JP2018091107A - 地下構造体の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地下構造体を容易に構築できる地下構造体の構築方法を提供する。【解決手段】まず、地盤２の掘削予定箇所の外側に山留壁３を構築する。次に、山留壁３の内側の地盤２の掘削を行うとともに、山留壁３の内面に沿って地下躯体６の外周部６１を構築する工程を繰り返し、地下躯体６の外周部６１を深さ方向に連続するように構築する。その後、基礎躯体６３を外周部６１と連続するように構築し、地下躯体６の内側部分６２を構築する。【選択図】図１

Description

本発明は、地下構造体の構築方法に関する。

地下躯体工事では、地盤に山留壁を形成してその内側を掘削した後、順打ち工法にて地下躯体を施工することが多い。

図５はその例であり、まず図５（ａ）に示すように地盤２の掘削予定箇所の両側に山留壁３を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように山留壁３の内側の地盤２を掘削し（１次掘削）、露出した山留壁３の内側に１段目の支保工４を架設する。支保工４は腹起しや切梁等である。以下、１段目、２段目等というときは上から数えた段数をいうものとする。

１段目の支保工４を架設した後、図５（ｃ）に示すように山留壁３の内側を更に掘り下げて（２次掘削）、この時露出した山留壁３の内側に２段目の支保工４を架設する。この例では、その後図５（ｄ）に示すように山留壁３の内側の地盤を更に掘り下げて床付位置まで掘削する（３次掘削）。

地下躯体はコンクリート製のものであり、前記のように順打ち工法によって施工する。ここでは、図５（ｅ）に示すように床付位置に基礎躯体６３を構築した後、図５（ｆ）に示すように２段目の支保工４を解体し、図５（ｇ）に示すように地下２階部分の躯体６４を構築する。同様に、１段目の支保工４を解体した後、図５（ｈ）に示すように地下１階部分の躯体６５を構築し、地下躯体６が完成する。

特許文献１には、このような工法の例として、山留壁の内側を掘削する際に地下躯体の外周部の構造体を構築することで山留壁の補強に利用することが記載されている。

特開平11−241353号公報

前記した図５の例では、周囲の土圧に抵抗するため支保工４の数量が多くなりがちである。また図５（ｆ）に示す工程において最下段（２段目）の支保工４を解体する際に山留壁３の変形が大きくなり、さらに上段（１段目）の支保工４を解体する際や掘削工事中にも山留壁３の変形は生じるため、山留壁３のスペックを高くする必要がある。また、掘削工事中は他の工事ができないため、工期短縮が難しいという問題もある。

このような問題を解決する方法として地下躯体を上から順に構築する逆打ち工法もあるが、先行して構築したスラブ等の躯体や構真柱によってその後の施工効率や施工環境が悪くなることが多く、コストもかかる。

特許文献１の方法では地盤の掘削時に地下躯体の外周部を構築することで山留壁を補強するが、当該外周部が深さ方向に不連続に構築されるため、十分な補強効果が得られない可能性もある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、地下構造体を容易に構築できる地下構造体の構築方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための本発明は、地盤の掘削予定箇所の外側に山留壁を構築し、前記山留壁の内側の地盤の掘削を行って前記山留壁の内面に沿って構造体を構築する工程を繰り返し、前記構造体を深さ方向に連続するように構築することを特徴とする地下構造体の構築方法である。

本発明では、山留壁の内側を掘削して山留壁の内面に沿って地下構造体を構築する工程を繰り返し、地下構造体を深さ方向に連続するように構築することで、山留壁を効果的に補強して剛性を向上させることができる。そのため山留壁や支保工のスペックの低減、支保工の数量の削減が可能となり、支保工解体時等の山留壁の変形も抑えることができる。結果、地下構造体を容易に構築できるようになり、地盤の掘削と並行して地下構造体を構築することで工期短縮にもつながる。

前記構造体を構築した後、当該構造体の内側に支保工を設けることが望ましい。
これにより、地盤掘削中の山留壁の変形を抑えることができる。上記の通り山留壁は地下構造体によって補強されるので、支保工のスペックの低減、数量の削減が可能となる。

前記構造体は地下躯体の外周部の構造体であり、前記地下躯体の外周部の構造体を深さ方向に連続するように構築した後、前記地下躯体の内側部分の構造体を構築することが望ましい。
これにより、外周部の構造体と内側部分の構造体から構成される地下躯体を容易に構築でき、工期短縮が可能になる。

また、前記地下躯体の内側部分の構造体として、前記地下躯体の最上部のスラブを先に構築することも可能である。
これにより、地下躯体工事と並行して地上部分の躯体工事を行うことができ、工期短縮が可能になる。

また、前記地下躯体の内側部分の構造体を構築する前に、前記地下躯体の外周部の構造体と連続する基礎躯体を構築することが望ましい。
これにより、周囲の土圧に対し地下躯体の外周部と基礎躯体が一体となって抵抗でき、支保工解体時等の山留壁の変形を抑えることができる。

本発明により、地下構造体を容易に構築できる地下構造体の構築方法を提供することができる。

地下構造体の構築方法の例を示す図。 支保工４および型枠８、８’の例を示す図。 地下躯体６の外周部６１の一部を先行して構築する例。 地下構造体の構築方法の別の例を示す図。 従来の地下躯体６の構築方法を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

[第１の実施形態]
図１は本発明の第１の実施形態に係る地下構造体の構築方法の例を示す図である。本実施形態では、コンクリート製の地下躯体６（地下構造体）を構築する際に、地下躯体６の外周部６１の構造体は逆打ち工法によって上から順に施工するが、その他の部分は順打ち工法により下から順に施工する。

すなわち、本実施形態では、まず図１（ａ）に示すように、地盤２の掘削予定箇所を囲むように、掘削予定箇所の外側に山留壁３を形成する。山留壁３は例えばコンクリート製の地中連続壁や鋼材を芯材として挿入したソイルセメント柱列壁である。

その後、図１（ｂ）に示すように山留壁３の内側の地盤２を掘削し（１次掘削）、露出した山留壁３の内面に沿って地下１階の外周部６１の構造体を構築する。外周部６１の構造体（以下、単に外周部６１という）は例えば外壁等の地下構造体である。予め山留壁３に設けたスタッドやアンカー等を外周部６１に埋設し、山留壁３と外周部６１の一体性を高めるようにしてもよい。

そして、図１（ｃ）に示すように地下１階の外周部６１の内側に１段目の支保工４を架設する。

図２（ａ）は支保工４の例を示す図であり、図１（ｃ）を上から見たものである。本実施形態では平面において略ロの字状に連続するように筒状の山留壁３や地下躯体６の外周部６１が形成されており、外周部６１が腹起しとして機能して従来のような腹起しが不要あるいは削減できる。支保工４は例えば外周部６１の間に架け渡した切梁や隅部に設置した火打ち等であり、外周部６１に火打ち金物やブラケットを予め設置することで切梁施工の効率化や支保工４の数量の削減を図ることができる。また例えば、外周部６１の剛性が高まるので切梁等の設置間隔も大きくできる。

こうして１段目の支保工４を設けた後、図１（ｄ）に示すように山留壁３の内側の地盤２を更に掘り下げて（２次掘削）、この時露出した山留壁３の内面に沿って地下２階の外周部６１を構築する。そして、前記と同様、地下２階の外周部６１の内側に２段目の支保工４を架設する。

地下２階の外周部６１は、先程構築した地下１階の外周部６１と深さ方向に連続するように構築する。地下２階の外周部６１は、図２（ｂ）に例示するように孔８１を有する型枠８を設置した後、孔８１からコンクリートを注入することによって構築できる。ただし、これに限ることはない。例えば図２（ｃ）に示すように上端部を折り曲げた型枠８’を用い、型枠８’の上端部と地下１階の外周部６１の間の隙間８２からコンクリートを注入してもよい。

前記のように２段目の支保工４を設けた後、図１（ｅ）に示すように山留壁３の内側の地盤２を更に掘り下げて床付位置まで掘削する（３次掘削）。

本実施形態では、この後地下躯体６の外周部６１を除く部分を順打ち工法によって施工する。

ここでは、まず図１（ｆ）に示すように床付位置に基礎躯体６３を構築する。基礎躯体６３は、地下２階の外周部６１と連続するように構築する。

その後、２段目（最下段）の支保工４を解体して図１（ｇ）に示すように地下２階の外周部６１の内側部分６２の構造体を構築する。内側部分６２の構造体（以下、単に内側部分６２という）は例えば地下２階の天井スラブ（地下１階の床スラブ）であるが、これに限ることはない。

地下１階についても同様に、１段目の支保工４を解体した後、図１（ｈ）に示すように外周部６１の内側部分６２を構築する。これにより地下躯体６が完成し、地下躯体工事が完了する。

このように、本実施形態では、山留壁３の内側を掘削して山留壁３の内面に沿って地下躯体６の外周部６１を構築する工程を繰り返し、地下躯体６の外周部６１を深さ方向に連続するように構築することで、山留壁３を効果的に補強して剛性を向上させることができる。そのため山留壁３や支保工４のスペックの低減、支保工４の数量の削減が可能となり、支保工解体時等の山留壁３の変形も抑えることができる。結果、地下躯体６を容易に構築できるようになり、地盤２の掘削と並行して地下躯体６の外周部６１を構築することで工期短縮にもつながる。

また、地下躯体６の外周部６１を構築した後、外周部６１の内側に支保工４を設置することで、地盤掘削中の山留壁３の変形を抑えることができる。上記の通り山留壁３は地下躯体６の外周部６１によって補強されるので、支保工４のスペックの低減、数量の削減が可能となる。

さらに、地下躯体６の内側部分６２を構築する前に、地下躯体６の外周部６１と連続する基礎躯体６３を構築することで、土圧に対し地下躯体６の外周部６１と基礎躯体６３が一体となって抵抗でき、支保工解体時等の山留壁３の変形を抑えることができる。

また本実施形態では、地下躯体６の外周部６１として平面において略ロの字状に連続する筒状の外壁を先行して構築しており、図２（ａ）に示したように筒状の山留壁３の内面に沿って筒状の外周部６１を形成することで山留壁３を面的に補強でき、高い補強効果が得られる。なお、地下躯体６の外周部６１には、壁体の他平面の外周部に配置される柱等も含まれ、このような柱等も先行して構築できる。

また、本実施形態において山留壁３はコンクリート製の地中連続壁や鋼材を挿入したソイルセメント柱列壁としたが、これに限ることはない。山留壁３は鋼矢板や鋼管矢板など鋼製のものや、木材あるいはソイルモルタル等によるものでもよい。また親杭横矢板壁などであってもよい。この場合でも前記の手順で地盤２の掘削と地下躯体６の外周部６１の構築を行うことで前記と同様の効果が得られる。

また、施工面積が広い場合には、山留壁３の内側の一部で先行して地盤２を掘削し、図３に例示する地下躯体６の外周部６１の構築と残りの部分の掘削を同時に行うことができる。こうして工区を分けて外周部の躯体工事を行うことで、工事に要する人員の山崩しが可能となる。

その他、本実施形態では山留壁３を筒状に設けているが、平面直線状の山留壁３を２列平行するように設けることも可能である。あるいは筒状に山留壁３を設ける場合でも、その一部のみ（例えば略ロの字状の平面の山留壁３の一辺だけ）で上記のように地下躯体６の外周部６１を先行構築する場合もある。

さらに、本実施形態では地下躯体６の外周部６１を地下１階と地下２階部分に分けて構築しているが、これに限ることはなく、地下躯体の外周部は上下に分けて構築するものであればよい。また地下躯体の深さ（階数）も特に限定されない。さらに、本実施形態では山留壁３の内面に沿った地下躯体６の外周部６１を先行して構築した後、地下躯体６の内側部分６２を構築しているが、山留壁３の内面に沿って壁体等の地下構造体を構築するだけ（内側部分の構築を行わない）の場合も考えられる。ただし、地下躯体６の外周部６１を先行して構築した後、地下躯体６の内側部分６２を構築することで、外周部６１の構造体と内側部分６２の構造体から構成される地下躯体６を容易に構築でき、工期短縮が可能になる。

次に、本発明の別の例について第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なる構成について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。

[第２の実施形態]
第２の実施形態は、基礎躯体６３の構築後の手順において第１の実施形態と異なる。

すなわち、本実施形態では前記の手順で図４（ａ）に示すように基礎躯体６３を構築した後、図４（ｂ）に示すように構真柱７等の建方を行って地下１階の外周部６１の内側部分６２を先に構築する。当該内側部分６２は例えば地下１階の天井スラブ（地上１階の床スラブ）である。このスラブは地下躯体６の最上部のスラブであり、構真柱７等で支持される。

そして、図４（ｃ）に示すように２段目の支保工４を解体し、図４（ｄ）に示すように地下２階の外周部６１の内側部分６２を上記と同様に構築する。これにより地下躯体６が完成し、最後に図４（ｅ）に示すように１段目の支保工４を解体する。

本実施形態でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、この例では地下躯体６の最上部のスラブを先に構築するので、以降の地下躯体工事と並行して地上部分の躯体工事を行うことができ、工期短縮につながる。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

２：地盤
３：山留壁
４：支保工
６：地下躯体
７：構真柱
８、８'：型枠
６１：外周部
６２：内側部分
６３：基礎躯体
６４：躯体
６５：躯体
８１：孔
８２：隙間

Claims (5)

1. 地盤の掘削予定箇所の外側に山留壁を構築し、
   前記山留壁の内側の地盤の掘削を行って前記山留壁の内面に沿って構造体を構築する工程を繰り返し、前記構造体を深さ方向に連続するように構築することを特徴とする地下構造体の構築方法。
2. 前記構造体を構築した後、当該構造体の内側に支保工を設けることを特徴とする請求項１記載の地下構造体の構築方法。
3. 前記構造体は地下躯体の外周部の構造体であり、
   前記地下躯体の外周部の構造体を深さ方向に連続するように構築した後、前記地下躯体の内側部分の構造体を構築することを特徴とする請求項１または請求項２記載の地下構造体の構築方法。
4. 前記地下躯体の内側部分の構造体として、前記地下躯体の最上部のスラブを先に構築することを特徴とする請求項３記載の地下構造体の構築方法。
5. 前記地下躯体の内側部分の構造体を構築する前に、前記地下躯体の外周部の構造体と連続する基礎躯体を構築することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の地下構造体の構築方法。

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