JP6166072B2 - 土留め構造及び土留め方法 - Google Patents

Description

本発明は、柱列式連続壁を用いた土留め構造及び土留め方法に関する。

従来、このような分野の技術としては、特開平８−１２８０３７号公報がある。この公報には、ＳＭＷ（Soil Mixing Wall）工法を用いて形成された土留め壁が開示されている。この土留め壁は、土壌に柱状の孔部が多数連結するように形成され、上記柱状の孔部にコンクリートが注入されることによって形成される。また、柱状の孔部の各々には芯材としてＨ形鋼が挿入されており、このＨ形鋼によって土留め壁の耐土圧性が高められている。

特開平８−１２８０３７号公報

しかしながら、上述した土留め壁にあっては、Ｈ形鋼を挿入するための鉛直孔をＨ形鋼の数だけ掘削しなければならないため、施工効率を上げられないという問題があった。また、掘削する地盤の中に埋設管等の障害物がある場合には、Ｈ形鋼を挿入するための鉛直孔を掘削できないことがある。よって、障害物がある箇所にはＨ形鋼を挿入できず、障害物を避けながらＨ形鋼を挿入していかなければならないので、このことも施工効率が上がらない原因となっていた。

本発明は、施工効率を向上させることが可能な土留め構造及び土留め方法を提供することを目的とする。

本発明の土留め構造は、柱列式連続壁によって形成された壁体を支保工で支持する土留め構造において、柱列式連続壁は、柱状の地盤改良体を水平方向に複数連続して並置させて成り、支保工の地盤アンカーは、柱列式連続壁に挿入されると共に、先端部が柱列式連続壁の挿入方向側の地盤に固定されており、地盤アンカーは、固定された部分から挿入方向の逆方向に引っ張られた鋼線を柱列式連続壁の外で締結する鋼線締結具を備えており、柱列式連続壁には、底面と、底面の下端から外部空間側へ延びる壁面とを有する凹部が形成されており、鋼線締結具は、底面に載置されており、鋼線締結具は、鋼線の挿入方向に向かって働く引張り力を柱列式連続壁に伝える平板構造体を成すベース部と、ベース部に固定され鋼線の端部が固定されるヘッド部と、を備え、ベース部は、鋼線を通す枠部を含んでおり、枠部の内側にはモルタル又はコンクリートが充填されている。

上記の土留め構造を成す柱列式連続壁は、鉛直孔に挿入されたロッドの下部で鉛直孔を拡径させて、拡径させた部分に地盤硬化剤を噴射させてロッドを上方移動させることによって形成された柱状の地盤改良体が水平方向に複数連続して並置されて構成される。上記の地盤改良体は鉛直孔の拡径させた部分に地盤硬化剤が噴射されることによって形成されるので、従来のＨ形鋼を用いた場合と比較して、一回の鉛直孔の掘削でより大きな地盤改良体を形成できる。よって、一つの鉛直孔で大きな地盤改良体を形成できるので、柱列式連続壁を造るにあたって必要な鉛直孔の掘削回数をＨ形鋼を用いた場合よりも減らすことができる。従って、施工効率を上げることができる。また、本発明のように、ロッドの下部で鉛直孔の拡径及び地盤硬化剤の噴射を行えば、細いロッドを用いても大きな地盤改良体を形成できる。従って、本発明では、ロッドを挿入する鉛直孔の径を小さくできるので地盤中の障害物（例えば埋設管等）を容易に避けることができ、施工効率を向上させることができる。

また、鋼線締結具のベース部は鋼線の引張り力を柱列式連続壁に伝える平板構造体を成しており、この平板構造体によってベース部の柱列式連続壁に対する接地面積を大きくしているので、柱列式連続壁に対する応力を低下させることができる。すなわち、鋼線の挿入方向に向かって働く引張り力は、平板構造体で分散されて柱列式連続壁に伝達されるので柱列式連続壁への応力を低下でき、柱列式連続壁にクラックが生じる事態を確実に回避できるので地盤の健全性の確保が可能となる。

また、ヘッド部には、ヘッド部の内部を通る鋼線を外部から切断可能とする開口部が設けられている。
地盤アンカーの鋼線を外部から切断可能とすることによって、壁体の形成後に鋼線を回収する除去式アンカー工法に本発明を応用できる。また、上記の開口部を設けることにより、地盤アンカーの鋼線を壁体の形成後に簡単に切断できるので、除去式アンカー工法を用いた場合における施工効率の向上を図ることができる。

また、鋼線締結具が凹部の底面に載置されることにより、鋼線締結具の柱列式連続壁からの突出長を低減させることができる。鋼線締結具の柱列式連続壁からの突出長が低減すると、柱列式連続壁の手前側の空間で地下構造物等を造る際に地盤アンカーが邪魔になりにくくなる。

また、凹部の底面は、挿入方向に対して垂直な方向に延在している。
一般的に地盤アンカーの柱列式連続壁に対する挿入方向は、水平方向よりも若干下向きとなっている。よって、地盤アンカーの鋼線の引張り力も水平方向より若干下向きに働くこととなるので、地盤アンカーの鋼線締結具には、鋼線の引張り力の分力として鉛直方向下向きへの力が働くこととなる。鋼線締結具に鉛直方向下向きへの力が働くと鋼線締結具が下にずれてしまうので、従来の地盤アンカーでは鋼線締結具の下部に鋼線締結具を保持するブラケットが必要だった。しかしながら、本発明では、鋼線締結具が凹部の底面に載置されており、この凹部の底面は地盤アンカーの挿入方向に対して垂直な方向に延在しているので、従来の地盤アンカーと比較して鋼線締結具が下にずれにくくなっている。すなわち、鋼線締結具に対して鉛直方向下向きの力が働いても、鋼線の引張り力によって鋼線締結具と凹部底面との間に働く摩擦力が大きくなっているので、鋼線締結具が下にずれにくくなっている。また、仮に鋼線締結具が下にずれたとしても、下にずれた鋼線締結具は柱列式連続壁の凹部の壁面に当接するので、それ以上鋼線締結具が下にずれることはない。従って、上述した鋼線締結具を保持するブラケットが不要となる。

本発明の土留め方法は、柱列式連続壁によって形成された壁体を支保工で支持する土留め方法において、地盤の鉛直孔にロッドを挿入するロッド挿入工程と、ロッドの下部で鉛直孔を拡径させると共に拡径させた部分に地盤硬化剤を噴射させながらロッドを上方移動させることによって円柱状の地盤改良体を形成する地盤改良体形成工程と、平面視における地盤硬化剤が噴射された箇所に隣接する位置でロッド挿入工程と地盤改良体形成工程とを順次繰り返すことによって地盤改良体を水平方向に複数連続して並置することにより柱列式連続壁を形成する壁体形成工程と、を備え、柱列式連続壁には、底面と、底面の下端から外部空間側へ延びる壁面とを有する凹部が形成されており、底面に、支保工の地盤アンカーにおいて引っ張られた鋼線を柱列式連続壁の外で締結する鋼線締結具が載置されており、鋼線締結具は、鋼線の挿入方向側に向かって働く引張り力を柱列式連続壁に伝える平板構造体を成すベース部と、ベース部に固定され鋼線の端部が固定されるヘッド部と、を備え、ベース部は、鋼線を通す枠部を含んでおり、枠部の内側にはモルタル又はコンクリートが充填されることを特徴とする。

この土留め方法では、地盤改良体形成工程で円柱状の地盤改良体が造られ、壁体形成工程で複数の地盤改良体が水平方向に複数連続して並置されることによって柱列式連続壁が形成される。地盤改良体形成工程では、鉛直孔の拡径された部分に地盤硬化剤が噴射されて地盤改良体が造られるので、従来のＨ形鋼を用いた場合と比較して一回の鉛直孔の掘削でより大型の地盤改良体を形成できる。よって、一度の鉛直孔の掘削で大きな地盤改良体を形成できるので、柱列式連続壁を造るにあたって必要な鉛直孔の掘削回数をＨ形鋼を用いた場合よりも減らせることとなり、施工効率を上げることができる。また、本発明のように、ロッドの下部で鉛直孔の拡径及び地盤硬化剤の噴射を行えば、細いロッドを用いても大きな地盤改良体を形成できる。従って、本発明では、ロッドを挿入する鉛直孔の径を小さくできるので地盤の障害物を容易に避けることができ、施工効率を向上させることができる。

本発明によれば、施工効率を向上させることが可能な土留め構造及び土留め方法を提供することができる。

本発明に係る土留め構造の一実施形態を示す断面図である。 図１の土留め構造における地盤アンカーを示す平面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３中のＡ部拡大図である。 図２のベース部のV−V線断面図である。 図２のベース部のVI−VI線断面図である。 本発明に係る土留め方法の一実施形態を示す工程図である。 土留め構造の第１の変形例を示す断面図である。 土留め構造の第２の変形例を示す断面図である。 土留め構造の第３の変形例を示す断面図である。 土留め構造の第４の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る土留め構造及び土留め方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示されるように、地盤２を掘削して形成した空間Ｓに地下構造物を建設する際に、地盤２の土圧によって地盤２が崩れるのを防止する土留め構造１は、複数本のＨ形鋼３ａ及びソイルセメント３ｂで構成されるＨ形鋼壁３と、複数の円柱状の地盤改良体２１（図７参照）から造られた柱列式連続壁の改良体壁２０と、を備えている。Ｈ形鋼壁３及び改良体壁２０には、支保工となる複数の地盤アンカー１０が打ち込まれており、これらの地盤アンカー１０でＨ形鋼壁３及び改良体壁２０が保持されている。

Ｈ形鋼壁３の形成方法について以下で説明する。まず、地盤２に鉛直孔を連続するように複数形成し、形成した複数の鉛直孔に土、セメント及び水が混合されて成るソイルセメント３ｂを注入する。そして、鉛直孔に注入されたソイルセメント３ｂに対して等間隔でＨ形鋼３ａを上から挿入し、ソイルセメント３ｂが硬化した後にソイルセメント３ｂの円弧状に膨出した部分の空間Ｓ側を削って平坦にすることによって、Ｈ形鋼壁３の空間Ｓ側を平らな壁面にする。

改良体壁２０を保持する地盤アンカー１０の端は、水平方向より１０°下を向くように、改良体壁２０の表面を削って形成した凹部２０Ａに挿入されている。そして、地盤アンカー１０は、改良体壁２０を貫通してその先の地盤２にまで達している。また、Ｈ形鋼壁３を保持する地盤アンカー１０の端は、水平方向より１０°下を向くように、Ｈ形鋼３ａ間のソイルセメント３ｂの表面を削って形成した凹部３ｃに挿入されている。この地盤アンカー１０はソイルセメント３ｂを貫通して、その先の地盤２にまで達している。

なお、地盤アンカー１０に関しては、Ｈ形鋼壁３に対する施工方法と改良体壁２０に対する施工方法が同一であり、Ｈ形鋼壁３の凹部３ｃの形状と改良体壁２０の凹部２０Ａの形状も同一である。よって、重複する説明を避けるため、以下では、地盤アンカー１０の構成と、改良体壁２０に対する地盤アンカー１０の施工方法と、改良体壁２０の凹部２０Ａの形状とについてのみ説明し、Ｈ形鋼壁３に対する地盤アンカー１０の施工方法とＨ形鋼壁３の凹部３ｃの形状については説明を省略する。

地盤アンカー１０で地盤２に達している部分は、モルタルによって地盤２中に固定された定着部１１となっており、この定着部１１からシース１２とテンドン（鋼線）１３が改良体壁２０を貫通して延在している。テンドン１３の腐食及び摩擦損失を防ぐためのシース１２の一端は、モルタルの硬化によって定着部１１に固定されている。なお、テンドン１３は、空間Ｓ側の端部に位置する地盤アンカー１０のアンカーヘッド３１を介して改良体壁２０に引張り力を付与する鋼線であり、シース１２内部に通されたＰＣ鋼より線である。

テンドン１３は、定着部１１でＵターン状に折り返されている。その結果、図３に示されるように、テンドン１３は、定着部１１からテンドン１３の一端にまで延在する第１のテンドン部１３ａと、定着部１１からテンドン１３の他端にまで延在する第２のテンドン部１３ｂと、からなっている。このように、地盤アンカー１０は、テンドン１３がＵターン状に折り返されたＵターン除去式アンカーとなっている。なお、テンドン１３の本数は、適宜増やすことが可能である。

また、テンドン１３は、改良体壁２０の前面側に位置する鋼線締結具３０で締結されている。鋼線締結具３０は、地盤アンカー１０の挿入方向に向かって働くテンドン１３の引張り力を改良体壁２０に伝達させる受圧版として機能する。テンドン１３は、定着部１１に固定された状態でジャッキ（不図示）によって改良体壁２０の前面側に引っ張られ、緊張した状態で鋼線締結具３０のアンカーヘッド３１に固定されている。

図４に示されるように、第１のテンドン部１３ａ及び第２のテンドン部１３ｂは円錐形状をなすくさび状部材３２内に挿入されている。第１のテンドン部１３ａ及び第２のテンドン部１３ｂがジャッキによって改良体壁２０の前面側に引っ張られている状態で第１のテンドン部１３ａ及び第２のテンドン部１３ｂのそれぞれを挿入させたくさび状部材３２がアンカーヘッド３１の孔部３１ａに嵌り込む。よって、第１のテンドン部１３ａ及び第２のテンドン部１３ｂは、それぞれくさび状部材３２の挟持力によりアンカーヘッド３１に強固に固定されると共に、緊張状態でアンカーヘッド３１に固定されている。そして、第１のテンドン部１３ａ及び第２のテンドン部１３ｂの引張り力は、くさび状部材３２及びアンカーヘッド３１に伝達される。

図３に示されるように、鋼線締結具３０は、上述したアンカーヘッド３１と、くさび状部材３２と、アンカーヘッド３１を支持するヘッド部４０と、ヘッド部４０の改良体壁２０側に設けられており改良体壁２０にテンドン１３の引張り力を伝達させるベース部５０と、を備えている。

ヘッド部４０は、アンカーヘッド３１を支持すると共にテンドン１３が通る孔部４１ａを有する円板状のアンカープレート４１と、アンカープレート４１の外周部が溶接され地盤アンカー１０の張力発生方向に延在する円筒状の鋼管４２と、鋼管４２の下端側に溶接された円環状フランジ４３と、鋼管４２の外周側面４２ａと円環状フランジ４３の上面４３ａに溶接された三角板形状のリブ部４４とを備えている。図２に示されるように、８枚のリブ部４４は、それぞれ鋼管４２の外周側面４２ａから張り出すように設けられており、図３に示されるように、リブ部４４は、円環状フランジ４３の外端から鋼管４２の上端に向かって傾斜している。

鋼管４２の外周側面４２ａにはバーナーの挿入を可能にする開口部４２ｂが設けられており、バーナーを開口部４２ｂから鋼管４２の内部に入れて鋼管４２内部のテンドン１３を切断することができる。ここで、上述したように地盤アンカー１０はＵターン除去式アンカーとなっている。よって、鋼管４２の開口部４２ｂから内部にバーナーを入れて第１のテンドン部１３ａと第２のテンドン部１３ｂとのいずれか一方を切断すれば、テンドン１３の緊張状態が解放され、アンカーヘッド３１を外方に引っ張り上げるとテンドン１３を簡単に回収することができる。なお、鋼管４２に開口部４２ｂが無くてもよく、この場合、鋼管４２の高さを低くできるので、改良体壁２０に対する鋼線締結具３０の突出量を抑えることができる。

図２及び図３に示されるように、ベース部５０は、ヘッド部４０の円環状フランジ４３に溶接された正方形状の補強プレート５１と、補強プレート５１に溶接された矩形の枠部５２とを備えている。

枠部５２は、第１〜第４のＨ形鋼５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄで構成されている。第１のＨ形鋼５２ａの一端と第２のＨ形鋼５２ｂの一端は第３のＨ形鋼５２ｃに溶接されており、第１のＨ形鋼５２ａの他端と第２のＨ形鋼５２ｂの他端は第４のＨ形鋼５２ｄに溶接されている。そして、第１のＨ形鋼５２ａと第２のＨ形鋼５２ｂは互いに平行に延在し、第３のＨ形鋼５２ｃと第４のＨ形鋼５２ｄは互いに平行に延在している。

補強プレート５１は、ヘッド部４０の円環状フランジ４３に当接し、地盤アンカー１０の張力発生方向に対して垂直な方向に広がる正方形状となっており、この補強プレート５１と枠部５２とでテンドン１３の引張り力を分散して改良体壁２０に伝えている。また、補強プレート５１の中央部にはテンドン１３を通すための孔部５１ａが設けられている。

また、図５に示されるように、枠部５２をなす各Ｈ形鋼５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのウェブの内側で補強プレート５１と改良体壁２０の凹部２０Ａの底面２０ａとの間にはモルタル５３が充填されている。このように、モルタル５３を補強プレート５１と枠部５２との間に充填させることでベース部５０の強度が高められている。また、各Ｈ形鋼５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのウェブには、図６に示されるような空気抜き穴５２ｅが設けられているので、この空気抜き穴５２ｅによってモルタル５３からの空気が外部に抜け易くなっている。

また、図３に示されるように、枠部５２と改良体壁２０の凹部２０Ａの底面２０ａとの間には、セメントで構成される不陸調整材６０が介装される。ベース部５０を施工する前に、ペースト状の不陸調整材６０は、改良体壁２０の凹部２０Ａの底面２０ａで、枠部５２に対面する位置に塗り込まれ、この不陸調整材６０に外側から枠部５２を載せる。

定着部１１で固定されたテンドン１３がヘッド部４０の内側からアンカーヘッド３１の孔部３１ａに挿通された状態で、補強プレート５１にヘッド部４０を溶接し、その後アンカーヘッド３１から外側に出たテンドン１３をジャッキで引っ張り上げる。このようにアンカーヘッド３１から引っ張り上げたテンドン１３の根元をくさび状部材３２で挟み込んでくさび状部材３２を孔部３１ａに嵌め込むと、テンドン１３は引張り力でアンカーヘッド３１に固定される。

よって、テンドン１３は、引張り力を働かせた状態で鋼線締結具３０に締結され、このテンドン１３の引張り力は、ヘッド部４０及びベース部５０を介して改良体壁２０に伝達される。ここで、補強プレート５１と枠部５２とでヘッド部４０に対して広げられた平板構造体が構成されているので、テンドン１３の引張り力は平板構造体で分散されて改良体壁２０に伝達される。

また、鋼線締結具３０は、改良体壁２０の凹部２０Ａの底面２０ａに載置されているので、改良体壁２０に対する鋼線締結具３０の突出量が低減されている。このように、改良体壁２０に対する鋼線締結具３０の突出量が低減すると、改良体壁２０の前面側の空間Ｓで地下構造物等を造る際に地盤アンカー１０が邪魔になりにくくなる。また、図３に示されるように、改良体壁２０の凹部２０Ａの底面２０ａは、地盤アンカー１０の張力発生方向に対して垂直な方向に延在している。すなわち、地盤アンカー１０は水平方向より１０°下を向くように改良体壁２０に挿入されているが、凹部２０Ａの底面２０ａが延在する方向は鉛直面に対して上側が１０°だけ改良体壁２０の内側に傾いている。

従って、テンドン１３の引張り力の分力として鋼線締結具３０に鉛直方向下向きの力が働いた場合でも、テンドン１３の引張り力によって鋼線締結具３０と凹部２０Ａの底面２０ａとの間に働く摩擦力が大きくなっているので、鋼線締結具３０は下にずれにくくなっている。また、仮に鋼線締結具３０が下にずれたとしても、鋼線締結具３０は凹部２０Ａの壁面に当接するので、それ以上鋼線締結具３０が下にずれることはない。よって、鋼線締結具３０を下方で保持するためのブラケットが不要となる。

次に、地盤アンカー１０が挿入される改良体壁２０を造る方法について図７を参照しながら説明する。まず、地盤２に対してロッド６１を挿入するための鉛直孔Ｈを地盤２中の埋設管Ｂを避けて掘削する。このロッド６１の下部には、超高圧の水を水平方向外側に噴射するノズルと、セメント系の地盤硬化剤を注出するノズルと、注出された地盤硬化剤を撹拌する攪拌羽根とが設けられている。

また、図７（ａ）に示されるようにロッド６１を鉛直孔Ｈに上から挿入し、その後、図７（ｂ）に示されるように、ロッド６１を回転させながら超高圧の水を鉛直孔Ｈの内壁に噴射させ、鉛直孔Ｈの内壁を掘削しながら地盤硬化剤を拡径された部分Ｐに注出する。このとき、注出された地盤硬化剤はロッド６１の撹拌羽根で撹拌される。なお、鉛直孔Ｈ内の掘削された部分Ｐの土はロッド６１内部を上方移動して鉛直孔Ｈから排出される。

そして、ロッド６１が鉛直孔Ｈを拡径すると共に地盤硬化剤を注出しながら図７（ｃ）に示されるように上方移動すると、拡径されて地盤硬化剤が注出された領域が上方に拡大していき、円柱状の地盤改良体２１が下方から徐々に形成されていく。このように、鉛直孔Ｈ内の拡径、地盤硬化剤の噴射、及びロッド６１の上方移動を行っていくことにより、図７（ｄ）に示されるように地盤改良体２１の高さが高くなっていき、所望の高さとなった地盤改良体２１が完成する。

その後は、図７（ｅ）に示されるように、平面視における地盤改良体２１が形成された箇所に隣接する位置でロッド６１の挿入を行い、上記同様の手法で地盤改良体２１を所定方向Ｄに連続するように複数形成していく。ここで、改良体壁２０の厚さを確保するために、隣の地盤改良体２１とある程度重なるように各地盤改良体２１を形成していく必要がある。

図７（ｅ）に示されるように、地盤改良体２１を水平方向に複数連続するように並置して全ての地盤改良体２１を硬化させた後は、図７（ｇ）に示されるように地盤改良体２１の上部及び地盤改良体２１に隣接する部分の地盤２を掘削して空間Ｓを形成する。そして、図７（ｆ）に示されるように各地盤改良体２１で円弧状に膨出している部分の空間Ｓ側を削っていく。なお、空間Ｓを構成する側面となる部分であって改良体壁２０が形成されていない箇所には、上述した方法でＨ形鋼壁３を形成しておく。

このように改良体壁２０及びＨ形鋼壁３を形成した後は、改良体壁２０の側面に凹部２０Ａを形成して、改良体壁２０の凹部２０Ａに対して地盤アンカー１０を施工する。そして、Ｈ形鋼壁３のソイルセメント３ｂに凹部３ｃを形成し、ソイルセメント３ｂの凹部３ｃに対して地盤アンカー１０を施工していくことにより土留め構造１が完成する。

以上のような土留め構造１をなす改良体壁２０は、図７に示されるように、鉛直孔Ｈに挿入されたロッド６１の下部で鉛直孔Ｈを拡径させて、拡径させた部分Ｐに地盤硬化剤を噴射させてロッド６１を上方移動させることによって形成された柱状の地盤改良体２１が水平方向に複数連続するように並置されて構成される。すなわち、改良体壁２０を形成する土留め方法は、地盤２の鉛直孔Ｈにロッド６１を挿入するロッド挿入工程と、ロッド６１の下部で鉛直孔Ｈを拡径させると共に拡径させた部分Ｐに地盤硬化剤を噴射させながらロッド６１を上方移動させて円柱状の地盤改良体２１を形成する地盤改良体形成工程と、ロッド挿入工程と地盤改良体形成工程とを順次繰り返すことによって地盤改良体２１を水平方向に連続するように並置して改良体壁２０を形成する壁体形成工程とを備えている。

ここで、上記の地盤改良体２１は、鉛直孔Ｈの拡径させた部分Ｐに地盤硬化剤が噴射されることによって形成されるので、従来のＳＭＷ工法のようにＨ形鋼を用いた場合と比較して、一回鉛直孔Ｈを掘削するだけでより大きな地盤改良体２１を形成できる。よって、改良体壁２０を造るにあたって必要な鉛直孔Ｈの掘削回数をＨ形鋼を用いた場合よりも減らすことができる。従って、施工効率を上げることができる。

また、ロッド６１の下部で鉛直孔Ｈを拡径すると共に地盤硬化剤を噴射すれば、細いロッド６１を用いても大きな地盤改良体２１を形成できる。よって、ロッド６１を挿入する鉛直孔Ｈの径を小さくできるので地盤２中における埋設管Ｂ等のような障害物を容易に避けることができ、施工効率を向上させることができる。また、地盤改良体２１は地盤２中の任意の深度に任意の高さで形成できるので、土留め計算によって得られた地盤２の土圧に応じて種々の高さの地盤改良体２１を種々の高さ位置に形成できる。

また、地盤アンカー１０については、図３に示されるように、鋼線締結具３０のベース部５０がテンドン１３の引張り力を改良体壁２０に伝える平板構造体を成しており、この平板構造体によって改良体壁２０に対するベース部５０の接地面積を大きくしている。よって、改良体壁２０に対する地盤アンカー１０の応力を低下させることができる。すなわち、テンドン１３の引張り力は、ベース部５０で分散されて改良体壁２０に伝達されるので、改良体壁２０に対する応力を低下でき改良体壁２０にクラックが生じる事態を確実に回避できるので地盤の健全性を確保することが可能となる。

また、地盤アンカー１０については、ヘッド部４０の鋼管４２が、鋼管４２内部を通るテンドン１３を外部から切断可能とする開口部４２ｂを備えている。このように開口部４２ｂを備えテンドン１３を外部から切断可能とすることによって、改良体壁２０を形成した後にテンドン１３を簡単に切断できるので、除去式アンカー工法を用いた場合における施工効率の向上を図ることができる。なお、上記のＵターン除去式アンカーである地盤アンカー１０は、改良体壁２０又はＨ形鋼壁３以外の壁体に対しても応用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

図１に示されるように、上段にＨ形鋼壁３を備え下段に改良体壁２０を備えた二段の土留め構造１に代えて、図８に示されるような一段の土留め構造１０１を形成してもよい。この土留め構造１０１では、地盤改良体２１から造られた改良体壁１２０の上端の高さが地盤２の上端の高さと同一になっている。

図９に示されるように、地盤アンカー１０等の支保工を有しない改良体壁２２０を備えた土留め構造２０１を形成してもよい。この土留め構造２０１の改良体壁２２０は、上下に並んで位置する障害物Ｅ及び障害物Ｆの下方に形成されている。この改良体壁２２０のように高さが抑えられた改良体壁であれば、改良体壁を保持する支保工が不要となる。ここで、改良体壁に対して支保工が必要か否かの判断は、土留め計算によって算出された地盤２の土圧によって決定される。

図１０に示されるように、平面視で縦横に組まれた第１〜第３の鉄骨梁３１１，３１２，３１３でＨ形鋼壁３及び改良体壁１２０を保持する土留め構造３０１を形成してもよい。ここで、改良体壁１２０に沿って水平方向に延在する第２の鉄骨梁３１２は改良体壁１２０にコンクリートで固定され、Ｈ形鋼壁３に沿って水平方向に延在する第３の鉄骨梁３１３はＨ形鋼壁３にコンクリートで固定されている。また、第２の鉄骨梁３１２及び第３の鉄骨梁３１３に架け渡された第１の鉄骨梁３１１は、一端が第２の鉄骨梁３１２にボルト固定され他端が第３の鉄骨梁３１３にボルト固定されている。このように、第１〜第３の鉄骨梁３１１，３１２，３１３を用いた切梁式で改良体壁１２０及びＨ形鋼壁３を保持することも可能である。更に、図１１に示されるように、アンカー式と切梁式の両方で改良体壁１２０を保持した土留め構造４０１であってもよい。

図１に示されるように、Ｈ形鋼壁３を地盤アンカー１０で保持したが、地盤アンカー１０以外でＨ形鋼壁３を保持してもよく、例えば、Ｈ形鋼３ａの間で架設された腹起し材でＨ形鋼壁３を保持してもよい。

図７に示されるように、ロッド６１が水を水平方向外側に高圧噴射して鉛直孔Ｈを拡径させたが、鉛直孔Ｈを拡径させる方法は上記に限られず、例えばロッド６１の下部に拡径掘削用バケットを配置して、この拡径掘削用バケットで鉛直孔Ｈを拡径させてもよい。

引張り力を改良体壁２０に付与するテンドン１３がＰＣ鋼より線であったが、ＰＣ鋼線又はＰＣ鋼棒であってもよい。

地盤アンカー１０が改良体壁２０に水平方向より１０°下を向くように挿入され、地盤アンカー１０がＨ形鋼壁３に水平方向より１０°下を向くように挿入されたが、改良体壁２０に対する地盤アンカー１０の挿入角度、及びＨ形鋼壁３に対する地盤アンカー１０の挿入角度は、適宜変更可能である。

定着部１１はモルタルで地盤アンカー１０を地盤２中に固定していたが、コンクリートで地盤アンカー１０を固定してもよい。また、枠部５２をなす各Ｈ形鋼５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのウェブの内側にモルタル５３を充填したが、モルタル５３に代えてコンクリートを充填してもよい。また、ベース部５０の強度があまり必要でない場合は、枠部５２やモルタル５３を省略してもよい。

１，１０１，２０１，３０１，４０１…土留め構造、２…地盤、１０…地盤アンカー（支保工）、１３…テンドン（鋼線）、２０，１２０，２２０…改良体壁（壁体）、２０Ａ…凹部、２０ａ…底面、２１…地盤改良体、３０…鋼線締結具、４０…ヘッド部、４２…鋼管、４２ｂ…開口部、５０…ベース部、５１…補強プレート（平板構造体）、５２…枠部（平板構造体）、６１…ロッド、３１１，３１２，３１３…鉄骨梁（支保工）、Ｂ，Ｅ，Ｆ…障害物、Ｈ…鉛直孔。

Claims (4)

1. 柱列式連続壁によって形成された壁体を支保工で支持する土留め構造において、
   前記柱列式連続壁は、柱状の地盤改良体を水平方向に複数連続して並置させて成り、
   前記支保工の地盤アンカーは、前記柱列式連続壁に挿入されると共に、先端部が前記柱列式連続壁の前記挿入方向側の地盤に固定されており、
   前記地盤アンカーは、前記固定された部分から前記挿入方向の逆方向に引っ張られた鋼線を前記柱列式連続壁の外で締結する鋼線締結具を備えており、
   前記柱列式連続壁には、底面と、前記底面の下端から外部空間側へ延びる壁面とを有する凹部が形成されており、
   前記鋼線締結具は、前記底面に載置されており、
   前記鋼線締結具は、前記鋼線の前記挿入方向に向かって働く引張り力を前記柱列式連続壁に伝える平板構造体を成すベース部と、前記ベース部に固定され前記鋼線の端部が固定されるヘッド部と、を備え、
   前記ベース部は、前記鋼線を通す枠部を含んでおり、前記枠部の内側にはモルタル又はコンクリートが充填されていることを特徴とする土留め構造。
2. 前記ヘッド部には、前記ヘッド部の内部を通る前記鋼線を外部から切断可能とする開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の土留め構造。
3. 前記凹部の底面は、前記挿入方向に対して垂直な方向に延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の土留め構造。
4. 柱列式連続壁によって形成された壁体を支保工で支持する土留め方法において、
   地盤の鉛直孔にロッドを挿入するロッド挿入工程と、
   前記ロッドの下部で前記鉛直孔を拡径させると共に前記拡径させた部分に地盤硬化剤を噴射させながら前記ロッドを上方移動させることによって円柱状の地盤改良体を形成する地盤改良体形成工程と、
   平面視における前記地盤硬化剤が噴射された箇所に隣接する位置で前記ロッド挿入工程と前記地盤改良体形成工程とを順次繰り返すことによって前記地盤改良体を水平方向に複数連続して並置することにより前記柱列式連続壁を形成する壁体形成工程と、
   を備え、
   前記柱列式連続壁には、底面と、前記底面の下端から外部空間側へ延びる壁面とを有する凹部が形成されており、
   前記底面に、前記支保工の地盤アンカーにおいて引っ張られた鋼線を前記柱列式連続壁の外で締結する鋼線締結具が載置されており、
   前記鋼線締結具は、前記鋼線の前記挿入方向側に向かって働く引張り力を前記柱列式連続壁に伝える平板構造体を成すベース部と、前記ベース部に固定され前記鋼線の端部が固定されるヘッド部と、を備え、
   前記ベース部は、前記鋼線を通す枠部を含んでおり、前記枠部の内側にはモルタル又はコンクリートが充填されることを特徴とする土留め方法。

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