JP6953196B2 - 止水壁の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管杭を用いた止水壁の構築方法に関する。

従来、例えば河川に設置された橋を撤去するような場合には橋脚周りの締切りを行うために、特許文献１のような止水壁を構築することがあった。特許文献１の止水壁は、鋼管杭を間隔をおいて圧入した後、小径の鋼管である杭間パイプを隣り合う鋼管杭にそれぞれ接するように圧入し、さらに鋼管杭と杭間パイプで囲まれた領域（以下、“杭間領域”）にモルタルを充填することで止水処理を施している。

特開平５−１１２９２８号公報

特許文献１の施工方法では、杭間領域にモルタルを充填する前にウォータージェットにより杭間領域内を洗浄し、杭間領域内の泥土を排出している。しかしながら、止水壁の構築箇所が硬質地盤であった場合、杭間領域に硬質地盤が残っていると、ウォータージェットでは杭間領域内を洗浄することができなかった。これにより杭間領域内のモルタルの充填が不十分となり、止水壁からの漏水が発生することがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材（例えば杭間パイプ）を用いた止水壁の止水性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭同士の間を閉塞する、パイプ状の鋼材又は形鋼からなる閉塞部材と、を用いた止水壁の構築方法であって、隣り合う第１の鋼管杭と第２の鋼管杭とを設置する際に、前記第１の鋼管杭を設置した後、該第１の鋼管杭の周囲の地盤のうち、該第１の鋼管杭と、その後設置される前記第２の鋼管杭と、その後設置される２本の前記閉塞部材とで囲まれる地盤の先行掘削を行い、前記先行掘削後、前記第２の鋼管杭を設置し、２本の前記閉塞部材を、前記第１の鋼管杭および前記第２の鋼管杭にそれぞれ接し、かつ、前記第１の鋼管杭と前記第２の鋼管杭との隙間を囲むように設置し、前記第１の鋼管杭、前記第２の鋼管杭、および２本の前記閉塞部材で囲まれた杭間領域の洗浄を行い、前記杭間領域に固化材を充填することで止水壁を構築することを特徴としている。

なお、本発明において“閉塞部材が鋼管杭に接する”とは、鋼管杭と閉塞部材とが接する場合の他、鋼管杭と閉塞部材と固化材により止水壁としての機能を発揮できる程度に鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が空いている場合も含む概念である。例えば鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が生じていても、杭間領域に充填される固化材がこの隙間に入り込んで固化することで止水壁として十分に機能する。

本発明によれば、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材を用いた止水壁の止水性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る杭圧入機の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るアタッチメントユニットの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るアタッチメントユニットが杭圧入機に取り付けられた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの上端部内面を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの下端部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る打下げパイプの概略構成を示す図である。 図６中のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る洗浄管の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る止水壁の施工手順を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る先行掘削の施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る先行掘削の施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る先行掘削の施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る先行掘削の施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの施工手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る杭間パイプの施工手順を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態では図１に示すような杭圧入機１０を用いて、河床が硬質地盤である河川に鋼管杭２と閉塞部材の一例である杭間パイプ３からなる止水壁１を構築する。杭圧入機１０は、サドル１１と、サドル１１の下部に設けられたクランプ装置１２と、サドル１１上を前後動可能に設けられたスライドベース１３と、スライドベース１３上に旋回可能に設けられた旋回ベース１４と、旋回ベース１４の前端部に昇降シリンダ装置１５を介して支持されたチャック装置１６と、旋回ベース１４上に支持されたクレーン２０を備えている。

杭圧入機１０は、地盤に圧入された既設の鋼管杭２の上端側を掴んで既設の鋼管杭２から反力を取りながら、昇降可能なチャック装置１６で新たな鋼管杭２を把持して下降させることにより鋼管杭２を地盤に圧入する。クランプ装置１２は、鋼管杭２の上端開口から内部に挿入した把持爪を既設の鋼管杭２の半径方向に移動させる機能を有している。その把持爪を既設の鋼管杭２の半径方向外側に移動させて鋼管杭２の内側で突っ張った状態とすることで鋼管杭２を内側から把持する。これにより杭圧入機１０が既設の鋼管杭２に対して固定される。

チャック装置１６は、鋼管杭２を把持するチャック部１７を有し、チャック部１７は鋼管杭２が挿入されるための開口部１７ａと、開口部１７ａに挿入された鋼管杭２の半径方向に移動可能な複数の杭把持爪１７ｂを有している。チャック部１７は、開口部１７ａに鋼管杭２が挿入された後、杭把持爪１７ｂが鋼管杭２の半径方向内側に移動することで鋼管杭２を把持する。また、チャック装置１６はチャック部１７を回転させるよう構成されている。すなわち、本実施形態の杭圧入機１０は、回転式杭圧入機であり、チャック装置１６のチャック部１７の回転と、杭把持爪１７ｂによる把持状態と解放状態の切り替えと、昇降シリンダ装置１５による昇降移動の組み合わせにより鋼管杭２を回転させながら地盤に圧入する。以上の構成は、いわゆるジャイロプレス工法（登録商標）に用いられるジャイロパイラー（登録商標）と同様の構成である。

本実施形態の杭圧入機１０は、さらに鋼管杭２より径が小さい杭間パイプ３やオーガスクリュー等の円柱体を把持するためのアタッチメントユニット３０が取り付けられるよう構成されている。図１、図２に示すようにアタッチメントユニット３０は、杭間パイプ３やオーガスクリュー等を把持する複数のアタッチメント３１と、各アタッチメント３１を連結する連結部材３２と、アタッチメント３１の上端部に設けられた、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの上端部に引っ掛けられる嵌合爪３３と、アタッチメント３１の下端部に設けられた、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの下端部に回動して引っ掛けられるラッチ３４とを有している。

連結部材３２は円環状のプレートであり、中央の孔部（不図示）には杭間パイプ３やオーガスクリュー等が挿入される。各アタッチメント３１は、連結部材３２の周縁部に取り付けられており、各アタッチメント３１間には連結部材３２の孔部に合わせた隙間が形成されている。また、各アタッチメント３１は半径方向に移動可能に構成されている。

このように構成されたアタッチメントユニット３０をチャック装置１６に取り付ける際には、クレーン２０でアタッチメントユニット３０を吊り上げ、チャック装置１６のチャック部１７に降ろしていく。そして、図３に示すようにアタッチメント３１の嵌合爪３３をチャック部１７の杭把持爪１７ｂの上端部に引っ掛ける。また、アタッチメント３１のラッチ３４をチャック部１７の下端部に引っ掛ける。これによりアタッチメント３１と杭把持爪１７ｂが固定され、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの移動に伴い、アタッチメント３１も一体となって移動することになる。連結部材３２の孔部（不図示）を介してチャック部１７の開口部１７ａに挿入された杭間パイプ３やオーガスクリューは、杭把持爪１７ｂを半径方向内側に移動させることによりアタッチメント３１で把持される。

杭圧入機１０のチャック装置１６は、前述の鋼管杭２や杭間パイプ３の他に、杭間パイプ３を目標位置（計画天端）まで圧入するための打下げパイプも把持する。ここで、本実施形態の杭間パイプ３、打下げパイプについて説明する。なお、鋼管杭２は従前のものと同様である。

図４は杭間パイプ３の上端部を示す斜視図であるが、本実施形態の杭間パイプ３の上端部内面には周方向に所定の間隔をおいて突起部４が形成されている。この突起部４は例えば直方体形状の部材が杭間パイプ３の内面に溶接されることで設けられる。また、図５は杭間パイプ３の下端部を示す斜視図であるが、本実施形態の杭間パイプ３の下端部には圧入の際に地盤を掘削できるよう掘削爪５が溶接されている。なお、この掘削爪５に代えて、従前から鋼管杭で用いられているようなリングビットを取り付けても良い。

次に、打下げパイプについて説明する。本実施形態の打下げパイプは図６のような構成を有しており、打下げパイプ４０の下端には杭間パイプ３の上端部と嵌合する嵌合部４１が設けられている。嵌合部４１の外径は杭間パイプ３の内径よりも小さくなっている。図７に示すように嵌合部４１は、中央に貫通孔４２を有する円筒状の嵌合部本体４３と、杭間パイプ３の上端部内面に設けられた突起部４に接触する接触部材４４とを有している。嵌合部本体４３は、杭間パイプ３の突起部４の周方向の間隔と同様の間隔で形成された半径方向外側に突出する突出部４３ａを有し、接触部材４４はその突出部４３ａに対して着脱自在に取り付けられている。杭間パイプ３を回転圧入する際には、杭間パイプ３の突起部４と打下げパイプ４０の接触部材４４とが接触することで回転力が伝達される。なお、嵌合部本体４３と接触部材４４は一体物として形成されていても良いが、接触部材４４は複数の杭間パイプ３と繰り返し接触することにより、接触部材４４の摩耗や破損が起こりやすい。この場合、嵌合部４１ごと交換すると、費用が嵩んでしまうことから、整備費用低減の観点からは本実施形態のように接触部材４４は嵌合部本体４３に対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。

図６に示すように嵌合部４１の突出部４３ａは打下げパイプ４０の側面視においてＬ字状に形成されている。また、打下げパイプ４０の上端部にはクレーン２０で吊るための吊りピース４５が設けられ、打下げパイプ４０の下端部にはクレーン２０で吊った状態で打下げパイプ４０を回転させられるようバールの差込口４６が設けられている。このような打下げパイプ４０を杭間パイプ３に接続する際には、打下げパイプ４０の下端のＬ字状の突出部４３ａに杭間パイプ３の上端の突起部４が干渉しないよう打下げパイプ４０を下ろし、その後、打下げパイプ４０を回転させて嵌合部４１の接触部材４４と杭間パイプ３の突起部４を接触させる。これにより打下げパイプ４０と杭間パイプ３とが接続される。また、この際、打下げパイプ４０の嵌合部４１に形成された回り止めタップ穴４７の位置と、杭間パイプ３の上端部に形成された回り止めタップ穴（不図示）の位置とが互いに一致した状態となり、双方の穴に通るようにボルトを挿入する。これにより打下げパイプ４０と杭間パイプ３の嵌合状態が緩まないようにすることができる。また、打下げパイプ４０の上端部には、水や空気を送るためのホースが取り付けられた着脱自在のスイベル機構４８が設けられている。これにより圧入時において水や空気等を打下げパイプ４０の下端に送ることで圧入抵抗を小さくすることができる。

次に、鋼管杭２と杭間パイプ３で囲まれた杭間領域内の洗浄を行うための洗浄管について説明する。図８に示すように本実施形態の洗浄管５０は二重管構造を有しており、内管に水が流れ、外管に空気が流れるよう構成されている。なお、図８の実線矢印は水の流れを示しており、図８の破線矢印は空気の流れを示している。洗浄管５０の下端部には高圧水を噴射する噴射ノズル５１が着脱自在に取り付けられている。この噴射ノズル５１は先端から水を噴射すると共に、側面からも水を噴射する構造となっている。また、噴射ノズル５１の側面においては水の噴射口の周囲から空気を噴射するよう構成されている。これにより噴射ノズル５１側面から噴射される水の噴射範囲を限定することができる。噴射ノズル５１は従前のように先端のみから水を噴射させる構造であっても良いが、洗浄能力向上の観点からは本実施形態のように噴射ノズル５１の側面から水と空気を噴射する構造であることが好ましい。

次に、以上の杭圧入機１０を用いた止水壁１の構築方法について説明する。

図９は本実施形態の止水壁１の施工手順を説明するための図であるが、説明の便宜上、図９の隣り合う鋼管杭のうち左側の鋼管杭を第１の鋼管杭２ａ、右側の鋼管杭を第２の鋼管杭２ｂと称す。また同様に、図９の下側の杭間パイプを第１の杭間パイプ３ａ、図９の上側の杭間パイプを第２の杭間パイプ３ｂと称す。本実施形態の止水壁１は（１）第１の鋼管杭２ａの設置、（２）先行掘削、（３）第２の鋼管杭２ｂの設置、（４）第１の杭間パイプ３ａの設置、（５）第２の杭間パイプ３ｂの設置、（６）杭間領域Ｒの洗浄、（７）杭間領域Ｒへのモルタル充填、といった工程を経て構築される。以下、順を追って説明する。

（１）第１の鋼管杭２ａの設置
まず、既設の鋼管杭２を掴んだ状態の杭圧入機１０のチャック装置１６に、クレーン２０で吊られた新たな鋼管杭２を下ろし、チャック装置１６で鋼管杭２の上端部を一度把持する。そして、把持された鋼管杭２の上端部にクレーン２０で吊り上げた他の新たな鋼管杭２の下端部を溶接し、両鋼管杭を連結する。その後、鋼管杭２の把持状態を一度解放し、連結された鋼管杭２の上端部を把持し、他の新たな鋼管杭２をさらに連結していく。このような作業を、連結した鋼管杭２の下端部が河床に到達するまで繰り返す。その後、連結した鋼管杭２を把持し、回転させながら地盤に圧入していく。そして、鋼管杭２を目標位置（計画天端）まで圧入するための打下げ装置（不図示）を用い、打下げ装置の下端部と鋼管杭２の上端部を接続し、打下げ装置をチャック装置１６で把持した状態で回転させながら下方に移動させる。これにより鋼管杭２が目標位置まで圧入される。図９に示す第１の鋼管杭２ａは以上のようにして設置される。なお、鋼管杭２の圧入方法はいわゆるジャイロプレス工法における圧入方法と同様である。

（２）先行掘削
次に、図１０〜図１３に示すような先行掘削を行う。この先行掘削では、図９に示す第１の鋼管杭２ａの周囲の地盤のうち、止水壁１の延伸方向Ｅの前方の地盤、すなわち第１の鋼管杭２ａと、その後設置される第２の鋼管杭２ｂおよび２本の杭間パイプ３ａ、３ｂとで囲まれる地盤を掘削する。なお、このとき掘削する地盤と第２の鋼管杭２ｂの設置箇所の地盤とは一部が重なっていても良い。本実施形態では掘削具として、鋼管杭２よりも径が小さい、杭間パイプ３ａ、３ｂの径と略同径のオーガスクリュー６０を使用するため、鋼管杭２を把持するようなチャック装置１６ではオーガスクリュー６０を把持することができない。そこで、本実施形態の先行掘削においては、図１０に示すようにまずチャック装置１６にアタッチメントユニット３０を取り付ける。このように先行掘削の際にアタッチメントユニット３０を用いることにより、オーガスクリュー６０に適したサイズのチャック装置１６に換装する必要がなくなり、施工時間を短縮することが可能となる。

その後、図１１に示すように１本目のオーガスクリュー６０をクレーン２０で吊り上げ、アタッチメントユニット３０が取り付けられたチャック装置１６に下ろしていく。なお、後に連結して使用するオーガスクリュー６０は、オーガ軸が略鉛直方向に向くような状態で既設の鋼管杭２の上部において固定具（不図示）を用いて吊るされている。このように後に使用するオーガスクリュー６０を杭圧入機１０の近傍に配置（仮置き）しておくことで、連結時にこのオーガスクリュー６０をクレーン２０で吊り上げる際の作業時間を短縮することができる。

続いて、図１２に示すように１本目のオーガスクリュー６０をアタッチメントユニット３０が取り付けられたチャック装置１６で把持すると共に、２本目のオーガスクリュー６０をクレーン２０で吊り上げる。そして、１本目のオーガスクリュー６０の上端部と２本目のオーガスクリュー６０の下端部をボルトで締結することで連結する。このように連結したオーガスクリュー６０の下端が河床に到達するまで複数のオーガスクリュー６０を連結していく。そして、図１３に示すように最も上部に位置するオーガスクリュー６０をアタッチメントユニット３０が取り付けられたチャック装置１６で把持し、チャック装置１６のチャック部１７の回転と、杭把持爪１７ｂ（アタッチメント３１）による把持状態と解放状態の切り替えと、昇降シリンダ装置１５による昇降移動の組み合わせにより、そのオーガスクリュー６０を回転させながら下方に移動させる。これにより河床の硬質地盤を掘削することができる。なお、先行掘削工程においては、例えば地盤の硬さ等に応じて杭間パイプ３の設置位置の地盤についても先行掘削を実施しても良い。そのようにして杭間パイプ３の設置位置の地盤を軟らかくしておくことで、後工程で設置される杭間パイプ３を圧入しやすくすることができる。

（３）第２の鋼管杭２ｂの設置
先行掘削の終了後、チャック装置１６からアタッチメントユニット３０を取り外す。その後、上記（１）の第１の鋼管杭２ａの設置方法と同様にして第２の鋼管杭２ｂを設置する。

（４）第１の杭間パイプ３ａの設置
図９に示す第１の杭間パイプ３ａは、隣り合う第１の鋼管杭２ａと第２の鋼管杭２ｂの隙間を囲うようにして各鋼管杭２ａ、２ｂにそれぞれ接するように設置される。杭間パイプ３の設置にあたり、まず図１４に示すように鋼管杭２の設置のために取り外したアタッチメントユニット３０を再度チャック装置１６に取り付ける。本実施形態のように杭間パイプ３の設置の際にアタッチメントユニット３０を用いることにより、杭間パイプ３に適したサイズのチャック装置１６に換装する必要がなくなり、施工時間を短縮することが可能となる。また、杭間パイプ３ａ、３ｂの径とオーガスクリュー６０の径が略同径であるため、先行掘削工程と杭間パイプ工程とで同一のアタッチメントユニット３０を用いることができる。

続いて、図１５のようにクレーン２０で吊り上げた新たな杭間パイプ３をアタッチメントユニット３０が取り付けられたチャック装置１６に下ろし、杭間パイプ３の上端部を一度把持する。そして、把持された杭間パイプ３の上端部にクレーン２０で吊り上げた他の新たな杭間パイプ３の下端部を溶接し、両杭間パイプを連結する。その後、杭間パイプ３の把持状態を一度解放し、連結した杭間パイプ３の上端部を把持し、他の新たな杭間パイプ３をさらに連結していく。このような作業を、連結した杭間パイプ３の下端部が河床に到達するまで繰り返す。その後、連結した杭間パイプ３を把持し、チャック装置１６のチャック部１７の回転と、杭把持爪１７ｂ（アタッチメント３１）による把持状態と解放状態の切り替えと、昇降シリンダ装置１５による昇降移動の組み合わせにより、その杭間パイプ３を回転させながら地盤に圧入していく。そして、杭間パイプ３を目標位置（計画天端）まで圧入するための打下げパイプ４０を用い、図１６に示すように打下げパイプ４０の下端部と杭間パイプ３の上端部を接続し、図１７に示すように打下げパイプ４０をチャック装置１６で把持した状態で回転させながら下方に移動させる。これにより杭間パイプ３が目標位置まで圧入される。図９に示す第１の杭間パイプ３ａは以上のように設置される。

（５）第２の杭間パイプ３ｂの設置
図９に示す第２の杭間パイプ３ｂは、第１の杭間パイプ３ａに対向する位置において、隣り合う第１の鋼管杭２ａと第２の鋼管杭２ｂの隙間を囲うようにして各鋼管杭２ａ、２ｂにそれぞれ接するように設置される。なお、第２の杭間パイプ３ｂの設置方法は上記（４）の第１の杭間パイプ３ａの設置方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。

以上の（１）〜（５）の工程を、延伸方向Ｅの長さが所定の長さとなるまで繰り返し行い、鋼管杭列を構築する。

（６）杭間領域Ｒの洗浄
次に、以上の工程を経て形成された、各鋼管杭２および各杭間パイプ３で囲まれた杭間領域Ｒを洗浄する。具体的には、例えば図示しないクレーンやボーリングマシーンなどで図８に示す洗浄管５０を保持し、洗浄管５０に水と空気を供給した状態で洗浄管５０を下降させる。このとき噴射される水により杭間領域Ｒが洗浄される。河床が硬質地盤の場合、従前の施工方法では杭間領域Ｒの洗浄を十分に行うことができないが、本実施形態においては河床を予め掘削していることにより、地盤が軟らかくなっており、ウォータージェット方式のような洗浄管５０を用いても十分に杭間領域Ｒを洗浄することができる。

また、本実施形態の場合、洗浄管５０の噴射ノズル５１の先端から水が噴射されるだけでなく、噴射ノズル５１の側面からも水が噴射される。これにより洗浄管５０の下方が洗浄されることに加え、洗浄管５０の側方も洗浄されることになる。例えば図９に示す杭間領域Ｒの四隅には土が残留しやすいが、本実施形態のように洗浄管５０の先端部において側方に水を噴射することで隙間に溜まった土を除去することが可能となる。特に、本実施形態の場合、洗浄管５０の側面において水の噴射口の周囲から空気が噴射される。このため、噴射された空気が円筒状の層を成し、その内部に水が噴射されることになるため、水の噴射範囲が限定される。これにより鋼管杭２の表面や杭間パイプ３の表面に当たる水の勢いが強くなり、洗浄能力を向上させることができる。なお、本実施形態では洗浄管５０の側方の水の噴射口の周囲からのみ空気を噴射させることとしたが、洗浄管５０の下方の水の噴射口の周囲からも空気を噴射させるようにしても良い。

（７）モルタル充填
杭間領域Ｒの洗浄後、杭間領域Ｒにモルタルジャケットを挿入し、モルタルジャケット内にモルタルを充填する。

以上の（１）〜（７）の工程を経て止水壁１が構築される。本実施形態の止水壁１の構築方法においては、隣り合う第１の鋼管杭２ａと第２の鋼管杭２ｂを設置する際、第１の鋼管杭２ａを設置した後、かつ、第２の鋼管杭２ｂを設置する前に、杭間領域Ｒの地盤の先行掘削を実施していることで、その後の杭間領域Ｒの洗浄を十分に行うことが可能となる。これに伴い、モルタルを鋼管杭２の下端まで十分に充填することができ、従前の止水壁１に対して止水性を向上させることができる。

また、本実施形態の止水壁１の構築方法では先行掘削を実施した後に杭間パイプ３を圧入することになるが、その圧入時においては杭間パイプ３の下端面の一部が先行掘削された軟質地盤に面し、下端面の残部は先行掘削されていない硬質地盤に面することになる。圧入抵抗は軟質地盤の方が小さいため、杭間パイプ３は圧入時において硬質地盤側から軟質地盤側、すなわち鋼管杭２側に寄っていくようにして圧入される。これにより杭間パイプ３が鋼管杭２に接触しやすくなり、止水性がさらに向上することになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、各鋼管杭２の連結方法や各杭間パイプ３の連結方法、杭間パイプ３と打下げパイプ４０の連結方法等は特に限定されない。また、上記実施形態では、鋼管杭２やオーガスクリュー６０や杭間パイプ３の下端部が河床に到達するまで複数本連結した後に圧入や掘削を行う例を説明したが、複数本連結することなく河床（地面）に下端部が到達する場合は、河床（地面）に下端部が到達するまでの複数本連結する工程を省略することができる。また、上記実施形態では、回転式圧入機１０のチャック部１７の回転トルクによりオーガスクリュー６０を回転させて先行掘削を実施したが、回転駆動装置付のオーガスクリューを用いて先行掘削を実施してもよい。また、上記実施形態では、オーガスクリュー６０と杭間パイプ３の径を同等のものとし、アタッチメントユニット３０を共用のものとしたが、オーガスクリュー６０の径は特に限定されず、オーガスクリュー６０と杭間パイプ３で別のアタッチメントユニット３０を準備しても良い。さらにアタッチメントユニット３０の構成に関しても特に限定されない。また、オーガスクリュー６０や杭間パイプをチャック装置１６で把持する際にアタッチメントユニット３０を用いたが、このアタッチメントユニット３０を用いずに、オーガスクリュー６０や杭間パイプ３に適したサイズのチャック装置１６に換装するようにしても良い。また、上記実施形態ではオーガスクリュー６０や杭間パイプ３を把持するためのアタッチメント３１を連結部材３２等と共にユニット化し、チャック装置１６への着脱が容易となるように構成したが、ユニット化せずにオーガスクリュー６０や杭間パイプ３を圧入する際にアタッチメント３１だけを取り付けるように構成しても良い。この場合であってもオーガスクリュー６０や杭間パイプ３のサイズに応じたチャック装置１６に換装するよりは施工時間を短縮することが可能である。ただし、上記実施形態のようにアタッチメント３１をユニット化した方が更に施工時間を短縮することができる。

また、杭間パイプ３の圧入時においては、杭間パイプ３の内方にオーガスクリューを挿入し、杭間パイプ３の圧入と共に地盤の掘削を行うようにしても良い。これにより杭間パイプ３を圧入しやすくすることができる。この場合、例えば回転駆動装置付のオーガスクリューが用いられる。

また、上記実施形態では、鋼管杭２や杭間パイプ３等を杭圧入機１０のクレーン２０で吊り上げることとしたが、地上のクレーン（不図示）で吊り上げるようにしても良い。また、上記実施形態では杭圧入機として回転式杭圧入機を用いたが、地盤の硬さによっては、チャック部１７が回転せずにチャック装置１６の昇降移動で鋼管杭２を圧入する杭圧入機で用いても良い。例えば止水壁１の構築箇所の地盤として、回転式でない杭圧入機で鋼管杭２の圧入はできるが、ウォータージェットによる洗浄のみでは杭間領域Ｒを十分に洗浄できないような地盤もある。その場合でも先行掘削を行うことで、杭間領域Ｒの洗浄を十分に行うことが可能となる。なお、このときの先行掘削では、例えば地上のクレーンで吊り上げることが可能な回転駆動装置付のオーガスクリューが用いられる。このように、杭圧入機１０の構成は上記実施形態で説明したものに限定されない。

また、杭圧入機自体を用いずに他の方法で鋼管杭２や杭間パイプ３を設置しても良い。この場合でも、新たな鋼管杭２を設置する前に先行掘削を行うことで杭間領域Ｒの十分な洗浄を行うことができる。また、止水壁１の構築箇所は上記実施形態で説明した河川に限定されない。また、上記実施形態では杭間領域Ｒにモルタルを充填することで止水壁１を構築することとしたが、モルタル以外の他の固化材を用いても良い。例えば水ガラス系固化材、シリコン系固化材、セメント系固化材など、固化する性質を持つ流動性のある材料が固化材として適宜用いられる。なお、固化材の種類によってはモルタルジャケットのような固化材が注入される袋体が不要な場合もある。

また、上記実施形態では、隣り合う鋼管杭２同士の隙間を囲むように設置する閉塞部材としてパイプ状の鋼材である杭間パイプ３を用いたが、閉塞部材は例えば、Ｌ字鋼（等辺山形鋼）、Ｈ型鋼、Ｃ型鋼等であっても良い。杭間パイプ３以外の閉塞部材を用いる場合でも杭間領域Ｒの先行掘削を実施しておくことにより、杭間領域Ｒの十分な洗浄が可能となり、従前よりも止水壁１の止水性を向上させることができる。

本発明は、硬質地盤の河川に止水壁を構築する際に利用することができる。

１ 止水壁
２ 鋼管杭
２ａ 第１の鋼管杭
２ｂ 第２の鋼管杭
３ 杭間パイプ
３ａ 第１の杭間パイプ
３ｂ 第２の杭間パイプ
４ 杭間パイプの突起部
５ 杭間パイプの掘削爪
１０ 杭圧入機
１１ サドル
１２ クランプ装置
１３ スライドベース
１４ 旋回ベース
１５ 昇降シリンダ装置
１６ チャック装置
１７ チャック部
１７ａ 開口部
１７ｂ 杭把持爪
２０ クレーン
３０ アタッチメントユニット
３１ アタッチメント
３２ 連結部材
３３ 嵌合爪
３４ ラッチ
４０ 打下げパイプ
４１ 打下げパイプの嵌合部
４２ 嵌合部の貫通孔
４３ 嵌合部本体
４３ａ 嵌合部本体の突出部
４４ 嵌合部の接触部材
４５ 吊りピース
４６ バール差込口
４７ 回り止めタップ穴
４８ スイベル機構
５０ 洗浄管
５１ 噴射ノズル
６０ オーガスクリュー
Ｅ 止水壁の延伸方向
Ｒ 杭間領域

Claims (6)

1. 間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭同士の間を閉塞する、パイプ状の鋼材又は形鋼からなる閉塞部材と、を用いた止水壁の構築方法であって、
   隣り合う第１の鋼管杭と第２の鋼管杭とを設置する際に、前記第１の鋼管杭を設置した後、該第１の鋼管杭の周囲の地盤のうち、該第１の鋼管杭と、その後設置される前記第２の鋼管杭と、その後設置される２本の前記閉塞部材とで囲まれる地盤の先行掘削を行い、
   前記先行掘削後、前記第２の鋼管杭を設置し、
   ２本の前記閉塞部材を、前記第１の鋼管杭および前記第２の鋼管杭にそれぞれ接し、かつ、前記第１の鋼管杭と前記第２の鋼管杭との隙間を囲むように設置し、
   前記第１の鋼管杭、前記第２の鋼管杭、および２本の前記閉塞部材で囲まれた杭間領域の洗浄を行い、
   前記杭間領域に固化材を充填することで止水壁を構築する、止水壁の構築方法。
2. 前記第１の鋼管杭を設置した後、該第１の鋼管杭の周囲の地盤のうち、その後設置される２本の前記閉塞部材の設置位置の地盤の先行掘削を行う、請求項１に記載の止水壁の構築方法。
3. 既設の鋼管杭を把持し、前記既設の鋼管杭から反力を取った状態で新たな鋼管杭を把持して地盤に圧入する杭圧入機を用いて、前記鋼管杭および前記閉塞部材を地盤に圧入する、請求項１又は２に記載の止水壁の構築方法。
4. 前記杭圧入機は前記鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する回転式杭圧入機である、請求項３に記載の止水壁の構築方法。
5. 前記第１の鋼管杭を設置した後、前記杭圧入機が備えるチャック装置にオーガスクリューを把持するためのアタッチメントを取り付け、
   前記アタッチメントを取り付けた前記チャック装置で前記オーガスクリューを把持して、該オーガスクリューを回転させながら下降させることで前記先行掘削を行う、請求項４に記載の止水壁の構築方法。
6. 前記第２の鋼管杭を設置した後、前記杭圧入機が備えるチャック装置に前記閉塞部材を把持するためのアタッチメントを取り付け、
   前記アタッチメントを取り付けた前記チャック装置で前記閉塞部材を把持して圧入する、請求項４又は５に記載の止水壁の構築方法。

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