鋼矢板及び鋼矢板遮水壁、並びに止水材の損傷防止方法
【課題】鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板の継手部の内側に地盤構成物が浸入することを防止する。
【解決手段】鋼矢板１０の止水構造５２では、先行鋼矢板１０Ｐにおける一方の継手部１６のポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された状態で、一方の継手部１６の内側に保護充填材３４が充填される。これにより、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打設する先行打設工程にて、保護充填材３４により開口１９を通して継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することが阻止される。従って、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
【解決手段】鋼矢板１０の止水構造５２では、先行鋼矢板１０Ｐにおける一方の継手部１６のポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された状態で、一方の継手部１６の内側に保護充填材３４が充填される。これにより、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打設する先行打設工程にて、保護充填材３４により開口１９を通して継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することが阻止される。従って、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝とを有する鋼矢板に関する。
また本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板が複数枚、用いられて構築された鋼矢板遮水壁に関する。
【０００２】
さらに本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝とを有する鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板のポケット溝に嵌挿された止水材の損傷発生を防止するための止水材の損傷防止方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
鋼矢板は、その幅方向の両端側それぞれに設けられた継手部を他の鋼矢板の継手部に嵌合させ、他の鋼矢板に連結することにより、高い耐久性を有する壁体を形成できる。このような複数枚の鋼矢板からなる壁体を汚染水等の拡散を防止する遮水壁として用いる場合には、遮水壁に対して極めて高い止水性が求められる。このような高い止水性を発揮できる鋼矢板としては、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載された鋼矢板は、細長いプレート状のウェブ部と、このウェブ部の幅方向に沿った一端側及び他端側にそれぞれ設けられたフランジ部と、フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝と、を有している。この鋼矢板を用いて遮水壁を構築する際には、例えば、遮水壁を構成する複数枚の鋼矢板の各ポケット溝に水膨張性を有する棒状の止水ゴムをそれぞれ嵌挿した後、複数枚の鋼矢板を順次地盤中に打設する。この際、鋼矢板（後続鋼矢板）の継手部を、既に地盤中に打設された他の鋼矢板（先行鋼矢板）の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打設し、後続鋼矢板を先行鋼矢板に連結する。このようにして構築された遮水壁では、各鋼矢板の止水ゴムが地盤中の水分を吸収して膨張することにより、膨張した止水ゴムにより継手部間の隙間が閉塞されて、継手部間の止水性が確保される。
【０００５】
特許文献１に記載された鋼矢板では、継手部の断面がフック状に形成されており、継手部の長手方向に沿った両端（上端及び下端）がそれぞれ開口端とされると共に、継手部の爪先側に鋼矢板の長手方向（打設方向）に沿って細長いスリット状の開口が形成されている。
【特許文献１】特開２００３−１６０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたような鋼矢板では、先行鋼矢板を地盤に打込む際に、継手部の爪先側の開口を通して地盤を構成する石、土砂等の地盤構成物が、継手部の内側に浸入することがある。先行鋼矢板における継手部の内側に地盤構成物が浸入した状態で、後続鋼矢板を地盤中に打込むと、浸入した地盤構成物との摩擦等により継手部のポケット溝に嵌挿された止水ゴムに破断、欠損等の損傷が発生するおそれがある。これにより、止水ゴムによる継手部間の止水の信頼性が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、上記事実を考慮し、鋼矢板が地盤に打設される際に、継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる鋼矢板及び、この鋼矢板を用いて構築された鋼矢板遮水壁を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記事実を考慮し、鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板の継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る鋼矢板は、プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板であって、水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成され、前記ポケット溝内に装填されて、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水する止水材と、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成され、前記ポケット溝に前記止水材が嵌挿された状態で、前記継手部の内側に充填される保護充填材と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１に係る鋼矢板では、継手部のポケット溝に止水材が嵌挿された状態で、保護充填材が継手部の内側に充填されることにより、鋼矢板（先行鋼矢板）を地盤中に打設する際に、継手部内側の保護充填材により継手部の爪先側の開口を通して継手部の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
このとき、保護充填材が外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成されていることに加え、止水材がポケット溝内に装填されていることから、例えば、止水材が継手部の内面側に塗布され、又は貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部からの押圧力により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が下方へ圧縮され、又は移動しても、この保護充填材との摩擦により止水材が下方へ移動し、及び継手部から脱落することを効果的に防止できる。
【００１０】
また、保護充填材を外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成したこと、及び止水材を水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成したことにより、鋼矢板を地盤中に打設した後に、ポケット溝に嵌挿された止水材に地盤中に含まれる水を吸収させ、止水材をポケット溝内から外側へ膨張させることができる。
この結果、鋼矢板を地盤中に打設する際には、止水材全体をポケット溝内に収納しておき、止水材が保護充填材や他の鋼矢板の継手部との摩擦により損傷することを効果的に防止でき、また鋼矢板を地盤に打設した後には、止水材をポケット溝内から継手部間の隙間へ膨張させ、この隙間を止水材により確実にシール（止水）できる。
【００１１】
また請求項２に係る鋼矢板は、請求項１記載の鋼矢板において、前記保護充填材を、発砲スチロールにより形成したことを特徴とする。
また請求項３に係る鋼矢板は、請求項１又は２記載の鋼矢板において、前記保護充填材は、幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項３に係る鋼矢板では、保護充填材がウェブ部の幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することにより、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が圧縮されて硬化した場合でも、複数の分割片間には切目ができることから、この切目を通して止水材をポケット溝から継手部間の隙間内へ突出させ、止水材により継手部間を正常に止水できる。すなわち、水膨張性ゴムにより形成された止水材が継手部内の隙間に確実に膨張するため、高い止水性を損なうことがない。
【００１３】
また請求項４に係る鋼矢板は、請求項１の鋼矢板において、前記保護充填材として、藁を綯って作られた藁縄を用いたことを特徴とする。
また請求項５に係る鋼矢板は、請求項１乃至４の何れか１項記載の鋼矢板において、前記継手部の爪先側の開口を閉止して、該継手部の内側から前記保護充填材が脱落することを防止する保持部材を有することを特徴とする。
【００１４】
上記請求項５に係る鋼矢板では、保持部材が継手部の爪先側の開口を閉止して、この継手部の内側から保護充填材が脱落することを防止することにより、鋼矢板を地盤へ打設する際に、鋼矢板の継手部から保護充填材が脱落することを防止できる。
また本発明の請求項６に係る鋼矢板遮水壁は、複数枚の鋼矢板を有し、隣接する鋼矢板の継手部同士が連結されて構築された鋼矢板遮水壁であって、前記鋼矢板として、請求項１乃至５の何れか１項記載の鋼矢板を用いたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７に係る止水材の損傷防止方法は、プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法であって、前記ポケット溝内に、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水するための止水材を装填した後、前記継手部の内側に、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成された保護充填材を充填する装填工程と、前記装填工程の完了後に、前記保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設する先行打設工程と、前記先行打設工程の完了後に、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設する後続打設工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
上記請求項７に係る止水材の損傷防止方法では、先行打設工程にて、装填工程の完了後に、保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設することにより、鋼矢板（先行鋼矢板）を地盤中に打設する際に、継手部の内側に浸入した地盤構成物との摩擦等により止水材が損傷することを効果的に防止できる。
【００１７】
また後続打設工程にて、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設することにより、後続鋼矢板を地盤中へ正常に打込むことができる。
このとき、止水材がポケット溝内に装填されていることから、止水材が継手部の内面側に塗布され、又は貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が下方へ圧縮され、又は流動しても、この保護充填材との摩擦により止水材が下方へ移動し、又は継手部から剥離することを効果的に防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係る鋼矢板及び鋼矢板遮水壁によれば、鋼矢板が地盤に打設される際に、継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる。
さらに、本発明に係る止水材の損傷防止方法によれば、鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板の継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る鋼矢板、鋼矢板遮水壁及び鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法について図面を参照して説明する。
図１には本発明の実施形態に係る鋼矢板が示され、図２には本発明の実施形態に係る鋼矢板の継手部が拡大されて示されている。
本実施形態に係る鋼矢板１０は、図１に示されるように、全体として一方向へ細長いプレート状に形成されており、略Ｕ字状の断面形状を有している。鋼矢板１０には、幅方向（矢印Ｗ方向）中央部に長手方向（図１（Ｂ）の矢印Ｌ方向）に沿って細長く、一定の幅を有する平板状のウェブ部１２が全長に亘って形成されると共に、このウェブ部１２における幅方向の一端部及び他端部からそれぞれ斜め方向へ屈曲されたフランジ部１４が形成されている。一対のフランジ部１４は、それぞれ幅方向Ｗに沿って外側へ広がるテーパ状に形成されており、ウェブ部１２の幅方向中心に対して互いに対称となる形状を有している。
【００２０】
図１（Ａ）の断面図に示されるように、フランジ部１４の先端部には、幅方向Ｗに沿った断面形状が略フック状となったラルゼン型の継手部１６が形成されている。この継手部１６には、フランジ部１４の先端部から幅方向Ｗに沿って外側へ突出する底板部１７が形成されると共に、この底板部１７の先端部から鋼矢板１０の厚さ方向（矢印Ｔ方向）に沿ってウェブ部１２側へ突出する爪部１８が形成されている。爪部１８は、幅方向Ｗに沿って内側（フランジ部１４側）へ傾斜しており、その先端側の断面形状が略楔状になっている。この爪部１８の内側には略平面状の噛合面２０が形成されている。
【００２１】
図２に示されるように、継手部１６には、底板部１７の内側面に凹状のポケット溝２２が全長に亘って形成されている。ポケット溝２２は、その深さ方向が厚さ方向Ｔと略一致しており、断面形状が略台形状に形成されている。ここで、ポケット溝２２は、図２（Ｂ）に示されるように、入口側の幅方向Ｗに沿った幅（開口幅）ＷＥが底面側の幅より若干狭くなっている。
【００２２】
本実施形態に係る鋼矢板１０は、図７に示されるように垂直遮水壁等の壁体２４の構造部品として用いられるものである。この壁体２４は、複数枚の鋼矢板１０を順次、地盤２６中に打込み、これらの鋼矢板１０を幅方向Ｗに沿って直線的に配列することにより構築されている。このとき、互いに隣接する一対の鋼矢板１０は、図７（Ｂ）及び（Ｃ）の部分拡大図に示されるように、継手部１６同士が互いに噛合うように地盤２６中に打込まれており、これらの継手部１６を介して十分な強度で互いに連結されている。
【００２３】
本実施形態に係る壁体２４は、特に、廃棄物最終処分場や汚染土壌等から流出する汚染水の拡散を防止する用途に用いられるものであり、非常に高い止水性（例えば、換算透水係数が１×１０-6ｃｍ／ｓ以下）が要求されている。このため、鋼矢板１０におけるポケット溝２２には、図２（Ｂ）に示されるように、定形のシール材である止水ゴム２８が嵌挿されている。止水ゴム２８は、断面が略円形の丸棒状に成形されている。止水ゴム２８の成形材料としては、水に接触して吸水反応を生じることにより、その体積が数倍まで膨張可能な所謂、水膨張性ゴム（広義には、水膨張性を有するエラストマ）が用いられており、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム等に、澱粉系、セルロース系、ポリアクリル酸塩系、ポリビニルアルコール系等の高分子物質を配合したものが用いられる。
【００２４】
止水ゴム２８の外径はポケット溝２２の開口幅ＷＥよりも僅かに大径とされており、ポケット溝２２の深さは、止水ゴム２８の外径よりも若干長くなっている。これにより、ポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８は、その外周面の一部がポケット溝２２内の開口端付近に圧接した状態になり、弾性的な復元力によりポケット溝２２の底面側へ付勢されると共に、ポケット溝２２内から脱落し難いようになっている。
【００２５】
図２に示されるように、ポケット溝２２の底面部付近には、止水ゴム２８が挿入される直前に、接着剤が塗布されて接着層３２が形成される。これにより、止水ゴム２８は、ポケット溝２２に嵌挿されると、接着層３２を介してポケット溝２２の底面部に接着固定される。
図３に示されるように、鋼矢板１０の継手部１６の内側には、ポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された後に、保護充填材３４が充填される。保護充填材３４は、幅方向Ｗに沿った断面視にて２個の分割片３６、３８からなる分割構造を有しており、分割片３６、３８は、それぞれ長手方向Ｌに沿って細長い丸棒状に形成されている。分割片３６、３８は、それぞれ直径が約２０ｍｍとされており、長さが継手部１６の全長と略等しくなっている。
【００２６】
ここで、分割片３６、３８は、それぞれ柔軟性及び弾性を有する発泡スチロールにより形成されている。２個の分割片３６、３８は、それぞれ継手部１６の内側に充填されると、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔに沿って圧縮されて断面積が縮小し、外周面の一部を継手部１６の内面部へそれぞれ圧接させ、継手部１６の内面部との間に圧接力に対応する摩擦力を発生させる。
【００２７】
上記のように、弾性及び柔軟性を有する保護充填材３４（分割片３６、３８）を継手部１６の内側に圧縮状態として充填しておくと、分割片３６、３８が経時的に徐々に復元し、分割片３８が継手部１６の爪先側の開口１９から部分的に食み出したり、分割片３６、３８が継手部１６の開口１９を通して脱落するおそれがある。
このため、本実施形態では、図３（Ｂ）に示されるように、継手部１６の内側への分割片３６、３８の充填を完了すると、図４に示されるように、保持テープ４０の一端側及び他端側をそれぞれ継手部１６の外面部及びフランジ部１４の外側面に貼付け、保持テープ４０により継手部１６の開口１９を部分的に閉止する。保持テープ４０としては、例えば、ポリエチレン繊維等の織布を基材とし、片面側に接着層又は粘着層が形成された所謂、養生テープを用いることができる。上記のような保持テープ４０は、例えば、鋼矢板１０の長手方向Ｌに沿って１ｍピッチで鋼矢板１０に貼り付けられる。なお、打設時の最初と最後の各１枚を除く中間の鋼矢板１０に関しては、両側の継手部１６のうちの片側にのみ保護充填材３４を充填することが望ましい。
【００２８】
次に、上記のように構成された鋼矢板１０により壁体２４を構築する方法について説明する。
壁体２４を構築する際には、鋼矢板１０に対する止水ゴム２８及び保護充填材３４の装填工程が行われる。この装填工程では、図２（Ａ）に示されるように、鋼矢板１０におけるポケット溝２２の底面付近に接着剤を塗布して接着層３２を形成した後、図２（Ｂ）に示されるように、止水ゴム２８をポケット溝２２内に嵌挿する。このとき、例えば、円形ローラを備えたロール治具（図示省略）により止水ゴム２８を一端部から他端側へ向かって連続的に押圧して行くことにより、止水ゴム２８を一端部から他端側へ向かって徐々にポケット溝２２内へ圧入して行き、最終的に止水ゴム２８を全長に亘ってポケット溝２２内に嵌挿する。ポケット溝２２内に嵌挿された止水ゴム２８は、ポケット溝２２における底面部及び両側面部へそれぞれ圧接する。これにより、止水ゴム２８が接着層３２によりポケット溝２２の底面部に接着される。
【００２９】
引き続いて、装填工程では、止水ゴム２８をポケット溝２２に嵌挿した後、一方の継手部１６については、爪先側の開口１９を通して内側に分割片３６、３８からなる保護充填材３４を充填する。このとき、１個の分割片３６を継手部１６内側の奥側（幅方向Ｗの外側）へ押し込んだ後に、残りの分割片３８を継手部１６内側の外側（幅方向Ｗの内側）へ押し込む。この直後に、予め略一定長に切断された保持テープ４０を鋼矢板１０に貼付け、継手部１６の開口１９を長手方向Ｌに沿って一定ピッチ毎に閉止する。これにより、鋼矢板１０には、図３（Ｂ）に示されるように、止水ゴム２８、この止水ゴム２８をポケット溝２２に接着固定した接着層３２、保護充填材３４及び、保持テープ４０により止水構造５２が構成される。
【００３０】
このとき、保護充填材３４が分割片３６、３８からなる分割構造とされていることから、保護充填材が一体構造である場合と比較し、継手部１６内側の奥行が深いときでも、保護充填材３４（分割片３６、３８）を容易に継手部１６内側の所定部位へ挿入することができる。また上記のように、一定のピッチ毎に保持テープ４０により継手部１６の開口１９を閉止することにより、分割片３８の一部が開口１９から外側へ食み出したり、分割片３６、３８が開口１９を通して継手部１６の内側から脱落することを防止できる。
【００３１】
上記のような装填工程は、好ましくは、鋼矢板１０を地盤２６へ打設する直前に行われる。これは、止水ゴム２８が雨、湿気等により打設前に膨張することを確実に防止するためである。
図７に示されるように、鋼矢板１０を地盤２６に打設する際には、クローラクレーン５４のクレーン５６に吊り下げられたバイブロハンマ５８により鋼矢板１０の上端部を把持し、バイブロハンマ５８により鋼矢板１０を上下方向へ振動させつつ、クレーン５６によりバイブロハンマ５８を所定の打込み速度で鋼矢板１０と共に下降させる。これにより、鋼矢板１０の自重及び振動の衝撃力により鋼矢板１０が地盤２６に所定の打込み速度で打込まれる。
【００３２】
このとき、図５に示されるように、後続鋼矢板１０Ｆは、その他方の継手部１６が先行鋼矢板１０Ｐの一方の継手部１６に嵌合した状態とされつつ、地盤２６中に打込まれて行く。これにより、先行鋼矢板１０Ｐに後続鋼矢板１０Ｆがそれぞれの継手部１６を介して連結されて、後続鋼矢板１０Ｆにより壁体２４が幅方向Ｗへ延長される。
また継手部１６の内側に充填された保護充填材３４は、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６の先端部により開口１９側の一部が削り取られて下方へ圧縮され、又は幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔに沿って圧縮される。これにより、図６（Ａ）に示されるように、一対の継手部１６間の隙間の大部分が圧縮状態となった保護充填材３４により満たされた状態となる。このとき、保護充填材３４が２個の分割片３６、３８により構成されていることから、保護充填材３４には分割片３６、３８間に切目４２が形成される。この切目４２は、概ねポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に対向するように位置する。なお、このとき、先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合する側の後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６には、保護充填材３４は充填されていない。後続鋼矢板１０Ｆは、他端側の継手部１６に保護充填材３４が充填されている。
【００３３】
鋼矢板１０が地盤２６中に打込まれると、ポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８は、地盤２６に含まれる水分を徐々に吸収して、図６（Ｂ）に示されるように、ポケット溝２２内から膨張する。このとき、保護充填材３４が分割片３６、３８間の切目４２を止水ゴム２８に対向させていることから、止水ゴム２８が、その膨張圧により切目４２を押し開きながら、この広がった切目４２を通って継手部１６間の隙間内へ容易に膨張できる。
【００３４】
この結果、保護充填材３４に切目４２が無く、止水ゴム２８が継手部１６内へ膨張するには、その膨張圧により保護充填材３４を剪断等により破断する必要がある場合と比較し、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できるようになる。
特に、継手部１６の内側に充填された保護充填材３４が圧縮されて硬化した場合には、止水ゴム２８がその膨張圧により保護充填材３４を押し除けつつ、膨張することが困難になるが、このような場合にも、保護充填材３４に切目４２があることにより、止水ゴム２８がポケット溝２２内から継手部１６間の隙間へ膨張可能になる。
【００３５】
但し、保護充填材として、その素材を適宜選択することにより、分割構造を有していない一体構造のものを用いることも可能である。例えば、保護充填材として、打設後に水との反応により徐々に脆化するような材料を用いた場合には、止水ゴム２８の膨張圧により保護充填材を剪断し、又は継手部１６間から排除することが可能になるので、止水ゴム２８による継手部１６間の止水性を確保できる。また保護充填材自体が十分に高い遮水性を有する弾性材料を用いた場合には、止水ゴム２８の膨張圧により保護充填材が圧縮され、継手部１６が止水ゴム２８及び保護充填材３４により止水することが可能になる。
【００３６】
また保護充填材を継手部１６の内側へ充填する際の作業性を良くするために、保護充填材として、幅方向Ｗに沿った断面視にて、３個以上の分割片からなる分割構造を有するものを用いることもできる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る鋼矢板における止水構造５２及び止水ゴム２８の損傷防止方法の作用について説明する。
本実施形態に係る鋼矢板１０の止水構造５２では、先行鋼矢板１０Ｐにおける一方の継手部１６のポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された状態で、一方の継手部１６の内側に保護充填材３４が充填されることにより、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打設する先行打設工程にて、保護充填材３４により開口１９を通して継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを効果的に阻止できる。
【００３８】
従って、本実施形態に係る鋼矢板１０の止水構造５２及び止水ゴム２８の損傷防止方法によれば、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
また、後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む後続打設工程にて、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、継手部１６内の地盤構成物に阻害されることなく、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００３９】
このとき、止水ゴム２８がポケット溝２２内に嵌挿されて、ポケット溝２２内に格納された状態になっていることから、例えば、不定形の止水材が継手部１６の内面側に塗布され、又はテープ状の止水材が貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６内の保護充填材３４が下方へ圧縮され、又は移動しても、この保護充填材３４との摩擦により止水ゴム２８が下方へ移動することや、継手部１６から脱落することを効果的に防止できる。
【００４０】
（止水構造の変形例）
次に、本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の変形例について説明する。図８には本実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第１の変形例が示されている。なお、図８に示される止水構造６０では、図３に示される止水構造５２と同一の部分について同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
この止水構造６０では、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、継手部１６の内側に充填される保護充填材６２として、２本の藁縄６４が用いられている。このような藁縄６４は、稲、小麦等のイネ科植物の茎を原料とした藁を綯って作られたものである。また藁縄６４は比較的低廉であり、水を含む地盤２６中では微生物等により比較的短時間で分解されるという特性を有している。
【００４２】
保護充填材６２は、所定のピッチで、鋼矢板１０の外側に貼り付けられた保持テープ４０により継手部１６の内側に保持されている。また保護充填材６２は、継手部１６に内側で、２本の藁縄６４間の切目６８を止水ゴム２８に対向させている。これにより、図３に示される保護充填材３４（分割片３６、３８）の場合と同様に、鋼矢板１０が地盤２６中に打込まれた後に、止水ゴム２８が、その膨張圧により藁縄６４間の切目６８を押し開きながら、この切目６８を通って継手部１６間の隙間内へ容易に膨張できる。
【００４３】
この結果、保護充填材６２に切目６８が無く、止水ゴム２８が継手部１６内へ膨張するには、その膨張圧により保護充填材６２を剪断等により破断する必要がある場合と比較し、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できるようになる。
また、保護充填材６２を藁縄６４により構成したことにより、鋼矢板１０を地盤２６中に打込んだ後には、地盤２６中で藁縄６４が経時的に分解されるので、鋼矢板１０の打込直後に、止水ゴム２８が継手部１６間に十分に膨張しなかった場合でも、その後に、止水ゴム２８の膨張が継続することで、保護充填材６２が継手部１６間から徐々に排除され、止水ゴム２８を継手部１６間に十分膨張させ、十分な止水性が得られる。
【００４４】
止水構造６０によっても、図３に示される止水構造５２と同様に、鋼矢板１０（先行鋼矢板１０Ｐ）を地盤２６に打設する際に、保護充填材６２により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
ここで、藁縄６４は、発泡スチロール、発泡ウレタン等の発泡樹脂材料と比較し、引張り強度、剪断強度等の強度の点で優れていることから、石、土砂等の地盤構成物との摩擦等により破断、欠損等の損傷が生じることが少なく、継手部１６の内側への地盤構成物の浸入をより効果的に防止できる。
【００４５】
この結果、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止でき、また後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００４６】
なお、止水構造６０では、止水ゴム２８の膨張容易性及び作業性を考慮して、保護充填材６２を２本の藁縄６４により構成したが、前述したように、藁縄が地盤２６中で容易に分解するものであることから、保護充填材６２を１本の藁縄により構成して良く、また作業性を更に良好とするため、３本以上の藁縄により構成しても良い。
【００４７】
次に、本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第２の変形例について説明する。図９（Ａ）には本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第３の変形例が示され、図９（Ｂ）には、第３の変形例に係る止水構造が適用された互いに嵌合する一対の鋼矢板が示されている。なお、図９に示される止水構造７０では、図３に示される止水構造５２と同一の部分について同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
この止水構造７０では、図９（Ａ）に示されるように、継手部１６の内側に充填される保護充填材７２として、塑性的に流動可能なベントナイト、土質系遮水材等の粘土状材料が用いられている。
ここで、ベントナイトは、モンモリロナイト（粘土鉱物の一種）を主成分とし、石英、長石、クリストバライトなどが混在した粘土状材料（乾燥状態では、粉末）であり、水に対して極めて親和性が強く、吸水により膨張する性質（水膨張性）及び遮水性を有している。
【００４９】
また土質系遮水材は、海生粘土を主成分とし、これにベントナイト、ゲル化剤等を添加したものであり、高い遮水性を有している。これら以外にも、保護充填材７２を形成する粘土状材料としては、止水ゴム２８の膨張圧を受けて塑性的に流動可能なものならば、他のものも用いることができるが、好ましくは水膨張性又は遮水性を有するものが用いられる。
【００５０】
止水構造７０では、保護充填材７２が継手部１６の内側に充填されて、塑性変形した状態になることから、保持テープ４０等の保持部材を用いなくても、保護充填材７２自体の変形抵抗により継手部１６の内側に保持され、地盤２６中への打込み時に保護充填材７２が継手部１６からの脱落が防止される。
以上説明した止水構造７０では、保護充填材７２が止水ゴム２８の膨張圧を受けて塑性的に流動可能な粘土状材料により形成されている。このことから、先行鋼矢板１０Ｐが地盤２６中に打込まれた後、後続鋼矢板１０Ｆが地盤２６中に打込まれると、先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６内側に充填されていた保護充填材７２は、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの加圧力により継手部１６の下方又は外側へ流動するので、後続鋼矢板１０Ｆが継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、円滑に地盤２６中に打込まれる。
【００５１】
先行鋼矢板１０Ｐ及び後続鋼矢板１０Ｆの打設完了後には、図９（Ｂ）に示されるように、先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８が吸水すると共に、その膨張圧により保護充填材７２を塑性変形させつつ、継手部１６間の隙間内へ膨張するので、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できる。
また、保護充填材７２を、塑性的な流動性に加え、遮水性を有する粘土状材料により形成したことから、止水ゴム２８の膨張完了後に、保護充填材７２が止水ゴム２８と継手部１６との間に充填されることで、この保護充填材７２により継手部１６間の止水性を更に向上できる。
【００５２】
図９に示される止水構造７０によっても、図３に示される止水構造５２と同様に、鋼矢板１０（先行鋼矢板１０Ｐ）を地盤２６に打設する際に、保護充填材７２により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
この結果、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止でき、また後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００５３】
なお、本実施形態に係る鋼矢板１０は、一対のテーパ状のフランジ部１４を有しており、断面形状が所謂Ｕ字状のものであったが、これ以外にも、一対のフランジ部の先端側が幅方向外側へそれぞれ屈曲され、このフランジ部の先端部に継手部が形成されて、断面形状が所謂ハット状とされた鋼矢板であっても、止水構造５２、６０、７０及び、この止水構造５２、６０、７０を用いた止水ゴム２８の損傷防止方法を適用できる。
【００５４】
また、本実施形態に係る鋼矢板１０では、長手方向に延在するポケット溝２２が継手部１６における底板部１７の内面側（図２参照）に形成されている例を示したが、図１０（Ａ）に示されるように、一方の鋼矢板１０における底板部１７の内面側と対向する、他の鋼矢板１０における爪部１８の先端付近にポケット溝８０が形成されている場合や、図１０（Ｂ）に示されるように、一方の鋼矢板１０におけるフランジ部１４の継手部１６との境界付近における爪部１８の外面側にポケット溝８２が形成されている場合についても、本発明に係る止水構造５２、６０、７０を適用すれば、止水ゴム２８に欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
【実施例】
【００５５】
次に、止水構造５２及び止水構造６０を備えた鋼矢板１０を地盤２６に打設した実験結果の一例を実施例１及び実施例２として説明する。
鋼矢板１０としては、有効幅ＷＲ＝６００ｍｍ、有効高さＨＲ＝２１０ｍｍ（図１（Ａ）参照）、長さ１６．５ｍのものを用いた。
止水ゴム２８としては、直径＝１２ｍｍ、引張り強さ＝２．９４ＭＰａ以上、切断時伸び＝５００％以上、硬さ＝Ａ３４±１０、体積変化率＝１７５±７５％のものを用いた。
【００５６】
止水ゴム２８をポケット溝２２の底面部に接着する接着剤としては、主成分が合成ゴム、主溶剤がトルエン及びｎ−ヘキサンのものを用い、これを刷毛によりポケット溝２２の底面部に均一の厚さに塗布した。
第１実施例では、保護充填材３４を２個の分割片３６、３８により構成した。分割片３６、３８としては、発泡スチロール製で、直径が２０ｍｍで、長さが約１６．５ｍとされた丸棒状のものを用いた。保持テープ４０としては、ポリエチレン繊維等の織布を基材とし、片面側に接着層が形成された養生テープを用い、これを長手方向に沿って１ｍピッチで鋼矢板１０に貼り付け、これらの保持テープ４０により１ｍピッチで開口１９を閉止した。
【００５７】
第２実施例では、保護充填材６２を２本の藁縄６４により構成した。保持テープ４０としては、第１実施例と同じものを用いた。
実施例１及び実施例２では、それぞれ鋼矢板１０を、バイブロハンマを用いて地盤２６中へ打込んだ。
実施例１では、４枚の鋼矢板１０をそれぞれ地盤２６に打込み、壁体２４（継手部１６の嵌合箇所：３箇所、止水ゴム２８の総数：８本）を構築した後、４枚の鋼矢板１０を地盤２６から引き抜き、止水ゴム２８の損傷の有無を目視にて検査した結果、止水ゴム２８には欠損、破断等の損傷が観察されなかった。
【００５８】
実施例２では、４枚の鋼矢板１０をそれぞれ地盤２６に打込み、壁体２４（継手部１６の嵌合箇所：３箇所、止水ゴム２８の総数：８本）を構築した後、４枚の鋼矢板１０を地盤２６から引き抜き、止水ゴム２８の損傷の有無を目視にて検査した結果、止水ゴム２８には欠損、破断等の損傷が観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼矢板の構成を示す幅方向に沿った断面図及び斜視図である。
【図２】図１に示される鋼矢板及び、この鋼矢板に装着される止水ゴムの構成を示す幅方向に沿った断面図である。
【図３】図１に示される鋼矢板及び、この鋼矢板に適用される止水構造の構成を示す幅方向に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る鋼矢板及び止水構造の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る一対の鋼矢板が互いに嵌合した状態を示す幅方向に沿った断面図及び斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る一対の鋼矢板における互いに嵌合した継手部及び止水ゴムを示す幅方向に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る鋼矢板により構築された壁体及び、この壁体の構築方法を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る鋼矢板に適用される止水構造の第２の変形例を示す幅方向に沿った断面図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施形態に係る鋼矢板に適用される止水構造の第３の変形例を示す幅方向に沿った断面図、（Ｂ）は第３の変形例に係る止水構造が適用された一対の鋼矢板の継手部が互いに嵌合した状態を示す幅方向に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る鋼矢板におけるポケット溝及び止水ゴムの配置についての他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 鋼矢板
１０Ｆ 後続鋼矢板
１０Ｐ 先行鋼矢板
１２ ウェブ部
１４ フランジ部
１６ 継手部
１７ 底板部
１８ 爪部
１９ 開口
２０ 噛合面
２２ ポケット溝
２４ 壁体
２６ 地盤
２８ 止水ゴム
３２ 接着層
３４ 保護充填材
３６、３８ 分割片
４０ 保持テープ
４２ 切目
５２ 止水構造
５４ クローラクレーン
５６ クレーン
５８ バイブロハンマ
６０ 止水構造
６２ 保護充填材
６４ 藁縄
６８ 切目
７０ 止水構造
７２ 保護充填材
８０、８２ ポケット溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝とを有する鋼矢板に関する。
また本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板が複数枚、用いられて構築された鋼矢板遮水壁に関する。
【０００２】
さらに本発明は、他の鋼矢板の継手部と連結可能とされた継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝とを有する鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板のポケット溝に嵌挿された止水材の損傷発生を防止するための止水材の損傷防止方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
鋼矢板は、その幅方向の両端側それぞれに設けられた継手部を他の鋼矢板の継手部に嵌合させ、他の鋼矢板に連結することにより、高い耐久性を有する壁体を形成できる。このような複数枚の鋼矢板からなる壁体を汚染水等の拡散を防止する遮水壁として用いる場合には、遮水壁に対して極めて高い止水性が求められる。このような高い止水性を発揮できる鋼矢板としては、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載された鋼矢板は、細長いプレート状のウェブ部と、このウェブ部の幅方向に沿った一端側及び他端側にそれぞれ設けられたフランジ部と、フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、この継手部の内面側に形成されたポケット溝と、を有している。この鋼矢板を用いて遮水壁を構築する際には、例えば、遮水壁を構成する複数枚の鋼矢板の各ポケット溝に水膨張性を有する棒状の止水ゴムをそれぞれ嵌挿した後、複数枚の鋼矢板を順次地盤中に打設する。この際、鋼矢板（後続鋼矢板）の継手部を、既に地盤中に打設された他の鋼矢板（先行鋼矢板）の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打設し、後続鋼矢板を先行鋼矢板に連結する。このようにして構築された遮水壁では、各鋼矢板の止水ゴムが地盤中の水分を吸収して膨張することにより、膨張した止水ゴムにより継手部間の隙間が閉塞されて、継手部間の止水性が確保される。
【０００５】
特許文献１に記載された鋼矢板では、継手部の断面がフック状に形成されており、継手部の長手方向に沿った両端（上端及び下端）がそれぞれ開口端とされると共に、継手部の爪先側に鋼矢板の長手方向（打設方向）に沿って細長いスリット状の開口が形成されている。
【特許文献１】特開２００３−１６０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたような鋼矢板では、先行鋼矢板を地盤に打込む際に、継手部の爪先側の開口を通して地盤を構成する石、土砂等の地盤構成物が、継手部の内側に浸入することがある。先行鋼矢板における継手部の内側に地盤構成物が浸入した状態で、後続鋼矢板を地盤中に打込むと、浸入した地盤構成物との摩擦等により継手部のポケット溝に嵌挿された止水ゴムに破断、欠損等の損傷が発生するおそれがある。これにより、止水ゴムによる継手部間の止水の信頼性が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、上記事実を考慮し、鋼矢板が地盤に打設される際に、継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる鋼矢板及び、この鋼矢板を用いて構築された鋼矢板遮水壁を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記事実を考慮し、鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板の継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る鋼矢板は、プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板であって、水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成され、前記ポケット溝内に装填されて、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水する止水材と、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成され、前記ポケット溝に前記止水材が嵌挿された状態で、前記継手部の内側に充填される保護充填材と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１に係る鋼矢板では、継手部のポケット溝に止水材が嵌挿された状態で、保護充填材が継手部の内側に充填されることにより、鋼矢板（先行鋼矢板）を地盤中に打設する際に、継手部内側の保護充填材により継手部の爪先側の開口を通して継手部の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
このとき、保護充填材が外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成されていることに加え、止水材がポケット溝内に装填されていることから、例えば、止水材が継手部の内面側に塗布され、又は貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部からの押圧力により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が下方へ圧縮され、又は移動しても、この保護充填材との摩擦により止水材が下方へ移動し、及び継手部から脱落することを効果的に防止できる。
【００１０】
また、保護充填材を外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成したこと、及び止水材を水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成したことにより、鋼矢板を地盤中に打設した後に、ポケット溝に嵌挿された止水材に地盤中に含まれる水を吸収させ、止水材をポケット溝内から外側へ膨張させることができる。
この結果、鋼矢板を地盤中に打設する際には、止水材全体をポケット溝内に収納しておき、止水材が保護充填材や他の鋼矢板の継手部との摩擦により損傷することを効果的に防止でき、また鋼矢板を地盤に打設した後には、止水材をポケット溝内から継手部間の隙間へ膨張させ、この隙間を止水材により確実にシール（止水）できる。
【００１１】
また請求項２に係る鋼矢板は、請求項１記載の鋼矢板において、前記保護充填材を、発砲スチロールにより形成したことを特徴とする。
また請求項３に係る鋼矢板は、請求項１又は２記載の鋼矢板において、前記保護充填材は、幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項３に係る鋼矢板では、保護充填材がウェブ部の幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することにより、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が圧縮されて硬化した場合でも、複数の分割片間には切目ができることから、この切目を通して止水材をポケット溝から継手部間の隙間内へ突出させ、止水材により継手部間を正常に止水できる。すなわち、水膨張性ゴムにより形成された止水材が継手部内の隙間に確実に膨張するため、高い止水性を損なうことがない。
【００１３】
また請求項４に係る鋼矢板は、請求項１の鋼矢板において、前記保護充填材として、藁を綯って作られた藁縄を用いたことを特徴とする。
また請求項５に係る鋼矢板は、請求項１乃至４の何れか１項記載の鋼矢板において、前記継手部の爪先側の開口を閉止して、該継手部の内側から前記保護充填材が脱落することを防止する保持部材を有することを特徴とする。
【００１４】
上記請求項５に係る鋼矢板では、保持部材が継手部の爪先側の開口を閉止して、この継手部の内側から保護充填材が脱落することを防止することにより、鋼矢板を地盤へ打設する際に、鋼矢板の継手部から保護充填材が脱落することを防止できる。
また本発明の請求項６に係る鋼矢板遮水壁は、複数枚の鋼矢板を有し、隣接する鋼矢板の継手部同士が連結されて構築された鋼矢板遮水壁であって、前記鋼矢板として、請求項１乃至５の何れか１項記載の鋼矢板を用いたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７に係る止水材の損傷防止方法は、プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法であって、前記ポケット溝内に、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水するための止水材を装填した後、前記継手部の内側に、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成された保護充填材を充填する装填工程と、前記装填工程の完了後に、前記保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設する先行打設工程と、前記先行打設工程の完了後に、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設する後続打設工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
上記請求項７に係る止水材の損傷防止方法では、先行打設工程にて、装填工程の完了後に、保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設することにより、鋼矢板（先行鋼矢板）を地盤中に打設する際に、継手部の内側に浸入した地盤構成物との摩擦等により止水材が損傷することを効果的に防止できる。
【００１７】
また後続打設工程にて、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設することにより、後続鋼矢板を地盤中へ正常に打込むことができる。
このとき、止水材がポケット溝内に装填されていることから、止水材が継手部の内面側に塗布され、又は貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合させつつ、後続鋼矢板を地盤中に打込む際に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内の保護充填材が下方へ圧縮され、又は流動しても、この保護充填材との摩擦により止水材が下方へ移動し、又は継手部から剥離することを効果的に防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係る鋼矢板及び鋼矢板遮水壁によれば、鋼矢板が地盤に打設される際に、継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる。
さらに、本発明に係る止水材の損傷防止方法によれば、鋼矢板を地盤に打設する際に、鋼矢板の継手部の内側に地盤構成物が浸入することを効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る鋼矢板、鋼矢板遮水壁及び鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法について図面を参照して説明する。
図１には本発明の実施形態に係る鋼矢板が示され、図２には本発明の実施形態に係る鋼矢板の継手部が拡大されて示されている。
本実施形態に係る鋼矢板１０は、図１に示されるように、全体として一方向へ細長いプレート状に形成されており、略Ｕ字状の断面形状を有している。鋼矢板１０には、幅方向（矢印Ｗ方向）中央部に長手方向（図１（Ｂ）の矢印Ｌ方向）に沿って細長く、一定の幅を有する平板状のウェブ部１２が全長に亘って形成されると共に、このウェブ部１２における幅方向の一端部及び他端部からそれぞれ斜め方向へ屈曲されたフランジ部１４が形成されている。一対のフランジ部１４は、それぞれ幅方向Ｗに沿って外側へ広がるテーパ状に形成されており、ウェブ部１２の幅方向中心に対して互いに対称となる形状を有している。
【００２０】
図１（Ａ）の断面図に示されるように、フランジ部１４の先端部には、幅方向Ｗに沿った断面形状が略フック状となったラルゼン型の継手部１６が形成されている。この継手部１６には、フランジ部１４の先端部から幅方向Ｗに沿って外側へ突出する底板部１７が形成されると共に、この底板部１７の先端部から鋼矢板１０の厚さ方向（矢印Ｔ方向）に沿ってウェブ部１２側へ突出する爪部１８が形成されている。爪部１８は、幅方向Ｗに沿って内側（フランジ部１４側）へ傾斜しており、その先端側の断面形状が略楔状になっている。この爪部１８の内側には略平面状の噛合面２０が形成されている。
【００２１】
図２に示されるように、継手部１６には、底板部１７の内側面に凹状のポケット溝２２が全長に亘って形成されている。ポケット溝２２は、その深さ方向が厚さ方向Ｔと略一致しており、断面形状が略台形状に形成されている。ここで、ポケット溝２２は、図２（Ｂ）に示されるように、入口側の幅方向Ｗに沿った幅（開口幅）ＷＥが底面側の幅より若干狭くなっている。
【００２２】
本実施形態に係る鋼矢板１０は、図７に示されるように垂直遮水壁等の壁体２４の構造部品として用いられるものである。この壁体２４は、複数枚の鋼矢板１０を順次、地盤２６中に打込み、これらの鋼矢板１０を幅方向Ｗに沿って直線的に配列することにより構築されている。このとき、互いに隣接する一対の鋼矢板１０は、図７（Ｂ）及び（Ｃ）の部分拡大図に示されるように、継手部１６同士が互いに噛合うように地盤２６中に打込まれており、これらの継手部１６を介して十分な強度で互いに連結されている。
【００２３】
本実施形態に係る壁体２４は、特に、廃棄物最終処分場や汚染土壌等から流出する汚染水の拡散を防止する用途に用いられるものであり、非常に高い止水性（例えば、換算透水係数が１×１０-6ｃｍ／ｓ以下）が要求されている。このため、鋼矢板１０におけるポケット溝２２には、図２（Ｂ）に示されるように、定形のシール材である止水ゴム２８が嵌挿されている。止水ゴム２８は、断面が略円形の丸棒状に成形されている。止水ゴム２８の成形材料としては、水に接触して吸水反応を生じることにより、その体積が数倍まで膨張可能な所謂、水膨張性ゴム（広義には、水膨張性を有するエラストマ）が用いられており、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム等に、澱粉系、セルロース系、ポリアクリル酸塩系、ポリビニルアルコール系等の高分子物質を配合したものが用いられる。
【００２４】
止水ゴム２８の外径はポケット溝２２の開口幅ＷＥよりも僅かに大径とされており、ポケット溝２２の深さは、止水ゴム２８の外径よりも若干長くなっている。これにより、ポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８は、その外周面の一部がポケット溝２２内の開口端付近に圧接した状態になり、弾性的な復元力によりポケット溝２２の底面側へ付勢されると共に、ポケット溝２２内から脱落し難いようになっている。
【００２５】
図２に示されるように、ポケット溝２２の底面部付近には、止水ゴム２８が挿入される直前に、接着剤が塗布されて接着層３２が形成される。これにより、止水ゴム２８は、ポケット溝２２に嵌挿されると、接着層３２を介してポケット溝２２の底面部に接着固定される。
図３に示されるように、鋼矢板１０の継手部１６の内側には、ポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された後に、保護充填材３４が充填される。保護充填材３４は、幅方向Ｗに沿った断面視にて２個の分割片３６、３８からなる分割構造を有しており、分割片３６、３８は、それぞれ長手方向Ｌに沿って細長い丸棒状に形成されている。分割片３６、３８は、それぞれ直径が約２０ｍｍとされており、長さが継手部１６の全長と略等しくなっている。
【００２６】
ここで、分割片３６、３８は、それぞれ柔軟性及び弾性を有する発泡スチロールにより形成されている。２個の分割片３６、３８は、それぞれ継手部１６の内側に充填されると、幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔに沿って圧縮されて断面積が縮小し、外周面の一部を継手部１６の内面部へそれぞれ圧接させ、継手部１６の内面部との間に圧接力に対応する摩擦力を発生させる。
【００２７】
上記のように、弾性及び柔軟性を有する保護充填材３４（分割片３６、３８）を継手部１６の内側に圧縮状態として充填しておくと、分割片３６、３８が経時的に徐々に復元し、分割片３８が継手部１６の爪先側の開口１９から部分的に食み出したり、分割片３６、３８が継手部１６の開口１９を通して脱落するおそれがある。
このため、本実施形態では、図３（Ｂ）に示されるように、継手部１６の内側への分割片３６、３８の充填を完了すると、図４に示されるように、保持テープ４０の一端側及び他端側をそれぞれ継手部１６の外面部及びフランジ部１４の外側面に貼付け、保持テープ４０により継手部１６の開口１９を部分的に閉止する。保持テープ４０としては、例えば、ポリエチレン繊維等の織布を基材とし、片面側に接着層又は粘着層が形成された所謂、養生テープを用いることができる。上記のような保持テープ４０は、例えば、鋼矢板１０の長手方向Ｌに沿って１ｍピッチで鋼矢板１０に貼り付けられる。なお、打設時の最初と最後の各１枚を除く中間の鋼矢板１０に関しては、両側の継手部１６のうちの片側にのみ保護充填材３４を充填することが望ましい。
【００２８】
次に、上記のように構成された鋼矢板１０により壁体２４を構築する方法について説明する。
壁体２４を構築する際には、鋼矢板１０に対する止水ゴム２８及び保護充填材３４の装填工程が行われる。この装填工程では、図２（Ａ）に示されるように、鋼矢板１０におけるポケット溝２２の底面付近に接着剤を塗布して接着層３２を形成した後、図２（Ｂ）に示されるように、止水ゴム２８をポケット溝２２内に嵌挿する。このとき、例えば、円形ローラを備えたロール治具（図示省略）により止水ゴム２８を一端部から他端側へ向かって連続的に押圧して行くことにより、止水ゴム２８を一端部から他端側へ向かって徐々にポケット溝２２内へ圧入して行き、最終的に止水ゴム２８を全長に亘ってポケット溝２２内に嵌挿する。ポケット溝２２内に嵌挿された止水ゴム２８は、ポケット溝２２における底面部及び両側面部へそれぞれ圧接する。これにより、止水ゴム２８が接着層３２によりポケット溝２２の底面部に接着される。
【００２９】
引き続いて、装填工程では、止水ゴム２８をポケット溝２２に嵌挿した後、一方の継手部１６については、爪先側の開口１９を通して内側に分割片３６、３８からなる保護充填材３４を充填する。このとき、１個の分割片３６を継手部１６内側の奥側（幅方向Ｗの外側）へ押し込んだ後に、残りの分割片３８を継手部１６内側の外側（幅方向Ｗの内側）へ押し込む。この直後に、予め略一定長に切断された保持テープ４０を鋼矢板１０に貼付け、継手部１６の開口１９を長手方向Ｌに沿って一定ピッチ毎に閉止する。これにより、鋼矢板１０には、図３（Ｂ）に示されるように、止水ゴム２８、この止水ゴム２８をポケット溝２２に接着固定した接着層３２、保護充填材３４及び、保持テープ４０により止水構造５２が構成される。
【００３０】
このとき、保護充填材３４が分割片３６、３８からなる分割構造とされていることから、保護充填材が一体構造である場合と比較し、継手部１６内側の奥行が深いときでも、保護充填材３４（分割片３６、３８）を容易に継手部１６内側の所定部位へ挿入することができる。また上記のように、一定のピッチ毎に保持テープ４０により継手部１６の開口１９を閉止することにより、分割片３８の一部が開口１９から外側へ食み出したり、分割片３６、３８が開口１９を通して継手部１６の内側から脱落することを防止できる。
【００３１】
上記のような装填工程は、好ましくは、鋼矢板１０を地盤２６へ打設する直前に行われる。これは、止水ゴム２８が雨、湿気等により打設前に膨張することを確実に防止するためである。
図７に示されるように、鋼矢板１０を地盤２６に打設する際には、クローラクレーン５４のクレーン５６に吊り下げられたバイブロハンマ５８により鋼矢板１０の上端部を把持し、バイブロハンマ５８により鋼矢板１０を上下方向へ振動させつつ、クレーン５６によりバイブロハンマ５８を所定の打込み速度で鋼矢板１０と共に下降させる。これにより、鋼矢板１０の自重及び振動の衝撃力により鋼矢板１０が地盤２６に所定の打込み速度で打込まれる。
【００３２】
このとき、図５に示されるように、後続鋼矢板１０Ｆは、その他方の継手部１６が先行鋼矢板１０Ｐの一方の継手部１６に嵌合した状態とされつつ、地盤２６中に打込まれて行く。これにより、先行鋼矢板１０Ｐに後続鋼矢板１０Ｆがそれぞれの継手部１６を介して連結されて、後続鋼矢板１０Ｆにより壁体２４が幅方向Ｗへ延長される。
また継手部１６の内側に充填された保護充填材３４は、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６の先端部により開口１９側の一部が削り取られて下方へ圧縮され、又は幅方向Ｗ及び厚さ方向Ｔに沿って圧縮される。これにより、図６（Ａ）に示されるように、一対の継手部１６間の隙間の大部分が圧縮状態となった保護充填材３４により満たされた状態となる。このとき、保護充填材３４が２個の分割片３６、３８により構成されていることから、保護充填材３４には分割片３６、３８間に切目４２が形成される。この切目４２は、概ねポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に対向するように位置する。なお、このとき、先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合する側の後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６には、保護充填材３４は充填されていない。後続鋼矢板１０Ｆは、他端側の継手部１６に保護充填材３４が充填されている。
【００３３】
鋼矢板１０が地盤２６中に打込まれると、ポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８は、地盤２６に含まれる水分を徐々に吸収して、図６（Ｂ）に示されるように、ポケット溝２２内から膨張する。このとき、保護充填材３４が分割片３６、３８間の切目４２を止水ゴム２８に対向させていることから、止水ゴム２８が、その膨張圧により切目４２を押し開きながら、この広がった切目４２を通って継手部１６間の隙間内へ容易に膨張できる。
【００３４】
この結果、保護充填材３４に切目４２が無く、止水ゴム２８が継手部１６内へ膨張するには、その膨張圧により保護充填材３４を剪断等により破断する必要がある場合と比較し、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できるようになる。
特に、継手部１６の内側に充填された保護充填材３４が圧縮されて硬化した場合には、止水ゴム２８がその膨張圧により保護充填材３４を押し除けつつ、膨張することが困難になるが、このような場合にも、保護充填材３４に切目４２があることにより、止水ゴム２８がポケット溝２２内から継手部１６間の隙間へ膨張可能になる。
【００３５】
但し、保護充填材として、その素材を適宜選択することにより、分割構造を有していない一体構造のものを用いることも可能である。例えば、保護充填材として、打設後に水との反応により徐々に脆化するような材料を用いた場合には、止水ゴム２８の膨張圧により保護充填材を剪断し、又は継手部１６間から排除することが可能になるので、止水ゴム２８による継手部１６間の止水性を確保できる。また保護充填材自体が十分に高い遮水性を有する弾性材料を用いた場合には、止水ゴム２８の膨張圧により保護充填材が圧縮され、継手部１６が止水ゴム２８及び保護充填材３４により止水することが可能になる。
【００３６】
また保護充填材を継手部１６の内側へ充填する際の作業性を良くするために、保護充填材として、幅方向Ｗに沿った断面視にて、３個以上の分割片からなる分割構造を有するものを用いることもできる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る鋼矢板における止水構造５２及び止水ゴム２８の損傷防止方法の作用について説明する。
本実施形態に係る鋼矢板１０の止水構造５２では、先行鋼矢板１０Ｐにおける一方の継手部１６のポケット溝２２に止水ゴム２８が嵌挿された状態で、一方の継手部１６の内側に保護充填材３４が充填されることにより、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打設する先行打設工程にて、保護充填材３４により開口１９を通して継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを効果的に阻止できる。
【００３８】
従って、本実施形態に係る鋼矢板１０の止水構造５２及び止水ゴム２８の損傷防止方法によれば、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
また、後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む後続打設工程にて、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、継手部１６内の地盤構成物に阻害されることなく、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００３９】
このとき、止水ゴム２８がポケット溝２２内に嵌挿されて、ポケット溝２２内に格納された状態になっていることから、例えば、不定形の止水材が継手部１６の内面側に塗布され、又はテープ状の止水材が貼り付けられている場合と比較し、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６内の保護充填材３４が下方へ圧縮され、又は移動しても、この保護充填材３４との摩擦により止水ゴム２８が下方へ移動することや、継手部１６から脱落することを効果的に防止できる。
【００４０】
（止水構造の変形例）
次に、本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の変形例について説明する。図８には本実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第１の変形例が示されている。なお、図８に示される止水構造６０では、図３に示される止水構造５２と同一の部分について同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
この止水構造６０では、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、継手部１６の内側に充填される保護充填材６２として、２本の藁縄６４が用いられている。このような藁縄６４は、稲、小麦等のイネ科植物の茎を原料とした藁を綯って作られたものである。また藁縄６４は比較的低廉であり、水を含む地盤２６中では微生物等により比較的短時間で分解されるという特性を有している。
【００４２】
保護充填材６２は、所定のピッチで、鋼矢板１０の外側に貼り付けられた保持テープ４０により継手部１６の内側に保持されている。また保護充填材６２は、継手部１６に内側で、２本の藁縄６４間の切目６８を止水ゴム２８に対向させている。これにより、図３に示される保護充填材３４（分割片３６、３８）の場合と同様に、鋼矢板１０が地盤２６中に打込まれた後に、止水ゴム２８が、その膨張圧により藁縄６４間の切目６８を押し開きながら、この切目６８を通って継手部１６間の隙間内へ容易に膨張できる。
【００４３】
この結果、保護充填材６２に切目６８が無く、止水ゴム２８が継手部１６内へ膨張するには、その膨張圧により保護充填材６２を剪断等により破断する必要がある場合と比較し、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できるようになる。
また、保護充填材６２を藁縄６４により構成したことにより、鋼矢板１０を地盤２６中に打込んだ後には、地盤２６中で藁縄６４が経時的に分解されるので、鋼矢板１０の打込直後に、止水ゴム２８が継手部１６間に十分に膨張しなかった場合でも、その後に、止水ゴム２８の膨張が継続することで、保護充填材６２が継手部１６間から徐々に排除され、止水ゴム２８を継手部１６間に十分膨張させ、十分な止水性が得られる。
【００４４】
止水構造６０によっても、図３に示される止水構造５２と同様に、鋼矢板１０（先行鋼矢板１０Ｐ）を地盤２６に打設する際に、保護充填材６２により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
ここで、藁縄６４は、発泡スチロール、発泡ウレタン等の発泡樹脂材料と比較し、引張り強度、剪断強度等の強度の点で優れていることから、石、土砂等の地盤構成物との摩擦等により破断、欠損等の損傷が生じることが少なく、継手部１６の内側への地盤構成物の浸入をより効果的に防止できる。
【００４５】
この結果、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止でき、また後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００４６】
なお、止水構造６０では、止水ゴム２８の膨張容易性及び作業性を考慮して、保護充填材６２を２本の藁縄６４により構成したが、前述したように、藁縄が地盤２６中で容易に分解するものであることから、保護充填材６２を１本の藁縄により構成して良く、また作業性を更に良好とするため、３本以上の藁縄により構成しても良い。
【００４７】
次に、本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第２の変形例について説明する。図９（Ａ）には本発明の実施形態に係る鋼矢板における止水構造の第３の変形例が示され、図９（Ｂ）には、第３の変形例に係る止水構造が適用された互いに嵌合する一対の鋼矢板が示されている。なお、図９に示される止水構造７０では、図３に示される止水構造５２と同一の部分について同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
この止水構造７０では、図９（Ａ）に示されるように、継手部１６の内側に充填される保護充填材７２として、塑性的に流動可能なベントナイト、土質系遮水材等の粘土状材料が用いられている。
ここで、ベントナイトは、モンモリロナイト（粘土鉱物の一種）を主成分とし、石英、長石、クリストバライトなどが混在した粘土状材料（乾燥状態では、粉末）であり、水に対して極めて親和性が強く、吸水により膨張する性質（水膨張性）及び遮水性を有している。
【００４９】
また土質系遮水材は、海生粘土を主成分とし、これにベントナイト、ゲル化剤等を添加したものであり、高い遮水性を有している。これら以外にも、保護充填材７２を形成する粘土状材料としては、止水ゴム２８の膨張圧を受けて塑性的に流動可能なものならば、他のものも用いることができるが、好ましくは水膨張性又は遮水性を有するものが用いられる。
【００５０】
止水構造７０では、保護充填材７２が継手部１６の内側に充填されて、塑性変形した状態になることから、保持テープ４０等の保持部材を用いなくても、保護充填材７２自体の変形抵抗により継手部１６の内側に保持され、地盤２６中への打込み時に保護充填材７２が継手部１６からの脱落が防止される。
以上説明した止水構造７０では、保護充填材７２が止水ゴム２８の膨張圧を受けて塑性的に流動可能な粘土状材料により形成されている。このことから、先行鋼矢板１０Ｐが地盤２６中に打込まれた後、後続鋼矢板１０Ｆが地盤２６中に打込まれると、先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６内側に充填されていた保護充填材７２は、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの加圧力により継手部１６の下方又は外側へ流動するので、後続鋼矢板１０Ｆが継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、円滑に地盤２６中に打込まれる。
【００５１】
先行鋼矢板１０Ｐ及び後続鋼矢板１０Ｆの打設完了後には、図９（Ｂ）に示されるように、先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８が吸水すると共に、その膨張圧により保護充填材７２を塑性変形させつつ、継手部１６間の隙間内へ膨張するので、膨張した止水ゴム２８により互いに嵌合した継手部１６間の隙間を確実にシール（止水）できる。
また、保護充填材７２を、塑性的な流動性に加え、遮水性を有する粘土状材料により形成したことから、止水ゴム２８の膨張完了後に、保護充填材７２が止水ゴム２８と継手部１６との間に充填されることで、この保護充填材７２により継手部１６間の止水性を更に向上できる。
【００５２】
図９に示される止水構造７０によっても、図３に示される止水構造５２と同様に、鋼矢板１０（先行鋼矢板１０Ｐ）を地盤２６に打設する際に、保護充填材７２により先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６の内側に石、土砂等の地盤構成物が浸入することを阻止できる。
この結果、先行鋼矢板１０Ｐを地盤２６中に打込む際に、先行鋼矢板１０Ｐにおけるポケット溝２２に嵌挿された止水ゴム２８に地盤構成物との摩擦により欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止でき、また後続鋼矢板１０Ｆを地盤２６中に打込む際に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力が地盤構成物を介して先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に伝達されることも防止できるので、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６からの摩擦力により先行鋼矢板１０Ｐの止水ゴム２８に損傷が生じることも効果的に防止できると共に、後続鋼矢板１０Ｆの継手部１６を先行鋼矢板１０Ｐの継手部１６に嵌合させつつ、後続鋼矢板１０Ｆを円滑に地盤２６中に打込むことができる。
【００５３】
なお、本実施形態に係る鋼矢板１０は、一対のテーパ状のフランジ部１４を有しており、断面形状が所謂Ｕ字状のものであったが、これ以外にも、一対のフランジ部の先端側が幅方向外側へそれぞれ屈曲され、このフランジ部の先端部に継手部が形成されて、断面形状が所謂ハット状とされた鋼矢板であっても、止水構造５２、６０、７０及び、この止水構造５２、６０、７０を用いた止水ゴム２８の損傷防止方法を適用できる。
【００５４】
また、本実施形態に係る鋼矢板１０では、長手方向に延在するポケット溝２２が継手部１６における底板部１７の内面側（図２参照）に形成されている例を示したが、図１０（Ａ）に示されるように、一方の鋼矢板１０における底板部１７の内面側と対向する、他の鋼矢板１０における爪部１８の先端付近にポケット溝８０が形成されている場合や、図１０（Ｂ）に示されるように、一方の鋼矢板１０におけるフランジ部１４の継手部１６との境界付近における爪部１８の外面側にポケット溝８２が形成されている場合についても、本発明に係る止水構造５２、６０、７０を適用すれば、止水ゴム２８に欠損、破断等の損傷が生じることを効果的に防止できる。
【実施例】
【００５５】
次に、止水構造５２及び止水構造６０を備えた鋼矢板１０を地盤２６に打設した実験結果の一例を実施例１及び実施例２として説明する。
鋼矢板１０としては、有効幅ＷＲ＝６００ｍｍ、有効高さＨＲ＝２１０ｍｍ（図１（Ａ）参照）、長さ１６．５ｍのものを用いた。
止水ゴム２８としては、直径＝１２ｍｍ、引張り強さ＝２．９４ＭＰａ以上、切断時伸び＝５００％以上、硬さ＝Ａ３４±１０、体積変化率＝１７５±７５％のものを用いた。
【００５６】
止水ゴム２８をポケット溝２２の底面部に接着する接着剤としては、主成分が合成ゴム、主溶剤がトルエン及びｎ−ヘキサンのものを用い、これを刷毛によりポケット溝２２の底面部に均一の厚さに塗布した。
第１実施例では、保護充填材３４を２個の分割片３６、３８により構成した。分割片３６、３８としては、発泡スチロール製で、直径が２０ｍｍで、長さが約１６．５ｍとされた丸棒状のものを用いた。保持テープ４０としては、ポリエチレン繊維等の織布を基材とし、片面側に接着層が形成された養生テープを用い、これを長手方向に沿って１ｍピッチで鋼矢板１０に貼り付け、これらの保持テープ４０により１ｍピッチで開口１９を閉止した。
【００５７】
第２実施例では、保護充填材６２を２本の藁縄６４により構成した。保持テープ４０としては、第１実施例と同じものを用いた。
実施例１及び実施例２では、それぞれ鋼矢板１０を、バイブロハンマを用いて地盤２６中へ打込んだ。
実施例１では、４枚の鋼矢板１０をそれぞれ地盤２６に打込み、壁体２４（継手部１６の嵌合箇所：３箇所、止水ゴム２８の総数：８本）を構築した後、４枚の鋼矢板１０を地盤２６から引き抜き、止水ゴム２８の損傷の有無を目視にて検査した結果、止水ゴム２８には欠損、破断等の損傷が観察されなかった。
【００５８】
実施例２では、４枚の鋼矢板１０をそれぞれ地盤２６に打込み、壁体２４（継手部１６の嵌合箇所：３箇所、止水ゴム２８の総数：８本）を構築した後、４枚の鋼矢板１０を地盤２６から引き抜き、止水ゴム２８の損傷の有無を目視にて検査した結果、止水ゴム２８には欠損、破断等の損傷が観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼矢板の構成を示す幅方向に沿った断面図及び斜視図である。
【図２】図１に示される鋼矢板及び、この鋼矢板に装着される止水ゴムの構成を示す幅方向に沿った断面図である。
【図３】図１に示される鋼矢板及び、この鋼矢板に適用される止水構造の構成を示す幅方向に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る鋼矢板及び止水構造の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る一対の鋼矢板が互いに嵌合した状態を示す幅方向に沿った断面図及び斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る一対の鋼矢板における互いに嵌合した継手部及び止水ゴムを示す幅方向に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る鋼矢板により構築された壁体及び、この壁体の構築方法を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る鋼矢板に適用される止水構造の第２の変形例を示す幅方向に沿った断面図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施形態に係る鋼矢板に適用される止水構造の第３の変形例を示す幅方向に沿った断面図、（Ｂ）は第３の変形例に係る止水構造が適用された一対の鋼矢板の継手部が互いに嵌合した状態を示す幅方向に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る鋼矢板におけるポケット溝及び止水ゴムの配置についての他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 鋼矢板
１０Ｆ 後続鋼矢板
１０Ｐ 先行鋼矢板
１２ ウェブ部
１４ フランジ部
１６ 継手部
１７ 底板部
１８ 爪部
１９ 開口
２０ 噛合面
２２ ポケット溝
２４ 壁体
２６ 地盤
２８ 止水ゴム
３２ 接着層
３４ 保護充填材
３６、３８ 分割片
４０ 保持テープ
４２ 切目
５２ 止水構造
５４ クローラクレーン
５６ クレーン
５８ バイブロハンマ
６０ 止水構造
６２ 保護充填材
６４ 藁縄
６８ 切目
７０ 止水構造
７２ 保護充填材
８０、８２ ポケット溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板であって、
水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成され、前記ポケット溝内に装填されて、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水する止水材と、
外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成され、前記ポケット溝に前記止水材が嵌挿された状態で、前記継手部の内側に充填される保護充填材と、
を有することを特徴とする鋼矢板。
【請求項２】
前記保護充填材を、発砲スチロールにより形成したことを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
【請求項３】
前記保護充填材は、幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼矢板。
【請求項４】
前記保護充填材として、藁を綯って作られた藁縄を用いたことを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
【請求項５】
前記継手部の爪先側の開口を閉止して、該継手部の内側から前記保護充填材が脱落することを防止する保持部材を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の鋼矢板。
【請求項６】
複数枚の鋼矢板を有し、隣接する鋼矢板の継手部同士が連結されて構築された鋼矢板遮水壁であって、
前記鋼矢板として、請求項１乃至５の何れか１項記載の鋼矢板を用いたことを特徴とする鋼矢板遮水壁。
【請求項７】
プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法であって、
前記ポケット溝内に、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水するための止水材を装填した後、前記継手部の内側に、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成された保護充填材を充填する装填工程と、
前記装填工程の完了後に、前記保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設する先行打設工程と、
前記先行打設工程の完了後に、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設する後続打設工程と、を有することを特徴とする止水材の損傷防止方法。
【請求項１】
プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板であって、
水と反応して体積が膨張する水膨張性ゴムにより形成され、前記ポケット溝内に装填されて、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水する止水材と、
外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成され、前記ポケット溝に前記止水材が嵌挿された状態で、前記継手部の内側に充填される保護充填材と、
を有することを特徴とする鋼矢板。
【請求項２】
前記保護充填材を、発砲スチロールにより形成したことを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
【請求項３】
前記保護充填材は、幅方向に沿った断面視にて複数個の分割片からなる分割構造を有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼矢板。
【請求項４】
前記保護充填材として、藁を綯って作られた藁縄を用いたことを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
【請求項５】
前記継手部の爪先側の開口を閉止して、該継手部の内側から前記保護充填材が脱落することを防止する保持部材を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の鋼矢板。
【請求項６】
複数枚の鋼矢板を有し、隣接する鋼矢板の継手部同士が連結されて構築された鋼矢板遮水壁であって、
前記鋼矢板として、請求項１乃至５の何れか１項記載の鋼矢板を用いたことを特徴とする鋼矢板遮水壁。
【請求項７】
プレート状のウェブ部と、前記ウェブ部の側端部に設けられたフランジ部と、前記フランジ部の先端部に形成されたラルゼン型の継手部と、前記継手部に形成されたポケット溝と、を有する鋼矢板に用いられる止水材の損傷防止方法であって、
前記ポケット溝内に、前記継手部と該継手部に嵌合する他の鋼矢板の継手部との間を止水するための止水材を装填した後、前記継手部の内側に、外圧により圧縮可能な材料又は塑性的に流動可能な粘土状材料により形成された保護充填材を充填する装填工程と、
前記装填工程の完了後に、前記保護充填材により前記継手部の爪先側の開口を通して、該継手部の内側に地盤構成物が浸入することを阻止しつつ、後続鋼矢板に対して先行鋼矢板を地盤に打設する先行打設工程と、
前記先行打設工程の完了後に、後続鋼矢板の継手部を先行鋼矢板の継手部に嵌合すると共に、後続鋼矢板の継手部により先行鋼矢板の継手部内側の保護充填材を圧縮又は流動させつつ、後続鋼矢板を地盤に打設する後続打設工程と、を有することを特徴とする止水材の損傷防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−８４３８５（Ｐ２０１０−８４３８５Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５３５５８（Ｐ２００８−２５３５５８）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【出願人】（０００２１７６８６）電源開発株式会社 (207)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（０００１８２０３０）若築建設株式会社 (39)
【出願人】（３９０００１９９３）みらい建設工業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【出願人】（０００２１７６８６）電源開発株式会社 (207)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（０００１８２０３０）若築建設株式会社 (39)
【出願人】（３９０００１９９３）みらい建設工業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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