特開 2022-70388 壁体構造物の構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022070388

(43)【公開日】2022-05-13

(54)【発明の名称】壁体構造物の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 17/18 20060101AFI20220506BHJP

   E02D 5/03 20060101ALI20220506BHJP

   E02D 7/20 20060101ALI20220506BHJP

   E02D 7/18 20060101ALI20220506BHJP

【ＦＩ】

E02D17/18 Z

E02D5/03

E02D7/20

E02D7/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020179426

(22)【出願日】2020-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】509066488

【氏名又は名称】株式会社第一基礎

(74)【代理人】

【識別番号】100104330

【弁理士】

【氏名又は名称】杉山 誠二

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 光一

【テーマコード（参考）】

2D044

2D049

2D050

【Ｆターム（参考）】

2D044CA06

2D044CA10

2D049EA02

2D049FB03

2D049FB05

2D049FB14

2D050AA12

2D050CB22

2D050CB31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】控え工などの拘束装置を有する壁体構造物の効率的な施工を可能にする壁体構造物の構築方法を提供する。
【解決手段】壁体構造物１０を構築しようとする地盤に盛土１２を築堤する工程と、盛土１２が築堤された地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材１６によって形成される壁体１４を所定手段で埋設する工程と、壁体１４の背面側の所定高さまで第１裏込材１８を配置する工程と、壁体１４の側方変位を拘束する拘束装置を壁体１４に設置する工程と、第１裏込材１８の上方の空間に少なくとも１層の第２裏込材１８ａを配置する工程とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁体構造物の構築方法であって、
前記壁体構造物を構築しようとする地盤に盛土を築堤する工程と、
前記盛土が築堤された地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材によって形成される壁体を所定手段で埋設する工程と、
前記壁体の背面側の所定高さまで第１裏込材を配置する工程と、
前記壁体の側方変位を拘束する拘束装置を前記壁体に設置する工程と、
前記第１裏込材の上方の空間に少なくとも１層の第２裏込材を配置する工程と、
を含むことを特徴とする構築方法。

【請求項2】

前記第１裏込材が、前記盛土の一部であることを特徴とする請求項１に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項3】

前記第２裏込材が、前記壁体の外側に位置する前記盛土の一部を流用したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項4】

前記盛土を形成する材料が、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項5】

壁体構造物の構築方法であって、
前記壁体構造物を構築しようとする地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材によって形成される壁体を所定手段で埋設する工程と、
前記壁体の背面側の所定高さまで第１裏込材を配置する工程と、
前記壁体の側方変位を拘束する拘束装置を前記壁体に設置する工程と、
前記第１裏込材の上方の空間に少なくとも１層の第２裏込材を配置する工程と、
を含むことを特徴とする構築方法。

【請求項6】

前記拘束装置が、前記壁体の前記背面側において地盤に支持された根入れ部材と、前記壁体の所定部位と前記根入れ部材の所定部位を連結する連結材とを有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項7】

前記連結材が、抗張力部材であることを特徴とする請求項６に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項8】

前記拘束装置が、前記壁体の前記背面側又は前面側において地盤に支持された根入れ部材と、前記壁体の頭部と前記根入れ部材の頭部を連結する連結構造物とを有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項9】

前記所定手段が、バイブロハンマを用いた振動貫入、又は油圧圧入装置による圧入貫入であることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項10】

前記第１裏込材及び前記第２裏込材が、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項11】

前記第１裏込材を配置する工程と前記拘束装置を設置する工程との間に、前記壁体構成部材の所定部位に構造物延長方向通し材である腹起を設置する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項12】

前記第２裏込材を配置する工程の後に、前記壁体の背面側の前記第１裏込材及び前記第２裏込材がない空間に、埋立材を投入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項13】

少なくとも前記第２裏込材の表面に上げ越しを施すことを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載された壁体構造物の構築方法。

【請求項14】

前記壁体構成部材が、鋼矢板、鋼管矢板、軽量鋼矢板、箱型矢板、又はコンクリート矢板であって、嵌合継手を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載された構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に、壁体構造物の構築方法に関する。より詳細には、本発明は、控え工などの拘束装置を有する壁体構造物の効率的な施工を可能にする、壁体構造物の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼矢板を所定間隔隔てて２列に基礎地盤に埋設させることによって形成される二重鋼矢板式構造物の施工では、基礎地盤に埋設された２列の鋼矢板壁の上方部同士をタイロッド等の連結材で連結した後、鋼矢板壁の間の空間に中詰土を複数回に分けて充填し、所要の設計品質が確保されるように、充填した中詰土をその都度締め固める作業が行われている。

【0003】

このような中詰材の充填作業では、ローラーやダンパー等の締固め機械を中詰材の上面に載置する必要があるが、従来の方法では、締固め作業の時点で中詰材の上方に連結材が設置されているため、締固め作業の能率が極めて悪いうえ、中詰材の上面と連結材との間の空間に出し入れ可能な大きさの締固め機械しか使用できない、という課題があった。このような課題を克服すべく、本発明者は、二重鋼矢板式構造物に関する新規な構築方法を提案した（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特願２０２０－０８７９１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

構造安定性を確保するために設置される控え工などの拘束装置を有する壁体構造物の施工においても、二重鋼矢板式構造物における上記課題と同様の課題が存在する。

【0006】

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、控え工などの拘束装置を有する壁体構造物の効率的な施工を可能にする、壁体構造物の構築方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願請求項１に記載された壁体構造物の構築方法は、前記壁体構造物を構築しようとする地盤に盛土を築堤する工程と、前記盛土が築堤された地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材によって形成される壁体を所定手段で埋設する工程と、前記壁体の背面側の所定高さまで第１裏込材を配置する工程と、前記壁体の側方変位を拘束する拘束装置を前記壁体に設置する工程と、前記第１裏込材の上方の空間に少なくとも１層の第２裏込材を配置する工程とを含むことを特徴とするものである。

【0008】

本願請求項２に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１の構築方法において、前記第１裏込材が、前記盛土の一部であることを特徴とするものである。

【0009】

本願請求項３に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１又は２の構築方法において、前記第２裏込材が、前記壁体の外側に位置する前記盛土の一部を流用したものであることを特徴とするものである。

【0010】

本願請求項４に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項３のうちいずれか１項の構築方法において、前記盛土を形成する材料が、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料であることを特徴とするものである。

【0011】

本願請求項５に記載された壁体構造物の構築方法は、前記壁体構造物を構築しようとする地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材によって形成される壁体を所定手段で埋設する工程と、前記壁体の背面側の所定高さまで第１裏込材を配置する工程と、前記壁体の側方変位を拘束する拘束装置を前記壁体に設置する工程と、前記第１裏込材の上方の空間に少なくとも１層の第２裏込材を配置する工程とを含むことを特徴とするものである。

【0012】

本願請求項６に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項５のうちいずれか１項の構築方法において、前記拘束装置が、前記壁体の前記背面側において地盤に支持された根入れ部材と、前記壁体の所定部位と前記根入れ部材の所定部位を連結する連結材とを有することを特徴とするものである。

【0013】

本願請求項７に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項６の構築方法において、前記連結材が、抗張力部材であることを特徴とするものである。

【0014】

本願請求項８に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項５のうちいずれか１項の構築方法において、前記拘束装置が、前記壁体の前記背面側又は前面側において地盤に支持された根入れ部材と、前記壁体の頭部と前記根入れ部材の頭部を連結する連結構造物とを有することを特徴とするものである。

【0015】

本願請求項９に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項８のうちいずれか１項の構築方法において、前記所定手段が、バイブロハンマを用いた振動貫入、又は油圧圧入装置による圧入貫入であることを特徴とするものである。

【0016】

本願請求項１０に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項９のうちいずれか１項の構築方法において、前記第１裏込材及び前記第２裏込材が、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料であることを特徴とするものである。

【0017】

本願請求項１１に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項１０のうちいずれか１項の構築方法において、前記第１裏込材を配置する工程と前記拘束装置を設置する工程との間に、前記壁体構成部材の所定部位に構造物延長方向通し材である腹起を設置する工程をさらに含むことを特徴とするものである。

【0018】

本願請求項１２に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項１１のうちいずれか１項の構築方法において、前記第２裏込材を配置する工程の後に、前記壁体の背面側の前記第１裏込材及び前記第２裏込材がない空間に、埋立材を投入する工程をさらに含むことを特徴とするものである。

【0019】

本願請求項１３に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項１２のうちいずれか１項の構築方法において、少なくとも前記第２裏込材の表面に上げ越しを施すことを特徴とするものである。

【0020】

本願請求項１４に記載された壁体構造物の構築方法は、前記請求項１から請求項１３のうちいずれか１項の構築方法において、前記壁体構成部材が、鋼矢板、鋼管矢板、軽量鋼矢板、箱型矢板、又はコンクリート矢板であって、嵌合継手を有するものであることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、第１裏込材の投入・均し作業、拘束装置の設置作業、第２裏込材の投入・均し作業の順に構築作業が行われるため、詳細には後述するように、壁体の壁高部分に最終的に発生する曲げモーメントがかなり小さくなるとともに、効率的な均し作業が可能になる。また、拘束装置が連結材を有する形態では、連結材に、第１裏込材の投入・均しに起因する張力の発生がないため、連結材に最終的に発生する張力もかなり小さくなる。このため、壁体構造物の安全性を高めることができる。また、拘束装置が連結材を有する形態では、均し機械の選択も自由に行うことができるとともに、従来の構築方法と比べて、壁体構成部材や連結材に耐力的に余裕ができる場合が多い。逆に言うと、本発明に基づく施工手順、力学的挙動を反映した構造計算法で設計すると、経済的・合理的な壁体構造物を実現できる。さらに、盛土を築堤する形態では、鋼矢板などの壁体構成部材の自立安定性に寄与するとともに、作業足場等への利用が可能となる場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る壁体構造物の構築方法を示した一連の図である。

【図2】図１に示した構築方法によって構築された壁体構造物を模式的に示した断面図である。

【図3】図３（ａ）は、壁体を形成するハット形鋼矢板を示した平面図、図３（ｂ）は、ハット形鋼矢板の嵌合個所を示した拡大図である。

【図4】図４（ａ）は、第１及び第２頭部連結材を示した斜視図、図４（ｂ）は、断面方向連結材を示した斜視図、図４（ｃ）は、壁体構造物の頭部に形成される頂版を示した斜視図である。

【図5】図１の構築方法の変形形態を示した一連の図である。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る壁体構造物の構築方法において、第１裏込材の投入工程、拘束装置の設置工程、および第２裏込材の投入工程におけるハット形鋼矢板に作用する曲げモーメントの変化を説明するための一連の図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る壁体構造物の構築方法を示した一連の図である。

【図8】図７に示した構築方法によって構築された壁体構造物を模式的に示した断面図である。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る壁体構造物の構築方法において、第１裏込材の投入工程、拘束装置の設置工程、および第２裏込材の投入工程におけるハット形鋼矢板に作用する曲げモーメントの変化を説明するための一連の図である。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る構築方法によって構築された壁体構造物の変形形態を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（第１の実施形態）
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施形態に係る壁体構造物の構築方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る壁体構造物の構築方法を示した一連の図、図２は、図１に示した構築方法によって構築された壁体構造物１０を模式的に示した断面図である。図１及び図２に示される壁体構造物１０は、いわゆる控え工式鋼矢板壁と称される壁体構造物である。

【0024】

最初に、壁体構造物１０を構築しようとする地盤に、盛土１２を築堤する（図１（ａ）参照）。盛土１２は、後述する壁体１４の施工時における壁体１４の自立安定性を確保するとともに、後述する第１裏込材１８の一部となる。盛土１２は、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料によって形成される。

【0025】

次いで、盛土１２が築堤された地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材１６によって形成される壁体１４を埋設する（図１（ｂ）参照）。

【0026】

壁体構成部材１６としては、例えばハット形鋼矢板１６が用いられる。ハット形鋼矢板１６は、図３（ａ）に示されるように、土水圧等の荷重が作用した場合に主として曲げモーメントに抵抗するフランジ１６ａ、アーム部１６ｂ及び継手部１６ｃと、主としてせん断力に抵抗するウェブ１６ｄとを有している。より詳細に説明すると、ハット形鋼矢板１６では、フランジ１６ａの両縁部から外方に向かって拡がるように一対のウェブ１６ｄがそれぞれ連続して配置され、各ウェブ１６ｄにフランジ１６ａと略平行になるようにアーム部１６ｂがそれぞれ連続して配置されており、各アーム部１６ｂに継手部１６ｃがそれぞれ連続して設けられている。

【0027】

ハット形鋼矢板１６の継手部１６ｃの一方には上方開口爪１６ｃ１が形成され、継手部１６ｃの他方には下方開口爪１６ｃ２が形成されている。上方開口爪１６ｃ１と下方開口爪１６ｃ２は、互いに相補する形状に形作られており、一方のハット形鋼矢板１６の継手部１６ｃの上方開口爪１６ｃ１に、隣接する他方のハット形鋼矢板１６の継手部１６ｃの下方開口爪１６ｃ２を嵌め込むことによって、或いは、一方のハット形鋼矢板１６の継手部１６ｃの下方開口爪１６ｃ２に、隣接する他方のハット形鋼矢板１６の継手部１６ｃの上方開口爪１６ｃ１を嵌め込むことによって、所望の枚数のハット形鋼矢板１６を嵌合させることができる。図３（ｂ）は、ハット形鋼矢板１６の継手部の嵌合個所を示した拡大図である。

【0028】

壁体１４の下方部が埋設される地盤には、改良土によって形成される地盤も含まれる。壁体１４の地盤への埋設は、バイブロハンマを用いた振動貫入や油圧圧入装置による圧入貫入によって行われる。

【0029】

次いで、壁体１４の背面側に第１裏込材１８を投入して、所定形状に均す（図１（ｃ）参照）。第１裏込材１８の投入の影響により、壁体１４は、詳細には後述するように、外側に変形することとなる。なお、投入材として、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料が用いられる。投入材として、ハット形鋼矢板１６の外側に位置する盛土１２を利用してもよい。

【0030】

次いで、必要に応じて、ハット形鋼矢板１６の所定部位に構造物延長方向通し材である腹起２０を設置する。

【0031】

次いで、壁体１４の側方変位を拘束する拘束装置２２を壁体１４に設置する（図１（ｄ）参照）。図１（ｄ）に示される拘束装置２２は、壁体１４から所定距離隔てて壁体１４の背面側に埋設された根入れ部材２２ａと、第１裏込材１８の天端よりも上方の個所においてハット形鋼矢板１６と根入れ部材２２ａとを連結する連結材２２ｂとを有する。連結材２２ｂとしては、例えば、タイロッドやタイワイヤー等の抗張力部材が用いられる。

【0032】

なお、腹起２０及び連結材２２ｂを設置する際に、第１裏込材１８を足場として利用することができる。連結材２２ｂを設置する段階では、壁体１４は、上述のように、第１裏込材１８の投入の影響により外側に変形している。この変位を残留させたまま、連結材２２ｂを設置すると、連結材２２ｂに発生する張力は、連結材２２ｂの自重や施工管理上導入する締め付け力の影響を除けば、実質的にゼロである。したがって、連結材２２ｂに発生する張力は、第２裏込材１８を充填した以降の影響により発生する張力となり、従来の壁体構造物の構築方法と比べると、最終的に連結材２２ｂに発生する張力が小さくなる。

【0033】

次いで、第１裏込材１８の表面より上方の空間に投入材を投入し、所定形状に均して第２裏込材１８ａとする（図１（ｅ）参照）。投入材として、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料が用いられる。投入材として、ハット形鋼矢板１６の外側に位置する盛土１２を利用してもよい。また、第２裏込材１８ａの表面には、第２裏込材１８ａの沈下対策として、上げ越しを施してもよい。なお、図１（ｅ）及び図１（ｆ）では、第２裏込材１８ａが単一の層として図示されているが、第２裏込材１８ａを複数の層から構成してもよい。

【0034】

次いで、壁体１４の背面側の盛土１２、第１裏込材１８、第２裏込材１８ａがない空間に、埋立材２４を投入する（図１（ｅ）参照）。なお、必要に応じて、壁体１４の前面側に位置する盛土１２（図１（ｆ）において破線で図示）を取り除いてもよい。

【0035】

図４（ａ）～図４（ｃ）は、壁体構造物１０の上部工２６の例を示した図である。すなわち、図４（ａ）に示される形態では、壁体１４の頭部に、壁体１４の延長方向に延びるように第１頭部連結材２６ａを設置し、根入れ部材２０ａの頭部に、第１頭部連結材２６と平行に延びるように第２頭部連結材２６ｂを設置し、第１頭部連結材２６ａと第２頭部連結材２６ｂとの間に保護材（コンクリート等）２６ｃを配置することによって、壁体構造物１０の上部が補強されている。また、図４（ｂ）に示される形態では、複数本の断面方向連結材２６ｄによって、第１頭部連結材２６ａと第２頭部連結材２６ｂが連結され、図４（ａ）の形態よりもさらに強固な剛結構造となっている。さらに、図４（ｃ）に示される形態では、壁体１４と根入れ部材２０ａの頭部がコンクリート製の頂版２６ｅで連結され、壁体構造物１０の上部が補強されている。

【0036】

図４（ａ）～図４（ｃ）に例示されるような上部工２６を設ける代わりに又は図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示されるような上部工２６に加えて、埋立材２４の表面に、埋立材２４を保護するための保護工（図示せず）を設けてもよい。保護工としては、現場施工コンクリート、プレキャストコンクリート版、又は鋼板が用いられる。

【0037】

壁体１４の外側に位置する盛土１２を一部又は全部撤去することにより、壁体構造物１０が完成する（図１（ｆ）参照）。図１（ｆ）では、壁体１４の外側に位置する盛土１２が撤去された状態が破線で図示されている。壁体１４の外側に位置する盛土１２を一部又は全部撤去する前に、当該盛土１２の上面を作業足場として利用して上部工２６を施工してもよい。なお、盛土１２を残置することもありうる。盛土１２の取り扱いは、計画設計条件に依存する。

【0038】

図６は、第１裏込材１８の投入工程、拘束装置２２の設置工程、および第２裏込材１８ａの投入工程におけるハット形鋼矢板１６に作用する曲げモーメントの変化を説明するための一連の図である。図６では、設計地盤面より上方の曲げモーメントのみを描いている。第１裏込材１８が投入され、所定形状に均された状態では、ハット形鋼矢板１６には、図６（ａ‐２）に示されるような土圧が作用することにより、ハット形鋼矢板１６は、外側（前面側）に変形するが、その際にハット形鋼矢板１６に作用する曲げモーメントは、図６（ａ‐３）に示される通りである（なお、ハット形鋼矢板１６の外側に位置する盛土１２を除去した場合には、ハット形鋼矢板１６の変形は、一層大きくなる）。拘束装置２２が設置される（図６（ｂ‐１））と、連結材２２ｂの設置個所におけるハット形鋼矢板１６の側方変位が拘束されるので、当該箇所に支点が設けられた構造モデル（図６（ｂ‐２））と同等とみなされる。この状態で第２裏込材１８ａが投入され所定形状に均される（図６（ｃ‐１））と、ハット形鋼矢板１６には、図６（ｃ‐２）に示されるような土圧が作用する（図６（ｃ‐２）においてハッチングは、図６（ａ‐２）における土圧を示す）が、その際にハット形鋼矢板１６に作用する曲げモーメントは、図６（ｃ‐３）に示される通りである。図６（ａ‐３）と図６（ｃ‐３）を重ね合わせると、図６（ｄ‐１）の状態においてハット形鋼矢板１６に作用する曲げモーメントが得られる（図６（ｄ‐２）参照）。

【0039】

上記の構築方法の効果についてより詳細に説明する。第１裏込材１８の投入・均し作業が行われるときには、壁体１４の上部には拘束装置２２（連結材２２ｂ）による支持がなく、いわゆる自立壁状態になっており、この状態に対応した応答（変形、曲げモーメント分布等）を呈している。拘束装置２２が設置されると、第２裏込材１８ａの投入・均し作業が行われるが、この時点では、壁体１４の上部は拘束装置２２によって側方変位が拘束されている。そのため、第２裏込材１８ａの投入・均し作業においては、拘束装置２２により側方変位が拘束された状態に対応した応答（変形、曲げモーメント分布等）を呈することとなる。そして、自立壁状態時の応答と、拘束装置２２による側方変位拘束時の応答とを合成した応答が、最終的な壁体１４の応答（変形、曲げモーメント分布等）となる。壁体１４の壁高部分の殆どの範囲において、曲げモーメント分布の向きは、自立壁の状態と側方変位拘束時の状態とでは異なるため、合成された曲げモーメントは、かなり小さなものとなる（図６（ｄ‐２）参照）。また、連結材２２ｂには、第１裏込材１８の投入・均しに起因する張力の発生がないため、連結材２２ｂに最終的に発生する張力もかなり小さくなる。このため、壁体構造物１０の安全性を高めることができる。さらに、拘束装置２２を設置する前に第１裏込材１８の投入・均し作業を行うため、第１裏込材１８の均し作業時には当該作業の障害となる連結材２２ｂが存在せず、効率的な均し作業が可能になるとともに、均し機械の選択の自由度も大きくなる。

【0040】

上述の実施形態では、壁体構造物１０を構築しようとする地盤に盛土１２が築堤されているが、盛土１２を設けなくともよい。図５は、盛土１２が設けられていない場合における壁体構造物１０の構築方法を示した一連の図である。

【0041】

すなわち、互いに嵌合された多数の壁体構成部材１６によって形成される壁体１４を、地盤に埋設する（図５（ａ）参照）。次いで、壁体１４の背面側に、所定高さまで投入材を投入し所定形状に均して、第１裏込材１８とする（図５（ｂ）参照）。次いで、必要に応じて、ハット形鋼矢板の所定部位に構造物延長方向通し材である腹起２０を設置する。次いで、壁体１４の側方変位を拘束する拘束装置２２を壁体１４に設置する（図１（ｃ）参照）。図１（ｃ）に示される拘束装置２２は、壁体１４から所定距離隔てて壁体１４の背面側に埋設された根入れ部材２２ａと、第１裏込材１８の天端よりも上方の個所においてハット形鋼矢板１６と根入れ部材２２ａとを連結する連結材２２ｂとを有する。連結材２２ｂとしては、例えば、タイロッドやタイワイヤー等の抗張力部材が用いられる。次いで、第１裏込材１８の表面より上方の空間に投入材を投入し所定形状に均して第２裏込材１８ａとする（図５（ｄ）参照）。次いで、壁体１４の背面側の第１裏込材１８、第２裏込材１８ａがない空間に、埋立材２４を投入する（図１（ｄ）参照）。最後に、任意的ではあるが、第２裏込材１８ａ及び埋立材２４の表面に、第２裏込材１８ａ及び埋立材２４を保護するための保護材２６ｃを設ける（図５（ｅ）参照）。なお、盛土を設けない形態においても、盛土を設ける上記形態と同様に、上部工２６を設置してもよい。

【0042】

盛土１２を設けない形態でも、盛土１２を設ける形態と同様に、第１裏込材１８及び第２裏込材１８ａの材料となる投入材として、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料が用いられる。

【0043】

盛土１２を設けない形態においても、盛土１２を設ける形態と同様に、壁体構造物１０の安全性を高めることができるとともに、効率的な均し作業が可能になり、均し機械の選択の自由度も大きくなる。

【0044】

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係る壁体構造物の構築方法を示した一連の図、図８は、図７に示した構築方法によって構築された壁体構造物３０を模式的に示した断面図である。図７及び図８に示される壁体構造物３０は、いわゆる水中ストラット式鋼矢板壁と称される壁体構造物である。

【0045】

最初に、壁体構造物３０を構築しようとする地盤に、盛土３２を築堤する（図７（ａ）参照）。盛土３２は、後述する壁体３４の施工時における壁体３４の自立安定性を確保するとともに、後述する第１裏込材３８の一部となる。盛土３２は、盛土１２と同様に、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料によって形成される。

【0046】

次いで、盛土３２が築堤された地盤に、互いに嵌合された多数の壁体構成部材３６によって形成される壁体３４を、所定個所に埋設する（図７（ｂ）参照）。壁体構成部材３６としては、壁体構造物１０の場合と同様に、例えばハット形鋼矢板が用いられる。

【0047】

壁体３４の下方部が埋設される地盤には、改良土によって形成される地盤も含まれる。壁体３４の地盤への埋設は、バイブロハンマを用いた振動貫入や油圧圧入装置による圧入貫入によって行われる。

【0048】

次いで、壁体３４の背面側に第１裏込材３８を投入して、所定形状に均す（図７（ｃ）参照）。第１裏込材３８の投入の影響により、壁体３４は、外側に変形することとなる。

【0049】

次いで、必要に応じて、ハット形鋼矢板３６の所定部位に構造物延長方向通し材である腹起４０を設置する。

【0050】

次いで、壁体３４の側方変位を拘束する拘束装置４２を壁体３４に設置する（図７（ｄ）参照）。図７（ｄ）に示される拘束装置４２は、壁体３４から所定距離隔てて壁体３４の前面側に埋設された根入れ部材４２ａ（例えば、鋼管杭）と、壁体３４の頭部と根入れ部材４２ａの頭部を連結する連結構造物４２ｂとを有し、壁体３４と根入れ部材４２ａと連結構造物４２ｂから形成されたラーメン構造を補強するための補強部材４２ｃが根入れ部材４０ａの所定部位と連結構造物４２ｂの所定個所を接続している。

【0051】

図８（ｂ）は、図８（ａ）において線８ｂ‐８ｂに沿って見た図であり、根入れ部材４２ａと補強部材４２ｃとの接合部の詳細を示したものである。図８（ｂ）に示される接合部は、補強部材４２ｃの一端に溶接にて固定されたさや管４２ａ１が根入れ部材４２ａの所定部位に嵌挿され、さや管４２ａ１と根入れ部材４２ａとの間の空間にモルタルが充填されたものである。なお、図８（ｂ）に示される接合部は例示的なものであり、補強部材４２ｃを根入れ部材４２ａに強固に固定することができるものであれば、他の形態を採用してもよい。

【0052】

なお、腹起４０及び拘束装置４２の連結構造物４２ｂを設置する際に、第１裏込材３８を足場として利用することができる場合がある。拘束装置４２を設置する段階では、壁体３４は、上述のように、第１裏込材３８の投入の影響により外側に変形している。

【0053】

次いで、第１裏込材３８の天端より上方の空間に投入材を投入し、所定形状に均して第２裏込材３８ａとする（図７（ｅ）参照）。投入材として、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料が用いられる。投入材として、ハット形鋼矢板３６の外側に位置する盛土３２を利用してもよい。また、第２裏込材３８ａの表面には、第２裏込材３８ａの沈下対策として、上げ越しを施してもよい。なお、図７（ｅ）及び図７（ｆ）では、第２裏込材３８ａが単一の層として図示されているが、第２裏込材１８ａを複数の層から構成してもよい。

【0054】

次いで、壁体３４の背面側の盛土３２、第１裏込材３８、第２裏込材３８ａがない空間に、埋立材４４を投入する（図７（ｅ）参照）。なお、必要に応じて、壁体３４の前面側に位置する盛土３２（図７（ｃ）～図７（ｆ）において破線で図示）を取り除いてもよい。

【0055】

壁体構造物３０にも、壁体構造物１０と同様に、埋立材４４を保護するための保護材４６ｃを埋立材４４の表面に設けてもよい。保護材４６ｃとしては、現場施工コンクリート、プレキャストコンクリート版、又は鋼板が用いられる。

【0056】

壁体３４の外側に位置する盛土３２を一部又は全部撤去することにより、壁体構造物３０が完成する。図７（ｆ）では、壁体３４の外側に位置する盛土３２が撤去された状態が破線で図示されている。なお、盛土３２を残置することもありうる。盛土３２の取り扱いは、計画設計条件に依存する。

【0057】

図９は、第１裏込材３８の投入工程、拘束装置４２の設置工程、および第２裏込材３８ａの投入工程におけるハット形鋼矢板３６に作用する曲げモーメントの変化を説明するための一連の図である。図９では、設計地盤面より上方の曲げモーメントのみを描いている。第１裏込材３８が投入され、所定形状に均された状態では、ハット形鋼矢板３６には、図９（ａ‐２）に示されるような土圧が作用することにより、ハット形鋼矢板３６は、外側（前面側）に変形するが、その際にハット形鋼矢板３６に作用する曲げモーメントは、図９（ａ‐３）に示される通りである（なお、ハット形鋼矢板３６の外側に位置する盛土３２を除去した場合には、ハット形鋼矢板３６の変形は、一層大きくなる）。拘束装置４２が設置される（図９（ｂ‐１））と、拘束装置４２の設置個所におけるハット形鋼矢板３６の側方変位が拘束されるので、当該箇所に支点が設けられた構造モデル（図９（ｂ‐２））と同等とみなされる（厳密に言うと、側方変位のみを拘束する拘束装置２２とは異なり、拘束装置４２の設置個所は剛結またはそれに近い状態になるが、簡単化のため、単純支持点が設けられた構造モデルとみなす）。この状態で第２裏込材３８ａが投入され所定形状に均される（図９（ｃ‐１））と、ハット形鋼矢板３６には、図９（ｃ‐２）に示されるような土圧が作用する（図９（ｃ‐２）においてハッチングは、図９（ａ‐２）における土圧を示す）が、その際にハット形鋼矢板３６に作用する曲げモーメントは、図９（ｃ‐３）に示される通りである。図９（ａ‐３）と図９（ｃ‐３）を重ね合わせると、図９（ｄ‐１）の状態においてハット形鋼矢板３６に作用する曲げモーメントが得られる（図９（ｄ‐２）参照）。

【0058】

上記の構築方法の効果についてより詳細に説明する。第１裏込材３８の投入・均し作業が行われるときには、壁体３４の上部には拘束装置４２による支持がなく、いわゆる自立壁状態になっており、この状態に対応した応答（変形、曲げモーメント分布等）を呈している。拘束装置４２が設置されると、第２裏込材３８ａの投入・均し作業が行われるが、この時点では、壁体３４の上部は拘束装置４２によって、少なくとも側方変位が拘束されている。そのため、第２裏込材３８ａの投入・均し作業においては、拘束装置４２により側方変位が拘束された状態に対応した応答（変形、曲げモーメント分布等）を呈することとなる。そして、自立壁状態時の応答と、拘束装置４２による側方変位拘束時の応答とを合成した応答が、最終的な壁体３４の応答（変形、曲げモーメント分布等）となる。壁体３４の壁高部分の殆どの範囲において、曲げモーメント分布の向きは、自立壁の状態と側方変位拘束時の状態とでは異なるため、合成された曲げモーメントは、かなり小さなものとなる（図９（ｄ‐２）参照）ので、壁体構造物３０の安全性を高めることができる。

【0059】

上述の実施形態では、壁体構造物３０を構築しようとする地盤に盛土３２が築堤されているが、壁体構造物１０の場合と同様に、盛土３２を設けなくともよい。

【0060】

盛土３２を設けない形態でも、第１裏込材３８及び第２裏込材３８ａの材料となる投入材として、土砂、石材、改良土、スラグ、又は経時硬化性材料のうち少なくとも１種以上の材料が用いられる。盛土３２を設けない形態においても、盛土３２を設ける形態と同様に、壁体構造物３０の安全性を高めることができる。

【0061】

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る構築方法によって構築された壁体
構造物３０の変形形態を示した図である。すなわち、図１０（ａ）に示される壁体構造物３０は、いわゆる後方斜め支え式鋼矢板と称される壁体構造物であり、拘束装置４２は、壁体３４の背面側に埋設された根入れ部材４２ａ（例えば、鋼管杭）と、壁体３４の頭部と根入れ部材４２ａの頭部を連結する連結構造物４２ｂとを有する。また、図１０（ｂ）に示される壁体構造物３０は、いわゆる前方斜め支え杭式鋼矢板壁と称される壁体構造物であり、拘束装置４２は、壁体３４の前面側に埋設された根入れ部材４２ａと、壁体３４の頭部と根入れ部材４２ａの頭部を連結する連結構造物４２ｂと、壁体の前面側に斜めに埋設され、頭部が連結構造物４２ｂに固定された補強部材４２ｃとを有する。

【0062】

上述の第１及び第２の実施形態では、壁体構成部材１６、３６としてハット形鋼矢板が用いられているが、ハット形鋼矢板以外の鋼矢板（Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、ＢＯＸ形鋼矢板など）、鋼管矢板（円形鋼管矢板、角形鋼管矢板）、軽量鋼矢板、箱型矢板、又はコンクリート矢板（溝形コンクリート矢板、波形コンクリート矢板）であって、嵌合継手を有するものを壁体構成部材１６、３６として用いてもよい。

【0063】

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0064】

例えば、前記実施形態では、控え工式鋼矢板壁、水中ストラット式鋼矢板壁等を例にして壁体構造物の構築方法について説明されているが、壁体の側方変位を拘束する拘束装置を備える壁体構造物であれば、他の型式の壁体構造物についても本発明の構築方法を適用することができる。

【0065】

また、図示されている裏込材の層の形状や構成要素の細部は、単なる例示的なものにすぎず、これらの形状や細部を修正してもよい。

【符号の説明】

【0066】

１０ 壁体構造物（第１の実施形態）
１２ 盛土
１４ 壁体
１６ 壁体構成部材（ハット形鋼矢板）
１８ 第１裏込材
１８ａ 第２裏込材
２０ 腹起
２２ 拘束装置
２２ 根入れ部材
２２ｂ 連結材
２４ 埋立材
２６ 上部工
２６ａ 第１頭部連結材
２６ｂ 第２頭部連結材
２６ｃ 保護材
２６ｄ 断面方向連結材
２６ｅ コンクリート製の頂版
３０ 壁体構造物（第２の実施形態）
３２ 盛土
３４ 壁体
３６ 壁体構成部材（ハット形鋼矢板）
３８ 第１裏込材
３８ａ 第２裏込材
４０ 腹起
４２ 拘束装置
４２ａ 根入れ部材
４２ｂ 連結構造物
４２ｃ 補強部材
４４ 埋立材
４６ｃ 保護材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】