JPH1161855A - 地下空間の構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削面を防護する土留作業に要する手間や費
用を軽減し、経済性や施工性に優れた地下空間の構築工
法を提供する。 【解決手段】 内側鋼板１３と、外側鋼板１２と、これ
らの間に所定の間隔が保持されるように介在する、コン
クリートが流通可能な開口部１７を有する幅止め用の中
鋼板１４とからなる鋼箱１１を、掘削面に沿って土留材
として連続設置し、設置した鋼箱１１の内部にコンクリ
ートを打設して、一体化した鋼コンクリート地下壁２１
を形成し、しかる後に、鋼コンクリート地下壁２１に接
続して床スラブ２２及び天井スラブ２３を形成して地下
空間とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地下空間の構築
工法に関し、特に、地下室などの簡易な地下空間の構築
に適した地下空間の構築工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、敷地の高度利用の要請の高まりに
よって、特に地価の高い都市部等においては、地下室等
の地下空間を構築するための工事が増加しつつあり、個
人住宅の分野においても、その需要が増大している。

【０００３】そして、このような地下空間は、特に個人
住宅の場合、狭い敷地内に安価かつ迅速に構築すること
が求められており、現場打ちコンクリート工法から、コ
ンクリート製や鋼製の部材を用いたプレハブ工法に、そ
の主流が移行しつつある。

【０００４】また、これらの工法によれば、いずれも、
地盤を掘削し、掘削面を覆う土留材を設置して当該掘削
面を防護した後、型枠の組立やコンクリートの打設作
業、あるいはプレハブ部材の組立作業が行われることに
なるが、特に簡易な地下空間の場合、このような地盤の
掘削深さは、数ｍ程度の浅いものであるため、土留材と
して、Ｈ鋼横矢板や軽量鋼矢板が使用されることにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の地下空間の構築工法によれば、経済性や施工性の面
で改良の余地があり、特に、Ｈ鋼横矢板や軽量鋼矢板
は、仮設部材として用いられ、地下空間の完了後は撤去
されるべきものであるため、その設置作業や撤去作業の
手間や費用を軽減することが重要である。

【０００６】そこで、この発明は、かかる従来の課題に
着目してなされたもので、掘削面を防護する土留作業に
要する手間や費用を軽減し、経済性や施工性に優れた地
下空間の構築工法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、内側鉄板
と、外側鉄板と、これらの間に所定の間隔が保持される
ように介在する、コンクリートが流通可能な開口を有す
る幅止め用の板状鉄部材とからなる鉄箱を、掘削面に沿
って土留材として連続設置し、設置した鉄箱の内部にコ
ンクリートを打設して、前記掘削面を覆う一体化した鉄
コンクリート地下壁を形成し、しかる後に、前記鉄コン
クリート地下壁に接続して床スラブ及び天井スラブを形
成することを特徴とする地下空間の構築工法にある。

【０００８】そして、この発明の地下空間の構築工法に
よれば、掘削作業が終了した掘削面に沿って、予め工場
等において製作された鉄箱を建込んで設置する。

【０００９】ここで、鉄箱は、内側鉄板と、外側鉄板
と、幅止め用の板状鉄部材とからなり、この幅止め用の
板状鉄部材は、例えばエキスパンドメタルや、鉄板、連
続折曲げ鋼薄鉄板、山形鉄板、溝形鉄板等の板状ないし
は面状の鉄部材や鋼製部材に、コンクリートが流通可能
な大きさの穴を開口形成してなるもので、形成すべき鉄
コンクリート地下壁の厚さに相当する幅を備えていて、
これを縦方向に延長するように複数並行に配置すること
により、土圧や支保部材からの外圧、あるいは内部に打
設されたコンクリートによる内圧に耐えて、内側鉄板と
外側鉄板との間の間隔を強固に保持するように構成され
ている。

【００１０】また、このような鉄箱の建込み作業は、各
種の建込み重機を使用して容易に行うことができるとと
もに、必要に応じてその底部を掘削地盤に押し込み、当
該鉄箱を所定の土留め位置にセットした後、例えばパイ
プサポート等の支保工材を用いて強固に固定する。

【００１１】なお、隣接する鉄箱は、例えば内側鉄板や
外側鉄板の表面の接続部分に沿って継手板を押しつけて
密着させ、これを溶着することによって容易に連続一体
化してゆくことができる。

【００１２】そして、掘削面に沿ってこれの全周を覆う
ようにして鉄箱を連続設置したら、これを型枠として内
部にコンクリートを打設する作業を行うが、幅止め用の
板状鉄部材には、コンクリートが流通可能な開口が形成
されていることから、打設されたコンクリートは、連続
設置した鉄箱の全周にわたって容易に流動してゆくこと
により充填され、コンクリートの硬化によってコンクリ
ートが連続するとともに鉄箱と一体化した鉄コンクリー
ト地下壁が形成されることになる。

【００１３】すなわち、この発明によれば、中空土留材
としての鉄箱を使用し、これにコンクリートを打設して
地下壁を形成するので、プレハブ化と現場工程とを組合
わせて、精度が高く経済性のある地下壁を容易に形成し
てゆくことが可能になる。

【００１４】そしてさらに、コンクリートが硬化した
ら、鉄箱を支持固定していた支保工材のみを仮設部材と
して撤去し、鉄コンクリート地下壁に接続して床スラブ
及び天井スラブを形成することにより、地下空間が構築
されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の好ましい実施の
形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
この実施形態によれば、一例として、個人住宅の敷地内
に地下室１０を地下空間として設けるべく採用されたも
ので、まず、図１に示すように、敷地内の地盤を例えば
３ｍ程度の深さで掘削してゆくとともに、これの掘削面
に沿って鋼箱１１を土留材として連続設置してゆく作業
を行なう。

【００１６】そして、かかる掘削作業は、例えばバック
フォーなどの掘削重機を用いて容易に行うことができ、
また鋼箱１１の設置作業は、各種の吊り重機を用いて鋼
箱１１を所定の位置に建込み、上方から押さえつけてそ
の底部を掘削地盤に押し込むことにより、容易に行うこ
とができる。

【００１７】ここで、鋼箱１１は、例えば高さ２．８
ｍ、長さ２ｍ程度の大きさの鋼板を外側鋼板１２及び内
側鋼板１３として、これらの間に、幅２０ｃｍ程度の大
きさの幅止め用の板状鉄部材としての中鋼板１４を、当
該鋼箱１１の立設状態において縦方向に延長するように
してサンドイッチ状に複数平行に挟み込むことによりボ
ックス状に形成され、また、上記立設状態における両側
端部には端部鋼板１５が（図２参照）、底部には底鋼板
１６が各々取り付けられている。なお、外側鋼板１２は
内側鋼板１３よりも、後述する天井スラブ２３の厚さ分
だけ高くなるように組立てられることになる。

【００１８】また、これらの中鋼板１４及び端部鋼板１
５には、円形の開口部１７が、複数段開口形成されてお
り、これをコンクリートの流通穴として、これらの中鋼
板１４によって遮られれることなく、コンクリートを鋼
箱１１の内部全体に容易に充填することが可能になると
ともに、端部鋼板１５にも円形の開口部１７が形成され
ていることにより、隣接する鋼箱１１の端部鋼板１５の
開口部１７を一致させ、コンクリートを流通させて、隣
接する鋼箱１１に各々打設されたコンクリートの連続性
が容易に保持されるようになっている。

【００１９】このような鋼箱１１は、施工現場に搬入さ
れる前に、工場等において、土圧や支保部材からの外
圧、あるいは内部に打設されたコンクリートによる内圧
に耐え得るような強度で、予め組立製作されることにな
るが、例えば外側鋼板１２及び内側鋼板１３に対する、
中鋼板１４や端部鋼板１５、底鋼板１６等の組み付け作
業は、例えば中鋼板１４をコの字状に折り曲げ加工し、
その側片部分１８を介して外側鋼板１２及び内側鋼板１
３との間でボルト１９による接合を行ったり、フックボ
ルトや溶接によって容易に行うことができる。

【００２０】なお、中鋼板１４をコノ字状に折り曲げ加
工し、その側片部分１８を外側鋼板１２及び内側鋼板１
３の内面に当接させるようにして鋼箱１１を組み立てる
ことにより、土圧や支保部材からの外圧を安定して支持
して、外側鋼板１２と内側鋼板１３との間の間隔を強固
に保持することができるようになっている。

【００２１】また、掘削面の角部に位置する鋼箱１１
は、例えばその外側鋼板１２や内側鋼板１３として角部
の角度に応じて折り曲げたものを使用し、当該角部に沿
った形状の鋼箱１１として組み立てることになる。

【００２２】一方、建込み設置される各鋼箱１１を連続
一体化するには、図２に示すように、内側鋼板１３及び
外側鋼板１２の表面の接続部分に沿って、各々所定幅の
継手板２０を押しつけて密着させ、これを溶着すること
によって容易に連続一体化してゆくことができる。ここ
で、このような継手板２０は、先行設置される一方の鋼
箱１１の表面端部に予め工場溶接等により側方に突出す
る状態で溶着固定しておき、先行設置された当該鋼箱１
１の継手板２０の当該突出部分をガイドとして、後続す
る鋼箱１１を建込み設置し、しかる後に、継手板２０を
後続する鋼箱１１の表面に溶着固定して、隣接する鋼箱
１１を連続一体化するようにすることもできる。

【００２３】また、このようにして連続設置された鋼箱
１１は、パイプサポートなどの支保工材を用いて、掘削
面からの土圧を支持した状態で当該設置位置に強固に固
定されることになる。なお、このようにして設置された
鋼箱１１と掘削面との間に隙間が生じている場合には、
この隙間に適宜土砂が埋め戻されて、掘削面からの土圧
が、土留材としての鋼箱１１によってスムースに支持さ
れるようになっている。

【００２４】そして、掘削面に沿って全周を覆うように
して鋼箱１１を連続設置したら、これを型枠として内部
にコンクリートを打設する作業を行なう。かかるコンク
リートの打設作業は、コンクリートポンプやシュートを
用いて、鋼箱１１の上部の開口から容易に行うことがで
きるが、各鋼箱１１を構成する中鋼板１４には、コンク
リートの流通用の開口部１７が形成され、また、隣接す
る鋼箱１１同士は、端部鋼板１５のコンクリートの流通
用の開口部１７を介して連通しているため、打設された
コンクリートは、全周にわたって連続設置した鋼箱１１
の全体にスムースに流通して、コンクリートの連続性が
容易に保持されるとともに、コンクリートの硬化によっ
て、鋼箱１１とコンクリートが一体化した鋼コンクリー
ト地下壁２１が形成されることになる。

【００２５】鋼コンクリート地下壁２１を形成したら、
次に、鋼箱１１を支持固定していたパイプサポートなど
の支保工材を撤去し、鋼コンクリート地下壁２１の上端
部分と下端部分に接続するようにして、床スラブ２２及
び天井スラブ２３を形成する作業を行う。

【００２６】すなわち、床スラブ２２を形成するには、
図３に示すように、まず掘削底盤上に栗石や砕石を敷設
して基層２４を形成するとともに、この基層の上面を覆
って捨てコンクリート２５を打設して作業床を設ける。
なお、かかる作業床は、鋼箱１１内へのコンクリートの
打設作業に先立って設けておくこともできる。

【００２７】そして、捨てコンクリート２５の上面に、
床スラブ２２の厚さと略等しい高さで立設する折れ曲が
った縁部を有するベース鉄板２６を、その立設部分２７
が鋼箱１１の内面に沿うようにして載置するとともに、
立設部分２７の内側全域にコンクリートを打設して硬化
させることにより、床スラブ２２を容易に形成すること
ができる。なお、ベース鉄板２６を設置する際に、ベー
ス鉄板２６の立設部分２７の外周面と、鋼箱１１の内側
鋼板１３の内面との間には、水膨張シール２８を介在さ
せるとともに、コーキングを行い、さらに立設部分２７
の上端部分を鋼箱１１の内面に現場溶接３２することに
より、止水性が十分に確保されるようにする。

【００２８】一方、天井スラブ２３を形成するには、図
４に示すように、鋼箱１１の内側鋼板１３によって囲ま
れる領域を覆う大きさのスラブ鉄板２９を、これの縁部
に設けられた下方に折曲がる係止部分３０によって内側
鋼板１３の上端を外側から覆うようにしつつ、内鉄板１
３の上端部分に載置するとともに、スラブ鉄板２９の上
面には、エキスパンドメタルからなる折り曲げ板３１を
補強材として載置した後（図５参照）、外鉄板１２の天
端部分の高さまでコンクリートを打設して硬化させるこ
とにより（図１参照）、天井スラブ２３を容易に形成す
ることができる。なお、スラブ鉄板２９を設置する際
に、これを内側鋼板１３に現場溶接３３して強固に固定
するとともに、止水性を確保し、折り曲げ板３１もまた
スラブ鉄板２９に溶着しておくことにより、スラブコン
クリートの打設作業に先立って強固に固定しておく。

【００２９】このようにして、鋼コンクリート地下壁２
１と接続一体化して床スラブ２２及び天井スラブ２３を
設けることにより、地下室が形成されることになるが、
この実施形態によれば、中空土留材としての鋼箱１１を
使用し、これにコンクリートを打設して一体的なコンポ
ジット材としての鋼コンクリート地下壁２１を形成する
ので、プレハブ化と現場工程とを組合わせて、精度の高
い地下壁を容易に形成してゆくことができるとともに、
掘削面を防護する土留作業に要する手間や費用を容易に
軽減することができる。

【００３０】また、この実施形態によれば、地下室の周
囲が鋼製部材によって覆われていることにより、防水性
が高く湿気を生じさせないほど居住性に優れた地下空間
を得ることができる。

【００３１】さらに、土留材としての鋼箱１１は、中空
であるとともに各鋼板の厚さも土圧やコンクリート圧に
耐え得る厚さで十分であるため軽量であり、運搬や建込
みも容易でかつ使用するトラックやクレーンも小型のも
のを使用することができる。

【００３２】なお、この発明は、上記実施形態の実施の
態様のものに限定されるものではなく、請求項に記載さ
れた構成の範囲内において種々に変更して採用すること
ができる。例えば、床スラブ２２及び天井スラブ２３を
形成する際に、ベース鉄板２６やスラブ鉄板２９を用い
る必要は必ずしもない。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
地下空間の構築工法によれば、内側鉄板と、外側鉄板
と、これらの間に所定の間隔が保持されるように介在す
る、コンクリートが流通可能な開口を有する幅止め用の
板状鉄部材とからなる鉄箱を、掘削面に沿って土留材と
して連続設置し、設置した鉄箱の内部にコンクリートを
打設して、掘削面を覆う一体化した鉄コンクリート地下
壁を形成し、しかる後に、前記鉄コンクリート地下壁に
接続して床スラブ及び天井スラブを形成するので、プレ
ハブ化と現場工程とを組合わせて、地下壁を容易に形成
してゆくことができるとともに、掘削面を防護する土留
作業に要する手間や費用を容易に軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる地下空間の構築
工法によって構築される地下室を説明する破断断面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａに沿った断面図である。

【図３】地下壁と接続して床スラブを形成する状況を説
明する図１のＣ部拡大図である。

【図４】地下壁と接続して天井スラブを形成する状況を
説明する図１のＤ部拡大図である。

【図５】図１のＢ−Ｂに沿った断面図である。

【符号の説明】

１０ 地下室（地下空間） １１ 鋼箱（鉄箱） １２ 外側鋼板（外側鉄板） １３ 内側鋼板（内側鉄板） １４ 中鋼板（幅止め用板状鉄部材） １５ 端部鋼板 １６ 底鋼板 １７ 開口部 ２０ 継手板 ２１ 鋼コンクリート地下壁（鉄コンクリート地下壁） ２２ 床スラブ ２３ 天井スラブ ２６ ベース鋼板 ２９ スラブ鋼板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側鉄板と、外側鉄板と、これらの間に
   所定の間隔が保持されるように介在する、コンクリート
   が流通可能な開口を有する幅止め用の板状鉄部材とから
   なる鉄箱を、掘削面に沿って土留材として連続設置し、
   設置した鉄箱の内部にコンクリートを打設して、前記掘
   削面を覆う一体化した鉄コンクリート地下壁を形成し、
   しかる後に、前記鉄コンクリート地下壁に接続して床ス
   ラブ及び天井スラブを形成することを特徴とする地下空
   間の構築工法。