JPH0781274B2 - 地中壁に梁を構築する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は地中壁、詳しくは互いに接合された鋼管杭の列
からなる地中壁に梁を構築する方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 地中構造物を構築するため地盤を掘削するにあたって、
地盤の崩壊を防ぐため山留め用の壁を地中に設置してか
ら掘削を行なうことは広く知られた技術であって、土留
め用の壁即ち地中壁は土圧や水圧を支持して工事の安全
を計る一時的な擁壁として使用するだけでなく、地中構
造物の外壁の一部として利用することが多い。

また、このような地中壁を騒音や振動を伴わずに設置す
るため、例えばアースオーガ掘削機により地盤に所定深
さの孔を掘削しながらセメントミルクを注入し掘削土壌
と混合してソイルセメントを作り、掘削機を引き抜いて
杭を挿入する作業を順次隣接して繰返す工法が知られて
いる。杭としてはＨ形鋼、鋼管などが用いられるが、鋼
管はそれ自身が高強度であるとともに内部にソイルセメ
ントが充満して杭の一部として働くので有利である（特
公昭58−3091号公報、特公平２−5203号公報参照）。

即ち、鋼管は外側周面上の接手を噛合わせることによっ
て互いに接合され、且つソイルセメントに包まれた状態
で地中壁を構成しているが、接手だけで接合されている
鋼管は互いの結合力に乏しいため、地盤を所要深さ掘削
して根切りを行なったとき周囲の近接地盤に重量物が載
るなど予定しない圧力が土圧に加算されると根切り側へ
地中壁の一部が傾く心配がある。

また、このような地中壁を地中構造物の外壁の一部とし
て利用するため鋼管杭に壁鉄筋や柱鉄筋を取付けて所定
被り厚さのコンクリートを打設し柱が一体の地下外壁を
構築することが前記特公平２−5203号公報に開示されて
いるが、鉄筋の取付けおよびコンクリートの打設は根切
りにより露出させた地中壁に施すものであるため、その
期間中に地中壁が傾くことがないように根切り側から支
えておく必要がある。即ち、この支え手段は向かい合っ
て構成された地中壁で互いの力を受けるようにＨ形鋼な
どの腕部材を架け渡すものであり、一時的な仮設物であ
るため工事進行に伴い逐一撤去しなければならずきわめ
て面倒であるばかりか、支えを設置する前の根切り直後
に発生する傾きを防止することができず万全でない。ま
た、地中壁の一部が傾くと外壁の一部として利用するの
に支障となって好ましくない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明が解決しようとする課題は、地中壁を構成時の状
態に維持して根切りおよび地下構造物の構築を計画通り
に進め設計通りに完成させる適切な支え手段がなかっ
た、という点である。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するための、本発明はソイルセメントが
充満し且つ互いに接合された鋼管杭の列からなる地中壁
の複数列を所定間隔で構成し、それらの間の部分の根切
りを行なうに先立って鋼管杭の上端部分に充満している
ソイルセメントを除去して取付鉄筋を挿入配備し、且つ
地中壁の上方にその長手方向へ延びる臥梁鉄筋を配備す
るとともに地中壁の交叉方向へ延びる架梁鉄筋を配備し
てこれらを取付鉄筋に接続し、次に取付鉄筋、臥梁鉄筋
および架梁鉄筋を包んでコンクリートを打設することに
より互いに一体の臥梁と架梁とを鋼管杭に固結形成す
る、という手段を講じた。

地中壁は例えば、地盤にアースオーガ掘削機を用いて孔
を掘削しながらその先端からセメントミルクを注入し掘
削土壌と混合することによりソイルセメントを作り、ソ
イルセメントが充満した状態で所定深さ即ち支持層に達
するまで掘削を進めたとき掘削機を孔から引抜いて鋼管
杭を挿入し、次でこの孔に隣接して再びソイルセメント
が充満した孔を掘削形成して鋼管杭を先の鋼管杭と互い
に接合して挿入する、という作業を繰返すことによって
構成する。

鋼管杭は外側周面に軸線方向へ延びる接手を有し、隣り
合う鋼管杭の接手が互いに噛合って係合することによっ
て機械的に連結され実質的に連続した鋼管杭の列からな
る地中壁を作るようになっている。また、この鋼管杭は
支持層に達するまで孔に挿入され、杭の一部として働く
ソイルセメントが充満するが、下端にソイルセメントの
流入孔を有するふた板を内向きフランジ状に設けること
によって支持力を増大させるのが好ましい。更に、鋼管
杭の接合部分にセメントモルタルを注入して遮水性を高
めることもあり、本発明が適用される地中壁は詳しくは
例えば特公昭58−3091号公報に開示されている工法によ
って構成される。

次に、本発明は地中壁が適当間隔で複数列、一般には二
列構成されそれらの間の部分が地下鉄道、地下道路、地
下駐車場、共同溝、地下室などの地中構造物となる場合
に適用されるものであって、これらの地中構造物の構築
工事開始前に施工される。

即ち、地中壁を構成する鋼管杭は上端面が地盤の地表面
とほぼ同一面となるように孔に挿入されているので、そ
のまま或いは必要により根切り側の地表面を梁の構築作
業が容易であるように浅く掘削して鋼管杭の上端部分に
充満しているソイルセメントを除去する。尚、ソイルセ
メントは硬化してもきわめて脆いので手作業によっても
容易に取出し除去することが可能である。

ソイルセメントの除去は全ての鋼管杭について行なうの
が原則であるが、全てについて行なうことなく例えば一
本おきに行なっても差支えない場合があり、通常は上端
面から１〜5m程度の深さだけ除去すればよい。

このようにして形成した鋼管杭の空所に所要本数の主筋
とフープ筋とからなる取付鉄筋を上端部を上方へ突出さ
せて挿入配備する。また、所要本数の主筋とフープ筋と
からなる臥梁鉄筋を予め準備するかまたは現場組立てに
より取付鉄筋の上端部と交叉させて地中壁の上端面に沿
いその長手方向へ配備し、取付鉄筋に主筋同志を溶接す
ることにより接続する。この作業の前後に、またはこの
作業と平行して地中壁の交叉方向、一般には直角方法へ
根切り予定個所の上で所要本数の主筋とフープ筋とから
なる架梁鉄筋を予め準備するかまたは現場組立てにより
配備し、その両端部を取付鉄筋に主筋同志を溶接するこ
とにより接続する。

もっとも、作業の都合上臥梁鉄筋と架梁鉄筋とを主筋同
志を溶接して一方をもう一方を介して取付鉄筋に間接的
に接続することもある。尚、架梁鉄筋は所定間隔で地中
壁間の上方に配備されることは言うまでもない。

以上により必要な配筋を終ったとき、これらを囲んで型
枠を設置しコンクリートを鋼管杭の空所および型枠に打
設し、地中壁の上端面に重なるかまたは少し上方におい
てその長手方向へ延びる臥梁と向かい合う地中壁の上の
臥梁間に架設された架梁とを構築する。臥梁と架梁とは
互いに一体であり、臥梁は鋼管杭の空所に形成された鉄
筋コンクリートからなる取付脚と一体であるので、臥梁
と架梁とは鋼管杭に固結されることとなる。

このようにして臥梁と架梁とからなる梁が構築されたと
き、地中壁の間の部分を所要深さ掘削して根切りを行な
い地中構造物を構築するものである。

尚、地中壁の間隔が大きいと架梁のスパンも長大になる
が、この場合は必要により中間に一本または複数本の鋼
管杭を前記同様の手段で埋設し架梁の中間部を支持させ
る柱とすることができる。

［作用］ 地中壁の上にその長手方向へ設けられた臥梁と向かい合
う地中壁の上の臥梁に架設した架梁とは鋼管杭の空所と
互いに接続された鉄筋およびこれを包んだコンクリート
とによって鋼管杭と一体化される。臥梁は地中壁を構成
する鋼管杭の列を連続一体化し、架梁は向かい合う地中
壁に働く土圧などの力を互いに受けさせるように働き、
これらによって根切り側へ地中壁が傾くのを防止する。

また、この梁は地中構造物更にその上に地上構造物が構
築されるときはそれらの一部に活用される。

［実 施 例］ 図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１、２図は地中壁の配列の一例であって、地下道路の
ように長大な地中構造物の両側に構成された地中壁１、
２の一部および端末に構成された地中壁３が示されてい
る。これらは鋼管杭４の多数本が下端を支持層52に支持
させた状態で地盤51の孔53に挿入され、前述の特公昭58
−3091号公報、特公平２−5203号公報に示されているよ
うな互いに噛合った接手５によって互いに機械的に連結
されているとともに、これらにソイルセメント６が充満
した構造であり、鋼管杭４の下端にはソイルセメント６
の流入孔を有するふた板７が設けられている。

尚、この地中壁１、２、３は例えば前述のような既知の
方法によって構成されるのでその祥細は省略する。

また、両側の地中壁１、２の中間にこれらと平行な方向
へ適宜間隔で鋼管杭８を地盤51に支持層52まで挿入しソ
イルセメント９を充満させる。

次に、第３図に示すように両側の地中壁１、２および図
示されない端末の地中壁３の全ての鋼管杭４と中間の全
ての鋼管杭８の上端部分に充満しているソイルセメント
６、９を除去し、適宜深さの空所10、11を形成する。ま
た、この作業に平行し或いはその前後に根切り側の地表
面を浅く掘削して足場面54を形成する。

前記の空所10、11には第４図に示すように所要本数の主
筋とフープ筋とからなる予め準備された取付鉄筋13、14
をそれらの上端部を上方へ突出させて挿入配備する。

また、第５図に示すように、所要本数の主筋とフープ筋
とからなる臥梁鉄筋15と架梁鉄筋16とを現場組立てによ
って作り、それらの主筋を取付鉄筋13、14の主筋に溶接
することによって各鉄筋13、14、15、16を互いに接続す
る。即ち、地中壁１、２、３の上端面に沿いそれらの長
手方向へ臥梁鉄筋15を配備し、中間の鋼管杭８の上を通
って地中壁１、２に直角方向へ架梁鉄筋16を配備するも
のである。

このように必要な配筋を終ったとき、臥梁鉄筋15、架梁
鉄筋16を囲んで型枠を設置し、コンクリート17を空所1
0、11および型枠に打設する。これにより、第６、７図
に示すように、地中壁１、２、３の上端面に重なってそ
れらの長手方向へ延びる臥梁18と、向かい合う地中壁
１、２の上の臥梁18間に架設された架梁19とが構築さ
れ、また空所10、11に充填された取付脚20、21が構築さ
れる。これらは互いに一体であり、臥梁18と架梁19とは
地中壁１、２、３の上端部分の取付脚20によって鋼管杭
４に固結され、更に架梁19は中央で取付脚21によって鋼
管杭８に固結される。

以上により梁が構築されたとき、コンクリートの硬化を
待って根切りを行ない、地中構造物構築用の所定深さの
地下空間55を作るものであり、地中壁１、２、３は外壁
の一部に利用し中間の鋼管杭８は柱の一部に利用する。
また、臥梁17、架梁18は地下構造物更に地上構造物の一
部に活用する。

［発明の効果］ 本発明によると、根切りを行なうに先立って地中壁を構
成する鋼管杭の上端面が地表面に露出していることを利
用して地中壁の長手方向へ延びる臥梁と交叉方向へ延び
る架梁とを鋼管杭に固結形成するものであるから、梁の
構築作業が地表面で行なえきわめて容易である。そし
て、これらの臥梁、架梁によって地中壁の鋼管杭を連続
一体化するとともに向かい合う地中壁に働く力を互いに
受ける状態としてから根切りを行なうので、地中壁が土
圧などによって根切り側へ傾くことが完全に防止され、
一時的な支えを仮設することなく根切り作業を安全に進
められる。従って、地中壁を構成時の状態に維持して根
切りおよび地下構造物の構築を計画通りに進め設計通り
に完成させることができ、更に臥梁や架梁を地下構造
物、更に地上構造物の一部に利用できるという経済的効
果も得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は地中壁の一例の縦断面図および平
面部分図、第３図はソイルセメントを除去した状態の縦
断面部分図、第４図は取付鉄筋を配備した状態の縦断面
部分図、第５図は臥梁鉄筋、架梁鉄筋を配備した状態の
平面部分図、第６図および第７図はコンクリートを打設
した状態の縦断面部分図および平面部分図である。 １、２……地中壁、４……鋼管杭、６……ソイルセメン
ト、10……空所、13……取付鉄筋、15……臥梁鉄筋、16
……架梁鉄筋、17……コンクリート、18……臥梁、19…
…架梁、20……取付脚、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソイルセメントが充満し且つ互いに接合さ
   れた鋼管杭の列からなる地中壁の複数列を所定間隔で構
   成し、それらの間の部分の根切りを行なうに先立って前
   記鋼管杭の上端部分に充満しているソイルセメントを除
   去して取付鉄筋を挿入配備し、且つ前記地中壁の上方に
   その長手方向へ延びる臥梁鉄筋を配備するとともに地中
   壁の交叉方向へ延びる架梁鉄筋を配備してこれらを前記
   取付鉄筋に接続し、次に前記取付鉄筋、臥梁鉄筋および
   架梁鉄筋を包んでコンクリートを打設することにより互
   いに一体の臥梁と架梁とを前記鋼管杭に固結形成するこ
   とを特徴とする地中壁に梁を構築する方法。