(57)【要約】      （修正有）【課題】擁壁の鉛直方向の支持力が、先行して造成される地中溝の対面の凹凸、即ち不陸があっても常に安定した所望の支持力を得ることができるプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法の提供。【解決手段】プレキャストコンクリート部材１として、互いに平行な細長矩形状のフランジと該フランジ間に一体に備えたウエブ２とによって断面がＨ型をなし、両フランジ間に隔壁５を一体に備えるとともに、ウエブ２に上下に貫通開口された窓穴７を所望の間隔に形成し、プレキャストコンクリート部材１を、フランジの幅方向を上下方向に向け、上下のプレキャストコンクリート部材１間において窓穴７が上下に対応し、固定することによって土止め用のコンクリート壁体を形成し、地中溝内に所定深さまで沈降させた後、上下に対応した位置の窓穴７を通して該コンクリート壁体下にセメント系固化材を注入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築しようとする擁壁厚さ分の幅を有する地中溝を掘削形成し、該地中溝の開口部において、水平方向に長い多数のプレキャストコンクリート部材を上下に重ね合わせて順次連結することによってコンクリート壁体を形成し、これを該地中溝内に沈降させ、該コンクリート壁体の前面側を掘削することによって該コンクリート壁体によって縦向きの地山面を土留した擁壁となすプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法において、
前記プレキャストコンクリート部材として、互いに平行な細長矩形状のフランジと該フランジ間に一体に備えたウエブとによって断面がＨ型をなし、前記両フランジ間に隔壁を一体に備えるとともに、前記ウエブに上下に貫通開口された窓穴を所望の間隔に形成した形状のものを使用し、
該プレキャストコンクリート部材を、前記フランジの幅方向を上下方向に向けるとともに、上下のプレキャストコンクリート部材間において前記窓穴が上下に対応した位置となるように互いに固定することによって土止め用のコンクリート壁体を形成しつつこれを前記地中溝内に沈降させ、
該コンクリート壁体を所定深さまで沈降させた後、前記上下に対応した位置の窓穴を通して該コンクリート壁体下に支持機能を有するセメント系固化材を注入することにより、コンクリート壁体用基礎を造成することを特徴としてなるプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法。
【請求項２】
前記地中溝の造成は、地表面より地山の土砂を溝状に掘削攪拌しつつ安定液を注入することによって溝内部に泥土が充填された状態とし、前記セメント系固化材をコンクリート壁体の下端と地中溝の隙間の泥土と、地中溝の底面の軟弱な地山内に注入させることにより前記コンクリート壁体用基礎を造成させる請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法。
【請求項３】
前記セメント系固化材は、泥土内に注入することによってソイルセメント状のコンクリート壁体用基礎が形成されるセメント系の地盤改良材である請求項1又は２に記載のプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法。
【請求項４】
前記コンクリート壁体は、前記プレキャストコンクリート部材1本の長さの1単位長さコンクリート壁体をその水平長さ方向に連続させて形成し、隣り合う前記1単位長さコンクリート壁体間を互いに連結することにより構築する請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地表面を掘削して地下空間を形成する際に、縦向きの地山面の崩落を防止するための擁壁であって、予め地表より擁壁構築空間を掘削形成し、その空間内にプレキャスト部材によって構築される擁壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地中に擁壁を形成し、然る後その擁壁に縦向きの地山面を保護させた状態で地下空間を形成する際のプレキャストコンクリート部材による擁壁としては、プレキャストコンクリート製のＨ型ＰＣ杭を互いに並べて地中に掘削圧入するとともに、隣り合うＨ型ＰＣ杭のフランジ間にコンクリートを打設することによって該Ｈ型ＰＣ杭間を一体化させた地中壁を構築し、然る後擁壁の前面側を掘削して空間を形成し、該擁壁に立て向きの地山面を保護させるようにしたものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
また縦方向に打ち込んで形成した上記Ｈ型ＰＣ杭間に跨らせて水平方向にＰＣ緊張材を挿通し、これを緊張することによって矢板間の一体化を強固にしたものがある（例えば特許文献２）。
【０００４】
更に、水平方向に長いプレキャストコンクリート部材を上下に重ねて地中に落とし込むことによって地中壁を構築し、これを擁壁として地下空間を形成するものがある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８９６３５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２０４５号公報
【特許文献３】特公平４−３２１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したＨ型のプレキャストコンクリート部材を立て向きに打ち込む方式のものは、縦方向にプレストレスを付与しておくことによって、１０ｍ以上もの長尺な部材を使用でき、曲げ耐力も大きくできる。
【０００７】
しかし、高架道路下等、地上に障害物があって長尺プレキャストコンクリート部材を立て込むための空間がない場合には、施工が困難であるという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献３に示されている従来の工法においては、横長のプレキャストコンクリート部材を使用するものではあるが、地下構造物の地下壁として使用することを目的してしおり、例えば道路の立体交差やスルーパスのための通路や水路の擁壁として使用するものではなく、また、使用しているプレキャストコンクリート部材は、前後の壁板の間を立て向きの隔壁によって仕切り、上下が開口した縦向きの空間を形成しているものであり、これを上下に重ね、それらに跨らせて形成した鉄筋埋設孔に鉄筋を挿入してモルタルにより埋めることによって上下のプレキャストコンクリート部材間を連結して地下壁を構成させているものであり、曲げ耐力を大きくするためには、前後の壁板厚を大きくし、且つ壁板間の間隔を大きくする必要があった。
【０００９】
また、従来のプレキャストコンクリート部材を横向きに重ねて地中溝内にコンクリート壁を沈降させる方法においては、最下端のプレキャストコンクリート部材の下縁を地中溝の底部に圧入することによって下向き荷重を支持させるようにしているものであるが、地中溝の深さを均一にすることは困難であるため、擁壁全域において均一な鉛直方向の支持力を持たせることが困難であった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、高架道路下等のように地上の工事用空間の高さが低く狭隘な場合であっても容易に施工でき、しかも、水平方向の土圧に対する大きな耐力が、従来に比べて薄い肉厚にて構成することができるとともに、擁壁の鉛直方向の支持力が、先行して造成される地中溝の対面の凹凸、即ち不陸があっても常に安定した所望の支持力を得ることができるプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、構築しようとする擁壁厚さ分の幅を有する地中溝を掘削形成し、該地中溝の開口部において、水平方向に長い多数のプレキャストコンクリート部材を上下に重ね合わせて順次連結することによってコンクリート壁体を形成し、これを該地中溝内に沈降させ、該コンクリート壁体の前面側を掘削することによって該コンクリート壁体によって縦向きの地山面を土留した擁壁となすプレキャストコンクリート部材による擁壁の構築方法において、  前記プレキャストコンクリート部材として、互いに平行な細長矩形状のフランジと該フランジ間に一体に備えたウエブとによって断面がＨ型をなし、前記両フランジ間に隔壁を一体に備えるとともに、前記ウエブに上下に貫通開口された窓穴を所望の間隔に形成した形状のものを使用し、該プレキャストコンクリート部材を、前記フランジの幅方向を上下方向に向けるとともに、上下のプレキャストコンクリート部材間において前記窓穴が上下に対応した位置となるように互いに固定することによって土止め用のコンクリート壁体を形成しつつこれを前記地中溝内に沈降させ、該コンクリート壁体を所定深さまで沈降させた後、前記上下に対応した位置の窓穴を通して該コンクリート壁体下に支持機能を有するセメント系固化材を注入することにより、コンクリート壁体用基礎を造成することにある。
【００１２】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記地中溝の造成は、地表面より地山の土砂を溝状に掘削攪拌しつつ安定液を注入することによって溝内部に泥土が充填された状態とし、前記セメント系固化材をコンクリート壁体の下端と地中溝の隙間の泥土と、地中溝の底面の軟弱な地山内に注入させることにより前記コンクリート壁体用基礎を造成させることにある。
【００１３】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又２の請求項の構成に加え、前記セメント系固化材は、泥土内に注入することによってソイルセメント状のコンクリート壁体用基礎が形成されるセメント系の地盤改良材であることにある。
【００１４】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れかの請求項の構成に加え、前記コンクリート壁体は、前記プレキャストコンクリート部材1本の長さの1単位長さコンクリート壁体をその水平長さ方向に連続させて形成し、隣り合う前記1単位長さコンクリート壁体間を互いに連結することにより構築することにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、互いに平行な細長矩形状のフランジと該フランジ間に一体に備えたウエブとによって断面がＨ型をなし、前記両フランジ間に隔壁を一体に備えるとともに、前記ウエブに上下に貫通開口された窓穴を所望の間隔に形成した細長のプレキャストコンクリート部材を使用し、該プレキャストコンクリート部材を、前記窓穴が上下に対応させた位置となるように互いに固定することによって土止め用のコンクリート壁体を形成しつつこれを前記地中溝内に沈降させ、該コンクリート壁体を所定深さまで沈降させた後、前記上下に対応した位置の窓穴を通して該コンクリート壁体下にセメント系固化材を注入することにより、コンクリート壁体用基礎を造成することにより、コンクリート壁体の下端は、地中溝底面に不陸があっても地中溝の底部に注入されたセメント系固化材によって固化された固化地盤に支持されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に方法によって構築された擁壁の一例を示す縦断側面図。
【図２】同縦断正面図である。
【図３】図１に示す擁壁に使用しているプレキャストコンクリート部材の側面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示す擁壁に使用しているプレキャストコンクリート部材の正面図である。
【図６】同平面図である。
【図７】図１に示す擁壁に使用しているプレキャストコンクリート部材間のＰＣ緊張材による連結状態を示す縦断面図である。
【図８】図１に示す擁壁に使用しているプレキャストコンクリート部材間の鉄筋による補強状態を示す縦断面図である。
【図９】本発明方法における擁壁構築に際する地中溝形成状態を示すもので、（ａ）縦断側面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図１０】同上の地中溝内にコンクリート部材を連結して沈下させる状態を示す縦断側面図である。
【図１１】同上のコンクリート壁体用基礎の造成状態をしめす部分断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を図に示した実施例に基づいて説明する。図１は本発明方法によって構築された擁壁の一例を示す縦断側面図であり、図２は同縦断正面図である。この擁壁は、図３〜図６に示すプレキャストコンクリート部材１を水平方向に寝かせた状態で上下に多数連結することによって構成された一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａを長さ方向に連続して構築することによって構成されている。
【００１８】
プレキャストコンクリート部材１は、細長平板状をした水平配置のウエブ２の両縁に矩形状なし、幅方向側を上下に向けた一対のフランジ３，３を一体に有する断面がＨ型をしており、上下面にフランジ３，３とウエブ２によって構成される溝状凹部４，４を有する形状となっている。この溝状凹部４，４内は、両フランジ３，３及びウエブ２に３辺が一体化された複数の隔壁５，５......によって仕切られている。
【００１９】
このプレキャストコンクリート部材１の両端は、最も端部側の隔壁５ａより先端側には、ウエブ２がなく、両フランジの先端部のみが突出されフランジ延長片３ａ，３ａを有し、この両フランジ延長片３ａ，３ａと前記隔壁５ａとによって上下に向けた凹溝６，６が形成されている。
【００２０】
また、ウエブ２には、隔壁５，５又は５ａ間の位置にあって、上下に貫通した窓穴７，７......が開口されている。
【００２１】
このプレキャストコンクリート部材１のフランジ３，３には、隔壁５と交差する位置の肉厚内に上下に向けてＰＣ緊張材挿通孔１０が形成されている。このＰＣ緊張材挿通孔１０の下端部には、図７に示すようにカプラー収容用拡径部１１が形成されているとともに、上端部にはＰＣ緊張材１２を緊張状態で定着するための支圧板１３が埋設されている。
【００２２】
また、一方側のフランジ３には、その全域に亘って、該フランジ３の幅方向、即ち上下方向に向けた鉄筋埋設用貫通孔１４，１４......が所定の間隔を隔てて貫通開口されている。
【００２３】
一単位長さコンクリート壁体Ａは、図１、図２に示すように複数のプレキャストコンクリート部材１，１......をそのフランジ３の幅方向を上下に向けて積み重ね、図７に示すように、互いに隣り合うプレキャストコンクリート部材１，１毎にＰＣ緊張材１２を使用し、これを緊張することによって連結している。
【００２４】
緊張に際しては、図７に示すように、先に定着金具１５によって緊張状態で定着したＰＣ緊張材１２の上端にカプラー１６を介して次のＰＣ緊張材１２を連結し、その上端を次のプレキャストコンクリート部材１の上面に同様にして定着する操作を繰り返して順次上側のプレキャストコンクリート部材１を下側のものに連結する。
【００２５】
各プレキャストコンクリート部材１の一方のフランジ３に形成されている鉄筋埋設用貫通孔１４，１４......は、図８に示すように、上下のフランジ間において互いに連続した貫通孔となり、その内部に連続した鉄筋２０が挿入され、高強度高流動モルタル等のセメント系充填材２１によって埋められている。
【００２６】
この鉄筋２０の本数は、一単位長さコンクリート壁体Ａに対して背面の土圧が作用した際に生じる曲げモーメントを予想して設計されており、曲げモーメント分布に対応できるように、例えば、擁壁背面側のフランジ内に、下側に多く、上側に至るに従って少なくなるように分布させたり、擁壁表面側のフランジ内に多く分布させたりして設置する。
【００２７】
また、図２に示すように、プレキャストコンクリート部材１の長さを単位とした一単位長さコンクリート壁体Ａは、その両側面に、各プレキャストコンクリート部材１の両端の縦向きの凹溝６が、上下に連続した配置に並べられ、一単位長さコンクリート壁体Ａの両側面にその上下に亘って連続した凹溝が形成され、互いに隣り合う一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａの突合せ部分に、両凹溝６，６によって上下に連続した中空筒部２４が形成されており、その内部には泥土にセメントミルクを混合させた場所内のソイルセメントや場所打ちのコンクリート等のセメント系固化材により固化された場所打ちに固化柱体２５が形成されている。この固化柱体２５によって一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａ間が連結されている。
【００２８】
単位長さコンクリート壁体Ａは、各プレキャストコンクリート部材１のウエブ２に窓穴７を上下に対応した位置になるように連結されており、壁体上端から下端まで連続した開口部を形成している。この開口部にセメント系固化材注入用パイプを上端から下端まで挿入し、その下端よりセメント系固化材を該壁体Ａの下端が接する地盤近傍に注入することにより強固に改良したコンクリート壁体用基礎２６が形成されている。これによって壁体Ａに作用する鉛直力を支持する機能を持たせている。
【００２９】
上述した擁壁の構築に際しては、先ず、図９（ａ）（ｂ）に示すように地表面より一単位長さコンクリート壁体Ａが地中に形成できる幅、深さ及び長さの地中溝３０を掘削形成する。この地中溝の形成は下端に一対のカッター３１を取り付け、その中間より下向きに水を噴射させるジェットノズル３２を取り付けた掘削攪拌機３３を使用し、この掘削攪拌機３３上下に移動させつつ地盤を砕き土砂と水を混合させることによって泥土３４が充填された地中溝３０を形成する方法が使用できる。この他、バックホーや溝掘削用のグラブバケットを使用し、掘削された溝内に安定液を充填させた状態で地中溝３０を形成する方法であっても良い。
【００３０】
次いで、図１０に示すように地中溝３０内にその開口部上にて、上下に隣り合うプレキャストコンクリート部材１，１を上下に連結させ、１の連結完了毎に、プレキャストコンクリート部材１の高さ分（フランジ幅分）ずつ地中溝３０内に沈める。この時地中溝３０内の泥土３４は、プレキャストコンクリート部材１の窓穴７よりウエブの上側に移動するため、プレキャストコンクリート部材１の自重もしくは圧入装置によって沈降される。
【００３１】
尚、このプレキャストコンクリート部材１の搬入及び沈降は、一例として、地中溝３０を跨いで設置した門形クレーンを使用することができる。
【００３２】
一単位長さコンクリート壁体Ａを地中溝３０内に沈めた状態で組み立てた後、図１１  に示すように、一単位長さコンクリート壁体Ａの上下に並んだ配置の窓穴７，７......の上端開口部よりセメント系固化材注入用パイプ３５を、該壁体下まで挿入し、地中溝３０の底面と最下端のプレキャストコンクリート部材１との間の泥土中にセメント系固化材を噴射注入する。このとき、注入が容易となるように最下段の窓孔は最下段の窓孔以外よりも多く配置することもできる。これによって地中溝３０の底部の軟弱な地山と、該地中溝底部とコンクリート壁体Ａのか端部との間の泥土３４を固化させ、コンクリート壁体用基礎２６を造成する。セメント系固化材としては、セメントミルク等の軟弱地盤用の地盤改良材が使用できる。
【００３３】
尚、地中溝内に安定液を充填している場合には、セメントモルタルやコンクリートを充填することによってコンクリート壁体用基礎２６を造成してもよい。
【００３４】
このようにして一単位長さコンクリート壁体Ａを構築した後、その水平長さ方向に連続させて別の一単位長さコンクリート壁体Ａを同様にして造成する。これによって両一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａの対向側縁にそれぞれの凹溝６，６にて形成された角筒状の空間が形成させ、その内部の泥土内にセメント系固化材を注入し、該空間内の泥土を固化させて柱体２５を形成し、互いに隣り合う一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａ間が連結される。
【００３５】
尚、柱体２５は、セメント系固化材による外、専用の排土装置を使用して前記角筒状空間内の泥土３４を排除し、トレミー管等のコンクリート打設装置を使用して場所打ちのコンクリート打設することによって柱体２５を形成してもよい。
【００３６】
このようにして一単位長さコンクリート壁体Ａ，Ａを必要な長さに連続させて構築した後、前面側の地盤を掘削することにより縦向きの地山面を一単位長さコンクリート壁体Ａによって土留した状態の所望の地下空間を形成する。
【００３７】
この地下空間形成後、必要に応じ、図１に示すように地中アンカーによって一単位長さコンクリート壁体Ａを倒れ止めさせてもよい。この場合の地中アンカーは、予めプレキャストコンクリート部材１のウエブ２と隔壁５とが交差する部分にアンカー挿通孔５０を形成しておき、このアンカー挿通孔５０内に鋼棒や鋼より線等の引張材５１を挿通し、その先端を土中のアンカーコンクリート５２内に埋め込んで土中に固定し、他端をプレキャストコンクリート部材１の表面側にて緊張定着する。
【００３８】
このようにウエブ２と隔壁５とが交差する部分にアンカー挿通孔５０を形成し、該交差位置にて定着させることによって、定着部分の応力が上下左右に効果的に分散されることとなり、耐力の大きい擁壁となる。
【００３９】
アンカーの緊張定着に用いる定着板は、コンクリート壁体に埋め込むか、後設置する。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  一単位長さコンクリート壁体
１  プレキャストコンクリート部材
２  ウエブ
３  フランジ
３ａ  フランジの先端部
４  溝状凹部
５  隔壁
５ａ  端部側の隔壁
６  凹溝
７  窓穴
１０  ＰＣ緊張材挿通孔
１１  カプラー収容用拡径部
１２  ＰＣ緊張材
１３  支圧板
１４  鉄筋埋設用貫通孔
１５  定着金具
１６  カプラー
２０  鉄筋
２１  セメント系充填材
２３  頂板
２４  中空筒部
２５  柱体
２６  コンクリート壁体用基礎
３０  地中溝
３１  カッター
３２  ジェットノズル
３３  掘削攪拌機
３４  泥土
３５  セメント系固化材注入用パイプ
５０  アンカー挿通孔
５１  引張材
５２  アンカーコンクリート
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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