JP6087202B2 - 仕切装置および地中連続壁施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、地中連続壁の施工に使用する仕切装置および地中連続壁施工方法に関する。

地中連続壁を形成する施工方法として、先行エレメントを形成した後、この先行エレメントに接続する後行エレメントを形成する方法が採用される場合がある。

従来、先行エレメント１００の施工は、（ａ）掘削溝１０１の施工（図７の（ａ）参照）、（ｂ）先行エレメントと後行エレメントとの境界部への仕切鋼板１０２の建て込み（図７の（ｂ）参照）、（ｃ）仕切鋼板１０２同士の間での鉄筋籠の建て込み、（ｄ）掘削溝１０１の底部の寝固めコンクリート１０３の打設（図７の（ｃ）参照）、（ｅ）仕切鋼板１０２同士の間へのコンクリート１０４の打設（図７の（ｄ）参照）、（ｆ）仕切鋼板と地山との隙間へのコンクリート１０５の打設（図７の（ｅ）参照）、により行うのが一般的である。
なお、仕切鋼板１０２は、図７の（ｂ）に示すように、掘削溝１０１の最深部まで建て込まれている。

また、特許文献１や特許文献２に示すように、仕切鋼板１０２と地山との隙間に、コンクリート１０５に代えて砕石を充填する場合もある。

特開平０９−１２５３７５号公報 特開２０００−２４８５４２号公報

前記従来の先行エレメントの施工方法は、コンクリート打設を複数回に分けて行うため施工に手間がかかる。また、コンクリート打設を複数回に分けると、コンクリート打設の開始から完了までに時間がかかるため、初期に打設されたコンクリート（根固めコンクリート）の劣化が懸念される。

このような観点から、本発明は、地中連続壁の施工性の向上および高品質化を可能とした仕切装置および地中連続壁施工方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る仕切装置は、地中連続壁の先行エレメントを施工する際に使用するものであって、前記先行エレメントよりも短尺の仕切板と、前記仕切板の側面に回転可能に支持された蓋板と、前記蓋板の上方において前記仕切板の側面に回動可能に支持されたアームとを有し、前記蓋板は前記アームに連結されており、前記アームは前記仕切板の側方に張り出しており、前記アームが上向きに回動することにより、前記蓋板が上向きに回動し、当該蓋板が前記仕切板から張り出すことを特徴としている。

かかる仕切装置を利用して地中連続壁の先行エレメントを施工すれば、簡易かつ高品質に地中連続壁を構築することができる。
つまり、仕切装置を掘削溝に配設すると、仕切板の側面から張り出したアームが掘削溝の周辺地山に係止されるため、根固めコンクリートを要することなく、仕切板を位置決めすることができる。

また、仕切板の長さが先行エレメントよりも短尺であるため、仕切装置を掘削溝に配設すると、掘削溝の底面と仕切板の下縁と間に隙間が形成される。そのため、仕切板内に打設されたコンクリートは、仕切板の下側から回り込んで仕切板と掘削溝との隙間にも打設される。よって、仕切板と掘削溝との隙間に別途コンクリートや砕石等を充填する手間を省略することができる。

さらに、仕切板と掘削溝との隙間は、蓋板により遮蔽されるため、打設コンクリートが後行エレメント側に流出することを防止することができる。

また、前記仕切装置の前記蓋板に複数の貫通孔が形成されていれば、掘削溝の形成時に使用した安定液を蓋板の上側に排出させることが可能になるので、蓋板の下側にコンクリートの未充填箇所が形成されにくくなる。

また、本発明の地中連続壁施工方法は、先行エレメントと後行エレメントとを連設することにより地中連続壁を形成するものであって、先行エレメント用掘削溝を形成する掘削工程と、先行エレメントと後行エレメントとの境界部に仕切板を配置する配置工程と、前記先行エレメント用掘削溝内にコンクリートを打設する打設工程とを備えており、前記仕切板の側面には蓋板が回動可能に支持されており、前記配置工程では、前記仕切板の下端と前記先行エレメント用掘削溝の底面との間に隙間が形成されるように前記仕切板を前記先行エレメント用掘削溝内に挿入するとともに、前記蓋板を回動させて前記仕切板と前記先行エレメント用掘削溝との隙間を当該蓋板により遮蔽することを特徴としている。

かかる地中連続壁施工方法によれば、簡易かつ高品質に地中連続壁を構築することができる。
つまり、仕切板の下端と先行エレメント用掘削溝の底面との間に隙間が形成されているため、仕切板内にコンクリートを打設すれば、仕切板の下端からコンクリートが回り込んで仕切板と掘削溝との隙間にも打設される。そのため、コンクリートの打設が１回で済み、施工性に優れている。

また、仕切板と掘削溝との隙間に別途コンクリートや砕石等を充填する手間を省略することができる。
さらに、仕切板と掘削溝との隙間は、蓋板により遮蔽されているため、打設コンクリートが後行エレメント側に流出することが防止されている。

また、前記仕切板の側面に、前記蓋板に連結されたアームが回動可能に支持されていれば、前記配置工程において、前記先行エレメント用掘削溝の周辺地山に前記アームを係止させた状態で前記仕切板を前記先行エレメント用掘削溝内に挿入することで、前記アームを回動させ、前記アームの回動に伴って前記蓋板を回動させることができるため、仕切り鋼板の設置作業を簡易に行うことができる。

本発明の仕切装置および地中連続壁施工方法によれば、地中連続壁の施工性の向上と施工費の低減化が可能となる。

本発明の実施形態に係る仕切装置を示す横断面図である。 同仕切装置の平面図である。 同仕切装置の側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態の地中連続壁施工方法の各施工手順を示す横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図４の（ｃ）に続く地中連続壁施工方法の各施工手順を示す横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図５の（ｃ）に続く地中連続壁施工方法の各施工手順を示す横断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、従来の地中連続壁施工方法の各施工手順を示す横断面図である。

本実施形態では、先行エレメントと後行エレメントとを連設することにより、地中連続壁を構築する場合にについて説明する。
先行エレメントは、土留壁としての構造機能部分と、地中連続壁の支持機能部分とを兼ねている。一方、後行エレメントは、構造機能部分を構成している。

先行エレメントは、後行エレメントよりも深く形成されており、この後行エレメントよりも深い部分が、支持機能部分を構成している。
先行エレメントは、図１に示すように、仕切装置１０を利用して構築する。

仕切装置１０は、先行エレメントの打設コンクリートが後行エレメント側に流出することを防止するものであり、先行エレメントと後行エレメントとの境界部に配設される。

仕切装置１０は、先行エレメント２を構築するために形成された先行エレメント用掘削溝２１に挿入される。
仕切装置１０は、仕切板１１と、蓋板１２と、アーム１３と、連結材１４とを有している。

仕切装置１０は、図２にも示すように、間隔をあけて対向する一対の仕切板１１，１１を有している。
一対の仕切板１１，１１は、図示しない形鋼等により連結されている。なお、仕切板１１同士の連結方法は限定されない。

仕切板１１は、先行エレメント２（先行エレメント用掘削溝２１の深さ）よりも短尺の鋼板により構成されている。図２に示すように、仕切板１１を構成する鋼板は、先行エレメント用掘削溝２１と同程度の幅を有している。
なお、仕切板１１の材質は限定されるものではない。

仕切板１１の側面には、図１および図３に示すように、補強材１５が固定されている。
補強材１５は、Ｈ形鋼からなり、一方のフランジを仕切板１１の側面に当接させた状態で固定されている。

本実施形態では、仕切板１１の幅方向中央部において、先行エレメント用掘削溝２１の深さ方向に沿って補強材１５が固定されている。

補強材１５は、図１に示すように、蓋板１２およびアーム１３の設置箇所においては、仕切板１１の内面（他方の仕切板１１側の側面）に固定し、それ以外の位置においては、仕切板１１の外面（後行エレメント側の側面）に固定する。
なお、補強材１５を構成する材料は限定されない。また、補強材１５の配置や数量も限定されない。

蓋板１２は、仕切板１１の外面（後行エレメント側の側面）に回転可能に支持された鋼板である。
図２および図３に示すように、蓋板１２には複数の貫通孔１２ａが形成されている。

蓋板１２の仕切板１１への取り付け方法は限定されるものではないが、本実施形態では、蓋板１２の一端部（図１において上端部）を、仕切板１１の側面に固定された蝶番１２ｂに固定することにより行う。

蓋板１２の上面（先行エレメント用掘削溝２１の溝壁側の面）には、連結材１４を係止するための係止部１２ｃが形成されている。
係止部１２ｃの構成は限定されるものではないが、本実施形態では、貫通孔が形成された板材を蓋板１２の上面に立設することにより形成する。

蓋板１２の外縁（仕切板１１側の辺以外の３辺）には、樹脂製の保護板１２ｄが固定されており、先行エレメント用掘削溝２１の溝壁面との密着性が高められている。

アーム１３は、図１に示すように、蓋板１２の上方において仕切板１１の側面に回動可能に支持されている。
アーム１３は、仕切板１１の側方に張り出している。

本実施形態のアーム１３は、図１に示すように、アーム本体部１３ａと、アーム連結部１３ｂと、係止部１３ｃとを備えて構成されている。

アーム本体部１３ａは、仕切板１１側の端部がＵ字状に折り曲げられた鋼棒により構成されている。本実施形態では、各仕切板１１の側面に４本のアーム本体部１３ａが配設されている。
アーム本体部１３ａは、一片が他片よりも長くなっていて、アーム本体部１３ａの全体形状は、つ字状を呈している。

アーム本体部１３ａは、一片（長尺片）が上側、他片（短尺片）が下側になるように、仕切板１１の側面に設置されている。
アーム本体部１３ａは、折り曲げられた湾曲部分において、仕切板１１の側面に固定された蝶番１３ｄに固定されていることで、回転可能に支持されている。

アーム本体部１３ａの短尺片の先端部（アーム本体部１３ａの仕切板１１側先端部）には、連結材１４を係止する為の係止部１３ｃが形成されている。
係止部１３ｃの構成は限定されるものではないが、本実施形態では、貫通孔が形成された板材をアーム本体部１３ａの立設することにより形成する。

アーム連結部１３ｂは、図２に示すように、４本のアーム本体部１３ａを連結している。
アーム連結部１３ｂは、アーム本体部１３ａの長尺片の先端において、アーム本体部１３ａと交差する方向に配設されており、アーム本体部１３ａ同士を連結している。

本実施形態では、アーム連結部１３ｂをアーム本体部１３ａと同様に、鋼棒により構成している。なお、アーム連結部１３ｂを構成する材料は限定されない。

連結材１４は、図１および図３に示すように、蓋板１２とアーム１３とを連結している。
連結材１４は、両端部にフック（図示せず）が形成された棒状部材により構成されている。連結材１４の各フックは、蓋板１２の係止部１２ｂおよびアーム１３の係止部１３ｃにそれぞれ係止されている。

連結材１４の中間部には、バネ部１４ａが形成されている。そのため、連結材１４は、伸縮可能に構成されている。

次に、本実施形態の仕切装置１０を利用した地中連続壁１の施工方法について説明する。
本実施形態の地中連続壁施工方法は、掘削工程と、配置工程と、先行エレメント打設工程、後行エレメント配筋工程と、後行エレメント打設工程とを備えている。

掘削工程は、図４の（ａ）に示すように、先行エレメント用掘削溝２１を形成する工程である。
掘削工程では、後行エレメント用掘削溝３１も形成する。

配置工程は、図４の（ｂ）および（ｃ）に示すように、先行エレメントと後行エレメントとの境界部（先行エレメント用掘削溝２１と後行エレメント用掘削溝３１との境界部）に仕切装置１０を配置する工程である。

仕切装置１０は、先行エレメント用掘削溝２１の上部に配設する。つまり、仕切板１１の下端と先行エレメント用掘削溝２１の底面との間（先行エレメント用掘削溝２１の壁面と仕切板１１の外面との間）に隙間が形成されるように、仕切装置１０を先行エレメント用掘削溝２１に挿入する。

図４の（ｂ）に示すように、先行エレメント用掘削溝２１への仕切装置１０の挿入作業が完了する前は、アーム１３は、その一片（長尺片）が下向きに傾斜した状態で、仕切板１１から外側（後行エレメント側）に張り出している。一方、蓋板１２は、仕切板１１の側面に沿って当接（密着）している。

この状態で、仕切板１１を先行エレメント用掘削溝２１に挿入すると、アーム１３の先端（連結部１ｂ）が先行エレメント用掘削溝２１の周辺地山（本実施形態では、後行エレメント用掘削溝３１の底面）に接触する。
そして、アーム１３が周辺地山に接した状態でさらに深く仕切板１１を先行エレメント用掘削溝２１に挿入すると、図４の（ｃ）示すように、アーム１３が上向きに回動する。

アーム１３が上向きに回動すると、連結材１４を介してアーム１３に連結された蓋板１２も上向きに回動する。
蓋板１２が上向きに回動すると、蓋板１２の先端が仕切板１１の側面から離間し、蓋板１２が仕切板１１の側面から張り出した状態となる。蓋板１２は、仕切板１１の側面から張り出すことで先行エレメント用掘削溝２１の溝壁に当接し、仕切板１１と先行エレメント用掘削溝２１との隙間を遮蔽する。

仕切板１１の先行エレメント用掘削溝２１への挿入は、アーム１３が略水平（後行先行エレメント用掘削溝３１の底面に沿った状態）になるまで行う。
なお、アーム１３が水平になる前に蓋板１２が先行エレメント用掘削溝２１に接触したとしても、連結材１４のバネ部１４ａが伸張するため、仕切板１１の下降が妨げられることがない。

蓋板１２が先行エレメント用掘削溝２１の溝壁に接するとともに、アーム１３が周辺地山に係止されると、仕切板１１の位置決めが完了する。

先行エレメント打設工程は、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、先行エレメント用掘削溝２１内に先行エレメント用のコンクリートを打設する工程である。

仕切装置１０を先行エレメント用掘削溝２１に配設したら、図５の（ａ）に示すように、先行エレメント用掘削溝２１内にトレミー管２３を挿入する。

先行エレメント用掘削溝２１内へのコンクリート２２の打設は、トレミー管２３を利用して、先行エレメント用掘削溝２１の底部から行う。
トレミー管２３は、図５の（ｂ）および（ｃ）に示すように、打設コンクリート２２の打設面の上昇に伴って、上昇させる。

コンクリート２２は、仕切板１１同士の間に打設されるとともに、仕切板１１の下端から仕切板１１の外側に回り込み、仕切板１１と先行エレメント用掘削溝２１との隙間にも打設される。

そして、上記の掘削工程と、配置工程と、先行エレメント打設工程を繰り返すことにより、図６の（ａ）に示すように、複数の先行エレメント２を形成する。

後行エレメント配筋工程は、図６の（ｂ）に示すように、後行エレメント３の鉄筋かご３２を後行エレメント用掘削溝３１に配置する工程である。
後行エレメント３の鉄筋かご３２は、隣り合う先行エレメント２同士の間に配設する。

後行エレメント打設工程は、図６の（ｃ）に示すように、後行エレメント３のコンクリートを打設する工程である。

後行エレメント３のコンクリート打設は、隣り合う先行エレメント２同士の間の後行エレメント用掘削溝３１にコンクリートを打設することにより行う。
後行エレメント３が形成されると、先行エレメント２と後行エレメント３とが交互に連設された地中連続壁１が形成される。

本実施形態の仕切装置１０によれば、仕切板１１の側面から張り出したアーム１３が先行エレメント用掘削溝２１の周辺地山に係止されるため、根固めコンクリートを要することなく、仕切板１１を位置決めすることができる。

また、先行エレメント２（先行エレメント用掘削溝２１の深さ）よりも短尺な仕切板１１を利用しているため、先行エレメント用掘削溝２１の底面と仕切板１１の下縁と間に隙間が形成される。そのため、仕切板１１同士の間に打設されたコンクリートが仕切板１１の下側から回りこんで仕切板１１と先行エレメント用掘削溝２１との隙間にも打設される。ゆえに、仕切板１１と先行エレメント用掘削溝２１との隙間に別途コンクリートや砕石等を充填する手間を省略することができる。

つまり、仕切装置１０を利用することで、根固めコンクリート、本体部のコンクリート、目詰めコンクリートの３段階でコンクリート打設を行っていた従来の先行エレメントのコンクリート打設を１回で行うことが可能となった。そのため、分割してコンクリート打設する際の時間差に起因する品質が低下のおそれがなく、簡易に高品質施工を行うことができる。

また、仕切板１１と先行エレメント用掘削溝２１との隙間は、蓋板１２により遮蔽されるため、打設コンクリートが後行エレメント３側に流出することが防止されている。
また、蓋板１２には複数の貫通孔１２ａが形成されているため、先行エレメント用掘削溝２１の形成時に使用した安定液を蓋板１２の上側に排出させることが可能になるので、蓋板１２の下側にコンクリートの未充填箇所が形成されにくくなる。

このように、本実施形態の仕切装置１０を利用して地中連続壁１の先行エレメント２を施工すれば、簡易かつ高品質に地中連続壁１を構築することができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、アーム１３を構成するアーム本体部１３ａの本数は４本に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

１ 地中連続壁
２ 先行エレメント
３ 後行エレメント
１０ 仕切装置
１１ 仕切板
１２ 蓋板
１３ アーム
１４ 連結材

Claims (4)

1. 地中連続壁の先行エレメントを施工する際に使用する仕切装置であって、
   前記先行エレメントよりも短尺の仕切板と、
   前記仕切板の側面に回転可能に支持された蓋板と、
   前記蓋板の上方において前記仕切板の側面に回動可能に支持されたアームと、を有し、
   前記蓋板は、前記アームに連結されており、
   前記アームは、前記仕切板の側方に張り出しており、
   前記アームが上向きに回動することにより、前記蓋板が上向きに回動し、当該蓋板が前記仕切板から張り出すことを特徴とする、仕切装置。
2. 前記蓋板に複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の仕切装置。
3. 先行エレメントと後行エレメントとを連設することにより地中連続壁を形成する地中連続壁施工方法であって、
   先行エレメント用掘削溝を形成する掘削工程と、
   先行エレメントと後行エレメントとの境界部に仕切板を配置する配置工程と、
   前記先行エレメント用掘削溝内にコンクリートを打設する打設工程と、を備えており、
   前記仕切板の側面には蓋板が回動可能に支持されており、
   前記配置工程では、前記仕切板の下端と前記先行エレメント用掘削溝の底面との間に隙間が形成されるように前記仕切板を前記先行エレメント用掘削溝内に挿入するとともに、前記蓋板を回動させて前記仕切板と前記先行エレメント用掘削溝との隙間を当該蓋板により遮蔽することを特徴とする、地中連続壁施工方法。
4. 前記仕切板の側面には、前記蓋板に連結されたアームが回動可能に支持されており、
   前記配置工程では、前記先行エレメント用掘削溝の周辺地山に前記アームを係止させた状態で前記仕切板を前記先行エレメント用掘削溝内に挿入することで、前記アームを回動させ、前記アームの回動に伴って前記蓋板を回動させることを特徴とする、請求項３に記載の地中連続壁施工方法。

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