JPH0978614A - 先行切ばり併用逆打ち工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 山留め壁として必要な壁厚は軟弱層が厚い場
合などの地盤の悪さには左右されることなく、壁杭の間
隔と側圧分布の大きさにより設計されるので非常に合理
的であり、経済的となり、壁杭の前面にソイルセメント
で改良された地盤をもって鉛直板状の地中先行切ばりを
施工するだけで、敷地全面を改良したと同じ効果が期待
でき、施工の容易性および合理化、さらに、工費の節
減、工期の短縮が得られる。 【解決手段】 壁杭５をある間隔で構築し、本設地下外
壁位置に根切りに必要な長さの山留め壁４を構築し、ま
た、構真柱６を構築し、壁杭５の前面に対面の壁杭にむ
けて鉛直板状の地中先行切ばり７をソイルセメントで改
良された地盤をもって施工し、１階スラブ２をかけてか
ら、躯体を根切りの進行にあわせて打ち下げていく逆打
ちを行い、根切り完了後地中先行切ばり７上に基礎梁ス
ラブを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下構造物または
建築の地下部分を施工する逆打ち工法で、先行切ばりと
併用する工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】逆打ち工法は周知のように本設スラブを
支保工としながら躯体を根切りの進行にあわせて打ち下
げていくものであるが、このような逆打ち工法における
山留め架構の設計法は、図13に示すように山留め壁１に
作用する側圧を上部は１階スラブ２で、下部は床付け以
深の支持層となる硬質層βに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。これは
一般的な切ばりオープンカット工法採用時と同じであ
る。Ａは根切り側、Ｂは背面側、αは軟弱層である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軟弱地盤が深い場合に
は、組立鋼材による切ばりをかけながらオープンカット
を行うより、前記逆打ち工法の方が安全性が高いといわ
れている。

【０００４】この逆打ち工法は軟弱層が厚い場合の工事
では、床付け以深には構真柱用場所打ちコンクリート杭
３の施工が必要となる。また、本設躯体のスラブコンク
リートの硬化収縮により本設地下外壁となる山留め壁１
にはＭ₀ の曲げモーメントが発生する。Ｍ₀ が非常に大
きくなることにより、本設地下外壁、あるいは外周柱を
兼用するには非常に大きな断面の地下連続壁が必要とな
り、工期、工費ともに大きな問題となっている。

【０００５】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
の地盤の悪さには左右されることなく、壁杭の間隔と側
圧分布の大きさにより設計されるので非常に合理的であ
り、経済的となり、壁杭の前面にソイルセメントで改良
された地盤をもって地中先行切ばりを施工するだけで、
敷地全面を改良したと同じ効果が期待でき、施工の容易
性および合理化、さらに、工費の節減、工期の短縮が得
られる先行切ばり併用逆打ち工法を提供することにあ
る。

【０００６】

【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、壁杭を柱心位置に構築し、本設地下
外壁位置に根切りに必要な長さの山留め壁を構築し、ま
た、構真柱を構築し、壁杭の前面に対面の壁杭にむけて
鉛直板状の地中先行切ばりをソイルセメントで改良され
た地盤をもって施工し、１階スラブをかけてから、躯体
を根切りの進行にあわせて打ち下げていく逆打ちを行
い、根切り完了後地中先行切ばり上に基礎梁スラブを構
築すること、第２に、山留め壁は本設地下外壁として利
用すること、または、壁杭はＴ字あるいは十字の左右に
山留め壁の係合部を突設し、山留め壁は根切り期間中は
仮設であり、耐震壁に利用の本設地下外壁は壁杭の係合
部を利用して後打ち壁として施工することを要旨とする
ものである。

【０００７】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、仮想
支点となる先行切ばりを床付け位置より僅かに下の位置
までソイルセメントにより改良しておくので、これが板
状の先行切ばりとなり、あたかも全体が硬質層であるが
ごとき挙動を示す。

【０００８】図11、図12はこのような側圧分布と山留め
壁の曲げモーメントの分布を示すもので、太実線のよう
な曲げモーメント分布となり一般的な逆打ち工法による
曲げモーメント曲線である細点線と比べて、変形量も大
幅に減少する。

【０００９】先行切ばりは構真柱工事により構真柱位置
で分断されることになり、先行切ばりとしての機能は十
分とはいかなくなる。このため、やや地盤強度が低下し
たと見做され、あるいは切ばりとしての剛性が低下する
もののその能力が全て失われるものでない。最終床付け
位置より下には場所打ちコンクリート杭が施工されてい
ることにより先行切ばりとしての強度、機能は十分あ
り、仮想支点が下がった不利な状態でも図11、図12の点
線のように最終床付け位置に仮想支点を仮定することに
より安全性は保たれる。

【００１０】なお、構真柱埋戻しをソイルセメントなど
を用いて十分に行えば、先行切ばりは連続性を失うこと
はないので、さらに有効な曲げモーメント分布となる。

【００１１】硬質層に定着していない壁杭の場合でも、
山留め壁に作用する側圧を受けることにより山留め壁に
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
位置を支持点とする単純梁のようになる。従って、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。この
ため、山留め壁の必要深さは最終根切り底より１〜２ｍ
程度の位置に達していれば十分であり、経済的に優れた
ものとなる。

【００１２】請求項２記載の本発明は山留め壁は本設地
下外壁として利用する場合であり、請求項３記載の本発
明は本設地下外壁として利用しない場合であり、いずれ
も本発明は適用できるが、請求項３記載の本発明によれ
ば、壁杭のシヤーキーを利用して本設地下壁を後打ち壁
として施工することで耐震壁としての機能を持たせるこ
とができる。

【００１３】

【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５〜図８は本発明の先行切
ばり併用逆打ち工法の１実施形態を示す各工程の側面
図、図１は本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施
形態を示す縦断側面図、図２は同上平面図である。

【００１４】図５に示すように、本設柱兼用の壁杭５を
ある間隔で構築し、本設地下外壁位置に根切りに必要な
長さの山留め壁４を構築し、また、構真柱用場所打ちコ
ンクリート杭３および構真柱６を構築する。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。

【００１５】壁杭５はこれを十文字またはＴ字形状に構
築し、左右に係合部５ａを張出し、山留め壁４に一体的
に構築するものとする。前記山留め壁４と該壁杭５とを
ともに連続壁で構成する場合は、山留め壁４と壁杭５と
は一体的に施工することになり、壁杭５の形状を十文字
またはＴ字形状のものとして、左右の係合部５ａで山留
め壁４を接続させるため、水平筋のジョイント工法が必
要となる。また、山留め壁４と壁杭５とはこれらのいず
れか一方または両方をプレキャストコンクリート製や鋼
とすることも可能である。

【００１６】他の実施形態として、壁杭５は図３に示す
ようにこの係合部に山留め壁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。

【００１７】山留め壁４はこれを本設土圧壁兼用のもの
とする場合と仮設とする場合とがある。山留め壁４を仮
設のものとする場合には、Ｈ、Ｉ形鋼あるいはプレキャ
スト式の重ね合わせ式を採用した場合には、本設地下外
壁としての壁杭５の十文字（あるいはＴ字形）のシヤー
キーを利用して後打ち壁とすることで耐震壁としての機
能を持たせることもできる。

【００１８】前記壁杭５間に構築する山留め壁４はこれ
を壁杭５と同じ地中連続壁工法として、横長掘削孔に鉄
筋カゴを配設し、コンクリートを打設してなるエレメン
トを先行、後行で接続していくことにより施工する。

【００１９】また、他の実施形態として山留め壁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。

【００２０】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、このようなトレーダー工
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。

【００２１】また、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、すなわち、最終
根切り底より１〜２ｍ程度の位置に達するものとする。
なお、地下水の多い場合には山留め壁４の下部に止水性
の膜を設置する。

【００２２】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９、図10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。

【００２３】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。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。

【００２４】図６に示すように、壁杭５の前面に対面の
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鉛直板
状の地中先行切ばり７を施工する。かかる鉛直板状の地
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ーダー工法や、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軸工法で施工する等の工法が採
用できる。

【００２５】この鉛直板状の先行切ばり７は、強度が必
要な場合には掘削した溝底を、ＲＣあるいはプレキャス
ト、Ｈ鋼などの強度部材で補強する。

【００２６】図４は前記図３に示すようにこの係合部に
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
るようにした場合の全体の平面図で、先行切ばり７は構
真柱工事により構真柱６の位置で分断されることになる
が、先に述べたように切ばりとしての剛性が低下するも
ののその能力が全て失われるものでなく、最終床付け位
置より下には場所打ちコンクリート杭が施工されている
ことにより先行切ばりとしての強度、機能は十分ある。
なお、構真柱埋戻しをソイルセメントなどを用いて十分
に行えば、先行切ばりは連続性を失うことはないので、
さらに有効な曲げモーメント分布となる。

【００２７】図７に示すように、１階スラブ２の位置あ
るいはここにかからないような深さまで根切りを行い、
１階スラブ２をかけてから、第２次根切り、地下１階ス
ラブ12の構築（図12参照）、第３次根切り等躯体を根切
りの進行にあわせて打ち下げていく逆打ちを行う。な
お、途中の地下階の図示は省略する。

【００２８】図８に示すように、根切り完了後地中先行
切ばり７上に基礎梁スラブ９を構築する。

【００２９】壁杭５に作用する応力に対して反力となる
切ばり軸力と仮想支点反力については一般的な逆打ち工
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
ることにより、切ばりがなくとも、また、本設躯体スラ
ブの間隔が比較的大きなものでも対抗できる。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。

【００３０】なお、山留め壁４は本設地下外壁として利
用する場合もあるが、これを仮設としてもよい。その場
合は、図４に示すように改めて耐震壁として利用する本
設地下外壁13を施工するが、壁杭５の係合部５ａを利用
して後打ち壁として施工するようにしてもよい。

【００３１】また、施工手順に関しては、壁杭の設置、
構真柱の施工、山留め壁の施工、地中先行切ばりの施工
は前記実施形態の記載にとらわれず、これらを同時進行
で行うことや、いずれかを先行施工させ、他は同時進行
またはいずれか一方を先行させる後行施工とすることな
ど、現場の状況によって適宜選択できるものとする。そ
の一例は壁杭設置のためのプレボーリングはこれをソイ
ルセメントで改良された地盤による地中先行切ばりや山
留め壁の施工で自硬性の泥水やセメントミルク等の注入
材を注入しながら削孔する際にともに行うことができる
などである。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の先行切ばり併
用逆打ち工法は、山留め壁として必要な壁厚は軟弱層が
厚い場合などの地盤の悪さには左右されることなく、壁
杭の間隔と側圧分布の大きさにより設計されるので非常
に合理的であり、経済的となり、壁杭の前面にソイルセ
メントで改良された地盤をもって鉛直板状の地中先行切
ばりを施工するだけで、敷地全面を改良したのと同じ効
果が期待でき、施工の容易性および合理化、さらに、工
費の節減、工期の短縮が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態を示す縦断側面図である。

【図２】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態を示す平面図である。

【図３】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の他の実施
形態を示す平面図である。

【図４】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法で図３の実
施形態における全体の平面図である。

【図５】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態での第１工程を示す縦断側面図である。

【図６】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態での第２工程を示す縦断側面図である。

【図７】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態での第３工程を示す縦断側面図である。

【図８】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態での第４工程を示す縦断側面図である。

【図９】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施形
態を示す要部の横断平面図である。

【図１０】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法の１実施
形態を示す要部の正面図である。

【図１１】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法で、１階
スラブ架設時の側圧分布・曲げモーメント分布を示す説
明図である。

【図１２】本発明の先行切ばり併用逆打ち工法で、地下
１階スラブ架設時の側圧分布・曲げモーメント分布を示
す説明図である。

【図１３】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…山留め壁 ２…１階スラブ ３…構真柱用場所打ちコンクリート杭 ４…山留め壁 ５…壁杭 ５ａ…係合部 ６…構真柱 ７…地中先行切ばり ９…基礎梁スラ
ブ 10…形鋼 10ａ…ウエブ 10ｂ…穴 11…ワイヤー 12…地下１階スラブ 13…本設地下外
壁

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【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】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】また、他の実施形態として山留め壁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】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】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、このような大型チェーン
ソーによる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】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】図６に示すように、壁杭５の前面に対面の
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鉛直板
状の地中先行切ばり７を施工する。かかる鉛直板状の地
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軸工法で施工する等
の工法が採用できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁杭を柱心位置に構築し、本設地下外壁
   位置に根切りに必要な長さの山留め壁を構築し、また、
   構真柱を構築し、壁杭の前面に対面の壁杭にむけて鉛直
   板状の地中先行切ばりをソイルセメントで改良された地
   盤をもって施工し、１階スラブをかけてから、躯体を根
   切りの進行にあわせて打ち下げていく逆打ちを行い、根
   切り完了後地中先行切ばり上に基礎梁スラブを構築する
   ことを特徴とした先行切ばり併用逆打ち工法。
2. 【請求項２】 山留め壁は本設地下外壁として利用する
   請求項１記載の先行切ばり併用逆打ち工法。
3. 【請求項３】 壁杭はＴ字あるいは十字の左右に山留め
   壁の係合部を突設し、山留め壁は根切り期間中は仮設で
   あり、耐震壁に利用する本設地下外壁は壁杭の係合部を
   利用して後打ち壁として施工する請求項１記載の先行切
   ばり併用逆打ち工法。