JP6419040B2 - 山留め構造及び山留め構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、山留め構造及び山留め構造の施工方法に関する。

地盤を掘削して掘削領域を施工するとき、山留めがなされることがある。山留めは、掘削領域の側壁を構成する土砂の崩れや、側壁から掘削領域内部への湧水の侵入を防ぐ。図５に示されるように、山留めには、山留め壁１０１と、腹起し１０２と、切梁１０３及び火打ち１０４を含む支保工とが用いられる。腹起し１０２は、水平方向に延在するように山留め壁１０１に対して配置される。切梁１０３は、腹起し１０２に対して直交するように、腹起し１０２に固定される。そして、火打ち１０４は、腹起し１０１に対して所定の角度をなすように、一端が腹起し１０１に固定されると共に他端が切梁１０３に固定される。特許文献１には、山留めに用いられる火打ち受け金物が記載されている。

実公平７―５１３号公報

特許文献１の火打ちが利用されるような従来の山留めでは、山留め壁を形成する工程、山留め壁によって囲まれた領域を掘削する工程、支保工を配置する工程などが実施される。このような技術の分野では、山留め施工の効率化が望まれている。

そこで本発明は、効率のよい施工が可能な山留め構造及び山留め構造の施工方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る山留め構造は、掘削領域の側壁を覆う山留め壁と、山留め壁に取り付けられ、山留め壁を側壁に押し当てる支保工と、山留め壁に設けられ、掘削領域に露出した連結部を有する第１の部材と、支保工に設けられ、山留め壁から掘削領域に向けて突出するように連結部に対して連結された第２の部材と、を備え、山留め壁と支保工とは、第１の部材と第２の部材とを介して接続されている。

山留め壁には第２の部材を連結するための第１の部材が設けられている。そうすると、支保工を山留め壁に取り付けるにあたって、腹起しを配置する工程を省略することが可能になる。また、山留め壁が構築された段階では既に第１の部材が存在する。従って、山留め壁の構築後、所望のタイミングで支保工を配置することが可能になる。従って、この山留め構造では、支保工の配置のための工程が簡略化されると共に、支保工を配置するタイミングの自由度が高まるので、効率のよい山留めの施工ができる。

連結部は、山留め壁における掘削領域側の壁面に沿っている。この構成によれば、連結部が山留め壁における掘削領域側の壁面から突出していないので、予め形成された山留め壁を利用した掘削作業の作業性を低下させることがない。従って、さらに効率のよい山留めの施工ができる。

山留め構造は、山留め壁がコンクリート製の連続壁である。このような山留め構造によれば、山留め壁の構築と第１の部材の配置とを同じ工程で実施することが可能になる。従って、山留めを構築する工程をさらに簡略化できる。

また、支保工は、火打ち部材を有し、第２の部材は、火打ち部材の端部に設けられていてもよい。一般に火打ち部材は、壁体の法線方向に対して交差するように配置される。そうすると、火打ち部材には、壁体の法線方向に沿う力と、壁体の表面に沿う力とが作用する。この山留め構造では、火打ち部材の端部に、壁体の第１の部材に連結される第２の部材が設けられている。そうすると、壁体の表面に沿う力が第１の部材と第２の部材との間の十分な連結力によって支持されるので、補強部材を追加する必要がない。従って、山留め構造の施工における工程数の増加が抑制されるので、効率のよい山留めの施工ができる。

本発明の別の形態は、掘削領域の側壁を覆う山留め壁と、山留め壁に取り付けられ山留め壁を側壁に押し当てる支保工と、を備える山留め構造の施工方法であって、山留め壁と支保工とは、山留め壁に設けられ、掘削領域に露出した連結部を有する第１の部材と、支保工に設けられ、山留め壁から掘削領域に向けて突出するように連結部に対して連結された第２の部材とを介して接続され、第１の部材を含む山留め壁を形成する工程と、山留め壁に囲まれた領域を掘削することにより、掘削領域を形成する工程と、掘削領域に露出した連結部に対して第２の部材を連結することにより、支保工を山留め壁に取り付ける工程と、を有する。

この施工方法によれば、第１の部材を含む山留め壁を形成した後に、掘削領域を形成して第１の部材の連結部を露出させる。そして、連結部に第２の部材を連結する。そうすると、支保工を山留め壁に取り付けるにあたって、腹起しを配置する工程を省略することが可能になる。また、山留め壁が構築された段階では既に第１の部材が存在する。従って、山留め壁の構築後、所望のタイミングで支保工を配置することが可能になる。従って、この山留め構造では、支保工の配置のための工程が簡略化されると共に、支保工を配置するタイミングの自由度が高まるので、効率のよい山留めの施工ができる。

本発明に係る山留め構造及び山留め構造の施工方法によれば、効率のよい施工が可能になる。

本実施形態に係る山留め構造が設けられた掘削領域を示す平面図である。 山留め壁と支保工との連結部分の断面を拡大して示す平面図である。 本実施形態に係る山留め構造の施工方法における主要な工程を示す。 変形例に係る山留め構造において山留め壁と支保工との連結部分の断面を拡大して示す平面図である。 従来の山留め構造を説明するための斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、山留め構造１が施工された掘削領域２を示す平面図である。掘削領域２は、平面視して矩形状の形状をなし、底面２ａ及び側壁２ｂに囲まれた空間である。掘削領域２の内部には、山留め構造１が設けられている。山留め構造１は、山留め壁３と支保工４とを有する。

山留め壁３は、掘削領域２の側壁２ｂを覆うようにそれぞれの側壁２ｂ上に配置されている。山留め壁３は、いわゆる場所打ちの鉄筋コンクリート連続地中壁（ＲＣ連壁ともいう）である。この山留め壁３は、鉄筋カゴ３ａとコンクリート部３ｂとを有し、鉄筋カゴ３ａがコンクリート部３ｂに埋め込まれている（図２参照）。

この山留め壁３は、下縁部が底面２ａに根入れされている。山留め壁３は、この根入れによって自立可能な程度の支持力を有する。この山留め壁３には、側壁２ｂから土圧が作用する。そこで、山留め壁３が土圧によって掘削領域２側に倒れることを防止するため、複数の支保工４が設けられている。

支保工４は、互いに直交するように設けられた２個の山留め壁３の間に設けられている。従って、支保工４の長手方向は、山留め壁３の表面に対して垂直ではなく、４５度傾いている。このように、支持する構造物に対して斜めに架け渡される補強部材を「火打ち」ともいう。従って、図１に示された支保工４は、火打ち部材と呼ばれることがある。

図２は、山留め壁３と支保工４との連結部分の断面を拡大して示す平面図である。山留め壁３には、埋め込み部材（第１の部材）６が設けられている。支保工４の端部には、突出部材（第２の部材）７が設けられている。支保工４は、これら埋め込み部材６と突出部材７とにより山留め壁３に取り付けられている。

埋め込み部材６は、山留め壁３のコンクリート部３ｂに埋め込まれた埋設部８と、掘削領域２に露出した連結部９とを有する。埋設部８は例えばＨ型鋼であり、山留め壁３の厚さ方向に沿って延在する。埋設部８は、フランジ１２とウエブ１３とを有し、フランジ１２又はウエブ１３が深さ方向に沿うようにコンクリート部３ｂに埋め込まれている。本実施形態では、埋め込み部材６は、フランジ１２が掘削領域２の深さ方向に沿うようにコンクリート部３ｂに埋め込まれている。

さらに、埋設部８には、複数の貫通孔１１が設けられていてもよい。複数の貫通孔１１は、Ｈ型鋼におけるウエブ１３に設けられている。この貫通孔１１には、鉄筋カゴ３ａを構成する鉄筋が挿通されている。この貫通孔１１を利用した配筋によれば、埋め込み部材６が山留め壁３とより一体化されるので、山留め壁３に対して埋め込み部材６が確実に固定される。従って、山留め壁３の側壁２ｂに沿った方向に対する支持力を高めることができる。埋設部８の掘削領域２側の端部はコンクリート部３ｂから露出し、端部には平板上の連結部９が設けられている。

突出部材７は、例えばＨ型鋼であり、一端は連結部９に溶接され、他端は支保工４にボルトを用いて固定されている。このように、突出部材７の少なくとも一つの端部がボルトによって別の部材に固定される構造によれば、仮設部材である支保工４を容易に取り外すことができる。突出部材７において一端から他端に向かう方向は、支保工４の延在方向と一致している。換言すると、埋め込み部材６に対して突出部材７が折れ曲がるように取り付けられている。この埋め込み部材６と突出部材７との間の角度は、山留め壁３と支保工４との角度による。

本実施形態に係る山留め構造１では、山留め壁３に突出部材７を連結するための埋め込み部材６が設けられている。そうすると、支保工４を山留め壁３に取り付けるにあたって、腹起しを配置する工程を省略することが可能になる。また、山留め壁３が構築された段階では既に埋め込み部材６が存在する。従って、山留め壁３の構築後、所望のタイミングで支保工４を配置することが可能になる。従って、この山留め構造１では、支保工４の配置のための工程が簡略化されると共に、支保工４を配置するタイミングの自由度が高まるので、効率のよい山留め構造１の施工ができる。

連結部９は、山留め壁３における掘削領域２側の壁面３ｃに沿っている。この構成によれば、連結部９が山留め壁３における掘削領域２側の壁面３ｃから突出していないので、予め形成された山留め壁３を利用した掘削作業の作業性を低下させることがない。従って、さらに効率のよい山留めの施工ができる。

山留め壁３は鉄筋コンクリート製の連続壁である。この山留め壁３によれば、山留め壁３の構築と埋め込み部材６の配置とを同じ工程で実施することが可能になる。従って、山留め構造１を構築する工程をさらに簡略化できる。

また、支保工４は、火打ち部材である。突出部材７は、支保工４の端部に設けられている。一般に、山留め構造において、火打ち部材は、山留め壁３の法線方向に対して交差するように配置される。そうすると、火打ち部材には、山留め壁３の法線方向に沿う力と、山留め壁３の表面に沿う力とが作用する。この山留め構造１では、支保工４の端部に、山留め壁３の埋め込み部材６に連結される突出部材７が設けられている。そうすると、山留め壁３の表面に沿う力が埋め込み部材６と突出部材７との間の十分な連結力によって支持されるので、補強部材を追加する必要がない。従って、山留め構造１の施工における工程数の増加が抑制されるので、効率のよい山留め構造１の施工ができる。

また、山留め壁３は、周囲の状況や土質によらず適用することが可能である。特に大深度掘削に適用する場合には、アンカーや腹起しなどの削減効果がより高まる。

次に、山留め構造の施工方法について説明する。図３は、本実施形態に係る施工方法における主要な工程を示す。

まず、図３（ａ）に示されるように、山留め壁３を施工する。より詳細には、トレンチ１４を施工した後に、トレンチ１４内に鉄筋カゴ３ａ（図２参照）を配置する。このとき、鉄筋カゴ３ａの配置と共に、埋め込み部材６もトレンチ１４内に配置する。例えば、鉄筋カゴ３ａに予め埋め込み部材６を取り付けておく。そして、埋め込み部材６ａが取り付けられた鉄筋カゴ３ａをトレンチ１４内に挿入する。その後、トレンチ１４にコンクリートを打設して鉄筋カゴ３ａと埋め込み部材６の埋設部８（図２参照）とを埋め込む。

次に、図３（ｂ）に示されるように、山留め壁３に囲まれた領域Ａを掘削する。この掘削は、少なくとも最も地上側に配置された埋め込み部材６が露出するまで行われる。埋め込み部材６は、山留め壁３における掘削領域２側の壁面３ｃに沿っているので、掘削の妨げになり難い。山留め壁３に囲まれた領域の土砂が取り除かれると、埋め込み部材６の連結部９が掘削領域２に露出する。

次に、図３（ｃ）に示されるように、支保工４を山留め壁３に取り付ける。支保工４の端部には予め突出部材７がボルトによって固定されている。この突出部材７を連結部９に突き合わせて、突出部材７と連結部９とを溶接により互いに固定する。この工程により、支保工４が仮設された領域Ａが形成される。

なお、さらに深い領域Ａを形成する場合には、図３（ｄ）に示されるように、再び領域Ａの底を掘削する。この掘削は、少なくとも次の埋め込み部材６が露出するまで行われる。そして、新たな支保工を埋め込み部材６に取り付ける。

上述したように、掘削する工程と、露出した埋め込み部材６に支保工４を取り付ける工程とを繰り返し、最後に、支保工４を取り外すことにより所望の深さを有する掘削領域２が施工される。このとき、支保工４と突出部材７との間を分離してもよいし、突出部材７と埋め込み部材６との間を分離してもよい。

この施工方法によれば、埋め込み部材６を含む山留め壁３を形成した後に、掘削領域２を形成して埋め込み部材６の連結部９を露出させる。そして、連結部９に突出部材７を連結する。そうすると、支保工４を山留め壁３に取り付けるにあたって、腹起しを配置する工程を省略することが可能になる。また、山留め壁３が構築された段階では既に埋め込み部材６が存在する。従って、山留め壁３の構築後、所望のタイミングで支保工４を配置することが可能になる。従って、この山留め構造１では、支保工４の配置のための工程が簡略化されると共に、支保工４を配置するタイミングの自由度が高まるので、効率のよい山留め構造１の施工ができる。

ここで、埋め込み部材６と突出部材７とが予め一体とされた部品であるとすると、突出部材が山留め壁から相当に掘削領域側に突出する。そうすると、掘削領域の施工時（図３（ｂ）及び（ｄ）参照）において、突出部材によって掘削作業の作業性が低下するおそれがある。具体的には、突出部材が存在すると、山留め壁の施工時（図３（ａ）参照）において、突出部材を有する構造部材（例えば鉄筋カゴ３ａ）をトレンチ内に挿入し難くなるためである。一方、本実施形態の山留め構造１では、山留め壁３に支保工４を取り付けるための埋め込み部材６と突出部材７とが別個の部材であり、掘削領域の施工時（図３（ｂ）、（ｄ）参照）には、突出部材７が存在しない。そうすると、山留め壁３の施工時に上述したような不都合は生じることがなく、また、突出部材７が掘削作業の妨げになることもない。従って、掘削作業の作業性の低下を抑制することができる。

また、この施工方法によれば、支保工４を配置しつつ掘削領域を深堀する。そうすると、山留め壁３の強度を確保しつつ掘削作業を行うことが可能になるので、山留め構造１の構築における作業の安全性を高めることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、図４に示されるように、埋め込み部材６は、フランジ１２が山留め壁３の厚さ方向に対して平行になるように配置されてもよい。

１…山留め構造、２…掘削領域、２ｂ…側壁、３ａ…鉄筋カゴ、３ｂ…コンクリート部、４…支保工（火打ち部材）、６…埋め込み部材（第１の部材）、７…突出部材（第２の部材）、８…埋設部、９…連結部、１１…貫通孔、１２…フランジ、１３…ウエブ、１４…トレンチ。

Claims (5)

1. 鉄筋コンクリート製の連続壁であって、掘削領域の側壁を覆う山留め壁と、
   前記山留め壁に取り付けられ、前記山留め壁を前記側壁に押し当てる支保工と、
   前記山留め壁に設けられ、前記山留め壁に埋め込まれた埋設部及び前記掘削領域に露出した連結部を有する第１の部材と、
   前記支保工に設けられ、前記山留め壁から前記掘削領域に向けて突出するように前記連結部に対して連結された第２の部材と、を備え、
   前記山留め壁と前記支保工とは、前記第１の部材と前記第２の部材とを介して接続されている、山留め構造。
2. 前記連結部は、前記山留め壁における前記掘削領域側の壁面に沿っている、請求項１記載の山留め構造。
3. 前記山留め壁は、コンクリート部と、前記コンクリート部に埋め込まれた鉄筋カゴと、を有し、
   前記埋設部は、前記鉄筋カゴに対して連結されている、請求項１又は２記載の山留め構造。
4. 前記支保工は、火打ち部材を有し、
   前記第２の部材は、前記火打ち部材の端部に設けられている、請求項１〜３の何れか一項に記載の山留め構造。
5. 鉄筋コンクリート製の連続壁であって、掘削領域の側壁を覆う山留め壁と、前記山留め壁に取り付けられ前記山留め壁を前記側壁に押し当てる支保工と、を備える山留め構造の施工方法であって、
   第１の部材の埋設部を埋め込むようにコンクリートを打設することにより、前記第１の部材が設けられた前記山留め壁を形成する工程と、
   前記山留め壁に囲まれた領域を掘削することにより、前記掘削領域を形成して、前記第１の部材が有する連結部を前記掘削領域に露出させる工程と、
   前記掘削領域に露出した前記連結部と、前記支保工に固定された第２の部材と、を互いに固定することにより、前記支保工を前記山留め壁に取り付ける工程と、を有する山留め構造の施工方法。

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