(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の土留壁間を掘削して形成される地下区画に躯体を構築する地下構造躯体構築方法であって、
地盤の掘削に伴って前記土留壁に作用する側方荷重に対し、前記土留壁を支持するための土留支保工を設置する土留支保工設置工程を備え、
前記土留支保工は、切梁と、前記土留壁から受ける側方荷重を前記切梁に伝達する腹起しと、を含み、
前記土留支保工設置工程は、
前記地下区画に、それぞれの前記土留壁に沿って上下方向に直交する横方向に延在し、互いに対向する一対の前記腹起しを設置する腹起し設置工程と、
前記腹起し同士を直接連結する前記切梁を設置する切梁設置工程と、を含み、
前記腹起しは、プレキャストブロックによって形成される第１のプレキャスト部を有し、
前記第１のプレキャスト部は、前記躯体の少なくとも一部を構成する、地下構造躯体構築方法。
【請求項２】
前記土留支保工設置工程では、前記腹起しとして前記第１のプレキャスト部と仮設部材とを併用する、請求項１に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項３】
前記躯体は、前記上下方向に延在する側壁を有し、
前記第１のプレキャスト部は、前記側壁の少なくとも一部を構成する、請求項１又は２に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項４】
前記躯体は、前記地下区画の底面の上方を前記横方向に延在するスラブ部を有し、
前記第１のプレキャスト部の高さ位置は、前記躯体を構築するときに前記スラブ部を形成する高さ位置を含む、請求項１又は２に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項５】
前記切梁は、プレキャストブロックによって形成される第２のプレキャスト部を有し、
前記第２のプレキャスト部は、前記スラブ部の少なくとも一部を構成する、請求項４に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項６】
前記第２のプレキャスト部を有する前記切梁は、前記腹起しの延在方向に間隔をおいて複数設置され、
場所打ちコンクリートによって前記第２のプレキャスト部同士を連結する切梁連結工程を更に含む、請求項５に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項７】
前記第１のプレキャスト部と前記土留壁とを一体化する一体化工程を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の地下構造躯体構築方法。
【請求項８】
前記躯体は、ボックスカルバートである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の地下構造躯体構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造躯体構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、例えば下記特許文献１に記載の地下構造躯体構築方法が知られている。この地下構造躯体構築方法では、土留め壁の内方を掘削する際、掘削に伴って切梁による仮設の土留め支保工を設置し、当該土留め支保工によって土留め壁に作用する土圧、地下水圧等の側方荷重を支持し、地下空間に躯体を構築している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４２９９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の地下構造躯体構築方法では、切梁、腹起し等による仮設の土留め支保工を設置する工程と、土留め支保工を避けつつ開削空間に躯体を構築する工程と、躯体の構築に対応して土留め支保工を撤去する工程と、を繰り返し行っている。そのため、作業の煩雑さから施工効率を低下させる要因となっていた。特許文献１では、躯体の一部である上床版を構築する前に切梁をすべて撤去し、プレキャスト部材によって上床版を構築することにより、上床版の構築作業を簡素化して施工効率の向上を図っている。しかしながら、躯体のうち上床版以外の部分の施工の煩雑さは解消していないことに併せて、上床版をそのままプレキャスト部材とすると大掛かりとなってしまう。従って、更なる効率化が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、地下区画に躯体を構築する際の施工効率を向上させることができる地下構造躯体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】
【０００６】
本発明に係る地下構造躯体構築方法は、互いに対向する一対の土留壁間を掘削して形成される地下区画に躯体を構築する地下構造躯体構築方法であって、地下区画に、それぞれの土留壁に沿って上下方向に直交する横方向に延在し、互いに対向する一対の腹起しを設置する腹起し設置工程と、腹起し同士を連結する切梁を設置する切梁設置工程と、を備え、腹起しは、プレキャストブロックによって形成される第１のプレキャスト部を有し、第１のプレキャスト部は、躯体の少なくとも一部を構成する。
【０００７】
本発明に係る地下構造躯体構築方法によれば、腹起しは、プレキャストブロックによって形成される第１のプレキャスト部を有している。また、第１のプレキャスト部は、躯体の少なくとも一部を構成する。このため、第１のプレキャスト部を、躯体及び腹起しとして機能させることができる。従って、腹起しを設置することによって、躯体の構築、及び腹起しの撤去をそれぞれ少なくとも一部省略することができ、施工効率を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る地下構造躯体構築方法において、躯体は、地下区画の底面の上方を横方向に延在するスラブ部を有し、第１のプレキャスト部の高さ位置は、躯体を構築するときにスラブ部を形成する高さ位置を含んでいてもよい。本発明に係る地下構造躯体構築方法は、スラブ部を有する躯体を構築する際に、特に好適である。
【０００９】
本発明に係る地下構造躯体構築方法において、切梁は、プレキャストブロックによって形成される第２のプレキャスト部を有し、第２のプレキャスト部は、スラブ部の少なくとも一部を構成していてもよい。このような構成により、第２のプレキャスト部を、躯体及び切梁として機能させることができる。従って、切梁を設置することによって、躯体のうちのスラブ部の構築、及び切梁の撤去をそれぞれ少なくとも一部省略することができ、施工効率を更に向上させることができる。
【００１０】
本発明に係る地下構造躯体構築方法において、第２のプレキャスト部を有する切梁は、腹起しの延在方向に間隔をおいて複数設置され、場所打ちコンクリートによって第２のプレキャスト部同士を連結する切梁連結工程を更に含んでいてもよい。このような構成により、プレキャストブロックと場所打ちコンクリートとによって横方向に延在するスラブ部を効率的に形成することができる。
【００１１】
本発明に係る地下構造躯体構築方法は、第１のプレキャスト部と土留壁とを一体化する一体化工程を更に含んでいてもよい。このような構成により、土留壁も躯体の一部を構成する。このため、施工効率をより一層向上させることができる。
【００１２】
本発明に係る地下構造躯体構築方法において、躯体は、ボックスカルバートであってもよい。本発明に係る地下構造躯体構築方法は、ボックスカルバートを構築する際に、特に好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、地下区画に躯体を構築する際の施工効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る地下構造躯体構築方法によって構築された躯体の一例を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る地下構造躯体構築方法に適用される掘削中の地下区画を示す側面図である。
【図３】図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。
【図６】図６は、（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。
【図７】図７は、（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。
【図９】図９は、図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る地下構造躯体構築方法によって構築された躯体の一例を示す側面図である。以下、図示されるように上下方向を「Ｄ１」、躯体の幅方向を「Ｄ２」、上下方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に直交すると共に躯体が延びる横方向を「Ｄ３」と設定し、位置関係等の説明に上下方向Ｄ１、幅方向Ｄ２、及び横方向Ｄ３を用いる場合がある。躯体は、例えば、ボックスカルバートである。図１に示すように、ボックスカルバート１は、地盤２に囲まれた地下区画３に構築されている。ボックスカルバート１は、箱型のコンクリート構造物であり、例えば、トンネルとして使用される。なお、ボックスカルバート１の用途はトンネル等に限定されず、例えば、倉庫、蓄熱槽、貯水槽等であってもよい。
【００１７】
ボックスカルバート１は、横方向Ｄ３に延びる断面視略矩形状の四辺に、一対の側壁１１，１２と、頂版（スラブ部）１３と、底版１４と、を備えている。また、ボックスカルバート１は、横方向Ｄ３に延びる断面視略矩形状の四隅に、各辺同士を接続する隅角接合部１５，１６，１７，１８を備えている。ボックスカルバート１の幅方向Ｄ２における長さは、例えば１５〜３０ｍである。ボックスカルバート１の横方向Ｄ３における長さは、例えば５〜２０ｍ程度である。ボックスカルバート１は、横方向Ｄ３において端面同士が対向する他のボックスカルバート１に連結されることにより延長される。
【００１８】
側壁１１及び側壁１２は、それぞれ上下方向Ｄ１に延在すると共に、互いに幅方向Ｄ２に対向している。頂版１３及び底版１４は、それぞれ横方向Ｄ３に延在すると共に、側壁１１及び側壁１２によって形成される空間ＳＰを覆うように互いに上下方向Ｄ１に対向している。頂版１３は、側壁１１及び側壁１２よりも上側に位置し、底版１４は、側壁１１及び側壁１２よりも下側に位置している。
【００１９】
隅角接合部１５は、側壁１１上に設置され側壁１１と頂版１３とを連結する。隅角接合部１６は、側壁１２上に設置され側壁１２と頂版１３とを連結する。隅角接合部１７は、側壁１１の下端位置に設置され側壁１１と底版１４とを連結する。隅角接合部１８は、側壁１２の下端位置に設置され側壁１２と底版１４とを連結する。
【００２０】
隅角接合部１５の横方向Ｄ３に延びる断面は、Ｌ字状に形成されている。隅角接合部１５は、当該Ｌ字状の内角部分にハンチ部を有している。また、隅角接合部１５は、当該Ｌ字状の端部において側壁１１及び頂版１３にそれぞれ接続されている。隅角接合部１６，１７，１８の形状は、隅角接合部１５と同様である。隅角接合部１６は、当該Ｌ字状の端部において側壁１２及び頂版１３にそれぞれ接続されている。隅角接合部１７は、当該Ｌ字状の端部において側壁１１及び底版１４にそれぞれ接続されている。隅角接合部１７は、当該Ｌ字状の端部において側壁１２及び底版１４にそれぞれ接続されている。
【００２１】
図１に示すように、ボックスカルバート１は、幅方向Ｄ２において一対の土留壁４，５を介して地盤２に囲まれている。一対の土留壁４，５は、それぞれ地盤２中に設置され、互いに幅方向Ｄ２に対向している。一対の土留壁４，５は、互いに対向した状態で、横方向Ｄ３に延在している。ボックスカルバート１は、一対の土留壁４，５間に形成された地下区画３に構築されている。地下区画３は、地盤２中に設置された一対の土留壁４，５間を掘削して形成されている。また、地下区画３の底面３ｓには、均しコンクリート６が打設されている。地下区画３は、土留壁４、土留壁５、及び均しコンクリート６によって地盤２と仕切られている。
【００２２】
ボックスカルバート１は、地下区画３における均しコンクリート６上に構築されている。すなわち、ボックスカルバート１は、地下区画３の底面３ｓの上方を横方向Ｄ３に延在する頂版１３を有している。また、地下区画３において、ボックスカルバート１よりも上方であって、地表面２ｓよりも下方に位置する領域は、地盤材料７が充填されることにより埋め戻しされている。地盤材料７の上面７ｓは、地表面２ｓに対して略面一となるように形成されている。
【００２３】
次に、掘削中の地下区画３について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る地下構造躯体構築方法に適用される掘削中の地下区画を示す側面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００２４】
図２に示すように、掘削中の地下区画３には土留支保工１０が設置されている。土留支保工１０は、地盤２の掘削に伴って土留壁４，５に作用する土圧、地下水圧等の側方荷重に対し、土留壁４，５を支持するための部材である。土留支保工１０は、地盤２の掘削に伴って上下方向Ｄ１に間隔をおいて複数（例えば、４段）設置されている。なお、土留支保工１０を設置する間隔及び数量は、作用する側方荷重によって定められる。土留支保工１０は、腹起し２０と、切梁３０と、間詰材４０と、を備えている。
【００２５】
腹起し２０は、図２に示すように、上下方向Ｄ１の所定位置において、土留壁４，５のそれぞれに沿って互いに幅方向Ｄ２に対向して一対設置されている。一対の腹起し２０は、切梁３０を介して互いに対向している。図３に示すように、一対の腹起し２０は、土留壁４，５に沿ってそれぞれ横方向Ｄ３に延在している。また、図２に示すように、一対の腹起し２０は、掘削中の地下区画３の上下方向Ｄ１に間隔をおいて複数（ここでは、４段）設置されている。図２に示す４段の腹起し２０のうち、上下方向Ｄ１における上から数えて２段目までの腹起し２０は、例えば、Ｈ型鋼等の仮設部材によって形成されている。また、図２に示す４段の腹起し２０のうち、上下方向Ｄ１における上から数えて３段目以下の腹起し２０は、鉄筋が埋設されたプレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部（第１のプレキャスト部）２１を有している。
【００２６】
図２に示す４段の腹起し２０のうち、３段目の腹起し２０の高さ位置は、図１に示すボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置と同一である。従って、４段の腹起し２０のうち、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を構築する高さ位置よりも上方の地下区画３に設置されている腹起し２０が、Ｈ型鋼等の仮設部材によって形成されている。また、複数の腹起し２０のうち、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置、及びそれよりも下方の地下区画３に設置されている腹起し２０が、プレキャスト部２１を有している。すなわち、プレキャスト部２１の高さ位置は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置を含んでいる。
【００２７】
ただし、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置、及びそれよりも下方には、プレキャスト部２１を有していない腹起し２０が設置されていてもよい。ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置、及びそれよりも下方に設置されている腹起し２０のうち、すべての腹起し２０がプレキャスト部２１を有していてもよく、一部の腹起し２０がプレキャスト部２１を有していてもよい。あるいは、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置、及びそれよりも下方に設置されている腹起し２０のうち、すべての腹起し２０が、それぞれ一部にプレキャスト部２１を有していてもよい。
【００２８】
プレキャスト部２１のうち、図２に示す３段目の腹起し２０のプレキャスト部２１は、ボックスカルバート１の隅角接合部１５，１６によって形成されている。また、プレキャスト部２１のうち、図２に示す４段目の腹起し２０のプレキャスト部２１は、ボックスカルバート１の側壁１１，１２のそれぞれ一部によって形成されている。すなわち、プレキャスト部２１は、構築されるボックスカルバート１の一部を構成している。
【００２９】
図２に示す３段目の腹起し２０のプレキャスト部２１は、ボックスカルバート１の隅角接合部１５，１６と同一の形状を呈している。すなわち、プレキャスト部２１は、横方向Ｄ３に延びる断面視Ｌ字状に形成されている。また、プレキャスト部２１は、当該Ｌ字状の内角部分にハンチ部を有している。プレキャスト部２１は、Ｌ字状の端部の２つの面が、上下方向Ｄ１における下側、及び切梁３０を介して幅方向Ｄ２に対向するプレキャスト部２１側に向くように、土留壁４，５に沿って設置されている。プレキャスト部２１における土留壁４，５に対向する第１対向面２１ａ、及び切梁３０を介して対向する他方のプレキャスト部２１に対向する第２対向面２１ｂは、平坦に形成されている。また、第１対向面２１ａ及び第２対向面２１ｂの高さ位置は、上下方向Ｄ１の所定位置において互いに同一となる高さ位置を含んでいる。従って、プレキャスト部２１は、土留壁４，５から受ける側方荷重を切梁３０に伝達することができるため、腹起し２０として機能できる。
【００３０】
図２に示す４段目の腹起し２０のプレキャスト部２１は、横方向Ｄ３に延びる断面視略矩形状に形成されている。プレキャスト部２１の幅はボックスカルバート１の側壁１１，１２の幅と同一である。プレキャスト部２１は、当該矩形状の１つの面が、幅方向Ｄ２において対向するプレキャスト部２１側に向くように、土留壁４，５に沿って設置されている。プレキャスト部２１における土留壁４，５に対向する第１対向面２１ａ、及び切梁３０を介して対向する他方のプレキャスト部２１に対向する第２対向面２１ｂは、平坦に形成されている。また、第１対向面２１ａ及び第２対向面２１ｂの高さ位置は、上下方向Ｄ１の所定位置において互いに同一となる高さ位置を含んでいる。従って、プレキャスト部２１は、土留壁４，５から受ける側方荷重を切梁３０に伝達することができるため、腹起し２０として機能できる。
【００３１】
ただし、プレキャスト部２１の形状は、上述したものに限定されない。プレキャスト部２１は、土留壁４，５に沿って横方向Ｄ３に延在し、土留壁４，５に対向する第１対向面２１ａ、及び切梁３０を介して対向する他方のプレキャスト部２１に対向する第２対向面２１ｂを有するものであれば採用することができる。なお、第１対向面２１ａ及び第２対向面２１ｂの高さ位置は、上下方向Ｄ１の所定位置において互いに同一となる高さ位置を含んでいる必要がある。
【００３２】
切梁３０は、図２に示すように、上下方向Ｄ１の所定位置において、幅方向Ｄ２に対向する一対の腹起し２０同士を連結している。切梁３０は、幅方向Ｄ２に延在している。また、切梁３０は、掘削中の地下区画３の上下方向Ｄ１に間隔をおいて複数（ここでは、４段）設置されている。図２に示す４段の切梁３０のうち、上下方向Ｄ１における上から数えて１，２，４段目の切梁３０は、例えば、Ｈ型鋼等の仮設部材によって形成されている。また、図２に示す４段の腹起し２０のうち、上下方向Ｄ１における上から数えて３段目の切梁３０は、鉄筋が埋設されたプレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部（第２のプレキャスト部）３１を有している。なお、切梁３０を設置する間隔及び数量は、作用する側方荷重によって定められる。
【００３３】
図２に示す４段の切梁３０のうち、３段目の切梁３０の高さ位置は、図１に示すボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置と同一である。従って、４段の切梁３０のうち、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置と異なる高さ位置に設置されている切梁３０が、Ｈ型鋼等の仮設部材によって形成されている。また、４段の切梁３０のうち、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置に設置されている切梁３０が、プレキャスト部３１を有している。すなわち、プレキャスト部３１の高さ位置は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置を含んでいる。
【００３４】
切梁３０は、図３に示すように、腹起し２０の延在方向に間隔をおいて複数（例えば、５列）設置されている。なお、本実施形態では、腹起し２０の延在方向と横方向Ｄ３とは同一方向である。ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置に設置される５列の切梁３０のうち、プレキャスト部３１を有する切梁３０は、複数（ここでは、３列）設置されている。プレキャスト部３１を有する切梁３０は、１列おきに設置されている。
【００３５】
ただし、プレキャスト部３１を有する切梁３０は、１列おきに設置されている場合に限定されない。例えば、Ｈ型鋼等によって形成される切梁３０が２列以上設置されるごとに、プレキャスト部３１を有する切梁３０が１列設置されていてもよい。ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置に設置される５列の切梁３０のうち、すべての切梁３０がプレキャスト部３１を有していてもよく、一部の切梁３０がプレキャスト部３１を有していてもよい。あるいは、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置に設置される５列の切梁３０のうち、すべての切梁３０が、それぞれ一部にプレキャスト部３１を有していてもよい。
【００３６】
プレキャスト部３１は、ボックスカルバート１の頂版１３の一部によって形成されている。すなわち、プレキャスト部３１は、構築されるボックスカルバート１の頂版１３の一部を構成している。
【００３７】
プレキャスト部３１は、幅方向Ｄ２に延びる角柱形状を呈している。プレキャスト部３１の幅は、幅方向Ｄ２に対向する一対のプレキャスト部２１間の間隔と一致している。また、プレキャスト部３１は、延在方向（ここでは、幅方向Ｄ２）のそれぞれの端部において、プレキャスト部２１の第２対向面２１ｂに対向する第３対向面３１ａを有している。第３対向面３１ａの高さ位置は、プレキャスト部２１の第１対向面２１ａ及び第２対向面２１ｂの高さ位置と、上下方向Ｄ１の所定位置において互いに同一となる高さ位置を含んでいる。従って、プレキャスト部３１は、土留壁４，５から受ける側方荷重を腹起し２０として機能するプレキャスト部２１から受けることができるため、切梁３０として機能できる。
【００３８】
ただし、プレキャスト部３１の形状は、上述したものに限定されない。プレキャスト部２１は、一対のプレキャスト部２１間において幅方向Ｄ２に延在し、延在方向のそれぞれの端部において、プレキャスト部２１の第２対向面２１ｂに対向する第３対向面３１ａを有しているものであれば採用することができる。なお、第３対向面３１ａの高さ位置は、プレキャスト部２１の第１対向面２１ａ及び第２対向面２１ｂの高さ位置と、上下方向Ｄ１の所定位置において互いに同一となる高さ位置を含んでいる必要がある。
【００３９】
間詰材４０は、図２に示すように、土留壁４，５と腹起し２０との間の隙間に設けられている。４段目の腹起し２０と土留壁４，５との間の隙間は、間詰材４０が設けられる前の状態である。間詰材４０として、例えば、コンクリート、木材等を採用することができる。腹起し２０、切梁３０、及び間詰材４０によって、上下方向Ｄ１の所定位置において、側方荷重が作用する方向に対向する方向（ここでは、幅方向Ｄ２）に、土留壁４及び土留壁５を連続させることができる。従って、土留支保工１０によって、土留壁４，５に作用する土圧、地下水圧等の側方荷重に対し、土留壁４，５を支持することができる。ただし、間詰材４０は、土留壁４，５と腹起し２０との間に隙間がない場合には設けられなくてもよい。間詰材４０は、土留壁４と土留壁５とを幅方向Ｄ２に連続させるために、腹起し２０及び切梁３０の設置後に隙間を調整する目的で用いられる。
【００４０】
腹起し２０は、土留壁４，５に設けられたブラケット５０上に設置されている。ブラケット５０は、腹起し２０を下から支持している。ブラケット５０は、腹起し２０の延在方向に間隔をおいて複数設置されている。なお、本実施形態では、腹起し２０の延在方向と横方向Ｄ３とは同一方向である。ブラケット５０の間隔及び数量は、支持する腹起し２０に応じて定められる。
【００４１】
地下区画３は、路面覆工６０によって覆われている。路面覆工６０は、仮設の路面を形成する。路面覆工６０として、例えば、鋼板、プレキャストブロック等を採用することができる。路面覆工６０の上面６０ｓは、地表面２ｓに対して略面一となるように設置されている。
【００４２】
次に、上述の地下区画３にボックスカルバート１を構築する地下構造躯体構築方法について説明する。図４〜図８は、本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の主要な工程を示す側面図である。図９は、図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【００４３】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法は、土留壁設置工程と、第１の土留支保工設置工程と、第２の土留支保工設置工程と、床付工程と、躯体構築工程と、土留支保工撤去工程と、地盤埋戻工程と、を備えている。
【００４４】
（土留壁設置工程）
図４（ａ）に示すように、地盤２中に土留壁４，５を設置する。土留壁４，５の地盤２中の到達深さは、構築されるボックスカルバート１のサイズ、地下水レベル等に応じて設定され、例えば１０ｍ程度〜４０ｍ以上に設定される。本実施形態においては、土留壁４，５の到達深さは、例えば３０ｍである。土留壁４と土留壁５との離間距離は、構築されるボックスカルバート１のサイズに応じて設定され、例えば２０ｍ〜４０ｍ以上に設定される。本実施形態においては、土留壁４と土留壁５との離間距離は、例えば３２ｍである。土留壁４，５として、例えば鋼矢板、地中連続壁等を採用することができる。
【００４５】
（第１の土留支保工設置工程）
図４（ｂ）に示すように、掘削に伴って露出した土留壁４，５間に土留支保工１０を設置する。具体的には、まず、土留壁４，５のそれぞれに沿って一対の腹起し２０を設置する（第１の腹起し設置工程）。次に、腹起し２０同士を連結する切梁３０を設置する（第２の切梁設置工程）。切梁３０は、腹起し２０の延在方向（例えば、横方向Ｄ３）に間隔をおいて複数設置される。腹起し２０及び切梁３０として、例えばＨ型鋼等の仮設部材を採用することができる。その後、土留壁４，５と腹起し２０との間の隙間に間詰材４０を設ける（間詰材設置工程）。間詰材４０として、例えばコンクリート材料等を場所打ちして設けてもよく、丸太等の木材を挿入して設けてもよい。当該工程は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を構築する高さ位置よりも上方の地下区画３の掘削に伴って繰り返し行われる。
【００４６】
また、掘削によって、作業領域を確保できる程度の大きさの地下区画３が形成されたら、地下区画３を覆う路面覆工６０を形成する。路面覆工６０として、例えば、鋼板、プレキャストブロック等を採用することができる。路面覆工６０の上面６０ｓは、地表面２ｓに対して略面一となるように形成される。
【００４７】
（第２の土留支保工設置工程）
図５（ａ）に示すように、腹起し２０として、プレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部２１を設置する（第２の腹起し設置工程）。プレキャスト部２１は、構築されるボックスカルバート１の隅角接合部１５を形成する。具体的には、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置よりも、例えば４０ｃｍ〜５０ｃｍ程度下方まで掘削し、まず、土留壁４，５のそれぞれに一対のブラケット５０を設置する。次に、各ブラケット５０上にそれぞれプレキャスト部２１を設置する。プレキャスト部２１を設置する高さ位置は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置と同一である。
【００４８】
次に、図５（ｂ）に示すように、切梁３０として、プレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部３１を設置する（第２の切梁設置工程）。プレキャスト部３１は、構築されるボックスカルバート１の頂版１３の一部を形成する。プレキャスト部３１を設置する高さ位置は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置と同一である。なお、腹起し２０の延在方向（ここでは、横方向Ｄ３）に設置される複数の切梁３０のうち、プレキャスト部３１は、一列おきに設置される。それ以外の切梁３０として、例えばＨ型鋼等が設置される。
【００４９】
次に、図６（ａ）に示すように、土留壁４，５とプレキャスト部２１との間の隙間に間詰材４０を設ける（間詰材設置工程）。間詰材４０は、第１の土留支保工設置工程と同様である。
【００５０】
図６（ｂ）に示すように、第２の土留支保工設置工程は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を構築する高さ位置と同一、及びそれよりも下方の地下区画３の掘削に伴って繰り返し行われる。ただし、第２の切梁設置工程は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置においてのみ行われる。すなわち、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置よりも下方においては、切梁３０として、例えばＨ型鋼等の仮設部材を用いる。なお、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置よりも下方において、プレキャスト部２１は、構築されるボックスカルバート１の側壁１１，１２の一部を形成する。
【００５１】
（床付工程）
図６（ｂ）に示すように、掘削が終了した地下区画３の底面３ｓを平らに仕上げて床付する。そして、平らに仕上げた底面３ｓに均しコンクリート６を打設する。
【００５２】
（躯体構築工程）
図７（ａ）に示すように、まず、均しコンクリート６上にボックスカルバート１の底版１４及び隅角接合部１７，１８を形成する（底版形成工程）。底版１４及び隅角接合部１７，１８の形成は、場所打ちコンクリートを打設して一体成型によって行われる。なお、底版１４及び隅角接合部１７，１８の形成は、一体成型に限定されず、例えば、プレキャストブロックを設置して隅角接合部１７，１８を形成した後に、隅角接合部１７，１８間に場所打ちコンクリートを打設して底版１４を形成することによって行われてもよい。あるいは、底版１４及び隅角接合部１７，１８の形成は、プレキャストブロックを設置して隅角接合部１７，１８及び底版１４の一部を形成した後に、残りの部分に場所打ちコンクリートを打設して形成することによって行われてもよい。
【００５３】
次に、図７（ｂ）に示すように、側壁１１の一部を構成しているプレキャスト部２１同士の隙間に、場所打ちコンクリートを打設して側壁１１を形成する（側壁形成工程）。また、側壁１２の一部を構成しているプレキャスト部２１同士の隙間に、場所打ちコンクリートを打設して側壁１２を形成する。ここで、側壁１１，１２の形成のために、場所打ちコンクリートを打設する前に、対応する位置に設置されている土留支保工１０のうち、Ｈ型鋼等の仮設部材を撤去する（土留支保工撤去工程）。本実施形態においては、切梁３０を撤去する。
【００５４】
なお、ブラケット５０を撤去する場合は、場所打ちコンクリートを打設する前に行ってよい。この場合、まず、ブラケット５０に支持されていたプレキャスト部２１とその下方に位置するプレキャスト部２１との間に仮支保部材を挿入する。ブラケット５０に支持されていたプレキャスト部２１を仮支保部材によって支持した状態で、ブラケット５０の撤去を行う。そして、仮支保部材以外のスペースに場所打ちコンクリートを打設し、場所打ちコンクリートの強度発現後、仮支保部材を撤去する。その後、仮支保部材を撤去した箇所にも同様に場所打ちコンクリートを打設して側壁１１，１２を構築する。
【００５５】
また、ブラケット５０を撤去せずに場所打ちコンクリートを打設して、ブラケット５０を埋め殺してもよい。この場合、ブラケット５０が側壁１１，１２の外側に突出するため、側壁１１，１２からブラケット５０が突出する境界部には止水テープを巻く等の防水処理を施す。これにより、ブラケット５０が露出することによってブラケット５０を通じて水が浸入することを抑制することができる。
【００５６】
次に、図８及び図９に示すように、隅角接合部１５，１６を構成しているプレキャスト部２１間に場所打ちコンクリートを打設して頂版１３を形成する（頂版形成工程）。ここで、図９に示すように、頂版１３を形成する位置において、切梁３０のプレキャスト部３１が間隔をおいて設置されているため、プレキャスト部３１同士の間に場所打ちコンクリートを打設する。すなわち、場所打ちコンクリートによってプレキャスト部３１同士を連結することによって、頂版１３を形成する（切梁連結工程）。プレキャスト部３１同士の間に設置されているＨ型鋼等の切梁３０は、場所打ちコンクリートを打設する前に撤去されてよい。この場合、Ｈ型鋼等の切梁３０の両側まで場所打ちコンクリートを打設し、場所打ちコンクリートの強度発現後、Ｈ型鋼等の切梁３０を撤去することができる。あるいは、当該Ｈ型鋼等の切梁３０は、撤去せずに場所打ちコンクリートを打設して埋め殺されてもよい。Ｈ型鋼等の切梁３０が頂版１３の外側に突出する場合には、前述したブラケット５０の場合と同様の防水処理を施す。
【００５７】
なお、躯体構築工程において、場所打ちコンクリートを打設して形成される側壁１１，１２、頂版１３、及び底版１４には、すべて鉄筋が配置されているが、鉄筋については図示を省略する。躯体構築工程において配筋される鉄筋と、プレキャスト部２１及びプレキャスト部３１内の鉄筋とは、機械継手（不図示）等によって接続される。
【００５８】
（地盤埋戻工程）
以上によって、ボックスカルバート１の構築が完了する。そして、ボックスカルバート１よりも上方の地下区画３に設置された土留支保工１０、及び路面覆工６０を撤去して、ボックスカルバート１よりも上方であって地表面２ｓよりも下方に位置する領域に地盤材料７を充填する。なお、土留壁４，５は残置されてもよいし、土留支保工１０の撤去と共に撤去されてもよい。最後に、地表面２ｓに対して略面一となるように、地盤材料７の上面７ｓを平らに仕上げて、図１の状態となる。
【００５９】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法の作用・効果について説明する。
【００６０】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法によれば、腹起し２０は、プレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部（第１のプレキャスト部）２１を有している。また、プレキャスト部２１は、ボックスカルバート１の少なくとも一部を構成する。このため、プレキャスト部２１を、ボックスカルバート１及び腹起し２０として機能させることができる。従って、腹起し２０を設置することによって、ボックスカルバート１の構築、及び腹起し２０の撤去をそれぞれ少なくとも一部省略することができ、施工効率を向上させることができる。
【００６１】
また、躯体構築工程において、プレキャスト部２１をガイド部材として、側壁１１，１２を容易に施工することができる。特に、このようなボックスカルバート１を構築する場合、プレキャストブロックのみでは精度の調整が難しく、プレキャストブロックと場所打ちコンクリートとを併用することにより精度の良い施工を容易に実現することができる。
【００６２】
また、躯体構築工程において、仮設部材の土留支保工１０を撤去すると、土留壁４，５に作用する側方荷重を支持できなくなるような場合に、仮設部材を残置したまま場所打ちコンクリートを打設して、側壁１１，１２の形成後に、本来撤去すべき仮設部材の土留支保工１０の一部を切断することによって対処することが行われていた。このような場合、側壁１１，１２から仮設部材の切断面が露出してしまい、側壁の止水機能、仕上がり面の美観等に影響を与えていた。本実施形態によれば、側壁１１，１２の一部を構成するプレキャスト部２１によって土留支保工１０の腹起し２０を設置しているため、側壁の止水機能、及び仕上がり面の美観を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法において、ボックスカルバート１は、地下区画３の底面３ｓの上方を横方向Ｄ３に延在する頂版（スラブ部）１３を有し、プレキャスト部２１の高さ位置は、ボックスカルバート１を構築するときに頂版１３を形成する高さ位置を含んでいる。本実施形態に係る地下構造躯体構築方法は、プレキャストブロックを採用することが好ましいという観点から、頂版１３のようなスラブ部を有する躯体を構築する際に、特に好適である。
【００６４】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法において、切梁３０は、プレキャストブロックによって形成されるプレキャスト部（第２のプレキャスト部）３１を有し、プレキャスト部３１は、頂版１３の一部を構成している。このような構成により、プレキャスト部３１を、ボックスカルバート１及び切梁３０として機能させることができる。従って、切梁３０を設置することによって、ボックスカルバート１のうちの頂版１３の構築、及び切梁３０の撤去をそれぞれ少なくとも一部省略することができ、施工効率を更に向上させることができる。
【００６５】
また、躯体構築工程において仮設部材の土留支保工１０を撤去すると、土留壁４，５に作用する側方荷重を支持できなくなるような場合に、土留壁４，５に作用する側方荷重を支持する別の切梁３０として、いわゆる盛替梁を設置することが行われていた。盛替梁を設置する作業は、手間がかかり、施工効率を低下させる要因となる。プレキャスト部３１によって、この作業を省略することができる。
【００６６】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法において、切梁３０は、腹起し２０の延在方向（横方向Ｄ３）に間隔をおいて複数設置され、複数の切梁３０は、複数のプレキャスト部３１を有し、場所打ちコンクリートによってプレキャスト部３１同士を連結する切梁連結工程を更に含んでいる。このような構成により、プレキャストブロックと場所打ちコンクリートとによって横方向Ｄ３に延在する頂版１３を効率的に形成することができる。
【００６７】
本実施形態に係る地下構造躯体構築方法において、躯体は、ボックスカルバート１である。本実施形態に係る地下構造躯体構築方法は、ボックスカルバートを構築する際に、特に好適である。
【００６８】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６９】
図１０は、変形例を示す側面図である。図１０に示すように、土留壁４，５と腹起し２０のプレキャスト部２１とを一体化してもよい。すなわち、第２の腹起し設置工程において、土留壁４，５と腹起し２０のプレキャスト部２１とを一体化する（一体化工程）。そして、躯体構築工程において、土留壁４，５を巻き込んで場所打ちコンクリートを打設して側壁１１，１２を形成する。これにより、例えば、土留壁４，５を撤去する場合、土留壁４，５の一部を撤去する手間を省略することができる。
【００７０】
変形例に係る地下構造躯体構築方法は、プレキャスト部２１と土留壁４，５とを一体化する一体化工程を更に含んでいる。このような構成により、土留壁４，５もボックスカルバート１の一部を構成する。このため、施工効率をより一層向上させることができる。
【００７１】
また、切梁３０として、プレキャスト部３１を設置可能な位置には、Ｈ型鋼等の仮設部材を採用することもできる。また、プレキャスト部３１を設置可能な位置には、場所打ちコンクリートによって形成された切梁３０を採用することもできる。
【００７２】
また、頂版形成工程において、場所打ちコンクリートによってプレキャスト部３１同士を連結することによって頂版１３を形成したが（切梁連結工程）、プレキャストブロックを設置することによって頂版１３を形成することもできる。
【００７３】
また、上述の実施形態において、躯体としてボックスカルバート１を例示して説明したが、躯体はボックスカルバートに限定されない。本発明の地下構造躯体構築方法は、例えばビルの構築等にも適用することができる。ビルの構築に適用させる場合、例えば、ビルのフロアごとにプレキャスト部３１を設置することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１…ボックスカルバート（躯体）、３…地下区画、３ｓ…底面、４，５…土留壁、１３…頂版（スラブ部）、２０…腹起し、２１…プレキャスト部（第１のプレキャスト部）、３０…切梁、３１…プレキャスト部（第２のプレキャスト部）。
【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】
0006678487.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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