(57)【要約】【課題】狭隘な場所であっても、芯材を確実に挿入できる山留壁の構築方法を提供すること。【解決手段】山留壁の構築方法は、掘削装置１０を駆動して地盤に削孔するステップＳ２と、掘削装置１０を駆動してロッド１１を引き抜きながら地盤改良体２２を構築するステップＳ３と、ロッド１１よりも小径でねじ継手により互いに連結可能なガス管５０を用意し、掘削装置１０を駆動して、ガス管５０を継ぎ足して延長しながらガス管５０を地盤改良体２２に挿入するステップＳ４と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削装置を駆動して地盤に削孔するステップと、
前記掘削装置を駆動してロッドを引き抜きながら、地盤改良体を構築するステップと、
前記ロッドよりも小径でねじ継手により互いに連結可能な鋼管を用意し、前記掘削装置を駆動して、前記鋼管を継ぎ足して延長しながら当該鋼管を前記地盤改良体に挿入するステップと、を備えることを特徴とする山留壁の構築方法。
【請求項２】
前記鋼管は、配管用炭素鋼鋼管であることを特徴とする請求項１に記載の山留壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山留壁の構築方法に関する。詳しくは、狭隘な作業空間における簡易な山留壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、既存建物の地下の一部を残して建物を新築したり、既存建物の地下に躯体を増築したりする場合がある。この場合、例えば、既存建物の地下躯体の一部を山留壁として利用するとともに、この地下躯体に連続して新たに山留壁を構築する（特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、特許文献１では、既存躯体の床下部分にソイルセメント連続壁等の山留壁を造成し、既存建物の梁などにより山留壁が造成できない山留壁の間隙部分に円柱形状の地盤改良体を構築し、この地盤改良体も山留壁の一部として用いる。
この山留壁の間隙部分の地盤改良体は、以下のようにして構築する。まず、小型の掘削装置を既存建物の地下に設置する。この掘削装置は、ロッドを回転させつつ押し込むことで削孔するものである。掘削装置を駆動してロッドで削孔した後、このロッドを引き上げながら、ロッドの先端からセメントミルクを吐出して、セメントミルクと土とを攪拌し、地盤改良体を構築する。
【０００４】
既存建物の梁と干渉する部分については、既存建物の梁に地盤改良用の孔をドリリングし、この孔を利用するか、あるいは、梁の両側から山留壁未施工部分のエリアの地盤改良を行う。さらに、必要に応じて地盤改良体と山留壁との隙間に薬液による地盤固結剤を注入して、止水性など山留壁の要求品質を完成する。
【０００５】
この特許文献１の方法では、ソイルセメント連続壁等の山留壁を造るための準備としてディープウェル等で地下水位を下げ、山留壁予定部の既存躯体の全ての床および耐圧版を解体し、地下水の常水位より高い位置まで流動化処理土を打設することが必要であり、大がかりな工事となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８１０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、新築建物と既存建物の建物深さの差があまり大きくなく、追加して掘削する深さがおよそ１ｍ以下の場合で、地下水位がそれほど高くなく地盤の状態もさほど悪くない場合には、ソイルセメント連続壁のように剛性が高く止水性能の高い山留壁までは必要ない場合がある。
【０００８】
本発明は、例えば既存建物の地下躯体の一部を山留壁として利用する場合に、この地下躯体に連続して新たに簡易な山留壁を構築する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の山留壁の構築方法は、掘削装置（例えば、後述の掘削装置１０）を駆動して地盤に削孔するステップ（例えば、後述のステップＳ２）と、前記掘削装置を駆動してロッドを引き抜きながら地盤改良体（例えば、後述の地盤改良体２２、２７）を構築するステップ（例えば、後述のステップＳ３）と、前記ロッドよりも小径でねじ継手により互いに連結可能な鋼管（例えば、後述のガス管５０）を用意し、前記掘削装置を駆動して、前記鋼管を継ぎ足して延長しながら当該鋼管を前記地盤改良体に挿入するステップ（例えば、後述のステップＳ４）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、鋼管をねじ継手により連結したものを地盤改良体に挿入して、親杭や芯材として利用する。例えば、ロッドで止水性のある薬液を注入して地盤改良体を構築し、この地盤改良体に挿入した鋼管を親杭として、親杭横矢板工法による山留壁を構築する。あるいは、ロッドからセメントミルクを吐出して土と攪拌することで柱状の地盤改良体を構築し、この地盤改良体に挿入した鋼管を芯材として、ソイルセメント連続壁による山留壁を構築する。
したがって、既存建物の地下躯体などの狭隘な作業空間であっても、所定長さの鋼管を１本ずつ取り扱うだけでよいので、地盤改良体に鋼管を確実に挿入して、地下躯体に連続して山留壁を構築できる。
また、Ｉ形鋼やＨ形鋼ではなく鋼管を用いても、必要な山留壁の自立高さがそれほど高くない場合には、十分な断面剛性を確保して簡易な構造の山留壁を構築できるので、実用的である。
また、止水性のある薬液の注入やソイルセメント連続壁により、ある程度の止水性も期待できる。
【００１１】
請求項２に記載の山留壁の構築方法は、前記鋼管は、配管用炭素鋼鋼管（例えば、後述のガス管５０）であることを特徴とする。
【００１２】
ここで、配管用炭素鋼鋼管としては、例えばＪＩＳ  Ｇ  ３４５２に規定された配管用炭素鋼鋼管が挙げられる。
【００１３】
この発明によれば、例えば、配管用炭素鋼鋼管のうちいわゆるガス管を鋼管として用いる。ガス管は市販品であるため、山留壁の施工コストを大幅に低下できる。
また、ガス管であれば、ガス管同士をレンチで容易にねじ継手により連結できるうえに、サイズも豊富であるので、ロッドよりも小径のものを容易に入手できるから、施工性を向上できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鋼管をねじ継手により連結したものを地盤改良体に挿入して、親杭や芯材として利用する。例えば、ロッドで止水性のある薬液を注入して地盤改良体を構築し、この地盤改良体に挿入した鋼管を親杭として、親杭横矢板工法による山留壁を構築する。あるいは、ロッドからセメントミルクを吐出して土と攪拌することで柱状の地盤改良体を構築し、この地盤改良体に挿入した鋼管を芯材として、ソイルセメント連続壁による山留壁を構築する。したがって、既存建物の地下躯体などの狭隘な作業空間であっても、所定長さの鋼管を１本ずつ取り扱うだけでよいので、地盤改良体に鋼管を確実に挿入して、地下躯体に連続して山留壁を構築できる。また、Ｉ形鋼やＨ形鋼ではなく鋼管を用いても、必要な山留壁の自立高さがそれほど高くない場合には、十分な断面剛性を確保して簡易な構造の山留壁を構築できるので、実用的である。また、薬液注入やソイルセメント連続壁により、ある程度の止水性も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る山留壁の構築方法が適用された新築建物の構築方法を説明するための断面図（その１）である。
【図２】前記実施形態に係る新築建物の構築方法を説明するための断面図（その２）である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】前記実施形態に係る山留壁の構築方法のフローチャートである。
【図６】前記実施形態に係る新築建物の構築方法の掘削装置の配置図である。
【図７】前記実施形態に係る掘削装置のロッドの外管および内管の分解斜視図である。
【図８】前記実施形態に係る掘削装置により挿入する鋼管の分解斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る山留壁の構築方法で構築された山留壁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る山留壁の構築方法が適用された新築建物２の構築方法を説明するための断面図である。
すなわち、新築建物２の構築方法は、図１に示す既存建物１を解体して、新たに図２中破線で示す新築建物２を構築する方法である。
【００１７】
新築建物２は、既存建物１と比べて、地下階の各フロアの面積は狭いが、地下階の深さは深くなっている。よって、既存建物１の地下躯体３の外壁部分４の下に、外壁部分４に連続して山留壁２０を構築し、この山留壁２０と外壁部分４の一部とを新築建物２を構築するための山留壁として利用する。本実施形態では、山留壁２０を親杭横矢板工法により構築する。
【００１８】
新築建物２の構築方法は、具体的には以下のようになる。
まず、図１に示すように、既存建物１は、地下２階までの地下躯体３を有している。そこで、地下躯体３の地下２階レベルの床面５に小型の掘削装置１０を設置し、この掘削装置１０を用いて、図３にも示すように、床面５から下方に延びる親杭体２１を水平方向に連続して構築する。
【００１９】
図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
親杭体２１は、止水性のある薬液を注入することで地盤改良して構築された略円柱形状の地盤改良体２２と、この地盤改良体２２の略中心に挿入された親杭２３と、で構成される。
隣り合う地盤改良体２２同士は部分的に重なり合っており、これにより地盤改良体２２は水平方向に連続している。
【００２０】
次に、図２に示すように、地下躯体３の外壁部分４を残して解体し、外壁部分４に加えて山留壁２０を山留壁として利用して、新築建物２の床付面まで掘削し、新築建物２を構築する。ここで、掘削時には、図４に示すように、親杭体２１も掘削して親杭２３を露出させ、この親杭２３の裏側に横矢板２４を嵌め込んで、山留壁２０を構築する。このとき、地盤改良体２２は、薬液注入により構築された地盤改良体なので、ある程度の止水性を期待でき、しかも掘削が容易となる。
【００２１】
以下、親杭体２１を連続して構築する手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１では、図６に示すように、小型の掘削装置１０を初期位置にセットする。
掘削装置１０は、筒状のロッド１１を回転させつつ下方に押し込んだり引き抜いたりするものである。
ロッド１１は、二重管であり、筒状の外管３０と、この外管３０の内部に収納された内管４０と、を備える。
【００２２】
図７（ａ）は、外管３０の分解斜視図である。
外管３０は、継手部材３２により複数連結された筒状の外管本体３３と、この外管本体３３の先端に取付けられた先端ビット３４と、を有する。
図７（ｂ）は、内管４０の分解斜視図である。
内管４０は、継手部材４２により複数連結された筒状の内管本体４３と、この内管本体４３の先端に取付けられた先端ビット４４と、を有する。
【００２３】
ステップＳ２では、掘削装置１０を駆動して地盤に削孔する。このとき、継手部材３２、４２を用いて、ロッド１１を継ぎ足すことで、ロッド１１を徐々に延長し、ロッド１１の先端が所定深さに到達するようにする。
【００２４】
ステップＳ３では、掘削装置１０を駆動して、ロッド１１の先端から、止水性のある薬液として水ガラス系の２液混合タイプの薬液を注入しながら、削孔した孔からロッド１１を徐々に引き抜いて取り外し、地盤改良体２２を構築する。このとき、ロッド１１の上端側から順に取り外すことで、ロッド１１の長さを徐々に短くする。
【００２５】
ステップＳ４では、掘削装置１０を駆動して、削孔した孔を通して、鋼管としてのガス管５０を地盤改良体２２に挿入して親杭２３とする。
図８は、ガス管５０の分解斜視図である。
ガス管５０は、ＪＩＳ  Ｇ  ３４５２に規定された配管用炭素鋼鋼管であり、ロッド１１よりもやや小径で、ねじによる継手部材５１により互いに連結可能となっている。
【００２６】
よって、既に挿入したガス管５０の上端に、ねじによる継手部材５１を用いて新たにガス管５０を継ぎ足すことで、親杭２３を徐々に延長し、この親杭２３の下端が削孔した孔の深さに到達するようにする。
【００２７】
ステップＳ５では、全ての親杭体２１が完成したか否かを判定し、この判定がＹｅｓである場合には終了し、Ｎｏである場合には、ステップＳ６に移る。
ステップＳ６では、掘削装置１０を次の位置にセットし、ステップＳ２に戻る。
【００２８】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）ガス管５０を連結したものを地盤改良体２２に挿入して、親杭２３として利用した。したがって、既存建物１の地下２階のように狭隘な作業空間であっても、所定長さの鋼管を１本ずつ取り扱うだけでよいので、地盤改良体２２にガス管５０を確実に挿入して、地下躯体３の外壁部分４に連続して山留壁２０を構築できる。
例えば図６に示すように、地下２階で作業員Ａが両手でガス管５０を把持しているが、階高よりも十分に短いガス管５０を使用することにより、狭隘な作業空間であっても、十分に取り扱い可能となっている。
また、Ｉ形鋼やＨ形鋼ではなくガス管５０を用いても、必要な山留壁の自立高さがそれほど高くない場合には、十分な断面剛性を確保して簡易な構造の山留壁２０を構築できるので、実用的である。
また、止水性のある薬液の注入により地盤改良体２２を構築したので、ある程度の止水性も期待できる。
【００２９】
（２）亜鉛めっきを施した鋼管、いわゆるガス管５０を用いて親杭２３とした。ガス管は市販品であるため、山留壁２０の施工コストを大幅に低下できる。
また、ガス管であれば、ガス管同士をレンチで容易にねじ継手により連結できるうえに、サイズも豊富であるので、ロッド１１よりも小径のものを容易に入手できるから、施工性を向上できる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図９は、本発明の第２実施形態に係る山留壁の構築方法が適用された山留壁２０Ａの断面図である。
本実施形態では、山留壁２０Ａをソイルセメント連続壁により構築する点が、第１実施形態と異なる。
すなわち、地下躯体３の地下２階レベルの床面５に掘削装置１０を設置し、この掘削装置１０を用いて、床面５から下方に延びるエレメント２６を水平方向に連続して構築して、ソイルセメント連続壁の山留壁２０Ａとする。
【００３１】
エレメント２６は、セメントミルクと土とを攪拌することで地盤改良して構築された略円柱形状の地盤改良体２７と、この柱状の地盤改良体２７の略中心に挿入された芯材２８と、で構成される。
隣り合う地盤改良体２７同士は部分的に重なり合っており、これにより地盤改良体２７は水平方向に連続している。
【００３２】
また、本実施形態の山留壁２０Ａを構築する手順は、図５のフローチャートのステップＳ３、Ｓ４が、第１実施形態と異なる。
すなわち、ステップＳ３では、掘削装置１０を駆動して、ロッド１１の先端からセメントミルクを吐出してセメントミルクと土とを攪拌しながら、削孔した孔からロッド１１を徐々に引き抜いて取り外し、地盤改良体２７を構築する。
また、ステップＳ４では、掘削装置１０を駆動して、削孔した孔を通して、鋼管としてのガス管５０を地盤改良体２７に挿入して、ガス管５０を地盤改良体２７の芯材２８とする。
【００３３】
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
また、第１実施形態と比べて、地盤改良体２７の間隔が狭くなるため、地盤改良体２７の本数が増大することになるが、横矢板が不要であり、掘削作業を少なくできる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…既存建物
２…新築建物
３…地下躯体
４…外壁部分
５…床面
１０…掘削装置
１１…ロッド
２０、２０Ａ…山留壁
２１…親杭体
２２…薬液注入による地盤改良体
２３…親杭
２４…横矢板
２６…エレメント
２７…ソイルセメント連続壁の地盤改良体
２８…芯材
３０…外管
３２…継手部材
３３…外管本体
３４…先端ビット
４０…内管
４２…継手部材
４３…内管本体
４４…先端ビット
５０…ガス管（配管用炭素鋼鋼管）
５１…継手部材
【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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【図８】
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【図９】
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