JPH08260453A - 打ち込み用構造物及び壁状構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地盤に矢板等を連接して打ち込むことにより
形成された壁状構造物が地下水の流れを遮断することに
より発生する悪影響を抑止する。 【構成】 コンクリート矢板１０におては、一方の側面
から他方の側面に貫通する透水層１２が形成されてい
る。この透水層１２は、透水性コンクリートからなる。
そして、コンクリート矢板１０を一列に地盤に打ち込ん
で壁状構造物を構築した場合には、この壁状構造物が多
数の透水層１２有することになる。従って、壁状構造物
が地下水の流れを遮るように構築されても、地下水が透
水層を通過することができる。従って、壁状構造物が地
下水の流れを遮り、地下水圧及び地下水位の上昇を招く
ようなことがない。また、壁状構造物の一側面側で液状
化現象が発生した場合には、上記透水層１２により間隙
水を他側面側に排水し、液状化の影響を抑制することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤中に打ち込まれて
土留壁等の壁状構造物として用いられる打ち込み用構造
物と、該打ち込み用構造物からなる壁状構造物を構築す
るための壁状構造物の構築方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、矢板等の構造物を連接して地盤
に打ち込むことにより、土留壁等の壁状構造物を構築す
る工法が知られている。従来、上記矢板は、例えば、鋼
矢板、鋼管矢板等の鋼材や、コンクリート矢板等のプレ
キャストコンクリートが用いられている。

【０００３】例えば、図６に示す用に、コンクリート矢
板１を一列に地盤に打ち込むことにより、土留用の壁状
構造物２を構築することができる。矢板として用いられ
る上述の部材は、比較的高い強度を有するとともに、比
較的高い遮水性能を有し、上述のように土留壁として用
いることができるとともに、止水用としての機能も有す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に地盤中に壁状構造物２を構築した際に、地中に図６の
矢印ａに示すような地下水の流れがあった場合には、上
記地下水の流れを壁状構造物２が遮ることになる。そし
て、壁状構造物２により上記地下水の流れが遮られた場
合には、壁状構造物２の地下水の上流側において、地下
水が行き場をなくし、地下水圧が高くなるとともに、地
下水位が高くなることになる。

【０００５】そして、地下水位が上昇した部分に地中構
造物があった場合には、該地中構造物に対する浮力が上
昇するなどの地中構造物に対する悪影響がでることにな
る。また、上記壁状構造物２を一側面側の上部が露出
し、他側面側が埋設された状態の土留壁として用いた際
に、壁状構造物２の埋設された他側面側で地下水圧が上
昇した場合には、壁状構造物２にかかる土圧が上昇する
ことになり、壁状構造物２に大きな負荷がかかることに
なる。

【０００６】また、埋立地等において地震時に発生する
液状化現象が問題となっているが、上述のような地下水
位の上昇は、地震時の液状化の要因となる可能性があ
る。また、上記液状化現象が発生した場合には、間隙水
圧（地下水圧）の上昇を伴うとともに、地盤が流動化す
ることになり、壁状構造物２を土留壁とした場合には、
背面地盤からの水平方向の土圧が急激に上昇することに
なるが、上述のように遮水性能の高い壁状構造物におい
ては、間隙水圧が上昇した場合に、間隙水の逃げ道を塞
ぐことになり、液状化の影響をもろに受けるという問題
があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、土留壁等として土砂の移動を遮断することがで
きるとともに、水を通過させることができ、地下水圧の
上昇を抑制することができる打ち込み用構造物及び壁状
構造物の構築方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
打ち込み用構造物は、地盤中に打設されて少なくとも一
側面が埋設された状態で設置される打ち込み用構造物で
あって、一方の側面から他方の側面に貫通する透水層が
形成されていることを上記課題の解決手段とした。

【０００９】また、本発明の請求項２記載の打ち込み用
構造物は、上記透水層が透水性コンクリートからなるこ
とを上記課題の解決手段とした。

【００１０】また、本発明の請求項３記載の打ち込み用
構造物は、両側面が埋設された部分において、上記透水
層が一側面から他側面に貫通する貫通孔とされているこ
とを上記課題の解決手段とした。

【００１１】また、本発明の請求項４記載の壁状構造物
の構築方法は、横方向に貫通する透水層を有する杭、矢
板等の打ち込み用構造物を連接して打設することによ
り、一方の側面から他方の側面に貫通する透水層を有す
る壁状構造物を構築することを上記課題の解決手段とし
た。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、打ち込み用
構造物に、一方の側面から他方の側面に貫通する透水層
が形成されているので、この打ち込み用構造物を連接し
て地盤中に打設して壁状構造物を設けた場合には、上記
透水層により地下水や間隙水が壁状構造物を通過するこ
とが可能となる。すなわち、上記壁状構造物によれば、
貫通孔等の土砂の移動が可能な部分を設けずに透水層を
形成することで、土砂の移動を完全に抑止した状態で水
だけを移動させることができる。

【００１３】従って、壁状構造物により分断された地盤
の地下水の上流側で、地下水圧及び地下水位が上昇する
のを防止し、壁状構造物に大きな負荷がかかるのを防止
することができる。また、地下水位の上昇により地盤が
液状化しやすい状態となるのを防止することができる。

【００１４】また、壁状構造物の一方の側面側で液状化
現象が発生し、間隙水圧が上昇した場合に、上記壁状構
造物の透水層を介して間隙水圧の高まった一方の側面側
から他方の側面側に間隙水を排水することができ、液状
化を抑制することができるとともに、液状化により壁状
構造物に大きな土圧がかかり壁状構造物が損傷するのを
防止することができる。

【００１５】また、上記請求項２記載の構成によれば、
透水性コンクリートが通常のコンクリートに比較して強
度的に僅かに劣るものの透水性を有する物質としては安
価で、かつ、比較的高い強度を有するので、壁状構造物
を低コストに製造できるとともに、透水層を有する打ち
込み用構造物の強度に大きな低下を招くことがない。

【００１６】また、上記請求項３記載の構成によれば、
透水層が貫通孔とされ、土砂の移動を抑制することはで
きないが、両側面が埋設された状態では、貫通孔の両側
が土砂に接しているので、必ずしも土砂の移動を抑止す
る必要がないとともに、打ち込み用構造物の両側で土砂
が流動化しない限り土砂が移動する可能性もない。従っ
て、透水層を貫通孔としても、土砂を移動させることな
く、水だけを通過させることができる。

【００１７】また、打ち込み用構造物の上部が土留壁と
して片側だけが埋設された状態でも、打ち込み用構造物
の下部は、打ち込み用構造物を支持するために土砂に打
ち込まれて両側が埋設された状態となっているので、打
ち込み用構造物の下部に透水層としての貫通孔を形成し
た場合に、上述のように水だけを通過させることができ
る。

【００１８】また、上記請求項４記載の構成によれば、
通常の矢板等の打ち込み用構造物により壁状構造物を構
築する方法と同様の方法を用いて、横方向に貫通する透
水層を有する打ち込み用構造物を連接して打ち込むこと
で、透水層を有し上述のような効果を有する壁状構造物
を構築することができる。すなわち、透水層を有する壁
状構造物を構築するために、新たな施工用の設備等を必
要とせず、容易に透水層を有する壁状構造物を構築する
ことができる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例の壁状構造物及び
壁状構造物の構築方法を図面を参照して説明する。図１
はこの実施例の打ち込み用構造物であるコンクリート矢
板１０を示すものであり、図２は上記コンクリート矢板
１０…により構築される壁状構造物１１の水平断面を示
すものである。なお、この実施例は、本発明の打ち込み
用構造物をコンクリート矢板１０に応用し、このコンク
リート矢板１０…を連接して打ち込むことにより、壁状
構造物１１を構築するものである。

【００２０】図１に示すように、この実施例の打ち込み
用構造物であるコンクリート矢板１０は、プレキャスト
コンクリート製の板状構造物であり、一方の端面に上下
に延在する突条１０ａが形成され、他方の端面に上下に
延在する溝１０ｂが形成されている。そして、上記コン
クリート矢板１０は、図２に示すように、複数のコンク
リート矢板１０…を連続して一列に打ち込むことによ
り、上記突条２ｂと上記溝２ｃとが嵌合した状態で、壁
状構造物１１となるようになっている。

【００２１】そして、コンクリート矢板１０には、一方
の側面から他方の側面に貫通し、かつ、両側面に露出す
る透水層１２…が上下に所定の間隔で点在するように複
数形成されている。また、上記透水層１２…は透水性コ
ンクリートからなるものである。

【００２２】上記透水性コンクリートは、砂のような細
骨材を用いずに、粒度を限定した粗骨材とセメントペー
ストを一定の割合で練り混ぜて締め固め、内部に互いに
連通した空隙がある多孔質のコンクリートである。通常
のコンクリートは、粒度の異なる骨材を用い、大きな骨
材間の空隙に中位の骨材が充填され、中位の骨材間の空
隙に細かな骨材が充填され、内部に空隙が生じないよう
になっており、遮水性を高めているが、透水性コンクリ
ートは、上述のように細かな骨材を用いずにほぼ同様の
粒径の骨材を用いることで、わざと空隙を残して多孔質
としたものである。

【００２３】また、透水性コンクリートは、発泡剤によ
る気泡を含む場合もある。すなわち、透水性コンクリー
トとは、多孔質コンクリートであり、コンクリート内の
互いに連通する空隙により透水性を高めたものである。
なお、コンクリートにおいて透水性と強度とは反比例す
るものであり、透水性コンクリートは通常の遮水性の高
いコンクリートに比較して圧縮強度が低くなっている。

【００２４】しかし、コンクリート矢板１０の打ち込み
時に破壊されず、かつ、埋設時に土圧により押し潰され
ない程度の強度を付加するとともに、必要な透水性を確
保することが可能である。また、上述のようにコンクリ
ート矢板１０において、透水層１２…を点在するように
設けることで、コンクリート矢板１０の強度が低下する
のを防止することができる。

【００２５】なお、図１においては、上記透水層１２を
円柱状のものとしたが、上記透水層１２は、コンクリー
ト矢板１０を貫通するとともに両側面に露出する形状
で、かつ、コンクリート矢板１０の強度を著しく低下さ
せない形状ならばどのような形状でも良い。

【００２６】そして、上述のような透水層１２…を有す
るコンクリート矢板１０…を連接した状態で地盤中に打
ち込むことにより形成された壁状構造物１１は、多数の
透水層１２…を有することになる。従って、壁状構造物
１１は、貫通孔を設けることなく、水を通過させること
ができ、土砂の移動を完全に抑止した状態で水だけを通
過させることができるようになっている。

【００２７】次に、上記コンクリート矢板１０…を用い
た壁状構造物１１の構築方法について説明する。なお、
上記コンクリート矢板１０…は、一般的な矢板として用
いることができるものであり、土留壁などとして使用す
ることができるものである。

【００２８】そして、上記壁状構造物１１を構築する際
には、上記コンクリート矢板１０を地盤中に打ち込むこ
とになるが、打ち込みに際しては、一般的なコンクリー
ト矢板として打ち込むことが可能である。なお、打ち込
みに際しては、その打ち込み方法が特に限定されるもの
ではないが、既に打ち込まれた構造物から反力を取って
油圧により構造物を打ち込むこと、もしくは引き抜くこ
とが可能な圧入・引き抜き機（図示略）を用いることが
好ましい。

【００２９】上記圧入・引き抜き機を用いることによ
り、打撃や振動等の衝撃を与えずにコンクリート矢板１
０…を打ち込むことができ、周囲への騒音や振動による
悪影響を防止することができる。そして、複数のコンク
リート矢板１０…を一列に連接して地盤に打ち込んだ場
合には、図２に示すように地中に壁状構造物１１が構築
されることになる。

【００３０】また、この連接して打設されたコンクリー
ト矢板１０…からなる壁状構造物１１は、コンクリート
矢板１０…を打ち込んだ状態で地中壁となるとともに、
その一方の側面側を掘削すること、もしくは、その上部
が地盤から上方に延出した状態で、他方の側面側に土砂
を充填することにより土留壁となる。

【００３１】そして、この壁状構造物１１が、地下水の
流れを遮るように構築された場合には、上述のように壁
状構造物１１に多数の透水性コンクリートからなる透水
層１２…が形成されているので、地下水が該透水層１２
…を通過することができる。すなわち、壁状構造物１１
が、地下水の流れを遮るように構築されても、地下水が
透水層１２…を通過するので、地盤の壁状構造物１１よ
りも地下水の上流側において、地下水圧及び地下水位が
上昇することがない。従って、壁状構造物１１を地下水
の流れを遮るように構築しても、壁状構造物１１に地下
水圧及び地下水位の上昇により大きな負荷がかかること
がない。

【００３２】また、壁状構造物１１を、地下水の流れを
遮るように構築することにより、地下水圧及び地下水位
が上昇することがないので、壁状構造物１１を構築する
ことにより、液状化現象の起きやすい状態となることが
ない。また、地震時に液状化現象が発生し、壁状構造物
１１の一側面側で間隙水圧が上昇した場合には、上記間
隙水を壁状構造物１１の一側面側から他側面側に逃がす
ことができ、液状化を抑制することができる。

【００３３】また、上記壁状構造物１１を土留壁（岸
壁、護岸壁、擁壁など）として用いた際に、液状化現象
が発生した場合には、上述のように間隙水を逃がすこと
ができることから、背面土圧の上昇を防止することがで
き、液状化時に土留壁となった壁状構造物１１が背面土
圧により損傷するのを防止することができる。

【００３４】なお、上記実施例においては、透水層１２
を透水性コンクリートからなるものとしたが、透水性が
高い部材で、かつ、土圧により押し潰されない強度を有
する部材ならば、どのような部材でも透水層として用い
ることができる。また、透水層１２は、必ずしも略均質
な部材からなる一つの層に限定されるものではなく、複
数の層から形成されるものとしても良い。

【００３５】また、上記実施例においては、打ち込み用
構造物として図１に示す形状を有するコンクリート矢板
１０を用いたが、打ち込み用構造物は、連接することに
より壁状構造物を構築できる形状で、かつ、透水層１２
を設けることが可能な形状ならば、どのような形状でも
良い。

【００３６】例えば、図３に示すコンクリート構造物１
４を打ち込み用構造物としても良い。上記コンクリート
構造物１４は、プレキャストコンクリート製のほぼ四角
柱状のものであり、その内部に上下に延在する空洞１４
ａが形成されている。また、上記コンクリート構造物１
４は、連接して打ち込むことにより護岸壁等の図示しな
い壁状構造物を構築するためのものである。

【００３７】そして、上記コンクリート構造物１４は、
その一側面から空洞１４ａまでの透水層１４ｂと、上記
一側面の反対側の側面から空洞までの透水層１４ｂとの
二つの透水層１４ｂ、１４ｂが形成されている。すなわ
ち、コンクリート構造物１４には、空洞１４ａを挟ん
で、二つの透水層１４ｂが形成されている。

【００３８】従って、コンクリート構造物１４には、空
洞１４ａと二つの透水層１４ｂ、１４ｂとからなる透水
層が、一方の側面から他方の側面に貫通し、かつ両側面
に露出した状態で形成されている。なお、上記空洞１４
ａは、コンクリート構造物１４内に形成されているの
で、コンクリート構造物１４打設後にコンクリート構造
物１４の周囲から土砂が流入して堆積し、空洞の透水性
を阻害するようなことがない。このようなコンクリート
構造物１４によっても、上記コンクリート矢板１０と同
様の優れた効果を奏することができる。

【００３９】図４は、鋼矢板１５に透水層としての貫通
孔１５ａ…を形成したものである。上記実施例において
は、透水層１２を透水性コンクリートからなるものと
し、完全に土砂の移動を防止した状態で、水だけを移動
させるものとしたが、矢板の両側面が埋設された状態の
部分においては、必ずしも土留壁のように完全に土砂の
移動を防止する必要がないとともに、矢板の両側面にあ
る土砂が互いに土砂の移動を抑制した状態となり、土砂
が流動化しない限り、土砂の移動がほぼ不可能な状態と
なっている。

【００４０】従って、鋼矢板１５の両側面が土砂に埋設
された部分においては、透水層を貫通孔１５ａとして
も、土砂の移動を抑止した状態で水だけ移動させること
が可能であり、片側の側面だけが埋設された状態となっ
ている部分を除いて上記実施例のコンクリート矢板１０
と同様の効果を奏することができる。

【００４１】また、鋼矢板１５を土留壁として用いた場
合にも、鋼矢板１５の片面が露出される部分は鋼矢板１
５全体ではなく、鋼矢板１５の下部は鋼矢板１５を支持
するために両面が地盤中埋設された状態となっている。
従って、土留壁として鋼矢板１５を用いる場合にも、片
面が露出する部分には貫通孔１５ａを設けない構成と
し、両面が埋設された下部にだけ貫通孔１５ａを設ける
構成とすれば、鋼矢板１５を土留壁として用いた場合に
も上記実施例とほぼ同様の効果を奏することができる。

【００４２】図５は、鋼管矢板１６に透水層としての貫
通孔１６ａを形成したものである。図５の鋼管矢板１６
も図４に示す鋼矢板１５と同様に鋼管矢板１６の周囲が
完全に埋設されている部分において、透水層を貫通孔１
６ａとしている。また、上記貫通孔１６ａは、鋼管矢板
１６の相対する壁面の両方に形成されていおり、二つの
貫通孔１６ａと鋼管矢板１６の内部空間とから透水層が
形成されるようになっている。

【００４３】従って、図５に示す鋼管矢板１６において
も、図４に示す鋼管矢板１５と同様に、周囲を埋設され
た部分において、上記実施例と同様の効果を奏すること
ができる。

【００４４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、上記請求
項１記載の打ち込み用構造物によれば、打ち込み用構造
物を連接して地盤中に打設して壁状構造物を設けた場合
に、上記透水層により地下水や間隙水が壁状構造物を通
過することが可能となる。そして、上記壁状構造物によ
れば、土砂の移動を完全に抑止した状態で水だけを移動
させることができる。

【００４５】従って、壁状構造物により分断された地盤
の地下水の上流側で、地下水圧及び地下水位が上昇する
のを防止し、壁状構造物に大きな負荷がかかるのを防止
することができる。また、地下水位の上昇により地盤が
液状化しやすい状態となるのを防止することができる。

【００４６】また、壁状構造物の一方の側面側で液状化
現象が発生し、間隙水圧が上昇した場合に、上記壁状構
造物の透水層を介して間隙水圧の高まった一方の側面側
から他方の側面側に間隙水を排水することができ、液状
化を抑制することができるとともに、液状化により壁状
構造物に大きな土圧がかかり壁状構造物が損傷するのを
防止することができる。

【００４７】また、上記請求項２記載の打ち込み用構造
物によれば、透水性コンクリートが通常のコンクリート
に比較して強度的に僅かに劣るものの透水性を有する物
質としては安価で、かつ、比較的高い強度を有するの
で、壁状構造物を低コストに製造できるとともに、透水
層を有する打ち込み用構造物の強度に大きな低下を招く
ことがない。また、上述のように透水性コンクリートが
透水性を有する物質としては、比較的高い強度を有する
ので、透水層が埋設された状態となっても、透水層が土
圧により押し潰されることがない。

【００４８】また、上記請求項３記載の打ち込み用構造
物によれば、透水層が貫通孔とされ、透水層が直接土砂
の移動を防止することができないが、両側面が埋設され
た状態では、貫通孔の両側が土砂に接しているので、必
ずしも土砂の移動を抑制する必要がないとともに、打ち
込み用構造物の両側で土砂が流動化しない限り土砂が移
動する可能性もない。従って、透水層を貫通孔として
も、土砂を移動させることなく、水だけを通過させるこ
とができ、打ち込み用構造物の両側面が埋設された部分
において、上記請求項１記載の構成と同様の効果を奏す
ることができる。

【００４９】また、上記請求項４記載の壁状構造物の構
築方法によれば、通常の矢板等の打ち込み用構造物によ
り壁状構造物を構築するのと同様の方法を用いて、横方
向に貫通する透水層を有する打ち込み用構造物を連接し
て打ち込むことにより、透水層を有し上述のような効果
を有する壁状構造物を構築することができる。すなわ
ち、透水層を有する壁状構造物を構築するために、新た
な施工用の設備等を必要とせず、容易に透水層を有する
壁状構造物を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の打ち込み用構造物であるコ
ンクリート矢板を示す斜視図である。

【図２】上記実施例のコンクリート矢板を一列に地盤に
打設した状態を示す水平断面図である。

【図３】上記実施例の打ち込み用構造物とは異なる本発
明の打ち込み用構造物を示す水平断面図である。

【図４】上記実施例の打ち込み用構造物とは異なる本発
明の打ち込み用構造物を示す要部斜視図である。

【図５】上記実施例の打ち込み用構造物とは異なる本発
明の打ち込み用構造物を示す要部斜視図である。

【図６】上記従来の打ち込み用構造物である矢板により
構築された壁状構造物を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ コンクリート矢板（打ち込み用構造物） １１ 壁状構造物 １２ 透水層 １４ コンクリート構造物（打ち込み用構造物） １４ｂ 透水層 １５ 鋼矢板（打ち込み用構造物） １５ａ 貫通孔（透水層） １６ 鋼管矢板（打ち込み用構造物） １６ａ 貫通孔（透水層）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤中に打設されて少なくとも一側面が
   埋設された状態で設置される打ち込み用構造物であっ
   て、一方の側面から他方の側面に貫通する透水層が形成
   されていることを特徴とする打ち込み用構造物。
2. 【請求項２】 上記透水層が透水性コンクリートからな
   ることを特徴とする請求項１記載の打ち込み用構造物。
3. 【請求項３】 両側面が埋設された部分において、上記
   透水層が一側面から他側面に貫通する貫通孔とされてい
   ることを特徴とする請求項１記載の打ち込み用構造物。
4. 【請求項４】 横方向に貫通する透水層を有する杭、矢
   板等の打ち込み用構造物を連接して打設することによ
   り、一方の側面から他方の側面に貫通する透水層を有す
   る壁状構造物を構築することを特徴とする壁状構造物の
   構築方法。