JP6194638B2

JP6194638B2 - 土留壁

Info

Publication number: JP6194638B2
Application number: JP2013114325A
Authority: JP
Inventors: 誠金井; 山田　宏; 宏山田; 寿春岡本
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: JP2014231725A

Description

本発明は、土留壁及びその構築方法に関する。

中規模の深度の掘削工事のために土留壁を構築する工法として、親杭横矢板工法が知られている。一般的な親杭横矢板工法では、Ｈ形鋼からなる親杭を地盤に間隔を空けて打設し、親杭間に木材等からなる横矢板を入れる。また、特許文献１に記載の工法は、一般的な親杭横矢板工法に変更を加えたものであり、横矢板に替えてシートを用いている。

特開２０１１−１１７１９８号公報

上述の何れの工法においても、Ｈ形鋼からなる親杭を地盤に打設する際には、ラフタークレーンやトラッククレーン等のホイール式のクレーンとバイブロハンマーとが使用されることが一般的であるが、打設位置の移動の際には、クレーンを固定するためのアウトリガーの折畳み・展開やバイブロハンマーの仮置き等に手間がかかり、また、整地されていない地盤ではクレーンの移動は容易ではない。また、不整地での移動が容易なクローラー式のクレーンは大型となり、現場での設置・撤去に手間がかかってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、親杭を備える土留壁を構築する際における親杭の施工性を向上させることを課題とするものである。

本発明に係る土留壁は、間隔を空けて設けられた複数の親杭と、隣設された前記親杭の間を塞ぐように、左右両端が両側の該親杭の溝に入り込むように設置される壁体とを備える土留壁であって、前記親杭は、断面形状がＨ形の地盤改良体であることを特徴とする。

また、本発明に係る土留壁において、前記壁体が、横矢板であることを特徴とする。

前記土留壁において、複数の前記親杭を、頭部どうしを連結する補強工で連結する、また複数の前記親杭を、掘削底部の位置で連結する補強工で連結する構成としてもよい。

本発明によれば、親杭を備える土留壁を構築する際における親杭の施工性を向上させることができる。

一実施形態に係る土留壁を示す斜視図である。親杭を施工する施工機械を示す立面図である。攪拌混合機を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す斜視図である。親杭の施工手順を示す立面図である。他の実施形態に係る土留壁を示す斜視図である。他の実施形態に係る土留壁を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る土留壁１０を示す斜視図である。この図に示すように、土留壁１０は、親杭横矢板工法で構築される土留壁のＨ形鋼からなる親杭を、柱状で水平断面形状がＨ形の地盤改良体からなる親杭２０に変更した構成であり、掘削深度が３〜５ｍ程度の中規模の掘削工事で用いられる。

この土留壁１０では、複数の親杭２０が、間隔を空けて地盤に構築されており、各親杭２０は、Ｈ鋼のウェブに相当する部分（以下、ウェブという）２４と、Ｈ鋼のフランジに相当する部分（以下、フランジという）２６とを備えている。また、横矢板３０が、その左右両端が両側の親杭２０の溝２２に入り込むように設置されている。横矢板３０は、複数の木材が縦に積み重ねられた構成であり、隣設された親杭２０の間を塞いでいる。なお、本実施形態では地下水位は掘削面よりも深い位置に存在する。

ここで、地盤改良体はＨ形鋼に比して剛性が低いことから、親杭２０は、土水圧に抵抗できるように、Ｈ形鋼からなる親杭よりも大断面（例えば、フランジ２６の幅、厚みは共に約２ｍ程度、ウェブ２４の幅、厚みは共に約１ｍ程度）になっている。

図２は、親杭２０を施工する施工機械１００を示す立面図である。この図に示すように、施工機械１００は、ベースマシーン１１０と、トレンチャー式の攪拌混合機１２０とを備えている。ベースマシーン１１０は、クローラー１１２で走行する小型（例えば、０．７〜１．９ｍ^２級、長さ５ｍ強、幅３ｍ程度）のバックホウである。このベースマシーン１１０は、所定の登坂能力（例えば、２０°）を有しており、整地されていない地盤上や傾斜地でも走行可能であるように機動性が高い。また、小型のバックホウであるベースマシーン１１０は、ラフタークレーンやトラッククレーン等のホイール式のクレーンのベースマシーンとは違って、施工時のアウトリガーによる固定が不要であることから、施工位置を移る際の手間が少ない。また、アーム１１４が、ベースマシーン１１０の前部に起伏可能に設けられており、このアーム１１４の先端に攪拌混合機１２０が装着されている。

図３は、攪拌混合機１２０を示す斜視図である。この図に示すように、攪拌混合機１２０は、鉛直に配された角筒形状の骨格部１２２と、骨格部１２２の上端とアーム１１４との先端とを連結する連結部１２３と、骨格部１２２の上端に配された駆動スプロケット１２４と、骨格部１２２の下端に配された従動スプロケット１２６と、駆動スプロケット１２４と従動スプロケット１２６とに巻き掛けられた無端状のチェーン１２８と、チェーン１２８に取り付けられた複数の攪拌翼１３０と、骨格部１２２に取り付けられた一対のホース１３２とを備えている。連結部１２３は、駆動スプロケット１２４をその回転軸の方向に挟むように配された一対の側板１２３Ａを備えており、この一対の側板１２３Ａの上側がアーム１１４の先端に取り付けられ、下側が骨格部１２２の上端に取り付けられている。

チェーン１２８は、骨格部１２２の左右両側で上下方向に延び、骨格部１２２の上下両端で折り返されるように、上下の駆動スプロケット１２４及び従動スプロケット１２６により張架されており、駆動スプロケット１２４により回転される。複数の攪拌翼１３０は、チェーン１２８の周方向に所定間隔で配されている。各攪拌翼１３０は、水平に、即ち、チェーン１２８に対して直角に配された基板１３０Ａと、基板１３０Ａに一体で設けられた複数の刃１３０Ｂとを備えている。基板１３０Ａは、チェーン１２８の外周側に取り付けられ、複数の刃１３０Ｂは、基板１３０Ａの外周側の面に並列されている。

一対のホース１３２は、連結部１２３の側板１２３Ａ及び骨格部１２２の側面に取り付けられて骨格部１２２の下端まで延びており、骨格部１２２の下端に位置する吐出口から下方へ改良材スラリーを吐出する。なお、この改良材スラリーは、スラリープラント（図示省略）から一対のホース１３２に供給される。

図４〜図９は、親杭２０の施工手順を示す図である。図４〜図８の斜視図に示すように、攪拌混合機１２０により平面視でＨ形に連なる複数位置（例えば、図示するように５箇所）で柱状地盤改良を行い、複数（例えば、図示するように５個）の角柱状の地盤改良体２０Ａ〜Ｅが平面視でＨ形に連なるように施工することで、断面がＨ形の親杭２０を造成する。

角柱状の地盤改良体２０Ａ〜２０Ｅが平面視でＨ形に連なるように施工するには、例えば、図４に示すように、一方のフランジ２６の領域を幅方向に二分割した一方の領域で地盤改良体２０Ａを造成し、次に、図５に示すように、該フランジ２６の他方の領域で地盤改良体２０Ｂを造成し、次に、図６に示すように、ウェブ２４の領域で地盤改良体２０Ｃを造成し、次に、図７に示すように、他方のフランジ２６の領域を幅方向に二分割した一方の領域で地盤改良体２０Ｄを造成し、最後に、図８に示すように、該フランジ２６の他方の領域で地盤改良体２０Ｅを造成する等すればよい。なお、互いに隣合う地盤改良体２０Ａ〜Ｅの一部がオーバーラップして構築されることで、地盤改良体２０Ａ〜Ｅが一体化されている。

図９の立面図に示すように、各地盤改良体２０Ａ〜Ｅを造成するには、攪拌混合機１２０を、チェーン１２８を回転させると共に、ホース１３２から下方へ改良材スラリーを吐出させた状態で、地盤の所定深度まで貫入させる。この際、チェーン１２８と共に回転する攪拌翼１３０が、地盤を掘削すると共に、掘削土と改良材スラリーとを攪拌混合する。その後、攪拌混合機１２０を、チェーン１２８を回転させた状態で地盤中から引き上げる。これにより、角柱状の地盤改良体２０Ａ〜Ｅが造成される。

以上説明したように、本実施形態に係る土留壁１０及びその構築方法では、土留壁１０の断面形状がＨ形の親杭２０を、地盤改良により構築する。ここで、上述したように、親杭としてＨ形鋼を打設する場合には、施工機械が、ラフタークレーンやトラッククレーン等のホイール式のクレーンとなり、打設位置の移動の際に手間がかかると共に、未整地で不陸が多い地盤では移動が困難となる。また、ＳＭＷ（Soil Mixing Wall）工法で使用する多軸混練オーガー機は、上記施工機械１００に比して格段に大型であり、アウトリガーによるベースマシーンの固定が必要になる。それに対して、本実施形態のように親杭２０を浅層・中層の地盤改良により構築する場合には、ベースマシーン１１０がバックホウで、アーム１１４の先端に攪拌混合機１２０が装着された小型で機動性の高い上記施工機械１００を使用することが可能になり、親杭２０の構築位置の移動の際の手間を省くことができると共に、未整地で不陸が多い地盤でも移動が容易になる。

また、本実施形態に係る土留壁１０、及びその構築方法では、地盤改良体はＨ形鋼に比して剛性が低いが、親杭２０の断面形状をＨ形にすると共にＨ形鋼からなる親杭よりも大断面にしている。これによって、土留壁１０の土水圧に対する耐力を確保することが可能になる。

また、本実施形態に係る土留壁１０の構築方法では、原位置で鉛直方向に攪拌混合する攪拌混合機１２０により、平面視でＨ形に連なる複数位置で柱状地盤改良を行う。これによって、角柱状の地盤改良体２０Ａ〜Ｄが平面視でＨ形に連なってなる親杭２０を構築することができる。

図１０は、他の実施形態に係る土留壁２００を示す斜視図である。この図に示すように、土留壁２００は、複数の親杭２０の頭部を連結する補強工２１０を備える。この補強工２１０は、複数の親杭２０の天端面に跨るように断面Ｌ形の棒状に構築されたコンクリート部材であり、アンカー（図示省略）により複数の親杭２０の頭部に定着されている。

本実施形態に係る土留壁２００では、複数の親杭２０の頭部を補強工２１０で連結して補強したことにより、土水圧による土留壁２００の変位を抑制することができる。

図１１は、他の実施形態に係る土留壁３００を示す斜視図である。この図に示すように、土留壁３００は、上記補強工２１０に加えて、複数の親杭２０を、掘削底部の位置で連結する補強工３１０を備えている。この補強工３１０は、掘削底部の位置で複数の親杭２０の一方のフランジ２６に跨るように構築されたコンクリート造の梁であり、アンカー（図示省略）により複数の親杭２０に定着されている。

本実施形態に係る土留壁３００では、複数の親杭２０の頭部を補強工２１０で連結して補強すると共に、掘削底部の位置で複数の親杭２０を補強工３１０で連結して補強したことにより、土水圧による土留壁３００の変位をより一層抑制することができる。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、該複数の親杭２０の間の壁体を横矢板３０としたが、該壁体は、シート状のものにしてもよく、あるいは、ラス網に吹付けコンクリートを被覆してなる吹付けコンクリート被覆工にしてもよい。

また、上述の実施形態では、原位置で鉛直方向に攪拌混合する攪拌混合機１２０を備える施工機械１００を使用したが、攪拌混合機の構成、攪拌混合の方法は適宜選択すればよい。また、親杭２０を構築するための改良材は、セメントやセメント系固化材等、適宜選択すればよい。その際、繊維補強セメントを選択してもよい。さらに、親杭２０を構成する地盤改良体の数は限定されない。例えば、フランジ２６を３分割以上、ウェブ２４を２分割以上にする等してもよい。

１０土留壁、２０親杭、２０Ａ〜２０Ｅ地盤改良体、２２溝、２４ウェブ、２６フランジ、３０横矢板、１００施工機械、１１０ベースマシーン、１１２クローラー、１１４アーム、１２０攪拌混合機、１２２骨格部、１２３連結部、１２３Ａ側板、１２４駆動スプロケット、１２６従動スプロケット、１２８チェーン、１３０攪拌翼、１３０Ａ基板、１３０Ｂ刃、１３２ホース、２００土留壁、２１０補強工、３００土留壁、３１０補強工

Claims

間隔を空けて設けられた複数の親杭と、隣設された前記親杭の間を塞ぐように、左右両端が両側の該親杭の溝に入り込むように設置される壁体とを備える土留壁であって、
前記親杭は、水平断面形状がＨ形の地盤改良体であることを特徴とする土留壁。
請求項１に記載の土留壁において、
前記壁体が、横矢板であることを特徴とする土留壁。
請求項１または２に記載の土留壁において、
複数の前記親杭を、頭部どうしを連結する補強工で連結することを特徴とする土留壁。
請求項３に記載の土留壁において、
複数の前記親杭を、掘削底部の位置で連結する補強工で連結することを特徴とする土留壁。