JP5378066B2 - 山留め工法 - Google Patents

Description

本発明は、地下既存躯体の解体を行い、新設建物を構築する場合の地下構造物の建替え時に適用される山留め工法に関するものである。

地下既存躯体の解体を行い、新設建物を構築する場合の山留め工事は、図１５にも示すように従来は下記のように行っている。

（１）各階床解体
（２）耐圧版上から１階床下まで仮設壁新設
（３）１Ｆ置構台架設
（４）流動化処理土打設
（５）地下階の山留部分の梁及び耐圧版を全回転型オールケーシング掘削機等（以下ＣＤ等と称する）で削孔
（６）ＣＤ等での削孔部に流動化処理土再打設
（７）山留壁を連続して造成

これらについて図９〜図１４をもとに詳細に説明する。図９〜図１４において図中１は既存躯体、２はその床（スラブ）、３は梁であり、まず、図９に示すように、床（スラブ）２の一部を解体してから、山留壁施工予定エリアの地下部で山留壁施工予定位置より内側に仮設壁４を、通常の施工で足場および型枠を組み、新設する。

このように仮設壁４を施工した後、１階床２に置構台５を架設して重車両の通行を可能とし、山留壁施工予定エリアの既存躯体と新設した仮設壁４の間にソイルセメント等の流動化処理土６を打設する。

その後、置構台５にＣＤ等[図示せず]を設置し、山留壁造成に障害となる耐圧版１２及び梁３を除去する（打設された流動化処理土６も同時に除去される）。

下記非特許文献１もその１つであるが、オールケーシング工法として、地中障害物を切削撤去するものとして紹介されている。
菱建基礎株式会社、インターネットウエブサイトのホームページ＜ＵＲＬ：http://www.ryokenkiso.co.jp/company/index.html＞

この非特許文献１に提案された地中障害撤去工法を用いた既設地中構造物の撤去方法は、先端のヘッド部に掘削ビットを設けたケーシング（チューブ）を全周回転式掘削機械を用いて円周方向に全周回転させながら地盤に回転圧入して掘削する。地中に掘進させながらケーシング内の土砂や瓦礫等はハンマーグラブにて排出する。

ＣＤ等で開けた穴７には再度流動化処理土６′を打設し、置構台５に配置した山留壁造成用大型機械８で所定の高さまで山留壁９を造成する。

山留壁９の完成後、仮設壁４の解体と平行して、不要な箇所の流動化処理土６、６′を除去を行いながら、山留壁９の内側の建物解体及び掘削を行う。

なお、前記のごとき地下既存躯体の解体を行い、新設建物を構築する場合の山留め工事に関する特許文献等は存在しないが、新規建物の荷重をコラムから、解体して残した既存建物の基礎スラブに確実に伝達することができ、かつ深層混合処理工法で容易に築造することができるものとして、下記特許文献のものがある。
特開２００３−１４７７８２号公報

これは、地下室を有する既存建物が、少なくとも地下部の地下外壁と基礎スラブを残して解体され、その基礎スラブ上に流動化処理土が打設され、その流動化処理土の上に、新規建物の基礎スラブ底面位置近傍まで土砂が埋め戻されることにより、地下外壁で囲まれた内部に新規地盤が造成され、ソイルセメントコラムがその新規地盤に浅くとも流動化処理土に到達するように造成されていることを内容とするものである。

ここで、流動化処理土とは、土又は土砂などの被処理土をセメントおよび水とを地上で混練して流動化し易くしたソイルセメント状のものであり、これを既存建物の地下室であった基礎スラブ上に流し込むことができるものである。

そして、この流動化処理土が硬化した後に土砂が埋め戻されることにより、地下外壁で囲まれた内部に新規地盤が形成され、その新規地盤に浅くとも流動化処理土に到達するソイルセメントコラムが造成される。これにより流動化処理土の強度をソイルセメントコラムとほぼ同程度のものとすることができるため、流動化処理土の存在により新規建物の荷重を造成したソイルセメントコラムから解体して残した既存建物の基礎スラブに伝達することができる。

前記図９〜図１４に示す従来例では、山留壁予定エリアの既存躯体と１階床下まで新設する仮設壁との間に流動化処理土を打設後、一階床にＣＤ等を設置し、山留壁造成に障害となる床及び梁、あるいは梁を除去するが、このＣＤ等による工事は機械費が高く、多大の作業時間が必要となる。すなわち、ＣＤ等による既存躯体の解体作業が必要であり、コスト高と長時間の工事期間の問題があった。

しかも、近隣建物が敷地境界にも接しているような場合、ＣＤ等の稼動時には騒音及び振動が近隣に伝搬し、環境上の問題となる。

また、従来技術では、１階床下まで新設する仮設壁の工事期間と施工費が必要であった。

さらに、ＣＤ等の作業により空いた部分に再度流動化処理土を打設する必要があり、コストを要した。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地下既存躯体の解体を行い、新設建物を構築する場合の地下構造物の建替え時に適用されるものとして、山留壁の早期着手が可能となり、大型機械採用や余分な材料の排除ができるのでコスト低減が実現し、近隣の工事中の環境影響度も低減することができる山留め工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、ディープウェル等で地下水位を下げ、山留壁予定部の既存躯体の全ての床及び耐圧版を解体し、地下水の常水位より高い位置まで流動化処理土を打設し、既存建物の梁を残したまま梁の両側に山留壁を施工し、山留壁の未施工部である既存躯体の梁の部分は、山留壁頭部近辺の梁に地盤改良用孔をドリリングし、その孔を利用し、あるいは梁の両側から地盤改良機械により山留壁未施工部分の山留壁の裏側に当たるエリアの地盤を地盤改良により固める施工を行い、さらに、必要に応じて地盤改良と山留壁との隙間から地下水の漏水を防ぐため、地盤改良と山留壁の両側の堺部分に薬液による地盤固結剤を注入して山留壁の要求品質を完成させることを要旨とするものである。

本発明によれば、大型機械のＣＤ等による作業は行わずに、梁部以外の床及び耐圧版を解体し、１階床に仮設した置構台から山留壁造成用大型機械で梁部を避けた所定位置に山留壁を造成するため、早い時期に山留壁の造成に着手できる。

また、仮設壁は山留壁頭部（地下常水位上部）直上階までとなり、流動化処理土は山留壁頭部（地下常水位上部）までの打設となる。従って、従来技術で必要だった１階床下から山留壁頭部（地下常水位上部）までの打設も不要となる。

また、ＣＤ等を使用しないですむため、騒音及び振動発生量を低減でき、近隣ヘの工事中の環境影響度を低減することができる。

以上述べたように本発明の山留め工法は、地下既存躯体の解体を行い、新設建物を構築する場合の地下構造物の建替え時に適用されるものとして、従来工法と比較して山留壁の早期着手が可能となり、大型機械採用や余分な材料の排除ができるのでコスト低減が実現し、近隣の工事中の環境影響度も低減することができるものである。

さらに工期短縮、コスト削減を詳細に説明すると、工期短縮は、従来技術に対し、下記事項による。
仮設壁新設の削減…地下常水位より高い地下階の仮設壁は不要となり工期短縮ができる。
流動化処理土の削減…仮設壁新設の不要な階の流動化処理土打設日数を短縮出来る。さらに、下記ＣＤ等施工後の再打設も不要となる。
ＣＤ等の削減…小型機械による施工が可能となり、工期を要するＣＤ等のような大型機械が不要となる。
また、水中ポンプ設置は、着工準備期間および床解体時に用意が出来るので工期への影響は少ない。置構台受補強柱架設あるいは仮設壁新設は、下階仮設壁工事期間中に架設が可能であり、工期への影響は少ない。

コスト削減は、従来技術に対し、下記事項による。
仮設壁新設…地下常水位より高い地下階の仮設壁は不要となり、コスト削減できる。
流動化処理土…仮設壁新設の不要な階の流動化処理土打設が不要となりコスト削減ができる。さらに、下記ＣＤ等施工後の再打設も不要となりコスト削減できる。
ＣＤ等の削減…小型機械による施工が可能となり、山留工事のコスト比率の高いＣＤ等の工事を削減できる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６は本発明の山留め工法の１実施形態を示す各工程の縦断側面図で、図１５にも示すように本発明は下記の工程からなる。
（１）水中ポンプ設置・稼働
（２）各階床及び耐圧版解体
（３）地盤改良機械設置床以下の梁にドリリング削孔（必要に応じて）
（４）耐圧版上から地下水の常水面上部階床下まで仮設壁新設
（５）上記より上の階は置構台受補強柱架設あるいは仮設壁新設
（６）１Ｆ置構台架設
（７）常水面上部以上の高さまで流動化処理土打設
（８）水中ポンプ停止
（９）床部分山留壁造成
（１０）山留壁間隙部分の地盤改良施工
（１１）必要に応じ止水用薬液注入

図中１は既存躯体、２はその床（スラブ）、３は梁であり、図１に示すように、ディープウェル１０を設置して中に設置した水中ポンプ１１により地下水位を下げる（αからβ位置へ）。なお、地下水位を下げるのにはディープウェル１０以外の方法（ウェルポイント工法その他）によってもよい。

図２に示すように、耐圧版１２を含めて山留壁予定部の既存躯体１の全ての床（スラブ）２を解体する。

図３に示すように、耐圧版１２の上から地下水の常水面（α）上部階床下まで仮設壁４を新設する。また、仮設壁４新設階より上部の階には、置構台受補強柱を架設あるいは仮設壁１４を新設する。

図４に示すように、１Ｆに置構台５を架設する。

常水面（α）上部以上の高さまでの流動化処理土６を打設する。

図５に示すように、既存建物１の梁３を残したまま梁３の両側に山留壁９を施工する。なお、この作業は排水停止後に行う。

図６に示すように、山留壁未施工部である既存躯体１の梁３下部及び近辺は、山留壁頭部直上近辺の梁３に地盤改良用の孔１６をドリリングし、その孔１６を利用し、あるいは梁３の両側から小型の地盤改良機械１７により山留壁９の未施工部分の山留壁９の裏側に当たるエリアの地盤を地盤改良１８により固める。

さらに、必要に応じて地盤改良１８の部分と山留壁９との隙間から地下水の漏水を防ぐため、地盤改良１８の部分と山留壁９の両側の境部分に薬液による地盤固結剤を注入して止水用薬液注入１９を施し、山留壁９の要求品質を完成させる。

本発明の山留め工法の１実施形態を示す第１工程の縦断側面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す第２工程の縦断側面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す第３工程の縦断側面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す第４工程の縦断側面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す第５工程の縦断側面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す第６工程の縦断側面図である。 図６のＡ―Ａ線断面図である。 本発明の山留め工法の１実施形態を示す斜視図である。 従来例を示す第１工程の縦断側面図である。 従来例を示す第２工程の縦断側面図である。 従来例を示す第３工程の縦断側面図である。 従来例を示す第４工程の縦断側面図である。 従来例を示す第５工程の縦断側面図である。 従来例を示す第６工程の縦断側面図である。 本発明と従来例の比較を示すフローチャートである。

１…既存躯体 ２…床（スラブ）
３…梁 ４…仮設壁
５…置構台 ６、６′…流動化処理土
７…ＣＤ等で開けた穴 ８…山留壁造成用大型機械
９…山留壁 １０…ディープウェル
１１…水中ポンプ １２…耐圧版
１３…仮設壁用足場枠
１４…置構台受Ｂ１Ｆ補強柱あるいは仮設壁
１５…Ｈ型鋼 １６…地盤改良用孔
１７…小型の地盤改良機械 １８…地盤改良
１９…止水用薬液注入
α 地下水の常水位
β 排水時の地下水位

Claims (3)

1. ディープウェル等で地下水位を下げ、
   山留壁予定部の既存躯体の全ての床及び耐圧版を解体し、
   地下水の常水位より高い位置まで流動化処理土を打設し、
   既存建物の梁を残したまま梁の両側に山留壁を施工し、
   山留壁の未施工部である既存躯体の梁の部分は、山留壁頭部近辺の梁に地盤改良用孔をドリリングし、その孔を利用し、地盤改良機械により山留壁未施工部分の山留壁の裏側に当たるエリアの地盤を地盤改良により固める施工を行うことを特徴とする山留め工法。
2. ディープウェル等で地下水位を下げ、
   山留壁予定部の既存躯体の全ての床及び耐圧版を解体し、
   地下水の常水位より高い位置まで流動化処理土を打設し、
   既存建物の梁を残したまま梁の両側に山留壁を施工し、
   山留壁の未施工部である既存躯体の梁の部分は、山留壁頭部近辺の梁の両側から地盤改良機械により山留壁未施工部分の山留壁の裏側に当たるエリアの地盤を地盤改良により固める施工を行うことを特徴とする山留め工法。
3. さらに、地盤改良と山留壁との隙間から地下水の漏水を防ぐため、地盤改良と山留壁の両側の堺部分に薬液による地盤固結剤を注入して山留壁の要求品質を完成させる請求項１または請求項２記載の山留め工法。

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