(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設すべき地下構造物の周辺地盤に山留め壁を施工すると共にこの山留め壁で囲まれた地盤に地下構造物の底部よりも深部にまで複数本の杭体を打設する工程と、上記山留め壁で囲まれた地盤を一次掘削して掘削凹部を形成したのち、この掘削凹部を足場にして上記杭体の上端に支持され且つその外周端部の一端部が地表面に略同一水平面上で面一状態に連続すると共に一端部以外の外周端部の端面と上記山留め壁の上端部間が所定間隔を存して離間した開口部に形成された地上階スラブの一部を施工してこの地上階スラブの一部によって作業構台を形成する工程と、この作業構台の形成後、該作業構台における上記外周端部の一端部以外の部分の外周端面と上記山留め壁の上端部とを複数本の切梁部材により連結する工程と、これらの切梁部材を設けている上記開口部を通じて上記作業構台上から掘削機械により該作業構台の下方及び周辺の地盤を構築すべき地下構造物の高さに相当する深さまで上記掘削凹部内に搬入した掘削機械と共に二次掘削する工程と、二次掘削後に掘削凹部の底面に地下構造物の基礎部を構築すると共に地下構造物の柱及び壁と上記作業構台を水平方向に延長してこの作業構台を一部に用いた地上階スラブを構築する工程とからなることを特徴とする地下構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、市街地などの狭小地に建築物の地下構造物を築造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、比較的浅い地下構造を有する建物を構築する場合、まず、図９に示すように、構築すべき建物の地下一階を構成する地下構造物11の周辺地盤に山留め壁12を施工したのち、この山留め壁12で囲まれた地盤を地下構造物11の高さに相当する深さまで掘削し、その掘削凹部13の底面に基礎部14を築造したのち、該基礎部14から上方に向かって柱や壁15及び地上１階のスラブ16を順次施工することによって地下構造物11を構築し、しかるのち、地上階層を建築している。
【０００３】
このような建物における上記地下構造物11を構築する際に、建設すべき建物の周辺部に既設の建物が存在していて上記山留め壁12で囲まれた地盤を掘削するための作業空間が殆どない場合には、まず、建物の敷地内に仮設の作業構台17を敷設し、この作業構台17の下方の地盤を構築すべき地下構造物11の高さに相当する深さまで掘削すると共に掘削土砂を作業構台17上に待機している運搬車18に搭載して搬出し、所定深さまで掘削したのちに上記のように地下構造物11の構築作業を行っているのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、地下構造物11はその上端の上記地上部のスラブ16を地表面の高さに一致するように構築されるために、上記仮設の作業構台17を予め、このスラブ16よりも50cm程度、高位置に設置しておかなければならず、従って、建物周辺の道路19からこの作業構台17上に運搬車等の車両を乗り入れするには、道路に面した作業構台17の端部を図９に示すように、道路側に向かって下向きに傾斜した通路部17a に形成しておく必要があると共に、築造すべき地下構造物11が該道路19との境界線ぎりぎりの位置まで近接しているため、この通路部17a が急勾配となって車両の出入りに支障をきたすばかりでなく、通路部17a の下面が築造すべき地下構造物11の上記スラブ16の角部に近接して該スラブ16の端部の施工が困難になる。通路部17a を緩勾配にすればスラブ16の施工が容易となるが、そうすると通路部17a が長くなって道路19上にはみ出ることになり、通路部17a の配設ができなくなる。
【０００５】
また、構築すべき建物の敷地内に、予め、上記仮設の作業構台17を配設しておくものであるから、作業構台自体の費用と共にその敷設費用、敷設作業を必要とし、さらに、地下構造物11の構築後における撤去作業も行わなければならないために、工期が長くなると共にコスト高になるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、仮設の作業構台を採用することなく、地上階スラブの一部を作業構台として兼用して車両の出入りを円滑に行えるようにすると共に作業能率を向上させ、且つ地下構造物を経済的に構築し得る地下構造物の構築方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の地下構造物の構築方法は、請求項１に記載したように、建設すべき地下構造物の周辺地盤に山留め壁を施工すると共にこの山留め壁で囲まれた地盤に地下構造物の底部よりも深部にまで複数本の杭体を打設する工程と、上記山留め壁で囲まれた地盤を一次掘削して掘削凹部を形成したのち、この掘削凹部を足場にして上記杭体の上端に支持され且つその外周端部の一端部が地表面に略同一水平面上で面一状態に連続すると共に一端部以外の外周端部の端面と上記山留め壁の上端部間が所定間隔を存して離間した開口部に形成された地上階スラブの一部を施工してこの地上階スラブの一部によって作業構台を形成する工程と、この作業構台の形成後、該作業構台における上記外周端部の一端部以外の部分の外周端面と上記山留め壁の上端部とを複数本の切梁部材により連結する工程と、これらの切梁部材を設けている上記開口部を通じて上記作業構台上から掘削機械により該作業構台の下方及び周辺の地盤を構築すべき地下構造物の高さに相当する深さまで上記掘削凹部内に搬入した掘削機械と共に二次掘削する工程と、二次掘削後に掘削凹部の底面に地下構造物の基礎部を構築すると共に地下構造物の柱及び壁と上記作業構台を水平方向に延長してこの作業構台を一部に用いた地上階スラブを構築する工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
【作用及び効果】
請求項１に係る発明によれば、まず、建設すべき地下構造物の周辺地盤に山留め壁を施工すると共にこの山留め壁で囲まれた地盤に地下構造物の底部よりも深部にまで複数本の杭体を打設する工程と、上記山留め壁で囲まれた地盤を一次掘削して掘削凹部を形成したのち、この掘削凹部を足場にして上記杭体の上端に支持され且つその外周端部の一端部が地表面に略同一水平面上で面一状態に連続すると共に一端部以外の外周端部の端面と上記山留め壁の上端部間が所定間隔を存して離間した開口部に形成された地上階スラブの一部を施工してこの地上階スラブの一部によって作業構台を形成する工程とによって作業構台を構築しているものであるから、山留め壁で囲まれた地盤の一次掘削は作業構台が施工可能な比較的浅い深さまで掘削すればよいので、仮設の作業構台を設けることなく掘削作業及び運搬車による掘削土砂の搬出が可能となり、一次掘削が能率よく行える。
【０００９】
この一次掘削後、構築すべき地下構造物の敷地内に打設している複数本の杭体上に予め、地上階スラブの一部を施工して作業構台を形成するものであるから、一次掘削した掘削底面を足場に使用して作業構台を容易に施工することができると共に上記複数本の杭体は構築すべき地下構造物の底部よりも深部にまで打設されているから、これらの杭体によって強固に支持された安定した作業構台を形成することができる。
【００１０】
さらに、この作業構台の外周端部の一部を道路等の地表面に対して直接、水平状に連続させるので、構築すべき地下構造物と道路との境界線が近接していてもその一部を運搬車等の車両が容易に出入り可能な通路部として用いることができ、その上、作業構台は構築すべき地下構造物の地上階スラブ全体の広さに施工されるのではなく、該地上階フラズの一部として施工されるので、該作業構台の上記道路に面した上記一部以外の外周端部と上記山留め壁との間に一次掘削された地盤が露呈した所望広さの開口部を形成することができ、この開口部を通じて作業構台上の掘削機械により構築すべき地下構造物の高さに相当する深さまでの地盤の二次掘削及び作業構台上に待機している運搬車への掘削土砂の投入作業を行うことができる。また、作業構台の下方地盤の二次掘削は、上記掘削機械と共に掘削凹部内に搬入した掘削機械によって行うことができる。
【００１１】
また、この作業構台の形成後、該作業構台における地表面に連続させた上記外周端部の一端部以外の外周端面と上記山留め壁の上端部とを複数本の切梁部材により連結させるので、上記山留め壁がその周囲の土圧により内方に傾動するのを作業構台を介して確実に防止することができ、掘削作業等の作業の安全性を確保することができると共に上記作業構台も切梁部材の一部として利用しているので、切梁部材の施工本数を減少させることができ、切梁部材の施工が効率よく行えると共に爾後における撤去作業も容易に行え、工期の短縮を図ることができる。
【００１２】
この作業構台の形成後に該作業構台の下方及び周辺の地盤を構築すべき地下構造物の高さに相当する深さまで二次掘削し、二次掘削後に掘削凹部の底面に地下構造物の基礎部を構築すると共に地下構造物の柱及び壁と上記作業構台を水平方向に延長してこの作業構台を一部に用いた地上階スラブを構築するので、作業構台を撤去することなくこの作業構台を地上階スラブの一部に使用した地上階スラブを経済的に且つ能率よく施工することができ、また、作業構台を支持した上記杭体を撤去することなく地下構造物の柱や壁として利用することにより、経済的にして且つ工期の一層の短縮を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１、図２において、１は構築すべき地下構造物Ａの敷地内に施工された平面矩形状の作業構台で、その下面は構築すべき地下構造物Ａの高さよりも深部にまで打設している複数本のＨ形鋼からなる杭体２によって支持されている。この作業構台１は地下構造物Ａの天井スラブ、即ち、該地下構造物Ａを地下一階とする建物の地上一階の床スラブの一部からなり、その下面には梁部1aが長さ方向（前後方向）に所定間隔毎に一体に形成されている。一方、上記杭体２は作業構台１の上記梁1aと同一間隔毎にこれらの梁部1aに対応して打設されてあり、各梁部1aの両側端部の下部にその上端部を埋設、固着させた状態にして作業構台１を支持している。
【００１４】
また、上記敷地内における構築すべき地下構造物Ａの周辺地盤には地表面から該地下構造物Ａの高さよりも深い地中にまで山留め壁３が平面矩形枠状に施工されてあり、上記地上階スラブの一部からなる作業構台１は、この山留め壁３で囲まれた地盤Ｂを比較的浅く一次掘削したのち、後述するようにこの掘削凹部４を足場にして上記隣接する杭体２の上端部間に型枠８を組立て、該型枠８内にコンクリートを打設することによって地上階スラブの一部を先行して築造し、この地上階スラブの一部によって形成しているものである。
【００１５】
この作業構台１の面積（広さ）は、上記山留め壁３によって囲まれた地盤Ｂの面積よりも小さく、且つその上面が地表面と略同一水平面上になるように施工されてあり、さらに、作業構台１の四方外周端部において、道路Ｃ側に面した外周端部の一部、即ち、一端縁辺部は、道路Ｃと面一状態に連続するように道路との境界線Ｇに近傍した上記山留め壁３における道路Ｃ側壁体部の上方部地表面に連設している。一方、作業構台１の四方外周端部において、上記一端縁辺部以外のその他の部分、即ち、他端縁辺部と両側縁辺部とは、これらの縁辺部と平行に対向した山留め壁３の他端側壁体部と両側端側壁体部との上端部に対して所定の間隔を存して離間してあり、その離間した部分においては、一次掘削した掘削凹部４が地表面に向かって開口５している。
【００１６】
さらに、山留め壁３の上端部四方内周面にＨ形鋼よりなる腹起し部材６を取付けてあり、この腹起し部材６と上記開口部５に面している作業構台１の他端面と両側端面とを複数本の切梁部材７によって連結して山留め壁３の周囲の土圧により山留め壁３が内方に傾動するのを防止している。この場合、作業構台１も切梁部材としての役目を果しているので、上記切梁部材７の施工本数が少なくてすみ、例えば、図２に示すように、作業構台１の他端面中央部と腹起し部材７間、及び、作業構台１の両側端面における長さ方向の両端部と腹起し部材７間を連結した構造としておけばよい。
【００１７】
このように構成した地下構造物構築用作業構台は、その作業構台１を利用して地下構造物Ａを構築するための地盤の二次掘削やその他の作業を行うと共に道路Ｃと略同一水平面にして該道路Ｃ側に連設している水平な一端部を介して土砂搬出運搬車等の車両の出入りを行わせ、地下構造物Ａの天井スラブ、即ち、地上１階の床スラブ（地上階スラブ）を築造する際にはこの作業構台１を該スラブの一部として使用し、上記開口部５に作業構台１の外周端面に連続するスラブを施工して地上階スラブを築造するものである。なお、この作業構台１は場所打ちコンクリートによって造成したが、一定形状を有する複数枚のプレキャストコンクリート板を杭体２上に設置、敷設することによって形成してもよい。この場合、この作業構台１を一部とした上記地上階スラブ全体がプレキャストコンクリート板によって形成される。
【００１８】
次に、上記地下構造物構築用作業構台の構築方法を図８に示す施工フロー図に基づいて説明する。構築すべき地下構造物Ａの敷地は図４に示すように、三方が既設の建物Ｄで囲まれてあり、残りの一方側のみが歩道C1を有する道路Ｃ側に面している。このような狭小地に高層ビルの地下一階となる地下構造物Ａを構築するには、まず、敷地内に構築すべき地下構造物Ａの周辺地盤に該地下構造物Ａの高さよりも深部にまで山留め壁３を打設、施工したのち、道路Ｃ側に連続するように作業構台１を施工すべき位置に該作業構台１の下面における両端両側部と中央両側部とを支持するための複数本の杭体２を図３図４に示すように、構築すべき地下構造物Ａの底部よりも深部にまで打設する。
【００１９】
この杭体２は地盤改良などの補助工法を実施することなく単に地盤Ｂに打ち込むものとしてコストダウンを図る。なお、地盤が超軟弱地盤である場合には、簡易根巻き等の処置を施せばよい。
【００２０】
杭体２の打設後、上記山留め壁３で囲まれた地盤Ｂをバックホー等の掘削機械Ｅによって作業構台１が施工可能な比較的浅い深さまで一次掘削し、掘削土砂はダンプカー等の運搬車Ｆに搭載して搬出する。この場合、道路Ｃ側に面した地盤部B1を図３に示すように、道路Ｃに向かって上方に傾斜した傾斜面に形成しておき、この傾斜面を利用して運搬車Ｆを出入りさせ、最後にこの地盤B1を掘削、排除することによって山留め壁３で囲まれた部分に一次掘削により形成した掘削凹部４を設ける。
【００２１】
一次掘削が終了すると、図５に示すように作業構台１を施工する。この作業構台１の施工手順は、まず、上記掘削凹部４を足場にして作業構台１を構築すべき位置、即ち、通路Ｃ側に面した山留め壁３の壁体部3Aの中央から、通路Ｃと反対側の山留め壁３の壁体部3Bに対して内方に所定間隔を存した位置に至る部分に型枠８を組み立てる。この際、上記杭体２の上端部においては、作業構台１の梁部1aを形成するための型枠部8Aを型枠８の全幅に亘って組立てておく。この型枠８は掘削凹部４の底面に立設した多数本のサポートジャッキ９により支持されている。型枠８の組立後、型枠８内にコンクリートを打設することによって図５、図６に示すように、上面が地表面と略同一水平面上に位置し、且つその一端縁辺部が通路Ｃと面一状に連続していると共にその他の三方外周縁辺部とこれらの三方外周縁辺部に対向した山留め壁３の壁体部との間が開口５している地上階スラブの一部からなる作業構台１を築造するものである。
【００２２】
この作業構台１の築造後、上記サポートジャッキ９を撤去すると共に型枠８を解体、撤去する一方、上記図１、図２に示すように、山留め壁３の上端部四方内周面にＨ形鋼よりなる腹起し部材６を装着すると共にこの腹起し部材６と上記開口部５に面している作業構台１の他端面と両側端面とを山留支保工として複数本の切梁部材７により連結する。
【００２３】
しかるのち、図７に示すように、この作業構台１上にバックホー等の掘削機械Ｅを乗り入れて上記開口部５を通じて一次掘削された上記掘削凹部４をさらに深く二次掘削する。この時、作業構台１の下方の地盤は上記作業構台１上の掘削機械Ｅでは掘削が困難であるので、その下方の掘削凹部４内に小型の掘削機械E1を搬入し、上記掘削機械Ｅと共に掘削凹部４を地下構造物Ａが構築可能な深さまで二次掘削する。
【００２４】
二次掘削後、構築すべき地下構造物Ａの基礎部A1を造成し、次いで、切梁部材７を撤去する。この基礎部A1を造成するまでは、作業構台１を支持している複数本の杭体２は多少、沈下する可能性があるが、基礎部A1の造成後には該基礎部A1に固定、支持されて沈下が生じることはないので、基礎部A1の打設時に、予め、作業構台１の高さをチエックし、沈下していればその高さを補正する。しかるのち、山留め壁３で囲まれた基礎部A1上に地下構造物Ａを構築する。なお、築造すべき地下構造物Ａは図２、図４、図６において、二点鎖線で示している。
【００２５】
この地下構造物Ａの構築時において、作業構台１を支持している杭体２は撤去してもよいが、地下構造物Ａの柱や壁の一部としてそのまま使用してもよい。一方、作業構台１は上述したように、地下構造物Ａの天井スラブ、即ち、地上１階の床スラブ（地上階スラブ）の一部としてスラブ全体の構築に先行して築造されているものであり、従って、この作業構台１を水平方向に延長するようにスラブを造成して地上階スラブとするものである。
【００２６】
なお、作業構台１をその一部とした地上階スラブは、上記のように場所打ちコンクリートの打設によって造成しているが、作業構台１と共に多数枚のプレキャストコンクリート板を敷設、連結することによって施工してもよく、このように地上階スラブをプレキャトスコンクリート板によって形成すれば、場所打ちコンクリートの打設による場合に比較して、工期の短縮を図ることができる。地下構造物Ａの構築後、地上階層の施工を行って高層建物を建築するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  地下構造物構築用作業構台の簡略縦断側面図、
【図２】  その平面図、
【図３】  一次掘削を行っている状態の簡略縦断側面図、
【図４】  その平面図、
【図５】  作業構台を造成している状態の簡略縦断側面図、
【図６】  造成した作業構台の平面図、
【図７】  二次掘削を行っている状態の簡略縦断側面図、
【図８】  施工フロー図、
【図９】  従来例を説明するための縦断側面図。
【符号の説明】
Ａ  地下構造物
Ｂ  地盤
Ｃ  道路
１  作業構台
1a  梁部
２  杭体
３  山留め壁
４  掘削凹部
５  開口部
７  切梁部材
【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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【図９】
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