(57)【要約】【課題】  限られた敷地においてより広い地下空間を確保できるようにする。【解決手段】  地盤安定液を使用しながら地下外壁形成位置を掘削し、その掘削範囲に、強度部材としての金属長尺体５を埋設すると共に、コンクリート６を打設して地下外壁Ｗを形成する地下外壁形成方法において、金属長尺体５は、有底筒状に形成してあり、その筒内空部ＰＶに、コンクリート６を打設して地下外壁を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤安定液を使用しながら地下外壁形成位置を掘削し、その掘削範囲に、強度部材としての金属長尺体を埋設すると共に、コンクリートを打設して地下外壁を形成する地下外壁形成方法であって、
前記金属長尺体は、有底筒状に形成してあり、その筒内空部に、前記コンクリートを打設して地下外壁を形成する地下外壁形成方法。
【請求項２】
前記金属長尺体の底深度は、地下掘削底部に合わせて設定してある請求項１に記載の地下外壁形成方法。
【請求項３】
前記金属長尺体の埋設と、前記筒内空部へのコンクリートの打設とを並行して行う請求項１又は２に記載の地下外壁形成方法。
【請求項４】
前記金属長尺体は、複数のＨ形鋼と、隣接するＨ形鋼のフランジ部間にわたって溶接された仕切り板と、前記金属長尺体の筒内空部を仕切る底板とを備えて構成してある請求項１〜３の何れか一項に記載の地下外壁形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤安定液を使用しながら地下外壁形成位置を掘削し、その掘削範囲に、強度部材としての金属長尺体を埋設すると共に、コンクリートを打設して地下外壁を形成する地下外壁形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の地下外壁形成方法としては、地下掘削を実施するための土留め壁工事を行い、その後、その土留め壁の内側を掘削して、建物躯体としての地下外壁やその他の地下構造部を形成する方法で実施されている。
そして、土留め壁の形成に多く使用される方法としては、地盤掘削機を用いて地盤掘削を行う際に、地盤安定液を使用して掘削孔壁の地盤安定を図りながら実施している（例えば、特許文献１参照）。
また、土留め壁に使用している芯材（例えば、Ｈ形鋼やＩ形鋼等）を、建物躯体として新たに形成する地下外壁と一体とすることによって構造の一部として評価でき、その結果、地下外壁の壁厚を薄くできるようになることが広く知られ、その一例としては、図８に示すように、土留め壁１９の内側を掘削しながら芯材２０の表面が露出するようにコンクリートをハツリ、その芯材２０に、地下外壁Ｗとの一体性を確保するためのスタッド２１を設けて、地下外壁Ｗを一体に形成することが実施されている（例えば、特許文献２参照）。
また、類似した技術として、土留め壁のハツリによって露出させる芯材の範囲を増加させて、その露出部分を地下外壁内に一体化することも実施されている（例えば、特許文献３〜５参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７００７６５号公報（図７）
【特許文献２】特許第３０６２９０８号公報（図１）
【特許文献３】特開２００１−１７３１３５号公報（図１）
【特許文献４】特開２００２−９７６３１号公報（図１）
【特許文献５】特開平１１−１５８８６５号公報（図１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の各地下外壁形成方法によれば、土留め壁と、本体地下外壁とを別々に形成する旧来の方法に比べると、地下外壁全体としての厚みを少なくでき、地下空間を広く確保できるようになった。しかしながら、何れにしても、本体地下外壁は、地中に残る土留め壁部分の内側に形成されることに変わりなく、高度な土地利用を考慮した場合、限られた敷地内で、更に広い地下空間を形成できるようにすることが望まれている。
【０００５】
従って、本発明の目的は、限られた敷地においてより広い地下空間を確保することが可能な地下外壁形成方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、地盤安定液を使用しながら地下外壁形成位置を掘削し、その掘削範囲に、強度部材としての金属長尺体を埋設すると共に、コンクリートを打設して地下外壁を形成する地下外壁形成方法において、前記金属長尺体は、有底筒状に形成してあり、その筒内空部に、前記コンクリートを打設して地下外壁を形成するところにある。  
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記金属長尺体は、有底筒状に形成してあり、その筒内空部に、前記コンクリートを打設して地下外壁を形成するから、筒内空部に打設されたコンクリートは、調合されたままの純度が保たれ、且つ、筒外部からの悪影響を受けずに硬化養生することができ、高品質でより信頼性の高い状態に形成することができる。そして、コンクリートは、悪影響を受けない環境下で強度部材の金属長尺体と一体化できるから、全体として高品質な地下外壁を構成することが可能となる。
その結果、形成された地下外壁は、別途、土留め壁を設けることなく、地下掘削時には土留め壁の役目を果たし、且つ、築造後には本体の地下外壁の役目をも果たすことが可能となる。従って、敷地の最外縁一杯に本体地下外壁を設けることが可能となり、最大限の地下空間を確保することができる。
更には、土留め壁と地下外壁とを別々に形成する従来の方法に比べて、より短期間に地下外壁を形成することが可能となり、且つ、有効な壁厚さは、高品質な地下外壁であるから必要最小限にすることが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記金属長尺体の底深度は、地下掘削底部に合わせて設定してあるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、金属長尺体の底深度は、地下掘削底部に合わせて設定してあるから、地下掘削底部より上方、即ち、地下外壁を形成する範囲にわたって金属長尺体のコンクリート充填空間を確保することができ、コンクリートを有効な範囲に絞って打設することが可能となるから、経済性の高い施工が実現できる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記金属長尺体の埋設と、前記筒内空部へのコンクリートの打設とを並行して行うところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、筒内空部へ打設したコンクリートの重量を利用しながら、金属長尺体の埋設を実施することができるから、駆動力の低い埋設装置を使用することができる。これは、例えば、金属長尺体を地中の地盤安定液中に沈めるに当たっては、金属長尺体に浮力が作用するが、それを打設したコンクリートの重量で打ち消すことができる。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記金属長尺体は、複数のＨ形鋼と、隣接するＨ形鋼のフランジ部間にわたって溶接された仕切り板と、前記金属長尺体の筒内空部を仕切る底板とを備えて構成してあるところにある。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、入手し易い既製品を組み合わせて金属長尺体を形成することができ、材料コストの抑制を図ることが可能とある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１５】
図１は、本発明の地下外壁形成方法を適用して形成した建物Ｂの地下部要部を示すものである。
建物Ｂは、地下階部Ｂ０と地上階部Ｂ１とからなり、地下階部Ｂ０の外周には地下外壁Ｗが設けられている。
前記地下外壁Ｗは、文字通り地表面から下方の地下部分に設けてあり、地下階部Ｂ０の深度に相当する地下外壁部Ｗ０と、その下方の地盤に所定の根入れ長で形成された根入れ部Ｗ１とから構成されている。
そして、前記地下外壁部Ｗ０の建物内側には、各階層毎に、柱１、梁２、スラブ３が連設されて地下階部Ｂ０が構成されている。また、地下外壁部Ｗ０の建物内側の面には、仕上げ壁４が直接的に施工されている。
【００１６】
地下外壁Ｗは、強度部材としての金属長尺体５と、コンクリート６と、及び、掘削土が混ざったソイルモルタル７とから構成されており、図３、図４に示すように、平面的な構成が、前記地下外壁部Ｗ０と、根入れ部Ｗ１とで異ならせてある。
【００１７】
地下外壁部Ｗ０においては、図２に示すように、金属長尺体５は、Ｈ形鋼５Ａと仕切り板５Ｂとを組み合わせて複数の筒部Ｐができるように形成してあり、前記根入れ部Ｗ１との境界部分には、それら各筒の底となる金属製の底板８がそれぞれ設けられている。そして、筒部Ｐの筒内空部ＰＶには、図３、図４に示すように、コンクリート６が一体的に充填されている。また、金属長尺体５の背面地盤側には、前記ソイルモルタル７による薄層が全面にわたって一体的に設けられている。一方、金属長尺体５の建物内側の面には、図５に示すように、例えば、下地ボードやクロス張り等によって前記仕上げ壁４が設けられている。
尚、Ｈ形鋼５Ａと仕切り板５Ｂとの組み合わせは、図に示すように、間隔をあけて配置した複数のＨ形鋼５Ａどうしの隣接フランジにわたって仕切り板５Ｂが溶接等の接合手段によって取り付けられると共に、端部に配置のＨ形鋼５Ａの対向するフランジにわたって仕切り板５Ｂが同様の接合手段によって取り付けられ、前記筒部Ｐが複数できるように構成してある。また、上述のとおり、地下外壁部Ｗ０と根入れ部Ｗ１との境界部分には、筒の底となるように、前記Ｈ形鋼５Ａと仕切り板５Ｂとにわたって底板８が、溶接等の接合手段によって取り付けられている（図２、図４参照）。
因みに、本実施形態においては、数本のＨ形鋼５Ａと数枚の仕切り板５Ｂ、数枚の底板８からなるユニットＵを、地盤掘削に合わせて連設しながら地下外壁を形成してある。そして、隣接ユニットＵどうしの連結部は、図に示すような嵌合部ＪをそれぞれのユニットＵに設け、それらを嵌め合って一体連結してある。
【００１８】
根入れ部Ｗ１においては、図４に示すように、前記Ｈ形鋼５Ａのみが地下外壁部Ｗ０から下方へ延出した状態で金属長尺体５が構成され、その周囲には、Ｈ形鋼５Ａを埋め尽くす状態に前記ソイルモルタル７が位置している。
【００１９】
尚、当該地下外壁Ｗの設計は、建物建設時の根切り工事における土留め壁としての機能と、地下外壁としての機能とを共に発揮できるようにその詳細が実施されている。
また、この様な地下外壁の形成方法について、以下に詳細を説明する。
【００２０】
［１］  例えば、連続壁用地盤掘削機によって、図６（イ）に示すように、地下外壁形成予定部の地盤を掘削する。その際、掘削溝内の地下水は、ベントナイト溶液等の地盤安定液Ｒと置換しながら実施される。従って、掘削地盤の表面は、地盤安定液によって保護された状態で、急激に土圧が開放されることの無い状態で孔壁を維持することができる。そして、一工程での地盤掘削によれば、前述の地下外壁の一つのユニットＵを設置できる範囲の地盤掘削が完了する。
［２］  予め、所定寸法に加工したＨ形鋼５Ａ、仕切り板５Ｂ、底板８を組み合わせて金属長尺体５のユニットＵを形成しておき、そのユニットＵを、地盤安定液Ｒで満たされた掘削孔に挿入する（図６（ロ）参照）。
［３］  前記ユニットＵの各筒内空部ＰＶにコンクリート６を打設すると共に、孔壁とユニットＵとの空間に、地盤安定液Ｒと置換させながらモルタルを充填する（図６（ハ）参照）。コンクリート６は、筒内空部ＰＶ内で養生された状態で硬化し、金属のユニットＵと一体化し、地下外壁部Ｗ０としての強度を発現する。また、前記モルタルは、孔内に残留する掘削土を取り込んだ状態で硬化し、前記ソイルモルタル７となる。従って、土留め壁、地下外壁としての止水効果を発揮できると共に、根入れ部Ｗ１での土留め効果によって、掘削底盤の安定を図ることが可能となる。
［４］  以下、前記［１］〜［３］を順次繰り返して、地下外壁Ｗを構築する。
尚、前記［２］と［３］との順を、入れ替えて実施することも可能である。
【００２１】
以上の工程によって、地下外壁Ｗが形成される。そして、このように形成された地下外壁Ｗは、建物の地下階部Ｂ０の地盤掘削時には、土留め壁として機能する。また、掘削に伴って、前記地下外壁Ｗと一体化する状態に各階の躯体を形成することで、建物の地下階部Ｂ０を構築することができる。また、その際、地下階部Ｂ０に前記各ユニットＵの表面を露出させて、その上に、直接的に仕上げ壁４を施工することで、地下部の室内空間を形成することができる（図１参照）。
従って、当該実施形態の地下外壁形成方法によれば、建物建設を迅速に実施できるようになると共に、地下外壁Ｗの厚みを最小限にして、より広い地下室内区間を確保することが可能となる。
【００２２】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２３】
〈１〉  前記金属長尺体５は、先の実施形態で説明したＨ形鋼５Ａと仕切り板５Ｂと底板８とからなる構成に限るものではなく、例えば、Ｈ形鋼５Ａに替えてＩ形鋼や、Ｃ形鋼等であってもよく、更には、図７に示すように、隣接するもの同士を連結する嵌合部Ｊを備えた角形や円形等の鋼管５Ｃであってもよく、それらを含めて金属長尺体５と言う。但し、この場合であっても、前記底板８を設ける必要がある。また、底板８の設置深度は、必ずしも、掘削底盤の位置に合わせて設定するものに限らず、例えば、地下一階から、地下途中階までの間だけ室内空間を広く確保するような場合には、その地下途中階の床板付近に合わせて設定することも可能である。
また、地下外壁として、金属長尺体５の内側には構造壁部を設けない構成に限らず、構造壁部を一体的に形成するものであってもよい（図７参照）。但し、その場合でも、前記コンクリート６と一体形成された金属長尺体５によって強度負担が成されるから、追加する構造壁部の厚さは、最小限に止めることができる。
〈２〉  前記地盤安定液は、先の実施形態で説明したベントナイト溶液に限るものではなく、例えば、セメントミルク等を混入させたり、単独で用いるものであってもよく、更には、市販の地盤安定剤から形成したものであってもよい。
【００２４】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】地下外壁を示す断面図
【図２】金属長尺体を示す分解斜視図
【図３】地下階部を示す一部切欠き斜視図
【図４】地下外壁を示す一部切欠き正面図
【図５】地下外壁を示す平面図
【図６】地下外壁の施工手順を示す説明図
【図７】別実施形態の地下外壁を示す平面図
【図８】従来の地下外壁を示す平面図
【符号の説明】
【００２６】
４      仕上げ壁
５      金属長尺体
５Ａ    Ｈ形鋼
５Ｂ    仕切り板
６      コンクリート
８      底板
Ｊ      嵌合部
ＰＶ    筒内空部
Ｒ      地盤安定液
Ｗ      地下外壁
【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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