JP2003278173A - 地下構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の地盤に対応できるとともに掘削残土が
少なく、自立性のある掘削溝を利用して効率的に構築す
ることができる地下構造物の製造方法を提供する。 【解決手段】 開削工法により掘削した土等を泥土モル
タル化することによって改良地盤を形成し、硬化した泥
土モルタル１０を再度掘削して自立性の掘削溝（溝）を
構築し、この溝内に地下構造物を配置することにより地
下構造物を構築することができるので、種々の地盤に対
応できるとともに掘削残土が少なく、外型枠や埋戻し用
の土留め型枠が必要ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１ 】

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎フーチング、
地中梁、地中埋設管、ボックスカルバート等の現地製造
またはプレキャスト製品を用いた地下構造物を、泥土モ
ルタルにより地盤改良し、自立性のある掘削溝を利用し
て効率的に構築することのできる地下構造物の製造方法
に関する。

【０００２ 】

【従来の技術】従来、基礎フーチング、地中梁、地中埋
設管、ボックスカルバート等の地下構造物を開削工法で
構築する場合、土留め施工後に開削し、型枠を設置して
から地下構造物を築造する工法が一般的であった。この
工法をより具体的に説明すれば、下記の通りである。ま
ず、図１１に示すように、基礎フーチング１および地中
梁２をそれぞれ位置出しした後、形状に沿った根切り溝
３を堀溝する。この根切り溝３は、略方形の基礎フーチ
ング部と略長方形の地中梁部とからなる。掘削に際し、
当然ながら掘削により発生した掘削土を残土として処分
する付帯作業も必要となる。前記根切り溝３には、図１
２に示すように、土留め処理がなされるとともに底部３
ａに基礎砕石、均しコンクリートの打設が必要とされて
いた。さらに、均しコンクリートの硬化後に、基礎フー
チング、地中梁の位置出しを行う。次に、図１３、図１
４に示すように基礎フーチング用の鉄筋を組んで型枠を
作成した後コンクリートを打設する。また、地中梁、柱
の鉄筋を組んで型枠を作成した後、コンクリートを打設
する。さらに、打設したコンクリート硬化後にフーチン
グ，地中梁用の型枠を撤去し、一度掘削した地盤を再度
土で埋め戻す。次に、図１５、１６に示すように土間と
なるべき範囲に基礎砕石を敷き均し、転圧した後、土間
用の鉄筋（例えば金網）を敷設し、その後、土間コンク
リート６を打設する。

【０００３ 】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
地下構造物の構築工法には、以下のような解決すべき課
題がある。 （１）掘削法面が発生して掘削土の量が多くその処理が
大変であると共に環境破壊の原因となるおそれがあり、
また、建設汚泥が発生する。 （２）凹凸地盤での作業であるため、地下構造物の位置
出しに手間取る。 （３）根切り溝の底に基礎砕石を敷き、均しコンクリー
トを打設する等の工程が必要とされるため、全体として
作業工数が多くなる。 （４）地下構造物用の型枠の組み立て、およびその撤去
作業が必要である。 （５）作業現場は、凹凸地盤内であるため、鉄筋組み作
業等の効率が悪く、安全性の確保にも手間がかかる。 （６）一度掘り起こした地盤を再度埋め戻すという余分
な工程が必要である。 （７）土間コンクリートを打設するために、土間用の基
礎砕石が必要であり、埋め戻された地盤の特性によって
は、土間が沈下する場合がある。基礎の不等沈下の影響
を受ける可能性もある。

【０００４ 】上記問題点を解決するため、本発明は、
泥土モルタルを使用した改良地盤を掘削して地下構造物
の外型枠および自立土留めとして使用する地下構造物の
構築工法を提供することを目的としている。

【０００５ 】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、開削工法により地下構造物を構築する地
下構造物の製造方法であって、掘削個所を泥土モルタル
により改良地盤を形成する工程と、該改良地盤が硬化し
た後、改良地盤を再度掘削し、該改良地盤自身を土留め
壁として、形成地下構造物を構築すべき空間を形成する
工程と、該空間内に地下構造物を形成する工程とからな
ることを特徴とする。

【０００６ 】また本発明は、前記地下構造物を形成す
る工程は、改良地盤の土留壁面を外型枠としてコンクリ
ートを打設することにより、現場打コンクリートからな
る地下構造物を形成する工程を有することを特徴とす
る。

【０００７ 】また本発明は、前記地下構造物を形成す
る工程は、前記空間内に配置された型枠にコンクリート
を打設することにより、現場打コンクリートからなる地
下構造物を形成する工程と、該地下構造物と土留壁との
間の空間または地下構造物の上部に、コンクリート、モ
ルタル、泥土モルタル、土、発泡スチロールなどの発泡
材料のいずれかを単独で若しくは複合的に用いて埋め戻
す工程を有することを特徴とする。

【０００８ 】また本発明は、前記地下構造物を形成す
る工程は、プレキャスト構造物を据え付けて地下構造物
を形成する工程と、地下構造物と土留壁との間の空間ま
たは地下構造物の上部に、コンクリート、モルタル、泥
土モルタル、土、発泡スチロールなどの発泡材料のいず
れかを単独で若しくは複合的に用いて埋め戻す工程を有
することを特徴とする。

【０００９ 】また本発明は、前記泥土モルタルにより
形成された改良地盤は、平面位置または深さによって、
強度、材料配合の少なくとも一方が変更されたことを特
徴とする。

【００１０】また本発明は、前記泥土モルタルにより形
成された改良地盤は、深さ方向へ複数の層状をなし、か
つ、層毎に強度、材料配合の少なくとも一方が変更され
たことを特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記泥土モルタルは、当該
地下構造物を設けるべく掘削することにより得られた土
を含有することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図１〜図９は本発明にか
かる地下構造物の製造方法により基礎フーチングおよび
地中梁を構築する場合を示すものである。先ず、現地に
泥土モルタルプラントを設置しておき、地中梁等を設け
る範囲を掘削するとともに、掘削した土（必要に応じて
粗骨材、細骨材を除去あるいは添加する場合を含む）に
水と固化材（例えばセメント）を加えて練ることによ
り、泥土モルタル１０とし、この泥土モルタルを固化さ
せることにより、地下構造物を構築すべき区域全体の地
盤を立体的に改良する。この際、図２（ａ）、（ｂ）に
示すように、泥土モルタル１０の上面は、地表面（Ｇ.
Ｌ）よりΔｈだけ低く設定される。また、泥土モルタル
１０は、地盤位置ごとの改良条件に応じて、セメント、
細骨材、粗骨材、および水の配合比を調整することによ
り、自由にその強度を変更して施工することができる。
例えば、層状の改良では、上部強度を上げることでほぼ
垂直に掘削しても自立が可能で、かつ崩れない地盤とす
ることができる。また、地下構造物基礎用の地盤改良で
は、地耐力を増して反力に対応できる地盤とすることが
できる。また、地盤改良の不要部は弱強度または無改良
とするなどの対応を図ることで、地盤改良に伴う無駄を
省くこともできる。なお、基礎深さに応じて泥土モルタ
ル１０の強度を調整してもよいが、単に泥土モルタル１
０の強度を上げるだけでなく、例えば、掘削土を篩い分
けして粗骨材の比率を積極的に低くすることなどによ
り、後の工程における掘削が容易な程度の強度に設定す
ることが望ましい。また、泥土モルタルの性状は強度に
よって特定することに限られず、配合を特定すること
で、流動性の良し悪しを決定することができる。

【００１３】泥土モルタル１０が硬化後、基礎フーチン
グ部１７，地中梁部１６の位置出し作業を行う。位置出
し作業の後、改良地盤を再度掘削して基礎フーチング用
および地中梁用の溝１３を形成して、形成すべき地中梁
等の外型枠とする。図７は、硬化後の泥土モルタル１０
に地中梁用の溝１３を形成し、地中梁用鉄筋１４を落と
し込むために、鉄筋支持枠１５で支えた状態を示してい
る。前記溝１３は、所定以上の強度を有する泥土モルタ
ル１０に形成するものであるから、法面を設けることな
く垂直に掘削できると共に、表層部に必要な強度が与え
られていることにより、角欠けが防止されている。

【００１４】図８は、鉄筋支持枠１５を外して、地中梁
用の溝１３内に地中梁用鉄筋１４を落とし込んだ状態を
示す説明図である。また、図９は、落とし込んだ地中梁
用鉄筋１４の上からコンクリートを打設した状態を示す
説明図である。このようにして、泥土モルタル１０の中
に地中梁１６を構築することができる。したがって、本
発明の地下構造物の製造方法によれば、地中梁用の溝１
３を外型枠として使用できるので、型枠の取り外し作業
や埋戻し用の土留め型枠が必要ない。同様にして、基礎
フーチング１７も泥土モルタル１０中に外型枠を使用す
ることなく構築することができる。また、基礎砕石を敷
くことや、均しコンクリートを打設する必要がない。な
お、基礎フーチング１７の上には、柱用の鉄筋組１９を
設置するが、この場合、型枠を設置してコンクリートを
打設することが必要とされる。さらに柱部と土留壁との
空隙については、コンクリート、モルタル、泥土モルタ
ル、発泡スチロール等の発泡材料、あるいは土等で埋め
戻すことが必要とされる。この他にも、エアーモルタル
のような発泡により軽量化された材料を含み、これらの
材料は、単独で、あるいは複数を層状に組み合わせて用
いても良い。なお、無筋コンクリートの地下構造物を構
築しようとする場合に上記鉄筋設置工程が不要なのはも
ちろんである。

【００１５】図５、６は、前記地中梁用の溝１３内に打
設したコンクリートが硬化した後、更に、その上から土
間コンクリートを打設する工程を示す説明図である。前
述したように泥土モルタル１０の上面は、地表面（Ｇ.
Ｌ）よりΔｈだけ低く設定されるので、この高さΔｈに
相当する厚さの土間コンクリート１８を構築することが
できる。すなわち、硬化した泥土モルタル１０および地
中梁１６、基礎フーチング１７等の上に土間用鉄筋（図
示略）を敷設し、その上からコンクリートを打設して土
間コンクリート１８を構築すればよい。このように本発
明の地下構造物の構築工法によれば、土間部に基礎砕石
を敷いたり、転圧する必要がない。また、土間部の下が
泥土モルタルで地盤改良されているので、地盤沈下のお
それもない。

【００１６】以上の説明は、地中梁１６、基礎フーチン
グ１７等を現地でコンクリートを打設して構築する場合
について説明したが、本発明の地下構造物の構築工法
は、上下水道管、ガス管、各種ケーブル等の地中埋設
管、ボックスカルバート等のプレキャスト製品を用いて
地下構造物を構築する場合についても同様に適用するこ
とができる。上記プレキャスト構造物を構築する場合に
ついて、図１１を参照してより具体的に説明する。プレ
キャスト地下構造物を埋設すべき個所を掘削し、泥土モ
ルタル１０を埋め戻して改良地盤とし、さらに、埋設す
べき個所を溝状に掘削して地下構造物２０を設置し、こ
の地下構造物２０と溝の内面、および地下構造物２０の
上をコンクリート２０（または泥土モルタル、モルタ
ル、発泡スチロール等の発泡材料、土など）によって埋
め戻すことにより、地下構造物を構築することができ
る。また、上下水道管等の地下構造物を現地でコンクリ
ートを打設して構築する場合にも、同様に施工区域を掘
削し、泥土モルタル１０を埋め戻して地盤を改良し、泥
土モルタル１０の硬化後、同様に溝を形成して外型枠と
し、更に、溝の中へ地下構造物を敷設した後、コンクリ
ートを打設すればよい。なおプレキャスト製品とは、ボ
ックスカルバートや上下水道管に限らず、構築すべき個
所以外で予め所定形状に形成された構造物であり、コン
クリート二次製品のみならず、コンクリート以外のプレ
キャスト製品をも含むものとする。

【００１７】以上のようにして地下構造物を構築する場
合、外型枠を必要とすることなく、地盤の埋め戻し作業
も必要ない。したがって、従来の工法に比べて作業能率
の向上を図ることができる。また、地盤の軟弱度に応じ
て地盤強度を上げられるので、あらゆる地盤に対応する
ことができる。更に、多層にして層毎に地盤強度を変え
ることにより、三次元の地盤改良を行うことができる。

【００１８】なお、泥土モルタルは、上記実施形態の如
くセメントを添加したものに限定されるものではなく、
掘削土に何らかの固化材を添加し、あるいは骨材等の配
合を調整し、さらに水を加えて一旦流動化させたもの全
般を含むのはもちろんである。この泥土モルタルの性状
の指定は、強度または材料配合のいずれか一方に基づい
て行われる。また、掘削土は、地下構造物を構築すべき
個所そのものを掘削し、その場で流動化することにより
得られたものに限定されるものではなく、例えば、購入
土や、あるいは、その周辺の隣接する掘削区画における
掘削土を搬入する場合をも含むのはもちろんである。

【００１９】なお本発明における地下構造物は、全体が
地下に埋設されるものに限定されるものではなく、一部
が地下に埋設されるものをも含むのはもちろんである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の地下構造物
の製造方法は、掘削した土を泥土モルタル化することに
よって改良地盤を形成し、硬化した改良地盤を再度掘削
して自立した土留壁を形成し、前記改良地盤を掘削して
形成した空間内に地下構造物を配置するため、掘削残土
量が少なく、特に、土留壁を外型枠として利用してコン
クリートを打設する場合は、外型枠を必要とすることも
ない。また、建設汚泥をリサイクルして使用できる。ま
た、泥土モルタルを利用することによって仕上げ面のレ
ベリングが可能である。これにより、平場での作業であ
るため、位置出し作業が容易である。また、基礎砕石、
均しコンクリートが不要である。また外型枠として使用
する場合は地盤の埋め戻し作業がなく、作業能率を向上
できる。更にまた、平場作業のために作業の安全性が高
く、コストの低減を図ることができる。

【００２１】また、泥土モルタルの強度を平面方向へ、
あるいは深さ方向へ変えることにより、自立性を持つた
めや、型枠として必要な強度を強度を有し、しかも、掘
削が容易な最適な強度の地盤を得、また、地下構造物の
基礎を改良して地耐力を向上させ、さらには、固化材の
使用量を必要最小限とすることにより、地下構造物の製
造作業をより能率的かつ低コストにて行うことができ
る。

【００２２】また本発明の地下構造物の製造方法は、現
場打ちコンクリートによって地下構造物を形成する場合
のみならず、プレキャスト構造物やその他の各種地下構
造物を形成する場合にも応用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である地下構造物の構築
工法における泥土モルタルによる地盤改良工程を示す平
面図である。

【図２】 図２（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図、
（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】 同地下構造物の構築工法における基礎フーチ
ング、地中梁部の掘削工程、コンクリート打設工程等を
示す平面図である。

【図４】 図４（ａ）は図３におけるＡ−Ａ線断面図、
（ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】 同地下構造物の構築工法における土間の鉄筋
組み工程、コンクリート打設工程を示す平面図である。

【図６】 図６（ａ）は図５におけるＡ−Ａ線断面図、
（ｂ）は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】 同地下構造物の構築工法における掘削した溝
へ地中梁用の鉄筋を設置する工程を示す説明図である。

【図８】 同地下構造物の構築工法における掘削した溝
へ鉄筋を落とし込む工程を示す説明図である。

【図９】 同地下構造物の構築工法においてコンクリー
ト打設工程を示す説明図である。

【図１０】 プレキャスト構造物を構築する場合の説明
図である。

【図１１】 従来の地下構造物の構築工法における基礎
フーチング、地中梁部の掘削工程を示す平面図である。

【図１２】 図１２（ａ）は図１１におけるＡ−Ａ線断
面図、（ｂ）は図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図１３】 従来の地下構造物の構築工法における基礎
フーチング、地中梁部の鉄筋組、型枠組、コンクリート
打設工程を示す平面図である。

【図１４】 図１４（ａ）は図１３におけるＡ−Ａ線断
面図、（ｂ）は図１３におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図１５】 従来の地下構造物の構築工法における型枠
の撤去、埋戻し、土間の鉄筋組、土間コンクリート打設
工程を示す平面図である。

【図１６】 図１６（ａ）は図１５におけるＡ−Ａ線断
面図、（ｂ）は図１５におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１０ 泥土モルタル １１ 基礎フーチング部 １２ 地中梁部 １３ 地中梁用の溝 １４ 地中梁用鉄筋 １５ 鉄筋支持枠 １６ 地中梁 １７ 基礎フーチング １８ 土間コンクリート １９ 柱用の鉄筋組 ２０ 地下構造物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開削工法により地下構造物を構築する地
   下構造物の製造方法であって、 掘削個所を泥土モルタルにより改良地盤を形成する工程
   と、 該改良地盤が硬化した後、改良地盤を再度掘削し、該改
   良地盤自身を土留め壁として、形成地下構造物を構築す
   べき空間を形成する工程と、 該空間内に地下構造物を形成する工程とからなることを
   特徴とする地下構造物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記地下構造物を形成する工程は、改良
   地盤の土留壁面を外型枠としてコンクリートを打設する
   ことにより、現場打コンクリートからなる地下構造物を
   形成する工程を有することを特徴とする請求項１に記載
   の地下構造物の製造方法。
3. 【請求項３】 前記地下構造物を形成する工程は、前記
   空間内に配置された型枠にコンクリートを打設すること
   により、現場打コンクリートからなる地下構造物を形成
   する工程と、該地下構造物と土留壁との間の空間または
   地下構造物の上部に、コンクリート、モルタル、泥土モ
   ルタル、土、発泡材料のいずれかを単独で若しくは複合
   的に埋め戻す工程を有することを特徴とする請求項１記
   載の地下構造物の製造方法。
4. 【請求項４】 前記地下構造物を形成する工程は、プレ
   キャスト構造物を据え付けて地下構造物を形成する工程
   と、地下構造物と土留壁との間の空間または地下構造物
   の上部に、コンクリート、モルタル、泥土モルタル、
   土、発泡材料のいずれかを単独で若しくは複合的に埋め
   戻す工程を有することを特徴とする請求項１記載の地下
   構造物の製造方法。
5. 【請求項５】 前記泥土モルタルにより形成された改良
   地盤は、平面位置または深さによって、強度、材料配合
   の少なくとも一方が変更されたことを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか一に記載の地下構造物の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記泥土モルタルにより形成された改良
   地盤は、深さ方向へ複数の層状をなし、かつ、層毎に強
   度、材料配合の少なくとも一方が変更されたことを特徴
   とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の地下構造
   物の製造方法。
7. 【請求項７】 前記泥土モルタルは、当該地下構造物を
   設けるべく掘削することにより得られた土を含有するこ
   とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の地
   下構造物の製造方法。