JP5940358B2 - 山留壁芯材の設置方法と撤去方法 - Google Patents

Description

本発明は、山留壁芯材の設置方法と撤去方法に関するものである。

地下掘削の内部の土砂崩壊及び出水を防ぐため土留め工として、例えばＳＭＷ（ソイル柱列壁工法）による山留壁を施工する技術がある。
オーガー削孔機で地盤を円柱状に撹拌しながら地盤内にモルタルなどを噴射してモルタルやセメントと土砂を撹拌したソイルセメント柱を地中に形成する。
このソイルセメント柱の内部にＨ型鋼などの鋼材を挿入沈下させ、これを芯材として、連続一体の地下壁による山留壁を形成する。
鉛直の山留壁と、両側の山留壁の間に水平に設置した切梁によって地盤の崩壊を阻止しつつ、両側の山留壁の間の地盤を開削し、開削後の空間に地下構造物を構築する。
構造物の構築が完了すると開削した空間を土砂で埋め戻すので、山留壁の用途は終わり、以後の外構工事や配管工事などの支障とならないように構造物よりも上方の山留壁、山留芯材を撤去する。

特開平６−１３６７４５号公報 特開２００２−１３１４４号公報

前記したような従来の山留壁芯材の撤去方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ 芯材に付着したソイルセメントを除去する手間が必要である。
＜２＞ 支障となる長さで切断した芯材や芯材に付着していたソイルセメントの破片は産業廃棄物として処理するため費用や手間が発生する。
＜３＞ ガスによる切断手間が必要となり不経済である。

上記のような課題を解決するために、本発明の山留壁の芯材の設置方法は、残置する芯材の外径よりも大きい内径を備えた鋼筒を、事後撤去を予定する芯材として使用し、前記残置する芯材の上端には吊りフックを設け、前記鋼筒が前記残置する芯材に載った状態となるように、前記鋼筒の下部を前記残置する芯材の上部に被せて両者を一体化し、前記一体化した芯材を、前記吊りフックを用いて吊り降ろして、地中のソイルセメント柱内に挿入することを特徴とするものである。
また本発明の山留壁芯材の撤去方法は、前記した山留壁の芯材の設置方法で山留壁の芯材を設置した後、前記鋼筒による山留機能が不要となった段階で、前記鋼筒を、残置する芯材から引き抜くことを特徴とするものである。

本発明の山留壁芯材の設置方法と撤去方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 山留壁の下端から上端まですべてをＨ型鋼などの芯材で構成するのではなく、芯材の上部は箱状の鋼筒によって芯材の上部に被せて一体化して構成した。そのために芯材から鋼筒を引き抜くだけで、芯材の上部の鋼筒を撤去することができ、その作業は簡単で迅速に行うことができる。
＜２＞ 鋼筒を芯材から引き抜くだけでよいから、ソイルセメントの除去などの作業が不要であるとともに廃材が発生しない。
＜３＞ 芯材から引き抜いた鋼筒は転用することができるから、従来のような半端な寸法の鋼材が発生しがたく、産業廃棄物の量を大幅に低減することができる。

本発明の山留壁芯材と鋼筒との関係の説明図。 鋼筒と山留壁芯材の断面図。 鋼筒を芯材の上部に被せて一体化した状態の断面図。 両者と一体化してソイルセメント内に沈設する状態の説明図。 山留壁として使用している状態の断面図。 鋼材を芯材から引き抜く状態の説明図。 埋め戻した状態の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞山留壁
本発明の山留壁は、Ｈ型鋼などの鋼材を芯材１とし、その芯材１を硬化する前のソイルセメント柱の内部に鉛直に建て込んで構成する。
このように立て込んだ鋼材を複数本ならべて壁面として使用するものであり、このような山留壁の構築方法は公知である。
ただし本発明の山留壁芯材の設置方法による山留壁では、Ｈ型鋼の芯材１は山留壁の下端から上端までの長さを必要とせず、Ｈ型鋼の芯材１の上方は後述するようにＨ型鋼の芯材１とは別部材である鋼筒２と一体化によって構成した山留壁である。
この芯材１は、後述するように撤去時にも引き抜きを行なわない、残置する芯材１である。

＜２＞鋼筒
本発明の山留壁の芯材１の設置方法では、Ｈ型鋼の芯材１の上方は、鋼材で製作した長尺の箱体である鋼筒２を使用する。
この鋼筒２は、山留壁のＨ型鋼の芯材１の外径よりも大きい内径を備えた、両端が開口した断面矩形の筒体である。
この鋼筒２が山留壁の芯材１の一部を形成すること、したがって鋼筒２の下端とＨ型鋼の芯材１の上端が一部重なる範囲を除いて、鋼筒２の範囲には芯材１が存在しないことが本発明の特徴である。

＜３＞鋼筒とＨ型鋼の芯材の一体化
Ｈ型鋼の芯材１には、そのＨ型鋼の上端にクレーンで吊り上げるためのフック１１を溶接した鋼板を蓋板１２として取り付ける。
鋼筒２とＨ型鋼の芯材１の一体化するために鋼筒２の下部を、Ｈ型鋼の芯材１の上部に被せる。
被せた鋼筒２は内面に突設したストッパ２１によってＨ型鋼の芯材１に載せた状態で取付ける。
鋼筒２の内寸法、形状と、芯材１の外寸法、形状がほぼ同一であれば、万年筆の上からキャップを被せるように両者を一体化することができる。

＜４＞ストッパ
鋼筒２の内側にはストッパ２１を内向きに突設しておく。
ストッパ２１は例えば断面が矩形の鋼棒を、鋼筒２の軸を横断する面に沿って溶接して取り付ける。
このストッパ２１が存在することで、鋼筒２を芯材１の上端に被せた場合に、その侵入距離を規制することができる。
ストッパ２１の下面側には止水効果のある止水材２２を取付けておく。例えばシールゴム、コーキング材、水膨張性止水材などがある。

＜５＞吊り降ろし
一体化した鋼筒２とＨ鋼の芯材１を、まだ硬化していないソイルセメント柱３の内部に吊り降ろす。（図３）
このソイルセメント柱３の形成には多くの工法が開発されているが、典型的な方法ではアースオーガー削孔機で地盤を円柱状に撹拌し、撹拌しながら地盤の内部にモルタルやセメントを噴射してモルタルやセメントと土砂を撹拌してソイルセメント柱３を地中に構築する方法である。
このソイルセメント柱３の内部に、一体化した鋼筒２とＨ鋼の芯材１を吊り降ろす。
そのために、例えば芯材１の上端に蓋板１２を溶接し、その上に吊りフック１１を設けておき、この吊りフック１１にワイヤーを取り付けてクレーンなどで吊り降ろす。

＜６＞止水構造
Ｈ鋼の芯材１と鋼筒２を一体化してソイルセメント柱３の内部に吊り降ろすと、セメントペーストやソイルセメントが両者の隙間に入ってしまう可能性がある。
すると両者が強固に付着してしまい、将来の解体に支承が生じる。
そこで、ストッパ２１の下面に水膨張性のシールを止水材２として取り付けてセメント分の侵入を阻止する。あるいはシールゴム、コーキング材などでよい。
さらに鋼筒２内部には、発泡モルタルを間詰材として挿入してソイルセメントの侵入を阻止することも可能である。

＜７＞設置の完了
ソイルセメントが硬化すると、Ｈ鋼の芯材１の上部に鋼筒２を被せて一体化した山留壁芯材１を含むソイルセメントが硬化した状態の山留壁４の構築が完了する。
この山留壁４の特徴は、将来用途の終わった場合の解体を予定して構築するという点で従来にない構造を備えている。
すなわち撤去を見据えた山留壁４である、といえる。

＜６＞地下構造物の構築（図５）
この山留壁４を対向する状態で両側に設置し、その山留壁４間に水平方向の切梁４１を設置しつつ開削して山留壁４で保護された空間に、地下鉄や共同溝、ビルの基礎などの地下構造物５を構築する。
このように鋼筒２も山留壁４の一部として地山の土圧を切梁４１に伝達するので、その鋼筒２の板厚やＨ鋼の芯材１と重ねる長さは構造計算によって決定する。

＜７＞鋼筒の引き揚げ
地下構造物５の構築が終われば、開削した空間の内部を徐々に埋め戻し土６によって埋め戻す。
埋戻しの地盤の上昇に応じて、切梁４１を撤去して行く。
埋戻しの地盤の高さが上昇して鋼筒２を支持していた切梁４１を撤去したら、鋼筒２を引き上げる。（図６）
そのためにはワイヤなどを利用して鋼筒２に設けた吊りフック２３を引き上げれば、鋼筒２は簡単に芯材１の上部から引き抜くことができ、芯材１は残置することになる。(図７)
こうして山留芯材１の上部を、迅速に撤去することができる。

１：芯材
１１：吊りフック
２：鋼管
２１：ストッパ
３：ソイルセメント柱
４：切梁
５：地下構造物
６：埋戻し土

Claims (2)

1. 山留壁の芯材の設置方法であって、
   残置する芯材の外径よりも大きい内径を備えた鋼筒を、事後撤去を予定する芯材として使用し、
   前記残置する芯材の上端には吊りフックを設け、
   前記鋼筒が前記残置する芯材に載った状態となるように、前記鋼筒の下部を前記残置する芯材の上部に被せて両者を一体化し、
   前記一体化した芯材を、前記吊りフックを用いて吊り降ろして、地中のソイルセメント柱内に挿入することを特徴とする、
   山留壁の芯材の設置方法。
2. 請求項１に記載の方法で山留壁の芯材を設置した後、
   前記鋼筒による山留機能が不要となった段階で、前記鋼筒を、残置する芯材から引き抜くことを特徴とする、
   山留壁の芯材の撤去方法。

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