JP2006022551A - Continuous underground wall and earth retaining method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤を掘削する際に山留めとして使用する連続地中壁及びそれを使用した山留め工法に関するものである。 The present invention relates to a continuous underground wall used as a mountain retaining when excavating the ground and a mountain retaining method using the same.
従来、図6に示すような地盤1を掘削する際の山留め工法が知られている(特許文献1など参照)。
Conventionally, a mountain-clamping method for excavating the
この山留め工法では、掘削前に地盤1の所定の位置に、山留め壁2としての鋼矢板2Aを打ち込んで壁体を形成し、順次、切梁3,・・・を設置しながら掘削面1aを掘り下げる。
In this mountain-clamping method, a
この切梁3,・・は、通常、対面する山留め壁2(図6ではコンクリート壁2B)との間に介在させて、鋼矢板2Aを掘削部1c側から支持する部材であり、切梁3,・・・に発生する軸方向の力によって掘削部1c側への背側面側地盤1bの移動が制限される。
These
ここで、図6には、説明のために左右で異なる山留め壁2を示した。通常、剛性の高いコンクリート壁2Bは、鋼矢板2Aよりも変形は小さいが、掘削面1aが掘り下がるに従って、山留め壁2A,2Bに背面から作用する土圧は大きくなるので、材質によって程度の差はあるものの変形は発生する。
Here, FIG. 6 shows different
特に、背側面側地盤1b上に荷重の大きな建物4が建設されている場合などは、鋼矢板2Aに作用する土圧は大きくなるため、掘削によって背側面側地盤1bが大きく変形し、地表面が沈下して建物4が傾く場合もある。
In particular, when a
このような事態を避けるために、図7に示すような防護方法が知られている。この防護方法では、掘削を行なう前に、予め山留め壁2と建物4の間に防護壁5を設けておく。この防護壁5は、山留め壁2よりも下端部が深くなるように構築される。
In order to avoid such a situation, a protection method as shown in FIG. 7 is known. In this protection method, a
この状態で掘削を行なうと、山留め壁2に作用するはずの背側面側地盤1bの土圧のほとんどは防護壁5によって受け止められ、掘削部1c側への背側面側地盤1bの変形を抑えることができる。
When excavation is performed in this state, most of the earth pressure of the
さらに、特許文献2に示すように、油圧ジャッキを切梁3と山留め壁2との間に介在させて、変形が発生する前に予め油圧ジャッキを伸長させて、山留め壁2に支圧力(プレロード)を与えておく方法もある。
しかしながら、前記した鋼矢板2Aを山留め壁2として使用する場合は、剛性が小さいため変形も大きくなる傾向にあり、掘削深さや地盤状態によっては背側面側地盤1b上の建物4に掘削による影響を与えるおそれがある。
However, when using the
また、前記したコンクリート壁2Bを使用する場合であっても、変形がほとんど発生しない状態にするには、壁厚を相当程度厚くして剛性を高める必要があるが、工費または敷地の広さ等との関係によって厚くできない場合がある。
Moreover, even when the above-described
さらに、前記した防護壁5を設ける方法では、山留め壁2とは別に防護壁5を設ける必要があるので、工費及び工期が増加する。また、建設用地以外の敷地に防護壁5を設けるのは、用地取得の点から困難な場合が多い。
Furthermore, in the method of providing the
そして、前記した油圧ジャッキを使用する方法では、切梁3,・・・毎に油圧ジャッキを設置する工程が発生し、手間がかかる。また、重量の大きな油圧ジャッキが掘削面1aの上空に配置されることになるため、安全面の配慮が必要である。
And in the method of using the hydraulic jack mentioned above, the process of installing a hydraulic jack for every
特に、上記した従来の方法では、予め背側面側地盤1bによって発生する背面土圧を予測し、その予測に従って山留め壁2の材質及び壁厚、又は防護壁5の壁厚及び深さ、又はプレロードの大きさを、掘削前に決定しておかなければならない。このため、掘削を開始して実際の背面土圧が予測以上に大きくなった場合には事後的な対応が難しい。
In particular, in the conventional method described above, the back earth pressure generated by the
そこで、本発明は、掘削開始後の地盤の挙動に合わせて変形抑制をおこなうことができる連続地中壁及びそれを使用した山留め工法を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the continuous underground wall which can perform a deformation | transformation suppression according to the behavior of the ground after the start of excavation, and the mountain fastening method using the same.
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、予め地中に構築された壁体の内側面側の地盤を掘削する際に、背側面側に残される地盤の前記内側面側への変形を抑制する連続地中壁であって、前記壁体の背側面側に配置されて、供給手段を介して流体を注入することによって前記背側面側地盤の変形を抑制する袋体を有する連続地中壁であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、請求項2に記載されたものは、前記袋体は、深度方向に分割されており、該分割された区画毎に前記流体の注入が可能である請求項1記載の連続地中壁であることを特徴している。
Moreover, what was described in
そして、請求項3に記載されたものは、前記袋体の分割位置を、前記壁体の背側面側の予測された地層の境界位置に合わせた請求項2に記載の連続地中壁であることを特徴としている。
And what was described in
さらに、請求項4に記載されたものは、前記壁体に、その傾き又は変形を計測する計測手段を設けた請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の連続地中壁であることを特徴としている。
Furthermore, what is described in
また、請求項5に記載された発明は、地盤に請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の連続地中壁を構築し、前記壁体の内側面側の地盤を掘削し、その掘削に伴って発生した前記壁体の傾き又は変形を測定し、該測定値に基づいて前記供給手段を介して前記袋体に流体を注入して前記背側面側地盤の変形を抑制する山留め工法であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, the continuous underground wall according to any one of the first to fourth aspects is constructed on the ground, the ground on the inner surface side of the wall body is excavated, and the excavation is performed. In the mountain-clamping method of measuring the inclination or deformation of the wall body that occurs along with, and injecting fluid into the bag body through the supply means based on the measured value to suppress deformation of the back side ground It is characterized by being.
このように構成された請求項1の発明は、前記壁体の背側面側に、前記供給手段を介して流体を注入する袋体が設けられている。
In the invention of
このため、掘削によって背側面側地盤の変形が大きくなった場合には、前記流体を注入することによって前記袋体を膨張させて変形を抑制することができる。 For this reason, when the deformation | transformation of a back side ground becomes large by excavation, the said bag can be expanded by inject | pouring the said fluid, and a deformation | transformation can be suppressed.
また、前記袋体の流体圧が大きくなりすぎて、地盤が過剰に押し戻され、前記背側面側地盤に悪影響を与えるおそれがある場合には、前記袋体の流体圧を低下させて前記袋体を収縮させることができる。 In addition, when the fluid pressure of the bag body becomes excessively large and the ground is excessively pushed back, which may adversely affect the back side ground, the fluid pressure of the bag body is lowered to reduce the bag body. Can be shrunk.
そして、請求項2に記載されたものは、前記袋体を深度方向に分割し、区画毎に前記流体の注入が可能なように構成されている。このため、前記背側面側地盤の変形した箇所に応じて、前記袋体を膨張又は収縮させることができる。
And what was described in
さらに、請求項3に記載されたものは、前記壁体の背側面側の予測された地盤状態から地層の境界位置を決定し、その予測結果に基づいて前記袋体の分割位置を決定する。このため、地層毎に変形量が変化する場合にも適切に対応することができる。 Further, according to a third aspect of the present invention, the boundary position of the formation is determined from the predicted ground state on the back side surface side of the wall body, and the division position of the bag body is determined based on the prediction result. For this reason, it is possible to appropriately cope with the case where the deformation amount changes for each formation.
また、請求項4に記載されたものは、前記壁体の傾き又は変形を計測する計測手段を設けている。このため、掘削によって前記壁体に実際に発生した傾き又は変形を容易に測定することができる。
Moreover, what is described in
そして、請求項5の発明は、前記壁体の傾き又は変形をリアルタイムで測定し、その測定値に基づいて前記袋体に流体を注入する。このため、掘削によって地盤が変形し始めても、迅速に対処することで前記背側面側地盤の変形を最小限に抑えることができる。
The invention according to
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。 The same or equivalent parts as those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
図1乃至図4は、本実施の形態による連続地中壁6の構成を示した図である。
1 to 4 are diagrams showing the configuration of the continuous
まず、構成から説明すると、このような本実施の形態の連続地中壁6は、地盤1内部に形成される構造体となる壁体7と、該壁体7の背側面側に配設される袋体8と、該袋体8に注入される流体9を供給する供給手段としての注入管10とから主に構成される。
First, in terms of configuration, the continuous
前記連続地中壁6は、地盤1の掘削を行なう前に予め地中に構築される。この連続地中壁6の壁体7は、例えば鉄筋コンクリートによって形成される。
The continuous
そして、前記壁体7は、掘削部1cと背側面側地盤1bを仕切るように境界部に形成され、その下端は図2に示すような掘削完了時の掘削面1aの位置よりも深くして前記壁体7が転倒することのないように構築される。
And the
さらに、地盤1の掘削部1cを前記連続地中壁6で囲む場合は、円筒形や四角柱状に壁体7が形成される。
Furthermore, when the
また、本実施の形態の袋体8は、前記壁体7の背側面側に配設される。この袋体8は、内部に流体9を注入することによって膨張又は収縮するように構成される。例えば、繊維シートや塩化ビニルシート等の可撓性又は伸縮性のシート状材料を袋状に形成して製作される。
Further, the
そして、この袋体8の深度方向の長さは、連続地中壁6が変形すると予想される範囲に相当する長さとする。例えば、掘削完了時の掘削面1aと地表との高低差(掘削深さ)と同程度の長さの前記袋体8が、前記壁体7の背側面側に配設される(図2参照)。
And the length of the depth direction of this
さらに、この袋体8は、複数の区画8a,8b,・・・を有するように形成される。例えば、図2及び図3に示すように、袋状に形成された区画8a,8b,8c,8dを隣接するように一列に並べ、隣接する区画8a,8b,8c,8dの上縁と下縁を接合して前記袋体8とする。
Further, the
また、図2に示すように、背側面側地盤1bが四種類の異なる地層10A,10B,10C,10Dから形成されていることがボーリング調査結果などによって予測された場合は、その地盤状態に合わせて各区画8a,8b,8c,8dの範囲が決定される。
In addition, as shown in FIG. 2, when it is predicted from a boring survey result that the back
さらに、前記袋体8の幅は、設置をする際に取り扱いが容易な程度の幅とし、前記壁体7の幅の方が前記袋体8の幅よりも広い場合は、図3に示すように横方向に複数の袋体8A,8B,8C,・・・を並べて配置する。
Furthermore, the width of the
また、前記袋体8には、内部に流体9を充填するための注入管10が接続されている。この注入管10は、区画8a,8b,・・・毎に接続される注入管10a,10b,・・・によって構成される。
The
そして、前記注入管10a,10b,・・・は、可撓性の中空ホース、塩化ビニル管又は鋼管等によって形成される。
The
さらに、図1に示すように、前記注入管10aは最上部の区画8aに接続され、前記注入管10bは前記区画8aを貫通して二段目の区画8bに接続され、注入管10cは前記区画8a及び区画8bを貫通して三段目の区画8cに接続される。
Further, as shown in FIG. 1, the
これらの注入管10a,10b,・・・の上端は、地表に突出されており、流体9を注入するポンプ(図示せず)に接続される。ここで、流体9としては、液体として使用でき使用後に固化することが可能な泥水、水若しくは油などの液体、又はガス若しくは空気等の気体が使用できる。なお、圧縮率の小さい流体9を使用するのが好ましい。
The upper ends of these
また、本実施の形態では、前記壁体7に計測手段としての傾斜計11が取り付けられる。この傾斜計11は、前記壁体7の鉛直面からの傾きを検出する計測器である。
In the present embodiment, an
例えば、前記傾斜計11は、前記袋体8を介して前記壁体7に取り付けられる。まず、図3に示すように、袋体8Bの側縁に沿って深度方向にガイド管12が延設される。このガイド管12を取り付ける前記袋体8Bの部分は、前記流体9を注入しても膨張しない部分でなければならない。
For example, the
そして、図4に示すように、このガイド管12の内側面に傾斜計11が貼り付けられ、測定値を伝達するためのケーブル11aが地表まで延設される。
And as shown in FIG. 4, the
さらに、前記傾斜計11は、前記区画8a,8b,・・・毎の傾きが計測できるように、各区画8a,8b,・・・に対応する位置に設置される。
Further, the
また、本実施の形態では、図3に示すように袋体8Cの背面に土圧計13が取り付けられている。この土圧計13は支圧力を計測する計器であり、前記袋体8Cの背面に貼り付けることによって、前記背側面側地盤1bから作用する土圧を知ることができる(図4参照)。
Moreover, in this Embodiment, as shown in FIG. 3, the
そして、前記土圧計13は、前記区画8a,8b,・・・毎の土圧が計測できるように、各区画8a,8b,・・・の略中央にそれぞれ配置する(図3参照)。また、測定値を伝達するためのケーブル13aが地表まで延設される。
And the
次に、図5を参照しながら、本実施の形態の連続地中壁6の構築方法について説明する。
Next, the construction method of the continuous
まず、図5(a)に示したように、地盤1に溝14を掘削する。この溝14の掘削は、掘削した溝14内に比重の大きい泥水15を満たしながら、バケット、オーガー掘削機、又は水平多軸掘削機などを使用しておこなう。
First, as shown in FIG. 5A, a
前記連続地中壁6の構築作業は、構築する連続地中壁6を平面的に複数のブロックに分割してブロック毎におこなう。このため、あるブロックにおいて所定の深さまでの前記溝14の掘削が完了した後には、前記壁体7を構築する工程に移行する。
The construction work of the continuous
図5(b)は、前記溝14の内部に鉄筋籠16を挿入する作業工程を示した図である。
FIG. 5B is a view showing an operation process for inserting the reinforcing
前記鉄筋籠16は、工場などの作業ヤードで予め組み立てられる。そして、前記背側面側地盤1b側に配置される前記鉄筋籠16の側面には、鉄筋籠16の製作時に前記袋体8,8,8を取り付けておく。
The reinforcing
この袋体8の取り付けは、前記袋体8がシート状に萎んだ状態でおこなう。前記シート状の袋体8の一側面を前記鉄筋籠16に設けた固定部に固定して取り付ける。
The
このようにして製作した前記鉄筋籠16を、ワイヤ17を介してクレーンで吊り上げ、前記溝14内に吊り下ろす。
The
図5(c)は、前記鉄筋籠16の周囲にコンクリート19を打設する作業工程を示した図である。
FIG. 5 (c) is a view showing an operation process for placing
ここで、前記鉄筋籠16は、図5(c)に示すように、前記溝14の前記背側面側地盤1b側の内側面に前記袋体8が当接するように固定されている。また、前記注入管10の上端は、打設するコンクリート19によって埋没しないように地表側に突出させておく。
Here, as shown in FIG. 5 (c), the reinforcing
この状態で、トレミー管18によってコンクリート19を前記溝14内に打設すると、前記袋体8を除いた前記鉄筋籠16の周囲にコンクリート19が充填される。
In this state, when concrete 19 is driven into the
以上の工程を前記した各ブロックにおいて繰り返すことによって、地盤1の内部に前記連続地中壁6を構築する。
The continuous
次に、本実施の形態の連続地中壁6を使用した山留め工法について説明すると共に、その作用について説明する。
Next, the mountain fastening method using the continuous
図2は、掘削が完了して掘削部1cが形成された状態の断面図である。本実施の形態の山留め工法では、この状態に至るまでに、地盤1を掘削し、切梁3を一段設置する作業を繰り返す。
FIG. 2 is a cross-sectional view in a state where excavation is completed and an
このような山留め工法では、掘削を開始すると、前記連続地中壁6が掘削部1c側に変形し始める。この変形は、掘削当初は前記連続地中壁6の上端付近にのみ発生するが、掘削面1aが掘り下がるに従って、変形する範囲も下方に広がる。
In such a mountain retaining method, when excavation is started, the continuous
ここで、従来の山留め壁2であれば、図6に示したように前記背側面側地盤1bが掘削部1c側に変形した分だけ地表面が沈下することになる。
Here, in the case of the
これに対して、本実施の形態では、前記傾斜計11によって前記壁体7の傾きが検出されると、傾いている箇所に配設された前記区画8a,8b,・・・に前記注入管10a,10b,・・・を介して前記流体9を注入し、前記区画8a,8b,・・・を膨張させる。
On the other hand, in this embodiment, when the inclination of the
このようにして前記区画8a,8b,・・・が膨張すると、一旦、掘削部1c側に変形してきた前記背側面側地盤1bは押し戻される。この結果、前記背側面側地盤1bの変形は抑制されることになる。
In this way, when the
ここで、前記流体9を注入しても前記壁体7の剛性が高まるわけではないため、前記壁体7は注入前と同様に変形する。このため、傾斜計11の測定値は、絶対値のみならず変化量も検討することによって、更なる前記背側面側地盤1bの変形を把握できるようにする。
Here, since the rigidity of the
また、前記背側面側地盤1bから発生する土圧の大きさは、前記土圧計13によって検出することができるので、この測定値を使用して前記背面側地盤1bの変形を検出することもできる。
Further, since the earth pressure generated from the
そして、更に掘削が進むと、前記壁体7が変形する範囲及び変形量は大きくなるため、前記注入管10a,10b,・・・からの注入量(注入圧)を増加して対処する。
As the excavation progresses further, the range and amount of deformation of the
さらに、前記袋体8は、ある程度膨張すると、前記背側面側地盤1b及び前記壁体7による拘束によって、それ以上膨張しなくなる場合がある。この場合においても、前記流体9の注入圧を上げることによって前記背側面側地盤1bの更なる変形を抑制することができる。
Furthermore, when the
また、前記背側面側地盤1bが変形した後に、新たな切梁3の設置や、前記背側面側地盤1bに薬液注入などの別の変形抑制工法が施工されることによって、前記背側面側地盤1bから生じる背面土圧が低下する場合がある。
Moreover, after the said back
このような場合に、前記流体9の注入を続ければ、前記背側面側地盤1bは押し戻されすぎて、地表面が膨らんだり、建物4の下方に構築された基礎や地下室(図示せず)に過剰な土圧を作用させたりするおそれがある。
In such a case, if the injection of the
そこで、このような場合には注入圧を下げることによって、前記流体9を前記袋体8から排出して収縮させる。
Therefore, in such a case, the
このような本実施の形態の山留め工法において、前記傾斜計11の測定値の検出、その測定値の解析、及びその結果に基づいた前記流体9の注入圧の制御を、コンピュータを介しておこなうことで、山留めの計測及び管理を自動化することができる。
In such a mountain fixing method of the present embodiment, detection of the measured value of the
以上に示したように、本実施の形態によれば、掘削によって前記背側面側地盤1bに変形が発生しても、変形量に応じて前記袋体8に前記流体9を注入することによって、前記背側面側地盤1bの変形を最小限に抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the
このため、前記背側面側地盤1bによる背面土圧が予測よりも大きくなった場合にも対応が可能である。また、過大な山留め壁を構築して構造体によって変形を抑制するわけではないので、予測より変形が小さい場合でも過大設計とされるおそれがない。
For this reason, it is possible to cope with the case where the back earth pressure by the
また、前記袋体8とその内部に注入する前記流体9という簡易な構成によって前記背側面側地盤1bの変形を抑制できるので、経済的である。
Moreover, since the deformation | transformation of the said back
そして、前記袋体8を深度方向に分割し、区画8a,8b,・・毎に膨張及び収縮が可能なため、前記背側面側地盤1bが変形した箇所だけ、その変形量に応じて効果的に変形を抑制することができる。
And since the said
さらに、変形が発生していない箇所を過剰に押し戻して、前記したように地表面を膨らませてしまう等の悪影響を前記背側面側地盤1bに与えることがない。
Furthermore, the back
また、前記背側面側地盤1bの地盤状態を予測し、予測された地層10A,10B,・・・の境界位置に合わせて前記袋体8の分割位置を決定するため、地質の違いによる変形量の差にも適切に対応することができる。
Further, since the ground state of the
そして、前記傾斜計11によって前記壁体7の傾きをリアルタイムで計測することで、前記背側面側地盤1bの変形が大きくなる前に変形を最小限に抑制することができるので、実質的な被害を防ぐことができる。
And by measuring the inclination of the
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are possible. Are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態では、複数の袋によって区画8a,8b,8c,8dを形成したが、一つの袋を途中で縫いつけて流体9が他の区画8a,8b,8c,8dに流入しないように形成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前記傾斜計11は区画毎に配置したが、設置する数は任意であり、前記傾斜計11が設置されていない部分の傾きは、隣接する他の測定値によって推定させることもできる。
Moreover, although the said
そして、前記実施の形態では、設置式の傾斜計11を使用したが、前記ガイド管12のみ設置しておき、掘削開始後、適宜、挿入式傾斜計を前記ガイド管12に挿入して前記壁体7の傾きを計測することもできる。
In the embodiment, the
さらに、前記実施の形態では、前記傾斜計11を設置するための前記ガイド管12を、前記袋体8Bの側縁に取り付けたが、前記ガイド管12を前記鉄筋籠16の固定部に直接固定してもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the said guide pipe |
また、前記背側面側地盤1bに傾斜計11を埋設して、直接地盤の変形を計測したり、前記壁体7の内側面側の変位を測量手段によって計測したりして測定値を検出し、その測定値に基づいて前記流体9の注入を制御することもできる。
Further, an
そして、前記実施の形態では、計測手段として傾斜計11を使用したが、前記壁体7の変形を計測するひずみ計を使用してもよい。例えば、前記壁体7に沿って鉛直方向に配設された鋼管の内側面にひずみ計を貼り付け、前記壁体7の変形を前記鋼管を介して計測することができる。
In the embodiment described above, the
さらに、前記実施の形態では、前記壁体7を鉄筋コンクリートによって構築したが、前記壁体7の構築方法はこれに限定されるものではなく、例えば地盤1をセメント系固化材を注入しながら撹拌し、鉄骨などの芯材を挿入して構築するソイルミキシングウォール(SMW)であってもよい。この場合は、前記芯材に前記袋体8を固定すればよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the said
1 地盤
1b 背側面側地盤
1c 掘削部(内側面側)
6 連続地中壁
7 壁体
8 袋体
8a,8b,・・・ 区画
9 流体
10 注入管(供給手段)
10a,10b,・・・ 注入管(供給手段)
11 傾斜計(計測手段)
1
6 Continuous
10a, 10b, ... Injection pipe (supply means)
11 Inclinometer (measuring means)
Claims (5)
前記壁体の背側面側に配置されて、供給手段を介して流体を注入することによって前記背側面側地盤の変形を抑制する袋体を有することを特徴とする連続地中壁。 When excavating the ground on the inner surface side of the wall body built in advance in the ground, it is a continuous underground wall that suppresses deformation to the inner surface side of the ground left on the back side surface,
A continuous underground wall having a bag body that is disposed on a back side surface of the wall body and suppresses deformation of the back side surface ground by injecting fluid through a supply means.
The continuous underground wall according to any one of claims 1 to 4 is constructed on the ground, the ground on the inner surface side of the wall body is excavated, and the inclination or deformation of the wall body that occurs as a result of the excavation. , And injecting fluid into the bag body through the supply means based on the measured value to suppress deformation of the back side ground.
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- 2004-07-08 JP JP2004201371A patent/JP4313263B2/en not_active Expired - Fee Related
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