JP2016204834A

JP2016204834A - 山留め壁

Info

Publication number: JP2016204834A
Application number: JP2015083476A
Authority: JP
Inventors: 貴穂河野; Takao Kono; 紀幸中津; Noriyuki Nakatsu; 昭次山川; Shoji Yamakawa; 英明瀧澤; Hideaki Takizawa; 良輔 ▲高▼橋; Ryosuke Takahashi
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2016-12-08

Abstract

【課題】横矢板を設置する作業手間を低減することができる山留め壁を提供する。【解決手段】間隔を置いて地盤１２中へ設置されたＨ形鋼杭１８と、地盤１２の根切りにより露出したＨ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面側に配置された横矢板２０と、横矢板２０をフランジ部２４の外面に取り付ける取付手段２２と、を有する山留め壁。【選択図】図１

Description

本発明は、親杭横矢板工法により構築される山留め壁に関する。

親杭横矢板工法は、地盤の根切り工事において、所定間隔を置いてＨ形鋼からなる親杭を地盤中に複数打設し、地盤の掘削に伴って親杭間に横矢板を掛け渡して設置することにより山留め壁を構築する根切り山留め工法である。

しかし、この工法では、根切り側から親杭のフランジ部の裏側の地盤を削り、フランジ部の裏側へ左右端部を差し込んで横矢板を設置しなければならない。すなわち、横矢板を設置するために、多くの作業手間が掛かってしまう。

引用文献１には、地盤中に所定間隔を置いて複数打設されたＨ形鋼からなる親杭の間に、連接配置された複数の横矢板を備える山留めユニットを打ち込み、横矢板を残して山留めユニットを引き上げることにより、親杭の間に複数の横矢板を一度に設置する工法が開示されている。

しかし、この方法では、複数の横矢板を備える山留めユニットを設置する部分の地盤を掘削しなければならず、作業手間が掛かってしまう。

特開２０１２−１５８９２６号公報

本発明は係る事実を考慮し、山留め壁の横矢板を設置する作業手間を低減することを課題とする。

第１態様の発明は、間隔を置いて地盤中へ設置されたＨ形鋼杭と、前記地盤の根切りにより露出した前記Ｈ形鋼杭のフランジ部の外面側に配置された横矢板と、前記横矢板を前記フランジ部の外面に取り付ける取付手段と、を有する山留め壁である。

第１態様の発明では、Ｈ形鋼杭のフランジ部の外面側に横矢板を配置して、取付手段によりＨ形鋼杭のフランジ部の外面に横矢板を取り付けるので、Ｈ形鋼杭のフランジ部の裏側の地盤を掘削して、このフランジ部の裏側へ左右端部を差し込んで横矢板を設置する必要がなくなる。すなわち、山留め壁の横矢板を設置する作業手間を低減することができる。

また、横矢板を外型枠とし、所定間隔を置いて外型枠の内側へ配置されるとともに、倒れ込みを防止するためにＨ形鋼杭のフランジ部に端部を接続したセパレータにより支えられた側型枠を内型枠として、コンクリート打設を行うことにより地下躯体外壁を構築する場合、コンクリート打設時に横矢板に作用するコンクリート圧を親杭に伝達することができる。

よって、Ｈ形鋼杭の設置間隔を大きくした場合においても、コンクリート打設時に内型枠に作用しセパレータを介してＨ形鋼杭へ伝達されるコンクリート圧からなる水平力と、Ｈ形鋼杭に直接作用するコンクリート圧と横矢板へ作用しＨ形鋼杭へ伝達されるコンクリート圧とを合わせた水平力と、の差を小さくする又は無くすることができる。

これにより、地下躯体外壁を形成するためのコンクリート打設時に生じるＨ形鋼杭の水平変位（倒れ込み）を低減することができる。すなわち、Ｈ形鋼杭の裏側へ左右端部を差し込んで横矢板を設置して構築する山留め壁と比べて、Ｈ形鋼杭の設置間隔を大きくすることが可能となり、経済的な山留め壁を構築することができる。

第２態様の発明は、第１態様の山留め壁において、前記横矢板の左右端部が前記フランジ部に重ね合わされている。

第２態様の発明では、横矢板からＨ形鋼杭へ水平力を効率よく伝達することができる。

本発明は上記構成としたので、山留め壁の横矢板を設置する作業手間を低減することができる。

本発明の実施形態に係る山留め壁を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る山留め壁を示す平面図である。本発明の実施形態に係る山留め壁の施工手順を示す平面図である。本発明の実施形態に係る地下躯体外壁の施工方法を示す側面断面図である。本発明の実施形態に係る地下躯体外壁の施工方法を示す平面図である。従来の山留め壁を示す斜視図である。従来の山留め壁の施工手順を示す平面図である。従来の地下躯体外壁の施工方法を示す側面断面図である。従来の地下躯体外壁の施工方法を示す平面図である。本発明の実施形態に係る取付手段のバリエーションを示す平面図である。本発明の実施形態に係る取付手段のバリエーションを示す平面図である。本発明の実施形態に係る取付手段のバリエーションを示す平面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る山留め壁について説明する。

図１の斜視図、及び図２の平面図には、本実施形態の山留め壁１０が示されている。山留め壁１０は、地盤１２の根切りにより形成された根切り部１４を取り囲む壁部１６に設けられ、壁部１６の周囲地盤の土圧を支えて壁部１６の崩壊を防いでいる。

山留め壁１０は、親杭としてのＨ形鋼杭１８と、横矢板２０と、取付手段としてのレール部材２２とを有して構成されている。

Ｈ形鋼杭１８は、フランジ部２４、２６、及びウェブ部２８を有して構成され、壁部１６の地盤１２中へ、壁部１６の壁面に沿って所定の間隔を置いて設置されている。また、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４は、地盤１２の根切りによって根切り部１４に露出している。

横矢板２０は、根切り部１４に露出したＨ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面側（根切り部１４側）に上下方向へ連接して複数配置され、レール部材２２によってフランジ部２４の外面３０に取り付けられている。

レール部材２２は、溝形鋼によって構成されており、フランジ部２４の外面３０に沿って上下方向へ複数配置され、この外面３０に溶接等により固定されている。レール部材２２の溝部３２に横矢板２０の左右端部を差し込んで横矢板２０の左右端部を水平方向（壁部１６から根切り部１４の方向）への力伝達可能にＨ形鋼杭１８のフランジ部２４に固定することにより、横矢板２０はフランジ部２４の外面３０に取り付けられている。

横矢板２０がフランジ部２４の外面３０に取り付けられた状態で、正面視にて（根切り部１４側からフランジ部２４を見て）横矢板２０の左右端部はフランジ部２４に重ね合わされている。

このように、レール部材２２によってフランジ部２４の外面３０に横矢板２０を取り付けることにより、ビス等を用いないで、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０側に横矢板２０を確実に取り付けることができる。

また、横矢板２０と、横矢板２０の背面に位置する地盤１２（壁部１６の壁面）との間には、隙間Ｓが形成されている。

山留め壁１０の施工手順は、まず、図３（ａ）の平面図に示すように、地盤１２中へ複数のＨ形鋼杭１８を打設し、所定の間隔を置いて設置する（親杭設置工程）。複数のＨ形鋼杭１８は、地盤１２の根切りにより壁部１６が形成される位置に、壁部１６の壁面に沿って設置する。

次に、図３（ｂ）の平面図に示すように、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４が根切り部１４へ露出するようにして、任意の深さ（例えば、１ｍ程度）だけ地盤１２の根切りを行う（根切り工程）。

次に、図３（ｃ）の平面図に示すように、根切り部１４へ露出したＨ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０にレール部材２２を取り付ける（レール部材取付工程）。

次に、図３（ｃ）に示すように、レール部材２２の溝部３２に横矢板２０の左右端部を差し込むことにより、フランジ部２４の外面３０に横矢板２０を取り付ける（横矢板取付工程）。

後は、根切り部１４の底面深度が所定深度になるまで、根切り工程、レール部材取付工程、横矢板取付工程を繰り返し行って、山留め壁１０を構築する。

図４の側面断面図、及び図５の平面図には、山止め壁１０の横矢板２０を外型枠にしてコンクリート打設することにより、根切り部１４に地下躯体外壁３４を構築する施工例が示されている。

ここでは、山止め壁１０を構成する上下方向へ連接して複数配置された横矢板２０を、外型枠３６とし、外型枠３６から所定間隔を置いて外型枠３６の内側へ（根切り部１４側へ）配置した側型枠を内型枠３８としている。また、コンクリート打設時の内型枠３８の倒れ込みを防止するために、内型枠３８は、一方の端部がＨ形鋼杭１８のフランジ部２４に接続されるとともに、他方の端部が内型枠３８に接続されたセパレータ４０によって支えられている。そして、外型枠３６と内型枠３８の間にコンクリートＶを打設し、このコンクリートＶを硬化させることによって、地下躯体外壁３４が構築される。図４及び図５には、コンクリート打設完了時（コンクリートＶが硬化する前）のコンクリート圧が生じている状態が示されている。

次に、本発明の実施形態に係る山留め壁の作用と効果について説明する。

図６の斜視図に示す従来の山留め壁４２は、図７（ａ）〜（ｄ）の平面図に示す施工手順により構築される。

まず、図７（ａ）に示すように、地盤１２中へ複数のＨ形鋼杭１８を打設し、所定の間隔を置いて設置する（親杭設置工程）。複数のＨ形鋼杭１８は、地盤１２の根切りにより壁部１６が形成される位置に、壁部１６の壁面に沿って設置する。

次に、図７（ｂ）に示すように、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４が根切り部１４へ露出するようにして、任意の深さ（例えば、１ｍ程度）だけ地盤１２の根切りを行う（根切り工程）。この際、隣り合うＨ形鋼杭１８の間の地盤１２を掘削して、横矢板２０を設置するためのスペースＱを形成する（横矢板設置準備工程）。

次に、図７（ｃ）に示すように、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の裏側へ横矢板２０の左右端部を差し込んで横矢板２０を設置する（横矢板設置工程）。

次に、図７（ｄ）に示すように、横矢板２０の背面のスペースＱに埋戻土４４を埋め戻す（埋め戻し工程）。

後は、根切り部１４の底面深度が所定深度になるまで、根切り工程、横矢板設置準備工程、横矢板設置工程、埋め戻し工程を繰り返し行って、山留め壁４２を構築する。

このように、従来の山留め壁４２では、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の裏側へ横矢板２０を設置するので、根切り部１４側からフランジ部２４の裏側の地盤１２を削り、フランジ部２４の裏側へ左右端部を差し込んで横矢板２０を設置しなければならない。よって、横矢板２０を設置するために、多くの作業手間が掛かってしまう。

これに対して、本実施形態の山留め壁１０では、図３（ｃ）に示すように、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０側に横矢板２０を配置して、取付手段としてのレール部材２２によりＨ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０に横矢板２０を取り付けるので、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の裏側の地盤１２を掘削して、このフランジ部２４の裏側へ左右端部を差し込んで横矢板２０を設置する必要がなくなる。すなわち、山留め壁１０の横矢板２０を設置する作業手間を低減することができる。

また、図８の側面断面図、及び図９の平面図に示すように、従来の山留め壁４２を構成する上下方向へ連接して複数配置された横矢板２０を外型枠４６とし、外型枠４６から所定間隔を置いて外型枠４６の内側へ（根切り部１４側へ）配置された側型枠を内型枠３８として、外型枠４６と内型枠３８の間にコンクリートＶを打設することにより地下躯体外壁４８を構築する場合、コンクリートＶの打設時において、横矢板２０に作用するコンクリート圧Ｐ_１はＨ形鋼杭１８へ伝達されずに直接、地盤１２へ伝達される。よって、Ｈ形鋼杭１８に作用する根切り部１４から壁部１６へ向かう方向（以下、「外方向５０」とする）の水平力は、Ｈ形鋼杭１８に直接作用するコンクリート圧Ｐ_１だけとなり、Ｈ形鋼杭１８の設置間隔に影響されずに一定の大きさになる。

一方、内型枠３８は、セパレータ４０の一方の端部をＨ形鋼杭１８のフランジ部２４に接続し、他方の端部を内型枠３８に接続して倒れ込みが防止されているので、内型枠３８へ作用するコンクリート圧Ｐ_２は内型枠３８及びセパレータ４０を介して全てＨ形鋼杭１８に伝達される。よって、Ｈ形鋼杭１８の設置間隔が大きくなるとＨ形鋼杭１８に作用する壁部１６から根切り部１４へ向かう方向（以下、「内方向５２」とする）の水平力が大きくなる。

よって、Ｈ形鋼杭１８の設置間隔が大きくなると、Ｈ形鋼杭１８に作用する外方向５０の水平力と内方向５２の水平力の差が大きくなり、コンクリートＶの打設時のＨ形鋼杭１８の水平変位が大きくなる。

これに対して、図４及び図５に示すように、本実施形態の山留め壁１０を構成する上下方向へ連接して複数配置された横矢板２０を外型枠３６にして、コンクリート打設により地下躯体外壁３４を構築すれば、コンクリートＶの打設時に横矢板２０に作用するコンクリート圧Ｐ_１をＨ形鋼杭１８に伝達することができる。

よって、Ｈ形鋼杭１８の設置間隔を大きくした場合においても、コンクリートＶの打設時に内型枠３８に作用しセパレータ４０を介してＨ形鋼杭１８へ伝達されるコンクリート圧Ｐ_２からなる内方向５２の水平力（Ｈ形鋼杭１８を内型枠３８側へ倒れ込ませようとする水平力）と、Ｈ形鋼杭１８に直接作用するコンクリート圧Ｐ_１と横矢板２０へ作用しＨ形鋼杭１８へ伝達されるコンクリート圧Ｐ_１とを合わせた外方向５０の水平力（Ｈ形鋼杭１８を壁部１６側へ倒れ込ませようとする水平力）と、の差を小さくする又は無くすることができる。

これにより、地下躯体外壁３４を形成するためのコンクリートＶの打設時に生じるＨ形鋼杭１８の水平変位（倒れ込み）を低減する又は無くすることができる。すなわち、図８及び図９の場合と比べて、Ｈ形鋼杭１８の設置間隔を大きくすることが可能となり、Ｈ形鋼杭１８の使用量を低減した経済的で環境負荷の小さい山留め壁を構築することができる。例えば、地盤１２の根切り時に作用する土圧に対抗するために必要なだけの間隔（例えば、２〜３ｍの間隔）でＨ形鋼杭１８を設置することができる。

例えば、地盤１２の単位体積重量を１７ｋＮ／ｍ^３、山留め壁１０、４２に作用する側圧係数を０．１、山留め壁１０、４２に作用する側圧の合力を１３．６ｋＮ／ｍ^２、Ｈ形鋼杭１８の高さ（根切り部１４の深さ）を４ｍ、Ｈ形鋼杭１８のウェブ高さを４００ｍｍ、Ｈ形鋼杭１８のフランジ幅を２００ｍｍとした同条件で、図１に示す本実施形態の山留め壁１０（Ｈ形鋼杭１８の設置間隔は３ｍ）を構築した場合と、図６に示す従来の山留め壁４２（Ｈ形鋼杭１８の設置間隔は１．５ｍ）を構築した場合とを比べると、構造計算上、本実施形態の山留め壁１０における根切り完了時のＨ形鋼杭１８の水平変位量は２．４ｃｍ、コンクリートＶの打設によるＨ形鋼杭１８の水平変位量の増分は０ｃｍ、Ｈ形鋼杭１８のトータルの水平変位量は２．４ｃｍ（＝２．４ｃｍ＋０ｃｍ）となり、従来の山留め壁４２における根切り完了時のＨ形鋼杭１８の水平変位量は１．６ｃｍ、コンクリートＶの打設によるＨ形鋼杭１８の水平変位量の増分は０．８ｃｍ、Ｈ形鋼杭１８のトータルの水平変位量は２．４ｃｍ（＝１．６ｃｍ＋０．８ｃｍ）となる。すなわち、山留め壁１０のＨ形鋼杭１８の設置間隔が山留め壁４２のＨ形鋼杭１８の設置間隔の２倍になっているにも拘らず、Ｈ形鋼杭１８の水平変位量のトータルは、山留め壁１０、４２の両方とも２．４ｃｍと同じになる。

さらに、本実施形態の山留め壁１０では、図２に示すように、横矢板２０の左右端部がＨ形鋼杭１８のフランジ部２４に重ね合わされているので、横矢板２０からＨ形鋼杭１８へ水平力を効率よく伝達することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図２に示すように、取付手段としてのレール部材２２によって、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４に横矢板２０を取り付けた例を示したが、取付手段は、横矢板２０の端部を水平方向への力伝達可能にＨ形鋼杭１８に取り付けられるものであればよい。例えば、図１０の平面図に示す山留め壁５８のように、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４にビス５４で横矢板２０の端部を固定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、図２に示すように、横矢板２０の左右端部をフランジ部２４に重ね合わせるようにして、横矢板２０の端部をフランジ部２４の外面３０に取り付けた例を示したが、水平方向への力伝達可能に横矢板２０の端部をＨ形鋼杭１８に取り付けられれば、横矢板２０の左右端部がフランジ部２４に重ね合わせられていなくてもよい。

例えば、図１１、１２に示す山留め壁６０、６２のように、横矢板２０の左右端部をフランジ部２４に重ね合わせないようにして、横矢板２０の端部をＨ形鋼杭１８のフランジ部２４に取り付けるようにしてもよい。図１１では、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０に固定された取付手段としてのレール部材５６に、横矢板２０の端部が取り付けられている。また、図１２では、Ｈ形鋼杭１８のフランジ部２４の外面３０に固定された取付手段としての接合プレート６４に、ビス５４によって横矢板２０の端部が取り付けられている。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、横矢板２０と、横矢板２０の背面に位置する地盤１２（壁部１６の壁面）との間に、隙間Ｓを形成した例を示したが、この隙間Ｓは無くてもよい。隙間Ｓを形成すれば、図５におけるコンクリートＶの打設時に横矢板２０に作用するコンクリート圧Ｐ_１の全てをＨ形鋼杭１８に伝達することができるので好ましい。

以上、本発明の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何等限定されるものでなく、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、５８、６０、６２山留め壁
１２地盤
１８Ｈ形鋼杭
２０横矢板
２２、５６レール部材（取付手段）
２４フランジ部
３０外面
５４ビス（取付手段）

Claims

間隔を置いて地盤中へ設置されたＨ形鋼杭と、
前記地盤の根切りにより露出した前記Ｈ形鋼杭のフランジ部の外面側に配置された横矢板と、
前記横矢板を前記フランジ部の外面に取り付ける取付手段と、
を有する山留め壁。
前記横矢板の左右端部が前記フランジ部に重ね合わされている請求項１に記載の山留め壁。