JP6206528B2 - Steel sheet pile closing structure and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル、埋設管、共同溝などの地下構造物が地盤の液状化によって浮上するのを防止するために、鋼製矢板（鋼矢板、鋼管矢板）を用いて構築される鋼製矢板締切構造（鋼矢板締切構造、鋼管矢板締切構造）およびその施工方法に関するものである。 The present invention is a steel sheet pile constructed using steel sheet piles (steel sheet piles, steel pipe sheet piles) in order to prevent underground structures such as tunnels, buried pipes and joint grooves from rising due to liquefaction of the ground. The present invention relates to a deadline structure (steel sheet pile deadline structure, steel pipe sheet pile deadline structure) and its construction method.
トンネル、埋設管、共同溝などの地下構造物が地盤の液状化によって浮上するのを防止するための対策としては、非特許文献１によると、下記の（１）〜（５）にまとめられる。
According to
（１）地盤の液状化自体を防止または抑止する。 (1) Prevent or deter liquefaction of the ground itself.
（２）地盤の液状化に伴う局所的な過剰間隙水圧の消散を図る。 (2) Dissipate local excess pore water pressure associated with ground liquefaction.
（３）地盤の液状化に伴う地下構造物底部への砂の回りこみを防止または抑止する。 (3) Prevent or suppress sand sneaking into the bottom of underground structures due to liquefaction of the ground.
（４）地下構造物をアンカーにより固定する。 (4) Fix the underground structure with anchors.
（５）地下構造物の重量化を図る。 (5) Increase the weight of underground structures.
そして、本発明は、上記（３）に基づく構造とその施工方法に関するものである。 And this invention relates to the structure based on said (3), and its construction method.
上記（３）に関する具体的な事例としては、図１に示すように、液状化層２内に位置する地下構造物１の両側に、地表面４から液状化層２を貫通してその下の非液状化層３まで至る連続壁（遮断壁）６を設ける構造が紹介されている。遮断壁６としては、鋼矢板壁、鋼管矢板壁、コンクリート連壁などが該当する。このように遮断壁６によって締め切った構造（締切構造）とすることで、地盤の液状化に伴う地下構造物１の底部への砂の回りこみを防止または抑止するものである。なお、図１中の５は地下水位面である。
As a specific example of the above (3), as shown in FIG. 1, the
上述したように、地下構造物が液状化層内にある場合、液状化時に地下構造物が浮上することを防ぐため、地下構造物の両側に、地表から液状化層を貫通してその下の非液状化層まで鋼製矢板（鋼矢板もしくは鋼管鋼管矢板）を打設して遮断壁（鋼製矢板締切構造）を構築する工法が採用されることがある。 As described above, when the underground structure is in the liquefied layer, in order to prevent the underground structure from floating during liquefaction, the liquefied layer penetrates from the ground surface on both sides of the underground structure and below it. A construction method in which a steel sheet pile (steel sheet pile or steel pipe steel pipe sheet pile) is placed up to the non-liquefied layer to construct a barrier wall (steel sheet pile closing structure) may be employed.
しかしながら、このように、地下構造物の両側に鋼製矢板（鋼矢板もしくは鋼管矢板）を打設して鋼製矢板締切構造を構築する場合、液状化層が厚いと、鋼製矢板（鋼矢板もしくは鋼管矢板）の長さが非常に長くなり、材料費、施工費の高騰を招くことになる。また、条件によっては、鋼製矢板締切構造としたことによって、地下構造物自体に作用する地震時の荷重が大きくなり、地下構造物自体の補強が必要となる場合がある。 However, when a steel sheet pile closing structure is constructed by placing steel sheet piles (steel sheet piles or steel pipe sheet piles) on both sides of the underground structure in this way, the steel sheet pile (steel sheet piles) Or, the length of the steel pipe sheet pile) will be very long, leading to a rise in material costs and construction costs. Also, depending on the conditions, the steel sheet pile closing structure increases the earthquake load acting on the underground structure itself, which may require reinforcement of the underground structure itself.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、トンネル、埋設管、共同溝などの地下構造物が地盤の液状化によって浮上するのを効率的に防止することができる鋼製矢板締切構造およびその施工方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is made of steel that can efficiently prevent underground structures such as tunnels, buried pipes, and joint grooves from floating due to liquefaction of the ground. It aims at providing a sheet pile closing structure and its construction method.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行い、以下の考え方に基づいて本発明をなした。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and made the present invention based on the following concept.
すなわち、液状化による地下構造物の浮上の原因は、液状化により砂層が泥水状になると、浮力を考慮した地下構造物の密度は周囲の泥水よりも小さいため、地下構造物の底部に泥水が回り込こむためと考えられている。したがって、図１に示した鋼製矢板締切構造では、地下構造物の両側に設置された鋼製矢板（鋼矢板もしくは鋼管矢板）が、その泥水の移動を遮断するため、浮上を抑制することができることになる。 That is, the cause of levitation of the underground structure due to liquefaction is that when the sand layer becomes muddy due to liquefaction, the density of the underground structure considering buoyancy is smaller than the surrounding muddy water. It is thought to wrap around. Therefore, in the steel sheet pile closing structure shown in FIG. 1, the steel sheet piles (steel sheet piles or steel pipe sheet piles) installed on both sides of the underground structure block the movement of the muddy water, thereby suppressing the ascent. It will be possible.
そのような観点からみてみると、図１に示した鋼製矢板締切構造において、地下構造物よりも上方の鋼製矢板に関しては、浮上抑止には寄与していない可能性があると考えて、詳細は後述するが、液状化を考慮できる地震応答解析プログラムＦＬＩＰ（非特許文献２参照）を用いて数値実験を行ったところ、地下構造物よりも上方の鋼製矢板は浮上抑止にほとんど寄与していないことが確認できた。 From such a viewpoint, in the steel sheet pile closing structure shown in FIG. 1, regarding the steel sheet pile above the underground structure, it is thought that there is a possibility that it does not contribute to the levitation suppression. Although details will be described later, when a numerical experiment was performed using the earthquake response analysis program FLIP (see Non-Patent Document 2) that can take liquefaction into consideration, the steel sheet pile above the underground structure almost contributed to the suppression of levitation. It was confirmed that it was not.
本発明は、上記の考え方に基づいており、以下のような特徴を有している。 The present invention is based on the above concept and has the following characteristics.
［１］地盤の液状化によって液状化層内に位置する地下構造物が浮上するのを防止するために、当該地下構造物の両側に鋼製矢板をその下端部が非液状化層に根入れするまで打設して鋼製矢板壁を設置することによって構築した鋼製矢板締切構造であって、前記地下構造物の高さをｈ１、前記鋼製矢板壁の上端から前記地下構造物の下端までの下方に向かう距離をｌ１とした時に、前記鋼製矢板壁の上端の高さ位置が地下水位面以下で、かつ、１．００≧ｌ１／ｈ１≧０．３０を満足していることを特徴とする鋼製矢板締切構造。 [1] In order to prevent the underground structure located in the liquefied layer from rising due to liquefaction of the ground, steel sheet piles are placed on both sides of the underground structure, and the lower end of the sheet is rooted in the non-liquefied layer. It is a steel sheet pile closing structure constructed by placing the steel sheet pile wall and installing the steel sheet pile wall until the height of the underground structure is h 1 from the upper end of the steel sheet pile wall. a distance downward until the lower end when the l 1, the height position of the upper end of the steel sheet pile wall below the groundwater level surface, and satisfies 1.00 ≧ l 1 / h 1 ≧ 0.30 A steel sheet pile closing structure characterized by
［２］前記［１］に記載の鋼製矢板締切構造を構築する際の施工方法であって、複数枚の鋼製矢板をその上端が地表面もしくは地表面からやや上方に位置するように打設する工程Ａと、工程Ａで打設された鋼製矢板を、ヤットコ鋼製矢板を用いて、前記鋼製矢板壁の上端の高さ位置が地下水位面以下で、かつ、１．００≧ｌ１／ｈ１≧０．３０を満足するように打設する工程Ｂとを繰り返して、鋼製矢板締切構造を構築することを特徴とする鋼製矢板締切構造の施工方法。 [2] A construction method for constructing the steel sheet pile closing structure according to [1], wherein a plurality of steel sheet piles are hit so that their upper ends are positioned slightly above the ground surface or the ground surface. Step A to be installed and the steel sheet pile placed in Step A using a Yatco steel sheet pile, the height position of the upper end of the steel sheet pile wall is below the groundwater level surface, and 1.00 ≧ A construction method for a steel sheet pile closing structure, wherein a steel sheet pile closing structure is constructed by repeating the step B of placing so as to satisfy l 1 / h 1 ≧ 0.30.
［３］前記［２］に記載の鋼製矢板締切構造の施工方法において用いるヤットコ鋼製矢板であって、打設する鋼製矢板と同じ断面形状の鋼製矢板である本体と、打設する鋼製矢板に打設力を伝達するために前記本体の下端部に取り付けられた突出部材を備えていることを特徴とするヤットコ鋼製矢板。 [3] A Yatco steel sheet pile used in the construction method for the steel sheet pile closing structure according to [2], and a main body which is a steel sheet pile having the same cross-sectional shape as the steel sheet pile to be placed. A Yatco steel sheet pile characterized by comprising a projecting member attached to the lower end of the main body in order to transmit a driving force to the steel sheet pile.
本発明においては、トンネル、埋設管、共同溝などの地下構造物が地盤の液状化によって浮上するのを効率的に防止することができる。 In the present invention, it is possible to efficiently prevent underground structures such as tunnels, buried pipes, and common grooves from rising due to liquefaction of the ground.
本発明においては、上述したように、液状化を考慮できる地震応答解析プログラムＦＬＩＰを用いて行った数値実験の結果に基づいて、地下構造物の両側に鋼製矢板をその下端部が非液状化層に根入れするまで打設して鋼製矢板壁を設置することによって構築した鋼製矢板締切構造として、前記地下構造物の高さをｈ１、前記鋼製矢板壁の上端から前記地下構造物の下端までの下方に向かう距離をｌ１（ここで、下方に向かう場合はｌ１は正となり、上方に向かう場合はｌ１は負となる）とした時に、前記鋼製矢板壁の上端の高さ位置が地下水位面以下で、かつ、ｌ１／ｈ１≧０．３０を満足する（すなわち、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる高さ位置より上方に位置する）ようにしている。 In the present invention, as described above, based on the result of the numerical experiment performed using the earthquake response analysis program FLIP capable of considering liquefaction, the steel sheet piles are placed on both sides of the underground structure and the lower ends thereof are non-liquefied. As a steel sheet pile closing structure constructed by placing the steel sheet pile until it is embedded in a layer, the height of the underground structure is h 1 , and the underground structure from the upper end of the steel sheet pile wall a distance downward until the lower end of the object l 1 (wherein, if the downward l 1 is positive, if the upward l 1 becomes negative) when the upper end of the steel sheet pile wall The height position of the liquid crystal is below the groundwater level and satisfies l 1 / h 1 ≧ 0.30 (that is, located above the height position where l 1 / h 1 = 0.30). ing.
そこで、本発明の実施形態として、上記の数値実験について説明する。なお、ここでは、鋼製矢板として鋼矢板を用いた場合について述べるが、鋼製矢板として鋼管矢板を用いた場合も同様である。 Therefore, the above numerical experiment will be described as an embodiment of the present invention. In addition, although the case where a steel sheet pile is used as a steel sheet pile is described here, the case where a steel pipe sheet pile is used as a steel sheet pile is also the same.
まず、この数値実験において対象とした地下構造物１を図２に示す。図２に示すように、この地下構造物１は、液状化層２内に位置し、高さ６．６ｍ、幅１９．３ｍのコンクリート製で、平均密度は０．９２ｔ／ｍ３である。そして、地表面４から地下構造物１上面（上端）までは７．８ｍである。また、地表面４から１．８ｍ地点に地下水位面５があり、地表面４から非液状化層３までは２０．４ｍである。地盤定数については表１に示す。
First, FIG. 2 shows an
そして、数値実験での検討対象ケースとして、図３、図４に示すＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ１０とした。すなわち、以下の如くである。 And it was set as Case1-Case10 shown in FIG. 3, FIG. 4 as an examination object case in a numerical experiment. That is, it is as follows.
Ｃａｓｅ１は、浮上防止対策を行っていない現状のモデル。
Ｃａｓｅ２は、鋼矢板壁７を地表面４から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル。
Ｃａｓｅ３は、鋼矢板壁７を地下水位面５から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル。
Ｃａｓｅ４は、鋼矢板壁７を地表面４の４．８ｍ下方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル。
Ｃａｓｅ５は、鋼矢板壁７を地表面４の６．８ｍ下方から、非液状化層３に２ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１上面の１．０ｍ上方から、非液状化層３に２ｍ根入れしたモデル）。
Ｃａｓｅ６は、鋼矢板壁７を地表面４の７．８ｍ下方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１の上面から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル）。
Ｃａｓｅ７は、鋼矢板壁７を地表面４の１０．４ｍ下方から、非液状化層に２．０ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１下面の４．０ｍ上方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル）。
Case 7 is a model in which steel sheet pile wall 7 is rooted 10.4 m below
Ｃａｓｅ８は、鋼矢板壁７を地表面４の１２．４ｍ下方から、非液状化層に２．０ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１下面の２．０ｍ上方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル）。
Ｃａｓｅ９は、鋼矢板壁７を地表面４の１３．６ｍ下方から、非液状化層に２．０ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１下面の０．８ｍ上方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル）。
Case 9 is a model in which the steel sheet pile wall 7 is embedded in the non-liquefied layer from 13.6 m below the ground surface 4 (that is, the steel sheet pile wall 7 from 0.8 m above the lower surface of the
Ｃａｓｅ１０は、鋼矢板壁７を地表面４の１５．４ｍ下方から、非液状化層に２．０ｍ根入れしたモデル（すなわち、鋼矢板壁７を地下構造物１下面の１．０ｍ下方から、非液状化層３に２．０ｍ根入れしたモデル）。
なお、鋼矢板壁７と地下構造物１の距離は左右両方とも０．５ｍとした。鋼矢板壁７に用いる鋼矢板は、降伏強度２９５Ｎ／ｍｍ２、断面２次モーメント３．２４×１０−４ｍ４／ｍである。
The distance between the steel sheet pile wall 7 and the
また、入力地震動は、図５に示すテーパー付きの１．０Ｈｚの正弦波、最大加速度４．５ｍ／ｓ２、継続時間４０秒を用いた。
Moreover, the input seismic motion used the taper 1.0Hz sine wave shown in FIG. 5, the maximum acceleration 4.5 m / s < 2 >, and
そして、数値実験結果として、表２に、各ケースにおける、地中構造物１の上面左右２点の浮上量の平均値と、下記（１）式で定義する浮上抑制率を示す。
And as a numerical experiment result, Table 2 shows the average value of the flying height at the two points on the left and right of the upper surface of the
浮上抑制率＝（１−当該ケースの浮上量／Ｃａｓｅ１の浮上量）×１００・・・（１） Flying suppression rate = (1−flying amount of the case / flying amount of Case 1) × 100 (1)
また、表２に、Ｃａｓｅ２において鋼矢板壁７に使用した鋼矢板の重量を１．０として、Ｃａｓｅ３〜Ｃａｓｅ１０の各ケースにおいて鋼矢板壁７に使用した鋼矢板の重量の比率（鋼矢板壁重量比率）を併せて示す。
In Table 2, the weight of the steel sheet pile used in the steel sheet pile wall 7 in
まず、表２に示すように、鋼矢板壁７が地表面４から非液状化層３まで存在して、液状化層２を完全に締切っているＣａｓｅ２の浮上抑制率は８６％に達する。
First, as shown in Table 2, the steel sheet pile wall 7 exists from the
次に、鋼矢板壁７が液状化層２を完全には締切っていない場合（すなわち、鋼矢板壁７上端を地表面４より下方にした場合）の効果を明確にするために、鋼矢板壁７上端から液状化層２下端までの距離ｌと、地下構造物１上端から液状化層２下端までの距離ｈの比（＝ｌ／ｈ）をパラメータとして、浮上抑制率との関係を整理したものを図６に示す。
Next, in order to clarify the effect when the steel sheet pile wall 7 does not completely cut off the liquefied layer 2 (that is, when the upper end of the steel sheet pile wall 7 is below the ground surface 4), Using the ratio of the distance l from the upper end of the wall 7 to the lower end of the
この図６から、Ｃａｓｅ３他のように鋼矢板壁７上端を地表面４より下方にした場合でも、Ｃａｓｅ２のように鋼矢板壁７上端を地表面４に位置させた場合と同等の浮上抑制率を得ることができる範囲があることが分かる。
From FIG. 6, even when the upper end of the steel sheet pile wall 7 is lower than the
ちなみに、図６において、ｌ／ｈ＝１．０のときが、鋼矢板壁７上端と地下構造物１上端が一致している状態であり、Ｃａｓｅ６に相当する。また、ｌ／ｈ＝０．４８のときが、鋼矢板壁７上端と地下構造物１下端が一致している状態であり、Ｃａｓｅ９とＣａｓｅ１０の間に位置している。
Incidentally, in FIG. 6, when l / h = 1.0, the upper end of the steel sheet pile wall 7 and the upper end of the
そして、図６において、浮上抑制率はＣａｓｅ８（ｌ／ｈ＝０．６３）付近を折れ曲がり点としていることがわかる。したがって、効率的に浮上抑制効果を得るための目安は、ｌ／ｈ≧０．６３となる。すなわち、鋼矢板壁７の上端が地下構造物１の下端よりも若干上方に位置する必要がある。
In FIG. 6, it can be seen that the levitation suppression rate is a bending point near Case 8 (l / h = 0.63). Therefore, a standard for efficiently obtaining the levitation suppression effect is l / h ≧ 0.63. That is, the upper end of the steel sheet pile wall 7 needs to be positioned slightly above the lower end of the
そこで、さらに、効率的に浮上抑制効果を得ることができる鋼矢板壁７上端の位置を明確にするために、鋼矢板壁７上端と地下構造物１下端の距離ｌ１と地下構造物１の高さ（地下構造物１の上端と下端の距離）ｈ１の比（＝ｌ１／ｈ１）と、浮上抑制率との関係を整理したものを図７に示す。
Therefore, in order to clarify the position of the upper end of the steel sheet pile wall 7 that can effectively obtain the levitating suppression effect, the distance l 1 between the upper end of the steel sheet pile wall 7 and the lower end of the underground structure 1 and the
この図７から、ｌ１／ｈ１≧０．３０のときに、浮上抑制率が高くなっていることがわかる。したがって、鋼矢板壁７上端を、ｌ１／ｈ１≧０．３０を満足する位置にする（すなわち、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方にする）ことで効率的に浮上抑制が図ることができる。 From FIG. 7, it can be seen that when l 1 / h 1 ≧ 0.30, the flying height suppression rate is high. Accordingly, the upper end of the steel sheet pile wall 7 is efficiently set to a position satisfying l 1 / h 1 ≧ 0.30 (that is, above the position where l 1 / h 1 = 0.30). Levitation can be suppressed.
上記の通り、鋼矢板壁７は地表面４まで存在する必要がないことが確認できた。このことによって、鋼矢板の使用量を大幅に減らすことができるようになった。
As described above, it was confirmed that the steel sheet pile wall 7 does not need to exist up to the
一方、鋼矢板壁７を設置したことによる地下構造物１への影響を把握するために、表３に、地震時に地下構造物１の左右側面に作用する最大土圧の平均値（１２点）を示す。併せて、浮上防止対策を行っていない現状モデル（Ｃａｓｅ１）における最大土圧の平均値を１．０として、Ｃａｓｅ２〜Ｃａｓｅ１０の各ケースにおける最大土圧の平均値の比率（平均最大土圧比率）を示す。
On the other hand, in order to grasp the influence on the
ここでは、上述した浮上抑制率の整理と同様に、鋼矢板壁７上端から液状化層２下端までの距離ｌと地下構造物１上端から液状化層２下端までの距離ｈの比（＝ｌ／ｈ）をパラメータとして、平均最大土圧比率との関係を整理したものを図８に示す。
Here, similarly to the above-described arrangement of the floating suppression rate, the ratio of the distance l from the upper end of the steel sheet pile wall 7 to the lower end of the liquefied
図８に示すように、鋼矢板壁７の上端が高くなるにしたがって（ｌ／ｈが大きくなるにしたがって）、地下構造物１に作用する平均最大土圧比率が上昇していることがわかる。
As shown in FIG. 8, it can be seen that the average maximum earth pressure ratio acting on the
なかでも、鋼矢板壁７上端を地表面４に位置させたＣａｓｅ２（ｌ／ｈ＝１．６２）と、鋼矢板壁７上端を地下水位面５としたＣａｓｅ３（ｌ／ｈ＝１．４８）の差は大きく、地下水位面下５まで鋼矢板壁７上端を打ち下げることで、平均最大土圧比率を１．４５（Ｃａｓｅ２）から１．３５（Ｃａｓｅ３）まで低減することができる。これは、液状化層２が液状化した場合に、液状化層２での地震時挙動と地下水位面５よりも上部の土層での地震時挙動とが大きく異なることが、Ｃａｓｅ２のように地表面４まで鋼矢板壁７を打設した場合に平均最大土圧比率が増大することに繋がっていると考えられる。
Among them, Case 2 (l / h = 1.62) in which the upper end of the steel sheet pile wall 7 is located on the
そして、鋼矢板壁７上端を地下水位面５に一致させたＣａｓｅ３（ｌ／ｈ＝１．４８）から、鋼矢板壁７上端を地下構造物１上端に一致させたＣａｓｅ６（ｌ／ｈ＝１．００）までの、平均最大土圧比率の変化は緩やかで、１．３５〜１．２８の値を示している。
Then, from Case 3 (l / h = 1.48) in which the upper end of the steel sheet pile wall 7 coincides with the
上記の結果から、鋼矢板壁７設置によって地下構造物１への土圧を増やさないようにするためには、最低限、鋼矢板壁７上端を地下水位面５以下にすることが有効であることがわかる。
From the above results, in order not to increase the earth pressure on the
ここまで、地下構造物が地盤の液状化によって浮上するのを防止するために構築される鋼製矢板締切構造に関して、地下構造物の浮上抑制と、地下構造物への土圧増加の影響に関して説明をおこなった。 So far, regarding the steel sheet pile closing structure constructed to prevent the underground structure from rising due to liquefaction of the ground, explanations have been given regarding the suppression of the underground structure's rise and the effect of increased earth pressure on the underground structure. I did it.
両者を総合的に判断すると、鋼矢板壁上端の高さ位置は、抑制浮上の観点からは、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方とすること、地下構造物への土圧増加を防ぐ観点からは、地下水位面以下とすることが好適であることがわかった。もちろん、鋼矢板使用量削減の観点からは、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置（下限位置）に近いことが好ましい。 If both are judged comprehensively, the height position of the upper end of the steel sheet pile wall should be higher than the position where l 1 / h 1 = 0.30 from the viewpoint of restraint levitation, and the soil to the underground structure From the viewpoint of preventing an increase in pressure, it was found that it is preferable to make the level below the groundwater level. Of course, from the viewpoint of reducing the amount of steel sheet pile used, it is preferable to be close to the position (lower limit position) where l 1 / h 1 = 0.30.
さて、上記のように、上端を地下水位面５以下とする鋼矢板締切構造を構築するためには、鋼矢板の上端を地表面４よりも深い位置まで打設（圧入）することが必要となる。
Now, as described above, in order to construct a steel sheet pile closing structure whose upper end is the
そこで、ここでは、まず、鋼矢板を上端が地表面４に位置し下端が液状化層２に位置するように打設する工程（工程Ａ）と、次に、そのように打設された鋼矢板を、ヤットコ鋼矢板を用いて、上端が液状化層２の所定位置に位置し下端が非液状化層３に位置するように打設（圧入）する工程（工程Ｂ）とを繰り返すことで、上記のような鋼矢板壁７（鋼矢板締切構造）を構築するようにしている。ちなみに、上記の液状化層２の所定位置とは、上述したように、地下水位面５以下で、かつ、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方の位置である。
Therefore, here, first, a steel sheet pile is placed so that the upper end is located on the
図９に上記のヤットコ鋼矢板を示す。図９に示すように、このヤットコ鋼矢板２０は、打設する鋼矢板と同じ断面形状の鋼矢板２１である本体と、打設する鋼矢板に打設力（圧入力）を伝達するために、本体である鋼矢板２１の下端部（詳しくは、ウェブ２２の下端部）に取り付けられた突出部材２３を備えている。
FIG. 9 shows the Yatco steel sheet pile. As shown in FIG. 9, this Yatco
このようなヤットコ鋼矢板２０を用いることによって、上端が地表面に位置し下端が液状化層２に位置するように打設された鋼矢板を、さらに下端が非液状化層３に位置するまで打設することが可能になる。
By using such a
上記のような鋼矢板壁７（鋼矢板締切構造）を構築する具体的な施工手順として、第１例（第１の施工手順）を図１０に示し、第２例（第２の施工手順）を図１１に示し、第３例（第３の施工手順）を図１２に示す。 As a concrete construction procedure for constructing the steel sheet pile wall 7 (steel sheet pile closing structure) as described above, the first example (first construction procedure) is shown in FIG. 10, and the second example (second construction procedure). Is shown in FIG. 11, and a third example (third construction procedure) is shown in FIG.
（第１の施工手順：第１例）
まず、図１０（ａ）に示すように、圧入機８を用いて、所要の長さ（鋼矢板壁上端が地下水位面５以下で、かつ、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方となるとともに、鋼矢板壁下端が非液状化層に根入れするのに必要な長さ）の鋼矢板１１を、その上端が地表面４よりやや上方となるように順次圧入していく。ここで言う「やや上方」とは、圧入機８の鋼矢板１１のつかみ代分相当である。なお、この第１例では、図１０（ｂ）に示すように、鋼矢板１１を１６枚分圧入する。ここまでを工程Ａと称する。
(First construction procedure: first example)
First, as shown in FIG. 10 (a), using a press-fitting
次に、図１０（ｃ）に示すように、圧入機８を反転させて、ヤットコ鋼矢板２０を用いて、左端の鋼矢板１１を所定の位置まで再圧入させる。図１０（ｄ）の示すように、順次、右端４枚の鋼矢板１１ｓを残した状態になるまで、ヤットコ鋼矢板２０を用いて、所定の位置への再圧入を行う。ここで、右端４枚の鋼矢板１１ｓを残したのは、圧入機８のつかみ部分の数に合わせており、機械の種類に応じて臨機応変に対応することになる。ここまでを工程Ｂと称する。
Next, as shown in FIG. 10 (c), the press-fitting
図１０（ｅ）は、２回目の工程Ａであり、工程Ｂで残した鋼矢板１１ｓを足がかりに鋼矢板１１を順次圧入する。そして、２回目の工程Ｂを行う。その後は、工程Ａと工程Ｂを繰返し、図１０（ｆ）に示すように、所定の範囲で鋼矢板締切構造を構築する。 FIG. 10E shows the second process A, in which the steel sheet piles 11 are sequentially press-fitted using the steel sheet piles 11 s left in the process B as a foothold. Then, the second process B is performed. Thereafter, Step A and Step B are repeated, and a steel sheet pile closing structure is constructed within a predetermined range as shown in FIG.
なお、この第１例では、最初の工程Ａで１６枚の鋼矢板１１を圧入したが、この枚数は現地の施工能率（一度鋼矢板を打設してから時間がかかりすぎると、所定の位置への再圧入が行いにくくなる）に応じて決定すればよい。 In this first example, the 16 steel sheet piles 11 were press-fitted in the first step A, but this number was determined to be the local construction efficiency (if it took too much time once the steel sheet piles were placed, the predetermined position It is difficult to perform re-press-fitting into the head).
また、最終回目の工程Ｂでは、右端４枚の鋼矢板１１ｓの再圧入することができず、地表面４よりやや上方に突出した状態で残ることになるが、地中構造物１への土圧増加が問題なければ、地表面４で切断しておけば良い。地中構造物１への土圧増加の問題がある場合には、所定の施工範囲よりも４枚余分に鋼矢板１１を圧入し、最後に引き抜きを行えばよい。
Moreover, in the process B of the last round, the steel sheet piles 11s of the right end four sheets cannot be re-pressed and remain in a state protruding slightly above the
そして、上述したように、図１０（ｆ）がこの第１例で完成した鋼矢板壁７である。鋼矢板１１を連結することにより構成されており、その下端は非液状化層３に根入れされている。ここで、鋼矢板壁７の範囲は図中に点模様で示した範囲となる。つまり、この図１０（ｆ）の場合、鋼矢板壁７の上端７ａは、図中の太い破線で示した位置となる。この鋼矢板壁上端７ａの高さ位置を、地下水位面５以下で、かつ、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方となるようにする。
And as above-mentioned, FIG.10 (f) is the steel sheet pile wall 7 completed in this 1st example. The
（第２の施工手順：第２例）
現地の地盤条件によっては、鋼矢板の鉛直性を保って圧入することが困難で徐々に傾斜が生じてしまうトラブルが発生することがある。特に、工程Ｂにおける再圧入時に傾斜が生じてしまうと、引き抜くことが出来ず困難に直面してしまう。
(Second construction procedure: second example)
Depending on the local ground conditions, it may be difficult to press-fit while keeping the steel sheet pile vertical, and troubles may occur that cause a gradual inclination. In particular, if an inclination occurs during re-pressing in the process B, it cannot be pulled out and faces difficulty.
そこで、そのような現象が懸念される場合には、第２の施工手順（第２例）として、基本的には上記の第１の施工手順（第１例）と同様であるが、図１１（ａ）〜（ｅ）に示すように、所要長さの鋼矢板１１に対して所々で長尺鋼矢板１２（例えば、地下水位面５から非液状化層３へ根入れする長さを有する鋼矢板）を用いることで、その現象を回避することができる。ちなみに、図１１では、４枚に１枚は長尺鋼矢板１２を用いるようにしている。
Therefore, when such a phenomenon is concerned, the second construction procedure (second example) is basically the same as the first construction procedure (first example), but FIG. As shown in (a) to (e), the
そして、図１１（ｆ）がこの第２例で完成した鋼矢板壁７である。ここで、鋼矢板壁７の範囲は図中に点模様で示した範囲となる。つまり、この図１１（ｆ）の場合、鋼矢板壁７の上端７ａは、図中の太い破線で示した位置となる。この鋼矢板壁上端７ａの高さ位置を、地下水位面５以下で、かつ、ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置よりも上方となるようにする。
And FIG.11 (f) is the steel sheet pile wall 7 completed in this 2nd example. Here, the range of the steel sheet pile wall 7 is the range indicated by the dot pattern in the drawing. That is, in the case of FIG. 11 (f), the
（第３の施工手順：第３例）
第３の施工手順（第３例）は、鋼矢板壁７の上端の高さ位置をｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置（下限位置）にした場合である。この第３例では、基本的には上記の第２例と同様であるが、図１２（ａ）〜（ｅ）に示すように、所要長さの鋼矢板１１と長尺鋼矢板１２を交互に配置している。
(Third construction procedure: third example)
The third construction process (third example) is a case where the height position of the upper end of the steel sheet pile wall 7 was l 1 / h 1 = 0.30 and a position (lower limit position). The third example is basically the same as the second example described above. However, as shown in FIGS. 12A to 12E, the steel sheet piles 11 and the long steel sheet piles 12 having the required length are alternately arranged. Is arranged.
そして、図１２（ｆ）がこの第３例で完成した鋼矢板壁７である。ここで、鋼矢板壁７の範囲は図１２（ｆ）中に点模様で示した範囲となる。つまり、この図１２（ｆ）の場合、鋼矢板壁７の上端７ａは、図中の太い破線で示した位置（ｌ１／ｈ１＝０．３０となる位置）となる。
FIG. 12F shows the steel sheet pile wall 7 completed in this third example. Here, the range of the steel sheet pile wall 7 is the range indicated by the dot pattern in FIG. That is, in the case of FIG. 12 (f), the
以上の手法を用いることで、トンネル、埋設管、共同溝などの地下構造物１が地盤の液状化によって浮上するのを効率的に防止することができる。
By using the above method, it is possible to efficiently prevent the
すなわち、地下構造物１の両側に、その上端の高さ位置が、地下水位面５からｌ１／ｈ１＝０．３０となる地点までの範囲にあり、その下端が非液状化層３に根入れした鋼矢板壁７を構築するようにしたので、鋼矢板の使用量を大幅に減らしたうえで、液状化時の浮上を抑制することができるようになった。
That is, on both sides of the
また、鋼矢板壁７の上端を地下水位面５以下としたことで、地下構造物１へ作用する外力が増加する度合いを低減することができた。
Moreover, the degree to which the external force which acts on the
また、鋼矢板への打設力（圧入力）を伝達するための突出部材２３を有するヤットコ鋼矢板２０を用いることで、液状化層２の所定位置から非液状化層３までの区間に鋼矢板壁７を構築することを可能にした。
Further, by using a Yatco
１ 地下構造物
２ 液状化層
３ 非液状化層
４ 地表面
５ 地下水位面
６ 遮断壁（連続壁）
７ 鋼矢板壁
７ａ 鋼矢板壁上端
８ 圧入機
１１ 鋼矢板
１１ｓ 工程Ａの最終に圧入した複数の鋼矢板
１２ 長尺鋼矢板
２０ ヤットコ鋼矢板
２１ 鋼矢板
２２ 鋼矢板ウェブ
２３ 突出部材
ｈ 地下構造物上端から液状化層下端までの距離
ｌ 鋼矢板壁上端から液状化層下端までの距離
ｈ１ 地下構造物の高さ（上端と下端の距離）
ｌ１ 鋼矢板壁上端と地下構造物下端の距離
DESCRIPTION OF
7 Steel
l 1 Distance steel sheet pile wall top and underground structures lower
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