JP2015124475A - 土留壁、及び土留壁の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】壁状地盤改良体を補強する心材の長さを変えることにより、低コストの土留め壁を提供する。【解決手段】土留め壁は、壁状地盤改良体１２と、壁状地盤改良体１２に埋設される高心材１６と、高心材１６よりも頭部１８Ｈ位置が低くなるように、壁状地盤改良体１２に埋設される低心材１８と、を備えている。このようにすることにより、複数の高心材１６を壁状地盤改良体１２に一律に埋設する構成と比較して、壁状地盤改良体１２を補強する心材のコストを低減することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、土留壁、及び土留壁の施工方法に関する。

土留め壁としては、壁状地盤改良体に複数の心材を埋設したもの知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。

特開２０１０−１９６４４１号公報 特開２０１３−１４４８７６号公報 特開２００３−３４２９４８号公報 特開２００７−２７７８３０号公報

ところで、壁状地盤改良体に作用する土圧は、地盤の深度が深くなるに従って大きくなる。そのため、長さが同じ複数の心材を壁状地盤改良体の全長に亘って一律に埋設すると、壁状地盤改良体の上部の補強が過剰となり、不経済になる可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、壁状地盤改良体を補強する心材のコストを削減することを目的とする。

請求項１に記載の土留め壁は、壁状地盤改良体と、前記壁状地盤改良体に埋設される高心材と、前記高心材よりも頭部位置が低くなるように、前記壁状地盤改良体に埋設される低心材と、を備えている。

請求項１に係る土留壁によれば、低心材を高心材よりも頭部位置が低くなるように壁状地盤改良体にすることにより、壁状地盤改良体に作用する土圧に応じて壁状地盤改良体を補強することができる。つまり、壁状地盤改良体の下部を高心材及び低心材で補強する一方で、壁状地盤改良体の上部を高心材で補強することができる。したがって、複数の高心材を壁状地盤改良体に一律に埋設する構成と比較して、壁状地盤改良体を補強する心材のコストを削減することができる。

請求項２に記載の土留壁の施工方法は、高心材と該高心材よりも頭部位置が低い低心材とが埋設された壁状地盤改良体の内側にコンクリート地下壁を構築する土留め壁の施工方法であって、硬化前の前記壁状地盤改良体内に、前記高心材と、頭部に支柱が取り付けられた前記低心材とを落とし込む心材埋設工程と、硬化した前記壁状地盤改良体の内壁面側を削り取って前記高心材、前記低心材、及び前記支柱を露出させ、露出した前記高心材、前記低心材、及び前記支柱にセパレータを固定して前記コンクリート地下壁用の型枠を取り付ける型枠設置工程と、を備えている。

請求項２に係る土留壁の施工方法によれば、心材埋設工程において、硬化前の壁状地盤改良体内に、高心材及び低心材を落とし込む。この際、低心材は、その頭部位置が高心材の頭部位置よりも低くなるように壁状地盤改良体内に落とし込む。また、低心材の頭部には、支柱が取り付けられる。この支柱は、低心材と共に壁状地盤改良体内に落とし込まれ、壁状地盤改良体の上部に埋設される。

次に、型枠設置工程において、壁状地盤改良体の内側を削り取り、高心材、低心材、及び支柱を露出させる。そして、露出した高心材、低心材、及び支柱にセパレータを固定してコンクリート地下壁用の型枠を取り付ける。

このように本発明では、高心材と低心材とを壁状地盤改良体に埋設することにより、壁状地盤改良体に作用する土圧に応じて壁状地盤改良体を補強することができる。より具体的には、壁状地盤改良体の下部を高心材及び低心材で補強する一方で、壁状地盤改良体の上部を高心材で補強することができる。したがって、複数の高心材を壁状地盤改良体に一律に埋設する構成と比較して、壁状地盤改良体を補強する心材のコストを削減することができる。

また、壁状地盤改良体の上部には、低心材の頭部に取り付けられた支柱が埋設される。この支柱及び高心材にセパレータを固定することにより、壁状地盤改良体の上部におけるセパレータのピッチを壁状地盤改良体の下部と同様にすることができる。したがって、新たな型枠サポート等の仮設が不要になるため、コンクリート地下壁の施工性を向上させることができる。

請求項３に記載の土留壁の施工方法は、請求項２に記載の土留壁の施工方法において、前記心材埋設工程において、仮設心材を前記低心材の頭部に着脱可能に取り付けると共に該仮設心材に沿って配置された前記支柱を前記低心材の頭部に固定し、前記仮設心材及び前記支柱を前記低心材と共に前記壁状地盤改良体内に落とし込んだ後、前記仮設心材を前記低心材の頭部から取り外して引き上げる。

請求項３に係る土留壁の施工方法によれば、心材埋設工程において、仮設心材を低心材の頭部に着脱可能に取り付けると共に該仮設心材に沿って配置された支柱を低心材の頭部に固定し、これらの仮設心材及び支柱を低心材と共に壁状地盤改良体内に落とし込む。そのため、仮設心材の自重によって低心材を壁状地盤改良体の下部へ容易に落とし込むことができる。

また、支柱を仮設心材に沿って配置し、仮設心材と共に壁状地盤改良体内に落とし込むことにより、支柱の傾きや変形が抑制される。したがって、壁状地盤改良体内に支柱を精度良く埋設することができる。

請求項４に記載の土留壁の施工方法は、請求項３に記載の土留壁の施工方法において、前記心材埋設工程において、平面視にて一対の前記支柱を前記仮設心材の中心に対して対称に配置する。

請求項４に係る土留壁の施工方法によれば、心材埋設工程において、平面視にて一対の支柱を仮設心材の中心に対して対称に配置することにより、仮設心材の偏心が抑制される。これにより、壁状地盤改良体内に仮設心材を落とし込む際に、仮設心材及び支柱の傾きが抑制される。したがって、壁状地盤改良体内に支柱をさらに精度良く埋設することができる。

以上説明したように、本発明に係る土留め壁、及び土留壁の施工方法によれば、壁状地盤改良体を補強する心材のコストを削減することができる。

本発明の一実施形態に係る土留め壁を示す縦断面図である。 図１に示される土留め壁の施工方法を説明する図１の２−２線断面図に対応する断面図である。 図１に示される壁状地盤改良体を内側から見た正面図である。 図３に示される低心材を壁状地盤改良体に落とし込む方法を説明する説明図である。 図４に示される低心材の頭部に仮設心材を取り付けた状態を示す説明図である。 図５に示される仮設心材を上から見た平面図である。 図５に示される低心材及び仮設心材を壁状地盤改良体に落とし込んだ状態を示す説明図である。 図７に示される一対のアングルを架台の一対の横架材に仮留めした状態を示す平面図である。 図８に示される壁状地盤改良体から仮設心材を引き抜いた状態を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る土留め壁、及び土留壁の施工方法について説明する。

図１に示されるように、土留め壁１０は、壁状地盤改良体１２と、壁状地盤改良体１２の内側に構築されたコンクリート地下壁３２とを備えている。壁状地盤改良体１２は、ソイルセメントによって形成されている。この壁状地盤改良体１２は、例えば、地中に壁状に連続して造成された複数の柱状地盤改良体等によって形成されている。

ここで、壁状地盤改良体１２が地盤１４から受ける土圧Ｐは、地盤１４の深度が深くなるに従って大きくなる。そこで、本実施形態では、図２及び図３に示されるように、土圧Ｐに応じて複数の高心材１６及び低心材１８を壁状地盤改良体１２に交互に埋設している。

図２に示されるように、高心材１６及び低心材１８は、壁状地盤改良体１２に面外方向の剛性を付与する補強材であり、例えば、形鋼や鋼管等で形成される。なお、本実施形態では、高心材１６及び低心材１８がＨ形鋼で形成されている。高心材１６及び低心材１８は、長手方向を上下方向とすると共に強軸方向（フランジ部１６Ａ，１８Ａの対向方向）を壁状地盤改良体１２の壁厚方向として壁状地盤改良体１２に埋設されている。また、高心材１６と低心材１８とは、壁状地盤改良体１２の面内方向に交互に配列されている。

なお、高心材１６と低心材１８とは、必ずしも交互に配列する必要はなく、例えば、複数本の高心材１６を連続させても良いし、複数の低心材１８を連続させても良い。

図３に示されるように、高心材１６は、壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕ及び下部１２Ｌに亘って配置されている。一方、低心材１８は、その全長が高心材１６よりも短くされると共に、その頭部１８Ｈ位置が高心材１６の頭部１６Ｈ位置よりも低くなるように壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌに埋設されている。これにより、土圧Ｐが大きくなる壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌが高心材１６及び低心材１８によって補強される一方で、土圧Ｐが小さくなる壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕが高心材１６によって補強されている。

また、低心材１８の頭部１８Ｈには、支柱の一例としての一対のアングル２０，２２が取り付けられている。一対のアングル２０，２２は、後述するセパレータ５６を支持可能であれば良く、低心材１８よりも部材断面や剛性が小さい部材で形成されている。この一対のアングル２０，２２は、長手方向を上下方向として低心材１８の上に配置されると共に、その下端部が低心材１８の頭部１８Ｈにそれぞれ溶接等により接合されている。また、図２に示されるように、一対のアングル２０，２２のうち、一方のアングル２０は壁状地盤改良体１２の内壁面１２Ａ側に配置され、他方のアングル２２は壁状地盤改良体１２の外壁面１２Ｂ側に配置されている。なお、支柱は、アングル２０，２２に限らず、形鋼や鋼管、平鋼板等であっても良い。

ここで、壁状地盤改良体１２の内壁面１２Ａは、略平坦面とされている。この内壁面１２Ａからは、高心材１６、低心材１８、及び一方のアングル２０のフランジ部１６Ａ，１８Ａ，２０Ａが露出している。この壁状地盤改良体１２の内壁面１２Ａ側に、コンクリート地下壁３２（図１参照）が構築されている。

コンクリート地下壁３２は、例えば、鉄筋コンクリート造で形成される。また、コンクリート地下壁３２は地下構造物３０の外壁とされており、基礎スラブ３４の外周部から立ち上げられている。このコンクリート地下壁３２と壁状地盤改良体１２とは、高心材１６及び低心材１８のフランジ部１６Ａ，１８Ａに設けられた図示しない複数のスタッド等を介して互いに一体化されており、合成壁を構成している。

次に、土留め壁１０の施工方法の一例について説明する。

先ず、地盤改良体構築工程において、地盤１４に壁状地盤改良体１２を構築する。具体的には、地盤１４に複数の柱状改良体を壁状に連続して造成する。

次に、心材埋設工程において、壁状地盤改良体１２が硬化する前に、図示しないクレーン等によって複数の高心材１６及び低心材１８を所定の間隔で壁状地盤改良体１２に落とし込む。この際、低心材１８は、仮設心材４２及び一対のアングル２０，２２と共に壁状地盤改良体１２に落とし込む。

具体的には、図４に示されるように、先ず、クレーン等によって低心材１８の下部のみを硬化する前の壁状地盤改良体１２に落とし込む。この状態で、低心材１８の上部を地盤１４上に仮設された架台４０の横架材４０Ａに仮留めする。なお、符号３８は、壁状地盤改良体１２用の施工溝である。

次に、図示しないクレーン等によって仮設心材４２を低心材１８の上方へ移動し、図５に示されるように、仮設心材４２の下端部を低心材１８の頭部１８Ｈに着脱可能に取り付けると共に、仮設心材４２に沿って配置された一対のアングル２０，２２の下端部２０Ｌ，２２Ｌを低心材１８の頭部１８Ｈに取り付ける。

ここで、仮設心材４２及び一対のアングル２０，２２の構成について補足する。仮設心材４２は、例えば低心材１８と同様のＨ形鋼等で形成されており、その頭部にクレーン等のワイヤロープ４４が取り付けられる。この仮設心材４２の下端部には、例えば油圧によって開閉し、低心材１８の頭部１８Ｈを把持する油圧チャック等の把持具４６が設けられている。この把持具４６によって低心材１８の頭部１８Ｈを把持することにより、仮設心材４２の下端部が低心材１８の頭部１８Ｈに着脱可能に取り付けられる。なお、低心材１８の頭部１８Ｈには、把持具４６が取り付けられる取付孔４８（図４参照）が形成されている。また、符号５０は、把持具４６に作動油を供給する油圧ホースである。

一対のアングル２０，２２は、仮設心材４２の長手方向に沿って配置されている。この一対のアングル２０，２２の下端部２０Ｌ，２２Ｌは、仮設心材４２から下方へ延出しており、溶接等によって低心材１８の頭部１８Ｈに接合される。

また、一対のアングル２０，２２は、図６に示されるように、仮設心材４２の一対のフランジ部４２Ａの内側に配置されており、上端部が固定金具（挟締金具）５２によってフランジ部４２Ａにそれぞれ仮留めされている。また、一対のアングル２０，２２は、平面視にて仮設心材４２の中心（図心）Ｃに対して対称に配置されている。これにより、仮設心材４２を壁状地盤改良体１２内に落とし込むときに、仮設心材４２の傾きが抑制されている。

なお、ここでいう「対称」とは、厳密な対称だけでなく、一対のアングル２０，２２の製造誤差や取付誤差等により厳密な対称位置からずれた構成も含む概念である。

次に、低心材１８の上部を架台４０の横架材４０Ａから取り外し、図７に示されるように、低心材１８、仮設心材４２及び一対のアングル２０，２２を硬化前の壁状地盤改良体１２内に落とし込む（矢印ａ）。これにより、低心材１８が壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌに落とし込まれ、その頭部１８Ｈ位置が高心材１６の頭部１６Ｈ位置（図３参照）よりも低くなる。

次に、仮設心材４２の一対のフランジ部４２Ａからアングル２０，２２をそれぞれ取り外すと共に、取り外したアングル２０，２２を図８に示される固定金具（挟締金具）５４によって一対の横架材４０Ａにそれぞれ仮留めする。なお、図８では、仮設心材４２の図示を省略している。

次に、仮設心材４２の把持具４６を低心材１８の頭部１８Ｈから取り外し、図９に示されるように、クレーン等によって仮設心材４２のみを引き上げ（矢印ｂ）、一対のアングル２０，２２を壁状地盤改良体１２内に残置する。

以上の手順を繰り返し、高心材１６及び低心材１８を壁状地盤改良体１２内に落とし込み、壁状地盤改良体１２を硬化させる。これにより、高心材１６及び低心材１８が壁状地盤改良体１２に埋設される。なお、一対のアングル２０，２２の上部は、所定位置で切断する。

次に、図２に示されるように、型枠設置工程において、硬化した壁状地盤改良体１２の内壁面１２Ａ側を削り取り、高心材１６、低心材１８、及び一方のアングル２０のフランジ部１６Ａ，１８Ａ，２０Ａをそれぞれ露出させる。そして、露出した各フランジ部１６Ａ，１８Ａ，２０Ａにセパレータ５６の一端部を溶接等により固定すると共に、鉄筋等を適宜配筋した後、セパレータ５６の他端部にパネル状の型枠５８を取り付ける。

次に、コンクリート打設工程において、型枠５８内にコンクリートを打設して硬化させる。その後、型枠５８を脱型する。これにより、壁状地盤改良体１２に沿ってコンクリート地下壁３２が構築される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

図３に示されるように、低心材１８は、高心材１６よりも頭部１８Ｈ位置が低くなるように壁状地盤改良体１２に埋設されている。この低心材１８と高心材１６とを交互に壁状地盤改良体１２に埋設することにより、壁状地盤改良体１２に作用する土圧Ｐに応じて壁状地盤改良体１２を補強することができる。つまり、壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌを高心材１６及び低心材１８で補強する一方で、壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕを高心材１６で補強することができる。

したがって、複数の高心材１６を壁状地盤改良体１２に一律に埋設する構成と比較して、壁状地盤改良体１２を補強する心材（高心材１６及び低心材１８）の材料コストを削減することができる。

一方、低心材１８と高心材１６とを交互に壁状地盤改良体１２に埋設すると、壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕでは、低心材１８が存在しない分、コンクリート地下壁３２用の型枠５８を支持するセパレータ５６のピッチ（間隔）が広くなる。そのため、当該型枠５８を十分に支持することができなくなる虞がある。この場合、新たな型枠サポート等の仮設が必要になるため、コンクリート地下壁３２の施工性が煩雑になる。

この対策として本実施形態では、低心材１８の頭部１８Ｈにアングル２０を取り付け、低心材１８と共に壁状地盤改良体１２に埋設している。このアングル２０及び高心材１６にセパレータ５６を固定することにより、壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕにおけるセパレータ５６のピッチを壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌと同様にすることができる。したがって、新たな型枠サポート等の仮設が不要になるため、コンクリート地下壁３２の施工性を向上させることができる。

また、本実施形態では、前述した心材埋設工程において、仮設心材４２を低心材１８の頭部１８Ｈに着脱可能に取り付ける。これにより、仮設心材４２の自重によって低心材１８が壁状地盤改良体１２内に落とし込まれる。したがって、低心材１８を壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌに容易に落とし込むことができる。

また、仮設心材４２に一対のアングル２０，２２を仮留めし、仮設心材４２と共に壁状地盤改良体１２内に落とし込むことにより、一対のアングル２０，２２の傾きや変形が抑制される。したがって、壁状地盤改良体１２内に一対のアングル２０，２２を精度良く埋設することができる。

しかも、一対のアングル２０，２２を平面視にて仮設心材４２の中心Ｃ（図６参照）に対して対称に配置することにより、仮設心材４２の偏心が抑制される。これにより、壁状地盤改良体１２内に仮設心材４２及び一対のアングル２０，２２を落とし込む際に、これらの仮設心材４２及び一対のアングル２０，２２の傾きが抑制される。したがって、壁状地盤改良体１２内に一対のアングル２０，２２をさらに精度良く埋設することができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、壁状地盤改良体１２の上部１２Ｕにおいて、高心材１６及びアングル２０にセパレータ５６をそれぞれ固定した例を示したが、これに限らない。例えば、隣接する高心材１６とアングル２０とに横材を架け渡し、当該横材にセパレータ５６を固定しても良い。これと同様に、壁状地盤改良体１２の下部１２Ｌにおいて、隣接する高心材１６と低心材１８とに横材を架け渡し、当該横材にセパレータ５６を固定しても良い。

また、上記実施形態では、低心材１８の頭部１８Ｈに一対のアングル２０，２２を取り付けた例を示したが、これに限らない。低心材１８の頭部１８Ｈには、少なくとも１本のアングル（支柱）を取り付けることができる。

また、上記実施形態では、土留め壁１０を壁状地盤改良体１２及びコンクリート地下壁３２で形成した例を示したが、コンクリート地下壁３２は適宜省略可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 土留め壁
１２ 壁状地盤改良体
１２Ａ 内壁面
１６ 高心材
１６Ｈ 頭部
１８ 低心材
１８Ｈ 頭部
２０ アングル（支柱）
２２ アングル（支柱）
３２ コンクリート地下壁
４２ 仮設心材
５６ セパレータ
５８ 型枠

Claims (4)

1. 壁状地盤改良体と、
   前記壁状地盤改良体に埋設される高心材と、
   前記高心材よりも頭部位置が低くなるように、前記壁状地盤改良体に埋設される低心材と、
   を備える土留め壁。
2. 高心材と該高心材よりも頭部位置が低い低心材とが埋設された壁状地盤改良体の内側にコンクリート地下壁を構築する土留め壁の施工方法であって、
   硬化前の前記壁状地盤改良体内に、前記高心材と、頭部に支柱が取り付けられた前記低心材とを落とし込む心材埋設工程と、
   硬化した前記壁状地盤改良体の内壁面側を削り取って前記高心材、前記低心材、及び前記支柱を露出させ、露出した前記高心材、前記低心材、及び前記支柱にセパレータを固定して前記コンクリート地下壁用の型枠を取り付ける型枠設置工程と、
   を備える土留壁の施工方法。
3. 前記心材埋設工程において、仮設心材を前記低心材の頭部に着脱可能に取り付けると共に該仮設心材に沿って配置された前記支柱を前記低心材の頭部に固定し、前記仮設心材及び前記支柱を前記低心材と共に前記壁状地盤改良体内に落とし込んだ後、前記仮設心材を前記低心材の頭部から取り外して引き上げる、
   請求項２に記載の土留壁の施工方法。
4. 前記心材埋設工程において、平面視にて一対の前記支柱を前記仮設心材の中心に対して対称に配置する、
   請求項３に記載の土留壁の施工方法。

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