(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を構築予定の地盤に山留め壁を構築する工程と、該山留め壁で囲まれた地中に構真柱を建て込む工程と、緊張力の導入と解除を自在に行ない得るアンカーを構築予定の地下躯体よりも深くまで延設する工程と、該山留め壁で囲まれた地盤をほぼ地下躯体一階の深さだけ掘削する掘削工程と、この掘削した範囲において柱、梁及び床スラブを含む地下躯体を構築するために鉄筋及び鉄骨を配設する配筋工程と、地下躯体一階を構築するための型枠を設置した後にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリート固化後に前記アンカーに緊張力を導入する工程とを含み、以後、前記構真柱の浮上り量に応じて該緊張力を調節しながら上記と同様に、掘削工程と、鉄筋及び鉄骨の配設工程と、型枠設置工程と、コンクリート打設工程とを所定回数だけ上階から下階に向けて所定深さまで繰り返して、前記構造物の地下躯体を構築する逆打ち工法であって、地下一階の躯体を構築するために行なう前記配筋工程と同時、あるいは前記配筋工程の後に、梁構築予定箇所にＰＣ鋼材と該ＰＣ鋼材を挿設するための管体を配設し、前記地下一階の躯体コンクリート固化後に前記ＰＣ鋼材に緊張力を導入するプレストレス導入工程を含むことを特徴とする逆打ち工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物を構築する予定の地盤に山留め壁を構築し、この山留め壁で囲まれた地盤を掘削しながら、地下躯体を上階から下階に向けて構築する逆打ち工法が知られている。かかる従来の逆打ち工法は、山留め壁で囲まれた地盤内に構真柱を建て込んだ後、地下躯体の上階の柱、梁及び床スラブの躯体を先に構築し、これを支保工として下階の根切り掘削を行ない、順次、下階の躯体を構築する工法である。
【０００３】
かかる従来の逆打ち工法において、例えば、２０ｍ以上に及ぶ深さまで根切り掘削を行なって地下躯体を構築するような場合には、大きな荷重が根切り底から解放されるため、応力解放による浮き上がりが生じ、構真柱は持ち上げられて、地下１階の天井スラブや梁に亀裂を生じることがある。
【０００４】
かような亀裂の発生を防止するため、下記３通りの対策が考えられる。
▲１▼地下躯体の構築と同時に地上躯体も構築し、地上躯体の荷重を構真柱に作用させることにより、構真柱の浮き上がりを防止する。
▲２▼荷重解放による影響が及ばない深さまで構真柱を根入れすることにより、構真柱の浮き上がりを防止する。
▲３▼躯体スラブに重量物を載荷して浮き上がりを防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲１▼の対策では、掘削土砂に釣り合う重量の地上躯体を構築できる場合のみ、構真柱の浮上がり防止が可能であり、大深度掘削の場合には、地上躯体の重量が不足することがある。
また上記▲２▼の対策では、土質によっては荷重解放による影響の及ばない地層が深すぎて、必要な構真柱の長さが大きくなり過ぎるという欠点がある。
上記▲３▼の対策では、重量物を載荷する階の梁や床スラブを事前に補強する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決せんとしたものであり、その課題は、根切り底の浮き上りによる影響を受けても、床スラブや梁に亀裂が生じないように、地下躯体を構築することができる逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、構造物を構築予定の地盤に山留め壁を構築する工程と、該山留め壁で囲まれた地中に構真柱を建て込む工程と、緊張力の導入と解除を自在に行ない得るアンカーを構築予定の地下躯体よりも深くまで延設する工程と、該山留め壁で囲まれた地盤をほぼ地下躯体一階の深さだけ掘削する掘削工程と、この掘削した範囲において柱、梁及び床スラブを含む地下躯体を構築するために鉄筋及び鉄骨を配設する配筋工程と、地下躯体一階を構築するための型枠を設置した後にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリート固化後に前記アンカーに緊張力を導入する工程とを含み、以後、前記構真柱の浮上り量に応じて該緊張力を調節しながら上記と同様に、掘削工程と、鉄筋及び鉄骨の配設工程と、型枠設置工程と、コンクリート打設工程とを所定回数だけ上階から下階に向けて所定深さまで繰り返して、前記構造物の地下躯体を構築する逆打ち工法であって、地下一階の躯体を構築するために行なう前記配筋工程と同時、あるいは前記配筋工程の後に、梁構築予定箇所にＰＣ鋼材（アンボンド鋼線でも良い）と該ＰＣ鋼材を挿設するための管体を配設し、前記地下一階の躯体コンクリート固化後に前記ＰＣ鋼材に緊張力を導入するプレストレス導入工程を含むことを特徴とする逆打ち工法を提供する。
【０００９】
ここで、前記ＰＣ鋼材に導入した緊張力は、前記構造物の地下部分を構築した後に解除するか、あるいは、緊張力を解除せずにプレストレス導入状態を継続させることができる。またＰＣ鋼材から緊張力を解除するか否かは、構造物構築完了後の１階床の浮き上り量や、その経時変化、梁に生じている応力に関する計測値などにより判断することができる。さらに、ＰＣ鋼材の緊張力を解除した場合には、前記管体内にモルタル等のグラウト材を充填し、ＰＣ鋼材の端部に防錆剤を塗布することが必要である。なお、アンボンド鋼線を使用する場合は、グラウト材充填は不要となる。
【００１０】
本発明において、山留め壁を構築する工程では、地下躯体を構成するコンクリート造の地下外周壁を前記山留め壁として構築しても良い。また本発明では、一工程により掘削する深さを地下構造物の階高程度にすることが好ましい。
【００１１】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１（ａ）〜（ｆ）は本発明の逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策を説明するための簡略断面図である。最初に、図１（ａ）に示したように、地下躯体を構築予定の地盤１１に鉄筋コンクリート造またはソイルセメント柱列壁の地下外周壁１２を構築し、これを地盤掘削の際の山留め壁と為す。この地下外周壁１２は、安定液掘削工法などの従来工法により、孔壁の崩壊を防止しながら地盤１１に縦孔を形成し、ここに鉄筋かごを建て込み、コンクリートを打設して形成する。
【００１２】
地下外周壁１２が完成したら、図１（ｂ）に示したように、この地下外周壁１２で囲まれた地盤を上記と同様に削孔して、この孔の底にコンクリート１３ａを打設すると共に、鉄骨等からなる構真柱１３を建て込み、孔内に砕石を充填する。また構真柱１３の構築の前後または同時に、構真柱１３に対してほぼ平行に位置するようにアンカーを設ける。最初に、コンクリート１３ａよりも深くまで削孔機で孔を形成し、この孔の下端にセメント液やモルタルなどを注入してアンカー体２３を形成し、孔内にワイヤー撚り線などの緊張材２１を挿入して下端をアンカー体２３内に埋設し、上端は地表面まで延設する。
【００１３】
次に、地下外周壁１１で囲まれた地盤を地下躯体の階高とほぼ同じ深さまで一次掘削すると共に、地下外周壁１２の外側地盤の所定箇所にプレストレス導入工程のための作業溝１７を形成する。そして、梁、床スラブ用の鉄筋を建て込むと共に、構真柱１３の周りに鉄筋を建て込み、さらに、梁構築予定箇所にＰＣ部材１６を配設し、これら鉄筋とＰＣ部材１６の周りに型枠を組み立てて型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが所定強度まで固化したら型枠を脱型する。これにより、図１（ｃ）に示したように地下躯体の地下一階を構成する柱１４、梁１５及び床スラブが構築される。
【００１４】
また地下一階を構築する際には、柱１４と梁１５の接合部に、図４（ａ）（ｂ）に示したような増打部３２を四箇所に設ける。ここで、図４（ａ）は図４（ｂ）のIVa−IVa線に沿った縦断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のIVb−IVb線に沿った横断面図である。増打部３２には、それぞれ床スラブ３１の上面まで貫通する孔３２ａを形成し、この孔３２ａにアンカーの緊張材２１を挿通させ、地下一階のコンクリートが硬化した後、ジャッキなどの緊張力導入装置を緊張材２１の上端に接続し、これにより緊張材２１に緊張力を導入した後に定着金具２２を取り付けて定着する。緊張材２１は、上端に緊張力導入装置を接続して定着具２２を外せば、適宜、緊張力の導入と解除を自在に行ない得るものである。
なお、かかる緊張材２１に緊張力を導入するか否か、また緊張力の強度については、地下一階のコンクリートが硬化した後、構真柱１３の浮上り量に応じて適宜定め、以後の工程においては、構真柱１３の浮上り量の経時変化や、梁１５に生じている応力に関する計測値などに応じて適宜設定する。
【００１５】
また前記ＰＣ部材１６に関して、図３を参照してさらに詳細に説明すれば、このＰＣ部材１６は、ＰＣ鋼材１６ｃが挿通されたシース管１６ｂを梁構築予定箇所に延設し、コンクリート内に埋設されるＰＣ鋼材１６ｃの一端には定着部材１６ａを固定し、コンクリートの固化後、コンクリート外まで延びるＰＣ鋼材１６ｃの他端にはジャッキなどの緊張力導入装置を接続し、これによりＰＣ鋼材１６ｃに緊張力を導入した後に定着金具１６ｄを取り付ける。
なお、図３ではＰＣ部材１６を梁内で縦方向に二本配設する実施態様を示す一方で、図１及び図２では、ＰＣ部材１６を梁内に一本配設する実施態様を示したが、梁内に配設するＰＣ部材の本数は、梁の寸法や推定浮上り量の大きさに応じて適宜設定可能である。
【００１６】
地下一階を構成する梁１５がプレストレストコンクリート部材として形成されたら、図１（ｄ）に示したように、地下二階の階高とほぼ同じ深さだけ地盤を掘削する。そして、上記と同様にして、梁、床スラブ用の鉄筋を建て込むと共に、構真柱１３の周りに鉄筋を建て込み、これら鉄筋の周りに型枠を組み立てて型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが所定強度まで固化したら型枠を脱型する。これにより、図１（ｅ）および図２に示したように地下躯体の地下二階を構成する柱１９、梁１８及び床スラブが構築される。
以下、同様にして、掘削工程、鉄筋建て込み工程、型枠組み立て工程、コンクリート打設工程および型枠の脱型工程を、各階層毎に上方から下方に向かって繰り返し行なえば、図１（ｆ）に示したように地下躯体２０を構築することができる。
【００１７】
地下躯体２０が完成したら、前記アンカーは撤去する。また前記ＰＣ鋼材１６ｃは、その他端に緊張力導入装置を接続して、ＰＣ鋼材１６ｃを引張りながら定着金具１６ｄを取り外して緊張力を解除する。そして、シース管１６ｂのなかにモルタルを充填した後に、ＰＣ鋼材１６ｃの端部に保護キャップをかぶせ、その内部に防錆油を充填することによって防錆処理を行なえば、本発明の逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策は完了する。なお、アンボンド鋼線を使用する場合は上記モルタル充填は不要である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では、緊張力の導入と解除を自在に行ない得るアンカーを構築予定の地下躯体よりも深くまで延設し、前記構真柱の浮上り量に応じてアンカーに導入する緊張力を調節しながら、上階から下階に向けて地下躯体を構築するので、根切り底の応力解放により構真柱に浮上りが生じても、アンカーに導入された圧縮応力で構真柱の浮上がりを抑制すると共に、梁の曲げ変形を抑制し、亀裂の発生を防止することができる。
また本発明では、ＰＣ鋼材が挿設された管体を一階の梁構築予定箇所に配設し、コンクリート固化後にＰＣ鋼材に緊張力を導入する工程を含むので、根切り底の浮上りにより構真柱を介して一階の梁にせん断方向の力が作用しても、一階の梁に導入された圧縮応力で構真柱の浮上がりを抑制すると共に、梁の曲げ変形を抑制し、亀裂の発生を防止することができる。したがって、従来の対策のように、掘削土砂に釣り合う重量の地上躯体を構築する必要がなく、しかも、構真柱を必要以上に長くしなくても、根切り底の浮上りに充分対抗することができるため、施工の簡略化が図れ、材料コストの抑制も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の逆打ち工法における躯体ひび割れ防止対策を説明するための簡略断面図である。
【図２】図１における一工程を拡大して示した簡略断面図である。
【図３】ＰＣ鋼材と管体を部分的に示した簡略断面図である。
【図４】地下一階を構成する柱と梁の接合部まわりを示した図であって、（ａ）は（ｂ）のIVa−IVa線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のIVb−IVb線に沿った横断面図である。
【符号の説明】
１１  地盤
１２  地中外周壁（山留め壁）
１３  構真柱
１４  柱
１５  梁
１６  ＰＣ部材
１６ｂ  シース管（管体）
１６ｃ  ＰＣ鋼材
２０  地下躯体
２１  アンカーの緊張材
２２  アンカーの定着具
２３  アンカー体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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