JPH0996194A - 支保壁の構造およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大断面の地下空洞に対しても高い支保効果が
得られる支保壁を容易に形成することのできる支保壁の
構造およびその施工方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 支保壁１０を、第１吹付コンクリート層
１１と、地山１に向けて打設されたロックアンカー１５
と、格子状に組み立てられたフレーム体１６と、フレー
ム体１６を覆うよう形成された第２吹付コンクリート層
１２，第３吹付コンクリート層１３，第４吹付コンクリ
ート層１４と、地山１に向けて打設されてプレストレス
が導入されたＰＳアンカー１７とからなる構成とし、フ
レーム体１６を構成する縦方向ラティスガーダ２０と横
方向ラティスガーダ２１との交点に、アンカー設置部材
２２をその筒部２２ａを第１吹付コンクリート層１１に
当接させて設け、このアンカー設置部材２２にＰＳアン
カー１７を設置する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地下発電
所、地下備蓄基地等の大空洞やトンネル等の支保壁（こ
こで壁は、側壁に限らず天井壁をも含む広い意味で用い
る）の構造およびその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下発電所やトンネル等の地下空洞を掘
削して支保する工法として、一般にＮＡＴＭ（New Aust
rian Tunneling Method）が採用されている。このＮＡ
ＴＭを応用した地下空洞の支保壁の構造として、例え
ば、特公平６−６８７８号公報には、地下空洞の掘削面
に鉄筋等と吹付コンクリートにより形成された多角形状
の格子構造と、該格子構造から地山に打設されたロック
ボルトとを備える技術が提示されている。この支保壁の
構造は、鉄筋や吹付コンクリート等によって空洞を内側
から支持し、掘削面近傍だけを固定することにより空洞
全体を支保し、格子構造によって集中荷重を防止すると
ともに、ロックボルトにより空洞周辺の岩盤のゆるみを
抑制して、地山応力を分散させるものである。

【０００３】しかしながら、空洞の大断面化に伴って、
掘削で生じた掘削面近傍のゆるみ域が広がり、空洞の内
側から支持するこの支保壁の覆工構造では限界が生じ
る。このため、大空洞における拡大されたゆるみ域に対
する支保をさらに強化した支保壁の構造が必要である。

【０００４】そこで、近年、地下発電所や地下備蓄基地
等の大空洞には、図１０（ａ）に示すように、地山１を
掘削して形成された空洞の掘削面２に吹き付けによって
形成された複数の吹付コンクリート層３と、これらの吹
付コンクリート層３から地山１に向けて、図１０（ｂ）
に示すように打設された複数のロックボルト４およびプ
レストレスを導入した長尺のＰＣ鋼線を有するＰＳアン
カー５とを備えた支保壁の構造が適用されている。この
支保壁の構造は、大空洞が通常の道路等のトンネルに比
べて大断面であり、掘削による影響範囲が大きいことか
ら、空洞を内側から支保するのではなく、長尺のＰＳア
ンカー５の端部を地山１の奥に固定してＰＳアンカー５
の導入力によって大空洞の支保を図るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
支保壁の構造には、以下のような課題が残されている。
すなわち、ＰＳアンカー５のＰＣ鋼線が１００〜１５０
ｋｇ／本もの自重を有しており、特に上向き施工の場合
には、セメント系充填材で固定しプレストレスが導入さ
れるまでの間、落下を防止するために、ＰＳアンカー５
を仮固定しておかなければならない。

【０００６】このため従来は、例えば図１１（ａ）に示
すように、ＰＣ鋼線５ａの基端部５ｂを、該基端部５ｂ
の近傍に打設した仮固定用のロックボルト６からワイヤ
ーＷ等で吊設して仮固定しているが、この固定作業にお
いては、仮固定用のロックボルト６の打設、ワイヤーＷ
の取付け等の手間がかかるという不都合があった。さら
に、基端部５ｂには、ＰＣ鋼線５ａの導入力を吹付コン
クリート層３に伝達するための支圧板として大径な円盤
状のベアリングプレート７が取り付けられており、該ベ
アリングプレート７が重量物であるために、その取付作
業に多大な労力を必要としていた。

【０００７】また、図１１（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼
線５ａの基端部５ｂにベアリングプレート７を取り付
け、さらにＰＣ鋼線５ａに仮止め装置としてブロッキン
グパイプ８を嵌装状態に取り付けて吹付コンクリート層
３および掘削面２の岩盤に埋設するとともに、前記ベア
リングプレート７を吹付コンクリート層３およびブロッ
キングパイプ８にボルト９にて固定している。この場
合、各ＰＳアンカー５にブロッキングパイプ８を用意し
なければならず、さらに掘削面２の岩盤にブロッキング
パイプ８を埋設するための孔８ａを形成する作業等を必
要としていた。

【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、大断面の地下空洞に対しても高い支保効果
が得られる支保壁を容易に形成することのできる支保壁
の構造およびその施工方法を提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下の構成を採用した。すなわち、請求
項１記載の支保壁の構造では、掘削面にコンクリートが
吹き付けられて形成された第一の吹付コンクリート層
と、該第一の吹付コンクリート層から地山に向けて打設
されたロックアンカーと、一方向に延びる鋼製構造材が
前記第一の吹付コンクリート層に沿って格子状に組み立
てられて前記ロックアンカーに固定された構成からなる
フレーム体と、コンクリートが該フレーム体を覆うよう
に一層以上吹き付けられて形成された第二の吹付コンク
リート層と、基端部を前記フレーム体の鋼製構造材の交
点に位置させて地山に向けて打設され、プレストレスが
導入された長尺のＰＳアンカーとを備えてなり、該ＰＳ
アンカーが打設される前記フレーム体の鋼製構造材の交
点には、一端を前記第一の吹付コンクリート層に当接さ
せた筒部と、該筒部に一体に形成されて前記鋼製構造材
の前記掘削面から離間する側に配設された平板状のプレ
ート部とを備えてなるアンカー設置部材が配設され、該
アンカー設置部材に前記ＰＳアンカーが設置されている
ことを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の支保壁の構造では、請求項
１記載の支保壁の構造において、前記アンカー設置部材
の前記プレート部に、該アンカー設置部材を前記フレー
ム体の鋼製構造材に接合するための接合プレートが形成
されていることを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の支保壁の構造では、請求項
１記載の支保壁の構造において、前記アンカー設置部材
に、前記ＰＳアンカーと直交する方向に延在して前記第
二の吹付コンクリート層に埋設された鉄筋が一体に設け
られていることを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の支保壁の施工方法では、掘
削面にコンクリートを吹き付けて第一の吹付コンクリー
ト層を形成する第一の工程と、前記第一の吹付コンクリ
ート層の表面から地山に向けてロックアンカーを打設す
る第二の工程と、格子状に組まれた鋼製構造材からな
り、これら鋼製構造材の交点にＰＳアンカーを設置する
ためのアンカー設置部材が取り付けられてなるフレーム
体を、前記アンカー設置部材に形成された筒部の先端を
前記第一の吹付コンクリート層に当接させた状態で、該
第一の吹付コンクリート層の表面に沿って配設して前記
ロックアンカーに固定する第三の工程と、前記第一の吹
付コンクリート層上にコンクリートを一層以上吹き付け
て前記フレーム体を覆うよう第二の吹付コンクリート層
を形成する第四の工程と、前記アンカー設置部材から地
山中に長尺のＰＣ鋼材を打設するとともに、該ＰＣ鋼材
の基端部を前記アンカー設置部材に仮固定した後、該Ｐ
Ｃ鋼材にプレストレスを導入して前記基端部を固定する
ことによってＰＳアンカーを打設する第五の工程とを備
えることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る支保壁の構造
およびその施工方法の第一および第二の実施の形態の例
について、図１ないし図９を参照して説明する。ここで
は、本発明に係る支保壁およびその施工方法を、例えば
超大断面の地下空洞を形成する支保壁に適用する場合の
例を用いて説明する。

【００１４】［第一の形態］図１および図２に示すよう
に、地山１を掘削して形成された地下空洞の掘削面２を
覆工する支保壁１０は、第１吹付コンクリート層（第一
の吹付コンクリート層）１１と、第２吹付コンクリート
層（第二の吹付コンクリート層）１２と、第３吹付コン
クリート層（第二の吹付コンクリート層）１３と、第４
吹付コンクリート層（第二の吹付コンクリート層）１４
と、地山１に打設されたロックアンカー１５と、第２吹
付コンクリート層１２，第３吹付コンクリート層１３，
第４吹付コンクリート層１４に埋設されたフレーム体１
６と、地山１に打設されてプレストレスが導入された長
尺のＰＳアンカー１７とから概略構成されている。

【００１５】図２に示したように、第１吹付コンクリー
ト層１１，第２吹付コンクリート層１２，第３吹付コン
クリート層１３，第４吹付コンクリート層１４は、掘削
面２にコンクリートが所定厚さに順次吹き付けられて形
成されている。そして、第１吹付コンクリート層１１，
第２吹付コンクリート層１２，第３吹付コンクリート層
１３の間には、それぞれ図示しない溶接金網が埋設され
ている。

【００１６】ロックアンカー１５は、地山１に削孔しモ
ルタルを充填した所定深さの孔１８内に鋼棒または鋼製
のケーブル材１５ａが挿入されて、その基端部が第１吹
付コンクリート層１１上に配置された固定金具１９によ
って固定された構成となっている。

【００１７】フレーム体１６は、掘削面２全体に沿って
配設されており、前記ロックアンカー１５，１５，…の
基端部に固定されて、第２吹付コンクリート層１２，第
３吹付コンクリート層１３，第４吹付コンクリート層１
４内に埋設されている。

【００１８】図３に示すように、フレーム体１６は、掘
削面２の周方向に延在する縦方向ラティスガーダ（鋼製
構造材）２０と、これと直交する方向すなわち地下空洞
の掘進方向に延在する横方向ラティスガーダ（鋼製構造
材）２１とが格子状に組み合わせられて形成されてい
る。

【００１９】縦方向ラティスガーダ２０，横方向ラティ
スガーダ２１は、それぞれ、トラス状の鉄筋構造材で、
断面視四隅に配置されて互いに平行に延在する４本の主
筋Ｓと、これら主筋Ｓを互いに連結する複数のラティス
材Ｒとから形成されている。そして、縦方向ラティスガ
ーダ２０，横方向ラティスガーダ２１のそれぞれの両端
部には、その延在する方向と直交する面内に位置する継
手板２０ａ，２１ａが設けられている。

【００２０】そして、このような縦方向ラティスガーダ
２０は、掘削面２の周方向に沿って複数本が連続して配
置され、互いの継手板２０ａを当接させて図示しないボ
ルトによって連結されている。また、横方向ラティスガ
ーダ２１は、この縦方向ラティスガーダ２０の中間部の
側面に継手板２１ａを当接させた状態で図示しないボル
トによって連結されている。

【００２１】前記ＰＳアンカー１７は、このようにして
格子状に形成されたフレーム体１６の縦方向ラティスガ
ーダ２０と横方向ラティスガーダ２１との所定の交点位
置にアンカー設置部材２２を介して設置されている。

【００２２】図４に示すように、アンカー設置部材２２
は、金属製で、所定長を有した筒部２２ａと、筒部２２
ａの一端側に一体に設けられたプレート部２２ｂと、プ
レート部２２ｂと一体に形成されて、該アンカー設置部
材２２をフレーム体１６（図３参照）に取り付けるため
の接合プレート２２ｃ，２２ｃとから形成されている。
接合プレート２２ｃ，２２ｃは、筒部２２ａを挟んで所
定寸法離間して対向配置されている。ここで、接合プレ
ート２２ｃ，２２ｃの内側面どうしの離間寸法は、図３
に示した縦方向ラティスガーダ２０の幅と、その両側に
接続される横方向ラティスガーダ２１の継手板２１ａ，
２１ａの厚さとを足した寸法と略同じに設定されてい
る。そして、各接合プレート２２ｃにはボルト穴２３，
２３が形成されている。また、図４に示したように、プ
レート部２２ｂにはＰＳアンカー１７（図２参照）を仮
固定するときに用いる仮固定金具取付穴２４，２４が形
成されている。

【００２３】図２に示したように、このアンカー設置部
材２２は、プレート部２２ｂをフレーム体１６の掘削面
２から離間する側の面に当接させ、筒部２２ａの端面を
第１吹付コンクリート層１１に当接させた状態で配設さ
れている。そして、接合プレート２２ｃ，２２ｃが、ボ
ルト穴２３，２３（図４参照）を通して、横方向ラティ
スガーダ２１の継手板２１ａと一体に縦方向ラティスガ
ーダ２０にボルト接合されており、これによって、アン
カー設置部材２２がフレーム体１６に一体に取り付けら
れている。

【００２４】前記ＰＳアンカー１７は、ＰＣ鋼撚り線１
７ａがアンカー設置部材２２の筒部２２ａから地山１に
削孔されて図示しないモルタルが充填された所定深さの
孔２５内に挿入されて、これに例えば１００ｔ程のプレ
ストレスが導入された状態で、その基端部がアンカー設
置部材２２のプレート部２２ｂに固定用グリップ２６に
よって固定されている。

【００２５】次に、上記のような構成からなる支保壁１
０の施工方法について説明する。図１に示したように、
地下空洞を掘削するに際しては、地山１を水平方向に一
定距離づつ掘削する毎に、形成されたアーチ状の掘削面
２を上部から下部へ向けて複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ・・・
Ｎに分けて順次下記の覆工工程を行い、その上部から各
領域ごとに覆工を行っていく。

【００２６】〔上部領域Ａの覆工〕これには、まず、地
山１を掘削して地下空洞の上部領域である領域Ａを形成
する。

【００２７】「第１吹付コンクリート層形成工程（第一
の工程）」図２に示したように、領域Ａの掘削面２にな
らしコンクリートを吹き付けてある程度平滑化した後、
さらにコンクリートを吹き付けて第１吹付コンクリート
層１１を形成する（図５中）。

【００２８】「ロックアンカー打設工程（第二の工
程）」形成した第１吹付コンクリート層１１を貫通して
地山１に所定深さの孔１８を削孔し、この孔１８にモル
タルを充填するとともにロックアンカー１５を挿入す
る。そして、ロックアンカー１５の基端部に固定金具１
９を取り付けてこれを定着させることにより、掘削面２
近傍の岩盤表面の剥離等の局部破壊を防止する（図５中
の）。この孔１８の削孔時に、ＰＳアンカー１７を打
設するための孔２５も同時に削孔しておく。

【００２９】「フレーム体建込工程（第三の工程）」次
いで、前記第１吹付コンクリート層１１の表面に沿って
図示しない溶接金網を建て込んだ後、その内方にフレー
ム体１６を図３に示した所定形状に組み上げて建て込む
（図５中参照）。このとき、フレーム体１６は、縦方
向ラティスガーダ２０と横方向ラティスガーダ２１の交
点に位置するアンカー設置部材２２を先に削孔した孔２
５に位置決めして、その筒部２２ａを第１吹付コンクリ
ート層１１に当接させた後、ロックアンカー１５に固定
する。なお、フレーム体１６は、予め縦方向ラティスガ
ーダ２０と横方向ラティスガーダ２１とを所定の大きさ
に組み立ててユニット化しておき、さらにアンカー設置
部材２２を組み込んでおくことによって、その建込作業
を効率よく行うことができる。

【００３０】「第２ないし第４吹付コンクリート層形成
工程（第四の工程）」次いで、フレーム体１６の一部を
覆うようにコンクリートを吹き付けて第２吹付コンクリ
ート層１２を形成する。続いて、第２の吹付コンクリー
ト層１２の表面に沿って、フレーム体１６の格子空間に
対応する部分のみに溶接金網（図示なし）を建て込む。
このとき、溶接金網（図示なし）は、ロックアンカー１
５に図示しない固定金具等を介して固定する。そして、
溶接金網（図示なし）の建て込み後、さらにコンクリー
トを吹き付けてフレーム体１６の中間部分を覆うよう所
定厚さの第３吹付コンクリート層１３を形成する。引き
続き、コンクリートを吹き付けてフレーム体１６の残り
の部分を覆い、第４吹付コンクリート層１４を形成する
（図５中の）。

【００３１】「ＰＳアンカー打設工程（第五の工程）」
地山１に削孔した前記孔２５内にモルタル等を充填した
後、ＰＣ鋼撚り線１７ａをアンカー設置部材２２の筒部
２２ａから地山１に削孔した孔２５内に挿入し、その基
端部をアンカー設置部材２２に仮固定する。

【００３２】このとき、上向きに打設するＰＣ鋼撚り線
１７ａの仮固定手段として、例えば以下のようなものを
用いる。図６に示すように、ＰＣ鋼撚り線１７ａの基端
部に雄ネジＭを形成しておき、この雄ネジＭに仮固定用
ナット２７を螺着させる。さらに、中央部に仮固定用ナ
ット２７の外径よりも小さな穴２８ａが形成された仮固
定金具２８を用い、穴２８ａにＰＣ鋼撚り線１７ａを通
して、これをアンカー設置部材２２のプレート部２２ｂ
に形成した仮固定金具取付穴２４，２４にボルト２９，
２９で固定する。これにより、仮固定用ナット２７が仮
固定金具２８に係止されて、ＰＣ鋼撚り線１７ａが抜け
落ちることがない。

【００３３】仮固定後、ＰＣ鋼撚り線１７ａにプレスト
レスを導入する際には、仮固定金具２８および仮固定用
ナット２７を取り除き、図示しないプレストレス導入手
段によってＰＣ鋼撚り線１７ａを緊張させて所定のプレ
ストレス（例えば１００ｔ）を導入した状態で、図２に
示したように、ＰＣ鋼撚り線１７ａに固定用グリップ２
６を取り付けてＰＳアンカー１７を定着させる（図５中
の）。これにより、図１に示した領域Ａの掘削面２に
支保壁１０が構築されたことになる。

【００３４】〔領域Ｂ，Ｃ・・・Ｎの覆工〕このように
して領域Ａの覆工を完了した後、下方の地山１を一定深
さ掘削して次の領域Ｂを形成する。この領域Ｂにおいて
も、領域Ａと同様に、上記の第１吹付コンクリート層形
成工程、ロックアンカー打設工程、フレーム体建込工
程、第２ないし第４吹付コンクリート層形成工程、およ
びＰＳアンカー打設工程によって覆工を行っていく。さ
らに、領域Ｂの覆工完了後、同様に掘削を繰り返し、最
下部領域である領域Ｎまで各領域毎に上記各工程によっ
て覆工を施すことによって、超大断面の地下空洞全体を
覆工する支保壁１０が構築される。

【００３５】次に、上述した支保壁１０の構造およびそ
の施工方法により得られる効果について述べる。支保壁
１０は、第１吹付コンクリート層１１と、地山１に向け
て打設されたロックアンカー１５と、格子状に組み立て
られたフレーム体１６と、フレーム体１６を覆うよう形
成された第２吹付コンクリート層１２，第３吹付コンク
リート層１３，第４吹付コンクリート層１４と、地山１
に向けて打設されてプレストレスが導入されたＰＳアン
カー１７とから構成されている。そして、フレーム体１
６を構成する縦方向ラティスガーダ２０と横方向ラティ
スガーダ２１との交点に、アンカー設置部材２２がその
筒部２２ａを第１吹付コンクリート層１１に当接させて
設けられ、このアンカー設置部材２２にＰＳアンカー１
７が設置された構成となっている。また、このような支
保壁１０を、第１吹付コンクリート層形成工程、ロック
アンカー打設工程、フレーム体建込工程、第２ないし第
４吹付コンクリート層形成工程、およびＰＳアンカー打
設工程によって構築していく構成となっている。このよ
うな支保壁１０では、地山１に固定されたＰＳアンカー
１７が、そのプレストレスによって掘削に伴って生じる
掘削面２の緩み域を拘束して地山１の岩塊が滑り動くこ
とを抑制するようになっている。そして、フレーム体１
６によって、第１吹付コンクリート層１１，第２吹付コ
ンクリート層１２，第３吹付コンクリート層１３，第４
吹付コンクリート層１４，ロックアンカー１５，ＰＳア
ンカー１７が一体化される。さらに、ＰＳアンカー１７
はフレーム体１６の交点に固定されているので、ＰＳア
ンカー１７にかかる１００ｔ程の大きな導入力は前記交
点を構成する縦方向ラティスガーダ２０および横方向ラ
ティスガーダ２１によって４方に分散・伝達されてフレ
ーム体１６全体に分散され、ＰＳアンカー１７の基端部
への地山応力の集中が抑制される。したがって、単にロ
ックボルトで掘削面２近傍のみの岩塊を固定する従来の
構造に比較して、上記支保壁１０では、地下空洞の広範
囲な緩み域全体を拘束して強固な支保構造を構成するこ
とができる。

【００３６】また、アンカー設置部材２２は、ＰＳアン
カー１７に対する支圧板として機能し、これを定着させ
るようになっているので、従来のように大型のベアリン
グプレートが不要となり、小型・軽量化したアンカー設
置部材２２によって施工性を向上させることができる。
しかも、このアンカー設置部材２２がフレーム体１６に
組み込まれて第４吹付コンクリート層１４に埋設される
構成となっているので、支保壁１０の見た目を向上させ
ることができる。さらに、アンカー設置部材２２の筒部
２２ａによって、第２ないし第４吹付コンクリート層形
成工程におけるコンクリート吹付時に、ＰＳアンカー１
７を打設するための孔を確保することができ、これによ
って施工性を向上させることができる。加えて、アンカ
ー設置部材２２に形成された接合プレート２２ｃ，２２
ｃにより、アンカー設置部材２２をフレーム体１６を構
成する縦方向ラティスガーダ２０と横方向ラティスガー
ダ２１との交点に、容易かつ確実に取り付けることがで
きる。

【００３７】さらに、ＰＳアンカー打設工程においてＰ
Ｓアンカー１７を前述した仮固定金具２８等の簡易かつ
軽量な部材でアンカー設置部材２２に仮固定するように
した。これにより、仮固定用のロックアンカーが不要と
なり、また吹付コンクリート面の整形あるいは均しモル
タルの打設といった作業も不要となるので、施工の手間
を省きコストを抑さえることができる。また、第２ない
し第３吹付コンクリート層形成工程においては、フレー
ム体建込工程で建て込んだフレーム体１６をいわば定規
とすることができるので、第２吹付コンクリート層１
２，第３吹付コンクリート層１３，第４吹付コンクリー
ト層１４の仕上がり形状を凹凸の少ないものとして支保
壁１０の見た目を向上させることができる。

【００３８】加えて、地下空洞を上部の領域Ａから下部
の領域Ｎまで領域毎に掘削・覆工を繰り返し行うので、
地下空洞における覆工作業領域の上方が常に支保される
ことにより作業の安全性を確保しながら大断面の地下空
洞を形成することができる。

【００３９】［第二の形態］次に、本発明に係る支保壁
の構造およびその施工方法の第二の実施の形態について
説明する。ここで、以下に説明する第二の実施の形態の
支保壁４０と、上記第一の実施の形態で説明した支保壁
１０との相違点はＰＳアンカー１７を設置するためのア
ンカー設置部材のみであり、他の構造および施工方法に
ついては同様であるので、前記相違点についてのみ説明
し、共通する構成についてはその説明を省略する。

【００４０】図７に示すように、支保壁４０は、第１吹
付コンクリート層１１と、地山１に向けて打設されたロ
ックアンカー１５と、格子状に組み立てられたフレーム
体１６と、フレーム体１６を覆うよう形成された第２吹
付コンクリート層１２，第３吹付コンクリート層１３，
第４吹付コンクリート層１４と、地山１に向けて打設さ
れてプレストレスが導入されたＰＳアンカー１７とから
構成されている。そして、図８に示すように、アンカー
設置部材４１が、フレーム体１６を構成する縦方向ラテ
ィスガーダ２０と横方向ラティスガーダ２１との交点に
設けられ、このアンカー設置部材４１にＰＳアンカー１
７が設置された構成となっている。

【００４１】図９に示すように、アンカー設置部材４１
は、金属製で、所定長を有した筒部４１ａと、筒部４１
ａの一端側に一体に設けられた矩形のプレート部４１ｂ
と、筒部４１ａからプレート部４１ｂの四隅に向けて放
射状に延出した板状の羽根部４１ｃ，４１ｃ，…と、こ
れら羽根部４１ｃに一体に取り付けられた鉄筋４１ｄ，
４１ｄ，…とから形成されている。鉄筋４１ｄ，４１
ｄ，…は、筒部４１ａの両端部と中間部に、それぞれ、
図７に示したＰＳアンカー１７と直交する面内におい
て、隣接する縦方向ラティスガーダ２０，横方向ラティ
スガーダ２１の主筋Ｓと平行に延在するよう配筋されて
いる。図９に示したように、プレート部４１ｂにはＰＳ
アンカー１７（図７参照）を仮固定するときに仮固定金
具２８（図６参照）を取り付けるための仮固定金具取付
穴２４，２４が形成されている。

【００４２】このアンカー設置部材４１は、プレート部
４１ｂをフレーム体１６の掘削面２から離間する側の面
に当接させ、筒部４１ａの端面を第１吹付コンクリート
層１１に当接させた状態で配設され、フレーム体１６に
溶接等によって一体化されている。

【００４３】このような構造からなる支保壁４０の施工
方法は、フレーム体建込工程において、フレーム体１６
に予めアンカー設置部材４１を組みつけておく以外は、
第一の形態で説明した支保壁１０の施工方法と全く同様
に行う。

【００４４】上述した支保壁４０の構造およびその施工
方法によれば、前記第一の形態で示した支保壁１０の構
造およびその施工方法と同様の効果を奏することができ
る。さらに、アンカー設置部材４１が、フレーム体１６
を構成する縦方向ラティスガーダ２０と横方向ラティス
ガーダ２１との交点に設けられ、このアンカー設置部材
４１にＰＳアンカー１７が設置された構成となってい
る。そして、アンカー設置部材４１には、ＰＳアンカー
１７と直交する方向に延在する鉄筋４１ｄ，４１ｄ，…
が備えられている。これにより、ＰＳアンカー１７に対
する支圧板として機能するアンカー設置部材４１が、鉄
筋４１ｄ，４１ｄ，…と、第２吹付コンクリート層１
２，第３吹付コンクリート層１３，第４吹付コンクリー
ト層１４を形成するために吹き付けられたコンクリート
とによって、いわば鉄筋コンクリート造となり、その支
圧力を一層高めることができる。

【００４５】なお、上記第一および第二の実施の形態に
おいて、支保壁１０，４０を構成する吹付コンクリート
層の層数については限定するものではなく、覆工厚さ，
施工手順等に応じて適宜設定すればよい。また、ロック
アンカー１５については、その材質、構造等、上記の形
態に限定するものではなく、必要とされる性能を得るた
めあるいは施工の容易化を図るために、例えばロックア
ンカー１５に代えてケーブル等、種々のものを採用する
ことが可能である。ＰＳアンカー１７についても同様
で、ＰＣ鋼撚り線１７ａに代えて、ＰＣ鋼線，ＰＣ鋼棒
等を採用してもよい。加えて、ＰＳアンカー１７を定着
させるアンカー設置部材２２，４１の形状についても、
同様に、いかなる形状のものを用いてもよい。さらに、
アンカー設置部材２２，４１の筒部２２ａ，４１ａにつ
いては、第２吹付コンクリート層１２，第３吹付コンク
リート層１３，第４吹付コンクリート層１４のコンクリ
ート吹付時に、ＰＳアンカー１７を打設するための孔を
確保できるのであれば、金属製以外であってもよい。さ
らに、フレーム体１６は、縦方向ラティスガーダ２０お
よび横方向ラティスガーダ２１のようなラティス状の鉄
筋構造材で構成したが、例えばトラス状の鉄筋構造材や
Ｈ鋼等の型鋼からなる鉄骨構造材等、他の鋼製構造材で
もよい。そして、フレーム体１６を四角形状の格子に構
築したが、他の形状の格子状に形成しても構わない。例
えば、三角形状の格子でもよい。

【００４６】また、上記の各形態では、本発明を地下空
洞の覆工壁に適用した場合について説明したが、本発明
はこれに限られることなく、他の支保壁、例えばトンネ
ルの支保壁や、連続地中壁の山止め壁等にも適用するこ
とができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る支
保壁の構造によれば、第一の吹付コンクリート層と、地
山に向けて打設したロックアンカーと、一方向に延びる
鋼製構造材を格子状に組み立ててロックアンカーに固定
してなるフレーム体と、該フレーム体を覆うよう形成さ
れた第二の吹付コンクリート層と、プレストレスを導入
した長尺のＰＳアンカーとを備えてなり、第一の吹付コ
ンクリート層に当接させた筒部と、平板状のプレート部
とを備えてなるアンカー設置部材をフレーム体の鋼製構
造材の交点に配設し、該アンカー設置部材にＰＳアンカ
ーを設置する構成とした。このような支保壁の構造で
は、地山に打設されてプレストレスが導入されたＰＳア
ンカーによって掘削面の緩み域を拘束するようになって
いる。そして、フレーム体によって、第一の吹付コンク
リート層，第二の吹付コンクリート層，ロックアンカ
ー，ＰＳアンカーを一体化することができる。また、Ｐ
Ｓアンカーは鋼製構造材の交点に固定されるので、導入
力は交点を構成する鋼製構造材によって周囲に分散・伝
達される。これにより、支保壁全体が一体となって地下
空洞の広範囲なゆるみ域全体を拘束し、地山応力を分散
させて集中荷重や部分的な変位を抑制するとともに、鋼
製構造材自体が支保効果を向上させているので、大断面
の地下空洞においても強固な支保構造を得ることができ
る。また、アンカー設置部材がＰＳアンカーに対する支
圧板として機能し、これを定着させるようになっている
ので、従来のように大型のベアリングプレートが不要と
なり、小型・軽量化したアンカー設置部材によってＰＳ
アンカーの固定が可能となり、施工性および安全性を向
上させることができる。加えて、アンカー設置部材の筒
部によって、第二の吹付コンクリート層を形成するため
にコンクリートを吹き付けるに際し、ＰＳアンカーを打
設するための孔を確保することができ、これによって施
工性を向上させることができる。

【００４８】請求項２記載の支保壁の構造によれば、ア
ンカー設置部材のプレート部に、フレーム体の鋼製構造
材に接合するための接合プレートを形成する構成とし
た。これにより、アンカー設置部材をフレーム体の鋼製
構造材の交点に、容易かつ確実に取り付けることができ
る。

【００４９】請求項３記載の支保壁の構造によれば、ア
ンカー設置部材に、ＰＳアンカーと直交する方向に延在
する鉄筋を一体に設ける構成とした。これにより、ＰＳ
アンカーに対する支圧板として機能するアンカー設置部
材が、前記鉄筋と、第二の吹付コンクリート層を形成す
るために吹き付けられたコンクリートとによっていわば
鉄筋コンクリート造となり、その支圧力を一層高めて前
記請求項１に係る効果をより顕著なものとすることがで
きる。

【００５０】請求項４記載の支保壁の施工方法によれ
ば、支保壁を、第一の吹付コンクリート層形成工程、ロ
ックアンカー打設工程、フレーム体建込工程、第二の吹
付コンクリート層形成工程、およびＰＳアンカー打設工
程によって構築していく構成となっている。そして、フ
レーム体建込工程においては、格子状のフレーム体を、
その交点に組み込んだアンカー設置部材の筒部の先端を
第一の吹付コンクリート層に当接させた状態で建て込む
ようにした。これにより、第二の吹付コンクリート層形
成工程でコンクリートを吹き付けるに際しては、アンカ
ー設置部材の筒部によってＰＳアンカーを打設するため
の孔を確保することができ、施工性を向上させることが
できる。また、第二の吹付コンクリート層形成工程で
は、格子状のフレーム体を定規とすることができ、吹付
コンクリートの仕上がり形状を向上させて凹凸を低減さ
せることができる。さらに、ＰＳアンカー打設工程で
は、ＰＳアンカーの基端部をアンカー設置部材に仮固定
するので、簡易な部材で仮固定が可能となり、仮固定用
のロックボルト等の特殊な部材等が不要となるととも
に、吹付コンクリート層表面の整形等の作業が不要とな
り、仮固定作業の効率化および施工コストの低減等を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る支保壁の構造の一形態を示す概略
断面図である。

【図２】同支保壁の構造の第一の形態の要部を示す拡大
断面図である。

【図３】同支保壁を構成する格子状のフレーム体を示す
立面図である。

【図４】前記フレーム体に組み込まれるアンカー設置部
材の一例を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る支保壁の施工方法の一形態におけ
る施工手順を説明するための斜視図である。

【図６】前記アンカー設置部材でＰＳアンカーの仮固定
構造を示す断面図である。

【図７】同支保壁の構造の第二の形態の要部を示す拡大
断面図である。

【図８】同支保壁を構成する格子状のフレーム体を示す
立面図である。

【図９】前記フレーム体に組み込まれるアンカー設置部
材の一例を示す斜視図である。

【図１０】従来の支保壁の構造を示す概略断面図および
ＰＣアンカーおよびロックボルトの打設配置図である。

【図１１】従来のＰＣアンカーの仮固定構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 地山 ２ 掘削面 １０，４０ 支保壁 １１ 第１吹付コンクリート層（第一の吹付コンクリー
ト層） １２ 第２吹付コンクリート層（第二の吹付コンクリー
ト層） １３ 第３吹付コンクリート層（第二の吹付コンクリー
ト層） １４ 第４吹付コンクリート層（第二の吹付コンクリー
ト層） １５ ロックアンカー １６ フレーム体 １７ ＰＳアンカー ２０ 縦方向ラティスガーダ（鋼製構造材） ２１ 横方向ラティスガーダ（鋼製構造材） ２２，４１ アンカー設置部材 ２２ａ，４１ａ 筒部 ２２ｂ，４１ｂ プレート部 ２２ｃ 接合プレート ４１ｄ 鉄筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垣見 康介 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 長谷川 誠 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 征矢 雅宏 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 藤野 晃 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 小島 英郷 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削面にコンクリートが吹き付けられて
   形成された第一の吹付コンクリート層と、 該第一の吹付コンクリート層から地山に向けて打設され
   たロックアンカーと、 一方向に延びる鋼製構造材が前記第一の吹付コンクリー
   ト層に沿って格子状に組み立てられて前記ロックアンカ
   ーに固定された構成からなるフレーム体と、 コンクリートが該フレーム体を覆うように一層以上吹き
   付けられて形成された第二の吹付コンクリート層と、 基端部を前記フレーム体の鋼製構造材の交点に位置させ
   て地山に向けて打設され、プレストレスが導入された長
   尺のＰＳアンカーとを備えてなり、 該ＰＳアンカーが打設される前記フレーム体の鋼製構造
   材の交点には、一端を前記第一の吹付コンクリート層に
   当接させた筒部と、該筒部に一体に形成されて前記鋼製
   構造材の前記掘削面から離間する側に配設された平板状
   のプレート部とを備えてなるアンカー設置部材が配設さ
   れ、該アンカー設置部材に前記ＰＳアンカーが設置され
   ていることを特徴とする支保壁の構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の支保壁の構造において、
   前記アンカー設置部材の前記プレート部に、該アンカー
   設置部材を前記フレーム体の鋼製構造材に接合するため
   の接合プレートが形成されていることを特徴とする支保
   壁の構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載の支保壁の構造において、
   前記アンカー設置部材に、前記ＰＳアンカーと直交する
   方向に延在して前記第二の吹付コンクリート層に埋設さ
   れた鉄筋が一体に設けられていることを特徴とする支保
   壁の構造。
4. 【請求項４】 掘削面にコンクリートを吹き付けて第一
   の吹付コンクリート層を形成する第一の工程と、 前記第一の吹付コンクリート層の表面から地山に向けて
   ロックアンカーを打設する第二の工程と、 格子状に組まれた鋼製構造材からなり、これら鋼製構造
   材の交点にＰＳアンカーを設置するためのアンカー設置
   部材が取り付けられてなるフレーム体を、前記アンカー
   設置部材に形成された筒部の先端を前記第一の吹付コン
   クリート層に当接させた状態で、該第一の吹付コンクリ
   ート層の表面に沿って配設して前記ロックアンカーに固
   定する第三の工程と、 前記第一の吹付コンクリート層上にコンクリートを一層
   以上吹き付けて前記フレーム体を覆うよう第二の吹付コ
   ンクリート層を形成する第四の工程と、 前記アンカー設置部材から地山中に長尺のＰＣ鋼材を打
   設するとともに、該ＰＣ鋼材の基端部を前記アンカー設
   置部材に仮固定した後、該ＰＣ鋼材にプレストレスを導
   入して前記基端部を固定することによってＰＳアンカー
   を打設する第五の工程とを備えることを特徴とする支保
   壁の施工方法。