JP6326294B2 - 土留め構造の構築方法 - Google Patents
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Description
ところが、立坑の底部に形成される底盤体以深では、遮水機能を確保することができる壁厚を備えていればよく、床付け近傍の最大土圧に対する壁厚は過大である。
例えば、特許文献1には、地中に溝を形成し、この溝内にコンクリートを打設して連壁を形成する工法であって、溝を形成する際に、深さ方向で溝幅を変化させることで壁厚を変化させた土留め構造の構築方法が開示されている。
また、特許文献2に記載の掘削方法は、複数の掘削機を使う必要があるため、施工費が嵩む。
また、外周連壁と内周連壁との組み合わせによって土留壁の壁厚を変化させているため、施工性および経済性に優れている。
第一の実施形態の土留め構造1は、図1に示すように、立坑2を囲む外周連壁3および内周連壁4からなる土留壁5により形成されている。
なお、外周連壁3の平面形状は限定されるものではなく、例えば、矩形状に形成されていてもよい。
外周連壁3の遮水層Gcへの根入れ深さは、止水性を確保することが可能であれば、限定されない。
内周連壁4は、図1に示すように、外周連壁3と内周連壁4との間に跨って配設されたアンカー6を介して、外周連壁3と一体化されている。
また、内周連壁4の下端は、床付け面2aよりも深く、かつ、遮水層Gcよりも浅い位置まで根入れされている。
底盤体7は、立坑2の底部を遮蔽するように、床付け面2aよりも深い位置で地盤改良を行うことにより形成された改良体である。
また、底盤体7の厚さ(高さ)は、地下水の揚圧力に対して十分な耐力を発現することが可能な大きさを有している。
内部構造体9は、床付け面2aの上面に形成された底部9aと、土留壁5の内面に沿って形成された内壁部9bとを備えて断面凹字状に形成されている。
なお、内部構造体9の形状は限定されない。
本実施形態の土留め構造の構築方法は、外周連壁形成工程と、内周連壁形成工程と、仮底盤掘削工程と、底盤体形成工程と、床付け掘削工程と、構造体構築工程を備えている。
外周連壁3の施工は、まず、地表から地盤を掘削することで、外周連壁用溝3aを形成する。外周連壁用溝3aは、遮水層Gcに到達する深さを有している。
なお、外周連壁用溝3aには、鉄筋籠の投入に伴い、周方向に所定の間隔をあけて、複数本の計測孔8(図2参照)用の管材を配管しておく。
管材は、外周連壁3の上端において開口するとともに、下端が底盤体7の形成予定箇所よりも深い位置に到達するように配管する。
なお、初期掘削の深さは限定されないが、土圧によって外周連壁3に大きな変形が生じない程度の深さとする。
内周連壁4の施工は、まず、外周連壁3の内面に沿って地山を掘削することで、内周連壁用溝4aを形成する。
本実施形態では、内周連壁用溝4aを、外周連壁3の内面から20cm程度の間隔をあけた位置に形成する。なお、内周連壁用溝4aと外周連壁3との間隔は限定されるものではない。また、内周連壁用溝4aを外周連壁3に面するように形成してもよい。
なお、掘削機Mの外周連壁3への押し付け方法は限定されないが、例えば、掘削機Mの外周連壁3と反対側のアジャストガイド(図示せず)を伸長させることにより行えばよい。
内周連壁4が完成したら、揚水を行い内周連壁4内の地下水位WLを低下させる。
仮底盤2bの掘削に伴い、内周連壁4が露出したら、図4の(b)に示すように、内周連壁4を貫通して外周連壁3に到達する後施工アンカー6を随時打設する(アンカー打設工程)。
後施工アンカー6の打設は、内周連壁4を貫通して外周連壁3に到達するアンカー孔6aを形成し、このアンカー孔6a内にアンカー材6bを挿入するとともに充填材を注入することにより行う。
また、充填材を構成する材料は、アンカー材6bをアンカー孔6a内に一体に固定することが可能であれば限定されるものではなく、例えば、グラウトやモルタルを使用すればよい。後施工アンカー6の本数や配置は限定されない。
底盤体7は、仮底盤2bから地盤改良を行うことにより、床付け面2aの下方に形成する。底盤体7は、その上端面が内周連壁4の下端よりも高く、その下端面が内周連壁4の下端よりも低く(深く)なるように形成する。
なお、底盤体7の形成方法は限定されないが、本実施形態では、地盤内にセメントミルクと水と空気を高圧噴射撹拌するいわゆる高圧噴射撹拌工法により行う。
本実施形態では、受信器8bを、深さ方向に沿って複数設置しておく。
すなわち、底盤体7の地盤改良後に、改良体(底盤体7)を伝搬した音波の伝搬速度を計測することにより改良体の強度や偏在状況を確認する。
床付け掘削は、図5の(b)に示すように、揚水により地下水位WLを底盤体7以深まで低下させるとともに、床付け面2aまで内周連壁4の内側の地盤を掘削する。
内部構造体9は、床付け面2aまでの掘削が完了した後、底部9aおよび内壁部9bの施工を行うことにより構築する。
内壁部9bは、必要に応じて内周連壁4と一体化する。
土留壁5に作用する土圧に応じて、土留壁5の壁厚を変化させているため、経済的である。すなわち、土圧が比較的小さい土留壁5の上端部では、外周連壁3のみによって土留壁5を形成し、以深の比較的土圧が大きい部分では外周連壁3と内周連壁4を組み合わせることで土留壁5を形成することで土圧に耐える構造としている。
そのため、本実施形態の土留壁5は、全高(全長)にわたって等厚に形成された従来の土留壁に比べて、施工時の手間や、材料費を削減することができる。
また、後施工アンカー6は土留壁5のせん断補強部材としても機能する。
底盤体7は、揚水により減圧した状態で施工するため、逸水による改良不良の発生が防止されている。
つまり、土留壁5の内部土塊と揚圧力との釣り合い位置に遮水層Gcが無い場合であっても、底盤体により揚圧力に耐える構造が形成される。
第二の実施形態の土留め構造1は、図6および図7に示すように、立坑2を囲む外周連壁3および内周連壁4からなる土留壁5と、内周連壁4内に立設された柱10と、内周連壁4と柱10とを連結するつなぎ材11とにより形成されている。
底盤体7は、立坑の底部を遮蔽するように形成された地盤改良体である。なお、底盤体7の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
柱10の配置や繋ぎ部材11の構成(形状等)は限定されない。
本実施形態の土留め構造の構築方法は、外周連壁形成工程と、内周連壁形成工程と、仮底盤掘削工程と、底盤体形成工程と、柱形成工程と、床付け掘削工程と、構造体構築工程を備えている。
柱10の形成は、まず、仮底盤2bから底盤体7に到達する杭12を形成することにより行う。
次に、縦孔に芯材や鉄筋籠等を挿入した後、コンクリートを打設することにより杭12を形成する。
柱部13は、現場打ちコンクリートにより形成してもよいし、プレキャスト部材を使用して形成してもよい。
繋ぎ部材11は、プレキャスト部材により形成してもよいし、現場打ちコンクリートにより形成してもよい。
床付け掘削は、図6の(b)に示すように、繋ぎ部材11を介して柱部13を内周連壁4に連結した状態で、床付け面2aまで内周連壁4の内側の地盤を掘削する。
また、地盤の掘削に伴い、内周連壁4が露出したら、内周連壁4を貫通して外周連壁3に到達する後施工アンカー6を随時打設する(アンカー打設工程)。
内部構造体9は、床付け面2aまでの掘削が完了した後、掘削により露出した杭12および柱部13を連続した柱10として形成する。
底盤体7に根入れされた柱10(杭12および柱部13)を繋ぎ部材11により土留壁5に接合させた状態で床付け掘削を行うため、揚圧力を受けることで発生する底盤体7の曲げモーメントを低減させることができる。そのため、底盤体7の必要厚(高さ)を小さくすることができ、底盤体7の施工の手間および施工費の削減を図ることができる。
また、外周連壁には、必ずしも計測孔が形成されている必要はない。
また、立坑の深度や大きさ(規模)等も限定されない。
2 立坑
2a 床付け面
3 外周連壁
4 内周連壁
5 土留壁
6 後施工アンカー(アンカー)
7 底盤体
8 計測孔
8a 発信器
8b 受信器
9 内部構造
10 柱
11 繋ぎ部材
12 杭
13 柱部
Gc 遮水層
Gs 透水層
Claims (2)
- 遮水層に到達する外周連壁を形成する工程と、
前記外周連壁の内面に沿って内周連壁を形成する工程と、
前記内周連壁の内側の地盤を床付け面よりも浅い仮底盤まで掘削する工程と、
前記外周連壁と前記内周連壁の段差部を巻き込むように底盤体を形成する工程と、
前記仮底盤から前記底盤体に到達する杭を形成するとともに、前記杭と前記内周連壁とをつなぐ繋ぎ部材を形成する工程と、
床付け掘削を行う工程と、を備える土留め構造の構築方法であって、
前記内周連壁は、前記床付け面よりも深く、かつ、外周連壁の先端よりも浅い位置に到達するように形成することを特徴とする、土留め構造の構築方法。 - 前記外周連壁に複数の計測孔を形成しておき、
少なくとも1つの前記計測孔内に設置された発信機と、その他の前記計測孔内に設置された受信機を利用して、前記底盤体の施工状況を確認することを特徴とする、請求項1に記載の土留め構造の構築方法。
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