構造物の浮き上がり防止構造およびその構築方法
【課題】 地中の構造物を構築する際に必要となる設備を利用して構造物の浮き上がり防止対策のコストを低減することが可能な構造物の浮き上がり防止構造を提供する。
【解決手段】 地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物１が浮き上がることを防止するために、地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁２で囲むと共に、この地中連続壁２をジョイント筋３により構造物１と一体化する。被圧水が構造物１の下方に回り込んで構造物を浮き上がらせることを防止するために、地中連続壁２は被圧水が進入しない岩盤に達するように設ける。
【解決手段】 地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物１が浮き上がることを防止するために、地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁２で囲むと共に、この地中連続壁２をジョイント筋３により構造物１と一体化する。被圧水が構造物１の下方に回り込んで構造物を浮き上がらせることを防止するために、地中連続壁２は被圧水が進入しない岩盤に達するように設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを有効に抑えることが可能な構造物の浮き上がり防止構造とその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示されるように、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物１、例えば、地盤中に埋設された埋設部分１ａに変電所が設けられ、地上階１ｂを事務所として利用するような構造物にあっては、構造物１の埋設部分１ａの底部に地盤内部の地下水の浮力が作用し、この浮力により構造物１が浮き上がってしまう問題が発生している。
【０００３】
このため、このような地下水を含む地盤中に構造物１を建設する場合には、地中連続壁２を構造物の施工予定地の周囲に打設し、また、通常は、構造物１の荷重が、構造物１の埋設部分１ａに作用する浮力を上回るため、構造物１が浮き上がることはないが、図３に示されるように、埋設部分１ａを残したまま地上階１ｂを取り壊して建て替えるような場合には、地上階１ｂ部分が除去された段階で、浮力に打ち勝つだけの重量が確保されなくなり、構造物１の埋設部分１ａが浮き上がってしまう不都合がある。また、このような不都合は、予め地中にのみ駐車場や地下道などを施設する構造物においても、自身の重量が十分に確保されていないと同様に生じるものである。
【０００４】
そこで、従来においては、このような地中構造物の浮き上がりに対処するために、例えば、下記の特許文献１に示されるように、地中構造物が周囲地盤の液状化現象により浮き上がることを防止するために、遮蔽壁を構造物の周囲に構築するようにした構成や、特許文献２に示されるように、地中構造物の周囲に止水壁を設け、地中構造物の浮き上がりを回避するようにした構成、特許文献３に示されるように、地中連続壁に拡幅リングを設けて浮き上がりを防止するようにした構成などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００１−３１７０６８号公報
【特許文献２】特開平５−２８７７６７号公報
【特許文献３】特開２００３−２００９８号公報
【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、上述したいずれの技術も、地中構造物の浮き上がり防止のために、新たな地中壁の構築や拡幅リング等の構造を形成する必要があり、浮き上がり防止対策に必要なコストがかかる不都合がある。
【０００７】
そこで、本発明においては、地中の構造物を構築する際に必要となる設備を利用することで上述した不都合を回避し、浮き上がり防止対策のコストを低減することが可能な構造物の浮き上がり防止構造およびその構築方法を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、この発明に係る構造物の浮き上がり防止構造は、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための構造であって、前記構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化したことを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
地中連続壁は、地中構造物を構築する場合の止水や土留めのために構造物の施工予定地の周囲に予め設けられるものであるので、この地中連続壁を構造物にジョイント筋によって一体化すれば、地中構造物の重量に地中構造物の重量が加えられる。このため、地中の構造物に作用する浮力に対抗することが可能となり、構造物の浮き上がりを防止することが可能となる。
【００１０】
ここで、地中連続壁は、地中構造物を構築するために地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する際の掘削底面の盤ぶくれや被圧水の大量自噴を防止するために、被圧水が進入しない岩盤などの非液状化地盤に達するように設けることが好ましい（請求項２）。
【００１１】
また、上述の構造物の浮き上がり防止構造は、地中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程とを少なくとも経て構築するようにしてもよい（請求項３）。
【００１２】
このような方法によれば、地中連続壁に設けられたジョイント筋を構造物の施工時に仮設支持部材として利用することができるので、構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、請求項１に係る発明によれば、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がり防止構造を、構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化して地中連続壁の重量を構造物の重量に加算するようにしたので、浮き上がり防止機構を構築するために新たな設備や構造を設ける必要がなく、コストをかけずに構造物の浮き上がり防止を図ることが可能になる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、地中連続壁が非液状化地盤にまで達するように設けられるので、地中に被圧水の層があっても、その層を地中連続壁によって確実に遮蔽することが可能となり、被圧水による掘削底面の盤ぶくれや、被圧水の大量自噴を防止することが可能となる。
【００１５】
さらに、請求項３に係る発明によれば、上述した構造物の浮き上がり防止機構が、少なくとも、地中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程とにより構築されるので、地中連続壁に設けられたジョイント筋を構造物の施工時の仮設支持部材として使用することが可能となり、構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１において、本発明にかかる構造物１の浮き上がり防止構造が示され、この浮き上がり防止構造は、地盤中に埋設された埋設部分１ａの側壁周囲全体を囲むように設けられた地中連続壁２をジョイント筋３により埋設部分１ａの側壁に一体化することにより構成されている。
【００１８】
地中連続壁２は、構造物１の施設箇所を囲むように設けられ、上端は地盤の地表面（ＧＬ）にほぼ一致させ、下端は、被圧水が進入しない非液状化地盤である例えば岩盤４に達するように延設されている。この地中連続壁２は、内側に構築される構造物１の外形に合わせて形成されるもので、例えば、構造物１が円柱形状であれば断面円筒状に形成され、構造物１が直方体状であれば断面矩形状に形成される。したがって、地中連続壁２で囲まれた内側には、被圧水が浸入しない閉空間が形成され、この閉空間に構造物１の埋設部分１ａが施設されるようになっている。
【００１９】
そして、地中連続壁２と構造物１の埋設部分１ａの側壁とは対峙して設けられ、地中連続壁２に内側へ突出するジョイント筋３を設け、このジョイント筋３により、地中連続壁２を構造物１の埋設部分１ａの外側壁に結合させている。
【００２０】
したがって、地中に埋設された構造物１の埋設部分１ａには、浮力が作用するが、構造物１の埋設部分１ａにはジョイント筋３により地中連続壁２が一体化しているので、構造物１には地中連続壁２の重量が加算されることになり、浮力によって構造物１が浮き上がることがなくなる。また、地中連続壁２は、岩盤４に達するように設けられているので、岩盤４の上方で被圧水が存在する場合でも、この被圧水が地中連続壁２の下方を通って進入することを防ぐことが可能となり、地中連続壁２の内側の掘削底面の盤ぶくれや、被圧水の大量自噴を防止することが可能となる。尚、地中連続壁２の構造物１よりも下方へ延びる部分は、切断されてしまうこともあるが、少なくとも埋設部分１ａの側壁にはジョイント筋３で結合した部分が残るので、重量不足を回避することが可能となる。
【００２１】
以上の浮き上がり防止機構は、例えば、構造物の施工予定地の周囲に地中連続壁２を打設して止水及び土留めを行ない、しかる後に、地中連続壁２の内側を所定の深さまで掘削して掘削された範囲で地中連続壁２にジョイント筋３を付設し、その後、構造物１の側壁を形成すると共に地中連続壁２と構造物１の側壁とを前記ジョイント筋３により一体化して構築すればよく、逆打工法にて地中の構造物を地表側から順次構築していく場合には、上述したジョイント筋３の付設工程から構造物１の側壁と地中連続壁２とを一体化する工程を地表側から順次掘削して繰り返し行なえばよい。
【００２２】
このような工法を採用することで、地中連続壁２に設けられたジョイント筋３を構造物１の施工時に鉄筋などの仮設支持部材として使用することが可能となり、地中構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【００２３】
尚、上述の構成は、構造物１の一部を地中に埋設するような構造物、例えば、将来的に地上部分を建て替えるために除去するような構造物に対しても、駐車場や地下道などのように、地中の構築のみを予定している構造物に対しても、浮き上がりを防止するために適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係る構造物の浮き上がり防止構造を示す断面図である。
【図２】図２は、従来の構造物の施工状態を示す断面図である。
【図３】図３は、図２の構造物の地上階を除去した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 構造物
１ａ 埋設部分
２ 地中連続壁
３ ジョイント筋
４ 岩盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを有効に抑えることが可能な構造物の浮き上がり防止構造とその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示されるように、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物１、例えば、地盤中に埋設された埋設部分１ａに変電所が設けられ、地上階１ｂを事務所として利用するような構造物にあっては、構造物１の埋設部分１ａの底部に地盤内部の地下水の浮力が作用し、この浮力により構造物１が浮き上がってしまう問題が発生している。
【０００３】
このため、このような地下水を含む地盤中に構造物１を建設する場合には、地中連続壁２を構造物の施工予定地の周囲に打設し、また、通常は、構造物１の荷重が、構造物１の埋設部分１ａに作用する浮力を上回るため、構造物１が浮き上がることはないが、図３に示されるように、埋設部分１ａを残したまま地上階１ｂを取り壊して建て替えるような場合には、地上階１ｂ部分が除去された段階で、浮力に打ち勝つだけの重量が確保されなくなり、構造物１の埋設部分１ａが浮き上がってしまう不都合がある。また、このような不都合は、予め地中にのみ駐車場や地下道などを施設する構造物においても、自身の重量が十分に確保されていないと同様に生じるものである。
【０００４】
そこで、従来においては、このような地中構造物の浮き上がりに対処するために、例えば、下記の特許文献１に示されるように、地中構造物が周囲地盤の液状化現象により浮き上がることを防止するために、遮蔽壁を構造物の周囲に構築するようにした構成や、特許文献２に示されるように、地中構造物の周囲に止水壁を設け、地中構造物の浮き上がりを回避するようにした構成、特許文献３に示されるように、地中連続壁に拡幅リングを設けて浮き上がりを防止するようにした構成などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００１−３１７０６８号公報
【特許文献２】特開平５−２８７７６７号公報
【特許文献３】特開２００３−２００９８号公報
【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、上述したいずれの技術も、地中構造物の浮き上がり防止のために、新たな地中壁の構築や拡幅リング等の構造を形成する必要があり、浮き上がり防止対策に必要なコストがかかる不都合がある。
【０００７】
そこで、本発明においては、地中の構造物を構築する際に必要となる設備を利用することで上述した不都合を回避し、浮き上がり防止対策のコストを低減することが可能な構造物の浮き上がり防止構造およびその構築方法を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、この発明に係る構造物の浮き上がり防止構造は、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための構造であって、前記構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化したことを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
地中連続壁は、地中構造物を構築する場合の止水や土留めのために構造物の施工予定地の周囲に予め設けられるものであるので、この地中連続壁を構造物にジョイント筋によって一体化すれば、地中構造物の重量に地中構造物の重量が加えられる。このため、地中の構造物に作用する浮力に対抗することが可能となり、構造物の浮き上がりを防止することが可能となる。
【００１０】
ここで、地中連続壁は、地中構造物を構築するために地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する際の掘削底面の盤ぶくれや被圧水の大量自噴を防止するために、被圧水が進入しない岩盤などの非液状化地盤に達するように設けることが好ましい（請求項２）。
【００１１】
また、上述の構造物の浮き上がり防止構造は、地中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程とを少なくとも経て構築するようにしてもよい（請求項３）。
【００１２】
このような方法によれば、地中連続壁に設けられたジョイント筋を構造物の施工時に仮設支持部材として利用することができるので、構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、請求項１に係る発明によれば、地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がり防止構造を、構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化して地中連続壁の重量を構造物の重量に加算するようにしたので、浮き上がり防止機構を構築するために新たな設備や構造を設ける必要がなく、コストをかけずに構造物の浮き上がり防止を図ることが可能になる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、地中連続壁が非液状化地盤にまで達するように設けられるので、地中に被圧水の層があっても、その層を地中連続壁によって確実に遮蔽することが可能となり、被圧水による掘削底面の盤ぶくれや、被圧水の大量自噴を防止することが可能となる。
【００１５】
さらに、請求項３に係る発明によれば、上述した構造物の浮き上がり防止機構が、少なくとも、地中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程とにより構築されるので、地中連続壁に設けられたジョイント筋を構造物の施工時の仮設支持部材として使用することが可能となり、構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１において、本発明にかかる構造物１の浮き上がり防止構造が示され、この浮き上がり防止構造は、地盤中に埋設された埋設部分１ａの側壁周囲全体を囲むように設けられた地中連続壁２をジョイント筋３により埋設部分１ａの側壁に一体化することにより構成されている。
【００１８】
地中連続壁２は、構造物１の施設箇所を囲むように設けられ、上端は地盤の地表面（ＧＬ）にほぼ一致させ、下端は、被圧水が進入しない非液状化地盤である例えば岩盤４に達するように延設されている。この地中連続壁２は、内側に構築される構造物１の外形に合わせて形成されるもので、例えば、構造物１が円柱形状であれば断面円筒状に形成され、構造物１が直方体状であれば断面矩形状に形成される。したがって、地中連続壁２で囲まれた内側には、被圧水が浸入しない閉空間が形成され、この閉空間に構造物１の埋設部分１ａが施設されるようになっている。
【００１９】
そして、地中連続壁２と構造物１の埋設部分１ａの側壁とは対峙して設けられ、地中連続壁２に内側へ突出するジョイント筋３を設け、このジョイント筋３により、地中連続壁２を構造物１の埋設部分１ａの外側壁に結合させている。
【００２０】
したがって、地中に埋設された構造物１の埋設部分１ａには、浮力が作用するが、構造物１の埋設部分１ａにはジョイント筋３により地中連続壁２が一体化しているので、構造物１には地中連続壁２の重量が加算されることになり、浮力によって構造物１が浮き上がることがなくなる。また、地中連続壁２は、岩盤４に達するように設けられているので、岩盤４の上方で被圧水が存在する場合でも、この被圧水が地中連続壁２の下方を通って進入することを防ぐことが可能となり、地中連続壁２の内側の掘削底面の盤ぶくれや、被圧水の大量自噴を防止することが可能となる。尚、地中連続壁２の構造物１よりも下方へ延びる部分は、切断されてしまうこともあるが、少なくとも埋設部分１ａの側壁にはジョイント筋３で結合した部分が残るので、重量不足を回避することが可能となる。
【００２１】
以上の浮き上がり防止機構は、例えば、構造物の施工予定地の周囲に地中連続壁２を打設して止水及び土留めを行ない、しかる後に、地中連続壁２の内側を所定の深さまで掘削して掘削された範囲で地中連続壁２にジョイント筋３を付設し、その後、構造物１の側壁を形成すると共に地中連続壁２と構造物１の側壁とを前記ジョイント筋３により一体化して構築すればよく、逆打工法にて地中の構造物を地表側から順次構築していく場合には、上述したジョイント筋３の付設工程から構造物１の側壁と地中連続壁２とを一体化する工程を地表側から順次掘削して繰り返し行なえばよい。
【００２２】
このような工法を採用することで、地中連続壁２に設けられたジョイント筋３を構造物１の施工時に鉄筋などの仮設支持部材として使用することが可能となり、地中構造物の構築作業を容易にすることが可能となる。
【００２３】
尚、上述の構成は、構造物１の一部を地中に埋設するような構造物、例えば、将来的に地上部分を建て替えるために除去するような構造物に対しても、駐車場や地下道などのように、地中の構築のみを予定している構造物に対しても、浮き上がりを防止するために適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係る構造物の浮き上がり防止構造を示す断面図である。
【図２】図２は、従来の構造物の施工状態を示す断面図である。
【図３】図３は、図２の構造物の地上階を除去した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 構造物
１ａ 埋設部分
２ 地中連続壁
３ ジョイント筋
４ 岩盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止構造であって、
前記構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化したことを特徴とする構造物の浮き上がり防止構造。
【請求項２】
前記地中連続壁は、非液状化地盤にまで達するように設けられることを特徴とする請求項１記載の構造物の浮き上がり防止構造。
【請求項３】
地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止構造の構築方法において、
地盤中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、
前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、
掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、
前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程
とを含むことを特徴とする構造物の浮き上がり防止構造の構築方法。
【請求項１】
地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止構造であって、
前記構造物の地盤中に埋設された部分の側壁周囲全体を地中連続壁で囲むと共に、前記地中連続壁をジョイント筋により前記構造物と一体化したことを特徴とする構造物の浮き上がり防止構造。
【請求項２】
前記地中連続壁は、非液状化地盤にまで達するように設けられることを特徴とする請求項１記載の構造物の浮き上がり防止構造。
【請求項３】
地盤中に少なくとも一部が埋設された構造物の浮き上がりを防止するための浮き上がり防止構造の構築方法において、
地盤中に非液状化地盤に達するように地中連続壁を打設する工程と、
前記地中連続壁の内側を所定の深さまで掘削する工程と、
掘削された範囲で前記地中連続壁にジョイント筋を付設する工程と、
前記地中連続壁の内側に構造物の側壁を形成すると共に前記地中連続壁と前記構造物の側壁とを前記ジョイント筋により一体化する工程
とを含むことを特徴とする構造物の浮き上がり防止構造の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２９００３（Ｐ２００６−２９００３Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１２９８９（Ｐ２００４−２１２９８９）
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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