JPH04353116A - 山留め構造及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、掘削工事における山留
めのための山留め構造及びその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘削工事における地盤の山留めと
しては、掘削すべき地盤に略垂直に鋼材を打ち込み、こ
の鋼材の間に横矢板を配置して山留め壁を構築する工法
が一般的に行われている。このような工法により構築さ
れる山留め壁は、掘削深度が比較的浅く、既設構造物が
近接している場合は、特に簡便かつ経済的に有効な方法
として多用されている。

【０００３】しかしながら前記従来の山留め壁は、止水
作用が乏しいため、河川堤防・海岸堤防・貯水堤防など
の堤体内や基礎地盤を通って流れる浸透水や漏水などの
、これら地下水が掘削側に流出すれば作業に支障が生じ
るといった問題が生じていた。

【０００４】前記問題に鑑みて、地下水の流出を防止す
る工法としては、堤体内や基礎地盤内に不透水性の連続
した壁である止水壁を設けるようにしている。この止水
壁は、コンクリート、アスファルト、鋼矢板、あるいは
不透水性の粘土・シートなどを用いて設けられる。

【０００５】かかる止水壁を構築する場合、たとえばシ
ートを用いて構築する場合には、地上から基礎地盤の透
水層を越えて不透水性層に至る溝を掘削し、この溝にシ
ートを端から１枚ずつ挿入してシートの端部が重なるよ
うに配置し、各シートにおける継手部分および各シート
の下端部にそれぞれ止水処理を施すようにしている。

【０００６】従来より実施されているシートの止水処理
構造としては、隣接するシートの継手部分を重ね合わせ
ると共に、シートの継手部分の周囲の溝を拡径し、この
拡径部分にモルタルなどの硬化剤を充填して、シートの
継手部分どうしを密着させ、またシートの下端部の周囲
の溝の底に充填材を打設することにより、一定の止水性
能を得るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシートを用いた止水壁及びその施工方法においては
、止水性能の信頼性の点で、以下に述べるような問題が
あった。即ち、シートの継手部分においては、止水壁を
深く構築する際には、溝が深くなるにつれ溝底部でのシ
ートの設置位置の調整などが難かしくなり、不具合が生
じる場合があった。その結果、シートの縁部にめくれ部
分が生じた場合には、めくれ部分から水が浸透しまたは
水が漏れるおそれがあり、その止水効果に不満があった
。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、止水の信頼性が高くかつその施工の能率が向上す
る山留め構造及びその施工方法を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の山留め構造及び
その施工方法では、掘削工事における山留め構造であっ
て、地盤を略垂直に掘削することにより同一軸線上に連
設した３以上の先行孔と、先行孔の間をこれら先行孔を
連通するように掘削してなるシート挿入溝と、これら先
行孔とシート挿入溝の内部に構築されたシート壁とを備
え、シート壁を、防水性を有するシートを自身の幅方向
の両端に設けた係合部を先行孔に挿入した状態でシート
挿入溝に挿入し、先行孔及びシート挿入溝に充填した充
填材により水密に構成すること、ならびに地盤の親杭を
打設する位置に先行孔を掘削する工程と、地盤を略水平
に掘削可能な掘削手段にシートの下端部を取り付け、隣
り合う先行孔の間を連通するごとく掘削してシートが挿
入されるシート挿入溝を形成しつつシートの幅方向両端
部に設けた係合部を前記先行孔に位置させてシートを前
記シート挿入溝に引き込む工程と、前記工程の完了後、
先行孔に充填材を充填して水密として係合部を固定し、
止水シート壁を構築する工程とを具備することを前記課
題の解決手段とした。

【００１０】

【作用】本発明の山留め構造によれば、シートが掘削面
を水密に覆うことにより、シートの一側の地盤が掘削さ
れた場合に生じる湧水が掘削部分に流出することを防ぐ
。一方、本発明の山留め構造の施工方法によれば、シー
ト挿入溝を掘削しつつ形成されたシート挿入溝にシート
を引き込むことにより、シートのシート挿入溝への挿入
が簡便かつ正確となって作業能率が向上する。また、係
合部は、先行孔に充填材を充填して埋め殺すことにより
、シート同士の間を水密とすることが簡単であり、信頼
性の高い止水壁を構築することができる。

【００１１】

【実施例】　　　　以下本発明の第１実施例を、図１な
いし図６参照して説明する。

【００１２】図中符号１は、本実施例の山留め構造を構
成する止水シート壁１である。

【００１３】止水シート壁１は、地盤Ｔの親杭２ａ、第
２の親杭２ｂが打設される位置に掘削された先行孔３と
、これら先行孔３の間にわたって掘削されたシート挿入
溝４と、このシート挿入溝４に挿入された止水シート５
と、第１の親杭２ａと第２の親杭２ｂの間に止水シート
５の掘削側（図面手前側）で配設された横矢板６とで構
成されている。

【００１４】図１に示すように、第１の親杭２ａ、第２
の親杭２ｂは、ともにＨ型鋼で形成され、それぞれ一側
のフランジ２ｃの外面が地盤Ｔの掘削面Ｔａに略一致す
るようにして交互に連設されている。第１の親杭２ａに
は、止水シート５の幅方向の端部が接続され、一方第２
の親杭２ｂには、フランジ２ｃの外面に止水シート５の
表面が当設されている。第２の親杭２ｂは、下端部が、
上方に行くにしたがって背面側に傾斜して形成されてい
る。

【００１５】図２に示すように、第１の親杭２ａのフラ
ンジ２ｃには、長さ方向両端部に平面視Ｃ字状のガイド
部材２ｄが固着されている。ガイド部材２ｄは、第１の
親杭２ａと等しい長さに形成され、開口部をフランジ２
ｃの長さ方向外方に向けた状態でフランジ２ｃの長さ方
向にわたって固定されている。また、ガイド部材２ｄの
中央部には、止水シート５の係合部７が挿入可能なガイ
ド溝２ｅが自身の長さ方向に貫設されている。

【００１６】図１に示すように、先行孔３は、地盤Ｔを
所定間隔で略垂直に掘削することにより形成されている
。先行孔３は、断面円形であって、掘削面Ｔａにおいて
平面視約半分が掘削されることにより露出して、正面視
長さ方向全体がその略直径の幅の断面と成っている。

【００１７】シート挿入溝４は、止水シート５よりやや
大きい幅で形成された溝状であって、それぞれの先行孔
３の間で各先行孔３を連通するようにして連設されてい
る。それぞれのシート挿入溝４は、地盤Ｔの掘削面Ｔａ
を形成すべき位置を掘削して形成され、掘削面Ｔａにお
いて表面が掘削されることにより露出した断面が正面視
長方形となっている。

【００１８】なお、前記先行孔３及びシート挿入溝４に
は、ベントナイトモルタル８が充填されて水密となって
いる。

【００１９】図４に示すように、止水シート５は、合成
樹脂等で構成されて、柔軟かつ防水性を有している。止
水シート５の幅方向の両端には、前記先行孔３に挿入さ
れて止水シート５を水平方向に位置決めする係合部７が
設けられている。係合部７は、止水シート５の幅方向両
端部を特に厚く形成することにより、止水シート５の長
さ方向全体にわたって突出する突条となっている。また
、係合部７の内部には、長さ方向全体にわたって鋼製コ
イル７ａが内蔵されている。そして、図５に示すように
、止水シート５は、先行孔３に充填されたベントナトモ
ルタル（充填材）８中に係合部２ｄが埋設されることに
より固定されて張設されている。

【００２０】前記のように構成される本実施例の山留め
構造を施工するには以下のように行う。図２に示すよう
に、まず、地盤Ｔの親杭２ａ、２ｂを打設する位置をボ
ーリングして先行孔３、３、・・・を掘削する。先行孔
３、３、・・・の形成が完了したら、図４に示すように
、ワイヤーソー装置（掘削手段）９及びシート設置装置
１０をセットするとともに、間に施工しない先行孔３を
一つずつ介するようにして先行孔３、３、・・・にガイ
ド杭１１を挿入する。そして、ワイヤーソー装置９及び
シート設置装置１０を作動して、ガイド杭１１に沿って
シート挿入溝４を下方に掘削しつつ、このシート挿入溝
４に止水シート５を挿入する。

【００２１】図４に示すように、ガイド杭１１は、Ｈ型
鋼の各フランジの端部にそれぞれ対向する面方向に向か
って突出するように溝型鋼１１ａを固定してなっている
。溝型鋼１１ａは、Ｈ型鋼の長さ方向全体にわたって固
着されている。ガイド杭１１のウェブと溝型鋼１１ａ、
１１ａとの間に囲まれる部分は、昇降キャリッジ９ａが
挿入されて昇降可能なガイド部１１ｂに形成されている
。

【００２２】図４に示すように、ワイヤーソー装置９は
、隣り合うガイド杭１１を一対としてそれぞれのガイド
杭１１、１１に挿入された前記昇降キャリッジ９ａ、９
ａと、地上に設けられた駆動モーター９ｂと、ガイド杭
１１、１１の上方に設置された第１のウィンチ９ｃ、９
ｃと、無端状に形成されたワイヤーソー９ｄとで構成さ
れている。

【００２３】昇降キャリッジ９ａは、それぞれ対向する
側面が開放された筐状であって、ガイド杭１１、１１の
互いに対向する側のガイド部１１ｂに設置されている。 昇降キャリッジ９ａの内部には、回転自在の第２のプー
リー９ｅが設けられている。昇降キャリッジ９ａの上部
には、ワイヤーソー９ｄが挿通可能なワイヤーソー挿通
孔９ｆが上下に貫設されている。また、昇降キャリッジ
９ａ、９ａの互いに対向する側面は、開口部９ｇとなっ
ている。

【００２４】また、図４に示すように、昇降キャリッジ
９ａ、９ａは、ガイド部１１ｂに挿通された昇降ベルト
９ｈに連結されることにより昇降自在となっている。昇
降ベルト９ｈは、ガイド杭１１の上下に設けられた昇降
ウィンチ９ｉ、９ｉに卷装されることにより、ガイド杭
１１の双方のガイド部１１ｂ、１１ｂのそれぞれ長さ方
向で巻張されている。

【００２５】さらに、昇降キャリッジ９ａ、９ａは、上
部とシート挿入溝４に挿入された止水シート５の下端部
とが引き込みワイヤ９ｊで連結されることにより、下方
に移動するに伴い止水シート５を下方に引き込むように
なっている。

【００２６】駆動モーター９ｂは、回転軸９ｊの端部に
ワイヤーソー９ｄが卷装されて、回転軸９ｊを回転する
ことによりワイヤーソー９ｄをその長さ方向に駆動可能
するように成っている。

【００２７】第１のプーリー９ｃは、それぞれ回転軸を
略水平にして設置され、駆動モーター９ｂから略水平に
延びるワイヤーソー９ｄが上部からそれぞれ互いに対向
する側に卷装されて下方に延びるようになっている。

【００２８】ワイヤーソー９ｄは、前記昇降キャリッジ
９ａ、９ａと、駆動モーター９ｄと、第１のプーリー９
ｃ、９ｃと、第２のプーリー９ｅとに卷装されている。 そして、ワイヤーソー９ｄは、前記のように駆動モータ
ー９ｂ、第１のプーリー９ｃ、９ｃを介して設けられる
とともに、双方の第２のプーリー９ｅ、９ｅの間で略水
平となるように巻張されることにより、第２のプーリー
９ｅ、９ｅ間で地盤Ｔを下方に掘削可能となっている。

【００２９】シート設置装置１０は、止水シート５を卷
回軸１０ａにロール状に卷着した状態で支持するととも
に、止水シート５の先端部をシート挿入溝４に挿入した
状態で卷回軸１０ａを回転駆動することにより、止水シ
ート５をシート挿入溝４に下ろすようになっている。

【００３０】シート挿入溝４の掘削と止水シート５の挿
入は、ワイヤーソー９ｄを駆動して隣り合う先行孔３、
３の間にわたって地盤Ｔをワイヤーソー９ｄで切削して
シート挿入溝４を形成しつつ、昇降ウィンチ９ｉ、９ｉ
を作動させることにより地盤Ｔの掘削に伴って昇降キャ
リッジ９ａ、９ａを下方に移動して止水シート５を所定
の深さまでシート挿入溝４に引き込む。

【００３１】以下、同様にして、それぞれの先行孔３、
３の間においてシート挿入溝４の掘削と止水シート５の
挿入を行う。先行して挿入した止水シート５と隣り合う
止水シート５の挿入は、先行して挿入した止水シート５
の施工に用いたガイド杭１１の反対側に位置するガイド
部１１ｂを利用することにより行う。そして、図５に示
すように、止水シート５は、それぞれ幅方向の端部が先
行孔３内に突出するようにして挿入されている。

【００３２】なお、挿入の完了した止水シート５は、シ
ート設置装置１０から切り離して、図５に示すように、
シート挿入溝４の幅方向に架設されたつり下げ用鋼材１
２に自身の幅方向両端部の上部に取り付けられたつり下
げワイヤ７ｂを引っ掛けるようにして吊支する。

【００３３】シート挿入溝４の掘削と止水シート５の挿
入が完了したら、先行孔３からガイド杭１１を引き抜い
てベントナイトモルタル８を注入した後、ベントナイト
モルタル８の強度が発現する前に第１の親杭２ａを所定
位置まで挿入して建て込む。第１の親杭２ａは、係合部
７をその上端部からガイド溝２ｅに嵌入するようにして
挿入することにより、先行孔３に連通するシート挿入溝
４、４の双方から突出した係合部７、７がそれぞれシー
ト挿入溝４、４に挿入されてガイド部材２ｄ、２ｄと互
いに係合されている。

【００３４】第１の親杭２ａの建て込みが完了したら、
図６に示すように、第１の親杭２ａが挿入されている先
行孔３、３の間に位置する先行孔３にベントナイトモル
タル８を注入した上、第２の親杭２ｂを建て込む。第２
の親杭２ｂの建て込みは、下端部の傾斜している側を背
面側に向け、かつ図１に示すように挿入時に止水シート
５が第２の親杭２ｂの背面側に摺接するようにして先行
孔３に挿入するとともに、所定位置まで打設して止水性
を発現させる。

【００３５】第１の親杭２ａ及び第２の親杭２ｂの挿入
が完了したら、第１の親杭２ａ及び第２の親杭２ｂのそ
れぞれの背面側に位置するフランジの掘削部Ｔｂ側を掘
削して、シート挿入溝４を介して第１の親杭２ａ及び第
２の親杭２ｂの双方のウェブの間を連通させる。そして
、図１に示すように、第１の親杭２ａ及び第２の親杭２
ｂの双方のウェブの間に横矢板６を挿入して壁状に組み
上げる。

【００３６】横矢板６の組み上げの完了後、シート挿入
溝４にベントナイトモルタル８を注入して先行孔３及び
シート挿入溝４に充填することにより止水性の高い止水
シート壁１を構築して、山留め構造を完成する。

【００３７】前記のように構成される本実施例の山留め
構造によれば、止水シート壁１は、止水シート５が第１
の親杭２ａ及び第２の親杭２ｂとガイド部材２ｄを介し
て接続された上、全体にベントナイトモルタル８が打設
充填されて全体が水密となっているから、止水性を向上
することが出来る。また、止水シート壁１は、横矢板を
用いる山留め構造に適用することが容易であるから、既
設構造物が近接する立地においても施工可能であり、そ
の汎用性が向上する。

【００３８】一方、本実施例の山留め構造の施工方法に
よれば、ワイヤーソー装置９及びシート設置装置１０に
より地盤Ｔを掘削してシート挿入溝４を形成しつつ止水
シート５をシート挿入溝４内に引き込むから、止水シー
ト壁１の構築の作業能率が向上するほか、止水シート５
のシート挿入溝４への挿入が簡単かつ正確となって施工
精度が向上する。また、係合部７とガイド部材２ｄとを
係合させた状態でベントナイトモルタル８を充填するか
ら、止水シート５と第１の親杭２ａ及び第２の親杭２ｂ
との間を水密とすることが簡単であり、さらなる施工精
度の向上が可能となる。

【００３９】以下、本発明の第２実施例を図７を参照し
て説明する。本実施例の山留め構造は、前記第１実施例
の山留め構造において、ガイド部材２ｄを第１の親杭２
ａのウェブ２ｆの略中央でその両側に固定してなるもの
であり、図７の前記図１ないし図６と異なる点は、ガイ
ド部材２ｄの位置のみである。なお、前記図１ないし図
６と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を
簡略化する。

【００４０】図７に示すように、本実施例の山留め構造
において、ガイド部材２ｄは、それぞれの開口部をウェ
ブ２ｆの幅方向外方に向け、開口部の反対側に位置する
外面をウェブ２ｆに溶接することにより固定されている
。

【００４１】前記山留め構造を施工するには、止水シー
ト５を、幅方向両端部の係合部７がウェブ２ｆの中央部
に位置された状態で設置した上、第１の親杭２ａ、２ａ
の間の先行孔３に第２の親杭２ｂを挿入する際に第２の
親杭２ｂと干渉させ、掘削面Ｔａ側に引っ張るようにし
て緊張させる。

【００４２】前記のように構成される本実施例の山留め
構造によれば、止水シート５は緊張されることによりた
るみが少ないから、ベントナイトモルタル８内部に空気
層などの空間が取り残されことが無くなって止水シート
壁１の品質が向上する。また、本実施例の山留め構造の
施工方法によれば、止水シート５を緊張させることによ
りベントナイトモルタル８を滞留なしにスムーズに注入
することができてその施工能率が向上するといった効果
を奏する。

【００４３】以下、本発明の第３実施例を図８を参照し
て説明する。本実施例の山留め構造は、前記第１実施例
の山留め構造において、ガイド部材２ｄを第１の親杭２
ａの掘削面Ｔａ側のフランジ２ｃとウェブ２ｆとに挟ま
れてなる内角に固定してなるものであり、図８の前記図
１ないし図６と異なる点は、ガイド部材２ｄの位置のみ
である。なお、前記図１ないし図６と同一の構成部分に
は同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

【００４４】図８に示すように、本実施例の山留め構造
において、ガイド部材２ｄは、開口部の反対側に位置す
る外周面を前記内角に当接して固着されている。

【００４５】前記のように構成される本実施例の山留め
構造によれば、ガイド部材２ｄがフランジ２ｃとウェブ
２ｆとに囲まれた位置で固定されて露出していないから
、ガイド部材２ｄと係合部７との継手部分に止水シート
壁１に作用する外力が直接作用することが無く、止水シ
ート壁１の強度が向上するといった効果を奏する。

【００４６】以下、本発明の第４実施例を図９を参照し
て説明する。本実施例の山留め構造は、前記第１実施例
の山留め構造において、ガイド部材２ｄを第１の親杭２
ａの掘削面Ｔａ側のフランジ２ｃの両端部に固定してな
るものであり、図８の前記図１ないし図６と異なる点は
、ガイド部材２ｄの位置のみである。なお、前記図１な
いし図６と同一の構成部分には同一の符号を付し、その
説明を簡略化する。

【００４７】図９に示すように、本実施例の山留め構造
において、ガイド部材２ｄは、開口部の反対側に位置す
る外周面が前記フランジ２ｃの掘削部Ｔｂ側側面に固着
されている。

【００４８】前記のように構成される本実施例の山留め
構造によれば、ガイド部材２ｄがフランジ２ｃの掘削部
Ｔｂ側の側面で固定されて露出していないことから前記
第３実施例の山留め構造と同様の効果を奏することは勿
論、隣り合うガイド部材２ｄ、２ｄの間隔が短くなるか
ら止水シート５の幅を狭く形成することが出来、材料を
節約して施工コストを低減することができる。

【００４９】なお、各実施例において、ガイド杭１１は
、先行孔３をガイド杭１１と第１の親杭２ａが挿入可能
な大きさに形成した上、止水シート５の挿入が完了後に
引き抜くことなく、第１の親杭２ａとともに先行孔３内
に埋め殺しにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の山留め構
造によれば、地盤を略垂直に掘削することにより同一軸
線上に連設した３以上の先行孔と、先行孔の間をこれら
先行孔を連通するように掘削してなるシート挿入溝と、
これら先行孔とシート挿入溝の内部に構築されたシート
壁とを備え、シート壁を、防水性を有するシートを自身
の幅方向の両端に設けた係合部を先行孔に挿入した状態
でシート挿入溝に挿入し、先行孔及びシート挿入溝に充
填した充填材により水密に構成するから、シート壁が掘
削面を水密に覆うことにより、シートの一側の地盤が掘
削された場合に生じる湧水が掘削部分に流出することを
防ぐことより、掘削部における施工が掘削面からの湧水
により障害を受けることなく行うことが出来、施工の能
率が向上する。

【００５１】一方、地盤の親杭を打設する位置に先行孔
を掘削する工程と、地盤を略水平に掘削可能な掘削手段
にシートの下端部を取り付け、隣り合う先行孔の間を連
通するごとく掘削してシートが挿入されるシート挿入溝
を形成しつつシートの幅方向両端部に設けた係合部を前
記先行孔に位置させてシートを前記シート挿入溝に引き
込む工程と、前記工程の完了後、先行孔に充填材を充填
して水密として係合部を固定し、シート挿入溝にも充填
材を充填して水密なシート壁を構成する工程とを具備す
ることを特徴とするから、シート挿入溝を掘削しつつ形
成されたシート挿入溝にシートを引き込むことにより、
シートのシート挿入溝への挿入が簡便かつ正確となって
作業能率と施工精度が向上する。また、係合部は充填材
の充填により先行孔に埋め殺しとなるから、シート同士
の間を水密とすることが簡単であり、さらなる施工精度
の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体図である。

【図２】前記第１の親杭を示す平面図である。

【図３】前記先行孔を掘削する工程を示す斜視図である
。

【図４】前記シート挿入溝とシート挿入溝へのシート引
き込み作業を示す施工手順図である。

【図５】先行孔に対する第１の親杭の施工手順図である
。

【図６】第１の親杭の間に位置する先行孔に対する第２
の親杭の施工手順図である。

【図７】本発明の第２実施例の第１の親杭へのガイド部
材の固着位置を示す平面図である。

【図８】本発明の第３実施例の第１の親杭へのガイド部
材の固着位置を示す平面図である。

【図９】本発明の第４実施例の第１の親杭へのガイド部
材の固着位置を示す平面図である。

【符号の説明】

１　　止水シート壁 ２ａ　　第１の親杭 ２ｂ　　第２の親杭 ３　　先行孔 ４　　シート挿入溝 ５　　止水シート ７　　係合部 ８　　ベントナイトモルタル（充填材）９　　ワイヤー
ソー装置（掘削手段） Ｔ　　地盤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　掘削工事における山留め構造であって
   、地盤を略垂直に掘削することにより同一軸線上に連設
   された３以上の先行孔と、先行孔の間をこれら先行孔を
   連通するように掘削してなるシート挿入溝と、これら先
   行孔とシート挿入溝の内部に構築されたシート壁とを備
   え、シート壁は、防水性を有するシートが自身の幅方向
   の両端に設けられた係合部が先行孔に挿入された状態で
   シート挿入溝に挿入され、先行孔及びシート挿入溝に充
   填された充填材により水密に構成されていることを特徴
   とする山留め構造。
2. 【請求項２】　　掘削工事における前記請求項１の山留
   め構造の施工方法であって、地盤の親杭を打設する位置
   に先行孔を掘削する工程と、地盤を略水平に掘削可能な
   掘削手段にシートの下端部を取り付け、隣り合う先行孔
   の間を連通するごとく掘削してシートが挿入されるシー
   ト挿入溝を形成しつつシートの幅方向両端部に設けた係
   合部を前記先行孔に位置させてシートを前記シート挿入
   溝に引き込む工程と、前記工程の完了後、先行孔に充填
   材を充填して水密として係合部を固定し、シート挿入溝
   にも充填材を充填して水密なシート壁を構成する工程と
   を具備することを特徴とする山留め構造及びその施工方
   法。