JPH07252827A - 鋼管矢板壁およびその構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】静粛性および止水性の両方を具備した鋼管矢板
壁およびその構築工法を提供する。 【構成】本発明の鋼管矢板構築工法は、まず、鋼管矢板
の連結部を取り囲むようにして所定のシートを当該鋼管
矢板に取り付けるとともに（ステップ１０１）、前記鋼
管矢板を建て込むための孔を地盤内に掘削する（ステッ
プ１０２）。次いで、当該掘削工程と同時に、先行して
建て込まれた鋼管矢板のシートを破ってシート内側の充
填材を取り出し連結部の内部を露出させる（ステップ１
０３）。次いで、隣接する鋼管矢板の連結部に次の鋼管
矢板の連結部を嵌め込みながら孔内に建て込む（ステッ
プ１０４）。次いで、シート内側に充填材を充填し（ス
テップ１０５）、２つの鋼管矢板の連結部の間に生じた
空間および鋼管矢板の周囲に所定の硬化材を注入する
（ステップ１０６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木分野で用いる鋼管
矢板壁およびその構築工法に係り、特に、土留め構造に
適した鋼管矢板壁およびその構築工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】土留め工事は、周知のように、掘削の際
の地盤の変形や沈下を極力抑えるための工事であるが、
近年、地下空間有効利用の要請等に伴い、さまざまな現
場諸条件に対応した土留め壁の構築工法を開発すること
が必要になってきた。

【０００３】土留め壁をその壁体材料に着目して分類す
ると、打設矢板壁、地下連続壁、柱列式地下連続壁、安
定液固化壁、プレハブ鋼製壁等に大別され、矢板壁のう
ち、鋼管矢板壁は、軟弱地盤等における大規模掘削に適
した土留め壁で、最近では、湾岸部での工事に用いられ
ることが多い。

【０００４】鋼管矢板壁を構築するには、鋼管矢板の鉛
直度を確認しながら、ディーゼルハンマー、バイプロハ
ンマーあるいはドロップハンマー等で鋼管矢板を打ち込
むのが一般的であるが、近年の振動あるいは騒音規制を
クリアすべく、ディーゼルハンマーに防音カバーを取り
付けたり、ウオータージェットを併用して低振動化、低
騒音化を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、市街地
に近いところでは振動あるいは騒音規制がきわめて厳格
なため、打込工法で施工すること自体がほとんど不可能
であるのが現状である。

【０００６】一方、上述の騒音の問題を回避するため
に、予め掘削した孔内に鋼管矢板を建て込む工法が考え
られるが、その場合には、鋼管矢板同士の連結部分にお
いて止水性が低下してしまうという別の問題を生じる。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、静粛性および止水性の両方を具備した鋼管矢
板壁およびその構築工法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の鋼管矢板壁構築工法は請求項１に記載した
ように、鋼管矢板の連結部を取り囲むようにして所定の
シートを当該鋼管矢板に取り付ける一方、前記鋼管矢板
を建て込むための孔を地盤内に掘削する工程と、当該掘
削工程と同時に、先行して建て込まれた隣接する鋼管矢
板のシートを破って当該シート内側の充填材を取り出し
当該隣接する鋼管矢板の連結部の内部を露出させる工程
と、前記隣接する鋼管矢板の連結部に前記鋼管矢板の連
結部を嵌め込みながら前記鋼管矢板を前記孔内に建て込
む工程と、前記シートの内側に所定の充填材を充填する
工程と、前記隣接する鋼管矢板の連結部と前記鋼管矢板
の連結部との間の空間および前記鋼管矢板の周囲に所定
の硬化材を注入する工程とを含むものである。

【０００９】また、本発明の鋼管矢板壁構築工法は、請
求項１の掘削工程において、非硬化型の安定液を前記孔
内に注入しながら掘削を行うとともに、請求項１の注入
工程において、前記非硬化型の安定液を前記硬化材に置
換するようにしたものである。

【００１０】また、本発明の鋼管矢板壁は請求項３に記
載したように、所定の鋼管矢板の連結部を、当該鋼管矢
板に先行して建て込まれた隣接する鋼管矢板の連結部に
嵌め込むことによって前記鋼管矢板および前記隣接する
鋼管矢板を互いに連結する一方、前記鋼管矢板の連結部
と前記隣接する鋼管矢板の連結部との間に形成された空
間および前記鋼管矢板の周囲に所定の硬化材を充填した
ものである。

【００１１】

【作用】本発明の鋼管矢板壁およびその構築工法におい
ては、まず、これから建て込む鋼管矢板の連結部を取り
囲むようにして所定のシートをその鋼管矢板に取り付け
る。

【００１２】一方、かかる取付工程とは別に、シートを
取り付けた鋼管矢板を建て込むための孔を掘削する。孔
壁の崩壊が予想される場合には、ベントナイト安定液な
どの非硬化型の安定液を孔内に注入しながら掘削を行
う。

【００１３】掘削工程においては、掘削と同時に、先行
して建て込まれた隣接する鋼管矢板のシートを破り取っ
てシート内側の充填材を崩落させ、隣接する鋼管矢板の
連結部の内部を露出させておく。

【００１４】次に、隣接する鋼管矢板の連結部にこれか
ら建て込もうとする鋼管矢板の連結部を嵌め込みなが
ら、この鋼管矢板を孔内に建て込む。

【００１５】次に、建込が終了した鋼管矢板に取り付け
たシートの内側に所定の充填材を充填する。

【００１６】次に、２つの鋼管矢板の連結部の間に形成
された空間および鋼管矢板の周囲に所定の硬化材を注入
し、硬化材を硬化させる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の鋼管矢板壁およびその構築工
法の実施例について、添付図面を参照して説明する。

【００１８】図１は、本実施例の鋼管矢板壁構築工法の
手順をフローチャートで示したものである。

【００１９】かかる工法に用いる鋼管矢板１は、図２
(a) に示すように、外径が例えば1.5m、長さが50m 程度
の鋼管本体２に連結部３および連結部４を設けてあり、
それぞれ、鋼管本体２の長手軸線に沿った長尺部材であ
る。

【００２０】連結部３および連結部４は、鋼管本体２の
長手軸線を挟んで互いに反対側に設けてあり、連結部３
は、一対のアングル５を先端を外方に向けて並設してあ
り、連結部４は、一対のアングル６を先端を向かい合わ
せにして並設してある。

【００２１】かかる鋼管矢板１は、一方の鋼管矢板１の
連結部４のアングル６に、それに隣接する鋼管矢板１の
連結部３のアングル５を係止することにより、隣接する
鋼管矢板１を相互に連結できるようになっている。

【００２２】図２(b) は、鋼管矢板１と同様の構造を持
つ鋼管矢板１a 、１b を互いに連結させた様子を示した
ものである。

【００２３】次に、図１のフローチャートを参照しなが
ら、本実施例の鋼管矢板壁構築工法の手順を説明する。

【００２４】なお、本実施例では、説明の便宜上、鋼管
矢板１b 、１c ・・を、既に建て込んだ鋼管矢板１a に
順次隣接させて建て込んでいくものとし、鋼管矢板１a
、１b 、１c ・・・は、図２で説明した鋼管矢板１と
同じ構造のものであって、鋼管矢板１と同一の部分につ
いては鋼管矢板１の各部の符号にa, b, c ・・・を付し
て表現することとする。

【００２５】図１でわかるように、本実施例の鋼管矢板
構築工法においては、まず、これから建て込もうとする
鋼管矢板１b の連結部４b を取り囲むようにしてシート
１１b を鋼管矢板１b に取り付ける（ステップ１０
１）。

【００２６】図３は、鋼管矢板１b にシート１１b を取
り付けた様子を示したものである。

【００２７】同図でわかるように、シート１１b には、
これを補強するローブ１２b をシート１１b の両縁に設
けてあり、ロープ１２b の手前に押さえ板１３b をあて
て鋲１４b をアングル６b に打ち込むことにより、シー
ト１１b を鋼管矢板１b に取り付けてある。この状態で
は、シート１１b の内側に長手方向の中空空間が形成さ
れている。

【００２８】一方、上述したシートの取付工程とは別
に、シート１１b を取り付けた鋼管矢板１b を建て込む
ための孔２１b を掘削する（図１、ステップ１０２）。

【００２９】図４は、孔２１b の掘削ラインを破線で示
したものである。

【００３０】掘削は、例えばアースドリルを用いて行
い、ケリーバーの先端に取り付けたドリリングバケット
を回転させて削孔する。なお、掘削にあたっては、孔壁
の崩壊を防止するため、非硬化型の安定液としてのベン
トナイト安定液、ポリマー安定液等を孔内に注入しなが
ら行うのがよい。

【００３１】また、孔２１b の掘削ライン（破線）が、
先行して建て込まれた鋼管矢板１aの周囲に充填された
硬化材２３a に及んでいることからわかるように、本工
程では、地盤を掘削すると同時に、硬化材２３a の一部
も削り取る。

【００３２】同様に、孔２１b の掘削ラインが、鋼管矢
板１a のシート１１aおよびシート１１a の内部空間に
充填してあった充填材２２a に及んでいることからわか
るように、本工程では、地盤を掘削すると同時にドリリ
ングバケット等でシート１１a を破り取ってシート１１
a 内側の充填材２２a を崩落させ、鋼管矢板１a の連結
部４a の内部を露出させる(図１、ステップ１０３)。

【００３３】図５は、掘削工程後、孔２１b が形成され
た様子を示したものである。

【００３４】同図でわかるように、シート１１a が破ら
れて内部の充填材２２a が崩落し、連結部４a の内部が
ベントナイト安定液３１bに露出していることがわか
る。

【００３５】次に、隣接する鋼管矢板１a の連結部４a
にこれから建て込もうとする鋼管矢板１b の連結部３b
を嵌め込みながら、鋼管矢板１b を孔２１b 内に建て込
む（図１、ステップ１０４）。

【００３６】図６は、鋼管矢板１b の建込を終了した時
点での様子を示したものである。

【００３７】次に、鋼管矢板１b に取り付けたシート１
１b の内側に充填材２２b を充填する（ステップ１０
５）。

【００３８】充填材２２b には、ベントナイト溶液の比
重（通常、1.0 乃至1.3 の範囲）よりも比重が大きな材
料、例えば砕石、高炉スラグ（比重2.5 程度）あるい
は、もっと比重の大きな材料として、電炉スラグ（比重
3.5 ）やコンクリートの重量骨材として知られる鉄、磁
鉄鉱、砂鉄、褐鉄鉱等（比重2.4 乃至8 ）を用いるのが
好ましい。

【００３９】図７は、充填材の充填を終了した時点での
様子を示したものである。

【００４０】次に、鋼管矢板１a の連結部４a と鋼管矢
板１b の連結部３b との間に形成された空間および鋼管
矢板１b の周囲にベントナイトモルタル２３b を注入
し、ベントナイト安定液３１b をベントナイトモルタル
２３b で置換する（ステップ１０６）。

【００４１】図８は、ベントナイト安定液３１b をベン
トナイトモルタル２３b に置換した後の状態を示したも
のである。なお、同図中、４１、４２および４３は、ベ
ントナイトモルタルを注入するための配管位置を示した
ものである。

【００４２】かかる配管位置でわかるように、鋼管矢板
１b がモルタルの注入圧力によって傾かないように留意
する。

【００４３】これで、鋼管矢板１b に関する一連の工程
は終了するが、引き続き鋼管矢板１c の建込等を行う場
合には、ステップ１０１と同様、鋼管矢板１c の連結部
４cを取り囲むようにしてシート１１c を鋼管矢板１c
に取付け、ステップ１０２と同様、鋼管矢板１c を建て
込むための孔２１c を掘削する。そして、ステップ１０
３と同様、地盤を掘削すると同時にドリリングバケット
等でシート１１b を破り取ってシート１１b 内側の充填
材２２b を崩落させ、鋼管矢板１b の連結部４b の内部
を露出させる。

【００４４】図９は、孔２１c の掘削後の状態を示した
ものである。

【００４５】以下、詳細な説明は省略するが、上述した
と同様、ステップ１０４乃至１０６の工程を順次繰り返
し行えばよい。

【００４６】かくして、図１のステップ１０１乃至ステ
ップ１０６を必要なだけ繰り返して複数の鋼管矢板を建
て込むことにより、所望の長さ、例えば数100m にわた
る鋼管矢板壁を構築することができる。

【００４７】鋼管矢板壁構築後は、腹起こし、切り梁等
を適宜設けながら鋼管矢板壁で囲まれた領域を掘削し、
所定の構造物を構築する。構造物を構築した後は、埋め
戻し等の作業を経て、必要ならば、構築した鋼管矢板壁
を撤去する。

【００４８】従来の鋼管矢板壁工法は、打込工法で行う
と騒音や振動がひどく、建込工法で行うと止水性が低下
するというように一長一短があったが、本実施例の鋼管
矢板壁およびその構築工法では、上述したように、所定
のシートを予め鋼管矢板の連結部に取付け、その内部に
充填材を充填しておくことによって、連結部内にモルタ
ルが浸入するのを防止し、モルタルが硬化した後にその
充填材を取り除いてからその中に次の鋼管矢板の連結部
を嵌合させるようにしたので、連結部近傍にモルタル等
が固着して連結部同士の嵌合が妨げられることがなくな
り、連結部同士をスムーズに嵌合させて次の鋼管矢板を
容易に建て込むことができる。

【００４９】このように、建込の際にほとんど摩擦や抵
抗がないため、騒音や振動は発生しなくなり、きわめて
静粛性の高い工法となる。

【００５０】また、次の鋼管矢板を建て込んだ後、先行
した鋼管矢板の連結部と次の鋼管矢板の連結部との間に
生じた空隙にモルタルを充填するようにしたので、連結
部における止水性を格段に向上させることができる。

【００５１】静粛性および止水性に優れた土留め工法と
して地中連続壁工法がよく知られているが、後で撤去が
必要な場合には、本実施例の鋼管矢板壁工法が最適な工
法となる。

【００５２】また、充填材として、孔内に注入する安定
液の比重よりも大きな充填材を選んだので、シート内側
に充填する際に安定液内にスムーズに沈み、途中で詰ま
ることなく、シート内側に充填することができる。

【００５３】また、本実施例では、硬化材としてベント
ナイトモルタルを用いたが、所定の強度と止水性をもつ
材料、例えば、通常のモルタルあるいはコンクリートで
もよい。

【００５４】また、本実施例では、鋼管矢板の連結部を
図２に示すような形状としたが、連結した状態で内部に
モルタルを充填できる空間が形成されるのであれば、ど
んな形状の連結部でもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の鋼管矢板壁
構築工法は、鋼管矢板の連結部を取り囲むようにして所
定のシートを当該鋼管矢板に取り付ける一方、前記鋼管
矢板を建て込むための孔を地盤内に掘削する工程と、当
該掘削工程と同時に、先行して建て込まれた隣接する鋼
管矢板のシートを破って当該シート内側の充填材を取り
出し当該隣接する鋼管矢板の連結部の内部を露出させる
工程と、前記隣接する鋼管矢板の連結部に前記鋼管矢板
の連結部を嵌め込みながら前記鋼管矢板を前記孔内に建
て込む工程と、前記シートの内側に所定の充填材を充填
する工程と、前記隣接する鋼管矢板の連結部と前記鋼管
矢板の連結部との間の空間および前記鋼管矢板の周囲に
所定の硬化材を注入する工程とを含むようにしたので、
無騒音無振動でなおかつ止水性の高い土留め壁を構築す
ることができる。

【００５６】また、本発明の鋼管矢板構築壁は、所定の
鋼管矢板の連結部を、当該鋼管矢板に先行して建て込ま
れた隣接する鋼管矢板の連結部に嵌め込むことによって
前記鋼管矢板および前記隣接する鋼管矢板を互いに連結
する一方、前記鋼管矢板の連結部と前記隣接する鋼管矢
板の連結部との間に形成された空間および前記鋼管矢板
の周囲に所定の硬化材を充填したので、高い止水性を実
現することができる。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る鋼管矢板壁構築工法の手順を示
したフローチャート。

【図２】(a)は、本実施例に係る鋼管矢板壁構築工法に
用いる鋼管矢板の横断面図、(b)は、２つの鋼管矢板を
連結させた状態を示した図。

【図３】鋼管矢板の連結部にシートを取り付けた様子を
示した図。

【図４】鋼管矢板を建て込むための孔を掘削するライン
を示した図。

【図５】鋼管矢板用の孔の掘削を完了した状態を示した
図。

【図６】掘削した孔内に鋼管矢板を建て込んだ様子を示
した図。

【図７】建て込んだ鋼管矢板のシートの内側に充填材を
充填した様子を示した図。

【図８】２つの鋼管矢板の連結部と連結部の間に生じた
空間および鋼管矢板の周囲にベントナイトモルタルを注
入した様子を示した図。

【図９】さらに別の孔を掘削した様子を示した図。

【符号の説明】

１ 鋼管矢板 ３、４ 連結部 １１ シート ２２ 充填材 ２３ ベントナイトモルタル（硬化材） ３１ ベントナイト溶液（非硬化型の安定液） １０１ シート取付工程 １０２ 掘削工程 １０３ 充填材取出工程 １０４ 建込工程 １０５ 充填材充填工程 １０６ 硬化材注入工程

フロントページの続き (72)発明者 落合 東興 大阪市中央区北浜東４―33 株式会社大林 組大阪本店内 (72)発明者 北村 仁 大阪市中央区北浜東４―33 株式会社大林 組大阪本店内 (72)発明者 長尾 均 大阪市中央区北浜東４―33 株式会社大林 組大阪本店内 (72)発明者 池田 恭二 大阪市中央区北浜東４―33 株式会社大林 組大阪本店内 (72)発明者 谷垣 三雄 大阪市北区梅田２―２―25 五洋建設株式 会社大阪支店内 (72)発明者 木本 和博 大阪市北区梅田２―２―25 五洋建設株式 会社大阪支店内 (72)発明者 中田 康雄 大阪市北区東天満２丁目６番２号 丸五基 礎工業株式会社関西支店内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管矢板の連結部を取り囲むようにして
   所定のシートを当該鋼管矢板に取り付ける一方、前記鋼
   管矢板を建て込むための孔を地盤内に掘削する工程と、 当該掘削工程と同時に、先行して建て込まれた隣接する
   鋼管矢板のシートを破って当該シート内側の充填材を取
   り出し当該隣接する鋼管矢板の連結部の内部を露出させ
   る工程と、 前記隣接する鋼管矢板の連結部に前記鋼管矢板の連結部
   を嵌め込みながら前記鋼管矢板を前記孔内に建て込む工
   程と、 前記シートの内側に所定の充填材を充填する工程と、 前記隣接する鋼管矢板の連結部と前記鋼管矢板の連結部
   との間の空間および前記鋼管矢板の周囲に所定の硬化材
   を注入する工程とを含むことを特徴とする鋼管矢板壁構
   築工法。
2. 【請求項２】 前記掘削工程は、非硬化型の安定液を前
   記孔内に注入しながら掘削を行うとともに、前記注入工
   程は、前記非硬化型の安定液を前記硬化材に置換するよ
   うにした請求項１記載の鋼管矢板壁構築工法。
3. 【請求項３】 所定の鋼管矢板の連結部を、当該鋼管矢
   板に先行して建て込まれた隣接する鋼管矢板の連結部に
   嵌め込むことによって前記鋼管矢板および前記隣接する
   鋼管矢板を互いに連結する一方、前記鋼管矢板の連結部
   と前記隣接する鋼管矢板の連結部との間に形成された空
   間および前記鋼管矢板の周囲に所定の硬化材を充填した
   ことを特徴とする鋼管矢板壁。