JPH10259615A - 地下構造物の構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】柱周囲の埋め戻し作業を不要にする。 【解決手段】本発明に係る構築工法においては、まず、
柱用掘削孔及び杭用掘削孔を形成するとともに（ステッ
プ１０１〜１０２）、杭用掘削孔内には現場打ち基礎杭
を造成する（ステップ１０３）。次に、柱用掘削孔内に
型枠を建て込み（ステップ１０４）、該型枠と柱用掘削
孔の孔壁面との間にモルタルを充填する（ステップ１０
５）。充填されたモルタルが固化したならば、型枠を上
方に吊り上げてこれを撤去し（ステップ１０６）、モル
タルで孔壁が保護された柱用掘削孔内に柱を構築する
（ステップ１０７）。柱が構築されたならば、隣り合う
柱間に拡がる柱間領域を掘削しつつ、本体地下スラブを
構築して１に連結する（ステップ１０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下構造物、特
に、逆巻工法における基礎杭および柱の構築工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地下に構造物を構築する方法としては、
土留め支保工で土圧を支持しながら地盤の掘削を行い、
しかる後に掘削底面より構造物を上方に向けて構築する
のが一般的であるが、これとは逆に、掘削を行いつつ構
造物を下方に向けて構築する、いわゆる逆巻工法があ
る。かかる工法は、本体構造スラブあるいは本体構造壁
を支保工代わりに利用することができるので、施工の安
全性や土留め変形の抑制という点では有利な工法とな
る。

【０００３】このような逆巻工法のうち、地下部分の柱
とそれに続く基礎杭とを先行施工する場合においては、
まず、深礎工法、ベノト工法（オールケーシング）、リ
バースサーキュレーション等の工法を用いて柱及び基礎
杭が立設される箇所をそれらの合計長さ分だけ掘り下げ
る。次に、掘削孔の下方領域に場所打ちコンクリートで
基礎杭を構築し、しかる後に該基礎杭の上に柱を建て込
む。そして、柱間に拡がる地盤領域を掘削しては本体地
下スラブを柱に連結するという手順を繰り返すことによ
って、地下構造物を下方に向けて順次構築していく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、柱が建て込ま
れた掘削孔の孔壁をそのままにして柱間に拡がる地盤領
域を掘削すると、孔壁の崩壊によって柱に不均等な土圧
が作用し、柱の鉛直精度に支障をきたすおそれがある。
そのため、柱と孔壁との間に生じている空隙部に砕石や
貧配合モルタルを充填して柱周囲を埋め戻す必要がある
が、埋め戻しが均等に行われなかった場合には、結局、
上述した柱の鉛直精度、ひいては構造物の構築精度に悪
影響をおよぼすおそれがあるという問題を生じていた。
また、埋め戻した部分については、後で掘削若しくはハ
ツリによって除去しなければならず、二重の手間がかか
ってコスト高の原因となっていた。

【０００５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、柱周囲を埋め戻す必要のない地下構造物の構
築工法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る地下構造物の構築工法は請求項１に記
載したように、地盤に形成された柱用掘削孔内に柱を先
行施工し、しかる後に該柱に本体地下スラブを連結しな
がら前記柱間の地盤領域を掘削する地下構造物の構築工
法において、前記柱間の地盤領域を掘削する工程に先立
ち、前記柱用掘削孔内に型枠を建て込み、該型枠と前記
柱用掘削孔の壁面との間にモルタル等の固化材を充填
し、該固化材が固化した後、前記型枠を撤去するもので
ある。

【０００７】また、本発明に係る地下構造物の構築工法
は、前記固化材が固化する前に前記柱用掘削孔の内面に
設置されているケーシングを引き抜くものである。

【０００８】また、本発明に係る地下構造物の構築工法
は、前記固化材が固化した後、前記柱用掘削孔内に満た
されている泥水等の安定液を排出し、しかる後に該孔内
に前記柱を先行施工するものである。

【０００９】本発明に係る地下構造物の構築工法におい
ては、柱が設置される柱用掘削孔内に型枠を建て込み、
該型枠と柱用掘削孔の壁面との間にモルタル等の固化材
を充填して固化させ、しかる後に柱間に拡がる地盤領域
を掘削しつつ地下スラブの構築を行う。

【００１０】このようにすると、柱用掘削孔の壁面が固
化材によって保護されるので、柱の周囲に埋め戻しを行
わずとも、柱間領域の地盤掘削を行う際に孔壁が崩壊し
て柱に不均等な力が作用することはない。

【００１１】柱については、地上で組み立てられた鉄骨
柱を建て込むようにしてもよいし、ＲＣ柱を現場打ちで
構築するようにしてもよい。なお、柱の下方に基礎杭を
設けるのかどうか、設けるとすればどのような基礎杭を
どのような工法で構築するのかといった点については、
地盤の支持力等を考慮して設計上の観点から任意に定め
ればよい。また、型枠の建込み、固化材の充填及び型枠
の撤去という一連の工程については、柱の設置前に行っ
てもよいし設置後に行ってもよい。

【００１２】ここで、柱を先行施工するための柱用掘削
孔を掘削するにあたり、孔壁保護としてケーシングを使
用するか泥水等を使用するかあるいは併用するかは任意
であり、地下水位の高さ等を考慮してベノト（オールケ
ーシング）、アースドリル、リバースサーキュレーショ
ン等の工法から任意に選択することができる。

【００１３】なお、ケーシングを使用する場合には、前
記固化材が固化する前に前記柱用掘削孔の内面に設置さ
れているケーシングを引き抜くようにする。また、泥水
等の安定液を使用する場合には、前記固化材が固化した
後、前記孔内に満たされている安定液を排出し、しかる
後に該孔内に前記柱を先行施工するようにすれば、ドラ
イな状態で柱の施工を行うことが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地下構造物の
構築工法の実施の形態について、添付図面を参照して説
明する。

【００１５】図１は、本実施形態に係る地下構造物の構
築工法の手順を示したフローチャート、図２乃至図６
は、各工程における施工説明図である。これらの図でわ
かるように、本実施形態に係る構築工法においては、ま
ず、図２(a)に示すように柱用ケーシング１を地盤２に
圧入しながら該ケーシング内をハンマーグラブ３で掘削
し、柱用掘削孔４を形成する（ステップ１０１）。ケー
シングの外径は例えば３ｍ程度とし、その圧入に先だっ
てパワージャッキを適宜地表に設置しておく。

【００１６】次に、図２(b)に示すように、柱用掘削孔
４の底面からケーシングチューブ５を圧入しつつ該チュ
ーブ内を同じくハンマーグラブ３で掘削して杭用掘削孔
６を形成する（ステップ１０２）。ケーシングチューブ
５の外径は、例えば２ｍ程度とすればよい。なお、かか
る工程では、地下水位以下まで掘削を行うことを想定
し、ケーシングチューブ内５を泥水若しくは清水７で満
たしてある。

【００１７】次に、図３(a)に示すように、杭用掘削孔
６内に現場打ち基礎杭１１を造成する（ステップ１０
３）。現場打ち基礎杭１１を造成するにあたっては、泥
水若しくは清水７中に含まれる土粒子のスライム処理を
行った後、杭用掘削孔６内に鉄筋篭１３及びトレミー管
１２を建て込み、該トレミー管を介してコンクリート１
４を打設すればよい。なお、ケーシングチューブ５は、
コンクリートの打設の進行に合わせて上方に吊り上げ、
杭用掘削孔６から引き抜く。

【００１８】基礎杭１１の造成が完了したならば、その
杭頭部を適宜処理した後、図３(b)に示すように柱用掘
削孔４内に型枠としての円形型枠１６を建て込み、該掘
削孔の底面に据え付ける（ステップ１０４）。なお、円
形型枠１６は、適宜転用することができる。

【００１９】次に、図４(a)に示すように、円形型枠１
６とケーシング１との隙間から固化材としてのモルタル
２１を投入し、該モルタルを円形型枠１６の外周面と柱
用掘削孔４の孔壁面２２との間に充填するとともに、該
充填作業と並行してケーシング１を上方に吊り上げ、柱
用掘削孔４から引き抜く（ステップ１０５）。なお、ケ
ーシング１の引き抜きは、モルタル２１が固化する前で
あれば、充填作業が終了してから行ってもよい。

【００２０】充填されたモルタル２１が固化したなら
ば、図４(b)に示すように、円形型枠１６を上方に吊り
上げてこれを撤去する（ステップ１０６）。

【００２１】次に、図５に示すように、モルタル２１で
孔壁が保護された柱用掘削孔４の底面に基礎底板３３を
構築するとともに、該底板上に柱３１を構築する（ステ
ップ１０７）。なお、基礎スラブが連結される箇所に
は、差し筋等が設けられた接続部位３２を適宜設けてお
く。

【００２２】このようにして柱３１が構築されたなら
ば、図６(a)に示すように、隣り合う柱３１、３１の間
に拡がる柱間領域４１を掘削しつつ、本体地下スラブ４
２を構築して柱３１に連結する（ステップ１０８）。柱
用掘削孔４の孔壁面に形成されているモルタル２１につ
いては、柱間領域４１の掘削と並行しながら、順次切り
崩していくようにすればよい。

【００２３】以下、ステップ１０８を適宜繰り返し、同
図(b)に示すような地下構造物を構築する。

【００２４】以上説明したように、本実施形態に係る地
下構造物の構築工法によれば、柱３１が設置される柱用
掘削孔４内に円形型枠１６を建て込み、該型枠と柱用掘
削孔４の壁面２２との間にモルタル２１を充填して固化
させ、しかる後に柱間に拡がる地盤領域４１を掘削しつ
つ地下スラブ４２の構築を行うようにしたので、柱用掘
削孔４の壁面２２を固化材２１によって保護することが
可能となり、従来のように柱３１の周囲に埋め戻しを行
わずとも、柱間領域４１の地盤掘削を行う際に孔壁２２
が崩壊して柱３１に不均等な力が作用するおそれがなく
なる。

【００２５】したがって、埋め戻し作業及びそれに用い
た砕石、モルタル等の再掘削若しくはハツリ作業並びに
それらの搬出作業がなくなり、全体工程を大幅に短縮す
ることが可能となる。

【００２６】また、従来であれば、せっかく埋め戻しを
行っても、その圧力が均等でない場合には柱の鉛直精度
に問題が生ずるおそれがあったが、本実施形態によれ
ば、埋め戻し作業そのものを行わないので、柱の鉛直精
度に問題が生ずるおそれがまったくなくなる。

【００２７】本実施形態では、地下水位が比較的深く、
柱用掘削孔４を掘削する際にケーシング１を使用してそ
の内部をドライな状態とすることができることを想定し
たが、地下水位が比較的浅い場合には、かかる構成に代
えて、ケーシングの代わりにあるいはケーシングととも
に泥水等の安定液によって孔壁を保護するようにしても
よい。

【００２８】すなわち、泥水等の安定液で孔壁の保護を
図りながら柱用掘削孔４を掘削した後、ステップ１０２
〜ステップ１０４と同様にして、杭用掘削孔６の掘削、
基礎杭１１の造成、及び円形型枠１６の据付けを行い、
しかる後に、図７(a)に示すように、円形型枠１６と柱
用掘削孔４の孔壁面２２との間にモルタル２１を充填す
る。

【００２９】モルタル２１は、水中不分離性のものを使
用してもよいし、小径のトレミー管を介して充填するよ
うにしてもよい。

【００３０】次に、充填されたモルタル２１が固化した
ならば、図７(b)に示すように、円形型枠１６を上方に
吊り上げてこれを撤去するとともに、安定液５１を排出
して柱用掘削孔４内をドライな状態とし、以下、ステッ
プ１０７〜１０８と同様の手順で地下構造物の構築を行
う。

【００３１】このような変形例によっても、上述の実施
形態とほぼ同様の効果を奏するほか、従来であれば、泥
水内での柱構築を余儀なくされるような地盤状況におい
ても、モルタル２１によって地下水の流入を遮断して柱
用掘削孔４内をドライな状態にすることができるので、
柱の構築時の作業性を改善するとともにその鉛直精度を
十分に確保することが可能となる。なお、地下水位等と
の関連で安定液５１を排出することが困難な場合には、
これをそのまま孔内に満たした状態で柱を建て込むよう
にしてもよい。かかる構成においては、柱の建込みの作
業性や鉛直精度といった点については、泥水中での施工
ゆえ、ドライ施工に比べてやや劣るが、埋め戻しが不要
になることによる効果については上述の実施形態とほぼ
同様の効果を奏する。

【００３２】また、本実施形態では、柱の構造をＲＣ柱
としたが、柱の構造については任意であり、地上で組み
立てられた鉄骨柱を柱用掘削孔４内に建て込むようにし
てもよい。

【００３３】また、本実施形態では、柱の下方に基礎杭
を設けるようにしたが、基礎杭を構築することが必ずし
も前提ではなく、地盤の支持力が良好で杭が必要ないよ
うな場合には、かかる基礎杭を省略してもよい。

【００３４】また、本実施形態では、円形型枠１６の建
込み、モルタル２１の充填及び円形型枠１６の撤去とい
う一連の工程を柱３１の設置前に行ったが、場合によっ
ては柱３１の設置後に行っても差し支えない。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る本発
明の地下構造物の構築工法によれば、従来のように柱の
周囲に埋め戻しを行う必要がなくなり、埋め戻し作業等
が省略され、全体工程を短縮することが可能となるとと
もに、埋め戻し作業を行わないことによって、柱の鉛直
精度に問題が生ずるおそれもなくなる。

【００３６】また、請求項２に係る本発明の地下構造物
の構築工法によれば、ケーシングを使用する工法におい
て請求項１と同様の効果を奏する。

【００３７】また、請求項３に係る本発明の地下構造物
の構築工法によれば、請求項１の効果に加えて、従来で
あれば、泥水内での柱構築を余儀なくされるような地盤
状況においても、固化材によって地下水を遮断して柱用
掘削孔内をドライな状態にすることができるので、柱の
構築時の作業性を改善するとともにその鉛直精度を十分
に確保することが可能となるという効果も奏する。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る地下構造物の構築工法の手順
を示したフローチャート。

【図２】本実施形態に係る構築工法の施工手順を示した
ものであり、(a)は柱用掘削孔、(b)は杭用掘削孔を形成
している様子をそれぞれ示した断面図。

【図３】引き続き施工手順を示したものであり、(a)は
基礎杭を造成している様子、(b)は柱用掘削孔に型枠を
建て込んでいる様子をそれぞれ示した断面図。

【図４】引き続き施工手順を示したものであり、(a)は
型枠の周囲にモルタルを充填している様子、(b)は型枠
を撤去している様子をそれぞれ示した断面図。

【図５】引き続き施工手順を示したものであり、柱用掘
削孔内に柱を構築している様子を示した断面図。

【図６】引き続き施工手順を示したものであり、(a)は
地下スラブを柱に連結しつつ柱間に拡がる地盤領域を掘
削している様子、(b)は完成された地下構造物をそれぞ
れ示した断面図。

【図７】変形例に係る施工手順を示したものであり、
(a)は型枠の周囲にモルタルを充填している様子、(b)は
型枠を撤去している様子をそれぞれ示した図。

【符号の説明】

１ ケーシング ４ 柱用掘削孔 ５ ケーシングチューブ ６ 杭用掘削孔 １６ 円形型枠（型枠） ２１ モルタル（固化材） ２２ 柱用掘削孔の孔壁 ３１ 柱 ４２ 地下スラブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮園 達郎 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 飯田 秀夫 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 増田 拓也 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に形成された柱用掘削孔内に柱を先
   行施工し、しかる後に該柱に本体地下スラブを連結しな
   がら前記柱間の地盤領域を掘削する地下構造物の構築工
   法において、 前記柱間の地盤領域を掘削する工程に先立ち、前記柱用
   掘削孔内に型枠を建て込み、該型枠と前記柱用掘削孔の
   壁面との間にモルタル等の固化材を充填し、該固化材が
   固化した後、前記型枠を撤去することを特徴とする地下
   構造物の構築工法。
2. 【請求項２】 前記固化材が固化する前に前記柱用掘削
   孔の内面に設置されているケーシングを引き抜く請求項
   １記載の地下構造物の構築工法。
3. 【請求項３】 前記固化材が固化した後、前記柱用掘削
   孔内に満たされている泥水等の安定液を排出し、しかる
   後に該孔内に前記柱を先行施工する請求項１記載の地下
   構造物の構築工法。