JP4451553B2

JP4451553B2 - 浮力防止構造体およびその構築方法

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Publication number: JP4451553B2
Application number: JP2000234668A
Authority: JP
Inventors: 昭大森; 史郎谷井; 進安藤; 時雄中村; 雄一郎内山
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002047676A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
地中構造物として、例えば、地下２５mという地盤中へ共同溝が設置されるが、特に地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に構築される共同溝は、掘削底面、或いは共同溝の底盤の下方から大きな揚圧力が加わることになる。
【０００２】
本願発明は、この様な地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に埋設される共同溝の浮き上がりを防止する構造体およびその構築方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来技術である地中構造物の１つとして、構造体ａの下方に共同溝ｂが設置されているが、地下水等による共同溝ｂの浮き上がりを防ぐため、構造体ａの構築予定箇所の外周部分に沿って形成された地中連続壁ｃの内側に埋設された共同溝ｂに対し、該地中連続壁ｃと共同溝ｂとの間に、対面するようにして新たに地中連続壁ｄを構築し、共同溝ｂより上方で、且つ地中連続壁間にある地盤に薬液等を注入することにより地盤改良し、共同溝ｂを、内側に構築された地中連続壁ｄと改良された地盤ｅで覆われた構造物にすることにより、地下水等による共同溝ｂの浮き上がりを防いでいた（図１４参照）。
【０００４】
他の従来技術である地中構造物の１つとして、立坑ｆ等における底盤部ｇの浮き上がりを防ぐ構築方法として、地中構造物の外周部分に沿って形成される壁体ｈと、壁体内側の掘削底面を覆って形成される底盤部ｇとから成り、壁体ｈを構成する単位壁には、鋼製パイプを縦方向に配設して、アンカ−部材ｉを挿通するためのアンカ−挿通孔が設けられ、更に、底盤部ｇの直上において、壁体ｈから内方に突出し、下面が平坦な拡副部ｊが壁体ｈの内周面に沿って連続形成され、底盤部ｇの縁部上面が前記拡副部ｊの下面に下方から当接すると共にアンカ−部材ｉが壁体ｈに設けたアンカ−挿通孔に挿通され、その上端部が壁体ｈの上端面に、その下端面が、壁体ｈの下方において硬化充填材を注入硬化させて形成したアンカ−定着部ｋに、緊張状態で各々定着することにより底盤部ｇの浮き上がりを防いでいた（図１５参照）。
【０００５】
しかし、従来の工法は、地中連続壁が外側と内側に設けられた二重構造となっているために無駄があり、或いは、底盤部の浮き上がりを防ぐために、壁体下部の内周面に沿った拡副部を施工する工程が新たに必要であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に埋設される共同溝が、被圧地下水により受ける揚圧力から守ることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は上記課題を解決するため、地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に埋設された共同溝を、その外方に構築した地中連続壁と、共同溝上方にある地盤を所定の幅で改良し、地下基盤と改良地盤体とをア−スアンカ−で固定することにより、内部掘削に伴う改良地盤体の変位（浮き上がり）を阻止するものである。
【０００８】
課題を解決するための具体的手段の１は、地下水位の高い地盤又は軟弱地盤における所定の位置に改良地盤体を形成し、該改良地盤体と地下基盤とをア−スアンカ−で固定したことを特徴とする浮力防止構造体、
課題を解決するための具体的手段の２は、改良地盤体の下方に地中構造物として共同溝を埋設したことを特徴とする浮力防止構造体、
課題を解決するための具体的手段の３は、ア−スアンカ−は、下方に下部定着体、上方に上部定着体を設けたことを特徴とする浮力防止構造体、
課題を解決するための具体的手段の４は、遮水壁間に改良地盤体を形成したことを特徴とする浮力防止構造体、
課題を解決するための具体的手段の５は、地下水位の高い地盤又は軟弱地盤における所定の位置に薬液を注入して改良地盤体を形成し、該改良地盤体を貫通する孔を所定の間隔と深度で削孔した後下部にグラウト材を注入し、次いでア−スアンカ−を挿入して下端部をグラウト材で固定した後ア−スアンカ−を緊張してグラウト材を改良地盤体まで注入し、ア−スアンカ−がグラウト材により改良地盤体に定着した後改良地盤体上面まで掘削することを特徴とする浮力防止構造体の構築方法、
とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本願発明を図面に示した実施例に基いて説明する。
図１は、改良された地盤と、該地盤に取り付けたア−スアンカ−、改良された地盤下方に埋設された共同溝を示す断面図である。
【００１０】
図２〜図１２は、地下水位の高い地盤、又は軟弱地盤内に埋設された共同溝の浮き上がりを防ぐ構築方法の工程を示し、図２は、地中連続壁間に埋設されている共同溝の上部地盤を改良する工程を示す断面図である。
【００１１】
図３は、共同溝の上部地盤を改良した後、該地盤を固定するア−スアンカ−を取り付ける孔の削工工程を示す断面図である。
【００１２】
図４は、削孔された孔へ挿入されるア−スアンカ−を固定するため、該孔の下部にグラウト材を注入する工程を示す断面図である。
【００１３】
図５は、ア−スアンカ−に設けた下部定着体を固定するグラウト材が注入された孔へ、ア−スアンカ−を挿入する工程を示す断面図である。
【００１４】
図６は、削孔された孔へア−スアンカ−を挿入した後、該孔へ挿入されているケ−シングを引き抜く工程を示す断面図である。
【００１５】
図７は、該孔よりケ−シングが引き抜かれた後、ア−スアンカ−の下部定着体を固定したグラウト材より上部にあるア−スアンカ−を水洗いする工程を示す断面図である。
【００１６】
図８は、下部定着体を固定するグラウト材上部の水洗いが終了した後、地表面に設置した装置によりア−スアンカ−が緊張される工程を示す断面図である。
【００１７】
図９は、ア−スアンカ−を緊張した状態でグラウト材を孔へ、ア−スアンカ−に設けた上部定着体まで注入する工程を示す断面図である。
【００１８】
図１０は、ア−スアンカ−に設けた上部定着体までグラウト材が注入され、養生期間が完了した後、地表面に設置した緊張装置が撤去される荷重解放工程を示す断面図である。
【００１９】
図１１は、地中連続壁間の改良された地盤に緊張した状態で固定したア−スアンカ−と共同溝を示す断面図である。
【００２０】
図１２は、ア−スアンカ−に設けた上部定着体まで注入したグラウト材が硬化した後、改良された地盤まで掘削する工程を示す断面図である。
【００２１】
図１３は、地下水位の高い地盤、或いは軟弱地盤に削孔した孔へ挿入されるア−スアンカ−の１つである浮力防止アンカ−テンドンを示す側面図である。
【００２２】
以下図面に示す実施例に基いて、共同溝の浮き上がりを防ぐ地中構造物および地中構造物の構築方法について説明する。
【００２３】
図２に示すように、地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に埋設された共同溝１を挟むようにして縦溝掘削機により縦溝を掘削形成し、壁面の崩壊を防止するため掘削溝内に泥水を充填し、縦溝内にある泥水をコンクリ−トに置換しながら打設することにより地中連続壁２を形成する。
【００２４】
次に地中連続壁２間の地盤を改良する地盤改良装置３を地表面に設置し、共同溝１上方の地盤に改良材を充填するパイプ４を地盤中に挿入し、パイプ下端部に設けた孔より地盤中に向けて改良材を所定の幅で充填することにより改良された地盤５が形成される。
【００２５】
前記工程により共同溝上方の地盤が所定の幅で改良されると、図３に示すように、地表面にロ−タリ−パ−カッション式ボ−リングマシン６を設置し、該ボ−リングマシン６を用いて、改良された地盤５（以下「改良地盤体」という）を貫通して下方に伸びる孔７を所定の間隔で、且つ計画された深度、少なくとも図１乃至１１に示すように、共同溝の設定されている位置よりも深い深度、まで削孔が行われる。
【００２６】
前記工程により地中連続壁間の地盤に所定の間隔での削孔が完了すると、図４に示すように、該孔７へグラウト材を注入するパイプ８を挿入し、該パイプを撤去した後挿入するア−スアンカ−の下部に設けた下部定着体１１を固定するグラウト材９を、該孔７の下方に注入する。
【００２７】
前記工程により地盤に削孔した孔７へグラウト材９を充填した後、図５に示すように、改良地盤体５の浮き上がりを防ぐア−スアンカ−１０が孔７へ挿入される。
該ア−スアンカ−１０は図１３に示すように、下端部に下部定着体１１、中間部に上部定着体１２、上端部にアンカ−頭部１３、アンカ−プレ−ト１４、定着ナット１５を備えており、該孔７の下部に充填したグラウト材９により下部定着体１１が固定される。
【００２８】
前記工程により孔７に挿入されたア−スアンカ−１０の下部定着体１１がグラウト材９により定着されると、図６に示すように、該孔７に設置されていたケ−シングが外へ引き抜かれ、下部定着体１１に２kg/cm² 程度の加圧注入が行われる。
【００２９】
前記工程によりア−スアンカ−１０の下部定着体１１がグラウト材９により該孔７に定着されると、図７に示すように、下部定着体１１より上方にあるア−スアンカ−１０を水洗いするために、水を注入するホ−ス１６が孔７に挿入され、該ホ−ス１６により下部定着体１１より上部にあるア−スアンカ−が水洗いされる。この水洗いの目的は、特に改良地盤体５中にある上部定着体１２に付着したスライムの除去で、上部定着体１２と後に充填されるグラウト材との付着を良くするためである。
【００３０】
前記工程により該孔７にア−スアンカ−１０が定着され、下部定着体１１より上方にあるア−スアンカ−の水洗いが終了して３〜４日養生した後、図８に示すように、ア−スアンカ−１０を緊張する装置１７が地表面に設置され、この装置１７を用いて所要の付着力があることを確認するためにア−スアンカ−の引張試験が行われる。
【００３１】
前記工程により孔７に定着されたア−スアンカ−１０に対し引張試験を行った後、図９に示すように、ア−スアンカ−１０を緊張した状態で、該孔７にグラウト材が、改良地盤体５内に位置しア−スアンカ−１０の中間部に設けた上部定着体１２まで注入される。
【００３２】
前記工程によりア−スアンカ−１０は、ア−スアンカ−１０に設けた下部定着体１１と上部定着体１２、それに注入されたグラウト材により緊張した状態で孔７に定着された後、図１０に示すように、地表面に設置したア−スアンカ−１０の緊張装置１７が撤去される。
【００３３】
図１１は、地表面Ｇに設置した緊張装置１７が撤去された全体図で、地下水位の高い地盤や軟弱地盤内に埋設した共同溝１を挟むようにして地中連続壁２を構築し、該地中連続壁２間に改良地盤体５を形成し、該改良地盤体５の浮き上がりを防ぐため、基盤に定着したア−スアンカ−１０が、該改良地盤体５に位置する上部定着体１２により改良地盤体５に定着される。
改良地盤体５におけるア−スアンカ−１０の定着部分は、超高圧噴射攪拌により厚くされており、その他の部分は交差噴流機械攪拌で地盤改良が行われているが、改良地盤体５全体を超高圧噴射攪拌により同じ厚さにしても良い。
【００３４】
以上の工程で、地中連続壁２間に形成した改良地盤体５は、下部定着体１１と上部定着体１２とグラウト材で緊張状態となったア−スアンカ−１０により固定され、図１２に示すように、地表面から改良地盤体５まで掘削が行われる。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明は、遮水壁である地中連続壁間に形成した改良地盤体を、基盤に固定したア−スアンカ−で定着したことにより、内部掘削に伴う改良地盤体の浮き上がりを防ぐことができ、その下方に埋設してある共同溝が受ける揚圧力に充分対応することができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】改良地盤体とア−スアンカ−と共同溝を示す断面図である。
【図２】地中連続壁間の共同溝上部地盤を改良する工程を示す断面図である。
【図３】ア−スアンカ−孔の削工工程を示す断面図である。
【図４】削孔された孔へグラウト材を注入する工程を示す断面図である。
【図５】ア−スアンカ−を挿入する工程を示す断面図である。
【図６】ケ−シングの引き抜き工程を示す断面図である。
【図７】ア−スアンカ−の下部定着体上部を水洗いする工程を示す断面図である。
【図８】ア−スアンカ−を緊張して定着する工程を示す断面図である。
【図９】ア−スアンカ−の上部定着体迄グラウトする工程を示す断面図である。
【図１０】ア−スアンカ−を緊張して定着した装置を撤去した工程を示す断面図である。
【図１１】地中連続壁と改良地盤体とア−スアンカ−を示す断面図である。
【図１２】ア−スアンカ−で定着した改良地盤体まで掘削する工程を示す断面図である。
【図１３】浮力防止アンカ−テンドンを示す側面図である。
【図１４】従来技術を示す断面図である。
【図１５】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１共同溝
２地中連続壁
３地盤改良装置
４パイプ
５改良地盤体
６ボ−リングマシン
７孔
８パイプ
９グラウト材
１０ア−スアンカ−
１１下部定着体
１２上部定着体
１３アンカ−頭部
１４アンカ−プレ−ト
１５定着ナット
１６ホ−ス
１７緊張装置
ａ構造体
ｂ共同溝
ｃ地中連続壁
ｄ地中連続壁
ｅ地盤
ｆ立坑
ｇ底盤部壁体ｈ
ｈ壁体
ｉアンカ−部材
ｊ拡副部
ｋアンカ−定着部

Claims

地下水位の高い地盤又は軟弱地盤内の地中構造物の浮力防止構造体において、該地中構造物を囲みその下方位置まで地中連続壁を構築し、且つ該地中連続壁間で該地中構造物から離れた上方地盤を改良地盤とし、該地中連続壁の内側で該地中構造物を囲む位置の地表面と地中構造物より下方の安定した地下地盤間に設けられたア−スアンカ−の下端部は該地下地盤に下部定着体としてグラウト材の注入により固定し、該改良地盤体中に位置するア−スアンカ−はグラウト材の注入と緊張状態で固定してなることを特徴とする浮力防止構造体。
地下水位の高い地盤又は軟弱地盤内の地中構造物の浮力防止構造体の構築方法において、
１）該地中構造物を囲みその下方位置に達するようにして地中連続壁を形成する、
２）該地中構造物から離れた上方の地盤に地表からパイプを挿入し、該パイプより地盤改良材を充填し、該地中連続壁間の該地中構造物の上方に改良地盤体を形成する、
３）地表より該改良地盤体を貫通して該地中構造物を囲むように下方に伸びる孔を該地中構造物より深い深度まで所定間隔で削孔する、
４）該孔に挿入したパイプを通じて該孔の下部にグラウト材を注入する、
５）グラウト材の充填後、地表より改良地盤体を貫通しグラウト材の注入された孔の下部に至るまでアースアンカーを挿入し、先の工程で孔の下部に充填したグラウト材により該アースアンカーを固定して下部定着体とする、
６）該下部定着体の固定後、地表の緊張装置によりアースアンカーを緊張し、その状態で該孔より改良地盤体の位置までグラウト材を注入する、
７）該アースアンカーを緊張した状態で該孔内で固定し、該改良地盤体内での位置を上部定着体とする、
８）地表に設置した緊張装置を撤去する、
９）その後、改良地盤体上面まで掘削する、
ことを特徴とする浮力防止構造体の構築方法。
地中構造物を共同溝としたことを特徴とする請求項２記載の浮力防止構造体の構築方法。