(57)【要約】【課題】従来の逆打ち工法に較べて合理的な地下工法を実現する。【解決手段】山留壁１の内側に鉄筋コンクリート（ＲＣ）壁５を一体に設けて合成地下壁７を施工するに際し、山留壁を施工した後、その内側の地盤を段階的に掘削していくとともに、或る段を掘削した段階で当該段に露出せしめた山留壁の内側にＲＣ壁を設けて合成地下壁を施工し、しかる後に次段の掘削を行う。各段の合成地下壁を施工するに際し、その合成地下壁の各部に生じると予想される応力分布に応じて、山留壁の芯材２とＲＣ壁との一体化強度を設定する。山留壁の芯材とＲＣ壁との一体化強度の設定を、芯材に設けるシアキーとしてのスタッド８のピッチの調整により行う。或る段のＲＣ壁に一体に設ける外周梁３の下部を当該段の掘削底面まで増し打ちした後、次段の掘削を行う。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を一体に設けて合成地下壁を施工するに際し、山留壁を施工した後、その内側の地盤を段階的に掘削していくとともに、或る段を掘削した段階で当該段に露出せしめた山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を設けて当該段の合成地下壁を施工し、しかる後に次段の掘削を行うことを特徴とする合成地下壁の施工方法。
【請求項２】
各段の合成地下壁を施工するに際し、その合成地下壁の各部に生じると予想される応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度を設定することを特徴とする請求項１記載の合成地下壁の施工方法。
【請求項３】
山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度の設定を、芯材に設けるシアキーとしてのスタッドのピッチの調整により行うことを特徴とする請求項２記載の合成地下壁の施工方法。
【請求項４】
或る段の鉄筋コンクリート壁と一体に設ける外周梁の下部を当該段の掘削底面まで増し打ちした後、次段の掘削を行うことを特徴とする請求項１，２または３記載の合成地下壁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の地下躯体を施工するための工法に係わり、特に山留壁と鉄筋コンクリート壁とを一体化した合成地下壁を逆打ち工法により施工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の地下躯体を施工するための工法として、地盤を地表から段階的に掘削して地下躯体を下方に向かって施工していくという逆打ち工法が広く採用されている。
【０００３】
図８〜図１２に従来一般の逆打ち工法の概要を示す。これは、まず図８に示すように地中に仮設の山留壁１、たとえばＨ形鋼２を芯材とするソイルミキシングウォール（ＳＭＷ）を設ける。次に、図９に示すように山留壁１の内側の地盤地表部を掘削して、１階の外周梁３とスラブ４の施工を行う。そして、それら外周梁３とスラブ４を腹起こしと切梁として機能せしめて山留壁１を支持しつつ、図１０に示すようにＢ１ＦＬよりもやや深いレベルまで掘削した後、地下１階の外周梁３とスラブ４を施工する。同様に、図１１に示すようにＢ２ＦＬよりもやや深いレベルまで掘削した後、地下２階の外周梁３とスラブ４を施工し、図１２に示すように基礎レベルまでの掘削を行いながら、本設の地下壁としての鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁）５を地下１階から順次施工していって地下階の躯体および基礎を完成させる、という手順となる。一般的には、掘削階より２層遅れて地下外壁を施工する工程となる場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の逆打ち工法では、大深度掘削を行う場合や、地下階の階高が大きいような場合等においては、図１２（ｂ）に示すように施工途中において山留壁１に過大な曲げモーメントが生じるので、山留壁１の所要厚や芯材２の断面を大きく確保する必要があるし、また図１２（ａ）に示すように必要に応じて仮設の斜梁６や中間切梁を適宜追加する必要も生じる場合がある。しかし、敷地に余裕がないような場合には山留壁１の厚さを充分に確保できない場合があるし、本設の外周梁３やスラブ４に加えて仮設の斜梁６や中間切梁を設けることは施工が煩雑になり、工期やコスト的に好ましいことではない。
【０００５】
また、従来における山留壁１はあくまで仮設として設けられるものであるので地下躯体が完成した後には撤去すべきではあるが、建物の完成後にＳＭＷ等の山留壁１を撤去することは困難であることから工事完了後も撤去せずにそのまま残置することが多い。そして、近年においてはそれが建設廃材を処分せずに放置すると見なされ、環境的にも好ましくないとされている。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は逆打ち工法を基本としつつも従来の逆打ち工法に較べて合理的で施工性に優れた有効な地下工法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を一体に設けて合成地下壁を施工するための方法であって、山留壁を施工した後、その内側の地盤を段階的に掘削していくとともに、或る段を掘削した段階で当該段に露出せしめた山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を設けて当該段の合成地下壁を施工し、しかる後に次段の掘削を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、各段の合成地下壁を施工するに際し、その合成地下壁の各部に生じると予想される応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度を設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度の設定を、芯材に設けるシアキーとしてのスタッドのピッチの調整により行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１，２または３の発明において、或る段の鉄筋コンクリート壁と一体に設ける外周梁の下部を当該段の掘削底面まで増し打ちした後、次段の掘削を行うことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図７に本発明の実施の形態を示す。本実施形態では、上述した従来の工法と同様に、ＳＭＷからなる山留壁１の内側地盤を段階的に掘削していって地下躯体を逆打ち工法により施工するのであるが、山留壁１を単に仮設として設けるのではなく、またその内側にＲＣ壁５を単に重ねて設けるのではなく、必要に応じてそれら山留壁１とＲＣ壁５とを構造的に一体化した合成地下壁７として設け、その合成地下壁７を本設の地下壁として機能させることにより山留壁１をそのまま本設の地下壁の一部として利用することとする。そして、そのような合成地下壁７の各部における山留壁１とＲＣ壁５との一体化強度を、この合成地下壁７の各部における応力分布に応じて適正に設定するものとしている。
【００１２】
すなわち、一般に地下壁は深部ほど大きな土水圧を受けることから深部ほど大きな応力が生じるものであるので、本実施形態では合成地下壁７が完成した後に生じるであろう応力分布を予め想定し、それに基づいて、応力が大きい部分ほど山留壁１とＲＣ壁５との一体化強度を大きく設定しておき、応力が小さい部分では一体化強度をそれよりも小さく設定するか、あるいは敢えて単に重ねて一体化させないようにし、それにより合成地下壁７の各部の剛性を各部の応力状態に見合うように最適に設定するのである。そして、そのような一体化強度の設定を、シアキーとしてのスタッド８の有無やそのピッチの調整により行うこととし、かつそれと同時にＲＣ壁５の壁厚も適正に設定するものとしている。
【００１３】
具体的には、図７に示すように、地下１階の部分では合成地下壁７はさほど大きな土水圧を受けず、したがってさしたる応力が生じないので、ここでは山留壁１の強度を期待する必要がなく通常のＲＣ壁５を設けることで充分であり、そのためここではシアキー等による山留壁１とＲＣ壁５との一体化を敢えてせず、それらが単に接しているに過ぎない重ね壁とする。一方、地下３階以深では大きな土水圧を受けることから充分な強度が必要とされ、したがってここではＲＣ壁５の壁厚を上層部よりも大きく設定するとともに、山留壁１の強度を本設の地下壁の一部として有効に活用するべく、その山留壁１の芯材２に多数のスタッド８を密に設け、それらスタッド８をシアキーとして山留壁１とＲＣ壁５および外周梁３を確実強固に一体化した完全合成壁とする。また、地下２階の部分では、地下１階と地下３階以深との中間程度の応力となるので、それに応じてＲＣ壁５の壁厚も中間程度に設定し、かつスタッド８により山留壁１とＲＣ壁５および外周梁３との一体化を図るもののスタッド８のピッチを地下３階以深でのピッチよりも大きくして、ここでは一体化強度を軽減した不完全合成壁とする。
【００１４】
そのように、合成地下壁７の各部に生じると予想される応力分布に応じて、山留壁１の芯材２とＲＣ壁５および外周梁３との一体化強度を設定することにより、合成地下壁７の各部の壁厚やその強度を最適に設定することができ、それが必要以上に大きくなるような無駄を無くすことができる。しかも、山留壁１の芯材２とＲＣ壁５との一体化強度の設定を、芯材２に設けるシアキーとしてのスタッド８のピッチの調整により行うので、合成地下壁７の各部の一体化強度を簡易な手法で確実に設定することができる。
【００１５】
そして、本実施形態では、上記の合成地下壁７を以下の工程で施工する。まず、従来と同様に図１に示すようなＳＭＷからなる山留壁１を地中に施工し、図２に示すように山留壁１の内側の地盤地表部を掘削して１階の外周梁３とスラブ４の施工を行い、図３に示すようにＢ１ＦＬよりもやや深いレベルまで掘削した後、地下１階の外周梁３とスラブ４を施工する。この際、地下１階の外周梁３をスタッド８を介して山留壁１の芯材２に対して一体化させる。
【００１６】
従来工法では引き続いて次段の掘削を行うのであるが、本実施形態では次段の掘削に先立って図４に示すように地下１階にＲＣ壁５を施工する。上述のように地下１階においては山留壁１とＲＣ壁５とを重ね壁として設けるので、ここではスタッド８による一体化は行わないが、いずれにしても山留壁１の内側にＲＣ壁５を設けることからそこでの断面二次モーメントが大きく増大して剛性が高められ、次段の掘削に際して山留壁１に生じる曲げモーメントを軽減することができる。
【００１７】
そして、図５に示すように次段の掘削を地下２階よりもやや低いレベルまで行った後、地下２階の外周梁３とスラブ４とを施工する。この際、外周梁３をスタッド８を介して芯材に一体化させるが、上述のように地下３階以深では一体化強度を地下２階よりも高めることから、スタッド８のピッチは上階よりも密とする。また、この外周梁３の施工に際してはその下部を掘削底面まで増し打ち（いわゆる下端フカシ）して、増し打ち部３ａも同様に芯材２に対してスタッド８により一体化させる。
【００１８】
次いで、図６に示すように、地下２階にＲＣ壁５をスタッド８により山留壁１の芯材２に一体化させた状態で設けて地下２階まで合成地下壁７を施工し、しかる後に、図７に示すようにさらに次段の掘削を基礎レベルまで行い、地下３階および基礎の躯体を施工して地下躯体を完成させる。
【００１９】
以上のように、山留壁１とＲＣ壁５とを重ねてあるいは一体化して合成地下壁７を施工しながら地盤を段階的に掘削していくことにより、従来のように単なる仮設の山留壁１と本設の地下壁としてのＲＣ壁５とを個々に設ける場合に較べて、山留壁１の強度を見込める分だけＲＣ壁５の壁厚を薄くできるしその鉄筋量も削減でき、また、掘削に先行して合成地下壁７を施工することで山留壁１単体の場合に較べてその曲げ剛性が高められて変形が確実に抑制されるから、山留壁１を単に仮設として設ける場合に較べてその所要壁厚や芯材２の断面を削減することができる。したがって、上記工法によれば、従来の逆打ち工法における山留壁１とＲＣ壁５との合計厚に較べて合成地下壁７の所要厚を充分に薄くすることが可能であり、その結果、従来工法に較べてコスト的に有利であるばかりでなく、敷地に余裕のない場合にも適用が可能となり、地下階の有効空間を大きく確保できることにもなり、極めて有効である。勿論、山留壁１を本設の地下壁の一部として利用することからそれを完成後に撤去するような必要もない。
【００２０】
また、ＲＣ壁５に一体に設ける外周梁３の下部を増し打ちしてその断面を大きくすることで、その外周梁３によって山留壁１を広い範囲にわたって安定に支持することができ、したがって掘削に際しての山留壁１の変形をより確実に抑制し得るから、山留壁１の壁厚と芯材２の断面をより削減することが可能となるし、従来においては必要とされる仮設の中間切梁や図１２（ａ）に示したような斜梁１２を不要とすることも可能となる。
【００２１】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、施工するべき地下躯体の規模や形態、地盤の状況、その他の諸条件に応じて適宜の設計的変更を行えば良い。たとえば、山留壁１はＳＭＷに限るものではなく、芯材２に対してＲＣ壁５を一体化できるものであれば他の構造の山留壁、たとえばＨ形鋼横矢板工法によるもの等も採用可能である。また、山留壁１とＲＣ壁５とを一体化させるための構成や、一体化強度を調節するための構成も、スタッド８およびそのピッチの調整によることに限らず適宜の構成が考えられるし、山留壁１とＲＣ壁５とを一体化させる範囲や単に重ね合わせる範囲、ＲＣ壁５の各部の壁厚等も、合成地下壁７の各部に生じる応力その他の条件を考慮して適宜設定すれば良い。また、施工手順として当該階の地下外壁の後に下階の掘削を例示したが、応力の小さい地下１階のように浅い階では地下外壁を施工する前に下階の掘削を進め、応力の大きい深い階では地下外壁の施工後に下階の掘削を行うというように、両者を適宜組み合わせることで、より合理的な施工計画とすることもできる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を一体に設けてそれらを合成地下壁として施工するものであり、特に、山留壁を施工した後、その内側の地盤を段階的に掘削していくとともに、或る段を掘削した段階で当該段に露出せしめた山留壁の内側に鉄筋コンクリート壁を設けて合成地下壁を施工し、しかる後に次段の掘削を行うので、山留壁の強度を見込める分だけＲＣ壁の壁厚を薄くでき、また、山留壁がＲＣ壁により補強されるので単に仮設として設ける場合に較べてその所要壁厚や芯材断面を削減することができ、したがって合成地下壁全体の壁厚を従来の仮設の山留壁と本設の鉄筋コンクリート壁との合計厚さよりも充分に薄くでき、しかも山留壁を本設の地下壁の一部として利用するのでその撤去も不要であり、従来の単なる逆打ち工法に較べて合理的であり極めて有効である。
【００２３】
請求項２の発明は、各段の合成地下壁を施工するに際し、その合成地下壁の各部に生じると予想される応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度を設定するので、合成地下壁の各部の壁厚やその強度を最適に設定することができ、それが必要以上に大きくなるような無駄を無くすことができる。
【００２４】
請求項３の発明は、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度の設定を、芯材に設けるシアキーとしてのスタッドのピッチの調整により行うので、合成地下壁の各部の一体化強度を簡易な手法で確実に設定することができる。
【００２５】
請求項４の発明は、或る段の鉄筋コンクリート壁に一体に設ける外周梁の下部を当該段の掘削底面まで増し打ちした後に次段の掘削を行うので、増し打ち部を含めて外周梁により山留壁を広い範囲にわたって安定に支持し得てその変形を確実に防止でき、したがって山留壁の壁厚と芯材断面をより削減できるし、従来においては必要とされる仮設の中間切梁や斜梁を不要とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、山留壁を設けた状態を示す図である。
【図２】同、１階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図３】同、地下１階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図４】同、地下１階の合成地下壁を施工した状態を示す図である。
【図５】同、地下２階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図６】同、地下２階の合成地下壁を施工した状態を示す図である。
【図７】同、掘削が完了した状態を示す図である。
【図８】従来の逆打ち工法の概要を示すもので、山留壁を設けた状態を示す図である。
【図９】同、１階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図１０】同、地下１階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図１１】同、地下２階の外周梁とスラブを施工した状態を示す図である。
【図１２】同、掘削を完了し地下１階の地下壁を施工した状態を示す図である。
【符号の説明】
１　山留壁
２　芯材
３　外周梁
３ａ　増し打ち部
４　スラブ
５　鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁）
７　合成地下壁
８　スタッド（シアキー）
【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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【図１２】
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