JP2013136921A

JP2013136921A - 山留め壁の支持方法、山留め壁の支持構造、及び地下躯体の構築方法

Info

Publication number: JP2013136921A
Application number: JP2011288927A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Motoi; 康雄元井; Kenichi Misu; 健一三栖
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-11

Abstract

【課題】山留め壁の背面側の敷地の広狭に関わらず、また、掘削を実施する前か後かに関わらず山留め壁の支持構造を構築可能とする。
【解決手段】山留め壁１の支持方法は、山留め壁１の背面側の地盤に地盤アンカー２０を打設し、山留め壁１の背面側の地盤上に地盤アンカー２０のＰＣ鋼より線２１の向きを山留め壁１の頭部に向うように変える滑車３４を設置し、ＰＣ鋼より線２１を山留め壁１の頭部に定着させることにより、山留め壁１の頭部に背面側への荷重Ｔを付与することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、山留め壁の支持方法、山留め壁の支持構造、及び地下躯体の構築方法に関する。

山留め壁からその背面側の地盤に斜めに地盤アンカーを打設し、アンカー頭部を山留め壁に定着した山留め壁の支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この山留め壁の支持構造によれば、山留め壁が背面側の地盤からの側圧で倒れることを防止できる。

特開２００１−３４８８７３号公報

上記支持構造では、地盤アンカーが、山留め壁からその背面側の地盤に斜め方向へ直線的に延びるため、アンカー定着体を地盤の深い位置に設けようとすると、山留め壁からアンカー定着体までの水平方向の距離が長くなり、山留め壁の背面側に広い敷地が必要となる。また、地盤アンカーを山留め壁の表面側から打設する必要があるため、地盤アンカーを打設する前に、山留め壁が自立できる深さまでの１次掘削を実施することが必要となり、掘削を１次と２次の２回に分けて実施することになり掘削効率が低下する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、山留め壁の背面側の敷地の広狭に関わらず、また、掘削を実施する前か後かに関わらず山留め壁の支持構造を構築可能とす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壁の支持方法は、山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、山留め壁の背面側の地盤上に前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドを設置し、前記緊張材を前記山留め壁の頭部に定着させることにより、前記山留め壁の頭部に背面側への荷重を付与することを特徴とする。

前記山留め壁の支持方法において、前記地盤アンカーを鉛直線に対して傾斜するように打設してもよい。

また、前記山留め壁の支持方法において、前記地盤アンカーを地盤に定着させる定着体を、前記山留め壁の背面側の地盤のすべり線より深い位置に設けてもよい。

また、本発明に係る地下躯体の構築方法は、山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、山留め壁の背面側の地盤上に前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドを設置し、前記緊張材を前記山留め壁の頭部に定着させることにより、前記山留め壁の頭部に背面側への荷重を付与する工程と、前記山留め壁の内側の領域を掘削する工程と、掘削した領域に地下躯体を前記山留め壁の支保工となるように構築する工程と、前記地下躯体の構築後に前記山留め壁の頭部から前記荷重を除去する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る山留め壁の支持構造は、山留め壁の背面側の地盤に打設された地盤アンカーと、山留め壁の背面側の地盤上に設置され、前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドと、を備え、前記緊張材が前記山留め壁の頭部に定着されていることを特徴とする。

本発明によれば、山留め壁の背面側の敷地の広狭に関わらず、また、掘削を実施する前か後かに関わらず山留め壁の支持構造を構築することができる。

一実施形態に係る山留め壁の支持構造の概略を示す立面図である。一実施形態に係る山留め壁の支持構造の概略を示す平面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図である。

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壁１の支持構造１０の概略を示す立面図であり、図２は、該支持構造１０の概略を示す平面図である。これらの図に示すように、山留め壁１は、ソイルセメント柱列壁であり、山留め壁１に囲まれた掘削領域３が掘削される。また、山留め壁１に埋設された複数の芯材２の上端が、山留め壁１の頭部から突出している。この芯材２はＨ型鋼である。

支持構造１０は、それぞれ芯材２の頭部に接続され山留め壁１の背面側の地盤に打設された複数の地盤アンカー２０と、それぞれ各地盤アンカー２０に対応して設けられた複数の台座３０とを備えている。地盤アンカー２０は、ＰＣ鋼より線２１を地盤に定着させるアンカー定着体２２と、アンカー定着体２２の上方のアンカー中間部２４と、ＰＣ鋼より線２１の上端を芯材２の上端に定着する定着機構２６とを備えている。アンカー中間部２４では、ＰＣ鋼より線２１が伸縮可能にシース管に収容されている。

台座３０は、捨てコンクリートで構築された反力盤３２と、反力盤３２の上に設置された滑車３４とを備えている。反力盤３２には、地盤アンカー２０のＰＣ鋼より線２１を挿通するための貫通孔が空けられており、この貫通孔に挿通されたＰＣ鋼線より線２１は、滑車３４に掛けられ、滑車３４で角度を変えられて芯材２の上端に向って水平に延びている。

地盤アンカー２０は、山留め壁１の背面側の地盤に、山留め壁１の反対側に傾斜するように打設されている。その傾斜角度は、例えば、１０°〜２０°程度である。また、地盤アンカー２０の定着機構２６は、ＰＣ鋼より線２１が水平に挿入されるように、芯材２の上端に固定されており、ＰＣ鋼より線２１の上端を水平な状態で芯材２の上端に定着させている。このような地盤アンカー２０は、ＰＣ鋼より線２１に緊張力を導入された状態で、下部が地盤に定着され、上端が芯材２の上端に定着されている。

ここで、掘削領域３の周囲の地盤には、掘削領域３の深さから約２０〜４５度の角度の直線の主働すべり線９を想定することができるが、地盤アンカー２０のアンカー定着体２２は、主働すべり線９より深い位置（安定領域）に設けられている。これにより、地盤アンカー２０の緊張力を安定して発揮させることができる。

図１に示すように、緊張力Ｔを付与された地盤アンカー２０が、山留め壁１の背面側の地盤から山留め壁１側に所定角度（例えば、１０°〜２０°）傾斜した状態で上方へ伸び、滑車３４で鈍角（例えば、１００°〜１１０°）に曲がって山留め壁１の頭部に向って水平に延びる。ここで、地盤アンカー２０は、台座３０を介して地盤に垂直方向の反力Ｒ_Ｈ、及び水平方向の反力Ｒ_Ｈをとって、山留め壁１の頭部に水平力Ｔを作用させる。これにより、山留め壁１に対して背面側へ倒す方向への荷重が作用するため、山留め壁１の掘削領域３側へ倒れる方向へのモーメント及び変形が緩和され、山留め壁１の掘削領域３側への倒れが防止される。

図３〜図６は、本実施形態に係る地下躯体の施工手順を示す立面図又は斜視図である。まず、図３に示すように、山留め壁１を構築すると共に、支持構造１０を設置する。山留め壁１は、アースオーガ等の掘削機により柱列状の孔を掘削し、その掘削孔にセメントミルクを充填し、ソイルセメントが硬化する前に、Ｈ型鋼である芯材２を所定深さまで建て込むことにより構築する。この際、芯材２の上端を山留め壁１の頭部から突出させる。

また、支持構造１０は、まず、地盤アンカー２０を掘削領域３の外周側の地盤に打設する。次に、掘削領域３の外周側の地盤上に捨てコンクリートを打設することにより反力盤３２を構築し、反力盤３２上に滑車３４を設置する。そして、ＰＣ鋼より線２１を滑車３４にかけ、芯材２の上端に定着機構２６を固定し、ＰＣ鋼より線２１を、緊張力を導入した状態で定着機構２６により芯材２の上端に定着させる。ここで、地盤アンカー２０と山留め壁１とは同時に施工してもよい。

次に、図４に示すように、山留め壁１で囲まれた領域を掘削する。ここで、切梁や斜めの地盤アンカー等を支保工としていた従来は、山留め壁１が自立できる深さまでの１次掘削を行ってから支保工を設置し、その後、２次掘削を行う必要があったが、本実施形態では、掘削領域３の外周側に設置された支持構造１０により山留め壁１の掘削領域３側への倒れが防止されていることにより、従来の１次掘削と２次掘削とを連続して実施することができる。従って、掘削効率が向上する。

次に、図５に示すように、掘削領域３の底に基礎４を構築し、基礎４の上に地下１階の床５、地下１階の柱壁６を構築し、その上に１階の床７を構築する。この際、基礎４、地下１階の床５、柱壁６を山留め壁１の支保工として構築する。ここで、地下躯体を構築する際に掘削領域３内に支保工が障害物として存在しないことにより、地下躯体工事の制約が少なく、施工効率が向上する。

次に、図６に示すように、支持構造１０を撤去する。ここで、支持構造１０を撤去する際は、ＰＣ鋼より線２１を切断することにより山留め壁１の頭部に付与していた水平力を除去し、その後、台座３０を撤去する。なお、地盤アンカー２０は地盤中に残置しても撤去してもよい。また、支持構造１０を撤去する時期は、１階の床７を構築した後であれば、１階の柱壁８を構築する時期、あるいはそれ以降のいつでもよい。さらに、１階の床７を構築していなくても、基礎４および地下１階の床５もしくはこれらと柱壁６を構築することで、山留め架構の安全性が計算上確認できれば、支持構造１０を撤去してよい。

ここで、山留め壁１の頭部に付与していた水平力を除去する際、地下躯体が山留め壁１の支保工として機能することにより、山留め壁１の頭部が水平力を除去した際の反力で掘削領域３側に曲がることを防止できる。

以上説明したように、本実施形態に係る山留め壁１の支持構造１０では、山留め壁１の頭部に定着させた地盤アンカー２０を、山留め壁１の背面側の地盤上に設置した台座３０の滑車３４で水平な状態から鉛直に近い状態に方向転換させて地盤深方へ延伸させた。これにより、地盤アンカー２０の山留め壁１からの水平方向の距離を抑えたうえで、地盤アンカー２０を地盤の深い位置まで打設することが可能になる。従って、山留め壁１の背面側の敷地の広狭に関わらず、山留め壁１の頭部に水平力を与えて山留め壁１の掘削領域３側への倒れを防止する地盤アンカー２０を打設することが可能になる。

また、地盤アンカー２０を山留め壁１の頭部に接続するため、地盤アンカーを山留め壁１の表面側から背面側の地盤に対して斜め下方に直線的に打設する場合のように、掘削して山留め壁１の表面側を露出させる必要がない。従って、掘削領域３における掘削を実施する前か後かに関わらず、地盤アンカー２０を打設することが可能になる。ここで、地盤アンカー２０を打設するための掘削（即ち、山留め壁が自立できる深さまでの１次掘削）が不要になることにより、支持構造１０を構築した後に、従来の１次掘削と２次掘削とを連続して実施することができる。従って、掘削効率が向上する。

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、上述の実施形態では、山留め壁をソイルセメント柱列壁としたが、親杭横矢板壁や矢板壁等の他の山留め壁にも本発明を適用できる。

また、上述の実施形態では、地盤アンカー２０を山留め壁１の反対側へ傾斜させたが、鉛直でもよく、あるいは、山留め壁１側へ傾斜させてもよい。さらに、上述の実施形態では、地盤アンカー２０のＰＣ鋼より線２１を回転可能な滑車３４に掛けたが、該滑車３４に替えて回転しないガイドを用いてもよい。

また、上述の実施形態では、芯材２の上端を山留め壁１の頭部から突出させたが、突出させずに背面側地盤をすき取ることにより頭部を露出させてもよい。また、上述の実施形態では、芯材２に対して定着機構２６および台座３０を１対１の関係で設置しているが、芯材２同士を水平つなぎあるいは腹起しによって連結させることにより、複数本の芯材２に対して１個の定着機構２６および台座３０を設置するようにしてもよい。

１山留め壁、２芯材、３掘削領域、４基礎、５地下１階の床、６地下１階の柱壁、７１階の床、８１階の柱壁、９主働すべり線、１０支持構造、２０地盤アンカー、２１ＰＣ鋼より線（緊張材）、２２アンカー定着体、２４アンカー中間部、２６定着機構、３０台座、３２反力盤、３４滑車（ガイド）

Claims

山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、山留め壁の背面側の地盤上に前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドを設置し、前記緊張材を前記山留め壁の頭部に定着させることにより、前記山留め壁の頭部に背面側への荷重を付与することを特徴とする山留め壁の支持方法。
前記地盤アンカーを鉛直線に対して傾斜するように打設することを特徴とする請求項１に記載の山留め壁の支持方法。
前記地盤アンカーを地盤に定着させる定着体を、前記山留め壁の背面側の地盤のすべり線より深い位置に設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の山留め壁の支持方法。
山留め壁の背面側の地盤に地盤アンカーを打設し、山留め壁の背面側の地盤上に前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドを設置し、前記緊張材を前記山留め壁の頭部に定着させることにより、前記山留め壁の頭部に背面側への荷重を付与する工程と、
前記山留め壁の内側の領域を掘削する工程と、
掘削した領域に地下躯体を前記山留め壁の支保工となるように構築する工程と、
前記地下躯体の構築後に前記山留め壁の頭部から前記荷重を除去する工程と、
を備えることを特徴とする地下躯体の構築方法。
山留め壁の背面側の地盤に打設された地盤アンカーと、
山留め壁の背面側の地盤上に設置され、前記地盤アンカーの緊張材の向きを前記山留め壁の頭部に向うように変えるガイドと、
を備え、前記緊張材が前記山留め壁の頭部に定着されていることを特徴とする山留め壁の支持構造。