JP2016141972A

JP2016141972A - 拡幅部の天井部分の土留方法および地下部分の拡幅方法

Info

Publication number: JP2016141972A
Application number: JP2015016759A
Authority: JP
Inventors: 宏紀相浦; Hiroki Aiura
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-08
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: JP6476450B2

Abstract

【課題】安全性の向上に寄与する、拡幅部の天井部分の土留方法および地下部分の拡幅方法を提供する。【解決手段】地下部分の掘削途中にある拡幅予定箇所の上部の土層内に支持梁３０を設け、前記支持梁３０に案内されるように、複数の土留具８０を順次継ぎ足しながら押し込んで、拡幅部Ｃの天井部分を土留する。この土留具８０によって土留された箇所の直下の拡幅予定箇所を掘削して、地下部分の掘削途中に拡幅部Ｃを構築する。【選択図】図８

Description

本発明は、地下部分の掘削途中から設ける拡幅部の天井部分を土留するための、拡幅部の天井部分の土留方法、および地下部分の掘削途中から拡幅部を設けるための、地下部分の拡幅方法に関する。

地下構造物を構築する際、埋設物等の関係や、構造物寸法に合わせて掘削土量を減らす観点から、掘削初期の開口寸法を小さくし、地下部分の途上から立坑を拡幅する場合がある。

このような場合における立坑の拡幅方法として、特許文献１には以下の手順が記載されている。
（１）拡幅予定箇所に対し、天井用拡幅土留め体が挿入できる空間部を形成し、該空間部の奥行き方向に向かって天井用拡幅土留め体を配置する。
（２）天井用拡幅土留め体の下側を縦方向に掘削して下部拡幅空間を形成してから、側壁部分に下部拡幅縦土留め体を配置する。

特開２００７−１０７２４２号公報

しかし、前記特許文献１に記載の方法の場合、天井用拡幅土留め体が挿入できる空間部を掘削する際に、土留されていない箇所（オーバーハング部）が生じるため、上部地盤のゆるみ、沈下または崩壊の恐れを除去できない。

よって、本発明は、前記した課題を解決することで、安全性の向上に寄与する、拡幅部の天井部分の土留方法および地下部分の拡幅方法を提供することを目的の一つとする。

上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、地下部分の掘削途中から設ける拡幅部の天井部分の土留方法であって、拡幅予定箇所の上部の土層内に支持梁を設け、前記支持梁に案内されるように、複数の土留具を順次継ぎ足しながら押し込んで、拡幅部の天井部分を土留する、ことを特徴とする。
また、本願の第２発明は、前記第１発明において、地下部分の掘削側に配置したジャッキでもって前記土留具を押し込むことを特徴とする。
また、本願の第３発明は、地下部分の掘削途中から拡幅部を設けるための方法であって、（ａ）拡幅予定箇所に達するまで、土留壁の構築および掘削側地盤の掘削を行い、（ｂ）拡幅予定箇所の上部の土層内に支持梁を設け、（ｃ）前記支持梁に案内されるように、複数の土留具を順次継ぎ足しながら押し込んで、拡幅予定箇所の上部の土層内に土留面を構築し、（ｄ）前記（ｃ）工程の完了後または並行して、前記土留面によって土留された拡幅予定箇所を掘削して拡幅部を形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、拡幅予定箇所を常に土留しながら掘削作業を行うことができるため、オーバーハング部の発生が無く、上部地盤のゆるみ、沈下または崩壊の恐れも無い。よって、拡幅作業を安全且つ早期に行うことができる。

本発明に係る方法の手順を示す概略図（１）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（２）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（３）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（４）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（５）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（６）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（７）。本発明に係る方法の手順を示す概略図（８）。土留具の配置に係るその他の方法例を示す概略図。本発明に係る先端土留具の第１実施例を示す斜視図。先端土留具の撤去例を示す概略図。本発明に係る先端土留具の第２実施例を示す斜視図。本発明に係る後続土留具の斜視図。

以下、各図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

地盤の開削に親杭横矢板工法の土留壁を用いる場合において、本発明に係る、拡幅部の天井部分の土留方法および地下部分の拡幅方法の手順の一例について、図１〜８を参照しながら説明する。
なお、各工程は、作業に矛盾の無い限り、順番の入れ換えや同時並行での実施が可能である。

＜１＞土留壁の構築および地盤の掘削（図１）
まず、拡幅予定箇所Ａの上部周辺に達するまで、土留壁１０の構築および掘削側地盤の掘削を行う。
本実施例では、前記土留壁１０の構築に親杭横矢板工法を用いる。
この親杭横矢板工法では、所定間隔を設けて地盤中に打設した複数の親杭１１間に、順次横矢板１２を挿入することで、土留壁１０を構築する。
この時点で拡幅予定箇所Ａの上部周辺まで達した掘削部分の切り土面は、横矢板で土留された土留壁１０が構築された状態となっている。

＜２＞横孔の形成および支持梁の設置（図２）
次に、拡幅予定箇所Ａの上部にある土層（上部土層Ｂ）内に横孔２０を設け、横孔２０の孔内に支持梁３０を設置する。

横孔２０は、支持梁を設置するために形成する箇所である。
横孔２０は、公知の削孔方法によって形成することができる。
横孔２０の長さは、拡幅予定箇所Ａの奥行き長を超える（上部土層Ｂを貫通する）ように設定することが望ましい。その理由は後述する支持梁の設置の欄で説明する。

支持梁３０は、後述する土留具を上部土層Ｂ内に圧入する際において、該土留具の案内機能と、上部土層Ｂの支持機能を目的とする部材である。

支持梁３０は、該支持梁３０の側面に土留具の側端を収容する溝部を有する部材であることを要する。よって、支持梁３０にはＨ形鋼やＣ形鋼などの溝形鋼、などを用いることができる。

支持梁３０は、拡幅予定箇所Ａの幅方向に複数配置する。支持梁３０の配置本数は、拡幅幅や土留具の幅に応じて適宜設定すればよい。

支持梁３０は、拡幅予定箇所Ａの奥行き長（拡幅長）を超える位置まで根入れした状態とする。
この根入れ部３１を設けることにより、支持梁３０は、少なくとも根入れ部３１による片持ち状態で、上部土層Ｂを支持することができる。
なお、地盤の状態によっては、さらに、親杭１１の表面に設けた受けピース３２で支持梁３０の後端側（掘削側）を支持しておき、前記した根入れ部３１とともに支持梁３０を二点支持した態様としてもよい。
その他、支持梁の後端側を親杭１１や受けピース３２に溶接する方法も考えられる。

支持梁３０を横孔２０の孔内に設置した後は、横孔２０と支持梁３０との間の隙間部分に充填材４０を充填する。充填材４０には流動化処理土や低強度のモルタルなど、後述する土留具の圧入作業に支障のない材料を用いるものとする。

＜３＞切梁等の設置（図３）
次に、対向する土留壁１０間に、切梁５０を、腹起５１を介して架設したのち、前記切梁５０に反力支持梁を介してジャッキ６０を設ける。
このジャッキ６０は、各土留具を、地中へと押し込むための部材である。

＜４＞拡幅予定箇所周辺までの地盤掘削（図４）
次に、拡幅予定箇所Ａが完全に露出する位置まで、掘削地盤を掘削する。
なお、仮に拡幅予定箇所Ａの地盤の自立が期待できない場合には、事前に当該箇所を改良しておくなどの対策を施しておけばよい。

＜５＞先端土留具の圧入（図５）
次に、先端土留具７０を上部土層Ｂへと圧入していく。
圧入方法としては、まず先端土留具７０の後端をジャッキ６０にセットし、ジャッキ６０を伸張して先端土留具７０を上部土層Ｂに押し込んでいく。
このとき、先端土留具７０は、隣り合う支持梁３０の間に位置することとなる。
よって先端土留具７０は、該先端土留具７０の両側にある支持梁３０の溝部によって案内されながら地中に配置される。

先端土留具７０は、上部土層Ｂに複数の土留具を配置するにあたり、最も先端側に取り付ける平面視プレート状の部材である。なお、先端土留具７０の先端部分をくさび形状としておけば、地中の土を掻き出して排土することができるため、圧入が容易となる。

＜６＞後続土留具の接続および圧入の再開（図６）
先端土留具７０を、ジャッキ６０である程度地中に圧入した後には、ジャッキ６０を戻して、先端土留具７０とジャッキ６０との間の空間に、後続土留具８０を継ぎ足す。
そして、ジャッキ７０を再度伸張させて、拡幅予定箇所Ａへの先端土留具７０による圧入を再開する。
この圧入作業により、後続土留具８０も上部土層Ｂの地中へと配置することとなり、一体化した前記先端土留具７０および後続土留具８０は連続する土留面９０を形成し、拡幅部の天井部分に相当する土留面９０は徐々に延長されていくこととなる。

後続土留具８０は、前方に先端土留具７０との接続機構を備え、後方に別体の後続土留具８０との接続機構をそなえた平面視プレート状の部材であればよい。
本実施例では、先端土留具７０と後続土留具８０、ならびに後続土留具８０同士は、ボルト連結が可能な構造を呈している。

＜７＞拡幅予定箇所の掘削（図７）
拡幅予定箇所Ａのうち、先端土留具７０や後続土留具８０によって上部土層Ｂが土留された部分（土留された上部土層Ｂ１）の下方にある拡幅予定箇所Ａは、掘削が可能な状態となる。
よって、この掘削可能な拡幅予定箇所Ａについて公知の方法で掘削を行っていく。
この掘削作業は、前記した各土留具による土留が完全に完了した後に実施しても良いし、土留部分が構築されていく度に適宜実施していってもよい。

＜８＞拡幅部の形成（図８）
上記＜６＞の工程を繰り返しつつ、適宜＜７＞の工程を実施することで、上部土層Ｂは、土留された上部土層Ｂ１となり、拡幅予定箇所Ａは、徐々に掘削されて拡幅部Ｃが形成される。
深さ方向に拡幅部Ｙを拡張する必要がある際には、ライナープレート工法などの公知の拡幅工法で、拡幅部Ｃの拡張・地盤掘削を行っていく。

なお、先端土留具７０は、拡幅予定箇所が後続土留具８０によって完全に土留された後に適宜回収して別途カバープレートなどで土留し直してもよいし、そのまま残しておいても良い。

このように、本実施例にかかる方法によれば、拡幅予定箇所の掘削作業時には、常に先端土留具や後続土留具によって上部土層を土留した状態を維持することができる。

本発明の第２実施例について図９を参照しながら説明する。
本発明は、各土留具の圧入作業において、前記した第１実施例中の工程＜５＞に係る切梁５０に設けたジャッキ６０による方法に限られない。
例えば、切梁５０の代わりに、親杭１１に接続した鋼材（図９（ａ））や、カウンターウェイト（図９（ｂ））や、アンカー（図示せず）などに、ジャッキ６０を設ける態様を採用することができる。
また、土留具を押し込む方法として、ジャッキ６０の代わりに、バックホウによって土留具を押し込む方法や、土留具に振動をかけながら圧入する方法などの公知の圧入方法を適宜採用することができる。
また、拡幅予定箇所Ａに至る土留壁１０の構築方法は、親杭横矢板工法（図９（ａ））に限らず、ライナープレート工法（図９（ｂ））など、公知の方法を適宜採用することができる。

本発明の第３実施例（図示せず）について説明する。
本発明における支持梁の設置工程は、第１実施例のように横孔を形成する工程を省略することもできる。
例えば、支持梁３０を上部土層Ｂに圧入して地中に埋め込み可能な構成としてもよい。

次に、拡幅部の天井部分に相当する箇所の土留に用いる各土留具の一例について図１０〜１３を参照しながら説明する。

＜１＞先端土留具（図１０、図１１）
先端土留具７０は、上部土層に複数の土留具を配置するにあたり、最も先端側に取り付ける土留具である。

［先端形状］
図１０は第１実施例に係る先端土留具を上下に返した状態の斜視図である。
先端土留具７０の先端は、一部または全部をくさび形状とすることが望ましい。これは、先端土留具を地中への押し込みを容易としたり、押し込んだ際の排土を促したりするためである。
図１０に示す先端土留具７０では、底面７１の一部について、先端７２から後端７３にかけて傾斜させた傾斜面７１１を設けている。
先端土留具７０のくさび形状の例は、図１０に示す形状に限られず、排土性能に優れる形状の中から適宜採用すればよい。

［分割構成］
図１１は、第２実施例に係る先端土留具を上下に返した状態の分解斜視図である。
本実施例に係る先端土留具７０は、幅方向に複数分割してなる複数の分割体からなる。これらの分割体は公知の連結構造によって、着脱自在に構成している。
図１１に示す構成では、先端土留具は幅方向に三分割されており、それぞれを、右側部７０ａ、中央部７０ｂ、左側部７０ｃと称している。
また、これらの分割体の分割面にはテーパを設けておくことが好ましい。
このような構成としておけば、幅長の異なる別体の中央部７０ｂを別途用意しておくことで、中央部７０ｂの交換により、先端土留具７０全体の幅長を調整可能な構成とすることができる。よって、拡幅部の幅が異なる現場での転用が容易となる。
また、当該構成によれば、図１２に示すように、先端土留具７０の回収が容易となる点で有益である。
図１２にその一例を示す。先端土留具７０を回収する際には、まず中央部７０ｂを撤去し、その空いた空間に、支持梁３０の溝部に一部が収容されている右側部７０ａや左側部７０ｃを引き寄せて取り出すことができる。

＜２＞後続土留具（図１３）
図１３は、後続土留具を上下に返した状態の斜視図である。
後続土留具８０は、先端土留具７０の後方に継ぎ足されることで土留面を延伸するための部材である。
図１３に示す後続土留具８０も、図１１における先端土留具と同様、幅方向に複数分割してなる分割体（右側部８０ａ、中央部８０ｂ、左側部８０ｃ）から構成している。
当該構成により、該分割体を交換によって後続土留具全体の幅長を調整することができる。
前記分割体は、平板状のパネルからなる上面８１と、上面８１の全縁に設けた側面８２とを有している。
先端側および後端側の側面８２には、先端土留具７０や別体の後続土留具８０との連結孔を設けておき、左右側の側面８２には別体の分割体と連結するための連結孔を設けた構成とする。
後続土留具の形状は、図１３に示す形状に限られず、公知形状の中から適宜採用することができる。

Ａ：拡幅予定箇所
Ｂ：上部土層Ｂ１：土留された上部土層
Ｃ：拡幅部
１０：土留壁１１：親杭１２：横矢板
２０：横杭
３０：支持梁３１：根入れ部３２：受けピース
４０：充填材
５０：切梁５１：腹起５２：鋼材
５３：カウンターウェイト
６０：ジャッキ
７０：先端土留具
７０ａ：右側部７０ｂ：中央部７０ｃ：左側部
７１：底面７１１：傾斜面
７２：先端
８０：後続土留具
８０ａ：右側部８０ｂ：中央部８０ｃ：左側部
８１：上面
８２：側面
９０：土留面

Claims

地下部分の掘削途中から設ける拡幅部の天井部分の土留方法であって、
拡幅予定箇所の上部の土層内に支持梁を設け、
前記支持梁に案内されるように、複数の土留具を順次継ぎ足しながら押し込んで、拡幅部の天井部分を土留する、
ことを特徴とする、拡幅部の天井部分の土留方法。
地下部分の掘削側に配置したジャッキでもって前記土留具を押し込むことを特徴とする、
請求項１に記載の拡幅部の天井部分の土留方法。
地下部分の掘削途中から拡幅部を設けるための方法であって、
（ａ）拡幅予定箇所に達するまで、土留壁の構築および掘削側地盤の掘削を行い、
（ｂ）拡幅予定箇所の上部の土層内に支持梁を設け、
（ｃ）前記支持梁に案内されるように、複数の土留具を順次継ぎ足しながら押し込んで、拡幅予定箇所の上部の土層内に土留面を構築し、
（ｄ）前記（ｃ）工程の完了後または並行して、前記土留面によって土留された拡幅予定箇所を掘削して拡幅部を形成する、
ことを特徴とする、地下部分の拡幅方法。