JPH0960011A - 簡易地下構築工法 - Google Patents

簡易地下構築工法

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JPH0960011A
JPH0960011A JP7219950A JP21995095A JPH0960011A JP H0960011 A JPH0960011 A JP H0960011A JP 7219950 A JP7219950 A JP 7219950A JP 21995095 A JP21995095 A JP 21995095A JP H0960011 A JPH0960011 A JP H0960011A
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Akiyoshi Nojiri
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 山留め壁として必要な壁厚は地盤の悪さ(軟
弱層の厚さ)には左右されることなく、山留め壁はでき
るだけ断面の小さいもので対処することができ、非常に
合理的であり、また、根切り工事は地中先行切ばりを壁
杭に直接当てることにより腹起こしや火打ち梁などの施
工難度の高い作業が不要となり、また、大型の重機によ
る掘削工事を楽に行うことができる。 【解決手段】 山留め壁4の連続方向に所定間隔おきに
山留め壁4の端部を支持するように壁杭5を、その下端
が山留め壁4より深くなるように施工し、この壁杭5間
に根切りに必要な最低限度の長さを持つ山留め壁4を施
工し、また、壁杭5の前面に対向面の壁杭にむけてソイ
ルセメントで改良された地盤をもってなる地中先行切ば
り7を施工し、壁杭5は下部をこの地中先行切ばり7で
支持し、上部は第1段切ばり13aまたは本設躯体の一部
で支持しながら、根切りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、根切り山留め地下
壁工事などを実施する簡易地下構築工法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】根切り工事における山留め架構の設計法
では、図12に示すように山留め壁1に作用する側圧を上
部は切ばり2で、下部は根切り底3の地盤で支持される
梁としての鉛直方向にワンウエイの解析方法が採用され
ている。Aは根切り側、Bは背面側、αは軟弱層、βは
硬質層、8は仮想支点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】軟弱地盤が深い場合、
あるいは根切り深さが浅い場合には、山留め壁1は自立
形式のようにできる限り軽微なものが望ましいが、変形
が大きく、周辺地盤への影響などを考慮するとかなり大
がかりなものとなってしまう。Xはこのような一般的自
立山留め工法による最大曲げモーメントを示す。
【0004】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、山留め壁として必要な壁厚は軟弱層が厚い場合など
地盤の悪さには左右されず、できるだけ断面の小さいも
ので対処することができ、また、腹起こしや火打ち梁な
どの施工難度の高い作業が不要となり、切ばりも段数を
減らして大型の重機による掘削工事を楽に行うことがで
き、合理性と経済性に富む簡易地下構築工法を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第1に、山留め壁の連続方向に所定間隔おき
に山留め壁端部を支持するように壁杭を、その下端が山
留め壁より深くなるように施工し、この壁杭間に根切り
に必要な最低限度の長さを持つ山留め壁を施工し、ま
た、壁杭の前面に対向面の壁杭にむけてソイルセメント
で改良された地盤をもってなる地中先行切ばりを施工
し、山留め壁を支持する壁杭は、下部をこの地中先行切
ばりで支持し、上部は切ばりまたは本設躯体の一部で支
持しながら、根切りを行うこと、第2に、地中先行切ば
りは壁杭の前面に対向面の壁杭に到達する溝を自硬性の
泥水やセメントミルク等の注入材を注入しながら最終床
付け位置より深い位置まで削孔すること、第3に、山留
め壁はソイルセメントで改良された地盤をもってなり、
内部にウエブを水平向きとする形鋼をすだれ状に配置し
たことを要旨とするものである。
【0006】根切りにより発生する山留め壁の応力は前
記図12に示すように、軟弱層が深い場合には非常に大き
な曲げモーメントが作用し、山留め壁の剛性も大きなも
のが必要となる。請求項1記載の本発明によれば、山留
め壁を支持する壁杭は、下部をこの地中先行切ばりで支
持され、上部は切ばりまたは本設躯体の一部で支持さ
れ、該山留め壁の必要深さは最終根切りより生じる曲げ
モーメントが一般的な切ばりオープンカット工法での計
算と同じように、切ばりと地中先行切ばりでの仮想支点
で支持される単純梁のようになる。
【0007】このようにして軟弱層の深さやその地盤の
強度にはあまり左右されることなく単純に壁杭の間隔に
より設計することができる。
【0008】請求項2記載の本発明によれば、地中先行
切ばりは対向面の壁杭に到達する溝を自硬性の泥水やセ
メントミルク等の注入材を注入しながら最終床付け位置
より深い位置まで削孔することで形成するいわゆるソイ
ルセメント連続壁によるものであり、溝掘削機を大型に
した大型チェンソーなどの使用で簡単かつ迅速に施工で
きる。しかも、このようなソイルモルタルの改良地盤が
対面の壁杭まで到達していることにより根切り地盤がた
とえ軟弱粘性土の場合でも硬質層を根切りしているよう
な応力状態となり、変形量も非常に僅かとなる。
【0009】さらに、硬質層が深く、壁杭が硬質層に到
達しない場合でも溝底に強度部材を配設して地中先行切
ばりを強固にすることで、人工的な硬質層を形成するこ
とができる。
【0010】請求項3記載の本発明によれば、山留め壁
は請求項2の地中先行切ばりと同様に掘削孔内に自硬性
の泥水あるいはセメントミルクを注入して混練するいわ
ゆるソイルセメント連続壁によるものであり、溝掘削機
を大型にした大型チェンソーなどの使用で簡単かつ迅速
に施工できる。また、内部に形鋼をすだれ状に配置する
ことで強度を上げ、山留め壁としての曲げモーメントに
十分対抗できるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について詳細に説明する。図1は本発明の簡易地下構築
工法の第1実施形態を示す縦断側面図、図2は同上平面
図で、前記従来例を示す図12と同一構成要素には同一参
照符号を付したものであり、3は根切り底、Aは根切り
側、Bは背面側、αは軟弱層、βは硬質層である。
【0012】図中4は根切り工事における山留め壁であ
るが、この山留め壁4は根切り壁面を崩壊させないよう
に支持できる最低限度の長さを持つものとする。
【0013】そしてこのような山留め壁4を施工するに
先だち、山留め壁4の連続方向に所定間隔おきに山留め
壁4端部を支持するように壁杭5を、その下端が山留め
壁4より深くなるように施工する。なお、この壁杭5の
下端は硬質層βに到達する長さである必要はない。
【0014】この壁杭5はこれを十文字またはT字形状
に構築し、左右の張出部に山留め壁4の端を重ね合わせ
てこの山留め壁4を支持するようにした。このように接
続を重ね合わせで行うには例えば重ね合わせることによ
り十分機能するために費用の安い工法、例えばプレキャ
ストコンクリートを自硬化性泥水中に埋め込むような工
法でもよい。
【0015】図3は本発明の第2実施形態を示すもの
で、壁杭5は形状を十文字またはT字形状のものとし
て、左右の張出部で山留め壁4を一体的に接続させた。
この壁杭5は連続壁で構成し、現場施工のものとした
が、プレキャストコンクリート製や鋼製とすることも可
能である。
【0016】このように壁杭5を適宜間隔で施工した後
で、その間に山留め壁4を構築するが、山留め壁4はソ
イルセメント連続壁で施工するものとし、その一例とし
ては掘削機を大型にした大型チェンソーでベントナイト
溶液とエヤレーションを併用して掘削し、完成後セメン
トペースト(セメントミルク)を注入しながら攪拌混合
する、いわゆる、トレンダー工法で施工する。
【0017】なお、山留め壁4を構成するソイルセメン
ト壁の連続掘削工法としては、このようなトレンダー工
法の他にSMW工法の3軸杭打機を小型にしたソイルチ
ェンジャーと称する施工機を使用する3軸工法を採用し
てもよい。
【0018】このように山留め壁4をソイルセメント連
続壁で施工するのに必要な強度が不足となるおそれがあ
る場合は、図4、図5に示すように、掘削孔内に注入し
た自硬性の泥水(ベントナイト溶液)あるいはセメント
ミルクが混練して硬化する前に、その内部にウエブ10a
を水平向きとして水平方向を主応力とするHあるいはI
形鋼の形鋼10をワイヤー11等の吊り部材により上下方向
に間隔を存して並べてすだれ状に配置する。
【0019】この形鋼10はウエブ10aに円形または角形
の穴10bを適宜間隔であけるものとした。このように穴
10bを設けることで形鋼10の材料費を安価なものとし、
また、形鋼10を設置する際に自硬性の泥水(ベントナイ
ト溶液)あるいはセメントミルクがこの穴10bを通過す
ることで施工性のよいものとなる。
【0020】なお、形鋼10の設置は掘削孔を形成した段
階で行い、その後で自硬性の泥水やセメントミルクを注
入し、攪拌することも可能である。
【0021】さらに、壁杭5の前面に対向面の壁杭に到
達する溝をセメントミルク・ベントナイト等の注入材を
注入しながら最終床付け位置より深い位置まで削孔して
ソイルセメント壁の連続掘削工法による地中先行切ばり
7を施工する。かかる地中先行切ばり7の施工は前記山
留め壁4の施工と同じくソイルセメント連続壁で施工す
るものとし、掘削機を大型にした大型チェンソーでのト
レンダー工法や、SMW工法の3軸杭打機を小型にした
ソイルチェンジャーと称する施工機を使用する3軸工法
で施工等の工法が採用できる。
【0022】図6〜図9は本発明を切ばりオープンカッ
ト工法に使用する場合の各工程を示すもので、図6に示
すように柱位置に壁杭5を構築し、本設地下外壁位置に
根切りに必要な長さの山留め壁4を構築する。
【0023】図7に示すように、前記のごとく壁杭5の
前面に対面側に壁杭に到達する溝をセメントミルクを注
入し、切削土と攪拌しながら最終床付け位置より深い位
置まで削孔し、強度が必要な場合にはRCあるいはプレ
キャスト、H鋼などの強度部材で補強した地中先行切ば
り7を溝底に配設する。地盤種別が砂質土の場合にはソ
イルモルタルとすることによりそのまま先行切ばりとし
て機能することができる。
【0024】図8に示すように1階スラブ位置あるいは
ここにかからないような深さ位置まで第一次根切りを行
い(この根切りは地中先行切ばり7の上部は掘削除去す
ることになる)、第1段切ばり13aを構築する。
【0025】このように第1段切ばり13aを構築してか
ら、第二次根切りを行い、図9に示すように、基礎梁ス
ラブ9の構築に必要な深さまで第三次根切りを行い、地
中先行切ばり7上に基礎梁スラブ9を構築し、さらに1
階スラブ12を施工する。
【0026】地下工事終了後は壁杭5を本設の柱とし、
山留め壁4を本設地下外壁として利用すると経済的であ
り、かつ、合理的である。
【0027】このような根切りの段階においては、壁杭
5は下部は地中先行切ばり7で支持され、上部は図10に
示すように第1段切ばり13aや、図11に示すように第1
段切ばり13aおよび第2段切ばり13bで支持されたもの
となる。
【0028】壁杭5に作用する応力に対して反力となる
地中先行切ばり7の軸力と仮想支点8の反力について
は、一般的な切ばりオープンカット工法での計算と同じ
である。しかも、この壁杭5は大きな曲げ剛性があるこ
とにより変形に対して大きな耐力がある。その結果、切
ばりの間隔を大きく飛ばしても容易に対抗できる。これ
は根切り工事のスピードと安全施工に対して非常に有利
となる。
【0029】本発明はこのようにすることで、山留め壁
4に作用する側圧を下部は地中先行切ばり7で支持さ
れ、上部は第1段切ばり13aもしくはこれに加えた第2
段切ばり13bで支持された壁杭5が受けることにより山
留め壁4に発生する曲げモーメントは主に水平方向に平
面的に壁杭4を支持点とする連続梁あるいは単純梁のよ
うになり、山留め壁4の必要深さは最終根切り底より1
〜2m程度の位置に到達していれば十分である。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように本発明の簡易地下構築
工法は、山留め壁として必要な壁厚は地盤の悪さ(軟弱
層の厚さ)には左右されることなく、山留め壁はできる
だけ断面の小さいもので対処することができ、非常に合
理的であり、経済的となる。
【0031】また、根切り工事は地中先行切ばりを壁杭
に直接当てることにより腹起こしや火打ち梁などの施工
難度の高い作業が不要となる。壁杭の曲げ剛性が高いこ
とにより自立高さを高くとることができ、大型の重機に
よる掘削工事を楽に行うことができるものである。
【0032】さらに、壁杭は本設の地下柱として利用さ
れ、山留め壁は地下外壁として利用することができるこ
とにより、一層経済的になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の簡易地下構築構造の第1実施形態を示
す縦断側面図である。
【図2】本発明の簡易地下構築工法の第1実施形態を示
す平面図である。
【図3】本発明の簡易地下構築工法の第2実施形態を示
す平面図である。
【図4】本発明の簡易地下構築構造の第1実施形態を示
す要部の横断平面図である。
【図5】本発明の簡易地下構築構造の第1実施形態を示
す要部の正面図である。
【図6】本発明の簡易地下構築工法による1施工例で、
第1工程を示す縦断側面図である。
【図7】本発明の簡易地下構築工法による1施工例で、
第2工程を示す縦断側面図である。
【図8】本発明の簡易地下構築工法による1施工例で、
第3工程を示す縦断側面図である。
【図9】本発明の簡易地下構築工法による1施工例で、
第4工程を示す縦断側面図である。
【図10】本発明の簡易地下構築工法による1施工例
で、第1段切ばり架設時の側圧分布・曲げモーメント分
布を示す説明図である。
【図11】本発明の簡易地下構築工法による1施工例
で、第2段切ばり架設時の側圧分布・曲げモーメント分
布を示す説明図である。
【図12】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…山留め壁 2…切ばり 3…根切り底 4…山留め壁 5…壁杭 6…地盤アンカー 7…地中先行切ばり 8…仮想支点 9…基礎梁スラブ 10…形鋼 10a…ウエブ 10b…穴 11…ワイヤー 12…1階スラブ 13a…第1段切ばり 13b…第2段切ば
り
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】このように壁杭5を適宜間隔で施工した後
で、その間に山留め壁4を構築するが、山留め壁4はソ
イルセメント連続壁で施工するものとし、その一例とし
ては掘削機を大型にした大型チェンソーでベントナイト
溶液とエヤレーションを併用して掘削し、完成後セメン
トペースト(セメントミルク)を注入しながら攪拌混合
する工法で施工する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】なお、山留め壁4を構成するソイルセメン
ト壁の連続掘削工法としては、このような工法の他に原
位置土混合壁体(SMW)工法の3軸杭打機を小型にし
たソイルチェンジャーと称する施工機を使用する3軸工
法を採用してもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】さらに、壁杭5の前面に対向面の壁杭に到
達する溝をセメントミルク・ベントナイト等の注入材を
注入しながら最終床付け位置より深い位置まで削孔して
ソイルセメント壁の連続掘削工法による地中先行切ばり
7を施工する。かかる地中先行切ばり7の施工は前記山
留め壁4の施工と同じくソイルセメント連続壁で施工す
るものとし、掘削機を大型にした大型チェンソーでの工
法や、原位置土混合壁体(SMW)工法の3軸杭打機を
小型にしたソイルチェンジャーと称する施工機を使用す
る3軸工法で施工等の工法が採用できる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 山留め壁の連続方向に所定間隔おきに山
    留め壁端部を支持するように壁杭を、その下端が山留め
    壁より深くなるように施工し、この壁杭間に根切りに必
    要な最低限度の長さを持つ山留め壁を施工し、また、壁
    杭の前面に対向面の壁杭にむけてソイルセメントで改良
    された地盤をもってなる地中先行切ばりを施工し、山留
    め壁を支持する壁杭は、下部をこの地中先行切ばりで支
    持し、、上部は切ばりまたは本設躯体の一部で支持しな
    がら、根切りを行うことを特徴とした簡易地下構築工
    法。
  2. 【請求項2】 地中先行切ばりは壁杭の前面に対向面の
    壁杭に到達する溝を自硬性の泥水やセメントミルク等の
    注入材を注入しながら最終床付け位置より深い位置まで
    削孔する請求項1記載の簡易地下構築工法。
  3. 【請求項3】 山留め壁はソイルセメントで改良された
    地盤をもってなり、内部にウエブを水平向きとする形鋼
    をすだれ状に配置した請求項1または請求項2記載の簡
    易地下構築工法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105756091A (zh) * 2016-03-16 2016-07-13 山东理工大学 一种控制邻近建筑物变形的地铁车站基坑施工方法
CN116815820A (zh) * 2023-07-07 2023-09-29 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 一种预制管节刚性连接件辅助连接装置及其使用方法

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