(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続地中壁内に杭と共に構真柱を打込む地下支柱打設工程と、打設された構真柱の上端部に一階部分の梁部材を取付ける一階梁構築工程と、構築された梁下で地下階の一階高さ分だけ掘削する掘削工程と、掘削により露出した構真柱に掘削した地下階部分の大梁を取付ける大梁構築工程と、構築された大梁の先端部間に本設小梁を切梁兼用として格子状をなすように接続する小梁構築工程とを備え、掘削工程，大梁構築工程および小梁構築工程を繰り返して、地下架構を構築することを特徴とする地下構造物の構築法。
【請求項２】
梁接合部材を構真柱に載置した後、前記大梁を前記梁接合部材に固定することにより前記大梁を構真柱に対してピン結合状態とすることを特徴とする請求項１に記載の地下構造物の構築法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地面に打込まれる構真柱を用いて構築される地下構造物の構築法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層階ビル等の地下架構部分を構築するにあたって、構真柱を用いた逆打工法が採用されている。この逆打工法を行う場合、施工性，省力化および省仮設化等を考慮してフラットスラブ工法（特開昭６１−２６１５５６号公報，特開平３−７２１１９号公報参照）が用いられることがある。即ち、フラットスラブ工法では梁を用いることなく、地面を地下階の階層毎に掘削しつつ、掘削した底面部分にコンクリートを打設して床面を構築するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のフラットスラブ工法を用いた逆打工法では、次に列挙するような課題があった。
【０００４】
▲１▼下層階へと掘削を行う際に上層階のフラットスラブが存在するため、このフラットスラブが邪魔となって掘削効率が低下すると共に、換気設備や照明設備を各スラブ毎に設ける必要がある。
【０００５】
▲２▼土水圧等の水平力をフラットスラブで受けているために、このフラットスラブに形成する下層階を掘削するための仮設開口部を任意の位置に設けることができず、この点からも掘削効率が低下する。
【０００６】
▲３▼上層階のフラットスラブのコンクリートが硬化するのを待って下層階の掘削を行う必要があるため、工期が長期化する。
【０００７】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、水平力を一階床面を構成する梁と連続地中壁とで受け持たせると共に、本設小梁を切梁として兼用することにより、地下部分の架構を施工していく段階でのフラットスラブを不要とし、工期の短縮化および経費削減を図ることができる地下構造物の構築法を提供することを目的とする。
【０００８】
かかる目的を達成するために本発明は、連続地中壁内に杭と共に構真柱を打込む地下支柱打設工程と、打設された構真柱の上端部に一階部分の梁部材を取付ける一階梁構築工程と、構築された梁下で地下階の一階高さ分だけ掘削する掘削工程と、掘削により露出した構真柱に掘削した地下階部分の大梁を取付ける大梁構築工程と、構築された大梁の先端部間に本設小梁を切梁兼用として格子状をなすように接続する小梁構築工程とを備え、掘削工程，大梁構築工程および小梁構築工程を繰り返して、地下架構を構築する。
本発明において、梁接合部材を構真柱に載置した後、前記大梁を前記梁接合部材に固定することにより前記大梁を構真柱に対してピン結合状態とすることもできる。
【０００９】
【作用】
以上の構成により本発明の地下構造物の構築法にあっては、地下支柱打設工程で打込んだ構真柱の上端部に、一階梁構築工程によって梁部材を取付け、その後、掘削工程，大梁構築工程および小梁構築工程を繰り返して目的の地下階部分まで地下架構を構築することができる。このとき、一階梁構築工程でまず一階の床面を構成する梁部材が構真柱の上端部に取り付けられるので、この梁部材と連続地中壁とで地震等の水平力を支持した状態で地下部分の構築を遂行することができる。そして、前記小梁構築工程で大梁に取付けられる小梁を切梁兼用として用いるようになっているため、各地下階の床部分に作用する土水圧等を前記小梁で支持することができる。従って、目的の地下階部分まで地下架構を構築する際に、各地下階の床面部分は大梁と小梁の組付け状態で工事を進行することができる。このため、各地下階の床面部分が大きく開口され、任意の開口部分から掘削機械とか資材等を下層階に簡単に搬入できると共に、地下階全体が連通状態となることにより、良好な換気および十分な照明を確保することができ、また掘削作業性も向上させることができる。また、下層階の掘削を行う際に、各床面部分へのコンクリートの打設がないことから、工期の大幅な短縮化が達成される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図３は本発明にかかる地下構造物の構築法の一実施例を示し、図１は地下構造物の構築途中を示す平面図、図２は地下構造物の構築途中を示す正面図、図３は構真柱と梁との接続部分を示す拡大正面図である。
【００１１】
即ち、本実施例では地下構造物として多層階ビルの地下架構１０を例にとって示し、この地下架構１０は構真柱１２を用いた逆打工法により構築されるようになっている。尚、本実施例では前記地下架構１０は、地下一階Ｂ１，地下二階Ｂ２，地下三階Ｂ３を備えて構成される。前記構真柱１２は図１に示すように、構築しようとする地下架構１０の外周に形成した連続地中壁１４の領域内に碁盤の目状に配置され、そして、これら構真柱１２は図２に示すように地中にボーリングした削孔１６に杭１８と共に打設される（地下支柱打設工程）。
【００１２】
前記構真柱１２の上端部には一階床面２０を構成する梁部材としての大梁２２が縦横に格子状に接続される（一階梁構築工程）。前記大梁２２はＨ形鋼で形成され、この大梁２２が外周の前記連続地中壁１４に結合され、この状態で、構築されようとする地下架構１０に作用する地震や土水圧等の水平力を、前記大梁２２と連続地中壁１４とで受け持つようになっている。
【００１３】
前記一階の床面２０を構成する大梁２２が接続された後、この大梁２２の間の開口部から掘削機械を搬入し、地下一階Ｂ１部分を掘削する（掘削工程）。そして、この掘削により露出した構真柱１２に、地下一階床面２４を構成する大梁２６をＸ字状に接続し（大梁構築工程）、このＸ字状の大梁２６の先端部間に小梁２８を、格子状をなすように接続する（小梁構築工程）。前記大梁２６および前記小梁２８はそれぞれ大きさの異なるＨ形鋼で形成され、大梁２６の構真柱１２への接合は、図３に示すように梁接合部材３０を介して行われる。
【００１４】
前記梁接合部材３０は前記大梁２６と同じＨ形鋼を短く切断して用いられ、それぞれの梁接合部材３０は構真柱１２を中心に十字状に配置される。前記梁接合部材３０は構真柱１２に接合されることなく、いわゆるピン構造として構成される。また、下方のフランジ３０ａと構真柱１２との間には、三角状の補強板３２が取付けられてこの上に梁接合部材３０が載置され、これにより大梁２６の荷重が支持される。そして、前記梁接合部材３０を構真柱１２に載置した後、前記大梁２６のフランジ２６ａおよびウエブ２６ｂは、梁接合部材３０のフランジ３０ａおよびウエブ３０ｂに添え板３４を介してボルト，ナットで固定される。
【００１５】
前記大梁２６の端部は図３に示したように端板３６が固設されて、この端板３６の下端部に閉塞断面の取付台３８がボルト，ナットで固定される。そして、この取付台３８の上側に前記小梁２８が載置された状態で、小梁２８が取付台３８にボルト，ナットで固定される。尚、前記大梁２６と小梁２８との接続部分の他の実施例として図４に示すように、前記端板３６および取付台３８を設けることなく、小梁２８から側方にブラケット４０を突設し、このブラケット４０を大梁２６のウエブ２６ｂにボルト，ナットで固定してもよい。
【００１６】
そして、格子状に配置された前記小梁２８の各端部は、地中連続壁１４の内側に近接させて、これら小梁２８と地中連続壁１４との間にグラウト材を注入することなどにより結合し、この小梁２８を切梁兼用として用いるようになっている。
【００１７】
このようにして、地下一階Ｂ１の床面２４を構成する大梁２６および小梁２８の接続が完了すると、小梁２８間に形成される開口部から掘削機械を搬入して地下二階Ｂ２部分を掘削し（掘削工程）、この地下二階Ｂ２部分の構真柱１２を露出する。そして、露出した構真柱１２には前記地下一階Ｂ１の場合と同様に、地下二階Ｂ２の床面４２を構成する大梁２６を接続する（大梁構築工程）と共に、それぞれの大梁２６の先端部に小梁２８を接続する（小梁構築工程）。尚、地下二階Ｂ２の床面４２を構成する大梁２６にあっても、梁接合部材３０を介して構真柱１２にＸ字状に接続されるのは勿論のこと、この梁接合部材３０も上記と同様にして、補強板３２を介して構真柱１２に載置される。また、前記床面４２を構成する小梁２８は同様に切梁兼用として用いられる。
【００１８】
一方、地下二階Ｂ２の床面４２を構成する大梁２６および小梁２８の接続が完了すると、同様にして地下三階Ｂ３部分を掘削するのであるが、この地下三階Ｂ３の床面４４の下方に基礎および地中梁４８を構築する。その後、各地下階の構真柱１２の外周に配筋および型枠を配してコンクリート打設することにより鉄骨鉄筋コンクリート柱５０を構築すると共に、大梁２６，小梁２８の上側に床スラブを敷設してコンクリートを打設することにより床面２４，４２，４４を構築し、また、連続地中壁１４の内周に鉄筋コンクリートによって外周壁５２を構築する。尚、この外周壁５２には前記小梁２８の端部が埋設される。
【００１９】
以上の構築法により構築された地下架構１０では、地中に打設された構真柱１２の上端部に一階の床面２０を構成する大梁２２を接続した後、地下一階Ｂ１，地下二階Ｂ２，地下三階Ｂ３を地下階毎に掘削しつつ、露出した構真柱１２に大梁２６および小梁２８を接続することにより、地下架構１０を構築することができる。このとき、前記小梁２８の端部は外周の連続地中壁１４に接続されて、この小梁２８を切梁兼用として用いるようになっているため、土水圧等は小梁２８で支持することができる。
【００２０】
従って、目的の地下階部分まで地下架構１０を構築する際に、各地下階の床面２４，４２，４４部分は大梁２６と小梁２８の組付け状態で工事を進行することができる。このため、各地下階の床面２４，４２，４４部分が格子状に組み合わされた小梁２８間で大きく開口され、任意の開口部分から掘削機械とか資材等を下層階に簡単に搬入できると共に、地下階全体が連通状態となることにより、良好な換気と十分な照明とを確保できる。また、本実施例では下層階の掘削を行う際に、フラットスラブ工法のように各床面部分へのコンクリートの打設を行う必要がなく、従って、打設したコンクリートの硬化を待つ必要がないことから工期が大幅に短縮化される。
【００２１】
ところで、本実施例では格子状に組み合わされた前記小梁２８は、Ｘ字状に配置された大梁２６を介して構真柱１２に支持され、この大梁２６がフラットスラブのいわゆるキャピタルと同様に機能して十分な支持力を発揮するようになっている。また、前記大梁２６は梁接合部材３０を介して構真柱１２に載置され、これにより大梁２６は構真柱１２に対してピン結合状態となり、小梁２８に入力された水平力を当該接合部分で逃がすことができる。
【００２２】
また、本実施例ではフラットスラブに代えて小梁２８で土水圧等を受け持つことができるため、各床面２４，４２，４４を構築する際にこれら大梁２６および小梁２８の上側に打設されるスラブコンクリートの肉厚を大幅に薄肉化することができる。
【００２３】
図５には、図３に示した梁接合部材３０を介しての、大梁２６の構真柱１２への取付部分の変形例が示されている。上記実施例では、構真柱１２に接合した補強板３２上に梁接合部材３０を載置し、このようにして構真柱１２に支持させた梁接合部材３０のフランジ３０ａ及びウエブ３０ｂに大梁２６のフランジ２６ａ及びウエブ２６ｂをボルト，ナットで接合して、当該大梁２６を構真柱１２に対してピン構造で載置するように構成したが、図５の実施例では、さらに梁接合部材３０と大梁２６との下フランジ２６ｄ，３０ｄ同士の接合をも省略して、接合作業の省力化を図っている。さらに梁接合部材３０と大梁２６とのウエブ２６ｂ，３０ｂ同士の結合強度を確保できる場合には、これらの上フランジ２６ｃ，３０ｃ同士の接合を省略しても良い。いずれの場合にあっても、梁接合部材３０及び補強板３２を介して大梁２６を構真柱１２にピン構造で載置できることはもちろんである。
【００２４】
図６には、大梁２６の配置の変形例が示されている。上記実施例にあっては、構真柱１２と、小梁２８相互の接合部とを連結するＸ字状に大梁２６を配置した例を示したが、小梁２８の強度が十分な場合には図示するように、小梁２８の中途部と構真柱１２とを連結するように十字状に大梁２６を配置しても良い。またさらに、小梁２８の強度が十分であれば、図に破線で示したように、十字のうちの２本を残し、他の一方向の大梁２６を省略する構成としても良い。この場合における小梁２８相互の連結構造としては、図５のＡ部を拡大して示した図７のような構造とすることができる。図７（ａ）に示したものは、小梁２８が、中空角形材を２本併設して構成された場合であり、これら中空角形材の小梁２８を互いに直交させて配置し、両者をボルト，ナットで接合するようにしている。また、図７（ｂ）に示したものは、一方の小梁２８ａがＨ型鋼であり、これと直交配置される小梁２８ｃが、中空角形材である場合であり、Ｈ型鋼の小梁２８ａのウエブ２８ｂを貫通するボルトにナットを螺着させて、中空角形材の小梁２８ｃをＨ型鋼の小梁２８ａに一括して接合するようにしている。
【００２５】
これらの実施例にあっても、上記実施例と同様な作用・効果を奏することはもちろんである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の地下構造物の構築法にあっては、一階梁構築工程でまず一階の床面を構成する梁部材が構真柱の上端部に取り付けられるので、この梁部材と連続地中壁とで地震等の水平力を支持した状態で、地下部分の構築を安全に遂行することができる。
【００２７】
また、小梁構築工程で大梁に取付けられる小梁を切梁兼用として用いるようになっているため、各地下階の床部分に作用する土水圧等を前記小梁で支持させることができる。このため、目的の地下階部分まで地下架構を構築する際に、各地下階の床面部分は大梁と小梁の組付け状態で工事を進行することができるため、各地下階の床面部分を全体に亘って大きく開口できる。従って、任意の開口部分から掘削機械とか資材等を下層階に簡単に搬入できることから掘削効率を著しく向上すると共に、地下階全体が連通状態となって良好な換気および十分な照明を確保することができ、また掘削作業性も向上させることができる。
【００２８】
更に、下層階の掘削を行う際に、各床面部分へのコンクリート打設の必要性がなくなることから、工期の大幅な短縮化を達成することができる。また、各地下階の床面荷重を前記大梁および小梁で支持することができるため、最終的に床面に打設されるスラブコンクリートの肉厚を薄肉化して、床面の軽量化および後打ちコンクリート量を削減することができるという各種優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地下構造物の一実施例の構築途中を示す平面図である。
【図２】本発明にかかる地下構造物の一実施例の構築途中を示す正面図である。
【図３】本発明の地下構造物の構築法を用いた構真柱と梁との接続部分の一実施例を示す拡大正面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す大梁と小梁との接続部分の要部構成図である。
【図５】図３で示した接続部分の変形例を示す拡大正面図である。
【図６】大梁の配置の変形例を示す平面図である。
【図７】図６のＡ部拡大正面図である。
【符号の説明】
１０  地下架構（地下構造物）        １２  構真柱
１４  連続地中壁                    １８  杭
２０  一階床面                      ２２  大梁（梁部材）
２４  地下一階床面                  ２６  大梁
２８  小梁                          ３０  梁接合部材
４２  地下二階床面                  ４４  地下三階床面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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