擁壁及びその施工方法
【課題】高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として発揮せしめて擁壁の転倒を確実に防止し、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減し、擁壁の工期短縮及び工事費低廉化を図る。
【解決手段】コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板(10)と、支柱(2)及び矢板(10)の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材(20)とを支柱の近傍で高地盤(HG)に埋入する。矢板の低地盤側の土壌(MG)を撤去して壁体(3)の配筋(3a)及び型枠(9)を施工する。矢板及び型枠の間にコンクリート(8)を打設し、支柱の立柱部分(2b)とスペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の擁壁(1)を構築する。
【解決手段】コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板(10)と、支柱(2)及び矢板(10)の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材(20)とを支柱の近傍で高地盤(HG)に埋入する。矢板の低地盤側の土壌(MG)を撤去して壁体(3)の配筋(3a)及び型枠(9)を施工する。矢板及び型枠の間にコンクリート(8)を打設し、支柱の立柱部分(2b)とスペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の擁壁(1)を構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁及びその施工方法に関するものであり、より詳細には、大型フーチングの省略を可能にするとともに、高い剛性を発揮する湿式工法の擁壁及びその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高さ２ｍを超える切土、或いは、高さ１ｍを超える盛土等によって生じる崖や、急傾斜地又は水路等の如く高低差が生じる地盤においては、地盤の崩壊を防止する擁壁を設置する必要が生じる。この種の擁壁は、鉄筋コンクリート構造の壁体、或いは、プレキャスト製品又はコンクリートブロックを組積した壁体からなる。
【０００３】
このような擁壁は、通常は、全体的にＬ型断面又はＴ型断面に設計され、比較的大型の基礎フーチングが、擁壁底部に形成される。基礎フーチングは、擁壁に作用する荷重（土圧）及び擁壁の自重を支持地盤に伝達する広範な接地面積を有するとともに、擁壁の転倒を防止するように機能する。
【０００４】
基礎フーチングは、高地盤側に比較的大きく延びるので、擁壁施工時に高地盤を広範囲に掘削し、擁壁施工後に掘削部分を埋戻す必要が生じる。殊に、軟弱地盤に擁壁を構築する場合、非現実的に大きな基礎フーチングを設計・施工しなければならない状況が生じる。しかし、大型の基礎フーチングの施工は、基礎フーチング自体のコンクリート工事に過大な工事費を要するばかりでなく、広範な高地盤の掘削及び埋戻しの必要を生じさせ、これは、多大な掘削工事の労力、移動土量の増加、埋戻し土の非安定性等の問題につながる。また、施工現場の環境、地層、地形、地盤性状又は施工条件等によっては、大型の基礎フーチングを施工し難い状態が生じる。
【０００５】
このような基礎フーチング施工の問題を解消すべく、地山側に荷重を付加して親杭に予め非転倒側の曲げモーメントを付与するように構成された乾式工法の擁壁構造が、特許第２８２４２１７号掲載公報に開示されている。この擁壁は、地山側に錘構築用の溝を掘削して鉄筋コンクリート構造の錘又は梁を溝内に形成するとともに、この錘と擁壁直下の親杭とを支持梁で連結した構造を有し、親杭の間には、ＰＣ版等の土留め壁が形成される。このような擁壁構造によれば、錘の荷重によって親杭に非転倒側（安全側）の曲げモーメントが作用するとともに、地盤に対する支持梁及び錘の粘着力及び摩擦力によって擁壁の耐力を増大し、これにより、基礎フーチングの施工を省略し得るかもしれない。
【特許文献１】特許第２８２４２１７号掲載公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の擁壁は、親杭（鋼材）の下端部を地中に埋込み、親杭上部の間に壁体構成要素（ＰＣ版等）を掛け渡す乾式工法の擁壁であるにすぎず、高地盤の土圧および壁体構成要素の自重は、壁体の変形と、親杭及び壁体構成要素の係止部に生じる反力とによって、吸収し又は支持し得るにすぎない。
【０００７】
殊に、上記特許文献１の擁壁では、親杭の上部から高地盤側に鋼製ブラケットを突出させ、ブラケットの先端部に錘を構築することによって、非転倒側のモーメントを擁壁に与えているが、ブラケットは、線型部材であり、しかも、ブラケット及び親杭の接合部は、ピン支持の支点であるにすぎず、このため、地盤の摩擦力を効果的に利用することはできない。
【０００８】
上記特許文献１の擁壁は又、親杭（山留め工事（仮設工事）に使用されるＨ型鋼材）と、鋼製ブラケットと、ＰＣ版等の面材とを組付けた構造を有するにすぎず、各構成要素を剛体として一体化したものではない。このため、このような擁壁の構造によっては、擁壁全体で土圧に耐える効果は、得られない。しかも、軸組部材として鋼材を用いた特許文献１の擁壁では、鋼材の発錆を回避し難く、擁壁の耐用年数の点においても、これを改善すべき必要がある。
【０００９】
また、このような擁壁を傾斜地盤に構築する場合、施工時の地盤崩壊等を防止すべく、傾斜地盤に山留め用の矢板を圧入する必要が比較的頻繁に生じる。例えば、このような傾斜地盤に場所打ちコンクリートの湿式擁壁を施工する場合、矢板の外側（低地盤側）にコンクリート打設用の型枠を建込む必要が生じる。矢板及び型枠は、擁壁構築後に地盤から引き抜かれ、或いは、地盤に埋め殺される。このように矢板及び型枠の双方を施工することは、工期を長期化し、工事費を高額化するので、これを改善する対策が望まれる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、擁壁の各構成要素を一体化し、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮するとともに、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減し、しかも、擁壁の転倒を確実に防止することができる擁壁及びその施工方法を提供することにある。
【００１１】
本発明は又、矢板及び型枠の少なくとも一方を省略して、擁壁の工期を短縮し且つ工事費を低廉化することができる擁壁及びその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成すべく、高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁において、
所定の耐力を有する地盤の支持層に支持された杭部分と、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分とを一体化した中空の鋼製支柱と、
該鋼製支柱の高地盤側に埋入し且つコンクリート打設用型枠として使用される矢板と、
前記支柱及び矢板の間の間隔を保持するように前記鋼製支柱と前記矢板との間に介挿したスペーサと、
複数の前記立柱部分及び前記スペーサを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体とを備え、
前記支柱は、擁壁の壁芯方向に間隔を隔てて配置されたことを特徴とする擁壁を提供する。
【００１３】
本発明は又、高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁の施工方法において、
壁芯方向に間隔を隔てて複数の鋼管を前記高地盤に埋入し、前記鋼管の下端部を地盤の支持層に到達せしめ、前記鋼管によって複数の中空支柱を形成する支柱施工工程と、
コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板と、支柱及び矢板の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材とを前記支柱の近傍で前記高地盤に埋入する矢板・スペーサ施工工程と、
前記矢板の低地盤側の土壌を撤去し、前記擁壁の壁体の配筋を施工するとともに、前記支柱の低地盤側に型枠を建込む配筋・型枠工程と、
前記型枠の上部から前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設し、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分と前記スペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体を構築するコンクリート打設工程とを有することを特徴とする擁壁の施工方法を提供する。
【００１４】
本発明の上記構成によれば、支柱の下部は、鋼製杭を構成し、支柱の上部は、壁体内の立柱を構成する。高地盤の土圧は、主として壁体に作用し、壁体に作用する荷重は、支柱を介して地盤の支持層に伝達する。壁体は、土壌による腐食に耐え、比較的長期に亘って所望の耐力を維持する。
【００１５】
本発明の擁壁は、高地盤側に延びる大型フーチングを省略した構成を備えるので、施工において、支柱及び壁体を施工可能な範囲のみを掘削すれば良く、しかも、矢板の低地盤側の土壌のみを壁体施工のために掘削すれば良い。従って、本発明によれば、地盤掘削の工程及び労力を短縮又は軽減し、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減することができる。掘削土量の削減は、移動土量の減少や、埋戻し土の非安定性に伴う課題を同時に解消するので、実務的に極めて有利である。
【００１６】
また、本発明の擁壁は、フーチングを施工困難な地形に適用し得るので、擁壁の適用範囲は、大きく拡大する。また、支柱及び壁体は一体化するので、擁壁は、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮し、擁壁の転倒は、確実に防止することができる
【００１７】
更に、本発明において、矢板は、壁体施工用の高地盤側型枠を兼ねる。従って、高地盤側型枠の施工を省略し得るので、擁壁の工期を短縮するとともに、工事費を低廉化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の擁壁及びその施工方法によれば、擁壁の各構成要素を一体化し、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮するとともに、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減し、しかも、擁壁の転倒を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の擁壁及びその施工方法によれば、矢板及び型枠の少なくとも一方を省略して、擁壁の工期を短縮し且つ工事費を低廉化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の好適な実施形態において、壁体のコンクリートは、矢板及び型枠の間の領域に充填されるだけではなく、上記支柱の内部中空域にも同時に充填される。コンクリートを充填した支柱は、中空鋼材とコンクリートとの相互拘束効果（コンファインド効果）により、高い軸圧縮耐力、曲げ耐力及び変形性能を発揮する。例えば、中空鋼材の局部座屈が充填コンクリートによって抑制され、その靱性が向上するとともに、充填コンクリートの剛性が中空鋼材に付加され、支柱全体の剛性が向上する。更には、充填コンクリートによって、鋼材内部の防錆効果が得られる。
【００２１】
好ましくは、上記支柱は、下端部を板体等で予め閉塞した鋼管からなる。下端部の閉塞により、地中埋入時に土砂が鋼管内に進入するのを防止することができる。所望により、鋼管は、地中埋入を推進する掘削刃を先端部（下端部）に備えた回転貫入式の鋼製埋設杭からなる。
【００２２】
更に好ましくは、壁体下部の断面を拡大してなる布基礎又は地中梁が、壁体下部に形成される。布基礎又は地中梁は、壁体に沿って連続し、支柱は、布基礎又は地中梁を垂直に貫通する。
【００２３】
好適には、上記スペーサは、上記支柱に固着した鋼材からなる。高地盤の土圧は、矢板及びスペーサ用鋼材を介して、少なくとも部分的に支柱に伝達し、支柱によって支持される。支柱は、地盤側圧を支持する矢板の支保工として機能するので、矢板のための支保工の施工を省略し又は簡略化することができる。所望により、鉄筋挿通孔がスペーサ用鋼材又は支柱鋼管に形成され、壁体の配筋を構成する鉄筋は、鋼材又は支柱の鉄筋挿通孔を貫通する。
【００２４】
好ましくは、鋼管の直径は、コンクリート充填時の施工性を考慮し、１５０ｍｍ以上の寸法に設定される。好適には、壁体の壁厚は、２００ｍｍ以上の寸法に設定される。構造計算上、壁体の壁厚に比べて鋼管の直径が過大な場合には、鋼管を埋設する壁体部分の断面を局所的に拡大しても良い。
【実施例１】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の擁壁の基本構成を示す横断面図であり、図２は、擁壁の側面側及び正面側の部分立面図である。また、図３は、図１のＩ−Ｉ線、II−II線及びIII−III線における断面図である。
【００２７】
図１に示す如く、擁壁１は、高地盤ＨＧの地形に相応した平面形態に配置され、左右の端部が高地盤ＨＧ側に屈曲している。擁壁１は、高地盤ＨＧを囲み、低地盤ＬＧ側への高地盤ＨＧの崩壊又は崩落を阻止する。
【００２８】
擁壁１は、壁芯方向に所定間隔を隔てて配置された円形断面の鋼製垂直支柱２と、鉄筋コンクリート構造の壁体３とから構成される。支柱２の上部は、壁体３内に埋設され、支柱２の下部は、地中に貫入する。壁体３の下部は、断面が拡大され、断面拡大部分は、擁壁１の壁芯に沿って壁長方向に延びる鉄筋コンクリート構造の布基礎又は地中梁４（以下、「布基礎等４」という。）を構成する。布基礎等４は、壁体３の基礎を構成するとともに、支柱２を相互連結するように機能する。
【００２９】
支柱２、壁体３及び布基礎等４は、高地盤ＨＧの土圧に耐える一体的な土留め壁を構成する。支柱２の下端部は、支持層Ｓに達する。擁壁１に作用する土圧、地震力等の鉛直荷重及び水平荷重と、擁壁１の自重とは、擁壁１と地盤Ｇとの間に作用する摩擦力、布基礎等４が接地する地盤Ｇの地盤耐力、支柱２の地中部分と地盤Ｇとの摩擦力、更には、支柱２に対する支持層Ｓの支持力によって支持される。
【００３０】
図１に示す如く、擁壁１の屈曲部には、所望により、コンクリート増打ち等のフカシ部５が形成される。図３（Ｃ）に示す如く、低地盤ＬＧの地盤面に高低差が生じる場合には、低地盤ＬＧの地盤面に相応するように布基礎等４のレベルを段階的又は連続的に変化させることが望ましい。
【００３１】
図４は、擁壁１の断面構造を示す縦断面図、IV−IV線断面図及び支柱部分拡大断面図である。
【００３２】
支柱２は、均一な円形断面の鋼管からなり、支柱２の下部（杭部分２ａ）は、地中に埋入される。支柱２の下端部は、好ましくは、Ｎ値１０以上の支持層Ｓに達する。支柱２の下端開口は、円形盲板６によって閉塞される。支柱２の上部（立柱部分２ｂ）は、概ね高地盤Ｇの地盤面のレベルまで低地盤ＬＧから上方に突出する。支柱２の内部中空域には、コンクリート８が充填される。支柱２を構成する鋼管の直径は、好ましくは、１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲に設定される。コンリクリート充填の施工性を考慮し、鋼管の直径を１５０mm以上に設定することが望ましい。本例では、鋼管の直径は、約１７０mmに設定されている。
【００３３】
壁体３は、縦横の壁筋３ａを配筋した鉄筋コンクリート構造の壁体からなる。壁体３の壁厚は、好ましくは、２５０mm〜７５０ｍｍの範囲に設定される。本例では、壁体３の壁厚は、４００mmに設定されている。壁筋３ａとして、Ｄ１０〜Ｄ２５程度の汎用の異形鉄筋が使用され、壁筋間隔は、１００mm〜３００mm程度に設定される。本例では、壁筋３ａとして、Ｄ１３の異形鉄筋が使用され、壁筋３ａの間隔は、２５０mm に設定されている。壁筋３ａを構成する縦筋は、布基礎等４内に延び、布基礎等４のコンクリートに定着する。
【００３４】
矢板１０が、壁体３の裏面側の土壌に埋め殺される。矢板１０は、コンクリート矢板（ＰＣ矢板）、木矢板、鋼矢板等の任意の矢板からなる。矢板１０は、地盤Ｇの土留め用面材として使用されるとともに、壁体３及び布基礎４のコンクリート打設用型枠として使用される。所望により、透水マット等を適所に配置しても良い。
【００３５】
布基礎等４は、壁芯方向に延びる主筋４ａと、主筋４ａを囲むスタラップ筋４ｂとを配筋した鉄筋コンクリート構造の梁型部材からなり、布基礎等４の下面は、捨てコンクリート及び採石等によって整地した掘削地盤面に接地する。主筋４ａとして、Ｄ１３〜Ｄ２５程度の汎用の異形鉄筋を使用し、スタラップ筋４ｂとして、Ｄ１０〜Ｄ１３程度の汎用の異形鉄筋を使用することができる。本例では、主筋４ａ及びスタラップ筋４ｂとして、いずれもＤ１３の異形鉄筋が使用されている。布基礎等４の幅Ｗは、一般には、４００〜１０００ｍｍ程度に設定され、本例では、５００mmに設定されている。布基礎等４の高さＤは、一般には、２００〜６００ｍｍ程度に設定され、本例では、２５０mmに設定されている。
【００３６】
かくして、壁体３及び布基礎等４は、一体的な鉄筋コンクリート構造体を構成し、布基礎等４の幅Ｗは、従来の擁壁におけるフーチングの幅（奥行）と比べ、遥かに小さい寸法に設定される。
【００３７】
図５〜図１０は、擁壁１の施工方法を示す縦断面図である。
【００３８】
図５には、擁壁１の全施工工程が概略的に示されている。
【００３９】
図５（Ａ）に示す如く、既存の地盤Ｇは、高地盤ＨＧ及び低地盤ＬＧの間に傾斜地盤ＭＧを有し、傾斜地盤ＭＧは、比較的急勾配の法面（傾斜面）を形成している。オーガ併用の杭打ち機等によって、杭孔が削孔され、鋼管杭１５が地盤に圧入される。図６に示すように、鋼管杭１５は、その先端部６が支持層Ｓに若干喰込む位置まで地中に埋入され、垂直な支柱２が土中に形成される。鋼管杭１５の杭頭は、その頂面開口を開放した状態で高地盤ＨＧの地盤面から僅かに上方に突出し、或いは、高地盤ＨＧの地盤面と同等のレベルに位置する。鋼管杭１５として、図５（Ａ）に示すように先端部に掘削刃（先端スクリュー）１６を備えた回転貫入式の埋設杭を使用し、鋼管杭１５をパイルドライバ等の重機によって施工しても良い。
【００４０】
杭打ち機は、鋼管杭１５の外径よりも若干大きい内径を有する杭孔２ｃ（図６に破線で示す）を形成しても良い。これにより、長尺のスペーサ用鋼材２０（図５（Ｂ））を比較的容易に土中に圧入可能又は挿入可能な脆弱土壌又は間隙が、支柱２廻りに形成される。
【００４１】
スペーサ用鋼材２０は、図５（Ｂ）に示す如く、高地盤ＨＧの地盤面から支柱２に近接して土中に圧入される。更に、山留め用矢板１０が、図５（Ｃ）に示す如く、支柱２から所定間隔を隔てた位置において高地盤ＨＧの地盤面から地盤Ｇに圧入される。鋼材２０及び矢板１０を地盤Ｇに圧入した状態が図７に示されている。鋼材２０には、鉄筋（水平配筋）を挿通可能な複数の円形孔２３が予め穿孔されている。なお、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）には、矢板１０を地盤Ｇに圧入した後に鋼材２０を地盤Ｇに圧入する工程が示されているが、矢板１０を地盤Ｇに圧入した後に鋼材２０を地盤Ｇに圧入しても良い。
【００４２】
傾斜地盤ＭＧが低地盤ＬＧの側から掘削され、支柱２、矢板１０及び鋼材２０は、図５（Ｄ）に示すように低地盤ＬＧ側に露出する。傾斜地盤ＭＧは、矢板１０の土留め効果によって比較的容易に掘削することができる。容易に理解し得るように、擁壁１の施工においては、従来の擁壁施工方法と異なり、フーチング施工のために高地盤ＨＧを大きく掘削することを要しない。
【００４３】
図８には、傾斜地盤ＭＧを掘削して矢板１０及び鋼材２０を露出させた状態が示されている。矢板１０及び鋼材２０の頂部は、支柱２の頂部から所定寸法だけ上方に突出する。低地盤ＬＧの地盤面は、矢板１０及び鋼材２０の下端部が低地盤ＬＧ側に露出するように溝状に掘削される。矢板１０に沿って掘削した溝の底部は、捨てコンクリート及び採石等によって整地される。
【００４４】
図９は、鋼材２０の構造を部分拡大して示す縦断面図及び横断面図である。
【００４５】
鋼材２０は、ウェブ部分２１及びフランジ部分２２を有するＣＴ形鋼材（カットティー形鋼材）からなる。壁筋３ａ（仮想線で示す）を挿通可能な複数の円形孔２３が、所定間隔を隔ててウェブ部分２１に穿孔されており、円形孔２３の間隔は、壁筋３ａの間隔と一致するように設定されている。
【００４６】
ウェブ部分２１及び支柱２は、スミ肉溶接等の固着手段２５によって一体的に接合される。他方、矢板１０に接するフランジ部分２２の面は、矢板１０に作用する土圧Ｐによって矢板１０から受圧するので、矢板１０及びフランジ部分２２は、実質的に一体化する。所望により、任意の固着手段によって矢板１０及びフランジ部分２２を一体的に接合しても良い。
【００４７】
図１０に示す如く、壁体３及び布基礎等４の壁筋３ａ、主筋４ａ及びスタラップ筋４ｂが配筋され、コンクリート工事用の型枠９が低地盤側に建込まれる。水平方向の壁筋(横筋)３ａは、鋼材２０の円形孔２３（図９）に挿通される。所望により、図９に破線で示す如く、コンクリートとの付着強度を増大するスタッド又は垂直リブ等の突出部材２７を支柱２に取付け又は形成し、或いは、補強用鉄筋２８を垂直又はフープ状に支柱２廻りに配筋しても良い。
【００４８】
図５（Ｅ）に示すように配筋・型枠の施工が完了した後、流動状態のコンクリート８が支柱２の上方から型枠９及び矢板１０の間に流し込まれる。コンクリート８は、型枠９及び矢板１０の間に充填されるのみならず、支柱２の頂部開口を介して支柱２内に流入し、支柱２の内部中空域に充填される。
【００４９】
コンクリート８の硬化後に型枠９を解体し、掘削土を布基礎等４廻りに埋戻すことにより、図４及び図５（Ｆ）に示すように擁壁１が完成する。なお、矢板１０は、地盤Ｇに埋め殺される。
【００５０】
図１１は、スペーサ用鋼材２０の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【００５１】
図１１に示すスペーサ用鋼材２０は、平板状鋼材又は鋼製フラットバーからなり、溶接等の固着手段２５によって支柱２に一体的に接合される。壁筋貫通用の円形孔２３は、所定間隔を隔てて支柱２の管壁に穿孔される。円形孔２３の間隔は、壁筋３ａの間隔と一致するように設定される。
【００５２】
図１２は、スペーサ用鋼材２０の他の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【００５３】
図１２に示すスペーサ用鋼材２０は、垂直方向に延びる棒鋼３０と、水平方向に延びる等辺山形鋼（アングル形鋼）３１とから構成される。棒鋼３０は、溶接等の固着手段３５によって支柱２に一体的に接合される。山型鋼３１は、一方の辺部分が溶接等の固着手段３６によって棒鋼３０に一体的に接合され、他方の辺部分が、矢板１０に接する。
【００５４】
山形鋼３１は、土圧Ｐによって矢板１０から受圧するので、矢板１０及び山形鋼３１は、実質的に一体化する。山形鋼３１として、５０mm×５０mm以上の寸法のものを好ましく使用し得る。所望により、任意の固着手段によって矢板１０及びフランジ部分２２を一体的に接合しても良い。必要に応じて、壁筋３ａの縦筋（仮想線で示す）を挿通可能な複数の円形孔３３が、所定間隔を隔てて山形鋼３１に穿孔される。円形孔３３の間隔は、壁筋（縦筋）３ａの間隔と一致するように設定される。
【００５５】
以上説明した如く、上記構成の擁壁１によれば、擁壁１の自重及び荷重の多くは、支柱２によって支持層Ｓに伝達することから、従来のような大型フーチングの施工を省略することができ、しかも、施工中の高地盤ＨＧの崩壊は、矢板２０の土留め効果によって阻止される。従って、掘削範囲を最小限の範囲に制限し、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減することができる。壁体３及び布基礎等４は、支柱２を相互連結し、擁壁１の剛性を全体的に向上させるとともに、高地盤ＨＧの土圧に耐える一体的な擁壁として働く。
【００５６】
殊に、上記擁壁１においては、擁壁１に作用する水平荷重（土圧及び地震力等）の支持に支持層Ｓの支持力を利用するので、地震時に地盤の液状化が生じ得る軟弱地盤に本発明の擁壁１を構築した場合、従来の擁壁では達成し得なかった高い耐震性が得られるであろう。
【００５７】
また、上記構成の擁壁１によれば、矢板１０は、高地盤側のコンクリート型枠を兼ねる。従って、コンクリート８を施工するための高地盤側型枠の施工を省略することができる。かくして、擁壁１の工期を短縮するとともに、工事費をかなり低減することができる。
【００５８】
更に、高地盤ＨＧの土圧Ｐは、矢板１０及びスペーサ用鋼材２０を介して、少なくとも部分的に支柱２に伝達し、支柱２によって支持される。従って、支柱２は、地盤側圧を支持する矢板１０の支保工として機能するので、矢板１０のための支保工の施工を省略し又は簡略化することができる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。
【００６０】
本発明の擁壁は、直線的な擁壁に限定されるものではなく、湾曲した擁壁や、角度をなして複雑に屈曲する擁壁等の各種形態の擁壁として施工することができる。
【００６１】
また、擁壁には、水抜孔等を適所に配設しても良い。
【００６２】
更に、上記実施例では、円形断面の鋼管を支柱として使用したが、方形、多角形又は楕円形等の断面の鋼管を上記支柱として使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、崖、急傾斜地又は水路等に施工される擁壁に適用される。本発明の擁壁は、大型フーチングの施工を必要とせず、しかも、施工中の地盤崩壊を矢板の土留め効果によって阻止するので、擁壁の施工性は、大きく改善する。また、本発明によれば、矢板は、コンクリート打設用の高地盤側型枠を兼ねる。従って、本発明は、工期短縮及び工事費低減を図る上で有利である。更に、本発明によれば、従来の擁壁では施工困難であった地盤に垂直な擁壁を施工することが可能となる。加えて、地震時に地盤の液状化が生じ得る軟弱地盤に本発明の擁壁を施工した場合、従来の擁壁では達成し得なかった高い耐震性が得られるので、本発明の有益性は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の擁壁の基本構成を例示する横断面図である。
【図２】図１に示す擁壁の側面側及び正面側の部分立面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線、II−II線及びIII−III線における断面図である。
【図４】擁壁の断面構造を示す縦断面図、IV−IV線断面図及び支柱部分拡大断面図である。
【図５】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、擁壁の全施工工程が概略的に示されている。
【図６】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、支柱施工工程が示されている。
【図７】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、矢板・スペーサ施工工程が示されている。
【図８】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、掘削工程が示されている。
【図９】スペーサ用鋼材の構造を部分拡大して示す縦断面図及び横断面図である。
【図１０】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、配筋・型枠工程が示されている。
【図１１】スペーサ用鋼材の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【図１２】スペーサ用鋼材の他の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 擁壁
２ 支柱
３ 壁体
４ 布基礎等（布基礎又は地中梁）
２ａ 杭部分
２ｂ 立柱部分
１０ 矢板
２０ スペーサ用鋼材
ＨＧ 高地盤
ＬＧ 低地盤
ＭＧ 傾斜地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁及びその施工方法に関するものであり、より詳細には、大型フーチングの省略を可能にするとともに、高い剛性を発揮する湿式工法の擁壁及びその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高さ２ｍを超える切土、或いは、高さ１ｍを超える盛土等によって生じる崖や、急傾斜地又は水路等の如く高低差が生じる地盤においては、地盤の崩壊を防止する擁壁を設置する必要が生じる。この種の擁壁は、鉄筋コンクリート構造の壁体、或いは、プレキャスト製品又はコンクリートブロックを組積した壁体からなる。
【０００３】
このような擁壁は、通常は、全体的にＬ型断面又はＴ型断面に設計され、比較的大型の基礎フーチングが、擁壁底部に形成される。基礎フーチングは、擁壁に作用する荷重（土圧）及び擁壁の自重を支持地盤に伝達する広範な接地面積を有するとともに、擁壁の転倒を防止するように機能する。
【０００４】
基礎フーチングは、高地盤側に比較的大きく延びるので、擁壁施工時に高地盤を広範囲に掘削し、擁壁施工後に掘削部分を埋戻す必要が生じる。殊に、軟弱地盤に擁壁を構築する場合、非現実的に大きな基礎フーチングを設計・施工しなければならない状況が生じる。しかし、大型の基礎フーチングの施工は、基礎フーチング自体のコンクリート工事に過大な工事費を要するばかりでなく、広範な高地盤の掘削及び埋戻しの必要を生じさせ、これは、多大な掘削工事の労力、移動土量の増加、埋戻し土の非安定性等の問題につながる。また、施工現場の環境、地層、地形、地盤性状又は施工条件等によっては、大型の基礎フーチングを施工し難い状態が生じる。
【０００５】
このような基礎フーチング施工の問題を解消すべく、地山側に荷重を付加して親杭に予め非転倒側の曲げモーメントを付与するように構成された乾式工法の擁壁構造が、特許第２８２４２１７号掲載公報に開示されている。この擁壁は、地山側に錘構築用の溝を掘削して鉄筋コンクリート構造の錘又は梁を溝内に形成するとともに、この錘と擁壁直下の親杭とを支持梁で連結した構造を有し、親杭の間には、ＰＣ版等の土留め壁が形成される。このような擁壁構造によれば、錘の荷重によって親杭に非転倒側（安全側）の曲げモーメントが作用するとともに、地盤に対する支持梁及び錘の粘着力及び摩擦力によって擁壁の耐力を増大し、これにより、基礎フーチングの施工を省略し得るかもしれない。
【特許文献１】特許第２８２４２１７号掲載公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の擁壁は、親杭（鋼材）の下端部を地中に埋込み、親杭上部の間に壁体構成要素（ＰＣ版等）を掛け渡す乾式工法の擁壁であるにすぎず、高地盤の土圧および壁体構成要素の自重は、壁体の変形と、親杭及び壁体構成要素の係止部に生じる反力とによって、吸収し又は支持し得るにすぎない。
【０００７】
殊に、上記特許文献１の擁壁では、親杭の上部から高地盤側に鋼製ブラケットを突出させ、ブラケットの先端部に錘を構築することによって、非転倒側のモーメントを擁壁に与えているが、ブラケットは、線型部材であり、しかも、ブラケット及び親杭の接合部は、ピン支持の支点であるにすぎず、このため、地盤の摩擦力を効果的に利用することはできない。
【０００８】
上記特許文献１の擁壁は又、親杭（山留め工事（仮設工事）に使用されるＨ型鋼材）と、鋼製ブラケットと、ＰＣ版等の面材とを組付けた構造を有するにすぎず、各構成要素を剛体として一体化したものではない。このため、このような擁壁の構造によっては、擁壁全体で土圧に耐える効果は、得られない。しかも、軸組部材として鋼材を用いた特許文献１の擁壁では、鋼材の発錆を回避し難く、擁壁の耐用年数の点においても、これを改善すべき必要がある。
【０００９】
また、このような擁壁を傾斜地盤に構築する場合、施工時の地盤崩壊等を防止すべく、傾斜地盤に山留め用の矢板を圧入する必要が比較的頻繁に生じる。例えば、このような傾斜地盤に場所打ちコンクリートの湿式擁壁を施工する場合、矢板の外側（低地盤側）にコンクリート打設用の型枠を建込む必要が生じる。矢板及び型枠は、擁壁構築後に地盤から引き抜かれ、或いは、地盤に埋め殺される。このように矢板及び型枠の双方を施工することは、工期を長期化し、工事費を高額化するので、これを改善する対策が望まれる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、擁壁の各構成要素を一体化し、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮するとともに、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減し、しかも、擁壁の転倒を確実に防止することができる擁壁及びその施工方法を提供することにある。
【００１１】
本発明は又、矢板及び型枠の少なくとも一方を省略して、擁壁の工期を短縮し且つ工事費を低廉化することができる擁壁及びその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成すべく、高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁において、
所定の耐力を有する地盤の支持層に支持された杭部分と、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分とを一体化した中空の鋼製支柱と、
該鋼製支柱の高地盤側に埋入し且つコンクリート打設用型枠として使用される矢板と、
前記支柱及び矢板の間の間隔を保持するように前記鋼製支柱と前記矢板との間に介挿したスペーサと、
複数の前記立柱部分及び前記スペーサを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体とを備え、
前記支柱は、擁壁の壁芯方向に間隔を隔てて配置されたことを特徴とする擁壁を提供する。
【００１３】
本発明は又、高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁の施工方法において、
壁芯方向に間隔を隔てて複数の鋼管を前記高地盤に埋入し、前記鋼管の下端部を地盤の支持層に到達せしめ、前記鋼管によって複数の中空支柱を形成する支柱施工工程と、
コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板と、支柱及び矢板の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材とを前記支柱の近傍で前記高地盤に埋入する矢板・スペーサ施工工程と、
前記矢板の低地盤側の土壌を撤去し、前記擁壁の壁体の配筋を施工するとともに、前記支柱の低地盤側に型枠を建込む配筋・型枠工程と、
前記型枠の上部から前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設し、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分と前記スペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体を構築するコンクリート打設工程とを有することを特徴とする擁壁の施工方法を提供する。
【００１４】
本発明の上記構成によれば、支柱の下部は、鋼製杭を構成し、支柱の上部は、壁体内の立柱を構成する。高地盤の土圧は、主として壁体に作用し、壁体に作用する荷重は、支柱を介して地盤の支持層に伝達する。壁体は、土壌による腐食に耐え、比較的長期に亘って所望の耐力を維持する。
【００１５】
本発明の擁壁は、高地盤側に延びる大型フーチングを省略した構成を備えるので、施工において、支柱及び壁体を施工可能な範囲のみを掘削すれば良く、しかも、矢板の低地盤側の土壌のみを壁体施工のために掘削すれば良い。従って、本発明によれば、地盤掘削の工程及び労力を短縮又は軽減し、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減することができる。掘削土量の削減は、移動土量の減少や、埋戻し土の非安定性に伴う課題を同時に解消するので、実務的に極めて有利である。
【００１６】
また、本発明の擁壁は、フーチングを施工困難な地形に適用し得るので、擁壁の適用範囲は、大きく拡大する。また、支柱及び壁体は一体化するので、擁壁は、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮し、擁壁の転倒は、確実に防止することができる
【００１７】
更に、本発明において、矢板は、壁体施工用の高地盤側型枠を兼ねる。従って、高地盤側型枠の施工を省略し得るので、擁壁の工期を短縮するとともに、工事費を低廉化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の擁壁及びその施工方法によれば、擁壁の各構成要素を一体化し、高地盤の土圧に抗する耐力を擁壁全体として効果的且つ長期に発揮するとともに、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減し、しかも、擁壁の転倒を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の擁壁及びその施工方法によれば、矢板及び型枠の少なくとも一方を省略して、擁壁の工期を短縮し且つ工事費を低廉化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の好適な実施形態において、壁体のコンクリートは、矢板及び型枠の間の領域に充填されるだけではなく、上記支柱の内部中空域にも同時に充填される。コンクリートを充填した支柱は、中空鋼材とコンクリートとの相互拘束効果（コンファインド効果）により、高い軸圧縮耐力、曲げ耐力及び変形性能を発揮する。例えば、中空鋼材の局部座屈が充填コンクリートによって抑制され、その靱性が向上するとともに、充填コンクリートの剛性が中空鋼材に付加され、支柱全体の剛性が向上する。更には、充填コンクリートによって、鋼材内部の防錆効果が得られる。
【００２１】
好ましくは、上記支柱は、下端部を板体等で予め閉塞した鋼管からなる。下端部の閉塞により、地中埋入時に土砂が鋼管内に進入するのを防止することができる。所望により、鋼管は、地中埋入を推進する掘削刃を先端部（下端部）に備えた回転貫入式の鋼製埋設杭からなる。
【００２２】
更に好ましくは、壁体下部の断面を拡大してなる布基礎又は地中梁が、壁体下部に形成される。布基礎又は地中梁は、壁体に沿って連続し、支柱は、布基礎又は地中梁を垂直に貫通する。
【００２３】
好適には、上記スペーサは、上記支柱に固着した鋼材からなる。高地盤の土圧は、矢板及びスペーサ用鋼材を介して、少なくとも部分的に支柱に伝達し、支柱によって支持される。支柱は、地盤側圧を支持する矢板の支保工として機能するので、矢板のための支保工の施工を省略し又は簡略化することができる。所望により、鉄筋挿通孔がスペーサ用鋼材又は支柱鋼管に形成され、壁体の配筋を構成する鉄筋は、鋼材又は支柱の鉄筋挿通孔を貫通する。
【００２４】
好ましくは、鋼管の直径は、コンクリート充填時の施工性を考慮し、１５０ｍｍ以上の寸法に設定される。好適には、壁体の壁厚は、２００ｍｍ以上の寸法に設定される。構造計算上、壁体の壁厚に比べて鋼管の直径が過大な場合には、鋼管を埋設する壁体部分の断面を局所的に拡大しても良い。
【実施例１】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の擁壁の基本構成を示す横断面図であり、図２は、擁壁の側面側及び正面側の部分立面図である。また、図３は、図１のＩ−Ｉ線、II−II線及びIII−III線における断面図である。
【００２７】
図１に示す如く、擁壁１は、高地盤ＨＧの地形に相応した平面形態に配置され、左右の端部が高地盤ＨＧ側に屈曲している。擁壁１は、高地盤ＨＧを囲み、低地盤ＬＧ側への高地盤ＨＧの崩壊又は崩落を阻止する。
【００２８】
擁壁１は、壁芯方向に所定間隔を隔てて配置された円形断面の鋼製垂直支柱２と、鉄筋コンクリート構造の壁体３とから構成される。支柱２の上部は、壁体３内に埋設され、支柱２の下部は、地中に貫入する。壁体３の下部は、断面が拡大され、断面拡大部分は、擁壁１の壁芯に沿って壁長方向に延びる鉄筋コンクリート構造の布基礎又は地中梁４（以下、「布基礎等４」という。）を構成する。布基礎等４は、壁体３の基礎を構成するとともに、支柱２を相互連結するように機能する。
【００２９】
支柱２、壁体３及び布基礎等４は、高地盤ＨＧの土圧に耐える一体的な土留め壁を構成する。支柱２の下端部は、支持層Ｓに達する。擁壁１に作用する土圧、地震力等の鉛直荷重及び水平荷重と、擁壁１の自重とは、擁壁１と地盤Ｇとの間に作用する摩擦力、布基礎等４が接地する地盤Ｇの地盤耐力、支柱２の地中部分と地盤Ｇとの摩擦力、更には、支柱２に対する支持層Ｓの支持力によって支持される。
【００３０】
図１に示す如く、擁壁１の屈曲部には、所望により、コンクリート増打ち等のフカシ部５が形成される。図３（Ｃ）に示す如く、低地盤ＬＧの地盤面に高低差が生じる場合には、低地盤ＬＧの地盤面に相応するように布基礎等４のレベルを段階的又は連続的に変化させることが望ましい。
【００３１】
図４は、擁壁１の断面構造を示す縦断面図、IV−IV線断面図及び支柱部分拡大断面図である。
【００３２】
支柱２は、均一な円形断面の鋼管からなり、支柱２の下部（杭部分２ａ）は、地中に埋入される。支柱２の下端部は、好ましくは、Ｎ値１０以上の支持層Ｓに達する。支柱２の下端開口は、円形盲板６によって閉塞される。支柱２の上部（立柱部分２ｂ）は、概ね高地盤Ｇの地盤面のレベルまで低地盤ＬＧから上方に突出する。支柱２の内部中空域には、コンクリート８が充填される。支柱２を構成する鋼管の直径は、好ましくは、１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲に設定される。コンリクリート充填の施工性を考慮し、鋼管の直径を１５０mm以上に設定することが望ましい。本例では、鋼管の直径は、約１７０mmに設定されている。
【００３３】
壁体３は、縦横の壁筋３ａを配筋した鉄筋コンクリート構造の壁体からなる。壁体３の壁厚は、好ましくは、２５０mm〜７５０ｍｍの範囲に設定される。本例では、壁体３の壁厚は、４００mmに設定されている。壁筋３ａとして、Ｄ１０〜Ｄ２５程度の汎用の異形鉄筋が使用され、壁筋間隔は、１００mm〜３００mm程度に設定される。本例では、壁筋３ａとして、Ｄ１３の異形鉄筋が使用され、壁筋３ａの間隔は、２５０mm に設定されている。壁筋３ａを構成する縦筋は、布基礎等４内に延び、布基礎等４のコンクリートに定着する。
【００３４】
矢板１０が、壁体３の裏面側の土壌に埋め殺される。矢板１０は、コンクリート矢板（ＰＣ矢板）、木矢板、鋼矢板等の任意の矢板からなる。矢板１０は、地盤Ｇの土留め用面材として使用されるとともに、壁体３及び布基礎４のコンクリート打設用型枠として使用される。所望により、透水マット等を適所に配置しても良い。
【００３５】
布基礎等４は、壁芯方向に延びる主筋４ａと、主筋４ａを囲むスタラップ筋４ｂとを配筋した鉄筋コンクリート構造の梁型部材からなり、布基礎等４の下面は、捨てコンクリート及び採石等によって整地した掘削地盤面に接地する。主筋４ａとして、Ｄ１３〜Ｄ２５程度の汎用の異形鉄筋を使用し、スタラップ筋４ｂとして、Ｄ１０〜Ｄ１３程度の汎用の異形鉄筋を使用することができる。本例では、主筋４ａ及びスタラップ筋４ｂとして、いずれもＤ１３の異形鉄筋が使用されている。布基礎等４の幅Ｗは、一般には、４００〜１０００ｍｍ程度に設定され、本例では、５００mmに設定されている。布基礎等４の高さＤは、一般には、２００〜６００ｍｍ程度に設定され、本例では、２５０mmに設定されている。
【００３６】
かくして、壁体３及び布基礎等４は、一体的な鉄筋コンクリート構造体を構成し、布基礎等４の幅Ｗは、従来の擁壁におけるフーチングの幅（奥行）と比べ、遥かに小さい寸法に設定される。
【００３７】
図５〜図１０は、擁壁１の施工方法を示す縦断面図である。
【００３８】
図５には、擁壁１の全施工工程が概略的に示されている。
【００３９】
図５（Ａ）に示す如く、既存の地盤Ｇは、高地盤ＨＧ及び低地盤ＬＧの間に傾斜地盤ＭＧを有し、傾斜地盤ＭＧは、比較的急勾配の法面（傾斜面）を形成している。オーガ併用の杭打ち機等によって、杭孔が削孔され、鋼管杭１５が地盤に圧入される。図６に示すように、鋼管杭１５は、その先端部６が支持層Ｓに若干喰込む位置まで地中に埋入され、垂直な支柱２が土中に形成される。鋼管杭１５の杭頭は、その頂面開口を開放した状態で高地盤ＨＧの地盤面から僅かに上方に突出し、或いは、高地盤ＨＧの地盤面と同等のレベルに位置する。鋼管杭１５として、図５（Ａ）に示すように先端部に掘削刃（先端スクリュー）１６を備えた回転貫入式の埋設杭を使用し、鋼管杭１５をパイルドライバ等の重機によって施工しても良い。
【００４０】
杭打ち機は、鋼管杭１５の外径よりも若干大きい内径を有する杭孔２ｃ（図６に破線で示す）を形成しても良い。これにより、長尺のスペーサ用鋼材２０（図５（Ｂ））を比較的容易に土中に圧入可能又は挿入可能な脆弱土壌又は間隙が、支柱２廻りに形成される。
【００４１】
スペーサ用鋼材２０は、図５（Ｂ）に示す如く、高地盤ＨＧの地盤面から支柱２に近接して土中に圧入される。更に、山留め用矢板１０が、図５（Ｃ）に示す如く、支柱２から所定間隔を隔てた位置において高地盤ＨＧの地盤面から地盤Ｇに圧入される。鋼材２０及び矢板１０を地盤Ｇに圧入した状態が図７に示されている。鋼材２０には、鉄筋（水平配筋）を挿通可能な複数の円形孔２３が予め穿孔されている。なお、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）には、矢板１０を地盤Ｇに圧入した後に鋼材２０を地盤Ｇに圧入する工程が示されているが、矢板１０を地盤Ｇに圧入した後に鋼材２０を地盤Ｇに圧入しても良い。
【００４２】
傾斜地盤ＭＧが低地盤ＬＧの側から掘削され、支柱２、矢板１０及び鋼材２０は、図５（Ｄ）に示すように低地盤ＬＧ側に露出する。傾斜地盤ＭＧは、矢板１０の土留め効果によって比較的容易に掘削することができる。容易に理解し得るように、擁壁１の施工においては、従来の擁壁施工方法と異なり、フーチング施工のために高地盤ＨＧを大きく掘削することを要しない。
【００４３】
図８には、傾斜地盤ＭＧを掘削して矢板１０及び鋼材２０を露出させた状態が示されている。矢板１０及び鋼材２０の頂部は、支柱２の頂部から所定寸法だけ上方に突出する。低地盤ＬＧの地盤面は、矢板１０及び鋼材２０の下端部が低地盤ＬＧ側に露出するように溝状に掘削される。矢板１０に沿って掘削した溝の底部は、捨てコンクリート及び採石等によって整地される。
【００４４】
図９は、鋼材２０の構造を部分拡大して示す縦断面図及び横断面図である。
【００４５】
鋼材２０は、ウェブ部分２１及びフランジ部分２２を有するＣＴ形鋼材（カットティー形鋼材）からなる。壁筋３ａ（仮想線で示す）を挿通可能な複数の円形孔２３が、所定間隔を隔ててウェブ部分２１に穿孔されており、円形孔２３の間隔は、壁筋３ａの間隔と一致するように設定されている。
【００４６】
ウェブ部分２１及び支柱２は、スミ肉溶接等の固着手段２５によって一体的に接合される。他方、矢板１０に接するフランジ部分２２の面は、矢板１０に作用する土圧Ｐによって矢板１０から受圧するので、矢板１０及びフランジ部分２２は、実質的に一体化する。所望により、任意の固着手段によって矢板１０及びフランジ部分２２を一体的に接合しても良い。
【００４７】
図１０に示す如く、壁体３及び布基礎等４の壁筋３ａ、主筋４ａ及びスタラップ筋４ｂが配筋され、コンクリート工事用の型枠９が低地盤側に建込まれる。水平方向の壁筋(横筋)３ａは、鋼材２０の円形孔２３（図９）に挿通される。所望により、図９に破線で示す如く、コンクリートとの付着強度を増大するスタッド又は垂直リブ等の突出部材２７を支柱２に取付け又は形成し、或いは、補強用鉄筋２８を垂直又はフープ状に支柱２廻りに配筋しても良い。
【００４８】
図５（Ｅ）に示すように配筋・型枠の施工が完了した後、流動状態のコンクリート８が支柱２の上方から型枠９及び矢板１０の間に流し込まれる。コンクリート８は、型枠９及び矢板１０の間に充填されるのみならず、支柱２の頂部開口を介して支柱２内に流入し、支柱２の内部中空域に充填される。
【００４９】
コンクリート８の硬化後に型枠９を解体し、掘削土を布基礎等４廻りに埋戻すことにより、図４及び図５（Ｆ）に示すように擁壁１が完成する。なお、矢板１０は、地盤Ｇに埋め殺される。
【００５０】
図１１は、スペーサ用鋼材２０の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【００５１】
図１１に示すスペーサ用鋼材２０は、平板状鋼材又は鋼製フラットバーからなり、溶接等の固着手段２５によって支柱２に一体的に接合される。壁筋貫通用の円形孔２３は、所定間隔を隔てて支柱２の管壁に穿孔される。円形孔２３の間隔は、壁筋３ａの間隔と一致するように設定される。
【００５２】
図１２は、スペーサ用鋼材２０の他の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【００５３】
図１２に示すスペーサ用鋼材２０は、垂直方向に延びる棒鋼３０と、水平方向に延びる等辺山形鋼（アングル形鋼）３１とから構成される。棒鋼３０は、溶接等の固着手段３５によって支柱２に一体的に接合される。山型鋼３１は、一方の辺部分が溶接等の固着手段３６によって棒鋼３０に一体的に接合され、他方の辺部分が、矢板１０に接する。
【００５４】
山形鋼３１は、土圧Ｐによって矢板１０から受圧するので、矢板１０及び山形鋼３１は、実質的に一体化する。山形鋼３１として、５０mm×５０mm以上の寸法のものを好ましく使用し得る。所望により、任意の固着手段によって矢板１０及びフランジ部分２２を一体的に接合しても良い。必要に応じて、壁筋３ａの縦筋（仮想線で示す）を挿通可能な複数の円形孔３３が、所定間隔を隔てて山形鋼３１に穿孔される。円形孔３３の間隔は、壁筋（縦筋）３ａの間隔と一致するように設定される。
【００５５】
以上説明した如く、上記構成の擁壁１によれば、擁壁１の自重及び荷重の多くは、支柱２によって支持層Ｓに伝達することから、従来のような大型フーチングの施工を省略することができ、しかも、施工中の高地盤ＨＧの崩壊は、矢板２０の土留め効果によって阻止される。従って、掘削範囲を最小限の範囲に制限し、掘削土、廃土及び埋戻し土の量を削減することができる。壁体３及び布基礎等４は、支柱２を相互連結し、擁壁１の剛性を全体的に向上させるとともに、高地盤ＨＧの土圧に耐える一体的な擁壁として働く。
【００５６】
殊に、上記擁壁１においては、擁壁１に作用する水平荷重（土圧及び地震力等）の支持に支持層Ｓの支持力を利用するので、地震時に地盤の液状化が生じ得る軟弱地盤に本発明の擁壁１を構築した場合、従来の擁壁では達成し得なかった高い耐震性が得られるであろう。
【００５７】
また、上記構成の擁壁１によれば、矢板１０は、高地盤側のコンクリート型枠を兼ねる。従って、コンクリート８を施工するための高地盤側型枠の施工を省略することができる。かくして、擁壁１の工期を短縮するとともに、工事費をかなり低減することができる。
【００５８】
更に、高地盤ＨＧの土圧Ｐは、矢板１０及びスペーサ用鋼材２０を介して、少なくとも部分的に支柱２に伝達し、支柱２によって支持される。従って、支柱２は、地盤側圧を支持する矢板１０の支保工として機能するので、矢板１０のための支保工の施工を省略し又は簡略化することができる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。
【００６０】
本発明の擁壁は、直線的な擁壁に限定されるものではなく、湾曲した擁壁や、角度をなして複雑に屈曲する擁壁等の各種形態の擁壁として施工することができる。
【００６１】
また、擁壁には、水抜孔等を適所に配設しても良い。
【００６２】
更に、上記実施例では、円形断面の鋼管を支柱として使用したが、方形、多角形又は楕円形等の断面の鋼管を上記支柱として使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、崖、急傾斜地又は水路等に施工される擁壁に適用される。本発明の擁壁は、大型フーチングの施工を必要とせず、しかも、施工中の地盤崩壊を矢板の土留め効果によって阻止するので、擁壁の施工性は、大きく改善する。また、本発明によれば、矢板は、コンクリート打設用の高地盤側型枠を兼ねる。従って、本発明は、工期短縮及び工事費低減を図る上で有利である。更に、本発明によれば、従来の擁壁では施工困難であった地盤に垂直な擁壁を施工することが可能となる。加えて、地震時に地盤の液状化が生じ得る軟弱地盤に本発明の擁壁を施工した場合、従来の擁壁では達成し得なかった高い耐震性が得られるので、本発明の有益性は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の擁壁の基本構成を例示する横断面図である。
【図２】図１に示す擁壁の側面側及び正面側の部分立面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線、II−II線及びIII−III線における断面図である。
【図４】擁壁の断面構造を示す縦断面図、IV−IV線断面図及び支柱部分拡大断面図である。
【図５】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、擁壁の全施工工程が概略的に示されている。
【図６】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、支柱施工工程が示されている。
【図７】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、矢板・スペーサ施工工程が示されている。
【図８】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、掘削工程が示されている。
【図９】スペーサ用鋼材の構造を部分拡大して示す縦断面図及び横断面図である。
【図１０】擁壁の施工方法を示す縦断面図であり、配筋・型枠工程が示されている。
【図１１】スペーサ用鋼材の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【図１２】スペーサ用鋼材の他の変形例を示す縦断面図及び横断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 擁壁
２ 支柱
３ 壁体
４ 布基礎等（布基礎又は地中梁）
２ａ 杭部分
２ｂ 立柱部分
１０ 矢板
２０ スペーサ用鋼材
ＨＧ 高地盤
ＬＧ 低地盤
ＭＧ 傾斜地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁において、
所定の耐力を有する地盤の支持層に支持された杭部分と、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分とを一体化した中空の鋼製支柱と、
該鋼製支柱の高地盤側に埋入し且つコンクリート打設用型枠として使用される矢板と、
前記支柱及び矢板の間の間隔を保持するように前記鋼製支柱と前記矢板との間に介挿したスペーサと、
複数の前記立柱部分及び前記スペーサを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体とを備え、
前記支柱は、擁壁の壁芯方向に間隔を隔てて配置されたことを特徴とする擁壁。
【請求項２】
前記支柱の内部中空域にコンクリートを充填したことを特徴とする請求項１に記載の擁壁。
【請求項３】
前記スペーサは、前記支柱に固着した鋼材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の擁壁。
【請求項４】
前記壁体の下部は、布基礎又は地中梁を構成し、該布基礎又は地中梁は、前記壁体に沿って連続し、前記支柱は、前記布基礎又は地中梁を貫通することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の擁壁。
【請求項５】
高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁の施工方法において、
壁芯方向に間隔を隔てて複数の鋼管を前記高地盤に埋入し、前記鋼管の下端部を地盤の支持層に到達せしめ、前記鋼管によって複数の中空支柱を形成する支柱施工工程と、
コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板と、支柱及び矢板の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材とを前記支柱の近傍で前記高地盤に埋入する矢板・スペーサ施工工程と、
前記矢板の低地盤側の土壌を撤去し、前記擁壁の壁体の配筋を施工するとともに、前記支柱の低地盤側に型枠を建込む配筋・型枠工程と、
前記型枠の上部から前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設し、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分と前記スペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体を構築するコンクリート打設工程とを有することを特徴とする擁壁の施工方法。
【請求項６】
前記コンクリート打設工程において前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設するとき、前記支柱の内部中空域にコンクリートを同時に充填することを特徴とする請求項５に記載の施工方法。
【請求項７】
前記スペーサ用鋼材又は前記鋼管は、壁体の配筋を構成する鉄筋が前記鋼材又は鋼管を貫通するための鉄筋挿通孔を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の施工方法。
【請求項１】
高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁において、
所定の耐力を有する地盤の支持層に支持された杭部分と、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分とを一体化した中空の鋼製支柱と、
該鋼製支柱の高地盤側に埋入し且つコンクリート打設用型枠として使用される矢板と、
前記支柱及び矢板の間の間隔を保持するように前記鋼製支柱と前記矢板との間に介挿したスペーサと、
複数の前記立柱部分及び前記スペーサを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体とを備え、
前記支柱は、擁壁の壁芯方向に間隔を隔てて配置されたことを特徴とする擁壁。
【請求項２】
前記支柱の内部中空域にコンクリートを充填したことを特徴とする請求項１に記載の擁壁。
【請求項３】
前記スペーサは、前記支柱に固着した鋼材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の擁壁。
【請求項４】
前記壁体の下部は、布基礎又は地中梁を構成し、該布基礎又は地中梁は、前記壁体に沿って連続し、前記支柱は、前記布基礎又は地中梁を貫通することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の擁壁。
【請求項５】
高地盤の土圧を支持し、高地盤の崩壊を阻止する擁壁の施工方法において、
壁芯方向に間隔を隔てて複数の鋼管を前記高地盤に埋入し、前記鋼管の下端部を地盤の支持層に到達せしめ、前記鋼管によって複数の中空支柱を形成する支柱施工工程と、
コンクリート打設用型枠として使用可能な矢板と、支柱及び矢板の間の間隔を保持するスペーサ用鋼材とを前記支柱の近傍で前記高地盤に埋入する矢板・スペーサ施工工程と、
前記矢板の低地盤側の土壌を撤去し、前記擁壁の壁体の配筋を施工するとともに、前記支柱の低地盤側に型枠を建込む配筋・型枠工程と、
前記型枠の上部から前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設し、低地盤の地盤面から上方に延びる立柱部分と前記スペーサ用鋼材とを埋め込んだ鉄筋コンクリート構造の壁体を構築するコンクリート打設工程とを有することを特徴とする擁壁の施工方法。
【請求項６】
前記コンクリート打設工程において前記矢板及び型枠の間にコンクリートを打設するとき、前記支柱の内部中空域にコンクリートを同時に充填することを特徴とする請求項５に記載の施工方法。
【請求項７】
前記スペーサ用鋼材又は前記鋼管は、壁体の配筋を構成する鉄筋が前記鋼材又は鋼管を貫通するための鉄筋挿通孔を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の施工方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３０８８７６（Ｐ２００７−３０８８７６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３６０７１（Ｐ２００６−１３６０７１）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（５０５１３２７９２）有限会社カヌカデザイン (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（５０５１３２７９２）有限会社カヌカデザイン (7)
【Ｆターム（参考）】
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