JP2013136922A

JP2013136922A - 山留め壁の支持方法、山留め壁の支持構造、及び地下躯体の構築方法

Info

Publication number: JP2013136922A
Application number: JP2011288928A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Motoi; 康雄元井; Kenichi Misu; 健一三栖
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-11

Abstract

【課題】山留め壁の倒れを防止するための機構の安定性を高めると共に、山留め壁の倒れ防止効果を効率よく高める。
【解決手段】山留め壁１の支持方法は、山留め壁１の頭部に、山留め壁１の背面側へ延びるようにアーム部材２０を接合し、山留め壁１の背面側の地盤に地盤アンカー３０を打設し、該地盤アンカー３０のＰＣ鋼より線２をアーム部材２０に定着させることにより、山留め壁１の頭部にモーメントＭを付与することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、山留め壁の支持方法、山留め壁の支持構造、及び地下躯体の構築方法に関する。

法面に沿うように設置された仮設擁壁の頭部にブラケット（アーム）を接合し、その先端にＨ型鋼を重錘として載置して、仮設擁壁の頭部にモーメントを付加することによって、湧水や土砂流出による法面の崩壊を防ぐ方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該方法によれば、切梁や杭等の支保工を仮設することなく、仮設擁壁の倒れを防ぐことができる。

特許第３９７１５０４号公報

上記方法では、ブラケットが片持ち梁状態であり、その先端側及びその上に載置された重錘が地面から浮いた状態であるため、不安定である。また、仮設擁壁や山留め壁の頭部に付加するモーメントを大きくするためには、ブラケットを長くしたり重錘を大型化したりしなければないが、ブラケットの長さは敷地の広さによって制限され、重錘の大きさは運搬や調達の事情によって制限される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、山留め壁の支持構造の安定性を高めると共に、山留め壁の倒れ防止効果を効率よく高めることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る山留め壁の支持方法は、山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるようにアーム部材を接合し、前記山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、該地盤アンカーの緊張材を前記アーム部材に定着させることにより、前記山留め壁の頭部にモーメントを付与することを特徴とする。

前記山留め壁の支持方法において、前記地盤アンカーを地盤に定着させる定着体を、前記山留め壁の背面側の地盤のすべり線より深い位置に設けてもよい。

また、本発明に係る地下躯体の構築方法は、山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるようにアーム部材を接合し、前記山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、該地盤アンカーの緊張材を前記アーム部材に定着させることにより、前記山留め壁の頭部にモーメントを付与する工程と、前記山留め壁の内側の領域を掘削する工程と、掘削した領域に地下躯体を前記山留め壁の支保工となるように構築する工程と、前記地下躯体の構築後に前記山留め壁の頭部から前記モーメントを除去する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る山留め壁の支持構造は、山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるように接合されたアーム部材と、前記山留め壁の背面側の地盤に打設され、緊張材が前記アーム部材に定着された地盤アンカーとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、山留め壁の支持構造の安定性を高めると共に、山留め壁の倒れ防止効果を効率よく高めることができる。

一実施形態に係る山留め壁の支持構造の概略を示す立面図である。一実施形態に係る山留め壁の支持構造の概略を示す平面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す斜視図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る山留め壁１の支持構造１０の概略を示す立面図であり、図２は、支持構造１０の概略を示す平面図である。これらの図に示すように、山留め壁１は、ソイルセメント柱列壁であり、山留め壁１に囲まれた掘削領域３が掘削される。また、山留め壁１に埋設された複数の芯材２が、山留め壁１の頭部から突出している。この芯材２はＨ型鋼である。

支持構造１０は、芯材２の頭部に接続された複数のアーム部材２０と、それぞれ各アーム部材２０に対応して設けられた複数の地盤アンカー３０とを備えている。アーム部材２０はＨ型鋼であり、その軸方向一端は芯材２の上端に接合され、芯材２の上端から山留め壁１の背面側（掘削領域３の反対側）に水平に延びている。また、複数のアーム部材２０は所定間隔おきに配されており、所定本数おきの芯材２の上端にアーム部材２０が接合されている。

地盤アンカー３０は、ＰＣ鋼より線３１を地盤に定着させるアンカー定着体３２と、アンカー定着体３２から上方にアンカー中間部３４と、ＰＣ鋼より線３１の上端をアーム部材２０の先端（軸方向端）に定着する定着機構３６とを備えている。アンカー中間部３４では、ＰＣ鋼より線３１が伸縮可能にシース管に収容されている。この地盤アンカー３０は、アーム部材２０の先端から鉛直下方に延びており、ＰＣ鋼より線３１に緊張力を導入された状態で、下部が地盤に定着され、上端がアーム部材２０の先端に定着されている。

ここで、掘削領域３の周囲の地盤には、掘削領域３の深さから約２０〜４５度の角度の直線の主働すべり線９を想定することができるが、地盤アンカー３０のアンカー定着体３２は、主働すべり線９より深い位置（安定領域）に設けられている。これにより、地盤アンカー３０の緊張力を安定して発揮させることができる。

図１に示すように、地盤アンカー３０の緊張力が、芯材２の上端から掘削領域２の外周側へ水平に延びるアーム部材２０の先端に作用し、該アーム部材２０の先端に下向きの荷重Ｗが作用していることにより、芯材２の上端には、掘削領域３の反対側へ曲げる方向（図中反時計回り方向）へのモーメントＭ（＝Ｗ×Ｌ，Ｌはアーム部材の基端からＰＣ鋼より線３１の定着点までの長さ）が作用する。これにより、山留め壁１の掘削領域３側へ倒れる方向へのモーメントが打ち消され、山留め壁１の掘削領域３側への倒れが防止される。

図３〜図１０は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図又は斜視図である。まず、図３に示すように、山留め壁１を構築すると共に、支持構造１０を設置する。山留め壁１は、アースオーガ等の掘削機により柱列状の孔を掘削し、その掘削孔にセメントミルクを充填し、ソイルセメントが硬化する前に、Ｈ型鋼である芯材２を所定深さまで建て込むことにより構築する。この際、芯材２の上端を山留め壁１の頭部から突出させる。

また、支持構造１０は、まず、地盤アンカー３０を掘削領域３の外周側の地盤に打設し、次に、アーム部材２０を芯材２の上端に接続し、その次に、地盤アンカー３０のＰＣ鋼より線３１に緊張力を導入した状態で、定着機構３６によりアーム部材２０の先端に定着することにより構築する。ここで、地盤アンカー３０と山留め壁１とは同時に施工してもよい。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム部材２０は、接合ピース２２を用いて芯材２のフランジ２Ａにボルトで接合する。接合ピース２２は、アーム部材２０の下側のフランジ２０Ａとボルトで接合される上板２２Ａと、芯材２のフランジ２Ａにボルトで接合される側板２２Ｂと、上板２２Ａと側板２２Ｂとを補強する一対の台形状の補強板２２Ｃとで構成されている。

また、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム部材２０は、接合ピース２２及び腹起し材（Ｈ型鋼）２４を用いて芯材２のフランジ２Ａにボルトで接合してもよい。この場合、腹起し材２４の上側のフランジ２４Ａをアーム部材２０の下側のフランジ２０Ａとボルトで接合し、腹起し材２４の下側のフランジ２４Ｂを接合ピース２２の上板２２Ａに接合すればよい。

また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム部材２０は、鋼製プレート２６及びＬ字状のブラケット２８を用いて芯材２のフランジ２Ａに接合してもよい。この場合、鋼製プレート２６をアーム部材２０の下側のフランジ２０Ａにボルトで接合し、ブラケット２８の上片２８Ａを鋼製プレート２６の下面に溶接し、ブラケット２８の側片２８Ｂを芯材２のフランジ２Ａに溶接すればよい。

さらに、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム部材２０は、腹起し材２４、鋼製プレート２６及びブラケット２８を用いて芯材２のフランジ２Ａに接合してもよい。この場合、腹起し材２４の上側のフランジ２４Ａをアーム部材２０の下側のフランジ２０Ａにボルトで接合し、鋼製プレート２６を腹起し材２４の下側のフランジ２４Ｂにボルトで接合し、ブラケット２８の上片２８Ａを鋼製プレート２６に溶接し、ブラケット２８の側片２８Ｂを芯材２のフランジ２Ａに溶接すればよい。

次に、図８に示すように、山留め壁１で囲まれた領域を掘削する。ここで、切梁や斜めの地盤アンカー等を支保工としていた従来は、山留め壁１が自立できる深さまでの１次掘削を行ってから支保工を設置し、その後、２次掘削を行う必要があったが、本実施形態では、掘削領域１の外周側に設置された支持構造１０により山留め壁１の掘削領域３側への倒れが防止されていることにより、従来の１次掘削と２次掘削とを連続して実施することができる。従って、掘削効率が向上する。

次に、図９に示すように、掘削領域３の底に基礎４を構築し、基礎４の上に地下１階の床５、地下１階の柱壁６を構築し、その上に１階の床７を構築する。この際、基礎４、地下１階の床５、柱壁６を山留め壁１の支保工として構築する。ここで、地下躯体を構築する際に掘削領域３内に支保工が障害物として存在しないことにより、地下躯体工事の制約が少なく、施工効率が向上する。

次に、図１０に示すように、支持構造１０を撤去する。ここで、支持構造１０を撤去する際は、ＰＣ鋼より線３１を切断することにより山留め壁１の頭部に付与していたモーメントを除去し、その後、アーム部材２０を山留め壁１の頭部から取り外す。なお、地盤アンカー３０は地盤中に残置しても撤去してもよい。また、支持構造１０を撤去する時期は、１階の床７を構築した後であれば、１階の柱壁８を構築する時期、あるいはそれ以降のいつでもよい。さらに、１階の床７を構築していなくても、基礎４および地下１階の床５もしくはこれらと柱壁６を構築することで、山留め架構の安全性が計算上確認できれば、支持構造１０を撤去してよい。

ここで、山留め壁１の頭部に付与していたモーメントを除去する際、地下躯体が山留め壁１の支保工として機能することにより、山留め壁１の頭部がモーメントを除去した際の反力で掘削領域３側に曲がることを防止できる。

以上説明したように、本実施形態に係る山留め壁１の支持構造１０では、アーム部材２０の先端を、地盤に打設され緊張された地盤アンカー３０で拘束している。これにより、アーム部材２０の先端に重錘を載置してこれらを地盤から浮かせた状態にする場合と比して、アーム部材２０を安定させることができ、安全性を向上させることができる。

また、アーム部材２０の先端には何トンもの荷重をかけなければならないところ、地盤アンカー３０によれば容易になし得る。これにより、山留め壁１の頭部に付与するモーメントを効率よく増大させることができ、山留め壁１の倒れ防止効果を効率よく向上させることができる。

また、地盤アンカー３０によりアーム部材２０に大荷重を与えることが可能であるため、アーム部材２０の長さを短くしたうえで山留め壁１の頭部に必要な大きさのモーメントを付与することも可能であり、これにより、支持構造１０の設置面積を減少でき、敷地面積の制約に対応することが可能となる。

また、本実施形態に係る支持構造１０では、アーム部材２０に与える荷重が山留め壁１の背面側の地盤に伝わることがないので、山留め壁１の背面への側圧の増加を抑制でき、山留め壁１の倒れ防止効果を向上させることができる。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の各実施形態では、山留め壁をソイルセメント柱列壁としたが、親杭横矢板壁や矢板壁等の他の山留め壁にも本発明を適用できる。また、アーム部材としてＨ型鋼を用いたが、角鋼管やブレース等の他の構造材を用いてもよい。さらに、上述の実施形態では、芯材２の上端を山留め壁１の頭部から突出させたが、突出させずに背面側地盤をすき取ることにより頭部を露出させてもよい。

１山留め壁、２芯材、２Ａフランジ、３掘削領域、４基礎、５地下１階の床、６地下１階の柱壁、７１階の床、８１階の柱壁、９主働すべり線、１０支持構造、２０アーム部材、２０Ａフランジ、２２接合ピース、２２Ａ上板、２２Ｂ側板、２２Ｃ補強板、２４腹起し材、２４Ａ、２４Ｂフランジ、２６鋼製プレート、２８ブラケット、２８Ａ上片、２８Ｂ側片、３０地盤アンカー、３１ＰＣ鋼より線、３２アンカー定着体、３４アンカー中間部、３６定着機構

Claims

山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるようにアーム部材を接合し、前記山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、該地盤アンカーの緊張材を前記アーム部材に定着させることにより、前記山留め壁の頭部にモーメントを付与することを特徴とする山留め壁の支持方法。
前記地盤アンカーを地盤に定着させる定着体を、前記山留め壁の背面側の地盤のすべり線より深い位置に設けることを特徴とする請求項１に記載の山留め壁の支持方法。
山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるようにアーム部材を接合し、前記山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、該地盤アンカーの緊張材を前記アーム部材に定着させることにより、前記山留め壁の頭部にモーメントを付与する工程と、
前記山留め壁の内側の領域を掘削する工程と、
掘削した領域に地下躯体を前記山留め壁の支保工となるように構築する工程と、
前記地下躯体の構築後に前記山留め壁の頭部から前記モーメントを除去する工程と、
を備えることを特徴とする地下躯体の構築方法。
山留め壁の頭部に、前記山留め壁の背面側へ延びるように接合されたアーム部材と、
前記山留め壁の背面側の地盤に打設され、緊張材が前記アーム部材に定着された地盤アンカーと、
を備えることを特徴とする山留め壁の支持構造。