JP4914062B2 - 二段山留め壁とその構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、建物外周部に採光用スペース等に供されるドライエリアが形成され
、その内側に更に深い位置まで地下階が形成された建築物のように、地下躯体の下部深度
が外周部と内部で異なる建築物の地下工事に採用される二段山留め壁とその構築方法に関
する。

地下躯体の下部深度が外周部と内部で異なる場合には、図７に示すように、山留め壁を
二段にすることがある。１は外側山留め壁、２は外側山留め壁１の内側に段差掘削部３を
隔てて構築された内側山留め壁である。地下水位Ｌが高い場合には、外側山留め壁１が遮
水壁となるように、外側山留め壁１として、止水性能が高いソイルセメント柱列壁などが
採用され、内側山留め壁としては、親杭横矢板壁などが採用される。

外側山留め壁１の水平抵抗もしくは根入れ部分の抵抗だけでは、側圧に耐えない場合、
支保工が用いられる。支保工としては、切梁を採用するよりも施工上及びコスト上有利で
、且つ、敷地に余裕のある場合には、例えば、図示のように、外側山留め壁１とその外側
に打設した控杭６をタイロッド７で連結する形式とされ、内側山留め壁２は地盤アンカー
９で支保される。

しかしながら、従来の二段山留め壁では、以下のような問題点がある。
（１）外側山留め壁１と内側山留め壁２の夫々を独立して設計・施工するためにオーバー
スペック（過剰品質）となり、不経済である。
（２）夫々の山留め壁１，２が平行してあることによる相乗効果が発揮できていない。例
えば、原地盤の地下水位が高く、図示のように、外側山留め壁１を遮水壁としてタイロッ
ド形式、内側山留め壁２を地盤アンカー形式とした場合、内側山留め壁２の地盤アンカー
９の定着部が遮水壁（外側山留め壁１）を貫通してしまい、止水性が確保できない。また
、地盤アンカー９の定着部と外側山留め壁１の芯材１ａが干渉するため、芯材長さの設計
に制約がある。しかも、内側山留め壁２の内部地盤の掘削途中で地盤アンカー９の施工が
行われるので、工期が長くなり、コストが高く付く。

尚、特許文献１には、地盤掘削に伴って構築される開水構造の山留め壁と、この山留め
壁から所定距離背面側に離れた地盤内に造成された遮水壁とからなり、山留め壁と遮水壁
との間の地盤の地下水位をディープウエル等により低下させて、山留め壁の内側地盤を掘
削する二重の山留め構造が提案されている。この従来例は、地盤アンカーが遮水壁を貫通
していないが、山留め壁と遮水壁の間の地盤が掘削されず、段差掘削部が形成された二段
山留め壁（地下躯体の下部深度が外周部と内部で異なる建築物の地下工事に採用される二
段山留め壁）ではない。

特開２００１−１０７３６１号公報

本発明は、外側山留め壁と内側山留め壁の上端部とを鉄筋等の水平な連結材で繋いだ二
段山留め壁の地盤掘削に伴う挙動を検討し、その実測結果から、外側山留め壁の挙動は、
内側山留め壁の内部掘削に伴う地盤変位の影響とつなぎ鉄筋による引張り力の影響を考慮
することにより応力分布をほぼ評価でき、内側山留め壁は、二段山留め段差分の地盤を上
載荷重として考慮した背面側圧設定によりほぼ評価できるという事実を知見し、この新知
見に基づいて成されたものであって、内側山留め壁の内部掘削時に地盤アンカー等の支保
工を必要としないため、掘削工事を円滑に進めることができ、工期短縮とコスト低減を図
り得る二段山留め壁とその構築方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、
請求項１に記載の発明による二段山留め壁は、外側山留め壁の上下方向中間部とその内側
に段差掘削部を隔てて構築された内側山留め壁の上端部とを引張り力を負担可能な連結材
で連結してあることを特徴としている。

請求項２に記載の発明による二段山留め壁の構築方法は、請求項１に記載の二段山留め
壁を構築する方法であって、外側山留め壁の上下方向中間部とその内側に段差掘削部を隔
てて構築された内側山留め壁の上端部とを引張り力を負担可能な連結材で連結した後、内
側山留め壁の内部地盤を掘削することを特徴としている。

尚、請求項２に記載の二段山留め壁の構築方法において、外側山留め壁としては、新設
される場合と、既設の山留め壁を利用する場合とがある。

請求項３に記載の発明は、前者の場合であり、請求項２に記載の二段山留め壁の構築方
法であって、外側山留め壁を構築した後、外側山留め壁の内部地盤を内側山留め壁の上端
レベルまで掘削し、外側山留め壁の上下方向中間部と内側山留め壁の上端部とを引張り力
を負担可能な連結材で連結した後、内側山留め壁の内部地盤を掘削することを特徴として
いる。

請求項４に記載の発明は、後者の場合であり、請求項２に記載の二段山留め壁の構築方
法であって、既設の外側山留め壁の上下方向中間部とその内側に段差掘削部を隔てて構築
された内側山留め壁の上端部とを引張り力を負担可能な連結材で連結した後、内側山留め
壁の内部地盤を掘削することを特徴としている。この場合、請求項５に記載の発明のよう
に、解体された既存建物の基礎底盤の補強鉄筋と内側山留め壁の芯材を溶接等により連結
し、引張り力を負担可能な連結材として、解体された既存建物の基礎底盤を使用すること
ができる。

請求項１，２に記載の発明によれば、内側山留め壁の上端部が引張り力を負担可能な連
結材によって外側山留め壁の上下方向中間部に繋がれているため、内側山留め壁の変形を
抑制しつつ内側山留め壁の内部地盤を掘削でき、内側山留め壁の内部掘削時に地盤アンカ
ー等の支保工を必要としないため、掘削工事を円滑に進めることができ、工期短縮とコス
ト低減を図り得る。

また、内側山留め壁の内部掘削時に地盤アンカーが不要であるから、地盤アンカーの定
着部が遮水壁としての外側山留め壁を貫通して止水性が確保できなくなったり、地盤アン
カーの定着部と外側山留め壁の芯材が干渉して、芯材長さの設計が制約されるといった問
題の発生を回避できる。

連結材としては、要求される引張り力を負担し得るものであれば、鉄筋、鉄骨、鉄筋コ
ンクリートなど様々な仕様を選定することが可能であり、例えば、鉄筋とコンクリートで
内，外側山留め壁を連結し、一体化させて剛性を高め、この鉄筋コンクリート造の連結材
を内，外側山留め壁間の段差掘削部に位置する鉄筋コンクリート造の通路や床面に兼用す
る等して、山留めの合理化を図ることができる。また、外側山留め壁と内側山留め壁を一
体の山留め壁として設計・施工することにより、外側山留め壁の上下長さを低減すること
が可能であり、夫々を独立して設計・施工する場合のようなオーバースペック（過剰品質
）となることを回避できて、経済的である。

請求項３に記載の発明によれば、外側山留め壁の構築、外側山留め壁の内部地盤を内側
山留め壁の上端レベルまで掘削することによる段差掘削部の形成、引張り力を負担可能な
連結材による外側山留め壁の上下方向中間部と内側山留め壁の上端部との連結、内側山留
め壁の内部地盤の掘削といった手順により、請求項１に記載の二段山留め壁を構築できる
。

請求項４に記載の発明によれば、外側山留め壁として既設の山留め壁を利用するので、
既存建物を解体撤去して新しい建築物（地下躯体の下部深度が外周部と内部で異なる建築
物）を建設する場合、外側山留め壁の構築の工程、費用が省略されることになり、非常に
経済的である。

殊に、請求項５に記載の発明によれば、外側山留め壁の上下方向中間部と新たに構築さ
れた内側山留め壁の上端部とを連結する引張り力を負担可能な連結材として、解体された
既存建物の基礎底盤を利用するので、一層経済的である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、二段山留め壁の一例を示
す。図１において、１は外側山留め壁、２は外側山留め壁１の内側に段差掘削部３を隔て
て構築された内側山留め壁である。外側山留め壁１及び内側山留め壁２としては、地中連
続壁、柱列壁、親杭横矢板壁などを適宜選択できるが、図示の例では、地下水位Ｌが高い
ため、外側山留め壁１が遮水壁となるように、外側山留め壁１として、止水性能が高いソ
イルセメント柱列壁が採用されており、内側山留め壁２としては、親杭横矢板壁が採用さ
れている。１ａは芯材（例えばＨ鋼）、２ａは親杭となる芯材（例えばＨ鋼）である。

外側山留め壁１の上下方向中間部と内側山留め壁２の上端部とは連結材４で連結されて
いる。連結材４としては、要求される引張り強度を負担し得るものであれば、鉄筋、鉄骨
、鉄筋コンクリートなど様々な仕様を選定することが可能である。この例では、連結材４
として鉄筋が使用されており、図３に示すように、鉄筋の一端部を直角に折曲加工して、
その折曲部分を芯材１ａのフランジ中央部に溶接し、鉄筋の他端部を芯材２ａのウエブに
溶接してある。連結材（鉄筋）４は、内側山留め壁２の親杭となる芯材２ａ毎に設けられ
ている。５は連結材４が埋め込まれた状態に打設されたコンクリートであり、連結材４を
保護している。連結材４を鉄筋コンクリート造として、内，外側山留め壁１，２間の段差
掘削部３に位置する鉄筋コンクリート造の通路や床面に兼用することもできる。

外側山留め壁１は、その外側に打設した控杭６とタイロッド７で連結することによって
支保されているが、切梁形式による支保工を選択してもよく、外側山留め壁１の横抵抗が
十分に大きければ、これらの支保工を省略してもよい。

図２は、本発明の他の実施形態を示す。この二段山留め壁は、地下水位Ｌがさほど高く
なく、湧水があっても段差掘削部３に排水溝を形成する等して湧水を排水処理できるため
、外側山留め壁１として親杭横矢板壁を採用し、内側山留め壁２としてソイルセメント柱
列壁を採用した点に特徴がある。その他の構成は、図１、図３の実施形態と同じであるた
め、同一構成部材に同一符号を付し、説明を省略する。

上記の構成によれば、内側山留め壁２の上端部が連結材４によって外側山留め壁１の上
下方向中間部に繋がれているため、内側山留め壁２の変形を抑制しつつ内側山留め壁２の
内部地盤を掘削でき、内側山留め壁２の内部掘削時に地盤アンカー等の支保工を必要とし
ないため、掘削工事を円滑に進めることができ、工期短縮とコスト低減を図り得る。

また、内側山留め壁２の内部掘削時に地盤アンカーが不要であるから、地盤アンカーの
定着部が遮水壁としての外側山留め壁１を貫通して止水性が確保できなくなったり、地盤
アンカーの定着部と外側山留め壁１の芯材１ａが干渉して、芯材長さの設計が制約される
といった問題の発生を回避できる。

外側山留め壁１と内側山留め壁２を一体の山留め壁として設計・施工することにより、
外側山留め壁１の上下長さを低減することが可能であり、夫々を独立して設計・施工する
場合のようなオーバースペック（過剰品質）となることを回避できて、経済的である。

図４は、図１、図２に示した二段山留め壁の構築方法を示し、図４の（Ａ）に示すよう
に、外側山留め壁１を構築した後、外側山留め壁１の内部地盤を内側山留め壁２の上端レ
ベルまで掘削して、段差掘削部３を形成し、図４の（Ｂ）に示すように、外側山留め壁１
の上下方向中間部と内側山留め壁２の上端部とを連結材４で連結した後、図４の（Ｃ）に
示すように、内側山留め壁２の内部地盤を掘削して、図１、図２に示した二段山留め壁を
構築している。内側山留め壁２は段差掘削部３の形成後、構築されるのが普通であるが、
外側山留め壁１の内部地盤の掘削に先立って造成しておくことも可能である。

図５は、図１、図２に示した二段山留め壁を構築する他の構築方法を示す。この構築方
法は、外側山留め壁１として、既設の山留め壁を利用する点に特徴がある。即ち、図５の
（Ａ）に示すように、既設の山留め壁ａを残置させた状態に、既存建物８を解体撤去する
ことにより、既設の山留め壁ａを外側山留め壁１として使用し、必要があれば、外側山留
め壁１の内部地盤を内側山留め壁２の上端レベルまで掘削して、段差掘削部３を形成し、
次に、図５の（Ｂ）に示すように、外側山留め壁１の上下方向中間部と内側山留め壁２の
上端部とを連結材４で連結した後、図４の（Ｃ）に示すように、内側山留め壁２の内部地
盤を掘削して、図１、図２に示した二段山留め壁を構築している。

この構成によれば、外側山留め壁１として既設の山留め壁ａを利用するので、既存建物
８を解体撤去して新しい建築物（地下躯体の下部深度が外周部と内部で異なる建築物）を
建設する場合、外側山留め壁１の構築の工程と費用が省略されることになり、非常に経済
的である。

図６は、図１、図２に示した二段山留め壁を構築する他の構築方法を示す。この構築方
法は、外側山留め壁１として、既設の山留め壁ａを利用し、連結材４として既存建物８の
基礎底盤ｂを利用する点に特徴がある。即ち、図６の（Ａ）に示すように、既設の山留め
壁ａと基礎底盤ｂを残置させた状態に、既存建物８を解体撤去することにより、既設の山
留め壁ａを外側山留め壁１として使用し、図６の（Ｂ）に示すように、基礎底盤ｂを貫通
する状態に内側山留め壁２を構築し、基礎底盤ｂの補強鉄筋と内側山留め壁２の芯材２ａ
を溶接する等して、内側山留め壁２より外側に位置する基礎底盤ｂを外側山留め壁１の上
下方向中間部と内側山留め壁２の上端部とを連結する連結材４として利用し、しかる後、
図６の（Ｃ）に示すように、内側山留め壁２の内部地盤を掘削して、図１、図２に示した
二段山留め壁を構築している。

この構成によれば、既設の山留め壁ａを外側山留め壁１として利用するだけでなく、既
存建物８の基礎底盤ｂを連結材４として利用するので、連結材４の工程が省略ないし簡略
化されることになり、一層経済的である。

以上、図１〜図６に基づいて本発明の実施形態を説明したが、本発明は図示した構成の
みに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で
実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施形態を示す二段山留め壁の縦断側面図である。 本発明の他の実施形態を示す二段山留め壁の縦断側面図である。 内，外側山留め壁の芯材と連結材との連結方法を例示する要部の縦断側面図 である。 本発明の一実施形態を示す二段山留め壁の構築方法の説明図である。 本発明の他の実施形態を示す二段山留め壁の構築方法の説明図である。 本発明の他の実施形態を示す二段山留め壁の構築方法の説明図である。 従来技術の問題点を説明する二段山留め壁の縦断側面図である。

１ 外側山留め壁
２ 内側山留め壁
３ 段差掘削部
４ 連結材
ａ 既設の山留め壁
ｂ 既存建物の基礎底盤

Claims (5)

1. 外側山留め壁の上下方向中間部とその内側に段差掘削部を隔てて構築された内側山留め
   壁の上端部とを引張り力を負担可能な連結材で連結してあることを特徴とする二段山留め
   壁。
2. 請求項１に記載の二段山留め壁を構築する方法であって、外側山留め壁の上下方向中間
   部とその内側に段差掘削部を隔てて構築された内側山留め壁の上端部とを引張り力を負担
   可能な連結材で連結した後、内側山留め壁の内部地盤を掘削することを特徴とする二段山
   留め壁の構築方法。
3. 請求項２に記載の二段山留め壁の構築方法であって、外側山留め壁を構築した後、外側
   山留め壁の内部地盤を内側山留め壁の上端レベルまで掘削し、外側山留め壁の上下方向中
   間部と内側山留め壁の上端部とを引張り力を負担可能な連結材で連結した後、内側山留め
   壁の内部地盤を掘削することを特徴とする二段山留め壁の構築方法。
4. 請求項２に記載の二段山留め壁の構築方法であって、既設の外側山留め壁の上下方向中
   間部とその内側に段差掘削部を隔てて構築された内側山留め壁の上端部とを引張り力を負
   担可能な連結材で連結した後、内側山留め壁の内部地盤を掘削することを特徴とする二段
   山留め壁の構築方法。
5. 解体された既存建物の基礎底盤の補強鉄筋と内側山留め壁の芯材を溶接等により連結し
   て、引張り力を負担可能な連結材として、解体された既存建物の基礎底盤を使用すること
   を特徴とする請求項４に記載の二段山留め壁の構築方法。

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