JP4433066B2 - 永久アンカーが施工された壁構造、永久アンカーが施工された壁構造の構築方法、 - Google Patents

Description

本発明は、永久アンカーが施工された壁構造の構築方法および永久アンカーが施工された壁構造に関する。

例えば傾斜地に建物外壁や擁壁などの壁構造を構築する場合、斜め型の仮設アンカーを用いた山留め工事を行ってから壁の構築工事を行うのが一般的である（例えば特許文献１を参照）。この特許文献１に記載された仮設アンカーでは、山留め用鋼材を打ち込んだ後、鋼棒からなるアースアンカーを傾斜地の地盤へ斜めに埋め込み、このアースアンカーの端部を止体によって山留め用鋼材に定着している。

これに対して、特許文献２には、山留め杭に斜め型の永久アンカーを施工し、この永久アンカーに土圧を負担させることにより、仮設アンカーを用いることなく構築物を構築する工法が開示されている。この工法では、構築物を上部より一段ずつ構築し、各段の構築が終了する毎に永久アンカーを施工して土圧を負担させるようにしている。
特開昭６２−６３７２２号公報 特開平５−２０２５２７号公報

しかし、仮設アンカーを用いることなく工事を行うことは、斜め型永久アンカーの構築後にその下を根切りする際に、山留め杭のみに土圧を負担させることであり、根切り深さが大きくなると山留め杭の変形も増大してしまうため実用的でない。したがって、従来、傾斜地に壁構造を構築する場合、仮設アンカーを用いざるを得なかった。

上記特許文献１に開示されるような斜め型の仮設アンカーを用いて壁構造の構築工事を行う場合、仮設アンカーや山留め用鋼材を再利用するために、壁構造を構築しながら仮設アンカーを取り外していき、山留用鋼材も解体して除去するのが通常である。しかし、仮設アンカー等を撤去してしまうと、壁構造には大きな土圧が作用する。そこで、壁構造がそのような土圧に耐えられるよう、構築した壁に永久アンカーを施工することが考えられる。

図１６は、仮設アンカーを用いた山留めを行ったうえで、永久アンカーを用いて壁構造を構築する構成を示す断面図であり、図１７は、図１６の左側から見た正面図である。これらの図面を参照して壁構造の施工手順を説明すると、先ず、山留め杭５０を打設し、この山留め杭５０の内側（図１６における左側）の地盤を根切りする。根切り深さが最上段の仮設アンカー施工位置まで達すると、鋼製の腹起こし５２を山留め杭５０に取り付け、この腹起こし５２に仮設アンカー定着固定用の台座５４を固定する。そして、最上段の仮設アンカー５６ａを施工して、台座５４に定着固定する。以後、最下段の仮設アンカー５６ｃまで、このような根切りと仮設アンカー５６の施工とを繰り返す。

仮設アンカー５６の工事が終わると床付を行う。そして、床コンクリート５８を打設し、この床コンクリート５８から上方へ壁構造６０を打設しながら、仮設アンカー５６を下から順に撤去していく。すなわち、図１６および図１７の例では、最下段の仮設アンカー５６ｃ、腹起こし５２、台座５４を撤去してから床コンクリート５８を打設し、次段の仮設アンカー５６ｂ等を撤去してから壁構造６０の最下部を打設し、更に、最上段の仮設アンカー５６ａ等を撤去してから、壁構造６０の残りの部分を打設する。また、壁構造６０の打設を行いながら、斜め型の永久アンカー６２の施工も行う。こうして壁構造６０の構築が完了する。

以上説明したように、図１６および図１７に示す工事では、仮設アンカー５６等の施工や撤去の作業が必要となり、施工コストが増大すると共に工事が長期化してしまう。さらに、山留め杭５０と壁構造６０との間の空間が狭いため、仮設撤去作業は極めて行い難い。しかも、仮設アンカー５６等の撤去作業または外壁型枠作業などは、壁構造６０や永久アンカー６２の施工と並行して行わねばならないため作業が輻輳し、作業効率が悪くなってしまう。

また、仮設アンカー５６と永久アンカー６２の両方を施工するためアンカー施工本数が増大し、この点でもコスト増および工事の長期化を招くと共に、効率的なアンカーの配置計画を行うのが難しいという問題もある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、仮設のアンカーや腹起こしを用いることなく地盤内に壁構造を構築できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、山留めを打設し、該山留めの内側の地盤を根切りして、アンカーを定着固定するための水平方向に延びる鉄筋コンクリート造のアンカー定着部材を前記山留めに構築すると共に、斜め型のアンカーを打設し、当該アンカーを前記アンカー定着部材に定着固定した後、壁構造のコンクリートを前記アンカー定着部材と一体となるように打設してなる永久アンカーが施工された壁構造であって、
前記壁構造は前記山留めと間隔をおいて構築され、当該間隔部分には、水が通過可能な砕石が設けられ、
前記アンカー定着部材にはその上下を貫通する第１の水抜き管が設けられ、
前記壁構造には、前記砕石に接する面と、この面と反対側の面との間を貫通する第２の水抜き管が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、アンカー定着部材を山留めに構築し、このアンカー定着部材にアンカーを定着固定するので、根切り時の土圧をこのアンカーで確実に負担できる。また、壁構造のコンクリートをアンカー定着部材と一体となるように打設するので、上記アンカーを永久アンカーとして用いることができる。したがって、本発明によれば、仮設アンカーを用いることなく、永久アンカーのみで土圧を負担しながら、壁構造を構築できる。また、アンカー定着部材は腹起こしとして機能するので、仮設の腹起こしを用いることも不要となる。なお、本発明における壁構造として、例えば、建物外壁、建物ドライエリアの外壁、傾斜地盤に設けられる擁壁等がある。

また、請求項２に記載された発明は、山留めを打設し、該山留めの内側の地盤を根切りして、アンカーを定着固定するための水平方向に延びる鉄筋コンクリート造のアンカー定着部材を前記山留めに構築すると共に、斜め型のアンカーを打設し、当該アンカーを前記アンカー定着部材に定着固定した後、壁構造のコンクリートを前記アンカー定着部材と一体となるように打設してなる永久アンカーが施工された壁構造の構築方法であって、
前記壁構造のコンクリートを前記山留めと間隔をおいて打設すると共に、当該間隔部分には、水が通過可能な砕石を設け、
前記アンカー定着部材にはその上下を貫通する第１の水抜き管を設け、
前記壁構造には、前記砕石に接する面と、この面と反対側の面との間を貫通する第２の水抜き管を設けることを特徴とする。

本発明によれば、仮設のアンカーや腹起こしを用いることなく地盤内に永久アンカーが施工された壁構造を構築することができる。

図１は、本発明の一実施形態である壁構造の構築工事により構築された鉄筋コンクリート造の壁構造を示す断面図であり、図２は、図１の壁構造を同図中左側からみた正面図である。また、図３は、図２おける永久アンカー施工部分を示す（図２のIII部）拡大正面図であり、図４は図１のIV−IV断面図であり、図５は図１のV−V断面図である。

これらの図面に示すように、本実施形態における構築物は、概略、山留め杭１０と、山留め杭１０に取り付けられたアンカー定着部材１２と、アンカー定着部材１２に定着固定された斜め型の永久アンカー１４と、アンカー定着部材１２と一体に打設された壁構造１６と、この壁構造１６と一体の床部１８とにより構成される。壁構造１６は、例えば、建物外壁、ドライエリア部の外壁、あるいは、擁壁などである。なお、図１では、３段の永久アンカー１４（上から順に、永久アンカー１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を設けた場合を示しているが、永久アンカー１４の段数はこれに限らない。

山留め杭１０は例えばＨ型鋼からなり、壁構造１６の外壁面に沿って複数本が地盤に打設されている。また、アンカー定着部材１２は鉄筋コンクリート製部材であり、上記複数本の山留め杭１０に跨って水平方向に梁状に延びている。したがって、アンカー定着部材１２は、永久アンカー１４の張力を山留め杭１０へ伝達する腹起こしとしての役割も有している。

また、本実施形態では、山留め杭１０と壁構造１６との間の空間に砕石２２を充填すると共に、壁構造１６に水抜き管２４を埋設し、さらに、アンカー定着部材１２に水抜き管２６を埋設することにより、地盤から壁構造１６の内側へ地盤の水抜きを行えるようにしている。

図６〜図１５は、上記図１〜図５に示す壁構造の構築工程を示す図である。図６に示すように、先ず、山留め杭１０を打設し、所定深さ（最上段の永久アンカー１４ａの打設位置底部）まで根切りを行う。そして、山留め杭１０の側面に例えばアングル材等を用いて砕石保持板２８を取り付け、さらに、砕石保持板２８の先端から上方に延びる砕石止めとなる波型鋼板３０を取り付けて、この波型鋼板３０と根切りした地盤側面との間の空間に砕石２２を充填する。砕石保持板２８は例えば網目状に構成されるなどして、各段の砕石２２の水は、直下のアンカー定着部材１２の水抜き管２６を通って下段の砕石２２へ抜けることができるようになっている。なお、波型鋼管３０の、壁構造１６に設けられた水抜き管２４の端部に対向する位置には穴が開けられており、この穴を通って砕石２２内の水が水抜き管２４へ流れ出せるようになっている。

次に、図７に示すように、根切り部底面のアンカー定着部材１２の構築位置に捨てコンクリート３１を打設すると共に、山留め杭１０のフランジ面に、突出部材としてのスタッド３２を溶接する。また、アンカー定着部材１２を打設するための型枠を配置して、永久アンカー１４の施工用のガイド管３４および上記水抜き管２６を設置する。そして、ガイド管３４の周囲にらせん鉄筋３５を配筋すると共にアンカー定着部材１２の鉄筋を配筋し、型枠内にコンクリートを打設する。その際、アンカー定着部材１２の鉄筋をその上面から突出させ、さらに、その下面からも鉄筋が捨てコンクリート３１を貫通して突出し先端が地盤へ埋め込まれるように配筋する。このようにアンカー定着部材１２から上下に突出する鉄筋の端部には、好ましくは、後述する壁構造１６の鉄筋との接合を簡単に行なえるようにねじ鉄筋接合が施されている。

次に、図８に示すように、永久アンカー１４を打設する。永久アンカー１４の打設は、ガイド管３４の内側から支持盤に達するまで斜め方向に削孔して、この孔の底までシース管に挿通されたアンカー鋼材３６を挿入し、グラウト材を注入することによりアンカー鋼材３６を地盤に固定するという周知の工法で行うことができる。そして、グラウト材の養生後、図９に示すように、アンカー鋼材３６を緊張し、定着金具３８でアンカー定着部材１２に定着固定する。

なお、以上の説明では、アンカー定着部材１２の構築後に永久アンカー１４を打設するものとしたが、永久アンカー１４を打設した後、アンカー定着部材１２を構築し、これに永久アンカー１４を定着固定するようにしてもよい。

次に、図１０に示すように、次段の永久アンカー１４ｂの深さまで根切りを行い、上記図６〜図９と同様の工程により施工を行う。このような工程を最下段の永久アンカー１４ｃまで繰り返す（図１１）。

最下段の永久アンカー１４ｃまで施工した後、更に、床部１８の打設深さまで根切りを継続し、根切り完了後、壁構造１６および床部１８の配筋を行う。その際、壁構造１６の鉄筋を、上述のようにアンカー定着部材１２の上下から突出して配筋された鉄筋へ例えばねじ込み式に接合することで、壁構造１６とアンカー定着部材１２との強固な一体性を確保できるようにしている。

壁構造１６および床部１８の配筋後、図１２に示すように、床部１８のコンクリートを打設し、さらに、最下段のアンカー定着部材１２の高さまで壁構造１６のコンクリートを打設する。その際、予め型枠内に水抜き管２４を設置しておく。コンクリートの打設後、最下段の永久アンカー１４ｃのアンカー鋼材３６の張力を測定し、必要があればアンカー鋼材３６を再度緊張する。そして、一つ上段のアンカー定着部材１２まで、上記と同様にして壁構造１６のコンクリートを打設し、当該アンカー定着部材１２に定着固定すべき永久アンカー１４ｂのアンカー鋼材３６を必要に応じて緊張する。このような壁構造１６の打設作業を最上段のアンカー定着部材１２まで繰り返し（図１３〜図１４を参照）、さらに、壁の最上部のコンクリート１６ａを打設することで（図１５を参照）、図１に示す壁構造の構築が完了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、山留め杭１０に構築したアンカー定着部材１２に永久アンカー１４を定着固定するので、根切り時に地盤の土圧を永久アンカー１４で確実に負担することができる。また、永久アンカー１４を施工しながら、壁構造１６のコンクリートを、永久アンカー１４が定着固定されたアンカー定着部材１２と一体となるように打設することにより、仮設アンカーや仮設腹起こしを用いることなく壁構造１６を構築することができる。さらに、アンカー定着部材１２が山留め杭１０の腹起こしとしても機能するので、別途仮設の腹起こしを用いることも不要である。そして、このアンカー定着部材１２が壁構造１６の一部として一体化されるため、仮設アンカーを用いた場合のように、仮設アンカーや腹起こしの撤去作業が全く不要となり、工期短縮および工事コストの低減を図ることができる。

また、仮設アンカーの施工が不要となることで、アンカー本数の総数も少なくなり、この点でも、工期短縮およびコスト低減を図ることができる。さらに、アンカー本数が少なくなることで効果的なアンカーの配置計画も行い易くなるため、構築した壁構造１６の品質向上を図ることもできる。

また、本実施形態では、アンカー定着部材１２を鉄筋コンクリートで構成し、その鉄筋コンクリートを壁構造１６の鉄筋と接合することで、アンカー定着部材１２と壁構造１６との強固な一体性を確保することができる。このため、設計上、アンカー定着部材１２を壁構造１６の一部とみなせるようになり、壁構造１６を一体のコンクリートで構築した場合と同様の高い強度を得ることができる。

さらに、本実施形態では、山留め杭１０と壁構造１６との間に砕石２２を設置すると共に、アンカー定着部材１２および壁構造１６に水抜き管２４，２６を設けることで、地盤からの水抜きを行うことができる。すなわち、地盤内の水は砕石２２を通過して壁構造１６の水抜き管２４から壁の内側へ排出され、また、アンカー定着部材１２で上下に分断された各段の砕石２２の水は、アンカー定着部材１２の水抜き管２６を通って下段の砕石２２へ移動できるので、砕石２２による水抜きはより効果的に行われる。したがって、本実施形態によれば、壁構造１６の外壁面にかかる水圧を緩和することができる。

なお、上記実施形態では、山留めとしてＨ型鋼からなる山留め杭１０を用い、この山留め杭１０に構築したアンカー定着部材１２を腹起こしとしても機能させる構成としたが、本発明における山留めはこれに限らず、例えば鋼管矢板壁、柱列山留壁、連続地中壁などの山留め工法に用いることもできる。

また、上記実施形態では、壁構造１６が鉄筋コンクリート造であるものとして、これに対応してアンカー定着部材１２も鉄筋コンクリートにより構築し、両者の鉄筋を接合することにより一体性を高めるものとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、例えば、壁構造１６が鉄骨コンクリート造である場合はアンカー定着部材１２も鉄骨コンクリートで構成し、壁構造１６が鉄骨鉄筋コンクリートである場合はアンカー定着部材１２も鉄骨鉄筋コンクリートで構成することにより、アンカー定着部材１２と壁構造１６との一体化を図る構成とすることも可能である。

なお、上記実施形態において、アンカー定着部材１２と一体に壁構造１６のコンクリートを打設した状態（例えば図１２に示す状態）で、当該アンカー定着部材１２に定着した永久アンカー１４の張力をいったん開放した後、再緊張させてもよい。このようにすれば、張力を開放した時点で、土圧がアンカー定着部材１２と共に壁構造１６のコンクリートでも負担されるようになり、その後、永久アンカー１４を再緊張することで、壁構造１６とアンカー定着部材１２との一体性をより強固にすることができる。

本発明の一実施形態である壁構造の構築工事により構築された鉄筋コンクリート造の壁構造を示す断面図である。 図１の壁構造を同図中左側からみた側面図である。 図２おける永久アンカー施工部分を示す拡大側面図である。 図１のIV−IV断面図である。 図１のV−V断面図である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その１）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その２）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その３）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その４）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その５）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その６）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その７）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その８）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その９）である。 本実施形態における壁構造の構築工程を示す図（その１０）である。 仮設アンカーを用いた山留を行ったうえで、永久アンカーを用いて壁構造を構築した構成を示す断面図である。 図１６の左側から見た正面図である。

符号の説明

１０ 山留め杭
１２ アンカー定着部材
１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ） 永久アンカー
１６ 壁構造
２２ 砕石
２４，２６ 水抜き管
２８ 砕石保持板
３２ スタッド
１００ アンカー定着部材
１０２ 補強リブ材
１０４ 斜め支持材
１０６ 腹起こし材

Claims (2)

1. 山留めを打設し、該山留めの内側の地盤を根切りして、アンカーを定着固定するための水平方向に延びる鉄筋コンクリート造のアンカー定着部材を前記山留めに構築すると共に、斜め型のアンカーを打設し、当該アンカーを前記アンカー定着部材に定着固定した後、壁構造のコンクリートを前記アンカー定着部材と一体となるように打設してなる永久アンカーが施工された壁構造であって、
   前記壁構造は前記山留めと間隔をおいて構築され、当該間隔部分には、水が通過可能な砕石が設けられ、
   前記アンカー定着部材にはその上下を貫通する第１の水抜き管が設けられ、
   前記壁構造には、前記砕石に接する面と、この面と反対側の面との間を貫通する第２の水抜き管が設けられていることを特徴とする永久アンカーが施工された壁構造。
2. 山留めを打設し、該山留めの内側の地盤を根切りして、アンカーを定着固定するための水平方向に延びる鉄筋コンクリート造のアンカー定着部材を前記山留めに構築すると共に、斜め型のアンカーを打設し、当該アンカーを前記アンカー定着部材に定着固定した後、壁構造のコンクリートを前記アンカー定着部材と一体となるように打設してなる永久アンカーが施工された壁構造の構築方法であって、
   前記壁構造のコンクリートを前記山留めと間隔をおいて打設すると共に、当該間隔部分には、水が通過可能な砕石を設け、
   前記アンカー定着部材にはその上下を貫通する第１の水抜き管を設け、
   前記壁構造には、前記砕石に接する面と、この面と反対側の面との間を貫通する第２の水抜き管を設けることを特徴とする永久アンカーが施工された壁構造の構築方法。

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