特開 2023-1683 地下構造物の構築方法及び地下構造物、並びにそのためのプレキャストコンクリート側壁又は中間壁／柱

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023001683

(43)【公開日】2023-01-06

(54)【発明の名称】地下構造物の構築方法及び地下構造物、並びにそのためのプレキャストコンクリート側壁又は中間壁／柱

(51)【国際特許分類】

   E02D 29/05 20060101AFI20221226BHJP

   E02D 29/07 20060101ALI20221226BHJP

【ＦＩ】

E02D29/05 F

E02D29/07

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021102551

(22)【出願日】2021-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104927

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 久志

(72)【発明者】

【氏名】浅野 均

(72)【発明者】

【氏名】田中 孝

(72)【発明者】

【氏名】下坂 賢二

【テーマコード（参考）】

2D147

【Ｆターム（参考）】

2D147DA07

(57)【要約】

【課題】プレキャストコンクリート側壁の薄型化を図ることで、コスト縮減及び適用性の拡大を図るとともに、土被りが大きい場合でもプレキャストコンクリート側壁の破損を防止する。
【解決手段】両側壁部の構築部位に、主筋の代わりに鋼材５が芯材として配置されるとともに、前記鋼材５が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部５Ｂを形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁２を地中に建込み、これらプレキャストコンクリート側壁２、２間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁２、２間に本体構造となる頂版部３を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも両側壁部、頂版部及び底版部を有する地下構造物の構築方法であって、
前記両側壁部の構築部位に、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁を地中に建込み、これらプレキャストコンクリート側壁間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁間に本体構造となる頂版部を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる第１工程と、
前記プレキャストコンクリート側壁及び頂版部によって囲まれた頂版部以深の地盤を掘削し、最終的に底版部の構築深さまで掘削を行う第２工程と、
底版部構築部位にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁との結合及び一体化を図り、本体構造となる底版部を構築する第３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。

【請求項2】

両側壁部、両側壁間の中間壁又は中間柱、頂版部及び底版部を有する地下構造物の構築方法であって、
前記両側壁部、両側壁間の中間壁又は中間柱によって仕切られる各スパンを順に、側壁の構築部位には、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁を地中に建込むとともに、中間壁又は中間柱の構築部位には、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱を地中に建込み、これらスパン間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁間に本体構造となる頂版部を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる第１工程と、
前記プレキャストコンクリート側壁及び頂版部によって囲まれた頂版部以深の地盤を掘削し、最終的に底版部の構築深さまでの掘削を行う第２工程と、
底版部構築部位にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁及びプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱との結合及び一体化を図り、本体構造となる底版部を構築する第３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。

【請求項3】

前記プレキャストコンクリート側壁の芯材となる前記鋼材は、地山側主筋の代わりに配置されている請求項１、２いずれかに記載の地下構造物の構築方法。

【請求項4】

前記鋼材としてＴ形鋼が用いられ、前記Ｔ形鋼は、フランジ部がプレキャストコンクリート側壁の外面側に対向し、ウェブ部が内側に向けて突出するように配置されている請求項１～３いずれかに記載の地下構造物の構築方法。

【請求項5】

前記プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために、下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭を備える請求項１～４いずれかに記載の地下構造物の構築方法。

【請求項6】

前記プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、少なくとも内壁面側に対して、フィルムを貼設又は剥離剤を塗布してある請求項１～５いずれかに記載の地下構造物の構築方法。

【請求項7】

主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられたプレキャストコンクリート側壁と、プレキャストコンクリート側壁間の上部に設けられた頂版部と、プレキャストコンクリート側壁間の下部に設けられるとともに、現場打設コンクリートによって構築された底版部とからなることを特徴とする地下構造物。

【請求項8】

前記プレキャストコンクリート側壁間に、１又は複数のプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱を有するとともに、該プレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられている請求項７記載の地下構造物。

【請求項9】

主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して配置され土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられていることを特徴とするプレキャストコンクリート側壁又はプレキャストコンクリート中間壁／柱。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半地下道路トンネル、地下駐車場、駐輪場、共同溝、地下鉄、地下道などの地下構造物の構築方法等に関する。

【背景技術】

【0002】

出願人は、下記特許文献１にて、土被りが大きい地下構造物の構築方法等の提案を行った。具体的には、少なくとも両側壁部、頂版部及び底版部を有する地下構造物の構築方法であって、前記両側壁部の構築部位に、上端面より所定深さに亘ってインサート金具又は鋼材を埋設した埋設部が形成されるとともに、土水圧などの側方抵抗のために上方側に突出するように複数本の仮設鋼材が着脱可能に備えられた、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁を地中に建込み、これらプレキャストコンクリート側壁間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁間であって、前記インサート金具又は鋼材の埋設部を避けたその下部側にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁との結合及び一体化を図り、本体構造となる頂版部を先行的に完成させる第１工程と、前記プレキャストコンクリート側壁及び頂版部によって囲まれた頂版部以深の地盤を掘削し、最終的に底版部の構築深さまでの掘削を行う第２工程と、前記プレキャストコンクリート側壁間であって、底版部構築部位にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁との結合及び一体化を図り、本体構造となる底版部を構築する第３工程と、からなる地下構造物の構築方法である。

【0003】

かかる地下構造物の構築方法によれば、土被りが大きい地下構造物において、側壁の建込み誤差が吸収できるとともに、工事に伴う地上占用規模及び期間が最小化でき、周辺環境への影響が必要最小限度に抑制でき、輸送及び現場作業が容易化でき、構造強度の確保が図れるなどの効果が発揮されるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１２２３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

大深度地下に地下構造物を構築する場合、プレキャストコンクリート側壁に大きな土水圧などを受けるため、プレキャストコンクリート側壁の部材厚を大きくする必要があり、これに伴い、プレキャストコンクリート側壁の製作や運搬などのコストが嵩むとともに、本構築方法の適用性が低下することが懸念されていた。

【0006】

また、上記特許文献１記載の地下構造物の構築方法では、プレキャストコンクリート側壁の上端面に上方側に突出するように仮設鋼材が備えられているが、このプレキャストコンクリート側壁と仮設鋼材とは、図２０に示されるように、プレキャストコンクリート側壁５０の上端面より所定深さに亘って埋設されたインサート金具５２に対して、仮設鋼材５１の端部に備えられたベースプレート５３を介してボルト定着するか、図２１に示されるように、プレキャストコンクリート側壁５０の上端面より所定深さに亘って埋設されるとともに埋設側先端部に支圧板５４やスタッド（図示せず）が設けられた鋼材５５に対して、仮設鋼材５１を添接板５６を介して添接接合することにより着脱可能に備えられている。

【0007】

しかし、プレキャストコンクリート側壁の上端面に上方側に突出する仮設鋼材をこのような方法で設けた場合には、土被りが大きくなるとプレキャストコンクリート側壁に対する仮設鋼材の固定部に過大な応力が集中し、プレキャストコンクリート側壁がひび割れなどの破損を生じるおそれがあった。

【0008】

そこで本発明の主たる課題は、プレキャストコンクリート側壁の薄型化を図ることで、コスト縮減及び適用性の拡大を図るとともに、土被りが大きい場合でもプレキャストコンクリート側壁の破損を防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、少なくとも両側壁部、頂版部及び底版部を有する地下構造物の構築方法であって、
前記両側壁部の構築部位に、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁を地中に建込み、これらプレキャストコンクリート側壁間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁間に本体構造となる頂版部を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる第１工程と、
前記プレキャストコンクリート側壁及び頂版部によって囲まれた頂版部以深の地盤を掘削し、最終的に底版部の構築深さまで掘削を行う第２工程と、
底版部構築部位にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁との結合及び一体化を図り、本体構造となる底版部を構築する第３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が提供される。

【0010】

上記請求項１記載の発明では、プレキャストコンクリート側壁について、主筋の代わりに鋼材を芯材として配置した構造としているため、従来の異形棒鋼を主筋とした鉄筋コンクリート構造に比べて、鋼材の断面積量が増加し、プレキャストコンクリート全体としての曲げ耐力が増加する結果、プレキャストコンクリート部材の薄型化、軽量化が可能となり、コスト縮減が図れるとともに、大深度の地下構造物にも対応可能となり、本構築方法の適用性が拡大できる。

【0011】

また、プレキャストコンクリート部材の芯材として用いられる前記鋼材が上端面より上方側に延出し、工事中の土留め壁として利用可能な土留め壁用鋼材部を形成するため、土被りが大きく、前記土留め壁用鋼材部に側方から大きな土水圧などが加わった場合でも、芯材から連続して延びる鋼材によって深度方向に対する連続的な抵抗力が確保でき、プレキャストコンクリート部材のひび割れなどの破損が防止できる。

【0012】

請求項２に係る本発明として、両側壁部、両側壁間の中間壁又は中間柱、頂版部及び底版部を有する地下構造物の構築方法であって、
前記両側壁部、両側壁間の中間壁又は中間柱によって仕切られる各スパンを順に、側壁の構築部位には、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート側壁を地中に建込むとともに、中間壁又は中間柱の構築部位には、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成した、本体構造となるプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱を地中に建込み、これらスパン間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、前記プレキャストコンクリート側壁間に本体構造となる頂版部を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる第１工程と、
前記プレキャストコンクリート側壁及び頂版部によって囲まれた頂版部以深の地盤を掘削し、最終的に底版部の構築深さまでの掘削を行う第２工程と、
底版部構築部位にコンクリートを打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁及びプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱との結合及び一体化を図り、本体構造となる底版部を構築する第３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が提供される。

【0013】

上記請求項２記載の発明は、側壁間に中間壁又は中間柱を有する地下構造物の場合の構築方法である。側壁間に中間壁又は中間柱を有する場合には、側壁間の頂版を構築する地盤をすべて掘削した後、頂版を構築することも可能であるが、この場合は、掘削規模が大きくなり、地上占用期間が長期化することになる。従って、両側壁部、両側壁間の中間壁又は中間柱によって仕切られる各スパンを順に、プレキャストコンクリート部材の建込み、頂版構築位置までの地盤の掘削、頂版の構築、埋戻しによる頂版部以浅部分の先行的完成の手順で施工することにより、地上占用期間を短縮化できるようになる。

【0014】

請求項３に係る本発明として、前記プレキャストコンクリート側壁の芯材となる前記鋼材は、地山側主筋の代わりに配置されている請求項１、２いずれかに記載の地下構造物の構築方法が提供される。

【0015】

上記請求項３記載の発明では、引張応力が卓越する地山側主筋の代わりの芯材として前記鋼材を用いることにより、プレキャストコンクリート側壁の曲げ耐力が増加し、プレキャスト部材の薄型化、軽量化がより確実に可能となる。

【0016】

請求項４に係る本発明として、前記鋼材としてＴ形鋼が用いられ、前記Ｔ形鋼は、フランジ部がプレキャストコンクリート側壁の外面側に対向し、ウェブ部が内側に向けて突出するように配置されている請求項１～３いずれかに記載の地下構造物の構築方法が提供される。

【0017】

上記請求項４記載の発明では、前記鋼材としてＴ形鋼が用いられ、このＴ形鋼は、フランジ部がプレキャストコンクリート側壁の外面側に対向し、ウェブ部が内側に向けて突出するように配置されているため、Ｈ形鋼を用いた場合に比べて鋼材の重心位置がプレキャストコンクリート側壁の外面側寄りとなるため、同一断面積の場合、有効高さが大きくなり、設計上有利となる。また、従来の異形鋼棒を用いた鉄筋コンクリート構造に比べて曲げ耐力が大きくなるため、内部掘削時の切梁による支保が簡略化できる。更に、プレキャストコンクリート側壁の製作において、現場打設コンクリートによって構築する底版部や頂版部との接合部として、多数の機械式継手が設置されるが、その際、鋼材としてＨ形鋼を用いた場合に比べて、鋼材と機械式継手とが干渉することなく、所定のピッチで機械式継手を配置することが可能となり、コンクリートの充填性が良好となる。

【0018】

請求項５に係る本発明として、前記プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために、下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭を備える請求項１～４いずれかに記載の地下構造物の構築方法が提供される。

【0019】

上記請求項５記載の発明においては、前記プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱に対して、鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために、下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭を設けるようにしたものである。全根入れ長をプレキャストコンクリート部材とすることも可能であるが、この場合は建込み溝の掘削深さが深くなるばかりでなく、プレキャスト部材費が増し、工期の長期化と施工手間、工費が増す原因となる。従って、下端に複数本の鋼杭を設けることにより、建込み溝を浅くでき、かつこれら鋼杭によって十分な鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗力を確保することができる。

【0020】

請求項６に係る本発明として、前記プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、少なくとも内壁面側に対して、フィルムを貼設又は剥離剤を塗布してある請求項１～５いずれかに記載の地下構造物の構築方法が提供される。

【0021】

上記請求項６記載の発明においては、プレキャストコンクリート側壁及び／又はプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱の少なくとも内壁面側に対して、フィルムを貼設したり、或いは剥離剤を塗布しておくものである。施工時に前記プレキャストコンクリート部材の表面には、泥水やソイルセメントが付着し汚れるため、工事完成後に前記フィルムを剥がすことにより、或いは剥離剤を塗布しておき簡単に洗い流しできるようにしておくことにより、内壁面側を簡単に綺麗に仕上げできるようになる。

【0022】

請求項７に係る本発明として、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられたプレキャストコンクリート側壁と、プレキャストコンクリート側壁間の上部に設けられた頂版部と、プレキャストコンクリート側壁間の下部に設けられるとともに、現場打設コンクリートによって構築された底版部とからなることを特徴とする地下構造物が提供される。

【0023】

請求項８に係る本発明として、前記プレキャストコンクリート側壁間に、１又は複数のプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱を有するとともに、該プレキャストコンクリート中間壁又は中間柱は、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられている請求項７記載の地下構造物が提供される。

【0024】

請求項９に係る本発明として、主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が上端面より上方側に延出して配置され土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部を形成し、且つ下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭が備えられていることを特徴とするプレキャストコンクリート側壁又はプレキャストコンクリート中間壁／柱が提供される。

【発明の効果】

【0025】

以上詳説のとおり本発明によれば、プレキャストコンクリート側壁の薄型化を図ることで、コスト縮減及び適用性の拡大が図れるとともに、土被りが大きい場合でもプレキャストコンクリート側壁の破損が防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係る地下構造物１Ａを示す縦断面図である。

【図2】地下構造物１Ａの構築手順（その１）である。

【図3】プレキャストコンクリート側壁２を示す、(A)は側面側の縦断面図、(B)は正面側の縦断面図である。

【図4】変形例に係るプレキャストコンクリート側壁２を示す、(A)は側面側の縦断面図、(B)は正面側の縦断面図である。

【図5】図３及び図４のV－V線矢視図である。

【図6】ボックスカルバートの曲げモーメント図である。

【図7】底版部接合部におけるプレキャストコンクリート側壁２の横断面図である。

【図8】プレキャストコンクリート側壁２、２同士の止水構造例を示す要部横断面図である。

【図9】地下構造物１Ａの構築手順（その２）である。

【図10】地下構造物１Ａの構築手順（その３）である。

【図11】地下構造物１Ａの構築手順（その４）である。

【図12】プレキャストコンクリート側壁２とプレキャストコンクリート頂版３との接合部を示す要部断面図である。

【図13】プレキャストコンクリート側壁２と頂版３との接合構造を示す要部断面図である。

【図14】地下構造物１Ａの構築手順（その５）である。

【図15】地下構造物１Ａの構築手順（その６）である。

【図16】地下構造物１Ａの構築手順（その７）である。

【図17】地下構造物１Ａの構築手順（その８）である。

【図18】底版部４との接合部を示す要部縦断面図である。

【図19】第２形態例に係る地下構造物１Ｂを示す縦断面図である。

【図20】従来の仮設鋼材５１の固定構造を示す、(A)は側面側の縦断面図、(B)は正面側の縦断面図である。

【図21】変形例に係る従来の仮設鋼材５１の固定構造を示す、(A)は側面側の縦断面図、(B)は正面側の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【0028】

〔第１形態例〕
図１～図３において、地下構造物１Ａは、主筋の代わりに鋼材５、５…が芯材として配置されるとともに、前記鋼材５が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部５Ｂを形成し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭６、６…が備えられたプレキャストコンクリート側壁２と、前記プレキャストコンクリート側壁２、２間の上部に設けられた頂版部３と、プレキャストコンクリート側壁２、２間の下部に設けられるとともに、現場打設コンクリートによって構築された底版部４とからなるものである。

【0029】

以下、具体的に前記地下構造物１Ａについて施工順序に従いながら詳述する。

【0030】

（第１工程）
第１工程は、プレキャストコンクリート側壁２、２間に本体構造となる頂版部３を構築し、埋め戻すことにより頂版部以浅部分を先行的に完成させる工程である。この第１工程について、図２～図１４に基づき詳述する。

【0031】

先ず、図２に示されるように、側壁構築部位に、掘削重機を用いてプレキャストコンクリート側壁２の建込みのための掘削を行った後、プレキャストコンクリート側壁２を建て込む。

【0032】

前記プレキャストコンクリート側壁２は、図３～図５に示されるように、主筋の代わりに鋼材５、５…が芯材として配置されるとともに、前記鋼材５が上端面より上方側に延出して配置され、頂版部３の構築までの間、土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材部５Ｂとして機能し、且つ鉛直支持力及び土水圧などの側方抵抗のために、下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭６、６…が備えられたものを使用する。

【0033】

前記鋼材５は、プレキャストコンクリート側壁２に埋設された芯材用鋼材部５Ａと、プレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側に延出した土留め壁用鋼材部５Ｂとが連続的に形成されたものである。

【0034】

前記鋼材５は、図５に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の地山側及び構造物内側にそれぞれ配列された主筋のうち、地山側主筋の代わりに配置するのが好ましく、構造物内側は異形鋼棒を用いた鉄筋を配筋するのがよい。

【0035】

地山側主筋の代わりの芯材として前記鋼材５を配置することにより、本発明に係る地下構造物１Ａのようなボックスカルバート構造において、図６に示されるように引張応力が卓越する側壁の強度を増加することができ、異形鋼棒を用いた鉄筋コンクリート構造に比べて、鋼材の断面積量が増加し、同一断面積の場合曲げ耐力が大きくなる。その結果、プレキャストコンクリート側壁２の薄型化及び軽量化が図れるとともに、大深度の地下構造物にも対応可能となり、本構築方法の適用性が拡大できる。

【0036】

また、前記鋼材５をプレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側の地上まで到達する長さで延出させ、その地山側に鋼矢板などの板材を設置することにより、土留め壁として利用できるようにしている。前記鋼材５をプレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側に延出させるには、図３に示されるように、芯材用鋼材部５Ａから分断することなく、連続する１本の鋼材としてもよいし、図４に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側に突出した位置で、分断した鋼材の端部同士を添接板７により添接接合した構造としてもよい。

【0037】

このように、プレキャストコンクリート側壁２の芯材として用いられる鋼材５が、プレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側に延出し、工事中の土留め壁として利用可能な土留め壁用鋼材部５Ｂを形成するため、土被りが大きく、前記土留め壁用鋼材部５Ｂに側方から大きな土水圧などが加わった場合でも、芯材から連続して延びる鋼材５によって深度方向に対する連続的な抵抗力が確保でき、プレキャストコンクリート側壁２のひび割れなどの破損が防止できる。

【0038】

前記鋼材５は、Ｔ形鋼、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、溝形鋼など、公知の形鋼材を使用することができるが、特にＴ形鋼を用いるのが望ましい。このＴ形鋼の配置は、図５に示されるように、フランジ部５ｆがプレキャストコンクリート側壁２の外面側（地山側）に対向し、ウェブ部５ｗが内側に向けて突出する向きで配置するのがよい。

【0039】

Ｔ形鋼からなる鋼材５を上述のような向きで配置することにより、Ｈ形鋼をフランジ部がプレキャストコンクリート側壁２の外面側に対向するように配置した場合と比較して、鋼材の重心位置がプレキャストコンクリート側壁２の外面側寄りとなるため、同一断面積の場合、Ｔ形鋼とした方が、有効高さが大きくなり、設計上有利となる。

【0040】

また、従来の異形鋼棒を用いた鉄筋コンクリート構造に比べて曲げ耐力が大きくなるため、内部掘削時の切梁による支保が簡略化できる。

【0041】

更に、プレキャストコンクリート側壁２の製作において、現場打設コンクリートによって構築する底版部４や頂版部３との接合部として、図７に示されるように、主筋の配置位置に対応して機械式継手８、８…が設置されるが、その際、図７(B)に示されるように、鋼材としてＨ形鋼を用いた場合は、機械式継手８がＨ形鋼のフランジに干渉して主筋に対応する位置に配置できずに隣接する機械式継手８、８同士の間隔が過密化する場合があるのに対して、図７(A)に示されるように、鋼材５としてＴ形鋼を用いた場合は、鋼材５と機械式継手８とが干渉することなく、主筋に対応する位置にほぼ等間隔に配置することができ、コンクリートの充填性が良好となる。

【0042】

前記プレキャストコンクリート側壁２は、少なくとも内壁面側に対して、フィルムを貼設するか、剥離剤を塗布しておくことが望ましい。

【0043】

前記プレキャストコンクリート側壁２と鋼杭６とは、図３に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の下端面より所定深さに亘って埋設されたインサート金具９に対して、鋼杭６の端部に備えられたベースプレート６ａを介してボルト定着するか、図示しないが、プレキャストコンクリート側壁２の下端面より所定深さに亘って埋設されるとともに埋設側先端部に支圧板やスタッドが設けられた鋼材に対して、鋼杭６を添接板を介した添接接合することにより着脱可能に備えられている。

【0044】

建込みに当たり、前記プレキャストコンクリート側壁２、２同士の接合面においては、所定の止水構造を設ける。この止水構造としては公知のものを制限なく用いることが可能であるが、特に、特開2011-122386号公報に開示された好適止水構造を用いるのが望ましい。同公報に開示されたプレキャストコンクリート側壁２の止水構造は、図８に示されるように、相隣接するプレキャストコンクリート側壁２Ａ、２Ｂの対向側面において、一方のプレキャストコンクリート側壁２Ａの側面に埋設された一方側接合金具１０Ａと、他方のプレキャストコンクリート側壁２Ｂの側面に埋設された他方側接合金具１０Ｂとの係合によって周囲から締め切られた空間１１が形成され、この締切り空間１１内において、プレキャストコンクリート側壁２Ａ、２Ｂに部材長手方向に沿って対向する凹状溝１２が形成されるとともに、これら凹状溝１２、１２間に跨がって止水板１３が挿入設置され、前記締切り空間１１内にグラウト材１４が充填されてなるものである。

【0045】

以上の工程までを終えたならば、図９に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の上方側に突出する土留め壁用鋼材部５Ｂ、５Ｂの間及びプレキャストコンクリート側壁２、２間の地盤を掘削除去する。地盤の掘削に当たっては、図１０に示されるように、必要に応じて土留め壁用鋼材部５Ｂ、５Ｂ間に切梁２０を架設する。掘削深さは、プレキャストコンクリート側壁２の頂部を露出させ、次工程の頂版部３を構築可能な程度とする。

【0046】

掘削を終えたならば、図１１に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２、２間に頂版部３を構築する。前記頂版部３の構築は、プレキャストコンクリート頂版を架設するプレキャスト方式か、現場打設コンクリートによる現場打設方式を採用することができる。

【0047】

前記プレキャスト方式により前記頂版部３を構築する場合、プレキャストコンクリート側壁２との結合部は、例えば図１２(A)に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の上部にアンカーロッド２１を埋設しておくとともに、その上部にねじ式カップラー２２を設けておき、前記プレキャストコンクリート頂版３を設置した後、前記ねじ式カップラー２２の対応位置に予め埋設してあるスリーブ２３を通してロッド２４を挿入し、ねじ式カップラー２２に連結した後、上部を締結するロッド結合方式や、図１２(B)に示されるように、施工誤差を吸収するためにプレキャストコンクリート頂版３に埋設されたスリーブ２５、２５内に、プレキャストコンクリート側壁２の上面から突出させた鉄筋２６、２６を挿入した後、スリーブ２５内にモルタルを注入し接合するスリーブ方式等を採用するのが望ましい。前記スリーブ２５の内径は、前記鉄筋２６の外形よりも若干大きく製作されており、頂版部３の施工誤差をこの部分で吸収することができる。

【0048】

また、前記現場打設方式により前記頂版部３を構築する方法は、例えば図１３に示されるように、予めプレキャストコンクリート側壁２の上面又は側面上部に側壁部主鉄筋２７、２７…を配筋し、その先端部に機械式継手２８を設けておき、この機械式継手２８に対し頂版部主鉄筋２９の先端部に取り付けた機械式継手３０を接合して頂版部３の配筋を行った後、型枠を配設し、コンクリートを打設する。

【0049】

ここで、前記頂版部３をプレキャストコンクリート側壁２の上面に配置し、プレキャストコンクリート側壁２の上端面より上方側に突出する土留め壁用鋼材部５Ｂを頂版部３に埋設することにより、プレキャストコンクリート側壁２と頂版部３との結合を強化するのが好ましい。例えば図１２に示されるようにプレキャストコンクリート頂版３を架設する場合、プレキャストコンクリート頂版３に土留め壁用鋼材部５Ｂと嵌合可能な嵌合部３１を上下方向に沿って設けておき、この嵌合部３１に土留め壁用鋼材部５Ｂを嵌合させつつプレキャストコンクリート頂版３を設置した後、前記嵌合部３１内の土留め壁用鋼材５Ｂとの隙間をモルタルで充填する。

【0050】

以上、頂版部３を設置したならば、図１４に示されるように、頂版部３よりも上方に突出した土留め壁用鋼材部５Ｂ部分をガス切断等により撤去した後、埋戻しを行い、地上占用を開放する。

【0051】

（第２工程）
上記第１工程により、頂版部３の以浅部分を先行的に完成させたならば、図１５に示されるように、前記プレキャストコンクリート側壁２、２及び頂版部３によって囲まれた頂版部３以深の地盤を掘削し、最終的に底版部４の構築深さまでの掘削を行う。図１６に示されるように、掘削は、必要に応じて切梁３２、３２によって支保を行い、掘削土砂の排出は、例えば頂版部３の一部を開口としておき、バケット（クレーン）により地上まで揚上し、ダンプトラック等により搬出するようにする。

【0052】

（第３工程）
所定深さ（底版部４の構築深さ）までの掘削を終えたならば、図１７に示されるように、底版部構築部位にコンクリート３３を打設するとともに、前記プレキャストコンクリート側壁２、２との結合及び一体化を図るようにする。底版部４とプレキャストコンクリート側壁２との結合は、例えば図１８に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２の下部より底版部４側に向けて側壁部主鉄筋３３を配筋し、その先端部に機械式継手３４を設けておき、この機械式継手３４に対し底版部主鉄筋３５の先端部に取り付けた機械式継手３６を接合して底版部４の配筋を行った後、型枠を配設し、コンクリートを打設する。

【0053】

後は、最終仕上げとして、前記プレキャストコンクリート側壁２の内壁面側に対して、予めフィルムを貼設している場合には、これを剥がして綺麗なコンクリート面を露出させる。また、剥離剤が塗布されている場合にはジェットウォーターの噴射やブラシ清掃により泥水やソイルセメント等の汚れを落とすようにする。

【0054】

〔第２形態例〕
上記形態例では、両側壁２、２間に頂版部３及び底版部４が架け渡される構造としたが、図１９に示されるように、両側壁２、２間をプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱１５により仕切る地下構造物１Ｂとすることも可能である。構築手順は前述した第１形態例と基本的には同様であるが、施工ヤードがない場合などには、少なくとも一部の主筋の代わりに鋼材が芯材として配置されるとともに、前記鋼材が土水圧などの側方抵抗のために上端面より上方側に延出して配置された中間壁１５を用いた上で、第１工程において左側の側壁２と中間壁１５との間の左側スパン部分の頂版部３の構築を先行して行い、左側の側壁２の土留め壁用鋼材５Ｂのみを除去して埋戻しを行った後、中間壁１５と右側の側壁２との間の右側スパン部分の掘削及び頂版部３の構築を行い、中間壁１５及び右側の側壁２の土留め壁用鋼材５Ｂを除去して埋戻しを行う段階的な施工を行ってもよいし、施工ヤードがある場合などには、鋼材が上端面より上方側に延出しない通常の中間壁を配置した上で、左側スパン部分及び右側スパン部分を同時に施工してもよい。

【0055】

また、第３工程において、底版部４のコンクリート打設に当たって、プレキャストコンクリート中間壁又は中間柱１５の下端面を底版部下面よりも上側位置としておき、打設したコンクリートがプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱１５部でとぎれることなく連続して配筋可能とするのが望ましい。

【0056】

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、プレキャストコンクリート側壁２、２間の頂版を構築する位置までの地盤を掘削除去した後、頂版部３を構築するようにしたが、掘削部の開放が長期に亘る場合には、一端、覆工板を設置して掘削部を塞ぎ、この覆工板と順次交換しながら、頂版部３を構築するようにしてもよい。

【0057】

(2)上記形態例においては、プレキャストコンクリート側壁２及びプレキャストコンクリート中間壁又は中間柱１５共に、下端面より下方側に突出するように複数本の鋼杭６を備えるものを使用したが、前記鋼杭６を無くし、全根入れ長をプレキャストコンクリート部材としてもよい。

【0058】

(3)上記形態例では、図３及び図４に示されるように、プレキャストコンクリート側壁２に配置された全ての芯材（鋼材５）が上端面より上方側に延出して土水圧などの側方抵抗のための土留め壁用鋼材５Ｂを形成していたが、土水圧などに応じて、上端面より上方側に延出させる鋼材５を１つ置き又は２つ置き以上とし、それ以外の鋼材５を上方側に延出させないようにしてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１Ａ・１Ｂ…地下構造物、２…プレキャストコンクリート側壁、３…頂版部、４…底版部、５…鋼材、５Ａ…芯材用鋼材部、５Ｂ…土留め壁用鋼材部、６…鋼杭

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】