JPH11181773A - 山留構造及び山留工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度条件の向上により物量低減を図れる山留
構造を提供する。 【解決手段】 土水圧荷重の加わる方向に凸となるアー
チ形断面のプレキャスト版１０を面内に連ねて展開する
ことで山留壁１１を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート造の
山留壁を備えた山留構造及びそれを構築するための山留
工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、地中掘削した溝内に鉄筋かご
を設置し、泥水中で溝内に現場コンクリートを打設する
ことにより、垂直平板状の山留壁を構築している。図８
は従来の建物の地下部の断面図である。図８において、
１で示すものが上記手順で施工した山留壁である。この
山留壁１は、根切り時に周囲地盤７からの土水圧荷重を
支え、地下建設後は地下外壁２及び梁３等と共に土水圧
荷重に対抗している。４は基礎マットである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の山留壁１は泥水
中での現場打コンクリートで構築していたので、コンク
リートの品質管理が難しく、十分な強度向上が望めなか
った。また、周囲地盤よりの土水圧荷重は、平板状の山
留壁１に対して面外荷重として作用するので、山留壁１
に大きな面外曲げ／剪断応力が発生していた。従って、
それに対応して壁厚や配筋量を増大させなくてはなら
ず、物量アップによる経済性の悪化を招いていた。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、強度条件の
向上により物量低減を図れるようにした山留構造及び山
留工法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の山留構
造は、土水圧荷重の加わる方向に凸となるアーチ形断面
のプレキャスト版を面内に連ねて展開することで山留壁
を構成したことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明の山留構造は、請求項１に
おいて、前記プレキャスト版が水平断面アーチ形をな
し、該プレキャスト版を水平方向に連ねて配設すること
で山留壁を構成し、各プレキャスト版の水平方向の端部
を荷重支持材で支持したことを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明の山留構造は、請求項２に
おいて、前記プレキャスト版が山留壁を複数に分割した
高さのセグメントとして構成され、該セグメントを多数
段積みすることで前記山留壁を構成したことを特徴とす
る。

【０００８】請求項４の発明の山留構造は、請求項３に
おいて、前記段積みしたセグメントをシース筋により緊
結したことを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明の山留構造は、請求項１〜
４のいずれかにおいて、前記山留壁を建屋の本設山留壁
の少なくとも一部としたことを特徴とする。

【００１０】請求項６の発明の山留工法は、山留壁構築
用に掘削した溝内に、水平断面アーチ形のプレキャスト
版を、土水圧荷重の加わる方向に凸となる姿勢で水平方
向に連続して挿入設置することにより山留壁を構築する
ことを特徴とする。

【００１１】請求項７の発明の山留工法は、請求項６に
おいて、前記プレキャスト版を、山留壁を複数に分割し
た高さのセグメントとして構成し、該セグメントを多数
段積みすることにより前記山留壁を構築することを特徴
とする。

【００１２】請求項８の発明の山留工法は、請求項７に
おいて、前記セグメントを段積みした後、段積みしたセ
グメントをシース筋により緊結することを特徴とする。

【００１３】請求項９の発明の山留工法は、先に挿入設
置するセグメントに前記シース筋をセットしておき、該
シース筋をガイドとして後のセグメントを挿入設置する
ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は第１実施形態の山留構造を示
す。この山留構造では、周囲地盤７よりの土水圧荷重Ｗ
の加わる方向に凸となる水平断面アーチ形（本例では円
弧形）のプレキャスト版１０を、垂直面内にて水平方向
に連続して配設することで山留壁１１を構成している。
そして、各プレキャスト版１０の両端を、建物２０の柱
（荷重支持材）２１あるいは床スラブ２２で支持するこ
とにより、土水圧荷重Ｗに対抗させている。なお、プレ
キャスト版１０を支持する手段としては、その他に、
杭、壁、アースアンカー等も利用できる。また、アーチ
形断面のプレキャスト版１０の内側空間１２は、ケーブ
ルスペースや配管スペースなどのユーティリティスペー
スとして有効利用することができる。

【００１５】前記プレキャスト版１０は高さ方向に一体
のものとしてもよいが、揚重設備の能力によっては、プ
レキャスト版１０を、山留壁を複数に分割した高さのセ
グメントとして構成してもよい。その場合は、各平面位
置においてセグメントを多数段積みすることにより山留
壁を構築することができる。

【００１６】図２はその施工例を示す。施工手順として
は、最初に（ａ）に示すように、地中掘削により山留壁
用の溝３０を、泥水３１を注入しながら掘削する。次い
で、（ｂ）に示すように、シース筋１６を用いて最下段
のプレキャスト版（セグメント）１０を揚重機で溝３０
内に吊込む。この際、シース筋１６の下端は、プレキャ
スト版１０を貫通した上で、プレキャスト版底部の定着
板１５に固定しておく。３２はシース筋を吊込むために
利用する架台であり、３３はストッパである。

【００１７】次に、（ｃ）に示すように、シース筋１６
を各プレキャスト版１０の貫通孔１０ｃに通しながら、
プレキャスト版１０を、シース筋１６をガイドとして揚
重機で順次吊込む。そして、全部のプレキャスト版１０
を設置したら、シース筋１６に緊張力を付与して、段積
みしたプレキャスト版１０を緊結し一体化する。これに
より山留壁１１（図１参照）が構築される。

【００１８】なお、隣接するプレキャスト版１０の合わ
せ部は、シアコネクタや溶接等の継手手段により接合す
る。特に止水性確保の場合は溶接が有効である。

【００１９】また、柱スパンが大きい場合には、図１の
ように曲率半径の大きいアーチ形断面のプレキャスト版
１０を用いることになるが、図３に示すように、柱２１
の間に間柱２３を有し、実質的な柱スパンが短い場合に
は、曲率半径の小さいアーチ形断面のプレキャスト版１
０Ｂを用いて山留壁１１Ｂを構築してもよい。

【００２０】上記のようにアーチ形断面のプレキャスト
版１０により山留壁１１を構築した場合、アーチ効果に
より山留壁１１の曲げ応力が低減する。また、プレキャ
スト版１０自体が気中コンクリートよりなるから、品質
が向上し、強度が高まる。従って、そのまま本設の山留
壁として利用することができる。図４（ａ）、（ｂ）
は、プレキャスト版１０よりなる仮設山留壁の内側に沿
うように地下外壁１３を設け、両者で本設山留壁を構成
した合わせ壁工法の例を示している。

【００２１】仮設山留壁であるプレキャスト版１０の厚
さをｔ１、地下外壁１３の厚さをｔ２とした場合、土水
圧荷重Ｗによる応力は、壁の円周方向に圧縮軸力として
作用し、この軸力は柱支持点の位置で別々に支持されて
いるので、両壁とも全断面（ｔ１＋ｔ２）有効に作用す
る。従って、曲げ応力が減少し、仮設山留壁の厚みも薄
くできる。それに対して、図４（ｃ）に示す従来の山留
壁の場合は、有効壁厚がα×（ｔ１＋ｔ２）と低減する
ため、仮設山留壁１の厚さも大きくしておく必要がある
（但し、α＜１）。

【００２２】図５のモデルを用いて、本発明のアーチ形
の山留壁と従来の平板状の山留壁の作用の違いを簡単に
説明する。 （ａ）の本発明（アーチ形）の場合は許容応力度ｆＮ＝
Ｆｃ／３（軸力の場合）となり、（ｂ）の従来例の場合
は許容応力度ｆＳ＝Ｆｃ／３０（剪断応力の場合）とな
る（但し、Ｆｃはコンクリート圧縮強度）。従って、壁
単位幅当たりのアーチ形に対する従来形の山留壁物量を
比較すると、 従来形／アーチ形＝〔（Ｆｃ／３０）／（Ｆｃ／３）〕×（πｌ／２）／ｌ ＝０．１５７（物量比） となり、本発明の方が物量の低減が図れることが分か
る。

【００２３】なお、上記実施形態では、アーチ形として
円弧の場合を示したが、その他の多角形状にしても物量
低減効果が期待できる。図６は台形断面のプレキャスト
版４０の場合、図７は三角形断面のプレキャスト版５０
の場合を示す。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は山留壁を
アーチ形（多角形を含む）断面のプレキャスト版で構成
したので、土水圧荷重に対する応力軽減を図ることがで
きる。従って、壁厚や配筋量を減少することができ、物
量の低減によるコストダウンが図れる。また、応力低減
により間柱及び仮設切梁等を廃止することが可能となる
ので、鉄筋コンクリート工事や型枠工事の削減が図れる
と共に、施工時の作業空間が十分にとれ、作業性の向上
が図れる。また、事前にプレキャスト版を製作して山留
壁用掘削溝内に設置できるため、現場コンクリート打設
山留工法と比較して、コンクリート品質の高い山留壁が
構築できる。更に、コンクリート品質が向上することに
より、山留壁の本設利用が可能となり、仮設山留壁の物
量の削減も可能となる。また、アーチ形のプレキャスト
版の内側空間をユーティリティスペースとして利用する
ことができ、例えば、地下変電所及び地下発電所等のケ
ーブルスペースや配管スペースとして利用することがで
きる。また、アーチ形のプレキャスト版よりなる山留壁
の寸法は、柱スパンや間柱の間隔に応じて自由に設定で
きるため、フレキシブルな建屋平面計画が可能となる。

【００２５】また、プレキャスト版を積み重ね可能なセ
グメントに分割することにより、設計応力に対して部位
ごとにコンクリート強度及び断面を決定できる。例え
ば、土水圧荷重の大きな深部に設置するセグメントは強
度アップを図り、土水圧荷重の小さな浅部に設置するセ
グメントは強度軽減を図ることができる。従って、それ
により、経済的な山留壁が構築できる。また、セグメン
トは現場で設置し、シース筋を緊張するだけ（乾式工
法）で山留壁を構築できるので、工期を大幅に短縮でき
る。また、現場以外の場所で、事前にセグメントを製作
できるため、狭隘な現場でも施工可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の山留構造の部分構成図
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視
断面図である。

【図２】 前記構造の山留壁の施工工程図で、（ａ）〜
（ｃ）は工程順に示す側断面図である。

【図３】 図１の場合よりスパンが短い場合の例を示す
部分構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ
Ｉｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。

【図４】 本発明の強度上のメリットを説明するための
図で、（ａ）は本発明の山留壁の要部水平断面図、
（ｂ）は側断面図、（ｃ）は従来の山留壁の側断面図で
ある。

【図５】 本発明の強度上のメリットを説明するための
図で、（ａ）は本発明の山留壁のモデル図、（ｂ）は従
来の山留壁のモデル図である。

【図６】 本発明の他の実施形態の山留構造の平断面図
である。

【図７】 本発明の他の実施形態の山留構造の平断面図
である。

【図８】 従来の山留壁を含む建物の地下部の側断面図
である。

【符号の説明】

１０ プレキャスト版 １１ 山留壁 １３ シース筋 ２０ 建屋 ２１ 柱（荷重支持材） ２２ 床スラブ（荷重支持材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 治男 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 青柳 隆之 東京都千代田区内幸町二丁目１番４号 東 電設計株式会社内 (72)発明者 吉田 繁 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 嶋崎 保義 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 村上 一夫 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 鳥居 和敬 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土水圧荷重の加わる方向に凸となるアー
   チ形断面のプレキャスト版を面内に連ねて展開すること
   で山留壁を構成したことを特徴とする山留構造。
2. 【請求項２】 前記プレキャスト版が水平断面アーチ形
   をなし、該プレキャスト版を水平方向に連ねて配設する
   ことで山留壁を構成し、各プレキャスト版の水平方向の
   端部を荷重支持材で支持したことを特徴とする請求項１
   記載の山留構造。
3. 【請求項３】 前記プレキャスト版が山留壁を複数に分
   割した高さのセグメントとして構成され、該セグメント
   を多数段積みすることで前記山留壁を構成したことを特
   徴とする請求項２記載の山留構造。
4. 【請求項４】 前記段積みしたセグメントをシース筋に
   より緊結したことを特徴とする請求項３記載の山留構
   造。
5. 【請求項５】 前記山留壁を建屋の本設山留壁の少なく
   とも一部としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載の山留構造。
6. 【請求項６】 山留壁構築用に掘削した溝内に、水平断
   面アーチ形のプレキャスト版を、土水圧荷重の加わる方
   向に凸となる姿勢で水平方向に連続して挿入設置するこ
   とにより山留壁を構築することを特徴とする山留工法。
7. 【請求項７】 前記プレキャスト版を、山留壁を複数に
   分割した高さのセグメントとして構成し、該セグメント
   を多数段積みすることにより前記山留壁を構築すること
   を特徴とする請求項６記載の山留工法。
8. 【請求項８】 前記セグメントを段積みした後、段積み
   したセグメントをシース筋により緊結することを特徴と
   する請求項７記載の山留工法。
9. 【請求項９】 先に挿入設置するセグメントに前記シー
   ス筋をセットしておき、該シース筋をガイドとして後の
   セグメントを挿入設置することを特徴とする山留工法。