特許 7551559 地下躯体の解体方法及び外壁の保持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】地下躯体の解体方法及び外壁の保持構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 29/05 20060101AFI20240909BHJP

   E02D 29/045 20060101ALI20240909BHJP

   E02D 17/04 20060101ALI20240909BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

E02D29/05 Z

E02D29/045 Z

E02D17/04 E

E02D17/04 Z

E04G23/08 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021064180

(22)【出願日】2021-04-05

(65)【公開番号】P2022159776

(43)【公開日】2022-10-18

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124316

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】永田 鉄也

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－１９４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０９４６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４４３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５４５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０１８８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１７９６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７９５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９９８９４０６（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－０１０３３０９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２９／０５

Ｅ０２Ｄ ２９／０４５

Ｅ０２Ｄ １７／０４

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存の地下躯体の外壁の外周に山留め壁を配置すると共に、前記地下躯体の内周側の、前記外壁に接続した耐圧版と前記外壁との間に斜め梁を架設して双方に接続し、
前記耐圧版の、前記斜め梁の下端部との接続部分の内周側の部分を解体・撤去し、
前記残された耐圧版の内周側に沿った部分の地盤を地盤改良して外側改良体を構築し、前記斜め梁に作用する軸力の反力を前記外側改良体に負担させることを特徴とする地下躯体の解体方法。

【請求項2】

解体途中の既存の地下躯体の外壁の内周面と、前記外壁に接続し、前記外壁側が残されている耐圧版の上面との間に斜め梁が架設されて双方に接続され、
前記耐圧版の内周側の側面の内周側の地盤に、前記耐圧版の前記側面と前記地盤との間に双方に密着した状態で外側改良体が構築され、
前記斜め梁に作用する軸力の反力を前記外側改良体が負担していることを特徴とする地下躯体の外壁の保持構造。

【請求項3】

前記外側改良体は縦断面上、前記耐圧版側の厚さより前記地盤側の厚さが大きい断面形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の地下躯体の外壁の保持構造。

【請求項4】

請求項１に記載の地下躯体の解体方法における前記外側改良体の構築後に実施される方法であり、
請求項１に記載の前記斜め梁からの軸力の反力を前記外側改良体に負担させた状態で、前記残された耐圧版の内周側の地盤上に土を埋め戻し、前記外壁の上部と同等のレベルまで内側埋戻し土を形成し、
前記外壁の上部と水平方向に対向する位置の前記内側埋戻し土中の地盤を地盤改良して内側改良体を構築すると共に、前記外壁と前記内側改良体との間に切梁を架設して前記斜め梁に作用していた軸力の反力を前記切梁を通じて前記内側改良体に負担させ、
前記斜め梁を回収することを特徴とする地下躯体の解体方法。

【請求項5】

解体途中の既存の地下躯体の外壁の内周面と、前記外壁に接続し、前記外壁側が残されている耐圧版の内周側の地盤上に、前記外壁の上部と同等のレベルまで内側埋戻し土が形成され、
前記外壁の上部と水平方向に対向する位置の前記内側埋戻し土中に、前記内側埋戻し土側が前記内側埋戻し土に密着した状態で内側改良体が構築されると共に、前記外壁と前記内側改良体との間に切梁が架設され、
前記切梁に作用する軸力を前記内側改良体が負担していることを特徴とする地下躯体の外壁の保持構造。

【請求項6】

前記内側改良体は縦断面上、前記切梁側の厚さより前記内側埋戻し土側の厚さが大きい断面形状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の地下躯体の外壁の保持構造。

【請求項7】

請求項４に記載の地下躯体の解体方法における前記内側改良体の構築後に実施される方法であり、
請求項４に記載の前記切梁からの軸力の反力を前記内側改良体に負担させた状態で、前記切梁の前記外壁側の端部が接続されている部分より下方の前記外壁と前記残されている耐圧版を解体・撤去し、前記内側埋戻し土の外周側の地盤上に前記切梁の下まで土を埋め戻して外側埋戻し土を形成する共に、前記切梁を撤去し、
前記外側埋戻し土上の外周部分を残し、前記残されている外壁を露出させたまま、前記外側埋戻し土上に土を埋め戻して上段側埋戻し土を形成し、
前記残されている外壁を解体・撤去し、
前記上段側埋戻し土の外周に土を埋め戻して上部埋戻し土を形成し、前記山留め壁を回収することを特徴とする地下躯体の解体方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は地下躯体を解体・撤去し、地下躯体のあった場所に土を埋め戻す地下躯体の解体方法、及びその方法で採用される外壁の保持構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

既存の地下躯体を解体し、撤去した後の地下空間に土を埋め戻す場合、地下躯体外壁の外周側に山留め壁を配置する一方、外壁の内周側に腹起しを設置し、対向する腹起し間に切梁を架設して山留め壁と外壁を保持する方法が一般的である（特許文献１参照）。但し、地下躯体の敷地面積が広大であれば、仮設材（支保工）数が膨大になるため、高コストになる他、切梁を架設すべき区間が大きくなるため、切梁の架設自体が不可能か、困難になる。

【0003】

山留め壁の保持のために、アースアンカーを使用する方法があるが（特許文献２参照）、山留め壁背面の地山（地盤）が軟弱である場合には、アースアンカーから十分な反力を得られないため、効果が薄く、地山全体に対して地盤改良を施せば、やはり高コストになる。また地下躯体周囲の地山に反力を取れるだけの奥行きがなければ、施工自体が不可能か、困難になる。

【0004】

山留め壁内周側の地盤を地盤改良し、対向する地盤改良体間に山留め壁からの土圧に抵抗するスラブを構築する方法があるが（特許文献３参照）、スラブは地盤改良体に囲まれた地盤を掘削底面まで掘り下げない限り、構築することができないため、既存の地下躯体を解体する方法には適用することが難しい。

【0005】

上記方法より施工コストを削減する方法として、山留め壁に対向する地盤中に杭を打ち込み、杭と山留め壁との間に梁を斜めに架設し、山留め壁からの土圧を杭に負担させる方法がある（特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平４－１９４２７７号公報（第２頁上右欄第１５行～下右欄第７行、第１図）

【文献】特開２０１４－１５２４９３号公報（請求項４、段落００１７～００４２、図４）

【文献】特開２００３－９００４３号公報（請求項１、段落００１７～００２２、図１～図６）

【文献】特開２００８－１４４５４６号公報（請求項１、段落０００９～００１６、図１～図６）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献４では梁から杭に伝達される圧縮力が杭の地盤面が露出している区間に曲げ変形を生じさせる可能性があるため（段落００１６、図５）、地下躯体に適用された場合に、地下躯体からの荷重を効果的に地盤に伝達することが難しい。

【0008】

本発明は上記背景より、特許文献１、２の方法より施工コストを削減しつつ、地下躯体外周の地山が軟弱である場合にも地山からの土圧に抵抗しながら、地下躯体の解体を遂行可能な地下躯体の解体方法、及びその方法で採用される外壁の保持構造を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の地下躯体の解体方法は、既存の地下躯体の外壁の外周に山留め壁を配置すると共に、前記地下躯体の内周側の、前記外壁に接続した耐圧版と前記外壁との間に斜め梁を架設して双方に接続し、前記耐圧版の、前記斜め梁の下端部との接続部分の内周側の部分を解体・撤去し、残された前記耐圧版の内周側に沿った部分の地盤を地盤改良して外側改良体を構築し、前記斜め梁に作用する軸力の反力を前外側記地盤改良体に負担させることを構成要件とする。

【0010】

「既存の地下躯体の外壁の外周に山留め壁を配置する」とは、山留め壁を構成するシートパイル（鋼矢板）等の仮設材を地下躯体の外壁の外周に設置して山留め壁を形成することと、山留め壁としての地中連続壁等を構築することを含むが、本発明は地下躯体の解体と撤去を目的にするため、主には仮設材の設置を言う。山留め壁は外壁と山留め壁背面の地山との間に配置される。地下躯体の解体作業開始の時点では、地下の外壁より上の躯体と、外壁と耐圧版以外の躯体は解体・撤去されている。

【0011】

「地下躯体の内周側の耐圧版と外壁との間に斜め梁を架設して双方に接続し」とは、図１－（ａ）に示すように山留め壁４の内周側に位置する外壁２の内周面とその内周側に位置する耐圧版（地下スラブ）３との間に斜め梁５を架設し、外壁２が受けている、山留め壁４外周側の地山の土圧を斜め梁５を介して耐圧版３に負担させ、外壁２の転倒を防止する状態にすることを言う。「内周側」は地下躯体１を平面で見たときの、周回する外壁２の内側を指す。地下躯体１の解体作業開始の時点では、山留め壁４の頂部は外壁２の頂部付近以上に位置する。「接続」は実質的にピン接合である。

【0012】

「耐圧版の、斜め梁の下端部との接続部分の内周側の部分を解体・撤去し」とは、図１－（ｃ）に示すように斜め梁５が跨り、その両端部が接続されている部分を含む外壁２と耐圧版３を残し、耐圧版３の内周側の領域を解体して撤去することを言う。耐圧版３の内周側の領域の撤去の結果、地下躯体１全体を見れば、図２－（ｃ）、（ｄ）に示すようには平面上、耐圧版３は外壁２に接続する部分が帯状に残される。

【0013】

ここで、外壁２が受ける土圧による水平荷重Ｆに対しては、斜め梁５の軸方向（軸線）が水平面に対し、小さい角度で傾斜する程、斜め梁５に生じる軸力（反力）Ｎを小さくすることができるが、残される耐圧版３の帯状部分の幅が大きくなる。残される耐圧版３の幅が大きければ、残された耐圧版３の後に解体・撤去すべき量が多くなり、事後的な解体作業の効率が低下する可能性がある。

【0014】

一方、斜め梁５の軸線の水平面とのなす角度を大きくすれば、残される耐圧版３の幅を抑えることができ、事後的な耐圧版３の解体作業の効率が上がるが、斜め梁５に生じる軸力Ｎが大きくなる。例えば斜め梁５の軸線の水平面とのなす角度が４５°の場合、土圧による１本の斜め梁５に作用する水平荷重をＦとすれば、１本の斜め梁５が負担する軸力（圧縮力）Ｎは√２・Ｆになる。

【0015】

只、斜め梁５に生じる軸力Ｎの大小に拘わらず、耐圧版３の斜め梁５下端部との接続部分には土圧による水平荷重Ｆと同一の水平反力が生じるため、耐圧版３の内周側部分の解体・撤去後に残された耐圧版３の内周面（内周側の側面３ａ）は解体前の耐圧版３があった部分の下にある地盤（原地盤）から水平荷重Ｆ分の反力（水平反力）Ｒを受ける必要がある。但し、斜め梁５を外壁２と耐圧版３との間に架設した後には、図１－（ｃ）に示すように耐圧版３の斜め梁５との接続部分の内周側の領域は解体・撤去され、撤去された部分には原地盤がないため、この撤去される耐圧版３があった部分から水平荷重Ｆ分の反力Ｒを得られない可能性がある。

【0016】

斜め梁５を架設し、耐圧版３の斜め梁５との接続部分の内周側を撤去する前の、図１－（ａ）、（ｂ）に示す状態では、耐圧版３の斜め梁５との接続部分には撤去前の耐圧版３の領域から水平荷重Ｆに抵抗する反力Ｒが生じている。図１－（ｃ）に示す耐圧版３の内周側を撤去した直後には一時的に、解体後に残された耐圧版３の内周側の側面から反力Ｒを得ることができなくないか、難しくなる。

【0017】

撤去された耐圧版３があった部分から、残された耐圧版３が水平荷重Ｆ分の反力を受けられなければ、残された耐圧版３の斜め梁５との接続部分は斜め梁５からの軸力Ｎの水平成分により耐圧版３の内周側へ向かう力を受けるため、耐圧版３は内周側へ移動しようとするか、引張力により破壊する可能性がある。

【0018】

この撤去された耐圧版３があった部分から、残された耐圧版３の側面が水平荷重Ｆ分の反力Ｒを受け、耐圧版３の移動と引張破壊に対する安定性を確保する目的で、耐圧版３の内周側に沿った部分の地盤が地盤改良されて外側改良体６が構築され、斜め梁５に作用する軸力Ｎの反力としての水平荷重Ｆ分の反力Ｒを外側改良体６に負担させることが行われる（請求項１）。外側改良体６は平面上、斜め梁５の耐圧版３との接続点の延長線上にのみ、部分的に構築される場合と、図２－（ｄ）に示すように耐圧３版の内周面に沿って周方向に連続的に構築される場合がある。

【0019】

外側改良体６は、残されている耐圧版３に斜め梁５から作用する地山からの水平荷重Ｆの反力Ｒを耐圧版３の内周面に与える目的で形成され、外側改良体６が負担する反力Ｒは解体・撤去後の不在になった耐圧版３の下に存在している原地盤に伝達される。この関係で、元の原地盤のみでは十分な反力Ｒを得られない場合には、図１－（ｄ）に示すように後述の内側埋戻し土８の形成前に原地盤上にも土が埋め戻され、一時的に下段側埋戻し土７が形成される。「耐圧版の内周面」は残された耐圧版３の、解体された耐圧版３側の側面３ａを指す。

【0020】

外側改良体６が構築された状態は、解体途中の既存の地下躯体１の外壁２の内周面と、外壁２に接続し、外壁２側が残されている耐圧版３の上面との間に斜め梁５が架設されて双方に接続され、耐圧版３の内周側の側面の内周側の地盤（原地盤）に、耐圧版３の側面と地盤との間に双方に密着した状態で外側改良体６が構築され、斜め梁５に作用する軸力Ｎの反力Ｒを外側改良体６が負担している状態と言える（請求項２）。「外壁側が残されている耐圧版」は外壁２の下部に接続している。

【0021】

請求項１、２では山留め壁４と外壁２を介して地山から斜め梁５に作用し、斜め梁５を通じて耐圧版３の斜め梁５との接続点に作用する土圧による水平荷重Ｆの反力Ｒを外側改良体６に負担させるため、水平荷重Ｆによる耐圧版３の移動や引張破壊に対する安定性が確保される。また地山から外壁２に作用する水平荷重Ｆを耐圧版３の内周側に形成される外側改良体６に負担させるため、地下躯体１外周の地山が軟弱であるか否かに拘わらず、地下躯体１の解体作業を遂行することが可能である。

【0022】

斜め梁５は外壁２と外壁２寄りの耐圧版３との間に架設され、対向する外壁２、２間に架設されることがないため、斜め梁５を含む仮設材が膨大になることも、架設が不可能になることもない結果、施工コストは削減され、解体作業が実施不能になることはない。

【0023】

外側改良体６は図１－（ｄ）に示すように縦断面上、耐圧版３の内周面と原地盤との間に、双方に密着した状態に形成されることで、外側改良体６の原地盤側の側面（内周面）に土圧に対する反力Ｒを原地盤から垂直抗力として受ける状態になる。原地盤には上記のように下段側埋戻し土７が含まれることもある。ここで、縦断面上、外側改良体６を耐圧版３側の厚さより原地盤側の厚さが大きくなるような断面形状に形成すれば（請求項３）、外側改良体６が耐圧版３から力を受ける面積より原地盤から反力Ｒを受ける面積が大きくなる。

【0024】

この結果、外側改良体６の側面と原地盤との間に生じる圧力を、面積が等しい場合より小さくすることができるため、外側改良体６の原地盤側の部分の脆性化が回避され、外側改良体６自体を破損しにくくすることができる。併せて外側改良体６の耐圧版３からの力による移動に対する安定性が向上する。

【0025】

また外側改良体６が耐圧版３側の厚さより原地盤側の厚さが大きい形状をすることで、両側の厚さが等しい場合より外側改良体６の縦断面積が大きくなる。同時に、原地盤上に外側改良体６の質量が加わることで、外側改良体６の底面と原地盤との間の摩擦力が増し、この摩擦力が、外側改良体６が負担すべき反力Ｒに加算されるため、外側改良体６の内周面から受けるべき垂直抗力の反力が小さくて済む。摩擦力が反力Ｒに加算されることで、外側改良体６自体の破壊に対する安定性と移動に対する安定性が向上する。

【0026】

請求項１の方法で形成した外側改良体の構築後には、斜め梁５からの軸力Ｎの反力Ｒを耐圧版３を介して外側改良体６に負担させた状態で、残された耐圧版３の内周側の地盤上に土を埋め戻し、外壁２の上部と同等のレベルまで内側埋戻し土８を形成し、外壁２の上部と水平方向に対向する位置の内側埋戻し土８中の地盤を地盤改良して内側改良体９を構築すると共に、外壁２と内側改良体９との間に切梁１０を架設して斜め梁５に作用していた軸力Ｎの反力Ｒを切梁１０を通じて内側改良体９に負担させる作業が行われる（請求項４）。「水平方向」は厳密に水平である必要はなく、水平方向に近い方向、例えば水平に対して１５°程度以内の角度を含む。「外壁２の上部」は外壁２の高さ方向の中間部より上側の部分を指す。斜め梁５に作用していた軸力Ｎの反力Ｒを内側改良体９に負担させる状態になった時点で、斜め梁５が回収される（請求項４）。

【0027】

請求項１の方法で残された耐圧版３と外壁２との間に架設されている斜め梁５は、外壁２からの土圧による水平荷重Ｆを耐圧版３を介して外側改良体６に負担させる働きをしていたが、耐圧版３と外壁２はいずれ解体・撤去されるため、斜め梁５も回収される必要がある。

【0028】

そこで、斜め梁５が耐圧版３に伝達していた水平荷重Ｆを斜め梁５に代わって切梁１０に伝達させるために、外壁２の上部と同等のレベルにまで土が埋め戻され、内側埋戻し土８が形成される。外壁２の上部と同等のレベルにまで土を埋め戻す理由は、切梁１０の軸線と水平面とのなす角度を可能な限り、小さくするためである。角度が例えば３０°であれば、切梁１０が負担する水平荷重Ｆによる軸力Ｎは２／√３・Ｆで、４５°のときの軸力Ｎ＝√２・Ｆより小さくなり、０°であれば、切梁１０の軸力ＮはＦで済む。

【0029】

「残された耐圧版の内周側の地盤」は残された耐圧版３の内周面（側面）より内周側の地盤を指し、残されている耐圧版３の解体・撤去を見越し、耐圧版３を埋めない領域の原地盤上に土が埋め戻されて内側埋戻し土８が形成される。前記のように解体された耐圧版３の撤去後に露出した原地盤上に下段側埋戻し土７が埋め戻されている場合には、内側埋戻し土８は下段側埋戻し土７上に形成される。内側埋戻し土８は、残されている耐圧版３を解体・撤去する際に必要となる斜め梁５の回収に当たり、斜め梁５が負担している水平荷重Ｆを斜め梁５に代わって負担する切梁１０を外壁２との間に架設する目的で形成される。

【0030】

内側埋戻し土８の形成のみでは、切梁１０から内側埋戻し土８に伝達される水平荷重Ｆを負担しきれない可能性があるため、切梁１０の内側埋戻し土８側の端部部分の地盤が地盤改良されて内側改良体９が構築される。内側改良体９も図３に示すように縦断面上、切梁１０の内側改良体９側の端部と内側埋戻し土８との間に双方に密着し、内側埋戻し土８からの反力Ｒ’を受ける状態に形成される。

【0031】

内側改良体９が構築された状態は、解体途中の既存の地下躯体１の外壁２の内周面と、外壁２に接続し、外壁２側が残されている耐圧版３の内周側の地盤上に、外壁２の上部と同等のレベルまで内側埋戻し土８が形成され、外壁２の上部と水平方向に対向する位置の内側埋戻し土８中に、内側埋戻し土８側が内側埋戻し土８に密着した状態で内側改良体９が構築されると共に、外壁２と内側改良体９との間に切梁１０が架設され、切梁１０に作用する軸力Ｎ’を内側改良体９が負担している状態と言える（請求項５）。

【0032】

耐圧版３は外壁２の下部に接続している。「外壁２の下部」は外壁２の高さ方向の中間部より下側の部分を指す。内側改良体９は図３に示すように縦断面上、切梁１０の内側埋戻し土８側の端部と内側埋戻し土８との間で、内側埋戻し土８に密着した状態に形成され、内側埋戻し土８からの反力Ｒ’を受ける状態になる。

【0033】

ここでも、縦断面上、内側改良体９を切梁１０側の厚さより内側埋戻し土８側の厚さが大きくなるような断面形状に形成すれば（請求項６）、内側改良体９が切梁１０から力を受ける面積より内側埋戻し土８から反力Ｒ’を受ける面積が大きくなり、内側改良体９と内側埋戻し土８との間に生じる圧力を、面積が等しい場合より小さくすることができる。併せて内側埋戻し土８上に内側改良体９の質量が加わることで、内側埋戻し土８との間の摩擦力が増す結果、内側改良体９の内側埋戻し土８側の部分の脆性化が回避され、内側改良体９自体が破損しにくくなる上、内側改良体９の切梁１０からの力による移動に対する安定性が向上する。

【0034】

請求項４、５では外壁２から切梁１０に作用し、切梁１０の軸力Ｎ’を介して内側改良体９に伝達される土圧による水平荷重Ｆの反力Ｒ’を内側改良体９と内側埋戻し土８に負担させるため、斜め梁５に作用していた土圧による軸力Ｎを斜め梁５に代わって内側改良体９と内側埋戻し土８に負担させることが可能になり、残されている耐圧版３と外壁２の下側部分を解体・撤去することが可能になる。また切梁１０からの水平荷重Ｆに対する内側改良体９の移動や引張破壊に対する安定性が確保される。

【0035】

加えて地下躯体１の外壁２と内側埋戻し土８上の内側改良体９との間に架設される切梁１０を通じて外壁２に作用する土圧による水平荷重Ｆを外壁２の内周側に形成される内側改良体９に負担させるため、地下躯体１外周の地山が軟弱であるか否かに拘わらず、地下躯体１の解体作業を遂行することが可能である。

【0036】

更に切梁１０は外壁２の上部と、これに水平方向に対向する位置の内側埋戻し土８中に構築される内側改良体９との間に架設され、対向する外壁２、２間に架設されることがないため、切梁１０を含む仮設材が膨大になることも、架設が不可能になることもない結果、施工コストは削減され、解体作業が実施不能になることはない。

【0037】

請求項４の方法で形成した内側改良体９の構築後には、切梁１０からの軸力Ｎ’の反力Ｒ’を内側改良体９に負担させた状態で、図５－（ａ）～（ｃ）に示すように切梁１０の外壁２側の端部が接続されている部分より下方の外壁２と残されている耐圧版３を解体・撤去し、内側埋戻し土８の外周側の地盤上に切梁１０の下まで土を埋め戻して外側埋戻し土１１を形成する共に、切梁１０を撤去する作業が行われる（請求項７）。外側埋戻し土１１は撤去後の耐圧版３の下にあった原地盤上にも形成される。

【0038】

図５－（ｃ）に示す切梁１０の撤去までは、切梁１０の外壁２側の端部が接続されている外壁２の一部は残されている。切梁１０の下の土（外側埋戻し土１１）は下側の外壁２の撤去時に露出した山留め壁４の内周面から内側埋戻し土８の外周面までの領域に戻され、山留め壁４と内側埋戻し土８との間に充填される。外側埋戻し土１１は残されている上側の外壁２の下まで形成されるが、山留め壁４の内周面に接触し、山留め壁４からの土圧を負担し、内側埋戻し土８に伝達する状態になる。切梁１０の撤去までは、切梁１０は内側埋戻し土８からの反力Ｒ’を受けた状態にある。

【0039】

切梁１０の外壁２側の端部の接続部分を含む外壁２より下側の外壁２と耐圧版３の撤去時には、切梁１０の内側埋戻し土８側の端部が接続された内側改良体９と内側埋戻し土８が切梁１０からの軸力Ｎ’（土圧）の反力Ｒ’を負担している。この状態で、外側埋戻し土１１が形成されることで、外側埋戻し土１１と内側埋戻し土８が内側改良体９と内側埋戻し土８に代わって土圧による水平荷重Ｆを負担する状態になり、切梁１０の撤去が可能になる。

【0040】

切梁１０の撤去後、図５－（ｄ）に示すように外側埋戻し土１１上の外周部分を残し、残されている外壁２を露出させたまま、外側埋戻し土１１上に土を埋め戻して上段側埋戻し土１２を形成し、残されている外壁２を解体・撤去し、上段側埋戻し土１２の外周に土を埋め戻して上部埋戻し土１３を形成し、山留め壁４を回収する作業が行われる（請求項７）。

【0041】

切梁１０の撤去の時点では、図５－（ｃ）に示すように外壁２の上側部分は残されているため、内側埋戻し土８の外周側の部分の天端は山留め壁４の頂部の高さには至っておらず、山留め壁４の頂部より低い位置にある。この関係で、上段側埋戻し土１２は外側埋戻し土１１上と内側埋戻し土８上に跨るように形成される。上段側埋戻し土１２の形成時、残されている外壁２の解体・撤去の目的から、外壁２の内周面が露出するように上段側埋戻し土１２が形成される。この外壁２の内周面と上段側埋戻し土１２との間の空間を利用して（ｄ）に示すように残されている外壁２が解体・撤去される。

【0042】

上部の外壁２の撤去後、図５－（ｅ）、（ｆ）に示すように外側埋戻し土１１上の、上段側埋戻し土１２の外周である上段側埋戻し土１２の外周と山留め壁４との間の空間に最終の土を埋め戻して上部埋戻し土１３が形成される（請求項７）。上部埋戻し土１３が形成されることで、山留め壁４が地山と埋戻し土１１、１３に厚さ方向に拘束された状態になり、山留め壁４が仮設材の場合にはそのまま回収される。

【発明の効果】

【0043】

請求項１、２では山留め壁と外壁を介して地山から斜め梁に作用し、斜め梁を通じて耐圧版の斜め梁との接続点に作用する土圧による水平荷重の反力を外側改良体に負担させるため、水平荷重による耐圧版の移動や引張破壊に対する安定性が確保される。また地山から外壁に作用する水平荷重を耐圧版の内周側に形成される外側改良体に負担させるため、地下躯体外周の地山が軟弱であるか否かに拘わらず、地下躯体の解体作業を遂行することができる。

【0044】

加えて斜め梁は外壁と外壁寄りの耐圧版との間に架設され、対向する外壁間に架設されることはないため、斜め梁を含む仮設材が膨大になることも、架設が不可能になることもなくなる結果、施工コストが削減され、解体作業が実施不能になることもない。

【0045】

請求項４、５では外壁から切梁に作用し、切梁の軸力を介して内側改良体に伝達される土圧による水平荷重の反力を内側改良体と内側埋戻し土に負担させるため、斜め梁に作用していた土圧による軸力を斜め梁に代わって内側改良体と内側埋戻し土に負担させることができ、残されている耐圧版と外壁の下側部分を解体・撤去することができる。また切梁からの水平荷重に対する内側改良体の移動や引張破壊に対する安定性が確保される。

【0046】

加えて地下躯体の外壁と内側改良体との間に架設される切梁を通じて外壁に作用する土圧による水平荷重を外壁の内周側に形成される内側改良体に負担させるため、地下躯体外周の地山が軟弱であるか否かに拘わらず、地下躯体の解体作業を遂行することができる。

【0047】

更に切梁は外壁の上部と、これに水平方向に対向する位置の内側埋戻し土中に構築される内側改良体との間に架設され、対向する外壁間に架設されることがないため、切梁を含む仮設材が膨大になることも、架設が不可能になることもない結果、施工コストは削減され、解体作業が実施不能になることはない。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】（ａ）～（ｄ）は地下躯体の外壁と耐圧版との間に斜め梁を架設する工程から外側改良体を構築するまでの工程を示した縦断面図である。

【図2】（ａ）～（ｄ）は図１－（ａ）～（ｄ）の各工程に対応した山留め壁と斜め梁との関係を示した平面図である。

【図3】図１－（ｄ）の次の工程として外壁と内側改良体との間に切梁を架設した様子を示した縦断面図である。

【図4】図３の工程に対応した山留め壁と斜め梁との関係を示した平面図である。

【図5】（ａ）～（ｇ）は図３の次の工程から山留め壁の回収までの工程を示した縦断面図である。

【図6】（ａ）～（ｇ）は図５－（ａ）～（ｇ）の各工程に対応した山留め壁と斜め梁との関係を示した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

図１－（ａ）～（ｄ）、図２－（ａ）～（ｄ）に基づき、既存の地下躯体１の外壁２とこれに接続する耐圧版（地下スラブ）３との間に斜め梁５を架設する工程から、斜め梁５から伝達される水平荷重に抵抗する外側改良体６を構築する工程までの作業手順を説明する。図１－（ａ）、図２－（ａ）は地下躯体１の内、平面上、周回する外壁２の地上部分と地盤面に接触している耐圧版３以外の躯体が解体・撤去されている様子を示している。

【0050】

図１－（ａ）、図２－（ａ）の状態で、地下躯体１の外壁２の外周と地山１４との間に山留め壁４が配置され、外壁２と耐圧版３との間に斜め梁５が架設されて双方に接続される。外壁２の内周側（耐圧版３側）の面には、斜め梁５の上端部と後述の切梁１０が接続され、外壁２の転倒を防止する腹起し１５が外壁２に沿い、周回して設置され、接続される。耐圧版３の外壁２寄りの上面には斜め梁５の下端部が接続され、斜め梁５の上端部の位置と対になるブラケット１６が接続される。

【0051】

腹起し１４とブラケット１５との間に斜め梁５が架設され、両者に接続された時点で、地山１４から山留め壁４を介して外壁２に作用する土圧による水平荷重Ｆが斜め梁５の軸力Ｎを通じて耐圧版３に伝達され、耐圧版３のブラケット１５部分に水平荷重Ｆと釣り合う反力Ｒ（＝Ｆ）が生じる。図１に示す例では軸線を水平面に対して４５°の角度にして斜め梁５を架設した場合の例を示すが、このとき、斜め梁５には√２・Ｆの軸力Ｎが生じている。

【0052】

斜め梁５の架設状態で、図１（図２）－（ｃ）、（ｄ）に示すように斜め梁５の下端部が接続されたブラケット１６の接続部分を含む耐圧版３の外周（外壁２）寄りの部分を残し、耐圧版３の内周側の部分は解体され、撤去される。この関係で、（ｂ）に示すように解体・撤去用の車両の搬入・搬出のための通路としての斜路１７がいずれかの外壁２から耐圧版３の内周側までの区間に形成される。

【0053】

以下では図１－（ｃ）、図２－（ｃ）に示すように耐圧版３全体の内、斜め梁５の下端部（ブラケット１６）が接続される部分から外壁２までの外壁２寄りの区間（帯状の領域）を耐圧版３１と言い、耐圧版３１の内周側の、最初に解体される区間（帯状の領域）を耐圧版３２と言う。耐圧版３２より平面上の中心寄りの、耐圧版３２の解体に続いて解体される部分（長方形状の領域）を耐圧版３３と言う。外壁２寄りの耐圧版３１は耐圧版３３の解体後に解体される。

【0054】

図１（図２）－（ｃ）に示すように耐圧版３１の内周側の領域である耐圧版３２の解体に伴い、残される外壁２寄りの耐圧版３１の内周側の側面３ａに解体前の耐圧版３２からの反力を受けることができなくなるか、困難になるため、耐圧版３２の解体・撤去に続き、図１（図２）－（ｄ）に示すように側面３ａの内周側の地盤（原地盤）が地盤改良され、外側改良体６が構築される。

【0055】

耐圧版３１寄りの耐圧版３２は外側改良体６の構築前に解体されるから、外側改良体６に水平荷重Ｆを負担させる前に、耐圧版３２全体の内、一部の耐圧版３２に水平荷重Ｆを負担させる目的で、図２－（ｃ）に示すように平面上、耐圧版３２の解体箇所が外壁２の周方向に複数の区分に区画される。

【0056】

耐圧版３２は平面上の中心寄りの耐圧版３３からは帯状に区画され、この帯状の耐圧版３２が周方向に複数区分に区画される。区画された一区分は例えば正方形等の規則的な形状をし、図２－（ｃ）に実線で示すように例えば一区分置きの区分が先行して解体・撤去され、撤去された区分内の耐圧版３１寄りに、側面３ａに接触して外側改良体６が構築される。一区分の解体・撤去と外側改良体６構築の作業は周方向に繰り返される。図２－（ｄ）は外側改良体６が耐圧版３１の側面３ａに沿って周方向に連続して形成された状況を示している。

【0057】

耐圧版３１寄りの耐圧版３２が中心寄りの耐圧版３３から帯状に区画された上で、周方向にも複数区分に区画され、一区分等置きの区分が解体・撤去されながら、同一区分内の耐圧版３１寄りに外側改良体６が構築されることで、外側改良体６の構築前の時点で解体されない一区分等置きの区分が各斜め梁５から伝達される水平荷重Ｆを分担することができる。この結果、外側改良体６の構築前でも斜め梁５からの水平荷重Ｆに対する外壁２寄りの耐圧版３１の安定性が確保される。

【0058】

外側改良体６は耐圧版３１のブラケット１６部分に生じるべき反力Ｒを耐圧版３１に与える役目を持つため、図１－（ｄ）に示すように耐圧版３２があった原地盤からの反力を受け易い、例えば台形の断面形状に形成される。この外側改良体６からの反力に抵抗させるために、必要であれば、耐圧版３２があった部分には土が埋め戻され、下段側埋戻し土７が形成される。耐圧版３１の側面３ａと原地盤に接した状態で外側改良体６が構築された時点で、土圧による水平荷重Ｆは斜め梁５を通じて耐圧版３１と外側改良体６に伝達された状態になる。

【0059】

斜め梁５からの軸力Ｎの反力を外側改良体６に負担させた状態で、図３、図４に示すように残された耐圧版３１の内周側の地盤上に土が埋め戻され、外壁２の上部と同等のレベルまで内側埋戻し土８が形成される。下段側埋戻し土７が形成されている場合、内側埋戻し土８は外側改良体６と下段側埋戻し土７上に形成され、外側改良体６は内側埋戻し土８内に埋設される。内側埋戻し土８の形成後、外壁２の上部と水平方向に対向する位置の内側埋戻し土８中の地盤が地盤改良されて内側改良体９が構築される。

【0060】

内側改良体９の構築と並行して、または前後して外壁２と内側改良体９との間に切梁１０が水平に、または水平に近い角度で架設され、外壁２側の端部は外壁２に接続されている腹起し１５に接続される。切梁１０の内側埋戻し土８側の端部は、内側改良体９の崩落を防止するために内側改良体９の外壁２側に一体化させられる内側腹起し１８に接続される。切梁１０の架設の結果、斜め梁５に作用していた軸力Ｎの反力Ｒ’が切梁１０を通じて内側改良体９に伝達され、内側改良体９が負担する。切梁１０には水平荷重Ｆと釣り合う軸力Ｎ’が生じるため、内側改良体９に生じる反力Ｒ’は水平荷重Ｆに等しい。

【0061】

切梁１０の架設時、二方向の外壁２、２に囲まれた、平面上の隅角部から内側改良体９までの間に切梁１０を架設することが難しいか、不可能な場合、隅角部の外壁２、２の転倒を防止する上で必要な場合には、図４に示すように外壁２、２間に火打ち１９が架設される。

【0062】

内側改良体９の構築時、あるいは内側埋戻し土８の形成時、内側埋戻し土８の平面上の中心寄りの部分（領域）の天端を図３に示すように外壁２の頂部の高さに合わせた高さにした場合、降雨や放水による水がレベルの高い内側埋戻し土８の中心寄りの部分から、埋め戻しの済んでいない切梁１０側へ流れ込み、作業に支障を来す可能性がある。そこで、後述の上段側埋戻し土１２の形成が終了するまで、図３、図４に示すように内側埋戻し土８の中心寄りの部分と内側改良体９の境界部分に排水溝２０が形成され、集められた水が排水溝２０のいずれかの部分から外壁２外に排出される。

【0063】

切梁１０からの軸力Ｎ’の反力Ｒ’が内側改良体９に負担された状態で、図５（図６）－（ａ）に示すように切梁１０の外壁２側の端部が接続されている部分より下方の外壁２と残されている耐圧版３１が解体され、撤去される。下方の外壁２と耐圧版３１の撤去後、図５（図６）－（ｂ）に示すように内側埋戻し土８の外周側の地盤上に切梁１０の下まで土が埋め戻されて外側埋戻し土１１が形成される。外側埋戻し土１１の形成と並行して、または前後して図５（図６）－（ｃ）に示すように切梁１０と火打ち１９が撤去され、併せて腹起し１５と内側腹起し１８も撤去される。

【0064】

切梁１０の撤去後、図５（図６）－（ｄ）に示すように外側埋戻し土１１上の外周部分を残し、残されている上方の外壁２を露出させたまま、外側埋戻し土１１上に土が埋め戻されて上段側埋戻し土１２が形成される。上段側埋戻し土１２の形成と並行して、または前後して図５（図６）－（ｅ）に示すように残されている上方の外壁２が解体され、撤去される。

【0065】

上方の外壁２の撤去後、図５（図６）－（ｆ）に示すように上段側埋戻し土１２の外周に土が埋め戻されて上部埋戻し土１３が形成され、引き続き、図５（図６）－（ｇ）に示すように山留め壁４が仮設材である場合、山留め壁４が回収される。

【符号の説明】

【0066】

１……地下躯体、２……外壁、３……耐圧版、３ａ……側面、３１……（外壁寄りの）耐圧版、３２……（耐圧版３１寄りの）耐圧版、３３……（中心寄りの）耐圧版、
４……山留め壁、
５……斜め梁、
６……外側改良体、７……下段側埋戻し土、
８……内側埋戻し土、９……内側改良体、１０……切梁、
１１……外側埋戻し土、１２……上段側埋戻し土、１３……上部埋戻し土、
１４……地山、１５……腹起し、１６……ブラケット、１７……斜路、
１８……内側腹起し、１９……火打ち、
２０……排水溝。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】