JP4407716B2 - 土留め壁の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、地下構造物が構築されている部分に当該地下構造物を解体して新たに新設地下構造物を構築するにあたって、土留め壁を構築する前段階で、土圧を負担させるための埋め戻しを行う必要のない土留め壁の構築方法に関する。

ビルなどの各種建物を建て替えるときには、現在建っている建物を解体しなければならない。特に、地下階などの地下構造物を備えている建物では、当該地下構造物も解体する必要がある。そして、地下構造物も含めて建物全体を撤去した後に、新たな建物を、新たな地下構造物も含めて構築する。地下構造物を新設する際には、よく知られているように、周辺地盤からの土圧を支持する土留め壁を予め構築した上で、この土留め壁の内側に、順打ちや逆打ちなどの周知の工法を利用して地下構造物を構築する。

ところで、解体しようとする地下構造物では、地下外壁、そしてこれを支える柱や梁、さらには耐震壁、地中梁、基礎などが周辺地盤の土圧を負担していて、地下構造物を単に解体すると地山の崩落や地盤変位などを招き、隣接地域に多大な影響を与えるおそれがある。

このような事情を考慮し、従来地下構造物を解体するときには、土留め壁を構築する前の準備作業として、当該地下構造物の内部に土砂を搬入して埋め戻しを行い、この埋め戻しに利用した土砂によって土圧を負担させるようにした上で、地下構造物を解体するようにしていた。またこの土砂によって作業地盤を確保し、解体作業に用いる重機の重量を支えるようにしていた。そして埋め戻しを行った部分に対してその表面から削孔を形成し、この削孔を利用してソイル柱列壁などの各種形式の土留め壁を構築するようにしていた。土留め壁の構築後は、この土留め壁によって土圧を負担させることになる。

しかしながら、地下構造物が構築されている部分に当該地下構造物を解体して新たに新設地下構造物を構築するにあたり、土留め壁を構築する前の準備段階で埋め戻しをした土砂は結局、その後に新設の地下構造物を構築するときには排出しなければならないものであり、埋め戻しのために搬入されそしてまたその後に排出される土砂量は莫大であって、その取り扱いに要する作業量は膨大なものであった。また埋め戻した土砂中に埋まった地下構造物は、ロックオーガーなどの大型重機で解体する必要があり、この作業もきわめて煩雑であるという課題があった。

土砂量を削減するには、例えば解体作業に先立って、地下構造物の柱や梁に、土圧を負担させるための専用の補強構造、例えば壁などを増設し、この補強構造で補強した部分を残してそれ以外の部分に埋め戻しを行い、この埋め戻し部分に対しては上記と同様にして解体作業を進めることが考えられる。しかしながらこの方法では、土砂量を減らすことはできるものの、補強構造の増設が必要であるとともに、解体作業を十分に軽減することもできない。

本発明は、上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、地下構造物が構築されている部分に当該地下構造物を解体して新たに新設地下構造物を構築するにあたって、土留め壁を構築する前段階で、土圧を負担させるための埋め戻しを行う必要のない土留め壁の構築方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる土留め壁の構築方法は、地下構造物が構築されている部分に当該地下構造物を解体して新たに新設地下構造物を構築すべく、土留め壁を構築するに際して、上記地下構造物を、少なくとも土圧を負担させるのに必要な部分を土圧負担部分として残しながら解体する解体作業を実施し、この解体作業により作業用空間を作成し、上記作業用空間を利用して、少なくとも上記土圧負担部分の下に土留め壁を構築する土留め壁の構築方法であって、前記土圧負担部分が地中梁を含み、まず、前記地中梁の両側と直下に亘って前記土留め壁の先行パネルを構築し、次に、前記先行パネル間に、前記土留め壁の後行パネルを打ち継いで構築することを特徴とする。

また、前記地中梁の側方を掘削した後に該地中梁の直下を掘削して、上記土留め壁を構築するための削孔を形成することを特徴とする。

さらに、前記土留め壁が地中連続壁であることを特徴とする。

本発明にかかる土留め壁の構築方法によれば、土砂の埋め戻しや埋め戻しを行ったために必要となるロックオーガー等を利用した煩雑な地下構造物の解体作業、そしてさらに、新設地下構造物の構築に際しての埋め戻し土の搬出作業を不要とすることができ、土留め壁を短工期で経済的に構築することができる。また、解体にかかる地下構造物の土圧負担部分である地下外壁や地中梁を、新設の地下構造物の構造に合理的に組み込んで、土留め壁の施工量を少なくすることができ、この面からも土留め壁を短工期で経済的に構築することができる。

また、地中梁を跨いで土留め壁を構築するようにしたので、土留め壁の構築作業中も土圧負担部分に何らの影響を与えることなく確実に土圧を負担させた状態で、土留め壁を構築することができる。

さらに、地中梁下への土留め壁構築用の削孔を形成するにあたり、地中梁の側方を掘削した後に地中梁の直下を掘削するようにしたので、従来公知の掘削機を用いて地中梁を迂回する形態の削孔を適切に形成することができる。

また、土留め壁を地中連続壁としたので、その内側に構築される新設の地下構造物に対する土圧負担や漏水防止を確実に確保することができる。

以下に、本発明にかかる土留め壁の構築方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１にはこれから解体しようとする建物の地下構造物１が実線で示されているとともに、図２には新たに構築した新設の地下構造物２が実線で示されている。新設の地下構造物２は、事前に土留め壁３を構築しておき、この土留め壁３で周辺地盤からの土圧を負担させた状態で、その内側に順打ちや逆打ちなどの周知の工法で構築される。

建物の建て替えの手順に従って説明すると、図１に示したように、まず建物の地上部分４を解体し、その後地下構造物１を解体する。この地下構造物１を解体する際には、一挙にすべて解体するのではなく、少なくとも当該地下構造物１に作用する土圧を負担させるのに必要な部分を土圧負担部分５として残すようにする。例えば、地下構造物１の地下外壁６や地中梁７を残す一方で、床スラブや耐圧盤は解体する。またこれら床スラブや耐圧盤、さらに地下階の梁などは、必要に応じて解体するもので、場合によってはこれらを残してもよいし、またすべて解体するのではなく、一部を解体するようにしてもよい。また、柱８や梁９、耐震壁１０などは必要に応じて残したり撤去したりする。基礎１１についても、土留め壁３の内側に位置する基礎１１は土留め壁３の構築後に適宜に解体・撤去すればよく、土留め壁３の外側に位置する基礎１１は土圧負担に寄与させるために残す。換言すれば、この段階での解体では、土圧の支持に有効な部分を残す一方で、その後に実施される土留め壁３の構築作業に邪魔になる部分は撤去するようにする。

このようにすることで、解体する地下構造物１によって土圧を負担させることができ、従来のように土砂を埋め戻すことによって地下構造物１の解体に伴う土圧を負担させる必要がなくなる。そしてまた埋め戻しを行わないことから、この解体作業によって撤去した部分を含め、解体する地下構造物１内の空間を、土留め壁３を構築する際の作業用空間Ｓとして利用することができるとともに、解体作業もロックオーガーなどを用いることなく容易に行うことができる。

次いで、作業用空間Ｓを利用して、新たに構築される地下構造物２に対して必要となる、土圧支持用の土留め壁３の構築作業を実施する。土留め壁３の構築は、従来公知のＳＭＷ工法やＳＧ工法を利用することができる。この際、削孔１２を形成する地盤基準位置Ｌは、地下構造物１内に埋め戻し土砂を搬入しないことから、土圧負担部分５として解体されずに残されている地下外壁６や地中梁７のうち、最深部の地中梁７の位置となり、少なくともこの土圧負担部分５の下に土留め壁３が構築される。削孔１２を形成したり土留め壁３を構築するための各種重機１３は、地表面Ｇに支持させて仮設の作業用地盤１４を構築して、これに支持させるようにする。そして各種重機１３を用いて、地下外壁６を含む土圧負担部分５に連続させて必要な深さで土留め壁３を構築すれば、それにより土留め壁３の内側に図２に示すように新たな地下構造物２を構築することができる。

「少なくとも土圧負担部分５の下」とは、土圧負担部分５の上方から土留め壁３を構築する場合を含むものである。土留め壁３の上端位置を高く設定したい場合には、そのために地下構造物１内に土砂を搬入して埋め戻しを行い、この埋め戻し表面を地盤基準位置Ｌとして削孔１２を形成するようにすればよい。

地下構造物１の解体と土留め壁３の構築の一例を、図３〜図５を用いてさらに詳細に説明すると、地下構造物１を解体するにあたり、土留め壁３を構築する箇所の耐圧盤を解体・撤去して、地下外壁６や地中梁７などに土圧を負担させながら、この耐圧盤を取り去った部分を作業用空間Ｓとする。そして地中梁７の直下にこれを幅方向に跨ぐ形態で土留め壁３を構築する。土留め壁３の構築は、地上１階の床スラブも解体して、各種重機１３による作業を、耐圧盤を撤去した作業用空間Ｓを利用して実施できるようにする。

図５に示すように、地中梁７の直下に土留め壁３を構築する際には、地中梁７の側方を土留め壁３の構築深度まで、ケリーなどを用いて掘削する（[a]参照）とともにクラムシェル１５などで土砂を排出する（[b]参照）。このようにして地中梁７を挟んでその両側に先行削孔１２ａを形成する。次いで、左右方向に首振り可能に構成された、先行削孔１２ａの拡幅用のハイドロフレーズ掘削機１６などを用いて、先行削孔１２ａを地中梁７下に拡幅する作業（[c],[e]参照）と、この拡幅作業に伴う堆積土のクラムシェル１５による排出作業（[d],[f]参照）とを繰り返して、地中梁７の両側とその直下に亘る土留め壁３を構築するための削孔１２を完成する。

次いでこの削孔１２内に、応力を負担する部材としてＨ形鋼１７や鉄筋篭などを挿入する。Ｈ形鋼１７の場合は複数のＨ形鋼１７を一対のセット１８に組み、各セット１８を地中梁７の両側からそれぞれ挿入する。各セット１８は、地中梁７下に挿入される短寸のＨ形鋼１７と、地中梁７の側方に挿入される長寸のＨ形鋼１７とで構成する。そして各セット１８を地中梁７の側方から削孔１２内に挿入した後、削孔１２内を地中梁７の幅方向に移動させて、短寸ものが地中梁７の直下に位置するように配置する（[g]参照）。その後、トレミー管１９を削孔１２内に挿入し流動化ソイル２０を充填して（[h]参照）硬化させることで、地中梁７の幅方向両側に亘って当該地中梁７を跨ぐ形態で土留め壁３を構築する。流動化ソイル２０に代えて、コンクリートを打設するようにしてもよいことはもちろんである。

本実施形態では、この地中梁７下の土留め壁３は先行パネル２１をなし、一対の先行パネル２１間に作業用空間Ｓを利用して後行パネル２２を打ち継いで構築して、土留め壁３を地中連続壁として構築する。後行パネル２２は通常の方法、すなわち先行パネル２１の端部を削り取りながら掘り下げて削孔１２を形成し、この削孔１２内に応力を負担する部材を挿入した後、流動化ソイル２０を充填し硬化させることで構築する。この土留め壁３は、必要に応じて外側の地下外壁６などと接合するようにしてもよい。そして土留め壁３の構築が完了したならば、その後当該土留め壁３の内側を掘削することで、逆打ち工法や順打ち工法によって新設の地下構造物２を構築することができる。

以上説明したように本実施形態にかかる土留め壁の構築方法にあっては、少なくとも土圧を負担させるのに必要な地下外壁６および地中梁７などを残して耐圧盤などを解体し、この解体作業によって撤去した耐圧盤部分などを土留め壁３の構築用の作業用空間Ｓとして利用して当該地中梁７の下に土留め壁３を構築するようにしたので、土砂の埋め戻しや埋め戻しを行ったために必要となるロックオーガー等を利用した煩雑な地下構造物１の解体作業、そしてさらに、新設地下構造物２の構築に際しての埋め戻し土の搬出作業を不要とすることができ、土留め壁３、ひいては新設地下構造物２を短工期で経済的に構築することができるようになる。もちろん、解体作業に先立って補強構造の増設を行う必要もない。

また、解体する地下構造物１内に土留め壁３を構築するための作業用空間Ｓを確保できるので、地上部分に作業用地盤１４を構築することで、敢えて土砂の埋め戻しによって作業用地盤を設定しなくとも、適切に土留め壁３の構築作業を行うことができる。また、地中梁７の下に土留め壁３を構築するようにしていて、従来のように埋め戻しをして埋め戻した地表面部分から新たに土留め壁を所定深度まで構築する場合に比べて、解体にかかる地下構造物１の土圧負担部分５である地下外壁６や地中梁７を、新設の地下構造物２の構造に合理的に組み込んで、土留め壁３の施工量を少なくすることができ、この面からも土留め壁３を短工期で経済的に構築することができる。

また、地中梁７を跨いで土留め壁３を構築するようにしたので、土留め壁３の構築作業中も土圧負担部分５に何らの影響を与えることなく確実に土圧を負担させた状態で、土留め壁３を構築することができるとともに、土留め壁３を連続壁として構築することが可能となる。

さらに、地中梁７下への土留め壁３の構築用の削孔１２を形成するにあたり、地中梁７の側方を掘削した後に地中梁７の直下を掘削するようにしたので、従来公知の掘削機を用いて地中梁７を迂回する形態の削孔１２を適切に形成することができる。

また、土留め壁３を地中連続壁としたので、その内側に構築される新設の地下構造物２に対する土圧負担や漏水防止を確実に確保することができる。

本発明にかかる土留め壁の構築方法の好適な一実施形態を示す土留め壁構築前の状態を示す側面図である。 本発明にかかる土留め壁の構築方法の好適な一実施形態を示す土留め壁構築後の新設地下構造物の構築完了状態を示す側面図である。 本発明にかかる土留め壁の構築方法の好適な一実施形態を示す地下外壁、地中梁、作業用空間および土留め壁の状態を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明にかかる土留め壁の構築方法に用いられる地中梁下への土留め壁の構築手順を示す説明図である。

符号の説明

１ 地下構造物
２ 新設地下構造物
３ 土留め壁
５ 土圧負担部分
６ 地下外壁
７ 地中梁
１２ 削孔
Ｓ 作業用空間

Claims (3)

1. 地下構造物が構築されている部分に当該地下構造物を解体して新たに新設地下構造物を構築すべく、土留め壁を構築するに際して、
   上記地下構造物を、少なくとも土圧を負担させるのに必要な部分を土圧負担部分として残しながら解体する解体作業を実施し、この解体作業により作業用空間を作成し、
   上記作業用空間を利用して、少なくとも上記土圧負担部分の下に土留め壁を構築する土留め壁の構築方法であって、
   前記土圧負担部分が地中梁を含み、
   まず、前記地中梁の両側と直下に亘って前記土留め壁の先行パネルを構築し、
   次に、前記先行パネル間に、前記土留め壁の後行パネルを打ち継いで構築することを特徴とする土留め壁の構築方法。
2. 前記地中梁の側方を掘削した後に該地中梁の直下を掘削して、上記土留め壁を構築するための削孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の土留め壁の構築方法。
3. 前記土留め壁が地中連続壁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土留め壁の構築方法。

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