JP2010133153A - 地下構造、地下構造の構築方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高層建物22は、外周に中央に向かって斜めに下降する傾斜部130を有する掘削空間120内に構築されている。傾斜部130はその傾斜角が主働崩壊角よりも小さくなるように形成されている。これにより、傾斜部130は土留壁等がなくても自立可能となる。また、傾斜部130にはマットスラブ131が構築されており、マットスラブ131は芯材134を介して、グラウトが浸透して硬化した地盤136と一体となっている。これにより、建物構造110に作用する浮力に対して、マットスラブ131及び地盤136の自重、さらには、地盤136と周囲の地盤とのせん断抵抗力により抵抗する。
【選択図】図4
Description
上記の建物構造において、前記掘削空間の底部に構造物が構築されていてもよく、前記構造物は高層建物であってもよい。
また、前記傾斜する部分には、複数段の段状部が形成されていてもよく、前記傾斜する部分には、傾斜角が主働崩壊角よりも小さくなるような傾斜面が形成されていてもよい。
また、前記傾斜する部分には外周建物が構築されていてもよく、前記外周建物の屋上部には屋上緑化が施されていてもよい。
以下、本発明の地下構造の第1実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の建物構造10を示し、(A)は鉛直断面図であり(B)は平面図(図において上下対称のため、上半分のみを示す)である。同図に示すように、本実施形態の建物構造10は、平面視矩形状に構築された地中壁40内を、外周が複数段の段状になるように掘削してなる掘削空間20の底部に構築された高層建物22と、掘削空間20の外周に形成された階段状の部分(以下、段状部30という)の各段に構築された外周建物32とにより構成される。掘削空間20は、深度50m程度であり、かつ、その幅が100m以上である。
次に、図3Bに示すように、段状部30の最上段の底部の高さまで、地中壁40で囲まれた地盤を掘削する。
また、2段目の地盤の掘削作業と並行して、段状部30の最上段の部分に外周建物32を構築し、その屋上に屋上緑化33を施す。
また、最下段の地盤の掘削作業と並行して、段状部30の2段目の上部に外周建物32を構築する。
次に、図3Fに示すように、底盤21上に高層建物22を構築する。
以上の工程により、建物構造10を構築することができる。
なお、建物構造10の構築方法は上記の方法に限られない。
また、掘削空間20の外周部に段状部30を設け、中央に高層建物22を構築することにより、高層建物22の地表よりも低い階であっても十分な採光が確保できる。
なお、本実施形態では、建物構造10に土圧のみが作用する場合について説明したが、これに限らず、地下水による浮力が作用する場合には、底盤21の下方に拡径杭などの引抜抵抗杭や地盤アンカーを設ければよい。
以下、本発明の地下構造の第2実施形態について説明する。
図4は、本実施形態の建物構造110を示す鉛直断面図である。同図に示すように、本実施形態の建物構造110は、外周が中央に向かって斜めに下降するように掘削された掘削空間120の底部に構築された高層建物22と、掘削空間120内の外周の傾斜部130に構築された外周建物132とにより構成される。また、本実施形態の建物構造110も第1実施形態と同様に平面視矩形に構築されている。
掘削空間120は、第1実施形態と同様に、深度が50m程度であり、また、その幅が100m以上である。なお、本実施形態では、地下水位が地上に近い高さであるものとする。
まず、図6A及び図6Bに示すように、地盤を掘削して掘削空間120を形成するとともに傾斜部130にマットスラブ131を構築していく。ここで、掘削空間120の周囲の傾斜部130の傾斜角が主働崩壊角よりも小さいため、土留壁を構築することなく地盤を掘削しても、周囲の地盤が崩壊することはない。
次に、地盤内に圧入したグラウトが硬化した後、芯材134の先端に孔を有するプレートをボルト137により締め付ける。
これにより、マットスラブ131の下方の地盤136がグラウトとともに硬化し、硬化した地盤136は芯材134を介してマットスラブ131と一体となる。
以上の工程により、建物構造110を構築することができる。
なお、建物構造110の構築方法は上記の方法に限られない。
また、第1実施形態と同様に、逆打ち工法と比べて、本実施形態では、逆打支柱を打設することなく地盤の掘削作業を行うことができ、高層建物22の地表よりも低い部分を地上階と同様に構築することができるため、この部分の構築作業に時間がかからない。このため、逆打ち工法に比べて、短期間で同規模の建物を構築することができる。
また、上記の各実施形態では、掘削空間20、120の周囲の全周に亘って、段状部30又は傾斜部130を設けるものとしたが、これに限らず、周囲の一部のみに段状部30又は傾斜部130を設けた場合も本発明に含まれる。
また、上記の各実施形態では、掘削空間20、120を矩形としたが、これに限らず、多角形状や円形状にしてもよく、形状は問わない。
また、上記の各実施形態では、底盤21,121上に高層建物22を構築する場合について説明したが、これに限らず、各種建物や構造物を構築してもよい。
21、121 底盤 22 高層建物
30 段状部 31 土留壁
32、132 外周建物 33、133 屋上緑化
40 地中壁 41 応力材
122 地盤アンカー 130 傾斜部
131 マットスラブ 134 芯材
135 プレート 136 地盤
137 ボルト 138 鉄筋
139 コンクリート 140 型枠
Claims (11)
- 周囲の少なくとも一部に中央に向かって斜め下方に傾斜するように、地下水位よりも深い位置まで地盤が掘削されてなる掘削空間が形成されたことを特徴とする地下構造。
- 請求項1記載の地下構造であって、
前記掘削空間の底部に構造物が構築されたことを特徴とする地下構造。 - 請求項2記載の地下構造であって、
前記構造物は高層建物であることを特徴とする地下構造。 - 請求項1から3のうち何れか1項に記載の地下構造であって、
前記傾斜する部分には、複数段の段状部が形成されていることを特徴とする地下構造。 - 請求項1から3のうち何れか1項に記載の地下構造であって、
前記傾斜する部分には、傾斜角が主働崩壊角よりも小さくなるような傾斜面が形成されていることを特徴とする地下構造。 - 請求項5記載の地下構造であって、
前記傾斜面には盤状のコンクリート部材が構築され、
前記コンクリート部材を貫通し、当該コンクリート部材の下方の地盤内に先端が到達するように芯材が設けられ、
前記下方の地盤はグラウトが浸透し、前記芯材を介して、前記コンクリート部材と一体となっていることを特徴とする地下構造。 - 請求項1から6のうち何れか1項に記載の地下構造であって、
前記底部には底盤が構築されており、前記底盤の下部には地盤アンカー又は引抜抵抗杭が接続されていることを特徴とする地下構造。 - 請求項1から7のうち何れか1項に記載の地下構造であって、
前記傾斜する部分には外周建物が構築されていることを特徴とする地下構造。 - 請求項8記載の地下構造であって、
前記外周建物の屋上部には屋上緑化が施されていることを特徴とする地下構造。 - 周囲の少なくとも一部に中央に向かって斜め下方に傾斜するように、地下水位よりも深い位置まで地盤が掘削されてなる掘削空間を形成することを特徴とする地下構造の構築方法。
- 周囲の少なくとも一部に中央に向かって斜め下方に傾斜するように、地下水位よりも深い位置まで地盤が掘削されてなる掘削空間を形成し、前記掘削空間の底部に構造物を構築することを特徴とする地下構造の構築方法。
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