JP4013182B2 - 自立山留壁工法及び自立山留壁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自立山留壁工法及び自立山留壁、特に、傾斜山留壁の天端を引張材で拘束する自立山留壁工法及び自立山留壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自立山留壁工法には、例えば、（１）〜（５）がある。
（１）自立山留壁工法は、図１６に示すように、鉛直な山留壁１の曲げ剛性及び根入れ部
１ａの土の水平抵抗によって側圧を支える工法であり、最も一般的に用いられる自立山留
壁工法である。
（２）改良自立山留壁工法は、図１７に示すように、鉛直な山留壁１の天端の外周部を囲
むように、前記天端に剛接合して鉄筋コンクリート造の梁２を構築し、該梁２で山留壁１
に作用する側圧を負担し得るようにする工法（例えば、特開平６−５７７５０号公報、特
開平７−２５９０８０号公報参照）である。
（３）傾斜自立山留壁工法は、図１８に示すように、通常の山留壁を傾斜させて傾斜山留
壁３を構築する工法である。傾斜山留壁３が傾斜しているため、山留壁３の背面側の側圧
が減少し、傾斜山留壁３の曲げ剛性及び根入れ部３ａの長さを抑えることができる。
（４）バックアンカー工法は、図１９に示すように、鉛直な山留壁１の背面の地盤Ｇに斜
めにバックアンカー４を打設し、バックアンカー４の端を山留壁１に連結し山留壁の変形
を抑止する工法である。この工法は、掘削側に支保工が無いため、作業性が良く、平面規
模が大きい場合に適している。
（５）自立ＤＣＭ工法は、図２０に示すように、山留壁５をＤＣＭ改良体で造る工法であ
る。この工法は、掘削深度が浅く、平面規模が大きい場合に適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自立山留壁工法（１）は、地盤条件が悪い場合には、側圧が大きくなり根入れ部１ａが極端に長くなり、また、変形も大きくなり、山留壁１の曲げ剛性を大きくする必要が生じて、不経済な工法となる欠点がある。
改良自立山留壁工法（２）は掘削幅が大きくなった場合には、天端の梁２のスパンが大きくなるため、発生するモーメントが大きくなり、大きな断面の梁２が必要になり、不経済な工法となる欠点がある。
傾斜自立山留壁工法（３）は、変形により生じた傾斜山留壁３とその背面の地盤Ｇとの間の隙間に雨水等が流入した場合には、傾斜山留壁３に作用する側圧が水圧になり、山留壁３を傾斜させることによる側圧の減少を考慮することができなくなる。傾斜山留壁３とその背面の地盤Ｇとを、雨水等が流入しないように、一体化しておくことが必要である。
バックアンカー工法（４）は、一般に施工費が高く、また、バックアンカー４の打設・腹起し設置・アンカーの緊張等の作業が多く、工程的に問題になる場合がある。また、条件によっては、敷地境界を超えてバックアンカー４を打設する場合があり、近隣との協議が必要であり、バックアンカーの施工が不可能な場合もある。
自立ＤＣＭ工法（５）は、山留壁５を構成するＤＣＭ改良体の壁厚Ｂが掘削深度Ｄと同じくらいの厚さにするため、改良体の体積が大きくなり、山留壁５の施工費が一般的に高くなる欠点がある。
この発明の解決しようとする課題は、上記の（１）〜（５）の従来工法が有している欠点を有しない自立山留壁工法及び自立山留壁を提供すること、換言すると、掘削深度が比較的浅くかつ平面規模が大きくて、掘削側の支保工が不要で施工性がよい自立山留壁工法及び自立山留壁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の自立山留壁工法は、基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に定着体形成用の穴を堀り、引張り材の一端を前記傾斜山留壁の各芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、各引張り材の他端を前記穴中に押入して、前記穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにすることを特徴とするものである。
この発明の好ましい形態においては、その山留壁の一部又は全部をソイルセメント造の傾斜柱列山留壁で構成し、該傾斜柱列山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ柱列の間隔をおいた柱中に鋼製の芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜柱列山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜柱列山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、鋼製の引張り材の一端を前記傾斜柱列山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を定着体形成用の溝穴中に挿入して、前記溝穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の梁状の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにする。
この発明の好ましい他の形態においては、その傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に傾斜山留壁の天端に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、傾斜山留壁の上部と前記溝穴との間の地盤に仮設スラブ形成用の凹部を形成し、引張り材の一端を傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を前記溝穴中に押入し、前記引張り材の中間部分を前記凹部中に延在させて、前記溝穴及び凹部中にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体及び傾斜山留壁の上部と定着体との間の地盤を覆う仮設スラブを形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにする。
【０００５】
この発明の自立山留壁は、建物が構築される箇所の地表面から所定の深度のところに基礎を構築し、前記基礎の上側に地表面より下方に位置する下部分と地表面より上方に位置する上部分を備えた建物を構築し、地表面より下方に位置する建物の下部分の周囲の一部又は全部に山留壁を形成した自立山留壁において、前記山留壁の一部又は全部がソイルセメント造の傾斜山留壁で構成され、該傾斜山留壁が鉛直線に対して建物の下部分の外側に向けて傾斜しかつ間隔をおいて埋め込まれた芯材で補強され、前記傾斜山留壁の外側の地盤の主働すべり領域の外側の地中に前記傾斜山留壁の天端に沿ってコンクリート造の定着体が設けられ、引張り材の一端が前記傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結され、前記引張り材の他端が前記定着体中に埋め込まれて定着体に連結され、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と定着体との間の引張り材がコンクリート造の仮設スラブ中に埋め込まれ、張り材が地表に沿って地表の近くに延在していることを特徴とするものである。
定着体は、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達され、定着体の定着部分に作用する受働土圧が定着体に伝達される引張力よりも大きくなるように、例えば、コンクリート造にて構成する。
【０００６】
芯材として、例えば、Ｈ形断面の鋼材（Ｈ形鋼）を用い、引張り材として、例えば、鉄筋を用いるが、これに限定するものではない。
この発明の自立山留壁及び自立山留壁工法は、掘削深度が比較的浅く（例えば、１０ｍ以下）平面規模が大きい（例えば、一辺が３０ｍ以上）場合に適している。
また、この発明を多層の建物躯体の下部を免震層にした建物の構築に適用する場合には、例えば、自立山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削して造った掘削底上に、コンクリート造の基盤、フーチング等の基礎を構築し、該基礎上に多数の免震装置を備えた免震層を設け、該免震層上に多層の建物躯体を構築するようにする。
【０００７】
【発明の作用】
この発明に係る自立傾斜山留壁は、山留壁が傾斜山留壁で構成され、該傾斜山留壁が鉛直線に対して外側に傾斜し、前記傾斜山留壁の天端の外側の地盤の主働すべり領域の外側の地表に近い地中に定着体が設けられ、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と前記定着体とが引張り材を介して連結されていて、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達されるから、定着体の定着部分に作用する受動土圧により、定着体に伝達された引張力を受けとめることができる。
【０００８】
【実施例】
この発明の一実施例を、図１〜図１２を使って詳細に説明する。
先ず、傾斜山留壁１０の構築の仕方を説明する。
建物の基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部を囲むように自立山留壁１０を構築する。自立山留壁１０は、例えば、図４、図７〜図９に示すように、地表面より下方につくる建物の基礎等の外側となる地盤中に、鉛直線に対して外側に角度θだけ傾斜させて多数のソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂをそれらの一部分を互いに重ねて構築してなる柱列式の傾斜山留壁１１と、定着体１２及び引張り材１３で構成する。
【０００９】
傾斜山留壁１１を構成するソイルセメント造の各柱１１Ａ，１１Ｂは，例えば、図１０に示すような装置を使って構築する。
移動式吊上機３０で吊り上げた掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を、移動式案内装置４０の案内体４５の所定角度に傾斜させた案内面に当てて、円筒型ケーシング２４の中心軸線の鉛直線に対する傾斜角θを所定傾斜角に保持し、かつその円筒型ケーシング２４内に設けた掘削泥練軸の中心軸線の延長線が傾斜山留壁１０の地表の中心軸線と一致するようにしてから、モータを回転させて、掘削泥練軸を回転させながら、吊上機３０の巻上機３３を駆動して、巻上機３３に巻き付けられたロープ３３ａを繰り出し、ロープ３３ａの吊鈎３６で吊り下げた掘削泥練機２０を降下させ、掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を前記案内体４５の案内面に沿って下方に移動させ、掘削泥練軸の先の掘削刃にて地盤を掘削する。所定深度まで掘削したら、ミキシングプラントで調製した注入剤を、移送ポンプ、移送管及び円筒型ケーシングに取付けた供給管体等を通して掘削孔内の土砂中に供給しなから、掘削泥練軸を正転及び逆転させつつ、巻上機３３にてロープ３３ａを巻き取ったり繰り出したりして、掘削泥練軸を昇降させて、掘削泥練軸に取付けた撹拌翼等にて掘削孔内の土砂と注入剤とを十分に撹拌泥練してから、掘削泥練軸等を引き抜く。掘削泥練軸等が引き抜かれた後に柱列式傾斜連続壁の一部を構成する１本（又は２本或いは３本）のソイルセメント造の柱１１Ａを造成する。
【００１０】
傾斜山留壁１１の一部を構成するソイルセメント造の柱１１Ｂはソイルセメント造の柱１１ＡにＨ形鋼の芯材１１Ｂａを埋め込んで形成される。すなわち、前記のソイルセメント造の柱１１Ａの造成直後に、移動式吊上機３０の吊鈎３６から掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を外して、その吊鈎３６にて所定の成と長さのＨ形鋼の芯材１１Ｂａを吊り上げ、この芯材１１Ｂａを、移動式案内装置４０の案内体４５の所定角度に傾斜させた案内面に当てて、芯材１２Ａの中心軸線の傾斜角θを所定傾斜角に保持し、かつ芯材１１Ｂａの中心軸線の延長線を傾斜山留壁１１の地表の中心軸線と一致するようにしてから、移動式吊上機３０の巻上機３３を駆動して、巻上機３３に巻き付けられたロープ３３ａを繰り出し、芯材１１Ｂａを未硬化のソイルセメント造の柱１１Ａ内に挿入して、ソイルセメント造の柱１１Ｂを造成する。
傾斜山留壁１０は、図４に示すように、芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａ又は芯材１１Ｂａを埋め込んだソイルセメント造の柱１１Ｂをそれらの一部が互いに重なるように多数本隣接して造成して構築される。
図４に示す傾斜山留壁１１は、芯材１１Ｂａを埋め込んだ１本のソイルセメント造の柱１１Ｂと３本の芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａとを交互に造成して形成されているが、傾斜山留壁１１は、芯材を埋め込んだ１本のソイルセメント造の柱１１Ｂと１本又は２本の芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａとを交互に造成して構築してもよい。
【００１１】
傾斜山留壁１１を構成する多数のソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂの注入剤が充分に硬化してから、図８に示すように、傾斜山留壁１１の天端の外側の地盤Ｇの主働すべり領域Ａｅａ１（図１に示す）の外側の地盤に傾斜山留壁１１の天端の沿って定着体１２形成用の溝穴１２ａを掘る。傾斜山留壁１１の上部と溝穴１２ａとの間の地盤の上部を浅く掘って仮設スラブ１４形成用の凹部１４ａを形成する。
図５及び図９に示すように、傾斜山留壁１１に埋め込んだ芯材１１Ｂａの天端及びその近傍の部分と定着体１２形成用の溝穴１２ａとの間に、鉄筋からなる引張り材１３，１３を、例えば、上下２段に配し、各引張り材１３，１３の一方の端をＨ形鋼の芯材１１Ｂａの天端又はその近傍の部分のフランジの端縁に溶接ｗし、引張り材１３，１３の他方の端よりの部分を直角に曲げて、この直角に曲げた部分１３ａを定着体１２形成用の溝穴１２ａ内に挿入する。
必要に応じて、仮設スラブ１４の形成用の凹部１４ａ内に鉄筋を縦横に配し、溝穴１２ａ及び凹部１４ａ内にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体１２及び鉄筋コンクリート造の仮設スラブ１４を構築する。定着体１２及び仮設スラブ１４の上面は作業床１５の上面（地表面という）と面一にする。張り材１３，１３は、図１、図３及び図９に示されているように、地表面に沿って地表面の近くに延在している。
しかる後、傾斜山留壁１１の内側の土砂を適宜の手段で所定深度まで掘削して（すなわち、前記土砂を所定深度まで取り出して）建物の基礎等を構築する掘削底１６を造る。その結果、図１、図２及び図９に示すように、傾斜山留壁１１の下部は掘削底１６よりも深い地中に埋まり、傾斜山留壁１１の地中に埋まった前記下部よりも上方の内側部は掘削底１６より上の空間に露出して、掘削底１６より上の空間に傾斜山留壁１１の内側部を露出させた自立山留壁１０が構築される。
【００１２】
引張り材１３の一方の端を芯材１１ＢａのＨ形鋼のフランジの端縁に溶接する代わりに、図６に示すように、鉄筋からなる各引張り材１３と一方の端部を、芯材１１ＢａのＨ形鋼の内側のフランジに当てられた鋼製の細長い連結板１３Ａの両端の貫通孔に通し、各引張り材１３の連結板１３Ａから突出したねじ部にナットをねじ込んで、各引張り材１３を連結板１３Ａを介して芯材１１Ｂａの天端又は天端の近傍の部分に連結するようにしてもよい。
なお、引張り材１３の一方の端を芯材１１Ｂａに連結する方法は、図５及び図６に示す方法以外のものでもよい。
【００１３】
実施例の自立山留壁１０においては、図１に示すように、主働すべり領域Ａｅａ１の土塊の重量を低減させることができ、その傾斜山留壁１１に作用する主働土圧Ｐａを低減させることができる。すなわち、傾斜山留壁１１は、鉛直な山留壁に比して、主働すべり領域Ａｅａ２の土塊の重量分だけ主働側圧が低減される。
実施例の自立山留壁１０においては、図２に示すように、傾斜山留壁１１の天端部と主働すべり領域の外側に形成したコンクリート造の定着体１２とが鉄筋からなる引張り材１３で連結されているから、各引張り材１３に作用する引張力Ｔを主働すべり領域の外側にある定着体１２に伝達することができる。
なお、図２中、実線で示す変位量Ｄｐ１がこの実施例の自立山留壁１０の傾斜山留壁１１の変位量であり、点線で示す変位量Ｄｐ２が定着体１２及び引張り材１３を備えない従来の傾斜山留壁の変位量である。
【００１４】
実施例の自立山留壁１０においては、図３に示すように、コンクリート造の定着体１２の定着部分の略鉛直な前面１２ｂに作用する受働土圧Ｐｐにより引張り材１３により定着体１２に伝達される引張力Ｔを受け止める（支持する）ことができる。
実施例の自立山留壁１０においては、図１に示すように、主働すべり線Ａｅｌ１における地盤のせん断抵抗及び引張り力により、傾斜山留壁１１・引張り材１３定着体１２は全体として安定したものになっている。
なお、実施例の自立山留壁１０においては、想定外の外力に対しても、応力を負担する芯材１１ＢａのＨ形鋼が傾斜山留壁１１中に埋め込まれていることで、傾斜山留壁１１の崩壊に対する安全性が確保されている。
この発明の効果をより具体的に示すため、実施例の傾斜山留壁１０と比較例の自立山留壁５０との構成及び効果の比較をした。
実施例の傾斜山留壁１０及び比較例の山留壁５０は表１に示す条件の地盤に構築した。なお、表１中のγは土の単位体積重量（ｔ／ｍ３）、Ｃは粘着力（ｔ／ｍ２）、Φは内部摩擦角（゜）、Ｋｈは水平地盤反力係数（ｔ／ｍ３）である。
【００１５】
実施例の傾斜山留壁１０は、図１１及び図１２に示す寸法になっている。そのソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂの直径は６００ｍｍであり、その傾斜角θは２５゜であり、それらの柱のソイルセメントの強度ｑｕは６．０ｋｇ／ｃｍ２である。その芯材は、８．７ｍのＨ−３００×１５０の鋼材であり、そのピッチは１３５０ｍｍである。掘削幅は５０ｍである。
定着体１２はコンクリート造の無筋の梁であり、この梁の定着部分の横断面の矩形の寸法は縦が５０ｃｍで横が４０ｃｍであり、鉄筋の引張り材１３が埋め込まれた仮設スラブが支保工になっている。
主働すべり線Ａｅｌ２、仮設スラブ１４の下面及び定着体の定着面１２ｂにより囲まれる部分の土塊の重量Ｗは、Ｗ＝１／２γＨ２＝０．３０ｔ／ｍであり、す
５４ｔ／ｍ（１ｍ当たりの主働土圧）よりも大きい。
鉄筋からなる引張り材１３に作用する引張り力Ｔは、Ｔ＝０．３１ｔ／本で、σｔ＝Ｔ／Ａ＝０．３１×１０００／１．２７＝２４４ｋｇ／ｃｍ２であり、この鉄筋の引張り応力σｔ（＝２４４ｋｇ／ｃｍ２）は、引張り材１３の強度（＝２０００ｋｇ／ｃｍ２）よりも小さくなっている。なお、前記Ａは鉄筋の断面積である。
傾斜山留壁１１と定着体１２との連結部分は引張り材１３が埋め込まれた仮設スラブ１４で構成されている。この仮設スラブ１４は、その厚さが１５ｃｍであり、引張り材１３としてはＤ１３の鉄筋が使用されている。
【００１６】
比較例の自立山留壁５０は、図１３〜図１５に示すように、鉛直な山留壁５１の上部の外側に鉄筋コンクリート造の梁５２が設けられている。その寸法は図示のとおりである。上記山留壁５１はソイルセメント造の柱列式山留壁で構成され、その柱列を構成するソイルセメント造の柱の直径が６００ｍｍであり、その鉛直線に対する傾斜角θは０゜（すなわち、鉛直）であり、その柱列の各柱のソイルセメントの強度ｑｕは６．０ｋｇ／ｃｍ２である。その芯材は７．９ｍのＨ−３００×１５０の鋼材であり、そのピッチは１３５０ｍｍである。
自立山留壁５０で囲まれた箇所の掘削幅は５０ｍである。梁５２の最大モーメントＭは９４０ｔｍ（Ｍ＝ｗｌ２／８＝３．０１×５０２÷８＝９４０ｔｍ）である。
横断面矩形の梁５２の厚さＢが２．０ｍで幅Ｄが４．０ｍであると仮定すると、必要な鉄筋量ａｔは、ａｔ＝Ｍ／（ｆｔ×ｊ）である。この式でｆｔ（鉄筋の引張り応力）を２０００ｋｇ／ｃｍ２とし、ｊ＝７／８×ｄ（ｄは圧縮縁から鉄筋までの距離）を２５０ｃｍとすると、ａｔ＝９４０×１０００００／２０００／３３０＝１４２ｃｍ２となり、鉄筋は２２−Ｄ２９（ａｔ＝６．４２ｃｍ２／本）となる。
【００１７】
山留壁の変形、応力及び山留壁の頭部に作用する軸力についての検討結果は表２のとおりである。
表２から、実施例の自立山留壁１０は比較例の自立山留壁５０に比して山留壁の変位及び切梁の軸力を抑えることができる効果があることが確認できる。
実施例の自立山留壁１０は、引張り材１３として鉄筋を使用しても、コンクリート造の定着体１２が無筋であるから、鉛直な山留壁５３の上部の外側に大きな鉄筋コンクリート造の梁を設ける比較例の自立山留壁５０に比して、使用する鉄筋量を軽減することができる。
【００１８】
【発明の効果】
（イ）請求項１に係る発明の自立山留壁工法は、基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に定着体形成用の穴を堀り、引張り材の一端を前記傾斜山留壁の各芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、各引張り材の他端を前記穴中に挿入して、前記穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、傾斜山留壁により山留壁に作用する土圧が低減し、かつ引張り材を介して定着体に伝達された傾斜山留壁に作用する土圧が、定着体の定着部分に作用する受動土圧により、受け止められることにより、山留壁の材料費等の削減が計れる。そのうえ、自立山留壁の内側に支保工が無いため、作業性がよく掘削効率の向上が計れ、切梁工法やバックアンカー工法に比べて支保工にかかる材料・施工費の削減が可能になる。
また、自立山留壁の形成が容易になり、引張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するように、引張り材を各芯材の天端又はその近傍の部分とコンクリート造の定着体とに連結することになるから、その作業も容易になり、自立山留壁構造を施工性よく構築することができる。
【００１９】
（ロ）請求項２に係る発明の自立山留壁工法は、その山留壁の一部又は全部をソイルセメント造の傾斜柱列山留壁で構成し、該傾斜柱列山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ柱列の間隔をおいた柱中に鋼製の芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜柱列山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜柱列山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、鋼製の引張り材の一端を前記傾斜柱列山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を定着体形成用の溝穴中に挿入して、前記溝穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の梁状の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、上記（イ）の効果と同様の効果を奏し得るだけだなく、梁状の定着体の製作等が容易になり、自立山留壁を施工性よく構築することができる。
【００２０】
（ハ）請求項３に係る発明の自立山留壁工法は、その山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、前記傾斜山留壁の上部と前記溝穴との間の地盤に仮設スラブ形成用の凹部を形成し、引張り材の一端を傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を前記溝穴中に挿入し、前記引張り材の中間部分を前記凹部中に延在させて、前記溝穴及び凹部中にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体及び傾斜山留壁の上部と定着体との間の地盤を覆う仮設スラブを形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、上記（ロ）の効果と同様の効果を奏し得るだけだなく、コンクリート造の梁状の定着体及び仮設スラブの製作が容易になり、そのうえ、山留壁と地山との境界に雨水等が進入しない自立山留壁を施工性よく構築することができる。
【００２１】
（ニ）請求項４に係る発明の自立山留壁は、引張り材の一端が傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結され、前記引張り材の他端が前記コンクリート造の定着体中に埋め込まれて定着体に連結され、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と定着体との間の引張り材がコンクリート造の仮設スラブ中に埋め込まれ、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようになっているから、上記（イ）の効果と同じ効果を奏し得るだけでなく、傾斜山留壁と定着体との間にこれらと一体に設けられた仮設スラブの存在により、傾斜山留壁と地山との境界への雨水等の進入を防ぐことができ、降雨等による側圧の上昇を抑止することができる。
（ホ）請求項５に係る発明の自立山留壁は、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達され、定着体の定着部分に作用する受働土圧が定着体に伝達される引張力よりも大きくなるように、定着体が構成されているから、定着体の定着部分に作用する受働土圧により、定着体に伝達された引張力を確実に受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の自立山留壁の概略的な縦断面図
【図２】実施例の自立山留壁の機能等を説明する概略的な縦断面図
【図３】実施例の自立山留壁の定着体の機能等を説明する概略的な拡大図
【図４】実施例の自立山留壁の概略的な平面図
【図５】実施例の引張り材と傾斜山留壁の芯材との接合部の平面図
【図６】実施例の引張り材と傾斜山留壁の芯材との他の接合部の平面図
【図７】実施例の自立山留壁の第１の造成工程の概略的な縦断面図
【図８】実施例の自立山留壁の第２の造成工程の概略的な縦断面図
【図９】実施例の自立山留壁の第３の造成工程の概略的な縦断面図
【図１０】実施例の傾斜山留壁の造成に使う装置の正面図
【図１１】実施例の寸法等を記入した傾斜山留壁の縦断面図
【図１２】実施例の寸法等を記入した定着体の縦断面図
【図１３】比較例の周囲に鉄筋コンクリート造の梁を有する鉛直な山留壁の平面図
【図１４】比較例の寸法等を記入した鉛直な山留壁の縦断面図
【図１５】比較例の鉛直な山留壁の上部の外側の鉄筋コンクリート造の梁の縦断面図
【図１６】従来の鉛直な山留壁からなる一般的な自立山留壁の縦断面図
【図１７】従来の鉛直な山留壁の天端に剛接合して構築した鉄筋コンクリート造の梁で山留壁に作用する側圧を負担するようにした改良自立山留壁の概略的な縦断面図
【図１８】従来の山留壁を傾斜させてなる自立傾斜山留壁の縦断面図
【図１９】従来のバックアンカーの端を山留壁に連結してその変形を抑止するようにした山留壁の概略的な縦断面図
【図２０】従来の自立ＤＣＭ工法によるＤＣＭ改良体で造った自立山留壁の概略的な縦断面図
【符号の説明】
１０ 自立山留壁
１１ 傾斜山留壁
１１Ａ，１１Ｂ ソイルセメント造の柱
１１Ｂａ 芯材（Ｈ形鋼）
１２ 定着体
１２ａ 溝穴
１３ 引張り材
１３Ａ 連結部材
１４ 仮設スラブ
１４ａ スラブ形成用の凹部
１５ 作業床
１６ 掘削底
Ａｅａ１ 主働すべり領域
Ｇ 地盤
Ｐａ 主働土圧
Ｐｐ 受働土圧
θ 傾斜角
【発明の属する技術分野】
この発明は、自立山留壁工法及び自立山留壁、特に、傾斜山留壁の天端を引張材で拘束する自立山留壁工法及び自立山留壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自立山留壁工法には、例えば、（１）〜（５）がある。
（１）自立山留壁工法は、図１６に示すように、鉛直な山留壁１の曲げ剛性及び根入れ部
１ａの土の水平抵抗によって側圧を支える工法であり、最も一般的に用いられる自立山留
壁工法である。
（２）改良自立山留壁工法は、図１７に示すように、鉛直な山留壁１の天端の外周部を囲
むように、前記天端に剛接合して鉄筋コンクリート造の梁２を構築し、該梁２で山留壁１
に作用する側圧を負担し得るようにする工法（例えば、特開平６−５７７５０号公報、特
開平７−２５９０８０号公報参照）である。
（３）傾斜自立山留壁工法は、図１８に示すように、通常の山留壁を傾斜させて傾斜山留
壁３を構築する工法である。傾斜山留壁３が傾斜しているため、山留壁３の背面側の側圧
が減少し、傾斜山留壁３の曲げ剛性及び根入れ部３ａの長さを抑えることができる。
（４）バックアンカー工法は、図１９に示すように、鉛直な山留壁１の背面の地盤Ｇに斜
めにバックアンカー４を打設し、バックアンカー４の端を山留壁１に連結し山留壁の変形
を抑止する工法である。この工法は、掘削側に支保工が無いため、作業性が良く、平面規
模が大きい場合に適している。
（５）自立ＤＣＭ工法は、図２０に示すように、山留壁５をＤＣＭ改良体で造る工法であ
る。この工法は、掘削深度が浅く、平面規模が大きい場合に適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自立山留壁工法（１）は、地盤条件が悪い場合には、側圧が大きくなり根入れ部１ａが極端に長くなり、また、変形も大きくなり、山留壁１の曲げ剛性を大きくする必要が生じて、不経済な工法となる欠点がある。
改良自立山留壁工法（２）は掘削幅が大きくなった場合には、天端の梁２のスパンが大きくなるため、発生するモーメントが大きくなり、大きな断面の梁２が必要になり、不経済な工法となる欠点がある。
傾斜自立山留壁工法（３）は、変形により生じた傾斜山留壁３とその背面の地盤Ｇとの間の隙間に雨水等が流入した場合には、傾斜山留壁３に作用する側圧が水圧になり、山留壁３を傾斜させることによる側圧の減少を考慮することができなくなる。傾斜山留壁３とその背面の地盤Ｇとを、雨水等が流入しないように、一体化しておくことが必要である。
バックアンカー工法（４）は、一般に施工費が高く、また、バックアンカー４の打設・腹起し設置・アンカーの緊張等の作業が多く、工程的に問題になる場合がある。また、条件によっては、敷地境界を超えてバックアンカー４を打設する場合があり、近隣との協議が必要であり、バックアンカーの施工が不可能な場合もある。
自立ＤＣＭ工法（５）は、山留壁５を構成するＤＣＭ改良体の壁厚Ｂが掘削深度Ｄと同じくらいの厚さにするため、改良体の体積が大きくなり、山留壁５の施工費が一般的に高くなる欠点がある。
この発明の解決しようとする課題は、上記の（１）〜（５）の従来工法が有している欠点を有しない自立山留壁工法及び自立山留壁を提供すること、換言すると、掘削深度が比較的浅くかつ平面規模が大きくて、掘削側の支保工が不要で施工性がよい自立山留壁工法及び自立山留壁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の自立山留壁工法は、基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に定着体形成用の穴を堀り、引張り材の一端を前記傾斜山留壁の各芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、各引張り材の他端を前記穴中に押入して、前記穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにすることを特徴とするものである。
この発明の好ましい形態においては、その山留壁の一部又は全部をソイルセメント造の傾斜柱列山留壁で構成し、該傾斜柱列山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ柱列の間隔をおいた柱中に鋼製の芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜柱列山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜柱列山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、鋼製の引張り材の一端を前記傾斜柱列山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を定着体形成用の溝穴中に挿入して、前記溝穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の梁状の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにする。
この発明の好ましい他の形態においては、その傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に傾斜山留壁の天端に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、傾斜山留壁の上部と前記溝穴との間の地盤に仮設スラブ形成用の凹部を形成し、引張り材の一端を傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を前記溝穴中に押入し、前記引張り材の中間部分を前記凹部中に延在させて、前記溝穴及び凹部中にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体及び傾斜山留壁の上部と定着体との間の地盤を覆う仮設スラブを形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにする。
【０００５】
この発明の自立山留壁は、建物が構築される箇所の地表面から所定の深度のところに基礎を構築し、前記基礎の上側に地表面より下方に位置する下部分と地表面より上方に位置する上部分を備えた建物を構築し、地表面より下方に位置する建物の下部分の周囲の一部又は全部に山留壁を形成した自立山留壁において、前記山留壁の一部又は全部がソイルセメント造の傾斜山留壁で構成され、該傾斜山留壁が鉛直線に対して建物の下部分の外側に向けて傾斜しかつ間隔をおいて埋め込まれた芯材で補強され、前記傾斜山留壁の外側の地盤の主働すべり領域の外側の地中に前記傾斜山留壁の天端に沿ってコンクリート造の定着体が設けられ、引張り材の一端が前記傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結され、前記引張り材の他端が前記定着体中に埋め込まれて定着体に連結され、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と定着体との間の引張り材がコンクリート造の仮設スラブ中に埋め込まれ、張り材が地表に沿って地表の近くに延在していることを特徴とするものである。
定着体は、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達され、定着体の定着部分に作用する受働土圧が定着体に伝達される引張力よりも大きくなるように、例えば、コンクリート造にて構成する。
【０００６】
芯材として、例えば、Ｈ形断面の鋼材（Ｈ形鋼）を用い、引張り材として、例えば、鉄筋を用いるが、これに限定するものではない。
この発明の自立山留壁及び自立山留壁工法は、掘削深度が比較的浅く（例えば、１０ｍ以下）平面規模が大きい（例えば、一辺が３０ｍ以上）場合に適している。
また、この発明を多層の建物躯体の下部を免震層にした建物の構築に適用する場合には、例えば、自立山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削して造った掘削底上に、コンクリート造の基盤、フーチング等の基礎を構築し、該基礎上に多数の免震装置を備えた免震層を設け、該免震層上に多層の建物躯体を構築するようにする。
【０００７】
【発明の作用】
この発明に係る自立傾斜山留壁は、山留壁が傾斜山留壁で構成され、該傾斜山留壁が鉛直線に対して外側に傾斜し、前記傾斜山留壁の天端の外側の地盤の主働すべり領域の外側の地表に近い地中に定着体が設けられ、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と前記定着体とが引張り材を介して連結されていて、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達されるから、定着体の定着部分に作用する受動土圧により、定着体に伝達された引張力を受けとめることができる。
【０００８】
【実施例】
この発明の一実施例を、図１〜図１２を使って詳細に説明する。
先ず、傾斜山留壁１０の構築の仕方を説明する。
建物の基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部を囲むように自立山留壁１０を構築する。自立山留壁１０は、例えば、図４、図７〜図９に示すように、地表面より下方につくる建物の基礎等の外側となる地盤中に、鉛直線に対して外側に角度θだけ傾斜させて多数のソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂをそれらの一部分を互いに重ねて構築してなる柱列式の傾斜山留壁１１と、定着体１２及び引張り材１３で構成する。
【０００９】
傾斜山留壁１１を構成するソイルセメント造の各柱１１Ａ，１１Ｂは，例えば、図１０に示すような装置を使って構築する。
移動式吊上機３０で吊り上げた掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を、移動式案内装置４０の案内体４５の所定角度に傾斜させた案内面に当てて、円筒型ケーシング２４の中心軸線の鉛直線に対する傾斜角θを所定傾斜角に保持し、かつその円筒型ケーシング２４内に設けた掘削泥練軸の中心軸線の延長線が傾斜山留壁１０の地表の中心軸線と一致するようにしてから、モータを回転させて、掘削泥練軸を回転させながら、吊上機３０の巻上機３３を駆動して、巻上機３３に巻き付けられたロープ３３ａを繰り出し、ロープ３３ａの吊鈎３６で吊り下げた掘削泥練機２０を降下させ、掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を前記案内体４５の案内面に沿って下方に移動させ、掘削泥練軸の先の掘削刃にて地盤を掘削する。所定深度まで掘削したら、ミキシングプラントで調製した注入剤を、移送ポンプ、移送管及び円筒型ケーシングに取付けた供給管体等を通して掘削孔内の土砂中に供給しなから、掘削泥練軸を正転及び逆転させつつ、巻上機３３にてロープ３３ａを巻き取ったり繰り出したりして、掘削泥練軸を昇降させて、掘削泥練軸に取付けた撹拌翼等にて掘削孔内の土砂と注入剤とを十分に撹拌泥練してから、掘削泥練軸等を引き抜く。掘削泥練軸等が引き抜かれた後に柱列式傾斜連続壁の一部を構成する１本（又は２本或いは３本）のソイルセメント造の柱１１Ａを造成する。
【００１０】
傾斜山留壁１１の一部を構成するソイルセメント造の柱１１Ｂはソイルセメント造の柱１１ＡにＨ形鋼の芯材１１Ｂａを埋め込んで形成される。すなわち、前記のソイルセメント造の柱１１Ａの造成直後に、移動式吊上機３０の吊鈎３６から掘削泥練機２０の円筒型ケーシング２４を外して、その吊鈎３６にて所定の成と長さのＨ形鋼の芯材１１Ｂａを吊り上げ、この芯材１１Ｂａを、移動式案内装置４０の案内体４５の所定角度に傾斜させた案内面に当てて、芯材１２Ａの中心軸線の傾斜角θを所定傾斜角に保持し、かつ芯材１１Ｂａの中心軸線の延長線を傾斜山留壁１１の地表の中心軸線と一致するようにしてから、移動式吊上機３０の巻上機３３を駆動して、巻上機３３に巻き付けられたロープ３３ａを繰り出し、芯材１１Ｂａを未硬化のソイルセメント造の柱１１Ａ内に挿入して、ソイルセメント造の柱１１Ｂを造成する。
傾斜山留壁１０は、図４に示すように、芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａ又は芯材１１Ｂａを埋め込んだソイルセメント造の柱１１Ｂをそれらの一部が互いに重なるように多数本隣接して造成して構築される。
図４に示す傾斜山留壁１１は、芯材１１Ｂａを埋め込んだ１本のソイルセメント造の柱１１Ｂと３本の芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａとを交互に造成して形成されているが、傾斜山留壁１１は、芯材を埋め込んだ１本のソイルセメント造の柱１１Ｂと１本又は２本の芯材を埋め込まないソイルセメント造の柱１１Ａとを交互に造成して構築してもよい。
【００１１】
傾斜山留壁１１を構成する多数のソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂの注入剤が充分に硬化してから、図８に示すように、傾斜山留壁１１の天端の外側の地盤Ｇの主働すべり領域Ａｅａ１（図１に示す）の外側の地盤に傾斜山留壁１１の天端の沿って定着体１２形成用の溝穴１２ａを掘る。傾斜山留壁１１の上部と溝穴１２ａとの間の地盤の上部を浅く掘って仮設スラブ１４形成用の凹部１４ａを形成する。
図５及び図９に示すように、傾斜山留壁１１に埋め込んだ芯材１１Ｂａの天端及びその近傍の部分と定着体１２形成用の溝穴１２ａとの間に、鉄筋からなる引張り材１３，１３を、例えば、上下２段に配し、各引張り材１３，１３の一方の端をＨ形鋼の芯材１１Ｂａの天端又はその近傍の部分のフランジの端縁に溶接ｗし、引張り材１３，１３の他方の端よりの部分を直角に曲げて、この直角に曲げた部分１３ａを定着体１２形成用の溝穴１２ａ内に挿入する。
必要に応じて、仮設スラブ１４の形成用の凹部１４ａ内に鉄筋を縦横に配し、溝穴１２ａ及び凹部１４ａ内にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体１２及び鉄筋コンクリート造の仮設スラブ１４を構築する。定着体１２及び仮設スラブ１４の上面は作業床１５の上面（地表面という）と面一にする。張り材１３，１３は、図１、図３及び図９に示されているように、地表面に沿って地表面の近くに延在している。
しかる後、傾斜山留壁１１の内側の土砂を適宜の手段で所定深度まで掘削して（すなわち、前記土砂を所定深度まで取り出して）建物の基礎等を構築する掘削底１６を造る。その結果、図１、図２及び図９に示すように、傾斜山留壁１１の下部は掘削底１６よりも深い地中に埋まり、傾斜山留壁１１の地中に埋まった前記下部よりも上方の内側部は掘削底１６より上の空間に露出して、掘削底１６より上の空間に傾斜山留壁１１の内側部を露出させた自立山留壁１０が構築される。
【００１２】
引張り材１３の一方の端を芯材１１ＢａのＨ形鋼のフランジの端縁に溶接する代わりに、図６に示すように、鉄筋からなる各引張り材１３と一方の端部を、芯材１１ＢａのＨ形鋼の内側のフランジに当てられた鋼製の細長い連結板１３Ａの両端の貫通孔に通し、各引張り材１３の連結板１３Ａから突出したねじ部にナットをねじ込んで、各引張り材１３を連結板１３Ａを介して芯材１１Ｂａの天端又は天端の近傍の部分に連結するようにしてもよい。
なお、引張り材１３の一方の端を芯材１１Ｂａに連結する方法は、図５及び図６に示す方法以外のものでもよい。
【００１３】
実施例の自立山留壁１０においては、図１に示すように、主働すべり領域Ａｅａ１の土塊の重量を低減させることができ、その傾斜山留壁１１に作用する主働土圧Ｐａを低減させることができる。すなわち、傾斜山留壁１１は、鉛直な山留壁に比して、主働すべり領域Ａｅａ２の土塊の重量分だけ主働側圧が低減される。
実施例の自立山留壁１０においては、図２に示すように、傾斜山留壁１１の天端部と主働すべり領域の外側に形成したコンクリート造の定着体１２とが鉄筋からなる引張り材１３で連結されているから、各引張り材１３に作用する引張力Ｔを主働すべり領域の外側にある定着体１２に伝達することができる。
なお、図２中、実線で示す変位量Ｄｐ１がこの実施例の自立山留壁１０の傾斜山留壁１１の変位量であり、点線で示す変位量Ｄｐ２が定着体１２及び引張り材１３を備えない従来の傾斜山留壁の変位量である。
【００１４】
実施例の自立山留壁１０においては、図３に示すように、コンクリート造の定着体１２の定着部分の略鉛直な前面１２ｂに作用する受働土圧Ｐｐにより引張り材１３により定着体１２に伝達される引張力Ｔを受け止める（支持する）ことができる。
実施例の自立山留壁１０においては、図１に示すように、主働すべり線Ａｅｌ１における地盤のせん断抵抗及び引張り力により、傾斜山留壁１１・引張り材１３定着体１２は全体として安定したものになっている。
なお、実施例の自立山留壁１０においては、想定外の外力に対しても、応力を負担する芯材１１ＢａのＨ形鋼が傾斜山留壁１１中に埋め込まれていることで、傾斜山留壁１１の崩壊に対する安全性が確保されている。
この発明の効果をより具体的に示すため、実施例の傾斜山留壁１０と比較例の自立山留壁５０との構成及び効果の比較をした。
【００１５】
実施例の傾斜山留壁１０は、図１１及び図１２に示す寸法になっている。そのソイルセメント造の柱１１Ａ，１１Ｂの直径は６００ｍｍであり、その傾斜角θは２５゜であり、それらの柱のソイルセメントの強度ｑｕは６．０ｋｇ／ｃｍ２である。その芯材は、８．７ｍのＨ−３００×１５０の鋼材であり、そのピッチは１３５０ｍｍである。掘削幅は５０ｍである。
定着体１２はコンクリート造の無筋の梁であり、この梁の定着部分の横断面の矩形の寸法は縦が５０ｃｍで横が４０ｃｍであり、鉄筋の引張り材１３が埋め込まれた仮設スラブが支保工になっている。
主働すべり線Ａｅｌ２、仮設スラブ１４の下面及び定着体の定着面１２ｂにより囲まれる部分の土塊の重量Ｗは、Ｗ＝１／２γＨ２＝０．３０ｔ／ｍであり、す
鉄筋からなる引張り材１３に作用する引張り力Ｔは、Ｔ＝０．３１ｔ／本で、σｔ＝Ｔ／Ａ＝０．３１×１０００／１．２７＝２４４ｋｇ／ｃｍ２であり、この鉄筋の引張り応力σｔ（＝２４４ｋｇ／ｃｍ２）は、引張り材１３の強度（＝２０００ｋｇ／ｃｍ２）よりも小さくなっている。なお、前記Ａは鉄筋の断面積である。
傾斜山留壁１１と定着体１２との連結部分は引張り材１３が埋め込まれた仮設スラブ１４で構成されている。この仮設スラブ１４は、その厚さが１５ｃｍであり、引張り材１３としてはＤ１３の鉄筋が使用されている。
【００１６】
比較例の自立山留壁５０は、図１３〜図１５に示すように、鉛直な山留壁５１の上部の外側に鉄筋コンクリート造の梁５２が設けられている。その寸法は図示のとおりである。上記山留壁５１はソイルセメント造の柱列式山留壁で構成され、その柱列を構成するソイルセメント造の柱の直径が６００ｍｍであり、その鉛直線に対する傾斜角θは０゜（すなわち、鉛直）であり、その柱列の各柱のソイルセメントの強度ｑｕは６．０ｋｇ／ｃｍ２である。その芯材は７．９ｍのＨ−３００×１５０の鋼材であり、そのピッチは１３５０ｍｍである。
自立山留壁５０で囲まれた箇所の掘削幅は５０ｍである。梁５２の最大モーメントＭは９４０ｔｍ（Ｍ＝ｗｌ２／８＝３．０１×５０２÷８＝９４０ｔｍ）である。
横断面矩形の梁５２の厚さＢが２．０ｍで幅Ｄが４．０ｍであると仮定すると、必要な鉄筋量ａｔは、ａｔ＝Ｍ／（ｆｔ×ｊ）である。この式でｆｔ（鉄筋の引張り応力）を２０００ｋｇ／ｃｍ２とし、ｊ＝７／８×ｄ（ｄは圧縮縁から鉄筋までの距離）を２５０ｃｍとすると、ａｔ＝９４０×１０００００／２０００／３３０＝１４２ｃｍ２となり、鉄筋は２２−Ｄ２９（ａｔ＝６．４２ｃｍ２／本）となる。
【００１７】
山留壁の変形、応力及び山留壁の頭部に作用する軸力についての検討結果は表２のとおりである。
実施例の自立山留壁１０は、引張り材１３として鉄筋を使用しても、コンクリート造の定着体１２が無筋であるから、鉛直な山留壁５３の上部の外側に大きな鉄筋コンクリート造の梁を設ける比較例の自立山留壁５０に比して、使用する鉄筋量を軽減することができる。
【００１８】
【発明の効果】
（イ）請求項１に係る発明の自立山留壁工法は、基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に定着体形成用の穴を堀り、引張り材の一端を前記傾斜山留壁の各芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、各引張り材の他端を前記穴中に挿入して、前記穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、傾斜山留壁により山留壁に作用する土圧が低減し、かつ引張り材を介して定着体に伝達された傾斜山留壁に作用する土圧が、定着体の定着部分に作用する受動土圧により、受け止められることにより、山留壁の材料費等の削減が計れる。そのうえ、自立山留壁の内側に支保工が無いため、作業性がよく掘削効率の向上が計れ、切梁工法やバックアンカー工法に比べて支保工にかかる材料・施工費の削減が可能になる。
また、自立山留壁の形成が容易になり、引張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するように、引張り材を各芯材の天端又はその近傍の部分とコンクリート造の定着体とに連結することになるから、その作業も容易になり、自立山留壁構造を施工性よく構築することができる。
【００１９】
（ロ）請求項２に係る発明の自立山留壁工法は、その山留壁の一部又は全部をソイルセメント造の傾斜柱列山留壁で構成し、該傾斜柱列山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ柱列の間隔をおいた柱中に鋼製の芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜柱列山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜柱列山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、鋼製の引張り材の一端を前記傾斜柱列山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を定着体形成用の溝穴中に挿入して、前記溝穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の梁状の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、上記（イ）の効果と同様の効果を奏し得るだけだなく、梁状の定着体の製作等が容易になり、自立山留壁を施工性よく構築することができる。
【００２０】
（ハ）請求項３に係る発明の自立山留壁工法は、その山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、前記傾斜山留壁の上部と前記溝穴との間の地盤に仮設スラブ形成用の凹部を形成し、引張り材の一端を傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を前記溝穴中に挿入し、前記引張り材の中間部分を前記凹部中に延在させて、前記溝穴及び凹部中にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体及び傾斜山留壁の上部と定着体との間の地盤を覆う仮設スラブを形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにするから、上記（ロ）の効果と同様の効果を奏し得るだけだなく、コンクリート造の梁状の定着体及び仮設スラブの製作が容易になり、そのうえ、山留壁と地山との境界に雨水等が進入しない自立山留壁を施工性よく構築することができる。
【００２１】
（ニ）請求項４に係る発明の自立山留壁は、引張り材の一端が傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結され、前記引張り材の他端が前記コンクリート造の定着体中に埋め込まれて定着体に連結され、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と定着体との間の引張り材がコンクリート造の仮設スラブ中に埋め込まれ、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようになっているから、上記（イ）の効果と同じ効果を奏し得るだけでなく、傾斜山留壁と定着体との間にこれらと一体に設けられた仮設スラブの存在により、傾斜山留壁と地山との境界への雨水等の進入を防ぐことができ、降雨等による側圧の上昇を抑止することができる。
（ホ）請求項５に係る発明の自立山留壁は、傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達され、定着体の定着部分に作用する受働土圧が定着体に伝達される引張力よりも大きくなるように、定着体が構成されているから、定着体の定着部分に作用する受働土圧により、定着体に伝達された引張力を確実に受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の自立山留壁の概略的な縦断面図
【図２】実施例の自立山留壁の機能等を説明する概略的な縦断面図
【図３】実施例の自立山留壁の定着体の機能等を説明する概略的な拡大図
【図４】実施例の自立山留壁の概略的な平面図
【図５】実施例の引張り材と傾斜山留壁の芯材との接合部の平面図
【図６】実施例の引張り材と傾斜山留壁の芯材との他の接合部の平面図
【図７】実施例の自立山留壁の第１の造成工程の概略的な縦断面図
【図８】実施例の自立山留壁の第２の造成工程の概略的な縦断面図
【図９】実施例の自立山留壁の第３の造成工程の概略的な縦断面図
【図１０】実施例の傾斜山留壁の造成に使う装置の正面図
【図１１】実施例の寸法等を記入した傾斜山留壁の縦断面図
【図１２】実施例の寸法等を記入した定着体の縦断面図
【図１３】比較例の周囲に鉄筋コンクリート造の梁を有する鉛直な山留壁の平面図
【図１４】比較例の寸法等を記入した鉛直な山留壁の縦断面図
【図１５】比較例の鉛直な山留壁の上部の外側の鉄筋コンクリート造の梁の縦断面図
【図１６】従来の鉛直な山留壁からなる一般的な自立山留壁の縦断面図
【図１７】従来の鉛直な山留壁の天端に剛接合して構築した鉄筋コンクリート造の梁で山留壁に作用する側圧を負担するようにした改良自立山留壁の概略的な縦断面図
【図１８】従来の山留壁を傾斜させてなる自立傾斜山留壁の縦断面図
【図１９】従来のバックアンカーの端を山留壁に連結してその変形を抑止するようにした山留壁の概略的な縦断面図
【図２０】従来の自立ＤＣＭ工法によるＤＣＭ改良体で造った自立山留壁の概略的な縦断面図
【符号の説明】
１０ 自立山留壁
１１ 傾斜山留壁
１１Ａ，１１Ｂ ソイルセメント造の柱
１１Ｂａ 芯材（Ｈ形鋼）
１２ 定着体
１２ａ 溝穴
１３ 引張り材
１３Ａ 連結部材
１４ 仮設スラブ
１４ａ スラブ形成用の凹部
１５ 作業床
１６ 掘削底
Ａｅａ１ 主働すべり領域
Ｇ 地盤
Ｐａ 主働土圧
Ｐｐ 受働土圧
θ 傾斜角
Claims (5)
- 基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に定着体形成用の穴を堀り、引張り材の一端を前記傾斜山留壁の各芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、各引張り材の他端を前記穴中に挿入して、前記穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにすることを特徴とする自立山留壁工法。
- 基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部をソイルセメント造の傾斜柱列山留壁で構成し、該傾斜柱列山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ柱列の間隔をおいた柱中に鋼製の芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜柱列山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜柱列山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、鋼製の引張り材の一端を前記傾斜柱列山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を定着体形成用の溝穴中に挿入して、前記溝穴中にコンクリートを打設してコンクリート造の梁状の定着体を形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにすることを特徴とする自立山留壁工法。
- 基礎等を構築する地盤部分の周囲の一部又は全部に山留壁を構築し、該山留壁の内側の地盤部分を所定深度まで掘削する自立山留壁工法において、前記山留壁の一部又は全部を傾斜山留壁で構成し、該傾斜山留壁を鉛直線に対して外側に傾斜させかつ間隔をおいて芯材を埋め込んで補強し、前記傾斜山留壁の上部の外側の地盤の主働すべり領域の外側に前記傾斜山留壁の上部に沿って定着体形成用の溝穴を堀り、前記傾斜山留壁の上部と前記溝穴との間の地盤に仮設スラブ形成用の凹部を形成し、引張り材の一端を傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結し、前記引張り材の他端を前記溝穴中に挿入し、前記引張り材の中間部分を前記凹部中に延在させて、前記溝穴及び凹部中にコンクリートを打設して、コンクリート造の定着体及び傾斜山留壁の上部と定着体との間の地盤を覆う仮設スラブを形成し、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在するようにすることを特徴とする自立山留壁工法。
- 建物が構築される箇所の地表面から所定の深度のところに基礎を構築し、前記基礎の上側に地表面より下方に位置する下部分と地表面より上方に位置する上部分を備えた建物を構築し、地表面より下方に位置する建物の下部分の周囲の一部又は全部に山留壁を形成した自立山留壁において、前記山留壁の一部又は全部がソイルセメント造の傾斜山留壁で構成され、該傾斜山留壁が鉛直線に対して建物の下部分の外側に向けて傾斜しかつ間隔をおいて埋め込まれた芯材で補強され、前記傾斜山留壁の外側の地盤の主働すべり領域の外側の地中に前記傾斜山留壁の天端に沿ってコンクリート造の定着体が設けられ、引張り材の一端が前記傾斜山留壁の芯材の天端又はその近傍の部分に連結され、前記引張り材の他端が前記定着体中に埋め込まれて定着体に連結され、前記傾斜山留壁の天端又はその近傍の部分と定着体との間の引張り材がコンクリート造の仮設スラブ中に埋め込まれ、張り材が地表面に沿って地表面の近くに延在していることを特徴とする自立山留壁。
- 傾斜山留壁に作用する土圧が引張り材を介して引張力として定着体に伝達され、定着体の定着部分に作用する受働土圧が定着体に伝達される引張力よりも大きくなるように、定着体が構成されていることを特徴とする請求項４記載の自立山留壁。
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