JP2013079511A - 山留め支保工の構築方法、及び山留め支保工 - Google Patents

Abstract

【課題】山留め支保工の施工コストを低減すると共に、山留め壁で囲まれた領域での工事の作業性を向上させる。
【解決手段】山留め壁１に囲まれた掘削領域２の外周部に本設の場所打ちコンクリート杭２２を打設すると共に、当該場所打ちコンクリート杭２２に鉄骨柱２４の一部を埋設し、当該鉄骨柱２４と前記山留め壁１の腹起し１２とを切梁２６で連結することにより、山留め支保工１０を構築する。
【選択図】図１

Description

本発明は、山留め支保工の構築方法及び山留め支保工に関する。

掘削工事を行う際には、掘削領域の周囲に山留め壁を構築し、山留め壁で囲まれた領域に山留め支保工を構築する。この山留め支保工の構築方法としては、切梁を縦横に架設してその両端を両側の山留め壁に固定し、その中間部を棚杭に固定する方法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。また、他の山留め支保工の構築方法として、一対の斜杭の上部と山留め壁とを斜め切梁で連結し、一対の斜杭で斜め切梁の反力をとる方法が知られている（たとえば、特許文献２参照）。

特開平７−２５９０９６号公報 特開２００１−３４８８７２号公報

山留め壁で囲まれた領域に切梁を縦横に架設する場合には、切梁が、山留め壁で囲まれた領域の全体に存在して掘削工事や建物の躯体工事等の障害になるため、これらの工事の施工性が低下する。また、一対の斜杭で斜め切梁の反力をとる場合には、建物の躯体工事等では必要とはされない仮設材として、斜め切梁のみならず、斜杭を設けなければならないため、山留め支保工の施工コストが増大する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、山留め支保工の施工コストを低減すると共に、山留め壁で囲まれた領域での工事の施工性を向上させることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る山留め支保工の構築方法は、山留め壁に囲まれた掘削領域に本設の場所打ちコンクリート杭を打設すると共に、当該場所打ちコンクリート杭に鉄骨柱の一部を埋設し、当該鉄骨柱と前記山留め壁の腹起し材とを連結部材で連結することにより、山留め支保工を構築することを特徴とする。

また、本発明に係る山留め支保工の構築方法は、山留め壁に囲まれた掘削領域に本設の場所打ちコンクリート杭を打設すると共に、当該場所打ちコンクリート杭に鉄骨柱の一部を埋設する工程と、前記鉄骨柱の上部が地盤から露出するまで前記掘削領域を掘削する工程と、前記山留め壁に腹起し材を取付けると共に、地盤から露出した前記鉄骨柱と前記腹起し材とを連結部材で連結する工程と、前記掘削領域を敷付け面まで掘削する工程と、を実施することにより山留め支保工を構築することを特徴とする山留め支保工の構築方法。

また、本発明に係る山留め支保工は、山留め壁に囲まれた掘削領域に打設された本設の場所打ちコンクリート杭と、前記場所打ちコンクリート杭に一部が埋設された鉄骨柱と、前記山留め壁の腹起し材と、前記腹起し材と前記鉄骨柱とを連結する連結部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、山留め支保工の施工コストを低減すると共に、山留め壁で囲まれた領域での工事の作業性を向上させることができる。

一実施形態に係る山留め支保工の一部を示す斜視図である。 山留め支保工の一部を示す立面図である。 山留め支保工の全体を示す平面図である。 山留め壁及び山留め支保工を構築する手順を示す図である。 山留め壁及び山留め支保工を構築する手順を示す図である。 山留め壁及び山留め支保工を構築する手順を示す図である。 山留め壁及び山留め支保工を構築する手順を示す図である。 他の実施形態に係る山留め支保工の一部を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る山留め支保工１０の一部を示す斜視図であり、図２は、山留め支保工１０の一部を示す立面図である。また、図３は、山留め支保工１０の全体を示す平面図である。これらの図に示すように、山留め支保工１０は、ソイルセメント柱列壁や矢板壁等の山留め壁１を支える支保工であり、山留め壁１に固定される腹起し１２と、腹起し１２を支える複数の腹起し支持部２０とを備えている。

山留め壁１は、矩形状の掘削領域２を囲うように構成されている。この掘削領域２は、建物の地下躯体を構築するために掘削された領域であり、敷付け面４の下方の地盤には本設の基礎杭たる複数の場所打ちコンクリート杭１４、２２が打設されている。複数の場所打ちコンクリート杭１４は、縦横に打設されており、複数の場所打ちコンクリート杭２２は、複数の場所打ちコンクリート杭１４の外周側（掘削領域２の外周部）に複数の場所打ちコンクリート杭１４を囲うように打設されている。また、腹起し１２は、複数のＨ型鋼１２Ｈが繋ぎ合わされて矩形枠状に構成されており、山留め壁１に沿って水平に延び、山留め壁１にブラケット等により固定されている。

複数の腹起し支持部２０は夫々、上述の場所打ちコンクリート杭２２と、鉄骨柱２４と、切梁２６とを備えており、山留め壁１に沿って間隔を空けて配されている。場所打ちコンクリート杭２２は、敷付け面４から鉛直下方に打設された円柱状の鉄筋コンクリート杭であり、山留め壁１から所定距離（例えば、２ｍ程度）の位置に打設されている。また、複数の場所打ちコンクリート杭２２は、山留め壁１に沿って、所定間隔（例えば、５ｍ程度）毎に打設されている。

鉄骨柱２４は、Ｈ型鋼であり、下側が場所打ちコンクリート杭２２に埋設され、上側が場所打ちコンクリート杭２２から鉛直上方に突出している。また、鉄骨柱２４は、フランジ２４Ｆが腹起し１２のＨ型鋼１２Ｈのフランジ１２Ｆと平行になるように配されている。また、鉄骨柱２４の上端は、腹起し１２より下側に位置している。

切梁２６は、Ｈ型鋼であり、鉄骨柱２４の上部と腹起し１２のＨ型鋼１２Ｈとを連結している。切梁２６は、掘削領域２の内側から外側にかけて上側に傾斜するように配されており、長手方向一端が鉄骨柱２４のフランジ２４Ｆに固定され、長手方向他端がＨ型鋼１２Ｈのフランジ１２Ｆに固定されている。

ここで、場所打ちコンクリート杭２２の上には基礎が構築されるところ、場所打ちコンクリート杭２２から突出する鉄筋２３及び鉄骨柱２４は基礎に埋設される。なお、切梁２６及び腹起し１２は撤去される。

図４〜図７は、山留め壁１及び山留め支保工１０を構築する手順を示す図である。図４に示すように、まず、山留め壁１を掘削予定の領域を囲うように構築する。例えば、混練オーガー機で原位置土を削孔し、オーガー先端からセメント系固化材を吐出させて原位置土と混合攪拌することにより柱列状のソイルセメント杭を築造し、その中に芯材を挿入することによって、ソイルセメント柱列壁を構築する。または、鋼矢板又は鋼管矢板を互いにかみ合わせながら連続して打ち込むことによって、矢板壁を構築する。

図５に示すように、次に、場所打ちコンクリート杭１４、２２を山留め壁１で囲まれた地盤に打設する。この際、場所打ちコンクリート杭１４、２２の打設位置を削孔して、その中に鉄筋２３と鉄骨柱２４とを挿入すると共にコンクリートを打設することにより、鉄筋コンクリート杭を築造する。この際、杭頭部が図中破線で示す敷付け面４の深さから所定量（例えば、１ｍ程度）突出するように、場所打ちコンクリート杭１４、２２を築造する。また、鉄骨柱２４を、その上端が地盤面ＧＬより下側に位置するように杭孔に挿入する。

図６に示すように、次に、掘削領域２の地盤を掘削する。この際、まず、図中破線で示すように、山留め壁１が自立できる深さまで掘削領域２の全体を掘削する１次掘削を実施し、その後、図中実線で示すように、鉄骨柱２４と山留め壁１との間の土は残してその内周側のみを敷付け面４まで掘削する２次掘削を実施する。そして、敷付け面４に捨てコンクリートを打設する。

また、図７に示すように、１次掘削の終了後、２次掘削と並行して、腹起し１２を架設し、鉄骨柱２４と腹起し１２とを切梁２６で連結し、そして、鉄骨柱２４と山留め壁１との間の土を掘削する。この際、鉄骨柱２４と山留め壁１とを切梁２６で連結した箇所から順次、掘削を進めていく。これにより、切梁２６が鉄骨柱２４から反力をとるようになり、山留め壁１に作用する土圧が、切梁２６及び鉄骨柱２４を介して場所打ちコンクリート杭２２に伝達されるようになる。

以上のようにして山留め支保工１０を構築することにより、掘削領域２の外周部にのみ切梁２６を存在させ、掘削領域２の大部分を、掘削工事や建物の躯体工事等の際の障害となる切梁や棚杭が存在しない領域とすることができる。従って、掘削工事や建物の躯体工事における工程の制約を減らすことができるため、掘削工事や建物の躯体工事の施工性を向上できる。また、掘削領域２の内周側の２次掘削と切梁２６の設置とを並行して進めることができ、さらに、切梁２６の設置が終了した箇所から順次、掘削領域２の外周部の掘削を進めていくことができるため、掘削工事の工期を短縮できる。

また、建物の基礎杭たる本設の場所打ちコンクリート杭２２を山留め支保工として用いることにより、建物の躯体工事では必要とはされない仮設材の設置を減らすことができ、山留め支保工の施工コストを低減できる。

また、切梁２６で鉄骨柱２４と腹起し１２とを連結するのに先行して、敷付け面４上に捨てコンクリートを打設するため、この捨てコンクリートが、切梁２６及び鉄骨柱２４を介して山留め壁１から場所打ちコンクリート杭２２に伝達される土圧に対して抵抗する。従って、山留め壁１から場所打ちコンクリート杭２２に伝達される土圧による場所打ちコンクリート杭２２への影響を減らすことができる。

また、鉄骨柱２４と山留め壁１との間、即ち、掘削領域２の外周部の土を残してその内周側の２次掘削を進めることにより、山留め壁１を自立させた状態で、掘削領域２の内周側の２次掘削を進めることができるため、掘削工事の工期を短縮できる。

ここで、掘削領域２の外周部の土を残してその内周側の掘削を進める工法として、アイランド工法が知られているが、このアイランド工法では、外周部の土を残して地下躯体を構築し、その後、外周部の土を掘削するというように掘削工事が２段階の施工になる。これに対して、本実施形態に係る山留め支保工１０の構築方法によれば、１次掘削、２次掘削、及び外周部の土の掘削を連続して実施できるため、掘削工事の施工性を向上できる。

図８は、他の実施形態に係る山留め支保工１００を示す斜視図である。この図に示すように、山留め支保工１００は、山留め壁１を支える支保工であり、山留め壁１に固定される複数の腹起し材１１２と、夫々、腹起し材１１２を支える複数の腹起し材支持部１２０とを備えている。

各腹起し材１１２は、山留め壁１に沿って水平に延びてアンカー等により山留め壁１に固定されたＨ型鋼であり、複数の腹起し材１１２は、山留め壁１に沿って所定間隔おきに配されている。

複数の腹起し材支持部１２０は夫々、場所打ちコンクリート杭２２と、鉄骨柱１２４と、切梁１２６とを備えており、山留め壁１に沿って間隔を空けて配されている。鉄骨柱１２４は、Ｈ型鋼であり、下側が場所打ちコンクリート杭２２に埋設され、上側が場所打ちコンクリート杭２２から鉛直上方に突出している。また、鉄骨柱１２４は、フランジ１２４Ｆが腹起し材１１２のフランジ１１２Ｆと平行になるように配されている。また、鉄骨柱１２４の上端は、腹起し材１１２より上側に位置している。

切梁１２６は、Ｈ型鋼であり、鉄骨柱１２４の上部と腹起し１２のＨ型鋼１２Ｈとを連結している。切梁１２６は、水平に配されており、長手方向一端が鉄骨柱１２４のフランジ１２４Ｆに固定され、長手方向他端が腹起し材１１２のフランジ１１２Ｆに固定されている。

即ち、本実施形態に係る山留め支保工１００では、腹起し材１１２が山留め壁１の全周に亘って設けられるのではなく、所定間隔毎に設けられており、各腹起し材１１２が、水平な切梁１２６及び垂直な鉄骨柱１２４を介して場所打ちコンクリート杭２２に支持されている。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の各実施形態では、連結部材としての切梁で鉄骨柱と腹起しとを連結したが、ブレースや床板等で連結してもよい。

また、上述の各実施形態では、敷付け面４に捨てコンクリートを打設したが、捨てコンクリートの打設は必要に応じて実施すればよい。また、上述の各実施形態では、鉄骨柱２４は山留め支保工として用いるのみで、躯体を構成する本設の柱としては用いていないが、例えば、逆打ち支柱（構真柱）等の本設の柱を、山留め支保工の鉄骨柱として用いてもよい。

さらに、上述の各実施形態では、場所打ちコンクリート杭１４を掘削領域２の外周部に打設したが、場所打ちコンクリート杭２２の打設位置は、鉄骨柱２４，１２４の強度や掘削領域２内の作業環境等に応じて適宜設定すればよく、外周部に限られるものではない。

１ 山留め壁、２ 掘削領域、４ 敷付け面、１０ 山留め支保工、１２ 腹起し、１２Ｈ Ｈ型鋼、１２Ｆ フランジ、１４ 場所打ちコンクリート杭、２０ 腹起し支持部、２２ 場所打ちコンクリート杭、２３ 鉄筋、２４ 鉄骨柱、２４Ｆ フランジ、２６ 切梁（連結部材）、１００ 山留め支保工、１１２ 腹起し材、１１２Ｆ フランジ、１２０ 腹起し材支持部、１２４ 鉄骨柱、１２４Ｆ フランジ、１２６ 切梁（連結部材）

Claims (3)

1. 山留め壁に囲まれた掘削領域に本設の場所打ちコンクリート杭を打設すると共に、当該場所打ちコンクリート杭に鉄骨柱の一部を埋設し、当該鉄骨柱と前記山留め壁の腹起し材とを連結部材で連結することにより、山留め支保工を構築することを特徴とする山留め支保工の構築方法。
2. 山留め壁に囲まれた掘削領域に本設の場所打ちコンクリート杭を打設すると共に、当該場所打ちコンクリート杭に鉄骨柱の一部を埋設する工程と、
   前記鉄骨柱の上部が地盤から露出するまで前記掘削領域を掘削する工程と、
   前記山留め壁に腹起し材を取付けると共に、地盤から露出した前記鉄骨柱と前記腹起し材とを連結部材で連結する工程と、
   前記掘削領域を敷付け面まで掘削する工程と、
   を実施することにより山留め支保工を構築することを特徴とする山留め支保工の構築方法。
3. 山留め壁に囲まれた掘削領域に打設された本設の場所打ちコンクリート杭と、
   前記場所打ちコンクリート杭に一部が埋設された鉄骨柱と、
   前記山留め壁の腹起し材と、
   前記腹起し材と前記鉄骨柱とを連結する連結部材と、
   を備えることを特徴とする山留め支保工。

Images