JP4914331B2 - 鋼管矢板の継手構造および土留め壁の構築方法 - Google Patents
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しかしながら、前記従来の止水方法は、継手部の土砂のかき出しに手間を要することや、洗浄が不十分な場合には、モルタル等による充填を完全に行うことができず、所望の止水性能を確保できない場合があった。
なお、地中に対応する部分に充填された前記ベントナイト系無機止水材料に、地中以外に対応する部分に充填された前記固化材の端部が食い込んでいてもよい。
また、固化材を併用していることで、長期的な使用によりベントナイト系無機止水材が流れ出すことが防止され、止水性が低下することがない。
また、一方の継手鋼管にはあらかじめ袋状物が収納されているため、継手鋼管に形成されたスリットを閉塞する必要がなく、閉塞部材の着脱に要する手間を省略することができ、施工性に優れている。また、予め収納された袋状物により一方の継手鋼管への土砂の浸入が防止されているため、一方の継手鋼管については、土砂のかき出しを要することなく止水処理が施されるため、施工性に優れている。
さらに、前記固化材を充填する工程で、前記固化材が充填されたジャケットを落とし込むことにより前記第一の鋼管矢板の継手鋼管の地中以外に対応する部分に固化材を充填し、かつ、錘材が予め挿入された前記ジャケットの先端を前記ベントナイト系無機止水材料の上部に食い込ませれば、ベントナイト系無機止水材と固化材との継ぎ目の欠損防止を図ることができる。
土留め壁1は、地下構造物3の構築に先立ち掘削された地山の崩壊を防止するとともに、河川水および地下水の流入を防止する。
本実施形態に係る土留め壁の構築方法は、図3(a)〜(c)に示すように、先行して打設された第一の鋼管矢板10(以下、符号「10a」を付す場合がある)の継手鋼管12aと後行して打設される第二の鋼管矢板10(以下、符号「10b」を付す場合がある)継手鋼管12bとをかみ合わせてなる土留め壁の構築方法であって、袋状物収納工程と、第一の鋼管矢板打設工程と、第二の鋼管矢板打設工程と、かき出し洗浄工程と、充填工程と、を備えて構成されている。
このような袋としては、例えば、ポリエステル系繊維等の合成繊維からなるものや、多数の微細孔が形成された塩化ビニル系樹脂シートやポリオレフィン系樹脂シート等が好適に採用可能である。また、PVAフィルム、生分解性プラスチック、ポリ乳酸ポリマー等の地中で溶解または分解する材料の袋を採用してもよい。
ここで、継手鋼管12a内に挿入される袋状物14aの長さは、継手鋼管12a内への充填にともない、高さ方向で生じる目減りに対応して、止水長さ(地中部分の深さ)よりも長く形成されているのが望ましい。
そして、ベントナイト系無機止水材料14は、地下水と反応することによりゲル化し、このゲル化の促進によって一方の継手鋼管12aの内部の空間a1,a2が充填される。
本実施形態ではウォータージェットを利用してかき出し洗浄を行うものとするが、かき出し洗浄方法は限定されるものではない。
充填工程におけるモルタル15の空間a3への充填方法は限定されるものではないが、本実施形態では、注入管を空間a3の底面から引上げながらモルタル15を注入することで、空間a3を充填するものとする。
空間a1、a2の水中部分へのモルタル15の打設は、地中部分に充填されたベントナイト系無機止水材料14が十分に膨潤し、ゲル化した状態になってから(工程的に時間を置いてから)、モルタルジャケット(図示省略)を利用して行う。このとき、モルタルジャケット内には、錘材(例えば、フラットバー)が挿入されており、モルタルジャケットを空間a1、a2に落とし込んだ際に、ベントナイト系無機止水材料14の上部にモルタルジャケットの先端が食い込むことで、ベントナイト系無機止水材14とモルタル15との継ぎ目の欠損の防止を図るものとする。これにより、十分に膨潤しゲル化したベントナイト系無機止水材料14とモルタルジャケット内に十分に充填されたモルタル15が融合した状態が形成される。また、モルタル15の打設にモルタルジャケットを使用することにより、河川水によるモルタルの洗われも防止されている。なお、モルタル15の充填方法は、前記の方法に限定されるものではない。
つまり、空間a3に強度のあるモルタル15の硬化体が充填されているため、常時作用する土圧や水圧に対して、十分な強度を発現することを可能としている。
また、空間a1,a2には、柔軟性があり、半永久的に自己収縮可能なベントナイト系無機止水材料14が採用されているため、例えば地震や掘削時に重機が接触するなどして鋼管矢板10に変形が生じた場合であっても、ゲル化したベントナイト系無機止水材料14が追従するため、止水性能が低下することがない。
また、先行して打設される鋼管矢板10(第一の鋼管矢板10a)の後行して打設される鋼管矢板10(第二の鋼管矢板10b)側の継手鋼管(一方の継手鋼管12a)12については、予めベントナイト系無機止水材14が挿入されているので、鋼管矢板10の打設時に、土砂等が一方の継手鋼管12aの内部に入り込むことが防止される。ひいては、土砂が一方の継手鋼管12a内に残存することで水みちが形成されることが防止される。
例えば、前記実施形態では、河床を掘削して構造物を構築する場合の土留め壁について、本発明の鋼管矢板の継手構造および土留め壁の構築方法を採用する場合について説明したが、本発明の鋼管矢板の継手構造および土留め壁の構築方法が採用可能な土留め壁の用途は限定されるものではない。
また、底プレートによる継手鋼管の底面の閉塞は必要に応じて行えばよく、省略することも可能である。
10 鋼管矢板
12 継手鋼管
13 スリット
14 ベントナイト系無機止水材料
14a 袋状物
16 底プレート
A 継手構造
a1,a2,a3 空間
Claims (5)
- 長手方向に沿ってスリットが形成された2つの継手鋼管を、互いにかみ合わせることにより連結する鋼管矢板の継手構造であって、
前記2つの継手鋼管により仕切られた3つの空間のうち、1つまたは2つの前記空間の地中に対応する部分にベントナイト系無機止水材料が充填されているとともに、地中以外に対応する部分に固化材が充填されており、他の前記空間に固化材が充填されていることを特徴とする鋼管矢板の継手構造。 - 地中に対応する部分に充填された前記ベントナイト系無機止水材料に、地中以外に対応する部分に充填された前記固化材の端部が食い込んでいることを特徴とする、請求項1に記載の鋼管矢板の継手構造。
- 先行して打設された第一の鋼管矢板の継手鋼管と後行して打設された第二の鋼管矢板の継手鋼管とをかみ合わせてなる土留め壁の構築方法であって、
前記第一の鋼管矢板の継手鋼管にベントナイト系無機止水材料が充填された袋状物を収納する工程と、
前記第二の鋼管矢板を打設するとともに、該第二の鋼管矢板の継手鋼管と前記第一の鋼管矢板の継手鋼管とをかみ合わせることで前記袋状物を前記第一の鋼管矢板の継手鋼管内において引き裂く工程と、
前記第二の鋼管矢板の継手鋼管内に侵入した土砂を除去する工程と、
前記土砂が除去された前記継手鋼管内の空間に固化材を充填する工程と、を備え、
前記袋状物を収納する工程では、前記第一の鋼管矢板の継手鋼管の下端から地中に対応する部分に対して袋状物を収納し、
前記固化材を充填する工程では、前記第一の鋼管矢板の継手鋼管の地中以外に対応する部分にも固化材を充填することを特徴とする土留め壁の構築方法。 - 前記第一の鋼管矢板の継手鋼管の底面が、あらかじめ閉塞されていることを特徴とする、請求項3に記載の土留め壁の構築方法。
- 前記固化材を充填する工程では、前記固化材が充填されたジャケットを落とし込むことにより前記第一の鋼管矢板の継手鋼管の地中以外に対応する部分に固化材を充填し、かつ、錘材が予め挿入された前記ジャケットの先端を前記ベントナイト系無機止水材料の上部に食い込ませることを特徴とする、請求項3または請求項4に記載の土留め壁の構築方法。
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