WO2005026449A1 - 遮水壁および継手部防護体および遮水壁の構築方法 - Google Patents

Abstract

遮水性および施工性に優れた遮水壁および継手部防護体および遮水壁の構築方法を提供すること。　原地盤（７）にシートパイル（２）を挿入して形成する遮水壁（１）であって、シートパイル（２）はプラスチック製材料からなり、シートパイル（２）の両端部は略円筒形に形成して継手部（２２）とし、継手部（２２）のうち、一方の該継手部（２２）の内径を他方の該継手部（２２）の外径に対して相対的に大径となるように成形して小径継手部（２２２）および大径継手部（２２１）とし、シートパイル（２）はシートパイル（２）の深度方向に垂直に切断した断面視を湾曲形状とした湾曲部（２３）を一箇所又は複数箇所備え、シートパイル（２）の大径継手部（２２１）に隣接して設置するシートパイル（２）の小径継手部（２２２）を、大径継手部（２２１）に備えた鉛直方向に延びるスリット（２２３）に通しながら大径継手部（２２１）内に挿入可能とした遮水壁（１）である。

Description

明 細 書 遮水壁および継手部防護体および遮水壁の構築方法

技術分野

本発明は、 固化材と原地盤を混合撹拌して造成される固化壁にシートパイル を挿入して形成する遮水壁と、 かかるシートパイルの端部に設けた継手部に混 合撹拌土が浸入固化するのを防ぐための継手部防護体、 および遮水壁の構築方 法に関するものである。

背景技術

液状化対策や汚染土壌 （例えば廃棄物処分場） からの汚染物質の拡散防止対 策、 河川の漏水防止壁や地下ダムの遮水壁として、 遮水壁工法が使用されてい る。 .

遮水壁工法としては、 オーガ一にて原地盤を掘削し原地盤とセメントを混合 撹拌しながらソィルセメント固化壁を構築する方法や、 固化材と原地盤を混合 撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法、 高分子膜シートゃ鋼板シートをはじめ とするシートウォール、 鋼矢板などを打設して遮水壁とする方法など多岐にわ たっている。

固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法において使用さ れる遮水材としては、鋼板 （鋼矢板） が使用されるのが一般的である。鋼板 （鋼 矢板） の両端部に継手を設け、 隣接する鋼板 （鋼矢板） 同士を双方の継手をジ ョイントすることによって連続した鋼板遮水壁が構築される。

ところで、 鋼板 （鋼矢板） の継手の製作はその継手構造によって大きく 2種 類に大別できる。 その一つは、 1枚の鋼板を熱間成形又は冷間成形によって折 り曲げ加工して継手を製作する方法である （特許文献 1参照） 。 かかる製作方 法は、 鋼板を直角に折り曲げ成形する場合などに使用されている。

他の一つは、 図 5に示すように、 ジョイントする一方の鋼板 aの継手 bを断 面リング状の筒体 cとし、 ジョイントする他方の継手 bはリング状の筒体 cを 挿入可能とした筒体 cよりも大径の断面円弧状の柱状体 dとするものである。 かかる断面リング状の筒体 cおよび断面円弧状の柱状体 からなる継手 bは鋼 板 aをかかる形状に成形後、 鋼板 aの端部に上記継手 bを溶接接合することに より製作される （特許文献 2参照） 。

特許文献 1 ： 特開平 1 0— 2 0 4 8 3 0号公報

特許文献 2 実開平 5— 2 7 1 2 9号公報

発明の開示

発明が解決しようとする諌題

前記した従来の遮水壁および遮水壁の構築方法にあっては、 次のような問題 点がある。

< 1 >鋼矢板ゃシ一トウォールを打設する方法では、 建込み時に生じ得る部材 のねじれ等により、 継手が外れる可能性がある。 また、 継手には土砂の介在が 不可避となり、 継手からの漏水等、 遮水壁としての信頼性が低い。

< 2 >ソィルセメント固化壁を構築する方法では、 固化壁の品質のばらつきが 大きい。 さらに固化壁のクラック制御が困難であり、 特に地震時の地盤変形に 対して漏水を誘発し得るクラックが発生する可能性が極めて高い。

< 3 >固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に遮水材を建込む方法では、 固化 材の硬化後に継手を連結できないため、 連続施工を余儀なくされている。

く 4 >遮水材として使用する鋼板 （鋼矢板） の継手において特許文献 1の継手 を使用する場合、 隣接鋼板同士の双方の継手の接続は継手同士を嚙み合せる構 成となっているため、 鋼板の打設精度が低いと接続が困難となる。

< 5 >遮水材として使用する鋼板 （鋼矢板） の継手において特許文献 2の継手 を使用する場合、 鋼板とその両端部に設ける継手を溶接接合するため、 製作に 困難性を伴うとともに遮水壁の製作コストが嵩むといった問題が生じ得る。

く 6 >遮水材として使用する鋼板 （鋼矢板） は重量が大きいため、 鋼板設置に 際しては大型のクレーン等を使用せざるを得ない。 課題を解決するための手段

上記のような課題を解決するために、 本発明の遮水壁は、 原地盤にシートパ ィルを揷入して形成する遮水壁であって、 前記シートパイルはプラスチック製 材料からなり、 前記シートパイルの両端部は略円筒形に形成して継手部とし、 前記継手部のうち、 一方の該継手部の内径を他方の該継手部の外径に対して相 対的に大径となるように成形して小径継手部および大径継手部を備えた前記シ 一トパイルとし、 前記シートパイルは該シートパイルの深度方向に垂直に切断 した断面視を湾曲形状とした湾曲部を一箇所又は複数箇所備えてなり、 前記シ 一トパイルの前記大径継手部に隣接して設置する前記シートパイルの前記小径 継手部を、 前記大径継手部に備えた鉛直方向に延びるスリットに通しながら前 記大径継手部内に揷入可能としたことを特徴とする遮水壁である。 ここで、 プ ラスチック製材料とは、 ポリ塩化ビュル樹脂、 ポリエチレン、 ポリプロピレン 等の熱可塑性樹脂と、 ェポキシ樹脂等の熱硬化性榭脂とからなるプラスチック 合成樹脂をいう。

また、 前記遮水壁において、 該遮水壁を構成する前記シートパイルの底部に 底部補強板を備えたことを特徴とする遮水壁を使用できる。

また、 本発明の継手部防護体は、 前記遮水壁を構成する前記大径継手部に嵌 装可能に成形した一つの棒体又は板材を介して連結した複数の該棒体からなる ことを特徴とする継手部防護体である。

さらに、 本発明の遮水壁の構築方法は、 前記遮水壁の構築方法であって、 前 ' 記固化材と原地盤を混合撹拌して造成される未固化状態の前記固化壁において、 前記シートパイルの底部に前記底部補強板を備え、 該底部補強板を建込治具に て上方から前記シートパイルを押し込んで該シートパイルを前記固化壁内に揷 入するシートパイル設置工程と、 前記シートパイル設置工程にて設置した前記 シートパイルに隣接設置する前記シートパイルの前記小径継手部を、 前記シー トパイル設置工程にて設置した前記シートパイルの前記大径継手部に挿入しな がら隣接シートパイルの底部に備えた前記底部補強板を介して建込治具にて上 方から押し込んで隣接シートパイルを順次設置していく隣接シートパイル設置 工程と、 からなることを特徴とする遮水壁の構築方法である。

また、 前記する遮水壁の構築方法において、 前記シートパイルの隣接設置を 一時停止する場合には、 前記隣接シートパイル設置工程にて設置した最終端に 位置する前記シートパイルの前記大径継手部に前記継手部防護体を嵌装させて おき、 隣接設置の開始に伴って前記継手部防護体を取り外してから隣接シート パイルを順次設置していくことを特徴とする遮水壁の構築方法を使用できる。

発明の効果

本発明の遮水壁および継手部防護体および遮水壁の構築方法は、 上記した課 題を解決するための手段により、 次のような効果の少なくとも一つを得ること ができる。

く 1〉固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に本発明のシートパイルを建て込 んで形成した遮水壁は、 遮水壁 （特に継手部） からの漏水の可能性が極めて低 く、 遮水壁としての信頼性が高い。

< 2 >固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁に本発明のシートパイルを建て込 んで形成した遮水壁は、 地震時の地盤変形などに対しても遮水壁からの漏水の 可能性は低い。

< 3 >遮水壁として使用するプラスチック製のシートパイル同士の接続は容易 である。

< 4〉遮水壁として使用するプラスチック製のシートパイルは、鋼材（鋼矢板） に比べて材料費が低廉であり、 かつ軽量であるため取り扱いが容易である。 1 枚のプラスチックシートを使用してシートパイルを成形する場合は、 価格がよ り低廉となる。 < 5〉プラスチック製のシートパイルは、 鋼材 （鋼矢板） に比べて柔軟性があ るため、 継手部の加工時の施工誤差を容易に吸収することができる。

く 6〉必ずしも連続施工をする必要がない。 すなわち、 シートパイルの隣接設 置において最終端に位置する隣接シートパイルの大径継手部には継手部防護体 を嵌装させておくことにより、 シートパイル同士の隣接設置の一時停止を可能 とした固化材と原地盤を混合撹拌した固化壁にシートパイルを建込む遮水壁の 構築を実現できる。

図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の遮水壁の施工状況を説明した説明図である。

図 2は、 シートパイルの断面図である。

図 3は、 2枚のシートパイルを隣接設置した状況の断面図である。

図 4は、 継手部防護体を示した説明図である。

図 5は、 従来の鋼矢板 （端部の継手部を含む） を示した断面図である。 符号の説明

1 - · •遮水壁 2 · · •シートパィノレ 2 2 · •継手部

2 2 1 •大径継手部 2 2 2 •小径継手部 2 3 · •湾曲部

3 · · •底部補強板 4 · · •固化材 5 • · •継手部防護体

5 1 · • 体 5 2 · •板材 6 1 · •建込治具

7 · · •原地盤 8 · · •固化壁

発明を実施するための最良の形態

く 1〉遮水壁

本発明の遮水壁は、 軟弱地盤や、 固化材 4と原地盤 7を混合撹拌して造成さ れる固化壁 8にシートパイル 2を揷入して形成した遮水壁 1である。 固化壁 8を造成する場合は、 遮水壁 1の平面線形に沿ってバックホウ 6 4な どで掘削溝 7の地表付近を先行掘りし、 原地盤 7と固化材 4として使用するセ メントなどを混合撹拌しながら所定深度にわたる固化壁 8の造成を追随させる (図 1参照） 。 本発明の遮水壁 1は、 ほぐれた状態で、 かつ未固化状態の固化 壁 8内に建込治具 6 1を介してシートパイル 2を挿入設置していくものである (図 1参照） 。 なお、 固化壁 8の造成においては公知の T R D工法用ベースマ シン 6 2を使用し、 シートパイル 2の建込みはクレーン 6 3などを使用してお こなうのがよい。 < 2 >シートパイル

本発明において使用するシートパイル 2は、 その両端部を略円筒形に形成し て製作する。 ここで、 略円筒形とは、 断面視円形やほぼ円形とした場合のほか 断面視楕円形なども含み、 シートパイル 2の鉛直方向にわたって同一の断面視 形状に曲げ加工してできた筒状をいう。 シートパイル 2の両端部は継手部 2 2 として、 シートパイル 2のその他の部分は一般部 2 1として製作される （図 2 参照） 。

シートパイル 2の両端に形成する継手部 2 2 , 2 2は、 一方の継手部 2 2の 内径を他方の継手部 2 2の内径に対して相対的に大径となるように成形するの がよい （この場合の継手部 2 2を小径継手部 2 2 2およぴ大径継手部 2 2 1と する） 。 例えば、 既設のシートパイル 2の大径継手部 2 2 1に隣接設置するシ 一トパイル 2の小径継手部 2 2 2を揷入させながら設置させることができる (図 3参照） 。 かかる挿入設置の関係上、 隣接設置するシートパイル 2の小径 継手部 2 2 2を大径継手部 2 2 1に揷入可能とするため、 大径継手部 2 2 1に は一条の鉛直方向に延びるスリ ッ ト 2 2 3を備えて構成される （図 2参照） 。 小径継手部 2 2 2の外径と大径継手部 2 2 1の内径は適宜選定できる。 小径 継手部 2 2 2の外径と大径継手部 2 2 1の内径を大きく相違させれば揷入設置 がより簡易となる。

本発明におけるシートパイル 2は、 プラスチック製材料から製作するのが好 ましい。 ここで、 プラスチック製材料とは、 ポリ塩化ビエル樹脂、 ポリエチレ ン、 ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂と、 エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とか らなるプラスチック合成樹脂をいう。 プラスチック製のシートパイル 2とした 場合、 その材料特性 （比較的柔軟である） から、 継手部 2 2の加工時において は施工誤差を容易に吸収することが可能となる。

なお、 シートパイル 2の製作においては、 1枚のプラスチックシートを使用 して一般部 2 1と継手部 2 2を一体成形することもできるし、 一般部 2 1と継 手部 2 2を夫々別個に製作し、 両者を接着してシートパイル 2を成形すること もできる。

プラスチック製のシートパイル 2の一般部 2 1には、 シートパイル 2の深度 方向に垂直に切断した断面視を湾曲形状とした湾曲部 2 3を一箇所又は複数箇 所備えて形成するのがよい。 プラスチック製のシートパイル 2に外力が作用し て部材内応力が生じた場合、 剛性に乏しいシートパイル 2は容易に塑性変形や 亀裂の発生等の損傷を被ることとなる。 したがって、 湾曲部 2 3を備えておく ことにより、 作用外力の一部はかかる湾曲部 2 3の変形性能によって吸収でき るため、 シートパイル 2に過大な部材内応力が生じるのを防止することができ る。

シートパイル 2の有効幅 （両端の大径継手部 2 2 1と小径継手部 2 2 2の中 心間長さ） は、 例えば 1〜1 . 5 m程度に成形することができる。

< 3 >継手部防護体

継手部防護体 5は、 大径継手部 2 2 1に嵌装可能に成形した棒体 5 1又は板 材 5 2を介して連結した複数の棒体 5 1， 5 1から構成される （図 4参照） 。 棒体 5 1は、 大径継手部 2 2 1の内空形状とほぼ同一の外径を備えたパイプ であってもよいし、 上記形状を備えた中実の柱状体であってもよい。

継手部防護体 5の実施例として、 板材 5 2を介して複数の棒体 5 1 , 5 1を 連結させた継手部防護体 5を含めるのは、 大径継手部 2 2 1に継手部防護体 5 を嵌装設置する際の安定性を確保するためである。 継手部防護体 5の最上端には嵌装時および大径継手部 2 2 1からの引抜き時 に使用するワイヤー等の挿入孔を備えた吊治具 5 3を設けておくのがよい。

継手部防護体 5は、 固化壁 8内へのシートパイル 2の挿入設置作業を一時停 止 （例えば次のシートパイル 2の隣接設置作業を後日におこなうなど） する場 合に、最終端に位置するシートパイル 2の大径継手部 2 2 1内で撹拌混合土（セ メント混合土） が固化するのを防止するために設けるものである。

継手部防護体 5の大径継手部 2 2 1への嵌装設置は、 施工中の最終端に位置 するシートパイル 2の大径継手部 2 2 1内にかかるシートパイル 2の固化壁 8 内揷入に先立って予め設置しておくこともできるし、 最終端のシートパイル 2 を固化壁 8内に挿入後、 大径継手部 2 2 1内に嵌装させることもできる。

継手部防護体 5は、 例えば鋼材やプラスチック製材料などにて製作すること ができる。

< 4 >底部補強板

底部補強板 3は、 例えば H形鋼などの建込治具 6 1のフランジを引っ掛ける 切り欠き 3 3を備えた直立部 3 2と直立部 3 2に直交してシートパイル 2の底 部を係止させる補強板 3 1から構成される （図 3参照） 。

プラスチック製のシートパイル 2を固化壁 8内に挿入するに際し、 シートパ ィル 2は容易に変形等するため、 深度方向にわたってシートパイル 2を蛇行さ せることなく挿入するのは極めて困難である。

そこで、 シートパイル 2の底部に底部補強板 3を備えた状態でシートパイル 2を固化壁 8内に挿入することにより、 底部補強板 3によって撹拌混合土を下 方へ押込むとともに側方へ押し出すことでシートパイル 2は深度方向に大きく 蛇行することなく揷入設置されることとなる。 なお、 建込治具 6 1は底部補強 板 3を押し込むのであってシートパイル 2自体を直接押し込むことはないため、 シートパイル 2の押込み挿入時においてシートパイル 2が変形や損傷を生じる 可能性は極めて低くなる。

底部補強板 3としては、 例えば C型鋼を使用することができる。 実施例 1

以下、 本発明の遮水壁の構築方法の実施例 1について説明する。

< 1 >シートパイル設置工程

固化材 4と原地盤 7を混合撹拌して未固化状態の固化壁 8を所定延長造成す る。

本発明では、 固化壁 8の造成を公知の T R D工法にて施工するのが好ましい。 ここで、 T R D工法とは、 原地盤 7内に挿入したチェーンソー型のカッターを 接続したベースマシン 6 2を横方向に移動させ、 溝の掘削と固化材 4の注入、 原地盤 7との混合撹拌を行いながら地中に連続した固化壁 8を造成する工法で ある。

T R D工法を使用する場合は、 一般に 1パス方式又は 3パス方式を選定でき る。 1パス方式とは、 原地盤 7の掘削と固化材 4の注入による固化壁 8の造成 を同時に行う方法である。 一方、 3パス方式とは、 先に原地盤 7の掘削だけを 行い、 ベースマシン 6 2の退避部を作ってから逆方向へ戻り固化壁 8の造成作 業を行う方法である。

未固化状態の固化壁 8内に、 シートパイル 2の底部に備えた底部補強板 3を 建込治具 6 1にて上方から押し込んでシートパイル 2を固化壁 8内に挿入して いく。 建込治具 6 1は H型鋼や L型鋼など多様に選定使用できる。 く 2 >隣接シ一トパイル設置工程

シートパイル設置工程にて設置したシートパイル 2の底部に設けた底部補強 板 3から建込治具 6 1を引抜く。

次に、 シートパイル設置工程にて設置したシートパイル 2に隣接設置するシ ートパイル 2の小径継手部 2 2 2を、 シートパイル設置工程にて設置したシー トパイル 2の大径継手部 2 2 1に挿入しながら隣接シートパイル 2の底部に備 えた底部補強板 3を建込治具 6 1にて上方から押し込んで隣接シートパイル 2 を順次設置していく。 シートパイル 2の隣接設置を連続しておこなうことにより、 施工ヤード内に おいて計画平面線形の遮水壁 1を造成することができる。

なお、連続施工に際して、複数のベースマシン 6 2を使用することもできる。 実施例 2

以下、 本発明の遮水壁の構築方法の実施例 2について説明する。 なお、 実施 例 1と重複する工程については省略する。

本実施例は、シートパイル 2の隣接設置を一時停止する場合の実施例である。 ここで、 一時停止とは、 隣接シートパイル 2の設置を一旦停止し、 後日改めて おこなうことなどをいう。

シートパイル 2の隣接設置を一時停止する場合、 隣接シートパイル設置工程 にて設置した最終端に位置するシートパイル 2の大径継手部 2 2 1には継手部 防護体 5を嵌装させておく。 継手部防護体 5の嵌装設置は、 施工中の最終端に 位置するシートパイル 2の大径継手部 2 2 1内にかかるシートパイル 2の固化 壁 8内挿入に先立って予め設置しておくこともできるし、 最終端のシートパイ ル 2を固化壁 8内に揷入後、 大径継手部 2 2 1内に嵌装させることもできる。 後日、 継手部防護体 5を取り外したことにより形成される空間を露出させ、 隣接シートパイル 2を順次設置していく。

かかる構築方法によれば、 遮水壁 1の造成延長 （平面的な延長および深度方 向の延長） が長く、 連続施工 （固化壁 8の硬化前にシー トパイル 2の隣接設置 をおこなう） が極めて困難な場合でも、 1台のベースマシン 6 2を使用して遮 水壁 1の構築をおこなうことが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 原地盤にシートパイルを挿入して形成する遮水壁であって、

前記シートパイルはプラスチック製材料からなり、

前記シートパイルの両端部は略円筒形に形成して継手部とし、

前記継手部のうち、 一方の該継手部の内径を他方の該継手部の外径に対して 相対的に大径となるように成形して小径継手部および大径継手部を備えた前記 シートパイルとし、

前記シートパイルは該シートパイルの深度方向に垂直に切断した断面視を湾 曲形状とした湾曲部を一箇所又は複数箇所備えてなり、

前記シートパイルの前記大径継手部に隣接して設置する前記シートパイルの 前記小径継手部を、 前記大径継手部に備えた鉛直方向に延びるスリ ットに通し ながら前記大径継手部内に揷入可能としたことを特徴とする、

遮水壁。

2 . 請求項 1記載の遮水壁を構成する前記シートパイルの底部に底部補強板 を備えたことを特徴とする、

遮水壁。

3 . 請求項 2記載の遮水壁を構成する前記大径継手部に嵌装可能に成形した 一つの棒体又は板材を介して連結した複数の該棒体からなることを特徴とする、 継手部防護体。

4 . 請求項 2記載の遮水壁の構築方法であって、

前記固化材と原地盤を混合撹拌して造成される未固化状態の前記固化壁にお いて、 前記シートパイルの底部に前記底部補強板を備え、 該底部補強板を介し て建込治具にて上方から前記シートパイルを押し込んで該シートパイルを前記 固化壁内に挿入するシートパイル設置工程と、 前記シートパイル設置工程にて設置した前記シートパイルに隣接設置する前 記シートパイルの前記小径継手部を、 前記シートパイル設置工程にて設置した 前記シートパイルの前記大径継手部に挿入しながら隣接シートパイルの底部に 備えた前記底部補強板を建込治具にて上方から押し込んで隣接シートパイルを 順次設置していく隣接シートパイル設置工程と、 からなることを特徴とする、 遮水壁の構築方法。

5 . 請求項 4記載の遮水壁の構築方法であって、

前記シートパイルの隣接設置を一時停止する場合には、 前記隣接シートパイ ル設置工程にて設置した最終端に位置する前記シートパイルの前記大径継手部 に請求項 2記載の継手部防護体を嵌装させておき、 隣接設置の開始に伴って前 記継手部防護体を取り外してから隣接シートパイルを順次設置していくことを 特徴とする、

遮水壁の構築方法。