(57)【要約】【課題】建築コストを削減し、工期を短縮することができるとともに、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができる山留め、及び地下構造物の構築方法を提供する。【解決手段】山留め１０は、少なくとも一部の地下外壁１４又は地下底版１８が撤去され、一部が残された既存地下躯体１２と、残された既存地下躯体１２の内側又は外側に設けられ、撤去された地下外壁１４又は地下底版１８が存在した部分へ作用する土圧を受ける新設山留め壁１６と、を有する。また、地下構造物２４の構築方法は、撤去する一部の地下外壁１４の外側に新設山留め壁１６を構築する工程と、一部の地下外壁１４を撤去し、他の地下外壁１４を残して、既存地下構造物を撤去する工程と、新設山留め壁１６と地下外壁１４の内側に新設の地下構造物２４を構築する工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部の地下外壁又は地下底版が撤去され、一部が残された既存地下躯体と、
残された前記既存地下躯体の内側又は外側に設けられ、撤去された前記地下外壁又は前記地下底版が存在した部分へ作用する土圧を受ける新設山留め壁と、
を有する山留め。
【請求項２】
前記既存地下躯体は、対面する地下外壁がそれぞれ撤去された２つの既存地下躯体であり、
前記新設山留め壁は、前記２つの既存地下躯体の残された前記地下外壁に沿って設けられ、撤去された前記地下外壁に挟まれた部分へ作用する土圧を受ける、
請求項１に記載の山留め。
【請求項３】
撤去する一部の地下外壁の外側に新設山留め壁を構築する工程と、
一部の前記地下外壁を撤去し、他の前記地下外壁を残して、既存地下構造物を撤去する工程と、
前記新設山留め壁と前記地下外壁の内側に新設の地下構造物を構築する工程と、
を有する、
地下構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山留め、及び山留めを利用した地下構造物の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新設の地下構造物の構築方法として、例えばオールケーシング工法（ＣＤ工法）等で地中障害物を撤去して、地中障害物の撤去部分に山留めを構築し、山留め内に新設の地下構造物を構築する構築方法が知られている。しかし、この構築方法では、地中障害物を撤去しながら新たに山留めを構築する必要があるため、建築コストがかかるとともに、工期が長くなる。
【０００３】
この問題を解決するため、例えば特許文献１には、既存地下構造物の既存地下躯体（地下外壁及び地下底版）を全て残して山留めとして利用する地下構造物の施工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６４１２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、既存地下躯体（地下外壁及び地下底版）を全て残して山留めとして利用する場合、山留め内に構築された新設の地下構造物の大きさは、既存地下構造物の大きさより小さくなってしまう。すなわち、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができない。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑み、建築コストを削減し、工期を短縮することができるとともに、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができる山留め、及び地下構造物の構築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】
【０００７】
請求項１に記載の山留めは、少なくとも一部の地下外壁又は地下底版が撤去され、一部が残された既存地下躯体と、残された前記既存地下躯体の内側又は外側に設けられ、撤去された前記地下外壁又は前記地下底版が存在した部分へ作用する土圧を受ける新設山留め壁と、を有する。
【０００８】
上記構成によれば、残された既存地下躯体と新設山留め壁とで山留めを構成することで、既存地下躯体を全て残して山留めとする場合と比較して、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができる。また、新設山留め壁のみで山留めを構成する場合と比較して、建築コストを削減することができるとともに、工期を短縮することができる。
【０００９】
請求項２に記載の山留めは、請求項１に記載の山留めであって、前記既存地下躯体は、対面する地下外壁がそれぞれ撤去された２つの既存地下躯体であり、前記新設山留め壁は、前記２つの既存地下躯体の残された前記地下外壁に沿って設けられ、撤去された前記地下外壁に挟まれた部分へ作用する土圧を受ける。
【００１０】
上記構成によれば、２つの既存地下躯体の対面する地下外壁をそれぞれ撤去し、２つの既存地下躯体の残された地下外壁に沿って新設山留め壁を設けることで、２つの既存地下躯体を１つの山留めとして利用することができ、山留め内に１つの大規模な新設の地下構造物を構築することができる。
【００１１】
請求項３に記載の地下構造物の構築方法は、撤去する一部の地下外壁の外側に新設山留め壁を構築する工程と、一部の前記地下外壁を撤去し、他の前記地下外壁を残して、既存地下構造物を撤去する工程と、前記新設山留め壁と前記地下外壁の内側に新設の地下構造物を構築する工程と、を有する。
【００１２】
上記構成によれば、残された地下外壁と新設山留め壁とを、新設の地下構造物を構築する際の山留めとして利用することができる。このため、既存の地下外壁を全て残して山留めとする場合と比較して、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができる。また、新設山留め壁のみで山留めを構成する場合と比較して、建築コストを削減することができるとともに、工期を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、建築コストを削減し、工期を短縮することができるとともに、新設の地下構造物の大きさを自由に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は第１実施形態における山留めを示す平面図であり、（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は第２実施形態における山留め及び地下構造物の構築手順を示す平面図である。
【図３】（Ａ）は第３実施形態における山留めを示す平面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】第４実施形態における山留めを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る山留めについて、図１を用いて説明する。
【００１６】
＜構成＞
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、第１実施形態の山留め１０は、既存地下躯体１２の地下外壁１４と、新設山留め壁１６とで構成されている。既存地下躯体１２は、既存建物の地下空間Ｍを画定していたものであり、例えば鉄筋コンクリート（ＲＣ）造とされている。
【００１７】
また、既存地下躯体１２は地下外壁１４の一面１４Ａが解体及び撤去されており、３方を囲む平面視でコの字形の既存地下躯体１２の地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、既存地下躯体１２の地下底版１８と、が残されている。なお、図示を省略するが、既存建物の地上構造物及び地下の柱や梁等の既存地下構造物は解体及び撤去されている。
【００１８】
新設山留め壁１６は、地下外壁１４の撤去された一面１４Ａが存在した部分へ作用する土圧を受けるものであり、残された地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの外側、すなわち地下空間Ｍの外側に設けられている。また、新設山留め壁１６は、一例として親杭横矢板工法によって形成されている。
【００１９】
具体的には、新設山留め壁１６は、一定の間隔で地中に建込まれた複数のＨ形鋼からなる親杭２０と、親杭のフランジ間に挿入された複数の木造の横矢板２２とで構成されている。なお、図１（Ｂ）に示すように、新設山留め壁１６の親杭２０の下端部は、地下底版１８より深い位置まで根入れされている。
【００２０】
また、図１（Ａ）に示すように、新設山留め壁１６は、撤去された一面１４Ａが接合されていた地下外壁１４Ｂ、１４Ｄの端部にそれぞれ連結されている。これにより、新設山留め壁１６と地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄとによって、地下空間Ｍより面積の大きな地下空間Ｎが画定されている。
【００２１】
なお、新設山留め壁１６に作用する土圧が低く、新設山留め壁１６が自立可能な場合、及び地下水位が地下底版１８より深い場合には、新設山留め壁１６と地下外壁１４Ｂ、１４Ｄとを連結しなくてもよい。
【００２２】
一方、山留め１０に作用する土圧が高い場合には、新設山留め壁１６と地下外壁１４Ｂ、１４Ｄとを連結するとともに、既存建物の地下の柱や梁等の地下構造物を一部撤去せずに残したり、新たに切梁等を設けたりしてもよい。また、地下水位が地下底版１８より浅い場合には、新設山留め壁１６を遮水性を有する地盤改良壁（ソイルセメント壁）によって形成するとともに、新設山留め壁１６と地下外壁１４Ｂ、１４Ｄとの間に薬液を注入して止水処理してもよい。
【００２３】
＜地下構造物の構築方法＞
山留め１０を利用して新設の地下構造物２４を構築する場合には、まず、既存建物の図示しない地上構造物を解体及び撤去する。そして、既存建物の地下外壁１４の一面１４Ａの外側、すなわち地下空間Ｍの外側に新設山留め壁１６を構築する。
【００２４】
次に、既存地下躯体１２の地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ及び地下底版１８を残して、既存建物の地下外壁１４の一面１４Ａ、及びその他の図示しない既存地下構造物を解体及び撤去するとともに、地下外壁１４の一面１４Ａと新設山留め壁１６との間の地盤を掘削する。
【００２５】
その後、新設山留め壁１６と地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄとによって構成された山留め１０の内側、すなわち地下空間Ｎに、新設地下外壁や新設地下底版を含む新設の地下構造物２４を構築する。なお、上記の工程手順は一例であり、順序が前後しても構わない。また、新設の地下構造物２４を構築した後に、新設山留め壁１６を撤去する工程を設けてもよい。
【００２６】
＜作用、効果＞
本実施形態によれば、山留め１０を構築した後に山留め１０内に新設の地下構造物２４を構築するため、山留め１０によって土圧を受けることができる。また、山留め１０を既存地下躯体１２の地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの外側に設けられた新設山留め壁１６とで構成している。
【００２７】
このため、既存地下躯体１２を全て残して山留めとする場合と比較して、既存地下構造物の面積より面積の大きい新設の地下構造物２４を構築することができる。さらに、新設山留め壁１６のみで山留めを構成する場合と比較して、建築コストを削減することができるとともに、工期を短縮することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る山留めについて、図２を用いて説明する。
【００２９】
＜構成＞
第２実施形態では、図２（Ａ）に示すように、２つの既存建物の地下空間Ｐ、Ｑをそれぞれ画定する２つの既存地下構造物２６、２８の既存地下躯体３０、３２が、間隔をあけて隣り合うように設けられている。また、図２（Ｃ）に示すように、２つの既存地下躯体３０、３２のうち、地下外壁３４、３６の対面する一面３４Ａ、３６Ａがそれぞれ解体及び撤去されている。
【００３０】
一方、本実施形態の新設山留め壁３８は、地下外壁３４、３６の撤去された一面３４Ａ、３６Ａに挟まれた部分へ作用する土圧を受けるものであり、残された地下外壁３４、３６の外側、すなわち地下空間Ｐ、Ｑの外側に設けられている。また、新設山留め壁３８は、一例として地盤改良壁（ソイルセメント壁）によって形成されている。
【００３１】
新設山留め壁３８としての地盤改良壁は、外周部同士が互いにラップして一体化した複数の地盤改良柱で構成されており、地盤改良柱は、例えば地盤を掘削しながら掘削土とセメントミルク等の固化材とを混合撹拌することにより造成されている。なお、地盤改良柱の芯材として、図示しないＨ形鋼等が用いられていてもよい。
【００３２】
また、新設山留め壁３８は、残された地下外壁３４、３６に沿って設けられているとともに、撤去された一面３４Ａ、３６Ａが接合されていた地下外壁３４、３６の端部間をそれぞれ繋ぐように設けられている。これにより、新設山留め壁３８と残された地下外壁３４、３６とによって山留め４０が構築されているとともに、地下空間Ｐ、Ｑより面積の大きな地下空間Ｒが画定されている。
【００３３】
さらに、新設山留め壁３８と地下外壁３４、３６の端部との隙間には、止水剤４２が注入されている。止水剤４２は、例えば水ガラス系グラウト材であり、地盤中に注入されることで、地盤の止水性を高めることができる。なお、地下水位が既存地下躯体３０、３２の図示しない地下底版より深い場合には、新設山留め壁３８と地下外壁３４、３６の端部との隙間に止水剤４２を注入しなくてもよい。
【００３４】
＜地下構造物の構築方法＞
山留め４０を利用して新設の地下構造物４４を構築する場合には、まず、２つの既存建物の図示しない地上構造物を解体及び撤去する。そして、図２（Ｂ）に示すように、２つの既存地下構造物２６、２８の地下外壁３４、３６の対面する一面３４Ａ、３６Ａの外側、すなわち地下空間Ｐ、Ｑの外側に新設山留め壁３８を構築する。
【００３５】
次に、２つの既存地下構造物２６、２８の既存柱４６及び既存梁４８を全て解体及び撤去するとともに、図２（Ｃ）に示すように、既存地下躯体３０、３２の地下外壁３４、３６の一面３４Ａ、３６Ａを解体及び撤去する。また、地下外壁３４、３６の一面３４Ａ、３６Ａと新設山留め壁３８とで囲まれた部分の地盤を掘削する。
【００３６】
なお、第１実施形態と同様に、山留め４０に作用する土圧が高い場合には、既存地下構造物２６、２８の既存柱４６及び既存梁４８を一部撤去せずに残したり、新たに切梁等を設けたりしてもよい。
【００３７】
その後、新設山留め壁３８と地下外壁３４、３６とによって構成された山留め４０の内側、すなわち地下空間Ｒに、新設地下外壁や新設地下底版を含む新設の地下構造物４４を構築する。なお、上記の工程手順は一例であり、順序が前後しても構わない。
【００３８】
＜作用、効果＞
本実施形態によれば、山留め４０を構築した後に山留め４０内に新設の地下構造物４４を構築するため、第１実施形態と同様に、山留め４０によって土圧を受けることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、新設山留め壁３８を地盤改良壁によって形成するとともに、新設山留め壁３８と地下外壁３４、３６の端部との隙間に止水剤４２を注入している。このため、特に地下水位が既存地下躯体３０、３２の地下底版より浅い場合には、新設山留め壁３８によって地下水を止水することができる。
【００４０】
さらに、新設山留め壁３８を地盤改良壁によって形成することで、第１実施形態のように新設山留め壁１６を親杭横矢板工法によって形成する場合と比較して、地盤を改良することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、２つの既存地下躯体３０、３２の地下外壁３４、３６の対面する一面３４Ａ、３６Ａをそれぞれ撤去し、残された２つの地下外壁３４、３６に沿って新設山留め壁３８を設けている。このため、２つの地下外壁３４、３６と新設山留め壁３８とによって１つの山留め４０を構成することができるとともに、山留め４０内に１つの大規模な新設の地下構造物４４を構築することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る山留めについて、図３を用いて説明する。
【００４３】
＜構成＞
第３実施形態の既存建物の既存地下躯体５０は、図３（Ｂ）に示すように、地下外壁５２、第１地下底版５４Ａ、及び第１地下底版５４Ａより深い位置に設けられた第２地下底版５４Ｂを有しており、既存地下躯体５０によって異なる階層（深さ）を有する地下空間Ｓが画定されている。
【００４４】
また、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、既存地下躯体５０のうち、地下外壁５２の一面５２Ａ、一面５２Ａにそれぞれ隣接する地下外壁５２の対面する二面５２Ｂ、５２Ｃの一部、及び、一面５２Ａに隣接する第１地下底版５４Ａの一部がそれぞれ解体及び撤去されている。
【００４５】
残された地下外壁５２の内側、すなわち地下空間Ｓの内側には、地下外壁５２の残された二面５２Ｂ、５２Ｃの端部間を繋ぐように新設山留め壁５６が設けられている。新設山留め壁５６は、地下外壁５２の撤去された一面５２Ａ、及び二面５２Ｂ、５２Ｃの一部が存在した部分へ作用する土圧を受けるものであり、新設山留め壁５６と残された地下外壁５２とによって山留め６０が構築されているとともに、地下空間Ｓより面積の小さな地下空間Ｔが画定されている。
【００４６】
新設山留め壁５６は、一例として複数の鋼矢板６２（シートパイル）で構成されている。具体的には、鋼矢板６２は断面波形状の形鋼であり、複数の鋼矢板６２を互い違いに組み合わせ、両端に設けられた図示しない継手を繋ぎ合わせることで新設山留め壁５６が構築されている。なお、図３（Ｂ）に示すように、新設山留め壁５６（鋼矢板６２）の下端部は、第１地下底版５４Ａより深く、かつ第２地下底版５４Ｂより浅い位置まで根入れされている。
【００４７】
＜地下構造物の構築方法＞
山留め６０を利用して新設の地下構造物６４を構築する場合には、まず、既存地下躯体５０の地下外壁５２の一面５４Ａの内側、すなわち地下空間Ｓの内側に新設山留め壁５６を構築する。
【００４８】
次に、既存地下躯体５０のうち、新設山留め壁５６より外側の部分である地下外壁５２の一面５２Ａ、地下外壁５２の二面５２Ｂ、５２Ｃの一部、及び、第１地下底版５４Ａの一部を解体及び撤去する。なお、新設山留め壁５６の外側に他の新設の構造物等を構築する必要がない場合には、地下外壁５２の一面５２Ａ、地下外壁５２の二面５２Ｂ、５２Ｃの一部、及び、第１地下底版５４Ａの一部を撤去せずに残しておいてもよい。
【００４９】
その後、新設山留め壁５６と残された地下外壁５２とによって構成された山留め６０の内側、すなわち地下空間Ｔに、新設地下外壁や新設地下底版を含む新設の地下構造物６４を構築する。なお、上記の工程手順は一例であり、順序が前後しても構わない。また、新設の地下構造物６４を構築した後に、新設山留め壁５６を撤去する工程を設けてもよい。
【００５０】
＜作用、効果＞
本実施形態によれば、地下外壁５２の撤去する一面５４Ａの内側に新設山留め壁５６を設け、新設山留め壁５６と残された地下外壁５２とによって山留め６０を構成している。
【００５１】
このため、既存地下躯体５０の新設山留め壁５６より外側の部分を解体及び撤去した後、既存建物の既存地下構造物より面積の小さい新設の地下構造物６４を構築しつつ、撤去された既存地下躯体５０が存在していた部分に他の構造物等を構築することができる。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る山留めについて、図４を用いて説明する。
【００５３】
＜構成＞
第４実施形態では、図４に示すように、地下空間Ｕを画定する既存地下躯体６６のうち、地下底版６８の一部が解体及び撤去されており、鉛直方向に建込まれた新設山留め壁７０の上端部が残された地下底版６８の端部に連結されている。
【００５４】
新設山留め壁７０は、撤去された地下底版６８の一部が存在した部分へ作用する土圧や地下水圧を受けるものであり、新設山留め壁７０、既存地下躯体６６の地下外壁７２、及び残された地下底版６８によって山留め８０が構築されている。また、山留め８０によって、地下空間Ｕより深さが深い地下空間Ｖが画定されている。
【００５５】
なお、新設山留め壁７０に作用する土圧や地下水圧が低い場合には、新設山留め壁７０と残された地下底版６８とを連結しなくてもよい。また、新設山留め壁７０の上端部の位置は、水平方向から見て地下底版６８の端部とラップする位置とされていればよく、新設山留め壁７０の上端面の深さが地下底版６８の上面の深さより浅くされていてもよい。
【００５６】
＜地下構造物の構築方法＞
山留め８０を利用して新設の地下構造物８２を構築する場合には、まず、既存建物の図示しない既存地下構造物を解体及び撤去しつつ、既存地下躯体６６の地下底版６８に図示しない貫通孔を形成する。
【００５７】
そして、地下底版６８の上に設置した図示しない杭打機によって貫通孔から地盤中に複数の鋼矢板等の杭を建て込むことにより、複数の杭によって新設山留め壁７０を構築する。もしくは、杭の杭頭にヤットコ（仮杭）をかぶせ、ヤットコを用いて地上から杭を建て込むことにより、新設山留め壁７０を構築する。
【００５８】
次に、新設山留め壁７０より内側の部分にある一部の地下底版６８を解体及び撤去する。そして、新設山留め壁７０と地下外壁７２とによって構成された山留め８０の内側、すなわち地下空間Ｖにおいて、地下底版６８より深い位置に新設の地下構造物８２の新設地下底版を構築し、新設地下外壁等のその他の新設の地下構造物６４を構築する。なお、上記の工程手順は一例であり、順序が前後しても構わない。
【００５９】
＜作用、効果＞
本実施形態によれば、地下底版６８の一部の撤去し、撤去した地下底版６８の外側、すなわち地下空間Ｕの外側に新設山留め壁７０を構築している。このため、撤去された地下底版６８の一部が存在した部分へ作用する土圧や地下水圧を新設山留め壁７０によって受けることができる。
【００６０】
また、新設山留め壁７０と地下外壁７２とで構成された山留め８０によって、地下空間Ｕより深さが深い地下空間Ｖが画定されている。このため、既存建物の既存地下構造物より深さの深い新設の地下構造物８２を構築することができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
以上、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【００６２】
例えば、第１実施形態では、地下外壁１４の一面１４Ａのみを撤去し、残された地下外壁１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと新設山留め壁１６とによって山留め１０を構築していた。しかし、既存地下躯体１２の撤去する範囲は、新設の地下構造物２４の大きさ（面積又は深さ）に合わせて適宜定めることができる。
【００６３】
このため、例えば地下外壁１４の三辺を撤去し、残された地下外壁１４の一面と新設山留め壁１６とによって山留め１０を構築してもよい。また、既存地下躯体１２の地下外壁１４を全て撤去し、既存地下躯体１２の地下底版１８と新設山留め壁１６とによって山留めを構築してもよい。
【００６４】
同様に、第４実施形態では、既存地下躯体６６の地下底版６８の一部が撤去され、新設山留め壁７０、地下外壁７２、及び残された地下底版６８によって山留め８０が構築されていた。しかし、地下底版６８を全て撤去し、新設山留め壁７０と既存地下躯体６６の地下外壁７２とによって山留めを構築してもよい。
【００６５】
さらに、第２実施形態では、新設山留め壁３８は地下外壁３４、３６の端部間をそれぞれ繋ぐように、地下外壁３４、３６に沿って直線状に設けられていた。しかし、新設山留め壁３８の位置や大きさ、形状は、地下外壁３４、３６とともに山留め８０を構築することができる範囲で、新設の地下構造物４４の大きさに合わせて適宜定めることができる。
【００６６】
このため、例えば、新設山留め壁３８を地下外壁３４、３６の外周方向にラップするように設けてもよく、また、新設山留め壁３８を地下外壁３４、３６の外周方向に張出す形状としてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０、４０、６０、８０      山留め
１２、３０、５０、６６      既存地下躯体
１４、３４、５２、７２      地下外壁
１６、３８、５６、７０      新設山留め壁
１８、６８                  地下底版
２４、４４、６４、８２      新設の地下構造物
２６                        既存地下構造物
５４Ａ                      第１地下底版（地下底版）
５４Ｂ                      第２地下底版（地下底版）
【図１】
2018080506.tif 000003
【図２】
2018080506.tif 000004
【図３】
2018080506.tif 000005
【図４】
2018080506.tif 000006