JP6397321B2 - 止水板取付部材、止水板、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、止水板取付部材、止水板、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法に関する。

地中連続壁は、複数のエレメントに分けて構築するのが一般的である。
エレメント同士の接合部では、先行エレメントの端面（接合面）に切削面（凹凸面）を形成することで、後行エレメントとの接合性を確保する場合がある。

地中連続壁は、地下構造物を構築する際の土留壁（仮設構造）として使用するのが一般的である。ところが、近年では、構造の合理化を目的として、本設構造物として利用可能な地中連続壁が求められている。

このような地中連続壁における先行エレメントと後行エレメントとの接合部では、止水性の向上が求められている。
一方、接合面に凹凸面を形成する従来のエレメント同士の接合構造では、本設構造物としては止水性が不十分であった。

そのため、先行エレメントと後行エレメントとに跨って止水部材を配設して止水性の向上を図る場合がある。
例えば、特許文献１では、掘削機械で切削可能な材料からなる中空部材を先行エレメントの端部に埋設しておき、この中空部材の一部を切削することで露出した開口部に止水部材を取り付ける施工方法が開示されている。

特開２００９−１８５４７０号公報

特許文献１に記載の施工方法では、中空部材の一部を切削する際に、中空部材の残部に損傷が発生するおそれがある。中空部材の残部に損傷が発生すると、止水性能が低下することが懸念されるため、後行エレメントの施工を慎重に行う必要がある。

このような観点から、本発明は、止水性を備えた地中連続壁について簡易で効率的な施工を可能とした止水板取付部材、止水板、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の止水板取付部材は、先行エレメントと後行エレメントとの境界部に設けられるものであって、ベース部材とカバー材とを組み合わせることにより筒状に形成されており、前記ベース部材には、止水板を保持可能な保持部が形成されており、前記カバー材は、前記保持部を覆う湾曲部を有し、地盤掘削機により切削可能な材料からなることを特徴としている。
本発明の止水板取付部材によって、止水板を取り付けるための空間を先行エレメントの側縁に亘って形成する。この空間を形成するカバー材を後行エレメント設置直前に切削し、止水板を保持する保持部を確実に露出させることができるようにしている。
前記ベース部材は、前記保持部となるスリットが形成された管材と、前記管材を挟んで対向するように設けられた一対の板材とが一体に形成されてなるものが望ましい。
前記止水板取付部材の保持部によって保持される本発明の止水板は、板状部と前記板状部の端部に形成された係止部とを備えている。

かかる止水板取付部材を先行エレメントに配置し、後行エレメントの施工時にカバー材のみを切削すると、ベース部材の保持部が露出するので、止水板を取り付けることが可能となる。本発明によれば、後行エレメントの施工によりベース部材が損傷する心配はなく、簡易に施工することができる。

また、本発明の鉄筋架台は、先行エレメント構築用の架台本体と、前記架台本体に支持された鉄筋籠と、前記架台本体の両端部に固定された一対の止水板取付部材とを備えるものであって、前記止水板取付部材は、ベース部材とカバー材とを組み合わせることにより筒状に形成されており、前記ベース部材には、止水板を取り付けるための保持部が形成されていて、前記カバー材は、地盤掘削機により切削可能な材料からなり、前記保持部を覆う湾曲部を有していることを特徴としている。

かかる鉄筋架台を先行エレメントの構築に使用すれば、後行エレメントとの止水板取付部材を備えた先行エレメントを簡易に構築することができる。

さらに、本発明の連続地中壁の施工方法は、地中壁を構築する地盤に先行掘削溝を掘削する先行掘削工程と、前記鉄筋架台を前記先行掘削溝に設置する先行配筋工程と、前記先行掘削溝にコンクリートを打設する先行コンクリート打設工程と、前記先行掘削溝に連続する後行掘削溝を掘削する後行掘削工程と、後行エレメント用鉄筋架台を前記後行掘削溝に設置する後行配筋工程と、前記後行掘削溝にコンクリートを打設する後行コンクリート打設工程とを備えており、前記後行掘削工程において後行掘削溝の掘削とともに前記カバー材を切削し、前記後行配筋工程において前記保持部に止水板を設置することを特徴としている。

かかる連続地中壁の施工方法によれば、止水性を確保した地中連続壁を簡易に構築することが可能となる。

本発明の止水板取付部材、止水板、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法によれば、後行エレメントの施工によりベース部材が損傷する心配はなく、後行エレメント掘削時の手間の低減化を図ることができるため、止水性を有した地中連続壁のエレメント同士の接合部を簡易に形成することが可能となる。

本発明の実施形態の鉄筋架台を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示す模式図である。 （ａ）は図１の鉄筋架台の止水板取付部材を示す拡大図、（ｂ）は同止水板取付部材に止水板を取り付けた状態を示す拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態の連続地中壁の施工方法の各施工状況を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図４に続く連続地中壁の施工方法の各施工状況を示す平面図である。 （ａ）は連続地中壁の他の形態を示す平面図、（ｂ）は止水板取付部材の他の形態を示す拡大平面図である。

本実施形態では、先行エレメント１の隣に後行エレメント２を連設して構築する連続地中壁について説明する。
先行エレメント１は、図１に示すように、鉄筋架台１０とコンクリート（図示省略）とにより構成されている。

鉄筋架台１０は、図１に示すように、架台本体１１と、鉄筋籠１２と、一対の止水板取付部材１３とを備えている。
架台本体１１は、鉄筋籠１２を支持するものであって、鋼材を組み合わせることにより形成されている。

本実施形態の架台本体１１は、鉄筋籠１２の内側空間に配設されていて、高さ方向（紙面垂直方向）に延在している。
架台本体１１は、前面側と後面側（図１において上側と下側）にそれぞれ配設された横材１１１と、前後の横材１１１を連結する縦材１１２と備えている。なお、架台本体１１の構成は限定されるものではない。

横材１１１を構成する材料は限定されないが、本実施形態ではＬ型鋼を使用する。
横材１１１は、先行エレメントを構築する際に掘削された掘削溝の壁面に沿って配設される。

本実施形態では、４本の縦材１１２が、２本の横材１１１の間に横架されていることで、平面視はしご状を呈している。
なお、縦材１１２を構成する材料は限定されないが、本実施形態ではＬ型鋼を使用する。

架台本体１１の右側に配置された縦材１１２は、斜材１１３を介して連結されている。架台本体１１の左側に配置された縦材１１２も同様である。
また、鉄筋架台１０の中央部において隣り合う縦材１１２の間には、トレミー管Ｐを配管するためのスペースが確保されている。

斜材１１３は、２本の縦材１１２の間にＸ字状に配設された平鋼により構成されている。
なお、斜材１１３を構成する材料は限定されない。

架台本体１１（横材１１１）の前面および後面には、縦筋と横筋とを組み合わせることにより形成された網状鉄筋（格子状鉄筋）１２１が配筋されている。網状鉄筋１２１は、架台本体１１の前面および後面に固定されており、鉄筋籠１２を形成する。
なお、鉄筋籠１２を構成する縦筋および横筋の鉄筋径や配筋ピッチ等は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

また、架台本体１１の両端部（図１において左右の端部）には、一対の止水板取付部材１３が固定されている。
止水板取付部材１３は、先行エレメント１と後行エレメント２との境界部に配設される板材であって、後行エレメント２側に配設された縦材１１２に固定されている。止水板取付部材１３は、高さ方向（紙面垂直方向）に延在している。

止水板取付部材１３は、図２および図３（ａ）に示すように、ベース部材１３１とカバー材１３２とを組み合わせることにより筒状に形成されていて、掘削溝の深さ方向に連続する空間を形成している。
ベース部材１３１は、止水板を取り付け可能な保持部１３３と、保持部１３３を挟んで対向するように設けられた一対の板材１３４とを備えている。

保持部１３３は、管材により構成されている。保持部１３３を構成する管材には、カバー材１３２側（後行エレメント側）に開口するスリット１３５が形成されていて、断面視（平面視）Ｃ字状に形成されている。
保持部１３３には、図３（ｂ）に示すように、後行エレメント設置時に止水板１４が取り付けられる。

本実施形態では、保持部１３３を構成する管材として、鋼管を採用するが、保持部１３３を構成する材料は施工条件や必要な止水性能に応じて選定すればよい。
また、保持部１３３の断面形状はＣ字状に限定されるものではない。また、保持部１３３は、必ずしも管材により形成する必要はなく、例えば中空矩形断面の一辺にスリットを加工した板材であってもよい。

保持部１３３のスリット１３５の反対側外面には、鋼板からなる先行エレメント側止水板１５が溶接されている。先行エレメント側止水板１５により、ベース部材１３１の先行エレメント１側からの水の浸透が防止されている。

鉄筋架台１０の保持部１３３には、スリット１３５を遮蔽する止水テープ１４０を貼着することで、保持部１３３内への先行コンクリートが流入することを防止する。なお、ベース部材１３１とカバー材１３２との密着性が良く、コンクリートの流入が懸念されない場合には、止水テープ１４０の使用を限定するものではない。
止水テープ１４０を構成する材料は限定されるものではないが、例えば粘着テープを使用すればよい。

本実施形態の板材１３４は、いわゆるＴ形鋼（ＣＴ形鋼）により構成されていて、後行エレメント２の反対側に突出する突起（ウェブ）１３６を備えている。板材１３４が備える突起（ウェブ）１３６により、ベース部材１３１の先行エレメント１側からの水の浸透が防止されている。

板材１３４の保持部１３３側の側縁は保持部１３３の外面に溶接されている。また、板材１３４の保持部１３３の反対側の端部には、ボルト孔（図示せず）が形成されている。さらに、板材１３４のカバー材１３２側の表面には、カバー材１３２の湾曲部１３７と取付部１３８との角部の位置に対応して、カバー材１３２のずれ止用の突起１３４ａが形成されている。ただし、カバー材１３２のずれが懸念されない場合には、突起１３４ａは設けなくてもよい。
なお、板材１３４の構成は限定されるものではなく、例えば、平板であってもよいし波型の板材であってもよい。板材１３４はエレメントの全高と同じ高さを有する板体である。

ベース部材１３１は、図１に示すように、固定材１６を介して架台本体１１（縦材１１２）に固定されている。
本実施形態では、固定材１６として溝形鋼を使用する。

固定材１６は、一対のフランジのうちの一方がベース部材１３１に溶接され、他方が縦材１１２に溶接されていることで、ベース部材１３１と架台本体１１とを連結している。
なお、固定材１６の配置等は限定されるものではない。また、固定材１６を構成する材料も限定されるものではなく、例えばＨ形鋼であってもよい。

カバー材１３２は、地盤掘削機により切削可能な材料からなり、図３（ａ）に示すように、保持部１３５を覆っている。
カバー材１３２は、後行エレメント側に凸となる断面形状の湾曲部１３７と、湾曲部１３７の両端から側方に向けて屈曲して延設された一対の取付部１３８とにより平断面視ハット状に形成されている。

取付部１３８は、ベース部材１３１に重ね合わされ、取付部１３８とベース部材１３１のボルト孔とを貫通するするボルト１３９をナットに締着することにより、ベース部材１３１に固定される。

カバー材１３２は、湾曲部１３７によりベース材１３１との間に空間を形成しているとともに、保持部１３３を覆っている。本実施形態のカバー材１３２は、塩化ビニル製の部材により構成されている。
カバー材１３２を構成する材料は、地盤掘削機による切削が可能であれば限定されるものではなく、例えばＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）や、繊維補強コンクリートの他、アクリル樹脂等の樹脂材等を使用すればよい。また、カバー材１３２の断面形状は、ベース部材１３１とともに空洞を形成し、かつ、保持部１３３を覆うことが可能であれば、限定されるものではない。さらに、カバー材１３２は単一の部材により形成してもよいし、複数の部材を組み合わせることにより形成してもよい。

止水板１４は、図３（ｂ）に示すように、端部を保持部１３３の内部に挿入することにより設置する。止水板１４は、保持部１３３の上端側から挿入する。保持部１３３に貼着された止水テープ１４０は、止水板１４の挿入によりはがされる。また、止水板１４は、板状部１４１が止水板ガイド２３（図５（ｂ）参照）の間に挟まれるように設置する。
なお、上記手順では鉄筋架台２０を設置後、止水板１４を設置する例を示したが，鉄筋架台２０に止水板１４をあらかじめ取り付けておき、鉄筋架台２０を設置する方法をとってもよい。

本実施形態の止水板１４は、鋼板からなる板状部１４１と板状部１４１の端部に設けられた係止部１４２とを備えている。係止部１４２は、鋼管からなり、板状部１４１の一端に溶接されている。
板状部１４１の厚さはスリット１３５よりも小さい。一方、係止部１４２の幅（外径）は、スリット１３５よりも大きい。

本実施形態の連続地中壁の施工方法は、先行掘削工程と、先行配筋工程と、先行コンクリート打設工程と、後行掘削工程と、後行配筋工程と、後行コンクリート打設工程とを備えている。

先行掘削工程は、図４（ａ）に示すように、先行掘削溝Ｄ１を掘削する工程である。
先行掘削溝Ｄ１は、トレンチカッタ等の地盤掘削機により掘削する。なお、先行掘削溝の掘削方法は限定されない。

先行配筋工程は、図４（ｂ）に示すように、先行掘削溝Ｄ１に鉄筋架台１０を設置する工程である。
このとき、鉄筋架台１０と先行掘削溝Ｄ１の内壁面との間にスペーサー１８を介設する。なお、スペーサー１８の材質、形状および配置は限定されない。

鉄筋架台１０を先行掘削溝Ｄ１に設置したら、鉄筋架台１０の中央（中央側の縦材１１２同士の間）にトレミー管Ｐを配管する。トレミー管Ｐは、先端（下端）が、先行掘削溝Ｄ１の底部近傍に達するまで挿入する。

先行コンクリート打設工程は、図４（ｃ）に示すように、先行掘削溝Ｄ１内にコンクリートを打設して先行エレメントを形成する工程である。
コンクリートは、トレミー管Ｐを利用して、先行掘削溝Ｄ１の底面から打設する。トレミー管Ｐは、打設コンクリートの上面の上昇に伴って上昇させる。このとき、ベース部材１３１とカバー材１３２に囲まれた筒状部は画成されているので、コンクリートは打設されない。

後行掘削工程は、図４（ｄ）に示すように、先行掘削溝Ｄ１に連続する後行掘削溝Ｄ２を掘削する工程である。
後行掘削工程は、先行掘削溝Ｄ１の打設コンクリート（先行エレメント１）に所定の強度が発現してから行う。

後行掘削溝Ｄ２の掘削は、先行エレメントの端部を切削しながら行う。なお、後行掘削溝Ｄ２の掘削は、先行掘削溝Ｄ１と同様に地盤掘削機（図示せず）により行う。
後行掘削溝Ｄ２の掘削により、先行エレメント１の端部に設けられたカバー材１３２が切削されるため、ベース部材１３１（保持部１３３）が露出する。

後行配筋工程は、後行エレメント２用の鉄筋架台２０（図５（ａ）参照）を後行掘削溝Ｄ２に設置する工程である。
本実施形態では、鉄筋架台２０を利用して、鉄筋籠２２を設置する。

なお、後行エレメント２用の鉄筋架台２０の構成は、先行エレメント１用の鉄筋架台１０と同様に架台本体２１と鉄筋籠２２とを備えているが、止水板取付部材１３を有していない。架台本体２１および鉄筋籠２２の詳細は、先行エレメント１用の架台本体１１および鉄筋籠１２と同様とする。

鉄筋架台２０と後行掘削溝Ｄ２の内壁面との間には、スペーサー（図示せず）を介設する。なお、スペーサーの材質、形状および配置は限定されない。
鉄筋架台２０を配置したら、後行エレメント用鉄筋籠２１の中央部にトレミー管（図示せず）を配管する。トレミー管Ｐは、先行掘削溝Ｄ１の底部近傍まで挿入する。

本実施形態では、鉄筋架台２０の先行エレメント１側の端部に止水板ガイド部材２３を突設させておく。止水板ガイド部材２３により止水板の方向が連壁軸線より大きくずれることが無いようすることができる。

本実施形態の止水版ガイド部材２３は、Ｌ形鋼を縦材２１２に固定することにより形成されているが、止水板ガイド部材２３の構成は限定されない。また、鉄筋架台の高さ方向に取付けられる止水板ガイド部材２３の数や配置も限定されない。

次に、図５（ｂ）に示すように、後行掘削溝Ｄ２の掘削により露出したベース部材１３１の保持部１３３に止水板１４を設置する。

止水板１４の係止部１４２は保持部１３３の内空（管材の内空）に挿入し、板状部１４１の基端部（係止部１４２側端部）はスリット１３５に挿入する。保持部１３３の内空に係止部１４２を挿入することで、止水板１４の抜け出しが防止されている。

図３（ｂ）に示すように、板状部１４１の端部側両面にはバネ鋼板からなる当接板１４３が設けられている。
止水板１４の一端を保持部１３３に挿入すると、当接板１４３が保持部１３３の外面に当接し、保持部１３３のスリット１３５が覆われる。これにより、保持部１３３の内部へのコンクリートの進入が防止される。
なお、止水板１４の構成や、止水板１４の取付方法は限定されるものではない。また、当接板１４３は必要に応じて設置すればよい。

後行コンクリート打設工程は、図５（ｃ）に示すように、後行掘削溝Ｄ２にコンクリートを打設する工程である。
コンクリートの打設は、トレミー管Ｐを利用して、後行掘削溝Ｄ２の底面から行う。コンクリートは、止水板１４を巻き込んだ状態で打設する。また、トレミー管Ｐは、打設コンクリートの上面の上昇に伴って上昇させる。

このとき、保持部１３３内にコンクリートが流入しないようにする。本実施形態では、係止部１４２の上部から係止部１４２の中空部に注水し、係止部１４２の下端から浸透させた水を、係止部１４２と保持部１３３の間の上部より排水させることにより、水を循環させて、保持部１３３内へのコンクリートの浸入を防止する。

続いて、止水板１４の係止部１４２の中空部の上端からグラウトを注入する。グラウトが係止部１４２の下端から係止部１４２の外周囲に浸透することで、保持部１３３内が充填される。

以上、本実施形態の連続地中壁の施工方法によれば、止水板取付部材１３を使用しているため、先行エレメント１と後行エレメント２との接合部の止水性の優れた連続地中壁を簡易に構築することができる。
すなわち、断面ハット状のカバー材１３２を使用しているため、後行掘削溝Ｄ２の掘削時に保持部１３３に掘削機が干渉する心配がなく、施工が容易である。

また、後行掘削溝Ｄ２の施工時には、止水板１４は設置されていないため、止水板１４が破損する心配もない。また、止水板１４を後行掘削溝Ｄ２の掘削後に行うことで、従来よりも大きなサイズの止水板１４を設置することが可能となり、止水性をより向上させることができる。

また、止水板１４は、保持部１３３に挿入するのみで設置が完了するため、施工性に優れている。
さらに、止水板１４の係止部１４２が保持部１３３に係止されて、板状部１４１は止水板ガイド２３に挟まれて設置されるためコンクリートの打設等に伴う止水板１４の傾きなどが防止されている。

後行掘削溝Ｄ２を掘削する際にカバー材１３２を切削することで、先行エレメント１の端面に凹凸が形成されるため（図４（ｄ）参照）、先行エレメント１と後行エレメント２との接合性が向上する（構造性能を確保する）。また、先行エレメント１と後行エレメント２との接合面が屈曲しているため、接合面を浸透する漏水の通水延長を長くすることで止水性が向上されている。
保持部１３３内にグラウトが充填されているため、止水板１４と保持部１３３との接合部における止水性も確保されている。また、止水板ガイドはエレメント同士の断面力伝達性能を向上させることになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、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、前記実施形態では、止水板ガイド部材２３として、Ｌ形鋼を後行エレメント２用の鉄筋架台２０の端部に固定したが、エレメント１，２同士の断面力の伝達性能を向上させる部材はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示すように、後行掘削溝Ｄ２の掘削にともない形成された先行エレメント１の端部の凹部に挿入する鉄筋２４を鉄筋架台２０に固定してもよい。

また、先行エレメントと後行エレメントとに跨って配設された断面力伝達部材（鉄筋等）を備えていてもよい。
カバー材を構成する材料や形状は限定されるものではなく、例えば、図６（ｂ）に示すように、塩化ビニルパイプを２分割した半円筒状のものであってもよい。その場合板材１３４に取付片１３４ｂを設けてボルト接合させる。

１ 先行エレメント
１０ 鉄筋架台
１１ 架台本体
１２ 鉄筋籠
１３ 止水板取付部材
１３１ ベース部材
１３２ カバー材
１３３ 保持部
１３４ 板材
１３５ スリット
１３７ 湾曲部
１４ 止水板
２ 後行エレメント
Ｄ１ 先行掘削溝
Ｄ２ 後行掘削溝

Claims (5)

1. 先行エレメントと後行エレメントとの境界部に設けられる止水板取付部材であって、
   ベース部材とカバー材とを組み合わせることにより筒状に形成されており、
   前記ベース部材には、止水板を保持可能な保持部が形成されており、
   前記カバー材は、前記保持部を覆う湾曲部を有し、地盤掘削機により切削可能な材料からなることを特徴とする、止水板取付部材。
2. 前記ベース部材は、前記保持部となるスリットが形成された管材と、前記管材を挟んで対向するように設けられた一対の板材とが一体に形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載の止水板取付部材。
3. 板状部と前記板状部の端部に形成された係止部とを備える止水板であって、
   請求項１または請求項２に記載の止水板取付部材の保持部によって保持されることを特徴とする、止水板。
4. 先行エレメント構築用の架台本体と、
   前記架台本体に支持された鉄筋籠と、
   前記架台本体の両端部に固定された一対の止水板取付部材と、を備える鉄筋架台であって、
   前記止水板取付部材は、ベース部材とカバー材とを組み合わせることにより筒状に形成されており、
   前記ベース部材には、止水板を取り付けるための保持部が形成されていて、
   前記カバー材は、地盤掘削機により切削可能な材料からなり、前記保持部を覆う湾曲部を有していることを特徴とする鉄筋架台。
5. 地中壁を構築する地盤に先行掘削溝を掘削する先行掘削工程と、
   請求項４に記載の鉄筋架台を前記先行掘削溝に設置する先行配筋工程と、
   前記先行掘削溝にコンクリートを打設する先行コンクリート打設工程と、
   前記先行掘削溝に連続する後行掘削溝を掘削する後行掘削工程と、
   後行エレメント用鉄筋架台を前記後行掘削溝に設置する後行配筋工程と、
   前記後行掘削溝にコンクリートを打設する後行コンクリート打設工程と、を備える連続地中壁の施工方法であって、
   前記後行掘削工程において、後行掘削溝の掘削とともに前記カバー材を切削し、
   前記後行配筋工程において、前記保持部に止水板を設置することを特徴とする、連続地中壁の施工方法。

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