新着情報 盛土工事での沈下防止対策でコスト・作業時間を20%減 縁切り工法「スリムウォール工法」の開発

2020/11/19

戸田建設(株)(社長:今井 雅則)は、軟弱地盤における盛土工事に伴う周辺地盤の引込み沈下をローコストで防止できる縁切り壁工法「スリムウォール工法」を開発し、この度その有効性を確認しました。

開発の背景

軟弱地盤での盛土施工時においては、周辺地盤の引込み沈下防止対策として、敷地境界に地盤改良体あるいは鋼矢板壁などを用いた縁切り壁を設置するのが一般的です。このたび、コスト縮減と施工時間短縮を目的として、親杭間の壁体を親杭長の1/2程度の浮体式の鋼板を設置する「スリムウォール工法(Semi Floating Hybrid Metal Partition Wall)」を開発しました。

本工法の概要

本工法は、図-1に示すように親杭を支持層に根入れさせ、親杭間に鋼板を挿入・固定して内外で地盤の縁を切ることにより沈下の影響を低減させる構造です。図-2に示す数値解析結果によれば、親杭長の1/2の深さまで鋼板で仕切ることにより、鋼矢板全面施工と同等の効果が得られ、約20%のコストおよび作業時間の縮減を実現できます。

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図-1 スリムウォール工法(イメージ図)
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図-2 スリムウォール工法解析結果(沈下コンター図)

実証実験

縁切り壁として親杭と鋼板を用いた壁を設置し、鋼板の取付方法の検証や施工時間の確認を行いました。次に当該箇所片側に盛土し、引き込み沈下の抑制効果の確認を実施しました。

  1. 1施工時間の確認
    軟弱な粘性土地盤を対象に、本工法と鋼矢板工法の2種類の縁切り壁を設置しました。本工法は親杭間隔1.5mピッチ、親杭(L=14m)に対し鋼板は圧入深さ6m(3mを2連結)としました。本工法および鋼矢板壁はすべてバイブロハンマー圧入(写真-1、写真-2、写真-3)で設置しましたが、圧入枚数が少なく段取り替えも少ない本工法は、鋼矢板工法に比べ約20%の作業時間の短縮が確認できました(表-1)。

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写真-1 親杭圧入状況
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写真-2 鋼板圧入状況
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写真-3 設置完了状況

                         表-1 作業時間比較

工法 作業時間 備考
スリムウォール工法 6.5時間 親杭(H200)14.0m 6本 , 鋼板(5×10) 6.0m 5組
鋼矢板工法 8.0時間 鋼矢板Ⅲ型14.0m 20枚
※圧入準備から圧入完了までの時間
  1. 2引き込み沈下の抑制効果の確認
    本工法と鋼矢板工法それぞれのフィールドで、層別沈下量および地表面沈下量を3カ月間計測して縁切り壁の効果を比較した結果、本工法は、解析結果どおり鋼矢板工法とほぼ同等の沈下量の抑制が確認できました。

今後の展開

今回の実証実験で、本工法での抑制効果が鋼矢板工法と同等であることが確認でき、施工時間、コスト共に約80%に縮減できることが確認できました。
今後は実際の建設現場の盛土工事に適用を推進するとともに、さらなるコスト縮減策を図れるよう打設方法、鋼板接続方法の改良を行っていきます。