JPH0432172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば地下に続く永久構造物を構築す
る際に、それ自体をその永久構造物の地下壁とし
て利用するプレキヤストコンクリート製の地下連
続壁の構築方法およびその連続壁用単位エレメン
トに関するものである。

〔従来の技術〕 従来におけるプレキヤストコンクリート製の地
下連続壁の構築方法としては、構築すべき地下連
続壁にあたる地盤を掘削機により、掘削溝壁の安
定を泥水安定液で保ちながら所定と幅、延長、お
よび長さを有する深溝を形成し、この深溝中にコ
ンクリートパネルを順次挿入して連続壁を構築す
る方法が一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の地下連続壁工法の最大の特徴は、泥水
（ベントナイト）安定液の利用（泥水工法）であ
るが、この泥水の管理と泥水の廃液や泥水と混合
された掘削土の処理は、土壌や水質の汚染防止の
処置や産業廃棄物としての処分が必要であり、こ
のことが工事のコストを押し上げている。またコ
ンクリートパネルによる連続壁は１エレメントご
との壁体を構築していく工法となるために横方向
の鉄筋を連結することができないので、種々の継
手方法が試みられているが、連続した一体構造物
として設けるための抜本的な解決には未だなつて
いない。またコンクリートパネルの断面は構造的
に断面係数が小さいので、大深度地下連続壁には
不適である。

これらの問題を解決する方法として、泥水工法
によらないで、プレキヤストコンクリート製の箱
形断面のエレメントを利用する地下連続壁の構築
方法が開発されている。それは単位エレメントの
構造を上下面が開口した連続箱形を形成すると共
にPC鋼材等にて単位エレメント相互を接続する
ための挿通孔を設けてなる構造とし、前記単位エ
レメントの沈設位置に相当する地盤を予め、ゆる
い砂等の沈設容易な地盤に置換したうえで、前記
単位エレメントを連続してPC鋼材等により縦緊
しながら沈設して所定のエレメントを構築した
後、エレメント内部空間を作業空間としてこれら
相互をPC鋼材等により横緊することにより目的
とするプレキヤスト連続壁を構築するものであ
る。

しかしながら、大深度地下連続壁を構築する場
合、泥水工法によらない置換工法は、水質汚染等
の問題はないが、置換工が大規模となるため、泥
水工法に較べ必ずしも工費の大幅な低減とはなら
ない。またエレメントの横緊作業時、エレメント
の内空をドライにする必要があるが、地下水位が
高い地盤においては、砂で置換しているためにそ
の止水が困難となつている。また、エレメント相
互の水平方向の接続もPC鋼材等による横緊によ
るものであるので施工精度は非常に困難となつて
いる。

前述のように前記従来工法は、大深度地下連続
壁を泥水工法によらないでプレキヤストコンクリ
ート壁を用いて工事費の低廉化と施工の効率を図
るという意味において必ずしも満足のいくものと
はなつていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、プレキヤストコンクリート製の単
位エレメントを順次沈設並びに接合して地中に目
的とする地下連続壁を構築する方法において、前
記単位エレメントの対称位置に連続した排泥用鉛
直パイプを設け、該単位エレメントの沈設地盤を
あらかじめ流動化泥土に改変する。しかも工事費
の低廉化を図るために改変規模は、該単位エレメ
ントの壁体部材厚に見合う幅で所定の深さまで壁
状の流動化泥土とする。該単位エレメントの沈設
作業はこれの壁体部材に押しのけられる地中の流
動化泥土を前記鉛直パイプを通して、吸泥ポンプ
により地上に排出しながら沈設させ、さらにこの
時各排泥用鉛直パイプによる流動化泥土の排出量
を調節することにより該単位エレメントの垂直性
を保持しながら、所定の深さまで沈設する。

前記単位エレメントの沈設地盤の改変方法とし
ては、あらかじめ所定の幅、深さアースオーガー
等によつて揉みほぐしながら、地中の一部の土砂
を地上に排出すると共に適量の混和剤（起泡剤、
遅延剤等）に加えられたセメントスラリーあるい
は石灰スラリーと空気とを圧送し、これを地中の
土砂と強制混合することにより、独立した無数の
微小な気泡を含有する流動性に富んだセメント系
あるいは石灰系混合泥土とする。この場合の混合
泥土の流動性の度合いは、該単位エメントの壁体
部材に押しのけられる地中の流動化泥土を地上に
排出する割合で単位エレメントが沈設する程度が
好適である。

本発明において使用される前記単位エレメント
は、永久構造物の地下面として利用する側の壁面
に泥土付着防止のための再度剥がすことが可能な
被覆シートを張り付けておくと好適である。

本発明による大深度用の単位エレメントの構造
は、その上下面を開口し、その前・後壁を張出し
て異形箱形に形成すると共に前記張出し前・後壁
の側面を鉛直方向差込みの継手形状とし、これら
の内側表面に水平接合のための定着板を固定し、
さらに前・後壁と側壁および中仕切り壁との交叉
部に排泥用鉛直パイプを埋設してなる構造とする
のが望ましい。ここで二つの大深度用の該単位エ
レメントの前・後壁及び側壁に囲まれて形成され
る小隔室において、接合作業空間として利用でき
るような寸法とするのが好適である。

本発明による前記大深度用の該単位エレメント
の地中における構造の一体化の方法は、隣り合う
二つの前記単位エレメントの張出し前・後壁と側
壁で囲われた小隔室の竪坑空間の内部の土砂を排
出して作業空間を確保し、あらかじめ前記定着板
の相互のズレを測定し、これに合わせて添接板の
ボルトの穴あけを行い、これを用いて水平にボル
ト接合する。さらに必要に応じてジベル付き添接
板あるいはジベルを兼ねたボルトを使用し、小隔
室の竪坑空間に鉄筋篭を挿入し、コンクリートを
打設して壁中柱とするものである。

〔作用〕

本発明における単位エレメントの沈設補助工法
は、沈設地盤をあらかじめ、単位エレメントが容
易に沈設する流動化泥土に改変する流動化泥土工
法である。これは原位置地盤でアースオーガー等
によつて揉みほぐしながら地中の一部の土砂を地
上に排出すると共に適量の混和剤（起泡剤、遅延
剤等）を加えられたセメントスラリーあるいは石
灰スラリーと空気とを圧送しこれを地中の土砂と
強制混合するものである。すなわち原位置地盤土
を流動化泥土とするもので、従来工法のように掘
削溝壁を防護しながら、深溝の全部の土砂を排出
するものではない。このため施工法は非常に簡易
なものとなつている。また流動化泥土は独立した
無数の微小な気泡を含有する流動性に富んだセメ
ント系あるいは石灰系の混合土であるため、砂礫
地盤であつても気泡のベアリング効果によつて流
動性が高く、止水性も向上される。従つて適用地
盤は砂礫層から粘性土層まで幅広いものである。
また地盤強度は経時とともに発現され、その大き
さは自由に設定することができる。しかも流動化
泥土に改変する規模は単位エレメントの壁体部材
厚に見合う幅で所定の深さまでの壁状とすること
で充分であるので、従来工法の泥水工法、置換工
法に較べて大幅な工事費の低廉化が図れる。

また該単位エレメントの沈設作業は、これの壁
体部材に押しのけられる地中の流動化泥土を排泥
鉛直パイプを通して吸泥ポンプにより地上に排出
しながら沈設させるものであるから、各吸泥ポン
プからの泥土の排出量を調節することにより、こ
れの沈設速度、垂直性の調整などの施工制御が確
実にできるシステム工法となつている。

また大深度の連続壁で、特に構造物に問題とな
る一体性については、単位エレメントの水平接合
のための添接板をジベル付きとし、小隔室の竪坑
中間に鉄筋篭を層入し、コンクリート打設して壁
中柱（縦梁）とした。すなわち、単位エレメント
の接合部の複合的にしかも連続壁の内部空間を利
用して重点的に補強するものである。接合部の構
造解析は明確で、その施工も確実であるので信頼
度が高く、連続壁を一体構造として設計すること
を容易とした。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図は、本発明による大深度の
地下連続壁の構築を実施する際に、その連続壁に
使用するエレメントを構成する基本単位構造とし
て好適に用いられるプレキヤストコンクリート製
の単位エレメントの構造を示すものである。

これらの図において、符号Ａは単位エレメント
である。この単位エレメントＡは、前壁１ａ、張
出し前壁１ｂ、後壁２ａ、張出し後壁２ｂ、側壁
３、中仕切り壁４より構成されている。その形状
は、上下面を開口し、その前壁１ａ、後壁２ａを
張出した二連の異形箱形に形成されて二つの大隔
室Ｃを有している。そして、張出し前壁１ｂ、張
出し後壁２ｂの側面を継手形状としてそれぞれ雄
型継手５ａ、雌型継手５ｂとなつており、さらに
これらの内側表面に水平接合のための定着板６が
固定されている。また前壁１ａ、後壁２ａと側壁
３および中仕切り壁４との交叉部に排泥用鉛直パ
イプ７が埋設されている。そして第２図に示すご
とく、隣接する二つの単位エレメントＡで小隔室
Ｄが形成される。ここで小隔室Ｄは少なくとも作
業者が入つて後述する作業を行なえる作業空間と
して利用可能な寸法に設定されている。なお、図
において、符号８は単位セレメントＡ相互の水平
接合のための添接板を示している。

第３図は単位エレメントＡの沈設時の鉛直ボル
ト継手部の正面図を示したものである。これは単
位エレメントＡの各壁の上下面の内側の適当な位
置に埋設される。図において９ａは鉛直継手箱、
９ｂは接合ボルトを示している。

次に上記の単位エレメントＡを用いて実際に地
下連続壁を構築する場合の例について第４図ａ，
ｂ，ｃ，ｄなどを参照しながら順次説明する。

まず、連続壁構築位置の沈設地盤を単位エレメ
ントの壁体部材厚に見合う幅で、例えばアースオ
ーガー等によつて揉みほぐしながら地中の一部の
土砂を地上に排出すると共に、起泡剤、遅延剤等
の適量の混和剤を加えたセメントスラリーあるい
は石灰スラリーと空気を圧送し、これを地中の土
砂と強制混合して、第４図ａに示すように所定の
壁状の流動化泥土地盤Ｅを造成する。ここで重要
なことは、流動性泥土の流動性の度合いを単位エ
レメントの壁体部材に押しのけられる地中の泥土
を地上に排出する割合で、単位エレメントが沈設
する程度にすることで、土質条件、沈設深度等に
より、スラリーの配合、スラリーおよび空気の圧
送量を決定し、施工管理することにある。図にお
ける流動化泥土地盤Ｅは単位エレメントＡの前壁
１ａ、後壁２ａあるいは張出し前壁１ｂ、張出し
後壁２ｂに相当する部分を示している。また図に
おいて符号Ｆは在来地盤、符号１１は作業用の例
えば移動式橋型クレーンのコンクリート基礎を示
している。

このようにして流動化泥土地盤Ｅを造成した
ら、先頭に刃先エレメントＢを据え、その上に単
位エレメントＡを敵数個積み重ねた状態におい
て、第３に示した鉛直継手部のボルト接合を行い
ユニツトＫを形成する。次いで同図ｂに示すごと
く、これを例えば移動式橋型クレーン１０にて吊
り固定して所定の位置に設置する。次いでユニツ
トＫの鉛直パイプ７に吸泥ポンプ１２のホースを
接続し、ユニツトＫの橋型クレーン１０の吊り固
定を解除して、自重により沈設を開始させ、ユニ
ツトＫの壁体部材に押しのけられる地中の流動化
泥土を鉛直パイプ７を通して、吸泥ポンプ１２に
より地上に排出しながら沈設される。第４図ｃは
ユニツトＫの沈設状況を示している。ここで重要
なことは、各鉛直パイプ７を通して排出される流
動化泥土の量を吸泥ポンプ１２によつて調節し、
ユニツトＫの垂直性を保持して沈設することであ
る。

ユニツトＫを第４図ｃに示す如く沈設したら、
その上に単位エレメントＡを重ねて連続し上記の
ような沈設方法を繰り返して同図ｄに示す如く所
定の深さまで沈設し、これによつていわゆる本体
エレメントを構成する。

このようにして縦１列目の沈設作業を終えた
ら、同様の沈設方法により、横方向に順次接続す
べき縦２列目以降の沈設作業を実施する。この際
第２図で示したように、単位エレメントＡの鉛直
方向差込みの継手、雄型継手５ｂを噛み合わせて
横方向を相互接続する。そして上記のようにして
目的とする深さおよび長さの地下連続壁に相当す
る個数の単位エレメントＡの沈設完了後、各エレ
メントの接続部の小隔室Ｄの竪坑空間の土砂を排
出して、作業空間を確保し、あらかじめ定着板６
の相互のズレを測定し、これに合わせて添接板８
のボルトの穴あけを行い、これを用いて水平ボル
ト接合する。さらに必要に応じてジベル付き添接
板１３を使用し、小隔室Ｄの竪坑空間に鉄筋篭１
４を挿入し、中詰コンクリート１５を打設して竪
中柱とする。第５図は場所打ち鉄筋コンクリート
の壁中柱の水平断面図を示したものである。また
鉛直方向の接合は、鉛直パイプ７を利用してPC
鋼材１６を中に挿入し、エレメント本体を鉛直緊
結して中詰コンクリート１５を充填する。

以上のようにして構築された地下連続壁は、こ
れを構成する単位構造である各単位エレメントＡ
を水平方向においては、添接板のボルト接合、鉛
直方向においてはPC鋼材にて緊結接合した一体
化構造である。また必要に応じてプレキヤスト連
続壁の弱点となり易い水平接合の一体性について
は接続部に場所打ち鉄筋コンクリートを行い壁中
柱として複合的に強固に補強を図ることも容易に
実施可能である。

なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はない。例えば実施例において、単位エレメント
Ａの陸上で１次接合されるユニツトＫは、縦列の
鉛直接合のみ６例が示されているが、これに限定
されることなく縦横に接合された大型のユニツト
Ｋを使用しても良い。これは単位エレメントＡは
運搬上の問題から寸法が限定されるもので、沈設
作業においては、移動式橋型クレーン１０等の作
業機械の能力等によつてユニツトＫの大きさを定
めれば良い。また単位エレメントＡの壁面を曲面
として、円形セル構造の単位構造とし、連続壁を
円形に閉合しても良い。また単位エレメントの壁
面に泥土付着防止の被覆シートを張り付けること
などである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によればプレキヤ
ストコンクリート製の単位エレメントを地中に順
次沈設して相互に接合することにより目的とする
地下連続壁を構築する方法で、本発明における単
位エレメントの沈設補助工法は、原位置地盤土を
流動化泥土とするものである。従つて従来工法の
ように掘削構築を防護しながら、深溝の全部の土
砂を排出するものではない。このため施工法は非
常に簡易なもので、工事費の低廉化となつてい
る。また本発明の流動化泥土は、独立した無数の
微小な気泡を含有するセメント系あるいは石灰系
の混合土である。従つて砂礫地盤であつても気泡
のベアリング効果によつて流動性が非常に高いの
で、適用地盤は砂礫層から粘性土層まで幅広いも
のである。そして止水性は高く、混合地盤の効果
時間、強度の大きさを自由に設定することができ
る。しかも流動化泥土に改変する規模は、単位エ
レメントの壁体部材厚に見合う幅で充分であるの
で、従来工法の泥水工法、置換工法に較べてさら
に大幅な工事費の低廉化が図れる。

また本発明の単位エレメントの沈設作業は、地
中の流動化泥土を各排土パイプからの排出量を調
節することにより、これの沈設速度、垂直性の調
整などの施工制御が確実にできるシステム工法と
なつているので、その施工精度は飛躍的に向上し
ている。

また本発明による連続壁の一体性については、
プレキヤスト連続壁の弱点となりやすい水平接合
において、接合部を添接板のボルト接合と場所打
ち鉄筋コンクリートを行い壁中柱（あるいは縦
梁）として複合的に重点的に補強を実施すること
を容易とした。沈設のシステム工法とあいまつ
て、地下連続壁の様々な接続、例えば偶角、Ｔ
字、十字接続などの構造的一体性を確保するため
の接合が確実であるので信頼度が高く、地下空間
の高度有効利用が飛躍的に高められ、従来にない
優れた効果を奏する

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は単
位エレメントの斜視図、第２図はエレメントどう
しの接続状態を示す平面図、第３図は鉛直ボルト
継手部の正面図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞ
れエレメントの沈設工程を示す側断面図、第５図
は場所打ち鉄筋コンクリート壁中柱の水平断面図
である。 Ａ……単位エレメント、Ｂ……刃先エレメン
ト、Ｄ……小隔室、Ｅ……流動化泥土地盤、１ａ
……単位エレメントの前壁、１ｂ……同張出し前
壁、２ａ……同後壁、２ｂ……同張出し後壁、３
……同側壁、７……鉛直パイプ、８……添接板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレキヤストコンクリート製の単位エレメン
   トを順次沈設並びに接合して、地中に目的とする
   地下連続壁を構築する方法において、前記単位エ
   レメントの対称位置に、連続した排泥用鉛直パイ
   プを設けておき、次いで、該単位エレメントの沈
   設地盤をあらかじめこれの壁体部材厚に見合う幅
   で所定の深さに流動化泥土に改変する工程と、該
   単位エレメントの沈設作業で、これの壁体部材に
   押しのけられる地中の流動化泥土を前記鉛直パイ
   プを通して吸泥ポンプにより地上に排出しながら
   沈設させ、さらにこの時、各吸泥用鉛直パイプか
   らの流動化泥土の排出量を調節することにより該
   単位エレメントの垂直性を保持して所定の深さま
   で沈設する工程とを行うことを特徴とするプレキ
   ヤスト地下連続壁の構築方法。 ２ 前記単位エレメントの沈設地盤をあらかじめ
   所定の幅、深さにアースオーガー等によつて揉み
   ほぐしながら地中の一部の土砂を地上に排出する
   と共に適量の混和剤を加えられたセメントスラリ
   ーあるいは石灰スラリーと空気を圧送し、これを
   地中の土砂と強制混合することにより独立した無
   数の微小な気泡を含有する流動性に富んだセメン
   ト系あるいは石灰系の混合泥土とすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプレキヤスト
   連続壁の構築方法。 ３ 永久構造物の地下面として利用する側の単位
   エレメントの壁面に泥土付着防止のための再度剥
   がすことが可能な被覆シートを張り付けておくこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレ
   キヤスト地下連続壁の構築方法。 ４ 単位エレメントの壁面を曲面として円形セル
   構造の単位構造とし、連続壁を円形に閉合するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレ
   キヤスト地下連続壁の構築方法。 ５ 上下、左右を接合してプレキヤスト地下連続
   壁を構成するための単位エレメントにおいて、そ
   の上下面を開口し、その前・後壁を張出して異形
   箱形に形成すると共に前記張出し前・後壁の側面
   を鉛直方向差込みの継手形状とし、これらの内側
   表面に水平接合のための定着板を固定し、さらに
   前・後壁と側壁および中仕切り壁との交叉部に排
   泥用鉛直パイプを埋設してなる構造とし、さらに
   隣り合う二つの前記単位エレメントの後壁及び側
   壁に囲まれて形成される小隔室において、それら
   単位エレメントどうしの接合作業空間として利用
   できるような寸法に設定していることを特徴とす
   るプレキヤスト地下連続壁用単位エレメント。