(57)【要約】【課題】土留め壁を本設構造物として利用する際に、地下躯体を、より安価に構築でき、土地及び地下空間の利用効率が高いものとする。また、その地下躯体を容易に撤去できるようにする。【解決手段】鋼矢板３（ハット型鋼矢板）を接続しながら地中に連続して打設し、断面が凹凸状の連続壁１を形成し、この連続壁１で締め切られて地下空間２を形成する。この連続壁１を本設構造物の地下壁としてそのまま利用する。さらに、連続壁１を円筒形状に形成し、この連続壁１を押えるリング状の梁４を壁面に沿って設ける。さらに、地下空間２内に収納する機器の一部を、凹凸状に形成された連続壁１の凹部１ａに入り込むように配置する。【選択図】図３
2006037617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸状の連続壁が形成される鋼矢板を連続して打設し、
この連続壁によって締め切られる地下空間を形成し、
この連続壁を本設構造物の地下壁とすることを特徴とする地下躯体。
【請求項２】
前記連続壁を円筒形状に形成することを特徴とする請求項１に記載の地下躯体。
【請求項３】
前記連続壁の凹部に入り込むように前記地下空間内に収納する機器の一部を配置していることを特徴とする請求項１または２に記載の地下躯体。
【請求項４】
前記鋼矢板の継手部に、水を吸収して膨潤する水膨潤性止水材を予め塗布していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の地下躯体。
【請求項５】
前記連続壁の壁面に、前記地下空間内に収納する機器を設置するためのブラケットを溶接していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の地下躯体。
【請求項６】
前記鋼矢板がハット型鋼矢板であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の地下躯体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼矢板からなる連続壁を本設構造物の地下壁として利用する地下躯体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基礎や地下室等の地下構造物を構築する際には、その周囲を囲むように土止め用の矢板を地中に打ち込むとともにその内部を掘削し、掘削された部分に型枠を建て込んでコンクリートを打設することが行われている。この方法では、本体構造物の構築とは別に仮設工事等が必要であるため、工期が長くなり、工費が高くなる。また、地下壁が厚くなる、また施工クリアランスが必要になるなど、決して効率良く地下空間が得られていない。
【０００３】
そこで、近年、特に都市部において、土地の有効利用等が重要な課題となり、経済的で本体利用可能な土留め壁の開発が進められている。例えば、Ｈ型の鋼矢板を円筒形状に地中に打設して筒体を形成し、隣接する鋼矢板との間に生ずる空間部に止水及び補強のためのコンクリート等を充填し、これを本設構造物の地下壁とすることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、構造物の再生サイクルが早まる中で、既設構造物とりわけ地中構造物の撤去には多大な費用と時間を要し、その効率化は重要な問題になっている。
【特許文献１】特開平６−１５８９０３号公報（段落００１５、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような地下躯体は、高剛性、高強度であり、上載荷重に対する耐力も大きい。しかし、その地下壁の壁厚が厚いため、地下躯体の外形寸法が大きく土地の有効利用が十分でなく、また、その内形寸法が小さく地下空間の有効利用が十分でない状況である。これに伴い地下躯体構築の工費の低減も十分に図られない。さらに、空間部にコンクリートを充填しているため、撤去を行う際に手間がかかる。
【０００６】
本発明の課題は、土留め壁を本設構造物として利用する際に、地下躯体を、より安価に構築でき、土地及び地下空間の利用効率が高いものとすることである。また、その地下躯体を容易に撤去できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の地下躯体は、例えば図１及び図２に示すように、凹凸状の連続壁１が形成される鋼矢板３を連続して打設し、この連続壁１によって締め切られる地下空間２を形成し、この連続壁１を本設構造物の地下壁とすることを特徴とする。
【０００８】
ここで、凹凸状の連続壁１が形成される鋼矢板３としては、例えば、従来から一般に使用されている、Ｕ型、ハット型、Ｚ型等の鋼矢板が挙げられる。Ｕ型鋼矢板は、断面ほぼＵ字状の左右対称形で、上下逆方向に接続して打設されるものである。ハット型鋼矢板は、断面ほぼＵ字形状としつつ継手部分にウェブに平行な腕部を有した形状のもので、左右非対称の継手を有し、同一方向に揃えて接続し打設されるものである（例えば、特許第３４８８２３３号。）。Ｚ型鋼矢板は、断面ほぼＺ字形状で、左右非対称形であり、左右逆方向に接続して打設されるものである。
【０００９】
上記のような鋼矢板３を接続しながら地中に連続して打設すると、断面が凹凸状の連続壁１が形成される。そして、この連続壁１で締め切られて地下空間２が形成される。このとき、この連続壁１を本設構造物の地下壁としてそのまま利用することにより、一般的に流通している鋼矢板及び施工機械で、安価にかつ短時間で地下躯体の構築が可能である。また、従来に比べ地下壁の壁厚を薄くすることができ、土地及び地下空間２の利用効率の向上が可能である。さらに、地下躯体の撤去が必要となったときには、鋼矢板３の引抜工事を行うことにより、安価でかつ短時間に撤去可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、例えば図３に示すように、請求項１に記載の地下躯体において、前記連続壁１を円筒形状に形成することを特徴とする。
【００１１】
このように、連続壁１を円筒形状に形成することにより、リング状の梁４をその壁面に沿って設けて連続壁１を押えることができる。リング状の梁４は、土圧を受けた連続壁１からの荷重をその円周方向の圧縮力で均等に受けることにより、その断面を小さくすることができる。また、地下空間２を横切る切梁が不要になることにより、地下空間２の有効活用が図れる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、例えば図４に示すように、請求項１または２に記載の地下躯体において、前記連続壁１の凹部１ａに入り込むように前記地下空間２内に収納する機器の一部を配置していることを特徴とする。
【００１３】
ここで、地下空間２内に収納する機器としては、地下空間２の利用形態により様々であるが、例えば、電線管７、排気ダクト８、排水配管９等の設備や、地下空間２を立体駐輪場として利用する場合には自転車駐車装置５などである。なお、鋼矢板３、リング状の梁４など連続壁１を構成するものは含まない。
【００１４】
このように、地下空間２内に収納する機器の一部を、凹凸状に形成された連続壁１の凹部１ａに入り込むように配置して、凹凸の形状を有効に利用することで、最小限の外形寸法で必要な地下空間２が形成される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の地下躯体において、前記鋼矢板３の継手部に、水を吸収して膨潤する水膨潤性止水材を予め塗布していることを特徴とする。
【００１６】
ここで、水膨潤性止水材として、例えば、ウレタン樹脂を主成分とし、水に浸漬すると吸水膨張し、高い止水性を発揮する周知のものを使用することができる。
【００１７】
このように、鋼矢板３の継手部に水膨潤性止水材を予め塗布しておくことにより、鋼矢板３を連続して地中に打設した後、この水膨潤性止水材が地中の水分を吸水膨張して鋼矢板３同士の継手嵌合部３ａの隙間が塞がれ、連続壁１の止水性が簡便に確保される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、例えば図１、図２及び図３に示すように、請求項１から４のいずれか一項に記載の地下躯体において、前記連続壁１の壁面に、前記地下空間２内に収納する機器を設置するためのブラケット１１を溶接していることを特徴とする。
【００１９】
このように、地下空間２内に収納する機器が設置される場合に、連続壁１の壁面にブラケット１１が溶接される。ブラケット１１は、連続壁１の壁面を構成する鋼矢板３に安価かつ強固に取付け可能である。収納する機器は、このブラケット１１に対して取り付けられることにより、連続壁１に安価かつ強固に取付け可能である。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、例えば図１から図４に示すように、請求項１から５のいずれか一項に記載の地下躯体において、前記鋼矢板３がハット型鋼矢板であることを特徴とする。
【００２１】
このように、鋼矢板３としてハット型鋼矢板を用いることにより、連続壁１の壁厚を薄くすることができ、地下空間２の有効活用をより図ることができる。また、隣接物への近接施工が可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、凹凸状の連続壁が形成される鋼矢板を連続して打設し、この連続壁によって締め切られる地下空間を形成し、この連続壁を本設構造物の地下壁とするので、地下躯体は安価に構築される。そして、従来に比べその地下壁の壁厚を薄くすることができ、土地及び地下空間の利用効率を高くすることができる。また、鋼矢板を引き抜くことにより、撤去を容易に行うことができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、連続壁を円筒形状に形成することにより、リング状の梁をその壁面に沿って設けて連続壁を押えることができる。そして、リング状の梁の断面を小さくすることができ、また地下空間を横切る切梁が必要でなく、地下空間を有効に活用することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、連続壁の凹部に入り込むように地下空間内に収納する機器の一部を配置しているので、最小限の外形寸法で必要な地下空間が形成することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、鋼矢板の継手部に、水を吸収して膨潤する水膨潤性止水材を予め塗布しているので、鋼矢板同士の継手嵌合部の隙間が閉塞され、連続壁の止水性を簡便に確保することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、連続壁の壁面に、地下空間内に収納する機器を設置するためのブラケットを溶接しているので、連続壁に安価かつ強固に取り付けることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、鋼矢板がハット型鋼矢板であるので、連続壁の壁厚が薄くなり、隣接物に近接して施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１から図４に示すように、地下躯体は、凹凸状の連続壁１が形成される鋼矢板３を連続して打設し、この連続壁１によって締め切られる地下空間２を形成し、この連続壁１を本設構造物の地下壁として構築するものである。そして、本実施の形態では、形成した地下空間２を立体駐輪場として利用している。
【００２９】
連続壁１は、図１及び図２に示すように、構築すべき地下躯体の地下壁の予定位置に沿って、少なくとも地下空間２の底面２ａよりも深い位置（必要な根入れ長を確保した深さ）まで、鋼矢板３が地中に打ち込まれることで形成される。本実施の形態では、鋼矢板３は平面的に円形状に配置されるように打ち込まれ、連続壁１は円筒形状に形成される。
【００３０】
鋼矢板３は、ハット型鋼矢板である。ハット型鋼矢板は、断面ほぼＵ字状で、継手部分にウェブに平行な腕部を有した形状のもので、左右非対称の継手を有している。各鋼矢板３の凹部１ａが内側を向くように（継手部が内側に位置するように）、同一方向に揃えて接続し打ち込まれる。継手部がＵ型鋼矢板のように壁体の中心線ではなく、壁面の端部に位置するために継手効率の低減が不要であるという特徴を有している。
【００３１】
一般的に流通している鋼矢板３及び施工機械で、安価にかつ短時間で地下躯体の構築が可能である。また、従来に比べ地下壁の壁厚を薄くすることができ、土地及び地下空間２の利用効率の向上が可能である。さらに、鋼矢板３としてハット型鋼矢板を用いているため、連続壁１の壁厚を薄くすることができ、連続壁１によって締め切られる地下空間２をより有効に活用することができる。また、隣接物への近接施工が可能になる。
【００３２】
また、鋼矢板３の継手部に、水膨潤性止水材を予め刷毛等で塗布しておく。水膨潤性止水材は、例えばウレタン樹脂を主成分とし、水に浸漬すると吸水膨張し、高い止水性を発揮する周知のものである。鋼矢板３を地中に打設した後、この水膨潤性止水材が地中の水分を吸水膨張して鋼矢板３同士の継手嵌合部３ａの隙間が塞がれ、連続壁１の止水性が簡便に確保される。なお、鋼矢板３を引き抜く際に、膨潤後の水膨張性止水材が邪魔になるようなことはない。
【００３３】
ここで、鋼矢板３の打ち込みに際しては、例えば、ほぼ無騒音・無振動で矢板（杭）を圧入もしくは引き抜くことが可能な周知の杭圧入引抜機（図示せず）を用いることができる。この杭圧入機は、既に打ち込まれた矢板から反力をとって新たに矢板を圧入したり、他の打ち込まれた矢板を引き抜いたりすることができるものである。
【００３４】
次に、鋼矢板３に囲まれた部分の土砂を、周知の掘削機（図示せず）により所定の深さまで掘削して、図２に示すように、地下空間２を形成する。
【００３５】
この掘削する過程において、図３に示すように、リング状の梁４を深さ方向に所定位置で順次設置する。このリング状の梁４は、連続壁１を押えるためのもので、例えば、Ｈ形鋼などの形鋼、角形鋼管などの鋼材を円弧状に加工し、壁面の円周方向に沿うように組み立てられるものである。ここで、所定位置とは、後述する地下空間２内に収納する機器の配置に支障をきたさない位置である。
【００３６】
このリング状の梁４は、土圧を受けた連続壁１からの荷重をその円周方向の圧縮力で均等に受けることにより、その断面を小さくすることができる。また、地下空間を横切る従来の格子状の切梁１２（図３において、点線で図示。）が不要になることにより、地下空間２の有効活用が図れる。
【００３７】
そして、鋼矢板３は、そのまま引き抜かずに地下躯体の地下壁、すなわち本設構造物の構造体の一部として用いられる。この実施の形態においては、鋼矢板３による連続壁１が構築された段階で、地下躯体の地下壁が構築されたことになる。必要に応じて、地下躯体の底部、上部、内部の構造体を構築して地下躯体の構築が完了する。
【００３８】
次に、形成された地下空間２を立体駐輪場として利用する場合について説明する。
自転車駐車装置５は、自転車６を受け渡しするためのゲート部（図示せず）と、自転車６を格納するための複数の格納部５ａと、これらゲート部と格納部５ａとの間で自転車６を搬送する搬送台５ｂとを備えて立体的に自転車６を格納するように構成されている。
【００３９】
格納部５ａの配列は、縦方向に段積み状に、かつ、搬送台５ｂを中心として横方向に放射状をなしている。搬送台５ｂは、ゲート部の下方で旋回自在に自転車６を昇降搬送するために、昇降レールによる昇降装置５ｃと、その上下端の軸受部でなる旋回機構を備える。また、格納部５ａと格納部５ａの間には、維持管理用の点検タラップ１０が配されている。
【００４０】
連続壁１の壁面にブラケット１１が溶接され、このブラケット１１に格納部５ａが取り付けられる。このブラケット１１は、連続壁１が鋼矢板３で構成されているため、安価かつ強固に溶接することができる。そして、収納する機器を、このブラケット１１に対して取り付けて、連続壁１に安価かつ強固に取り付けることができる。
【００４１】
このとき、図４に示すように、格納部５ａの端部を、凹凸状に形成された連続壁１の凹部１ａに入り込むように配置することができる。連続壁１の凹凸の形状を有効に利用することで、必要な地下空間２を形成するのに、連続壁１の外形寸法を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、地下空間２内では、図１に示すように、電線管７、排気ダクト８、排水配管９等が連続壁１の凹部１ａに設置されている。これにより、格納部５ａの配置、維持管理に支障をきたすことなく、地下空間２の有効利用が図られている。
【００４３】
地下躯体の撤去が必要となったときには、地下空間２内に収納した機器を取り外して、リング状の梁４を取り外しながら、地下空間２内に土砂を埋め戻す。埋め戻しが終わったら、鋼矢板３を引き抜いて地下躯体の撤去が完了する。したがって、安価でかつ短時間に地下躯体を撤去することができる。
【００４４】
なお、以上の実施の形態においては、連続壁１の平面形状を円形としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、多角形状でもよい。そして、地下躯体は円筒形状に限らず、多角形筒状でもよい。また、地下空間２内に収納される機器等も地下空間２の利用形態により任意である。
【００４５】
また、鋼矢板３の種類も、連続壁１が凹凸状に形成されるものであればよく、ハット型鋼矢板に限らず、Ｕ型、Ｚ型等の鋼矢板でもよい。また、連続壁１を押えるために、リング状の梁４を用いたが、特に連続壁１を多角形状にした場合などには、従来行われている切梁と腹起しを組み合わせたものを用いてもよい。このとき、地下空間２を横切って架け渡されている切梁１２が、地下空間２内に収納する機器と交錯することのないようにする。なお、鋼矢板が自立するような土質条件、掘削深さなどであれば、リング状の梁４、切梁、腹起しを設ける必要はない。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の、地下駐輪場として利用した地下躯体を示す平面図である。
【図２】図１における実施の形態の地下躯体を示す断面図である。
【図３】図１における実施の形態で、リング状の梁の配置を示す平面図である。
【図４】図１における実施の形態で、地下空間に収納する機器の配置を変えた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  連続壁
１ａ  凹部
２  地下空間
３  鋼矢板
３ａ  継手嵌合部
４  リング状の梁
５  自転車駐車装置（収納する機器）
６  自転車（収納する機器）
１１  ブラケット（収納する機器）
【図１】
2006037617.tif 000003
【図２】
2006037617.tif 000004
【図３】
2006037617.tif 000005
【図４】
2006037617.tif 000006