JP4326908B2 - 沈設用土留壁及び沈設用土留壁の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、土木、建築分野において、地中構造物や地中空間を構築する際に用いられる沈設用土留壁、及び、この土留壁の施工方法に関する。

深礎杭等の地中構造物や、人孔、地下タンク等の地中空間を構築する場合、鋼製の沈設用土留壁を用いる施工法が知られている。この施工法では、鋼製の沈設用土留壁を、掘削時には土留板として用い、更に、コンクリート打設時の型枠として用いることができる。

図１０に、従来の鋼製の沈設用土留壁の実施例を示す。図１０（ａ）に示されるように、この沈設用土留壁１０１は、筒状（ここでは円筒）の形状を有しており、単位高さ分の筒状の土留壁（単位筒状土留壁と称する。）１０１ａ〜１０１ｆが上下に接合されている。各段の単位筒状土留壁１０１ａ〜１０１ｆは、円周方向において４分割されており、４個の土留壁ユニット１０２が組み合わされて、円筒形状の単位筒状土留壁１０１ａ〜１０１ｆを構成している。

この土留壁ユニット１０２は、図１０（ｂ）に示されるように、土留壁の外壁となる外側プレート１０３の内面に、横リブ１０４と縦リブ１０５が溶接で接合されている。横リブ１０４にはボルト孔１０６が開けられており、上下の土留壁ユニット１０２とボルトナット等で接合される。同様に、両端の縦リブ１０５にもボルト孔１０７が開けられており、両側の土留壁ユニット１０２とボルトナット等で接合される。
このような溶接構造の鋼製沈設用土留壁を記載した文献としては、特許文献１が挙げられる。

また、このような溶接構造の鋼製土留壁ユニットを沈設させる施工方法として、圧入沈設装置を用いた施工法が提案されている。この施工方法は、狭小な施工場所や、高さ制限がある場合でも施工可能であり、振動等も少ないので環境に対する影響が少ない施工方法として知られている。

図１１にその施工方法の概略図を示す。図１１に示される沈設用土留壁１０１は、図１０（ａ）に示される沈設用土留壁１０１と同一のものである。
まず刃口リング１０８の上に、４個の土留壁ユニット１０２を接合して、単位筒状土留壁１０１ａを組み立てて取り付ける。そして、圧入沈設装置１１０によって、単位筒状土留壁１０１ａを、単位高さ分だけ地中へ押し込む。この圧入沈設装置１１０の押込荷重によって、先端の刃口リング１０８は土壌を切り裂きながら下方へ進み、単位筒状土留壁１０１ａが沈設される。

この圧入沈設装置１１０は、単位筒状土留壁１０１ａを下側へ押し付ける油圧ジャッキを備え、グランドアンカー１１１によって、下へ押し付けた反力によって圧入沈設装置１１０が上へ浮き上がることを防いでいる。その後、単位筒状土留壁１０１ａの内部の土砂を、バケット掘削機１１２によって掘削して外部へ排出する。

１段目の単位筒状土留壁１０１ａが沈設されると、次の段の単位筒状土留壁１０１ｂがその上に組み立てられて接合される。そして、再び、圧入沈設装置１１０によって、次の段の単位筒状土留壁１０１ｂが沈設される。この作業を繰り返すことによって、所定の深さまで筒状の土留壁を沈設することができる。
特開平２−１１２５２１

しかし、土留壁ユニット１０２どうしを接合した単位筒状土留壁１０１ａ〜１０１ｆは、地中の湧き水等が入らないように、水漏れの無いシール構造とする必要があり、また、上下の単位筒状土留壁どうしも水漏れのないように接合する必要がある。従って、土留壁ユニット１０２の製作にあたっては、高度な製作精度を必要とするので、価格も高価なものとなる。

更に、溶接構造の土留壁ユニット１０２は溶接構造のため、原則として工場で製作する必要があり、状況に合わせて建設現場で組み立てる等、施工方法を選択することはできない。また、輸送ボリュームも大きくなり、輸送コストも増大する。

更に、図１０（ｂ）に示されるように、土留壁ユニット１０２は、水漏れの無い溶接構造物なので隙間部分はなく、土留壁ユニット１０２どうしを接合する場合には、図１１に示されるように、立坑内に沈設された沈設用土留壁１０１の内部に足場１１３を設けて、作業員が沈設用土留壁１０１の内部に入って作業を行わなければならない。

よって、この沈設用土留壁１０１の内部の掘削作業を行う時には、同時に、単位筒状土留壁の組立と接合を行うことはできない。つまり、掘削を行う時には、単位筒状土留壁の据付はできないので、据付作業員にアイドルタイムが生ずる。従って、施工コストも高くなり、作業効率が低く、施工期間も長期化する問題が生ずる。

以上のように、本発明の目的は、上述の課題を解決し、高い製作精度を要しない低コストの土留壁ユニットを備え、新たな筒状の土留壁の掘削作業中であっても、据付作業等の他の作業を同時に行うことが可能な沈設用土留壁とその施工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の沈設用土留壁の第１の実施形態は、筒状の土留壁を単位高さ分組み立てて、圧入沈設装置によって前記筒状の土留壁を前記単位高さ分だけ沈設して、前記筒状の土留壁の内部を掘削する工程を繰り返すことにより、所定の深さまで沈設された土留壁であって、前記筒状の土留壁が、細長の補強材が格子状に組み合わされて接合された筒状のフレームと、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工された１又は２以上の外側プレートとを備え、前記外側プレートと前記筒状のフレームにはボルト孔が設けられ、ボルトが、前記筒状のフレームに開けられたボルト孔の土留壁の内側に接合されたナットに螺合されて、前記外側プレートが前記筒状のフレームに接合されることを特徴とする沈設用土留壁である。また、本発明の沈設用土留壁の第２の実施形態は、筒状の土留壁を単位高さ分組み立てて、圧入沈設装置によって前記筒状の土留壁を前記単位高さ分だけ沈設して、前記筒状の土留壁の内部を掘削する工程を繰り返すことにより、所定の深さまで沈設された土留壁であって、前記筒状の土留壁が、細長の補強材が格子状に組み合わされて接合された筒状のフレームと、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工された１又は２以上の外側プレートとを備え、前記外側プレートと前記筒状のフレームにはボルト孔が設けられ、該ボルト孔と外側から締める片締めボルトを用いて、前記外側プレートが前記筒状のフレームに接合されることを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記単位高さ分の筒状の土留壁（単位筒状土留壁）が周方向において所定の数に分割されており、分割された個々の部材である土留壁ユニットが互いに前記ボルトを用いて接合されていることを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記外側プレートとして薄鋼板を使用することを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記外側プレートとして波型鋼板を使用し、前記筒状のフレームの周方向及び／又は上下方向において、前記波型鋼板の端部どうしを重ね合わせて前記ボルトを用いて接合するとともに、前記ボルトで前記筒状のフレームに接合することを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記外側プレートを前記筒状のフレームの外側から前記筒状のフレームに接合することを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記ボルトが、前記筒状のフレームに開けられたボルト孔の背面に接合されたナットに螺合されることを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記ボルトが、片締めボルトであることを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記ボルトを用いて接合される前記外側プレートと前記筒状のフレームとの間に、シール材が挿入されたことを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の他の実施形態は、前記細長の補強材として、形鋼から製作された横桁と縦桁が備えられ、必要に応じて、形鋼から製作され縦方向又は横方向に配置された補助桁が備えられたことを特徴とする沈設用土留壁である。

本発明の沈設用土留壁の施工方法の第１の実施形態は、刃口リングの上部に単位高さ分の筒状の土留壁を組み立てて接合する工程１と、
前記筒状の土留壁を、圧入沈設装置によって前記単位高さ分だけ沈設する工程２と
沈設された前記筒状の土留壁の内部の土砂を掘削する工程３と、
沈設された前記筒状の土留壁の上部に、外側から前記単位高さ分の新たな筒状の土留壁を組み立てて接合する工程４と、
前記新たな筒状の土留壁を、前記圧入沈設装置によって前記単位高さ分だけ沈設する工程５と、
前記工程３から前記工程５までを、前記筒状の土留壁の底部が所定の深さに達するまで繰り返す工程６と、を備え、
前記工程４が、細長の補強材を格子状に組み合わせて接合して筒状のフレームを組み立てる工程と、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工した１又は２以上の外側プレートを、前記筒状のフレームの外側から筒状のフレームに接合材で接合する工程と、を備え、
前記工程３と前記工程４を同時に行うことができることを特徴とする沈設用土留壁の施工方法である。

本発明の沈設用土留壁においては、溶接構造ではなく、市販の形鋼や薄板鋼材等を組み合わせて、ネジ等の接合材で接合する構造を採用している。従って、材料費も安く、加工精度も高度なものが必要とされないので、土留壁のコスト低減が可能である。特に、接合部分にシール材を用いることによって、高い製作精度を要さずに、高い防水性を得ることができる。

更に、従来の溶接構造の土留壁ユニットでは、予め工場で製作する必要があり、輸送コストも高いものとなったが、本発明の土留壁ユニットでは、状況に合わせて、工場での製作、地上（仮組ヤード）での組立製作、直接沈設現場での組立製作の中から、最も最適な施工方法を選択することができる。

更に、本発明の沈設用土留壁の施工方法においては、沈設された筒状の土留壁の外側から単位筒状土留壁を組み立てることができるので、次の段の単位筒状土留壁を組み立てるのと同時に、沈設された筒状の土留壁の内部の掘削作業を行うことができる。従って、従来の作業員のアイドルタイム発生による施工コストの上昇、作業効率の低下、工期遅延の問題を解消することができる。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
（本発明の沈設用土留壁の構造の説明）
（構造全般）
図１は、本発明の沈設用土留壁の実施形態を示す概要図である。図１に示される沈設用土留壁１は、所定の単位高さを有する筒状の土留壁（単位筒状土留壁）1a〜1eが、沈設され上下に接合されているところを示す。また、各段の単位筒状土留壁１ａ〜１ｅは、円周方向に8等分されており、この８等分された形状の各部材を土留壁ユニット２と称する。この土留壁ユニット２を、円周方向に８つ接合することによって、１段分の単位筒状土留壁１ａ〜１ｅが構成され、この単位筒状土留壁どうしが上下に接合されて沈設用土留壁１となる。

沈設用土留壁１の施工時においては、最下部（先端）に刃口リング３０が設置され、その上に単位高さの単位筒状土留壁１ａを組み立てて接合し、上部から（矢印Ｇの方向）圧入沈設装置で押し込んで沈設する。この圧入沈設装置の押付ストロークは、単位筒状土留壁１ａ〜１ｅの単位高さと一致する。１段分の単位筒状土留壁を、既に沈設された筒状の土留壁の上に組立接合し、圧入沈設装置で沈設することを繰り返すことによって、所定の段数の筒状の土留壁を沈設することができる。

次に、図２を用いながら、図１に示された沈設用土留壁１の詳細な構造を説明する。図２（ａ）は、この沈設用土留壁を上方から見た平面図である。（ただし、縦桁５の上端の接続板５ａは省略されている。）図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印Ａから見た側面図であり、沈設用土留壁１を内側から見た図となる。図２（ｃ）は、図２（ａ）の矢印Ｂから見た側面図であり、沈設用土留壁１を外側から見た図となる。

まず、本発明の沈設用土留壁１の主要な構成部材の説明を行う。
中心角度４５度の円弧状に曲げられた横桁４（図２（ａ）参照。）の両側に２本の縦桁５がボルトナットで接合され、その中間に、補助桁６がボルトナットで接合されて、土留壁ユニット２の格子状フレーム２ａを構成する。（図２（ｂ）、図４（ｂ）参照。）この格子状フレーム２ａを円周方向に８個接続して、円筒状に組み立てたものを筒状のフレームと称する。

この筒状のフレームの外側に、中心角度４５度の円弧状に曲げられた外側プレート３が８枚、ボルトで接合されて、１段分の単位筒状土留壁１ａ〜１ｅが組み立てられる。最下端の単位筒状土留壁１ａから、沈設作業と、沈設された筒状の土留め壁の上に新たな単位筒状土留壁を組み立てる作業を繰り返すことによって、沈設用土留壁１が完成される。図１では、沈設用土留壁１は５段までを示しているが、所定の深さに達するまで、段数は任意に定めることができる。
引き続いて、各構成部材の説明を行う。

（横桁）
まず、横桁４の説明を行う。横桁４は、Ｈ形鋼等の鋼材から製作され、その長さ及び曲率は、沈設用土留壁１の径と、円周方向の分割数によって決定される。本実施形態では円周を８分割しているので、中心角が４５度の円弧となる。沈設用土留壁１の直径は、その用途に応じて任意の大きさを選択することができる。また、この横桁４の断面寸法は、土中に沈設された沈設用土留壁１に加わる土圧、水圧に応じて、これに対抗できる強度を有するように決定される。

図３（ａ）は、図２（ｂ）の矢印Ｃから見た断面図である。図３（ａ）に示されるように、横桁４の外周側のフランジ部には、外側プレート３を接続するためのボルト孔１０が開けられ、その背後には角度調整座金１０ｂをはさんでナット１０ａが、フランジ部に溶接されている。この構造により、沈設用土留壁１の外側から、ボルト１０ｃを用いて外側プレート３を横桁４へ取り付けることができる。

また、図２（ａ）に示されるように、横桁４の両端部には、縦桁５を接続するための接続板４ａが溶接され、接続板４ａにはボルト孔１１が開けられている。このボルト孔１１と縦桁５側のボルト孔１４を用いて、ボルトナット１１ａによって、横桁４と縦桁５が接合される。

また、強度的に必要な場合には、横桁４の中間部に補助桁６を接続するための接続板４ｂが溶接され、接続版４ｂには、ボルト孔１２が開けられている。このボルト孔１２と補助桁６側のボルト孔１５を用いて、ボルトナット１２ａによって、横桁４と補助桁６が接合される。（図２（ｂ）参照。）
また、横桁４のウエッブ部の両側には、水抜き孔２０が開けられ、水が横桁４に残らないようになっている。（図２（ａ）参照。）

（縦桁）
次に、縦桁５の説明を行う。縦桁５は、Ｈ形鋼等の鋼材から製作され、単位筒状土留壁２の単位高さが、この縦桁５の長さになる。この単位高さは、一般には圧入沈設装置３０による１サイクルの沈設深さと一致する。縦桁５は、圧入沈設装置３０の載荷点の数と同じ本数を同じ位置に配置し、断面寸法は、沈設時に圧入沈設装置３０から受ける荷重に対抗できる強度を有するように決定される。なお、縦桁の長さは、１サイクル単位ではなく、複数サイクル分を１本の長さとすることも可能である。

また、縦桁５の外周側のフランジ部には、横桁４と同様に、外側プレート３を接続するためのボルト孔１０が開けられ、内側には角度調整座金１０ｂをはさんでナット１０ａがフランジ部に溶接されている。外側プレート３は、ボルト１０ｃによって、縦桁５に取り付けられる。（図３（ａ）参照。）

図２（ｂ）に示されるように、縦桁５の両端には、縦桁５どうしを接続するための接続板５ａが溶接され、接続板５ａにはボルト孔１３が開けられている。このボルト孔１３を用いて、ボルトナット１３ａによって、縦桁５どうしが上下で結合される。
また、縦桁５の両端部の側面側には、横桁４の接合板４ａと接して、縦桁５と横桁４とを接合するための接続板５ｂが溶接されている。接続板５ｂには、ボルト孔１４が開けられ、このボルト孔１４と横桁４側のボルト孔１１を用いて、ボルトナット１１ａによって、縦桁５と横桁４が接合される。（図２（ａ）参照。）

（補助桁）
次に、補助桁６について説明する。補助桁６は、強度的に必要な場合に取り付けられ、沈設時の荷重や、沈設用土留壁の寸法や、分割数による土留壁ユニット２の周方向の長さ等によって取り付ける数や寸法が定められる。

補助桁６は、Ｌ形鋼等の鋼材から製作される。補助桁６の長さは、縦方向に配置される場合には横桁間の長さとなり、横方向に配置される場合には縦桁間の長さとなる。この実施形態では、縦方向に配置され、縦桁５と縦桁５の間に１本の補助桁６が取り付けられている。また、補助桁６の断面寸法は、配置上必要な強度に応じて定められる。

また、補助桁６の外周側のフランジ部には、横桁４と同様に、外側プレート３を接続するためのボルト孔１０が開けられ、内側には角度調整座金１０ｂをはさんでナット１０ａがフランジ部に溶接されている。外側プレート３は、ボルト１０ｃで、補助桁６に取り付けられる。（図３（ａ）参照。）

図２（ｂ）に示されるように、補助桁６の両端には、上下の横桁４の接続板４ｂと接して、補助桁６と横桁４を接続するための接続板６ａが溶接され、接続板６ａにはボルト孔１５が開けられている。このボルト孔１５と横桁４側のボルト孔１２を用いて、ボルトナット１２ａによって、補助桁６と横桁４が結合される。また、もし、補助桁が横方向に配置される場合には、横桁４と同様に水抜き孔が開けられる。

ここで、横桁４、縦桁５、補助桁６が組み合わされて土留ユニット２の格子状フレーム２ａが構成されるが、この組立は、図４（ａ）に示されるように、各々の構成部材を、既に沈設された沈設用土留壁１の上で組み立てることも可能である。また、一方、図４（ｂ）に示されるように、地上（仮組みヤード）又は工場で、格子状フレーム２ａにプレアッセンブルしてから、沈設された沈設用土留壁１に接合することもできる。
いずれの場合でも、外側プレート３が付けられていないので、作業員は、沈設用土留壁１の内部に入ることなく、外側から各部材をボルトナット等で接合することができる。

（外側プレート）
次に、外側プレート３について説明する。外側プレート３は、薄板の鋼材から製作される。外側プレート３の寸法は、土留壁ユニット２の格子状フレームの外枠に応じた寸法となる。高さ方向の寸法は、１ストロークの沈設深さ（つまり、縦桁５の長さ）となり、横方向の寸法は、横桁４の長さに、縦桁の幅相当の長さを加えたものになる。曲率に関しては、横桁４の外側の円弧と同じ曲率となるように薄板が曲げ加工される。

この薄板の厚みは、横桁４、縦桁５、及び補助桁６に取り付けられた場合に、地中からの土圧、水圧に対抗できる強度を有するように決定される。
外側プレート３の外周部分には、ボルト孔１６が開けられ、ボルト１０ｃによって、外側プレート３は、横桁４、縦桁５に取り付けられる。また、外側プレート３の中間部にもボルト孔１６が開けられ、ボルト１０ｃによって、外側プレート３は、補助桁６に取り付けられる。

この場合、図３（ｂ）に示されるように、各桁（横桁４、縦桁５、補助桁６）と外側プレート３の間には、シール材２１が挿入され、地中の湧き水を沈設用土留壁１の内部へ漏らさないようなシール構造になっている。各桁４，５，６側のボルト孔１０及び外側プレートのボルト孔１６と、ボルト１０ｃの間には隙間があるので、ある程度の寸法誤差を吸収することができる。また、シール材が挿入されているので、この隙間の分だけ寸法がずれてもシール性も保つことができる。従って、本発明では、従来の溶接構造の土留壁ユニットに較べて、高い製作精度が要求されず、安価に製作することができる。

また、シール材としては、例えば水膨張性ゴムが適用できるし、その他、様々な種類のシール材の適用が可能である。
沈設用土留壁１の組立については、まず、外側プレート３が付けられていない土留壁ユニット２単位の格子状フレーム２ａが、既に沈設された沈設用土留壁１の上に接合される。その後、図４（ｃ）に示されるように、沈設用土留壁１の外側から、この外側プレート３を、格子状フレームにボルト１０ｃで接合することができる。

次に、外側プレートとして、波型鋼板を使用した場合の実施形態を図６に示す。波型鋼板の実施例を図８に示す。
この実施形態は、立坑深度が深く水圧が大きい場合に使用される。この図６に示す実施形態では、波型鋼板は上下方向に波型を形成する方向に配置されており、波型鋼板の上下部の横桁とは薄鋼板と同様にネジ等の接続材で接続される。円周方向における波型鋼板同士の接続については、端部をラップしてネジ等で接続する。これにより円周方向は波型鋼板の波型どうしがラップされた形で接続され、そのラップ部にシール材を挟むことにより止水性が保たれることになる。（図７（ａ）参照。）

また、波型鋼板を使用した別な実施形態として図７（ｂ）に示すように、波型のラップを円周方向のみでなく、上下方向もラップさせる形態がある。図７（ｂ）の場合、格段における円周方向の接続位置は同じ位置で接続しているが、１段ごとに千鳥配置にして接続位置をずらす方法もある。上下方向の接続をラップさせることにより、ネジ接続箇所がラップしない場合の半分で済むというメリットが得られる。

（その他の構造）
本発明の沈設用土留壁は、上述の形態に限られず、下記のような形態も考えられる。
上述の実施形態では、外側プレートを取り付けるために、横桁、縦桁、及び、補助桁にボルト孔を開けてナットを溶接していたが、図５に示す実施形態では、横桁４、縦桁５、補助桁６と外側プレート３の接続に、ボルト１６ａとスリ−ブ１６ｂで構成される片締めボルト１６を使用する。図５（ｂ）に、この片締めボルト１６の構造を示し、図５（ａ）に、この片締めボルト１６を用いて、外側プレート３を接合する場合の構造を示す。この場合、横桁、縦桁に、ナットを溶接する必要もないので、製作工数や部品点数が減り安価に製作することができる。

また、本発明の接合材はネジ等を用いる場合に限られず、必要に応じて溶接で接合することも可能であり、本発明の実施形態の1つに含まれる。
本発明の沈設用土留壁の構造の実施形態は、上述の実施形態に限られず、円筒形だけではなく、上部から見て楕円、小判形等、様々な形状が可能である。また、その他様々な形態が考えられる。

（本発明の沈設用土留壁の沈設方法の説明）
次に本発明の沈設用土留壁を沈設する施工方法について、図９を用いて説明する。図９に示される沈設用土留壁１は、図１に示されるものと同一である。
まず、沈設用土留壁１を沈設する現場４０に、刃口リング３０を設置する。そして、その上に1段目（最下段）の単位筒状土留壁２ａを組み立てる。そして、圧入沈設装置３１によって、上方から単位筒状土留壁２ａを下方へ押し付ける。

この圧入沈設装置３１は、４本の油圧シリンダ３１ａの先端に押付フレーム３１ｂが設置されており、この押付フレーム３１ｂが筒状土留壁２ａの上部に接して下方へ押し付ける。この荷重により、先端の刃口フレーム３０が土壌を切り裂きながら下方へ進み、筒状土留壁２ａは１ストローク分沈設される。

この押付フレーム３１ｂは押付荷重に対して剛性の高い構造を有しており、押付け中に単位筒状土留壁に偏荷重を掛けて変形させる恐れがないようになっている。また、４本の油圧シリンダ３１ａは、単位筒状土留壁に対して均等に荷重がかかるように制御されている。また、グランドアンカー３３によって、下へ押し付けた反力によって、圧入沈設装置３１が上方向へ浮き上がることを防いでいる。

１段目の単位筒状土留壁２ａが沈設されると、その内部を掘削する工程と、沈設された単位筒状土留壁２ａの上に次の段の単位筒状土留壁２ｂを組み立てる工程を行う必要がある。
この場合、従来の溶接構造の土留壁ユニットを用いる場合には、沈設用土留壁の内側から接合する必要があるため、図１１に示されるように、沈設用土留壁１０１の内部に足場１１３を設けて、作業員が内部に入って組立作業を行わなければならなかった。従って、単位筒状土留壁２ｂの据付作業中は、掘削作業を行うことができず、逆に、掘削作業中は、単位筒状土留壁２ｂの据付が行えなかった。従って、掘削作業員や土留壁の据付作業員にアイドルタイムが発生し、施工コストの増大、作業効率の低下、工期の延長等の問題が生じていた。

しかし、本発明の沈設用土留壁１では、沈設用土留壁１の外側から単位筒状土留壁を組み立てることができるので、図９に示されるように、新たな段の単位筒状土留壁２ｅを組み立てると同時に、沈設用土留壁１の内部で、バケット掘削機３２等を用いて、掘削作業を行うことができるため、上述の問題を解消することができる。

外側から単位筒状土留壁２ａ〜２ｅを組み立てる場合には、格子状フレーム２ａを組み立てて、それを円周方向に８個接続して筒状のフレームに組み立て、外側プレートを取り付ける。この場合、格子状フレーム２ａの組立方法は、現場で組み立てることも可能であるし、予め地上や工場でプレファブリケーションしておくことも可能である。

従来の溶接構造の土留壁ユニットの場合には、予め工場で製作する必要があり、輸送コストもかかったが、本発明では、その状況に合わせて、工場製作、地上での組立、沈設現場での組立のうち、最適な方法を選択することができる。

そして、この次の段の単位筒状土留壁の組立、接合作業と掘削作業を同時に行って、それらの作業の終了後、圧入沈設装置３１によって、再び単位沈設用土留壁を１ストロ−ク分沈設させる。所定の深さに達するまで、これらの工程を繰り返すことによって、所定の深さの沈設用土留壁１を施工することができる。

本発明の沈設用土留壁の実施形態を示す概要図。 図１に示される沈設用土留壁の詳細を示す平面図と側面図。 外側プレートと格子状フレームの接続部分の詳細を示す断面図。 単位筒状土留壁の組立を説明するための概要図。 片締めボルトを用いた接続方法を有する実施形態を示す断面図。 本発明の沈設用土留壁において、外部プレートに波型鋼板を用いた場合の実施形態を示す平面図と側面図。 波型鋼板どうしの端部の接合を示す図。 波型鋼板の実施例を示す外形図。 本発明の沈設用土留壁の施工方法の実施形態を示す概要図。 従来の溶接構造の土留壁ユニットを有する沈設用土留壁の実施形態を示す概要図。 従来の溶接構造の土留壁ユニットを有する沈設用土留壁の施工方法の実施形態を示す概要図。

符号の説明

１ 沈設土留壁
１ａ〜１ｅ 単位筒状土留壁
２ 土留壁ユニット
２ａ 格子状フレーム
３ 外側プレート
４ 横桁
４ａ 接続板
４ｂ 接続板
５ 縦桁
５ａ 接続版
６ 補助桁
６ａ 接続版
１０ ボルト孔
１０ａ ナット
１０ｂ 角度調整座金
１０ｃ ボルト
１１ ボルト孔
１１ａ ボルトナット
１２ ボルト孔
１２ａ ボルトナット
１３ ボルト孔
１３ａ ボルトナット
１４ ボルト孔
１５ ボルト孔
１６ 片締めボルト
１６ａ ボルト
１６ｂ スリーブ
２０ 水抜き孔
２１ シール材
２２ ボルト孔
２３ 吊りピース
２４ 止めネジ
３０ 刃口リング
３１ 圧入沈設装置
３１ａ 油圧シリンダ
３１ｂ 押付フレーム
３２ バケット掘削機
３３ グランドアンカー
４０ 現場
１０１ 沈設土留壁
１０１ａ〜
１０１ｆ 単位筒状土留壁
１０２ 土留壁ユニット
１０３ 外側プレート
１０４ 横リブ
１０５ 縦リブ
１０６ ボルト孔
１０７ ボルト孔
１０８ 刃口リング
１１０ 圧入沈設装置
１１１ グランドアンカー
１１２ バケット掘削機
１１３ 足場

Claims (9)

1. 筒状の土留壁を単位高さ分組み立てて、圧入沈設装置によって前記筒状の土留壁を前記単位高さ分だけ沈設して、前記筒状の土留壁の内部を掘削する工程を繰り返すことにより、所定の深さまで沈設された土留壁であって、
   前記筒状の土留壁が、細長の補強材が格子状に組み合わされて接合された筒状のフレームと、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工された１又は２以上の外側プレートとを備え、
   前記外側プレートと前記筒状のフレームにはボルト孔が設けられ、ボルトが、前記筒状のフレームに開けられたボルト孔の土留壁の内側に接合されたナットに螺合されて、前記外側プレートが前記筒状のフレームに接合されることを特徴とする沈設用土留壁。
2. 筒状の土留壁を単位高さ分組み立てて、圧入沈設装置によって前記筒状の土留壁を前記単位高さ分だけ沈設して、前記筒状の土留壁の内部を掘削する工程を繰り返すことにより、所定の深さまで沈設された土留壁であって、
   前記筒状の土留壁が、細長の補強材が格子状に組み合わされて接合された筒状のフレームと、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工された１又は２以上の外側プレートとを備え、
   前記外側プレートと前記筒状のフレームにはボルト孔が設けられ、該ボルト孔と外側から締める片締めボルトを用いて、前記外側プレートが前記筒状のフレームに接合されることを特徴とする沈設用土留壁。
3. 前記単位高さ分の筒状の土留壁（単位筒状土留壁）が周方向において所定の数に分割されており、分割された個々の部材である土留壁ユニットが互いに前記ボルトを用いて接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の沈設用土留壁。
4. 前記外側プレートとして薄鋼板を使用することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の沈設用土留壁。
5. 前記外側プレートとして波型鋼板を使用し、前記筒状のフレームの周方向及び／又は上下方向において、前記波型鋼板の端部どうしを重ね合わせて前記ボルトを用いて接合するとともに、前記筒状のフレームに接合することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の沈設用土留壁。
6. 前記外側プレートを前記筒状のフレームの外側から前記筒状のフレームに接合することを特徴とする請求項１から５の何れか1項に記載の沈設用土留壁。
7. 前記ボルトを用いて接合される前記外側プレートと前記筒状のフレームとの間に、シール材が挿入されたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の沈設用土留壁。
8. 前記細長の補強材として、形鋼から製作された横桁と縦桁が備えられ、必要に応じて、形鋼から製作され縦方向又は横方向に配置された補助桁が備えられたことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の沈設用土留壁。
9. 刃口リングの上部に単位高さ分の筒状の土留壁を組み立てて接合する工程１と、
   前記筒状の土留壁を、圧入沈設装置によって前記単位高さ分だけ沈設する工程２と、
   沈設された前記筒状の土留壁の内部の土砂を掘削する工程３と、
   沈設された前記筒状の土留壁の上部に、外側から前記単位高さ分の新たな筒状の土留壁を組み立てて接合する工程４と、
   前記新たな筒状の土留壁を、前記圧入沈設装置によって前記単位高さ分だけ沈設する工程５と、
   前記工程３から前記工程５までを、前記筒状の土留壁の底部が所定の深さに達するまで繰り返す工程６と、を備え、
   前記工程４が、細長の補強材を格子状に組み合わせて接合して筒状のフレームを組み立てる工程と、前記筒状のフレームの外形の曲率に合わせて曲げ加工した１又は２以上の外側プレートを、前記筒状のフレームの外側から筒状のフレームに接合材で接合する工程と、を備え、
   前記工程３と前記工程４を同時に行うことができることを特徴とする沈設用土留壁の施工方法。

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