JP7152291B2 - 建築方法 - Google Patents

Description

本発明は、地盤改良が施された床付けの上に支持される地下建物部分を有する建物の建築方法に関する。

上記のような建物を建築するにあたり、建築面積が広い場合等には、以下の（１）～（６）の工程を有する所謂アイランド工法を用いることが考えられる。
（１）地下建物部分の構築予定領域の周囲に山留め壁を構築後、当該山留め壁に隣接する地盤外周部分に山留め壁を支持する押え斜面を残す状態で、地盤外周部分よりも中央側の地盤中央部分を床付けまで掘削する中央部分掘削工程を実行する。
（２）中央部分掘削工程の実行後、床付けまで掘削された地盤中央部分の床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を施す地盤改良工程を実行する。
（３）地盤中央部分に対する地盤改良工程の実行後、地盤中央部分の床付けの上に地下建物部分の中央下側躯体を構築する先行地下躯体構築工程を実行する。
（４）先行地下躯体構築工程の実行後、先行地下躯体の外周部から山留め壁に向かって斜め上方に延びる斜め切梁を設置して山留め壁を支持させ、地盤外周部分の押え斜面を撤去する。
（５）斜め切梁が設置されて押え斜面が撤去された地盤外周部分の床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を施す地盤改良工程を実行し、地盤改良が施された地盤外周部分の床付けの上に地下建物部分の外周部分を構築する後行地下躯体構築工程を実行する。
（６）後行地下躯体構築工程の実行後、地上建物部分を構築する地上躯体構築工程を実行する。

上記のような一般的なアイランド工法では、中央部分掘削工程にて地盤中央部分を掘削するためには、地盤外周部分に山留め壁を支持する押え斜面が必要となるが、このような押え斜面は面積が広くなるので、先行地下躯体構築工程にて構築できる先行地下躯体の面積が狭くなる。
また、地盤外周部分の後施工範囲を施工するためには、狭い面積の先行地下躯体の外周部と山留め壁との間に斜め切梁を設置して押え斜面を撤去する必要があるが、先行地下躯体の面積が狭い分、斜め切梁の長さが長くなり、斜め切梁の撓みに起因して山留め壁の変位が大きくなることが懸念される。
更に、斜め切梁が設置されて押え斜面が撤去された地盤外周部分の床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を施す地盤改良工程では、先行地下躯体（地下建物部分の中央下側部位）から山留め壁に向かって斜め上方に延びる斜め切梁の下の作業空間が狭いので、小型機を用いた分割施工等が必要となり、作業に時間とコストがかかる。
加えて、地上建物部分を構築する工程の着手は、後施工範囲である地下建物部分の外周部位等が順打ちにて完成した後となるので、工期の短縮も図り難い。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、地盤改良が施された床付けの上に支持される地下建物部分を有する建物を短工期且つ低コストで効率良く建築することのできる建築方法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、地盤外周部分と当該地盤外周部分に囲まれる地盤中央部分とに亘って同じ深さ位置まで一様に本設の地盤改良が施された床付けの上に支持される地下建物部分を有する建物の建築方法において、
山留め壁の構築後、前記床付けまで地盤を掘削する前に、前記山留め壁の内側に隣接する前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い仮設部位及び当該仮設部位の直下の床付け以深の本設部位に対して、当該本設部位の下端を後行で前記地盤中央部分に施される本設の地盤改良の下端と同じ深さ位置とする状態で、地盤改良を施す先行地盤改良工程を実行して前記地盤外周部分に前記山留め壁を支持させ、
前記先行地盤改良工程の実行後、前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い前記仮設部位を掘削せずに残して前記地盤外周部分に前記山留め壁を支持させながら、前記地盤外周部分よりも中央側の前記地盤中央部分を前記床付けまで掘削する中央部分掘削工程を実行し、
前記中央部分掘削工程の実行後、前記床付けまで掘削された前記地盤中央部分における床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を施す後行地盤改良工程を実行し、
前記先行地盤改良工程では、前記床付けまで掘削する前の前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い前記仮設部位から当該仮設部位の直下の床付け以深の前記本設部位までの深さ範囲に亘って複数の柱状改良体を構築し、
前記後行地盤改良工程では、前記床付けまで掘削された前記地盤中央部分の表層のみを改良して表層改良体を構築することを特徴とする点にある。

本構成によれば、先行地盤改良工程において、山留め壁に隣接する地盤外周部分における床付けよりも浅い仮設部位及び床付け以深の本設部位に対して地盤改良を施し、当該地盤改良が施された地盤外周部分に前記山留め壁を支持させるので、従来の一般的なアイランド工法で必要であった存在面積の広い押え斜面を不要又は狭くすることが可能となり、
存在面積の広い押え斜面の存在に起因する工期の長期化やコストの増大を回避することができる。
よって、地盤改良が施された床付けの上に支持される地下建物部分を有する建物を短工期且つ低コストで効率良く建築することができる。
また、本構成によれば、先行地盤改良工程の実行後に中央部分掘削工程を実行することで、地盤改良が施された地盤外周部分に山留め壁を支持させながら、山留め壁に近い領域を含む比較的広い面積の地盤中央部分を床付けまで効率良く掘削することができる。
そして、中央部分掘削工程の実行後に後行地盤改良工程を実行することで、床付けまで掘削された比較的広い面積の地盤中央部分の床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を効率良く施すことができる。
更に、本構成によれば、先行地盤改良工程では、複数の柱状改良体を構築する深層地盤改良により、地盤外周部分における床付けよりも浅い部位及び床付け以深の部位に対して地盤改良を効率良く施すことができる。他方、後行地盤改良工程では、表層改良体を構築する浅層地盤改良により、地盤中央部分における床付け以深の部位に対して地盤改良を効率良く施すことができる。

本発明の第２特徴構成は、前記先行地盤改良工程において、前記地盤外周部分の床付けよりも浅い前記仮設部位に施す仮設の地盤改良を、前記地盤外周部分の床付け以深の本設部位に施す本設の地盤改良に比べて低強度に構成することを特徴とする点にある。

本構成によれば、地盤外周部分の床付けよりも浅い仮設部位に施す仮設の地盤改良を、地盤外周部分の床付け以深の本設部位に施す本設の地盤改良に比べて低強度に構成するので、仮設の地盤改良の撤去を容易に行うことができる。

本発明の第３特徴構成は、前記中央部分掘削工程では、前記地盤外周部分の前記地盤中央部分側の面が略鉛直となるように前記地盤中央部分を前記床付けまで掘削することを特徴とする点にある。

本発明の第４特徴構成は、前記後行地盤改良工程の実行後、前記地盤中央部分の床付けの上に前記地下建物部分の基礎の中央部分及び柱を構築し、当該基礎の中央部分及び柱に支持させる状態で前記地盤中央部分及び前記地盤外周部分の上方に前記地下建物部分の床構造部を構築し、当該床構造部を躯体切梁にして前記山留め壁を支持させる先行地下躯体構築工程を実行し、
前記先行地下躯体構築工程の実行後、前記地盤外周部分の床付けよりも浅い仮設部位に施した仮設の地盤改良を解体して撤去する地盤改良解体工程を実行し、
前記地盤改良解体工程の実行後、前記地盤外周部分の床付けの上に前記地下建物部分の基礎の外周部分及び柱を構築し、当該基礎の外周部分及び柱に前記床構造部の外周部分を支持させる後行地下躯体構築工程を実行することを特徴とする点にある。

本構成によれば、後行地盤改良工程の実行後の先行地下躯体構築工程において、地盤中央部分の比較的広い面積に地下建物部分の基礎の中央部分及び柱を構築して地盤中央部分及び地盤外周部分の上方に地下建物部分の床構造部を構築することができ、その床構造部を躯体切梁にして山留め壁を頑強に支持させることができる。よって、従来の一般的なアイランド工法のように斜め切梁を設置するのに比べ、山留め壁の変位を小さくすることができるとともに、地盤外周部分において床構造部の下に比較的広い作業空間を形成することができる。
そして、先行地下躯体構築工程の実行後の地盤改良解体工程において、床構造部の下の比較的広い作業空間を用いて地盤外周部分の床付けよりも浅い部位に施した仮設の地盤改良を効率良く解体して撤去することができる。
更に、地盤改良解体工程の実行後の後行地下躯体構築工程においても、逆打ち工法により、床構造部の下の比較的広い作業空間を用いて地盤外周部分の床付けの上に地下建物部分の基礎の外周部分及び柱を効率良く構築して床構造部の外周部分を支持させることができる。
しかも、後行地下躯体構築工程を逆打ち工法にて行うことで、例えば、後行地下躯体構築工程に並行して地上建物部分を構築する地上躯体構築工程を行うことができ、更なる工期の短縮を図ることができる。

山留め壁構築工程を模式的に示す断面図 先行地盤改良工程を模式的に示す断面図 中央部分掘削工程及び後行地盤改良工程を模式的に示す断面図 先行地下躯体構築工程を模式的に示す断面図 地盤改良解体工程を模式的に示す断面図 後行地下躯体構築工程及び地上躯体構築工程を模式的に示す断面図

本発明の建築方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
この建築方法は、図６に示すように、地盤１における地盤改良３が施された床付け１ａの上に支持される地下建物部分１０Ａ及び地上建物部分１０Ｂを有する建物を建築するものである。本建築方法は、山留め壁構築工程（図１参照）、先行地盤改良工程（図２参照）、中央部分掘削工程（図３参照）、後行地盤改良工程（図３参照）、先行地下躯体構築工程（図４，５参照）、地盤改良解体工程（図６参照）、後行地下躯体構築工程及び地上躯体構築工程（図７参照）、を順番に実行することで、従来の一般的なアイランド工法では必要であった存在面積の大きな押え斜面を不要又は狭くし、更に一部に逆打ち工法を採用し、建物を能率良く建築することができる。
以下、本建築方法の各工程について順番に説明する。

（１）山留め壁構築工程
この山留め壁構築工程では、図１に示すように、後に構築される地下建物部分１０Ａ（図６参照）の構築予定領域Ｒを囲うように地盤１中で連続する山留め壁２を構築する。山留め壁２は、各種の構造や工法を適宜に採用可能であり、本例では、土とセメントスラリーを原位置で混合・攪拌して鉄骨芯材等を内部に挿入することで、ＳＭＷ（ソイルミキシングウォール）として構築している。

（２）先行地盤改良工程
山留め壁構築工程に引き続いて実行される先行地盤改良工程では、図２に示すように、後に基礎１１（図６参照）が設置される床付け１ａまで地盤１を掘削する前に、構築予定領域Ｒのうちで山留め壁２に隣接する地盤外周部分１Ａにおいて、床付け１ａよりも浅い仮設部位１ｂ及び床付け１ａ以深の本設部位１ｃに対して地盤改良３を施す。

例えば、地下建物部分１０Ａの構築予定領域Ｒの全体を、押え斜面や仕保工なしで山留め壁２が自立可能な床付け１ａよりも浅い第１深さＤ１まで１次掘削した後、山留め壁２に隣接する地盤外周部分１Ａの床付け１ａよりも浅い仮設部位１ｂから床付け１ａ以深の本設部位１ｃまでの深さ範囲に亘って、土とセメントスラリーを原位置で混合・攪拌して複数の柱状改良体を構築する深層地盤改良を施す。

深層地盤改良を施す際、床付け１ａよりも浅い仮設部位１ｂの地盤改良時は、床付け１ａ以深の本設部位１ｃの地盤改良時に比べて貧配合のセメントスラリーを使用し、仮設の地盤改良３Ａを本設の地盤改良３Ｂに比べて低強度に構成する。このようにすることで、仮設の地盤改良３Ｂが不要となった時点での解体撤去作業を容易に行うことができる。

（３）中央部分掘削工程
先行地盤改良工程に引き続いて実行される中央部分掘削工程では、図３に示すように、仮設及び本設の地盤改良３Ａ、３Ｂを施した地盤外周部分１Ａに山留め壁２を支持させながら、地盤外周部分１Ａよりも中央側の地盤中央部分１Ｂを床付け１ａ（第２深さＤ２）まで２次掘削する。図示例では、地盤外周部分１Ａの地盤中央部分１Ｂ側の面が略鉛直となるように掘削している。
このように、山留め壁２を仮設及び本設の地盤改良３Ａ、３Ｂを施した硬質の地盤外周部分１Ａに支持させることで、従来の一般的なアイランド工法では必要であった存在面積の大きな押え斜面を無くすことができ、広い面積の地盤中央部分１Ｂを床付け１ａまで掘削することができる。

（４）後行地盤改良工程
そして、中央部分掘削工程に引き続いて実行される後行地盤改良工程では、図３に示すように、床付け１ａまで掘削された地盤中央部分１Ｂにおける床付け１ａ以深の部位に対して本設の地盤改良３Ｃを施す。この際、床付け１ａで掘削された地盤中央部分１Ｂの表層を改良して表層改良体を構築する浅層地盤改良を施す。上方に切り梁等が存在しないので、大型のバックホウ等の攪拌機を使用して地盤中央部分１Ｂの表層をセメント系固化材と混練することができ、効率良く表層改良体を構築することができる。

（５）先行地下躯体構築工程
後行地盤改良工程に引き続いて実行される先行地下躯体構築工程では、図４に示すように、本設の地盤改良３Ｃが施された広い面積の地盤中央部分１Ｂの床付け１ａの上に、地下建物部分１０Ａの基礎１１における広い面積の中央部分１１Ｂ及び柱１２を構築し、当該柱１２に支持させる状態で地盤中央部分１Ｂ及び地盤外周部分１Ａの上方に地下建物部分１０Ａの床構造部１３を構築し、当該床構造部１３を躯体切梁にして山留め壁２を頑強に支持させる。
この時点で、地下建物部分１０Ａの基礎１１における広い面積の中央部分１１Ｂ及び柱１２を構築できることで、この基礎１１の中央部分１１Ｂ及び柱１２から外周側に張り出す床構造部１３の外周部分１３Ａを片持ち状に支持することができる。

よって、従来の一般的なアイランド工法のように斜め切梁を設置するのに比べ、山留め壁２の変位を小さくすることができるとともに、地盤外周部分１Ａにおいて床構造部１３の外周部分１３Ａの下に比較的広い作業空間を形成することができる。
なお、床構造部１３は、床構造を構成する部分であり、コンクリート打設前の梁などの床構造の一部を構成する部分であってもよいが、本例では、床構造部１３は、作業床として利用可能なように梁と床スラブ（本例では１階の床を構成するスラブ）から構成される。

地下建物部分１０Ａの床構造部１３の外周部分１３Ａの適所には、後工程において床構造部１３上から仮設の地盤改良３Ａの解体や撤去を行うための開口１３ａが形成される。
また、地下建物部分１０Ａの基礎１１の中央部分１１Ｂは、その中央側にピット部分１１ａが構築され、その外周側はピット部分１１ａを有しない頑強なマットスラブとして構成される。そのため、基礎１１の中央部分１１Ｂの外周側は、後工程において仮設の地盤改良３Ａを解体するための粉砕機等の重機Ｍ（図５参照）の走行や設置が可能とされている。

（６）地盤改良解体工程
先行地下躯体構築工程に引き続いて実行される地盤改良解体工程では、図５に示すように、地盤外周部分１Ａの床付け１ａよりも浅い仮設部位１ｂに施した仮設の地盤改良３Ａを解体して撤去する。
この際、地下建物部分１０Ａにおいて、頑強なマットスラブとして構成された基礎１１の中央部分１１Ｂの外周側の上に粉砕機等の重機Ｍを設置し、更に、床構造部１３の外周部分１３Ａの開口１３ａの近傍にも重機Ｍを設置し、これらの重機Ｍを使用して仮設の地盤改良３Ａを効率良く撤去する。前述の如く、仮設の地盤改良３Ａは、低強度に構成されているので、重機Ｍにて容易に撤去することができる。

（７）後行地下躯体構築工程及び地上躯体構築工程
先行地下躯体構築工程に引き続いて実行される後行地下躯体構築工程及び地上躯体構築工程では、図６に示すように、逆打ち工法により、地盤外周部分１Ａの床付け１ａの上に地下建物部分１０Ａの基礎１１の外周部分１１Ａ及び柱１２を構築して床構造部１３の外周部分１３Ａを支持させる。また、地下建物部分１０Ａの床構造部１３の上に地上建物部分１０Ｂの柱１２や床構造部１３を構築する。このように地下建物部分１０Ａの外周部分を構築する工程と地上建物部分１０Ｂを構築する工程を並行して行うことで、更なる工期の短縮を図ることができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）前述の実施形態では、仮設の地盤改良３Ａを本設の地盤改良３Ｂに比べて低強度に構成する場合を例に示したが、例えば、仮設の地盤改良３Ａを本設の地盤改良３Ｂと同等の強度等の適宜の強度に構成してもよい。

（２）前述の実施形態では、地下建物部分１０Ａと地上建物部分１０Ｂを有する建物を建築する場合を例に示したが、本発明の建築方法は、地下建物部分１０Ａのみを有する建物を建築する場合でも好適に用いることができる。

１ 地盤
１Ａ 地盤外周部分
１Ｂ 地盤中央部分
１ａ 床付け
１ｂ 仮設部位
１ｃ 本設部位
２ 山留め壁
３ 地盤改良
３Ａ 仮設の地盤改良
３Ｂ 本設の地盤改良
３Ｃ 本設の地盤改良
１０Ａ 地下建物部分
１１ 基礎
１１Ａ 基礎の外周部分
１１Ｂ 基礎の中央部分
１２ 柱
１３ 床構造部
１３Ａ 床構造部の外周部分
１３Ｂ 床構造部の中央部分

Claims (4)

1. 地盤外周部分と当該地盤外周部分に囲まれる地盤中央部分とに亘って同じ深さ位置まで一様に本設の地盤改良が施された床付けの上に支持される地下建物部分を有する建物の建築方法において、
   山留め壁の構築後、前記床付けまで地盤を掘削する前に、前記山留め壁の内側に隣接する前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い仮設部位及び当該仮設部位の直下の床付け以深の本設部位に対して、当該本設部位の下端を後行で前記地盤中央部分に施される本設の地盤改良の下端と同じ深さ位置とする状態で、地盤改良を施す先行地盤改良工程を実行して前記地盤外周部分に前記山留め壁を支持させ、
   前記先行地盤改良工程の実行後、前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い前記仮設部位を掘削せずに残して前記地盤外周部分に前記山留め壁を支持させながら、前記地盤外周部分よりも中央側の前記地盤中央部分を前記床付けまで掘削する中央部分掘削工程を実行し、
   前記中央部分掘削工程の実行後、前記床付けまで掘削された前記地盤中央部分における床付け以深の部位に対して本設の地盤改良を施す後行地盤改良工程を実行し、
   前記先行地盤改良工程では、前記床付けまで掘削する前の前記地盤外周部分における前記床付けよりも浅い前記仮設部位から当該仮設部位の直下の床付け以深の前記本設部位までの深さ範囲に亘って複数の柱状改良体を構築し、
   前記後行地盤改良工程では、前記床付けまで掘削された前記地盤中央部分の表層のみを改良して表層改良体を構築することを特徴とする建築方法。
2. 前記先行地盤改良工程において、前記地盤外周部分の床付けよりも浅い前記仮設部位に施す仮設の地盤改良を、前記地盤外周部分の床付け以深の本設部位に施す本設の地盤改良に比べて低強度に構成することを特徴とする請求項１記載の建築方法。
3. 前記中央部分掘削工程では、前記地盤外周部分の前記地盤中央部分側の面が略鉛直となるように前記地盤中央部分を前記床付けまで掘削することを特徴とする請求項１又は２記載の建築方法。
4. 前記後行地盤改良工程の実行後、前記地盤中央部分の床付けの上に前記地下建物部分の基礎の中央部分及び柱を構築し、当該基礎の中央部分及び柱に支持させる状態で前記地盤中央部分及び前記地盤外周部分の上方に前記地下建物部分の床構造部を構築し、当該床構造部を躯体切梁にして前記山留め壁を支持させる先行地下躯体構築工程を実行し、
   前記先行地下躯体構築工程の実行後、前記地盤外周部分の床付けよりも浅い仮設部位に施した仮設の地盤改良を解体して撤去する地盤改良解体工程を実行し、
   前記地盤改良解体工程の実行後、前記地盤外周部分の床付けの上に前記地下建物部分の基礎の外周部分及び柱を構築し、当該基礎の外周部分及び柱に前記床構造部の外周部分を支持させる後行地下躯体構築工程を実行することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の建築方法。

Images