土留壁の構築方法

【課題】Ｈ型ＰＣ杭を連接して地中に打込んで、地中に土留壁を形成する技術において、土圧によって土留壁に発生する断面力を低減させる。
【解決手段】Ｈ型ＰＣ杭１１をフランジの肉厚を対向させて順次地中に打込んで、土留壁１０を構築する場合に、地盤の土質、杭の地中進入深さ、土留壁自由面の高さ、杭の寸法に応じて土留壁１０の背面に取付ける棚２０の取付位置高さ及び棚２０の幅寸法を決定し、土留壁１０の背面の地盤を掘削し、Ｈ型ＰＣ杭に棚２０を取付ける部分に、Ｈ型ＰＣ杭１１の腹腔内から突出する棚２０の配筋を施工し、Ｈ型ＰＣ杭腹腔内間詰コンクリート及び棚コンクリートを打設してＨ型ＰＣ杭と一体の棚２０を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自立式土留壁を構築する土留壁の構築方法に関し、さらに詳しくはＨ型ＰＣ杭を地中に連接して打込んで構築する土留壁の土圧によって発生する断面力を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレキャストコンクリート杭又はＨ型鋼杭や鋼管杭等を地中に連続的に打込み、土留壁を造成することが知られている。
【０００３】
本出願人は、Ｈ型ＰＣ杭を用いてすぐれた性能を有する土留壁を構築する技術を開発している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、Ｈ型ＰＣ杭を地中に打込んで形成した土留壁では、腹腔部を有し、この腹腔部に鉄筋等を挿入し間詰めコンクリートを打設する技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、自立式土留め擁壁に棚を設けて土圧を低減することも知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
非特許文献１には棚付き擁壁の土圧の求め方について解説されており、棚をつけることによって棚の上の盛土荷重を受け持つので土圧を大幅に軽減させることができることが記載されている。
【特許文献１】特許第３８９６３５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２０４５号公報
【非特許文献１】日経ＢＰ社：右城猛「土質のトラブル回壁術」Ｐ．１７６〜１７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、Ｈ型ＰＣ杭を連接して地中に打込んで、地中に土留壁を形成する技術において、土圧による土留壁に発生する断面力を低減させる技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、その技術手段はＨ型ＰＣ杭をフランジの肉厚を対向させて順次地中に打込んで土留壁を構築するに当り、当該地盤の土質、杭の地中進入深さ、土留壁自由面の高さ、杭の寸法に応じて土留壁背面に取付ける棚の取付位置高さ及び棚の幅寸法を決定し、該決定に従って土留壁背面を掘削し、Ｈ型ＰＣ杭の腹腔内から突出する棚配筋工を施工し、Ｈ型ＰＣ杭腹腔内間詰コンクリート及び棚コンクリートを施工して土留壁と一体化した土留壁背面棚を施工することを特徴とする土留壁の構築方法である。
【０００９】
本発明はＨ型ＰＣ杭を地中に打込んで形成した自立式土留壁の背面に棚を設けることによって土留壁に作用する土圧を低減する手法である。Ｈ型ＰＣ杭を用いた土留壁は内部に腹腔部を有し、この腹腔部に間詰めコンクリートを打設することによって、棚を取付けるための鉄筋を力学的に土留壁と一体化させることができる。棚の取付位置は諸条件に応じて定めることができ、予めＨ型ＰＣ杭の棚取付部近傍に鉄筋挿入孔を設けておくことによって、簡単に所望の棚を取付けることができる。本発明の技術はもちろん、原理的にはＨ型ＰＣ杭を用いない場所打ちコンクリートによる土留壁にも適用できるものである。
【００１０】
自立式土留め擁壁の中間部に棚を設けることによって、この棚より上方では棚に鉛直土圧が作用し土留壁に発生する断面力を打ち消す方向に作用することにより、発生する断面力が低減する。棚より下方は棚より上方の土圧の作用を受けないため、土留壁に作用する主動土圧を大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ｈ型ＰＣ杭を地中に打込んで形成した土留壁の所望の位置に所望の大きさの棚を容易に取付けることができる。また、棚より上方では、棚に鉛直土圧を作用させることにより、土留め擁壁の変形を打ち消すことが出来、棚より下方では、棚より上方の土圧の影響を受けない主動土圧を作用させることにより、主動土圧を低減することができる。
【００１２】
従って、棚に作用する鉛直土圧が土留壁に作用する土圧を低減することにより、土留壁に発生する断面力を小さくすることができ、土留壁の小規模化を図ることができ、経済的な設計が可能となる。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、土留壁の土圧による断面力を適切に低減することができ、強度の増大を図ることができ部材の小型化を図ることができるというすぐれた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例を示す土留壁１０の模式的斜視図で、Ｈ型ＰＣ杭１１を連接して形成した土留壁１０を模式的に示したものである。この土留壁１０は地中に存在するものである。図１には地中水位１３を示しており、土留壁１０を防水壁として用いることを示しているが、土砂等はすべて図示を省略してある。土留壁１０は、前面１４側を開放面として背面１５の土圧に対抗する。背面１５は地中にある。土留壁１０の背面１５には本発明に係る棚２０が形成されている。
【００１６】
図２は棚２０を有しない従来の土留壁１０の説明図である。図２（ａ）は地中３０の土留壁１０の縦断面図、図２（ｂ）は土留壁１０に作用する荷重分布図、図２（ｃ）は曲げモーメント分布図である。この例は、横断面の縦横寸法７４０ｍｍ×１０５０ｍｍ、フランジ端部厚さ１００ｍｍ、ウエブ中央厚さ１００ｍｍのＨ型ＰＣ杭を用い、地中深さ１７ｍ打込んで形成した土留壁である。図２（ｂ）に示すように、土留壁１０の開放面の背面１５に土圧４０が、前面１４に土圧４１が作用する。このとき土留壁１０に作用する曲げモーメント６０は図２（ｃ）に示すようになる。
【００１７】
図３は本発明の実施例の説明図で、図２と同様の土留壁１０に棚２０を設けたものである。図３（ａ）は地中の土留壁１０の縦断面図で、土留壁１０の背面に棚２０を設けてある。棚２０は、地中深さ２ｍの位置に設けたものであって、幅２ｍ、厚さ５００ｍｍのものである。このとき土留壁１０に作用する土圧は、図３（ｂ）に示すように、荷重５０，５１，５２，５３のようになる。このとき土留壁１０に作用する曲げモーメント６１は図３（ｃ）に示すようになる。
【００１８】
図２（ｃ）と図３（ｃ）との対比により明らかなように、棚２０を設けることによって、土留壁１０に作用する曲げモーメントは著しく軽減される。従って、土留壁１０に生ずる応力は著しく減少し、安全性が高まると共に部材を小さくすることが可能となる。
【００１９】
次に棚２０の施工方法について図１を用いて説明する。
（１）予め、地盤の土質、杭１１の地中進入深さ、土留壁１０の自由面の高さ、杭１１の寸法等に応じて、土留壁１０の背面に取付ける棚２０の取付位置高さ及び棚の幅寸法を決定しておく。これに基いてＨ型ＰＣ杭１１の棚取付位置近傍に鉄筋取付用の貫通孔を予め設けておく。
（２）Ｈ型ＰＣ杭１１をＨ型のフランジの肉厚を対向させて順次地中に打込んで、土留壁１０を地中に構築する。
（３）棚２０を取付けるために必要な範囲の土留壁背面１５の地盤を掘削する。
（４）Ｈ型ＰＣ杭１１に、棚取付部近傍の鉄筋取付用の孔を利用して、Ｈ型ＰＣ杭１１の腹腔内から突出する棚２０の配筋を施工する。
（５）Ｈ型ＰＣ杭１１の腹腔内に間詰コンクリートを施工してＨ型ＰＣ杭１１と鉄筋とを一体化し、棚２０のコンクリート型枠内にコンクリートを打設して土留壁背面棚２０を施工する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例の土留壁の模式的斜視図である。
【図２】従来技術の説明図である。
【図３】実施例の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０土留壁
１１Ｈ型ＰＣ杭
１２笠木
１３地下水位
１４開放面
１５背面
２０棚
３０地中
４０，４１，５０，５１，５２，５３土圧
６０，６１曲げモーメント

【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ型ＰＣ杭をフランジの肉厚を対向させて順次地中に打込んで土留壁を構築するに当り、当該地盤の土質、杭の地中進入深さ、土留壁自由面の高さ、杭の寸法に応じて土留壁背面に取付ける棚の取付位置高さ及び棚の幅寸法を決定し、該決定に従って土留壁背面を掘削し、Ｈ型ＰＣ杭の腹腔内から突出する棚配筋工を施工し、Ｈ型ＰＣ杭腹腔内間詰コンクリート及び棚コンクリートを施工して土留壁と一体化した土留壁背面棚を施工することを特徴とする土留壁の構築方法。

【図１】