JP2001164583A - 地下構造物の免震化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土留壁を利用して地下構造物の免震を図る。 【解決手段】 地下構造物Ａの構築予定位置より所定距
離離れた位置に鋼管柱列土留壁Ｂを施設する。そして、
土留壁Ｂに囲まれた地盤Ｃを掘削して、その地盤Ｃ上
に、土留壁Ｂとは分離した状態にして地下構造物Ａを構
築する。それにより、土留壁Ｂによって囲まれた建設地
盤Ｃは、土留壁Ｂにより、周辺地盤の地震等による地盤
変形や液状化の現象が抑制されて、その安定化が図れる
とともに、地下構造物への地震荷重の集中が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下構造物の構築にあ
たって施設した鋼管柱列土留壁を利用して、地下構造物
への地震の影響を抑制するようにした、構造物の免震化
工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道・道路や建築物等の地下構造物を構
築するにあたっては、その構造物を囲む地盤に土留壁を
施設することが行われている。土留壁は殆どが仮設物で
あり、地下構造物の完成後はその役割を終えるが、引き
抜き撤去が困難なことから、そのまま地中に残置される
のが一般的である。

【０００３】地下構造物の設計においては、これまで、
この残置される土留壁の存在を無視し、構造物のみが地
盤内に存在するものとして、必要断面厚などが決定され
てきた。しかし、実際には、地下構造物の外側には土留
壁が残置されており、これが、地震時において地下構造
物周辺の地盤変形や流動化の抑制に効果を奏するものと
の期待から、土留壁と地下構造物とを一体化して地下構
造物の耐震性を向上させ、地下構造物をスリム化しよう
とする提案がなされている。（特開平４−１５５０１８
号公報、特公平８−９８６７号公報参照）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの提案
による方法では、土留壁と地下構造物とを一体的に結合
させるため、例えば、地下構造物の下端と土留壁との結
合個所である断面変化部分に地震荷重が集中して、逆に
より大きな断面とするなどの補強が必要となり、また施
工が面倒となる等、かえって不経済となる場合もあっ
た。

【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、施工された土留壁による地下構造物周
辺地盤の変形抑制機能を利用し、土留壁に囲まれた地盤
内に、土留壁とは切り離した状態で地下構造物を構築す
るようにし、それによって、断面変化部への地震荷重の
集中が生ずるのを防止するとともに、地下構造物への免
震性を向上させ、結果的に地下構造物のスリム化（工費
削減・工期短縮）に貢献できる工法を提供しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成について、添付の図面を参照して説明
すると、請求項１の工法は、地下構造物Ａの構築にあた
り、その構築予定位置より所定距離離れた位置に鋼管柱
列土留壁Ｂを施設し、該土留壁Ｂに囲まれた地盤域内
に、該土留壁Ｂと一体化させず、土留壁Ｂと離間部２を
存して地下構造物Ａを構築することを特徴とするもので
ある。

【０００７】また、請求項２の工法は、地下構造物Ａの
構築にあたり、その構築予定位置より所定距離離れた位
置に鋼管柱列土留壁Ｂを施設して、対向する該土留壁Ｂ
を梁部材７で結合し、該土留壁Ｂに囲まれた地盤域内
に、地下構造物Ａを、該土留壁Ｂと一体化させず離間部
２を存して構築することを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３の工法は、請求項１または
２の工法において、離間部２内に土砂４を埋め戻したこ
とを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項４の工法は、請求項１または
２の工法において、離間部２内に免震材６を介装し、土
留壁Ｂと地下構造物Ａとを免震材６を介して接合したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図３は第１の工法の
各実施態様を示し、図４〜図６は第２の工法の各実施態
様を示したものである。

【００１１】まず、第１の工法の実施例について説明す
る。図１において、Ａは構築される地下構造物（建物に
おける地下構造部分を含む）、Ｂは地下構造物Ａの構築
にあたって、その構造物を囲む地盤に施設された鋼管柱
列土留壁（以下土留壁という）である。この土留壁Ｂ
は、従来公知のように、鋼管の対向する外側面に継手を
設けて形成した鋼管矢板１を使用し、これを互いに継手
どうしを嵌合して連結しながら、ソイルセメントを充填
した掘削孔に挿入して施設される。この方法はいわゆる
ＯＮＳ工法と称されている。

【００１２】本発明工法においては、土留壁Ｂを、地下
構造物Ａの構築予定位置より所定距離離れた位置に施設
する。それによって、地下構造物Ａと土留壁Ｂとの一体
化を排し、両者Ａ，Ｂの結合による断面変化部等への地
震荷重の集中するのを防ぐようにするとともに、両者
Ａ，Ｂの地震時における相互干渉を抑えるようにする。

【００１３】土留壁Ｂの施設後は、土留壁Ｂ，Ｂ間の建
設地盤Ｃを所定の深さ地点ａまで掘削して土砂を排除し
た後、地下構造物Ａをその地盤Ｃ上の所定の位置、すな
わち、地下構造物Ａを土留壁Ｂより所定距離Ｌだけ隔て
られた位置内に構築する。その結果、地下構造物Ａの外
周と土留壁Ｂとの間には所要の離間部２が形成されるこ
とになる。

【００１４】上記の施工では、通常、建設地盤Ｃの掘削
により露出した土留壁Ｂには各鋼管矢板１，１を腹起こ
し材３は撤去せずに、これを土留壁Ｂの補強梁としてそ
のまま活用するのがよい。また、腹起こし材３を設けな
かった土留壁Ｂに対しては、新規に各鋼管矢板１，１を
結合する補強梁３を設けるようにして土留壁Ｂの強化を
図ることが得策である。

【００１５】地下構造物Ａの完成後は、地下構造物Ａと
土留壁Ｂとの離間部２は構造物Ａの付帯空洞域として種
々利用することができる。この場合、離間部２の地表個
所には、これを塞ぐ蓋類（例えばグレーチング等）４を
載置するのがよい。

【００１６】上記の工法によれば、地下構造物Ａの構築
される建設地盤Ｃは、土留壁Ｂによって囲まれているの
で、地震発生による地盤の変形に対して土留壁Ｂが抵抗
することにより、その地盤変形を抑制することになり、
地下構造物Ａに対する大きな免震効果を奏することにな
る。また、地下構造物Ａと土留壁Ｂとは離れているの
で、相互に干渉を受けることが少なく、特に、両者Ａ，
Ｂが一体的に結合されていないので、地震時に断面変化
部等への荷重集中を生ずることがない。したがって、結
果として免震性、耐震性が向上され、地下構造物のスリ
ム化（工費削減、工期短縮等）に貢献できることにな
る。

【００１７】図２は、第１の工法の他の実施態様を示し
たものである。この例では、地下構造物Ａと土留壁Ｂと
の離間部２を単に空洞部分としないで、離間部２内に土
砂５を埋め戻すものである。この例によれば、離間部２
にあたる敷地の利用が図れる。また、土留壁Ｂと地下構
造物Ａとは土砂５を介して接しているだけで両者Ａ，Ｂ
は一体結合とはならないから、地震時における荷重集中
を生じることがないため免震、耐震効果が十分に期待で
きる。

【００１８】また、図３は、第１の工法のさらに他の実
施態様を示したものである。この例では、地下構造物Ａ
と土留壁Ｂとの離間部２内に、免震材６を介装してい
る。免震材６としては、例えばアスファルト系、ウレタ
ン系、シリコン系、液状ゴム系、固形ゴム系等の弾性材
が適用される。この免震材６は、図示のように、間隙部
２内全体に充填されてもよく、あるいは、必要な個所に
部分的に設けるようにしてもよい。この例の場合には、
土留壁Ｂと地下構造物Ａとが免震材６を介して接合され
ることになるので、地震波の減衰・吸収が効果的に行わ
れるように成り、地下構造物への地震の影響が低減され
る。

【００１９】次に、第２の工法の実施例について説明す
る。この工法では、図４〜図６に示すように、地下構造
物Ａを挟んで対向する土留壁Ｂ，Ｂどうしを例えば、そ
れらの上下中間部において底盤コンクリートなどの梁部
材７により結合する。地下構造物Ａはその梁部材７の上
に構築する。この場合、図示を略したが、梁部材７上に
は一旦土砂を所要の厚さだけ埋め戻し、地下構造物Ａは
その土砂上に構築するか、あるいは梁部材７と地下構造
物Ａとの間にクッション体などの免震材を介装するのが
よい。この第２の工法も、第１の工法におけると同様
に、土留壁Ｂと地下構造物Ａとの間には離間部２が形成
される。

【００２０】土留壁Ｂと梁部材７との結合には、従来公
知の各種の手段が採用できる。例えば、梁部材７をコン
クリートにより形成する場合では、図示のように、鋼管
矢板１の外面に鉄筋スタッド８を突設して、これをコン
クリート中に埋設するようにする。このほか、鋼管矢板
１にプレートやブラケットを突設して梁部材７と結合す
る方法などもある。

【００２１】この方法では、対向した土留壁Ｂ，Ｂどう
しが梁部材７で結合されたことにより、それらの土留壁
Ｂ，Ｂの強化が図れ、地盤の変動に協同して対抗し、地盤
の変動や流動化の抑制作用が助長されることになり、ま
た、地下構造物直下の地盤の水平方向拘束力が増大する
ことで、アーチ効果により建設地盤Ｃの鉛直方向支持力
が向上することになる。

【００２２】図４の例は、土留壁Ｂと地下構造物Ａとの
離間部２を付帯空洞域として利用するもので、梁部材７
を設けた構成以外は図１の例におけると同様である。ま
た、図５の例は、離間部２内に土砂５を充填したもの
で、この点は図２の例におけると同様である。また、図
６の例は、離間部２内に図３の例におけると同様に、免
震材６を介装したものである。

【００２３】本発明の工法では、土留壁Ｂ自体をより強
化するために、図示を略したが、土留壁Ｂを構成する鋼
管矢板１の鋼管を、土留壁の安定計算上必要以上に厚肉
にすることができ、また、同鋼管内にＨ型鋼を挿入する
などして補強することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地下構造物の構築にあたって、その構築予定位置より相
当離れた位置に鋼管柱列土留壁を施設し、地下構造物を
土留壁と一体的に結合することなく、土留壁とは切り離
した状態で構築するようにしたので、施工性、耐力、遮
水性に優れた鋼管柱列土留壁により、地震等による地盤
の変形を抑制して、地下構造物を構築された地盤への影
響を低減することができ、地盤及び地下構造物の免震、
安定化が図れる。

【００２５】そして、地下構造物は、土留壁とは結合せ
ずに分離した状態で土留壁に囲まれた地盤に構築される
ので、周辺地盤の変形や液状化による影響を受けること
が少なく、しかも、従来のように、土留壁と一体化した
ことによる地震荷重の集中が防止される。したがって、
結果として、地下構造物のスリム化、工費の軽減化、工
期の短縮化が図れることになる。

【００２６】請求項２の工法では、土留壁どうしを梁部
材により結合し一体化させるので、土留壁全体構造の強
化が図れるとともに、周辺地盤の変形に対して各土留壁
が協同して応じ、より大きな抑制機能が発揮されるとと
もに、梁部材の下方地盤の水平方向拘束力が増大するこ
とで、アーチ効果により鉛直方向支持力が向上する。

【００２７】特に、請求項３の工法では、上記の効果に
加え、土留壁と地下構造物との離間分上の土地利用がで
き、また請求項４の工法では、土留壁と地下構造物とが
免震材を介して接するので、離間部を広く取ることなく
免震効果が得られ、土留壁施設域、すなわち、建設用地
を減少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の工法の一実施態様を示す縦断面図であ
る。

【図２】同他の実施態様を示す縦断面図である。

【図３】同さらに他の実施態様を示す縦断面図である。

【図４】第２の工法の一実施態様を示す縦断面図であ
る。

【図５】同他の実施態様を示す縦断面図である。

【図６】同さらに他の実施態様を示す縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ 地下構造物 Ｂ 鋼管柱列土留壁 Ｃ 建設地盤 １ 鋼管矢板 ２ 離間部 ５ 土砂 ６ 免震材 ７ 梁部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地下構造物の構築にあたり、その構築予
   定位置より所定距離離れた位置に鋼管柱列土留壁を施設
   し、該土留壁に囲まれた地盤域内に、該土留壁と一体化
   させず、土留壁と離間部を存して地下構造物を構築する
   ことを特徴とする、地下構造物の免震化工法。
2. 【請求項２】 地下構造物の構築にあたり、その構築予
   定位置より所定距離離れた位置に鋼管柱列土留壁を施設
   して、対向する該土留壁を梁部材で結合し、該土留壁に
   囲まれた地盤域内に、地下構造物を、該土留壁と一体化
   させず離間部を存して構築することを特徴とする、地下
   構造物の免震化工法。
3. 【請求項３】 離間部内に土砂を埋め戻したことを特徴
   とする、請求項１または２記載の地下構造物の免震化工
   法。
4. 【請求項４】 離間部内に免震材を介装し、土留壁と地
   下構造物とを免震材を介して接合したことを特徴とす
   る、請求項１または２記載の地下構造物の免震化工法。