JP2021008725A - 土留構造体構築方法及び土留構造体用のパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】土留構造体におけるパイプ間の止水性を向上させる。【解決手段】土留構造体構築方法は、芯材１３２と芯材１３２に設けられ芯材１３２よりも硬度が低い切削可能部１３３とを有する第１パイプ１３１を地山に挿入する第１挿入工程と、挿入された第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を第１パイプ１３１と並列に地山に挿入する第２挿入工程と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、土留構造体を構築する方法、及び土留構造体用のパイプに関する。

地山の内部に空間を形成する際に、地山内に土留構造体を構築することがある。特許文献１には、連通路を地山中に形成するのに先立って土留構造体としてのパイプルーフを構築する方法が開示されている。

特許文献１に開示される方法では、連通路が形成される予定の位置の上方に複数のパイプを互いに間隔を空けて並列に略水平に地山に順次挿入することにより、パイプルーフを構築する。パイプルーフの下方の地山を掘削して連通路を形成する際には、パイプ内に設けられる配管に冷媒を流してパイプ間の地山を凍結する、又はパイプ内に設けられる配管からパイプ間の地山に止水用の薬液を注入することによって、パイプ間を止水する。

特開２０１２−２１５０２６号公報

特許文献１に開示されるように地山に複数のパイプを挿入して土留構造体を構築する方法において、隣り合うパイプの間隔が広いと、パイプ間の全域を凍結したり、パイプ間の全域に止水用の薬液を行き渡らせたりすることが困難になり、パイプ間の止水性が低下する。このような理由から、隣り合うパイプの間隔を狭くして止水範囲を最小限にし、パイプ間の止水性を向上させることが求められている。

特許文献１に開示される方法において、止水性を向上させるために、後行パイプを先行パイプに近づけて地山に挿入して止水範囲を最小限にすることが考えられる。しかしながら、パイプは、パイプの後端に付与される推進力により地山に挿入されるため、後行のパイプが地山内で意図せずに湾曲して挿入されることがある。後行パイプを先行パイプに近づけて地山に挿入した場合には、湾曲によって後行パイプが先行パイプと干渉し、後行パイプの挿入が困難になったり先行パイプが破損したりするおそれがある。そのため、後行パイプを先行パイプから離して地山に挿入しなければならず、止水範囲を最小限にしてパイプ間の止水性を向上させることが困難である。

また、特許文献１に開示されるような方法により構築された土留構造体では、後行パイプと先行パイプとの間隔が比較的広いため、構造体として強度が劣る。

本発明は、土留構造体におけるパイプ間の止水性を向上させること、また土留構造体として強度を向上させること、を目的とする。

本発明は、地山に複数のパイプを挿入して土留構造体を構築する土留構造体構築方法であって、芯材と前記芯材に設けられ前記芯材よりも硬度が低い切削可能部とを有する第１パイプを前記地山に挿入する第１挿入工程と、挿入された前記第１パイプの前記切削可能部を切削しながら第２パイプを前記第１パイプと並列に前記地山に挿入する第２挿入工程と、を備える。

また、本発明は、地山に挿入されて用いられる土留構造体用のパイプであって、地山に挿入される前において、芯材と、前記芯材に設けられ前記芯材よりも硬度が低い切削可能部と、を備える。

本発明によれば、土留構造体におけるパイプ間の止水性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る土留構造体の断面図であり、トンネル軸方向に見たときの図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 第１パイプの斜視図である。 第１パイプを分割した状態を示す斜視図である。 第２パイプの斜視図である。 土留構造体の構築方法を説明するための図であり、図２に示すＶＩ部の拡大断面図である。 第１パイプを地山に挿入する手順を説明するための図であり、（ａ）は、第１パイプの挿入に先立って掘削機及び推進機を設置した状態を示し、（ｂ）は、第１パイプの挿入を開始した状態を示す。 第１パイプを地山に挿入する手順を説明するための図であり、（ａ）は、第１パイプと押輪との間に空間を形成した状態を示し、（ｂ）は、第１パイプを継ぎ足した状態を示す。 第１パイプを地山に挿入する手順を説明するための図であり、（ａ）は、切削可能部を第１パイプの軸方向に連結された芯材に渡って固定した状態を示し、（ｂ）は、地山を更に掘削して孔を掘進した状態を示す。 図８（ａ）に示すＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、第１パイプの挿入が進行した状態を示す。 図８（ｂ）に示すＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図であり、第１パイプの挿入が進行した状態を示す。 変形例に係る第１パイプを用いて構築された側部土留の拡大断面図である。 別の変形例に係る第１パイプを分解した状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る土留構造体構築方法、及び土留構造体用のパイプついて説明する。ここでは、図１及び図２に示すように、トンネル１を横方向に拡張する際に地山を防護する土留構造体１００を構築する方法、及び土留構造体１００用のパイプ１３１について説明する。

トンネル１は、例えばシールド工法により構築されたシールドトンネルである。以下において、トンネル１の中心軸に沿う方向を「トンネル軸方向」と称し、トンネル１の中心軸を中心とする放射方向を「トンネル径方向」と称する。

トンネル１は、トンネル径方向に地山を掘削することによって拡張される。土留構造体１００は、トンネル１の拡張のための地山の掘削に先立って、拡張領域２を囲うように地山の内部に構築される。図１及び図２は、土留構造体１００を構築した後であり拡張領域２を掘削する前の状態を示している。

まず、土留構造体１００の概略を説明する。

土留構造体１００は、トンネル１から斜め上方に延びる上部土留１１０と、上部土留１１０の下方に設けられトンネル１から斜め下方に延びる下部土留１２０と、トンネル径方向にトンネル１と間隔を空けて設けられる側部土留１３０と、互いに軸方向に間隔を空けてトンネル１と側部土留１３０との間に渡って設けられる前部土留１４０及び後部土留１５０と、を備えている。側部土留１３０、前部土留１４０及び後部土留１５０は、上部土留１１０と下部土留１２０との間に渡って設けられている。

上部土留１１０は、掘削機１１１をトンネル１の内部から斜め上方に発進させて穴１１２を地山に形成すると共に穴１１２の内側面に覆工体１１３を設けることにより構築される。下部土留１２０は、上部土留１１０と同様に、掘進機１２１を用いて穴１２２を地山に形成すると共に穴１２２の内側面に覆工体１２３を設けることにより構築される。図示を省略するが、穴１１２及び穴１２２の断面は、長手方向がトンネル軸方向（図１において紙面に垂直な方向）と略一致する略長方形である。

側部土留１３０、前部土留１４０及び後部土留１５０は、上部土留１１０及び下部土留１２０の構築後に構築される。本実施形態に係る構築方法は、側部土留１３０、前部土留１４０及び後部土留１５０の構築に用いられる。

側部土留１３０は、上部土留１１０と下部土留１２０との間に渡って並列に設けられる複数の第１パイプ１３１及び複数の第２パイプ１３６を備えている。第１パイプ１３１及び第２パイプ１３６は、トンネル軸方向に交互に並べられている。

前部土留１４０は、側部土留１３０と同様に、上部土留１１０と下部土留１２０との間に渡って並列に設けられる複数の第１パイプ１４１及び複数の第２パイプ１４６を備えている。第１パイプ１４１及び第２パイプ１４６は、トンネル径方向に交互に並べられている。後部土留１５０は、前部土留１４０と同様に、上部土留１１０と下部土留１２０との間に渡って並列に設けられトンネル径方向に交互に並べられる複数の第１パイプ１５１及び複数の第２パイプ１５６を備えている。

拡張領域２を掘削する際には、側部土留１３０における第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間は補助工法により止水されている。具体的には、第２パイプ１３６の内側面に配管（図示省略）を固定し、この配管に冷媒を流して第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間を凍結することによって止水する。凍結箇所は、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間に対して背面側（地山側）であってもよい。前部土留１４０における第１パイプ１４１と第２パイプ１４６との間、及び後部土留１５０における第１パイプ１５１と第２パイプ１５６との間も同様に、拡張領域２を掘削する際には凍結によって止水する。

第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間を止水する際に、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間隔が広いと、当該間隔の全域を凍結することが困難になり、止水性が低下する。このような理由から、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間隔を狭くして止水範囲を最小限にすること、補助工法を用いず第１パイプ１３１と第２パイプ１３６により止水性を向上させることが求められている。また、補助工法を用いるか用いないかに関わらず、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６とでより強固な土留構造物が構築されることが求められる。

本実施形態に係る土留構造体構築方法では、第１パイプ１３１を地山に挿入し、その後、第１パイプ１３１を切削しながら第２パイプ１３６を第１パイプ１３１と並列に地山に挿入することにより、側部土留１３０を構築する。そのため、第２パイプ１３６は、第１パイプ１３１を切削することによって形成される空間に配置される。したがって、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間隔を狭くして止水範囲を最小限にすることができ、側部土留１３０の止水性を向上させることができる。また、土留構造体としての側部土留１３０の強度を向上させることができる。

以下、側部土留１３０の構築方法を、図３から図９を参照して詳述する。

まず、本実施形態に係る構築方法に好適な第１パイプ１３１及び第２パイプ１３６の構造を、図３から図５を参照して説明する。

図３に示すように、第１パイプ１３１は、中空の芯材１３２と、芯材１３２の外周面に設けられる一対の切削可能部１３３と、を備えている。切削可能部１３３は芯材１３２に固着されており、芯材１３２と切削可能部１３３との間は止水されている。芯材１３２は、鋼鉄材で形成されており、切削可能部１３３は、低強度コンクリート材で形成されている。

芯材１３２及び切削可能部１３３の素材は、それぞれ、鋼鉄材及び低強度コンクリート材に限られず、切削可能部１３３の硬度が芯材１３２の硬度よりも低くなるように選定されていればよい。例えば、芯材１３２を鉄鋼材で形成し、切削可能部１３３を樹脂等で形成してもよい。また、ブレーカ、カッタ、カッタビット等で切削が容易な部材で切削可能部１３３を形成することが好ましい。

芯材１３２は、鼓状に形成されている。具体的には、芯材１３２は、第１パイプ１３１の周方向に沿って湾曲する一対の第１湾曲部１３２ａと、第１パイプ１３１の径方向内側に凹状に湾曲する一対の第２湾曲部１３２ｂと、を備えている。一対の第１湾曲部１３２ａは、第１パイプ１３１の径方向に互いに間隔を空けて設けられている。一対の第２湾曲部１３２ｂは、第１パイプ１３１の径方向に互いに間隔を空けて、かつ一対の第１湾曲部１３２ａの間に渡って設けられている。一対の第１湾曲部１３２ａ及び一対の第２湾曲部１３２ｂによって芯材１３２の内部空間が画定されている。第１湾曲部１３２ａと第２湾曲部１３２ｂとは、例えば溶接により互いに連結される。

切削可能部１３３は、中実に形成されており、第２湾曲部１３２ｂに設けられている。切削可能部１３３の外周面は湾曲しており、第１パイプ１３１の外形は、芯材１３２の第１湾曲部１３２ａと切削可能部１３３とによって円形に形成されている。

図３及び図４に示すように、芯材１３２は、地山に挿入される前において、第１パイプ１３１の軸方向に複数の芯材エレメント１３２ｃに分割されている。各芯材エレメント１３２ｃには、一対の第１湾曲部１３２ａと一対の第２湾曲部１３２ｂとが形成されている。複数の芯材エレメント１３２ｃの第１湾曲部１３２ａが第１パイプ１３１の軸方向に連続するように芯材エレメント１３２ｃどうしを連結することによって芯材１３２が形成される。隣り合う芯材エレメント１３２ｃどうしは、例えば溶接により連結される。

切削可能部１３３は、芯材エレメント１３２ｃどうしが連結される前において、芯材エレメント１３２ｃに設けられた既設切削可能部エレメント１３３ａと、芯材エレメント１３２ｃから分離された分離切削可能部エレメント１３３ｂと、に第１パイプ１３１の軸方向に分割されている。既設切削可能部エレメント１３３ａは、例えば工場等において予め芯材エレメント１３２ｃと一体化された状態で成形される。分離切削可能部エレメント１３３ｂは、芯材エレメント１３２ｃ及び既設切削可能部エレメント１３３ａとは別に例えば工場等において単一の部材（ブロック）として成形される。

既設切削可能部エレメント１３３ａは、軸方向高さが芯材エレメント１３２ｃにおける第２湾曲部１３２ｂの軸方向高さよりも小さく、第２湾曲部１３２ｂの両端に対して第１パイプ１３１の軸方向に没するように第２湾曲部１３２ｂに設けられている。換言すれば、第２湾曲部１３２ｂは、既設切削可能部エレメント１３３ａから第１パイプ１３１の軸方向に突出する。そのため、芯材エレメント１３２ｃどうしが連結される前において、既設切削可能部エレメント１３３ａの両側から露出している。

分離切削可能部エレメント１３３ｂは、第１パイプ１３１の軸方向に隣り合う芯材エレメント１３２ｃに設けられた既設切削可能部エレメント１３３ａの間に配置され、隣り合う芯材エレメント１３２ｃに渡って設けられる。つまり、既設切削可能部エレメント１３３ａの間に分離切削可能部エレメント１３３ｂが配置され第１パイプ１３１の軸方向に交互に並べられ、切削可能部１３３は連続する。

図５に示すように、第２パイプ１３６は、鋼鉄材で円筒状に形成されている。つまり、第２パイプ１３６は、第１パイプ１３１における切削可能部１３３（図３参照）に相当する部分を備えていない。

第２パイプ１３６は、地山に挿入される前において、第２パイプ１３６の軸方向に複数のパイプエレメント１３７に分割されている。隣り合うパイプエレメント１３７は、例えば溶接により連結される。

図３に示される第１パイプ１３１、及び図５に示される第２パイプ１３６を用いて側部土留１３０（図１参照）を構築する際には、まず、図６（ａ）に示すように、複数の第１パイプ１３１を並列に間隔を空けて地山に挿入する（第１挿入工程）。このとき、切削可能部１３３が隣り合う第１パイプ１３１の芯材１３２の間に配置されるように第１パイプ１３１を地山に挿入する。第１パイプ１３１を地山に挿入する手順の詳細については後述する。

次に、図６（ｂ）に示すように、第２パイプ１３６を、隣り合う第１パイプ１３１の各々の切削可能部１３３を第２パイプの先端で、ブレーカ、カッタ等で切削しながら地山に挿入する（第２挿入工程）。第２パイプ１３６は、鋼鉄材で円筒状に形成されており、既知のパイプの構造と同じである。そのため、既知の方法により第２パイプ１３６を地山に挿入することが可能である。例えば、既知である推進工法やシールド工法により地山に挿入することが可能である。ここでは、第２パイプ１３６挿入する手順の詳細については省略する。

第２パイプ１３６を地山に挿入する際には、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との配列方向（図６（ｂ）において左右方向）に垂直な土留方向（図６（ｂ）において上下方向）に第１パイプ１３１の芯材１３２の一部と第２パイプ１３６の一部とが切削可能部１３３を間に挟んで重なり合うように第２パイプ１３６を地山に挿入する。

以上により、側部土留１３０（図１及び図２参照）の構築が完了する。

本実施形態では、地山に挿入された第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を第１パイプ１３１と並列に地山に挿入する。そのため、第２パイプ１３６は、第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削することによって形成される空間に切削と同時に配置される。したがって、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間隔を狭くして止水範囲を最小限にすることができ、また、第２パイプ１３６は第１パイプ１３１の切削可能部１３３に密着して配置される。したがって、第１パイプ１３１と第２パイプの間の止水性が向上することができ、側部土留１３０全体の止水性も向上する。

また、本実施形態では、複数の第１パイプ１３１を互いに並列に地山に挿入し、その後、隣り合う第１パイプ１３１の各々の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を地山に挿入する。そのため、第２パイプ１３６は、切削可能部１３３の切削時に生じる反力を、隣り合う第１パイプ１３１の両方から受ける。したがって、第２パイプ１３６が隣り合う第１パイプ１３１の一方に偏るように意図せずに湾曲して挿入されるのを防止することができる。

また、本実施形態では、第１パイプ１３１の芯材１３２の一部と第２パイプ１３６の一部とが切削可能部１３３を間に挟んで配列方向に垂直な土留方向において重なり合う。そのため、第１パイプ１３１の芯材１３２と第２パイプ１３６とは、土留方向から見て配列方向に連続する。したがって、土留方向に沿う地下水の流れを第１パイプ１３１の芯材１３２と第２パイプ１３６との少なくとも一方によって受けることができ、側部土留１３０に作用する土圧を受けることができる。したがって、側部土留１３０は止水性が向上すると共に、土留構造体としての側部土留１３０が安定し強固になる。

なお、図示を省略するが、前部土留１４０及び後部土留１５０（図１及び図２参照）も、側部土留１３０と同様に構築される。したがって、側部土留１３０と同様に、前部土留１４０及び後部土留１５０の止水性を向上させることができる。

次に、第１パイプ１３１を地山に挿入する手順の詳細を、図７から図１１を参照して説明する。ここでは、第１パイプ１３１を上部土留１１０（図１参照）から下部土留１２０（図１参照）に向かって地山に挿入する場合を説明する。

第１パイプ１３１の挿入に先立って、図７（ａ）に示すように、地山を掘削する掘削機３と、掘削機３に推進力を付与する推進機４と、を上部土留１１０内に設置する。以下において、上部土留１１０の内部空間を画定する覆工体１１３のうち、第１パイプ１３１の挿入方向側（図７（ａ）において下側）に位置する覆工体１１３を「床版１１３ａ」と称し、第１パイプ１３１の挿入方向とは反対側（図７（ａ）において上側）に位置する覆工体１１３を「頂版１１３ｂ」と称する。

掘削機３は、第１パイプ１３１の外径と略等しい外径を有する中空の胴体３ａと、胴体３ａの一端に回転自在に設けられるカッタ３ｂと、を備えている。胴体３ａの他端には第１パイプ１３１の芯材エレメント１３２ｃが連結され、胴体３ａの内部にはカッタ３ｂを回転させる不図示の駆動部が収容されている。

上部土留１１０の床版１１３ａには、掘削機３及び第１パイプ１３１を案内するエントランスリング６が設置される。エントランスリング６は、掘削機３の胴体３ａの外径及び第１パイプ１３１の外径と略等しいか僅かに大きい内径を有する円筒状に形成されている。

推進機４は、第１パイプ１３１の芯材エレメント１３２ｃと頂版１１３ｂとの間に配置される押輪４ａと、押輪４ａを第１パイプ１３１の挿入方向（図７（ａ）において上下方向）に沿って移動させる一対の油圧シリンダ４ｂと、を備えている。一対の油圧シリンダ４ｂは頂版１１３ｂに取り付けられている。

掘削機３及び推進機４を上部土留１１０内に設置した後、地山への第１パイプ１３１の挿入を開始する。

まず、図７（ｂ）に示すように、一対の油圧シリンダ４ｂを伸長させ、押輪４ａを第１パイプ１３１の挿入方向（図７（ｂ）において下方）に移動させる。これにより、推進力が第１パイプ１３１の芯材エレメント１３２ｃを通じて掘削機３に付与され、掘削機３のカッタ３ｂが第１パイプ１３１の挿入方向に押付けられる。この状態でカッタ３ｂを回転させることにより、床版１１３ａを切削すると共に地山を掘削し、地山に孔３ｃを形成する。掘削ズリは、胴体３ａと第１パイプ１３１の内部に設けられる不図示の排土管を通じて上部土留１１０に排出される。

次に、図８（ａ）に示すように、一対の油圧シリンダ４ｂを収縮させ、押輪４ａを第１パイプ１３１の挿入方向とは反対の方向（図８（ａ）において上方）に移動させる。これにより、第１パイプ１３１の芯材エレメント１３２ｃと押輪４ａとの間に空間が形成される。

次に、図８（ｂ）に示すように、掘削機３に連結された芯材エレメント１３２ｃと押輪４ａとの間の空間に新たな芯材エレメント１３２ｃを配置し、溶接により芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する。これにより、芯材１３２が延長する。

第１パイプ１３１の既設切削可能部エレメント１３３ａは、芯材エレメント１３２ｃの両端に対して第１パイプ１３１の軸方向に没するように芯材エレメント１３２ｃに設けられている。そのため、芯材エレメント１３２ｃどうしを溶接する際には、第１パイプ１３１の軸方向に隣り合う既設切削可能部エレメント１３３ａどうしの間には空間が形成され、芯材エレメント１３２ｃどうしの継ぎ目が全周に渡って露出する。したがって、継ぎ目の全周を第１パイプ１３１の径方向外側から目視で確認することができ、芯材エレメント１３２ｃどうしを容易に連結することができる。

次に、図９（ａ）に示すように、分離切削可能部エレメント１３３ｂを第１パイプ１３１の軸方向に隣り合う既設切削可能部エレメント１３３ａの間に配置し、隣り合う芯材エレメント１３２ｃに渡って設ける。このとき、既設切削可能部エレメント１３３ａと分離切削可能部エレメント１３３ｂとの間を封止すると共に芯材エレメント１３２ｃと分離切削可能部エレメント１３３ｂとの間を封止する。これにより、既設切削可能部エレメント１３３ａと分離切削可能部エレメント１３３ｂとの間、及び芯材エレメント１３２ｃと分離切削可能部エレメント１３３ｂとの間の止水性が向上する。

次に、図９（ｂ）に示すように、一対の油圧シリンダ４ｂを伸長させ、押輪４ａを第１パイプ１３１の挿入方向（図９（ｂ）において下方）に移動させる。これにより、地山を更に掘削して孔３ｃを掘進することができると共に、孔３ｃに第１パイプ１３１を挿入することができる。

孔３ｃを掘進する工程と、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する工程と、分離切削可能部エレメント１３３ｂを芯材エレメント１３２ｃに設ける工程とを、第１パイプ１３１の先端が下部土留１２０（図１参照）に達するまで繰り返すことにより、第１パイプ１３１の挿入が完了する。

図１０は、図８（ａ）に示すＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、第１パイプ１３１の挿入が進行した状態を示す。掘削機３による地山の掘削が進行すると、地山における地下水が孔３ｃに流入し、地下水の圧力が切削可能部１３３に第１パイプ１３１の挿入方向とは反対方向（図１０において上方）に作用することがある。この場合において、芯材１３２を延長するために一対の油圧シリンダ４ｂを収縮させて押輪４ａを移動させたときに、地山に挿入された第１パイプ１３１が地下水の圧力により押し戻されるおそれがある。

そこで、本実施形態では、第１パイプ１３１の既設切削可能部エレメント１３３ａと係合可能な一対の係合部材５を上部土留１１０の内部に設置する。一対の係合部材５は、床版１１３ａに揺動自在に設けられ、既設切削可能部エレメント１３３ａと係合する係合状態と、既設切削可能部エレメント１３３ａとの係合を解除する解除状態と、に切換え可能である。図１０では、係合部材５を係合状態に切換えた状態を示している。

係合部材５は、係合状態に切換えられた状態では、既設切削可能部エレメント１３３ａと係合し、地山に挿入された第１パイプ１３１が挿入方向とは反対方向（図１０において上方）に移動するのを制限する。芯材１３２を延長するために一対の油圧シリンダ４ｂを収縮させる前に、係合部材５を係合状態に切換えることにより、第１パイプ１３１が地下水の圧力により押し戻されるのを防止することができ、第１パイプ１３１と押輪４ａとの間に空間を形成することができる。したがって、芯材１３２を延長することができる。

芯材１３２を延長した後には、図１１に示すように、一対の油圧シリンダ４ｂを僅かに伸長させ、押輪４ａを用いて、地山に挿入された第１パイプ１３１が挿入方向とは反対方向（図１１において上方）に移動するのを制限する。これにより、係合部材５を解除状態に切換えることができる。係合部材５を解除状態に切換えた後、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結し、分離切削可能部エレメント１３３ｂを隣り合う芯材エレメント１３２ｃに渡って設ける。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

本実施形態に係る構築方法では、第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を地山に挿入する。そのため、第２パイプ１３６は、切削可能部１３３を切削することによって形成される空間に配置される。したがって、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間の止水範囲を最小限にすることができ、側部土留１３０の止水性を向上させることができる。また、土留構造物としての側部土留１３０の強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、複数の第１パイプ１３１を地山に挿入し、その後、隣り合う第１パイプ１３１の各々の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を地山に挿入する。そのため、第２パイプ１３６は、切削可能部１３３の切削時に生じる反力を、隣り合う第１パイプ１３１の両方から受ける。したがって、第２パイプ１３６が隣り合う第１パイプ１３１の一方に偏るように意図せずに湾曲して挿入されるのを防止することができる。

また、第１パイプ１３１の芯材１３２は、地山に挿入される前において、第１パイプ１３１の軸方向に複数の芯材エレメント１３２ｃに分割されており、第１挿入工程において、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結して芯材１３２を延長する。そのため、第１パイプ１３１の芯材１３２が分割されていない場合と比較して、地山から上部土留１１０内に突出する芯材１３２を短くすることができる。

また、切削可能部１３３は、芯材エレメント１３２ｃどうしが連結される前において、芯材エレメント１３２ｃに設けられた既設切削可能部エレメント１３３ａと、芯材エレメント１３２ｃから分離された分離切削可能部エレメント１３３ｂと、に第１パイプ１３１の軸方向に分割されている。既設切削可能部エレメント１３３ａは、芯材エレメント１３２ｃの両端に対して第１パイプ１３１の軸方向に没するように芯材エレメント１３２ｃに設けられている。第１挿入工程において、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結した後に隣り合う芯材エレメント１３２ｃに渡って分離切削可能部エレメント１３３ｂを設ける。そのため、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する際には、芯材エレメント１３２ｃどうしの継ぎ目は、分離切削可能部エレメント１３３ｂによって覆われておらず、継ぎ目の全周が露出する。したがって、継ぎ目の全周を第１パイプ１３１の径方向外側から目視で確認することができ、芯材エレメント１３２ｃどうしを容易に連結することができる。

また、第１パイプ１３１の芯材１３２の一部と第２パイプ１３６の一部とが切削可能部１３３を間に挟んで配列方向に垂直な土留方向において重なり合う。そのため、第１パイプ１３１の芯材１３２と第２パイプ１３６とは、土留方向から見て配列方向に連続する。したがって、土留方向に沿う地下水の流れを第１パイプ１３１の芯材１３２と第２パイプ１３６との少なくとも一方によって受けることができ、側部土留１３０の止水性をより向上させることができる。また、土留構造物としての側部土留１３０の強度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る第１パイプ１３１は、地山に挿入される前において、芯材１３２と、芯材１３２に設けられ芯材１３２よりも硬度が低い切削可能部１３３と、を備える。そのため、切削可能部１３３は、芯材１３２と共に地山に挿入される。したがって、第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を地山に挿入することができ、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間の止水範囲を最小限にして側部土留１３０の止水性を向上させることができる。また、土留構造物としての側部土留１３０の強度を向上させることができる。

また、芯材１３２は、地山に挿入される前において、互いに連結可能な複数の芯材エレメント１３２ｃに第１パイプ１３１の軸方向に分割されており、切削可能部１３３は、地山に挿入される前において、芯材エレメント１３２ｃに設けられた既設切削可能部エレメント１３３ａと、芯材エレメント１３２ｃから分離された分離切削可能部エレメント１３３ｂと、に第１パイプ１３１の軸方向に分割されており、既設切削可能部エレメント１３３ａは、芯材エレメント１３２ｃの両端に対して第１パイプ１３１の軸方向に没するように芯材エレメント１３２ｃに設けられており、分離切削可能部エレメント１３３ｂは、互いに連結された芯材エレメント１３２ｃに渡って固定可能である。そのため、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する際には、芯材エレメント１３２ｃどうしの継ぎ目は、分離切削可能部エレメント１３３ｂによって覆われておらず、継ぎ目の全周が露出する。したがって、継ぎ目の全周を第１パイプ１３１の径方向外側から目視で確認することができ、芯材エレメント１３２ｃどうしを容易に連結することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本実施形態では、第１パイプ１３１の芯材１３２は、図３に示すように鼓状に形成されているが、本発明はこの形態に限られない。例えば、図１２（ａ）に示す第１パイプ２３１を用いてもよい。具体的には、第１パイプ２３１では、芯材２３２は円筒状に形成されており、切削可能部２３３は芯材２３２の外周に設けられている。また、図１２（ｂ）に示す第１パイプ３３１を用いてもよい。具体的には、第１パイプ３３１では、芯材３３２は、第１パイプ３３１の周方向に沿って湾曲する一対の湾曲部３３２ａと、一対の湾曲部３３２ａの間に渡って設けられる平板部３３２ｂと、を備えており、切削可能部３３３は、平板部３３２ｂに設けられている。

図３及び図４に示す第１パイプ１３１は、図１２（ａ）、（ｂ）に示す第１パイプ２３１，３３１と比較して、芯材１３２の内部の空間を大きくすることができる。そのため、掘削ズリを排出するための不図示の排土管を芯材１３２内に容易に設けることができ、好適である。

上記の実施形態では、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間を凍結させることにより止水する場合について説明したが、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間に薬液を注入して止水してもよい。この場合においても、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６の間隔を狭くして止水範囲を最小限にすることができるため、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６の間の全域に止水用の薬液を容易に行き渡らせることができ、止水性を向上させることができる。

上記実施形態では、複数の第１パイプ１３１を互いに並列に地山に挿入し、その後、配列方向に隣り合う第１パイプ１３１の各々の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を地山に挿入する。本発明は、第１パイプ１３１を１本地山に挿入し、その後、挿入された１本の第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削しながら第２パイプ１３６を第１パイプ１３１と並列に地山に挿入する形態であってもよい。この場合においても、第２パイプ１３６は、第１パイプ１３１の切削可能部１３３を切削することによって形成される空間に配置される。したがって、第１パイプ１３１と第２パイプ１３６との間隔を狭くして止水範囲を最小限にすることができ、側部土留１３０の止水性を向上させることができる。

上記実施形態では、切削可能部１３３は、芯材１３２どうしが連結される前において、既設切削可能部エレメント１３３ａと分離切削可能部エレメント１３３ｂとに分割されているが、図１３に示されるような形態であってもよい。具体的には、芯材１３２どうしが連結される前においては、既設切削可能部エレメント１３３ａ（図４参照）に対応するエレメントが芯材エレメント１３２ｃに設けられてなく、連結後に、既設切削可能部エレメント１３３ａ（図４参照）に相当するものと分離切削可能部エレメント１３３ｂ（図４参照）に相当するものとが一体となった分離切削可能部エレメント１３３ｃを芯材エレメント１３２ｃに設けてもよい。つまり、切削可能部１３３は、芯材エレメント１３２ｃから分離された複数の分離切削可能部エレメント１３３ｃに第１パイプの軸方向に分割されていてもよい。この場合においても、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する際には、芯材エレメント１３２ｃどうしの継ぎ目を全周に渡って第１パイプ１３１の径方向外側から目視で確認することができ、芯材エレメント１３２ｃどうしを容易に連結することができる。

図４に示すように切削可能部１３３が既設切削可能部エレメント１３３ａと分離切削可能部エレメント１３３ｂとに分割されている形態では、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結する前に切削可能部１３３の一部である既設切削可能部エレメント１３３ａを芯材エレメント１３２ｃに予め設けることができる。したがって、芯材エレメント１３２ｃどうしの連結後に分離切削可能部エレメント１３３ｂを芯材エレメント１３２ｃに設けるのに要する時間を短縮することができ、第１パイプ１３１を効率的に地山に挿入することができる。

また、図４に示す、既設切削可能部エレメント１３３ａを芯材エレメント１３２ｃに予め設ける例において、分離切削可能部エレメント１３３ｂは、工場等において予め形成されていなくてもよく、早期硬化型モルタルや吹付コンクリート等を用いて現場施工により形成されてもよい。この場合には、芯材エレメント１３２ｃどうしを連結した後に、早期硬化型モルタルや吹付コンクリートを吹付けて芯材エレメント１３２ｃに分離切削可能部エレメント１３３ｂを形成すればよい。

１３０・・・側部土留（土留構造体）
１３１・・・第１パイプ
１３２・・・芯材
１３２ａ・・・第１湾曲部
１３２ｂ・・・第２湾曲部
１３２ｃ・・・芯材エレメント
１３３・・・切削可能部
１３３ａ・・・既設切削可能部エレメント
１３３ｂ・・・分離切削可能部エレメント
１３６・・・第２パイプ
２３１・・・第１パイプ
２３２・・・芯材
２３３・・・切削可能部
３３１・・・第１パイプ
３３２・・・芯材
３３３・・・切削可能部

Claims (10)

1. 地山に複数のパイプを挿入して土留構造体を構築する土留構造体構築方法であって、
   芯材と前記芯材に設けられ前記芯材よりも硬度が低い切削可能部とを有する第１パイプを前記地山に挿入する第１挿入工程と、
   挿入された前記第１パイプの前記切削可能部を切削しながら第２パイプを前記第１パイプと並列に前記地山に挿入する第２挿入工程と、
   を備える
   土留構造体構築方法。
2. 前記第１挿入工程において、複数の前記第１パイプを互いに並列に前記地山に挿入し、
   前記第２挿入工程において、隣り合う前記第１パイプの各々の前記切削可能部を切削しながら前記第２パイプを挿入する
   請求項１に記載の土留構造体構築方法。
3. 前記芯材は、前記地山に挿入される前において、前記第１パイプの軸方向に複数の芯材エレメントに分割されており、
   前記第１挿入工程において、前記芯材エレメントどうしを連結して前記芯材を延長する
   請求項１又は２に記載の土留構造体構築方法。
4. 前記切削可能部は、前記芯材エレメントどうしが連結される前において、前記芯材エレメントに設けられた既設切削可能部エレメントと、前記芯材エレメントから分離された分離切削可能部エレメントと、に前記第１パイプの軸方向に分割されており、
   前記既設切削可能部エレメントは、前記芯材エレメントの両端に対して前記第１パイプの軸方向に没するように前記芯材エレメントに設けられており、
   前記第１挿入工程において、前記芯材エレメントどうしを連結した後に隣り合う前記芯材エレメントに渡って前記分離切削可能部エレメントを設ける
   請求項３に記載の土留構造体構築方法。
5. 前記切削可能部は、前記芯材エレメントどうしが連結される前において、前記芯材エレメントから分離された複数の分離切削可能部エレメントに前記第１パイプの軸方向に分割されており、
   前記第１挿入工程において、前記芯材エレメントどうしを連結した後に隣り合う前記芯材エレメントに渡って前記分離切削可能部エレメントを設ける
   請求項３に記載の土留構造体構築方法。
6. 前記第２挿入工程において、前記第１パイプと前記第２パイプとの配列方向に垂直な土留方向において前記芯材の一部と前記第２パイプの一部とが前記切削可能部を間に挟んで重なり合うように前記第２パイプを前記地山に挿入する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の土留構造体構築方法。
7. 前記芯材は、前記第１パイプの周方向に沿って湾曲する第１湾曲部と、前記第１湾曲部に連結され前記第１パイプの径方向内側に凹状に湾曲する第２湾曲部と、を有し、
   前記切削可能部は、前記第２湾曲部に設けられる
   請求項１から６のいずれか１項に記載の土留構造体構築方法。
8. 地山に挿入されて用いられる土留構造体用のパイプであって、
   地山に挿入される前において、芯材と、前記芯材に設けられ前記芯材よりも硬度が低い切削可能部と、を備える
   土留構造体用のパイプ。
9. 前記芯材は、地山に挿入される前において、互いに連結可能な複数の芯材エレメントにパイプの軸方向に分割されており、
   前記切削可能部は、地山に挿入される前において、前記芯材エレメントに設けられた既設切削可能部エレメントと、前記芯材エレメントから分離された分離切削可能部エレメントと、に前記軸方向に分割されており、
   前記既設切削可能部エレメントは、前記芯材エレメントの両端に対して前記軸方向に没するように前記芯材エレメントに設けられており、
   前記分離切削可能部エレメントは、互いに連結された前記芯材エレメントに渡って固定可能である、
   請求項８に記載の土留構造体用のパイプ。
10. 前記芯材は、地山に挿入される前において、互いに連結可能な複数の芯材エレメントにパイプの軸方向に分割されており、
    前記切削可能部は、地山に挿入される前において、前記芯材エレメントから分離された複数の分離切削可能部エレメントに分割されており、
    前記分離切削可能部エレメントは、互いに連結された前記芯材エレメントに渡って固定可能である、
    請求項８に記載の土留構造体用のパイプ。

Images