(57)【要約】【課題】切梁支保工を設けることなく、自立可能な土留壁構造を提供する。【解決手段】土留壁構造１０は、下方が掘削空間１に向かって進出するように傾斜した土留壁本体２０と、土留壁本体２０と交差するように設けられた扶壁３０とを備え、扶壁３０に埋設されたＨ型鋼３２が、土留壁本体２０に埋設されたＨ型鋼２２Ａと連結部材４０、４１により連結されている。土留壁本体２０が傾斜することにより、主働滑り崩壊面と土留壁本体２０との間の土砂の体積が減り、土留壁本体２０に作用する土圧が低減され、さらに、連結部材４０、４１により扶壁３０に伝達された土圧に対して、扶壁３０が周囲の地盤との摩擦力により抵抗するため、土留壁本体２０が自立することができる。【選択図】    図１
2010229626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造であって、
下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜した土留壁本体と、
少なくとも前記土留壁本体の前記掘削空間と反対側に一体に構築された扶壁とを備えることを特徴とする土留壁構造。
【請求項２】
請求項１記載の土留壁構造であって、
前記土留壁本体及び前記扶壁はソイルセメント壁からなり、
前記土留壁本体には芯材が埋設されていることを特徴とする土留壁構造。
【請求項３】
請求項２記載の土留壁構造であって、
前記芯材は、前記土留壁本体の前記扶壁が接続された部分に埋設され、
前記扶壁には芯材が埋設されており、
前記土留壁本体に埋設された芯材と、前記扶壁に埋設された芯材とは、連結部材により連結されていることを特徴とする土留壁構造。
【請求項４】
請求項１記載の土留壁構造であって、
前記土留壁本体及び前記扶壁は、複数の鋼矢板が連結されてなることを特徴とする土留壁構造。
【請求項５】
請求項１から４のうち何れか１項に記載の土留壁構造であって、
前記扶壁は、その一部が前記土留壁本体の主働滑り面よりも前記土留壁本体と反対の領域まで到達していることを特徴とする土留壁構造。
【請求項６】
地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造の構築方法であって、
地盤に下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜する第１の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第１の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、
前記第１の掘削孔と交差するように第２の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第２の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、
を備えることを特徴とする土留壁構造の構築方法。
【請求項７】
地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造の構築方法であって、
地盤に下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜する第１の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第１の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、
前記第１の掘削孔と交差するように第２の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第２の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、
前記第１の掘削孔内に芯材を建て込むステップと、
を備えることを特徴とする土留壁構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支保工を設けることなく自立可能な土留壁構造及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、立孔や地下構造物を構築する際には、周囲の地盤を支持するため、土留壁を構築するが、土留壁のみでは自立することができないので、土留壁内に切梁支保工を架け渡す必要がある。このような切梁支保工は、土留壁内を所定深さまで掘削する工程と、土留め壁の内部に切梁支保工を架け渡す工程とを繰り返すことにより、土留壁の内部に複数段、架け渡される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１―２０７５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のような切梁支保工を設けると、架設作業及び撤去作業に手間がかかるとともに、掘削作業が断続的となり施工期間が長期化する。また、切梁支保工が土留壁内側における作業の障害となって作業性が損なわれるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、切梁支保工を設けることなく、自立可能な土留壁構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の土留壁構造は、地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造であって、下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜した土留壁本体と、少なくとも前記土留壁本体の前記掘削空間と反対側に一体に構築された扶壁とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の土留壁構造において、前記土留壁本体及び前記扶壁はソイルセメント壁からなり、  前記土留壁本体には芯材が埋設されていてもよい。また、前記芯材は、前記土留壁本体の前記扶壁が接続された部分に埋設され、前記扶壁には芯材が埋設されており、前記土留壁本体に埋設された芯材と、前記扶壁に埋設された芯材とは、連結部材により連結されていてもよい。
また、前記土留壁本体及び前記扶壁は、複数の鋼矢板が連結されてなるものであってもよい。
また、前記扶壁は、その一部が主働滑り面よりも前記土留壁本体と反対の領域まで到達していてもよい。
【０００８】
また、本発明の土留壁構造の構築方法は、地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造の構築方法であって、地盤に下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜する第１の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第１の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、前記第１の掘削孔と交差するように第２の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第２の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、を備えることを特徴とする。
また、本発明の土留壁構造の構築方法は、地盤を掘削して掘削空間を形成する際に、前記掘削空間の周囲の地盤を支持するための土留壁構造の構築方法であって、地盤に下方が前記掘削空間に向かって進出するように傾斜する第１の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第１の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、前記第１の掘削孔と交差するように第２の掘削孔を削孔するとともに、削孔することにより発生した土砂とセメントミルクとを前記第２の掘削孔内で混合攪拌してソイルセメントを形成するステップと、前記第１の掘削孔内に芯材を建て込むステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、土留壁本体が傾斜することにより、主働滑り崩壊面と土留壁本体との間の土砂の体積が減り、土留壁本体に作用する土圧が低減され、さらに、連結部材により扶壁に伝達された土圧に対して、扶壁が周囲の地盤との摩擦力により抵抗するため、土留壁本体が自立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の土留壁構造を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の土留壁構造を示す鉛直断面図である。
【図３Ａ】土留壁構造を構築する方法を説明するための図（その１）である。
【図３Ｂ】土留壁構造を構築する方法を説明するための図（その２）である。
【図３Ｃ】土留壁構造を構築する方法を説明するための図（その３）である。
【図３Ｄ】土留壁構造を構築する方法を説明するための図（その４）である。
【図４Ａ】連結部材で連結されたＨ型鋼を建て込む方法を説明するための図である。
【図４Ｂ】連結部材で連結されたＨ型鋼を建て込む方法を説明するための図である。
【図５】土留壁本体を構築する際に用いられる掘削装置を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】扶壁内の芯材及び連結部材を省略した土留壁構造を示す図である。
【図７】扶壁及び土留壁本体を鋼矢板により構成した土留壁構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の土留壁構造の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、本実施形態の土留壁構造１０を示し、図１は斜視図、図２は土留壁に垂直な方向の鉛直断面図である。図１に示すように、本実施形態の土留壁構造１０は、土留壁本体２０と、土留壁本体２０から掘削空間と反対側へ向かって突出する扶壁３０とにより構成される。
【００１２】
土留壁本体２０は、主働滑り角θに比べて大きい傾斜角αで、下方が掘削空間１に向かって進出するように傾斜した板状に形成されたソイルセメント２１と、ソイルセメント２１内に水平方向に間隔をあけて、上下方向に延びるように埋設された複数のＨ型鋼２２と、これら複数のＨ型鋼２２の上部の掘削空間１側に取り付けられた腹起こし２３と、により構成される。
【００１３】
Ｈ型鋼２２はその表面が掘削空間１内に露出しており、腹起こし２３は各Ｈ型鋼２２の表面に固定されている。また、Ｈ型鋼２２は、少なくとも土留壁本体２０の扶壁３０が接続される位置に埋設されている。
【００１４】
扶壁３０は、掘削空間１の底部から周囲の地盤面までの高さの台形状の壁体であって、ソイルセメント３１と、ソイルセメント３１の土留壁本体２０と反対側の縁部に略鉛直方向に延びるように埋設されたＨ型鋼３２とにより構成される。扶壁３０に埋設されたＨ型鋼３２と、土留壁本体２０の扶壁３０が接続された部分に埋設されたＨ型鋼２２Ａとは、上部及び下部において、例えば、ＰＣ鋼線などの連結部材４０、４１により連結されている。また、扶壁３０は、その一部が地盤の主働滑り面Ｆよりも土留壁本体２０とは反対側の領域（すなわち、すべりが生じない領域）まで到達するように形成されている。
【００１５】
土留壁本体２０には、主働滑り面と土留壁本体２０との間の部分（図２において斜線で示す）の土砂の荷重が土圧として作用する。本実施形態では、土留壁本体２０が傾斜するように設けられていることで、主働滑り面Ｆと土留壁本体２０との間の土砂の体積が減るため、土留壁本体２０に作用する土圧が低減される。さらに、扶壁３０には、連結部材４０、４１を介して土留壁本体２０に作用する土圧が伝達されるが、扶壁３０と周囲の地盤との間に摩擦力が作用し、この土圧に抵抗するため、土留壁本体２０は切梁支保工を設けることなく自立することができる。
【００１６】
以下、上記の土留壁構造１０を構築する方法を図３Ａ〜図３Ｆ、図４Ａ，図４Ｂ、及び図５を参照しながら説明する。
図５は、土留壁本体２０を構築する際に用いられる掘削装置３００を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。同図に示すように、掘削装置３００は、ＴＲＤ工法などに用いられる装置であり、先端からセメントミルクを排出する機構を有するチェーンソー型のカッター３１０を備え、カッター３１０により地盤を掘削して掘削孔を形成するとともに先端からセメントミルクを排出することにより、セメントミルクと掘削土とが攪拌され、掘削孔内にソイルセメントを造成することができる。また、掘削装置３００はジャッキ３２０を伸長させることにより、所望の角度となるようにカッター３１０の姿勢を制御することができる。
【００１７】
土留壁構造１０を構築するには、まず、図３Ａに示すように、掘削装置３００により、カッター３１０を傾斜させた状態で、カッター３１０により地盤を掘削して第１の掘削孔２４を形成するとともに、掘削土にセメントミルクを混合攪拌し、第１の掘削孔２４内にソイルセメント２１を製造する。このようにカッター３１０を回転させた状態で掘削装置３００を移動させることで、水平方向に連続的に地盤を掘削する。なお、後述するように、第１の掘削孔２４内に製造したソイルセメント２１が硬化する前に、第２の掘削孔３４を形成する必要があるため、セメントミルクに必要に応じて遅延剤を混入してもよい。
【００１８】
また、第１の掘削孔２４を水平方向に連続的に形成しながら、第１の掘削孔２４内に製造したソイルセメント２１が硬化する前に、図３Ｂに示すように、第１の掘削孔２４と垂直に交差するように複数の板状の第２の掘削孔３４を形成していく。この際、第２の掘削孔３４を形成するとともに、掘削することで発生した土砂にセメントミルクを混合攪拌し、第２の掘削孔３４内にソイルセメント３１を製造する。なお、第２の掘削孔３４を形成するための装置としては、パワーブレンダー工法に用いられる掘削装置を用いることができる。
【００１９】
次に、第１及び第２の掘削孔２４、３４内のソイルセメント２１、３１が硬化する前に、土留壁本体２０及び扶壁３０に埋設されるＨ型鋼２２、３２をこれら掘削孔２４、３４内に建て込む。この際、扶壁３０に埋設されるＨ型鋼３２と、土留壁本体２０の扶壁３０が接続される部分に埋設されるＨ型鋼２２Ａとは、連結部材４１により連結した状態で建て込む。図４Ａ及び図４Ｂは、これらＨ型鋼３２、２２Ａを連結部材４１により連結した状態で建て込む方法を説明するための図である。Ｈ型鋼３２、２２Ａを建て込む際には、図４Ａに示すように、予め、Ｈ型鋼３２、２２Ａの下部を連結部材４１により連結しておく。そして、連結部材４１により連結された状態のＨ型鋼３２、２２Ａを、クレーンなどの揚重装置により揚重する。そして、Ｈ型鋼２２Ａの下部が第１の掘削孔２４内に挿入されるようにこれらＨ型鋼３２、２２Ａを配置する。かかる状態でＨ型鋼２２Ａの上部をＨ型鋼３２に向かって近接させることにより、図４Ｂに示すように、Ｈ型鋼２２Ａを傾斜させることができる。そして、Ｈ型鋼３２、２２Ａの上部が地上に表出した状態で、これらＨ型鋼３２、２２Ａの上部を連結部材４０で連結し、Ｈ型鋼３２、２２Ａを掘削孔３４、２４内に埋設する。
【００２０】
そして、第１及び第２の掘削孔２４、３４内のソイルセメント２１、３１が硬化することにより、図３Ｃに示すように、傾斜した土留壁本体２０と、土留壁本体２０と交差する板状の壁体５０とが一体に構築される。
【００２１】
次に、土留壁本体２０の掘削空間１側の地盤を腹おこし２３が取り付けられるような深さまで掘削し、また、掘削空間１側に突出したソイルセメント３１の上部を掘削する。そして、図３Ｄに示すように、土留壁本体２０に埋設されたＨ型鋼２２の表面に腹起こし２３を取り付ける。なお、土留壁本体２０の表面にＨ型鋼２２が露出していない場合には、ソイルセメント２１を切削して、Ｈ型鋼２２の表面を露出させればよい。そして、掘削装置を用いて掘削空間１を形成しながら、掘削空間１側に突出したソイルセメント３１を解体する。
以上の工程により土留壁構造１０を構築することができる。
【００２２】
本実施形態によれば、土留壁本体２０が、下部が掘削空間１に向かって進出するように傾斜して設けられていることで、主働滑り面Ｆと土留壁本体２０との間の土砂の体積が減るため、土留壁本体２０に作用する土圧が低減される。また、扶壁３０には、連結部材４０，４１を介して土留壁本体２０に作用する土圧が伝達されるが、扶壁３０と周囲の地盤との間に摩擦力が作用し、この土圧に抵抗するため、土留壁本体２０は切梁支保工を設けることなく自立することができる。
【００２３】
また、扶壁３０の一部が地盤の主働滑り面Ｆよりも土留壁本体２０とは反対側の領域まで到達しており、この部分の地盤はすべりが生じないため、確実に地盤から摩擦力を受けることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、図３Ｃに示す壁体５０の土留壁本体２０の掘削空間１側に突出する部分を撤去するものとしたが、これに限らず、残すものとしてもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、扶壁３０を台形状としたが、これに限らず、その他適宜な形状を採用することができる。この際、土留壁本体２０の主働滑り面の外部に位置する部分が大きくなるような形状とすることで、摩擦抵抗が大きくなり、扶壁３０による支持力が大きくなる。
【００２６】
なお、本実施形態では、扶壁３０内にＨ型鋼３２を埋設し、扶壁３０のＨ型鋼３２と土留壁本体２０のＨ型鋼２２Ａとを連結部材４０、４１により連結するものとしたが、これに限らず、図６に示すように、扶壁３０内のＨ型鋼及び連結部材４０、４１を省略してもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、扶壁３０及び土留壁本体２０をソイルセメント壁により構成したがこれに限らず、図７に示すように、鋼矢板１２１、１３１を用いて構成してもよい。かかる場合には、まず、鋼矢板１２１をバイブロハンマーなどにより、下方が掘削空間１に向かって進出するように斜めに複数並べて打設して、土留壁本体１２０を構築する。次に、鋼矢板１３１を、平面視において土留壁本体１２０に対して垂直に、かつ、下方が掘削空間１に向かって進出するように斜めに複数打設して扶壁１３０を構築し、最も土留壁本体１２０側の鋼矢板１３１を土留壁本体１２０に周知の継手手段で接続する。そして、掘削空間１の部分の地盤を掘削する。かかる構成の土留壁構造１１０によっても、上記説明した実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００２８】
１  掘削空間                              １０、１１０  土留壁構造
２０、１２０  土留壁本体                  ２１、３１  ソイルセメント
２２、２２Ａ、３２  Ｈ型鋼                ２４、３４  掘削孔
３０、１３０  扶壁                        ４０、４１  連結部材
５０  壁体                                １２１、１３１  鋼矢板
【図１】
2010229626.tif 000003
【図２】
2010229626.tif 000004
【図３Ａ】
2010229626.tif 000005
【図３Ｂ】
2010229626.tif 000006
【図３Ｃ】
2010229626.tif 000007
【図３Ｄ】
2010229626.tif 000008
【図４Ａ】
2010229626.tif 000009
【図４Ｂ】
2010229626.tif 000010
【図５】
2010229626.tif 000011
【図６】
2010229626.tif 000012
【図７】
2010229626.tif 000013