JP2012112162A - 山留壁及び山留壁の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工コストが安い地盤改良体の山留壁を提供する。
【解決手段】地盤１２には、地盤改良体１４が格子状に構築されている。地盤改良体１４のうち、最外周部に構築された地盤改良体が外周部地盤改良体２０とされ、外周部地盤改良体２０の頭部は、地盤１２と同じ高さに構築されている。外周部地盤改良体２０で囲まれた地盤１２及び地盤改良体１４は、切削地盤面２６の位置まで深さＨで掘削されている。外周部地盤改良体２０を境に高低差Ｈ１が形成され、外周部地盤改良体２０は、背面の地盤１２から掘削部側への土圧を受けている。地盤改良体２０の内部には、補強用の親杭１６が埋め込まれている。親杭１６はＨ形鋼とされ、親杭１６の頭部は掘削地盤面２６より上方に設けられている。地盤改良体２０の掘削部側の側壁は平面状に削り取られ、削り取られた底面に構造物の基礎部を受ける支持面１８Ｄが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、山留壁及び山留壁の構築方法に関する。

従来、山留壁としては、掘削に伴い親杭の間に横矢板を入れてゆき、親杭と横矢板で土圧を受ける親杭横矢板工法が広く採用されている。しかし、親杭横矢板工法は、止水機能が要求される山留壁には適していない。一方、止水機能が要求される山留壁には、原位置の地盤とセメントミルクを混合攪拌して構築され、一部をラップさせた地盤改良体の山留壁が採用されている。

ここに、地盤改良工事と山留め工事のいずれをも必要とする地盤においては、一般に、それぞれの工事は独立して行なわれる。このような地盤における地盤改良工事と山留め工事を効率よく行うため、例えば、地盤改良体と山留壁の外周面をラップさせ、一体化させることで施工コストの低減を図る技術が提案されている（特許文献１）。

図４に示すように、特許文献１の山留壁７４は、掘削部の原地盤７８とセメントミルクを混合攪拌して格子状に地盤改良体７０を構築する。そして、地盤改良体７０の最外周の改良壁７２の強度発現前に、改良壁７２の外側に、原地盤７８とセメントミルクを混合攪拌して山留壁７４となる地盤改良体を構築する。このとき、隣り合う地盤改良体７２と山留壁７４の外周面同士をラップさせて一体化する。また、隅部を除いた全ての山留壁７４には、Ｈ形鋼の補強用の芯材７６が挿入される。

しかし、特許文献１の山留壁７４は、従来の山留壁７４と同様に、原地盤７８から掘削部側への土圧に耐える機能を独立して発揮させる必要があるため、山留壁７４となる地盤改良体を格子状の地盤改良体７０より深く構築すると共に、山留壁７４の全長に渡り芯材７６を挿入させしている。このため、施工コストの低減は不十分といえる。また、構造物との一体化も図れない。

特開平８−４９２３６号公報

本発明は、上記事実に鑑み、施工コストが安い地盤改良体の山留壁を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る山留壁は、地盤の掘削部に構築される地盤改良体と、最外周部に配置された前記地盤改良体に根固めされ、頭部が前記掘削部の掘削地盤面より上方にある親杭と、最外周部の前記地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記掘削地盤面に構築される構造物の基礎部を受ける支持面と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、山留壁となる最外周部に配置された地盤改良体には親杭が根固めされ、親杭の頭部は掘削地盤面より高くされている。これにより、背面地盤から掘削部側への土圧を受ける山留壁が、親杭で補強される。このとき、最外周部に配置された地盤改良体より短い親杭を根固めすることで、山留壁の施工コストの低減が図れる。

また、親杭が根固めされた最外周部に配置された地盤改良体の側壁には、削り取られた支持面が設けられ、支持面が構造物の基礎部を受ける。これにより、山留壁に構造物の基礎部の荷重の一部を負担させることができる。また、掘削部側への土圧に耐える機能を、構築後の構造物の基礎部に負担させることもできる。
更に、削り取られた側面を利用して、側壁のコンクリート打設時のコンクリート流動圧を受けさせることができる。これにより、構造物の基礎部の側壁の型枠を簡略化できる。 これらの結果、山留壁の施工コストの更なる低減が図れる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の山留壁において、最外周部の前記地盤改良体は、前記構造物の外壁より外側に設けられていることを特徴としている。
即ち、構造物の外壁より外側に構築される地盤改良体に親杭を根固めし、山留壁としたので、独立して構築する場合に比べて山留壁の施工コストの低減が図れる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の山留壁において、前記支持面は、前記親杭の側面が露出するまで最外周部の前記地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記親杭は、前記側面が前記支持面上に構築される側壁の外面と同一面となるように、前記地盤改良体に根固めされていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、山留壁となる最外周部の地盤改良体の掘削部側には、親杭の側面が露出されるまで削り取られて支持面が形成されている。この親杭の側面と、基礎部から立ち上げられた側壁の外面が同一面とされている。
これにより、親杭に邪魔されずに側壁を構築することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の山留壁において、前記親杭は、前記地盤改良体の中心から外側へずらせた位置に根固めされ、前記基礎部は、削り取られた前記地盤改良体の側壁の底面で支持されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、親杭は地盤改良体の中心から外側へずらせた位置に設けられ、削り取られた地盤改良体の側壁の底面（支持部）で基礎部が支持されている。これにより、構造物を支持する杭の負担を軽減できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の山留壁において、前記掘削部を更に掘削する第２掘削部に構築される第２地盤改良体と、前記第２掘削部の最外周部に配置された前記第２地盤改良体に根固めされ、頭部が前記第２掘削部の第２掘削地盤面より上方にある第２親杭と、最外周部の前記第２地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記第２掘削地盤面に構築される構造物を受ける第２支持面と、を有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、山留壁となる最外周部に配置された第２地盤改良体には第２親杭が根固めされ、親杭の頭部は第２掘削地盤面より高くされている。これにより、第１掘削部側から第２掘削部側への土圧を受ける山留壁が、第２親杭で補強される。このとき、最外周部に配置された第２地盤改良体より短い親杭を根固めすることで、山留壁の施工コストの更なる低減が図れる

また、第２親杭が根固めされた最外周部に配置された第２地盤改良体の側壁には、削り取られた第２支持面が設けられ、第２支持面が例えばピットや耐圧壁等の構造物の側壁を受ける。また、掘削部側への土圧に耐える機能を、構築後の構造物に負担させることもできる。更に、削り取られた側面を利用して、例えばピットや耐圧壁等の構造物のコンクリート打設時のコンクリート流動圧を受けることができる。これにより、構造物の側壁の型枠を簡略化できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の山留壁において、最外周部の前記地盤改良体と最外周部以外の前記地盤改良体、及び最外周部の前記第２地盤改良体と最外周部以外の前記第２地盤改良体を、一連の作業工程の中で連続して構築することを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、山留壁となる最外周部の地盤改良体と最外周部の第２地盤改良体、及び山留壁とはならない最外周部以外の地盤改良体と最外周部以外の第２地盤改良体が、一連の作業工程の中で連続して構築される。
これにより、単独でそれぞれの山留壁を構築する場合に比べ、工期の短縮やコストダウンを図ることができる。

請求項７に記載の発明に係る山留壁の構築方法は、地盤の掘削部に地盤改良体を構築する工程と、最外周部に配置された前記地盤改良体に、親杭の頭部が前記掘削部の掘削地盤面より上方となるように、前記親杭を根固めする工程と、前記掘削部を前記掘削地盤面まで掘削し、最外周部以外の前記地盤改良体を前記掘削地盤面まで切り下げると共に、最外周部の前記地盤改良体の側壁を前記親杭の側面が露出するまで削り取り、構造物の基礎部を受ける支持面を形成する工程と、を有することを特徴としている。

即ち、山留壁となる最外周部に配置された地盤改良体には親杭が根固めされ、親杭の頭部は掘削地盤面より高くされている。これにより、背面地盤から掘削部側への土圧を受ける山留壁が、親杭で補強される。また、掘削部側への土圧に耐える機能を、構築後の構造物に負担させることもできる。更に、親杭が根固めされた最外周部に配置された地盤改良体の側壁の一部は平面状に削り取られ、削り取られた側面の底面が支持面とされている。この支持面で、構造物の基礎部を受けることができる。

これにより、最外周部に配置された地盤改良体より短い親杭を根固めすれば、山留壁の施工コストの更なる低減が図れる。また、削り取られた山留壁の側面で、側壁のコンクリート打設時のコンクリート流動圧を受けさせれば、構造物の基礎部の側壁の型枠を簡略化できる。

本発明は、上記構成としてあるので、施工コストが安い地盤改良体の山留壁を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る山留壁の基本構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る山留壁の基本構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る山留壁の基本構成を示す斜視図である。 従来例の山留壁の基本構成を示す図である。

（第１の実施の形態）
図１、２を用いて、第１の実施の形態に係る山留壁１０について説明する。図１は、構造物が構築される前の山留壁１０の斜視図であり、図２は、構造物が構築された状態の山留壁１０の断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図１に示すように、地盤１２には、格子状に地盤改良体１４が構築されている。地盤改良体１４のうち、最外周部に構築された地盤改良体が外周部地盤改良体２０とされている。外周部地盤改良体２０の頭部は、地盤１２の表面と同じ高さに構築され、外周部地盤改良体２０で囲まれた範囲内の地盤１２及び地盤改良体１４は、切削地盤面２６の位置まで、深さＨ１で掘削、切除されている。

この結果、外周部地盤改良体２０を境に、掘削されていない地盤１２の表面と切削地盤面２６の間に高低差Ｈ１が形成されており、外周部地盤改良体２０は、背面の地盤１２から掘削部側への土圧を受けている。即ち、外周部地盤改良体２０は、背面の地盤１２からの土圧を受ける山留壁１０として機能している。地盤改良体２０の内部には、補強用の親杭１６が根入れされている。

ここに、地盤改良体１４は、原位置の地盤１２とセメントミルクを、図示しないオーガで混合攪拌して構築される。このとき、混合攪拌して構築された柱体は、隣り合う外周面同士をラップさせて一体化され、連続した壁体を構成している。

地盤改良体１４で格子状に囲まれた地盤１２には、地盤改良体１４の上に構築される構造物２４を支持する杭２２が建て込まれている。杭２２の頭部は、掘削地盤面２６の高さで切り取られ、掘削地盤面２６の上には、構造物２４の基礎部３０が打設される。これにより、杭２２、地盤１２、及び地盤改良体１４で構造物２４の鉛直荷重を受けることができる。

親杭１６にはＨ形鋼が用いられ、親杭１６の頭部は、掘削地盤面２６より上方（地盤改良体２０の頭部位置）に設けられている。地盤改良体２０の掘削部側の側壁には、支持面１８Ｄが形成されている。支持面１８Ｄは、地盤改良体２０の側壁１８を、親杭１６の側壁が露出される深さまで削り取った底面とされ、平板状に形成されている。

親杭１６は、地盤改良体２０の中心から外側へずらせた位置に根固めされている。支持面１８の下端部は水平に切り取られ、地盤改良体２０の側壁に支持部１８Ｄが形成されている。支持面１８Ｄには、基礎部３０の外周部が載せられている。基礎部３０の外周部からは、構造物２４と距離Ｄだけ開けて側壁３２が立上げられ、構造物２４と基礎部３０の間には免震装置２８が設けられている。距離Ｄが確保されていることにより、地震時に構造物２４が振動しても、構造物２４と側壁３２が衝突するのを防止できる。

また、側壁３２の構築にあたり、側壁１８を型枠代わりに利用することができる。これにより、側壁３２へのコンクリート打設時のコンクリート流動圧を、側壁１８に受けさせることができる。この結果、型枠を簡略化できる。

また、本実施の形態では、地盤改良体１４と外周部地盤改良体２０を一連の作業で連続して構築する。この結果、地盤改良体１４の構築と独立して山留壁１０を構築する場合に比べ、工期の短縮やコストダウンを図ることができる。
また、親杭１６も、背面地盤からの土圧に応じて長さを調節できる。短い親杭１６を根固めすることで、山留壁１０の施工コストの低減が図れる。

次に、山留壁１０の構築方法について説明する。
先ず、地盤改良体構築工程を実行する。即ち、地盤１２に、原地盤とセメントミルクを攪拌混合した地盤改良体１４を構築する。地盤改良体１４は、隣接する地盤改良体１４の周壁を互いにラップさせて連続した壁体を構築し、平面視で地盤改良体１４を格子状に形成する。格子状に形成された地盤改良体１４のうち、最外周部の地盤改良体１４を外周部地盤改良体２０とする。そして、外周部地盤改良体２０の内部が、掘削地盤面２６まで掘削される掘削部となる。

次に、親杭根固め工程を実行する。即ち、親杭１６を外周部地盤改良体２０に根固めする。このとき、親杭１６の頭部が、掘削部の掘削地盤面２６より上方となる位置で根固めする。親杭１６を根固めする位置は、背面地盤からの土圧に応じて調節される。例えば、土圧が大きくない場合には、すべての外周部地盤改良体２０に根固めする必要はなく、図１に示すように、外周部地盤改良体２０を１つ飛ばしで根固めしてもよい。

次に、支持面形成工程を実行する。即ち、掘削部の地盤１２を掘削地盤面２６まで掘削し、掘削部の地盤改良体１４、及び柱２２を掘削地盤面まで切り下げる。このとき同時に、外周部地盤改良体２０の掘削部側の側壁を、親杭１６の側面が露出されるまで削り取り、支持面１８を形成する。

支持面１８Ｄは平面状とされ、構造物２４の基礎部３０を受けさせることができる。これにより、構造物の基礎部の側壁の型枠を簡略化できる。
本実施の形態において、構造物２４には、基礎部３０との間に免震装置２８が設けられている。しかし、これに限定されることはなく、免震装置２８を設けない構成でもよい。このときは、距離Ｄはなくてもよい。

（第２の実施の形態）
図３の斜視図に示すように、第２の実施の形態に係る山留壁４０は、第１の実施の形態で説明した掘削部の一部を更に深さＨ２で掘削された、第２掘削部を有している。

第２掘削部には、格子状に第２地盤改良体４２が構築されている。第２掘削部の最外周部には第２外周部地盤改良体４４が配置され、第２外周部地盤改良体４４を境に高低差Ｈ２が生じ、第２外周部地盤改良体４４が山留壁４０とされている。第２外周部地盤改良体４４には、第２親杭４６が根固めされている。

第２親杭４６の頭部は、第２掘削部の第２掘削地盤面５０より上方（第２外周部地盤改良体４４の頭部）に位置している。これにより、第１掘削部側から第２掘削部側への土圧を受ける山留壁４０が、第２親杭４６で補強される。また、第２外周部地盤改良体４４の側壁は、第２掘削部側が削り取られ、第２支持面４８Ｄが設けられている。

なお、第２地盤改良体４２、第２親杭４６は、第１の実施の形態で説明した地盤改良体１４、第１親杭１６と頭部の位置の相違を除き、実質的に寸法、形状等が同一である。

第２支持面４８Ｄは平面状に形成され、第２掘削地盤面に構築される、図示しない構造物（例えばピットや耐圧壁）を支持する。このとき、削り取られた側壁４８で、図示しない構造物のコンクリート打設時のコンクリート流動圧を受けることができる。これにより、構造物の側壁の型枠を簡略化できる。
また、外周部第２地盤改良体４４が受ける土圧が小さい場合には、寸法の短い第２親杭を根固めできる。この場合には、山留壁４０の施工コストの更なる低減が図れる。

他の構成は、第１の実施の形態で説明した山留壁１０と同じであり説明は省略する。

１０ 山留壁
１２ 地盤
１４ 地盤改良体
１６ 親杭
１８Ｄ 支持面
２０ 外周部地盤改良体（地盤改良体）
２４ 構造物
２６ 掘削地盤面
３０ 基礎部
３２ 側壁
４０ 山留壁
４２ 第２地盤改良体
４４ 第２外周部地盤改良体（第２地盤改良体）
４６ 第２親杭
４８Ｄ 第２支持面

Claims (7)

1. 地盤の掘削部に構築される地盤改良体と、
   最外周部に配置された前記地盤改良体に根固めされ、頭部が前記掘削部の掘削地盤面より上方にある親杭と、
   最外周部の前記地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記掘削地盤面に構築される構造物の基礎部を受ける支持面と、
   を有する山留壁。
2. 最外周部の前記地盤改良体は、前記構造物の外壁より外側に設けられている請求項１に記載の山留壁。
3. 前記支持面は、前記親杭の側面が露出するまで最外周部の前記地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記親杭は、前記側面が前記支持面上に構築される側壁の外面と同一面となるように、前記地盤改良体に根固めされている請求項１又は２に記載の山留壁。
4. 前記親杭は、前記地盤改良体の中心から外側へずらせた位置に根固めされ、前記基礎部は、削り取られた前記地盤改良体の側壁の底面で支持されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の山留壁。
5. 前記掘削部を更に掘削する第２掘削部に構築される第２地盤改良体と、
   前記第２掘削部の最外周部に配置された前記第２地盤改良体に根固めされ、頭部が前記第２掘削部の第２掘削地盤面より上方にある第２親杭と、
   最外周部の前記第２地盤改良体の側壁を削り取って設けられ、前記第２掘削地盤面に構築される構造物を受ける第２支持面と、
   を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の山留壁。
6. 最外周部の前記地盤改良体と最外周部以外の前記地盤改良体、及び最外周部の前記第２地盤改良体と最外周部以外の前記第２地盤改良体を、一連の作業工程の中で連続して構築する請求項１〜５のいずれか１項に記載の山留壁。
7. 地盤の掘削部に地盤改良体を構築する工程と、
   最外周部に配置された前記地盤改良体に、親杭の頭部が前記掘削部の掘削地盤面より上方となるように、前記親杭を根固めする工程と、
   前記掘削部を前記掘削地盤面まで掘削し、最外周部以外の前記地盤改良体を前記掘削地盤面まで切り下げると共に、最外周部の前記地盤改良体の側壁を前記親杭の側面が露出するまで削り取り、構造物の基礎部を受ける支持面を形成する工程と、
   を有する山留壁の構築方法。

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