説明

鋼製の地中壁の引抜き方法

【課題】鋼製の地中壁の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力を効果的に低減させることができる方法を提供する。
【解決手段】地盤3に埋設された鋼製の地中壁1を引抜く方法であって、一対の鋼材11、12を、その一方が地中壁1の一方の壁面に面し、その他方が地中壁1の他方の壁面に面するように、地盤3に埋設し、直流電源14の正極を一対の鋼材11、12に、直流電源14の負極を地中壁1に接続し、直流電源14により一対の鋼材11、12と地中壁1とに直流電圧を印加してから、地中壁1を地盤3から引抜く。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼製の地中壁の引抜き方法、該方法を用いる地下水流路の形成方法、及びシールド機の進路の開放方法に関する。
【背景技術】
【0002】
地中に埋設されている複数の鋼材を引抜く方法として、引抜き対象の鋼材に直流電源の負極を、他の鋼材に直流電源の正極を接続してこれらに直流電圧を印加してから、引抜き対象の鋼材を引抜く方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この鋼材の引抜き方法では、直流電圧を印加された一対の鋼材の間に電気浸透流が生じ、引抜き対象の鋼材の周囲に水分が集まることにより、鋼材の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力が低下し、鋼材の引抜きが容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3198598号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、地中壁を構成する鋼矢板を、上記方法を用いて引抜く場合には、鋼矢板から離れた位置に鋼材を打設してこの鋼材に直流電源の正極を接続し、鋼矢板に直流電源の負極を接続して、これらに直流電圧を印加することになる。この場合、地中壁は横方向に広がっており、負極の反対側の面まで電気浸透流が生じ難くなるため、正極から負極への水分の移動が、地中壁の片側の面のみで生じることになり、鋼矢板の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力を効果的に低減させることができない。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鋼製の地中壁の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力を効果的に低減させることができる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、地中壁の引抜き方法は、地盤に埋設された鋼製の地中壁を引抜く方法であって、第1の電極を前記地中壁の一方の壁面に面し、第2の電極を前記地中壁の他方の壁面に面するように、地盤に埋設し、直流電源の正極を前記第1及び第2の電極に、前記直流電源の負極を前記地中壁に接続し、前記直流電源により前記第1及び第2の電極と前記地中壁との間に直流電圧を印加してから、前記地中壁を地盤より引抜くことを特徴とする。
【0007】
なお、地中壁を地盤より引抜くのは、直流電源により第1及び第2の電極と地中壁との間に直流電圧を印加した後でもよく、印加しながらでもよい。
【0008】
また、地下水流路の形成方法は、前記の地中壁の引抜き方法を用いて、前記地中壁の一部を地盤から引抜くことにより、前記地中壁に地下水流路を形成することを特徴とする。
【0009】
また、シールド機の進路の開放方法は、前記の地中壁の引抜き方法を用いて、シールドトンネルの発進立坑の壁面を構成する前記地中壁の一部を、シールド機の前記発進立坑からの進路から引き上げることにより、前記進路を開放することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、鋼製の地中壁の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力を効果的に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】一実施形態に係る鋼製の地中壁の引抜き方法を用いて地盤から引抜く土留め壁を示す立面図である。
【図2】土留め壁を示す平面図である。
【図3】土留め壁の引抜き対象部分を引抜いている状態を示す立面図である。
【図4】他の実施形態に係る鋼製の地中壁の引抜き方法を用いて地盤から引抜く土留め壁を示す立面図である。
【図5】土留め壁の引抜き対象部分をシールド機の進路から引上げている状態を示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る鋼製の地中壁の引抜き方法を用いて地盤3から引抜く土留め壁1を示す立面図であり、図2は、当該土留め壁1を示す平面図である。これらの図に示すように、土留め壁1は、地盤3に打設された多数の鋼矢板(シートパイル)2により構成された鋼製の矢板壁である。
【0013】
鋼矢板2は、U型(ハット型)鋼矢板であり、両端にフック部が形成されており、隣設された鋼矢板2は、互にフック部を係合させることにより横方向に連結されている。また、鋼矢板2は、サイレントマスター(サイレントパイル)工法等の打込み工法等により、地盤3の粘土層4まで打設されており、鋼矢板2が横方向に連なってなる土留め壁1と粘土層4とにより地下水の流れが塞き止められる。
【0014】
ここで、土留め壁1よりも地下水流の下流側における地下水位が、土留め壁1よりも地下水流の上流側における地下水位よりも低くなるところ、該下流側に井戸が存在するような場合には、該下流側における地下水位を一定以上に保つ必要がある。このため、例えば、地下鉄線路等に沿って土留め壁1を構築する場合等、土留め壁1を長距離に亘って構築するような場合には、地下鉄線路等の工事終了後に、土留め壁1の一部の鋼矢板2を地盤3から引抜くことにより、土留め壁1の一部に地下水流路を形成する。そこで、以下に説明する方法を用いて土留め壁1の一部を構成する鋼矢板2を地盤3から引抜く。
【0015】
まず、土留め壁1の一方の壁面に面して鋼製の長尺部材である鋼材11を打設し、土留め壁1の他方の壁面に面して鋼製の長尺部材である鋼材12を打設する。また、鋼材11、12を、土留め壁1の引抜き対象部分5から所定間隔の位置に、土留め壁1の下端が位置する深さまで延びるように打設する。また、鋼材11、12を、土留め壁1の引抜き対象部分5の幅方向(横方向)中央部を挟んで対向するように打設する。
【0016】
また、鋼材11、12には、直流電源14の正極を接続し、土留め壁1の引抜き対象部分5には、直流電源14の負極を接続する。そして、直流電源14により、鋼材11と土留め壁1の引抜き対象部分5との間、及び、鋼材12と土留め壁1の引抜き対象部分5との間に、直流電圧を印加する。
【0017】
ここで、通常の地盤は、相当量の水分と相当量の電解質とを含んでいる。このため、正極に接続された鋼材11、12と負極に接続された土留め壁1の引抜き対象部分5との間に直流電圧を印加すると、鋼材11、12から土留め壁1の引抜き対象部分5への電気浸透流が生じ、鋼材11、12と土留め壁1の引抜き対象部分5との間の水分が、土留め壁1の引抜き対象部分5に集まる。
【0018】
これにより、土留め壁1の引抜き対象部分5と地盤3との境界部に、周辺と比して格段に水分量が多い軟弱土層が形成される。即ち、土留め壁1の引抜き対象部分5が地盤3から縁切りされた状態となる。従って、土留め壁1の引抜き対象部分5と地盤3との付着力が低下され、土留め壁1の引抜き対象部分5の引抜きに対する地盤3の摩擦抵抗力が低下される。なお、電圧値、電圧印加時間や鋼材11と土留め壁1との間隔等は、土留め壁1の打設深さや引抜き対象部分5の幅や地盤3の水分量や地盤3の電解質の含有量等を考慮して設定する。
【0019】
図3は、土留め壁1の引抜き対象部分5を引抜いている状態を示す立面図である。この図に示すように、鋼材11、12と土留め壁1との間に直流電圧を印加した後、引抜き対象部分5に含まれる鋼矢板2を1本ずつ引抜く。これにより、土留め壁1に地下水流路が形成される。この際、鋼矢板2は、油圧式圧入機(サイレントパイラー)やクレーン等を用いて引抜く。なお、クレーンを用いて鋼矢板2を引抜く場合には、鋼矢板2の頭部にクレーンのフックを引掛けるための孔を空けておく必要がある。
【0020】
ここで、土留め壁1は横方向に広がっていることから、土留め壁1の片面側でのみ正極となる鋼材から土留め壁1への電気浸透流を生じさせる場合には、土留め壁1の反対側の面にまで電気浸透流を生じさせることは難しく、土留め壁1の片面側にのみ水が集まることになる。そこで、本実施形態では、土留め壁1の片面側の地盤3に正極となる鋼材11を打設するのみならず、その裏面側の地盤3にも正極となる鋼材12を打設して、土留め壁1の片面側でのみならず、土留め壁1の両面側で、鋼材11、12から土留め壁1への電気浸透流を生じさせた。これにより、土留め壁1の片面のみならず、両面が地盤3から縁切りされた状態となる。よって、土留め壁1の片面側にのみ正極となる鋼材を打設して、土留め壁1の片面側でのみ鋼材から土留め壁1への電気浸透流を生じさせる場合と比して、土留め壁1と地盤3との付着力を低下でき、土留め壁1の引抜きに対する地盤3の摩擦抵抗力を低下できる。
【0021】
従って、土留め壁1の引抜き対象部分5に含まれる鋼矢板2を地盤3から引抜く作業を容易化できる。また、引き抜かれる鋼矢板2への土、特に粘性土の付着を抑制でき、ひいては、鋼矢板2の引抜き後の地盤3に残る空洞を最小限に抑制することができ、以って、地盤3に残った空洞による地盤沈下の発生を抑制したり、この空洞を埋める作業を不要にしたりすることができる。
【0022】
図4は、他の実施形態に係る鋼製の地中壁の引抜き方法を用いて地盤3から引抜く土留め壁101を示す立面図である。この図に示すように、土留め壁101は、多数の鋼矢板2により構成された鋼製の矢板壁であり、シールドトンネルの工事で構築されるシールド機(不図示)の発進立坑6の壁面を構成する。ここで、土留め壁101の一部は、シールド機の進路7を塞いでおり、本実施形態では、土留め壁101の一部をシールド機の進路7から引き上げることによりシールド機の進路7を開放する。
【0023】
まず、発進立坑6の底側の地盤に鋼製の長尺部材である鋼材111を打設し、土留め壁101の外周側の壁面に面して鋼製の長尺部材である鋼材112を打設する。また、鋼材111、112を、土留め壁101の引抜き対象部分から所定間隔の位置に、土留め壁101の下端が位置する深さまで延びるように打設する。また、鋼材111、112を、土留め壁101の引抜き対象部分の幅方向(横方向)中央部を挟んで対向するように打設する。
【0024】
また、鋼材111、112には、直流電源14の正極を接続し、土留め壁101の引抜き対象部分には、直流電源14の負極を接続する。そして、直流電源14により、鋼材111と土留め壁101の引抜き対象部分との間、及び、鋼材112と土留め壁101の引抜き対象部分との間に、直流電圧を印加することによって、鋼材111、112から土留め壁101の引抜き対象部分への電気浸透流を生じさせる。
【0025】
これにより、土留め壁101の引抜き対象部分が地盤から縁切りされた状態となる。従って、土留め壁101の引抜き対象部分と地盤との付着力が低下され、土留め壁101の引抜き対象部分の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力が低下される。
【0026】
図5は、土留め壁101の引抜き対象部分をシールド機の進路7から引上げている状態を示す立面図である。この図に示すように、鋼材111、112と土留め壁101との間に直流電圧を印加した後、土留め壁101の引抜き対象部分に含まれる鋼矢板2を1本ずつシールド機の進路7から引上げる。この際、鋼矢板2は、油圧式圧入機(サイレントパイラー)やクレーン等を用いて引上げる。これにより、シールド機の進路7が開放される。
【0027】
ここで、本実施形態では、発進立坑6の外周側の地盤に正極となる鋼材112を打設するのみならず、発進立坑6の底側の地盤にも正極となる鋼材111を打設して、土留め壁101の片面側でのみならず、土留め壁101の両面側で、鋼材111、112から土留め壁101への電気浸透流を生じさせた。これにより、土留め壁101の片面のみならず、両面が地盤から縁切りされた状態となる。よって、土留め壁101の片面側にのみ正極となる鋼材を打設して、土留め壁101の片面側でのみ鋼材から土留め壁101への電気浸透流を生じさせる場合と比して、土留め壁101と地盤との付着力を低下でき、土留め壁101の引抜きに対する地盤の摩擦抵抗力を低下できる。
【0028】
従って、土留め壁101の引抜き対象部分に含まれる鋼矢板2をシールド機の進路7から引上げる作業を容易化できる。また、引上げられる鋼矢板2への土、特に粘性土の付着を抑制でき、ひいては、鋼矢板2の引抜き後の地盤に残る空洞を最小限に抑制することができ、以って、地盤に残った空洞による地盤沈下の発生を抑制したり、この空洞を埋める作業を不要にしたりすることができる。
【0029】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、鋼矢板2により構成される構成の土留め壁1、101を例に挙げて本発明を説明したが、例えば、鋼管矢板により構成される地下連続壁の引抜きにも本発明を適用できる。
【0030】
また、上述の実施形態では、電極として鋼材を用いたが、他の金属や炭素等の材料で形成された部材を電極として用いてもよい。また、上述の実施形態では、一対の鋼材と土留め壁との間に直流電圧を印加した後、土留め壁の鋼矢板を引抜いたが、一対の鋼材と土留め壁との間に直流電圧を印加しながら、土留め壁の鋼矢板を引抜いてもよい。さらに、上述の実施形態では、一対の鋼材を地中壁の打設深さまで打設したが、一対の鋼材の打設深さは、地中壁の打設深さより浅くてもよい。
【符号の説明】
【0031】
1 土留め壁(地中壁)、2 鋼矢板、3 地盤、4 粘土層、5 引抜き対象部分、6 発進立坑、7 進路、11 鋼材(第1の電極)、12 鋼材(第2の電極)、14 直流電源、101 土留め壁(地中壁)、111 鋼材(第1の電極)、112 鋼材(第2の電極)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤に埋設された鋼製の地中壁を引抜く方法であって、
第1の電極を前記地中壁の一方の壁面に面し、第2の電極を前記地中壁の他方の壁面に面するように、地盤に埋設し、
直流電源の正極を前記第1及び第2の電極に、前記直流電源の負極を前記地中壁に接続し、
前記直流電源により前記第1及び第2の電極と前記地中壁との間に直流電圧を印加してから、
前記地中壁を地盤より引抜くことを特徴とする地中壁の引抜き方法。
【請求項2】
請求項1に記載の地中壁の引抜き方法を用いて、前記地中壁の一部を地盤から引抜くことにより、前記地中壁に地下水流路を形成することを特徴とする地下水流路の形成方法。
【請求項3】
請求項1に記載の地中壁の引抜き方法を用いて、シールドトンネルの発進立坑の壁面を構成する前記地中壁の一部を、シールド機の前記発進立坑からの進路から引き上げることにより、前記進路を開放することを特徴とするシールド機の進路の開放方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−214979(P2012−214979A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−79240(P2011−79240)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】