JP6171421B2 - 鋼矢板、土留壁の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼矢板、及び土留壁の施工方法に関する。

杭を、汚染土壌を含む帯水層、その下方の不透水層を通過して、さらにその下方の帯水層に達するように施工する方法として、ケーシングを、汚染土壌を含む帯水層を通過して不透水層に達するように設置してその内側の汚染土壌を不透水材に置換してから、杭をケーシングの内側に打設する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。当該方法によれば、杭の打設に伴う不透水層の下方の帯水層への汚染物質の漏出を防止することができる。

「土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン 改訂第二版」，参考資料：Appendix−１２．要措置区域内における土地の形質の変更の禁止の例外となる行為及び形質変更時要届出区域における土地の形質の変更の届出を要しない行為の施工方法の基準，平成２４年８月公表，環境省 水・大気環境局 土壌環境課

鋼矢板壁である土留壁を、汚染土壌を含む帯水層、その下方の不透水層を通過して、さらにその下方の帯水層に達するように施工する場合には、杭の打設に用いる上述の施工方法のようにケーシングを使用することができないことから、別の方法によって、不透水層の下方の帯水層への汚染物質の漏出を防止する必要がある。そこで、本願の発明者は、仮設の鋼矢板壁を、土留壁の施工領域と汚染土壌とが重なる範囲を包囲し、不透水層まで達するように設置してその内側の汚染土壌を除去してから、土留壁を設置することを考えた。

ここで、仮設の鋼矢板壁の内側の汚染土壌を不透水材に置換し、その不透水材により遮水性を確保できる場合には、仮設の鋼矢板壁を除去してから土留壁を施工すればよいが、仮設の鋼矢板壁の遮水性能を必要とする場合には、仮設の鋼矢板壁を残置した状態で土留壁を施工しなければならない。後者の場合、土留壁と仮設の鋼矢板壁等とが交差する箇所が生じるが、交差箇所の土留壁を不連続なものにすると構造上問題があり、また、掘削工事における遮水性を損なう状況になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高さが異なる一対の鋼矢板壁を互いに交差するように設置する場合において、これらの交差位置での鋼矢板の連続性、遮水性を確保することを課題にするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る鋼矢板は、高さが異なり、高さ方向に見て互いに交差する一対の鋼矢板壁の交差位置に設けられて前記一対の鋼矢板壁の一部を構成し、同じ方向に伸び、前記一対の鋼矢板壁それぞれの高さと等しくなるよう形成された、長さの異なる一対の鋼矢板が、これらの長さ方向に見て互いに交差するように一体となった形状であることを特徴とする。

また、本発明に係る土留壁の施工方法は、鋼矢板壁である土留壁を、汚染土壌を含む第一帯水層、その下方の不透水層を通過して、さらにその下方の第二帯水層に達するように施工する方法であって、前記土留壁を挟む一対の第一鋼矢板壁及び該一対の第一鋼矢板壁の両端を連結する一対の第二鋼矢板壁を、前記汚染土壌の一部を包囲し、前記不透水層に達するように施工し、前記土留壁を前記一対の第二鋼矢板壁に対して交差するように施工するにあたり、前記第二鋼矢板壁を施工する際に、同じ方向に延び、長さの異なる一対の鋼矢板が、これらの長さ方向に見て互いに交差するように一体となった形状である鋼矢板を、前記一対の鋼矢板のうちの短い方が前記第二鋼矢板壁の一部を構成し、前記一対の鋼矢板の長い方が前記土留壁を構成するように設置することを特徴とする。

本発明によれば、高さが異なる一対の鋼矢板壁を互いに交差するように設置する場合において、これらの交差位置での鋼矢板の連続性、遮水性を確保することができる。

一実施形態に係る方法を用いて施工した鋼矢板壁を示す立面図である。 一実施形態に係る方法を用いて施工した鋼矢板壁を示す平面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す立面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す平面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す斜視図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す立面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す立面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す立面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す平面図である。 一実施形態に係る鋼矢板壁の施工手順を示す平面図である。 他の実施形態に係る鋼矢板を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る鋼矢板１００（図２参照）を用いて施工した鋼矢板壁１を示す立面図である。この図に示すように、鋼矢板壁１が施工された地盤は、汚染土壌（基準不適合土壌）６を含む第一帯水層２と、その下方に位置する第一不透水層（準不透水層を含む）３と、その下方に位置する第二帯水層４と、その下方に位置する第二不透水層（準不透水層を含む）５とを備えている。汚染土壌６は、鋼矢板壁１に囲まれた掘削領域７とその外側の非掘削領域８とに跨るように存在している。

鋼矢板壁１は、第一帯水層２、第一不透水層３、及び第二帯水層４を貫通して第二不透水層５に達するように構築されている。ここで、図２の平面図にも示すように、第一帯水層２には、汚染土壌６を横断するように不透水材からなる壁状体１０が構築され、鋼矢板壁１の一部は、壁状体１０を縦断するように（壁厚方向に二分するように）構築されている。壁状体１０は、第一帯水層２の下端から上端までの高さを有している。ここで、壁状体１０の両側の厚みは、不透水材の品質を考慮したうえで、当該部位が、上述のガイドラインで規定された不透水層（厚さが５ｍ以上であり、かつ、透水係数が毎秒１００ナノメートル（１．０×１０ｍ^−７／秒）以下の地層）と同等以上の遮水の効力を有するように設定されている。なお、不透水材としては、ソイルモルタルとベントナイトとの混合物等が挙げられる。

図３〜図１０は、鋼矢板壁１の施工手順を示す立面図、平面図、又は斜視図である。まず、図３の立面図、図４の平面図に示すように、仮設鋼矢板壁１１、１２を、汚染土壌６を横断し、鋼矢板壁１の打ち込み予定線９を挟んで対向するように平行に構築し、仮設鋼矢板壁１１、１２の幅方向両端を連結する仮設鋼矢板壁１３、１４を構築する。仮設鋼矢板壁１１〜１４は、第一帯水層２を貫通して第一不透水層３に達するように構築する。

ここで、図４に示すように、仮設鋼矢板壁１３、１４は、複数のＵ形の鋼矢板１５と、互いに直交するＵ形の鋼矢板１０１、１０２が一体化となった形状の鋼矢板１００とを備えている。図４及び図５に示すように、鋼矢板１００は、鋼矢板壁１の打ち込み予定線９と仮設鋼矢板壁１３、１４の打ち込み線１６との直交位置に配されている。また、鋼矢板１０１と鋼矢板１０２とは、夫々の幅方向中央部で直交するように一体となった形状であり、鋼矢板１００は、十字状に構成されている。さらに、鋼矢板１００は、幅方向に二分された鋼矢板１０１が鋼矢板１０２に溶接されることによって作製されている。

鋼矢板１０１は、複数の鋼矢板１５と同じ長さであり、これらと共に打ち込み線１６に沿って並べられて鋼矢板壁１３、１４の一部を構成している。それに対して、鋼矢板１０２は、打ち込み予定の鋼矢板壁１の複数の鋼矢板１７（図８参照）と同じ長さであり、これらと共に打ち込み予定線９に沿って並べられて鋼矢板壁１の一部を構成することになる。

次に、図６の立面図に示すように、第一帯水層２の仮設鋼矢板壁１１〜１４で囲まれた領域を掘削する。この際、仮設鋼矢板壁１１〜１４内の汚染土壌６を除去する。次に、図７の立面図に示すように、仮設鋼矢板壁１１〜１４内を不透水材で埋め戻すことにより、仮設鋼矢板壁１１〜１４内に、不透水性の壁状体１０を構築する。

次に、図８の立面図及び図９の平面図に示すように、鋼矢板壁１を、掘削領域７を囲い、第一帯水層２、第一不透水層３、及び第二帯水層４を貫通して第二不透水層５に達するように構築する。この際、鋼矢板壁１の一部を、壁状体１０を縦断し、第一帯水層２の壁状体１０、第一不透水層３、及び第二帯水層４を貫通して第二不透水層５に達するように構築する。また、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４との交差位置において、鋼矢板１７と鋼矢板１００とを連結する。

その後、掘削領域７を掘削する際に、掘削領域７内の汚染土壌６と不透水材とを除去する。また、掘削領域７を掘削する前から後にかけての期間で、図１０の平面図に示すように、仮設鋼矢板壁１１〜１４を除去する。その際、鋼矢板１００は残置する。

ところで、壁状体１０によって遮水性を確保する場合には、壁状体１０の施工後に仮設鋼矢板壁１１〜１４を除去してから、鋼矢板壁１を施工すればよく、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４とを交差させる必要は無い。それに対して、壁状体１０では遮水性を確保しない場合（例えば、上述のガイドラインで規定された不透水層に設定されていない場合）、あるいは不透水材に替えて土砂や土嚢等の透水材で仮設鋼矢板壁１１〜１４の内側を埋め戻す場合には、仮設鋼矢板１１〜１４を残置した状態で鋼矢板壁１を施工する必要がある。この場合、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４には交差が生じる。なお、壁状体１０、あるいは仮設鋼矢板壁１１〜１４によって遮水性を確保する理由は、汚染土壌６で汚染された地下水と土留壁１との接触を防ぐためである。

本実施形態では、仮設鋼矢板壁１１〜１４を残置した状態で鋼矢板壁１を施工する。そこで、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４との交差位置に設置する鋼矢板１００を、同じ方向に延び、長さの異なる一対の鋼矢板１０１、１０２が、これらの長さ方向に見て互いに交差するように一体となった形状であるものとし、この鋼矢板１００によって鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４とを連結した。これによって、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４との交差位置において鋼矢板を欠損させることなく、鋼矢板壁１を施工することができる。従って、鋼矢板壁１と仮設鋼矢板壁１３、１４との交差位置における鋼矢板壁１の連続性と遮水性を確保した状態で、鋼矢板壁１を施工することができる。

図１１は、他の実施形態に係る鋼矢板２００を示す平面図である。この図に示すように、鋼矢板２００は、互いに直交するＵ形の鋼矢板２０１、２０２が一体化となった形状であり、鋼矢板壁１の打ち込み予定線９と仮設鋼矢板壁１３、１４の打ち込み線１６との直交位置に配されている。

鋼矢板２０１は、複数の鋼矢板１５と同じ長さであり、これらと共に打ち込み線１６に沿って並べられて鋼矢板壁１３、１４の一部を構成している。それに対して、鋼矢板２０２は、鋼矢板壁１の複数の鋼矢板１７と同じ長さであり、これらと共に打ち込み線９に沿って並べられて鋼矢板壁１の一部を構成する。

鋼矢板２０１と鋼矢板２０２とは、夫々の幅方向中央からずれた位置で直交するように一体となった形状である。さらに、鋼矢板２００は、幅方向に二分された鋼矢板２０１が鋼矢２０２に溶接されることによって作製されている。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、鋼矢板壁１を、汚染上が含まれる第一帯水層２、その下方の第一不透水層３を通過して、さらにその下方の第二帯水層４に達するように施工する場合を例に挙げて本発明を説明したが、高さが異なる一対の鋼矢板壁を、高さ方向に見て互いに交差するように施工する他の施工例にも本発明は適用できる。また、一対の鋼矢板壁を、高さ方向に見て直交するように施工する場合を例に挙げて本発明を説明したが、一対の鋼矢板壁が交差する角度は直角に限られるものではない。

１ 鋼矢板壁、２ 第一帯水層、３ 第一不透水層、４ 第二帯水層、５ 第二不透水層、６ 汚染土壌、７ 掘削領域、８ 非掘削領域、９ 打ち込み予定線、１０ 壁状体、１１、１２、１３、１４ 仮設鋼矢板壁、１５ 鋼矢板、１６ 打ち込み線、１７ 鋼矢板、１００、１０１、１０２、２００、２０１、２０２ 鋼矢板

Claims (2)

1. 高さが異なり、高さ方向に見て互いに交差する一対の鋼矢板壁の交差位置に設けられて前記一対の鋼矢板壁の一部を構成し、同じ方向に伸び、前記一対の鋼矢板壁それぞれの高さと等しくなるよう形成される、長さの異なる一対の鋼矢板が、これらの長さ方向に見て互いに交差するように一体となった形状であることを特徴とする鋼矢板。
2. 鋼矢板壁である土留壁を、汚染土壌を含む第一帯水層、その下方の不透水層を通過して、さらにその下方の第二帯水層に達するように施工する方法であって、
   前記土留壁を挟む一対の第一鋼矢板壁及び該一対の第一鋼矢板壁の両端を連結する一対の第二鋼矢板壁を、前記汚染土壌の一部を包囲し、前記不透水層に達するように施工し、前記土留壁を前記一対の第二鋼矢板壁に対して交差するように施工するにあたり、
   前記第二鋼矢板壁を施工する際に、同じ方向に延び、長さの異なる一対の鋼矢板が、これらの長さ方向に見て互いに交差するように一体となった形状である鋼矢板を、前記一対の鋼矢板のうちの短い方が前記第二鋼矢板壁の一部を構成し、前記一対の鋼矢板の長い方が前記土留壁を構成するように設置することを特徴とする土留壁の施工方法。