JP5747852B2 - 鋼矢板基礎の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、先端支持力及び施工性を向上させるための鋼矢板基礎の施工方法及び鋼矢板基礎に関する。

各種構造物の基礎として、鋼管杭、既成コンクリート杭（ＰＨＣ杭）、場所打ちコンクリート杭などが一般的であるが、近年では、打設が容易で施工性に優れた鋼矢板を利用した基礎構造が検討されている。

例えば、特許文献１には、フーチング（構造物の直接基礎）の周面に沿って複数の矢板を設置し、フーチング直下の地盤を拘束することで、地盤に対する締め固め効果と変形抑制効果を得ることが可能な矢板併用型直接基礎が記載されている。また、特許文献２には、先端支持力を確保するために、鋼矢板の先端部に２枚の鋼矢板を接合した閉鎖断面形状を形成した鋼矢板基礎構造が記載されている。

特開２００７−５１４８６号公報 特開２００８−２４８５０３号公報

しかしながら、鋼矢板は、鋼管杭等と比べて断面積が小さく、かつ、閉鎖断面を得にくいので、鋼矢板基礎では杭先端部の支持力が問題となる。

特許文献１に記載の矢板併用型直接基礎では、鋼矢板を地盤の支持層にまで打ち込まず、鋼矢板自体には先端支持力を期待していないので、フーチング下にＮ値が２０以上の砂質土層が存在しない場合には基礎を設置できないという問題がある。

また、特許文献２に記載の鋼矢板基礎構造では、打設前に２枚の鋼矢板を接合加工する必要があり、加工コスト及び手間が大きい。さらに、大きな先端支持力を得ることができる反面、打設時の杭先端部の抵抗面積が大きいことや、杭先端部の閉塞効果が原因で、打設が困難となり、鋼矢板基礎の長所である施工性の高さが損なわれてしまう。

ところで、鋼管杭工法では、先端支持力を得る方法として、鋼管杭を支持層に打ち込んだ後に、鋼管杭の杭先端部にセメントミルクを噴射して固化させた根固め部を築造することが一般的である。この観点からは、鋼矢板基礎においても、打設された鋼矢板の先端部に根固め部を築造することが考えられる。

しかしながら、鋼矢板基礎の施工では、相隣接する鋼矢板の継手部を嵌合させながら、１枚ずつ鋼矢板を打設していくことになる。このため、後の鋼矢板の打設完了前に、先に打設した鋼矢板の先端部に噴射されたセメントミルクが固化して根固め部が築造されてしまうと、当該根固め部と後の鋼矢板の継手部付近とが干渉するため、後の鋼矢板を所望深度まで打設することができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、根固め部により鋼矢板基礎の先端支持力を確保できるとともに、先に打設した鋼矢板先端の根固め部により後の鋼矢板の打設が不可能となることを防止して施工性を向上させることが可能な、新規かつ改良された鋼矢板基礎の施工方法及び鋼矢板基礎を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、前記鋼矢板は、ハット形鋼矢板であり、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する前記後の鋼矢板を打設した後に、前記先の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第１の配管と、前記後の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第２の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記先後の鋼矢板のフランジで囲まれた空間に前記根固め部を築造するとともに、前記後の鋼矢板のウェブ内面に沿って配置された第３の配管から、前記流動性固化材を噴射することで、前記後の鋼矢板のウェブ及びフランジで囲まれた凹部に、前記根固め部を築造することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法が提供される。
また、隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、前記鋼矢板は、Ｕ形鋼矢板であり、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する前記後の鋼矢板を打設した後に、前記先の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第１の配管と、前記後の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第２の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記先後の鋼矢板の継手部嵌合部位の周辺空間に前記根固め部を築造するとともに、前記後の鋼矢板のウェブ内面に沿って配置された第３の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記後の鋼矢板のウェブとフランジで囲まれる凹部に前記根固め部を築造することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法が提供される。
また、隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、前記配管の先端に周方向に所定間隔で設けられた複数の噴射口から前記流動性固化材を水平方向に噴射することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法が提供される。

前記鋼矢板の打設前に、前記鋼矢板のうち前記根固め部が築造される先端部の継手部を除去しておくようにしてもよい。

前記配管は、前記鋼矢板のウェブ内面、フランジ内面又はフランジ外面に沿って設置されるようにしてもよい。

前記配管は、前記鋼矢板のウェブ及びフランジで囲まれた凹部の中心に配置されるようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎において、前記鋼矢板の先端部に、前記鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から噴出された流動性固化材が固化することによって築造された根固め部を有することを特徴とする、鋼矢板基礎が提供される。

前記鋼矢板のうち前記根固め部が築造される先端部の継手部が除去されているようにしてもよい。

上記鋼矢板基礎及びその施工方法によれば、各鋼矢板の先端部周辺に流動性固化材を注入して根固め部を築造できるので、鋼矢板基礎の先端支持力を増強できる。さらに、先に打設した鋼矢板の先端に噴射された流動性固化材が固化しないうちに、先の鋼矢板と継手部を嵌合させながら、後の鋼矢板を順次打設していく。これにより、後の鋼矢板の先端部の継手部が、先の鋼矢板の先端部に形成された根固め部と干渉しないので、後の鋼矢板を所望深度まで好適に打ち込むことが可能となり、施工性が向上する。

以上説明したように本発明によれば、根固め部により鋼矢板基礎の先端支持力を確保できるとともに、先に打設した鋼矢板先端の根固め部により後の鋼矢板の打設が不可能となることを防止して施工性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る井筒型の鋼矢板基礎の先端部を示す水平断面図である。 同実施形態にかかる井筒型の鋼矢板基礎を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る壁型の鋼矢板基礎２の先端部を示す水平断面図である。 同実施形態に係る壁型の鋼矢板基礎を示す正面図である。 本発明の第１、第２の実施形態に係る鋼矢板と配管の配置を示す斜視図である。 本実施形態に係る配管の先端に形成された噴射口を示す正面図及び水平断面図である。 本実施形態に係る鋼矢板の先端部の継手を除去した状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法を示すフローチャートである。 本実施形態に係る１枚の鋼矢板の打設方法を示す工程図である。 本実施形態に係るハット形鋼矢板に対する配管の設置位置を示す上面図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板に対する配管の設置位置を示す上面図である。 本実施形態に係るハット形鋼矢板の内側にのみ根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るハット形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るハット形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るハット形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 セメントミルクがハット形鋼矢板の継手周辺からオーバーフローした状態を示す模式図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板の内側にのみ根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。 本実施形態に係るＵ形鋼矢板の内側及び外側に根固め部を築造する場合の施工手順を示す工程図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［１．鋼矢板基礎の全体構成］
最初に、本発明の好適な実施形態に係る鋼矢板基礎の全体構成について説明する。鋼矢板基礎は、隣接する複数の鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設して構築される基礎構造である。以下では、井筒型の鋼矢板基礎（図１、図２参照。）と、壁型の鋼矢板基礎（図３、図４参照。）の構成例について説明する。

［１．１．井筒型の鋼矢板基礎の全体構成］
まず、図１、図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る井筒型の鋼矢板基礎１の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る井筒型の鋼矢板基礎１の先端部を示す水平断面図であり、図２は、本実施形態に係る井筒型の鋼矢板基礎１を示す正面図である。

図１及び図２に示すように、井筒型の鋼矢板基礎１は、複数の鋼矢板１０を筒型に接合した基礎であり、井筒型の鋼矢板基礎１全体で閉鎖断面が形成される。この井筒型の鋼矢板基礎１は、例えば、橋脚・橋台基礎、建築基礎などに適用される。

井筒型の鋼矢板基礎１の筒型形状は、図１に示すように、正方形又は長方形等の矩形状が一般的であるが、例えば、三角形、五角形等の多角形状や、略円形、楕円形等の環状など、筒状であれば任意の形状であってもよい。また、井筒型の鋼矢板基礎１は、鋼矢板１０単独で基礎構造を構成してもよいし、或いは、他の基礎と鋼矢板基礎とを組み合わせた基礎構造であってもよい。後者の例としては、構造物の直接基礎（フーチング）の周囲に鋼矢板１０を打設した矢板併用直接基礎などにも、本実施形態に係る井筒型の鋼矢板基礎１を適用することができる。なお、図示の例では、鋼矢板１０としてハット形鋼矢板を用いているが、Ｕ形鋼矢板などの他のタイプの鋼矢板を筒状に連設しても、井筒型の鋼矢板基礎を構築可能である。

井筒型の鋼矢板基礎１では、相隣接する鋼矢板１０の継手１１が相互に嵌合した状態で、複数の鋼矢板１０が地盤中に打設されている。この際、少なくとも一部の鋼矢板１０の先端は、地盤の中間層４を貫通して支持層３に至る深さにまで打設されている。なお、１枚の鋼矢板１０で支持層３まで到達しない場合には、複数枚の鋼矢板１０を軸方向（長手方向）に継ぎ足して、鋼矢板基礎１の全長を延長してもよい。

また、支持層３に打設された各鋼矢板１０の先端部には、根固め部２０が築造されている。根固め部２０は、鋼矢板１０の先端部に噴射された流動性固化材（セメントミルク）が固化したものであり、図示の例では、個々の鋼矢板１０の先端部において、ウェブとフランジとで囲まれる凹部に根固め部２０が築造されている。比較的硬質で安定した支持層３まで鋼矢板１０の先端部を打設し、当該先端部の周囲に根固め部２０を築造することで、鋼矢板１０の先端支持力を大幅に増加させることができる。かかる根固め部２０の築造方法は、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法の特徴であり、その詳細は後述する。

図２（ａ）に示す通常の矢板基礎構造では、全ての鋼矢板１０の先端部が支持層３まで打設されている。かかる構造により、高い先端支持力を得ることができるので、比較的軟弱な地盤に対しても対応可能となる。一方、図２（ｂ）に示す脚付き矢板基礎構造では、所定間隔で配置される一部の長い鋼矢板１０Ｌの先端部のみが支持層３まで打設され、他の短い鋼矢板１０Ｓの先端部は中間層４までしか打設されていない。かかる構造により、全ての鋼矢板１０を支持層３まで打設して根固め部を築造しなくてすむので、施工コスト及び施工時間を節減することができる。この脚付き矢板基礎構造は、地盤が比較的安定している場合などに好適に適用できる。

［１．２．井筒型の鋼矢板基礎の全体構成］
次に、図３、図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る壁型の鋼矢板基礎２の全体構成について説明する。図３は、本実施形態に係る壁型の鋼矢板基礎２の先端部を示す水平断面図であり、図４は、本実施形態に係る壁型の鋼矢板基礎２を示す正面図である。

図３及び図４に示すように、壁型の鋼矢板基礎２は、複数の鋼矢板１０を一方向に壁状に接合した基礎である。この壁型の鋼矢板基礎２は、例えば、道路や宅地の擁壁、地盤沈下対策などに適用される。

この壁型の鋼矢板基礎２についても、鋼矢板１０単独で基礎構造を構成してもよいし、或いは、他の基礎と鋼矢板基礎とを組み合わせた基礎構造（例えば矢板併用直接基礎）であってもよい。なお、図示の例では、鋼矢板１０としてハット形鋼矢板を用いているが、Ｕ形鋼矢板、直線形鋼矢板などの他のタイプの鋼矢板を壁状に連設しても、壁型の鋼矢板基礎を構築可能である。

また、壁型の鋼矢板基礎２でも、相隣接する鋼矢板１０の継手１１が相互に嵌合した状態で、複数の鋼矢板１０が地盤中に打設されている。この際、少なくとも一部の鋼矢板１０の先端は、地盤の中間層４を貫通して支持層３に至る深さにまで打設され、支持層３に打設された各鋼矢板１０の先端部には、上記根固め部２０が築造されている。

壁型の鋼矢板基礎２においても、図４（ａ）に示す通常の矢板基礎構造、図４（ｂ）に示す脚付き矢板基礎構造のいずれかを採用しうる。図４（ａ）に示す通常の矢板基礎構造では、全ての鋼矢板１０の先端部が支持層３まで打設される。一方、図４（ｂ）に示す脚付き矢板基礎構造では、所定間隔で配置される一部の長い鋼矢板１０Ｌの先端部のみが支持層３まで打設され、他の短い鋼矢板１０Ｓの先端部は中間層４までしか打設されていない。図４（ａ）、図４（ｂ）の構造それぞれの効果は、上述した井筒型の鋼矢板基礎１の場合と同様である。

以上、本実施形態に係る鋼矢板基礎の代表例として、井筒型の鋼矢板基礎１と、壁型の鋼矢板基礎２について説明した。以下では、かかる鋼矢板基礎の施工方法について詳述する。なお、本発明の鋼矢板基礎は、上記２つの例の基礎構造に限定されるものではなく、複数の鋼矢板を接合して構築される基礎であれば、任意の基礎構造に適用可能である。

［２．鋼矢板基礎の施工方法の要点］
次に、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法の要点について説明する。

上述した構造の鋼矢板基礎１、２を施工する場合、複数の鋼矢板１０を１枚ずつ順次、地盤に打設していく。この際、先に打設完了した鋼矢板１０の継手１１に、後に打設する鋼矢板１０の継手１１を嵌合させた状態で、当該後の鋼矢板１０を先の鋼矢板１０に対して軸方向にスライドさせながら、地盤中の所望深度まで打設する必要がある。一方、鋼矢板基礎１、２を支持杭として利用するためには、鋼矢板基礎１、２の軸方向の支持力を確保する必要がある。このために、各鋼矢板１０の軸方向の先端部に、流動性固化材として例えばセメントミルクを噴射して根固め部２０を築造し、当該先端部付近の地盤を改良することで、各鋼矢板１０の先端支持力の増加を図る。

かかる鋼矢板基礎１、２の施工では、以下の（１）〜（３）の技術的課題が生じる。
（１）鋼矢板１０の先端部に根固め部２０を築造するために、どのように鋼矢板１０を支持層３に打設し、どのようにセメントミルクを注入したらよいか。
（２）十分な先端支持力を得るために、鋼矢板１０の先端部周辺の適切な範囲にどのようにしてセメントミルクを噴射して根固め部２０を築造したらよいか。
（３）先に打設した鋼矢板１０Ａの先端部に形成された根固め部２０と、後に打設する鋼矢板１０Ｂの先端部との干渉をどのようして防止したらよいか。即ち、先に打設した鋼矢板１０Ａの先端部のセメントミルクが固化する前に、先後の鋼矢板１０Ａ、１０Ｂの継手１１、１１を嵌合させながら、後の鋼矢板１０Ｂを所望深度までどのように打設するかが問題となる。後の鋼矢板１０Ｂの打設前に、先の鋼矢板１０Ａの先端部に噴射されたセメントミルクが固化してしまうと、先の鋼矢板１０Ａと継手１１、１１を嵌合させながら後の鋼矢板１０Ｂを打設するときに、当該後の鋼矢板１０Ｂの先端部の継手１１が、先の鋼矢板１０Ａの先端部に形成された根固め部２０と干渉してしまい、後の鋼矢板１０Ｂを所望深度まで打設できないという問題が生じる。

まず、上記（１）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、図５に示すように、鋼矢板１０の軸方向（長手方向）に沿って配管３０、３１、３２を配置する。図５は、本実施形態に係る鋼矢板１０と配管３０、３１、３２の配置を示す斜視図である。

配管３０、３１、３２は、例えば、柔軟性を有するホース等で構成され、セメントミルク等の流動性固化材を地上から地盤中の鋼矢板１０の先端部１０ａまで搬送して地盤中に注入するためのセメントミルク注入管として機能する。かかる配管３０、３１、３２は、鋼矢板１０とともに地盤中に打設可能であり、鋼矢板１０の打設完了後には、配管３０、３１、３２を地盤中から引き抜いて除去することが可能である。かかる配管３０、３１、３２により、支持層３に打設された鋼矢板１０の先端部１０ａにセメントミルクを噴射して、根固め部２０を築造可能となる。

次に、上記（２）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、図５に示すように、鋼矢板１０の軸方向（長手方向）に沿って複数本の配管３０、３１、３２を配置する。図５の例では３本の配管３０、３１、３２を配置されている。配管３０は、鋼矢板１０のウェブ１２の内面に沿って軸方向に延びるように配置され、配管３１、３２はそれぞれ、鋼矢板１０の左右のフランジ１３、１３の外面に沿って軸方向に延びるように配置される。

このように、複数の配管３０、３１、３２を設置することで、鋼矢板１０の先端部１０ａの周囲の地盤に広範囲に渡ってセメントミルクを噴射して、大きな根固め部２０を築造できる。例えば、配管３０は、鋼矢板１０の先端部１０ａにおけるウェブ１２の内面と一対のフランジ１３、１３の内面とで囲まれた内側領域（凹部）にセメントミルクを噴射し、当該内側領域に根固め部２０を築造する。また、配管３１、３２は、鋼矢板１０の先端部１０ａにおけるフランジ１３、１３の外面の外側領域にセメントミルクを噴射し、当該外側領域に根固め部２０を築造する。

さらに、上記（２）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、図６に示すように、本実施形態に係る配管３０、３１、３２の先端には、周方向に所定間隔で複数の噴射口３７、３８が形成されている。図６は、本実施形態に係る配管３０の先端に形成された噴射口３７、３８を示す正面図及び水平断面図である。

図６（ａ）に示す例では、配管３０の先端部に周方向に等間隔で４つの噴射口３７が形成されている。また、図６（ｂ）に示す例では、配管３０の先端部に周方向に等間隔で８つの噴射口３８が形成されている。いずれの噴射口３７、３８も、略水平方向に向けてセメントミルクを噴射するようになっている。かかる噴射口３７、３８の配置及び形状により、鋼矢板１０の先端部１０ａ周囲の地盤に対して、上下方向だけでなく水平方向にもセメントミルクを噴射して、セメントミルクを広範囲に注入することができる。なお、地盤に対してより広範囲に渡ってセメントミルクを拡散させるためには、セメントミルク注入用の配管の先端部に上記のような噴射口を設けた方が好ましい。しかし、本発明では配管の先端部に噴射口を設けなくてもよく、例えば、ホース状の配管を用いて、当該配管の端部開口からセメントミルクを噴射するようにしてもよい。

加えて、上記（２）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、鋼矢板１０を支持層３に打設する際に、配管３０によりセメントミルクを注入しながら、鋼矢板１０の先端部１０ａを設計深度まで打設した後に、先端部１０ａを支持層３の上端まで引き上げた後に、再度、設計深度まで打ち込む（図９参照）。これにより、鋼矢板１０の軸方向にも広範囲にわたってセメントミルクを注入することができるとともに、セメントミルクと支持層３の原位置土とを攪拌混合して、良好な根固め部を築造できるようになる。

次に、上記（３）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、まず、先の鋼矢板１０Ａを地盤に打設し（第１工程）、次いで、当該先の鋼矢板１０Ａに沿って配置された配管３０の先端からセメントミルクを噴出する（第２工程）。その後、当該セメントミルクが固化する前に、当該先の鋼矢板１０Ａの継手１１に嵌合する後の鋼矢板１０Ｂを打設して（第３工程）、当該後の鋼矢板１０Ｂに沿って配置された配管３０の先端からセメントミルクを噴出する（第４工程）。かかる第１〜第４工程を繰り返しながら、複数の鋼矢板１０を１枚ずつ順次、打設していく。

かかる施工手順により、先に打設した鋼矢板１０Ａの先端のセメントミルクが固化しないうちに、後の鋼矢板１０Ｂを順次打設していくことができる。従って、先の鋼矢板１０Ａと継手１１、１１を嵌合させながら後の鋼矢板１０Ｂを打設するときに、当該後の鋼矢板１０Ｂの先端部の継手１１が、先の鋼矢板１０Ａの先端部に形成された根固め部２０と干渉しない。よって、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａに形成された根固め部２０と、後の鋼矢板１０Ｂの先端部１０ａの継手１１との干渉を防止できるので、後の鋼矢板１０Ｂを所望深度まで打ち込むことが可能となる。この結果、各鋼矢板１０の先端に根固め部２０を有する鋼矢板基礎の施工性が向上する。

しかし、上記の施工手順に従って、いくら各鋼矢板１０の打設を迅速に行ったとしても、後の鋼矢板１０Ｂの打設完了前に、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａでセメントミルクが固化してしまう場合も考えられる。

そこで、かかる場合に対処して、上記（３）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、図７に示すように、各鋼矢板１０の打設前に予め、各鋼矢板１０の先端部１０ａの継手部１１ａを除去しておくことが好ましい。図７は、本実施形態に係る鋼矢板１０の先端部１０ａの継手部１１ａを除去した状態を示す正面図である。

図７に示すように、鋼矢板１０の継手１１のうち、根固め部２０が築造される先端部１０ａの継手部１１ａを、鋼矢板１０の打設前に予め切断・除去しておく。そして、このように先端部１０ａの継手部１１ａが除去された鋼矢板１０を１枚ずつ順次打設していく。これにより、先に打設した鋼矢板１０Ａの先端部１０ａでセメントミルクが固化して根固め部２０が形成されているときでも、当該鋼矢板１０Ａと継手を嵌合させながら後の鋼矢板１０Ｂを打設するときに、当該後の鋼矢板１０Ｂの先端部の継手部１１ａが当該先の鋼矢板１０Ａの根固め部２０と干渉することを防止できる。よって、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａでセメントミルクが固化しているか否かに関わらず、後の鋼矢板１０Ｂを支持層３の所望深度まで好適に打ち込むことが可能となる。なお、鋼矢板１０の先端部１０ａの継手１１を除去する際には、継手１１のみならず、鋼矢板１０のフランジ１３若しくはアームの一部をも除去してもよい。これにより、先に築造された根固め部２０との干渉をより適切に回避して、鋼矢板１０の先端部１０ａを容易に打設可能となる。なお、これら除去される継手１１、フランジ１３若しくはアームの一部は、本願発明の継手部に相当する。

また、上記（３）の課題を解決するために、本実施形態に係る施工方法によれば、先に打設される鋼矢板１０Ａのウェブ１２内側に配置される配管３０（図５参照。）は、当該鋼矢板１０Ａの打設時に使用され、当該鋼矢板１０Ａのフランジ１３、１３外側に配置される配管３１、３２は、後の鋼矢板１０Ｂが打設されて、先後２枚の鋼矢板１０Ａ、１０Ｂによって閉鎖領域が形成された後に使用される。かかる配管３０、３１、３２の使用手順によっても、上記根固め部２０と後の鋼矢板１０Ｂの先端部１０ａが干渉する問題を解決できるが、この詳細は後述する。

［３．鋼矢板基礎の施工方法の詳細］
次に、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法について詳細に説明する。

［３．１．鋼矢板基礎の施工方法の全体フロー］
まず、図８を参照して、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法の手順について説明する。図８は、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法を示すフローチャートである。

図８に示すように、まず、鋼矢板基礎の施工箇所の地上に、鋼矢板１０を打設するための施工機（図示せず。）を設置する（Ｓ１０）。この施工機は、例えば、バイブロハンマ又は圧入機などであり、バイブロハンマ工法又は圧入工法などにより鋼矢板１０を地盤中に打ち込む。

次いで、鋼矢板１０の打設前に予め、図５に示したように、当該鋼矢板１０の軸方向に沿って、セメントミルク注入用の配管３０、３１、３２を取り付けるとともに、図７に示したように、当該鋼矢板１０の先端部１０ａの継手１１を切断して除去する（Ｓ１２）。

その後、施工機により鋼矢板１０を地盤中に打ち込み（Ｓ１４）、鋼矢板１０の先端部１０ａが支持層３に達した後に、配管３０の先端からセメントミルクを噴射しながら（Ｓ１６）、先端部１０ａを所定深度まで打設する。そして、当該セメントミルクが固化する前に、配管３０を地盤中から引き抜く（Ｓ１８）。このように先に打設された鋼矢板１０を、先の鋼矢板１０Ａと称する。

次いで、上記先の鋼矢板１０Ａの次に打設される鋼矢板１０（以下、後の鋼矢板１０Ｂと称する。）についても同様に、打設前に予め、配管３０、３１、３２を取り付け、継手１１を除去しておく（Ｓ１２）。次いで、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａに噴射されたセメントミルクが固化する前に、後の鋼矢板１０Ｂの継手１１を先の鋼矢板１０Ａの継手に嵌合させながら、当該後の鋼矢板１０Ｂを地盤に打ち込む（Ｓ１４）。これにより、後の鋼矢板１０Ｂは、継手１１が嵌合した状態で先の鋼矢板１０Ａに沿って軸方向にスライドしながら、地盤に打設される。そして、後の鋼矢板１０Ｂの先端部１０ａが支持層３に達したときに、上記先の鋼矢板１０Ａと同様に、後の鋼矢板１０Ｂの先端部１０ａの周囲にセメントミルクを噴射しながら（Ｓ１６）、先端部１０ａを所定深度まで打設する。その後、当該セメントミルクが固化する前に、配管３０を地盤中から引き抜く（Ｓ１８）。

このようにして、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａのセメントミルクが固化する前に、後の鋼矢板１０Ｂを支持層３まで打設すれば、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａに形成される根固め部２０により、後の鋼矢板１０Ｂの打設が妨げられることがない。また、もし仮に、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａのセメントミルクが固化してしまっている場合であっても、後の鋼矢板１０Ｂの先端部１０ａの継手部１１ａが予め除去されているので、先の鋼矢板１０Ａと後の鋼矢板１０Ｂを嵌合させながら、後の鋼矢板１０の先端部１０ａを支持層３の所定深度まで、支障なく打設可能である。このように、根固め部２０に対応する領域の継手１１を予め除去しておくことで、鋼矢板１０の打設性が向上する。

その後、上記のＳ１２〜Ｓ１８を繰り返すことで、隣接する鋼矢板１０、１０の継手１１、１１を相互に嵌合させながら、複数の鋼矢板１０が１枚ずつ順次、地盤中に打設されていき、鋼矢板基礎１、２が構築される。そして、鋼矢板基礎１、２を構成する全ての鋼矢板１０の打設が終了したら（Ｓ２０）、施工機を撤去し（Ｓ２２）、鋼矢板基礎１、２の施工を完了する。

［３．２．個々の鋼矢板の打設方法］
次に、図９を参照して、個々の鋼矢板１０の打設方法の詳細について説明する。図９は、本実施形態に係る１枚の鋼矢板１０の打設方法を示す工程図である。なお、図９では、説明の便宜上、１枚の鋼矢板１０に対して１本の配管３０のみが取り付けられる例について説明するが、かかる例に限定されず、図５に示したように１枚の鋼矢板１０に対して複数本の配管３０、３１、３２が取り付けられても勿論よい。

まず、図９（ａ）に示すように、鋼矢板１０のウェブ１２とフランジ１３、１３で囲まれる凹部１５に配管３０が設置され、当該配管３０とともに鋼矢板１０が地盤中に打ち込まれる。次いで、図９（ｂ）に示すように、鋼矢板１０の先端部１０ａが支持層３の上端に達したときに、配管３０の先端からセメントミルク２１を噴射開始し、図９（ｃ）に示すように、支持層３にセメントミルク２１を注入して地盤を緩めながら、鋼矢板１０の先端部１０ａを支持層３の所定深度まで打ち込む。その後、図９（ｄ）に示すように、一旦、鋼矢板１０の先端部１０ａが支持層３の上端付近に位置するまで、鋼矢板１０を引き上げた後に、図９（ｅ）に示すように、再度、鋼矢板１０の先端部１０ａを支持層３の所定深度まで打ち込む。

このようにして鋼矢板１０を打設することで、鋼矢板１０の先端部１０ａ周辺の支持層３に対して、上下方向及び水平方向に十分な量のセメントミルク２１を注入・撹拌して、地盤を改良できる。従って、支持層３に打設される鋼矢板１０の先端部１０ａの周囲に、強固かつ大きな根固め部２０を安定的に築造できるので、個々の鋼矢板１０の先端支持力を大幅に向上できる。

［４．配管の設置位置］
次に、図１０及び図１１を参照して、本実施形態に係る鋼矢板に取り付けられるセメントミルク注入用の配管の設置位置について詳細に説明する。以下では、鋼矢板１０が、ハット形鋼矢板４０である場合の配管の設置位置（図１０参照。）と、Ｕ形鋼矢板５０である場合の配管の設置位置（図１１参照。）についてそれぞれ説明する。

［４．１．ハット形鋼矢板に対する配管の設置位置］
まず、図１０を参照して、鋼矢板１０がハット形鋼矢板４０である場合について説明する。図１０は、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０に対する配管３０〜３５の設置位置を示す上面図である。

図１０に示すように、ハット形鋼矢板４０は、帽子（ハット）形の水平断面形状を有する鋼矢板である。ハット形鋼矢板４０は、中央部のウェブ４２と、当該ウェブ４２の両側に設けられる一対のフランジ４３、４３と、当該フランジ４３、４３の外側に設けられる一対のアーム４４、４４と、当該アーム４４、４４の先端に設けられる一対の鈎形の継手４１、４１とを備える。両端の継手４１、４１は、相互に逆向きになっており、当該継手４１、４１を用いて、同一の向きに配置された２枚のハット形鋼矢板４０、４０を接合できるようになっている。かかるハット形鋼矢板４０に対して、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、セメントミルク注入用の配管３０〜３５を多様な配置で取り付けることができる。

まず、図１０（ａ）に示すように、ハット形鋼矢板４０のウェブ４２に沿って１本又は複数本の配管３０を設置してもよい。この際、配管３０は、ウェブ４２の内面側に取り付けられる。かかる配置の配管３０により、ハット形鋼矢板４０のウェブ４２と２つのフランジ４３、４３によって囲まれる凹部４５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部４５を満たすように根固め部２０を築造できる。

また、図１０（ｂ）に示すように、ハット形鋼矢板４０のフランジ４３、４３に沿って一対又は複数対の配管３１、３２、３３、３４を設置してもよい。この際、一対の配管３１、３２は、フランジ４３、４３の外面側に取り付けられ、一対の配管３３、３４は、フランジ４３、４３の内面側に取り付けられる。フランジ４３、４３の外面側の配管３１、３２により、ハット形鋼矢板４０のフランジ４３、４３の外側領域４６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域４６に根固め部２０を築造できる。また、フランジ４３、４３の内面側の配管３３、３４により、上記凹部４５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部４５に根固め部２０を築造できる。なお、一対の配管３１、３２又は一対の配管３３、３４のいずれか一方のみを配置してもよい。

また、図１０（ｃ）に示すように、ハット形鋼矢板４０のウェブ４２及びフランジ４３、４３の双方に沿って複数の配管３０、３１、３２、３３、３４を設置してもよい。この際、配管３０は、ウェブ４２の内面側に取り付けられる。また、一対の配管３１、３２は、フランジ４３、４３の外面側に取り付けられ、一対の配管３３、３４は、フランジ４３、４３の内面側に取り付けられる。フランジ４３、４３の外面側の配管３１、３２により、ハット形鋼矢板４０のフランジ４３、４３の外側領域４６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域４６に根固め部２０を築造できる。また、ウェブ４２の内面側の配管３０と、フランジ４３、４３の内面側の配管３３、３４により、上記凹部４５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部４５に根固め部２０を築造できる。

また、図１０（ｄ）に示すように、ハット形鋼矢板４０のウェブ４２及びフランジ４３、４３で囲まれる凹部４５の中心又はその付近、例えば、当該凹部４５の重心に配管３５を設置してもよい。この際、配管３５は、支持部材３６を介してウェブ４２の内面側に取り付けられる。このように凹部４５の重心に配置された配管３５により、凹部４５内の地盤全体に均等にセメントミルク２１を注入して、凹部４５内に均質な根固め部２０を築造できる。さらに、フランジ４３、４３の外面側に一対の配管３１、３２を設置することで、ハット形鋼矢板４０のフランジ４３、４３の外側領域４６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域４６に根固め部２０を築造できる。

［４．２．Ｕ形鋼矢板に対する配管の設置位置］
次に、図１１を参照して、鋼矢板１０がＵ形鋼矢板５０である場合について説明する。図１１は、本実施形態に係るＵ形鋼矢板５０に対する配管３０〜３５の設置位置を示す上面図である。

図１１に示すように、Ｕ形鋼矢板５０は、略コの字形の水平断面形状を有する鋼矢板である。Ｕ形鋼矢板５０は、中央部のウェブ５２と、当該ウェブ５２の両側に設けられる一対のフランジ５３、５３と、当該フランジ５３、５３の先端に設けられる一対の鈎形の継手５１、５１とを備える。両端の継手５１、５１は、相互に同一の向きになっており、当該継手５１、５１を用いて、逆向きに配置された２枚のＵ形鋼矢板５０、５０を接合できるようになっている。かかるＵ形鋼矢板５０に対しても、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、セメントミルク注入用の配管３０〜３５を多様な配置で取り付けることができる。

まず、図１１（ａ）に示すように、Ｕ形鋼矢板５０のウェブ５２に沿って１本又は複数本の配管３０を設置してもよい。この際、配管３０は、ウェブ５２の内面側に取り付けられる。かかる配置の配管３０により、Ｕ形鋼矢板５０のウェブ５２と２つのフランジ５３、５３によって囲まれる凹部５５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部５５を満たすように根固め部２０を築造できる。

また、図１１（ｂ）に示すように、Ｕ形鋼矢板５０のフランジ５３、５３に沿って一対又は複数対の配管３１、３２、３３、３４を設置してもよい。この際、一対の配管３１、３２は、フランジ５３、５３の外面側に取り付けられ、一対の配管３３、３４は、フランジ５３、５３の内面側に取り付けられる。フランジ５３、５３の外面側の配管３１、３２により、Ｕ形鋼矢板５０のフランジ５３、５３の外側領域５６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域５６に根固め部２０を築造できる。また、フランジ５３、５３の内面側の配管３３、３４により、上記凹部５５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部５５に根固め部２０を築造できる。なお、一対の配管３１、３２又は一対の配管３３、３４のいずれか一方のみを配置してもよい。

また、図１１（ｃ）に示すように、Ｕ形鋼矢板５０のウェブ５２及びフランジ５３、５３の双方に沿って複数の配管３０、３１、３２、３３、３４を設置してもよい。この際、配管３０は、ウェブ５２の内面側に取り付けられる。また、一対の配管３１、３２は、フランジ５３、５３の外面側に取り付けられ、一対の配管３３、３４は、フランジ５３、５３の内面側に取り付けられる。フランジ５３、５３の外面側の配管３１、３２により、Ｕ形鋼矢板５０のフランジ５３、５３の外側領域５６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域５６に根固め部２０を築造できる。また、ウェブ５２の内面側の配管３０と、フランジ５３、５３の内面側の配管３３、３４により、上記凹部５５に対してセメントミルク２１を噴出し、当該凹部５５に根固め部２０を築造できる。

また、図１１（ｄ）に示すように、Ｕ形鋼矢板５０のウェブ５２及びフランジ５３、５３で囲まれる凹部５５の中心又はその付近、例えば、当該凹部５５の重心に配管３５を設置してもよい。この際、配管３５は、支持部材３６を介してウェブ５２の内面側に取り付けられる。このように凹部５５の重心に配置された配管３５により、凹部５５内の地盤全体に均等にセメントミルク２１を注入して、凹部５５内に均質な根固め部２０を築造できる。さらに、フランジ５３、５３の外面側に一対の配管３１、３２を設置することで、Ｕ形鋼矢板５０のフランジ５３、５３の外側領域５６に対してセメントミルク２１を噴出し、当該外側領域５６に根固め部２０を築造できる。

以上、図１０、図１１を参照して、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０及びＵ形鋼矢板５０に対する配管３０〜３５の設置位置の例について説明した。かかる配管３０〜３５により、打設されたハット形鋼矢板４０又はＵ形鋼矢板５０の先端部周辺にセメントミルク２１を噴射して、根固め部２０を築造できる。なお、配管の設置位置や設置本数は、上記例に限定されるものではなく、鋼矢板の形状又は地盤状態等に応じて適宜変更してもよい。

［５．根固め部を築造する施工手順］
次に、本実施形態に係る鋼矢板基礎の施工方法において、鋼矢板基礎１、２を築造する際に複数の鋼矢板１０の先端部１０ａにセメントミルクを噴射して根固め部２０を築造する施工手順について詳細に説明する。以下では、鋼矢板１０が、ハット形鋼矢板４０である場合の施工手順と、Ｕ形鋼矢板５０である場合の施工手順についてそれぞれ説明する。

［５．１．ハット形鋼矢板の施工手順］
まず、鋼矢板１０がハット形鋼矢板４０である場合の根固め部２０の施工手順について説明する。

（１）ハット形鋼矢板４０の内側にのみ根固め部２０を築造する場合
図１２を参照して、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０の凹部４５にのみ根固め部２０を築造する場合の施工手順について説明する。図１２は、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０の内側にのみ根固め部２０を築造する場合の施工手順を示す工程図である。この場合、１枚のハット形鋼矢板４０のウェブ４２内面に沿って１本の配管３０のみが設置される。

図１２（Ａ）に示すように、まず、第１番目のハット形鋼矢板４０Ａを打設するときに、ハット形鋼矢板４０Ａのウェブ４２Ａの内面に沿って設置された配管３０Ａから、ハット形鋼矢板４０Ａの先端部のウェブ４２Ａ及びフランジ４３Ａ、４３Ａで囲まれる半閉鎖空間（即ち、凹部４５Ａ）にセメントミルク２１を噴射する。これにより、ハット形鋼矢板４０Ａの先端部の凹部４５Ａ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ａが築造される（図１２（Ｂ）参照。）。なお、セメントミルク２１の注入後に、配管３０Ａは、引き抜かれる（図１２（Ｂ）参照。）。

次いで、図１２（Ｂ）に示すように、第１番目のハット形鋼矢板４０Ａに隣接する第２番目のハット形鋼矢板４０Ｂを打設する。この際、ハット形鋼矢板４０Ａの継手４１Ａとハット形鋼矢板４０Ｂの継手４１Ｂとを嵌合させながら、ハット形鋼矢板４０Ｂが軸方向に打ち込まれる。このようにハット形鋼矢板４０Ｂを打設するときに、当該ハット形鋼矢板４０Ｂのウェブ４２Ｂの内面に設置された配管３０Ｂから、ハット形鋼矢板４０Ｂの先端部の凹部４５Ｂにセメントミルク２１を噴射する。これにより、ハット形鋼矢板４０Ｂの凹部４５Ｂ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ｂが築造される（図１２（Ｃ）参照。）。なお、セメントミルク２１の注入後に、配管３０Ｂも、引き抜かれる（図１２（Ｃ）参照。）。

その後、図１２（Ｃ）に示すように、第２番目のハット形鋼矢板４０Ｂに隣接する第３番目のハット形鋼矢板４０Ｃを打設するときにも、同様にして、配管３０Ｃからハット形鋼矢板４０Ｃの凹部４５Ｃにセメントミルク２１を噴射して、当該凹部４５Ｃに根固め部（図示せず。）が築造される。

以上のようにして、ハット形鋼矢板４０を１枚ずつ打設する度に、そのハット形鋼矢板４０の先端部の凹部４５に配管３０からセメントミルク２１を噴射して、凹部４５内に根固め部２０が築造される。かかる施工方法によれば、セメントミルク２１の注入範囲を凹部４５及びその近傍に収めて、継手５１付近に到達しないように制限しておくことで、先のハット形鋼矢板４０Ａの根固め部２０Ａが、後のハット形鋼矢板４０Ｂの打設の障害とならないようにすることができる。

（２）ハット形鋼矢板４０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合
図１３を参照して、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合の施工手順について説明する。図１３Ａ〜図１３Ｃは、本実施形態に係るハット形鋼矢板４０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合の施工手順を示す工程図である。この場合、１枚のハット形鋼矢板４０のウェブ４２内面及び左右のフランジ４３、４３の外面に沿って３本の配管３０、３１、３２が設置される。なお、図１３Ａに示すように、ハット形鋼矢板４０の先端の継手部４１’（例えば、先端の継手４１と、先端のアーム４４の一部若しくは全部）は、打設前に予め除去されている。

図１３Ａに示すように、まず、第１番目のハット形鋼矢板４０Ａを打設するときに、ハット形鋼矢板４０Ａのウェブ４２Ａの内面に設置された配管３０Ａから、ハット形鋼矢板４０Ａの先端部の内側閉鎖空間（即ち、凹部４５Ａ）にセメントミルク２１を噴射する。この際、ハット形鋼矢板４０Ａのフランジ４３Ａ、４３Ａの外面に沿って設置された配管３１Ａ、３２Ａからは、セメントミルク２１を噴射しない。これにより、ハット形鋼矢板４０Ａの先端部の凹部４５Ａ内の地盤のみにセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ａ（図１３Ｂ参照。）が築造される。なお、凹部４５Ａに対するセメントミルク２１の注入後に、配管３０Ａは引き抜かれるが、配管３１Ａ、３２Ａは残留される。

次いで、図１３Ｂに示すように、第１番目のハット形鋼矢板４０Ａに隣接する第２番目のハット形鋼矢板４０Ｂを打設する。このとき、先のハット形鋼矢板４０Ａの継手部嵌合側のフランジ４３Ａの外面に沿って設置された配管３２Ａ（本願発明の第１の配管に相当する。）と、後のハット形鋼矢板４０Ｂの継手部嵌合側のフランジ４３Ｂの外面に沿って設置された配管３１Ｂ（本願発明の第２の配管に相当する。）とから、ハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂの継手部嵌合側のフランジ４３Ａ、４３Ｂで囲まれた空間（以下、外側凹部４６ＡＢという。）にセメントミルク２１を噴射する。

ここで、外側凹部４６ＡＢは、ハット形鋼矢板４０Ａの継手部嵌合側のフランジ４３Ａ及びアーム４４Ａと、ハット形鋼矢板４０Ｂの継手部嵌合側のフランジ４３Ｂ及びアーム４４Ｂとで囲まれた半閉鎖空間を意味する。かかる外側凹部４６ＡＢに配管３２Ａ、３１Ｂからセメントミルク２１を噴射することにより、ハット形鋼矢板４０Ａと４０Ｂの間の外側凹部４６ＡＢ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０ＡＢが築造される（図１３Ｃ参照。）。

さらに、上記後のハット形鋼矢板４０Ｂを打設するときには、上記配管３２Ａ、３１Ｂからのセメントミルク２１の噴射と同時に、ハット形鋼矢板４０Ｂのウェブ４２Ｂの内面に設置された配管３０Ｂ（本願発明の第３の配管に相当する。）からも、ハット形鋼矢板４０Ｂの先端部の凹部４５Ｂにセメントミルク２１を噴射する。これにより、当該凹部４５Ｂ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ｂが築造される（図１３Ｃ参照。）。なお、上記の外側凹部４６ＡＢ及び凹部４５Ｂに対するセメントミルク２１の注入後に、配管３２Ａ、３１Ｂ及び３０Ｂは引き抜かれるが、配管３２Ｂは残留される（図１３Ｃ参照。）。

その後、図１３Ｃに示すように、第２番目のハット形鋼矢板４０Ｂに隣接する第３番目のハット形鋼矢板４０Ｃを打設するときにも、同様にして、配管３２Ｂ、３１Ｃから、ハット形鋼矢板４０Ｂと４０Ｃの間の半閉鎖空間（即ち、外側凹部４６ＢＣ）にセメントミルク２１を噴射して、当該外側凹部４６ＢＣに根固め部（図示せず。）が築造される。これと同時に、配管３０Ｃからハット形鋼矢板４０Ｃの凹部４５Ｃにセメントミルク２１を噴射して、当該凹部４５Ｃに根固め部（図示せず。）が築造される。

以上のようにして、ハット形鋼矢板４０を１枚ずつ打設する度に、そのハット形鋼矢板４０の内側の凹部４５に配管３０（第３の配管）からセメントミルク２１が噴射され、根固め部２０が築造されるとともに、先後のハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂ間の外側凹部４６ＡＢにも、継手部嵌合側の配管３１、３２（第１、第２の配管）からセメントミルク２１が噴射され、根固め部２０が築造される。

この際、先のハット形鋼矢板４０Ａの内側の凹部４５Ａにセメントミルク２１を噴射するタイミングは、当該ハット形鋼矢板４０Ａの打設時である。これに対し、先後のハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂ間に形成される外側凹部４６ＡＢにセメントミルク２１を噴射するタイミングは、先のハット形鋼矢板４０Ａの打設時ではなく、後のハット形鋼矢板４０Ｂの打設時であることを特徴としている。この理由を、図１４を参照して説明する。

図１４に示すように、先のハット形鋼矢板４０Ａの打設時に、フランジ４３Ａ外側の配管３２Ａから外側凹部４６ＡＢにセメントミルク２１を噴射する場合を考える。この場合、配管３２Ａから噴射されたセメントミルク２１が、後のハット形鋼矢板４０Ｂと嵌合する側の継手４１Ａを超えた外側領域４７にまで拡散して固化してしまい、当該外側領域４７の根固め部２０ＡＢにより、後のハット形鋼矢板４０Ｂを所望深度まで打設不可能になるおそれがある。

そこで、本実施形態では、先後のハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂで形成される外側凹部４６ＡＢを根固めする場合は、後のハット形鋼矢板４０Ｂを打設して、先後のハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂ間に外側凹部４６ＡＢが区画された段階で、継手部嵌合側の配管３２Ａ、３１Ｂからセメントミルク２１を噴射して、根固め部２０ＡＢを築造する。これにより、先後のハット形鋼矢板４０Ａ、４０Ｂ間の必要範囲に確実にセメントミルク２１を注入できるとともに、当該セメントミルク２１が固化することで後のハット形鋼矢板４０Ｂが打設不能になることを防止できる。

［５．２．Ｕ形鋼矢板の施工手順］
次に、鋼矢板１０がＵ形鋼矢板５０である場合の根固め部２０の施工手順について説明する。

（１）Ｕ形鋼矢板５０の内側にのみ根固め部２０を築造する場合
図１５を参照して、本実施形態に係るＵ形鋼矢板５０の凹部５５にのみ根固め部２０を築造する場合の施工手順について説明する。図１５は、本実施形態に係るＵ形鋼矢板５０の内側にのみ根固め部２０を築造する場合の施工手順を示す工程図である。この場合、１枚のＵ形鋼矢板５０のウェブ５２内面に沿って１本の配管３０のみが設置される。

図１５（Ａ）に示すように、まず、第１番目のＵ形鋼矢板５０Ａを打設するときに、Ｕ形鋼矢板５０Ａのウェブ５２Ａの内面に沿って設置された配管３０Ａから、Ｕ形鋼矢板５０Ａの先端部のウェブ５２Ａ及びフランジ５３Ａ、５３Ａで囲まれる半閉鎖空間（即ち、凹部５５Ａ）にセメントミルク２１を噴射する。これにより、Ｕ形鋼矢板５０Ａの先端部の凹部５５Ａ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ａが築造される（図１５（Ｂ）参照。）。なお、セメントミルク２１の注入後に、配管３０Ａは、引き抜かれる（図１５（Ｂ）参照。）。

次いで、図１５（Ｂ）に示すように、第１番目のＵ形鋼矢板５０Ａに隣接する第２番目のＵ形鋼矢板５０Ｂを打設する。この際、Ｕ形鋼矢板５０ＡとＵ形鋼矢板５０Ｂは、厚み方向に逆向きに配置され、Ｕ形鋼矢板５０Ａの継手５１ＡとＵ形鋼矢板５０Ｂの継手５１Ｂとを嵌合させながら、Ｕ形鋼矢板５０Ｂが軸方向に打ち込まれる。このようにＵ形鋼矢板５０Ｂを打設するときに、当該Ｕ形鋼矢板５０Ｂのウェブ５２Ｂの内面に設置された配管３０Ｂから、Ｕ形鋼矢板５０Ｂの先端部の凹部５５Ｂにセメントミルク２１を噴射する。これにより、Ｕ形鋼矢板５０Ｂの凹部５５Ｂ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ｂ（図１５（Ｃ）参照。）が築造される。なお、セメントミルク２１の注入後に、配管３０Ｂも、引き抜かれる（図１５（Ｃ）参照。）。

その後、図１５（Ｃ）に示すように第２番目のＵ形鋼矢板５０Ｂに隣接する第３番目のＵ形鋼矢板５０Ｃを打設するとき、及び、図１５（Ｄ）に示すように第３番目のＵ形鋼矢板５０Ｃに隣接する第４番目のＵ形鋼矢板５０Ｄを打設するときにも、同様にして、配管３０Ｃ、３０ＤからＵ形鋼矢板５０Ｃ、５０Ｄの凹部５５Ｃ、５５Ｄにセメントミルク２１を噴射して、当該凹部５５Ｃ、５５Ｄに根固め部２０Ｃ、２０Ｄが築造される。

以上のようにして、Ｕ形鋼矢板５０を１枚ずつ打設する度に、そのＵ形鋼矢板５０の先端部の凹部５５に配管３０からセメントミルク２１を噴射して、凹部５５内に根固め部２０が築造される。かかる施工方法によれば、セメントミルク２１の注入範囲を凹部５５及びその近傍に収めて、継手５１付近に到達しないように制限しておくことで、先のＵ形鋼矢板５０Ａの根固め部２０Ａが、後のＵ形鋼矢板５０Ｂの打設の障害とならないようにすることができる。

（２）Ｕ形鋼矢板５０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合
図１６を参照して、本実施形態に係るＵ形鋼矢板５０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合の施工手順について説明する。図１６Ａ〜図１６Ｄは、本実施形態に係るＵ形鋼矢板５０の内側及び外側に根固め部２０を築造する場合の施工手順を示す工程図である。この場合、１枚のＵ形鋼矢板５０のウェブ５２内面及び左右のフランジ５３、５３の外面に沿って３本の配管３０、３１、３２が設置される。なお、図１６Ａに示すように、Ｕ形鋼矢板５０の先端の継手部５１’は、打設前に予め除去されている。

図１６Ａに示すように、まず、第１番目のＵ形鋼矢板５０Ａを打設するときに、Ｕ形鋼矢板５０Ａのウェブ５２Ａの内面に設置された配管３０Ａから、Ｕ形鋼矢板５０Ａの先端部の内側閉鎖空間（即ち、凹部５５Ａ）にセメントミルク２１を噴射する。この際、Ｕ形鋼矢板５０Ａのフランジ５３Ａ、５３Ａの外面に沿って設置された配管３１Ａ、３２Ａからは、セメントミルク２１を噴射しない。これにより、Ｕ形鋼矢板５０Ａの先端部の凹部５５Ａ内の地盤のみにセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ａ（図１６Ｂ参照。）が築造される。なお、凹部５５Ａに対するセメントミルク２１の注入後に、配管３０Ａは引き抜かれるが、配管３１Ａ、３２Ａは残留される。

次いで、図１６Ｂに示すように、第１番目のＵ形鋼矢板５０Ａに隣接する第２番目のＵ形鋼矢板５０Ｂを打設する。このとき、先のＵ形鋼矢板５０Ａの継手部嵌合側のフランジ５３Ａの外面に沿って設置された配管３２Ａ（本願発明の第１の配管に相当する。）と、後のＵ形鋼矢板５０Ｂの継手部嵌合側のフランジ５３Ｂの外面に沿って設置された配管３１Ｂ（本願発明の第２の配管に相当する。）とから、当該先後のＵ形鋼矢板５０Ａ、５０Ｂの継手５１、５１の嵌合部位（以下、継手嵌合部位という。）の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢにセメントミルク２１を噴射する。

ここで、継手嵌合部位の周辺空間５６ＡＢは、先のＵ形鋼矢板５０Ａの継手部嵌合側のフランジ５３Ａの外側、かつ、後のＵ形鋼矢板５０Ｂの凹部５５Ｂの外側の開放空間である。継手嵌合部位の周辺空間５７ＡＢは、後のＵ形鋼矢板５０Ｂの継手部嵌合側のフランジ５３Ｂの外側、かつ、先のＵ形鋼矢板５０Ａの凹部５５Ａの外側の開放空間である。かかる継手嵌合部位の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢに配管３２Ａ、３１Ｂからセメントミルク２１を噴射することにより、凹部５５Ａ及び凹部５５Ｂの外側にある周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢの地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０ＡＢ、２０ＡＢが築造される（図１６Ｃ参照。）。

さらに、上記後のＵ形鋼矢板５０Ｂを打設するときには、上記配管３２Ａ、３１Ｂからのセメントミルク２１の噴射と同時に、後のＵ形鋼矢板５０Ｂのウェブ５２Ｂの内面に設置された配管３０Ｂからも、Ｕ形鋼矢板５０Ｂの先端部の凹部５５Ｂにセメントミルク２１を噴射する。これにより、当該凹部５５Ｂ内の地盤にセメントミルク２１が注入され、当該セメントミルク２１の固化により根固め部２０Ｂが築造される（図１６Ｃ参照。）。なお、上記の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢ及び凹部５５Ｂに対するセメントミルク２１の注入後に、配管３２Ａ、３１Ｂ及び３０Ｂは引き抜かれるが、配管３２Ｂは残留される（図１６Ｃ参照。）。

その後、図１６Ｃに示すように、第２番目のＵ形鋼矢板５０Ｂに隣接する第３番目のＵ形鋼矢板５０Ｃを打設するときにも、同様にして、配管３２Ｂ、３１Ｃから継手嵌合部位の周辺空間５６ＢＣ、５７ＢＣにセメントミルク２１を噴射して、当該周辺空間５６ＢＣ、５７ＢＣに根固め部２０ＢＣ、２０ＢＣ（図１６Ｄ参照。）が築造される。これと同時に、配管３０ＣからＵ形鋼矢板５０Ｃの凹部５５Ｃにセメントミルク２１を噴射して、当該凹部５５Ｃに根固め部２０Ｃ（図１６Ｄ参照。）が築造される。さらに、図１６Ｄに示すように、第３番目のＵ形鋼矢板５０Ｃに隣接する第４番目のＵ形鋼矢板５０Ｄを打設するときも、同様にして、継手嵌合部位の周辺空間５６ＣＤ、５７ＣＤ及び凹部５５Ｄにセメントミルク２１を噴射して、それぞれの位置に根固め部が築造される。

以上のようにして、Ｕ形鋼矢板５０を１枚ずつ打設する度に、そのＵ形鋼矢板５０の内側の凹部５５に配管３０からセメントミルク２１が噴射され、根固め部２０が築造されるとともに、先後のＵ形鋼矢板５０Ａ、５０Ｂの継手嵌合部位の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢにも、継手部嵌合側の配管３１、３２からセメントミルク２１が噴射され、根固め部２０が築造される。

この際、上記ハット形鋼矢板４０の場合と同様に、凹部５５にセメントミルク２１を噴射するタイミングは、先のＵ形鋼矢板５０の打設時であるのに対し、先後のＵ形鋼矢板５０Ａ、５０Ｂの継手嵌合部位の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢにセメントミルク２１を噴射するタイミングは、先のＵ形鋼矢板５０Ａの打設時ではなく、後のＵ形鋼矢板５０Ｂの打設時であることを特徴としている。

この理由は、先のＵ形鋼矢板５０Ａの打設時に、配管３２Ａを用いて継手嵌合部位の周辺空間５６にセメントミルク２１を噴射してしまうと、セメントミルク２１が当該周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢに拡散して固化してしまい、該周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢの根固め部２０ＡＢ、２０ＡＢにより、後のＵ形鋼矢板５０Ｂを所望深度まで打設不可能になるおそれがあるからである。

そこで、本実施形態では、後のＵ形鋼矢板５０Ｂを打設する段階で、継手部嵌合側の配管３１、３２からセメントミルク２１を噴射して、継手嵌合部位の周辺空間５６ＡＢ、５７ＡＢに根固め部２０ＡＢ、２０ＡＢを築造する。これにより、先後のＵ形鋼矢板５０Ａ、５０Ｂの継手嵌合部位周辺の必要範囲にセメントミルク２１を注入できるとともに、当該セメントミルク２１が固化することで後のＵ形鋼矢板５０Ｂが打設不能になることを防止できる。

［６．まとめ］
以上、本実施形態に係る鋼矢板基礎１、２の構成と、鋼矢板基礎の施工方法について詳述した。鋼矢板基礎１、２を構成する各鋼矢板１０の先端部１０ａに根固め部２０を築造することで、各鋼矢板１０の先端支持力を増加させ、鋼矢板基礎１、２の軸方向の支持力を大幅に増強できる。よって、硬質地盤は勿論、軟弱地盤であっても、鋼矢板基礎１、２を適用することができる。また、本実施形態に係る鋼矢板基礎１、２を矢板併用型直接基礎に適用することで、当該基礎の適用範囲が拡大する。さらに、鋼矢板基礎１、２を単独で用いたとしても、各種構造物の基礎として利用可能である。

また、鋼矢板基礎の施工時には、先に打設した鋼矢板１０Ａの先端のセメントミルク２１が固化する前に、後の鋼矢板１０Ｂを順次打設していく。これにより、先の鋼矢板１０Ａと継手１１、１１を嵌合させながら後の鋼矢板１０Ｂを打設するときに、当該後の鋼矢板１０Ｂの継手１１が、先の鋼矢板１０Ａの先端の根固め部２０と干渉しないので、後の鋼矢板１０Ｂを所望深度まで打ち込むことが可能となる。

さらに、各鋼矢板１０の打設前に予め、各鋼矢板１０の先端部１０ａの継手部１１ａを除去しておく。これにより、後の鋼矢板１０Ｂを打設するときに、当後の鋼矢板１０Ｂの先端部の継手部１１ａが先の鋼矢板１０Ａの根固め部２０と干渉することを防止できる。よって、先の鋼矢板１０Ａの先端部１０ａでセメントミルクが固化しているか否か関わらず、後の鋼矢板１０Ｂを支持層３の所望深度まで好適に打ち込むことが可能となる。

以上により、鋼矢板基礎１、２の施工時に、先に打設した鋼矢板先端１０Ａの根固め部２０により後の鋼矢板１０Ｂの打設が不可能となることを防止して、鋼矢板１０の打設性、施工性を向上させることができる。よって、鋼矢板基礎１、２の長所である高い施工性を確保できる。そして、鋼矢板１０の先端部の適切な範囲に根固め部２０を築造することで、鋼矢板基礎１、２の杭先端が高い支持力を発揮できるようになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 井筒型の鋼矢板基礎
２ 壁型の鋼矢板基礎
３ 支持層
４ 中間層
１０、１０Ａ、１０Ｂ 鋼矢板
１０ａ 先端部
１１ａ、４１’、５１’ 先端の継手部
１１ 継手
１２ ウェブ
１３ フランジ
１５ 凹部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０ＡＢ、２０ＢＣ 根固め部
２１ セメントミルク
３０、３１、３２、３３、３４、３５ 配管
３６ 支持部材
３７、３８ 噴射口
４０ ハット形鋼矢板
４１ 継手
４２ ウェブ
４３ フランジ
４４ アーム
４５ 凹部
４６ＡＢ、４６ＢＣ 外側凹部
５０ Ｕ形鋼矢板
５１ 継手
５２ ウェブ
５３ フランジ
５５ 凹部
５６ＡＢ、５６ＢＣ 周辺空間
５７ＡＢ、５７ＢＣ 周辺空間

Claims (6)

1. 隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、
   先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、
   前記鋼矢板は、ハット形鋼矢板であり、
   前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する前記後の鋼矢板を打設した後に、前記先の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第１の配管と、前記後の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第２の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記先後の鋼矢板のフランジで囲まれた空間に前記根固め部を築造するとともに、前記後の鋼矢板のウェブ内面に沿って配置された第３の配管から、前記流動性固化材を噴射することで、前記後の鋼矢板のウェブ及びフランジで囲まれた凹部に、前記根固め部を築造することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法。
2. 隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、
   先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、
   前記鋼矢板は、Ｕ形鋼矢板であり、
   前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する前記後の鋼矢板を打設した後に、前記先の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第１の配管と、前記後の鋼矢板の継手部嵌合側のフランジ外面に沿って配置された第２の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記先後の鋼矢板の継手部嵌合部位の周辺空間に前記根固め部を築造するとともに、前記後の鋼矢板のウェブ内面に沿って配置された第３の配管とから、前記流動性固化材を噴射することで、前記後の鋼矢板のウェブとフランジで囲まれる凹部に前記根固め部を築造することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法。
3. 隣接する鋼矢板の継手部を相互に嵌合させた状態で、複数の鋼矢板を地盤に連設してなる鋼矢板基礎の施工方法において、
   先の鋼矢板を前記地盤に打設し、前記先の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から流動性固化材を噴出し、前記先の鋼矢板の先端部において前記流動性固化材が固化する前に、前記先の鋼矢板の継手部に嵌合する後の鋼矢板を打設し、前記後の鋼矢板の長手方向に沿って配置された配管の先端から前記流動性固化材を噴出することを繰り返すことで、前記各鋼矢板の先端部に前記流動性固化材を固化させた根固め部を築造し、
   前記配管の先端に周方向に所定間隔で設けられた複数の噴射口から前記流動性固化材を水平方向に噴射することを特徴とする、鋼矢板基礎の施工方法。
4. 前記鋼矢板の打設前に、前記鋼矢板のうち前記根固め部が築造される先端部の継手部を除去しておくことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鋼矢板基礎の施工方法。
5. 前記配管は、前記鋼矢板のウェブ内面、フランジ内面又はフランジ外面に沿って設置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鋼矢板基礎の施工方法。
6. 前記配管は、前記鋼矢板のウェブ及びフランジで囲まれた凹部の中心に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鋼矢板基礎の施工方法。
   

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