JPH11166242A - 地下空間構築方法および地下空間構築時の支保工構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、既存の建物の下に地下空間を構築
するための地下空間構築方法に関し、既存の建物を移動
することなく、簡易な設備で地下空間を構築することが
できる地下空間構築方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 地盤上に立設された既存の建物の下部
に、水平方向に沿って受桁を配置する受桁配置工程と、
建物の周囲の地盤に、鉛直方向に向けて杭を打設する杭
打設工程と、杭と受桁とを連結する受桁連結工程と、建
物の下部の地盤を、山留めを行いながら掘削して地下空
間を形成する掘削工程とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存の建物の下に
地下空間を構築するための地下空間構築方法および地下
空間構築時の支保工構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、規制緩和により、地下室等を設置
する一般住宅が増えており、これに伴い、既存の建物の
下に、地下室あるは駐車場等の地下空間を構築したいと
いう要望が増大している。

【０００３】従来、既存の建物の下に地下空間を構築す
るための地下空間構築方法として、例えば、特許２０５
６５００号公報等に開示されているものが知られてい
る。図２１は、この種の地下空間構築方法を示してお
り、先ず、既存の建物１の周囲に沿って、地盤３上に突
出する複数の杭５が打設される。次に、建物１の基礎１
ａに、杭５を挿通して複数のセンターホールジャッキ７
が固定され、各センターホールジャッキ７が、敷地内に
設置されたジャッキアップコントロール装置９に接続さ
れる。

【０００４】そして、ジャッキアップコントロール装置
９の制御により、建物１が水平を保持しながら上昇され
る。この後に、例えば、杭５を親杭として利用するか、
新たに親杭打ち横矢板工法により、親杭の間に横矢板を
配置して山留めを行いながら地盤３が掘削される。そし
て、床面，壁面および天井に、コンクリートが打設さ
れ、コンクリートの養生後に、内装が行われ、地下室等
の地下空間が完成する。

【０００５】ここで、壁面にコンクリートを打設する際
には、一般に、図２２に示すように、親杭１１の内側に
せき板１３が配置され、親杭１１とせき板１３との間に
鉄筋１５が配筋されるコンクリート打設空間１７が形成
される。そして、親杭１１とせき板１３との固定は、支
保用の単管パイプ１９およびコンクリート打設空間１７
内に配置されるフォームタイ形式のセパレータ２１によ
り行われる。

【０００６】また、補強のために、地下空間の縦横にサ
ポート２３が配置される。そして、コンクリート打設空
間１７にコンクリート２５が打設する際に、コンクリー
ト２５の重量によりせき板１３に掛かる側圧が、セパレ
ータ２１により支持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の地下空間構築方法では、既存の建物を持ち上
げた後に、地盤３を掘削するため、センターホールジャ
ッキ７およびジャッキアップコントロール装置９等の大
きな設備が必要になり、敷地が狭い場合には、設備の設
置が困難になり、地下空間を構築できないという問題が
あった。

【０００８】また、既存の建物を持ち上げなくてはなら
ないため、水道管およびガス管等の既存設備の遮断工事
等が必要になるという問題があった。さらに、従来の地
下空間構築時の支保工構造では、コンクリート打設空間
１７に打設されるコンクリート２５中に、セパレータ２
１が埋設されてしまうため、セパレータ２１とコンクリ
ート２５との間の僅かな隙間と通って、地下水が侵入す
るという問題があった。

【０００９】また、図２３に示すように、セパレータ２
１に止水ゴム２７を取り付けた場合にも、止水ゴム２７
とコンクリート２５とを隙間なく密着することは難し
く、地下水の侵入を完全に防止することは困難であっ
た。本発明は、かかる従来の問題点を解決するためにな
されたもので、既存の建物を移動することなく、簡易な
設備で地下空間を構築することができる地下空間構築方
法，および地下水の侵入を確実に防止することができる
地下空間構築時の支保工構造を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の地下空間構築
方法は、地盤上に立設された既存の建物の下部に、水平
方向に沿って受桁を配置する受桁配置工程と、前記建物
の周囲の前記地盤に、鉛直方向に向けて杭を打設する杭
打設工程と、前記杭と前記受桁とを連結する受桁連結工
程と、前記建物の下部の前記地盤を、山留めを行いなが
ら掘削して地下空間を形成する掘削工程とを有すること
を特徴とする。

【００１１】請求項２の地下空間構築方法は、請求項１
記載の地下空間構築方法において、前記杭打設工程にお
ける前記杭の打設を、前記受桁に作用する前記建物の重
量を利用して行うことを特徴とする。請求項３の地下空
間構築方法は、請求項１または請求項２記載の地下空間
構築方法において、前記掘削工程における前記地盤の掘
削を、前記建物に近接する前記地盤の一部を開口して行
うことを特徴とする。

【００１２】請求項４の地下空間構築時の支保工構造
は、山留め壁の内側に、側壁用のコンクリート打設空間
が形成されるように複数のせき板を配置してなる地下空
間構築時の支保工構造において、前記せき板の内側に、
前記コンクリート打設時に前記せき板にかかる側圧を受
ける支柱を上下方向に配置するとともに、地下空間の床
面に前記支柱の下端を支持する支持部を形成してなるこ
とを特徴とする。

【００１３】（作用）請求項１の地下空間構築方法で
は、建物の下部に配置される受桁と、建物の周囲の地盤
に打設される杭とが連結され、受桁を介して建物が杭に
支持され、この状態で、建物の下部の地盤が掘削され
る。このため、既存の建物を移動することなく、地下空
間が構築される。

【００１４】請求項２の地下空間構築方法では、受桁に
作用する建物の重量を利用して、杭の打設が行われるた
め、ジャッキ等の簡易な設備により、杭を打設すること
が可能にされる。このため、従来、山留め工事を行うこ
とができず、地下空間を構築できなかった狭い敷地にお
いても、容易に山留め工事を行うことが可能にされる。

【００１５】請求項３の地下空間構築方法では、建物に
近接する地盤の一部を開口して、地盤の掘削が行われる
ため、狭い敷地においても、容易に地下空間が構築され
る。請求項４の地下空間構築時の支保工構造では、せき
板にかかるコンクリート打設時の側圧が、せき板の内側
に配置され下端を床面の支持部に支持した支柱により、
確実に受けとめられるため、地盤と地下空間とが、側壁
により完全に分離され、地下空間への地下水の侵入が確
実に防止される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の地下空間構築方法
の一実施形態（請求項１ないし請求項３に対応する）を
図面を用いて詳細に説明する。この実施形態では、図１
および図２に示すように、隣地３１および道路３３に囲
まれた地盤３５上に立設されている既存の建物３７の下
部に、例えば、地下室，駐車場等の地下空間３９が構築
される。

【００１７】また、この実施形態では、受桁配置工程，
杭打設工程，受桁連結工程，および掘削工程が、順次行
われ、地下空間３９が構築される。すなわち、先ず、受
桁配置工程では、図３に示すように、建物３７の土台３
７ａを支えている布基礎４１の一部が、所定間隔を置い
て取り除かれ、複数の挿通部４１ａが形成される。

【００１８】次に、図４および図５に示すように、各挿
通部４１ａを挿通して、例えば、Ｈ形鋼等からなり、建
物３７の両側に突出する長さの受桁４３が、水平方向に
沿って配置される。次に、杭打設工程では、先ず、図６
に示すように、布基礎４１の挿通部４１ａの下方の地盤
３５が、約８０〜１００ｃｍの深さまで掘削３５ａされ
る。

【００１９】そして、例えば、長さが掘削された深さよ
り短い鋼管等からなる杭４５が、鉛直方向に向けて配置
される。さらに、受桁４３の下には、鋼板４７が配置さ
れ、この鋼板４７と杭４５との間に、油圧式のジャッキ
４９が配置される。そして、ジャッキ４９が伸張され、
建物３７の下部３７ｂに掛かる上方に向けた押圧力の反
力により、杭４５が地盤３５に圧入される。

【００２０】すなわち、建物３７の重量を利用すること
により、杭４５は容易に圧入される。次に、図７に示す
ように、ジャッキ４９が伸張前の状態に戻され、ジャッ
キ４９と杭４５との間に駒５１が配置され、再びジャッ
キ４９が伸張される。そして、ジャッキ４９の伸縮およ
び駒５１の配置が繰り返され、杭４５が所定の深さまで
圧入される。

【００２１】この後に、杭４５の上端に次の杭４５の下
端が溶接５３される。そして、上述したように、ジャッ
キ４９により、杭４５の圧入が繰り返され、溶接５３さ
れて長尺になった杭４５が、所定の深さまで圧入され
る。次に、受桁連結工程では、図８および図９に示すよ
うに、受桁４３の下部に、この受桁４３の配置方向と直
角に向けて延在する断面コ字状の受桁５５が配置され
る。

【００２２】また、この受桁５５の下部には、杭４５に
隣接する補強用のブラケット材５７が配置される。そし
て、受桁５５，ブラケット材５７および杭４５が相互に
溶接５３され、受桁４３，５５およびブラケット材５７
を介して、建物３７が杭４５により支持される。

【００２３】次に、掘削工程では、先ず、図１０に示す
ように、建物３７に隣接するドライエリア部５９の周囲
に、所定間隔をおいて、例えば、Ｈ形鋼等からなる親杭
６１が圧入される。この際に、親杭６１の圧入は、上述
した杭打設工程と同様にして、建物３７の重量を利用し
て行われる。

【００２４】この後に、ドライエリア部５９を掘削しな
がら、横矢板６３が設置されて、山留めが行われる。さ
らに、図１１に示すように、ドライエリア部５９から建
物３７の下方の地盤３５が掘削され、同時に、親杭６１
の圧入および横矢板６３による山留めが行われ、地盤３
５が所定の深さまで掘削される。

【００２５】ここで、杭４５が圧入されている地盤３５
の山留めは、杭４５の間に横矢板６３を配置することに
より行われる。すなわち、図１２および図１３に示すよ
うに、先ず、掘削により露出された杭４５の側面に、長
手方向に沿って、横断面Ｌ字状のＬ形鋼６５が溶接され
る。次に、Ｌ形鋼６５と杭４５との間に形成される隙間
６７に、横矢板６３の一端が挟持され、山留めが行われ
る。

【００２６】そして、図１４および図１５に示すよう
に、順次、地下空間３９の周囲を掘削しれながら、横矢
板６３が設置され、建物３７の下に地下空間３９が構築
される。以上のように構成された地下空間構築方法で
は、建物３７の下部３７ｂに配置される受桁４３と、建
物３７の周囲の地盤３５に打設される杭４５とを連結
し、受桁４３を介して、建物３７を杭４５により支持し
た状態で、建物３７の下方の地盤３５を掘削したので、
既存の建物３７を移動することなく、地下空間３９を構
築することができる。

【００２７】このため、既存の建物３７を移動するため
の大型の機械等が不要になり、容易に地下空間３９を構
築することができる。また、受桁４３に作用する建物３
７の重量を利用して、杭４５の圧入を行ったので、ジャ
ッキ４９等の簡易な設備により、杭４５を圧入すること
ができる。このため、従来、山留め工事を行うことがで
きず、地下空間３９を構築できなかった狭い敷地におい
ても、容易に山留め工事を行い、地下空間３９を構築す
ることができる。

【００２８】そして、建物３７に近接するドライエリア
部５９の一部を開口して、地盤３５の掘削を行ったの
で、狭い敷地においても、容易に建物３７の下方の地盤
３５を掘削することができる。図１６および図１７は、
本発明の地下空間構築時の支保工構造の一実施形態（請
求項４に対応する）を示している。

【００２９】図において、例えば、親杭打ち横矢板工法
等により掘削された地下空間３９の底部には、鉄筋コン
クリートからなる耐圧盤７１が打設されている。地下空
間３９の周囲には、山留め壁７３の内側に沿って、せき
板７５が配置され、せき板７５と山留め壁７３との間の
空間に、側壁用のコンクリート打設空間７７が形成され
ている。

【００３０】このコンクリート打設空間７７には、鉄筋
７９が配筋されている。せき板７５に隣接する地下空間
３９の内側には、所定間隔をおいて、例えば、単管パイ
プ等からなる縦端太７９が、上下方向に向けて配置され
ている。また、せき板７５から所定間隔をおいた内側に
は、例えば、鋼管等からなり横断面四角形形状の支柱８
１が、上下方向に向けて複数配置されている。

【００３１】この支柱８１の下端８１ａは、耐圧盤７１
に形成される箱抜き穴７１ａに挿入され、楔８２により
固定されている。支柱８１の側面には、横断面Ｌ字状の
係止部材８３が、支柱８１から突出して固定されてい
る。各支柱８１の間には、水平方向に向けて、例えば、
単管パイプ等からなる横端太８５が配置され、横端太８
５の両端が係止部材８３に係止されている。

【００３２】そして、せき板７５が、横端太８５および
縦端太７９を介して、支柱８１により支持されている。
また、支柱８１には、補強用のサポート８７が固定され
ている。上述した地下空間構築時の支保工構造では、コ
ンクリート打設空間７７に打設されるコンクリート８９
の重量により、せき板７５が地下空間３９の内側に向け
て押圧され、この押圧力が、横端太８５および縦端太７
９を介して支柱８１を押圧する。

【００３３】そして、支柱８１に掛かる押圧力は、耐圧
盤７１の箱抜き穴７１ａに固定されている支柱８１の下
端８１ａにより、確実に受け止められ、コンクリート打
設空間７７に打設されたコンクリート８９の養生が行わ
れる。また、打設されたコンクリート８９により、山留
め壁７３と地下空間３９とが、完全に分離される。

【００３４】以上のように構成された地下空間構築時の
支保工構造では、せき板７５に掛かるコンクリート打設
時の側圧を、せき板７５の内側に配置され、下端８１ａ
を耐圧盤７１の箱抜き穴７１ａに固定した支柱８１によ
り、確実に受け止められる構造にしたので、山留め壁７
３側の地盤３５と地下空間３９とを、コンクリート打設
空間７７により完全に分離することができ、地下空間３
９への地下水の侵入を確実に防止することができる。

【００３５】なお、上述した地下空間構築方法では、布
基礎４１を土台とする建物３７の下方に、地下空間３９
を構築した例について述べたが、本発明はかかる実施形
態に限定されるものではなく、例えば、図１８に示すよ
うに、ベタ基礎９１に挿通部９１ａを形成することによ
り、ベタ基礎９１を土台とする建物３７の下方に地下空
間を構築しても良い。

【００３６】また、上述した地下空間構築方法では、油
圧式のジャッキ４９を用いて杭４５を地盤３５に圧入し
た例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定
されるものではなく、例えば、図１９に示すように、回
転圧入機９３を用いて杭４５を地盤３５に圧入しても良
い。そして、上述した地下空間構築時の支保構造では、
支柱８１の下部８１ａを耐圧盤７１の箱抜き穴７１ａに
支持した例について述べたが、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではなく、例えば、図２０に示すよう
に、横断面Ｌ字状のアングル部材９３により、支柱８１
を耐圧盤７１に固定しても良い。

【００３７】さらに、上述した地下空間構築方法では、
杭４５および親杭６１の圧入を、ジャッキ４９を使用し
て行った例について述べたが、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではなく、例えば、敷地が広く建柱車
等の大型機械が使用可能であれば、これらの機械を使用
して圧入しても良い。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の地下空間構築方法では、建物
の下部に配置される受桁と、建物の周囲の地盤に打設さ
れる杭とを連結し、受桁を介して建物を杭により支持し
た状態で、建物の下部の地盤を掘削したので、既存の建
物を移動することなく、地下空間を構築することができ
る。

【００３９】請求項２の地下空間構築方法では、受桁に
作用する建物の重量を利用して、杭の打設を行ったの
で、ジャッキ等の簡易な設備により、杭を打設すること
ができる。このため、従来、山留め工事を行うことがで
きず、地下空間を構築できなかった狭い敷地において
も、容易に山留め工事を行うことができる。

【００４０】請求項３の地下空間構築方法では、建物に
近接する地盤の一部を開口して、地盤の掘削を行ったの
で、狭い敷地においても、容易に建物の下の地盤を掘削
することができる。請求項４の地下空間構築時の支保工
構造では、せき板にかかるコンクリート打設時の側圧
を、せき板の内側に配置され下端を床面の支持部に支持
した支柱により、確実に受けとめられる構造にしたの
で、地盤と地下空間とを、側壁により完全に分離するこ
とができ、地下空間への地下水の侵入を確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下空間構築方法の地下空間を横から
見た状態を示す説明図である。

【図２】図１の地下空間を上から見た状態を示す説明図
である。

【図３】布基礎に挿通部を形成した状態を示す断面図で
ある。

【図４】建物の下部に受桁を配置した状態を示す断面図
である。

【図５】図４の要部の詳細を示す断面図である。

【図６】ジャッキにより杭を圧入している状態を示す断
面図である。

【図７】ジャッキと杭との間に駒を配置して杭を圧入し
ている状態を示す断面図である。

【図８】受桁と杭とを固定する状態を示す断面図であ
る。

【図９】図８を別の角度からみた断面図である。

【図１０】ドライエリア部の掘削を行う状態を示す説明
図である。

【図１１】地下空間の周囲に順次山留めを行う状態を示
す説明図である。

【図１２】杭と横矢板とをＬ形鋼で接続した状態を示す
断面図である。

【図１３】杭と横矢板とをＬ形鋼で接続した状態を示す
側面図である。

【図１４】地下空間の周囲に順次山留めを行う状態を示
す説明図である。

【図１５】地下空間の掘削が完了した状態を示す説明図
である。

【図１６】本発明の地下空間構築時の支保工構造の一実
施形態を示す断面図である。

【図１７】図１６の要部の詳細を示す断面図である。

【図１８】ベタ基礎に挿通部を形成した例を示す断面図
である。

【図１９】杭を回転圧入機により地盤に圧入する状態を
示す断面図である。

【図２０】支柱をアングル部材により耐圧盤に固定した
例を示す断面図である。

【図２１】従来の地下空間構築方法を示す斜視図であ
る。

【図２２】従来の地下空間構築時の支保工構造を示す断
面図である。

【図２３】図２２の要部の詳細を示す断面図である。

【符号の説明】

３５ 地盤 ３７ 建物 ３７ｂ 下部 ３９ 地下空間 ４３ 受桁 ４５ 杭 ７１ 耐圧盤（床面） ７１ａ 箱抜き穴（支持部） ７３ 山留め壁 ７５ せき板 ７７ コンクリート打設空間 ８１ 支柱 ８１ａ 下端

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤上に立設された既存の建物の下部
   に、水平方向に沿って受桁を配置する受桁配置工程と、 前記建物の周囲の前記地盤に、鉛直方向に向けて杭を打
   設する杭打設工程と、 前記杭と前記受桁とを連結する受桁連結工程と、 前記建物の下部の前記地盤を、山留めを行いながら掘削
   して地下空間を形成する掘削工程と、 を有することを特徴とする地下空間構築方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の地下空間構築方法におい
   て、 前記杭打設工程における前記杭の打設を、前記受桁に作
   用する前記建物の重量を利用して行うことを特徴とする
   地下空間構築方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の地下空間
   構築方法において、 前記掘削工程における前記地盤の掘削を、前記建物に近
   接する前記地盤の一部を開口して行うことを特徴とする
   地下空間構築方法。
4. 【請求項４】 山留め壁の内側に、側壁用のコンクリー
   ト打設空間が形成されるように、複数のせき板を配置し
   てなる地下空間構築時の支保工構造において、 前記せき板の内側に、前記コンクリート打設時に前記せ
   き板にかかる側圧を受ける支柱を上下方向に配置すると
   ともに、地下空間の床面に前記支柱の下端を支持する支
   持部を形成してなることを特徴とする地下空間構築時の
   支保工構造。