JPH1136332A - 地下構造物及びその建設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開削工法により地下構造物を建設する場合に
おいて、本体構造たる側壁の均一な品質を確保しなが
ら、工期の短縮、及び費用の低減を図ることを可能とす
る地下構造物及びその建設方法を提供する。 【解決手段】 ＰＣ壁（側壁３）と水平部材（床版２、
スラブ４）とを連結してなる地下構造物である。一方、
ＰＣ壁（側壁３）を設置する設置工程と、当該ＰＣ壁
（側壁３）を山留壁１１として支保工を架設して掘削す
る掘削工程と、当該支保工を撤去してＰＣ壁を側壁３と
して本体構造を構築する構築工程とを含む地下構造物の
建設方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】土木技術を用いた開削工法に
より建設される地下構造物及びその建設方法に関するも
ので、特に、仮設の山留壁として利用されるだけでな
く、本設の側壁としても兼用されるプレテンションによ
るプレストレストコンクリート（以下、ＰＣという）壁
による全く新しいタイプの地下構造物及びその建設方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における開削工法による地下構造物
のうち、例えば、都市部の道路下や公園下などの公共地
下空間を利用する地下駐車場は、図９に示すように、床
版１０１、スラブ１０２、側壁１０３、柱１０４などの
部材断面に鉄筋１０５を配置して一体化した鉄筋コンク
リート構造によるものである。

【０００３】かかる地下駐車場の建設方法は、例えば、
図１０に示すように、先ず、ＳＭＷ連続地中壁による仮
設の山留壁１１１の構築、中間杭１１２の打設を行い、
次いで桁受１１３ａ、覆工桁１１３ｂ、及び覆工板１１
３ｃからなる路面覆工１１３の施工をして上部交通を確
保し、更に、腹起し１１４ａ、切梁１１４ｂからなる支
保工１１４を架設しながら、掘削を行い、床付けした後
に、基礎砕石１１５ａ、及び均しコンクリート１１５ｂ
からなる基礎工１１５の施工を行った上で、当該均しコ
ンクリート１１５ｂ上で地下駐車場を構築し、一方、地
下駐車場の構築後は、山留壁１１１と側壁１０３との間
の埋戻し、及び地下駐車場の上部の埋戻しを行い、最後
に路面覆工１１３を撤去して復旧（舗装）作業を行う、
というものである。

【０００４】しかしながら、かかる建設方法では、一旦
路面覆工まで完了した後は、道路交通が確保され構造物
の構築作業に専念できるが、路面覆工が架設されるまで
の間は、一部車線を規制しながら分割施工しなければな
らず、しかも、道路交通を阻害しないためには夜間の限
られた時間内に施工する必要があるほか、地盤の沈下な
ど、周辺環境への影響をも考慮しながら施工する必要が
あることなどから、本来的に費用及び時間がかかり過ぎ
る、という問題がある。

【０００５】一方、従来における開削工法による地下構
造物のうち、例えば、場所打ちの連続地中壁を山留壁と
して利用し、更に本体構造として兼用することとしたも
のがあるが、かかる地下構造物では、新たに側壁を構築
しなくてよい分、工期の短縮を図ることは可能であると
考えられるが、場所打ちゆえ、かかる連続地中壁を地下
構造物の本体構造たる側壁としてそのまま用いること
は、品質に相当のバラツキがあることからみてきわめて
難しく、また、側壁表面に仕上げなどを施すとすれば、
結局、工期の短縮、ひいては費用の低減を図ることがで
きなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、開
削工法により地下構造物を建設する場合において、本体
構造たる側壁の均一な品質を確保しながら、工期の短
縮、及び費用の低減を図ることが可能な地下構造物及び
その建設方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る地下
構造物は、ＰＣ壁と水平部材とを連結してなることを特
徴とするものである。

【０００８】このような技術的手段において、前記ＰＣ
壁としては、工場などで製作されたプレテンションによ
るプレストレストコンクリート壁体であって、仮設の山
留壁を構成する場合及び本設の側壁を構成する場合の双
方の場合の土圧に耐えうる剛性を有するものであれば、
その形状、構造方式など適宜選定して差し支えないが、
より容易かつ迅速に設置する観点からすれば、ＰＣ中空
杭を列状配置したものであることが好ましい。

【０００９】一方、本発明に係る地下構造物の建設方法
は、ＰＣ壁を設置する設置工程と、当該ＰＣ壁を山留壁
として支保工を架設して掘削する掘削工程と、当該支保
工を撤去してＰＣ壁を側壁として本体構造を構築する構
築工程とを含むことを特徴とするものである。

【００１０】このような技術的手段のうち、前記ＰＣ壁
の設置工程において、より容易かつ迅速に設置する観点
からすれば、ＰＣ中空杭を列状配置することが好まし
い。

【００１１】また、ＰＣ壁相互のズレ（目違い）を小さ
くするなど、所定の施工精度を確保する観点からすれ
ば、前記ＰＣ壁の設置工程において、あらかじめ導枠材
を設置すると共に、ＰＣ壁先端のフリクションカッター
の上部にガイドプレートを接合し、既に施工されたＰＣ
壁をガイドとして隣接するＰＣ壁を設置することが好ま
しい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図１は本発明に
係る地下構造物の一実施の形態の概略断面図を示してい
る。

【００１３】同図において、符号１は都市部の道路下に
建設される地下構造物たる地下駐車場、符号２はこの地
下駐車場１の本体構造の底部が受ける荷重、外力を負担
する現場打ちコンクリートの水平部材たる床版、符号３
は本体構造の側部が受ける荷重、外力を負担する側壁で
あって、工場で製作された内部が中空であるＰＣ中空杭
（図３参照）を列状配置してなるものである。

【００１４】また、符号４は主として水平荷重を他の構
造部材に分配する現場打ちコンクリートの水平部材たる
スラブ（上部スラブ４ａ、中間スラブ４ｂ）、符号５は
スラブ４の中間部を支持し、主として鉛直方向の荷重、
外力を負担する現場打ちコンクリートの柱、符号６は本
体構造のうち、現場打ちコンクリートに係る部材断面中
に配置される鉄筋を示している。

【００１５】本実施の形態において、地下駐車場１を建
設するための山留支保工は、図２に示すように、上部ス
ラブ４ａの上端部分より上方に親杭たるＨ型鋼１１ａ及
び横矢板１１ｂを有すると共に、床付け面より下方に所
定の根入れ長さが確保される山留壁１１と、この山留壁
１１からの荷重、外力を直接支持する腹起し１２ａ、及
び対向する腹起し１２ａ相互間に直角に挿入する水平部
材たる切梁１２ｂからなる支保工１２と、桁受１３ａ、
覆工桁１３ｂ、及び覆工板１３ｃからなる路面覆工１３
と、この路面覆工１３からの荷重、外力を支持すると共
に切梁受１２ｃ及びＵバンド（図示外）によって切梁１
２ｂの持ち上がりなどを防止する中間杭１４と、掘削に
よる床付け面上に敷均される基礎砕石１５ａ、及びこの
基礎砕石上に打設される均しコンクリート１５ｂからな
る基礎工１５とで構成されている。尚、中間杭１４相互
を連結して剛性を高める観点から、筋交い１２ｄが設け
られている。

【００１６】本実施の形態では、図１及び図２に示すよ
うに、地下駐車場１の建設が完了するまでの間において
は、山留壁１１は、仮設の山留支保工の構成部材として
利用され、一方、地下駐車場１の建設が完了した後にお
いては、本体構造の一部たる側壁３として兼用されるこ
とになる。

【００１７】また、本実施の形態に係る側壁３（山留壁
１１）は、図３に示すように、プレストレスが導入され
たＰＣ中空杭２１を列状配置したものであり、このＰＣ
中空杭２１の部材断面中には、通常の鉄筋コンクリート
に用いるのと同様の棒鋼２２、及びプレストレスの導入
するために引張力が付与されたＰＣ鋼材２３が適宜間隔
で配置されており、一方、互いに隣接するＰＣ中空杭２
１同士の間に形成される２箇所の凹部には、グラウト袋
２４が挿入されると共に当該グラウト袋２４内にグラウ
ト材２５が注入され、ＰＣ中空杭２１相互間の止水の完
全を期している。

【００１８】更に、本実施の形態において、側壁３（山
留壁１１）と水平部材とは剛接合にて連結され一体化さ
れており、例えば、山留壁１１と中間スラブ４ｂとの剛
接合は、図４に示すように、山留壁１１の側面と同一面
を形成するように、あらかじめ裏面に固着されるアンカ
ー（図示外）にて当該山留壁１１に一体化されているプ
レート３１の表面３１ａに、鋼板３２を溶接し、これを
受台として、更に鉄筋３３を当該表面３１ａに溶接して
中間スラブ４ｂの断面中に配置し、当該鉄筋の周囲にコ
ンクリートを打設してなるものである。

【００１９】次に、本実施の形態に係る地下駐車場１の
建設プロセスについて図５乃至図８を用いて説明する。

【００２０】（１）山留壁設置、路面覆工（図５参照） 先ず、上部にＨ型鋼１１ａが付設されたＰＣ中空杭２
１、及びＨ型鋼１１ａが付設されていないＰＣ中空杭２
１（図示外）を設置するが、ＰＣ中空杭２１相互のズレ
を小さくするなどの観点から、以下の方法によってＰＣ
中空杭２１を設置する。

【００２１】即ち、図８（ａ）に示すように、あらかじ
めＨ型鋼などで製作した導枠材たる定規４１を設置する
と共に、ＰＣ中空杭２１ａ先端のフリクションカッター
４２の上部にガイドプレート４３を接合し、既に施工さ
れたＰＣ中空杭２１ｂをガイドとして隣接するＰＣ中空
杭２１ａを設置するのである。尚、符号Ａは打設方向を
示している。

【００２２】しかし、ＰＣ中空杭２１が地下駐車場１の
本体構造の側壁３として必要とならない地表に近い領域
には、親杭たるＨ型鋼１１ａが設けられるか、又は何も
設けられないことから、ＰＣ中空杭２１の頭部が定規４
１より下方に位置するか、又はＨ型鋼１１ａのみが定規
４１より上方に突出することになり、定規４１を有効に
利用することができず、ＰＣ中空杭２１を精度よく打設
することが不可能となる。

【００２３】そこで、本実施の形態では、ＰＣ中空杭２
１の頭部には、Ｈ型鋼１１ａが設けられる場合にあって
は、図８（ｂ）に示すように、Ｈ型鋼１１ａを包含する
ＰＣ中空杭２１と略同一の断面を有するプレキャストの
ヤットコ４４を、Ｈ型鋼１１ａが設けられない場合にあ
っては、ＰＣ中空杭２１と同一の断面を有するプレキャ
ストのヤットコ（図示外）を、長尺ボルト４５をＰＣ中
空杭２１の上端に設けられたインサート（図示外）に螺
着することによって継ぎ足すこととし、上記不都合を回
避している。尚、符号４６はヤットコ４４に必要な強度
を確保する鉄筋を示している。

【００２４】次いで、ＰＣ中空杭２１を列状配置してな
る両側の山留壁１１の間の適宜箇所に中間杭１４を打設
し、更に、桁受１３ａ、覆工桁１３ｂ、及び覆工板１３
ｃを順次架設していき、路面覆工１３を架設する。これ
により、道路交通が確保され、原則として道路交通を阻
害しないで、地下駐車場１の建設を行うことが可能とな
る。

【００２５】（２）掘削（支保工架設）（図６参照） 次に、地表近くでは、親杭たるＨ型鋼１１ａに横矢板１
１ｂを架設しながら、掘削を行うと共に、ある程度の高
さまで掘削したら、一部覆工板１３ｃを開けることによ
り、残土搬出口を設けて掘削残土を搬出しながら掘削を
行う。このとき、車線を規制しない範囲内に残土搬出口
を位置させることにより、道路交通を常に阻害しないで
掘削作業を継続することが可能である。尚、掘削と並行
して所定の高さに腹起し１２ａ及び切梁１２ｂからなる
支保工を架設することが必要である。

【００２６】（３）本体構築（支保工撤去）（図７参
照） 次いで、所定の高さまで掘削して床付けを行い、基礎砕
石１５ａ、及び均しコンクリート１５ｂからなる基礎工
１５を施工する。

【００２７】そして、上記基礎工１５の上において、山
留壁１１と水平部材たる床版２、中間スラブ４ｂ、及び
上部スラブ４ａとを上記した剛接合にて連結しながら構
築していくと共に、床版２と中間スラブ４ｂ、中間スラ
ブ４ｂと上部スラブ４ａとを連結する柱５を構築する。

【００２８】このとき、ＰＣ中空杭２１を列状配置して
なるＰＣ壁を山留壁１１として利用するというだけでな
く、更に本体構造の一部である側壁３として兼用するこ
ととしたことから、新たな側壁を構築するのに必要とな
る材料がそっくり不要になり、しかも、従来の側壁３の
構築において必要とされていた型枠工、配筋工、コンク
リート工などの作業もすべて不要になる。

【００２９】次に、床版２、中間スラブ４ｂ、及び上部
スラブ４ａの構築が完了すると、上部スラブ４ａより上
方の埋戻し作業を行う。このとき、山留壁１１それ自体
が側壁３となっているので、従来のように、山留壁１１
と側壁３との間に発泡モルタルなどによる煩雑な埋戻し
作業を施す必要はない。

【００３０】尚、埋戻し作業を行う前に、あらかじめＨ
型鋼１１ａを上部スラブ４ａの上端付近でＶカットする
ことにより、埋戻した後でも簡単に引き抜けるようにし
ておき、これにより、復旧（舗装）作業を容易かつ迅速
に実施できるようにする。

【００３１】そして、所定の高さまでの埋戻しをすべて
終えたら、夜間作業にて車線を規制しながら、復旧（舗
装）作業を行い、これにより、地下駐車場１の建設プロ
セスが終了する。

【００３２】従って、本実施の形態に係る地下駐車場１
の建設プロセスによれば、ＰＣ中空杭２１を列状配置し
てなる山留壁１１を本体構造の側壁３として兼用するこ
ととしたので、側壁の構築に必須の材料などの費用をそ
っくり削減することができるばかりか、これに伴った型
枠工、配筋工、コンクリート工などの作業をなくすこと
が可能となる結果、工期の飛躍的な短縮を図ることがで
き、一方、工場製作されたＰＣ中空杭２１を用い、しか
も、精度よく打設するので、本体構造の一部として必要
となる均一な品質を充足することが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る地下
構造物は、ＰＣ壁と水平部材とを連結してなることとし
たので、開削工法により地下構造物を建設する場合にお
いて、本体構造たる側壁の均一な品質を確保しながら、
工期の短縮、及び費用の低減を図ることを可能とする地
下構造物の建設方法の実現をすることができる。

【００３４】この場合、前記ＰＣ壁の設置工程におい
て、あらかじめ導枠材を設置すると共に、ＰＣ壁先端の
フリクションカッターの上部にガイドプレートを接合
し、既に施工されたＰＣ壁をガイドとして隣接するＰＣ
壁を設置すれば、ＰＣ壁相互のズレ（目違い）が小さく
なるなど所定の施工精度を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地下構造物の一実施の形態を示す
概略断面図である。

【図２】本発明に係る地下構造物の一実施の形態の建設
の途中を示す概略断面図である。

【図３】本発明に係る地下構造物の一実施の形態におけ
る側壁を示す概略平断面図である。

【図４】本発明に係る地下構造物の一実施の形態におけ
る側壁と水平部材との接合部分を示す概略側断面図であ
る。

【図５】本発明に係る地下構造物の一実施の形態の建設
プロセスを示す概略断面図である。

【図６】本発明に係る地下構造物の一実施の形態の建設
プロセスを示す概略断面図である。

【図７】本発明に係る地下構造物の一実施の形態の建設
プロセスを示す概略断面図である。

【図８】本発明に係る地下構造物の一実施の形態におけ
るＰＣ中空杭の設置方法を示す概略斜視図及び概略平断
面図である。

【図９】従来の地下構造物の一実施の形態を示す概略断
面図である。

【図１０】従来の地下構造物の一実施の形態の建設の途
中を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１…地下駐車場 ２…床版 ３…側壁（山留壁１１） ４…スラブ ４ａ…上部スラブ ４ｂ…中間スラブ ５…柱 ６…鉄筋 １１…山留壁（側壁３） １１ａ…Ｈ型鋼 １１ｂ…横矢板 １２…支保工 １２ａ…腹起し １２ｂ…切梁 １２ｃ…切梁受 １２ｄ…筋交い １３…路面覆工 １３ａ…桁受 １３ｂ…覆工桁 １３ｃ…覆工板 １４…中間杭 １５…基礎工 １５ａ…基礎砕石 １５ｂ…均しコンクリート ２１…ＰＣ中空杭 ２１ａ…ＰＣ中空杭 ２１ｂ…ＰＣ中空杭 ２２…棒鋼 ２３…ＰＣ鋼材 ２４…グラウト袋 ２５…グラウト材 ３１…プレート ３１ａ…表面 ３２…鋼板 ３３…鉄筋 ４１…定規 ４２…フリクションカッター ４３…ガイドプレート ４４…ヤットコ ４５…長尺ボルト ４６…鉄筋 １０１…床版 １０２…スラブ １０３…側壁 １０４…柱 １０５…鉄筋 １１１…山留壁 １１２…中間杭 １１３…路面覆工 １１３ａ…桁受 １１３ｂ…覆工桁 １１３ｃ…覆工板 １１４…支保工 １１４ａ…腹起し １１４ｂ…切梁 １１４ｃ…筋交い １１５…基礎工 １１５ａ…基礎砕石 １１５ｂ…均しコンクリート Ａ…打設方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 昌宏 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 小林 敏彦 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 大庭 正宏 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 長門 均 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 尾見 良二 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 海津 誠昭 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 大島 章 東京都港区港南１−８−27 日新ビル 日 本コンクリート工業株式会社内 (72)発明者 漆畑 勇 東京都港区港南１−８−27 日新ビル 日 本コンクリート工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣ壁と水平部材とを連結してなること
   を特徴とする、地下構造物。
2. 【請求項２】 前記ＰＣ壁は、ＰＣ中空杭を列状配置し
   たものであることを特徴とする、請求項１に記載の地下
   構造物。
3. 【請求項３】 ＰＣ壁を設置する設置工程と、 当該ＰＣ壁を山留壁として支保工を架設して掘削する掘
   削工程と、 当該支保工を撤去してＰＣ壁を側壁として本体構造を構
   築する構築工程とからなることを特徴とする、地下構造
   物の建設方法。
4. 【請求項４】 前記ＰＣ壁の設置工程において、ＰＣ中
   空杭を列状配置することを特徴とする、請求項３に記載
   の地下構造物の建設方法。
5. 【請求項５】 前記ＰＣ壁の設置工程において、あらか
   じめ導枠材を設置すると共に、ＰＣ壁先端のフリクショ
   ンカッターの上部にガイドプレートを接合し、既に施工
   されたＰＣ壁をガイドとして隣接するＰＣ壁を設置する
   ことを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の地下
   構造物の建設方法。