JP6439511B2 - 止水装置および止水装置を用いた地中連続壁における打継部の止水方法 - Google Patents

Description

本発明は、地中連続壁の先行エレメントと後行エレメントとの打継部を止水する止水装置および止水装置を用いた打継部の止水方法に関する。

従来より、地中連続壁を構築する工法の一つとして、地中に鉄筋コンクリート造の先行エレメントを構築した後、該先行エレメントに隣接して形成された掘削溝に、コンクリート造の後行エレメントを構築して打ち継ぐ方法が知られている。このような方法にて構築された地中連続壁は、先行エレメントと後行エレメントとの打継部に漏水が生じやすい。

そこで、地中連続壁の打継部における止水性を向上させるべく、後行エレメントの構築に先立って、例えば特許文献１に開示されているような、先行エレメントの打継面に不良コンクリートを除去して凹凸を形成する、いわゆるカッティングジョイント方式による打継方法を採用する場合が多い。この打継方法は、先行エレメントの打継面をカッティングして凹凸を形成し、当該打継面を清掃して付着している土砂やマッドケーキ等の付着物を除去した後、後行エレメントを構築する方法である。

特開昭６３−２２６４０７号公報

しかし、先行エレメントの打継面は、安定液が満たされた状態の掘削溝内に位置するため清掃にて付着物が除去できているか否かを確認することができず、付着物が十分に除去できていない恐れがある。付着物が残存している場合、後行エレメントを打ち継いだ後の打継部にすき間が生じやすく、漏水を招くことが想定される。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、先行エレメントに連続して後行エレメントを打ち継ぐことにより構築される地中連続壁の打継部を、確実に止水するための止水装置および当該止水装置を用いた打継部の止水方法を提供することである。

かかる目的を達成するため、本発明の止水装置は、先行エレメントに連続して後行エレメントを打ち継ぐことで構築される鉄筋コンクリート造よりなる地中連続壁の打継部を止水するための止水装置であって、前記後行エレメントを構成する鉄筋かごの、前記先行エレメントと向かい合う側端面に設置される雌部材と、基端部が該雌部材に内方され、先端部が前記雌部材から突出して前記先行エレメントに向けられる雄部材と、前記地中連続壁の上端から下端に達する高さを有し、一方の側端部が前記先行エレメントに向けられ、他方の側端部が前記雄部材の先端部に固定される止水ゴム板と、を備えてなり、前記雌部材には、前記雄部材の基端部を前記先行エレメントに向けて移動自在に内方しつつ、その移動量を規制する規制部が形成されるとともに、前記雄部材には、前記先行エレメントに向かう方向の押力を受ける受圧部が形成されることを特徴とする。

上記の止水装置によれば、前記雄部材に、前記先行エレメントへ向かう方向の押力を受ける受圧部と、先行エレメントへ向かう方向に移動自在となるよう雌部材に内包される基端部とを設けることにより、当該止水装置を設置した鉄筋かごを先行エレメントと隣接する掘削溝に建て込んだのち、受圧部にいずれかの手段にて押力を作用させるのみで、雄部材の先端部に固定された止水ゴム板を先行エレメントの打継面に当接させることができ、簡略な構成で地中連続壁の打継部に止水性能を付与することが可能となる。

また、前記雄部材に受圧部を設けることにより、掘削溝内へのコンクリートの打設開始時から受圧部にはコンクリートの側圧が作用し、雄部材の先端部に固定された止水ゴム板材は常に打継面に押し付けられた状態で保持されるため、コンクリートが養生固化するまでの間中、止水ゴム板が先行エレメントの打継面から離間することがな

本発明の止水装置は、前記鉄筋かごが、複数の縦筋および横筋と、これらを補強する補強枠を備え、該補強枠に、前記雌部材が設置されることを特徴とする。

上記の止水装置によれば、鉄筋かごの補強枠に雌部材を設置することから、鉄筋かごの縦筋および横筋に加工を施すことがないため、鉄筋かごの機能を損なうことなく、簡略に止水装置を設置することが可能となる。

本発明の地中連続壁における打継部の止水方法は、前記先行エレメントに隣接する掘削溝に、前記止水装置を設置した鉄筋かごを建て込み、前記雄部材に形成された受圧部に押力を作用させて前記止水ゴム板を前記先行エレメントの打継面に当接させるとともに、前記掘削溝にコンクリートを打設することを特徴とする。

上記の地中連続壁における打継部の止水方法によれば、雄部材の受圧部に押力を作用させて止水ゴム板を先行エレメントに当接させるだけでなく、受圧部に対してさらにコンクリートの側圧が作用するため、コンクリートが硬化するまで止水ゴム板を先行エレメントに当接させた状態を維持することができ、地中連続壁の高さが高い場合であっても、止水ゴム板を全長にわたって確実に先行エレメントの打継面に当接させることが可能となる。

本発明によれば、雄部材に先行エレメントへ向かう方向の押力を受ける受圧部を設けることにより、雄部材の先端に固定した止水ゴム板を確実に先行エレメントの打継面に当接させることができるため、地中連続壁の打継面に、確実に止水することが可能な止水構造を構築することができる。

後行エレメントを構成する鉄筋かごに設置した止水装置における第１の実施の形態を示す図である。 雄部材に固定された止水ゴム板が移動する様子を示す図である。 後行エレメントを構成する鉄筋かごに設置した止水装置における第２の実施の形態を示す図である。 止水装置を用いた地中連続壁における打継部の止水方法を示す図である。 止水装置を用いた地中連続壁における打継部の止水方法の他の事例を示す図である。

以下に、本発明の止水装置１を、図１〜図３を用いて説明する。
本発明の止水装置１は、鉄筋コンクリート造の先行エレメント５に連続して、同じく鉄筋コンクリート造の後行エレメント１４を打ち継ぐことにより構築される地中連続壁の、打継部に配置されるものであり、後行エレメント１４を構成する鉄筋かご７に設置される。

なお、止水装置１が設置される鉄筋かご７は、従来より鉄筋コンクリート造の地中連続壁を構築する際に用いられるものであり、図１に示すように、組立て時に骨組みとなるとともに建込時に形状保持の役割を担う補強枠８と、複数の縦筋９及び横筋１０とにより構成される。本実施の形態では、平鋼にて形成した平面視で矩形開口を有する補強枠８を、間隔を設けて上下方向に複数並列配置し、その前面と背面の各々に複数の縦筋９を設置し、また、複数の縦筋９に対して複数の横筋１０を取り付けた鉄筋かご７を用いる。

<第１の実施の形態>
止水装置１は、図１に示すように鉄筋かご７の側端面に設置されるものであり、雌部材２と、雄部材３と、止水ゴム板４とを備えている。

雌部材２は、鉄筋かご７の高さ方向に延在する長尺部材よりなり、図２（ａ）に示すように、鉄筋かご７における先行エレメント５と向かい合う側端面に位置する補強枠８に固定されている。雌部材２の先行エレメント５と向かい合う面には、鉛直方向に延在するスリット２２が形成され、雌部材２と補強枠８とにより囲まれた内部空間２１には、雄部材３の一部が内方されている。

なお、雌部材２は上述する内部空間２１とスリット２２を形成できるものであれば、いずれの材料を採用してもよく、本実施の形態では、雌部材２として間隔を設けて向い合せた一対の山形鋼を採用している。

雄部材３は、雌部材２と同様に、鉄筋かご７の高さ方向に延在する長尺部材よりなり、基端部３１と先端部３２と受圧部３３とを備えている。基端部３１は、図２（ａ）に示すように、雌部材２の内部空間２１において、先行エレメント５に向けて移動可能な形状に形成されている。また、受圧部３３は、先行エレメント５に向かう方向の押力を受けるものであり、本実施の形態では図２（ｂ）に示すように、雄部材３の基端部３１における補強枠８と向かい合う面に形成されている。これにより、雄部材３の受圧部３３に押力を作用させると、雄部材３は先行エレメント５に向かって移動することができる。

本実施の形態では、雄部材３の基端部３１を雌部材２のスリット２２の幅より大きく形成し、雄部材３が先行エレメント５に向けて移動し続けると、基端部３１が雌部材２におけるスリット２２の両側に位置する雌部材２の内壁面に当接する構成としている。このように、雄部材３と雌部材２との間に、雄部材３の移動量を規制する規制部２３を設けておくと、雄部材３が雌部材２から抜け出てしまうことがない。規制部２３の形状は、上記のものに限定されるものではなく、雄部材３の基端部３１が雌部材２の内部空間２１から抜け出すことを防止できるものであれば、いずれの形状のものでもよく、また雌部材２もしくは雄部材３のいずれに設けられてもよい。

なお、雄部材３は雌部材２の内部空間２１で移動可能な基端部３１、雌部材２のスリット２２より突出可能な先端部３２、および先行エレメント５に向かう方向の押力を受けることの可能な受圧部３３を形成できるものであれば、いずれの材料を用いてもよく、本実施の形態では、Ｔ形鋼を採用している。

また、雄部材３の先端部３２は、雌部材２のスリット２２から先行エレメント５に向けて突出するように配置されており、止水ゴム板４が設置されている。

止水ゴム板４は、図１に示すように、構築しようとする地中連続壁の上端から下端に至る長さを有する帯状体よりなり、長手方向に間隔を有してコンクリートＣの逃し孔１１が複数設けられるとともに、短手方向の断面つまり平面視断面が弧となるように形成されている。そして、一方の側端部４１が先行エレメント５に向けられ、他方の端部４２が雄部材３の先端部３２に対して、ビス等の固定部材４３により固定されている。

上述する構成の止水装置１は、図２（ｂ）に示すように、雄部材３の受圧部３３に対して先行エレメント５に向かう方向の押力を作用させると、雄部材３が先行エレメント５に向けて移動するとともに、先端部３２に固定されている止水ゴム板４も共に移動し、止水ゴム板４の一方の側端部４１を、先行エレメント５の打継面５１に当接させることができる。
これにより、地中連続壁における先行エレメント５と後行エレメント１４との打継部に対して確実に止水することが可能な止水構造を構築することができる

<第２の実施の形態>
次に、止水装置１の第２の実施の形態を図３に示す。
第１の実施の形態では、雌部材２が鉄筋かご７の高さ方向に連続する一つの部材であるものとしたが、第２の実施の形態では、上下方向に並列配置された複数の補強枠８各々に、短小な雌部材２を設置している。

また、雄部材３は、複数の雌部材２各々に対応するように短小の基端部３１を複数備えるとともに、短小の基端部３１には先行エレメント５に向けて脚部３１１が設置されており、脚部３１１を介して鉄筋かご７の高さ方向に連続する一つの部材よりなる受圧部３３に接合されている。つまり、第２の実施の形態では、基端部３１と受圧部３３が別体に形成されている。

さらに、第１の実施の形態と比較して、雄部材３における先端部３２の突出長さを長く、また止水ゴム板４の幅を短く形成しており、これに伴い、長手方向に間隔を有して複数配置されるコンクリートＣの逃し孔１１が止水ゴム板４ではなく雄部材３の先端部３２に設けられている。こうすると、先行エレメント５の打継面５１に対して止水ゴム板４を、雄部材３の先端部によってより確実に押し付けることが可能となる。なお、止水ゴム板４は、第１の実施の形態と同様に平面視断面が弧状に形成されている。

以上、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明したが、止水装置１は、雄部材３が受圧部３３にて押力を受けることによって先行エレメント５に向かって移動可能なように雌部材２に設けられており、また、雄部材３の移動に伴って止水ゴム板４が先行エレメント５に当接する構成を有していれば、雌部材２、雄部材３および止水ゴム板４に、いずれの形状のものを採用してもよい。

<止水装置を用いた地中連続壁における打継部の止水方法>
上述する構成の止水装置を用いた止水方法を、図４及び図５を参照しながら詳述する。ここでは、第１の実施の形態で示した止水装置１を採用する場合を例にとり、詳述する。
なお、先行エレメント５は、あらかじめカッティングジョイント方式による打継方法により打継面５１に凹凸を形成しているとともに、十分な清掃によって土砂やマッドケーキ等の付着物が除去されている。

まず、後行エレメント１４を構成する鉄筋かご７の製作時もしくは製作後に、鉄筋かご７の側端面に位置する補強枠８に対して止水装置１を設置しておく。
そして、止水装置１が先行エレメント５と向かい合うよう、かつ平面視断面を弧状に形成された止水ゴム板４の凹面が地山側と向かい合うようにして、図４（ａ）に示すように、鉄筋かご７を先行エレメント５に連続する掘削溝６に建て込む。

このように、止水ゴム板４の凹面を地山側に向かい合わせると、地中連続壁の打継部に地下水が浸入しても、地下水は止水ゴム板４の凹面側に誘導されて水みちを形成するため、打継部の掘削面側への漏水を抑止することが可能となる。

次に、鉄筋かご７の内側における所定位置にトレミー管１２を配置し、コンクリートＣの打設を開始する。
すると、図４（ｂ）に示すように、コンクリートＣの側圧が押力となって雄部材３の受圧部３３に作用し、雄部材３は徐々に先行エレメント５に向けて移動する。これに伴って止水ゴム板４も移動し、止水ゴム板４の一方の側端部４１が先行エレメント５の打継面５１に当接する。

このままコンクリートＣの打設を継続すると、止水ゴム板４は平面視断面を弧状に形成されているため、図４（ｃ）に示すように、止水ゴム板４の凸面と打継面５１とが面どうしで充分当接した状態で、雄部材３の基端部３１が雌部材２の内壁面である規制部２３に当接し、雄部材３の移動が停止する。しかし、雄部材３の移動が停止しても、雄部材３の受圧部３３にはコンクリートＣの側圧が継続して作用している。このため、止水ゴム板４は常に打継面５１に押圧された状態となり、両者の間に全長にわたってすき間が形成されることはない。

構築しようとする後行エレメント１４の天端までコンクリートＣの充填が終了したところで、トレミー管１２を撤去し、コンクリートＣを養生固化させる。これにより、先行エレメント５と後行エレメント１４とにより形成された打継部には、カッティングジョイント工法にて打継面５１に形成された凹凸よりなる止水機能と、先行エレメント５の打継面５１に当接させた止水ゴム板４による止水機能とが併用された止水構造が形成されることとなる。

なお、受圧部３３に押力を作用させる方法は、上記のものに限定されない。
例えば、図５（ａ）に示すように掘削溝６に鉄筋かご７を建込んだ後、図５（ｂ）に示すように補強枠８と受圧部３３との間に棒状の押力材１３を挿入することで押力を作用させて、雄部材３を先行エレメント５に向けて移動させてもよい。もしくは、鉄筋かご７に対して止水装置１を設置する際に、受圧部３３と補強枠８との間に膨潤材を押力材１３として配置してもよい。こうすると、鉄筋かご７を先行エレメントに連続する掘削溝６に建込むと、膨潤材が掘削溝６内で水を徐々に吸収して膨潤することで雄部材３の受圧部３３に押力を作用させ、雄部材３を先行エレメント５に向けて移動させる。

いずれの方法も、止水ゴム板４の一方の側端部４１が先行エレメント５の打継面５１に当接したことを確認した後、コンクリートＣの打設を開始する。
すると、雄部材３の受圧部３３にはさらに、図５（ｃ）に示すようなコンクリートＣの側圧が受圧部３３に作用するから、止水ゴム板４は常に先行エレメント５の打継面５１に押し付けられる状態となる。これにより、止水ゴム板４は常に先行エレメント５の打継面５１との間にすき間を生じることがなく、コンクリートＣ硬化後の先行エレメント５と後行エレメント１４との打継部に対して、確実に止水性能を発揮することが可能となるものである。

なお、本発明の補強ブロック１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１ 止水装置
２ 雌部材
２１ 内部空間
２２ スリット
２３ 規制部
３ 雄部材
３１ 基端部
３１１ 脚部
３２ 先端部
３３ 受圧部
４ 止水ゴム板
４１ 一方の側端部
４２ 他方の側端部
４３ 固定部材
５ 先行エレメント
５１ 打継面
６ 掘削溝
７ 鉄筋かご
８ 補強枠
９ 縦筋
１０ 横筋
１１ コンクリート逃し孔
１２ トレミー管
１３ 押力材
１４ 後行エレメント
Ｃ コンクリート

Claims (3)

1. 先行エレメントに連続して後行エレメントを打ち継ぐことで構築される鉄筋コンクリート造よりなる地中連続壁の打継部を止水するための止水装置であって、
   前記後行エレメントを構成する鉄筋かごの、前記先行エレメントと向かい合う側端面に設置される雌部材と、
   基端部が該雌部材に内方され、先端部が前記雌部材から突出して前記先行エレメントに向けられる雄部材と、
   前記地中連続壁の上端から下端に達する高さを有し、一方の側端部が前記先行エレメントに向けられ、他方の側端部が前記雄部材の先端部に固定される止水ゴム板と、を備えてなり、
   前記雌部材には、前記雄部材の基端部を前記先行エレメントに向けて移動自在に内方しつつ、その移動量を規制する規制部が形成されるとともに、
   前記雄部材には、前記先行エレメントに向かう方向の押力を受ける受圧部が形成されることを特徴とする止水装置。
2. 請求項１に記載の止水装置において、
   前記鉄筋かごが、複数の縦筋および横筋と、これらを補強する補強枠を備え、
   該補強枠に、前記雌部材が設置されることを特徴とする止水装置。
3. 請求項１または２に記載の止水装置を用いた地中連続壁における打継部の止水方法であって、
   前記先行エレメントに隣接する掘削溝に、前記止水装置を設置した鉄筋かごを建て込み、
   前記雄部材に形成された受圧部に押力を作用させて前記止水ゴム板を前記先行エレメントの打継面に当接させるとともに、前記掘削溝にコンクリートを打設することを特徴とする地中連続壁における打継部の止水方法。

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