(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層階の地下構造物を貫通する中間杭と、前記中間杭と中床スラブが交差する位置に配置する埋設具と、からなり、前記埋設具は前記中間杭に直交するように中間杭に取り付けた複数枚のプレートと、前記プレートに取り付けた多数の定着棒で構成し、前記埋設具を前記中床スラブに埋め込んで一体化した、中間杭の受替え部の構造を用いた受け替え工法であって、
中床スラブを貫通する前記中間杭に前記複数枚のプレートを取り付け、
前記プレートを前記中間杭に取り付ける前または取り付け後に、該プレートに前記多数の定着棒を取り付けて前記埋設具を構成し、
前記中床スラブにコンクリートを打設して前記埋設具を前記中床スラブに埋め込んで一体化し、
コンクリート養生後に前記中床スラブから下方の中間杭を切断して行う、
中間杭の受け替え工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間杭の受替え工法に関するもので、特に地下３層の地下駅舎などを構築する際に、下層階を早期に開放するために中間杭を切断する場合の中間杭の受替え工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下構築物、特に地下３層の地下駅舎などを構築する場合は、駅舎開業までの工期が限られており、上層階に対して地下２階、３階を先行して建築工事、機械工事に引き渡す必要がある。一般に地下３層の地下駅舎などの地下工事に当たっては、所定の深さまで掘削して基礎工事を行ってから順次下層階より上層階へ構築していく。ここで地表の覆工板を支持したり、切梁受けに使用するために中間杭を設置している。このため、中間杭を受替えながら中間杭を切断し、これを撤去してから下層階の建築工事、機械工事を行う必要がある。これまでの受替え工法は、図５、図６に示すように中床スラブａ上に鋼材ｂ１、ｂ２で井桁を組み、更にビルトアップ材ｂ３を組み込んで設置型中間杭受替え工ｂを行っていた。即ち、中床スラブａのコンクリートの養生が完了してから、中床スラブａ上で鋼管柱運搬特殊台車等を使用した鋼管柱の設置、ミニクレーンを使用したプレキャストコンクリート壁型枠ｄの設置、ハンドリングマシンｅを使用した上階床版用のプレキャストコンクリート吊型枠ｆの設置等、重量物を重機によって設置している。その後、中床スラブａ上に設置型中間杭受替え工ｂを行い、引き続き設置型中間杭受替え工ｂの箇所で中間杭ｃを切断し、下階の中間杭ｃを撤去していた。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の受替え工法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞井桁を組んで設置する設置型中間杭受替え工ｂの大きさは２メートル四方にわたっており、このため上階における鋼管柱、プレキャストコンクリート壁型枠ｄの設置等に用いる重機の走行を阻害する。したがって、前記したように設置型中間杭受替え工ｂを設置する前に上階ではすべての重機作業を完了する必要があり、上階での工事が完了するまで下階を開放することができなかった。
＜ロ＞上記のごとく上階での工事を完了してから中間杭ｃを切断、撤去して下階を開放し、建築工事、機械工事を行うため、下階の工事の開始が遅れ、工期が長くなっていた。
＜ハ＞鋼材ｂ１、ｂ２で大掛かりな井桁を組み、更にビルトアップ材ｂ３を組み込んで設置型中間杭受替え工ｂを行っているため、コストがかかっていた。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題点に鑑みて考えられたもので、工期短縮を図ることを可能にした中間杭の受替え工法を提供することを目的とする。また本発明は、材料費等を削減し、コストの安い中間杭の受替え工法を提供することを目的とする。本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の中間杭の受替え工法は、多層階の地下構造物を貫通する中間杭と、前記中間杭と中床スラブが交差する位置に配置する埋設具と、からなり、前記埋設具は前記中間杭に直交するように中間杭に取り付けた複数枚のプレートと、前記プレートに取り付けた多数の定着棒で構成し、前記埋設具を前記中床スラブに埋め込んで一体化した、中間杭の受替え部の構造を用いた受替え工法であって、中床スラブを貫通する中間杭に複数枚のプレートを直交するように取り付け、前記プレートを前記中間杭に取り付ける前または取り付け後に、該プレートに多数の定着棒を取り付け、前記中床スラブにコンクリートを打設して前記プレートと定着棒を中床スラブに埋め込んで一体化し、コンクリート養生後に前記中床スラブから下方の中間杭を切断して行うようになっている。
【０００６】
【本発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞全体の構成
受替え部は、中間杭２と中床スラブ５が交差する位置に埋設具３を配置して構成する。交差する位置で中間杭２に埋設具３を取り付け、コンクリートを打設して中間杭２及び埋設具３を中床スラブ５と一体化する。即ち、中床スラブ５の型枠設置後、鉄筋組みと同時に、中間杭２に取り付けた埋設具３を中床スラブ５に埋め込んでなる埋設型中間杭受替え部４を形成する。
【０００８】
＜ロ＞中間杭
中間杭２は、Ｈ形鋼等からなる。中間杭２は、多層階の地下構造物１０（中床スラブ５）を貫通して設置している。中間杭２は従来同様、地表の覆工板を支持したり、切梁受けに使用したりするために設置しているもので、必要に応じて複数本の中間杭２が中床スラブ５を施工する位置を貫通して設置されている。中間杭２と中床スラブ５が交差する位置に埋設具３を接合している。
【０００９】
＜ハ＞埋設具
埋設具３は、複数枚のプレート３１と、このプレート３１に取り付けた多数の定着棒３２で構成している。プレート３１は、矩形の鋼材等からなっている。プレート３１には、多数の定着棒３２を略等間隔に取り付けることができるように、取付穴３１ａを略等間隔に多数設ける。定着棒３２は、プレート３１が打設したコンクリートとの間でずれることがないようにずれ止めを目的とするためのものである。図２から分かるように、定着棒３２は先端部３２ｂを大径に形成したり、あるいはフック状に折り曲げて形成し、後端に雄ねじ３２ａを設けるのが好ましい。定着棒３２の雄ねじ３２ａをプレート３１の取付穴３１ａに入れ、ナット３４、３５をプレート３１の両側からねじ込んでプレート３１を締め付けて定着棒３２をプレート３１に取り付けることができる（図２参照）。また定着棒３２は、スタッド溶接等の方法で直接プレート３１に取り付けることもできる。このようにしてプレート３１に多数の定着棒３２を取り付ける。なお、図２では、１枚のプレート３１に定着棒３２は３個のみ示しているが、定着棒３２を配置する数は設計事項であるため、任意の数を選択することができる。
【００１０】
多数の定着棒３２を取り付けたプレート３１を、中間杭２が中床スラブ５と交差する位置において溶接などによって一体に接合する。図２から分かるように中間杭２の幅方向に夫々プレート３１を２枚づつ直交した状態で中間杭２に接合している。したがって、８枚のプレート３１が中間杭２に接合し、全体として中間杭２に直交する２方向へ延びるように設置される。また、必要に応じて一方向へ延びるように４枚のプレート３１を中間杭２に接合することもできる。尚、プレート３１を中間杭２に接合してから、プレート３１に定着棒３２を取り付けるようにしてもよい。
【００１１】
プレート３１を中間杭２に取付けた状態で中床スラブ５にコンクリートを打設することによって、埋設具３は中床スラブ５に埋め込まれて一体化する。したがって、中間杭２は中床スラブ５と埋設具３によって支持することができ、下階１２の中間杭２を切断、撤去して下階１２を開放することができる。即ち、埋設具３を中床スラブ５に埋め込んだ埋設型中間杭受替え部４を構成することになる。本発明では、埋設具３を中床スラブ５に埋め込んで受替え部を構成しているため、プレート３１を大きく形成しても重機の走行に支障がない。
【００１２】
次に以上の受替え部を用いた中間杭の受替え工法を地下鉄駅舎構築の場合について説明する。
【００１３】
＜イ＞中間杭の建て込み（図４）
先ず周辺の地盤の崩壊を防止するために、山留壁８を構築して山留めを行う。掘削する地盤には、中間杭２を建て込む。中間杭２を建て込んだら、図示していないが、切梁、腹起し等の山留支保工を水平に架設しながら所定の深さまで掘削し、底版コンクリート７を施工する。次いで下階１２の側壁コンクリート壁１４を施工し、中床スラブ型枠１３を設置し、鉄筋を配筋する。
【００１４】
＜ロ＞プレートの取り付け（図２）
プレート３１にあけられた多数の取付穴３１ａに定着棒３２を取り付ける。定着棒３２の雄ねじ３２ａをプレート３１の取付穴３１ａに入れ、ナット３４、３５をプレート３１の両側からねじ込んでプレート３１を締め付けて多数の定着棒３２をプレート３１に取り付ける。なお、定着棒３２をスタッド溶接等の方法で直接プレート３１に取り付けることによって、取付穴３１ａ、雄ねじ３２ａ、ナット３４、３５を省略することができる。多数の定着棒３２を取り付けたプレート３１を、中間杭２が中床スラブ５と交差する位置において溶接などによって一体に接合する。中間杭２の幅方向に夫々プレート３１を２枚づつ直交した状態で中間杭２に接合し、８枚のプレート３１が中間杭２に直交する２方向へ延びるように設置する。尚、プレート３１を中間杭２に接合してから、プレート３１に定着棒３２を取り付けるようにしてもよい。
【００１５】
＜ハ＞コンクリートの打設（図３）
プレート３１を中間杭２に取付けた状態で中床スラブ５にコンクリートを打設する。プレート３１及びこれに取り付けた定着棒３２からなる埋設具３は、中床スラブ５に埋め込まれてコンクリートと一体化する。このようにして中床スラブ５と埋設具３を一体化した埋設型中間杭受替え部４を構成し、中間杭２を埋設型中間杭受替え部４で支持した後、中間杭２を切断、撤去して下階１２を開放する（図１参照）。中床スラブ５のコンクリート養生後に、上階１１では鋼管柱建て込み、プレキャストコンクリート壁型枠設置、上階１１床版用の支保工組立、木型型枠設置と作業がつづく。
【００１６】
＜ニ＞中間杭の撤去（図１）
本発明では、埋設型中間杭受替え工法を採用したことで、中床スラブ５のコンクリートの養生が完了すれば、前記した上階１１の作業行程に関係なく、いつでも下階１２の中間杭２を切断、撤去することが可能となった。中間杭２を下階１２の上部及び下部において切断し、撤去する。中間杭２を撤去した後は、下階１２においてホーム１５等を構築する。本発明では、下階１２の工事と上階１１の工事を並行して行うことができ、工期短縮につながる。
【００１７】
本発明による埋設型中間杭受替え工法を厚さ４０ｃｍと薄い中床スラブ５で実施したところ、中間杭２の作用荷重は設計値とほぼ同じ（約１１０トン）であったにもかかわらず、中床スラブ５の沈下は１ｍｍ以下で、クラックも発生することなく予想以上に剛体であることが判明した。これを従来の井桁を組み付ける設置型中間杭受替え工法と比較すると、中床スラブ５のコンクリート打設から下階１２開放までの所要日数は、従来の設置型中間杭受替え工法が３６日であるのに対し、本発明による埋設型中間杭受替え工法は２４日と１２日間工期が短縮した。
【００１８】
【本発明の効果】
本発明の中間杭の受替え工法は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞埋設具を中床スラブに埋め込んで受替え部を構成しているため、重機の走行に支障がない。したがって、従来のように中間杭受替え工を施工する前に上階でのすべての重機作業を完了する必要はなく、上階での工事とは関係なく下階を開放することができる。
＜ロ＞上記のごとく上階での工事と関係なく、コンクリートの養生が完了すれば中間杭を切断、撤去して下階を開放し、建築工事、機械工事を行うことができるため、下階の工事の開始が早まり、工期短縮を図ることができる。
＜ハ＞プレートとこれに取り付けた定着棒からなる埋設具を中間杭に接合してコンクリートに埋め込んで一体化するだけのため、材料費等を削減し、コストの安い中間杭の受替え部の構造及び受替え工法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地下構造物に中間杭を受替えた説明図。
【図２】中間杭と埋設具の接合状態を示す平面図。
【図３】中間杭と埋設具を中床スラブに埋め込んだ状態を示す説明図。
【図４】地下構造物に中間杭を建て込んだ説明図。
【図５】地下構造物に中間杭を受替えた従来技術の説明図。
【図６】従来の設置型中間杭受替え工の側面図。
【符号の説明】
２・・・中間杭
３・・・埋設具
３１・・・プレート
３２・・・定着棒
５・・・中床スラブ
１０・・・地下構造物
【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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