JP5272923B2

JP5272923B2 - 土留構造

Info

Publication number: JP5272923B2
Application number: JP2009152583A
Authority: JP
Inventors: 和伸谷垣
Original assignee: 株式会社タニガキ建工
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: JP2011006960A

Description

本発明は、地盤を掘削して形成した壁部の土留構造に関する。

地下構造物を構築する際などにおける土留構造として、地盤に設定間隔をあけて縦孔を形成して、この縦孔に縦杭を施工してモルタルでその下部を地盤に固定し、その後該縦杭に沿って地盤を一定深さだけ掘削して掘削穴を形成し、隣接する縦杭にわたってその内側に略水平に腹起しを架設状に設けるとともに、掘削穴の壁部の崩れを防止する土留板を隣接する縦杭にわたって固定し、更に水平方向に対して斜め下側へ傾斜させて側方へ延びる横孔を掘削穴の壁部に形成し、該横孔にアンカー材やロックボルト材などの鉄筋挿入材を挿入してクラウドで地盤に固定し、鉄筋挿入材の埋設位置において上下の腹起しにわたって定着台座を固定して、該鉄筋挿入材の端部を定着台座に挿通固定し、土留板に作用する土圧を、縦杭と腹起しと定着台座とを介して鉄筋挿入材で受け止め、次に掘削穴を縦杭に沿って更に一定深さだけ掘削して、前記と同様に腹起し、土留板、鉄筋挿入材、定着台座を施工するという作業を順次行なって構成した土留構造が広く採用されている。

ところで、定着台座は腹起しから内側へ突出配置されていることから、この定着台座の突出分だけ利用可能な地下空間が狭くなるとともに、定着台座が地下空間に対する各種施工作業の邪魔になるという問題がある。

そこで、前記定着台座を、腹起しから外部へ突出しないように、上下の腹起しに掛け渡して設け、腹起しから外方へ突出しないように鉄筋挿入材の端部を定着台座に固定した土留構造も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−２４７１９１号公報

しかしながら、特許文献１記載のように構成した場合でも、鉄筋挿入材を固定するための定着台座が別途必要になることから、土留構造の材料コストが高くなるし、腹起しの厚さ分だけ、地下空間が狭くなるという問題がある。

本発明の目的は、地下空間が狭くなることを極力防止しつつ、安価に施工可能な土留構造を提供することである。

本発明に係る土留構造は、地盤の壁部に沿って設けた縦杭と、隣接する縦杭にわたって設けた土留板と、端部を壁部から外方へ突出させて前記地盤に埋設施工した鉄筋挿入材とを有し、土留板に作用する土圧を、縦杭を介して鉄筋挿入材で受け止めるように構成した土留構造において、前記縦杭に凹部を形成して、前記鉄筋挿入材の端部を前記凹部内において縦杭に固定したものである。なお、本明細書において、鉄筋挿入材とは、アンカー材やロックボルト材など、地盤への固定部材を意味する。

この土留構造では、土留板に作用する土圧を、縦杭を介して鉄筋挿入材で受け止めることになる。また、縦杭に形成した凹部内において鉄筋挿入材の端部を縦杭に固定することで、定着台座及び腹起しを省略できるので、土留構造の施工コストを低減できるとともに、地盤から内側への土留構造の突出長さを少なくして、地下空間が狭くなることを極力防止でき、定着台座及び腹起しが作業の障害物になることも防止できる。

前記縦杭の高さ方向の途中部に腹起しを架設状に設け、前記腹起しにも凹部を形成し、隣接する縦杭間の地盤にも、端部を壁部から外方へ突出させて鉄筋挿入材を埋設施工して、隣接する縦杭間の鉄筋挿入材の端部を前記腹起しの凹部内において腹起しに固定することも好ましい実施例である。この場合には、縦杭及び腹起しに形成した凹部内において鉄筋挿入材の端部を縦杭及び腹起しにそれぞれ固定することで、上下の腹起しに配置される定着台座を省略できるので、土留構造の施工コストを低減できるとともに、地盤から内側への土留構造の突出長さを少なくして、地下空間等が狭くなることを極力防止することができる。

前記凹部を形成する縦杭及び／又は腹起しに凹部に対応させて取付孔を形成し、該取付孔に別部材からなる有底な凹部形成部材を嵌合固定して前記凹部を形成することも好ましい実施例である。この場合には、縦杭や腹起しに対する加工を簡略にすることができ、凹部を有する縦杭や腹起しの製作コストを低減できる。ただし、縦杭及び／又は腹起しに、鉄筋挿入材の端部を固定する凹部を直接的に形成することも可能である。

前記鉄筋挿入材の端部を角度調整可能に受け止める球面受座を前記凹部に形成してもよい。地盤に対する鉄筋挿入材の施工方向にはバラツキがあるので、球面受座により鉄筋挿入材を角度調整可能に受け止めるように構成することが好ましい。

前記凹部を形成する縦杭及び／又は腹起しを鋼管で構成することが好ましい実施例である。凹部を形成する縦杭及び／又は腹起しをＨ形鋼などで構成することも可能であるが、縦杭及び／又は腹起しの中央部に凹部を形成しようとすると、Ｈ形鋼のウェブ部を横断するように鉄筋挿入材を設ける必要があり、縦杭及び／又は腹起しの強度が大幅に低下する。そこで、本発明のように縦杭及び／又は腹起しを丸形や角形などの鋼管で構成することで、鋼管の内部空間を利用して、縦杭及び／又は腹起しの大幅な強度低下を招くことなく凹部を形成でき、しかも縦杭及び／又は腹起しに作用する土圧をバランス良く鉄筋挿入材で受け止めることができる。特に、角形鋼管を用いると、凹部を容易に形成できるので好ましい。

本発明に係る土留構造によれば、縦杭に形成した凹部内において鉄筋挿入材の端部を縦杭に固定することで、定着台座及び腹起しを省略できるので、土留構造の施工コストを低減できるとともに、地盤から内側への土留構造の突出長さを少なくして、地下空間が狭くなることを極力防止でき、定着台座及び腹起しが作業の障害物になることも防止できる。

第１実施例の土留構造の斜視図同土留構造の縦断面図同縦杭の分解斜視図同土留構造の凹部における要部縦断面図他の土留構造の図４相当図他の土留構造で用いる縦杭の分解斜視図第２実施例の土留構造の斜視図同土留構造の凹部における要部縦断面図

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
（第１実施例）
図１〜図４に示すように、土留構造１０は、例えば傾斜地を掘削して形成した壁部や、地下空間を形成するために地盤１を掘削して形成した壁部２の崩れを防止するためのもので、壁部２に沿って設けた縦杭１１と、隣接する縦杭１１にわたって設けた土留板１２と、端部を壁部２から突出させて地盤１に埋設施工した鉄筋挿入材１３とを有し、縦杭１１に凹部１４を形成して、鉄筋挿入材１３の端部を凹部１４内において縦杭１１に固定し、土留板１２に作用する土圧を、縦杭１１を介して鉄筋挿入材１３で受け止めるように構成したものである。

鉄筋挿入材１３は、アンカー頭部と引張り部とアンカー体とからなる周知の構成のグランドアンカーで構成され、鉄筋挿入材１３の端部には鉄筋挿入材１３を縦杭１１に固定するためのネジ軸１３ａが一体的に形成されている。この鉄筋挿入材１３を施工する際には、先ず地盤１の壁部２に水平方向に対してやや斜め下側へ傾斜する削孔３を形成し、次に該削孔３にグラウト４を充填施工してから、壁部２からネジ軸１３ａが突出するように、鉄筋挿入材１３を削孔３内に挿入し、グラウト４を養生固化させることで、地盤１に埋設施工される。ただし、地盤２に形成した削孔３に鉄筋挿入材１３を挿入した状態で、削孔３と鉄筋挿入材１３間にグラウト４を充填して、鉄筋挿入材１３をグラウト４に埋設施工することもできる。

縦杭１１は、角形鋼管で構成され、各部の寸法は壁部の高さ等に応じて適宜に設定することができる。鉄筋挿入材１３の施工位置に対応させて縦杭１１の前面の高さ方向の途中部には角孔からなる取付孔１１ａが設定間隔おきに形成され、縦杭１１の後面側には取付孔１１ａに対応させて鉄筋挿入材１３が挿通する後部挿通孔１１ｂが形成され、取付孔１１ａには内側に凹部１４を有する凹部形成部材１５が嵌合固定されている。なお、本第１実施例では、縦杭１１に角孔からなる取付孔１１ａを形成したが、角孔以外の例えば円形や小判型の取付孔を形成し、それに適合するように凹部形成部材を構成することも可能である。また、縦杭１１とは別部材からなる凹部形成部材１５を用いて凹部１４を形成したが、縦杭１１自体に直接的に凹部１４を一体形成することも可能である。なお、縦杭１１として角形鋼管に代えて、Ｈ形鋼やＩ形鋼、みぞ形鋼などの形鋼からなるものを用いることも可能である。

凹部形成部材１５は前面を開放した有底な箱形の部材で構成され、凹部形成部材１５の前端部には取付孔１１ａの口縁に前側から重ね合される鍔部１５ａが形成されている。凹部形成部材１５は、鍔部１５ａにおいて図示外のボルトやビス等の固定具を介して縦杭１１に固定することが好ましいが、固定具は省略することもできる。凹部形成部材１５の底板部１５ｂは鉄筋挿入材１３と略直交するように傾斜状に設けられ、底板部１５ｂの略中央部には鉄筋挿入材１３が挿通する前部挿通孔１５ｃが形成されている。ただし、凹部形成部材１５の底板部１５ｂを鍔部１５ａと略平行に形成し、この底板部の内側に楔形のスペーサを重ね合わせて、鉄筋挿入材１３と直交する傾斜面をスペーサに形成してもよい。

鉄筋挿入材１３の前端部は、後部挿通孔１１ｂと前部挿通孔１５ｃとを挿通して凹部形成部材１５の凹部１４内に配置され、鉄筋挿入材１３は、その前端部に押えプレート１６を挿通させて、該押えプレート１６を凹部形成部材１５の底板部１５ｂに重ね合わせた状態で、鉄筋挿入材１３のネジ軸１３ａにナット部材１７を締結することで、押えプレート１６及び凹部形成部材１５を介して縦杭１１に固定されている。

凹部形成部材１５の底板部１５ｂまでの深さは、鉄筋挿入材１３の端部にナット部材１７を螺合した状態で該ナット部材１７が縦杭１１外へ突出しないような深さに設定されている。また、鉄筋挿入材１３の壁部２からの突出長さは、縦杭１１に鉄筋挿入材１３を固定した状態で、鉄筋挿入材１３の前端部が凹部１４外へ突出しないような長さに設定されている。

この土留構造１０を用いて、例えば地下空間を施工する際には、先ず地盤１に対して相互に設定間隔をあけて縦孔５を削孔して、この縦孔５に縦杭１１を挿入し、その後縦孔５の下部にモルタルを注入して、縦杭１１の下部をモルタルで地盤１に固定する。次に、縦杭１１に沿って地盤１を所望の深さまで段階的に掘削して、平面寸法が地下空間よりもやや広い掘削穴を形成することになるが、この掘削穴を掘削するときに、各段階での掘削完了後に、次のような作業を行なって、壁部２の崩れを防止することになる。即ち、縦杭１１と壁部２間に土留板１２を施工してから、縦杭１１の後部挿通孔１１ｂを通じて、水平方向に対して斜め下側へ向けて、壁部２から側方へ延びる削孔３を地盤２に形成する。次に、削孔３にグラウト４を充填してから鉄筋挿入材１３を装填して、グラウト４を養生固化させる。次に、凹部形成部材１５の前部挿通孔１５ｃに鉄筋挿入材１３の端部が挿通するように、凹部形成部材１５を取付孔１１ａに装着してから、押えプレート１６を鉄筋挿入材１３の前端部に装着し、ナット部材１７をネジ軸１３ａに締結して、縦杭１１を鉄筋挿入材１３に連結することになる。こうして、後部挿通孔１１ｂに対応する位置に鉄筋挿入材１３を順次施工してから、該鉄筋挿入材１３を縦杭１１に順次固定し、掘削穴を次の段階まで掘削することになり、掘削穴の掘り下げと鉄筋挿入材１３の施工、縦杭１１に対する鉄筋挿入材１３の固定作業を順次行なって土留構造１０を施工することになる。

この土留構造１０では、定着台座及び腹起しが不要となるので、土留構造１０の材料コストを安くできるとともに、これらの部材により地下空間が狭くなったり、これらの部材が作業の障害物となったりすることを確実に防止できる。

次に、前記土留構造１０の構成を部分的に変更した他の実施例について説明する。尚、前記第１実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

（１）図５に示すように、凹部形成部材１５の底板部１５ｂに前部挿通孔１５ｃを取り囲むように壁部２側へ突出する球面受座２０を形成し、押えプレート１６と球面受座２０間に球面受座２０に適合する部分球面を有する押え部材２１であって、鉄筋挿入材１３が挿通する押え部材２１を設けることができる。この場合には、鉄筋挿入材１３の傾斜角度が多少変動した場合でも、押え部材２１を鉄筋挿入材１３とともに球面受座２０に沿って角度調整できるので、押え部材２１と球面受座２０との接触面を十分に確保して、縦杭１１に作用する土圧を鉄筋挿入材１３に無理なく伝達することができる。

（２）図６に示す縦杭１１Ｂのように、Ｈ形鋼からなる縦杭分割体１１Ｂａと、上下の縦杭分割体１１Ｂａを連結する連結部材２２であって、縦杭分割体１１Ｂａの端部が嵌合する大きさの角形鋼管からなる連結部材２２を設け、連結部材２２に縦杭分割体１１Ｂａを内嵌させてボルト等で両者を結合して縦杭１１を構成することも可能である。この場合には、連結部材２２に対して、前記第１実施例と同様に取付孔１１ａ及び後部挿通孔１１ｂを形成して凹部形成部材１５を取り付けることになる。

（第２実施例）
図７、図８に示すように、この土留構造３０は、壁部２に沿って設けた縦杭３１と、隣接する縦杭３１にわたって設けた土留板３２と、縦杭３１の前面側の高さ方向の途中部に隣接する縦杭３１にわたって架設状に設けた腹起し３３と、端部を壁部２から突出させて地盤１に埋設施工した鉄筋挿入材３４とを有し、腹起し３３に凹部３５を形成して、鉄筋挿入材３４の端部を凹部３５内において腹起し３３に固定し、土留板３２に作用する土圧を、縦杭３１と腹起し３３を介して鉄筋挿入材３４で受け止めるように構成したものである。

土留板３２及び鉄筋挿入材３４は、前記第１実施例の土留板１２及び鉄筋挿入材１３と同様に構成されている。縦杭３１は、前記第１実施例と同様に角形鋼管で構成することもできるし、Ｈ形鋼やＩ形鋼、みぞ形鋼などの形鋼で構成することもできる。

腹起し３３は、角形鋼管で構成され、縦杭３１の高さ方向の途中部に固定したブラケット３６に略水平に支持されている。縦杭３１間において腹起し３３には鉄筋挿入材３４の施工位置に対応させて角孔からなる取付孔３３ａが設定間隔おきに形成されるとともに、鉄筋挿入材３４が挿通する後部挿通孔３３ｂが形成され、取付孔３３ａには内側に凹部３５を有する凹部形成部材３７が嵌合固定されている。なお、本第２実施例では、腹起し３３とは別部材からなる凹部形成部材３７を用いて凹部３５を形成したが、腹起し３３自体に直接的に凹部３５を一体形成することも可能である。また、角孔からなる取付孔３３ａを形成したが、角孔以外の例えば丸孔からなる取付孔を形成し、それに適合するように凹部形成部材を形成することも可能である。

凹部形成部材３７は前面を開放した有底な箱形の部材で構成され、凹部形成部材３７の前端部には取付孔３３ａの口縁に前側から重ね合される鍔部３７ａが形成されている。凹部形成部材３７は、鍔部３７ａにおいて図示外のボルトやビスの固定具を介して腹起し３３に取付けることが好ましいが、これらの固定具は省略することもできる。凹部形成部材３７の底板部３７ｂは鉄筋挿入材３４と略直交するように傾斜状に設けられ、底板部３７ｂの略中央部には鉄筋挿入材３４が挿通する前部挿通孔３７ｃが形成されている。なお、凹部形成部材３７は、前記第１実施例の凹部形成部材１５を横長に構成したものと同様に構成されている。

鉄筋挿入材３４の前端部は、後部挿通孔３３ｂと前部挿通孔３７ｃとを挿通して凹部形成部材３７の凹部３５内に配置され、押えプレート３８を挿通させて凹部形成部材３７の底板部３７ｂに重ね合わせた状態で、鉄筋挿入材３４のネジ軸３４ａにナット部材３９を締結することで、押えプレート３８及び凹部形成部材３７を介して縦杭３１に固定されている。

この土留構造３０を用いて、例えば地下空間を施工する際には、先ず地盤１に対して相互に設定間隔をあけて縦孔５を削孔して、この縦孔５に縦杭３１を挿入し、その後縦孔５の下部にモルタルを注入して、縦杭３１の下部をモルタルで地盤１に固定する。次に、縦杭３１に沿って地盤１を所望の深さまで段階的に掘削して、平面寸法が地下空間よりもやや広い掘削穴を形成することになるが、この掘削穴を掘削するときに、各段階での掘削完了後に、次のような作業を行なって、壁部２の崩れを防止することになる。即ち、縦杭３１と壁部２間に土留板３２を施工して、隣接する縦杭３１にわたって縦杭３１のブラケット３６に腹起し３３を略水平に架設するとともに、腹起し３３の後部挿通孔３３ｂに対応する位置において壁部２に、水平方向に対して斜め下側へ向けて側方へ延びる削孔３を形成する。次に、削孔３にグラウト４を充填してから鉄筋挿入材１３を装填して、グラウト４を養生固化させる。次に、凹部形成部材３７の前部挿通孔３７ｃに鉄筋挿入材３４の端部が挿通するように、凹部形成部材３７を腹起し３３の取付孔３３ａに装着してから、押えプレート３８を鉄筋挿入材３４の前端部に装着し、ナット部材３９をネジ軸３４ａに締結して、腹起し３３を鉄筋挿入材３４に連結することになる。こうして、後部挿通孔３３ｂに対応する位置に鉄筋挿入材３４を順次施工してから、該鉄筋挿入材３４を腹起し３３に順次固定し、掘削穴を次の段階まで掘削することになり、掘削穴の掘り下げと鉄筋挿入材３４の施工、腹起し３３に対する鉄筋挿入材３４の固定作業を順次行なって土留構造３０を施工することになる。

この土留構造３０では、定着台座が不要となるので、土留構造３０の材料コストを安くできるとともに、定着台座により地下空間が狭くなったり、定着台座が作業の障害物となったりすることを確実に防止できる。

なお、この土留構造３０においても、前記第１実施例の他の実施例と同様に、凹部形成部材３７の底板部３７ｂに前部挿通孔３７ｃを取り囲むように壁部２側へ突出する球面受座２０を形成し、押えプレート３８と球面受座２０間に球面受座２０に適合する部分球面を有し、鉄筋挿入材３４が挿通する押え部材２１を設けることができる。また、縦杭３１と腹起し３３とに凹部３５をそれぞれ設け、縦杭３１と腹起し３３とを鉄筋挿入材３４に固定することも可能である。

１地盤２壁部
３削孔４グラウト
５縦孔
１０土留構造１１縦杭
１１ａ取付孔１１ｂ後部挿通孔
１２土留板１３鉄筋挿入材
１３ａネジ軸１４凹部
１５凹部形成部材１５ａ鍔部
１５ｂ底板部１５ｃ前部挿通孔
１６押えプレート１７ナット部材
２０球面受座２１押え部材
２２連結部材１１Ｂ縦杭
１１Ｂａ縦杭分割体
３０土留構造３１縦杭
３２土留板３３腹起し
３３ａ取付孔３３ｂ後部挿通孔
３４鉄筋挿入材３４ａネジ軸
３５凹部３６ブラケット
３７凹部形成部材３７ａ鍔部
３７ｂ底板部３７ｃ前部挿通孔
３８押えプレート３９ナット部材

Claims

地盤の壁部に沿って設けた縦杭と、隣接する縦杭にわたって設けた土留板と、端部を壁部から外方へ突出させて前記地盤に埋設施工した鉄筋挿入材とを有し、土留板に作用する土圧を、縦杭を介して鉄筋挿入材で受け止めるように構成した土留構造において、
前記縦杭に凹部を形成して、前記鉄筋挿入材の端部を前記凹部内において縦杭に固定した、
ことを特徴とする土留構造。
前記縦杭の高さ方向の途中部に腹起しを架設状に設け、前記腹起しにも凹部を形成し、隣接する縦杭間の地盤にも、端部を壁部から外方へ突出させて鉄筋挿入材を埋設施工して、隣接する縦杭間の鉄筋挿入材の端部を前記腹起しの凹部内において腹起しに固定した請求項１記載の土留構造。
前記凹部を形成する縦杭及び／又は腹起しに凹部に対応させて取付孔を形成し、該取付孔に別部材からなる有底な凹部形成部材を嵌合固定して前記凹部を形成した請求項１又は２記載の土留構造。
前記鉄筋挿入材の端部を角度調整可能に受け止める球面受座を前記凹部に形成した請求項１〜３のいずれか１項記載の土留構造。
前記凹部を形成する縦杭及び／又は腹起しを鋼管で構成した請求項１〜４のいずれか１項記載の土留構造。