JPH093899A - 通水性を備えた土留壁およびその構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土留壁の性能に影響を及ぼすことなく通水性
を付与することができる土留壁構造の提供。 【構成】 土留壁10は、対向する一対の壁部10ａ，10ｂ
が所定の間隔を隔てて、地中の地下水流12を遮断するよ
うに構築されている。壁部10ａ，10ｂの外側には、長手
軸方向に沿って複数の垂直ドレーン通路16が設けられて
いる。ドレーン通路16は、壁部10ａ，10ｂの外側面に沿
って上下方向に延び、壁部10ａ，10ｂを挟んで対向する
一対ずつが、壁部10ａ，10ｂと直交する軸線上に対向配
置されている。対向する一対の垂直ドレーン通路16と同
軸上にそれぞれ通水路18が設けられている。壁部10ａ，
10ｂには、これらを貫通するようにして水平ドレーン通
路20が設けられている。ドレーン通路20は、対向する一
対の垂直ドレーン通路16と通水路18とを連通させるもの
であって、各通水路18の両端側に一対づつ設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通水性を備えた土留
壁およびその構築工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、地下構造物、例えば、地
下鉄や車両専用道路用などの地下トンネルを開削工法で
構築する際には、地山の崩壊を防止して、内部の掘削を
可能にするために止水性を備えた土留壁が構築される。
この種の土留壁を構築する工法は、連続地中壁工法を始
めとして、各種各様の方法が提供されているが、連続地
中壁工法や柱列壁工法などで構築される土留壁は、地下
構造物の本体部を構築した後にも地中に残置される場合
がある。

【０００３】ところで、止水性を備えた土留壁を地中に
残置しておくと、地下水流を遮断することになり、土留
壁の下流側の水脈が途絶えるため、井戸が枯れたり、あ
るいは、地盤が沈下するといった不都合が発生する。そ
こで、例えば、特開平６−４９８３９号公報には、地下
構造物の本体部を施工する際には、止水性が確保される
とともに、本体部の完成時に通水性が確保できる土留壁
の構築工法が開示されている。

【０００４】この公報に開示されている工法では、連続
地中壁工法で土留壁が構築されるが、この土留壁を構築
する際に、掘削孔内に、中空円形ないしは角形などの有
孔管や、地山側開口部に鋼製メッシュを配置した特殊通
水枠を鉛直方向に設置しておき、この通水枠内に不透水
性で伸縮性のある筒状体を挿入して、筒状体内の水圧を
周囲の水圧よりも高くした状態で、コンクリートを打設
し、コンクリートが硬化した後に、前記筒状体を特殊通
水枠内から撤去して、有孔管や地山側開口部に配置され
た鋼製メッシュにより土留壁に通水性を与える。

【０００５】特殊通水枠は、土留壁の厚み方向を貫通さ
せる大きさ、ないしは、土留壁の厚み方向の一部を置換
する大きさになっていて、内部には、砕石が充填され
る。しかしながら、このような従来の土留壁の構造およ
びその構築工法には、以下に説明する技術的な課題があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記公報に
開示されている土留壁の構造では、土留壁に通水性を付
与するために、土留壁の厚み方向の全部ないしは一部が
特殊枠体で置換されているので、この部分が構造上の弱
点となる恐れがあった。また、上記公報の土留壁の構築
工法では、泥水が充満された掘削構内に有孔管などを建
て込むため、有孔管の貫通孔内に泥水膜が付着して、目
詰まりを起こす恐れがあるとともに、コンクリートを打
設する際には、その内部に筒状体を挿入して、コンクリ
ートの回り込みを防いでいるが、この筒状体が有孔管な
どの通水枠体の内部側に挿入されるので、有孔管の貫通
孔内には、セメントなどが侵入して、目詰まりを起こす
恐れもあって、土留壁の通水性が著しく低下するという
問題があった。

【０００７】さらに、上記公報に開示されている構築工
法は、土留壁を構築する際に、土留壁に通水性を付与す
る方法なので、既に構築されている土留壁に通水性を与
えることができないという問題もあった。本発明は、こ
のような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、
第一の目的は、土留壁の性能に殆ど影響を与えることな
く、地下水流の通過が可能になる通水性を備えた土留壁
を提供することにある。また、第二の目的として、土留
壁の構築工事の影響により目詰まりを発生することがな
く、しかも、既設構造物に対しても通水性を付与するこ
とができる土留壁の構築工法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、対向する一対の壁部が所定の間隔を隔て
て、地中の地下水流を遮断するように構築された土留壁
において、前記壁部の長手方向に沿って所定の間隔を隔
て、かつ、その外側面に沿って上下方向に延びる複数の
垂直ドレーン通路と、前記壁部間に渡設された通水路
と、前記壁部を貫通して、前記垂直ドレーン通路と前記
通水路との間を連通させる水平ドレーン通路とを有する
ことを特徴とする。また、対向する一対の壁部が所定の
間隔を隔てて、地中の地下水流を遮断するように構築さ
れる土留壁の構築工法において、前記壁部を構築した後
に、前記壁部間を掘削して根切りを行なって本体部を構
築した後、または、本体部を構築する際に、前記壁部の
対向する位置に、前記壁部を貫通してその外方に延長さ
れる一対の水平ドレーン通路を、前記壁部の長手方向に
沿って、所定の間隔を隔てて複数箇所に形成するととも
に、前記水平ドレーン通路間を連通する通水路を前記壁
部間に渡設形成し、しかる後に、前記水平ドレーン通路
と連通する垂直ドレーン通路を前記壁部の外側に形成す
ることを特徴とする。前記水平ドレーン通路は、水平ド
レーン孔を水平方向に掘削形成し、この水平ドレーン孔
内にパック状の砕石を充填することにより構築され、こ
の水平ドレーン通路の先端側が前記垂直ドレーン通路の
外方に突出するように形成し、前記垂直ドレーン通路
は、垂直ドレーン孔を地上から掘削形成し、この垂直ド
レーン孔内に砕石を充填することにより形成することこ
とができる。前記通水路は、両端が開口した通水用パイ
プで構成され、前記本体部の底版内に前記通水用パイプ
を予め所定位置に設置し、この通水用パイプを前記底版
内に埋設することができる。

【０００９】

【作用】上記構成の土留壁によれば、対向形成された土
留壁の一対の壁部の長手方向に沿って所定の間隔を隔
て、かつ、その外側面に沿って上下方向に延びる複数の
垂直ドレーン通路と、壁部間に渡設された通水路と、壁
部を貫通して、垂直ドレーン通路と通水路との間を連通
させる水平ドレーン通路とを有しているので、土留壁で
遮断された地下水流は、上流側の垂直ドレーン通路と水
平ドレーン通路を介して通水路に流れ込み、通水路から
下流側の水平ドレーン通路と垂直ドレーン通路とを通っ
て流下する。このとき、壁部には、これを貫通する水平
ドレーン通路しか設けないので、壁部の強度などに殆ど
影響を及ぼすことがない。また、上記構成の土留壁の構
築工法によれば、土留壁の壁部を構築した後に、壁部間
を掘削して根切りを行なって本体部を構築した後、また
は、本体部を構築する際に、壁部の対向する位置に、壁
部を貫通してその外方に延長される一対の水平ドレーン
通路を、壁部の長手方向に沿って、所定の間隔を隔てて
複数箇所に形成するとともに、水平ドレーン通路間を連
通する通水路を壁部間に渡設形成し、しかる後に、水平
ドレーン通路と連通する垂直ドレーン通路を壁部の外側
に形成するので、土留壁の壁部を構築する際の工事によ
り、ドレーン通路や通水路が目詰まりを起こすことはな
い。また、相互に連通する垂直および水平ドレーン通路
と通水路とは、本体部の構築後に形成されるので、既存
の土留壁に対しても施工することが可能になる。請求項
３の構成によれば、水平ドレーン通路は、水平ドレーン
孔を水平方向に掘削形成し、この水平ドレーン孔内にパ
ック状の砕石を充填することにより構成され、この水平
ドレーン通路の先端側が垂直ドレーン通路の外方に突出
するように形成しているので、垂直ドレーン通路のドレ
ーン孔を地上から掘削する際に、このドレーン孔が鉛直
方向からズレた場合にも、垂直ドレーン通路と水平ドレ
ーン通路とを連通させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかか
る通水性を備えた土留壁の一実施例を示している。同図
に示す土留壁１０は、対向する一対の壁部１０ａ，１０
ｂが所定の間隔を隔てて、地中の地下水流１２を遮断す
るように構築されている。壁部１０ａ，１０ｂ間には、
地下構造物本体部１４が構築されている。

【００１１】地下構造物本体部１４は、土留壁１０を構
築した後に、壁部１０ａ，１０ｂ間を上方から掘削する
開削工法により構築され、土留壁１０は、本体部１４の
構築後も地盤中に残置される。この実施例に示している
地下構造物本体部１４は、地下トンネルであって、底版
１４ａと、側版１４ｂと、上版１４ｃとを有している。

【００１２】地下水流１２は、同図においては、上下方
向に間隔をおいて二段に分かれていて、上，下地下水流
１２ａ，１２ｂは、図面の左から右に流れている。一対
の壁部１０ａ，１０ｂの外側には、各壁部１０ａ，１０
ｂの外側面から間隔を隔てて、壁部１０ａ，１０ｂの長
手軸方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数の垂直ドレ
ーン通路１６が設けられている。

【００１３】複数の垂直ドレーン通路１６は、壁部１０
ａ，１０ｂの外側面に沿って上下方向に延び、壁部１０
ａ，１０ｂを挟んで対向する一対ずつが、壁部１０ａ，
１０ｂと直交する軸線上に対向配置されている。各垂直
ドレーン通路１６は、地上側から掘削された円形の垂直
ドレーン孔１６ａと、この垂直ドレーン孔１６ａ内に充
填された砕石１６ｂとから構成されている。なお、この
垂直ドレーン孔１６ａの断面形状は、円形に限ることは
なく、例えば、角形や長方形などであってもよい。ま
た、ドレーン孔１６内に充填する部材は、砕石１６ｂだ
けでなく、玉石であってもよい。

【００１４】砕石１６ｂを垂直ドレーン孔１６ａ内に充
填する手段としては、砕石１６ｂを直接ドレーン孔１６
ａ内に投入する手段の他、例えば、筒状の多孔管内に砕
石１６ｂを充填して、これを孔１６ａ内に挿入すること
や、筒状の金網内に砕石１６ｂを充填して、これを孔１
６ａ内に挿入することが選択できる。垂直ドレーン通路
１６は、上下方向に間隔を隔てて２段状に位置する地下
水流１２間に跨がるようにして、下端側が下地下水流１
２ｂよりも下方に突出する位置にあって、上端側が上地
下水流１６ａよりも上方に突出する位置になるように、
垂直ドレーン孔１６ａの上部側が埋め戻されている。ま
た、壁部１０ａ，１０ｂを挟んで対向する一対の垂直ド
レーン通路１６と同軸上にそれぞれ通水路１８が設けら
れている。

【００１５】この通水路１８は、この実施例では、両端
が開口した通水用パイプ１８ａから構成されていて、こ
のパイプ１８ａは、上下方向に配置され、それぞれ底版
１４ａと上版１４ｃとに埋設されている。なお、この通
水路１８は、対向する一対の垂直ドレーン通路１６に全
て対応させて設ける必要はなく、適宜箇所に複数設けて
もよいし、底版１４ａと上版１４ｃのいずれか一方に設
けることもできる。

【００１６】また、通水路１８は、対向する一対の垂直
ドレーン通路１６と必ずしも同軸上に設ける必要はな
く、偏心した位置にあっても差し支えはないし、例え
ば、既設の土留壁に適用する場合には、本体部１４に埋
設する必要もない。一方、壁部１０ａ，１０ｂには、こ
れらを貫通するようにして水平ドレーン通路２０が設け
られている。

【００１７】この水平ドレーン通路２０は、対向する一
対の垂直ドレーン通路１６と通水路１８とを連通させる
ものであって、各通水路１８の両端側に一対づつ設けら
れている。水平ドレーン通路２０は、壁部１０ａ，１０
ｂの内部側から穿設された水平ドレーン孔２０ａと、こ
の水平ドレーン孔２０内に充填された砕石パック２０ｂ
とから構成されている。

【００１８】砕石パック２０は、砕石を透水性の袋体で
包囲したものであり、このようなバック２０を使用する
と、水平方向に穿設された水平ドレーン孔２０内に充填
する際に、個別の砕石や玉石を充填する場合よりも効率
よく行なえる。水平ドレーン通路２０は、この実施例で
は、垂直ドレーン通路１６を直径方向に貫通して、その
先端が垂直ドレーン通路１６の外方に位置するような長
さに設定されている。なお、この実施例では、水平ドレ
ーン通路２０が地下水流１２の位置に対応している状態
を図示しているが、水平ドレーン通路２０の位置は、図
示した状態に限られることはなない。

【００１９】さて、以上のように構成された土留壁１０
においては、対向形成された一対の壁部１０ａ，１０ｂ
の長手方向に沿って所定の間隔を隔て、かつ、その外側
面に沿って上下方向に延びる複数の垂直ドレーン通路１
６と、壁部１０ａ，１０ｂ間に渡設された通水路１８
と、壁部１０ａ，１０ｂを貫通して、垂直ドレーン通路
１６と通水路１８との間を連通させる水平ドレーン通路
２０とを有しているので、土留壁１０で遮断された地下
水流１２は、上流側の垂直ドレーン通路１６と水平ドレ
ーン通路２０を介して通水路２０一端側に流れ込み、通
水路２０の他端側から下流側の水平ドレーン通路２０と
垂直ドレーン通路１６とを通って流下する。

【００２０】これにより、地下水流１２を壁部１０ａ，
１０ｂで遮断しても、下流側へ地下水が流通するので、
下流側の井戸枯れや地盤崩壊といった問題がなくなる。
このとき、本実施例では、壁部１０ａ，１０ｂには、こ
れを貫通する水平ドレーン通路２０しか設けないので、
壁部１０ａ，１０ｂの強度などに殆ど影響を及ぼすこと
がない。

【００２１】図２〜図５は、本発明にかかる通水性を備
えた土留壁の構築工法の一実施例を示している。同図に
示す構築工法は、図１に示した構造の土留壁１０を構築
する際の工程を示しており、構築工法では、まず、土留
壁１０が地中に構築される。土留壁１０は、この実施例
では、地中連続壁工法で構築され、鉄筋コンクリート製
の一対の壁部１０ａ，１０ｂが所定の間隔を隔てて対向
するように形成される（図２参照）。

【００２２】各壁部１０ａ，１０ｂは、２段状に流れて
いる地下水流１２を遮断するようにして、その下端が地
中の不透水層に到達するように形成され、このような土
留壁１０の構築が完了すると、壁部１０ａ，１０ｂで囲
まれた内部の掘削が行なわれ、この掘削が根切り面２２
まで行なわれると、水平ドレーン通路２０の形成工事が
行なわれる。

【００２３】なお、この場合、本実施例では、上下方向
に間隔をおいて複数の水平ドレーン通路２０を形成する
ので、上段側の水平ドレーン通路２０を形成する箇所が
掘削により露出した段階で、この工事を行なってもよ
い。水平ドレーン通路２０の形成では、各壁部１０ａ，
１０ｂの対向する位置に、壁部１０ａ，１０ｂを貫通し
て、壁部１０ａ，１０ｂの外側に向けて水平ドレーン孔
２０ａが、ほぼ水平に穿設される。

【００２４】このときの水平ドレーン孔２０ａの形成長
さは、後述する垂直ドレーン通路１６の形成予定箇所
（図３において仮想線で示している）を貫通して、その
先端がさらに外方に位置するように行なわれる。そし
て、このような長さの水平ドレーン孔２０ａが穿設され
ると、その内部に砕石パック２０ｂが充填される。な
お、この水平ドレーン孔２０ａの穿設に当たっては、地
下水が内部に流入しないように、各壁部１０ａ，１０ｂ
の外側は、薬液注入や凍結工法などにより止水しておく
ことや、内側端に止水弁を設置することが望ましい。

【００２５】砕石パック２０ｂをドレーン孔２０内に充
填して、水平ドレーン通路２０が形成されると、図４に
示すように本体部１０の構築が行なわれる。なお、図３
においては、水平ドレーン通路２０の形成位置を地下水
流１２の位置に一致させているが、水平ドレーン通路２
０の位置は、必ずしもこの位置に設ける必要はない。本
体部１４の構築では、まず、根切り面２２上に底版１４
ａが構築されることになるが、このときに対向する位置
に設けられた一対の水平ドレーン通路２０間を連通させ
る通水路１８が形成される。

【００２６】この通水路１８は、両端が開口した通水用
パイプ１８ａで構成され、バイプ１８ａは、その両端開
口が水平ドレーン通路２０に臨むように壁部１０ａ，１
０ｂ間に渡設され、その後にコンクリートを打設して底
版１４ａの構築が行なわれる。なお、図３に示した水平
ドレーン通路２０の形成工程と、図４に示した底版１４
ａに通水路１８を形成する工程は、その施工順序が逆に
なってもよいし、また、同時進行的に行なわれてもよ
い。

【００２７】底版１４ａの構築が完了すると、その後
に、本体部１４の側版１４ｂ，上版１４ｃの順に施工が
行なわれ、上版１４ｃを構築する際には、底版１４ａの
構築のときと同様に通水路１８の形成工事が行なわれ
る。そして、本体部１４の施工が完了すると、図５に示
すように、垂直ドレーン通路１６の形成工事が行なわれ
る。

【００２８】垂直ドレーン通路１６の形成では、まず、
地上から円形の垂直ドレーン孔１６ａが掘削形成され
る。この垂直ドレーン孔１６ａは、各壁部１０ａ，１０
ｂの外側面から外方に若干離間した位置において、その
下端が下側の水平ドレーン通路２０よりも下方に位置す
る深度まで掘削される。垂直ドレーン孔１６ａの掘削が
終了すると、その内部に砕石１６ｂないしは玉石が充填
される。

【００２９】このときの砕石１６ｂの充填量は、充填さ
れた砕石１６ｂの上端が上側の水平ドレーン通路２０よ
りも上方になるように設定され、このような位置まで砕
石１６ｂの充填が行なわれた後に、垂直ドレーン孔１６
ａの上部側は、土砂で埋め戻され、これにより工事が完
了する。さて、以上のように構成された土留壁１０の構
築工法によれば、土留壁１０の壁部１０ａ，１０ｂを構
築した後に、壁部１０ａ，１０ｂ間を掘削して根切りを
行なって本体部１４を構築する際に、壁部１０ａ，１０
ｂの対向する位置に、壁部１０ａ，１０ｂを貫通してそ
の外方に延長される一対の水平ドレーン通路２０を、壁
部１０ａ，１０ｂの長手方向に沿って、所定の間隔を隔
てて複数箇所に形成するとともに、水平ドレーン通路２
０間を連通する通水路１８を壁部１０ａ，１０ｂ間に渡
設形成し、しかる後に、水平ドレーン通路２０と連通す
る垂直ドレーン通路１６を壁部１０ａ，１０ｂの外側に
形成するので、土留壁１０の壁部１０ａ，１０ｂを構築
する際の工事により、ドレーン通路１６，２０や通水路
１８が目詰まりを起こすことはない。

【００３０】また、相互に連通する垂直および水平ドレ
ーン通路１６，２０と通水路１８とは、本体部１４の構
築後にも形成することができるので、既存の地下構造物
に対しても施工することができ、既設地下構造物の土留
壁にも通水性を持たせることが可能になる。また、本実
施例の場合には、水平ドレーン通路２０は、水平ドレー
ン孔２０ａを水平方向に掘削形成し、この水平ドレーン
孔２０ａ内にパック状の砕石２０ｂを充填することによ
り構成され、この水平ドレーン通路２０の先端側が垂直
ドレーン通路１６の外方に突出するように形成している
ので、垂直ドレーン通路１６のドレーン孔１６ａを地上
から掘削する際に、このドレーン孔１６ａが鉛直方向か
らズレた場合にも、垂直ドレーン通路１６と水平ドレー
ン通路２０とを確実に連通させることができる。

【００３１】なお、上記実施例では、土留壁１０の構築
工法として、地中連続壁工法でこれを構築する場合を例
示したが、本発明の実施はこれに限定されることはな
く、他の工法で土留壁を構築する場合にも適用すること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる通水性を備えた土留壁によれば、土留壁
の性能に影響を及ぼすことなく通水性を付与することが
できる。また、本発明にかかる通水性を備えた土留壁の
構築工法によれば、土留壁を構築する際の工事により、
目詰まりを起こすことがなく、十分な通水性が確保でき
るとともに、既設地下構造物にも通水性を持たせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる通水性を備えた土留壁の一実施
例を示す断面説明図である。

【図２】本発明にかかる通水性を備えた土留壁の構築工
法の一実施例を示す最初の工程の断面説明図である。

【図３】図２の工程の後に施工される工程の断面説明図
である。

【図４】図３の工程の後に施工される工程の断面説明図
である。

【図５】図４の工程の後に施工される工程の断面説明図
である。

【符号の説明】

１０ 土留壁 １０ａ，１０ｂ 壁部 １２ 地下水流 １４ 本体部 １４ａ 底版 １４ｂ 側版 １４ｃ 上版 １６ 垂直ドレーン通路 １６ａ 垂直ドレーン孔 １６ｂ 砕石 １８ 通水路 １８ａ 通水用パイプ ２０ 水平ドレーン通路 ２０ａ 水平ドレーン孔 ２０ｂ 砕石パック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の壁部が所定の間隔を隔て
   て、地中の地下水流を遮断するように構築された土留壁
   において、 前記壁部の長手方向に沿って所定の間隔を隔て、かつ、
   その外側面に沿って上下方向に延びる複数の垂直ドレー
   ン通路と、 前記壁部間に渡設された通水路と、 前記壁部を貫通して、前記垂直ドレーン通路と前記通水
   路との間を連通させる水平ドレーン通路とを有すること
   を特徴とする通水性を備えた土留壁。
2. 【請求項２】対向する一対の壁部が所定の間隔を隔て
   て、地中の地下水流を遮断するように構築される土留壁
   の構築工法において、 前記壁部を構築した後に、前記壁部間を掘削して根切り
   を行なって本体部を構築した後、または、本体部を構築
   する際に、前記壁部の対向する位置に、前記壁部を貫通
   してその外方に延長される一対の水平ドレーン通路を、
   前記壁部の長手方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数
   箇所に形成するとともに、前記水平ドレーン通路間を連
   通する通水路を前記壁部間に渡設形成し、 しかる後に、前記水平ドレーン通路と連通する垂直ドレ
   ーン通路を前記壁部の外側に形成することを特徴とする
   通水性を備えた土留壁の構築工法。
3. 【請求項３】 前記水平ドレーン通路は、水平ドレーン
   孔を水平方向に掘削形成し、この水平ドレーン孔内にパ
   ック状の砕石を充填することにより構築され、この水平
   ドレーン通路の先端側が前記垂直ドレーン通路の外方に
   突出するように形成し、前記垂直ドレーン通路は、垂直
   ドレーン孔を地上から掘削形成し、この垂直ドレーン孔
   内に砕石を充填することにより形成することを特徴とす
   る請求項２記載の通水性を備えた土留壁の構築工法。
4. 【請求項４】 前記通水路は、両端が開口した通水用パ
   イプで構成され、前記本体部の底版内に前記通水用パイ
   プを予め所定位置に設置し、この通水用パイプを前記底
   版内に埋設することを特徴とする請求項２また３記載の
   通水性を備えた土留壁の構築工法。