JP5668971B2

JP5668971B2 - 地下構造物の施工方法

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Publication number: JP5668971B2
Application number: JP2010244014A
Authority: JP
Inventors: 洋之堀田; 忠坂本
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Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: JP2012097416A

Description

本発明は、地下構造物の施工方法に関するものである。

従来、地下構造物の施工方法として、例えば下記特許文献１に記載されているような、地下構造物の外周部分の躯体を山留め壁の内面に沿って先行構築し、この躯体を山留め支保工として利用する工法が提案されている。詳しく説明すると、まず、掘削領域の外縁に沿って山留め壁を構築する。次に、その山留め壁の内側を掘削して山留め壁の内面を露出させた後、地下構造物の外周部分の躯体を山留め壁の内面に沿って構築する。次に、山留め壁の内側を掘削して床付けを行い、その後、掘削された山留め壁の内側に、外周部分の躯体と一体に地下構造物の残りの躯体を構築する。

上記した工法によれば、山留め壁を支持する支保工を省略することができ、仮設設備を軽減させることができる。また、適用条件の制限が少なく、様々な条件の場合に広く適用することができる。さらに、山留め壁の内側の空間自由度を向上させることができ、外周部分の躯体の内側の開口部分を通して掘削残土の搬出や躯体構築の資機材の搬出入が行われることで施工性を向上させることができる。

特開２０１０−１７０１号公報

しかしながら、上記した従来の地下構造物の施工方法では、先行構築する地下構造物の外周部分の幅寸法が小さいと、山留め壁に生じる水平変位を十分に抑制することができないという問題がある。一方、先行構築する地下構造物の外周部分の幅寸法が大きすぎると、外周部分の躯体の内側の開口面積が小さくなり、施工性が低下するという問題がある。したがって、上記した従来の地下構造物の施工方法では、先行構築する地下構造物の外周部分を山留め支保工として適正に機能させつつ施工性が確保されるよう、先行構築する地下構造物の外周部分の幅寸法を最適に設定する必要があるが、従来、前記幅寸法を決定する方法がなかった。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、先行構築する地下構造物の外周部分の幅寸法を必要最小限に設定することができ、先行構築する地下構造物の外周部分を山留め支保工として適正に機能させつつ施工性を確保することができる地下構造物の施工方法を提供することを目的としている。

本発明に係る地下構造物の施工方法は、掘削領域の外縁に沿って山留め壁を構築する工程と、前記山留め壁の内側を掘削して前記山留め壁の内面を露出させる工程と、地下構造物の外周部分の躯体を前記山留め壁の内面に沿って構築する工程と、前記山留め壁の内側を掘削して床付けを行う工程と、掘削された前記山留め壁の内側に、前記外周部分の躯体と一体に前記地下構造物の残りの躯体を構築する工程と、を備える地下構造物の施工方法において、前記地下構造物が平面視矩形状部を有しており、該矩形状部の少なくとも一辺を前記地下構造物の外周部分の躯体として構築する場合に、前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記地下構造物の外周部分の躯体を構築した場合の前記山留め壁の最大変位の比率と、前記地下構造物の外周部分の幅寸法と、の関係を示すデータを、想定される複数の地盤種別ごとにそれぞれ作成しておき、施工場所の地盤種別に応じた前記データに基づいて、前記比率が１となる前記幅寸法を読み取り、該幅寸法で前記地下構造物の外周部分の躯体を構築することを特徴としている。

このような特徴により、先行構築される地下構造物の外周部分の幅寸法を必要最低限に抑えつつ、地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合と同程度まで山留め壁の変位が抑制されるように、地下構造物の外周部分の幅寸法が決定される。

また、本発明に係る地下構造物の施工方法は、掘削領域の外縁に沿って山留め壁を構築する工程と、前記山留め壁の内側を掘削して前記山留め壁の内面を露出させる工程と、地下構造物の外周部分の躯体を前記山留め壁の内面に沿って構築する工程と、前記山留め壁の内側を掘削して床付けを行う工程と、掘削された前記山留め壁の内側に、前記外周部分の躯体と一体に前記地下構造物の残りの躯体を構築する工程と、を備える地下構造物の施工方法において、前記地下構造物が平面視矩形状部を有しており、該矩形状部の少なくとも一辺を前記地下構造物の外周部分の躯体として構築する場合に、前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記地下構造物の外周部分の躯体を構築した場合の前記山留め壁の最大変位の比率と、前記地下構造物の外周部分の幅寸法と、の関係を示すデータを、想定される複数の地盤種別ごとにそれぞれ作成しておき、施工場所の地盤種別に応じた前記データに基づいて、前記比率が、前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記山留め壁の許容変位の比率となる前記幅寸法を読み取り、該幅寸法で前記地下構造物の外周部分の躯体を構築することを特徴としている。

このような特徴により、先行構築される地下構造物の外周部分の幅寸法を必要最低限に抑えつつ、山留め壁の変位が所望の許容変位以下に抑制されるように、地下構造物の外周部分の幅寸法が決定される。

本発明に係る地下構造物の施工方法によれば、先行構築する地下構造物の外周部分の幅寸法を必要最小限に設定することができるため、先行構築する地下構造物の外周部分を山留め支保工として適正に機能させることができ、且つ、先行構築する地下構造物の外周部分の内側の開口面積が広くて施工性を確保することができる。

本発明の実施の形態を説明するためのフローチャート図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の実施の形態を説明するための断面図である。（ａ）は建物地下掘削部の平面形状が正方形である場合における山留め壁最大変位比率［δmax／δmaxful］と外周スラブ幅比［W／L_E］との関係を示すグラフであり、（ｂ）は建物地下掘削部の平面形状が長方形である場合における長辺最大変位／等辺最大変位比率［δmaxL／δmaxE］と長辺／短辺比率［L_L／L_S］との関係を示すグラフである。地下構造物の外周部分の幅寸法Wの決定方法を表したフローチャート図である。図１１に示すグラフを作成する際に想定された地下構造物の施工方法を表した平面図である。図１１に示すグラフを作成する際に想定された地下構造物の施工方法を表した断面図である。図１１に示すグラフを作成する際に想定された地盤の土質柱状図である。図１１に示すグラフを作成する際の解析モデルの模式図である。図１１に示すグラフを作成する際に想定された各構造部材の諸元を示した表である。最大変位比率［δmax／δmaxful］と地下構造物の外周部分の幅寸法Wとの関係を示すグラフである。本発明の他の実施の形態を説明するためのフローチャート図である。本発明の他の実施の形態を説明するための断面図である。本発明の他の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の他の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の他の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の他の実施の形態を説明するための平面図である。本発明の他の実施の形態を説明するための平面図である。

以下、本発明に係る地下構造物の施工方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。

［山留め工程］
まず、図１から図３に示すように、掘削領域Ｘの外縁に沿って山留め壁１を構築する山留め工程を行う。掘削領域Ｘは、後述する地下構造物１０（図１０に示す）を構築するために掘削する領域であり、地下構造物１０の外形に沿った形状の領域に限らず、内側に少なくとも地下構造物１０を配置させることが可能な大きさの領域である。なお、図２では、掘削領域Ｘが平面視矩形状を成しているが、掘削領域Ｘの形状は適宜変更可能であり、例えば平面視Ｌ字形状やその他の形状であってもよい。山留め壁１は、地下構造物１０の外側に配設される壁体であり、その内面が上記した掘削領域Ｘの外縁に接するように構築される。この山留め壁１の構築方法としては、例えば地中連続壁工法やソイルセメント柱列壁工法、親杭横矢板工法等の公知の山留め工法を採用することが可能である。

［１次掘削工程］
次に、図１、図４に示すように、山留め壁１の内側を掘削する一次掘削工程を行う。この工程では、山留め壁１の上部の内面を露出させるとともに、後述する１階梁スラブ１１の外周部１１ａ（図５に示す）が施工できる程度の深さまで掘削する。

［１階梁スラブ外周先行構築工程］
次に、図１、図５、図６に示すように、１階梁スラブ１１の外周部１１ａを山留め壁１の内面に沿って構築する１階梁スラブ外周先行構築工程を行う。上記した１階梁スラブ１１の外周部１１ａは、鉄筋コンクリート造の地下構造物１０の構造体であり、山留め壁１の内面に沿って平面視矩形枠（環状）に形成されている。詳しく説明すると、１階梁スラブ１１の外周部１１ａは、地下構造物１０の１階スラブ１２の外周部分１２ａと、地下構造物１０の外縁に沿って延設されて前記した１階スラブ１２の外周部分１２ａを支持する１階外周梁１３と、１階外周梁１３に直交する方向に延設されて前記した１階スラブ１２の外周部分１２ａを支持する１階内側梁１４の外端部１４ａと、から構成されている。

１階梁スラブ１１の外周部１１ａを構築する方法としては、例えば、まず、山留め壁１の内面に沿って１階梁スラブ１１の外周部１１ａの図示せぬ梁スラブ型枠を建て込み、その梁スラブ型枠内に１階梁スラブ１１の外周部１１ａの図示せぬ鉄筋材を配筋し、その後、上記した梁スラブ型枠内にコンクリートを打設する。そして、そのコンクリートの固化後に上記した梁スラブ型枠を脱型し、１階梁スラブ１１の外周部１１ａを完成させる。これにより、先行して構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａが支保工として機能し、この外周部１１ａによって山留め壁１が支持される。なお、１階梁スラブ１１の外周部１１ａは、一次掘削工程前に地盤に打設された図示せぬ構真柱によって鉛直方向に支持してもよく、或いは、山留め壁１の内面と１階内側梁１４の外端部１４ａの下面との間に斜めに架設された方杖によって鉛直方向に支持してもよく、或いは、山留め壁１の鋼材に突設されて１階外周梁１３に定着されたスタッドコネクタによって鉛直方向に支持してもよい。

［n次以降掘削工程］
次に、図１、図７に示すように、山留め壁１の内側を掘削する２次以降の掘削工程を行う掘削工程を行う。この掘削工程では、山留め壁１の内側を段階的に掘削し、山留め壁１の内面を露出させていき、所定の深さまで掘削したところで床付けを行う。また、先行して構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａの内側は開放された状態となっているので、この外周部１１ａの内側を通して掘削残土の搬出が行われる。

［基礎構築工程］
次に、図１、図８に示すように、山留め壁１の内側の床付け面２上に基礎１５を構築する。基礎１５は、例えば耐圧盤などの鉄筋コンクリート造の構造体であり、床付け面２全体の上に形成される。具体的に説明すると、床付け面２上に鉄筋材を配筋した後、コンクリートを打設して基礎１５を形成する。このとき、基礎１５の鉄筋材等の資材は、先行して構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａの内側を通して山留め壁１内の床付け面２上に搬入する。

［地下躯体構築工程］
次に、図１、図９、図１０に示すように、山留め壁１の内側に地下階の躯体１２，１６〜１８を下階から順次構築していく。具体的に説明すると、まず、図９に示すように、上記した基礎１５の上に、Ｂ２階の柱壁１６とＢ１階の梁スラブ１７とを構築する工程を行う。次に、図１０に示すように、Ｂ１階の梁スラブ１７の上にＢ１階の柱壁１８と１階スラブ１２の残りの部分（内側部分１２ｂ）と１階内側梁１４の残りの部分（中央部分１４ｂ）とを、前記した１階梁スラブ１１の外周部１１ａと一体に構築する工程を行う。このとき、地下階の躯体１２，１６〜１８の鉄筋材や型枠等の資材、及びその施工に用いる機材は、先行して構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａの内側を通して山留め壁１内に搬入する。
以上の工程により、地下構造物１０が構築される。

ところで、上記した１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wは、施工場所の地盤種別によって異なる算定方法で決定される。

まず、想定される施工場所の地盤種別ごとに、建物地下掘削部の平面形状が等辺長L_Eの正方形の場合の山留め壁１の最大変位比率［δmaxE／δmaxful］と外周スラブ幅比［W／L_E］との関係を示したデータ１（図１１（ａ）に示すグラフ）、及び建物地下掘削部の平面形状が短辺長L_S＝L_E、長辺長L_L≧L_Sの長方形の場合の山留め壁１の長辺最大変位／等辺最大変位比率［δmaxL／δmaxE］と長辺／短辺比率［L_L／L_S］との関係を示したデータ２（図１１（ｂ）に示すグラフ）を予め作成しておく。前記した最大変位比率［δmaxE／δmaxful］は、１階梁スラブ１１の躯体を全平面（等辺長L_Eの正方形）に亘って構築した場合の山留め壁１の最大変位δmaxfulに対する１階梁スラブ１１の外周部１１ａの躯体を構築した場合の山留め壁１の最大変位δmaxEの比率である。外周スラブ幅比［W／L_E］は、１階梁スラブ１１の等辺長L_Eに対する外周部１１ａの幅寸法Wの比率である。長辺最大変位／等辺最大変位比率［δmaxL／δmaxE］は、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの躯体を構築した場合であって、建物地下掘削部の平面形状が等辺長L_Eの正方形である場合の山留め壁１の等辺最大変位δmaxEに対する、建物地下掘削部の平面形状が短辺長L_S＝L_E、長辺長L_L≧L_Sの長方形の場合の山留め壁１の長辺最大変位δmaxLの比率である。長辺／短辺比率［L_L／L_S］は、建物地下掘削部の平面形状が短辺長L_S＝L_E、長辺長L_L≧L_Sの短辺長L_Sに対する長辺長L_Lの比率である。

続いて、図１２に示すように、１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合と同程度の変位抑制効果を、先行構築される１階梁スラブ１１の外周部１１ａに期待するか否かを選択するステップを行う。そして、前記変位抑制効果を期待する場合には、図１１に示すデータのうち、施工場所の地盤種別、短辺長L_S、長辺／短辺比率［L_L／L_S］に応じたデータ１若しくはデータ２に基づいて、長辺最大変位比率［δmaxL／δmaxful］＝［δmaxL／δmaxE］×［δmaxE／δmaxful］が１となる外周スラブ幅比［W／L_E］を読み取る。そして、その読み取った外周スラブ幅比［W／L_E］に短辺長L_S＝L_Eを乗じた幅寸法Wで１階梁スラブ１１の外周部１１ａの躯体を構築する。

一方、１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合と同程度の変位抑制効果を期待しない場合には、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wを施工上許容される寸法に設定する。この場合、まず、図１２に示すように、山留め壁１の許容変位δalを設定する。また、１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合の最大変位δmaxfulを計算する。この最大変位δmaxfulの計算方法としては、梁・ばねモデル、板・ばねモデル、有限要素法や、その他の経験的手法などを用いることができる。

続いて、図１２に示すように、上記した許容変位δalが上記した最大変位δmaxful以上か否かを選択するステップを行う。そして、許容変位δalが最大変位δmaxful以上の場合には、図１１に示すデータのうち、施工場所の地盤種別、短辺長L_S、長辺／短辺比率［L_L／L_S］に応じたデータ１若しくはデータ２に基づいて、長辺最大変位比率［δmaxL／δmaxful］＝［δmaxL／δmaxE］×［δmaxE／δmaxful］が許容変位比率［δal／δmaxful］となる外周スラブ幅比［W／L_E］を読み取る。そして、その読み取った外周スラブ幅比［W／L_E］に短辺長L_S＝L_Eを乗じた幅寸法Wで１階梁スラブ１１の外周部１１ａの躯体を構築する。なお、前記した許容変位比率［δal／δmaxful］は、１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合の山留め壁１の最大変位δmaxfulに対する前記許容変位δalの比率である。

また、許容変位δalが最大変位δmaxfulよりも小さい場合には、要求される変位抑制効果を１階梁スラブ１１の外周部１１ａだけで発揮することができないため、１階梁スラブ１１の外周部１１ａを山留め壁１の支保工とする工法を採用するか否かを検討する。そして、前記工法を採用する場合には、山留め壁１の変位を抑制する補助工法を施した上で、上述した１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合と同程度の変位抑制効果を１階梁スラブ１１の外周部１１ａに期待するか否かを選択するステップに戻って再検討を行う。なお、上記した補助工法としては、例えば後述する図２４に示すような切梁３１や腹起し３０を山留め壁１の内側に設置したり、或いは、後述する図２５に示すような土留めアンカー３２を地盤に設置したり、或いは地盤に公知の地盤改良工法を行うことなどが挙げられる。

また、上記した図１１に示すデータの作成方法について説明する。
まず、図１１に示すデータを作成する上で想定する地下構造物は、平面寸法が8m×8m（8m×8mグリッド1スパン×1スパン）から80m×80m（8m×8mグリッド10スパン×10スパン）の正方形、又は短辺長が24 m（8mグリッド3スパン）で長辺長が32m（8mグリッド4スパン）から80m（8mグリッド10スパン）の長方形であって、基礎構造がべた基礎である地下２階の鉄筋コンクリート造の構造物であり、その下端深度（掘削深度）はGL（グランドライン）-12mとする。構造物の平面寸法の一例として、24m×40m（8m×8mグリッド短辺方向3スパン、長辺方向5スパン）のものを図１３に示す。また、想定する山留め壁はソイルセメント柱列壁（山留め芯材：H-500×200×10×16＠600）とし、その下端深度はGL-20mとする。

また、想定する施工手順としては、図１４に示すように、想定する山留め壁１０１を施工した後、（１）GL-2mまで一次掘削を行う。ただし、飽和砂質土層の場合にはGL-3mまで水位低下させておく。（２）次に、GL-2mまでの外壁（外周梁）１１３と１階床スラブ（上面レベル：GL±0m）の外周部１１２の躯体を施工する。（３）次に、GL-6mまで二次掘削を行う。ただし、飽和砂質土層の場合にはGL-7mまで水位低下させておく。（４）次に、GL-5mまでの外壁（外周梁）１２３と地下１階床スラブ（上面レベル：GL-4m）の外周部１２２の躯体を施工する。（５）次に、GL-12mまで三次掘削を行って床付けする。ただし、飽和砂質土層の場合にはGL-13mまで水位低下させておく。

また、想定される地盤種別としては、硬質地盤及び軟弱地盤の２つの地盤種別をモデルとする。本モデル地盤の硬質地盤には洪積台地や沖積平野のうち生成年代が古くて地下水位が低いものが含まれ、軟弱地盤には沖積平野のうち生成年代が新しくて地下水位が高いものや、埋立地が含まれる。

数値解析は、図１６に示すように、梁・ばねモデルを三次元に拡張した板・ばねモデルにより行う。なお、この解析モデルでは、短辺及び長辺両方向の対称面で切断した１／４の部分について、図１４に示す床スラブの外周部１１２，１２２、外壁１１３，１２３及び山留め壁１０１（ソイルセメント壁）を弾性板要素で、山留め芯材を弾性梁要素で、地盤をばね要素でモデル化する。また、地盤ばねは、圧縮側のみに作用する線形弾性ばね（ばね力の上限値は設定しない）を山留め壁１０１の両面（山留め芯材の両側）に鉛直方向及び水平方向に各々1mピッチで設置する。なお、柱、梁及び内壁は構造要素として考慮しない。また、構造部材の諸元は図１７に示すとおりである。また、境界条件は対称面上が水平及び鉛直の両方向の回転拘束ローラーで、下端（GL-20m）が水平２方向ピンローラーである。

また、本解析は、施工手順に対応して、掘削部分の地盤ばねを除去して山留め壁１０１の弾性板要素に側圧を作用させる手順と構造要素を付加する手順を繰り返すことにより行う。側圧は上載荷重として20ｋN/m²を考慮し、側圧係数法により算定する。山留め壁１０１の根入れ部分については掘削側の平衡側圧及び水圧の低下を考慮する。側圧の平面分布は各辺一様とする。

そして、上記した想定地盤種別の各々に対して躯体外周部１１１（床スラブの外周部１１２，１２２）の幅寸法Wを変化させた解析を行い、平面寸法24m×40mの場合について図１８に示すように、地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の山留め壁１０１の最大変位δmaxfulに対する、二次掘削時及び三次掘削時における山留め壁１０１の最大変位δmaxの比率［δmax／δmaxful］をプロットする。

平面形状が正方形の場合について等辺長L_Eを8mから80mまで変化させた一連の解析を行い、結果の回帰分析を行って、山留め壁１０１の最大変位比率［δmaxE／δmaxful］と等辺長L_Eに対する躯体外周部１１１の幅寸法Wの比［W／L_E］の関係を、地盤種別及び等辺長L_Eに対して示したものが図１１（ａ）のデータ１である。

さらに、平面形状が長方形の場合について、短辺長L_Sを24mに固定し、長辺長L_Lを24mから80mまで変化させた一連の解析を行い、結果の回帰分析を行って、正方形平面における山留め壁１０１の最大変位δmaxEに対して長辺長L_Lを増加させた場合の最大変位δmaxLの比率［δmaxL／δmaxE］と短辺長L_Sに対する長辺長L_Lの比率［L_L／L_S］との関係を、地盤種別及び短辺長L_Sに対する躯体外周部１１１の幅寸法Wの比［W／L_S］に対して示したものが図１１（ｂ）のデータ２である。

図１１（ａ）のデータ１と図１１（ｂ）のデータ２を組み合わせて用いることにより、任意の矩形平面における山留め壁の長辺最大変位比率［δmaxL／δmaxful］を求めることができる。すなわち、図１１（ａ）のデータ１から地盤種別及び等辺長L_Eに対して山留め壁の等辺最大変位比率［δmaxE／δmaxful］を読み取り、図１１（ｂ）のデータ２から地盤種別及び外周スラブ幅比［W／L_S］に対して山留め壁の長辺最大変位／等辺最大変位比率［δmaxL／δmaxE］を読み取り、これらを乗じることにより長辺最大変位比率［δmaxL／δmaxful］の値が得られる。
なお、躯体外周部の幅寸法Wが短辺・長辺両方向で同じ場合には短辺方向の山留め壁の最大変位δmaxSは長辺方向の山留め壁の最大変位δmaxLよりも小さいため、長辺方向についてのみ検討を行えばよい。

図１８において掘削深さの異なる二次掘削と三次掘削における値がほぼ一致していることから、掘削深度が変化しても図１８における結果は変わらないものと見なすことができる。図１２は図１８の二次掘削と三次掘削における値の平均値から求めた分析結果であり、掘削深度によらず汎用的に適用可能なものであると言える。

上記した地下構造物１０の施工方法によれば、施工場所の地盤種別に応じたデータ（図１１に示す。）に基づいて最大変位比率［δmaxL／δmaxful］が１となる幅寸法Wを読み取ることで、先行構築される１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wを必要最低限に抑えつつ、１階梁スラブ１１の躯体を全平面に亘って構築した場合と同程度まで山留め壁１の変位が抑制されるように、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wが決定される。

また、施工場所の地盤種別に応じたデータ（図１１に示す。）に基づいて最大変位比率［δmaxL／δmaxful］が許容変位比率［δal／δmaxful］となる幅寸法W を読み取ることで、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wを必要最低限に抑えつつ、山留め壁１の変位が所望の許容変位δal以下に抑制されるように、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wが決定される。

以上のように、先行構築する１階梁スラブ１１の外周部１１ａの幅寸法Wを必要最小限に設定することができるため、先行構築する１階梁スラブ１１の外周部１１ａを山留め支保工として適正に機能させることができ、且つ、先行構築する１階梁スラブ１１の外周部１１ａの内側の開口面積が広くて施工性を確保することができる。

以上、本発明に係る地下構造物の施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、１階梁スラブ１１の外周部１１ａだけを先行構築しているが、本発明は、地盤状況や掘削規模に応じて途中地下階の梁スラブの外周部についても順次先行構築してもよい。詳しく説明すると、図１９に示すように、１次掘削工程の後、１階梁スラブ１１の外周部１１ａを先行構築する１階梁スラブ外周先行構築工程を行い、その後、２次掘削工程を行う。この２次掘削工程では、１階梁スラブ１１の外周部１１ａの下方の山留め壁１の内面を露出させるとともに、Ｂ１階梁スラブ１７の外周部１７ａが施工できる程度の深さまで掘削する。その後、上述した１階梁スラブ１１の外周部１１ａと同様に、Ｂ１階梁スラブ１７の外周部１７ａを山留め壁１の内面に沿って構築するＢ１階梁スラブ外周先行構築工程を行う。そして、Ｂ１階梁スラブ１７の外周部１７ａの完了後に、図１９、図２０に示すように、３次掘削工程を行う。これにより、山留め壁１の倒れ（水平変位）をより確実に抑えることができる。なお、地下構造物１０の地下階が地下３階以上である場合には、上述した掘削工程と地下階の梁スラブ外周先行構築工程とを交互に繰り返し行いながら掘削を進める。

また、上記した実施の形態では、先行構築される１階梁スラブ１１の外周部１１ａが、１階梁スラブ１１の全周に亘って延設されて環状を成しているが、本発明は、図２１に示すように、地下構造物１０の外周部分のうちの一部分の躯体を先行構築してもよい。例えば、図２１（ａ）に示すように、地下構造物１０の外周部分のうち、１面側の部分を形成せずに残りの部分を先行構築し、平面視略コ字形状の外周部１１ｂを形成してもよい。また、図２１（ｂ）に示すように、地下構造物１０の外周部分のうち、隣り合う２面側の部分を形成せずに残りの部分を先行構築し、平面視略Ｌ字形状の外周部１１ｃを形成してもよい。また、図２１（ｃ）に示すように、地下構造物１０の外周部分のうち、対向する２面側の部分を形成せずに残りの部分を先行構築し、平面視において平行するＩ字形状の外周部１１ｄを形成してもよい。また、図２１（ｄ）に示すように、地下構造物１０の外周部分のうち、１面側の部分だけを先行構築し、平面視Ｉ字形状の外周部１１ｅを形成してもよい。さらに、図２２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、地下構造物１０の平面視形状が矩形以外である場合には、その地下構造物１０の平面形状に応じて様々な平面視形状の外周部１１ｆ〜１１ｈを先行構築することが可能である。

また、上記した実施の形態では、先行構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａの内側に何も無く完全に開放された状態になっているが、本発明は、図２３に示すように、地下構造物１０の外周部分の躯体（１階梁スラブ１１の外周部１１ａ）の内側に中間スラブ１１ｉを架設させてもよい。
また、上記した実施の形態では、先行構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ａだけで山留め壁１を支持しているが、本発明は、地下構造物１０の外周部分の躯体（１階梁スラブ１１の外周部１１ａ）と仮設の支保工部材を併用して山留め壁１を支持することも可能である。例えば、図２４に示すように、先行構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ｄと、腹起し３０及び切梁３１からなる支保工と、を併用することも可能であり、或いは、図２５に示すように、先行構築された１階梁スラブ１１の外周部１１ｂと、土留めアンカー３２と、を併用することも可能である。

また、上記した実施の形態では、１次掘削工程の後、１階梁スラブ１１の外周部１１ａを構築する工程を行っているが、本発明は、１次掘削工程の後に構築する躯体は１階梁スラブ１１の外周部１１ａに限定されず、地下構造物１０の外周部分の躯体であればよい。例えば、１階梁の外周部だけを構築してもよく、或いは、地下構造物１０の外周部分に位置する地下１階壁や地下１階柱等を構築してもよい。

また、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート造の１階梁スラブ１１の外周部１１ａを現場打ち工法で先行構築しているが、本発明は、これに限定されず、他の工法で１階梁スラブ１１の外周部１１ａを先行構築してもよく、或いは、他の構造の１階梁スラブ１１の外周部１１ａを先行構築することも可能である。例えば、１階スラブ１２、１階外周梁１３及び１階内側梁１４のうちの何れか１つがプレキャストコンクリート（ＰＣ）からなり、ＰＣ部材を組み立てるＰＣ工法や、ＰＣ部材を組み立てた後にコンクリート打設を行うハーフＰＣ工法によって１階梁スラブ１１の外周部１１ａを先行構築することも可能である。或いは、１階スラブ１２がデッキスラブ構造のスラブであってもよく、或いは、１階外周梁１３や１階内側梁１４が鉄骨造の梁であってもよい。

その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１山留め壁
１０地下構造物
１１ａ外周部（外周部分の躯体）

Claims

掘削領域の外縁に沿って山留め壁を構築する工程と、
前記山留め壁の内側を掘削して前記山留め壁の内面を露出させる工程と、
地下構造物の外周部分の躯体を前記山留め壁の内面に沿って構築する工程と、
前記山留め壁の内側を掘削して床付けを行う工程と、
掘削された前記山留め壁の内側に、前記外周部分の躯体と一体に前記地下構造物の残りの躯体を構築する工程と、
を備える地下構造物の施工方法において、
前記地下構造物が平面視矩形状部を有しており、該矩形状部の少なくとも一辺を前記地下構造物の外周部分の躯体として構築する場合に、
前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記地下構造物の外周部分の躯体を構築した場合の前記山留め壁の最大変位の比率と、前記地下構造物の外周部分の幅寸法と、の関係を示すデータを、想定される複数の地盤種別ごとにそれぞれ作成しておき、
施工場所の地盤種別に応じた前記データに基づいて、前記比率が１となる前記幅寸法を読み取り、該幅寸法で前記地下構造物の外周部分の躯体を構築することを特徴とする地下構造物の施工方法。
掘削領域の外縁に沿って山留め壁を構築する工程と、
前記山留め壁の内側を掘削して前記山留め壁の内面を露出させる工程と、
地下構造物の外周部分の躯体を前記山留め壁の内面に沿って構築する工程と、
前記山留め壁の内側を掘削して床付けを行う工程と、
掘削された前記山留め壁の内側に、前記外周部分の躯体と一体に前記地下構造物の残りの躯体を構築する工程と、
を備える地下構造物の施工方法において、
前記地下構造物が平面視矩形状部を有しており、該矩形状部の少なくとも一辺を前記地下構造物の外周部分の躯体として構築する場合に、
前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記地下構造物の外周部分の躯体を構築した場合の前記山留め壁の最大変位の比率と、前記地下構造物の外周部分の幅寸法と、の関係を示すデータを、想定される複数の地盤種別ごとにそれぞれ作成しておき、
施工場所の地盤種別に応じた前記データに基づいて、前記比率が、前記地下構造物の躯体を全平面に亘って構築した場合の前記山留め壁の最大変位に対する前記山留め壁の許容変位の比率となる前記幅寸法を読み取り、該幅寸法で前記地下構造物の外周部分の躯体を構築することを特徴とする地下構造物の施工方法。