JPH0673722A - 深層混合処理工法による軟弱地盤のオープンカット工法 - Google Patents

深層混合処理工法による軟弱地盤のオープンカット工法

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JPH0673722A
JPH0673722A JP16883893A JP16883893A JPH0673722A JP H0673722 A JPH0673722 A JP H0673722A JP 16883893 A JP16883893 A JP 16883893A JP 16883893 A JP16883893 A JP 16883893A JP H0673722 A JPH0673722 A JP H0673722A
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吉夫 鈴木
善雄 鈴木
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亮一 馬場崎
Mitsuki Yamamoto
光起 山本
Yoshinori Kobiyama
善則 小桧山
Tadahiro Yano
忠弘 矢野
Masahiro Yukawa
真広 油川
Kunihiko Horie
邦彦 堀江
Ryosuke Okumura
良介 奥村
Shigeru Nishioka
成 西岡
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地下水位が高い地盤、軟弱地盤などに建設予
定の建造物の地下構造を施工するための地下掘削工事
を、山留め架構のないドライワークでオープンカットす
る掘削工法を提供する。 【構成】 軟弱地盤1の地表面2から地下構造物4の構
築に必要な深度Dまで、及び前記地下構造物4の平面形
状の外周に自立山留め壁5aとして必要な壁厚Hを加え
た領城の全面に深層混合処理工法による地盤改良3を施
工し、前記改良地盤3について前記地下構造物4の施工
に相当する部分を場内進入の重機8によるオープンカッ
ト方式によりドライワークとして掘削する。 【効果】 山留め架構が一切必要でなく、大規模な法面
掘削による根切り場はオープンスペースの大作業空間を
作れる。改良地盤3の遮水性が高いため、地下水位の高
い地盤でも根切り場内に湧水もなく、乾燥したドライワ
ークの掘削が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地下水位が高い地
盤、あるいは軟弱地盤などにおける建設工事、特に建設
予定の建造物の地下構造を施工するための地下掘削工事
を、深層混合処理工法を用いた地盤改良によって形成し
た自立型山留めを利用し、山留め架構のないドライワー
クでオープンカットする掘削工法に関する。
【0002】
【従来の技術】地下水位が高い地盤、あるいは軟弱地盤
に構造物の地下構造を建設する場合、地盤の支持力が低
く、また掘削に種々な困難を伴うため、地盤改良が必要
とされる。より具体的に云うと、軟弱地盤が地下10m
まで推積している地盤を、地下5mまで掘削したい場合
の問題点は、およそ次の3点に要約される。
【0003】(a) 掘削用建設機械を場内進入させる場合
に、地盤のトラフィカビリティーが不足する。 (b) ヒービングの発生。 (c) すべりの発生。 地盤の上述した問題に対処する方法として、従来、生石
灰杭工法による地盤改良が一般的に行なわれる。その
他、深層混合処理工法も一般的に採用されている。例え
ば特公昭63―65768号に開示された地盤改良工法
は、山留め壁に囲まれた地盤を、深層混合処理工法によ
り、平面形状が井桁形状配置の地盤改良壁を連続して設
けている。また、特開平3―224910号公報に開示
された軟弱地盤の掘削工法は、図4に例示したとおり、
山留め壁20に囲まれた地盤を深層混合処理工法によっ
て全面的に改良基礎地盤層21に改良し、特に改良基礎
地盤層21の上部は不均一に施工して掘削予定改良地盤
層22に形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 上記の生石灰杭工法による地盤改良は、重機のトラ
フィカビリティー対策にはなるが、改良土の強度が低い
ので、ヒービングやすべりの対策にはならない。 上述した特公昭63―65768号公報に開示され
た地盤改良工法は、軟弱地盤の掘削に際して、掘削地盤
の周辺に山留め壁が施工されるので、この点は、従来の
山留め工法と何ら変わりない。山留め壁は、セメントミ
ルクとH鋼杭を用いたソイルパイル柱列壁として施工さ
れ、又は鋼矢板の打込みなどによって形成されるが、内
側から支える切梁を使用する山留め切梁工法が実施され
るので、オープンカット工法の実現は望めない。また、
当該工法の場合、底部の止水性が確保されておらず、地
下水位以下の根切り場においてはドライワークができな
いという問題がある。 上記の特開平3―224910号公報に開示された
掘削工法でも、山留め壁が採用されている。また、この
掘削工法の場合、図4の改良基礎地盤層21と掘削予定
改良地盤層22とを不均一に改良する作業を必要とし、
それが工数を増加させるだけでなく、掘削予定深度より
更に深い地盤改良が必要な場合は、改良基礎地盤層21
について別途の地盤改良計画を必要とし、工期の長期化
と施工費の高騰を招く欠点がある。 上記各工法により地盤を改良しても、その改良地盤
の上に施工可能な構造物の重量に限界がある。即ち、大
重量の構造物を構築する場合、上記の地盤改良だけでは
地盤の支持力が不足するという問題点もある。 従って、本発明の目的は、山留め壁及び山留架構を
一切必要とせず、乾燥したドライワーク(根切り)を確
保し、かつ工数の低減と工期短縮及び施工費の低減を可
能にし、その上、ドライワークの施工過程で地盤の支持
力の増強も図れる、深層混合処理工法を用いた軟弱地盤
のオープンカット工法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、この発明に係る深層混合処理工法を用
いた軟弱地盤のオープンカット工法は、図1、2に実施
例を示したとおり、軟弱地盤1の地表面2から地下構造
物4の構築に必要な深度Dまで、及び前記地下構造物4
の平面形状の外周に自立山留め壁5aとして必要な壁厚
Hを加えた領域の全面に深層混合処理工法による地盤改
良3を施工し、その後に前記改良地盤3について前記地
下構造物4の施工に相当する部分を場内進入の重機8に
よるオープンカット方式によりドライワークとして掘削
することを特徴とする。
【0006】また、上記の深層混合処理工法による軟弱
地盤1の地盤改良と共に、図3に示した前記地下構造物
4の各下底位置から支持地盤10に到達する場所打ちコ
ンクリート杭等の支持杭9…を施工し、その後に地下構
造物4の施工に相当する部分を場内進入の重機8によっ
て掘削すること(図2)も特徴とする。
【0007】
【作用】軟弱地盤1の地表面2から地下構造物4の構築
に必要な深度Dまで、及び前記地下構造物4の平面形状
の外周に自立山留め壁5aとして必要な壁厚Hを加えた
領域の全面に深層混合処理工法による地盤改良を施工す
るので、改良地盤は遮水性と自立性が確保される(図
1)。また、この改良地盤3は場内進入する重機8のト
ラフィカビリティーを充足し、ヒービングの発生及びす
べりの発生をそれぞれ防止する。そして、地下構造物4
を構築するための地盤掘削を完全なドライワークとし
て、しかも切梁架構等が一切なく広々とした根切り空間
の方式で掘削でき(図2)、地下構造物及びその上の建
築物を容易に能率良く施工できる。
【0008】前記深層混合処理工法により地盤改良を施
工する前又は施工した後(図1)に、少なくとも前記地
下構造物4の各下底位置から支持地盤10に到達する複
数の支持杭9…を施工することにより(図3)、基礎地
盤5は地盤改良される上に支持力をも増強され、大重量
構造物の施工にも十分耐え得る。
【0009】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図1は深層混合処理工法によって軟弱地盤1に地盤改良
を施工する状況を示している。地盤改良の施工は、地下
構造物の建設のために後で掘削されるオープンカット領
域4と、当該オープンカット領域4上に建設された地下
構造物を支える基礎地盤5とを含む内容で行なわれる。
即ち、地盤改良の深度Dは、2点鎖線で表示したオープ
ンカット領域4の深度に、建設予定の地下構造物を支え
るのに必要な厚さを加えた深度とする。例えば、直接基
礎ならば、その支持力を十分期待できる深度までを意味
する。杭基礎ならば、杭の水平抵抗を十分確保できる強
度と剛性を持ち、杭頭拘束効果が十分発揮される深度ま
でを意味する。また、地盤改良の平面領域は、上記オー
プンカット領域4の外周に、止水性を持つ自立山留め壁
5aとして必要な壁厚Hを計算し、この壁厚Hを加えた
領域までとする。図中の符号6は地下水位を示してい
る。
【0010】地盤改良に採用される深層混合処理工法
は、その具体的な図示は省略したが、プラントで硬化材
(安定材)をスラリー状に作り、これをスラリーポンプ
で処理機に圧送し、上述した改良範囲の軟弱地盤の全面
にわたり、処理機7で掘削土と硬化剤スラリーとを均一
に攪拌混合させ、軟弱土を所定の強度が得られるように
地盤改良を行うものである。処理機7による施工手順
は、処理機7を施工位置にセットし、軟弱地盤1の地表
面2から攪拌翼軸を貫入させながら、硬化剤スラリーを
吐出させ掘削土と攪拌混合させる。改良する目標深度ま
で掘削し、先端処理を行い、攪拌させつつ攪拌翼軸を引
き抜いて施工が終了する。通常、処理機7には多軸タイ
プが使用される。遮水性が特に必要な場合は柱状に出来
る改良体をラップ施工し、遮水性がさほど要求されない
場合は接縁施工して連続した改良地盤3を造る。ちなみ
に、改良土3の強度は、一軸圧縮強度を数kg/cm2 から
数10kg/cm2 の範囲で調整改良できる。また、改良地
盤3の透水係数は、元の軟弱地盤1の透水係数よりも1
-2から10-3も小さいので、改良地盤3は遮水性に優
れ、地下水位の高い地盤でも根切り場内には涌水が無
い。従って、ドライワークの根切り工事ができる。
【0011】前述の深層混合処理工法によって地盤改良
を施工した後は、図2に示したように、場内進入させた
ユンボ等の掘削用重機8により切梁架構のないオープン
カット方式によってオープンカット領域4を掘削する。
自立山留め壁5aがあるために、山留め架構は必要とさ
れないのである。また、改良地盤3の掘削であるため、
根切り場内の安定な斜面5b、重機8等の安全な作業用
地盤5c、及び重機8の場内進入用の安定な法面5dが
容易に形成される。かくして基礎地盤5の上に、建造物
の地下構造物を構築するための良質な底盤5e、あるい
は杭基礎の大きな水平抵抗力を得るための良質な底盤5
eが形成される。重機8による掘削は、改良地盤3が重
機8のトラフィカビリティーを確保しているので、動き
が安定して無駄がなく、安全作業ができる。そして、改
良土は掘削し易く、また、掘削土は取扱い易く場外への
搬出が容易である。
【0012】
【第2実施例】図3は上記第1実施例による地盤改良の
施工と共に支持杭を施工して地盤の支持力を増強する方
法を示している。すなわち、前記第1実施例の深層混合
処理工法によって軟弱地盤1の地盤改良を施工する前又
は施工した後(図1)に、地下構造物4の各下底レベル
位置から、及び当該地下構造物4の領域を除く自立山留
め壁5aの地上レベル位置から支持地盤10に到達する
各々の長さの支持杭9…を略等間隔に複数施工し、よっ
て基礎地盤5は混合処理工法による地盤改良と共に支持
力をも増強せしめている。当該支持杭9は、図示は省略
するが、地上から杭用孔を掘削しその中に鉄筋籠を配置
し、コンクリートを打設して施工する場所打ちコンクリ
ート杭や、支持地盤10に到達する長さに各々形成され
た既製の埋込み杭又は鋼管杭などを施工することによっ
て行われる。したがって、第1実施例と同様、地盤改良
及び支持杭の施工後、上記図2に示したオープンカット
方式により前記支持杭9の杭頭上端面より上方部位のオ
ープンカット領域4を掘削可能であることは勿論、支持
杭9によって大きな支持力が得られた基礎地盤5の上
に、通常の地下構造物はもとより大重量の上部構造物を
施工することが可能である。
【0013】
【本発明が奏する効果】本発明に係る深層混合処理工法
による軟弱地盤のオープンカット工法によれば、山留め
架構が一切必要でなく、大規模な法面掘削による根切り
場はオープンスペースの大作業空間をつくれる。また、
改良地盤3の遮水性が高いため、地下水位の高い地盤で
も根切り場内に湧水もなく、乾燥したドライワークの掘
削が行なえる。さらに、改良土の強度を調整できるの
で、地盤改良の根切りの形によって地盤形状を自在に地
下構造物の構築に適する形に設計・施工できる。そし
て、前述した効果によって更に、工数の減少・工期短縮
・施工費削減を可能にする。同時に、信頼性の高い液状
化対策も実施できる。しかも、当該オープンカット工法
において支持杭9を施工することにより、基礎地盤5の
支持力が増強され、安全で信頼性の高い大重量構造物を
構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る深層混合処理工法による軟弱地盤
のオープンカット工法を施工する地盤改良の断面図であ
る。
【図2】オープンカット工法を施工した地盤改良の断面
図である。
【図3】支持杭を施工した地盤改良の断面図である。
【図4】従来の深層混合処理工法による地盤の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 軟弱地盤 2 地表面 3 地盤改良 4 オープンカット領域(地下構造物) 5 基礎地盤 8 重機 9 支持杭 10 支持地盤
フロントページの続き (72)発明者 馬場崎 亮一 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 山本 光起 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 小桧山 善則 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 矢野 忠弘 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 油川 真広 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 堀江 邦彦 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 奥村 良介 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 西岡 成 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中土木内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟弱地盤の地表面から地下構造物の構築
    に必要な深度まで、及び前記地下構造物の平面形状の外
    周に自立山留め壁として必要な壁厚を加えた領域の全面
    に深層混合処理工法による地盤改良を施工し、その後に
    前記改良地盤について前記地下構造物の施工に相当する
    部分を場内進入の重機によるオープンカット方式により
    ドライワークとして掘削することを特徴とする、深層混
    合処理工法による軟弱地盤のオープンカット工法。
  2. 【請求項2】 軟弱地盤の地表面から地下構造物の構築
    に必要な深度まで、及び前記地下構造物の平面形状の外
    周に自立山留め壁として必要な壁厚を加えた領域の全面
    に及ぶ深層混合処理工法による地盤改良の施工と共に、
    前記地下構造物の各下底位置から支持地盤に到達する場
    所打ちコンクリート杭等の支持杭の施工を行い、その後
    に前記改良地盤について前記地下構造物の施工に相当す
    る部分を場内進入の重機によるオープンカット方式によ
    りドライワークとして掘削することを特徴とする、深層
    混合処理工法による軟弱地盤のオープンカット工法。
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Cited By (6)

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