(57)【要約】【課題】施工性に優れる山留め工法とそれに用いる有効な自立フレームを提供する。【解決手段】自立フレーム１を、親杭本体２と、その下端部に接合した底梁３と、親杭本体の上端部と底梁の先端部との間に斜めに架設した控杭４と、底梁の先端下部に接合した先端杭５とにより構成する。自立フレームを設置するための細長い溝１０を山留め面に直交状態で交差する位置において山留め面の長さ方向に間隔をおいて形成し、その底部を根切り底よりもやや深い位置において底梁を水平に配置可能な形状に形成し、先端杭を配置する部分をピット１１とする。各溝内に前記自立フレームを配置して親杭本体を位置決めし、溝内の底部に根固めコンクリートを打設充填して自立フレームを自立せしめ、溝を埋め戻して自立フレームを埋設した後、地盤掘削を開始して隣り合う自立フレームの親杭本体間に横矢板を装着していきつつ地盤掘削を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤掘削に際して山留め壁を施工するに当たり、山留め面の内側の掘削領域内に、親杭として機能する鋼製の自立フレームを山留め面に沿って所定間隔で並べて配列した状態で予め設置した後、地盤掘削を行いつつ隣り合う自立フレーム間に横矢板を装着していく山留め工法であって、
前記自立フレームを、根切り底の深さに相当する高さ寸法の親杭本体と、該親杭本体の下端部に直交状態で接合した底梁と、前記親杭本体の上端部と前記底梁の先端部との間に斜めに架設した控杭と、前記底梁の先端部に接合した先端杭とにより構成し、
前記自立フレームを設置するに際しては、該自立フレームを配置するための細長い溝をそれぞれ山留め面に直交状態で交差させて山留め面の長さ方向に間隔をおいて形成し、該溝の底部を根切り底よりもやや深い位置において前記自立フレームの底梁を水平に配置可能な形状に形成するとともに、前記先端杭を配置する部分をさらに掘り下げてピットを形成し、
前記溝内に前記自立フレームをそれぞれ配置して前記親杭本体を山留め面の位置に位置決めした後、該溝内の底部に根固めコンクリートを打設充填することにより、前記自立フレームの先端杭および底梁を根固めコンクリート中に埋設せしめて該自立フレームを溝内において自立せしめ、
前記溝を埋め戻して前記自立フレームを掘削領域内に埋設せしめた後、掘削領域に対する地盤掘削を開始して隣り合う自立フレームの親杭本体間に横矢板を装着していくことにより、山留め面の位置に山留め壁を施工していきつつ地盤掘削を行うことを特徴とする山留め工法。
【請求項２】
請求項１記載の山留め工法において用いる山留め用の自立フレームであって、
根切り底の深さに相当する高さ寸法の親杭本体と、該親杭本体の下端部に直交状態で接合した底梁と、前記親杭本体の上端部と前記底梁の先端部との間に斜めに架設した控杭と、前記底梁の先端下部に接合した先端杭とにより構成してなることを特徴とする山留め用の自立フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地盤掘削のための山留め工法、およびそれに用いる山留め用の自立フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
山留め工法として特許文献１に示されるような山留めフレームを用いる工法が周知である。
これは、底盤部と壁面部を組み合わせたＬ型の山留めフレームを用いるもので、その山留めフレームを掘削した溝内に挿入セットし、底盤部部分にコンクリートを打設した後、溝を埋め戻し、壁面部片側面の地盤を山留めフレームで山留めして掘削するというものである。
上記従来の山留め工法では、Ｌ型の山留めフレームがそれ自体が自立可能であることから、通常の親杭横矢板工法のように親杭（Ｈ形鋼）を自立させるために地盤深くまで打ち込む必要がなく、したがって親杭を深く打ち込むことが困難な玉石層のような硬質地盤への適用も可能であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−５７７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の山留め工法において用いる山留めフレームは、親杭として機能する３本のＨ形鋼の間に横矢板としての鉄板あるいは合板を予め取り付けた壁面部を有していることから、かなり大型で大重量のものであって取り扱いが不便であるし、製作コストも嵩むものである。
また、上記の山留めフレームを設置するためには山留め面に沿う溝を山留め面の全長にわたって予め施工する必要があることから、その溝の施工のために少なからぬ手間と費用を要するものである。
そのため、上記の山留めフレームを用いる従来の山留め工法は必ずしも施工性が良くなく、親杭横矢板工法の代替工法としてはさして有効とはなり得ていない。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は上記従来の山留め工法をさらに改良して施工性を改善し、以て在来の親杭横矢板工法の代替工法として硬質地盤への適用を可能とする有効適切な山留め工法、およびそれに用いる有効適切な山留め用の自立フレームを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の山留め工法は、地盤掘削に際して山留め壁を施工するに当たり、山留め面の内側の掘削領域内に、親杭として機能する鋼製の自立フレームを山留め面に沿って所定間隔で並べて配列した状態で予め設置した後、地盤掘削を行いつつ隣り合う自立フレーム間に横矢板を装着していく山留め工法であって、前記自立フレームを、根切り底の深さに相当する高さ寸法の親杭本体と、該親杭本体の下端部に直交状態で接合した底梁と、前記親杭本体の上端部と前記底梁の先端部との間に斜めに架設した控杭と、前記底梁の先端部に接合した先端杭とにより構成し、前記自立フレームを設置するに際しては、該自立フレームを配置するための細長い溝をそれぞれ山留め面に直交状態で交差させて山留め面の長さ方向に間隔をおいて形成し、該溝の底部を根切り底よりもやや深い位置において前記自立フレームの底梁を水平に配置可能な形状に形成するとともに、前記先端杭を配置する部分をさらに掘り下げてピットを形成し、前記溝内に前記自立フレームをそれぞれ配置して前記親杭本体を山留め面の位置に位置決めした後、該溝内の底部に根固めコンクリートを打設充填することにより、前記自立フレームの先端杭および底梁を根固めコンクリート中に埋設せしめて該自立フレームを溝内において自立せしめ、前記溝を埋め戻して前記自立フレームを掘削領域内に埋設せしめた後、掘削領域に対する地盤掘削を開始して隣り合う自立フレームの親杭本体間に横矢板を装着していくことにより、山留め面の位置に山留め壁を施工していきつつ地盤掘削を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明の自立フレームは、請求項１記載の山留め工法において用いる山留め用の自立フレームであって、根切り底の深さに相当する高さ寸法の親杭本体と、該親杭本体の下端部に直交状態で接合した底梁と、前記親杭本体の上端部と前記底梁の先端部との間に斜めに架設した控杭と、前記底梁の先端下部に接合した先端杭とにより構成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自立フレームは、親杭本体と底梁と控杭と先端杭との全体で通常の親杭横矢板工法における親杭として機能して充分な山留め効果を発揮し得るものであって、上記従来の山留め工法における山留めフレームのように壁面部を有するものではなく、その幅寸法は在来の親杭横矢板工法における親杭としての単なるＨ形鋼の幅寸法と同等程度である。
したがって本発明の山留め工法では、その自立フレームを設置するための溝を山留め面に直交する方向に細長い溝として、その溝を山留め面の長さ方向に間隔をおいて飛び飛びに形成するだけで足り、従来の山留めフレームを用いる工法のように山留め面に沿って連続的に溝を形成する必要がない。
また、本発明の自立フレームは、従来の山留めフレームのように横矢板を予め装着した壁面部がないことから、従来の山留めフレームに比べて充分に小型軽量であって取り扱う上で便利であるし、低コストで製作することができる。勿論、地盤掘削に際して横矢板を親杭本体に対して支障なく装着できるし、その横矢板としては在来の親杭横矢板工法において用いる通常の横矢板をそのまま用いることができる。
【０００９】
したがって、上記の自立フレームを用いる本発明の山留め工法は、特許文献１に示されるような山留めフレームを用いる山留め工法に比べて施工性を充分に改善することができ、特に玉石層のような硬質地盤に対する地盤掘削に際して在来の親杭横矢板工法の代替工法として適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の山留め工法の施工手順を示すもので、自立フレームを設置するための溝を施工した状態を示す図であり、（ａ）は立断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】同、自立フレームを溝内に配置した状態を示す図である。
【図３】同、溝内の底部に打設充填した根固めコンクリートにより自立フレームを自立させた状態を示す図である。
【図４】同、溝を埋め戻して自立フレームを埋設した状態を示す図である。
【図５】同、根切り底まで掘削した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の山留め工法および自立フレームの実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
本発明においては、通常の親杭横矢板工法における親杭として機能する自立フレーム１を用いてそれを地盤掘削に先立って掘削領域に予め埋設することを主眼とするものであり、まずその自立フレーム１の構成について図２を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態の自立フレーム１は、地表より根切り底までの深さに相当する高さ寸法の親杭本体２と、親杭本体２の下端部に直交状態で接合された底梁３と、親杭本体２の上端部と底梁３の先端部との間に斜めに架設された控杭４と、底梁３の先端部に接合された先端杭５とにより構成されている。
それら親杭本体２、底梁３、控杭４、先端杭５はいずれもＨ形鋼等の鋼材からなるもので、それらは互いに直接的に溶接され、あるいは接合板６を介してボルト締結されることによって図示例のように直角三角形状をなす高剛性のフレームとして組み立てられ、この自立フレーム１の全体が通常の親杭横矢板工法における親杭として機能して優れた山留め効果を発揮し得るものである。
なお、符号７は必要に応じて接合部に溶接される三角形状の鋼製プレートからなる補強リブである。
【００１３】
本発明においては、地盤掘削に際して山留め面の内側の掘削領域内に上記の自立フレーム１を山留め面に沿って所定間隔で並べて配列した状態で予め埋設した後（図４参照）、隣り合う自立フレーム１間に横矢板８（図５参照）を装着して山留め壁９を施工していきつつ地盤掘削を行うものであり、以下、その施工手順を具体的に説明する。
【００１４】
図１に示すように自立フレーム１を設置するための溝１０を山留め面（１点鎖線で示す）の長さ方向に間隔をおいて形成する。
すなわち、自立フレーム１を配置可能な細長い溝１０を山留め面と直交状態で交差する位置に掘削し、その溝１０の底部を根切り底（２点鎖線で示す）よりもやや深い位置において自立フレーム１の底梁３を水平に配置可能な形状に形成するとともに、先端杭５を配置する部分をさらに掘り下げてピット１１を形成する。
上記の溝１０の施工は、小幅の掘削バケットを装着した汎用の掘削機により容易にかつ効率的に行うことができる。
【００１５】
図２に示すように溝１０内に自立フレーム１を配置する。その際、底梁３を水平として溝１０の底部に設置するとともに、先端杭５をピット１１内に配置し、親杭本体２を山留め面の位置において垂直に配置するように位置決めする。
【００１６】
図３に示すように、溝１０内の底部に根固めコンクリート１２を打設充填することにより、自立フレーム１の先端杭５および底梁３を根固めコンクリート１２中に埋設せしめて、自立フレーム１を溝１０内において自立せしめる。
【００１７】
図４に示すように溝１０全体を埋め戻し、親杭本体２の頭部のみが地盤面に露出する状態で自立フレーム１の全体を掘削領域内に埋設せしめる。
【００１８】
しかる後に掘削領域に対する地盤掘削を開始し、図５に示すように隣り合う自立フレーム１の親杭本体２間に横矢板８を装着して山留め壁９を施工していきつつ、根切り底まで地盤掘削を行う。
なお、横矢板８としては在来の親杭横矢板工法において用いるものをそのまま用いることができる。勿論、横矢板８の長さ寸法は隣り合う自立フレーム１間の相互間隔（親杭本体２間の相互間隔）に対応させれば良い（換言すれば、自立フレーム１を設置する際に後段で使用する横矢板８の長さに応じて自立フレーム１間の相互間隔を設定しておけば良い）。
【００１９】
本発明の山留め工法によれば、親杭本体２と底梁３と控杭４と先端杭５とにより構成される高剛性の自立フレーム１の全体が在来の親杭横矢板工法における親杭として機能し、しかもその底部が根固めコンクリート１２により固定されるので、通常の親杭のように地盤深く打ち込むまでもなくそれ自体で充分な山留め効果を発揮し得るものである。
【００２０】
また、本発明の自立フレーム１は、特許文献１に示される従来工法において用いる山留めフレームのように壁面部を有するものではないから、その幅寸法は在来の親杭横矢板工法における親杭としての単なるＨ形鋼の幅寸法と同等程度で良く、したがってこれを設置するためにはそれぞれの自立フレーム１を設置できるだけの細長い溝を間隔をおいて飛び飛びに掘削するだけで足り、従来工法のように山留め面に沿って連続的に溝を形成する必要はないから、溝１０施工のための手間と工費を充分に節減することができる。
【００２１】
また、本発明の自立フレーム１は、従来工法における山留めフレームのように横矢板を予め装着した壁面部がないので、従来の山留めフレームに比べて充分に小型軽量であって取り扱う上で便利であるし、低コストで製作することができる。勿論、後工程において横矢板を支障なく装着できるし、横矢板８としては在来の横矢板をそのまま用いることができるから、その点においてもコスト増となることはない。
【００２２】
以上のことから、本発明の山留め工法は、在来の親杭横矢板工法はもとより特許文献１に示されるような山留めフレームを用いる従来の山留め工法に比べて施工性を充分に改善することができ、特に玉石層のような硬質地盤に対する地盤掘削に際して在来の親杭横矢板工法の代替工法として適用するものとして好適である。
【００２３】
なお、上記実施形態で説明した自立フレーム１の構成や具体的な施工手順はあくまで好適な一例に過ぎず、本発明の自立フレームの全体の形態や各部材の断面形状・寸法その他の諸元、および本発明の山留め工法の具体的な施工手順は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、地盤状況や掘削深度に応じて適宜設定すれば良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１  自立フレーム
２  親杭本体
３  底梁
４  控杭
５  先端杭
６  接合板
７  補強リブ
８  横矢板
９  山留め壁
１０  溝
１１  ピット
１２  根固めコンクリート
【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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