(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留め壁に地盤アンカーを打設する方法であって、
前記山留め壁の内側の地盤を山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りして当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第１の工程と、
該第１の工程に引き続いて前記根切り部分を深さ方向に根切りして当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第２の工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
山留め壁に地盤アンカーを打設する方法であって、
前記山留め壁の内側の地盤を山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りし、当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第１の工程と、
根切りが済んだ部分の両側および下側の地盤を根切りし、当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第２の工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
根切り工事が完了するまで前記第２の工程を繰り返すことを特徴とする請求項２記載の山留め壁に地盤アンカーを打設する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山留め工事における根切り工事の際に山留め壁に地盤アンカーを打設する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を掘削して地下構造物を築造する場合、山留め壁を構築した後に、その内側の地盤の根切り工事を行なうのが通常である。この場合、根切り部分において山留め壁が周囲の土圧により変形し、これに伴って周辺地盤に沈下等の大規模な変状が発生するおそれがある。そこで、従来より、このような根切り工事の際の地盤変状を防止すべく、山留め壁に地盤アンカーを打設しながら根切りすることが行なわれている。
【０００３】
図１０は、地盤アンカー１２を用いた従来の根切り工事の概要を表す斜視図である。同図に示すように、山留め壁１０の構築後、その内側地盤の根切りを深さ方向に複数層（同図中に示す▲１▼〜▲４▼等）に分けて段階的に行うこととし、各層の根切りが完了した部分に地盤アンカー１２を打設する。そして、ある層につき根切りが終了してその層に設けるべき全ての地盤アンカー１２の打設が完了すると、その次の層の根切りを行って地盤アンカー１２を打設する。山留め壁１０の変形は根切り部分が深くなるにつれて大きくなるから、こうして上層から下層へ順次地盤アンカー１２を打設することにより、山留め壁１０の変形を抑えながら根切りを進めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、山留め壁の深さ方向における変形（つまり鉛直面内での変形）に着目し、その変形が大きくならないように上層から下層へという順序で地盤アンカーを打設している。しかしながら、山留め壁は深さ方向および幅方向に二次元的に広がるものであってその変形は３次元的に生ずるから、山留め壁の変形をより効果的に抑えるためには、山留め壁の幅方向の変形（つまり水平面内での変形）をも考慮して地盤アンカーの打設順序を設定する方法が考えられる。この点、山留め壁の深さ方向における変形のみを考慮して地盤アンカーの打設順序を設定していた従来の工法は、山留め壁の変形を抑えるうえで最適なものではなかったことになる。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、根切り工事の際の山留め壁の変形を効果的に抑えることが可能な山留め壁への地盤アンカー打設方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、山留め壁に地盤アンカーを打設する方法であって、
前記山留め壁の内側の地盤を山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りして当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第１の工程と、
該第１の工程に引き続いて前記根切り部分を深さ方向に根切りして当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第２の工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、第１の工程で山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りして地盤アンカーを打設し、引き続いて、第２の工程で深さ方向に更に根切りして地盤アンカーを打設する。このため、第１の工程で山留め壁に地盤アンカー打設する際には、その打設位置の両側は未掘削の地盤で拘束されているので、山留め壁の変形は小さい。そして、このように変形が小さい状態で地盤アンカーを打設した後、第２の工程で深さ方向に根切りして地盤アンカーの打設を行なうので、山留め壁の変形を効果的に抑えながら根切りを進めることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載された発明は、山留め壁に地盤アンカーを打設する方法であって、
前記山留め壁の内側の地盤を山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りし、当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第１の工程と、
根切りが済んだ部分の両側および下側の地盤を根切りし、当該根切り部分において前記山留め壁に地盤アンカーを打設する第２の工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、第１の工程で山留め壁の幅方向に関して部分的に根切りして地盤アンカーを打設し、第２の工程では、根切りが済んだ部分の両側および下側の地盤を根切りして地盤アンカーを打設する。このため、第１の工程で山留め壁に地盤アンカー打設する際には、その打設位置の両側は未掘削の地盤で拘束されているので、山留め壁の変形は小さい。そして、このように変形が小さい状態で地盤アンカーを打設した後、第２の工程で根切り部分の両側および下側の根切りおよび地盤アンカーの打設を行なうので、山留め壁の変形を効果的に抑えながら根切りを進めることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載された発明は、請求項２記載の山留め壁に地盤アンカーを打設する方法において、根切り工事が完了するまで前記第２の工程を繰り返すことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態を表す斜視図である。図１に示す如く、本実施形態では、山留め壁１０を構築した後、山留め壁１０の内側の地盤を、山留め壁１０の幅方向中央部から略Ｖ字状に順次根切りしながら、山留め壁１０に地盤アンカー１２を打設していく。
【００１２】
図２は、各地盤アンカー１２の打設工事の一例を説明するための拡大断面図である。なお、本発明に用いる地盤アンカーの打設工法は図２に示すものに限られない。同図に示すように、地盤アンカー１２を打設する場合、先ず、根切りによって露出した山留め壁１０の内側面から背部へ向けて斜め下向きに、硬質地盤１４の所定深さまでアンカー孔１６を削孔する。次に、アンカー孔１６に、シース２０に挿通されたワイヤー状のアンカー部材２２をアンカー孔１６の底部に達するまで挿入し、グラウト（セメントミルク）１８を注入する。アンカー部材２２の先端はシース２０から露出しており、この露出部分においてアンカー部材２２はグラウト１８と直接接触する。したがって、グラウト１８が硬化すると、アンカー部材２２の先端はグラウト１８によって硬質地盤１４に固定される。こうしてアンカー部材２２が硬質地盤１４に固定された後、山留め壁１０の内側からアンカー部材２２をジャッキ等により引張ってアンカー部材２２に張力を付与した状態で、アンカー部材２２の端部を定着部材２４により山留め壁１０に定着することで、地盤アンカー１２の打設が完了する。
【００１３】
本実施形態の工法は、地盤アンカー１２の打設順序に特徴を有している。すなわち、図１に示すように、先ず、山留め壁１０の幅方向中央部の地盤を所定深さまで根切りし、この根切りによって露出した山留め壁１０の部位Ａ１に地盤アンカー１２を打設する。次に、根切りが済んだ部分の両側および下側の略Ｖ字型の部分を根切りし、この根切りによって新たに露出した山留め壁１０の部位Ａ２に地盤アンカー１２を打設する。以後、同様に、根切りが済んだ部分の両側および下側の部分を略Ｖ型に根切りしてその根切り部分に地盤アンカー１２を打設するという工程を繰り返す。
【００１４】
本実施形態では、このような順序で地盤アンカー１２を打設することにより、上記した従来技術に比べて、山留め壁１０の変形を抑制することができる。その理由を、図３を参照して説明する。
【００１５】
上記従来技術の施工方法は、ある層の根切りと、その層に設けるべき全ての地盤アンカー１２の打設を行なった後、次の層の根切りおよび地盤アンカー１２の打設を行なうというものである。この施工手順では、各層について、山留め壁１０の幅方向に根切りを進めていき、掘削が完了した部分から地盤アンカー１２を設置していく。この方法では、図３に破線で示す如く、山留め壁１０に、その幅方向中央部が大きく変位するような水平面内の変形が生じてしまう。
【００１６】
これに対して、本実施形態では、山留め壁１０の幅方向中央部を部分的に根切りし地盤アンカー１２を打設した後、その両側および下側の地盤の根切りを行なって次の層の地盤アンカー１２を打設するという工程を繰り返す。このため、各層で変形の大きくなる山留め壁１０の幅方向中央部に地盤アンカー１２を打設する時点では、その打設位置の両側は未掘削の地盤で拘束されているので、山留め壁１０の変形は小さい。このように、従来の方法では変形が大きくなる山留め壁１０の幅方向中央部の変形が小さい状態で地盤アンカー１２を打設した後、その両側および下側の地盤を根切りして地盤アンカー１２を打設することにより、図３に実線で示すように、山留め壁１０の変形を小さく抑えながら根切りを進めることができるのである。
【００１７】
次に、本発明による山留め壁１０の変形抑止効果を有限要素法によるシミュレーション計算によって実証した結果について説明する。
【００１８】
図４は、本シミュレーション計算での山留め壁１０および地盤の３次元モデリングを表す図である。また、図５および図６は、夫々、本発明および従来技術についてのシミュレーション計算で用いた地盤アンカー打設位置および打設順序を山留め壁１０の正面図上に示したものであり、図７は、地盤アンカー打設位置を山留め壁１０の鉛直断面上に示したものである。
【００１９】
図４〜図６に示すように、本シミュレーション計算では、山留め壁１０の幅を２７ｍ、深さを１８ｍとし、深さ１８ｍのうち軟弱地盤の深さを１４ｍ、軟弱地盤の下の硬質地盤の深さを４ｍとしている。そして、山留め壁１０の内側の地盤を１．５ｍ（幅方向）×１．５（奥行き方向）×１ｍ（深さ方向）の要素に区分して計算を行なっている。また、図５および図６に示す如く、根切りは４層の段階に分けて幅３ｍずつの領域に区画して行なうものとし、１段目の根切り深さは２ｍ、２〜４段目の根切り深さは夫々４ｍとしている。そして、地盤アンカー１２は、各根切り領域について、その根切りが完了する都度、幅方向中央の底面から上方へ１ｍの位置に打設するものとしている。
【００２０】
図８は、上記した条件の下に山留め壁１０の変形量をシミュレーション計算した結果を、山留め壁１０の幅方向中央位置における深度方向の変位量分布として示す。また、図９は、同計算結果を、山留め壁１０の頂部での水平方向の変位量分布として示す。なお、図８および図９では、本発明についての計算結果を▲印で、従来技術についての計算結果を●印で、夫々示している。
【００２１】
図８および図９に示す計算結果より、本発明の打設順序で地盤アンカー１２を打設した方が、従来技術の打設順序で打設した場合よりも、山留め壁１０の変形を小さく抑制できることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の土留め壁への地盤アンカー打設方法によれば、根切り工事の際の土留め壁の変形を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を表す斜視図である。
【図２】地盤アンカーの打設工事の一例を説明するための拡大断面図である
【図３】本実施形態による土留め壁の変形抑制効果を説明するための図である。
【図４】山留め壁の変形をシミュレーション計算するための３次元モデリングを示す図である。
【図５】本発明についてのシミュレーション計算における地盤アンカー打設位置および打設順序を山留め壁の正面図上に示した図である。
【図６】従来技術についてのシミュレーション計算における地盤アンカー打設位置および打設順序を山留め壁の正面図上に示した図である。
【図７】本シミュレーション計算における地盤アンカー打設位置を山留め壁の鉛直断面上に示した図である。
【図８】山留め壁の変形量をシミュレーション計算した結果を、山留め壁の幅方向中央部における深度方向の変位量分布として示す図である。
【図９】山留め壁の変形量をシミュレーション計算した結果を、山留め壁の頂部での水平方向の変位量分布として示す図である。
【図１０】地盤アンカーを用いた従来の根切り工事の概要を表す斜視図である。
【符号の説明】
１０  山留め壁
１２  地盤アンカー
【図１】
0003915537.tif 000002
【図２】
0003915537.tif 000003
【図３】
0003915537.tif 000004
【図４】
0003915537.tif 000005
【図５】
0003915537.tif 000006
【図６】
0003915537.tif 000007
【図７】
0003915537.tif 000008
【図８】
0003915537.tif 000009
【図９】
0003915537.tif 000010
【図１０】
0003915537.tif 000011