JP2002070044A - 逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 根切り底の弾性変形により、床スラブや梁の
浮き上がりが生じないように、地下躯体を構築すること
ができる逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策を提
供すること。 【解決手段】 構造物を構築予定の地盤に山留め壁を構
築し、山留め壁で囲まれた地中に構真柱を建て込み、緊
張力の導入と解除を自在に行ない得るアンカーを構築予
定の地下躯体よりも深くまで延設し、地盤を所定深さま
で掘削し、この掘削した範囲において柱、梁及び床スラ
ブを含む躯体を構築するために鉄筋を配設し、型枠を設
置した後にコンクリートを打設し、コンクリート固化後
にアンカーに緊張力を導入し、以後、同様にして掘削工
程と、鉄筋配設工程と、コンクリート打設工程とを所定
回数だけ所定深さまで繰り返し、地下躯体を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は逆打ち工法における
躯体ひび割れ防止対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物を構築する予定の地盤に山留め壁
を構築し、この山留め壁で囲まれた地盤を掘削しなが
ら、地下躯体を上階から下階に向けて構築する逆打ち工
法が知られている。かかる従来の逆打ち工法は、山留め
壁で囲まれた地盤内に構真柱を建て込んだ後、地下躯体
の上階の柱、梁及び床スラブの躯体を先に構築し、これ
を支保工として下階の根切り掘削を行ない、順次、下階
の躯体を構築する工法である。

【０００３】かかる従来の逆打ち工法において、例え
ば、２０ｍ以上に及ぶ深さまで根切り掘削を行なって地
下躯体を構築するような場合には、大きな荷重が根切り
底から解放されるため、応力解放による浮き上がりが生
じ、構真柱は持ち上げられて、地下１階の天井スラブや
梁に亀裂を生じることがある。

【０００４】かような亀裂の発生を防止するため、下記
３通りの対策が考えられる。 地下躯体の構築と同時に地上躯体も構築し、地上躯体
の荷重を構真柱に作用させることにより、構真柱の浮き
上がりを防止する。 荷重解放による影響が及ばない深さまで構真柱を根入
れすることにより、構真柱の浮き上がりを防止する。 躯体スラブに重量物を載荷して浮き上がりを防止す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の対策では、掘削土砂に釣り合う重量の地上躯体を構築
できる場合のみ、構真柱の浮上がり防止が可能であり、
大深度掘削の場合には、地上躯体の重量が不足すること
がある。また上記の対策では、土質によっては荷重解
放による影響の及ばない地層が深すぎて、必要な構真柱
の長さが大きくなり過ぎるという欠点がある。上記の
対策では、重量物を載荷する階の梁や床スラブを事前に
補強する必要がある。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解決せ
んとしたものであり、その課題は、根切り底の浮き上り
による影響を受けても、床スラブや梁に亀裂が生じない
ように、地下躯体を構築することができる逆打ち工法に
おける躯体ひび割れ防止対策を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、構造物を構
築予定の地盤に山留め壁を構築する工程と、該山留め壁
で囲まれた地中に構真柱を建て込む工程と、緊張力の導
入と解除を自在に行ない得るアンカーを構築予定の地下
躯体よりも深くまで延設する工程と、該山留め壁で囲ま
れた地盤をほぼ地下躯体一階の深さだけ掘削する掘削工
程と、この掘削した範囲において柱、梁及び床スラブを
含む地下躯体を構築するために鉄筋及び鉄骨を配設する
配筋工程と、地下躯体一階を構築するための型枠を設置
した後にコンクリートを打設するコンクリート打設工程
と、コンクリート固化後に前記アンカーに緊張力を導入
する工程とを含み、以後、前記構真柱の浮上り量に応じ
て該緊張力を調節しながら上記と同様に、掘削工程と、
鉄筋及び鉄骨の配設工程と、型枠設置工程と、コンクリ
ート打設工程とを所定回数だけ上階から下階に向けて所
定深さまで繰り返し、前記構造物の地下躯体を構築する
ことを特徴とする逆打ち工法における躯体ひび割れ防止
対策が提供される。

【０００８】本発明では、地下一階の躯体を構築するた
めに行なう前記配筋工程と同時、あるいは前記配筋工程
の後に、梁構築予定箇所にＰＣ鋼材（アンボンド鋼線で
も良い）と該ＰＣ鋼材を挿設するための管体を配設し、
前記地下一階の躯体コンクリート固化後に前記ＰＣ鋼材
に緊張力を導入する工程を行なうことができる。

【０００９】ここで、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力
は、前記構造物の地下部分を構築した後に解除するか、
あるいは、緊張力を解除せずにプレストレス導入状態を
継続させることができる。またＰＣ鋼材から緊張力を解
除するか否かは、構造物構築完了後の１階床の浮き上り
量や、その経時変化、梁に生じている応力に関する計測
値などにより判断することができる。さらに、ＰＣ鋼材
の緊張力を解除した場合には、前記管体内にモルタル等
のグラウト材を充填し、ＰＣ鋼材の端部に防錆剤を塗布
することが必要である。なお、アンボンド鋼線を使用す
る場合は、グラウト材充填は不要となる。

【００１０】本発明において、山留め壁を構築する工程
では、地下躯体を構成するコンクリート造の地下外周壁
を前記山留め壁として構築しても良い。また本発明で
は、一工程により掘削する深さを地下構造物の階高程度
にすることが好ましい。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１
（ａ）〜（ｆ）は本発明の逆打ち工法における躯体ひび
割れ防止対策を説明するための簡略断面図である。最初
に、図１（ａ）に示したように、地下躯体を構築予定の
地盤１１に鉄筋コンクリート造またはソイルセメント柱
列壁の地下外周壁１２を構築し、これを地盤掘削の際の
山留め壁と為す。この地下外周壁１２は、安定液掘削工
法などの従来工法により、孔壁の崩壊を防止しながら地
盤１１に縦孔を形成し、ここに鉄筋かごを建て込み、コ
ンクリートを打設して形成する。

【００１２】地下外周壁１２が完成したら、図１（ｂ）
に示したように、この地下外周壁１２で囲まれた地盤を
上記と同様に削孔して、この孔の底にコンクリート１３
ａを打設すると共に、鉄骨等からなる構真柱１３を建て
込み、孔内に砕石を充填する。また構真柱１３の構築の
前後または同時に、構真柱１３に対してほぼ平行に位置
するようにアンカーを設ける。最初に、コンクリート１
３ａよりも深くまで削孔機で孔を形成し、この孔の下端
にセメント液やモルタルなどを注入してアンカー体２３
を形成し、孔内にワイヤー撚り線などの緊張材２１を挿
入して下端をアンカー体２３内に埋設し、上端は地表面
まで延設する。

【００１３】次に、地下外周壁１１で囲まれた地盤を地
下躯体の階高とほぼ同じ深さまで一次掘削すると共に、
地下外周壁１２の外側地盤の所定箇所にプレストレス導
入工程のための作業溝１７を形成する。そして、梁、床
スラブ用の鉄筋を建て込むと共に、構真柱１３の周りに
鉄筋を建て込み、さらに、梁構築予定箇所にＰＣ部材１
６を配設し、これら鉄筋とＰＣ部材１６の周りに型枠を
組み立てて型枠内にコンクリートを打設し、コンクリー
トが所定強度まで固化したら型枠を脱型する。これによ
り、図１（ｃ）に示したように地下躯体の地下一階を構
成する柱１４、梁１５及び床スラブが構築される。

【００１４】また地下一階を構築する際には、柱１４と
梁１５の接合部に、図４（ａ）（ｂ）に示したような増
打部３２を四箇所に設ける。ここで、図４（ａ）は図４
（ｂ）のIVa−IVa線に沿った縦断面図であり、図４
（ｂ）は図４（ａ）のIVb−IVb線に沿った横断面図であ
る。増打部３２には、それぞれ床スラブ３１の上面まで
貫通する孔３２ａを形成し、この孔３２ａにアンカーの
緊張材２１を挿通させ、地下一階のコンクリートが硬化
した後、ジャッキなどの緊張力導入装置を緊張材２１の
上端に接続し、これにより緊張材２１に緊張力を導入し
た後に定着金具２２を取り付けて定着する。緊張材２１
は、上端に緊張力導入装置を接続して定着具２２を外せ
ば、適宜、緊張力の導入と解除を自在に行ない得るもの
である。なお、かかる緊張材２１に緊張力を導入するか
否か、また緊張力の強度については、地下一階のコンク
リートが硬化した後、構真柱１３の浮上り量に応じて適
宜定め、以後の工程においては、構真柱１３の浮上り量
の経時変化や、梁１５に生じている応力に関する計測値
などに応じて適宜設定する。

【００１５】また前記ＰＣ部材１６に関して、図３を参
照してさらに詳細に説明すれば、このＰＣ部材１６は、
ＰＣ鋼材１６ｃが挿通されたシース管１６ｂを梁構築予
定箇所に延設し、コンクリート内に埋設されるＰＣ鋼材
１６ｃの一端には定着部材１６ａを固定し、コンクリー
トの固化後、コンクリート外まで延びるＰＣ鋼材１６ｃ
の他端にはジャッキなどの緊張力導入装置を接続し、こ
れによりＰＣ鋼材１６ｃに緊張力を導入した後に定着金
具１６ｄを取り付ける。なお、図３ではＰＣ部材１６を
梁内で縦方向に二本配設する実施態様を示す一方で、図
１及び図２では、ＰＣ部材１６を梁内に一本配設する実
施態様を示したが、梁内に配設するＰＣ部材の本数は、
梁の寸法や推定浮上り量の大きさに応じて適宜設定可能
である。

【００１６】地下一階を構成する梁１５がプレストレス
トコンクリート部材として形成されたら、図１（ｄ）に
示したように、地下二階の階高とほぼ同じ深さだけ地盤
を掘削する。そして、上記と同様にして、梁、床スラブ
用の鉄筋を建て込むと共に、構真柱１３の周りに鉄筋を
建て込み、これら鉄筋の周りに型枠を組み立てて型枠内
にコンクリートを打設し、コンクリートが所定強度まで
固化したら型枠を脱型する。これにより、図１（ｅ）お
よび図２に示したように地下躯体の地下二階を構成する
柱１９、梁１８及び床スラブが構築される。以下、同様
にして、掘削工程、鉄筋建て込み工程、型枠組み立て工
程、コンクリート打設工程および型枠の脱型工程を、各
階層毎に上方から下方に向かって繰り返し行なえば、図
１（ｆ）に示したように地下躯体２０を構築することが
できる。

【００１７】地下躯体２０が完成したら、前記アンカー
は撤去する。また前記ＰＣ鋼材１６ｃは、その他端に緊
張力導入装置を接続して、ＰＣ鋼材１６ｃを引張りなが
ら定着金具１６ｄを取り外して緊張力を解除する。そし
て、シース管１６ｂのなかにモルタルを充填した後に、
ＰＣ鋼材１６ｃの端部に保護キャップをかぶせ、その内
部に防錆油を充填することによって防錆処理を行なえ
ば、本発明の逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策
は完了する。なお、アンボンド鋼線を使用する場合は上
記モルタル充填は不要である。

【００１８】

【発明の効果】本発明では、緊張力の導入と解除を自在
に行ない得るアンカーを構築予定の地下躯体よりも深く
まで延設し、前記構真柱の浮上り量に応じてアンカーに
導入する緊張力を調節しながら、上階から下階に向けて
地下躯体を構築するので、根切り底の応力解放により構
真柱に浮上りが生じても、アンカーに導入された圧縮応
力で構真柱の浮上がりを抑制すると共に、梁の曲げ変形
を抑制し、亀裂の発生を防止することができる。また本
発明では、ＰＣ鋼材が挿設された管体を一階の梁構築予
定箇所に配設し、コンクリート固化後にＰＣ鋼材に緊張
力を導入する工程を含むので、根切り底の浮上りにより
構真柱を介して一階の梁にせん断方向の力が作用して
も、一階の梁に導入された圧縮応力で構真柱の浮上がり
を抑制すると共に、梁の曲げ変形を抑制し、亀裂の発生
を防止することができる。したがって、従来の対策のよ
うに、掘削土砂に釣り合う重量の地上躯体を構築する必
要がなく、しかも、構真柱を必要以上に長くしなくて
も、根切り底の浮上りに充分対抗することができるた
め、施工の簡略化が図れ、材料コストの抑制も可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の逆打ち工法における
躯体ひび割れ防止対策を説明するための簡略断面図であ
る。

【図２】図１における一工程を拡大して示した簡略断面
図である。

【図３】ＰＣ鋼材と管体を部分的に示した簡略断面図で
ある。

【図４】地下一階を構成する柱と梁の接合部まわりを示
した図であって、（ａ）は（ｂ）のIVa−IVa線に沿った
縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のIVb−IVb線に沿った
横断面図である。

【符号の説明】

１１ 地盤 １２ 地中外周壁（山留め壁） １３ 構真柱 １４ 柱 １５ 梁 １６ ＰＣ部材 １６ｂ シース管（管体） １６ｃ ＰＣ鋼材 ２０ 地下躯体 ２１ アンカーの緊張材 ２２ アンカーの定着具 ２３ アンカー体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物を構築予定の地盤に山留め壁を構
   築する工程と、該山留め壁で囲まれた地中に構真柱を建
   て込む工程と、緊張力の導入と解除を自在に行ない得る
   アンカーを構築予定の地下躯体よりも深くまで延設する
   工程と、該山留め壁で囲まれた地盤をほぼ地下躯体一階
   の深さだけ掘削する掘削工程と、この掘削した範囲にお
   いて柱、梁及び床スラブを含む地下躯体を構築するため
   に鉄筋及び鉄骨を配設する配筋工程と、地下躯体一階を
   構築するための型枠を設置した後にコンクリートを打設
   するコンクリート打設工程と、コンクリート固化後に前
   記アンカーに緊張力を導入する工程とを含み、以後、前
   記構真柱の浮上り量に応じて該緊張力を調節しながら上
   記と同様に、掘削工程と、鉄筋及び鉄骨の配設工程と、
   型枠設置工程と、コンクリート打設工程とを所定回数だ
   け上階から下階に向けて所定深さまで繰り返し、前記構
   造物の地下躯体を構築することを特徴とする逆打ち工法
   における躯体ひび割れ防止対策。
2. 【請求項２】 地下一階の躯体を構築するために行なう
   前記配筋工程と同時、あるいは前記配筋工程の後に、梁
   構築予定箇所にＰＣ鋼材と該ＰＣ鋼材を挿設するための
   管体を配設し、前記地下一階の躯体コンクリート固化後
   に前記ＰＣ鋼材に緊張力を導入するプレストレス導入工
   程を含むことを特徴とする請求項１記載の逆打ち工法に
   おける躯体ひび割れ防止対策。