JP7798685B2 - 山留め壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、山留め壁構造に関する。

掘削工事では、地盤の崩壊を防ぐため一般に山留め壁が設けられる。山留め壁の変位を抑制する方法として、山留め壁の剛性の増加や切梁支保工の段数の増加などが行われる。しかし、掘削する地盤が厚い軟弱層である場合は掘削底面以深での山留め壁変位が大きく、これらの対策のみでは十分に山留め壁の変位を抑制することができなかった。このため、軟弱地盤での掘削工事では、山留め壁の変位抑止などを目的として山留め壁に接した掘削側地盤をバットレス型（控え壁型）に地盤改良する工法（バットレス型改良工法）が普及している（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７－１２７０６４号公報

バットレス型改良体は、ほぼ剛体のように移動、回転することが多いため、十分な変形抑止効果を得るためには、改良地盤を硬質地盤まで打設して改良体底面の支持力を大きくして回転を抑止する必要がある。しかし、掘削深さに比べ軟弱地盤の層厚が大きい場合は地盤改良深さが非常に大きくなることや、１列のバットレス型改良体では底面積が比較的小さいため、十分な変形抑止効果を得るために複数列の改良を行って改良幅を大きくしたり、改良長さをかなり長くしたりする必要があり、改良体積の増加、対策コストが大きくなるなどの課題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、バットレス型改良体の深さを短くしたり、改良体積の増加を抑制したりすることができる山留め壁構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る山留め壁構造は、地盤の掘削領域の周囲に設ける山留め壁構造において、前記地盤と前記掘削領域の境界に設けられた山留め壁と、前記山留め壁の前記掘削領域側に、前記山留め壁と平面視で略直交する方向に延びるバットレス型改良体と、前記バットレス型改良体の下端に連設される底盤改良体と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、バットレス型改良体下端に連設される底盤改良体を設けることでバットレス型改良体の底面積を増やしたのと同じ効果が得られる。結果として底面の反力を増やすことができ、山留め壁の変形抑止効果が大きくなるため、バットレス型改良体の深さを短くしたり、改良体積の増加を抑制したりすることができる。

また、本発明に係る山留め壁構造は、前記底盤改良体が、平面視で前記バットレス型改良体を包含する円形状または円形を連ねた形状に形成されていてもよい。

この発明によれば、底盤改良体をバットレス型改良体よりもさらに山留め壁から離れた位置まで改良することで、底盤改良体の面積を増やさずに回転変形の抑止効果を高めることができる。

本発明に係る山留め壁構造の施工方法は、地盤の掘削領域の周囲に設ける山留め壁構造の施工方法において、前記地盤と前記掘削領域の境界に設けられる山留め壁を施工する工程と、前記山留め壁の前記掘削領域側に、前記山留め壁と平面視で略直交する方向に延びるバットレス型改良体を施工する工程と、前記バットレス型改良体の下端に連設される底盤改良体を施工する工程と、を備え前記底盤改良体は、高圧噴射攪拌工法で施工することを特徴とする。

この発明によれば、バットレス型改良体の先端深度に高圧噴射攪拌工法で施工した底盤改良体を設けることで底面積を増やすことができる。結果として底面の反力を増やすことができ、硬質地盤でなくても大きな底面反力が確保できることからバットレス型改良体の深さを短くしたり、改良体積の増加を抑制したりすることができる。また、底盤改良体は、高圧噴射攪拌工法により効率的に施工することができる。

本発明によれば、バットレス型改良体の深さを短くしたり、改良体積の増加を抑制したりすることができる山留め壁構造を提供することができる。

本実施形態に係る山留め壁構造の側面図である。 本実施形態に係る山留め壁構造の平面図である。 本実施形態の変形例１の山留め壁構造の側面図である。 本実施形態の変形例１の山留め壁構造の平面図である。 本実施形態の変形例２の山留め壁構造の側面図である。 本実施形態の変形例２の山留め壁構造の平面図である。 本実施形態の別の態様の山留め壁構造の側面図である。 本実施形態の別の態様の山留め壁構造の平面図である。

以下、本発明の実施形態による山留め壁構造および山留め壁構造の施工方法について、図１～図６に基づいて説明する。

図１、図２に示すように、本実施形態の山留め壁構造１は、地盤Ａ内に設けられ、地盤Ａと掘削領域Ｂの境界に設けられた山留め壁１１と、山留め壁１１の掘削領域Ｂ側に山留め壁１１と平面視で略直交する方向に延びるバットレス型改良体１２と、バットレス型改良体１２の下端１２ａに連設されると共にバットレス型改良体１２を安定して保持できる深さに設けられた底盤改良体１３と、を備えている。

山留め壁１１は、従来から知られている工法で施工されたものである。施工法としては、ソイルセメント柱列壁工法、鋼管矢板工法、地中連続壁工法、親杭横矢板工法、鋼矢板工法などがある。なお、山留め壁１１は、地盤Ａと掘削領域Ｂとの境界全周に設けられている。

バットレス型改良体１２は、掘削領域Ｂ内に設けられた板状部材である。バットレス型改良体１２は、例えば、ソイルセメント柱列壁工法で形成されている。なお、バットレス型改良体１２は、深層混合処理工法、板状にも改良できる高圧噴射攪拌工法などで形成してもよい。バットレス型改良体１２は、山留め壁１１に対して平面視で略直交する方向に所定範囲で形成されている。バットレス型改良体１２は、地盤Ａの表面近傍から掘削領域Ｂの掘削完了時に底盤付きのバットレス型改良により山留め壁の変位抑止に十分な効果が期待できる深さまで施工されている。

底盤改良体１３は、バットレス型改良体１２の下端１２ａに連設して設けられている。底盤改良体１３は、平面視で略円形形状で形成されている。なお、図７、図８に示すように、底盤改良体１３は、平面視で略円形形状のものを複数連結した形状であってもよい。底盤改良体１３の上面は鉛直上方を向くように配設されている。底盤改良体１３は、山留め壁１１にも連設されている。底盤改良体１３は、平面視でバットレス型改良体１２を包含する大きさで形成されている。底盤改良体１３は、高圧噴射攪拌工法により形成されている。

本実施形態のバットレス型改良体１２および底盤改良体１３の施工方法について説明する。バットレス型改良体１２の施工の前に、計画したバットレス型改良体１２の底部深度付近の地盤を高圧噴射攪拌工法を用いてバットレス型改良体１２の底面幅よりも大きな径で地盤改良（底盤改良）を行い、底盤改良体１３を施工する。底盤改良体１３を施工した後、この底盤改良体１３に支持するようにバットレス型改良体１２の施工を行う。

本実施形態の山留め壁構造１は、地盤Ａと掘削領域Ｂの境界に設けられた山留め壁１１と、山留め壁１１の掘削領域Ｂ側に、山留め壁１１と平面視で略直交する方向に延びるバットレス型改良体１２と、バットレス型改良体１２の下端１２ａに連設される底盤改良体１３と、を備えている。

このようにバットレス型改良体１２の下端に底盤改良体１３を設けることで底面積を増やすことができる。結果として底面の反力を増やすことができる。底面積が増えたことにより、比較的軟弱な地盤であっても硬質地盤に近い底面反力が確保できることによりバットレス型改良体１２の深さを短くしたり、改良体積の増加を抑制したりすることができる。

また、底盤改良体１３によりバットレス型改良体１２の底面支持力を大きして回転を抑止するこができるとともに、底盤改良体１３の底面摩擦により水平方向の移動抑止効果も期待できるため、比較的軟弱な地盤や少数列のバットレス型改良体１２でも山留め壁１１の変形抑止に対して大きな効果を得ることができる。

なお、底盤改良体１３の大きさは地盤条件と変形抑止に必要な底面支持力をもとに算定する。底盤改良体１３の厚さや強度は、底盤改良体１３に作用する荷重に対して安全が確保されるように決定する。

（変形例１）
図３、図４は、上記実施形態の変形例１である。変形例１は、上記実施形態と底盤改良体１３の平面視の施工位置が異なっている。

変形例１の底盤改良体１３Ａは、バットレス型改良体１２の下端１２ａに連設して設けられている。底盤改良体１３Ａは、平面視で略円形形状で形成されている。底盤改良体１３の上面は鉛直上方を向くように配設されている。底盤改良体１３は、山留め壁１１から離間して設けられている。底盤改良体１３は、平面視でバットレス型改良体１２の山留め壁１１とは反対側の端部１２ｂを包含する大きさで形成されている。底盤改良体１３は、高圧噴射攪拌工法により形成されている。なお、底盤改良体１３Ａは、平面視で略円形形状のものを複数連結した形状であってもよい。

変形例１の構成によれば、底盤改良体１３Ａが山留め壁１１から離れて設けられ、バットレス型改良体１２の端部１２ｂを包含しているため、バットレス型改良体１２の回転抑止効果をより効率的に発揮させることができる。

（変形例２）
図５、図６は、上記実施形態の変形例２である。変形例２は、上記変形例１からさらにバットレス型改良体１２の構成が異なっている。

変形例２のバットレス型改良体１２Ａは、掘削領域Ｂ内に設けられた複数の板状部材で構成されている。バットレス型改良体１２Ａは、例えば、ソイルセメント柱列壁工法で形成されている。バットレス型改良体１２は、山留め壁１１に対して平面視で略直交する方向に所定範囲で形成されている。図６に示すように、バットレス型改良体１２Ａは、３つの板状の部材で構成されている。真ん中のバットレス型改良体２１は、両側のバットレス型改良体２２，２３よりも大きい改良長さで形成されている。つまり、山留め壁１１から真ん中のバットレス型改良体２１の端部１２ｂまでの改良長さは、両側のバットレス型改良体２２，２３の端部１２ｂまでの改良長さよりも大きくなっている。両側のバットレス型改良体２２，２３は、略同一の改良長さで形成されている。バットレス型改良体１２は、地盤Ａの表面近傍から掘削領域Ｂの掘削完了時にバットレス型改良体１２Ａが倒れずに安定して状態が保持できる深さ以上のところまで施工されている。

底盤改良体１３Ａは、バットレス型改良体１２Ａの下端１２ａに連設して設けられている。底盤改良体１３Ａは、平面視で略円形形状で形成されている。底盤改良体１３の上面は鉛直上方を向くように配設されている。底盤改良体１３は、山留め壁１１から離間して設けられている。底盤改良体１３は、平面視でバットレス型改良体２１，２２，２３の山留め壁１１とは反対側の端部１２ｂを全て包含する大きさで形成されている。底盤改良体１３は、高圧噴射攪拌工法により形成されている。

変形例２の構成によれば、底盤改良体１３Ａにかかる荷重は、バットレス型改良体の端部１２ｂで最も大きくなることから、バットレス型改良体２１，２２，２３のように幅（長さ）を変えることにより、バットレス型改良体１２Ａから底盤改良体１３Ａにかかる荷重を分散することができ、底盤改良体１３Ａが回転しにくくなることから、その効果をより高めることができる。

以上、本発明に係る山留め壁構造および山留め壁構造の施工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態の底盤改良体１３，１３Ａの配置については一例であり、条件により変形抑止効果の高い底盤改良体の大きさ、位置を決定すればよい。

また、上記実施形態では、バットレス型改良体１２は、山留め壁１１と同じ機械攪拌のソイルセメント柱列壁工法などで施工した事例で説明したが、例えば壁状に改良可能な高圧噴射攪拌工法を利用して、底盤改良体１３とバットレス型改良体１２を連続して施工（地盤改良）してもよい。

また、上記実施形態では、底盤改良体１３を平面視円形形状で形成した場合の説明をしたが、平面視の形状は円形形状以外であってもよい。

１…山留め壁構造
１１…山留め壁
１２，１２Ａ…バットレス型改良体
１２ａ…下端
１３，１３Ａ…底盤改良体
２１，２２，２３…バットレス型改良体
Ａ…地盤
Ｂ…掘削領域

Claims (4)

1. 地盤の掘削領域の周囲に設ける山留め壁構造において、
   前記地盤と前記掘削領域の境界に設けられた山留め壁と、
   前記山留め壁の前記掘削領域側に、前記山留め壁と平面視で略直交する方向に延びるバットレス型改良体と、
   前記バットレス型改良体の下端に連設される底盤改良体と、を備え、
   前記底盤改良体の底面積は、前記バットレス型改良体の底面積よりも大きい山留め壁構造。
2. 前記底盤改良体は、平面視で前記バットレス型改良体の少なくとも一部を包含する円形状または円形を連ねた形状に形成されている請求項１に記載の山留め壁構造。
3. 前記底盤改良体は、前記山留め壁から離間して設けられている請求項１に記載の山留め壁構造。
4. 前記バットレス型改良体は、平面視で複数の板状部材が並列して構成され、
   真ん中の前記バットレス型改良体は、両側の前記バットレス型改良体よりも大きい改良長さで形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載の山留め壁構造。