JP2014105553A

JP2014105553A - 土留壁構造、土留壁構造の構築方法

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Publication number: JP2014105553A
Application number: JP2012261648A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Shimada; 洋一嶋田; Shunji Aoki; 峻二青木; Shigehiko Sugie; 茂彦杉江; Yoshihisa Sakahira; 佳久坂平; Katsuhiro Miyamoto; 克洋宮元
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP6070118B2

Abstract

【課題】下方に向って掘削領域側に傾斜する土留壁本体を備える土留壁構造において、土圧に対する抵抗力を効率よく増大させると共に、当該構造を構築する際の施工性を向上させる。
【解決手段】土留壁構造１０は、下方に向って掘削領域１側に傾斜するように構築された土留壁本体２０と、土留壁本体２０を挟んで掘削領域１の反対側の地中に構築された控え壁３０と、土留壁本体２０と控え壁３０とを連結するタイロッド４０とを備え、控え壁３０は、その面内横方向と土留壁本体２０の面内横方向とが直交するように鉛直に配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、下方に向って掘削領域側に傾斜する土留壁本体を備える土留壁構造及びその構築方法に関する。

従来より、下方に向って掘削領域側に傾斜するように構築された土留壁本体と、該土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側（以下、土留壁本体の背面側という場合がある）に構築され、土留壁本体に連結部材で連結された控え壁とを備える土留壁構造が知られている（例えば、特許文献１の図５参照）。また、同様の土留壁本体と、該土留壁本体の背面側に該土留壁本体と一体で構築された扶壁とを備える土留壁構造も知られている（例えば、特許文献２の図７参照）。これらの土留壁構造では、土留壁本体が上方に向って掘削領域の反対側に傾斜していることにより、土留壁本体の背面側における土留壁本体と主働滑り面との間の地盤の体積が減少して土留壁本体に作用する土圧が減少する。また、控え壁や扶壁が土留壁本体に作用する土圧に対して抵抗する。

特許第４８６２９０８号公報特許第４６８３１３８号公報

特許文献１に記載の土留壁構造では、控え壁と土留壁本体とが、これらの面内横方向が同一となるように構築されており、土留壁本体から控え壁に対してその面外方向に力が作用する。ここで、控え壁の面外方向の剛性が弱いため、控え壁の剛性によって土圧に対する抵抗力を確保するためには、控え壁の厚みを大きくしなければならず、当該抵抗力を効率よく増大させることができない。また、控え壁の剛性によらずに控え壁と主働滑り面との間の地盤の剛性によって土圧に対する抵抗力を確保するためには、控え壁を、主働滑り面と土留壁本体との間の領域に入らないように、土留壁本体からの距離を大きく取って構築しなければならない。そのため、掘削領域の周囲の敷地面積が狭い場合には、施工できない。

また、特許文献２に記載の土留壁構造では、下方に向って傾斜した土留壁本体と該土留壁本体と一体化した扶壁とを斜め下方に向って打設しなければならないため、施工が難しくなる。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、下方に向って掘削領域側に傾斜する土留壁本体を備える土留壁構造において、土圧に対する抵抗力を効率よく増大させると共に、掘削領域の周囲の敷地面積の制約にかかわらず当該構造を構築可能とし、かつ、当該構造を構築する際の施工性を向上させることを課題とするものである。

本発明の土留壁構造は、下方に向って掘削領域側に傾斜するように構築された土留壁本体と、前記土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側の地中に構築された控え壁と、前記土留壁本体と前記控え壁とを連結する連結部材とを備え、前記控え壁は、その面内横方向と前記土留壁本体の面内横方向とが直交するように鉛直に配されている。

前記土留壁構造において、前記控え壁は、少なくとも一部が前記土留壁本体の主働滑り面よりも前記土留壁とは反対側の領域まで到達してもよい。

前記土留壁構造において、前記控え壁は鋼矢板壁であってもよく、前記連結部材は、前記控え壁をその面外方向に挟むように対で設けられ、前記鋼矢板壁の壁面の凸部に固定された鉄筋であってもよい。

また、本発明の土留壁構造の構築方法は、下方に向って掘削領域側に傾斜するように土留壁本体を構築する工程と、前記土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側の地中に、控え壁をその面内横方向と前記土留壁本体の面内横方向とが直交するように、鉛直に構築する工程と、前記土留壁本体の一部と前記控え壁の一部とを連結部材で連結する工程とを備える。

本発明によれば、下方に向って掘削領域側に傾斜する土留壁本体を備える土留壁構造において、土圧に対する抵抗力を効率よく増大させると共に、掘削領域の周囲の敷地面積のの制約にかかわらず当該構造を構築可能とし、かつ、当該構造を構築する際の施工性を向上させることができる。

一実施形態に係る土留壁構造を示す斜視図である。一実施形態に係る土留壁構造を示す立断面図である。土留壁構造の上部を示す立断面図である。図３の４−４断面図である。土留壁構造と主働滑り面との関係を示す立断面図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。土留壁構造を構築する手順を示す図である。他の実施形態に係る土留壁構造の上部を示す立断面図である。図１２の１３−１３断面図である。

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、一実施形態に係る土留壁構造１０を示す斜視図であり、図２は、該土留壁構造１０を示す立断面図である。これらの図に示すように、土留壁構造１０は、下方に向って掘削領域１側に傾斜するように構築された土留壁本体２０と、土留壁本体２０を挟んで掘削領域１の反対側の地中に鉛直に構築された複数の控え壁３０と、土留壁本体２０と各控え壁３０とを連結する各組一対のタイロッド（連結部材）４０と、土圧を土留壁本体２０の面内横方向に伝達するとともに、他のタイロッド４０にも伝達することにより、土圧を分散させるための腹起こし５０とを備えている。

土留壁本体２０は、複数のＵ形鋼矢板（以下、単に鋼矢板という）２１を壁の面内横方向に並べて連結した鋼矢板壁である。また、控え壁３０は、複数のＵ形鋼矢板（以下、単に鋼矢板という）３１を壁の面内横方向に並べて連結した鋼矢板壁である。なお、控え壁３０は、施工誤差の範囲で鉛直面に対して傾いていてもよい。各タイロッド４０は異形鉄筋である。各組の一対のタイロッド４０は、各控え壁３０の上部を面外方向に挟むように配されており、各タイロッド４０は、控え壁３０の一方の面又は他方の面に溶接されている。また、土留壁本体２０の鋼矢板２１の上部には、タイロッド４０を挿通するための孔が空けられており、タイロッド４０は鋼矢板２１の上部を貫通して土留壁本体２０の背面側に突出している。

腹起こし５０は、上下一対の溝形鋼５１を備えている。上下一対の溝形鋼５１は、上側の溝が上向きに、下側の溝が下向きになり、相互の間に隙間ができるように配されており、土留壁本体２０の背面に点溶接等により仮止めされている。タイロッド４０は、上下の溝形鋼５１の間に挿通されている。

図３は、土留壁構造１０の上部を示す立断面図であり、図４は、図３の４−４断面図である。これらの図に示すように、土留壁構造１０では、控え壁３０が、その面内横方向と土留壁本体２０の面内横方向とが直交するように、土留壁本体２０の背面側に配されている。また、各組一対のタイロッド４０は、水平面に対して傾斜して土留壁本体２０の壁面に対して直交するように配されており、２又は３の鋼矢板３１の平面に溶接されている。

腹起こし５０における各組のタイロッド４０の固定箇所には、平鋼５２が、土留壁本体２０と共に腹起こし５０を挟むように配されている。この平鋼５２には、タイロッド４０を挿通するための孔が空けられており、タイロッド４０は平鋼５２を貫通している。ここで、タイロッド４０の先端にはねじ溝が形成されており、該ねじ溝に螺合したナット５４より、タイロッド４０の先端側が平鋼５２及び腹起こし５０を介して土留壁本体２０に締結されている。

このように、控え壁３０の面内の斜め方向に延びる各組一対のタイロッド４０が、土留壁本体２０の背面側では控え壁３０の平面に溶接され、掘削領域１側では土留壁本体２０に締結されている。これにより、土留壁本体２０と各控え壁３０とが、各組一対のタイロッド４０により控え壁３０の面内の斜め方向に連結されている。

図５は、土留壁構造１０と主働滑り面Ｆとの関係を示す立断面図である。この図に示すように、土留壁本体２０は、主働滑り角θに比して大きい傾斜角αで、下方に向って掘削領域１側に傾斜するように打設されている。また、控え壁３０は、その下部が地盤の主働滑り面Ｆよりも土留壁本体２０とは反対側の領域（すなわち、すべりが生じない領域）まで到達するように打設されている。

土留壁本体２０には、主働滑り面Ｆと土留壁本体２０との間の部分（図中斜線で示す）の土砂の荷重が土圧として作用する。本実施形態では、土留壁本体２０が上方に向って背面側に傾斜するように設けられていることで、主働滑り面Ｆと土留壁本体２０との間の土砂の体積が減るため、土留壁本体２０に作用する土圧が低減される。さらに、控え壁３０には、タイロッド４０を介して土留壁本体２０に作用する土圧が伝達されるが、控え壁３０はすべりが生じない領域まで到達するように打設されており、その控え壁３０に対して面内横方向に土圧が作用するため、控え壁３０は、面内剛性で土圧に抵抗する。従って、土留壁構造１０全体の土圧に対する抵抗力を効率よく増大させることができるため、切梁支保工を設けることなく土留壁本体２０を自立させることができる。また、控え壁３０を、その上部が主働滑り面Ｆと土留壁本体２０との間に位置するように打設する場合でも、控え壁３０の面内剛性によって土留壁構造１０全体の土圧に対する抵抗力を十分に確保することができる。従って、掘削領域１の周囲の敷地面積が狭いという制約がある場合でも、控え壁３０を土留壁本体２０の近傍に打設することにより適合させることができる。

また、控え壁３０が鉛直に打設されていることにより、同じ寸法の控え壁を土留壁本体２０に沿って斜めに打設されている場合に比して、控え壁３０の広範囲をすべりが生じない領域に配置することができる。従って、土留壁構造１０全体の土圧に対する抵抗力をより一層効率よく増大させることができる。

また、タイロッド４０は水平に配置してもよいが、タイロッド４０を水平面に対して傾斜させて配置して控え壁３０に溶接したことにより、タイロッド４０を水平に配置した場合に比して、タイロッド４０の溶接長を長くすることができる。なお、本実施形態では、タイロッド４０を２又は３の鋼矢板２１の平面に溶接したが、タイロッド４０の溶接長は、溶接強度を確保できれば十分であり、溶接する鋼矢板２１の数を増減してもよい。

図６〜図１１は、土留壁構造１０を構築する手順を示す図である。まず、図６に示すように、土留壁本体２０を掘削領域１の周囲に打設する工程を実施する。当該工程では、鋼矢板２１を、サイレントパイラーやバイブロハンマー等の打設機械を用いて、下方に向って掘削領域１側に傾斜するように、順次、掘削領域１の外周に沿って打設していくことにより鋼矢板壁を構築する。

次に、図７に示すように、控え壁３０を土留壁本体２０の背面側の地盤に打設する工程を実施する。当該工程では、鋼矢板３１を、上記打設機械を用いて、鉛直に、順次、土留壁本体２０の面外方向に沿って打設していくことにより鋼矢板壁を構築する。次に、図８に示すように、土留壁本体２０及び控え壁３０の上部の所定範囲が表出するまで地盤を掘削する。

次に、図９に示すように、各組一対のタイロッド４０を、各控え壁３０を面外方向に挟み、先端が土留壁本体２０の貫通孔を通って背面側に突出するように配置して、控え壁３０の両側の平面に溶接する。次に、図１０に示すように、上下一対の溝形鋼５１を、複数組のタイロッド４０の先端を上下に挟むように、土留壁本体２０の壁面に配置して、土留壁本体２０の壁面に点溶接等により仮止めする。そして、図１１に示すように、各組一対のタイロッド４０の先端を平鋼５２の貫通孔に挿通し、該ねじ溝に螺合させたナット５４より、タイロッド４０の先端側を平鋼５２及び腹起こし５０を介して土留壁本体２０に締結する。そして、土留壁構造１０の構築が完了した後、掘削領域１の掘削を開始する。なお、土留壁本体２０及び控え壁３０の全体を地盤中に打設してから、これらの上部の所定範囲が表出するまで地盤を掘削することは必須ではなく、当該所定範囲が地表面から出るように、土留壁本体２０及び控え壁３０を打設してもよい。

ここで、控え壁３０を、土留壁本体２０とは別に鉛直に打設することにより、控え壁３０を土留壁本体２０に沿って斜めに打設する場合や控え壁を一体化した土留壁本体２０を斜めに打設する場合に比して、控え壁３０や土留壁本体２０の打設作業の施工性を向上させることができる。

図１２は、他の実施形態に係る土留壁構造１００の上部を示す立断面図であり、図１３は、図１２の１３−１３断面図である。これらの図に示すように、本実施形態に係る土留壁構造１００では、各組４本（片面に上下２本）のタイロッド４０がボルトで控え壁３０の平面に締結されている。各タイロッド４０は山形鋼１０２の一方の片に溶接されており、この山形鋼１０２の他方の片が控え壁３０の平面にボルトで締結されている。

タイロッド４０は水平に配されており、腹起こし５０の上下の溝形鋼５１にはそれぞれ、上側２本又は下側２本のタイロッド４０が挿通される貫通孔が形成されている。また、平鋼５２には、各組４本のタイロッド４０が挿通される貫通孔が形成されている。腹起こし５０と土留壁本体２０との間には、逆三角形状のキャンバー１０４が配されており、溝形鋼５１の側板と平鋼５２とが鉛直になっている。これにより、水平に配されたタイロッド４０の先端が平鋼５２及び腹起こし５０を介して土留壁本体２０に締結されている。このようにタイロッド４０を山形鋼１０２を介してボルトで控え壁３０に締結したことにより、タイロッド４０の控え壁３０に対する定着強度をより高くすることができる。

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、上述の実施形態では、土留壁本体と控え壁とを鋼矢板壁としたが、ソイルセメント柱列壁や鉄筋コンクリート製の地中壁や親杭横矢板壁等の他の壁状体にしてもよい。

また、上述の実施形態では、異形鉄筋であるタイロッド４０を用いて土留壁本体２０と控え壁３０とを連結したが、フラットバーや形鋼等の他の連結部材を用いて連結してもよい。さらに、連結部材の土留壁本体や控え壁への連結方法は、上述の方法には限られるものではなく、例えば、土留壁本体に溶接する等してもよい。

１掘削領域、１０土留壁構造、２０土留壁本体、２１鋼矢板、３０控え壁、３１鋼矢板、４０タイロッド、５０腹起こし、５１溝形鋼、５２平鋼、５４ナット、１００土留壁構造、１０２山形鋼、１０４キャンバー

Claims

下方に向って掘削領域側に傾斜するように構築された土留壁本体と、
前記土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側の地中に構築された控え壁と、
前記土留壁本体と前記控え壁とを連結する連結部材とを備え、
前記控え壁は、その面内横方向と前記土留壁本体の面内横方向とが直交するように鉛直に配されている土留壁構造。
前記控え壁は、少なくとも一部が前記土留壁本体の主働滑り面よりも前記土留壁とは反対側の領域まで到達している請求項１に記載の土留壁構造。
前記控え壁は鋼矢板壁であり、
前記連結部材は、前記控え壁をその面外方向に挟むように対で設けられ、前記鋼矢板壁の壁面の凸部に固定された鉄筋である請求項１又は請求項２に記載の土留壁構造。
下方に向って掘削領域側に傾斜するように土留壁本体を構築する工程と、
前記土留壁本体を挟んで掘削領域の反対側の地中に、控え壁をその面内横方向と前記土留壁本体の面内横方向とが直交するように、鉛直に構築する工程と、
前記土留壁本体の一部と前記控え壁の一部とを連結部材で連結する工程と
を備える土留壁構造の構築方法。