JP5407644B2 - Underground continuous wall foundation made difficult to be affected by lateral flow of the ground, and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、地盤を構成する土砂による側方流動の影響を受け難くした構造を有する地中連続壁基礎、及び、その構築方法に関する。 The present invention relates to an underground continuous wall foundation having a structure that is hardly affected by lateral flow caused by earth and sand constituting the ground , and a construction method thereof .
構造物の基礎として地中連続壁を杭のように使用する地中連続壁基礎がある。この手法では、単純な施工で、基礎の支持力を分担する面積を大きく確保することができ、基礎の剛性を高めることができる。 There is an underground continuous wall foundation that uses the underground continuous wall like a pile as the foundation of the structure. With this method, a simple construction can secure a large area for sharing the supporting force of the foundation, and the rigidity of the foundation can be increased.
一方、構造物背面に盛土がある場合や前面が護岸になっている場合には、基礎周辺の地盤は前面に押し出されるような力を受けている。このため、基礎周辺の地盤が軟弱粘性土の場合には、側方に変位しようとする流動圧が基礎に作用する。また、基礎周辺の地盤が緩い砂地盤で、地震により液状化した場合には、地盤を構成する土砂が側方に流動する(特許文献1を参照)。
このように、側方流動の影響としては、(1)基礎周辺の地盤が軟弱性地盤の場合における側方に変位しようとする流動圧、(2)基礎周辺の地盤が緩い砂地盤の場合に、地震による液状化で側方流動する流動力がある。
On the other hand, when there is embankment on the back of the structure or when the front is a revetment, the ground around the foundation receives a force that pushes it out to the front. For this reason, when the ground around the foundation is soft and viscous soil, the fluid pressure to be displaced laterally acts on the foundation. Moreover, when the ground around the foundation is a loose sand ground and is liquefied by an earthquake, the earth and sand constituting the ground flow to the side (see Patent Document 1).
In this way, the effects of lateral flow are as follows: (1) Fluid pressure that tends to displace laterally when the ground around the foundation is soft, and (2) When the ground around the foundation is loose sand There is a fluid force that flows laterally due to liquefaction caused by earthquakes.
これらの側方流動による影響は地中連続壁基礎でも同様に作用し、基礎構造の面積が大きい分、地中連続壁基礎ではより大きな影響を受けることも考えられる。 The effects of these lateral flows also work on the underground wall foundation in the same way, and it is also possible that the foundation wall will be affected more by the large area of the foundation structure.
上記の側方流動の影響を抑制する技術として、次のものが提案されている。
(1)湾曲させた地中連続壁を用いて基礎構造物を囲み、側方流動圧を逃がすもの(特許文献2を参照)。
(2)狭幅側面が外方に位置する向きで、対象構造物を囲むように、複数の連続壁を設けるもの(特許文献3を参照)。
(3)流線型をした分流構造体を、基礎フーチングにおける側方流動方向との対向位置に設けるもの(特許文献4を参照)。
The following has been proposed as a technique for suppressing the influence of the lateral flow.
(1) A structure that surrounds the foundation structure using a curved underground continuous wall to release the lateral flow pressure (see Patent Document 2).
(2) A structure in which a plurality of continuous walls are provided so as to surround the target structure in a direction in which the narrow side surface is located outward (see Patent Document 3).
(3) A streamlined shunt structure is provided at a position facing the lateral flow direction in the basic footing (see Patent Document 4).
しかしながら、これらの技術は、対象となる構造物に対して側方流動が作用しないように保護するものであるため、施工が大掛かりになってしまう。 However, since these technologies protect the target structure from the side flow, the construction becomes large.
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、地盤の側方流動の影響を受け難くしながらも、施工が容易な地中連続壁基礎を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an underground continuous wall foundation that is easy to be constructed while being hardly affected by the lateral flow of the ground. To do.
本発明は、基礎を構成する地中連続壁を、その壁面が土砂の側方流動方向に対して略平行となる向きに設けた地中連続壁基礎であって、前記地中連続壁における前記側方流動方向の上流側端部は、前記壁体の上側部分にて上流側へ向かう程に狭幅となっており、下側部分にて矩形状となっていることを特徴とする。 The present invention is an underground continuous wall foundation in which the underground continuous wall constituting the foundation is provided in a direction in which the wall surface is substantially parallel to the lateral flow direction of the earth and sand. The upstream end in the lateral flow direction is narrower toward the upstream side in the upper part of the wall body, and is rectangular in the lower part.
本発明によれば、側方流動が生じた場合において、土砂は、地中連続壁の端面に向かって流れる。そして、地中連続壁における側方流動方向の上流側端部に関し、壁体の上側部分を上流側へ向かう程に狭幅にし、下側部分を矩形状にしているので、土砂の側方流動が生じやすい上側部分について選択的に流動圧を軽減でき、下側部分については断面積の欠損がないので支持力を確保できる。また、地中連続壁を基本構成としているので、地盤の側方流動の影響を受け難くしながらも、構造の簡素化が図れるとともに施工が容易である。 According to the present invention, when side flow occurs, the earth and sand flows toward the end face of the underground continuous wall. And, with respect to the upstream side end portion in the lateral flow direction in the underground continuous wall, the upper portion of the wall is made narrower toward the upstream side, and the lower portion is rectangular, so that the lateral flow of earth and sand Therefore, it is possible to selectively reduce the flow pressure in the upper part that is likely to cause a failure, and it is possible to secure a supporting force because there is no loss in the cross-sectional area in the lower part. In addition, since the underground continuous wall is a basic configuration, the structure can be simplified and the construction is easy while being hardly affected by the lateral flow of the ground.
また、本発明の地中連続壁基礎の構築方法は、地中に掘削溝を形成し、この掘削溝に鉄筋籠を建て込み、側方流動方向の上流側に位置する前記鉄筋籠の端部に、上流側へ向かう程に狭幅となる型枠を設け、掘削溝にコンクリートを打設することを特徴とする。
本発明によれば、打設されたコンクリートが型枠に倣って硬化し、地中連続壁の端部を所望の形状に設けることができる。
Moreover, the construction method of the underground continuous wall foundation of the present invention includes forming an excavation groove in the ground, building a reinforcing bar in the excavation groove, and an end of the reinforcing bar located on the upstream side in the lateral flow direction. In addition, a mold that becomes narrower toward the upstream side is provided, and concrete is placed in the excavation groove.
According to the present invention, the placed concrete hardens following the formwork, and the end of the underground continuous wall can be provided in a desired shape.
本発明によれば、構造の簡素化が図れ、地盤の側方流動の影響を受け難くしながらも、施工が容易な地中連続壁基礎を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the simplification of a structure can be achieved and the underground continuous wall foundation which is easy to construct can be provided, although it is hard to receive the influence of the lateral flow of a ground.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
−−−第1実施形態−−−
図1(a),(b)に示すように、地中連続壁基礎1は、複数の連続壁2を有する平行複壁式である。この実施形態において、連続壁2は4枚であり、各連続壁2の上面23に、構造物本体(橋梁下部工)3が有するフーチング32を接合している。本実施形態において、フーチング32は、地中連続壁基礎1の一部を構成している。各連続壁2は、鉄筋コンクリートで作製された矩形板状であり、地中に埋設される。寸法はそれぞれの連続壁2で同じであり、例えば壁面21の幅W1が6m〜8m、端面22の幅(すなわち連続壁2の厚さ)W2が1〜2m、高さ(深さ)が30m〜50mとされ、図2(a)に示すように、各連続壁2は、粘性土の層や砂質土の層を貫いた状態で設けられる。各連続壁2は、壁面21が互いに平行となる向きで、或る連続壁2の壁面21と隣の連続壁2の壁面21とが対向する状態で配置される。また、各連続壁2は、所定間隔L毎に配置される。この間隔Lは、連続壁2同士の間を土砂が円滑に流れる大きさに定められ、例えば4〜5mである。
--- First Embodiment ---
As shown in FIGS. 1A and 1B, the underground
構造物本体3は、壁状部分31とフーチング32とを有している。例示したフーチング3は、各連続壁2の上面23を覆う大きさの板状であり、フーチング内W1に各連続壁2が配置されている。壁状部分31は、連続壁2の並び方向(上面23における長手方向と直交する方向)と略平行に設けられている。なお、壁状部分31の取付方向は、この方向に限定されない。
The structure
この地中連続壁基礎1では、連続壁2が土砂の側方流動方向に応じた向きに構築される。すなわち、岸壁付近や河岸、或いは、背面盛土の施工箇所では、図1に符号F1の矢印で示すように、地盤の高低差に起因して、土砂が低い側へ流動し易い性質を有する。そこで、本実施形態では、壁面21が土砂の流動し易い方向と略平行となる向き(言い換えれば、端面22が土砂の流動し易い方向と対向する向き)に連続壁2を構築している。
In this underground
ここで、土砂の側方流動が生じた場合における地中連続壁基礎1の作用について説明する。図2(a)に示す方向F2に側方流動が生じた場合を例に挙げて説明する。この場合、土砂の一部は連続壁2の端面22に向かって流れてくる。端面22の面積は、壁面21の面積よりも十分に小さい。このため、連続壁2にかかる流動圧を抑えることができ、側方流動の影響を受け難くすることができる。また、連続壁2における地盤との接触部分の面積を十分確保でき、地盤との間の摩擦力を高められる。従って、連続壁2において、土砂の側方流動に対する抗力を一層大きくできる。その結果、連続壁2の過度な変位や損傷を抑えることができる。
Here, the effect | action of the underground
次に、地中連続壁基礎1の構築方法について説明する。地中連続壁基礎1を構築するに際しては、まず、地中に複数の連続壁2を構築する。この場合、例えば図3(a),(b)に示すように、回転式掘削機41を下降させて開口が矩形状の縦溝H1を掘削する。なお、縦溝H1の内壁が崩れることを抑制するため、縦溝H1の内部を安定液LQで満たしておく。縦溝H1を所定深さまで掘削したならば、回転式掘削機41を地上まで引き上げる。これらの作業を繰り返し、1つのエレメントに対応する大きさの縦溝H1を形成する。その結果、図3(c),(d)に示すように、長手方向が側方流動方向に平行な長方形状の開口を有し、十分な壁面方向の長さと深さを有する直方体状の掘削溝H2が形成される。
Next, the construction method of the underground
掘削溝H2の形成後、鉄筋籠24の建込みを行う。この場合、図4(a)に示すように、鉄筋籠24をクレーンで吊し、掘削溝H2の真上に配置する。その後、鉄筋籠24を徐々に下降させ、図4(b)に示すように、鉄筋籠24の下端が底面に達しない所定の高さで下降を止め、開口上に設置したガイド金物(図示せず)から吊り下げて固定する。次に、鉄筋籠24が配置された掘削溝H2にトレミー管42(図5(a)を参照)を挿入し、トレミー管42の先端が掘削溝H2の底面付近に達したらトレミー管42を通じてコンクリート25を注入する。これにより、安定液LQよりも比重の大きいコンクリート25は、掘削溝H2の最下部から上方に向けて充填される。図5(a)は、掘削溝H2の中間高さまでコンクリート25が充填された状態を示している。図5(b)に示すように、所定高さまでコンクリート25を充填したならば養生する。これにより、コンクリート25が硬化して連続壁2が構築される。
After the formation of the excavation groove H2, the reinforcing
上述した掘削溝H2の形成、鉄筋籠24の建込み、及び、コンクリート25の打設を、連続壁2の数に対応する分だけ行い、必要数の連続壁2を構築する。すべての連続壁2を構築したならば、図5(c)に示すように、各連続壁2の上面23に構造物本体3を構築する。これにより、地中連続壁基礎1の構築が完了する。
The necessary number of
−−−第2実施形態−−−
前述の第1実施形態では、各連続壁2における側方流動方向の上流側端部は、平面視で矩形状であるものとした。このような矩形状端部の場合、上流側から流れる土砂が、連続壁2における端面22を直接的に押圧し、土砂の流動圧がそのまま端面22に作用してしまう。第2実施形態は、このような事情に鑑みてなされたものであり、連続壁2に作用する流動圧を軽減することを目的としている。
--- Second Embodiment ---
In the first embodiment described above, the upstream end portion of each
第2実施形態の地中連続壁基礎は、連続壁の上流側端部の形状に特徴を有する。図6(a),(b)に示すように、上流側端部22Aは、上下方向の全体に亘って、側方流動方向の上流側に向かうほどに幅が狭くなるように構成されている。具体的には、上流側端部22Aを曲面とし、平面視で半円形状に構成している。なお、他の部分については、前述した第1実施形態の地中連続壁基礎1と同様である。このため、説明は省略する。
The underground continuous wall foundation of the second embodiment is characterized by the shape of the upstream end of the continuous wall. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the
このように、上流側端部22Aを曲面で構成することで、土砂からの流動圧を緩和できる。すなわち、図6(c)に示すように、側方流動する土砂が上流側端部22Aに到達すると、この土砂は上流側端部22Aの曲面に沿って流れの方向を変える。すなわち、土砂は、連続壁2Aを逃げるように分流される。これに伴い、連続壁2Aに作用する流動圧を軽減することができ、この土砂を壁面21に沿って流すことができる。その結果、地盤の側方流動の影響を受け難くすることができる。
Thus, the flow pressure from earth and sand can be relieved by comprising
次に、第2実施形態の地中連続壁基礎1の構築について説明する。第2実施形態の地中連続壁基礎1の構築手順は、基本的に第1実施形態で説明した構築手順と同様である。第1実施形態における構築手順との相違は、主に、連続壁2Aを構築するための掘削溝の形状にある。そこで、この溝を中心に説明をする。
Next, construction of the underground
第2実施形態の場合も、例えば図7(a),(b)に示すように、回転式掘削機41を下降させて開口が矩形状の縦溝H1を掘削する。そして、回転式掘削機41の位置を、側方流動の上流側に順次ずらして掘削をすることで、長方形状の開口を有する溝を形成する。そして、図7(c),(d)に示すように、仕上げ時の掘削でバケット43を用い、上流側端部が平面視で半円形状となった掘削溝H3を形成する。
Also in the case of the second embodiment, for example, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
後の手順は第1実施形態と同様である。簡単に説明すると、掘削溝H3に鉄筋籠24を建込み、コンクリート25を打設することで、複数の連続壁2Aを構築する。その後、各連続壁2Aの上面23に構造物本体3を設け、地中連続壁基礎1を構築する。
The subsequent procedure is the same as in the first embodiment. Briefly, a plurality of
なお、第2実施形態では、連続壁2の上流側端部が平面視で半円形状に形成されていたが、これに限定されない。例えば、平面視で楕円形状に形成されていてもよい。要するに、上流側へ向かう程に狭幅となっている曲面形状であればよい。
In addition, in 2nd Embodiment, although the upstream edge part of the
−−−第3実施形態−−−
前述の第2実施形態において、連続壁2Aの上流側端部22Aは、平面視で半円形状や楕円形状に形成されていた。言い換えれば、上流側の端面22が湾曲面によって構成されていた。しかし、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、連続壁の上流側端部を、平面視で先尖状に形成してもよい。以下、このようにした第3実施形態について説明する。
--- Third Embodiment ---
In the second embodiment described above, the
図8は、第3実施形態の要部を説明する図であり、第3実施形態の連続壁2Bを、水平方向に切断した断面図である。この図に示すように、第3実施形態では、連続壁2Bの上流側端部22Bを、上流側に向かう程に幅を狭めて平面視略三角形状にしている。言い換えれば、上流側端部22Bは、流動方向の下流側に向かって末広がりとなるように設けられている。このように構成することで、側方流動する土砂が上流側端部22Bに到達すると、この土砂は、先尖状の端部によって容易に分流して、下流側に流れる。その結果、第3実施形態の地中連続壁基礎1でも、連続壁2Bに作用する流動圧が軽減され、地盤の側方流動の影響を受け難くすることができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a main part of the third embodiment, and is a cross-sectional view of the
次に、第3実施形態の地中連続壁基礎1の構築について説明する。第3実施形態の地中連続壁基礎1の構築手順は、基本的に前述の第1実施形態で説明した構築手順と同様である。第1実施形態における構築手順との相違は、主に、鉄筋籠24に設けられる端部形成用の型枠26にある。図9に示すように、第3実施形態で用いる鉄筋籠24において、側方流動方向の上流側の端部には、型枠26が取り付けられている。この型枠26は、上流側に向けて山状に折り曲げられた鉄板であり、鉄筋籠24における高さ方向の全体に亘って設けられる。この型枠26は、例えば溶接によって鉄筋籠24に接合される。そして、型枠26で区画された内側の空間、すなわち掘削溝H2における型枠26よりも鉄筋籠24側の空間にコンクリート25を打設することで、連続壁2の上流側端部22Bを型枠26に倣った所望の形状に形成できる。
Next, construction of the underground
コンクリート25の打設時には、コンクリート25の重みによって型枠26が過度に変形しないようにする必要がある。このような事情に鑑み、第3実施形態では、図10(a),(b)に示すように、型枠26と掘削溝H2の隙間に砕石44を詰めながらコンクリート25を打設する。このようにすることで、型枠26の過度な変形が抑えられ、連続壁2の上流側端部22Bを所望の形状に作製できる。
When the concrete 25 is placed, it is necessary to prevent the
−−−第4実施形態−−−
図11は、第4実施形態の要部を説明する図であり、連続壁2Cの外観斜視図である。この図に示すように、第4実施形態では、連続壁2Cにおける上流側端部の上半部分22CUを、第2実施形態の連続壁2Aと同様に平面視で半円形状とし、下半部分22CLを断面積の欠損がない矩形状としている。このように構成することで、土砂の側方流動が比較的生じやすい地表側部分については、連続壁2Cに作用する流動圧を緩和でき、側方流動が比較的生じ難い地中側については連続壁2Cの支持力を確保できる。なお、図11の例では、連続壁2Cの上流側端部における高さ方向の中間から上下に分けて上半部分22CUと下半部分22CLとしたが、境界の高さは任意に設定できる。
--- Fourth Embodiment ---
FIG. 11 is a diagram for explaining a main part of the fourth embodiment, and is an external perspective view of the continuous wall 2C. As shown in this figure, in the fourth embodiment, the upper half portion 22CU of the upstream end of the continuous wall 2C has a semicircular shape in plan view, like the
次に、第4実施形態の地中連続壁基礎1の構築について説明する。第4実施形態の地中連続壁基礎1の構築手順は、基本的に前述の第3実施形態で説明した構築手順と同様である。例えば図12に示すように、半円形状とする部分について型枠27を作製し、鉄筋籠24に接合する。なお、型枠27の下端には底板27aを設けてあり、砕石44の落下を抑制している。そして、図13(a),(b)に示すように、型枠27における底板27aの高さまでコンクリート25を打設したならば、型枠27と掘削溝H2の隙間に砕石44を詰める。そして、砕石44の詰め込みとコンクリート25の打設とを順次行い、最上部までコンクリート25を打設する。このようにすることで、上半部分22CUを選択的に所望形状にできる。
Next, construction of the underground
−−−変形例−−−
ところで、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
---- Modified example ---
By the way, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible.
例えば、各実施形態では、複数の連続壁2を有する平行複壁式の地中連続壁基礎1を例示したが、連続壁2が1枚の地中連続壁基礎であってもよい。
For example, in each embodiment, although the parallel double-walled underground
また、構造物本体3に関し、フーチング32がない形状の場合もある。この場合には、構造物本体3の最下端部が、各連続壁2の上面23における長手方向中央付近に直接連結される形で構造が形成される。
The
第4実施形態のように、上半部分22CUを狭幅にするに際し、型枠27を使用する以外の方法を採ってもよい。例えば、上半部分22CUに対応する部分をバケット43で掘削してもよい。
As in the fourth embodiment, when narrowing the upper half portion 22CU, a method other than using the
また、第2実施形態のように、連続壁2Aの上流側端部22Aを曲面で構成する場合、連続壁2Aの高さに応じて曲面の曲率を定めてもよい。例えば、地表に近い程に楕円の度合いを強くし、地中深くなる程に矩形状に近付けるようにしてもよい。
Further, when the
1 地中連続壁基礎
2,2A,2B,2C 連続壁
21 壁面
22 端面
22A,22B,22C 上流側端部
23 上面
24 鉄筋籠
25 コンクリート
26 型枠
3 構造物本体
31 壁状部分
32 フーチング
41 回転式掘削機
42 トレミー管
43 バケット
44 砕石
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記地中連続壁における前記側方流動方向の上流側端部は、前記壁体の上側部分にて上流側へ向かう程に狭幅となっており、下側部分にて矩形状となっていることを特徴とする地中連続壁基礎。 An underground continuous wall foundation comprising the underground continuous wall constituting the foundation in a direction in which the wall surface is substantially parallel to the lateral flow direction of the earth and sand,
The upstream end portion in the lateral flow direction of the underground continuous wall is narrower toward the upstream side in the upper portion of the wall body, and is rectangular in the lower portion. Underground continuous wall foundation characterized by that.
地中に掘削溝を形成し、この掘削溝に鉄筋籠を建て込み、側方流動方向の上流側に位置する前記鉄筋籠の端部に、上流側へ向かう程に狭幅となる型枠を設け、前記掘削溝にコンクリートを打設することを特徴とする地中連続壁基礎の構築方法。 A construction method for constructing the underground continuous wall foundation according to claim 1 ,
A excavation groove is formed in the ground, a reinforcing bar is built in the excavation groove, and a formwork that becomes narrower toward the upstream side is formed at the end of the reinforcing bar located on the upstream side in the lateral flow direction. An underground continuous wall foundation construction method comprising providing concrete in the excavation groove.
地中に掘削溝を形成し、この掘削溝に鉄筋籠を建て込み、側方流動方向の上流側に位置する前記鉄筋籠の端部に、上流側へ向かう程に狭幅となる型枠を設け、前記掘削溝にコンクリートを打設することを特徴とする地中連続壁基礎の構築方法。A excavation groove is formed in the ground, a reinforcing bar is built in the excavation groove, and a formwork that becomes narrower toward the upstream side is formed at the end of the reinforcing bar located on the upstream side in the lateral flow direction. An underground continuous wall foundation construction method comprising providing concrete in the excavation groove.
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