特許 6940329 止水壁の構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6940329

(24)【登録日】2021年9月6日

(45)【発行日】2021年9月29日

(54)【発明の名称】止水壁の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/06 20060101AFI20210916BHJP

   E02D 7/00 20060101ALI20210916BHJP

   E21B 4/06 20060101ALI20210916BHJP

   E02D 5/28 20060101ALI20210916BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/06

   E02D7/00 A

   E21B4/06

   E02D5/28

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-159901(P2017-159901)

(22)【出願日】2017年8月23日

(65)【公開番号】特開2019-39158(P2019-39158A)

(43)【公開日】2019年3月14日

【審査請求日】2020年7月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141521

【氏名又は名称】株式会社技研製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(72)【発明者】

【氏名】大野 正明

(72)【発明者】

【氏名】川村 吉智

(72)【発明者】

【氏名】西森 勇次

(72)【発明者】

【氏名】上村 悟史

【審査官】 東 芳隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１１２９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０２０６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２８９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１７９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２１３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／００−５／８０

Ｅ０２Ｄ ７／００−７／３０

Ｅ２１Ｂ ４／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁の構築方法であって、
前記鋼管杭および前記閉塞部材を設置した後、前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域に、ダウンザホールハンマーを備えた、下端部から掘削ズリ排出補助流体が噴射するように構成された掘削洗浄管を挿入して前記杭間領域の掘削および洗浄を行い、
前記杭間領域に固化材を充填することで止水壁を構築する、止水壁の構築方法。

【請求項2】

前記杭間領域の掘削および洗浄の際に、前記ダウンザホールハンマーの駆動流体が水であり、前記掘削ズリ排出補助流体が空気である前記掘削洗浄管を用い、該掘削洗浄管は、
水の流路と空気の流路とを有するケーシングと、
前記ケーシングの下端部に接続された前記ダウンザホールハンマーと、
前記ケーシングに取り付けられ、前記ケーシングの外側面に設けられた空気吐出口の上方から前記ダウンザホールハンマーの下端部まで延びる、前記ダウンザホールハンマーの外周を覆う外周パイプとを有し、
前記外周パイプの下端部に、該外周パイプの内方を流れる空気を外方に噴射させる空気噴射口が設けられている、請求項１に記載の止水壁の構築方法。

【請求項3】

前記杭間領域の地盤に応じて、前記ケーシングに取り付けられていた前記ダウンザホールハンマーおよび前記外周パイプを、前記杭間領域内の洗浄を行う洗浄ノズルに付け替えてなる洗浄管を用いて、前記杭間領域の洗浄を行う、請求項２に記載の止水壁の構築方法。

【請求項4】

既設の鋼管杭を把持し、前記既設の鋼管杭から反力を取った状態で新たな鋼管杭を把持して地盤に圧入する杭圧入機を用い、前記杭圧入機が備えるチャック装置で前記掘削洗浄管を把持して該掘削洗浄管を前記杭間領域内に下降させて前記杭間領域の掘削および洗浄を行う、請求項１又は２に記載の止水壁の構築方法。

【請求項5】

前記チャック装置に前記掘削洗浄管を把持するためのアタッチメントを取り付け、
前記アタッチメントを取り付けた前記チャック装置で前記掘削洗浄管を把持し、該掘削洗浄管を下降させて前記杭間領域の掘削および洗浄を行う、請求項４に記載の止水壁の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管杭を用いた止水壁の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば河川に設置された橋を撤去するような場合には橋脚周りの締切りを行うために、特許文献１のような止水壁を構築することがあった。特許文献１の止水壁は、鋼管杭を間隔をおいて圧入した後、小径の鋼管である杭間パイプを隣り合う鋼管杭にそれぞれ接するように圧入し、さらに鋼管杭と杭間パイプで囲まれた領域（以下、“杭間領域”）にモルタルを充填することで止水処理を施している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５−１１２９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の施工方法では、杭間領域にモルタルを充填する前にウォータージェットにより杭間領域内を洗浄し、杭間領域内の泥土を排出している。しかしながら、止水壁の構築箇所が硬質地盤であった場合、杭間領域に硬質地盤が残っていると、ウォータージェットでは杭間領域内に残っている地盤を掘削して洗浄することができなかった。これにより杭間領域内へのモルタルの充填が不十分となり、止水壁からの漏水が発生することがあった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材（例えば杭間パイプ）とを用いた止水壁の止水性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する本発明は、間隔をおいて設置された複数の鋼管杭と、隣り合う前記鋼管杭のそれぞれに接し、かつ、各鋼管杭間の隙間を囲むように設置された閉塞部材とを備えた止水壁の構築方法であって、前記鋼管杭および前記閉塞部材を設置した後、前記鋼管杭および前記閉塞部材で囲まれた杭間領域に、ダウンザホールハンマーを備えた、下端部から掘削ズリ排出補助流体が噴射するように構成された掘削洗浄管を挿入して前記杭間領域の掘削および洗浄を行い、前記杭間領域に固化材を充填することで止水壁を構築することを特徴としている。

【0007】

本発明に係る止水壁の構築方法においては、鋼管杭と閉塞部材で囲まれた杭間領域内の地盤を掘削しながら、杭間領域の洗浄を行うことができる。これにより、鋼管杭の下端部までモルタル等の固化材を充填することができる。

【0008】

なお、本発明において“閉塞部材が鋼管杭に接する”とは、鋼管杭と閉塞部材とが接する場合の他、鋼管杭と閉塞部材と固化材により止水壁としての機能を発揮できる程度に鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が空いている場合も含む概念である。例えば鋼管杭と閉塞部材との間に少しだけ隙間が生じていても、杭間領域に充填される固化材がこの隙間に入り込んで固化することで止水壁として十分に機能する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、間隔をおいて設置される複数の鋼管杭と隣り合う鋼管杭同士の間を閉塞する閉塞部材を用いた止水壁の止水性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る杭圧入機の概略構成を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係るアタッチメントユニットの概略構成を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係るアタッチメントユニットが杭圧入機に取り付けられた状態を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る掘削洗浄管の概略構成を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る掘削洗浄管のケーシング下端部を示す図である。なお、本図では外周パイプの紙面手前側の部分の図示を省略している。

【図6】本発明の実施形態に係る外周パイプ取付部材の形状を示す断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る外周パイプ上端部の形状を示す断面図である。

【図8】図５中のＡ−Ａ断面図である。なお、本図ではダウンザホールハンマーの外形を二点鎖線で示しており、その他の詳細な形状については図示していない。

【図9】本発明の実施形態に係る外周パイプが取り外された状態の掘削洗浄管を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る洗浄ノズルを備える洗浄管を示す図である。

【図11】本発明の実施形態に係る止水壁の鋼管杭と杭間パイプとが設置された状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0012】

本実施形態では図１に示すような杭圧入機１０を用いて、河床が硬質地盤である河川に鋼管杭２と閉塞部材の一例である杭間パイプ３からなる止水壁１を構築する。なお、閉塞部材は例えば、Ｌ字鋼（等辺山形鋼）、Ｈ型鋼、Ｃ型鋼等であっても良い。

【0013】

杭圧入機１０は、サドル１１と、サドル１１の下部に設けられたクランプ装置１２と、サドル１１上を前後動可能に設けられたスライドベース１３と、スライドベース１３上に旋回可能に設けられた旋回ベース１４と、旋回ベース１４の前端部に昇降シリンダ装置１５を介して支持されたチャック装置１６と、旋回ベース１４上に支持されたクレーン２０を備えている。

【0014】

杭圧入機１０は、地盤に圧入された既設の鋼管杭２の上端側を掴んで既設の鋼管杭２から反力を取りながら、昇降可能なチャック装置１６で新たな鋼管杭２を把持して下降させることにより鋼管杭２を地盤に圧入する。クランプ装置１２は、鋼管杭２の上端開口から内部に挿入した把持爪を既設の鋼管杭２の半径方向に移動させる機能を有している。その把持爪を既設の鋼管杭２の半径方向外側に移動させて鋼管杭２の内側で突っ張った状態とすることで鋼管杭２を内側から把持する。これにより杭圧入機１０が既設の鋼管杭２に対して固定される。

【0015】

チャック装置１６は、鋼管杭２を把持するチャック部１７を有し、チャック部１７は鋼管杭２が挿入されるための開口部１７ａと、開口部１７ａに挿入された鋼管杭２の半径方向に移動可能な複数の杭把持爪１７ｂを有している。チャック部１７は、開口部１７ａに鋼管杭２が挿入された後、杭把持爪１７ｂを鋼管杭２の半径方向内側に移動させることで鋼管杭２を把持する。また、チャック装置１６はチャック部１７を回転させるよう構成されている。すなわち、本実施形態の杭圧入機１０は、回転式杭圧入機であり、チャック装置１６のチャック部１７の回転と、杭把持爪１７ｂによる把持状態と解放状態の切り替えと、昇降シリンダ装置１５による昇降移動の組み合わせにより鋼管杭２を回転させながら地盤に圧入する。以上の構成は、いわゆるジャイロプレス工法（登録商標）に用いられるジャイロパイラー（登録商標）と同様の構成である。

【0016】

本実施形態の杭圧入機１０はさらに、鋼管杭２より径が小さい杭間パイプ３を把持するためのアタッチメントユニット３０が取り付けられるよう構成されている。図１、図２に示すようにアタッチメントユニット３０は、杭間パイプ３を把持する複数のアタッチメント３１と、各アタッチメント３１を連結する連結部材３２と、アタッチメント３１の上端部に設けられた、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの上端部に引っ掛けられる嵌合爪３３と、アタッチメント３１の下端部に設けられた、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの下端部に回動して引っ掛けられるラッチ３４とを有している。

【0017】

連結部材３２は円環状のプレートであり、中央の孔部（不図示）には杭間パイプ３が挿入される。各アタッチメント３１は、連結部材３２の周縁部に取り付けられており、各アタッチメント３１間には連結部材３２の孔部に合わせた隙間が形成されている。また、各アタッチメント３１は半径方向に移動可能に構成されている。

【0018】

このように構成されたアタッチメントユニット３０をチャック装置１６に取り付ける際には、クレーン２０でアタッチメントユニット３０を吊り上げ、チャック装置１６のチャック部１７に降ろしていき、開口部１７ａに挿入する。そして、図３に示すようにアタッチメント３１の嵌合爪３３をチャック部１７の杭把持爪１７ｂの上端部に引っ掛ける。また、アタッチメント３１のラッチ３４をチャック部１７の下端部に引っ掛ける。これによりアタッチメント３１が杭把持爪１７ｂに固定され、チャック部１７の杭把持爪１７ｂの移動に伴い、アタッチメント３１も一体となって移動することになる。連結部材３２の孔部（不図示）を介してチャック部１７の開口部１７ａに挿入された杭間パイプ３は、杭把持爪１７ｂを半径方向内側に移動させることによりアタッチメント３１で把持される。なお、本実施形態のアタッチメントユニット３０は、図１、図２に示すようにチャック部１７の上方から開口部１７ａに挿入して取り付けられるように構成されているが、チャック部１７の下方から開口部１７ａに挿入して取り付けられるように構成されていても良い。

【0019】

次に、本実施形態における掘削洗浄管について説明する。なお、本明細書における掘削洗浄管の説明に関する“上”または“下”とは、掘削洗浄管の使用時、すなわち掘削洗浄管が杭間領域に挿入される状態の“上”または“下”を意味する。例えば“掘削洗浄管の上端部”と記載されている場合には、掘削洗浄管の両端部のうち、掘削洗浄管の使用時において上方に位置する端部のことをいう。同様に“掘削洗浄管の下端部”と記載されている場合には、掘削洗浄管の両端部のうち、掘削洗浄管の使用時において下方に位置する端部のことをいう。

【0020】

図４に示すように本実施形態の掘削洗浄管５０は二重管構造のケーシング５１と、ケーシング５１の下端部に接続されたダウンザホールハンマー５２と、ケーシング５１に取り付けられ、ダウンザホールハンマー５２の外周を覆う外周パイプ５３とを有している。ケーシング５１は、ダウンザホールハンマー５２の駆動流体である水が内管５１ａに流れ、掘削ズリ排出補助流体である空気が外管５１ｂに流れるよう構成され、ケーシング５１の外側面には外管５１ｂ内を流れる空気が吐出する空気吐出口５４が形成されている。なお、掘削ズリ排出補助流体とは、掘削ズリ（掘削された土壌や破砕された岩盤等）の地上への排出を促進させるための流体である。ダウンザホールハンマー５２は、水を駆動流体とする、いわゆるウォーターハンマーであり、例えばWassara社製のワッサラハンマーが用いられる。ダウンザホールハンマー５２の下端には、地盤を掘削するための掘削ビット（不図示）が設けられたビット部５５が着脱自在に取り付けられている。なお、図４の実線矢印は水の流れを示しており、図４の破線矢印は空気の流れを示している。

【0021】

図５はケーシング５１下端部のより詳細な構成を示す図である。図５に示すように外周パイプ５３は、ケーシング５１の空気吐出口５４よりも上方の部分からダウンザホールハンマー５２の下端部にまで延びている。なお、地盤を掘削できるようダウンザホールハンマー５２のビット部５５は外周パイプ５３に覆われていない。

【0022】

外周パイプ５３とケーシング５１は、外周パイプ５３の上端部と、ケーシング５１に取り付けられた外周パイプ取付部材５６とが螺合することで接続されている。外周パイプ取付部材５６は図６に示すように雄ネジ加工が施された環状部品である。一方、外周パイプ５３の上端部内面には図７に示すように雌ネジ加工が施されている。

【0023】

また、図５に示すように外周パイプ５３の下端には、中央に開口部を有する環状の円板部材５７が取り付けられている。円板部材５７は、例えば外周パイプ５３の側面部に溶接されることで外周パイプ５３の下端に取り付けられる。図８に示すように円板部材５７の内径は当該箇所におけるダウンザホールハンマー５２の径とほぼ同一となっている。すなわち、円板部材５７とダウンザホールハンマー５２との隙間は極めて小さくなっている。

【0024】

本実施形態の円板部材５７の周縁部には、間隔をおいて貫通孔（不図示）が形成されており、各貫通孔には六角穴付ボルト５８が嵌め込まれている。六角穴付ボルト５８の中央部には頭部から先端部に向かって貫通する孔５９が加工されており、その孔５９は外周パイプ５３の内方を流れる空気の噴射口（以下、“空気噴射口”）として機能する。空気噴射口５９からの空気の噴射量は、空気噴射口５９の加工時に穴径を変えることで調節される。なお、空気噴射口５９の数や配置は本実施形態で説明したものに限定されず、現場条件によって変更しても良い。

【0025】

このような構造の外周パイプ５３は次のようにしてケーシング５１に取り付けられる。まず、図９に示すようにケーシング５１に外周パイプ取付部材５６を被せ、ケーシング５１の空気吐出口５４よりも上部において溶接等により外周パイプ取付部材５６を固定しておく。続いて、外周パイプ５３をケーシング５１に嵌め込むことができるよう一度ダウンザホールハンマー５２のビット部５５を取り外す。その後、ダウンザホールハンマー５２に外周パイプ５３を被せ、外周パイプ５３の上端部と外周パイプ取付部材５６とを接続する。最後に取り外していたビット部５５をダウンザホールハンマー５２の先端部に取り付ける。なお、外周パイプ５３をケーシング５１から取り外す場合には、上記の取付方法と逆の手順を行えば良い。以上のように、外周パイプ５３はケーシング５１に対して着脱自在に取り付けられている。

【0026】

ケーシング５１と外周パイプ５３は、ケーシング５１の空気吐出口５４よりも上方で接続されているため、空気吐出口５４から吐出される空気は外周パイプ５３の内方に吐出される。また、ケーシング５１と外周パイプ５３は螺合により接続されているため、外周パイプ５３の内方に吐出された空気は外周パイプ５３の上端部からは外部に流出しにくい。このため、外周パイプ５３の内方に吐出された空気は外周パイプ５３の下端部に向かっていく。外周パイプ５３の下端には円板部材５７が設けられており、また外周パイプ５３の下端においては円板部材５７の内径とダウンザホールハンマー５２の径が略同径であることから、円板部材５７とダウンザホールハンマー５２との間の隙間からは空気が漏れにくくなっている。このため、外周パイプ５３の内方を流れる空気は円板部材５７の空気噴射口５９から噴射される。なお、例えば外周パイプ５３を設けず、ケーシング５１の外側面の空気吐出口５４から空気を噴射するだけでは洗浄力が低下するおそれがある。この場合、ダウンザホールハンマー５２による掘削が可能であっても杭間領域Ｒを十分に洗浄することができないおそれがある。

【0027】

なお、図４に示す例ではケーシング５１の下端部にダウンザホールハンマー５２および外周パイプ５３が取り付けられているが、本実施形態のケーシング５１は、ダウンザホールハンマー５２および外周パイプ５３に替えて、図１０に示すような洗浄ノズル６１をケーシング５１の下端部に取り付けられるよう構成されている。ケーシング５１の下端部に洗浄ノズル６１が接続されてなる洗浄管６０は、洗浄ノズル６１の下端から水が噴射すると共に、洗浄ノズル６１の側面からも水が噴射する構造となっている。また、洗浄ノズル６１の側面においては水の噴射口の周囲から空気が噴射するよう構成されている。これにより洗浄ノズル６１側面から噴射される水の噴射範囲を限定することができる。洗浄ノズル６１は従前のウォータージェット方式の洗浄ノズルのように下端のみから水が噴射する構造であっても良いが、洗浄能力向上の観点からは本実施形態のように洗浄ノズル６１の側面から水と空気が噴射する構造であることが好ましい。

【0028】

次に、以上の杭圧入機１０を用いた止水壁１の構築方法について説明する。

【0029】

まず図１１に示すように鋼管杭２および杭間パイプ３を設置する。鋼管杭２および杭間パイプ３の設置方法は特に限定されるものでなく、従前の方法と同様に設置しても良い。例えば地盤に杭を圧入する杭圧入機を用いて、まず鋼管杭２を間隔をおいて圧入し、その後、チャック装置１６のチャック部１７にアタッチメントユニット３０を取り付けて隣り合う鋼管杭２間に杭間パイプ３を圧入する。このとき杭間パイプ３は、隣り合う鋼管杭２のそれぞれに接すると共に、鋼管杭２間の隙間を囲うように２本設置される。これらの工程を、延伸方向の長さが所定の長さとなるまで繰り返し行い、鋼管杭列を構築する。

【0030】

次に、隣り合う鋼管杭２および２本の杭間パイプ３で囲まれた杭間領域Ｒの掘削および洗浄を行う。ここでは、図４に示すようにダウンザホールハンマー５２を有する掘削洗浄管５０を用いる。本実施形態においてはクレーン２０で吊った掘削洗浄管５０を杭間領域Ｒに下ろしていく。なお、掘削洗浄管５０を吊り上げるクレーンは地上に配備されたクレーンであっても良い。

【0031】

そして、掘削洗浄管５０に、ダウンザホールハンマー５２の駆動流体としての水と掘削ズリ排出補助流体としての空気の供給を開始する。これによりダウンザホールハンマー５２が駆動し、ダウンザホールハンマー５２の下端部から水が噴射すると共に、掘削洗浄管５０の下端部から空気が噴射される。この状態で、クレーン２０で吊った掘削洗浄管５０を杭間領域Ｒ内に下降させていくことで杭間領域Ｒの洗浄が開始される。その後、ダウンザホールハンマー５２下端のビット部５５が河床に到達すると、洗浄に加えて地盤の掘削も開始される。これにより地盤が硬質なものであってもダウンザホールハンマー５２で掘削しながら洗浄を行うことができる。また、本実施形態の掘削洗浄管５０においては、下端部から噴射された空気が、掘削洗浄管５０と、鋼管杭２や杭間パイプ３との間の水中を通り、地上に向かって流れていく。ダウンザホールハンマー５２による掘削で生じる掘削ズリは、そのような水中の空気の流れによって地上への排出が促進される。すなわち、本実施形態では掘削洗浄管５０と杭間領域Ｒの内壁との隙間が掘削ズリ排出用の流路となる。そして、本実施形態における杭間領域Ｒの内壁は鋼管杭２や杭間パイプ３の外面に相当するため、杭間領域Ｒの内壁が崩壊することはない。これにより、掘削ズリの流路が塞がれるといった問題が起こりにくくなっている。

【0032】

なお、上記のようにダウンザホールハンマー５２を有する掘削洗浄管５０で杭間領域Ｒの掘削および洗浄をした後、ケーシング５１に取り付けられたダウンザホールハンマー５２および外周パイプ５３を図１０に示す洗浄ノズル６１に付け替えて、再度杭間領域Ｒを洗浄しても良い。具体的には、ケーシング５１に洗浄ノズル６１を取り付けてなる洗浄管６０を、例えば図示しないクレーンやボーリングマシーンなどで保持し、水と空気を供給しながら洗浄管６０を杭間領域Ｒ内に挿入していく。これにより杭間領域Ｒ内が洗浄される。このように、掘削洗浄管５０による掘削および洗浄に加え、洗浄管６０による洗浄を行うことで、杭間領域Ｒの洗浄をより高いレベルで行うことができる。

【0033】

図１０に示す洗浄ノズル６１を有する洗浄管６０を用いた場合、洗浄ノズル６１の先端から水が噴射されるだけでなく、洗浄ノズル６１の側面からも水が噴射される。このため、洗浄管６０の下方が洗浄されるだけでなく、洗浄管６０の側方も洗浄される。例えば図１１に示す杭間領域Ｒの四隅には土が残留しやすいが、洗浄管６０の下端部で側方に水を噴射することで、その杭間領域Ｒの四隅に残留した土を除去することが可能となる。特に、図１０に示す洗浄ノズル６１の場合、洗浄ノズル６１側面の水の噴射口の周囲から空気が噴射される。このため、噴射された空気が円筒状の層を成し、その内部に水が噴射されることになるため、水の噴射範囲が限定される。これにより鋼管杭２の表面や杭間パイプ３の表面に当たる水の勢いが強くなり、洗浄能力をさらに向上させることができる。なお、図１０に示す例では洗浄管６０の側方の水の噴射口の周囲からのみ空気を噴射させることとしたが、洗浄管６０の下方の水の噴射口の周囲からさらに空気を噴射させることにしても良い。

【0034】

杭間領域Ｒの掘削および洗浄が完了した後、杭間領域Ｒにモルタルジャケットを装入する。その後、モルタルジャケットに固化材の一例であるモルタルを充填する。そして、充填されたモルタルが固化することにより止水壁１が構築される。

【0035】

本実施形態の止水壁１は以上の工程を経て構築される。本実施形態の止水壁１の構築方法では、杭間領域Ｒを洗浄する際に、水を駆動流体とするダウンザホールハンマー５２を備えた、下端部から空気が噴射するよう構成された掘削洗浄管５０を用いることで、杭間領域Ｒの地盤が硬質なものであっても杭間領域Ｒの掘削および洗浄を十分に行うことが可能となる。これにより、鋼管杭２の下端部までモルタルをより確実に充填することが可能となり、従前の止水壁１に対して止水性を向上させることができる。さらに、本実施形態の止水壁１の構築方法の場合、掘削洗浄管５０を用いることで杭間領域Ｒの掘削と洗浄を同時に行えるため、杭間領域Ｒの掘削工程と洗浄工程を別々に分ける必要がなく、工程数を減少させることができ、施工時間を短縮することができる。

【0036】

また、本実施形態のケーシング５１は、ダウンザホールハンマー５２と洗浄ノズル６１とを付け替えることができるため、例えば杭間領域Ｒの地盤の硬さや土質等に応じてダウンザホールハンマー５２をケーシング５１に取り付けてなる掘削洗浄管５０で掘削と洗浄を行うか、あるいは洗浄ノズル６１をケーシング５１に取り付けてなる洗浄管６０で洗浄だけを行うか選択することも可能となる。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0038】

例えば上記実施形態では、掘削洗浄管５０をクレーン２０で吊って杭間領域Ｒ内に下ろしていくこととしたが、杭間パイプ３用のアタッチメントユニット３０のような掘削洗浄管５０用のアタッチメントユニット（不図示）を準備し、杭間領域Ｒの洗浄を行う際には、そのアタッチメントユニットをチャック装置１６に取り付けて、チャック装置１６で掘削洗浄管５０を把持するようにしても良い。このとき、掘削洗浄管５０は昇降シリンダ装置１５による昇降移動により下降する。また、杭間パイプ３用のアタッチメントユニット３０に掘削洗浄管５０用のアタッチメントユニットを取り付けて、杭間パイプ３よりも小径な掘削洗浄管５０を把持できるようにしても良い。掘削洗浄管５０用のアタッチメントユニットも、杭間パイプ３用のアタッチメントユニット３０と同様に掘削洗浄管５０を把持するためのアタッチメントや連結部材等と共にユニット化することで、チャック装置１６への着脱が容易となるが、ユニット化せずに掘削洗浄管５０を把持するためのアタッチメント３１だけを取り付けるように構成しても良い。この場合であっても、チャック装置１６を、掘削洗浄管５０に適したサイズのチャック装置（不図示）に換装するよりは施工時間を短縮することができる。また、鋼管杭２や杭間パイプ３の把持用のチャック部１７の隣に、掘削洗浄管５０の把持用の別のチャック部が設けられるようにチャック装置１６を構成しても良い。この場合は、掘削洗浄管５０を把持するためのアタッチメントが不要である。なお、この別のチャック部は、例えば、チャック装置１６に予め備えられた構成であってもよく、あるいはチャック装置１６に着脱自在に装着される構成であってもよい。

【0039】

また、掘削洗浄管５０のケーシング５１と外周パイプ５３を接続方法は上記実施形態で説明したものに限定されない。また、ケーシング５１は水の流路と空気の流路を有していれば、二重管構造に限定されず、三重管や四重管等の多重管構造であっても良い。その場合でもケーシング５１を外周パイプ５３で覆うことで、ケーシング５１から側方に吐出される空気を外周パイプ５３の下端部に送ることが可能である。加えて、掘削洗浄管５０の下端部から空気を噴射する構成は上記実施形態で説明したものに限定されない。さらに、上記実施形態では駆動流体が水であるダウンザホールハンマー５２を用いたが、駆動流体が空気であるダウンザホールハンマー（いわゆるエアーハンマー）を用いても良い。この場合、掘削洗浄管５０は、掘削ズリ排出補助流体である水を下端部から噴射するように構成されていれば良い。また、ダウンザホールハンマー５２の駆動流体は水以外の他の液体であっても良いし、空気以外の他の気体であっても良い。同様に、掘削ズリ排出補助流体も水以外の他の液体であっても良いし、空気以外の他の気体であっても良い。例えば駆動流体として水を用いた場合、掘削ズリ排出補助流体として空気以外の他の気体を用いることもできる。また、駆動流体として空気を用いた場合、掘削ズリ排出補助流体として水以外の他の液体を用いることができる。いずれの場合も掘削洗浄管５０が、ダウンザホールハンマー５２を有し、下端部から掘削ズリ排出補助流体が噴射されるように構成されていれば、杭間領域Ｒの掘削と洗浄を同時に行うことができる。

【0040】

また、上記実施形態では、杭圧入機として回転式杭圧入機を用いたが、チャック部１７が回転せずにチャック装置１６の昇降移動で鋼管杭２を圧入する杭圧入機を用いても良い。この場合であっても、杭間領域Ｒの洗浄を行う際に掘削洗浄管５０を用いることで地盤の掘削と洗浄を同時に行うことができる。このように杭圧入機１０の構成は上記実施形態で説明したものに限定されない。ただし、上記実施形態のように回転式杭圧入機を用いて掘削洗浄管５０を回転させながら下降させることにより、ダウンザホールハンマー５２による掘削力を高めることができる。また、杭圧入機自体を用いずに他の方法で掘削洗浄管５０を下降させて杭間領域Ｒの掘削と洗浄を実施しても良い。

【0041】

また、止水壁１の構築箇所は上記実施形態で説明した河川に限定されない。また、地盤が硬質なものでない場合であっても、掘削洗浄管５０により杭間領域Ｒの掘削および洗浄を行うことは可能である。さらに上記実施形態では杭間領域Ｒにモルタルを充填することで止水壁１を構築することとしたが、モルタル以外の他の固化材を用いても良い。他の固化材として例えば水ガラス系固化材、シリコン系固化材、セメント系固化材など、固化する性質を持つ流動性のある材料が用いられる。なお、固化材の種類によってはモルタルジャケットのような固化材が注入される袋体が不要な場合もある。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、硬質地盤の河川に止水壁を構築する際に利用することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 止水壁
２ 鋼管杭
３ 杭間パイプ
１０ 杭圧入機
１１ サドル
１２ クランプ装置
１３ スライドベース
１４ 旋回ベース
１５ 昇降シリンダ装置
１６ チャック装置
１７ チャック部
１７ａ 開口部
１７ｂ 杭把持爪
２０ クレーン
３０ アタッチメントユニット
３１ アタッチメント
３２ 連結部材
３３ 嵌合爪
３４ ラッチ
５０ 掘削洗浄管
５１ ケーシング
５１ａ 内管
５１ｂ 外管
５２ ダウンザホールハンマー
５３ 外周パイプ
５４ 空気吐出口
５５ ビット部
５６ 外周パイプ取付部材
５７ 円板部材
５８ 六角穴付ボルト
５９ 空気噴射口
６０ 洗浄管
６１ 洗浄ノズル
Ｒ 杭間領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】