JPH07305338A - 凍土内地中連続壁およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 凍土部１を有する地盤３に掘削形成された溝
４内に設けられるとともに鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂ
で殻体１８を形成してその内部にコンクリート２５を打
設してなる凍土内地中連続壁２６であって、溝４の凍土
部１に対向する鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂの外面側に
断熱材１９を設けてなる。 【効果】 凍土部１を有する地盤３に適用しても、鋼製
箱型矢板１０Ａ，１０Ｂで形成された殻体１８の内部に
打設されたコンクリート２５は、断熱材１９によって凍
土部１との間の熱の伝達が断たれることになるため、そ
れ自体の硬化時の発生熱等の熱が凍土部１に奪われてし
まうことがなくなる。したがって、殻体１８内に流し込
まれたコンクリート２５は、いずれの部分も固化前に水
分が凍ってしまうことがないため、該コンクリート２５
の品質が良好に維持されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山留壁、止水壁、構造
物の基礎あるいは地下構造物等を構成する地中連続壁を
凍土部を有する地盤に適用した凍土内地中連続壁および
その施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】山留壁、止水壁、構造物の基礎あるいは
地下構造物等を構成する地中連続壁には、鋼製箱型矢板
を連設してなる補強用の殻体が建て込まれた構造のもの
があり、このような構造の地中連続壁は、例えば、以下
の手順で構築されている。まず、地中連続壁の先行構築
部分を構成する先行エレメントを構築するための先行掘
削溝を、互いに略一つのエレメント長さ分を隔てた状態
に、ベントナイト泥水等の安定液を満たして内壁面の安
定を図りながら掘削機により形成する。そして、先行掘
削溝に、必要に応じて根固めを行いつつ鋼製箱型矢板を
連設して殻体を形成し、この殻体内に、トレミー管で安
定液と置換しつつコンクリートを流し込んで先行エレメ
ントを築造する。そして、間隔をあけて築造された先行
エレメント間に後行エレメントを、上記と同様の手順で
施工し、地中連続壁を構築する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超軟弱地盤
等で溝壁崩壊を防止するために地盤を凍結させて地中連
続壁を施工するということが考えられているが、以下の
問題があるため、実現には至っていない。すなわち、鋼
製箱型矢板の殻体内に流し込まれたコンクリートのう
ち、凍土部から離れた内部にあるものは、コンクリート
自体が硬化時に熱を発生させることからある程度硬化す
るものの、凍土部に近接する部分では該凍土部で熱が奪
われ完全に固化する前に水分が凍る等してその品質が低
下してしまうという問題である。また、この問題は、当
然のことながら、寒冷地等における凍土部を有する地盤
に地中連続壁を施工する場合にも同様に生じるものであ
る。

【０００４】したがって、本発明の目的は、凍土部を有
する地盤に適用してもコンクリートの品質を良好に維持
することができる凍土内地中連続壁およびその施工方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の凍土内地中連続壁は、凍土部を有する地盤
に掘削形成された溝内に設けられるとともに、鋼製箱型
矢板で殻体を形成しその内部にコンクリートを打設して
なるものであって、少なくとも、前記溝の凍土部とこれ
に対向する前記鋼製箱型矢板の外側面との間に断熱材を
設けてなることを特徴としている。

【０００６】また、本発明の凍土内地中連続壁の施工方
法は、凍土部を有する地盤に掘削形成された溝内に設け
られるとともに、鋼製箱型矢板で殻体を形成しその内部
にコンクリートを打設してなる方法であって、外側面に
断熱材が設けられた鋼製箱型矢板を用意し、掘削形成さ
れた溝内に、前記鋼製箱型矢板を、前記断熱材が設けら
れた外側面を少なくとも溝の凍土部に対向させるよう建
て込んで殻体を形成し、該鋼製箱型矢板の殻体内にコン
クリートを打設し硬化させることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の凍土内地中連続壁によれば、地盤に掘
削形成された溝の凍土部とこれに対向する鋼製箱型矢板
の外側面との間に断熱材を設けている。よって、鋼製箱
型矢板で形成された殻体の内部に打設されたコンクリー
トは、硬化時に、断熱材により凍土部との間の熱の伝達
が断たれることになるため、それ自体の硬化時の発生熱
等の熱が凍土部に奪われてしまうことがなくなる。

【０００８】本発明の凍土内地中連続壁の施工方法によ
れば、地盤に掘削形成された溝内に、外側面に断熱材が
設けられた鋼製箱型矢板を、断熱材が設けられた外側面
を少なくとも溝の凍土部に対向させるよう建て込んで殻
体を形成し、該鋼製箱型矢板の殻体内にコンクリートを
打設し硬化させることになるため、殻体の内部に打設さ
れたコンクリートは、硬化時に、断熱材によって凍土部
との間の熱の伝達が断たれることになり、よって、それ
自体の硬化時の発生熱等の熱が凍土部に奪われてしまう
ことがなくなる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁お
よびその施工方法について図面を参照して以下に説明す
る。なお、本実施例においては、図１に示すように、地
表面側から所定深さの範囲が凍結した凍土部１となって
おり、それよりさらに地中側は凍結していない未凍土部
２となっている地盤３に、溝４を掘削形成し、この溝４
に地中連続壁を構築する場合を例にとり説明する。

【００１０】まず、本実施例において採用される鋼製箱
型矢板について説明する。鋼製箱型矢板１０Ａは、図３
に示すように、略長方形状をなすウェブ１１と該ウェブ
１１の両側端縁部に相互に平行をなすようそれぞれ設け
られる、長方形状をなすとともに開口部をもたない一対
のフランジ１２とを具備する断面略Ｈ字状をなしてい
る。そして、フランジ１２の両端縁部には、隣り合うも
の同士を連結させるための円弧状部１３がフランジ１２
の長手方向に沿って連続して設けられている。この円弧
状部１３は、フランジ１２に対し外方側が開口した断面
略円弧状をなすものである。

【００１１】そして、鋼製箱型矢板の隣り合うものの一
方は、上記形状の鋼製箱型矢板１０Ａとされ、他方のも
のは、すべての円弧状部１３に、図４に示すように、所
定長さの略長方形状をなす主板部１５と、この主板部１
５の両側端縁部に主板部１５に略直交してそれぞれ設け
られる略板状の係合部１６とを有する連結継手部材１７
を、一方の係合部１６を係合させた状態で接合させた鋼
製箱型矢板１０Ｂが用いられる。そして、図５に示すよ
うに、例えば、連結継手部材１７が接合された鋼製箱型
矢板１０Ｂを建て込んだ後、連結継手部材１７が接合さ
れていない鋼製箱型矢板１０Ａを、その円弧状部１３の
内側に、建て込んだ状態の鋼製箱型矢板１０Ｂの連結継
手部材１７の外側の係合部１６を位置させるようこれら
を嵌合させつつ建て込み、このような作業を地中連続壁
の分割構築されるエレメントの大きさに応じ適宜繰り返
して殻体１８を形成する。

【００１２】そして、本実施例においては、鋼製箱型矢
板１０Ａのフランジ１２のウェブ１１に対し反対側の外
側面と、鋼製箱型矢板１０Ｂのフランジ１２および連結
継手部材１７の、ウェブ１１に対し反対側の外側面とに
は、図１に示すように、施工時の溝４の凍土部１に対向
する範囲から若干未凍土部２にかかる範囲にわたって、
断熱ジャケット材１９が設けられている。ここで、この
断熱ジャケット材１９としては、断熱性を有するシート
状のものを用いてこれを貼付したり、断熱性を有する板
状のもの用いてこれを取り付けたり、あるいは断熱性を
有する吹付材を圧縮空気等により吹付けたりする等の構
成が採用される。

【００１３】ここで、断熱ジャケット材１９として吹付
材を用いる場合には、図６に示すように、フランジ１２
等の外側面に、所定のピッチで横板ジベル２０を接合し
該横板ジベル２０を介して金網２１を取り付けて、該金
網２１の外側から吹付材を吹き付ける。これにより、断
熱ジャケット材１９が施工時に鋼製箱型矢板１０Ａ，１
０Ｂから剥離脱落してしまうことが、これら横板ジベル
２０および金網２１による強度向上によって防止され
る。

【００１４】次に、上記鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂを
用いた本実施例の凍土内地中連続壁の施工方法について
その主要工程を順に説明する。なお、以下の工程は、従
来技術で述べた先行エレメントおよび後行エレメントい
ずれの施工にも共通する工程である。まず、図７に示す
ように、地盤３の所定の構築位置に、凍土部１からさら
に未凍土部２の所定深さまで、ベントナイト泥水等の安
定液５を満たして内壁面の安定を図りながら、殻体１８
とほぼ同幅の溝４を、図示せぬ掘削機で掘削形成する。
ここで、ベントナイト泥水等の安定液５は、凍結するこ
とがないよう、不凍液が混入されたり、循環されたり、
加熱されたりしている。

【００１５】そして、溝４の底部から地表面までの距離
に相当する高さに略形成されるとともに上記のように断
熱ジャケット材１９が設けられた鋼製箱型矢板１０Ａ，
１０Ｂを、図８および図９に示すように、断熱ジャケッ
ト材１９を溝４の内壁面に対向させながら隣り合うもの
同士を連結させて建て込んで行く。これにより、地盤３
に掘削形成された溝４の凍土部１に対向する外側面に断
熱ジャケット材１９が設けられた状態の殻体１８が形成
されることになる。次に、図１および図２に示すよう
に、上記鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂによる殻体１８内
に、図示せぬトレミー管で安定液５と置換しつつコンク
リート２５を打設する。そして、この状態で打設された
コンクリート２５を硬化させる。このような工程で、先
行エレメントと、該先行エレメント間を連結させる後行
エレメントとを施工することにより、凍土部１を有する
地盤３内に地中連続壁２６が構築される。

【００１６】以上に述べたように、本実施例によれば、
地盤３に掘削形成された溝４内に、外側面に断熱ジャケ
ット材１９が設けられた鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂ
を、断熱ジャケット材１９が設けられた外側面を溝４の
凍土部１に対向させるよう建て込んで殻体１８を形成
し、該殻体１８内にコンクリート２５を打設し該コンク
リート２５を硬化させることになるため、殻体１８の内
部に打設されたコンクリート２５は、凍土部１から離れ
た内部にあるものは勿論、凍土部１に近接する部分で
も、凍土部１との間の熱の伝達が断熱ジャケット材１９
で断たれることになり、それ自体の硬化時の発生熱等の
熱が凍土部１に奪われてしまうことがなくなる。よっ
て、凍土部１を有する地盤３に適用しても、鋼製箱型矢
板１０Ａ，１０Ｂによる殻体１８内に流し込まれたコン
クリート２５は、凍土部１に近接する部分は勿論、いず
れの部分も固化前に水分が凍ってしまうことがないた
め、該コンクリート２５の品質が良好に維持されること
になる。また、これにより、超軟弱地盤等で溝壁崩壊を
防止するために地盤を凍結させて地中連続壁を施工する
ことが実現できる。さらに、本実施例で述べた鋼製箱型
矢板１０Ａ，１０Ｂは、フランジ１２に開口がない等の
理由から、断熱ジャケット材１９の施工が容易となって
いる。

【００１７】ここで、一般に、地盤３は、上記したよう
に、凍土部１が地表面側にあり未凍土部２がこれより下
方にあるため、鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂの、少なく
とも凍土部１にある上側部分は、断熱性を確保するため
上記した長手方向に連続する連結継手部材１７を用いて
連結することになる。そして、未凍土部２にある部分
は、例えば、図１０に示すように、複数の短い連結継手
部材１７を、隣り合うもの同士でスリットを形成するよ
うに所定ピッチで接合させた構造を採用し前記スリット
からコンクリートを外側に回させることで、根固めを行
う構造とすることも可能である。この場合、キャンバス
シート等を貼った状態で根固めコンクリートを打設すれ
ば、該根固めコンクリートの圧力で該キャンバスシート
が地盤側に密着し、これにより該キャンバスシートでコ
ンクリートの地盤側への漏れを防ぐとともに地盤にコン
クリートを密着させることができる。

【００１８】なお、殻体１８内に打設されたコンクリー
ト２５と凍土部１との間の熱の伝達を断つためには、コ
ンクリート２５の打設前に断熱材を、溝４と殻体１８と
の間に挿入したり、溝４側の内壁面に設けておいたりす
ることが可能であるが、上記実施例のように鋼製箱型矢
板１０Ａ，１０Ｂにあらかじめ設けておいた方が、施工
が容易になるため有利である。

【００１９】また、鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂのジョ
イント構造は、上記に限定されることなく種々の周知の
構造を適用することができる。例えば、図１１に示すよ
うに、円弧状部１３を相互に係合可能な形状として、円
弧状部１３，１３同士を係合させる構造等を採用するこ
とができる。加えて、例えば図１１に示すように、必要
に応じて、ウェブ１１およびフランジ１２の少なくとも
いずれか一つに、厚さ方向に貫通する開口部２７を設け
た鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂを用いることも可能であ
る。

【００２０】さらに、地中連続壁２６の施工方法は、鋼
製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂに上記のように断熱ジャケッ
ト材１９を設けて行う施工方法であれば、上記実施例に
限定されることなく、従来一般に採用されている種々の
施工方法を適用できることは勿論である。例えば、コン
クリート２５の打設時に殻体１８を安定させる等の理由
から、断熱ジャケット材１９と溝４との隙間にモルタル
や泥水モルタル等を注入することも可能である。この場
合、鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂの外側面に断熱ジャケ
ット材１９を設ける際に、モルタルコンクリート等を注
入する図示せぬトレミー管を鋼製箱型矢板１０Ａ，１０
Ｂに添わせる形でセットしておく方が、トレミー管のセ
ット作業が容易となるため有利である。

【００２１】加えて、上記実施例において、鋼製箱型矢
板１０Ａ，１０Ｂには、溝４の凍土部１に略対向する範
囲に断熱ジャケット材１９を設けるものを例にとり説明
したが、勿論、鋼製箱型矢板１０Ａ，１０Ｂの長さ方向
の全範囲に設けたりすることも可能である。しかしなが
ら、上記実施例のように略必要範囲のみに断熱ジャケッ
ト材１９を設けた方がコストが低減できるため有利であ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の凍土内地
中連続壁およびその施工方法によれば、鋼製箱型矢板で
形成された殻体の内部に打設されたコンクリートは、硬
化時に、断熱材によって凍土部との間の熱の伝達が断た
れることになるため、それ自体の硬化時の発生熱等の熱
が凍土部に奪われてしまうことがなくなる。したがっ
て、凍土部を有する地盤に適用しても、鋼製箱型矢板の
殻体内に流し込まれたコンクリートは、凍土部に近接す
る部分は勿論、いずれの部分も固化前に水分が凍ってし
まうことがないため、該コンクリートの品質が良好に維
持されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の殻
体内へのコンクリート打設後の状態を示す図２における
Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図２】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の殻
体内へのコンクリート打設後の状態を示す図１における
Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。

【図３】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板の一方を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板の他方を示す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板の連結状態を示す平面図である。

【図６】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板のフランジを該フランジに直交しかつその長
さ方向に沿う方向に断面とした断面図である。

【図７】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の溝
掘削時の状態を示す図２におけるＸ−Ｘ線に相当する線
に沿う断面図である。

【図８】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板による殻体形成時の状態を示す図２における
Ｘ−Ｘ線に相当する線に沿う断面図である。

【図９】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の鋼
製箱型矢板による殻体形成時の状態を示す図１における
Ｙ−Ｙ線に相当する線に沿う平断面図である。

【図１０】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の
鋼製箱型矢板の根固め対応時の変更例を示す斜視図であ
る。

【図１１】本発明の一実施例による凍土内地中連続壁の
鋼製箱型矢板の別の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 凍土部 ３ 地盤 ４ 溝 １０Ａ，１０Ｂ 鋼製箱型矢板 １８ 殻体 １９ 断熱ジャケット材（断熱材） ２５ コンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田原 卓郎 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凍土部を有する地盤に掘削形成された溝
   内に設けられるとともに、鋼製箱型矢板で殻体を形成し
   その内部にコンクリートを打設してなる凍土内地中連続
   壁において、 少なくとも前記溝の凍土部とこれに対向する前記鋼製箱
   型矢板の外側面との間に断熱材を設けてなることを特徴
   とする凍土内地中連続壁。
2. 【請求項２】 凍土部を有する地盤に掘削形成された溝
   内に設けられるとともに、鋼製箱型矢板で殻体を形成し
   その内部にコンクリートを打設してなる凍土内地中連続
   壁の施工方法であって、 外側面に断熱材が設けられた鋼製箱型矢板を用意し、 掘削形成された溝内に、前記鋼製箱型矢板を、前記断熱
   材が設けられた外側面を少なくとも溝の凍土部に対向さ
   せるよう建て込んで殻体を形成し、 該鋼製箱型矢板の殻体内にコンクリートを打設し硬化さ
   せることを特徴とする凍土内地中連続壁の施工方法。