JP5023891B2

JP5023891B2 - 地中壁の打ち継ぎ部の施工方法、地中壁の打ち継ぎ構造、地中壁

Info

Publication number: JP5023891B2
Application number: JP2007223020A
Authority: JP
Inventors: 巧鈴木; 光男東野; 摂野澤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: JP2009057681A

Description

本発明は、先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより構成される地中壁の打ち継ぎ部の施工方法に関する。

従来より、先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより地中壁を構築することが行われている。このような方法で構築した地中壁は、エレメント間の打ち継ぎ部から漏水が生じる虞がある。そこで、先行エレメントの後行エレメント側の面に凹凸を形成し、この面に後行エレメントを打ち継ぐことにより打ち継ぎ面の止水性を向上する方法（カッティングジョイント方式）が用いられている。
しかしながら、カッティングジョイント方式の打ち継ぎ方法を用いた場合であっても、打ち継ぎ面に凹凸を形成する際にスライムや土砂が付着し、打ち継ぎ面より漏水が生じてしまうことがある。このように漏水が生じた場合には、この部分に止水処理を行わなければならず、コストの増加や施工の遅延の原因となる。

そこで、例えば、特許文献１には、このような打ち継ぎ面の止水性を向上する方法として、先行エレメントの構築後にカッティングを施した打ち継ぎ面にロッキングパイプを当接させた状態で後行エレメントを構築し、ロッキングパイプを引き抜いて、打ち継ぎ面の後行エレメント側に鉛直方向に延びる空間を形成し、この空間内に止水材料を充填することにより打ち継ぎ面の止水性を向上する方法が記載されている。
特開平７―１１６３１号公報

しかしながら、特許文献１記載の方法では、先行エレメントの後行エレメント側の面に凹凸がある場合には、この面にロッキングパイプを完全に当接させることができない。また、コンクリートを打設する際に、ロッキングパイプの位置がずれてしまうことがある。これらの場合には、ロッキングパイプにより形成される空間は、打ち継ぎ面と離間してしまい、この空間内に止水材料を充填しても打ち継ぎ面における止水性を向上することはできない。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、先行エレメントの後行エレメント側の面に凹凸がある場合であっても、確実に打ち継ぎ面の止水性を確保できる打ち継ぎ部の施工方法を提供することである。

本発明の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法は、先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより構成されるコンクリート造地中壁の打ち継ぎ部の施工方法であって、前記先行エレメントを構築する第１ステップと、前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面とともに鉛直方向に延びる鉛直空間を形成するように、可撓性を有するシート状部材を配置する第２ステップと、前記後行エレメントを構成するコンクリートを打設する第３ステップと、前記鉛直空間内に流動性を有する止水剤を注入する第４ステップと、を備えることを特徴とする。

上記の施工方法において、前記地中壁には、鉛直方向に延びる鉄骨部材が埋設されており、前記シート状部材は前記鉄骨部材に鉛直方向に延びるように接続されており、前記第２ステップでは、前記鉄骨部材を建て込むことにより前記シート状部材を配置してもよい。

また、前記第２ステップでは、前記シート状部材を配置するとともに、前記鉛直空間内に表面に複数の開口が形成された筒状部材を配置し、前記第４ステップでは、前記筒状部材内に止水剤を注入してもよい。また、前記シート状部材には、前記コンクリートの圧力により鉛直空間が閉塞されないように、間隔保持材が取りつけられていてもよい。

また、前記シート状部材は止水性を備えるものであってもよい。また、前記第３ステップでは、前記シート状部材に下端が埋設されるまでコンクリートを打設し、この打設したコンクリートが硬化した後、残りのコンクリートを打設してもよい。また、前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面には凹凸が形成されていてもよい。
また、本発明の地中壁は、上記の施工方法により先行エレメントに後行エレメントが打ち継がれてなることを特徴とする。
また、本発明の地中壁の打ち継ぎ構造は、先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより構成されるコンクリート造地中壁の打ち継ぎ構造であって、前記先行エレメントを構築し、前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面とともに、鉛直方向に延びる鉛直空間を形成するように、可撓性を有するシート状部材を配置し、前記後行エレメントを構成するコンクリートを打設し、前記鉛直空間内に流動性を有する止水剤を注入してなることを特徴とする

本発明によれば、可撓性を有する防水シートと、先行エレメントの後行エレメント側端面と、により鉛直空間を形成することとしたため、先行エレメントの後行エレメント側端面に凹凸がある場合であっても、止水シートがこの面に合わせて変形して密着することにより、打ち継ぎ面に接するように鉛直空間を形成することができる。このため、この鉛直空間内に流動性を有する止水剤を注入することにより、先行エレメントの後行エレメント側端面に凹凸がある場合であっても、確実に打ち継ぎ面を止水することができる。

以下、本発明の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の打ち継ぎ部の施工方法により構築された地中壁１を示す図であり、
（Ａ）は、地中壁１の内部の構造を示すべく、一部を除去して示す正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるI―I´断面図である。同図に示すように、地中壁１は、先行エレメント１０に連続して後行エレメント２０が構築されることにより構成されている。先行エレメント１０及び後行エレメント２０は、夫々、地盤を掘削することにより形成された掘削孔内に打設されたコンクリート１１、２１と、コンクリート内１１、２１に埋設されたＨ型鋼１２、２２と、を備える。先行エレメント１０の後行エレメント側２０の端面（以下、打ち継ぎ面という）には、凹凸が形成されており、先行エレメント１０と後行エレメント２０とは、カッティングジョイント方式で打ち継がれている。

図２〜図８は、本実施形態の地中壁１の打ち継ぎ部２の施工方法を説明するための図である。なお、図２において、（Ａ）は地中壁１の壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は壁厚方向の鉛直断面図である。また、図３、図４、図６において、（Ａ）は地中壁１の壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI−I´断面図である。また、図５において、（Ａ）は地中壁１の壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は壁厚方向の鉛直断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるI−I´断面図である。さらに、図７において、（Ａ）は地中壁１の壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI−I´断面図であり、（Ｃ）は同図（Ｂ）におけるII部の拡大図である。また、図８は、先行エレメント１０と後行エレメント２０との接合部を拡大した水平断面図である。

地中壁１を構築するにあたり、まず、図２に示すように、揚重装置２００により揚重された掘削装置２１０を用いて、地盤３の先行エレメント１０にあたる部分を掘削し、掘削孔１３を形成する。掘削装置２１０としては、後述する後行エレメント２０にあたる部分の地盤３を掘削する際に、同時に先行エレメント１０の打ち継ぎ面を削り、凹凸を形成することができる水平多軸回転カッターが好適である。

次に、図３に示すように、揚重装置２００により掘削孔１３内に所定の間隔をあけて先行エレメント１０を構成するＨ型鋼１２を建て込む。
次に、図４に示すように、掘削孔１３内に先行エレメント１０を構成するコンクリート１１を打設する。

次に、図５に示すように、揚重装置２００により揚重された掘削装置２１０を用いて、地盤３の後行エレメント２０にあたる部分を掘削し、掘削孔２３を形成する。この際、地盤３を掘削するとともに、掘削装置２１０により先行エレメント１０の打ち継ぎ面を削り、表面に凹凸を形成する。

次に、図６に示すように、後行エレメント２０を構成するＨ型鋼２２を建て込む。この際、先行エレメント１０側のＨ型鋼２２には、予め、鋼板１２０を介して可撓性を有する止水シート１１０を取りつけておき、このＨ型鋼２２を建て込む際には、この止水シート１１０と先行エレメント１０の打ち継ぎ面とで囲まれる鉛直方向に延びる空間（以下、鉛直空間という）が形成されるように建て込む。

図９は、Ｈ型鋼２２を建て込んだ状態における先行エレメント１０の打ち継ぎ面の近傍の拡大図である。同図に示すように、Ｈ型鋼２２のウエブ面２２Ａには壁厚方向の中央より背面側（根切りを行う側とは逆側）に、鉛直方向（図面に対して垂直方向）に延びる鋼板１２０が、ウエブ面２２Ａに対して略直角に、かつ、Ｈ型鋼２２の全長に亘るように溶接されている。この鋼板１２０の表面及び裏面には、夫々、可撓性を有する第１の止水シート１１０Ａ及び第２の止水シート１１０Ｂの一方の端部が固定されている。具体的には、止水シート１１０Ａ、１１０Ｂ及び鋼板１２０の重なり合った部分の両側にフラットバー１２２を配置し、これらフラットバー１２２をボルト１２１及びナット１２３により締めつけることにより、止水シート１１０Ａ、１１０Ｂは鋼板１２０に固定されている。なお、止水シート１１０Ａ、１１０Ｂを壁厚方向の中央より背面側において鋼板１２０を介してＨ型鋼２２に接続することとしたのは、打ち継ぎ面に背面側より水が浸入し、コンクリートにクラック等が生じることがあっても、背面側で止水することによりこのクラックが深くまで進行するのを防止できるからである。

これら第１及び第２の止水シート１１０Ａ、１１０Ｂは、夫々、地中壁１の背面及び表面（根切りを行う側の面）方向に屈曲し、各端部が先行エレメント１０の打ち継ぎ面に当接している。上記のように第１及び第２の止水シート１１０Ａ，１１０Ｂは可撓性を有するため、先行エレメント１０の打ち継ぎ面に凹凸があっても、この形状に合わせて変形して密着する。これにより、第１及び第２の止水シート１１０Ａ、１１０Ｂと、先行エレメント１０の打ち継ぎ面とにより、鉛直方向に延びる鉛直空間１５０が形成される。

鋼板１２０のＨ型鋼２２に溶接されている側と反対の端部には鋼管１３０が鉛直方向に延びるように溶接されている。この鋼管１３０の表面には、後述する止水剤を鋼管１３０内に注入する工程において、鋼管１３０内に注入した止水剤が鉛直空間１５０内に流出するように、適宜な間隔で複数の開口（不図示）が設けられている。

また、第１の止水シート１１０Ａと第２の止水シート１１０Ｂの間には、高さ方向に適宜な間隔で、間隔保持材１４０が取りつけられている。間隔保持材１４０は、例えば、コの字型に折り曲げ加工された鋼板からなる。間隔保持材１４０の両側面には、夫々、第１の止水シート１１０Ａ及び第２の止水シート１１０Ｂが当接しており、これら止水シート１１０Ａ、１１０Ｂは、外側から板材１４３を介してボルト１４１及びナット１４２により締めつけることにより間隔保持材１４０に固定されている。かかる構成により、後行エレメント２０を構成するコンクリート２１を打設する際に、第１及び第２の止水シート１１０Ａ、１１０Ｂには、鉛直空間１５０の外側からコンクリート２１の圧力が作用するが、間隔保持材１４０がこの圧力に抵抗するため、鉛直空間１５０を保持することができる。

上記のように、Ｈ型鋼２２を建て込むとともに止水シート１１０Ａ、１１０Ｂを鉛直空間１５０を形成するように配置した後、図７に示すように、トレミー管２２０を用いて後行エレメント２０を形成するコンクリート２１を打設する。この際、まず、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの下端が埋設される深さまでコンクリート２１を打設し、このコンクリート２１が硬化した後、所定の高さまでコンクリート２１を打設するとよい。これは、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの下端が埋設される深さまで打設したコンクリート２１が硬化することにより、鉛直空間１５０の下部が閉塞されるため、打設したコンクリート２１が鉛直空間１５０内に流れこむのを防止できるからである。

コンクリート２１を打設すると、コンクリート２１の圧力により止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの端部が先行エレメント１０の打ち継ぎ面に密着するため、鉛直空間１５０内にコンクリート２１が流れこむのを防止できる。また、上述のように、第１及び第２の止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの間に間隔保持材１４０を設けているので、コンクリート２１の圧力によりこれらの止水シート１１０Ａ，１１０Ｂが鉛直空間１５０の内側へ変形するのを防ぎ、鉛直空間１５０が確実に確保されることとなる。また、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂが鋼板１２０に保持されているため、コンクリート２１を打設した際に、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの位置がずれることも防止できる。

なお、Ｈ型鋼２２と打ち継ぎ面との間において、鋼板１２０及び止水シート１１０Ａ，１１０Ｂにより表面側と背面側とが仕切られているため、打設したコンクリート２１が鋼板１２０や止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの周囲まで確実に充填されない虞がある。そこで、図９に破線で示す位置を含む複数箇所にトレミー管２２０を配置してコンクリート２１を打設するとよい。これにより、鋼板１２０及び止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの周囲まで確実にコンクリート２１を充填することができる。

次に、打設したコンクリート２１が硬化した後、鋼管１３０内に例えばホースなどの注入部材を挿入し、この注入部材を通して流動性を有する止水剤４０を注入する。鋼管１３０内に注入された止水剤４０は鋼管１３０の表面に形成された開口を通って鉛直空間１５０内に充填される。このような止水剤４０としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などを用いることができる。ＰＶＡはゲル状であるため、地中壁１の構築後、先行エレメント１０及び後行エレメント２０に変形が生じても、これに合わせて適宜変形することができるため、長期的な止水性を確保することができる。
以上の工程により、先行エレメント１０に連続して後行エレメント２０が打ち継がれ、地中壁１を構築することができる。

本実施形態の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法によれば、Ｈ型鋼２２に鋼板１２０を介して取りつけられた可撓性を有する防水シート１１０Ａ，１１０Ｂと、先行エレメント１０の打ち継ぎ面とにより鉛直空間１５０を形成することとしたため、先行エレメント１０の打ち継ぎ面に凹凸がある場合であっても、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂがその凹凸に合わせて変形して打ち継ぎ面に密着することにより、この打ち継ぎ面に接する鉛直空間１５０を形成することができる。このため、この鉛直空間１５０に止水剤４０を充填することにより、止水剤４０が打ち継ぎ面に配置されるため、先行エレメント１０の打ち継ぎ面に凹凸を形成していることとあいまって、より確実に打ち継ぎ面を止水することができる。

また、止水シート１１０Ａ，１１０ＢをＨ型鋼２２のウエブ２２Ａに接続された鋼板１２０により支持する構成とすることにより、コンクリート２１を打設する際に、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの位置がずれるのを防止できる。

また、地中壁１の表裏面が止水シート１１０Ａ，１１０Ｂ、鋼板１２０、及びＨ型鋼２２により縁切りされているため、地盤側から打ち継ぎ面に水が浸入した場合であっても、これらの部材を回り込まなければ漏水することはない。このため、より確実に打ち継ぎ面を止水することが可能となる。

また、鉛直空間１５０内に表面に開口が形成された鋼管１３０を配置しているため、ホース等の注入部材を挿入するための空間が確実に確保されるため、鋼管１３０内に注入部材を挿入して、この注入部材の内部を通して止水剤４０を注入することができる。
また、第１及び第２の止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの間に間隔保持材１４０を設けることにより、コンクリート２１の圧力により第１及び第２の止水シート１１０Ａ，１１０Ｂが鉛直空間１５０の内側へ変形するのを抑えて、確実に止水剤４０を充填するための鉛直空間１５０が確保できる。

なお、本実施形態では、第１及び第２の防水シート１１０Ａ，１１０Ｂと、先行エレメント１０の打ち継ぎ面とにより鉛直空間１５０を形成する構成としたが、これに限らず、１枚の防水シートの中間近傍を鋼板１２０に固定し、この防水シートを屈曲させて、両端を先行エレメントの打ち継ぎ面に当接させることにより、先行エレメント１０の打ち継ぎ面と鉛直空間を形成する構成とすることも可能である。

また、本実施形態では、Ｈ型鋼２２に接続された鋼板１２０により防水シート１１０Ａ，１１０Ｂを支持する構成としたが、これに限らず、防水シート１１０Ａ，１１０Ｂを、鉛直空間１５０を形成できるように保持することができれば、いかなる構成であっても構わない。

また、本実施形態では、止水性を有する止水シート１１０Ａ，１１０Ｂを用いる構成としたが、これに限らず、可撓性を有し、鉛直空間１５０内にコンクリート２１が流入しないシート状の部材であれば用いることができる。なお、シート状部材を止水性を持たせることで、止水剤４０のみではなくシート状部材によっても打ち継ぎ面を止水することとなり、より確実に打ち継ぎ面を止水することができる。

また、本実施形態では、カッティングジョイントによる先行エレメント１０と後行エレメント２０の接合面に適用した場合を説明したが、これに限らず、通常の先行エレメント１０と後行エレメント２０の接合面においても適用することが可能である。

また、本実施形態では、コンクリート１１、２１内にＨ型鋼１２、２２が埋設された構成の地中壁１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、コンクリート内に鉄筋かごが埋設された構成の地中壁に対しても、Ｈ型鋼に替えて鉄筋かごにシート状部材を固定することにより適用することができ、要するに、コンクリート造の先行エレメント１０と後行エレメント２０とを打ち継ぐことにより構成される地中壁に対して本発明を適用することが可能である。

また、本実施形態では、止水シート１１０Ａ，１１０Ｂの下端が埋設される深さまでコンクリート２１を打設し、このコンクリート２１が硬化した後、止水剤４０を鉛直空間１５０に流入することとしたが、これに限らず、止水シートの下端１１０Ａ，１１０Ｂが埋設される深さまでコンクリート２１を打設した後、コンクリート２１及び止水剤４０の上面が略同じ高さになるように調整しながら、コンクリート２１の打設及び止水剤４０の注入を行ってもよい。このようにすることで、コンクリート２１と止水剤４０の圧力が等しくなるため、コンクリート２１が鉛直空間１５０に流入するのを防ぐことができる。

地中壁の打ち継ぎ部の構成を示す図であり、（Ａ）は、内部の構造を示すべく、一部を除去して示す正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるI―I´断面図である。先行エレメントにあたる部分の地盤を掘削し、掘削孔を形成する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は壁厚方向の鉛直断面図である。掘削孔内に先行エレメントを構成するＨ型鋼を揚重する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI―I´断面図である。掘削孔内に先行エレメントを構成するコンクリートを打設する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI―I´断面図である。後行エレメントにあたる部分の地盤を掘削する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は壁厚方向の鉛直断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるI―I´断面図である。掘削孔内に後行エレメントを構成するＨ型鋼を揚重する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI―I´断面図である。掘削孔内に後行エレメントを構成するコンクリートを打設する様子を示す図であり、（Ａ）は壁幅方向の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるI―I´断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）におけるII部の拡大図である。鉛直空間内に止水剤が充填された状態を示す図である。止水シート及び先行エレメントの後行エレメント側端面により鉛直空間が形成された状態を示す図である。

符号の説明

１地中壁
２打ち継ぎ部
３地盤
１０先行エレメント
１１、２１コンクリート
１２，２２Ｈ型鋼
１３、２３掘削孔
２０後行エレメント
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ防水シート
１２０鋼板
１２１ボルト
１２２フラットバー
１２３ナット
１３０鋼管
１４０間隔保持材
１４１ボルト
１４２ナット
１４３板材
１５０鉛直空間
２００揚重装置
２１０掘削装置

Claims

先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより構成されるコンクリート造地中壁の打ち継ぎ部の施工方法であって、
前記先行エレメントを構築する第１ステップと、
前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面とともに鉛直方向に延びる鉛直空間を形成するように、可撓性を有するシート状部材を配置する第２ステップと、
前記後行エレメントを構成するコンクリートを打設する第３ステップと、
前記鉛直空間内に流動性を有する止水剤を注入する第４ステップと、を備えることを特徴とする地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
前記地中壁には、鉛直方向に延びる鉄骨部材が埋設されており、
前記シート状部材は前記鉄骨部材に鉛直方向に延びるように接続されており、
前記第２ステップでは、前記鉄骨部材を建て込むことにより前記シート状部材を配置することを特徴とする請求項１記載の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
請求項１又は２記載の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法であって、
前記第２ステップでは、前記シート状部材を配置するとともに、前記鉛直空間内に表面に複数の開口が形成された筒状部材を配置し、
前記第４ステップでは、前記筒状部材内に止水剤を注入することを特徴とする打ち継ぎ部の施工方法。
前記シート状部材には、前記コンクリートの圧力により前記鉛直空間が閉塞されないように、間隔保持材が取りつけられていることを特徴とする請求項１から３のうち何れかに記載の打ち継ぎ部の施工方法。
前記シート状部材は止水性を有するものであることを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
前記第３ステップでは、
前記シート状部材に下端が埋設されるまでコンクリートを打設し、この打設したコンクリートが硬化した後、残りのコンクリートを打設することを特徴とする請求項１から５のうち何れかに記載の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面には凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１から６のうち何れかに記載の地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
請求項１から７のうち何れかに記載の施工方法により先行エレメントに後行エレメントが打ち継がれてなることを特徴とする地中壁。
先行エレメントに連続して後行エレメントを構築することにより構成されるコンクリート造地中壁の打ち継ぎ構造であって、
前記先行エレメントを構築し、前記先行エレメントの前記後行エレメント側の端面とともに、鉛直方向に延びる鉛直空間を形成するように、可撓性を有するシート状部材を配置し、前記後行エレメントを構成するコンクリートを打設し、前記鉛直空間内に流動性を有する止水剤を注入してなることを特徴とする地中壁の打ち継ぎ構造。