JP4318460B2

JP4318460B2 - 土留め構造

Info

Publication number: JP4318460B2
Application number: JP2003001188A
Authority: JP
Inventors: 計人高橋; 和彦谷村; 睦雄佐橋
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2023-01-07
Also published as: JP2004211459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土留め壁の掘削面側に土留め支保工を設置するのに替えて、背面地盤側で土留め力を確保するような場合に採用される土留め構造に関し、更に詳しくは、背面地盤からの側圧を受け止め自在な土留め壁を設け、前記土留め壁に、平面視での長手方向に沿って間隔をあけて複数の被支持部を設け、前記土留め壁に作用する側圧に抗して前記土留め壁を支持自在な複数の支持部を、前記被支持部にそれぞれ対応させて前記背面地盤側に設け、前記被支持部と前記支持部とを力学的に連結する連結体を設けてある土留め構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の土留め構造としては、図９に示すように、背面地盤Ｇ２からの側圧（土圧や水圧）Ｈを受け止め自在な土留め壁Ｐ１を設け、その土留め壁Ｐ１の平面視での長手方向に間隔をあけた複数箇所（以後、被支持部２０と言う）からそれぞれ背面地盤Ｇ２側へ延出した補強構造部２１を、土留め壁Ｐ１と一体に設けてあるものがあった。
前記補強構造部２１は、土留め壁Ｐ１から背面地盤Ｇ２側へ離間した位置に設置された支持杭２１Ａと、前記被支持部２０と支持杭２１Ａとを連結するＨ形鋼や鋼管等の構造部材（連結体に相当）２２とを設けて構成してあった（例えば、特許文献１参照）。
また、同様の構成で、前記支持杭２１Ａに替えて壁体を備えた構成のものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９６４２７号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特許第３０３６２９５号公報（図１、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の土留め構造によれば、前記補強構造部を形成するのに、背面地盤を大規模に使用して工事を行う必要があり、施工手間、施工工期、施工コスト共に増大化する問題点がある。
この様な問題を解消するためには、前記補強構造部の構成として、例えば、土留め壁の背面地盤にタイロッドやアースアンカー等の索状体を定着させ、これら索状体の定着力で土留め力を確保することが考えられる。しかし、このような土留め構造は、その品質が、定着対象の地盤状況に大きく左右される危険性があり、施工時に、夫々の索状体毎に設定値を満たすように調整を行う必要がある。即ち、各索状体毎に定着力の確認を実施したり、その結果で定着力が不足する場合には、追加施工を実施したりする必要があり、これを怠ると土留め品質が安定しない。即ち、結果的には施工手間が掛かる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、施工手間を掛けずに安定した土留め品質を得やすい土留め構造を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、背面地盤からの側圧を受け止め自在な土留め壁を設け、前記土留め壁に、平面視での長手方向に沿って間隔をあけて複数の被支持部を設け、前記土留め壁に作用する側圧に抗して前記土留め壁を支持自在な複数の支持部を、前記被支持部にそれぞれ対応させて前記背面地盤側に設け、前記被支持部と前記支持部とを力学的に連結する連結体を設けてある土留め構造において、前記連結体は、その長手方向への滑りを許容した状態に夫々の前記被支持部と前記支持部との糸巻き状の掛止部にわたって交互に張り巡らしてある一本の索状体で構成してあり、前記索状体は、その端部間に作用する引っ張り力が、張り巡らした全ての前記被支持部と前記支持部とを引き寄せる方向に作用する状態に取り付けてあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記連結体は、その長手方向への滑りを許容した状態に夫々の前記被支持部と前記支持部との糸巻き状の掛止部にわたって交互に張り巡らしてある一本の索状体で構成してあり、前記索状体は、その端部間に作用する引っ張り力が、張り巡らした全ての前記被支持部と前記支持部とを引き寄せる方向に作用する状態に取り付けてあるから、例えば、土留め壁に背面地盤から側圧が作用した場合、土留め壁がその側圧を受け止めるに伴って、前記被支持部が前記支持部から離間する方向に変位し、その作用反作用で、前記索状体の固定両端部間には、引っ張り力が作用し、結果的には、索状体を張り巡らした全ての被支持部と支持部とを引き寄せる方向で支持することが可能となる。勿論、索状体に予め引っ張り力を付加しておいても、同様の作用を叶えることができる。
従って、土留め壁の支持に当たって、前述の提案のように、多数の補強構造部毎に支持力を細かくチェックしたり、追加施工を実施したりすることなく、簡単に、且つバラツキの少ない状態での土留め壁支持を叶えることが可能となる。また、予め、索状体に引っ張り力を作用させておく場合も、従来なら、索状体一本ずつに引っ張り力を付加する作業を実施する必要があるのに対して、本発明構造によれば、一本の索状体に引っ張り力を作用させるだけで、複数箇所で土留め壁に対するプレロードを付加することが可能となり、土留め作業の操作性向上を図ることができる。
また、例えば、土留め壁の変位を少なくするためには、前記索状体の両端部間に作用させる引っ張り力を増加調整するだけの簡単な手間で実施することができる。
しかも、前記索状体を張り巡らした全ての被支持部と支持部とを、同様の支持状態で支持することが可能となり、均質な土留め品質を確保することが可能となる。
即ち、本発明の特徴構成によれば、施工手間を掛けずに安定した土留め品質を得やすい。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記索状体に引っ張り方向のプレロードを作用させてあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、索状体に引っ張り方向のプレロードを作用させておくことによって、掘削に伴う土留め壁の変位を、前記索状体で強力にサポートして減少させることが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、前記支持部は、前記土留め壁の背面地盤側に設置された支持杭に形成してあるところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、支持杭による支持力を支持反力として土留め壁の安定を図ることが可能となる。
また、特に、索状体に引っ張り方向のプレロードを作用させた状態においては、支持杭と土留め壁との間の土を圧縮一体化させる事が可能となり、土留め壁に作用する側圧を、土留め壁、被圧縮土、支持杭とが一丸となって受け止めることができ、より信頼性の高い土留め構造を構築することが可能となる。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成は、前記支持部は、前記土留め壁の背面地盤側に並列状態に設置された支持壁体に形成してあるところにある。
【００１３】
請求項４の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、支持壁体による支持力を支持反力として土留め壁の安定を図ることが可能となる。
また、特に、索状体に引っ張り方向のプレロードを作用させた状態においては、支持壁体と土留め壁との間の土をより強固に圧縮一体化させる事が可能となり、土留め壁に作用する側圧を、土留め壁、被圧縮土、支持壁体とが一丸となって受け止めることができ、より信頼性の高い土留め構造を構築することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明の特徴構成は、前記支持部、及び、前記被支持部は、地上に面して形成してあるところにある。
【００１５】
請求項５の発明の特徴構成によれば、請求項１〜４の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、支持部と被支持部とを地上に面して形成してあることで、それらにわたって交互に張り巡らせてある索状体も、自ずから地上に面し易くなり、設置作業や、メンテナンス作業を、地上部で容易に実施することが可能となる。その結果、余分な掘削作業等を省いて、より効率よく土留め壁を形成することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１７】
図１〜３は、本発明の土留め構造を採用した掘削部を示している。
ここで説明する掘削施工は、予め、地盤Ｇの掘削予定部Ｇ１の外周に沿って土留めＰを形成しておき、その土留めＰによって背面地盤Ｇ２からの側圧（土圧や水圧）Ｈを受け止めながら土砂崩れの無い状態で掘削予定部Ｇ１の土を順次掘削し、地下空間Ｖを形成するものである（図２参照）。
【００１８】
前記土留めＰは、背面地盤Ｇ２からの側圧を受け止め自在な土留め壁Ｐ１と、土留め壁Ｐ１の背面側に設置した複数の支持杭Ｐ２と、前記土留め壁Ｐ１と支持杭Ｐ２とを力学的に連結するワイヤロープ（索状体１の一例）１Ａで形成された連結体Ｐ３とを備えて構成してある。
【００１９】
前記土留め壁Ｐ１は、例えば、親杭横矢板を使用したものや、鋼矢板を使用したもの、鋼管を使用したもの等、公知の施工技術を利用して形成することができる。本実施形態においては、親杭横矢板を例に挙げて説明する。
即ち、図１に示すように、Ｈ形鋼からなる親杭２が、間隔を明けて打設してあり、掘削に伴って、隣接するＨ形鋼どうしの対向する凹溝２ａ間に、横矢板３を嵌め入れながら背面地盤Ｇ２を支持できるように構成される。
そして、親杭２の上端部には、前記ワイヤロープ１Ａを掛け回すことができる糸巻き状の第一ロープ掛止部（被支持部に相当）４が一体的に設けてある。即ち、第一ロープ掛止部４は、その周面で前記ワイヤロープ１Ａの滑りを許容した状態、つまり、ワイヤロープ１Ａの長手方向への移動を許容した状態に受け止める支持曲面４ａと、その上下で外れ止めを図る鍔部４ｂとを設けて構成してある。
この第一ロープ掛止部４にワイヤロープ１Ａを掛けて土留め背面側へ引っ張れば、側圧Ｈを受けた前記親杭２が地下空間Ｖ側へはらみ出すのを防止することが可能となる。
土留め壁Ｐ１中での前記第一ロープ掛止部４の配置は、各親杭２に一体に設けてあるから、平面視での土留め壁長手方向に間隔をあけた状態に配置されている訳である。
【００２０】
前記支持杭Ｐ２は、Ｈ形鋼を地盤Ｇに打設してそれぞれ構成してあり、前記土留め壁Ｐ１との位置関係は、図３に示すとおりである。
即ち、各支持杭Ｐ２は、一列に整列する配置状態に設置してあり、その支持杭列は、平面視で、前記土留め壁Ｐ１に間隔をあけた状態で平行（又はほぼ平行）となるように設けられている。また、各支持杭Ｐ２の間隔寸法は、前記親杭２どうしの間隔寸法と同様に設定してあり、親杭ピッチに対して支持杭ピッチが半ピッチずれるような千鳥配置で設置されている。
一方、支持杭Ｐ２の上端部には、前記親杭２の場合と同様に、ワイヤロープ１Ａを掛け回すことができる糸巻き状の第二ロープ掛止部（支持部に相当）５が一体的に設けてある。そして、この第二ロープ掛止部５も、同様に、支持曲面５ａと鍔部５ｂとを備えて構成されている。
また、この第二ロープ掛止部５は、全ての支持杭Ｐ２に設けてあるわけではなく、前記ワイヤロープ１Ａの両端部に対応する箇所の支持杭Ｐ２に限っては、前記第二ロープ掛止部５に替えて、ロープ定着部６が一体的に形成されている。
【００２１】
前記ロープ定着部６は、図４に示すように、前記ワイヤロープ１Ａを挿通自在な挿通孔６ａを備えた定着部本体６Ａを設け、前記挿通孔６ａに前記ワイヤロープ１Ａを挿通させた状態で、挿通孔６ａの孔壁６ｂとワイヤロープ１Ａとの間に介在してワイヤロープ１Ａの抜け止め方向の外力に抵抗する抜け止め部材（例えば、楔やコーン等）６Ｂを設けて構成してある。
【００２２】
そして、一本のワイヤロープ１Ａが、図３に示すように、各第一ロープ掛止部４と各第二ロープ掛止部５との間に交互に張り巡らしてあり、端部は、それぞれ、別々のロープ定着部６に挿通させて固定されている。
また、ワイヤロープ１Ａは、ロープ定着部６に固定するに際して、予め、ジャッキ等の引っ張り装置によって引っ張り力を作用させた状態で前記抜け止め部材６Ｂを取り付けて固定してある。即ち、引っ張り方向のプレロードを作用させてあるわけである。
このようにワイヤロープ１Ａに引っ張り力を作用させるに伴って、各ロープ掛止部４，５は、土留め壁厚み方向にそって引き寄せられる。その際、ワイヤロープ１Ａは、各ロープ掛止部４，５の支持曲面４ａ，５ａ上を滑りながら引き締められ、全長にわたって、一律の引っ張り力が作用した状態で各ロープ掛止部４，５を引き寄せる。
即ち、このプレロードの付加によって、第一ロープ掛止部４を備えた土留め壁Ｐ１と、第二ロープ掛止部５を備えた支持杭Ｐ２とが引き寄せられ、その引き寄せ作用によって両者の間に位置する土７は、締め付けられて一体性が向上し、前記土留め壁Ｐ１と支持杭Ｐ２と共に一丸となって、前記側圧Ｈを受け止めることが可能となる。
更には、ワイヤロープ１Ａの引っ張り力は、何れの部位でも同じように作用しているから、前記土留め壁Ｐ１と支持杭Ｐ２間の土７は、同じ締め付け力に対抗する状態に締め付けられている。従って、例えば、締め付け前の土７の緩み具合が不均一であっても、前記締め付けに伴ってより均一な状態に改良されることになる。
一方、前記第二ロープ掛止部５、及び、前記第一ロープ掛止部４は、図１、図２に示すように、地上に面して形成してあるから、それらに張り巡らしたワイヤロープ１Ａも地上に面し定置しており、余分な地盤の掘削を行わなくても、ワイヤロープ１Ａを配置することができると共に、メンテナンス時にも、手間を掛けずに、且つ、直接的に目視確認によって実施できるから、施工性・メンテナンス性に富んでいる。
【００２３】
本実施形態の土留め構造によれば、一本のワイヤロープに張力を与えるだけの簡単な操作で、複数箇所において土留め壁にプレロードを掛けることが可能となり、しかも、土留め壁背面の土をも一体的にした土留め効果を期待することが可能となり、掘削による背面地盤の沈下等の悪影響を防止し易くなる。
【００２４】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２５】
〈１〉前記土留め壁Ｐ１は、先の実施形態で説明したＨ形鋼からなる親杭と横矢板とを用いて形成してあるものに限るものではなく、例えば、鋼矢板や鋼管やトレンチシート等を使用したもの、及び、場所打ち柱列杭や連続壁から構成されたもの等、公知の土留め壁に採用されているものを広く対象とすることができる。それらを含めて土留め壁と総称する。
また、土留め壁Ｐ１に設けられた被支持部４は、母体の土留め壁Ｐ１の実施対応に伴ってその構造や配置等適宜変更が可能である。構造変更の一例としては、例えば、先の実施形態で説明した支持曲面４ａと鍔部４ｂとを備えた第一ロープ掛止部に替えて、滑車を設けた構成を採用することも可能である。また、設置位置変更の一例としては、必ずしも、地上に面して設けることに限らず、例えば、地中に埋設された状態に設けてあってもよい。
〈２〉前記支持杭Ｐ２は、先の実施形態で説明したＨ形鋼を打設して形成してあるものに限らず、例えば、鋼管杭や、場所打ち杭等であってもよく、それらを総称して支持杭と言う。
また、前記支持部５は、先の実施形態で説明した支持杭Ｐ２に設けてあるものに限らず、例えば、図５に示すように、前記土留め壁Ｐ１の背面地盤側に並列状態に設置された支持壁体８に形成してあってもよく、この場合は、前記索状体１に引っ張り方向のプレロードを掛けることによって、土留め壁Ｐ１との間の土７の締め付け効果がより顕著に表れ、より安定した変形の少ない土留め構造を形成することが可能となる。
また、支持部そのものの構造や配置等は適宜変更が可能で、上述の被支持部４と同様の構造変更や設置位置変更を行うことが可能である。
〈３〉前記索状体１は、先の実施形態で説明したワイヤロープ１Ａに限るものではなく、例えば、ＰＣ鋼線や、チェーンや、鎖等、引っ張り力を負担させることができるものであればよく、それらを含めて索状体１と言う。また、索状体１には、掘削予定部Ｇ１の掘削前にプレロードを掛けておく事に限らず、例えば、掘削前においては、単に、緩まない程度に張っておき、掘削に伴う土留め壁の撓みによって、二次的に、索状体に作用する引っ張り力によって、土留め壁を支持できるようにすることも可能である。
〈４〉前記被支持部４と支持部５との配置に関しては、先の実施形態で説明した単純なジグザグ配置に限るものではなく、例えば、図６の平面模式図に示すように、ジグザグ配置であるものの、第一ロープ掛止部４の位置が、隣接する親杭２間の中間位置に変更してあってもよい。この場合、図に示すように、第一ロープ掛止部４は、隣接する両親杭２の頭部にわたって設けられた繋ぎ部材９に対して取付固定されている。また、図７の平面模式図に示すように、平面視において被支持部４と支持部５とを結ぶ直線が、土留め壁Ｐ１の厚み方向に沿って配置されるものであってもよい。また、図８の平面模式図に示すように、多数条の索状体１を用いるものであってもよい。
〈５〉前記ロープ定着部６は、先の実施形態で説明した楔やコーンを使用した形式のものに限るものではなく、他の実施形態を採用することも可能であり、要するにロープを定着できるように構成してあればよい。
【００２６】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】土留めを示す一部切欠き斜視図
【図２】土留めを示す断面図
【図３】土留めを示す平面図
【図４】ロープ定着部を示す平面視説明図
【図５】別実施形態の土留めを示す一部切欠き斜視図
【図６】別実施形態の土留めを示す平面模式図
【図７】別実施形態の土留めを示す平面模式図
【図８】別実施形態の土留めを示す平面模式図
【図９】従来の土留めを示す説明斜視図
【符号の説明】
１索状体（連結体の一例）
４第一ロープ掛止部（被支持部に相当）
５第二ロープ掛止部（支持部に相当）
８支持壁体
Ｈ側圧（土圧や水圧）
Ｐ１土留め壁
Ｐ２支持杭
Ｐ３連結体

Claims

背面地盤からの側圧を受け止め自在な土留め壁を設け、前記土留め壁に、平面視での長手方向に沿って間隔をあけて複数の被支持部を設け、前記土留め壁に作用する側圧に抗して前記土留め壁を支持自在な複数の支持部を、前記被支持部にそれぞれ対応させて前記背面地盤側に設け、前記被支持部と前記支持部とを力学的に連結する連結体を設けてある土留め構造であって、
前記連結体は、その長手方向への滑りを許容した状態に夫々の前記被支持部と前記支持部との糸巻き状の掛止部にわたって交互に張り巡らしてある一本の索状体で構成してあり、前記索状体は、その端部間に作用する引っ張り力が、張り巡らした全ての前記被支持部と前記支持部とを引き寄せる方向に作用する状態に取り付けてある土留め構造。
前記索状体に引っ張り方向のプレロードを作用させてある請求項１に記載の土留め構造。
前記支持部は、前記土留め壁の背面地盤側に設置された支持杭に形成してある請求項１又は２に記載の土留め構造。
前記支持部は、前記土留め壁の背面地盤側に並列状態に設置された支持壁体に形成してある請求項１又は２に記載の土留め構造。
前記支持部、及び、前記被支持部は、地上に面して形成してある請求項１〜４の何れか一項に記載の土留め構造。