JP5099372B2 - 鋼管矢板の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管本体を連続して配置してなる鋼管矢板の施工方法に関するものである。

一般に、鋼管矢板は、複数の鋼管本体を継手部によりそれぞれ連結して構成される。該継手部には、例えば、軸方向にスリットを有するＣ字状継手部材にＴ字状継手部材を挿入してなるものが採用される。
また、上述した鋼管矢板は、廃棄物処分場における遮水壁として使用されており、例えば、産業廃棄物あるいは一般廃棄物を沿岸部に埋め立て処分する場合、鋼管矢板により、沿岸部を外海側と処分場側とに区画しているが、この時、埋立て処分場から汚染された保有水（濁水）が外海に浸出するのを防止する必要がある。

しかしながら、鋼管矢板に、例えば、上述したＣ字状継手部材にＴ字状継手部材を挿入してなる継手部が採用された場合、鋼管矢板の施工時、すなわち、Ｃ字状継手部材を打設する際に、特にバイブロハンマーによる振動によって、Ｃ字状継手部材のスリットから水みちを形成する土砂等（現地盤上に施工した敷砂等）が流入してＣ字状継手部材内に堆積し、その後の継手部の遮水性能に大きな影響を与える虞があり、打設時におけるＣ字状継手部材のスリットからの土砂等の流入を極力抑える必要があった。

なお、特許文献１には、鋼管矢板の一方の鋼管にはＣＴ形鋼が固定され、他方の鋼管にはＣＴ形鋼挿入溝が長手方向に形成されたパイプが固定され、ＣＴ形鋼がパイプ内に収容されてなる継手の施工法において、ＣＴ形鋼挿入溝からパイプの内部空間への水および泥土の流入を遮断する手段として遮水板をＣＴ形鋼に設け、ＣＴ形鋼をパイプ内に挿入することにより内部空間への水および泥土の流入を遮断した後、内部空間内の水を排水し、次いで内部空間内にアスフアルト混合物、モルタル等の充填材を充填することが開示されている。

特開２００３−５５９５８号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、他方の鋼管をパイプと共に打設した後、一方の鋼管をＣＴ形鋼と共にパイプ内に挿入する際、ＣＴ形鋼の遮水板がパイプの内周面に圧接され、それ以降、スリットからパイプ内への水及び泥土の流入は遮断されるが、他方の鋼管をパイプと共に打設する際、パイプのスリットから内部へ土砂等が流入する虞があり、上述した問題を解決することはできない。
しかも、特許文献１の発明では、パイプの打設の際にパイプ内に土砂等が流入して堆積しているために、一方の鋼管から延びるＣＴ形鋼を他方の鋼管から延びるパイプ内に挿入して打設する際の打設抵抗が増加し、該作業に困難が生じる虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、打設時におけるＣ字状継手部材のスリットからの土砂等の流入を極力抑え、継手部の遮水性能を向上させる鋼管矢板の施工方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、隣接する鋼管本体の内一方の鋼管本体から延設されるＣ字状継手部材と、他方の鋼管本体から延設され、前記Ｃ字状継手部材の内周面に沿って密着して該内周面との間に平面視で閉部位を形成するゴム板を備えたＴ字状継手部材とからなる継手部を有する鋼管矢板の施工方法であって、前記Ｃ字状継手部材内に、水によりゲル状に反応する被梱包材を、水により溶解または分解されるシートにて梱包した柱状部材を充填する充填ステップと、該充填ステップの後、前記一方の鋼管本体と共にＣ字状継手部材を打設するＣ字状継手部材打設ステップと、該Ｃ字状継手部材打設ステップ後で、前記Ｃ字状継手部材内の前記被梱包材がゲル状に反応した後、前記Ｔ字状継手部材の前記ゴム板が前記Ｃ字状継手部材の内周面に沿って密着して前記閉部位を形成するように前記他方の鋼管本体と共にＴ字状継手部材を前記Ｃ字状継手部材内に挿入して打設するＴ字状継手部材打設ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項１の発明では、Ｃ字状継手部材内に、予め、水によりゲル状に反応する被梱包材を、水により溶解または分解されるシートにて梱包した柱状部材を充填しているので、一方の鋼管本体と共にＣ字状継手部材を打設する際、柱状部材によりＣ字状継手部材内への土砂等の流入を極力抑えることができる。
また、Ｃ字状継手部材の打設後、Ｃ字状継手部材内に充填された柱状部材内の被梱包材は水との反応によりゲル状体に変化するため、Ｔ字状継手部材をそのゴム板がＣ字状継手部材の内周面に密着するようにＣ字状継手部材内に挿入し打設しても、打設抵抗が増加されることなく容易に打設することができ、しかも、Ｔ字状継手部材に固定されたゴム板の損傷を防ぐことができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記Ｔ字状継手部材打設ステップの後、平面視における前記閉部位の範囲を前記Ｃ字状継手部材の全高に亘って洗浄する洗浄ステップと、該洗浄ステップの後、前記Ｃ字状継手部材の全高に亘って、平面視における前記閉部位の範囲に遮水材を充填する遮水材充填ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２の発明では、閉部位からの遮水材の流出、ひいては、Ｃ字状継手部材からの遮水材の流出を防ぐことができ、継手部の遮水性能を向上させることができる。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記被梱包材は、水との反応により膨潤してゲル化し止水機能を有する顆粒の集合体であることを特徴とするものである。
請求項３の発明では、継手部の遮水性能がさらに向上する。

請求項４に記載した発明では、請求項１〜３のいずれかに記載した発明において、前記シートは、段ボールシートであることを特徴とするものである。
請求項４の発明では、シートに段ボールシートを採用したので、コスト的にも有利である。

請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明において、ことを特徴とするものである。
請求項５の発明では、留め具等を使用しないので、留め具等の残留による遮水性能の低下を防止することができる。

本発明の鋼管矢板の施工方法によれば、特に、継手部において、Ｃ字状継手部材内に柱状部材を充填した後にＣ字状継手部材が打設されるので、打設の際、柱状部材によりＣ字状継手部材内への、水みちを形成する土砂等の流入を防ぐことができる。
また、Ｃ字状継手部材の打設後、Ｃ字状継手部材内に充填された柱状部材内の被梱包材は水との反応によりゲル状体に変化するので、Ｔ字状継手部材をＣ字状継手部材内へ挿入打設する際、打設抵抗が増加されることなく容易に打設することができ、しかも、Ｔ字状継手部材に固定されたゴム板の損傷を防ぐことができる。
これにより、Ｃ字状継手部材の打設時に、スリットからの土砂等の流入を未然に防ぐので、鋼管矢板の継手部における遮水性能を向上することができる。

図１は、鋼管矢板の施工後の継手部の軸直交断面図である。 図２は、柱状部材の斜視図である。 図３は、柱状部材の軸直交断面図である。 図４は、鋼管矢板の施工方法で、特に、充填ステップを説明するための図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図で、（ｂ）は継手部の軸断面図である。 図５は、鋼管矢板の施工方法で、特に、Ｔ字状継手部材打設ステップを説明するための図であり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図で、（ｂ）は継手部の軸断面図である。 図６は、鋼管矢板の施工方法で、特に、洗浄ステップを説明するための図であり、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図で、（ｂ）は継手部の軸断面図である。 図７は、鋼管矢板の施工方法で、特に、遮水材充填ステップを説明するための図であり、（ａ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図で、（ｂ）は継手部の軸断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図４に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る鋼管矢板の施工方法は、図１に示すように、隣接する鋼管本体２ａ、２ｂの内一方の鋼管本体２ａから一体的に延設されるＣ字状継手部材４と、他方の鋼管本体２ｂから一体的に延設され、Ｃ字状継手部材４の内周面に沿って密着して該内周面との間に平面視で閉部位１３を形成するゴム板３を備えたＴ字状継手部材５とからなる継手部１に採用される。なお、一方の鋼管本体２ａとＣ字状継手部材４とは溶接にて一体的に接合され、また、他方の鋼管矢板２ｂとＴ字状継手部材５も溶接にて一体的に接合される。

Ｃ字状継手部材４は、図１に示すように、一方の鋼管本体２ａの略全長から延設されている。また、Ｃ字状継手部材４は、他方の鋼管本体２ｂと対向する部位に、軸方向に延びる所定幅のスリット９が形成され断面Ｃ字状に形成される。
Ｔ字状継手部材５は、図１に示すように、他方の鋼管本体２ｂの略全長から延設されている。Ｔ字状継手部材５は、Ｃ字状継手部材４のスリット９内に嵌合され、一方の鋼管本体２ａに向って延びる柱部１１と、該柱部１１の先端に略直交する方向に延びる直交柱部１２とからなる断面Ｔ字状に形成される。
また、Ｔ字状継手部材５の直交柱部１２には、該直交柱部１２を覆うように矩形のゴム板３が固定される。このゴム板３は、Ｔ字状継手部材５がＣ字状継手部材４内に挿入されると、直交柱部１２の両端からＣ字状継手部材４の内周面に沿って屈曲して該内周面に密着し、平面視において該内周面とゴム板３との間で閉部位１３が形成されるようになる。
なお、ゴム板３が固定される上下方向の範囲は、図５（ｂ）に示すように、Ｔ字状継手部材５を打設した際、Ｔ字状継手部材５の上端から、現地盤の上端よりも１．５ｍ程度下方までの範囲となる。

次に、本発明の実施の形態に係る鋼管矢板の施工方法を説明するが、本施工方法は、特に、鋼管矢板の継手部１の施工方法に関するものである。
まず、充填ステップとして、図４に示すように、Ｃ字状継手部材４内に柱状部材６が複数充填される。
各柱状部材６は、図２及び図３に示すように、止水機能を有し水と反応して膨潤してゲル状体８’（図５参照）に変化する被梱包材８を、水により溶解または分解されるシートである段ボールシート７により、後述するように梱包して構成される。
また、柱状部材６がＣ字状継手部材４内に充填される上下方向の範囲は、図４（ｂ）に示すように、Ｃ字状継手部材４を打設した際、敷砂層の上端からＣ字状継手部材４の下端までの範囲である。なお、図４（ｂ）では、Ｃ字状継手部材４内に柱状部材６が２個しか図示されていないが、実際には２個以上の柱状部材６が充填される。

被梱包材８は、顆粒を集合させた集合体であり、水分が粒子間に素早く浸透し、短時間でより多くの水を吸収し膨潤してゲル化し止水機能を発揮するものである。この顆粒は、無機系顆粒状止水材料または有機系顆粒状止水材料のいずれも採用することができる。無機系顆粒状止水材料は、水膨潤性を有する粘土鉱物が好適であり、具体的にスメクタイト系粘土鉱物及び膨潤性雲母鉱物等が挙げられるが天然物であっても合成によるものでもよい。また、有機系顆粒状止水材料の場合、顆粒状ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）が特に好適である。
さらに具体的には、顆粒は、特にスメクタイト系粘土鉱物の１つであるベントナイトが好ましい。ベントナイトにはナトリウムタイプとカルシウムタイプのベントナイトがあるが、活性化したカルシウムタイプのベントナイトが膨潤性と膨潤速度に優れており、止水効果の観点からさらに好ましい。このカルシウムタイプのベントナイトの止水に係る物性は、膨潤能力：２０ｍｌ／２ｇ以上，耐水圧：４９０ｋＰａ以上，透水係数：１×１０^−５ｃｍ／ｓｅｃ以下である。
なお、本実施の形態では、顆粒は、上述したカルシウムタイプのベントナイトを主としているが、さらに木粉を加えたものが採用される。

段ボールシート７は、具体的には、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度の厚みを有するものが最も好適である。なお、シートは、単に紙シートを複数積層したものでもよい。
そして、図２及び図３に示すように、厚み略２．０ｍｍで略１００ｃｍ×略５０ｃｍの矩形状の段ボールシート７を、まず、直径：略１３ｃｍ，長さ：１００ｃｍの円筒状に丸めるようにして、重なった自由端部１４、１４を接着剤で止める。次に、一端開口を内側に折り込むようにして接着剤で止めて有底円筒体を形成する。次に、他端開口から被梱包材（顆粒の集合体）８を充填した後、他端開口を同様に内側に折り込むようにして接着剤で止める。
その結果、直径：略１３ｃｍ，長さ：略７５ｃｍ，重さ：略３ｋｇの柱状部材６が形成される。

さらに、図４を参照して、充填ステップにおける、Ｃ字状継手部材４内に複数の柱状部材６を充填する方法を具体的に説明する。
鋼管矢板の仮置き場にて、一方の鋼管本体２ａから延設されたＣ字状継手部材４内に上述した柱状部材６を複数投入し、各柱状部材６をフック（鉄筋ハッカ等）でスリット９を利用しながら、Ｃ字状継手部材４の下端に向けて順次引っ張り込んで上述した範囲に充填する。その後、Ｃ字状継手部材４のスリット９は、その上端の僅かな範囲を除いて閉塞部材１０で閉塞され、Ｃ字状継手部材４の上下端開口も閉塞部材１０で閉塞される。該閉塞部材１０は、粘着テープ、薄いゴム板等が採用される。該閉塞部材１０により、Ｃ字状継手部材４の打設中に、浮力や段ボールシート７の破損による被梱包材８の外部への流出及び外部からの土砂等のＣ字状継手部材４内への流入を極力阻止しようとしている。

次に、Ｃ字状継手部材打設ステップとして、Ｃ字状継手部材４内に柱状部材６が複数充填された一方の鋼管本体２ａを吊り上げ、該一方の鋼管本体２ａを位置決めのために予め設置された導材にセットして、Ｃ字状継手部材４と共にバイブロハンマーにて打設する。
この時、Ｃ字状継手部材４のスリット９を閉塞する閉塞部材１０に加えてＣ字状継手部材４内に充填された各柱状部材６により、バイブロハンマーの振動によるＣ字状継手部材４内への土砂等（例えば、予め施工された現地盤上の敷砂等）の流入を極力抑えることができる。
なお、Ｃ字状継手部材４の打設後所定時間経過すると、Ｃ字状継手部材４内の各柱状部材６の段ボールシート７は水により溶解されると共に、被梱包材８は水に反応して膨潤してゲル状体８’に変化する。

次に、Ｔ字状継手部材打設ステップとして、他方の鋼管本体２ｂを吊り上げ、図５に示すように、鋼管本体２ｂのＴ字状継手部材５の柱部１１を鋼管本体２ａのＣ字状継手部材４のスリット９に嵌合させると共に、ゴム板３を直交柱部１２の両端からＣ字状継手部材４の内周面に沿って屈曲させＣ字状継手部材４の内周面に密着させるようにして、該鋼管本体２ｂをＣ字状継手部材４と共にバイブロハンマーにて打設する。
この時、Ｃ字状継手部材４内の各柱状部材６の段ボールシート材７は溶解し、被梱包材８は水との反応によりゲル状体８’に変化しているので、打設抵抗が増加されることなくＴ字状継手部材５をＣ字状継手部材４内へ容易に打設でき、しかも、Ｔ字状継手部材５に固定されたゴム板３の損傷を防ぐことができる。また、当然ながら、Ｔ字状継手部材５をＣ字状継手部材４内へ挿入して打設する際には、Ｃ字状継手部材４のスリット９を閉塞していた閉塞部材１０は、Ｔ字状継手部材５の柱部１１により破断されると共に、Ｔ字状継手部材５の柱部１１及び直交柱部１２がＣ字状継手部材４内のゲル状体８’内に没入される。
また、Ｔ字状継手部材５の打設が完了すると、Ｃ字状継手部材４内で、Ｔ字状継手部材５の直交柱部１２にゴム板３が固定される上下方向の範囲（Ｔ字状継手部材５の上端から現地盤の上端よりも１．５ｍ程度下方までの範囲）には、平面視において、Ｃ字状継手部材４の内周面と、Ｔ字状継手部材５のゴム板３との間に閉部位１３が形成されるようになる。

次に、洗浄ステップとして、図６に示すように、Ｃ字状継手部材４内における、Ｃ字状継手部材４の内周面とゴム板３との間に形成された平面視で閉部位１３の範囲をＣ字状継手部材４の全高に亘って洗浄する。このため、Ｃ字状継手部材４内の閉部位１３内からゲル状体８’が排出され、平面視で閉部位１３以外の範囲にゲル状体８’が残存するようになる。
次に、遮水材充填ステップとして、図１及び図７に示すように、Ｃ字状継手部材４内の平面視で閉部位１３の範囲に遮水材としての無収縮モルタル１５をＣ字状継手部材４の全高に亘って打設する。この時、Ｃ字状継手部材４内において閉部位１３が形成される部位（継手部１の上端から現地盤の上端よりも１．５ｍ程度下方までの範囲）では、無収縮モルタル１５が閉部位１３から、ひいては、Ｃ字状継手部材４のスリット９から外部に流出することはない。一方、Ｃ字状継手部材４内において閉部位１３が形成されない部位（継手部１の下端から現地盤の上端よりも１．５ｍ程度下方までの範囲）では、無収縮モルタル１５がＴ字状継手部材５の直交柱部１２を超えて若干ゲル状体８’側に流動するようになる。
なお、本実施の形態では、遮水材として無収縮モルタル１５が採用されているが、アスファルト等を採用してもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、特に、Ｃ字状継手部材４内に、被梱包材８を段ボールシート７で梱包した柱状部材６を複数充填する充填ステップを備えているので、次工程のＣ字状継手部材打設ステップにおいて、閉塞部材１０に加えてＣ字状継手部材４内に充填された各柱状部材６により、バイブロハンマーの振動によるＣ字状継手部材４内への土砂等の流入を極力抑えることができる。
これにより、漏れの原因となる土砂等のＣ字状継手部材４内へ流入を未然に極力阻止するので、継手部１における遮水能力を向上させることができる。
また、本発明の実施の形態では、Ｃ字状継手部材４の打設後、Ｃ字状継手部材４内に充填された各柱状部材６の被梱包材８は、水との反応によりゲル状体８’に変化しているために、次工程のＴ字状継手部材打設ステップにおいて、打設抵抗が増加されることなくＴ字状継手部材５をＣ字状継手部材４内へ容易に打設することができ、しかも、Ｔ字状継手部材５に固定されたゴム板３の損傷を防ぐことができる。
しかも、柱状部材６は、被梱包材８を段ボールシート７により接着剤で梱包して構成され、留め具等を使用しないので、遮水が確実なものとなる。

１ 継手部，２ａ 一方の鋼管本体，２ｂ 他方の鋼管本体，３ ゴム板，４ Ｃ字状継手部材，５ Ｔ字状継手部材，６ 柱状部材，７ 段ボールシート（シート），８ 被梱包材，８’ ゲル状体，１３ 閉部位，１５ 無収縮モルタル（遮水材）

Claims (5)

1. 隣接する鋼管本体の内一方の鋼管本体から延設されるＣ字状継手部材と、他方の鋼管本体から延設され、前記Ｃ字状継手部材の内周面に沿って密着して該内周面との間に平面視で閉部位を形成するゴム板を備えたＴ字状継手部材とからなる継手部を有する鋼管矢板の施工方法であって、
   前記Ｃ字状継手部材内に、水によりゲル状に反応する被梱包材を、水により溶解または分解されるシートにて梱包した柱状部材を充填する充填ステップと、
   該充填ステップの後、前記一方の鋼管本体と共にＣ字状継手部材を打設するＣ字状継手部材打設ステップと、
   該Ｃ字状継手部材打設ステップ後で、前記Ｃ字状継手部材内の前記被梱包材がゲル状に反応した後、前記Ｔ字状継手部材の前記ゴム板が前記Ｃ字状継手部材の内周面に沿って密着して前記閉部位を形成するように前記他方の鋼管本体と共にＴ字状継手部材を前記Ｃ字状継手部材内に挿入して打設するＴ字状継手部材打設ステップと、
   を備えたことを特徴とする鋼管矢板の施工方法。
2. 前記Ｔ字状継手部材打設ステップの後、平面視における前記閉部位の範囲を前記Ｃ字状継手部材の全高に亘って洗浄する洗浄ステップと、
   該洗浄ステップの後、前記Ｃ字状継手部材の全高に亘って、平面視における前記閉部位の範囲に遮水材を充填する遮水材充填ステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管矢板の施工方法。
3. 前記被梱包材は、水との反応により膨潤してゲル化し止水機能を有する顆粒の集合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管矢板の施工方法。
4. 前記シートは、段ボールシートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼管矢板の施工方法。
5. 前記段ボールシートにて前記被梱包材を梱包する際に接着剤が使用されることを特徴とする請求項４に記載の鋼管矢板の施工方法。