JP3516391B2 - 地山掘削工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地表面が傾斜し
た場所に於ける掘削工事、例えば、橋梁下部工の掘削工
事、鉄塔基礎の掘削工事、トンネル換気塔の掘削工事に
用いる工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地表面が傾斜した場所に於ける掘削工事
には、次のような工法がよく知られている。その一は、
グランドアンカー併用親杭横矢板方式土留め壁を用いた
掘削工法である。この工法には次のような問題点があ
る。即ち、斜面上で土留め杭を地山に立て込む場合、汎
用機械が使用できないためコスト高になる。土留め杭や
支保工の設置・撤去・運搬には大型の建設機械が不可欠
であり、従って堅固な足場を必要とする。掘削深さが深
くなると、支保工（腹起こし）及びグランドアンカーの
設置・撤去回数が増えるので施工が煩雑になる結果、コ
スト高になる。横矢板と地山との間に生じる空隙によっ
て、背面地盤の変形を招くことがある。永久構造物とし
て存置する場合、景観を損なうことがある。

【０００３】その二は、法付きオープンカット工法によ
る掘削工法である。この工法には、掘削土量が多くな
る、広い用地を必要とする、掘削土量が多いため、地山
全体の安定を損なう場合がある、長大な人工斜面が発生
するので景観を損なう、人工斜面の維持・管理費が発生
するなどの問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、前者の工法に対しては、工事費を低減す
る、特殊工法や大型建設機械を使用しない、施工足場を
簡便にする、必要最小限の面積での施工を可能にする、
掘削に伴う地山変形を抑制する、景観に与える影響を最
小限に抑えることにある。又後者の工法に対しては、掘
削土量を最小にする、必要最小限の面積での施工を可能
にする、自然破壊や景観に与える影響を最小限に抑え
る、人工斜面の維持・管理費を最小限にする、施工中の
安全性を確保することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の特徴は次の点
にある。即ち、地表面が傾斜した場所において、グラン
ドアンカー又は第１のロックボルトで支持されて、地表
面に築造したリング状の鉄筋コンクリート製又は鋼製の
梁で形成されるリングビームと、リングビームの内側を
段階的に掘削して掘削穴を形成する掘削段階ごとに、鉄
筋又は金網で補強されて掘削穴の内周面にコンクリート
で築造され、リングビームに固定された逆巻き壁と、掘
削周面の地山補強とリングビーム及び逆巻き壁の重量を
支持するために逆巻き壁と一体化された第２のロックボ
ルトとで構成された土留め構造物をベースとして、地山
を垂直に掘削することを特徴とする地山掘削工法であ
る。

【０００６】このような工法により、リングビームがこ
れを支持するグランドアンカー（又は第１のロックボル
ト）に支持され、又鉄筋コンクリート製の場合は鉄筋の
補強により、鋼製の梁の場合はそれ自体の強度により支
持されているため、土留め構造物全体の水平移動を防止
することができる。

【０００７】又、逆巻き壁は外力に対して抵抗が大きい
アーチ構造となるので、その壁厚を薄くできて経済的な
土留め壁を築造することができる。

【０００８】逆巻き壁と一体化した第２のロックボルト
により、土留め構造物の重量を支持するので、先行掘削
が可能であり、地山を補強する効果もあるので、逆巻き
壁に作用する土圧を軽減することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】地表面が傾斜する場所に、橋脚下
部工を行なう場合を示す図面により、この発明の掘削工
法を説明する。先ず図１ないし図３で示すように、
（１）リングビーム滑動防止工として、地表面の所定の
位置、即ち、橋脚下部工を行なうために掘削して形成し
ようとする掘削穴１１の周辺に、第１のロックボルト１
群を設置する。このリングビーム滑動防止工が完了する
と、（２）リングビーム２を鉄筋コンクリートで築造す
る。リングビームの鉄筋３ａを組むとき、後述の逆巻き
壁をリングビームに固定するための鉄筋３ｂを組み付け
ておく。リングビームの築造により、第１のロックボル
ト１は上端部がリングビーム内に取り込まれて、第１の
ロックボルトはリングビームと一体化する。この結果、
予定する掘削穴１１は、リングビームで取り囲まれるこ
とになる。

【００１０】次いで、図１、図４、図５のように、
（３）リングビーム２の所定位置にグランドアンカー４
（又はロックボルト）群を設置する。グランドアンカー
群の設置が完了すると、（４）リングビームの内側を任
意の深さ、通常０．５〜２．０ｍの深さに掘削し、掘削
するごとに、地山の小崩壊を防止するために、掘削穴１
１の内周面に約１０ｃｍの厚さでコンクリートを吹き付
けて、一次吹き付けコンクリート壁５を形成するととも
に、一次吹き付けコンクリート壁に第２のロックボルト
６群を設置する、沈下防止工を行なっていく。

【００１１】そして（４）の沈下防止工を行ないなが
ら、（５）掘削深度が任意の深さ、通常２ｍに達するま
で掘削していって、（６）鉄筋７（又は金網）を一次吹
き付けコンクリート壁５の内側に組み立てたのち、約２
０〜３０ｃｍの厚さでコンクリートの二次吹き付け（又
は現場打ち）を行なって、逆巻き壁８を掘削穴１１の内
周面に形成する。逆巻き壁は、前記鉄筋３ｂによってリ
ングビームに固定されることになる。掘削穴１１の予定
深度に達するまで、（４）〜（６）の作業を繰り返す。

【００１２】なお、前記予定深度に達すると、逆巻き壁
８の下端に環状の底蓋コンクリート９を、又、底蓋コン
クリートの内周面下端にガイドウオール１０を築造す
る。そして橋脚基礎穴１２を掘削する。

【００１３】

【発明の効果】アーチ効果を持つリング構造なので、軽
量で安定性の高い土留め構造物となる。又、大型建設機
械を必要としないので、堅固な足場や広い面積を必要と
しない。

【００１４】支保工が不要なので、掘削深が深くなるほ
ど施工性、経済性が向上する。グランドアンカーを必要
とする場合には、一度にグランドアンカーを設置できる
ので、さらに経済性が向上する。

【００１５】地山に密着した土留め壁を築造できるの
で、掘削に伴う地山の緩みを抑制できるうえ、掘削面を
鉄筋コンクリートで覆うので、維持・管理費を少なくす
ることができる。又、掘削段階ごとに土留め壁を構築し
ていくので安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】施工の順序を説明する断面図である。

【図２】沈下防止工を施したリングビームの断面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ視図である。

【図４】リングビーム滑動防止用のロックボルトを省略
した土留め構造物の断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ視図である。

【符号の説明】

１ 第１のロックボルト（リングビーム滑動防止用） ２ リングビーム ４ グランドアンカー ６ 第２のロックボルト（沈下防止用） ８ 逆巻き壁 １１ 掘削穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 591135082 日本道路公団 東京都千代田区霞が関３丁目３番２号 (74)上記１名の代理人 100107917 弁理士 笠原 英俊 (72)発明者 田中 一 静岡県富士市青島町195−３ (72)発明者 伊藤 廣史 岡山県岡山市田町１丁目10−28 田町ハ イマート40Ａ (56)参考文献 特開 平７−71182（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−310925（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−88080（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−33637（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 1/08 E02D 17/08 E02D 27/42 E21D 5/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地表面が傾斜した場所において、グランド
   アンカー又は第１のロックボルトで支持されて、地表面
   に築造したリング状の鉄筋コンクリート製又は鋼製の梁
   で形成されるリングビームと、リングビームの内側を段
   階的に掘削して掘削穴を形成する掘削段階ごとに、鉄筋
   又は金網で補強されて掘削穴の内周面にコンクリートで
   築造され、リングビームに固定された逆巻き壁と、掘削
   周面の地山補強とリングビーム及び逆巻き壁の重量を支
   持するために逆巻き壁と一体化された第２のロックボル
   トとで構成された土留め構造物をベースとして、地山を
   垂直に掘削することを特徴とする地山掘削工法。
2. 【請求項２】前記リングビームを支持する第１のロック
   ボルトは、リングビーム設置予定地に予め設置しておく
   ことを特徴とする請求項１記載の地山掘削工法。