(57)【要約】【課題】構造物のフーチングや基礎梁（地中梁）を構築する際に、山留めとしての機能とコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造物をきわめて効率的に施工可能な基礎構造物の構築工法を提供する。【解決手段】複数のコラム（ソイルセメント柱状体）１を互いにオーバーラップさせ、かつその下端部を支持地盤に支持させて地盤改良体２を形成する。コラム１が未だ固まらないうちに、各コラム１の山留め部５ａ，５ａとして残置する部分に、鉛直方向に所定量の棒鋼３，３を所定深度まで挿入する。コラム１が硬化し所定強度に達した後、チェーン式カッター４を用いて地盤改良体２の上部をチェーン式カッターを用いて凹状に真上に切削して型枠部とすることにより山留め部５ａ，５ａと型枠部（空間部）５を有する基礎構造物を構築する。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留めとしての機能とコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造物の構築工法において、複数のソイルセメント柱状体を互いにオーバーラップさせ、かつその下端部を支持地盤に支持させて地盤改良体を形成し、前記ソイルセメント柱状体が硬化し所定強度に達した後、チェーン式カッターを用いて前記地盤改良体の上部を切削して型枠部とすることにより型枠部と山留め部を有する基礎構造物を構築することを特徴とする基礎構造物の構築工法。
【請求項２】
ソイルセメント柱状体が未だ固まらないうちに、前記ソイルセメント柱状体のうち山留め部として残置する部分に、鉛直方向に所定量の鋼材を所定深度まで挿入することを特徴とする請求項１記載の基礎構造物の構築工法。
【請求項３】
切削面から山留め部の背面方向に、少なくともソイルセメント柱状体の外径Ｄの１０％の幅で、ソイルセメント柱状体のオーバーラップ部が残置するように、チェーン式カッターを用いて該ソイルセメント柱状体を切削することにより山留め面を形成することを特徴とする請求項１または２記載の基礎構造物の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、構造物のフーチングや基礎梁（地中梁）を構築する際に、山留めとしての機能とコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造物の構築工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ソイルセメントを円柱状に硬化させてなるソイルセメント柱状体（以下「コラム」いう）を用いて、フーチングや基礎梁（地中梁）を構築する際に、周囲の地山を保持する山留めとコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造は既に知られている。
【０００３】
例えば図４（ａ）〜（ｃ）は上記した基礎構造の施工方法の一例を示し、図において地中に円柱状のコラム２０を互いにオーバーラップさせて施工することにより断面略矩形状の地盤改良体（ソイルセメント柱列体）２１を形成し、十分に硬化させた後、地盤改良体２１の上部を構築しようとする基礎の形状に沿って掘削することにより、上面が開口した断面略溝状の凹部２２を形成することができる（特許文献１参照）。
【０００４】
こうして形成された凹部２２がフーチングや基礎梁（地中梁）を構築するためのコンクリート型枠としての機能を有し、凹部２２の両側壁部２２ａ，２２ａが周囲の地山を保持する山留めとしての機能を有し、そして凹部２２に主筋２３ａと肋筋２３ｂを配筋した後、コンクリート２３ｃを打設することにより基礎梁２３を構築することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−９２２２０
【特許文献２】
特開平０３−９６５２０
【特許文献３】
特開平０８−２３２２７３
【特許文献４】
特開２００２−２９４７２２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した施工方法は、以下に述べる理由により現実には実施されていない。
（１）山留めとして側圧を支持させるためにコラムの圧縮強度を必要とする。したがって、コラムの圧縮強度が発現してからコラムを掘削あるいは切削しなければならない。そのため、汎用掘削建設機械である掘削能力の大きなバックホウを使用しなければ、一軸圧縮強度の大きなコラムに対する掘削能力あるいは切削能力が足らず、計画通りの形状に掘削することができないという問題がある。
【０００７】
（２）コラム強度がバックホウで掘削可能な場合、コラムの掘削部分の断面積が一定限度を超えると、コラム全体が破壊してしまい、山留め部分を構築できないという間題がある。
【０００８】
（３）コラム強度がバックホウで掘削不能な場合、ブレーカーを使用せざるを得ない。しかし、そのときバックホウ等の大型建設機械に取り付けるブレーカーを使用すれば、掘削効率はよいが所定の形状に掘削できない、あるいは山留め部として残すべきコラム部分までも破壊してしまう可能性が高く、型枠どころか山留め機能まで失ってしまうという間題がある。
【０００９】
本願発明は以上の課題を解決するためになされたもので、構造物のフーチングや基礎梁（地中梁）を構築する際に、山留めとしての機能とコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造物をきわめて効率的に施工可能な基礎構造物の構築工法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基礎構造物の構築工法は、山留めとしての機能とコンクリート型枠としての機能を併せ持つ基礎構造物の構築工法において、複数のソイルセメント柱状体を互いにオーバーラップさせ、かつその下端部を支持地盤に支持させて地盤改良体を形成し、前記ソイルセメント柱状体が硬化し所定強度に達した後、チェーン式カッターを用いて前記地盤改良体の上部を切削して型枠部とすることにより型枠部と山留め部を有する基礎構造物を構築することを特徴とするものである。
【００１１】
ソイルセメント柱状体は深層混合処理工法により容易に築造することができ、またその場合のソイルセメント柱状体は互いにオーバーラップさせ、その後に構築されるフーチングや基礎梁（地中梁）などの基礎部を平面的に余裕をもって覆うことができる大きさに築造する。
【００１２】
かつ、ソイルセメント柱状体はその下端を支持地盤に支持させて築造し、後で構築される上部構造物の重量を支持できるようにする。
【００１３】
また、ソイルセメント柱状体の切削は、切削刃を有する無端チェーンを循環させてなるチェーン式カッターを用いて行うことができ、その切削深さは、基礎梁やフーチング等の基礎部分を構築するに十分な深さとする。
【００１４】
なお、チェーン式カッターを用いて形成した型枠部の底には、必要に応じて捨てコンクリート等を敷設し、切削されたソイルセメント柱状体の側面を型枠として利用する。
【００１５】
請求項２記載の基礎構造物の構築工法は、請求項１記載の基礎構造物の構築工法において、ソイルセメント柱状体が未だ固まらないうちに、前記ソイルセメント柱状体のうち山留め部として残置する部分に、鉛直方向に所定量の鋼材を所定深度まで挿入することを特徴とするものである。
【００１６】
この場合の鋼材は、背面からの側圧に十分抵抗できるように可能な限り引張りサイド（背面側）に挿入するのが望ましい。また、この場合の鋼材としては、異形鋼棒の他に丸鋼（鉄筋）や形鋼、レール等も用いることができる。
【００１７】
山留め部には側圧の作用により曲げモーメントや剪断応力が発生し、その最大値は切削底付近に生じる。そのため、挿入する鋼棒は切削底よりも深く挿入するものとし、その切削底よりも挿入する深さは、ソイルセメントと付着して前記の側圧による曲げモーメントや剪断応力に耐えるぎりぎりの深さＳより深く挿入する。側圧の大きさやソイルセメントの強度により変化するが、鋼棒の径をｄとすれば、一般的にはこの深さＳは３０ｄ以上である。
【００１８】
請求項３記載の基礎構造物の構築工法は、請求項１または２記載の基礎構造物の構築工法において、切削面から山留め部の背面方向に、少なくともソイルセメント柱状体の外径Ｄの１０％の幅で、ソイルセメント柱状体のオーバーラップ部が残置するように、ソイルセメント柱状体を切削することにより山留め面を形成することを特徴とするものである。
【００１９】
特に、チェーン式カッターを横方向に切削移動させる場合で、かつ山留め部として残置させる部分が小さくなる場合、例えば図２（ｃ）に図示するように、残置するオーバーラップ部の幅（即ち、奥行き方向の長さ）Ｎがソイルセメント柱状体の外径Ｄの１０％を下回ると、チェーンの循環力により、山留め部もチェーンの循環に引きずられて破壊してしまう現象が発生しやすくなるが、少なくともソイルセメント柱状体の外径Ｄの１０％の幅で、ソイルセメント柱状体のオーバーラップ部を残置させることで、上記した問題を解決することができる。また、地下水位以下の切削であっても、地下水を確実に遮断することができる。
【００２０】
【発明の実施の態様】
図１〜図３は、基礎梁用の基礎構造物の構築工法を示し、以下その施工方法を順を追って説明する。
▲１▼．最初に、外径Ｄ＝１ｍ程度のコラム１を複数互いにＲ＝１０ｃｍ程度オーバーラップ（以下「オーバーラップ部１ａ」という）させながら、図１（ｃ）や図４に例示するように、その後に構築されるフーチングや基礎梁（地中梁）などの基礎部を平面的に余裕をもって覆うことができるように各コラム１を配置し、かつ各コラム１の下端部を支持層に定着させた状態で地盤改良体（ソイルセメント柱列体）２を施工する。
【００２１】
▲２▼．次に、地盤改良体２のソイルセメントが未だ固まらないうちに、各コラム１のうち、後述する山留め部５ａ，５ａとして残置する部分に、鉛直方向にコラム１本につき２本の鉄筋コンクリート用の棒鋼３，３（例えば異形鋼棒の外径が約２２ｍｍの呼び径Ｄ２２）を所定深度まで挿入する。即ち、前述し、図３に示した必要深さＳより深く挿入する。
このとき、鋼棒３，３の挿入位置の上部ソイルセメントを除去し、セメントミルクを満たしておき、このセメントミルク溜まりを貫いて棒鋼３，３を挿入すれば、ソイルセメントと棒鋼３との付着力をさらに高めることができる。なお、棒鋼３の挿入位置は背面からの側圧に十分抵抗できるように、鋼棒との付着力を確保できる範囲で可能な限り引張りサイド（外面側）にした方がよい。
【００２２】
▲３▼．次に、ソイルセメントが硬化し、山留めに必要な強度に達したら、チェーン式カッター４によって地盤改良体２の上部を所定深度まで切削し、かつ切削屑を排出することにより断面略溝状に真上に開口する切削幅Ｗの型枠部（空間部）５を形成する。切削深さは、基礎梁やフーチング等の基礎部分を構築するに十分な深さ（この深さＨを図２（ｂ）に示す。）とする。
【００２３】
こうして形成された型枠部５が基礎梁を構築するためのコンクリート型枠として機能し、型枠部５の側壁部が両側の地山を保持する山留め部５ａ，５ａとして機能し、さらに型枠部５より支持地盤まで到達する部分の地盤改良部５ｂが構造物を支持する支持体として機能する。
【００２４】
なお、チェーン式カッター４を支持するべースマシン（図省略）は機動性の良いバックホウ等に使用される自走式のものが施工能率がよい。また、油圧式の自在アームを装着したものは建築構造物のような複雑な基礎形状の場合に小回りが利き施工能率が更に向上する。
【００２５】
また、チェーン式カッター４による切削方法は、コラム１にチェーン式カッター４を鉛直方向に切削しながら貫入させる。ソイルセメントの強度とチェーン式カッター４の切削能力との関係で、チェーン式カッター４の横方向切削能力が大きければ、チェーン式カッター４をコラム１に貫入させたまま横方向に切削移動させる。
【００２６】
また、逆にチェーン式カッター４の横方向切削能力よりもソイルセメントの強度が大きい場合は、横方向の切削が困難であるため、チェーン式カッター４を鉛直方向に切削しながら所定の深さまで切削した後、チェーン式カッター４を引き抜き、切削すべき箇所で再びチェーン式カッター４を切削しながら貫入させるという鉛直方向の切削を繰り返すことにより、コラム１を切削していく。
【００２７】
切削幅（型枠部５の内法幅）Ｗが比較的小さいときは、チェーン式カッター４の切削幅を調整することにより、１回の切削で必要な幅を切削し、切削幅Ｗが広いときは、切削幅Ｗの両辺をそれぞれチェーン式カッター４で切削する。なお、この２回の切削でも必要な型枠部５を形成できないほど切削幅Ｗが広い場合は、切削した内側に残ったソイルセメント柱列部分をバックホウ等の建設機械を用いて除去する。
【００２８】
残置ソイルセメントの強度が大きい場合には、切削幅Ｗの両辺をチェーン式カッター４で切削した後、切削して内側に残ったソイルセメント柱列部分をブレーカーやチェーン式カッター等で細かくして切削する。
【００２９】
また、チェーン式カッター４を横方向に切削移動させる場合で、かつ山留め部５ａ，５ａとして残置させる部分が小さくなる場合、残置するオーバーラップ部１ａの奥行き方向長さＮが０．１Ｄを下回ると、チェーンの循環力により、山留め部（残置させるべき部分）５ａ，５ａもチェーンの循環に引きずられて破壊してしまう現象が発生しやすくなる。
【００３０】
また、オーバーラップ部１ａを残置させるため、地下水位以下の切削であっても、切削して形成された型枠部５の中に地下水が浸入しないようにすることができる。
【００３１】
チェーン式カッター４を鉛直方向のみに動かして切削する場合は、残置するオーバーラップ部１ａの奥行き方向長さＮが０．１Ｄを下回ってもよいが、地下水の漏水対策のために必要な長さ、少なくとも３〜５ｃｍ程度を確保した方がよい。
【００３２】
なお、図１（ｃ）および図３（ａ），（ｂ）は型枠部（空間部）５に施工された基礎梁を示し、基礎梁６は型枠部５内に主筋６ａと肋筋６ｂを配筋し、コンクリート６ｃを打設して形成されている。
【００３３】
図４は独立基礎用の基礎構造物の構築工法を示したものであり、簡単に説明すると、先ず複数のコラム１を平面的に地中に位置する該基礎構造物の基礎部分を覆うように互いにオーバーラップさせ、かつその下端部を支持地盤に支持させて地盤改良体２を築造する。次に、コラム１が未だ固まらないうちに、各コラム１の山留め部５ａ，５ａとして残置する部分に、鉛直方向に所定量の棒鋼３，３を所定深度まで挿入する。
【００３４】
そして、各コラム（ソイルセメント）１が硬化し所定強度に達したのち、基礎梁用の場合と同じ要領で地盤改良体２の上部をチェーン式カッターを用いて凹状に真上に切削して型枠部とすることにより、山留め部５ａ，５ａと型枠部（空間部）５および支持地盤まで到達する部分の地盤改良部（図省略）を有する基礎構造物を構築する。なお、符号７は型枠部（空間部）５内に構築される基礎部を示す。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明は以上説明したとおりであり、以下の効果を有する。
（１）チェーン式カッターでコラムを切削するので、切削面が平面の型枠部を、近接する山留め部分を崩壊させることなく形成するため、従来の柱列式山留め工法とは異なり、山留め壁と基礎部の型枠とを兼用できる。
（２）同時に切削部底面は構造物を支持させる地盤改良基礎として使用できるため、効率的施工と工期の短縮化が図れるとともに経済的である。
（３）鉄筋などの鋼材を各コラムの山留め部に挿入することにより、山留め部に作用する側圧に対抗できる。
（４）オーバーラップ部を切削面から奥行き方向にコラムの外径Ｄの少なくとも１０％残すことにより、チェーン式カッターによる横方向切削時に、コラムの山留め壁として残置させる部分の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基礎梁用の基礎構造物の構築工法を示し、（ａ）はコラムを互いにラップさせて施工することにより形成された地盤改良体の一部斜視図、（ｂ）は地盤改良体の上部を凹状に切削した状態を示す斜視図、、（ｃ）は凹部に基礎梁を施工した状態を示す斜視図である。
【図２】基礎梁用の基礎構造物の構築工法を示し、（ａ）はコラムを互いにラップさせて施工することにより形成された地盤改良体の一部平面図、（ｂ）は（ａ）におけるａ−ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるにおける一部拡大図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は基礎梁用の基礎構造物の一例を示す縦断面図である。
【図４】独立基礎用の基礎構造物の構築工法を示す平面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は基礎梁用の基礎構造物の従来例を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
１  コラム（ソイルセメント柱状体）
１ａ  オーバーラップ部
２  地盤改良体（ソイルセメント柱列体）
３  棒鋼（鋼材）
４  チェーン式カッター
５  型枠部
５ａ  山留め部
６  基礎梁
６ａ  主筋
６ｂ  肋筋
６ｃ  コンクリート
７  基礎部
【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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