JP2002070045A - 地下構造物の外周壁とその構築方法 - Google Patents

地下構造物の外周壁とその構築方法

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JP2002070045A
JP2002070045A JP2000265019A JP2000265019A JP2002070045A JP 2002070045 A JP2002070045 A JP 2002070045A JP 2000265019 A JP2000265019 A JP 2000265019A JP 2000265019 A JP2000265019 A JP 2000265019A JP 2002070045 A JP2002070045 A JP 2002070045A
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steel
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sheet pile
flange
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Shinichi Sawaizumi
紳一 澤泉
Ryoichi Sugano
良一 菅野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤掘削、ケレン作業を容易にし、かつ水
密性が向上した掘削時に山留め壁を構築し、さらに、本
設構造としても利用して外周壁とし、これに隣接して構
築されるRC壁の壁厚、配筋量の低減化が図られる地下
構造物の外周壁の提供。 【解決手段】H形鋼7のフランジ2の端部に、半割直線
鋼矢板5の切断端縁5aを接合し、矢板先端の係合機能
により、隣合うH形鋼7同士を連結して連続した鋼製壁
10を構築可能とし、この鋼製壁10を掘削時山留め壁
9として利用すると同時に、後に隣接して構築されるR
C壁12とで、二重壁として機能させることを特徴とす
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、建設分野におい
て、鋼製部材を用いた地下構造物の外周壁と、外周壁と
なる地下掘削時の山留め壁の構築方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、地盤掘削時の山留め壁には、ソイ
ルセメント柱列壁工法等が用いられており、芯材として
H形鋼が多く使用されている。ソイルセメント柱列壁工
法によって造成される壁体は、オーガー等で地盤に穴を
掘りながらセメントミルク等を注入し、撹拌したソイル
セメント柱などの充填固化材の中にH鋼芯材が挿入され
るが、このH鋼芯材同士には繋がりがないので、芯材相
互にずれが生じ、山留め壁が土水圧等の荷重を受けたと
きに、それぞれのH鋼芯材が均一に荷重に対し抵抗でき
ない。例えば、地震荷重等のため過大な荷重を受けた場
合など、充填固化材にひび割れを発生しやすく、漏水か
ら重大な事故に発展する危険性がある。
【0003】ソイルセメント柱列壁は、ソイルセメント
部分の経年劣化が懸念され、ソイルセメント部の劣化後
はH形鋼フランジ幅分の土水圧しか負担しえないことか
ら、短期間の工事用山留め壁として使用されるのが通例
である.このため工事終了後の土水圧は、掘削後にソイ
ルセメント柱列壁の内側に隣接して構築されるRC壁に
全て負担させるのが一般的であり、ソイルセメント柱列
壁のH形鋼17は本設構造としては全く利用されていな
い.
【0004】従来のソイルセメント柱列壁工法を用いた
地下外周の構築方法を図6(A)〜(D)、図7で説明
すると、オーガー等で地盤に穴を掘りながらセメントミ
ルク等を注入し、撹拌したソイルセメント柱8の中にH
形鋼17を挿入し、鋼製芯材列18とソイルセメント柱
8からなる山留め壁19を構築する.山留め壁の内側と
ソイルセメント柱8の円弧点線部20を含む山留め壁1
9の内側を掘削した後、図6(D)に示すように、鋼製
芯材列18の内側に本設構造の外周壁として鉄筋コンク
リート壁(RC壁)12を構築する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、次
の欠点があった。第1に従来多用されている、H形鋼を
用いたソイルセメント柱列壁工法による山留め壁では、
H形鋼が非連続であるため、H形鋼の並びに凹凸が生
じ、鋼製芯材列6の内側掘削やケレン作業が煩雑であ
る。
【0006】第2に、H形鋼17とH形鋼17との間に
ソイルセメント柱8が露出しており、特に、内側掘削や
ケレン作業において、ソイルセメント柱8を破損し、地
山側と掘削側の水密性を保持できないことがある。
【0007】第3に、H形鋼17が非連続であり、ソイ
ルセメント柱8劣化後の土水圧負担が期待できないこと
から、H形鋼17は本設構造としては全く利用されてお
らず、工事終了後は有効利用されないまま埋め殺しとな
っている。
【0008】本発明は、前記従来の欠点を改良した、掘
削時の山留め壁に鋼製部材を用いた地下構造物の外周壁
とその構築方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明に係る鋼製部材を用いた地下構造物の外周壁
とその外周壁となる掘削時の山留め壁の構築方法は、次
のように構成する。
【0010】第1発明の地下構造物の外周壁は、H形鋼
フランジ端部に半割の直線鋼矢板等を接合し、矢板等先
端の係合機能により、隣り合うH形鋼同士を連結して連
続した鋼製壁を構築し、当該鋼製壁を山留め壁として、
連結されたフランジの前面側を掘削した後に、前記鋼製
壁と隣接して構築されるRC壁と共に二重壁または重ね
壁として機能させることを特徴とする。
【0011】第2発明の外周壁の構築方法は、オーガー
等で地盤に穴を掘りながらセメントミルク等を注入し、
撹拌したソイルセメント柱列に、H形鋼フランジ端部に
半割の直線鋼矢板等を接合した鋼製壁部材を順次建込
み、前記矢板等先端の係合機能により、隣り合うH形鋼
同士を連結して連続した鋼製壁を構成して山留め壁と
し、前記鋼製壁の連結されたフランジの前面側を掘削、
ケレン作業したうえ、この鋼製壁を背面補強用の外周壁
とし、この外周壁に隣接して地下構築物の内周壁となる
RC壁を構築することを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明では、H形鋼フランジ端部に接合した半
割の直線矢板等の連結部を介して、隣り合うH形鋼同士
で連続した鋼製壁を構成することで、芯材相互のずれが
なくなり全面が鋼板となり、地盤掘削、ケレン作業を容
易にし、かつ水密性が向上する。
【0013】また、この連続した鋼製壁にあっては、地
山側からの土水圧の全部がH形鋼に作用するため、地下
掘削時に山留め壁として機能した前記鋼製壁を、従来の
ように埋め殺しでなく、本設構造として利用しており、
当該鋼製壁が構築物のRC壁の外壁として機能し、これ
によって隣接して構築されるRC壁の壁厚、配筋量の低
減化が図られている。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図を参
照して詳細に説明する。
【0015】図1、図2は、実施形態1に係る地下構造
物の外周壁と地下掘削時の山留め壁の芯となる鋼製壁部
材1を示す。この鋼製壁部材1は、H形鋼7の一方のフ
ランジ2の両端縁3に、嵌合継手4を有する直線鋼矢板
を半裁してなる半割直線鋼矢板等5の切断端縁5aを溶
接6で固着して構成する。
【0016】図3〜図5は、実施形態1の鋼製壁部材1
を使用して、地下構造物の外周壁を構築する工程を示
す。鋼製壁部材1は、地盤掘削時には山留め壁9として
機能する。
【0017】図3(A)、(B)、(C)、(D)は、
鋼製部材1を使用したソイルセメント柱列壁工法を示
し、順に説明する。
【0018】図3(A)は、ソイルセメント柱8による
ソイルセメント柱列を示す。オーガーは、3連のもの等
を用い、次の〜の順でソイルセメント柱列8の構築
を行う。すなわち、 オーガー等で地盤に穴を掘りな
がらセメントミルク等を注入し、撹拌する。 所定深
さに土砂攪拌が達すると、オーガーを引き上げる。ソ
イルセメントの硬化によりソイルセメント柱8の柱列8
bを完成する。
【0019】図3(B)は、前記柱列8aにおける各ソ
イルセメント柱8に、硬化前に本実施形態1に係る鋼製
壁部材1を建て込んだ状態を示す。このようにして、隣
り合って建て込んだ各鋼製壁部材1における、半割直線
鋼矢板等5の嵌合継手4同士を係合させることで、連続
した鋼製壁10が構成され、つまり、これが地下掘削時
の山留め壁9となる。
【0020】図3(C)は、前述のように連続した鋼製
壁10(つまり、山留め壁)が構築されたとき、半割直
線鋼矢板等5と、それが固着されたH形鋼の一方のフラ
ンジ2とで鋼製壁列11が構築される。なお、図示では
鋼製壁列11が、H形鋼の一方のフランジ2に半割直線
鋼矢板等5を固着して構成した例を示したが、これに限
らず、端部に嵌合機能を付与した鋼板等(その外形は、
溶接部を除いて、図3(C)と略同じ断面形状になる)
を用いてもよい。
【0021】本発明が新規な特徴とする点は、複数の鋼
製壁部材1がその連結部によって強固に連結され、か
つ、止水性を有した鋼製壁11が構成されることであ
り、しかも、この壁が地盤を掘削するときに前述のとお
り、山留め壁9になり、後工程で、建造物地下を構築す
るとき、その鉄筋コンクリート壁(RC壁)12と隣接
してその背面補強用の外壁となることである。
【0022】このため、本発明では、図3(C)に示す
工程において、山留め壁9の内側を掘削するとき、同時
に連結されたフランジ11が位置する側のソイルセメン
ト柱8の円弧点線部分20をハツリ、当該鋼製柱11を
露出させる。
【0023】つづいて、図3(D)に示すように、この
鋼製壁11を外側の型枠として、その前面に地下構築物
の壁となる鉄筋コンクリート壁(RC壁)12を構築す
る。この鉄筋コンクリート壁12は、たて筋13と、よ
こ筋14を配筋し、鋼製壁11と平行に型枠15を配設
し、この鋼製壁11と型枠15の間にコンクリートを打
設して、鉄筋コンクリート壁12を構築する。鋼製壁1
1と鉄筋コンクリート壁(RC壁)12からなる構築壁
を地下構造物の二重壁16という。
【0024】本発明の地下構造物の二重壁16では、鋼
製壁10が従来のように埋め殺しでなく、本設構造とし
て利用されており、その鋼製壁列11が背面補強用の外
周壁として鉄筋コンクリート壁12の後部に存在してい
る。つまり、この鋼製壁列11は、各鋼製壁部材1同士
がそれぞれの半割直線鋼矢板等5の嵌合継手4を介して
強固に結合されていることにより、著しく強度に富む背
面補強の外周壁となり、地山側からの土水圧に対して、
鉄筋コンクリート壁12をよく補強することになる。こ
のことは、連続した鋼製壁10を本設壁として利用して
いることの機能であり、これにより、鉄筋コンクリート
壁12の厚み、配筋の低減が図られる。
【0025】さらに、半割直線鋼矢板等5の嵌合継手4
の係合部の密な係合により、或いはこれに加えて、係合
部に水膨張性止水材を充填することで、地山側から鉄筋
コンクリート壁12側に水が侵入するのを遮断でき、壁
の劣化とそれに伴う強度の低下を防止できる。また、山
留め壁9としては、その止水性により円滑な掘削が可能
となる。
【0026】連続した鋼製壁10が地下掘削時の山留め
壁9として機能するときは、鋼製壁11は連続壁として
背面側のソイルセメント柱8を保護するので、ソイルセ
メントを破壊することなく作業でき、壁の内側の地盤掘
削やケレンを容易とし、従来のH形鋼非連続壁のよう
に、ソイルセメントを破壊し、水密性の確保が出来ない
おそれを解消できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によると、鋼製壁部材同士を連結
することで連続した鋼製壁を構築したので、地下構造物
の外周壁となる、掘削時の山留め壁を構築する際、掘
削、ケレンの容易性、水密性の向上が実現される。しか
も、この山留め壁を本設構造して利用でき、地山からの
土水圧に対抗できるので、地下構築物の外周壁として機
能させることができ、RC壁厚やその配筋量の低減、そ
れによる地下構築物施工のコストダウン等を可能とし
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る鋼製壁部材の分離斜視
図である。
【図2】本発明の実施形態に係る鋼製壁部材の連結状態
を示す斜視図である。
【図3】(A)〜(D)は施工工程を平面で示す図で、
(A)はソイルセメント柱構築工程、(B)は鋼製壁部
材の挿入工程、(C)は掘削及びケレン工程、(D)は
RC壁構築工程を示す。
【図4】(A)は、図3(B)の(イ)−(イ)断面
図、(B)は、同(A)の縦断面図、(C)は、同
(B)の平面図である。
【図5】実施形態に係る鋼製壁部材で構築した山留め壁
の全体平面図である。
【図6】(A)〜(D)は従来の施工工程を平面で示す
図で、(A)は、ソイルセメント柱構築工程、(B)
は、鋼製壁部材の挿入工程、(C)は、掘削及びケレン
工程、(D)は、RC壁構築工程を示す。
【図7】(A)は、図6(B)の(ロ)−(ロ)断面
図、(B)は、同(A)の縦断面図(C)は、同(B)
の平面図である。
【符号の説明】
1 鋼製壁部材 2 フランジ 3 両端縁 4 嵌合継手 5 半割直線鋼矢板 6 溶接 7 H形鋼 8 ソイルセメント柱 8a 掘削溝 8b ソイルセメント柱列 9 山留め壁 10 鋼製壁 11 鋼製壁列 12 鉄筋コンクリート壁(RC壁) 13 たて筋 14 よこ筋 15 型枠 16 二重壁 17 H形鋼 18 鋼製芯材列 19 山留め壁 20 円弧点線部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 H形鋼フランジ端部に半割の直線鋼矢板
    等を接合し、矢板等の先端の係合機能により隣り合うH
    形鋼同士を連結して連続した鋼製壁を構築し、当該鋼製
    壁を山留め壁として使用しながら当該鋼製壁の連結され
    たフランジの前面側を掘削し、その後、前記鋼製壁と隣
    接して構築されるRC壁と共に二重壁として機能させる
    ことを特徴とする鋼製壁部材を用いた地下構造物の外周
    壁。
  2. 【請求項2】 オーガー等で地盤に穴を掘りながらセメ
    ントミルク等を注入し、撹拌したソイルセメント柱列
    に、H形鋼フランジ端部に半割の直線鋼矢板等を接合し
    た鋼製壁部材を順次建込み、前記矢板等の先端の係合機
    能により、隣り合うH形鋼同士を連結して連続した鋼製
    壁を構成して山留め壁とし、前記鋼製壁の連結されたフ
    ランジの前面側を掘削後に、この鋼製壁を外側の型枠と
    して、この鋼製壁に隣接して地下構築物の内周壁となる
    RC壁を構築することを特徴とする地下構造物の外周壁
    の構築方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140826A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Takenaka Komuten Co Ltd 山留壁及び建物
JP2020101085A (ja) * 2020-03-27 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 鋼矢板及びその施工方法

Cited By (3)

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