JP7357524B2

JP7357524B2 - 山留遮水工法

Info

Publication number: JP7357524B2
Application number: JP2019217882A
Authority: JP
Inventors: 豊上枝; 卓矢並川; 夏記安達
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2023-10-06
Anticipated expiration: 2039-12-02
Also published as: JP2021088809A

Description

本発明は、山留対象地盤において山留遮水を行うための山留遮水工法に関する。

従来の山留遮水工法として、山留対象地盤に対して複数の山留杭を打設し、それら複数の山留杭を用いて山留遮水する工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の工法では、山留杭同士の間に所定間隔を隔てる状態で複数の山留杭を打設し、隣接する山留杭の間に、２本の小口径鋼管を両山留杭の最接近位置に左右両側に振り分けて設けている。そして、２本の小口径鋼管と両側の山留杭とで囲まれた領域内にモルタルを充填して止水処理を行っている。

特許第２９４８３８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の工法では、硬質の地盤においては山留杭の打設に先立ち、地盤をほぐすための先行削孔が必要となり、作業工数が増大して、作業効率の低下を招くことになる。また、複数種類の施工機械を配置する必要もあり、広大な敷地が必要となる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作業工数が増大することもなく、作業効率の向上を図りながら、山留遮水を行うことができる山留遮水工法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、山留対象地盤に対して山留杭を所定間隔を隔てる状態で打設する杭打設工程を行い、
隣接する山留杭の間に薬液を注入して、隣接する山留杭に亘る不透水部を構築する不透水部構築工程を行い、
前記不透水部構築工程では、隣接する山留杭の間に薬液注入用の削孔を形成したのち、その薬液注入用の削孔に薬液を注入し、
山留対象地盤が岩盤地盤である場合には、薬液注入用の削孔を形成するに当たり、山留杭と削孔との間隔が、ひび割れ誘発用の設定間隔に設定されている点にある。

本構成によれば、不透水部構築工程では、杭打設工程にて打設された複数の山留杭のうち、隣接する山留杭の間に薬液を注入することで、隣接する山留杭に亘る不透水部を構築することができる。よって、複数の山留杭と隣接する山留杭に亘る不透水部とで一連に連なる山留壁を構築することができるので、山留遮水を適切に行うことができる。

杭打設工程では、単に、所定間隔を隔てる状態で複数の山留杭を山留対象地盤に打設すればよいので、山留杭の打設作業を簡易に行うことができる。しかも、杭打設工程と不透水部構築工程との２つの工程を行うだけでよく、作業工数の増大を招くことなく、作業効率の向上を図りながら、山留遮水を適切に行うことができる。

しかも、本構成によれば、例えば、山留対象地盤が岩盤地盤である場合には、隣接する山留杭の間に薬液注入用の削孔を形成することで、その削孔から山留杭に通じるひび割れを誘発させることができる。よって、薬液注入用の削孔に薬液を注入すると、そのひび割れ部分に薬液を浸透させることができ、山留対象地盤が岩盤地盤であっても、隣接する山留杭に亘る不透水部を適切に構築することができる。

更に、本構成によれば、山留杭と薬液注入用の削孔との間隔がひび割れ誘発用の設定間隔であるので、削孔から山留杭に通じるひび割れを適切に誘発させることができる。よって、隣接する山留杭に亘る不透水部を適切に且つ確実に構築することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記不透水部構築工程を行ったのち、山留対象地盤を掘削する場合に、隣接する山留杭に亘る矢板を設置する矢板設置工程を行う点にある。

本構成によれば、山留対象地盤を掘削する場合に、隣接する山留杭に亘る矢板を設置することで、山留壁の補強と止水処理とを適切に行うことができる。

（ａ）山留杭を打設する前の杭打機の状態を示す図、（ｂ）山留杭を打設している途中の山留対象地盤の状態を示す図（ａ）山留杭を打設した後の杭打機の状態を示す図、（ｂ）山留杭を打設した後の山留対象地盤の状態を示す図不透水部を構築する前の状態を示す図不透水部を構築した後の状態を示す図矢板設置工程を行った後の状態を示す図

本発明に係る山留遮水工法の実施形態について、図面に基づいて説明する。
この山留遮水工法は、山留対象地盤において山留遮水を行うための工法である。この山留遮水工法では、杭打設工程、不透水部構築工程、矢板設置工程の順に各工程を行うことで、山留対象地盤の山留遮水を行っている。以下、各工程について説明する。

（杭打設工程）
杭打設工程では、図１及び図２に示すように、杭打機１により山留対象地盤２に対して山留杭３を打設している。この杭打設工程では、図１及び図２に示すように、ダウンザホールハンマ１１を用いて、山留対象地盤２を破砕・掘削・穿孔することにより山留杭３を打設する、いわゆるダウンザホールハンマ工法にて山留杭３を打設している。図１（ａ）は、山留杭３を打設する前の杭打機１の状態を示しており、図１（ｂ）は、杭打機１にて山留対象地盤２を破砕・掘削・穿孔している途中の山留対象地盤２の状態を示している。図２（ａ）は、山留杭３を打設した後の杭打機１の状態を示しており、図２（ｂ）は、山留杭３を打設した後の山留対象地盤２の状態を示している。

杭打機１の駆動装置１２には、図１及び図２に示すように、ケーシング（例えば、円形の鋼管）１３に挿入自在なロッド１４が装着され、そのロッド１４の先端部にダウンザホールハンマ１１が装着されている。ダウンザホールハンマ１１の先端部には、径方向に拡大及び縮小自在なビッド１５が備えられている。ビッド１５は、駆動装置１２によりロッド１４を介してダウンザホールハンマ１１に正回転の駆動力が伝達されると、径方向外側に拡大してケーシング１３よりも大径となる拡径状態（図１（ｂ）参照）となる。また、ビッド１５は、駆動装置１２によりロッド１４を介してダウンザホールハンマ１１に逆回転の駆動力が伝達されると、径方向内側に縮小してケーシング１３よりも小径となる縮径状態（図１（ａ）及び図２（ａ）参照）となる。

図１（ａ）に示すように、杭打機１は、ビッド１５を縮径状態としてダウンザホールハンマ１１及びロッド１４をケーシング１３に挿入している。杭打機１は、図１（ｂ）に示すように、駆動装置１２によりダウンザホールハンマ１１に正回転の駆動力を伝達して、ビッド１５を拡径状態とすることで、山留対象地盤２を破砕・掘削・穿孔している。そして、所定の深さまで穿孔すると、図２に示すように、杭打機１は、駆動装置１２によりダウンザホールハンマ１１に逆回転の駆動力を伝達して、ビッド１５を縮径状態とすることで、ケーシング１３を山留対象地盤２内に残して、ケーシング１３からダウンザホールハンマ１１及びロッド１４を引き抜いている。このようにして、山留対象地盤２内に残したケーシング１３を山留杭３としている。ちなみに、ケーシング１３は、バイブルハンマ等を用いて所定深さの下端部まで圧入され、ケーシング１３の内部には、コンクリート等の充填剤が充填される。

杭打設工程では、図３に示すように、杭打機１により山留対象地盤２に対して所定間隔（例えば、山留杭３の中心同士の間の間隔を８５０ｍｍとする）を隔てる状態で山留杭３を打設している。図３では、山留対象箇所に打設される複数の山留杭３のうち、２本の山留杭３を示している。

（不透水部構築工程）
不透水部構築工程では、図３及び図４に示すように、隣接する山留杭３の間に薬液を注入して、隣接する山留杭３に亘る不透水部４を構築している。図３は、不透水部４を構築する前の状態を示しており、図４は、不透水部４を構築した後の状態を示している。図３（ａ）及び図４（ａ）は、山留対象地盤２が土地盤２ａである場合を示しており、図３（ｂ）及び図４（ｂ）は、山留対象地盤２が岩盤地盤２ｂである場合を示している。

不透水部構築工程では、隣接する山留杭３の間に薬液注入用の削孔５を形成したのち、その薬液注入用の削孔５に薬液（例えば、懸濁型グラウトや水ガラスを主材とするもの）を注入している。薬液注入用の削孔５については、例えば、ロータリーパーカッションドリル等の削孔機を用いて形成されている。薬液注入用の削孔５への薬液注入は、例えば、薬液注入機により圧力をかけて削孔５に薬液を押し込むことで、削孔５への薬液注入が行われている。

山留対象地盤２が土地盤２ａである場合には、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、薬液（例えば、水ガラスを主材とするもの）が削孔５からその周囲の土中に浸透して山留杭３まで到達して、隣接する山留杭３に亘る不透水部４を構築することができる。

山留対象地盤２が岩盤地盤２ｂである場合には、図３（ｂ）に示すように、隣接する山留杭３の間に薬液注入用の削孔５を形成することで、その削孔５から山留杭３に通じるひび割れ６を誘発させることができる。薬液注入用の削孔５に薬液（例えば、懸濁型グラウトを主材とするもの）を注入すると、図４（ｂ）に示すように、削孔５からひび割れ６に薬液を浸透させることができ、岩盤地盤２ｂであっても、隣接する山留杭３に亘る不透水部４を構築することができる。

山留対象地盤２が岩盤地盤２ｂである場合には、薬液注入用の削孔５を形成するに当たり、山留杭３と削孔５との間隔が、ひび割れ誘発用の設定間隔Ｒ（例えば、５０ｍｍ）に設定されている。山留杭３と削孔５との間隔をひび割れ誘発用の設定間隔Ｒとするに当たり、山留杭３同士の間の間隔は一定の間隔となっていることから、例えば、削孔５の径を調整することで、山留杭３と削孔５との間隔をひび割れ誘発用の設定間隔Ｒとすることができる。

ひび割れ誘発用の設定間隔Ｒは、一定の値ではなく、実際に山留遮水を構築する山留対象地盤２の地盤状況等に応じて、変更設定することができる。例えば、実際に山留遮水を構築する山留対象地盤２において、薬液注入用の削孔を形成してどの程度のひび割れを誘発できるかを確認するための試験施工等を行う。その試験施工の結果に応じて、薬液注入用の削孔から山留杭まで通じるひび割れを誘発できる間隔を、ひび割れ誘発用の設定間隔Ｒとして予め設定しておくことができる。

このように、山留杭３と薬液注入用の削孔５との間隔をひび割れ誘発用の設定間隔Ｒとすることで、削孔５から山留杭３に通じるひび割れ６を適切に誘発させることができる。よって、薬液注入用の削孔５に薬液を注入すると、図４（ｂ）に示すように、削孔５から山留杭３に通じるひび割れ６に薬液を浸透させることができ、隣接する山留杭３に亘る不透水部４を適切に構築することができる。

（矢板設置工程）
矢板設置工程では、山留対象地盤２の掘削領域を掘削する場合に、隣接する山留杭３に亘る矢板７を設置している。矢板７は、溶接等により隣接する山留杭３に亘る状態で設置されている。これにより、山留壁の補強と止水処理とを行っている。

２山留対象地盤
２ａ土地盤
２ｂ岩盤地盤
３山留杭
４不透水部
５薬液注入用の削孔
７矢板
Ｒひび割れ誘発用の設定間隔

Claims

山留対象地盤に対して山留杭を所定間隔を隔てる状態で打設する杭打設工程を行い、
隣接する山留杭の間に薬液を注入して、隣接する山留杭に亘る不透水部を構築する不透水部構築工程を行い、
前記不透水部構築工程では、隣接する山留杭の間に薬液注入用の削孔を形成したのち、その薬液注入用の削孔に薬液を注入し、
山留対象地盤が岩盤地盤である場合には、薬液注入用の削孔を形成するに当たり、山留杭と削孔との間隔が、ひび割れ誘発用の設定間隔に設定されている山留遮水工法。
前記不透水部構築工程を行ったのち、山留対象地盤を掘削する場合に、隣接する山留杭に亘る矢板を設置する矢板設置工程を行う請求項１に記載の山留遮水工法。