１０の上縁部をカルバート２の底部に対して水密保持可能に定着する。また、止水シート１０の上部に上下方向の変形を許容せしめるための弛み１０ａをもたせた状態で、切削溝１５内にセメントベントナイト等の硬化材２６を充填する。硬化材２６が硬化すれば各止水シート１０どうしが硬化材２６を介して相互に連続しかつその上部がカルバート２の底部に一体化されて止水壁１１が完成する。最後にカルバート２の切断部４を全て復旧し、提体１を埋め戻して施工完了となる。
【００２０】
本実施形態の止水壁１１は、止水シート１０を硬化材２６中に埋設したものであるので、従来の鋼矢板５からなる止水壁３に比べて格段に優れた止水性を確保できることはもとより、その施工はワイヤソー２２により切削溝１５を形成してそこに止水シート１０を引き込むことにより行うので、鋼矢板５を打ち込む場合に比較して施工性が遙かに改善され、低騒音かつ低振動での施工が可能であるし、従来のようにカルバート２内において鋼矢板５を切断するという面倒な手間も無駄もない。しかも、止水シート１０として可撓性を有するものを用いてその上部に弛み１０ａを持たせておくことにより、不同沈下が生じた際には弛み１０ａが伸びてそれを吸収し止水性が直ちに損なわれるようなことを防止できる。また、全体を３工区に区分して、切削溝１５を切削する工程と止水シート１０を引き込む工程とを工区ごとに順次実施し、最終的に止水シート１０を連続するようにしたので、大規模なカルバート２に対しても効率的な施工が可能である。
【００２１】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、以下に他の実施形態を列挙する。
【００２２】
上記実施形態では全体を３工区に区分することから４本の案内孔を設けることとしたが、対象とするカルバート２がより大規模な場合はより多くの工区に区分すれば良いし、逆に小規模であるような場合には全体を一括して実施しても良く、その場合は施工するべき止水壁１１の両側部に一対二本の案内孔１４を設ければ足りる。あるいは切削溝１５の切削は工区分けして実施するが、止水シート１０の引き込みは一括して実施する等の工程変更も任意である。図１１は切削工程を先の実施形態と同様に３工区に分けて実施した後、１枚の大判の止水シート１０を一括して引き込む場合の例を示し、この場合は止水シート１０の連結部を無くすことができるので止水性をより高めることが可能である。
【００２３】
上記実施形態は止水壁１１をカルバート２の下部にのみ設ける場合の例であるが、必要であれば図１２に示すようにカルバート２の側部や上部にも同様の止水壁１１を設けることでも良い。この場合、止水シート１０をカルバート２の下部のみならず上部と両側部の領域に跨るように設置した後、カルバート２内の部分を切断除去すれば良い。従来のようにカルバート２内において鋼矢板５を切断除去する作業は面倒であるが、止水シート１０の切断除去は極めて容易に行い得ることは言うまでもない。
【００２４】
カルバート２の上部や側部に対する掘削の範囲やその工法は任意であるし、カルバート２を切断する工程、案内孔１４を削孔する工程、切削溝１５を切削する工程、止水シート１０を引き込む工程も上記実施形態に限らず適宜の設計的変更が可能であって、たとえば切削溝１５を切削しながら同時に止水シート１０を引き込んでいくことも可能である。また、各工程に用いる施工機械類も任意であって、たとえば切削溝１５を切削する機械と止水シート１０を引き込む機械を兼用することも可能であるし、可能であれば既設のカルバート２の切断をコアボーリングによることなくワイヤソー２２により行うことも考えられる。
【００２５】
上記実施形態は既設のカルバート２に止水壁１１を設ける場合の例であるが、本発明はたとえば図１３〜図１６に示す工程によりカルバート２を新設する際にも適用可能である。つまり、図１３に示すように案内孔１４を先行して削孔し、図１４〜図１５に示すように切削溝１５を形成して止水シート１０を設置した後、図１６に示すようにその上部地盤を掘削してカルバート２を施工するとともにその底部に止水シート１０の上縁部を定着せしめれば良い。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明の止水壁は、カルバートの下部にスリット状の切削溝を形成してその内部に止水シートを配し、止水シートの上縁部をカルバートの底面に対して弛みをもたせた状態で定着せしめて、切削溝に充填した硬化材中に止水シートを埋設した構造であるので、鋼矢板からなる従来の止水壁に比べて止水性を格段に向上させることができることはもとより、不同沈下にも対処可能であり、施工も容易であり、新設カルバートに適用するのみならず既設カルバートの下部に設ける場合に適用して好適である。
【００２７】
請求項２の発明の施工方法は、上記の止水壁を既設のカルバートの下部に設置するに際し、既設のカルバートを切断するとともに、設置するべき止水壁の少なくとも両側部に案内孔を削孔してワイヤソーにより切断部の下部に切削溝を形成し、そこに止水シートを引き込むようにしたので、効率的な施工が可能である。
【００２８】
請求項３の発明の施工方法は、既設のカルバートを切断する工程をコアボーリングを連続して実施することで行うので、切断幅を必要最小限度とでき、その作業を効率的にかつ低騒音低振動にて行うことができる。
【００２９】
請求項４の発明の施工方法は、上記の止水壁を新設のカルバートの下部に設置するに際し、設置するべき止水壁の少なくとも両側部に案内孔を削孔してワイヤソーにより切削溝を形成し、そこに止水シートを引き込んだ後、その上部にカルバートを施工するので、効率的な施工が可能である。
【００３０】
請求項５の発明は、切削溝を形成する工程を切削溝内に泥水を満たした状態で行うので、泥水により切削溝内面の保護を行い得る。
【００３１】
請求項６の発明は、設置するべき止水壁をカルバートの幅方向に複数の工区に区分して各工区の両側部の位置に案内孔を削孔し、切削溝を形成する工程と切削溝に止水シートを引き込む工程を各工区ごとに順次実施し、各工区の止水シートを案内孔内において相互に連続せしめるので、大規模なカルバートに対しても効率的な施工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を既設カルバートに適用する場合の実施形態を示す概要図である。
【図２】 同、横断面図である。
【図３】 同、側断面図である。
【図４】 同、切削溝を形成する工程を示す概要図である。
【図５】 同、切削溝を形成した状態を示す図である。
【図６】 同、止水シートを切削溝に引き込む工程を示す概要図である。
【図７】 同、止水シートを切削溝に引き込んだ状態を示す図である。
【図８】 同、全ての止水シートを設置した状態を示す図である。
【図９】 同、止水シートの上部をカルバートの底部に定着した状態を示す図である。
【図１０】 同、定着部の拡大図である。
【図１１】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１２】 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【図１３】 本発明を新設カルバートに適用する場合の実施形態を示すもので、案内孔を削孔した状態を示す図である。
【図１４】 同、切削溝を切削し止水シートを設置した状態を示す図である。
【図１５】 同、全ての止水シートを設置した状態を示す図である。
【図１６】 同、カルバートを新設した状態を示す図である。
【図１７】 既設カルバートの下部に設ける従来の止水壁とその施工方法の従来例を示す側断面図である。
【図１８】 同、平面図である。
【図１９】 同、横断面図である。
【図２０】 同、概要図である。
【図２１】 同、既設カルバートの底部に対する止水壁上部の定着部を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 提体
２ カルバート
４ 切断部
１０ 止水シート
１０ａ 弛み
１１ 止水壁
１２ 円形切断部
１４ 案内孔
１５ 切削溝
１６ 泥水遮水壁
１７ 溢水防護壁
２０ プーリ
２１ ガイドロッド
２２ ワイヤソー
２３ 引き込み機構
２４ ガイドロッド
２５ 定着部材
２６ 硬化材

Claims (6)

1. カルバートの下部にその横断面に沿って設けられる止水壁であって、カルバートの下部に形成したスリット状の切削溝内に可撓性を有する止水シートを配して、その上縁部をカルバートの底面に対して定着せしめるとともに止水シートの上部に上下方向の変形を許容せしめる弛みをもたせ、その状態で切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設せしめてなることを特徴とするカルバート下部の止水壁。
2. 請求項１記載の止水壁を既設のカルバートの下部に設置するための施工方法であって、
   設置するべき止水壁の上方位置においてカルバートを横断面に沿って切断してスリット状の切断部を形成する工程、
   設置するべき止水壁の少なくとも両側部に位置する少なくとも一対の案内孔を削孔する工程、
   案内孔内に降下可能に設置したプーリにワイヤソーを巻回して循環走行させつつプーリを降下せしめることで、カルバートの切断部の下方に連続するスリット状の切削溝を案内孔の間に形成する工程、
   案内孔内に降下可能に設置した引き込み機構により止水シートをカルバートの切断部を通して切削溝内に引き込む工程、
   止水シートの上部に弛みを持たせた状態でその上縁部をカルバートの底部に対して定着する工程、
   切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設する工程、
   カルバートの切断部を復旧する工程、
   を有することを特徴とするカルバート下部の止水壁の施工方法。
3. 請求項２記載のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、既設のカルバートを切断する工程をカルバートの各面に対してコアボーリングを連続して実施することで行うことを特徴とするカルバート下部の止水壁の施工方法。
4. 請求項１記載の止水壁をカルバートを新設するに際してその下部に設置するための施工方法であって、
   設置するべき止水壁の少なくとも両側部に位置する少なくとも一対の案内孔を削孔する工程、
   案内孔内に降下可能に設置したプーリにワイヤソーを巻回して循環走行させつつプーリを降下せしめることで、案内孔の間にスリット状の切削溝を形成する工程、
   案内孔内に降下可能に設置した引き込み機構により止水シートを切削溝内に引き込む工程、
   止水シートの上部に上下方向の弛みを持たせた状態で切削溝内に充填した硬化材中に止水シートを埋設する工程、
   止水シートの上方地盤を掘削してカルバートを施工するとともに、その底部に止水シートの上縁部を定着する工程、
   を有することを特徴とするカルバート下部の止水壁の施工方法。
5. 請求項２，３または４記載のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、
   切削溝を形成する工程を切削溝内に泥水を満たした状態で行うことを特徴とするカルバート下部の止水壁の施工方法。
6. 請求項２，３，４または５記載のカルバート下部の止水壁の施工方法であって、
   設置するべき止水壁をカルバートの幅方向に複数の工区に区分して、各工区の両側部の位置に案内孔を削孔し、切削溝を形成する工程と切削溝に止水シートを引き込む工程を各工区ごとに順次実施し、各工区の止水シートを案内孔内において相互に連続せしめることを特徴とするカルバート下部の止水壁の施工方法。

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