壁構造物及びその構築方法

【課題】施工が容易で安定した強度を有する壁構造物及びその構築方法を実現する。
【解決手段】地表から地中に杭材２とパネル材３とからなる複数の壁部材１を斜めに埋設して形成した連続壁Ｗの前面側の地盤を取り除き、連続壁Ｗの傾斜前面２２側のパネル材３を露出させることで、壁構造物１００を容易に構築することができるので、この壁構造物１００を構築するにあたり、掘削する壁面が崩れないように土留壁を仮設する土留め工が不要となるメリットがある。また、杭材２の傾斜前面２２側に取り付けられているパネル材３の自重が、杭材２の傾斜背面２１を地盤に向けて押さえつける押圧力となって作用するので、壁構造物１００の強度を向上させて、安定した強度で地盤の傾斜面を覆う剛性を有する壁構造物１００とすることを可能にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁構造物及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、護岸築造工法として、河川を仮締切りし、法面を整地し、その法面にコンクリートブロックを積上げるかコンクリートを現場打ちして護岸構造体を築造し、その後に河川の仮締切りを解除する工法が知られている。
【０００３】
また、地表から掘削装置を河川の法面に沿って斜めに挿入して地中を掘削しつつ、その掘削溝の内部にソイルセメントを壁状に施すとともに、柔らかい状態のソイルセメント中にプレキャストコンクリート部材を連続的に施工することにより、地中に連続壁を形成する地中構造体築造工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１０４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の護岸築造工法の場合、河川を仮締切りする必要があるので、増水期の施工が困難であり、渇水期などに施工時期が制限されるという問題や、その工法における締切り工や土留め工、水替え工など作業工程が煩雑であるという問題があった。
【０００５】
また、上記特許文献１の場合、現況河川に近い位置に地中構造体である連続壁を形成するために、その河川の河床近傍を掘削した場合に、地盤土質によっては掘削溝に水がしみ出るなどして、その掘削溝が脆くなり崩れるなどしてしまうことがあり、安定した連続壁を形成できないことがあるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、施工が容易で安定した強度を有する壁構造物及びその構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、壁構造物（１００）であって、例えば、図１から図３に示すように、
地中に傾斜した状態で埋入されて、その傾斜背面（２１）側が地盤を覆う杭材（２）と、
前記杭材の傾斜前面（２２）側を被覆し、その杭材の前記傾斜背面を地盤に向けて押さえつけるパネル材（３）とが、それぞれ連設されて壁面状に形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、壁構造物は、杭材とその杭材の前面側を被覆するパネル材とがそれぞれ連設されて壁面状に形成されて地中に傾斜した状態で埋入されるので、杭材の重量が杭背面に作用する土圧に抵抗する。また、壁構造物における杭材の傾斜背面側に作用する地盤からの土圧は比較的小さい圧力であり、垂直な直壁などに用いる杭材に比べて、その杭材の剛性を低減することが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の壁構造物であって、例えば、図２に示すように、
前記パネル材は、前記杭材の上端側であって、少なくとも前記杭材が地中に埋入されない範囲を被覆することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、壁構造物において、杭材の上端側であって少なくとも杭材が地中に埋入されない範囲をパネル材が被覆するので、そのパネル材は化粧パネルとして壁構造物の表面を覆い、その壁構造物に装飾性を付与したり、パネル材が有する機能性を壁構造物に付与したりすることが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の壁構造物（１０３）であって、例えば、図７、図８に示すように、
前記パネル材（３３）は、前記杭材が地中に埋入される方向に沿った貫通孔（３３ａ）を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、壁構造物を構成するパネル材には、杭材が地中に埋入される方向に沿った貫通孔が形成されているので、例えば、ウォータジェットを併用してパネル材を地中に埋入する際の排土口として作用し、埋入を容易にする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の壁構造物であって、例えば、図１、図３、図６、図７に示すように、
前記パネル材は、前記杭材に一体的に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、壁構造物を構成するパネル材は杭材に一体的に設けられているので、設置の手間を省くことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、壁構造物の構築方法であって、例えば、図４、図５、図８に示すように、
地表から地中に複数の杭材（１、３１）を斜めに埋設し、前記杭材が地中で複数連なる連続壁（Ｗ）を形成し、次いで、前記連続壁の前面側の地盤を取り除き、前記連続壁の傾斜前面側を露出させて、壁構造物（１００、１０３）を構築することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、地表から地中に複数の杭材を斜めに埋設して形成した連続壁の前面側の地盤を取り除き、連続壁の傾斜前面側を露出させて、壁構造物を構築することができるので、この壁構造物を構築するにあたり、掘削する壁面が崩れないように土留壁を仮設する土留め工が不要となるメリットがある。具体的には、複数の杭材を地中に埋設して形成した連続壁が土留壁としての機能を有しており、また、その連続壁の傾斜前面側の地山を取り除くことによって、その連続壁が壁構造物となるので、仮設の土留壁を撤去する作業を要しない。
よって、この壁構造物を施工する構築方法は、土留壁を仮設する場合に比べて、大幅な工期の短縮や工費の節減が可能になるメリットがあり、壁構造物を容易に施工し構築することを可能にする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、壁構造物は、地中に傾斜した状態で埋入された杭材が連設されて壁面状に形成されており、その壁構造物を構成する杭材の傾斜背面側が地盤を覆うようになっているので、壁構造物における杭材の傾斜背面側に作用する地盤からの土圧は比較的小さい圧力であり、垂直な直壁などに用いる杭材に比べて、その杭材の強度を低減することが可能となる。
つまり、杭材を地中に傾斜した状態で埋入するという容易な施工で構築可能な壁構造物に地盤の傾斜面から作用する土圧は比較的小さいので、その壁構造物を構成する杭材の強度を低減することが可能である。換言すれば、従来使用していたような直壁用の強度を有する杭材など一般的な杭材を用いて構築した壁構造物が傾斜地盤面を覆う見かけ上の強度を、直壁の強度より相対的に向上させることができ、安定した強度で傾斜面を覆う壁構造物とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の壁構造物及びその壁構造物の構築方法を、図を参照して説明する。
【００１９】
壁構造物１００は、図１に示す壁部材１が複数連結されて構成される。
壁部材１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、杭材２と、杭材２に取り付けられたパネル材３とを備えている。
【００２０】
杭材２は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、ハット形の鋼矢板であって、その矢板本体２ａの両側に継手２ｂが設けられている。
パネル材３は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、矢板本体２ａの凹部に一体的に設けられたコンクリート製の化粧パネルであり、杭材２の上端側に固定されている。このパネル材３は、図２に示すように、壁部材１が壁構造物１００として構築された際に、少なくとも杭材２が地中に埋入されない範囲を被覆するように、杭材２の上端側に配設されている。そして、パネル材３は、壁構造物１００の前面に配されるように、壁部材１の一部を成している。
【００２１】
この杭材２とパネル材３とからなる壁部材１を、図２、図３に示すように、施工箇所である護岸などにおいて、傾斜した状態で地中に埋入させる際に、杭材２の継手２ｂを介して複数の壁部材１を連結させて、それら壁部材１を並設することによって、杭材２とパネル材３とがそれぞれ連設されて壁面状に形成された壁構造物１００が構築されるようになっている。
そして、地中に傾斜した状態で埋入された壁部材１における杭材２の傾斜背面２１側が地盤を覆うようになっており、その杭材２の傾斜前面２２側がパネル材３によって被覆されるようになっている。また、このパネル材３は、その自重によって杭材２の傾斜背面２１を地盤に向けて押さえつける押圧力を作用させるようになっている。
【００２２】
この壁部材１を斜めに地中に埋入して構築した壁構造物１００における杭材２の傾斜背面２１側に作用する地盤からの土圧は、略垂直に杭材を埋入した直壁の側面に作用する土圧より小さいので、傾斜した壁構造物１００を構成する杭材２の剛性を直壁のものより低減することを可能とし、また、直壁の擁壁を構成する杭材と同じ強度のものを傾斜させる杭材２に適用した場合には、壁構造物１００の剛性を向上させることを可能とする。
また、壁部材１における杭材２の傾斜前面２２側を覆うコンクリート製のパネル材３の自重が、杭材２の傾斜背面２１側から地盤に向かって作用して土圧に抵抗するので、そのパネル材３の自重を利用することによって、杭材２の剛性を低減したり、壁構造物１００の剛性を向上させたりすることが可能になる。
【００２３】
次に、壁部材１を用いた壁構造物１００の構築方法について説明する。
【００２４】
例えば、図４（ａ）に示す現況河川（旧河川）の川幅を広げ、その川岸を補強する護岸工事において、その護岸に本発明に係る壁構造物１００を構築する場合、図４（ｂ）に示すように、護岸の施工箇所となる所定の位置に、壁部材１を地表から地中に所定の角度で斜めに埋設する。
そして、複数の壁部材１を連続的に埋設する際に、杭材２の継手２ｂを介して壁部材１を連結させて、複数の壁部材１を並設し、地中で複数の壁部材１が連なる連続壁Ｗを形成する。
【００２５】
ここで、壁部材１を地中に埋設する手法としては、例えば、クレーンなどを装備する大型杭打ち機により、壁部材１を施工箇所で所定の角度となる配置に支持したうえで、その壁部材１を地中に圧入することによって、壁部材１を所定の角度で傾斜した状態に埋設することができる。
そして、壁部材１の埋設を繰り返して連続壁Ｗを形成することができる。
また、前述のように、幾つかの壁部材１を傾斜した状態で地中に埋設した後、既設の杭の上端部に設置されてその既設杭から反力をとって、その既設杭に並設する杭を圧入する周知の杭圧入装置を使用して、複数の壁部材１を埋設し連続壁Ｗを形成するようにしてもよい。
【００２６】
そして、構築予定の壁構造物１００に相当する範囲に連続壁Ｗを形成した後、その連続壁Ｗの前面側の地盤であって、壁部材１のパネル材３側の地山や土砂をパワーショベルなどにより掘削して取り除き、杭材２の傾斜前面側である壁部材１のパネル材３を露出させることによって、図４（ｃ）に示すように、壁構造物１００を構築することができる。
そして、図４（ｃ）に示すように、川岸の護岸に沿って、柵や遊歩道等を敷設するなどして、護岸整備が完了する。
【００２７】
以上のように、本発明に係る壁構造物１００は、杭材２とパネル材３とからなる壁部材１が地中に傾斜した状態に埋入されて複数連設されてなり、その壁部材１の杭材２の傾斜背面２１が地盤を覆うようになっているので、壁構造物１００における杭材２の傾斜背面２１側に作用する地盤からの土圧は比較的小さいため、垂直な直壁の擁壁などに用いる杭材に比べて、壁部材１の杭材２の剛性を低減することができる。
特に、壁部材１の杭材２の傾斜前面２２側に取り付けられているパネル材３の自重が、杭材２の傾斜背面２１を地盤に向けて押さえつける押圧力となって作用するので、そのパネル材３の自重を利用することによって、杭材２の剛性をより低減することができる。
つまり、所定の強度を有する壁構造物１００を構築する場合に、壁部材１を傾斜した姿勢で地中に埋入する構築方法をとることによって、壁構造物１００を構成する個々の杭材２の剛性を低減することができる。
【００２８】
また、傾斜した姿勢で地中に埋入された壁部材１が連設されてなる壁構造物１００に地盤の傾斜面から作用する土圧は比較的小さいので、従来使用していたような直壁用の強度を有する杭材２を用いることによって、壁構造物１００の強度を向上させることができ、安定した強度で傾斜面を覆う剛性を有する壁構造物１００とすることができる。
【００２９】
また、この壁構造物１００を構築するにあたり、掘削する壁面が崩れないように土留壁を仮設する土留め工が不要となるメリットがある。
つまり、複数の壁部材１を地中に埋設して形成した連続壁Ｗが土留壁としての機能を有しており、また、その連続壁Ｗの傾斜前面側の地山を取り除くことによって、その連続壁Ｗが壁構造物１００となるので、仮設の土留壁を撤去する作業を要しない。
よって、この壁構造物１００を施工する構築方法は、土留壁を仮設する場合に比べて、大幅な工期の短縮や工費の節減が可能になるメリットがあり、壁構造物１００を容易に施工し構築することを可能にする。
【００３０】
このように、杭材２とパネル材３とからなる壁部材１を傾斜した姿勢で連設させて構築した壁構造物１００は、その施工が容易であって、傾斜面（地盤）からの土圧に対して安定した強度を有するというメリットを有している。
【００３１】
なお、本発明に係る壁構造物１００を施工する構築方法では、土留壁を仮設する土留め工が不要であるので、例えば、図５に示すように、旧河川と壁構造物１００を構築する間に、地山がなく、土留壁を仮設する箇所がないような場合であっても、その護岸に壁構造物１００を構築することができる。
この場合、旧河川の川岸における直壁と、新河川の護岸となる壁構造物１００とが交差するので、連続壁Ｗの土留壁としての機能を十分なものとするために、壁部材１における杭材２の下端側が長いものを用いて、その根入れ長を長くすることが好ましい。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
前述の壁構造物１００を構成する壁部材１の杭材２は、ハット形の鋼矢板をベースにしたものであったが、例えば、図６に示すように、鋼管杭をベースにした杭材１２であってもよく、その杭材１２の一方の面（前面）をパネル材１３で被覆した壁部材１１を用い、その壁部材１１を連設してなる壁構造物１０１を構築するようにしてもよい。
【００３３】
（実施形態２）
次に、本発明に係る壁構造物及びその壁構造物の構築方法の実施形態２について説明する。
なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３４】
壁部材３１は、図７、図８に示すように、鋼矢板をベースにした杭材３２と、杭材３２の矢板本体３２ａの凹部に固定されたパネル材３３とを備えている。
杭材３２の矢板本体３２ａの前面側には、パネル材３３が杭材３２からずれないように支持する支持突起３２ｃが設けられている。
パネル材３３には、杭材３２が地中に埋入される方向に沿った貫通孔３３ａが形成されている。
そして、この壁部材３１は、その長手方向に連結可能になっており、壁構造物１０３を構築する傾斜面の高さなどに応じて、幾つかの壁部材３１を連結して、所望する長さに調整することができるようになっている。
【００３５】
次に、壁部材３１を用いた壁構造物１０３の構築方法について説明する。なお、本実施形態２では、３つの壁部材３１を縦方向に連結させて壁構造物１０３を構築する例を挙げて説明する。
【００３６】
まず、図８（ａ）に示すように、護岸の施工箇所となる所定の位置に、第一の壁部材３１を地表から地中に所定の角度で斜めに埋設する。
そして、この壁部材３１を地中に埋設する際に、パネル材３３の貫通孔３３ａからウォータジェットで水を送り込み、泥状の排土をバキュームにより汲み出すようにして、壁部材３１の地中への圧入を補助することによって、擁壁としての壁部材３１の埋設を好適に行うことを可能にしている。
また、パネル材３３に形成された貫通孔３３ａによって、壁部材３１（杭材３２）の圧入方向に垂直なパネル材３３の断面積が縮小されることとなって、パネル材３３が杭材３２とともに地中に圧入される際にそのパネル材３３に作用する抵抗が低減するので、擁壁としての壁部材３１の埋設をより好適に行うことを可能にしている。
なお、最初に地中に向かって埋設する第一の壁部材３１の杭材３２の下端側は根入れ部分として長く形成されている。
【００３７】
次いで、図８（ｂ）に示すように、第一の壁部材３１の上端に、第二の壁部材３１を連結して、第二の壁部材３１で第一の壁部材３１を押し込むように、第一の壁部材３１と第二の壁部材３１とを地中に所定の角度で斜めに埋設する。
なお、同様にパネル材３３の貫通孔３３ａからウォータジェットで水を送り込み、泥状の排土をバキュームによって汲み出すようにして、壁部材３１の圧入の補助を行う。
【００３８】
更に、図８（ｃ）に示すように、第二の壁部材３１の上端に、第三の壁部材３１を連結して、第三の壁部材３１で第二、第一の壁部材３１を押し込むように、第一の壁部材３１と第二の壁部材３１と第三の壁部材３１とを地中に所定の角度で斜めに埋設する。なお、同様にパネル材３３の貫通孔３３ａからウォータジェットで水を送り込み、泥状の排土をバキュームによって汲み出すようにして、壁部材３１の圧入の補助を行う。
そして、この第一から第三の壁部材３１を連続的に並べて埋設する際に、杭材３２の継手３２ｂを介して壁部材３１を横方向に連結させて、複数の壁部材３１を並設し、地中で複数の壁部材３１が連なる連続壁Ｗを形成する。
【００３９】
そして、図８（ｄ）に示すように、第一から第三の壁部材３１を一組とする壁材を横方向に複数連設して、構築予定の壁構造物１０３に相当する範囲に連続壁Ｗを形成した後、その連続壁Ｗの前面側の地盤であって、壁部材３１のパネル材３３側の地山や土砂をパワーショベルなどにより掘削して取り除き、杭材３２の傾斜前面側である壁部材３１のパネル材３３を露出させることによって、図８（ｅ）に示すように、壁構造物１０３を構築することができる。
【００４０】
このように、杭材３２とパネル材３３とからなる擁壁としての壁部材３１を縦方向に連結するとともにそれらを横方向に連設させて構築した壁構造物１０３も、土留め工などを要せずに容易に施工し構築することができ、その構築した壁構造物１０３は安定した強度を有する護岸として機能する。
【００４１】
なお、以上の実施の形態においては、壁部材における杭材とパネル材とが一体的に固定されているものとし、杭材とパネル材とを一体に地中に埋設するとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、杭材とパネル材とは着脱可能であって、地中に埋設する施工前に杭材にパネル材を取り付けたり、地中に埋設する施工中に杭材にパネル材を取り付けたり、地中に埋設後の杭材に対してパネル材を取り付けるようにしたりするようにしてもよい。
【００４２】
また、以上の実施の形態においては、壁構造物を河川の護岸として構築する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、壁構造物を傾斜面の擁壁として構築するなど、その構築箇所や用途は任意である。
【００４３】
また、壁部材を連結したり連設したりする数は任意であって、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】壁部材を示す側面図（ａ）と、図１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【図２】本発明に係る壁構造物を示す説明図である。
【図３】図２におけるIII−III線における断面図である。
【図４】壁構造物の構築方法を示す説明図であり、壁構造物を構築する旧河川（ａ）と、旧河川に対して形成された連続壁（ｂ）と、新河川の護岸に構築された壁構造物（ｃ）と、を示している。
【図５】旧河川に対して地山のない位置に形成された連続壁を示す説明図である。
【図６】鋼管杭タイプの壁部材によって構成される壁構造物を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態２における壁部材（壁構造物）を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態２における壁構造物の構築方法を示す説明図であり、第一の壁部材の埋設（ａ）、第二の壁部材の埋設（ｂ）、第３の壁部材の埋設（ｃ）、連続壁の形成（ｄ）、壁構築物の構築（ｅ）、を示している。
【符号の説明】
【００４５】
１壁部材
２杭材
２１傾斜背面
２２傾斜前面
２ａ矢板本体
２ｂ継手
３パネル材
１００壁構造物
１１壁部材
１２杭材
１３パネル材
１０１壁構造物
３１壁部材
３２杭材
３３パネル材
３３ａ貫通孔
１０３壁構造物
Ｗ連続壁

【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に傾斜した状態で埋入されて、その傾斜背面側が地盤を覆う杭材と、
前記杭材の傾斜前面側を被覆し、その杭材の前記傾斜背面を地盤に向けて押さえつけるパネル材とが、それぞれ連設されて壁面状に形成されたことを特徴とする壁構造物。
【請求項２】
前記パネル材は、前記杭材の上端側であって、少なくとも前記杭材が地中に埋入されない範囲を被覆することを特徴とする請求項１に記載の壁構造物。
【請求項３】
前記パネル材は、前記杭材が地中に埋入される方向に沿った貫通孔を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の壁構造物。
【請求項４】
前記パネル材は、前記杭材に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の壁構造物。
【請求項５】
地表から地中に複数の杭材を斜めに埋設し、前記杭材が地中で複数連なる連続壁を形成し、次いで、前記連続壁の前面側の地盤を取り除き、前記連続壁の傾斜前面側を露出させて、壁構造物を構築することを特徴とする壁構造物の構築方法。

【図１】