JP2013053465A - 地下構造物の構築方法、地下構造物およびプレキャストブロック - Google Patents

Abstract

【課題】逆巻き施工と順巻き施工とを併用して施工し、構造物の止水性を確実に確保できる地下構造物の構築方法、地下構造物およびプレキャストブロックを提供すること。
【解決手段】地盤１に土留め壁３を設置する。そして、対向する土留め壁３に挟まれた地盤１を掘削する作業と、プレキャストブロック５を土留め壁３に沿って設置する作業とを繰り返し、複数のプレキャストブロック５からなるプレキャスト側壁６を逆巻き施工で形成する。プレキャストブロック５は背面２３に止水プレート２５を有し、上下に配置された止水プレート２５の間が止水ゴム２７で止水される。次に、隣り合うプレキャスト側壁６同士の間に、止水シート３７を、止水プレート２５のラップ部２５ａと重なるように土留め壁３に沿って設置する。その後、プレキャスト側壁６同士の間に鉄筋３９を配置し、順巻き施工で場所打ちコンクリート側壁を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、地下構造物の構築方法、地下構造物およびプレキャストブロックに関するものである。

従来、開削工法で地下構造物を施工する方法として、地盤に土留め壁を設置し、切梁や腹起こし等の支保工で掘削面を支えつつ、対向する土留め壁の間の地盤を所定の深さまで掘削した後、構造物を下部から上部に順次築造する順巻き工法がある。また、地盤の掘削と並行して構造物を上部から下部に順次築造し、出来上がった構造物を土留め支保工に兼用する逆巻き工法がある。

地下において、部材を縦方向と横方向とに接合して構造物を形成するためのプレキャスト部材としては、部材の縦方向に沿う一対の接合面にそれぞれ凸部とこの凸部が嵌合する凹部とが設けられ、部材の横方向に沿う一対の接合面にそれぞれ突起とこの突起が挿入される挿入穴とが設けられているもの（例えば、特許文献１参照）等がある。

特開２００７−１６９９００号公報

しかしながら、順巻き工法において、土留め壁を埋設して本設構造の一部に用いる場合には、止水性が確保できない可能性がある。また、逆巻き工法においては、上下方向の打ち継ぎ部における止水性が問題となる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、逆巻き施工と順巻き施工とを併用して施工し、構造物の止水性を確実に確保できる地下構造物の構築方法、地下構造物およびプレキャストブロックを提供することである。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、地盤に土留め壁を設置する工程（ａ）と、対向する前記土留め壁に挟まれた地盤を掘削しつつ、複数のプレキャストブロックを前記土留め壁に沿って逆巻き施工で順次設置することにより、複数の前記プレキャストブロックからなるプレキャスト側壁を形成する工程（ｂ）と、隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に、前記土留め壁に沿って止水シートを設置する工程（ｃ）と、隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に鉄筋を配置し、順巻き施工で場所打ちコンクリート側壁を形成する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とする地下構造物の構築方法である。

例えば、前記プレキャストブロックは、上面から鉄筋が突出し、下面に前記鉄筋を接続するためのスリーブが埋設される。そして、前記工程（ｂ）では、上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックと下段のプレキャストブロックとの間にグラウトを注入することにより、複数の前記プレキャストブロック同士を上下方向に連結する。

前記プレキャストブロックは、必要に応じて、上面に凹部が、下面に凸部が設けられる。この場合、前記工程（ｂ）で、上段のプレキャストブロックの凸部と下段のプレキャストブロックの凹部とを嵌合させる。

前記プレキャストブロックは、前記土留め壁と対向する面に、側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられる。前記工程（ｂ）では、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水し、前記工程（ｃ）で、前記止水シートを前記ラップ部と重なるように設置する。

第１の発明では、前記工程（ｂ）で、隣り合う前記プレキャスト側壁の間にプレキャスト製の腹起こしブロックを設置してもよい。

第１の発明では、プレキャストブロックからなるプレキャスト側壁を逆巻き施工した後、隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に止水シートを設置し、順巻き施工で場所打ちコンクリート側壁を形成する。これにより、構造物の止水性を確実なものとできる。

第２の発明は、上面から鉄筋が突出し、下面にスリーブが埋設され、背面に側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられたプレキャストブロックを用い、上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水して、複数の前記プレキャストブロックを上下方向に連結することにより、土留め壁に沿って逆巻き施工で形成されたプレキャスト側壁と、隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に、前記ラップ部と重なるように設置された止水シートと、前記止水シートに沿って順巻き施工で形成された場所打ちコンクリート側壁と、を具備することを特徴とする地下構造物である。

第２の発明では、複数のプレキャストブロックを逆巻き施工で連結してプレキャスト側壁が形成され、プレキャストブロックの止水プレートのラップ部と重なるように止水シートが設置され、止水シートに沿って順巻き施工で場所打ちコンクリート側壁が形成される。これにより、構造物の止水性を確実なものとできる。

第３の発明は、逆巻き施工で用いられるプレキャストブロックであり、上面から鉄筋が突出し、下面にスリーブが埋設され、背面に側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられ、上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水することにより、上下方向に連結されることを特徴とするプレキャストブロックである。

第３の発明のプレキャストブロックを用いることにより、複数のプレキャストブロックからなる部材を逆巻き施工する際に、完成した部材の止水性を確実なものとできる。

本発明によれば、逆巻き施工と順巻き施工とを併用して施工し、構造物の止水性を確実に確保できる地下構造物の構築方法、地下構造物およびプレキャストブロックを提供できる。

プレキャスト側壁６を形成する際の各工程を示す図 プレキャストブロック５の斜視図 プレキャストブロック５の垂直方向の断面図 上下に設置された２段のプレキャストブロック５を示す図 場所打ちコンクリート側壁を形成する際の各工程を示す図 横梁４３を設置した例

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、プレキャスト側壁６を形成する際の各工程を示す図である。図１に示す各図は、地盤１の垂直方向の断面図である。

図１の（ａ）図は、地盤１に１段目のプレキャストブロック５を設置する工程を示す。図１の（ａ）図に示す工程では、まず、地盤１に一対の土留め壁３を設置する。そして、対向する土留め壁３に挟まれた部分の地盤１を掘削し、最上段のプレキャストブロック５を土留め壁３に沿って設置する。

図１の（ｂ）図は、地盤１に２段目のプレキャストブロック５を設置する工程を示す。図１の（ｂ）図に示す工程では、対向する土留め壁３に挟まれた部分の地盤１をさらに掘削し、２段目のプレキャストブロック５を土留め壁３に沿って設置する。

図１の（ｃ）図は、プレキャスト側壁６を完成させる工程を示す。図１の（ｃ）図に示す工程では、対向する土留め壁３に挟まれた部分の地盤１をさらに掘削しつつ、複数のプレキャストブロック５を土留め壁３に沿って逆巻き施工で順次設置する。すなわち、対向する土留め壁３に挟まれた部分の地盤１を１個のプレキャストブロック５を設置できる深さまで掘削する作業と、上段のプレキャストブロック５の下に下段のプレキャストブロック５を設置する作業とを繰り返す。そして、複数のプレキャストブロック５からなるプレキャスト側壁６を形成する。プレキャスト側壁６は、例えば、土留め壁３に沿って１０ｍ間隔で形成される。

図２は、プレキャストブロック５の斜視図である。図３は、プレキャストブロック５の垂直方向の断面図である。図３の（ａ）図は、図２に示す矢印Ｂ−Ｂによる断面図である。図３の（ｂ）図は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃによる断面図である。

図２、図３に示すように、プレキャストブロック５は、上面７から鉄筋である壁主筋９が突出している。壁主筋９は、例えば、プレキャストブロック５の背面２３と平行に２列に配置される。また、プレキャストブロック５は、下面１３に、壁主筋９を接続するためのスリーブ１５が埋設される。スリーブ１５は、壁主筋９の延長上に配置される。

プレキャストブロック５は、上面７に凹部１１が設けられる。また、下面１３に凸部１７が設けられる。凹部１１は、例えば、２列の壁主筋９の間の２箇所に配置される。凸部１７は、凹部１１に対応する位置に配置される。

プレキャストブロック５は、背面２３に止水プレート２５が設けられる。止水プレート２５は、プレキャストブロック５の上面７の方向に張り出した継手プレート２５ｂを有する。また、プレキャストブロック５の両側の側面１９の方向に張り出したラップ部２５ａを有する。さらに、プレキャストブロック５の下面１３に沿った部分に溝部２５ｃが設けられ、溝部２５ｃに止水ゴム２７が設置される。

プレキャストブロック５は、側面１９に、機械式継手２１が埋設される。機械式継手２１は、例えば、２列に配置される。プレキャストブロック５の側面１９は、目荒らしが施される。

図４は、上下に設置された２段のプレキャストブロック５を示す図である。図４の（ａ）図は、２段のプレキャストブロック５を側面１９の側から見た図である。図４の（ｂ）図は、２段のプレキャストブロック５を、図１の（ｃ）図に示す矢印Ａの方向から見た図である。

図１に示す各工程において、プレキャストブロック５を設置する際には、図４に示すように、上段のプレキャストブロック５のスリーブ１５（図２、図３）に下段のプレキャストブロック５の壁主筋９を挿入する。また、上段のプレキャストブロック５の凸部１７を、下段のプレキャストブロック５の凹部１１に嵌合させ、ほぞ結合する。このほぞ結合部は、せん断キーとして機能する。

さらに、上段のプレキャストブロック５の止水プレート２５に設けられた止水ゴム２７に、下段のプレキャストブロック５の止水プレート２５の継手プレート２５ｂを突合せ、止水プレート２５同士の間を止水ゴム２７で止水する。

そして、機械式継手２１を用いて仮固定用治具（図示せず）をプレキャストブロック５同士の継目に設置し、上段のプレキャストブロック５と下段のプレキャストブロック５とを仮固定する。その後、上段のプレキャストブロック５と下段のプレキャストブロック５との間に形成された離隔部４５にグラウト（図示せず）を注入することにより、プレキャストブロック５を上下方向に連結する。離隔部４５は、例えば２０ｍｍ程度とする。

なお、最上段のプレキャストブロック５ａの上面７、最下段のプレキャストブロック５ｂの下面１３については、上述した構成でなくてもよい。

図５は、場所打ちコンクリート側壁を形成する際の各工程を示す図である。図５の（ａ）図は、プレキャスト側壁６を完成させた状態を示す図である。図５の（ａ）図は、図１の（ｃ）図に示す矢印Ａの方向から見た図である。図５の（ａ）図に示すように、隣り合うプレキャスト側壁６の間には、プレキャスト製の部材である腹起こしブロック２９が設置される。腹起こしブロック２９は、図１に示す工程において、隣り合うプレキャストブロック５の間に適宜設置される。

腹起こしブロック２９は、背面に止水プレート３１が設けられる。止水プレート３１は、腹起こしブロック２９の上面３３の方向および下面３５の方向に張り出したラップ部３１ａを有する。腹起こしブロック２９とプレキャストブロック５とは、腹起こしブロック２９の機械式継手（図示せず）とのプレキャストブロック５の機械式継手２１を用いて接合される。

図５の（ｂ）図は、止水シート３７を設置する工程を示す図である。図５の（ｂ）図に示す工程では、隣り合うプレキャスト側壁６同士の間に、土留め壁３に沿って止水シート３７を設置する。止水シート３７は、プレキャストブロック５の止水プレート２５のラップ部２５ａ、腹起こしブロック２９の止水プレート３１のラップ部３１ａと重なるように設置する。

図５の（ｃ）図は、鉄筋３９を配置する工程を示す図である。図５の（ｃ）図に示す工程では、隣り合うプレキャスト側壁６同士の間に鉄筋３９を配置する。鉄筋３９は、プレキャストブロック５の機械式継手２１に接続される。

図５の（ｃ）図に示す工程の後、順巻き施工でコンクリートを打設し、場所打ちコンクリート側壁（図示せず）を形成する。上述したように、コンクリートブロック５の側面１９は目荒らしが施されているため、プレキャスト側壁６と場所打ちコンクリート側壁（図示せず）とを確実に一体化できる。

このように、本実施の形態では、上面７に壁主筋９と凹部１１とを、下面１３にスリーブ１５と凸部１７とを、背面２３に止水プレート２５を有するプレキャストブロック５を用いて地下構造物を構築する。このとき、上段のプレキャストブロック５と下段のプレキャストブロック５とを、スリーブ１５に壁主筋９を挿入し、凸部１７と凹部１１とを嵌合させて、離隔部４５にグラウトを注入することにより、上下方向に連結する。また、上段のプレキャストブロック５の止水プレート２５と下段のプレキャストブロック５の止水プレート２５とを、止水ゴム２７で止水する。

また、プレキャストブロック５の側方に張り出したラップ部２５ａと重なるように、土留め壁３に沿って止水シート３７を設置した後、止水シート３７に沿って場所打ちコンクリート側壁を形成する。これにより、プレキャスト側壁６の土留め壁３側の面、場所打ちコンクリート側壁の土留め壁３側の面、プレキャスト側壁６と場所打ちコンクリート側壁との境界部分における止水性を確保した地下構造物を構築することができる。

本実施の形態によれば、プレキャスト製の腹起こしブロック２９を用いるため、鋼材による腹起こしの設置が不要となる。これにより、工事領域を狭め、地盤１の掘削量を減らすことができる。

なお、本実施の形態では、横梁を用いなかったが、必要に応じて横梁を設置してもよい。図６は、横梁４３を設置した例を示す。図６に示すように、横梁４３を設置する場合には、対向する土留め壁３の間の地盤３を掘削した後、断面がＬ字形のブロック４１を土留め壁３に沿って設置する。そして、ブロック４１に横梁４３を架渡す。その後、本実施の形態と同様にして、ブロック４１の下方にプレキャストブロック５を順次設置する。

本実施の形態では、腹起こしブロック２９を設置したが、腹起こしブロック２９は必須ではなく、必要に応じて設置される。腹起こしブロック２９を設置しない場合には、隣り合うプレキャスト側壁６同士の間に止水シート３７を設置する際に、止水シート３７が、プレキャストブロック５の止水プレート２５のラップ部２５ａと重なるようにする。

本実施の形態では、凹部１１および凸部１７を有するプレキャストブロック５を用い、プレキャストブロック５同士の連結時に凹部１１と凸部１７とを嵌合してほぞ結合部を形成したが、凹部１１および凸部１７は、壁主筋９のみではせん断力が十分でない場合等に、必要に応じて設けられる。

本実施の形態のプレキャストブロック５では、止水プレート２５の上辺に継手プレート２５ｂを設け、下辺に止水ゴム２７を設けたが、継手プレートおよび止水ゴムの設置位置はこの限りでない。止水プレートの上辺に止水ゴムを設け、下辺に継手プレートを設けてもよい。

上述した実施の形態では、本発明の地下構造物の構築方法を開削工法に適用した場合について説明したが、本発明の地下構造物の構築方法は、非開削部の施工にも適用できる。例えば、地盤中にアーチ形状の頂版躯体を先行施工した後、アーチ部の下方に構造物を構築する場合にも適用できる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………地盤
３………土留め壁
５、５ａ、５ｂ………プレキャストブロック
６………プレキャスト側壁
７、３１………上面
９………壁主筋
１１………凹部
１３、３５………下面
１５………スリーブ
１７………凸部
１９………側面
２１………機械式継手
２３………背面
２５、３１………止水プレート
２５ａ、３１ａ………ラップ部
２５ｂ………継手プレート
２７………止水ゴム
２９………腹起こしブロック
３７………止水シート
３９………鉄筋

Claims (7)

1. 地盤に土留め壁を設置する工程（ａ）と、
   対向する前記土留め壁に挟まれた地盤を掘削しつつ、複数のプレキャストブロックを前記土留め壁に沿って逆巻き施工で順次設置することにより、複数の前記プレキャストブロックからなるプレキャスト側壁を形成する工程（ｂ）と、
   隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に、前記土留め壁に沿って止水シートを設置する工程（ｃ）と、
   隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に鉄筋を配置し、順巻き施工で場所打ちコンクリート側壁を形成する工程（ｄ）と、
   を具備することを特徴とする地下構造物の構築方法。
2. 前記プレキャストブロックは、上面から鉄筋が突出し、下面に前記鉄筋を接続するためのスリーブが埋設され、
   前記工程（ｂ）で、上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックと下段のプレキャストブロックとの間にグラウトを注入することにより、複数の前記プレキャストブロック同士を上下方向に連結することを特徴とする請求項１記載の地下構造物の構築方法。
3. 前記プレキャストブロックは、上面に凹部が、下面に凸部が設けられ、
   前記工程（ｂ）で、上段のプレキャストブロックの凸部と下段のプレキャストブロックの凹部とを嵌合させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地下構造物の構築方法。
4. 前記プレキャストブロックは、前記土留め壁と対向する面に、側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられ、
   前記工程（ｂ）で、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水し、
   前記工程（ｃ）で、前記止水シートを前記ラップ部と重なるように設置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地下構造物の構築方法。
5. 前記工程（ｂ）で、隣り合う前記プレキャスト側壁の間にプレキャスト製の腹起こしブロックを設置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の地下構造物の構築方法。
6. 上面から鉄筋が突出し、下面にスリーブが埋設され、背面に側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられたプレキャストブロックを用い、上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水して、複数の前記プレキャストブロックを上下方向に連結することにより、土留め壁に沿って逆巻き施工で形成されたプレキャスト側壁と、
   隣り合う前記プレキャスト側壁同士の間に、前記ラップ部と重なるように設置された止水シートと、
   前記止水シートに沿って順巻き施工で形成された場所打ちコンクリート側壁と、
   を具備することを特徴とする地下構造物。
7. 逆巻き施工で用いられるプレキャストブロックであり、
   上面から鉄筋が突出し、下面にスリーブが埋設され、背面に側方に張り出したラップ部を有する止水プレートが設けられ、
   上段のプレキャストブロックのスリーブに下段のプレキャストブロックの鉄筋を挿入し、上段のプレキャストブロックの止水プレートと下段のプレキャストブロックの止水プレートとの間を止水ゴムで止水することにより、上下方向に連結されることを特徴とするプレキャストブロック。

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