深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造
【課題】地山条件の変化に左右されることがない、大口径深礎の施工方法および大口径深礎の土留構造を提案する。
【解決手段】掘削孔２を掘り下げる一次掘削工程と、一次掘削工程により現れた孔壁面２ａに沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける一次吹付工程と、掘削孔２の底盤を掘り下げて第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、空間にリング支保工３を配置する支保工配置工程と、リング支保工３以浅の空間の孔壁面２ａに沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、空間内であってリング支保工３以浅の孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける二次吹付工程と、を備える深礎工用土留の構築方法およびこの構築方法により構築された深礎工用土留構造１。
【解決手段】掘削孔２を掘り下げる一次掘削工程と、一次掘削工程により現れた孔壁面２ａに沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける一次吹付工程と、掘削孔２の底盤を掘り下げて第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、空間にリング支保工３を配置する支保工配置工程と、リング支保工３以浅の空間の孔壁面２ａに沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、空間内であってリング支保工３以浅の孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける二次吹付工程と、を備える深礎工用土留の構築方法およびこの構築方法により構築された深礎工用土留構造１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
深礎工用土留構造は、坑口部（表層部）等の土砂層等や岩盤層等の地層に応じて決定する。
このような土留構造は、一般的に土砂層では掘削孔の孔壁に沿ってライナープレートを組み立てるライナープレート構造を採用し、岩盤区間では地山に打ち込まれたロックボルトと孔壁面に吹き付けられた吹付けコンクリートとにより構築された吹付け構造を採用している（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０３３６８２号公報
【特許文献２】特開平１１−３０３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、例えば土砂層と岩盤層との境界部近傍等の吹付け構造適用地盤において、局所的な脆弱箇所が掘削時に発覚する場合がある。
このような脆弱箇所を含む区間が発生した場合には、ライナープレート構造等に切り替えて土留構造を構築する必要がある。
【０００５】
しかしながら、深礎工における土留構造の変更は、当該深礎工を利用して構築される深礎杭の周面摩擦力に影響を及ぼす可能性がある。そのため、掘削時に発覚した脆弱箇所において土留構造を変更すると、上部工の設計や深礎杭の杭長、杭径等を見直す必要があった。故に、脆弱箇所を含む地盤における構造物の構築においては、深礎工の施工が完了するまで、上部工や杭の設計を決定することができない場合があった。
また、ライナープレート構造は、鋼材使用量が多いため、費用が高くなる。
【０００６】
本発明は、ライナープレート構造を適用すべき地盤にも、吹付け構造を適用すべき地盤にも適用することが可能な深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の深礎工用土留の構築方法は、掘削孔を掘り下げる一次掘削工程と、前記一次掘削工程により現れた孔壁面に沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける一次吹付工程と、前記掘削孔の底盤を掘り下げて前記第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、前記空間にリング支保工を配置する支保工配置工程と、前記リング支保工以浅の前記空間の孔壁面に沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、前記空間内であって前記リング支保工以浅の孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける二次吹付工程と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の深礎工用土留の構築方法は、掘削孔を掘り下げる掘削工程と、前記掘削孔の底部にリング支保工を配置する支保工配置工程と、前記掘削工程により現れた前記リング支保工以浅の孔壁面に沿って縦鉄筋を配筋する配筋工程と、前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける吹付工程と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる深礎工用土留の構築方法によれば、地山条件に左右されることなく、安定した土留構造を構築することが可能となる。そのため、想定外の地山状況に遭遇したような場合であっても、必要に応じて軽微な設計変更（例えば吹付け厚さの変更や配筋ピッチの変更等）を行うのみで、土留構造の変更することなく施工を進行させることが可能となる。その結果、上部工や深礎杭等の計画に対しても影響を及ぼし難くなる。
また、特殊な材料を使用することなく構築できるため、簡易かつ安価に構築することができる。
【００１０】
また、前記支保材配置工程において、前記リング支保工を上側に隣接する他のリング支保工に吊持させた状態で配置すれば、リング支保工の配置を簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の深礎工用土留構造は、掘削孔の孔壁面に沿って配設されたメッシュ筋と、上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工と、上下に隣り合う前記リング支保工同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋と、前記掘削孔の孔壁面に対して吹き付けられた吹付けコンクリートと、を備え、前記リング支保工がＨ形鋼により構成されており、前記縦鉄筋は、両端部がそれぞれ上下の前記リング支保工のフランジとウェブにより形成された凹部に挿入されていることを特徴としている。
【００１２】
かかる深礎工用土留構造によれば、安定した土留構造を安価に構築することが可能となる。また、地山との周面摩擦を考慮することができるため、当該深礎工用土留構造を利用して構築される基礎の形状を小さくすることが可能となり、経済的になる。
【００１３】
前記リング支保工の一方のフランジが前記吹付けコンクリートの表面から突出していれば、突出部分をシアキーとして利用することが可能となり、当該深礎工用土留構造を利用して構築される基礎と当該土留構造との一体化を図ることが可能となる。
また、施工時において、下側に配設されるリング支保工を配設する際に、上側に隣接する他のリング支保工の突出部分を利用することができるので、リング支保工の位置決めを簡易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造によれば、ライナープレート構造を適用すべき地盤にも、吹付け構造を適用すべき地盤にも適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の好適な実施の形態に係る深礎工用土留構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は同深礎工用土留構造の拡大断面図、（ｂ）は縦鉄筋とメッシュ筋を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は本実施の形態に係る深礎工用土留の構築方法の手順を示すフローチャート図、（ｂ）は他の実施の形態に係る深礎工用土留の構築方法の手順を示すフローチャート図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態の深礎工用土留の構築方法の各施工段階を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、図４に続く本実施の形態の深礎工用土留の構築方法の各施工段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態では、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、円筒状に形成された深礎工用土留構造１について説明する。
深礎工用土留構造１は、深礎工に使用される土留構造であって、地盤Ｇの掘削に伴い形成される。
【００１７】
深礎工用土留構造１は、図２（ａ）に示すように、地盤Ｇに形成された掘削孔２内において上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工３と、掘削孔２の孔壁面２ａに沿って配設されたメッシュ筋４と、上下に隣り合う前記リング支保工３同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋５，５，…と、掘削孔２の孔壁面２ａに対して吹き付けられた吹付けコンクリート６と、を備えて構成されている。
【００１８】
リング支保工３は、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、掘削孔２の周方向に連続するように環状に形成されたＨ形鋼により構成されている。本実施形態では、掘削孔２の深さ方向に対して、所定の間隔をあけて複数のリング支保工３，３，…を配置する。
【００１９】
リング支保工３は、Ｈ形鋼のフランジ３ａ，３ａが縦向き、ウェブ３ｂが横向きとなるように形成されており、一方（外側）のフランジ３ａが孔壁面２ａに沿った状態（平行あるいは当接した状態）で配設されている。
【００２０】
本実施形態では、リング支保工３と孔壁面２ａとの隙間の幅と、リング支保工３の厚み（幅寸法）との和が、吹付けコンクリート６の吹付け厚さよりも大きくなっているので、リング支保工３の他方（内側）のフランジ３ａは、吹付けコンクリート６の表面から突出した状態となる。
【００２１】
なお、リング支保工３の数やピッチ等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、リング支保工３を構成するＨ形鋼の断面寸法も適宜設定すればよい。
また、リング支保工３の平面形状は円形状に限定されるものではない。例えば、掘削孔２の平面形状に合わせて矩形状やその他の多角形状に形成されていてもよい。
【００２２】
メッシュ筋４は、図２（ｂ）に示すように、複数の縦メッシュ筋４ａ，４ａ，…と複数の横メッシュ筋４ｂ，４ｂ，…とを組み合わせることにより格子状に形成された部材である。
【００２３】
メッシュ筋４は、図２（ａ）に示すように、上下のリング支保工３，３の間に配置されており、上下の端部が、それぞれリング支保工３のフランジ３ａ，３ａとウェブ３ｂにより形成された凹部３ｃに挿入されている。なお、本実施形態では、メッシュ筋４の上下端がそれぞれ上下のリング支保工３のウェブ３ｂに当接している。
【００２４】
メッシュ筋４は、工場生産されたもの等の既製品を使用してもよいし、鉄筋を組み合わせることにより構成してもよい。また、メッシュ筋４を構成する縦メッシュ筋４ａおよび横メッシュ筋４ｂの鉄筋径等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
なお、本実施形態では、メッシュ筋４を上下２段に分割されたものを使用するものとし、掘削孔２の掘進に伴い、上側のメッシュ筋４、下側のメッシュ筋の順に配置する（図４および図５参照）。なお、メッシュ筋４の構成は限定されるものではなく、例えば１枚のメッシュ筋を配置してもよいし、３枚以上のメッシュ筋を上下に配置してもよい。
【００２５】
縦鉄筋５は、図１（ａ）に示すように、上下方向に配筋された鉄筋であり、孔壁面２ａに沿って、周方向に所定の間隔をあけて複数本配設されている。
縦鉄筋５は、図２（ａ）に示すように、両端部がそれぞれ上下のリング支保工３，３のフランジ３ａ，３ａとウェブ３ｂにより形成された凹部３ｃに挿入されている。
【００２６】
縦鉄筋５は、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａと同ピッチで配設されており、図２（ｂ）に示すように、結束線等の留部材７，７，…を介してメッシュ筋４に固定されている。
【００２７】
なお、縦鉄筋５の配設ピッチは限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、縦鉄筋５の鉄筋径等も、適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとが重ね継手により連結されたものを縦鉄筋５と称する（図４および図５参照）。なお、縦鉄筋５の構成は限定されるものではなく、１本の鉄筋を配筋してもよいし、３本以上の鉄筋を連結して配筋してもよい。
【００２８】
吹付けコンクリート６は、メッシュ筋４および縦鉄筋５が配筋された孔壁面２ａに対して吹付けられている。
吹付けコンクリート６の吹付け厚は限定されるものではないが、本実施形態では、リング支保工３の内側（掘削孔２の中心側）のフランジ３ａが、吹付けコンクリート６の表面から突出する厚みとする。
【００２９】
深礎工用土留構造１の構築は、図３（ａ）に示すように、一次掘削工程Ｓ１１と、一次配筋工程Ｓ１２と、一次吹付工程Ｓ１３と、二次掘削工程Ｓ１４と、支保工配置工程Ｓ１５と、二次配筋工程Ｓ１６と、二次吹付工程Ｓ１７と、により行う。
【００３０】
一次掘削工程Ｓ１１は、図４（ａ）に示すように、地盤Ｇを掘削して掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げる工程である。
なお、掘削孔２の孔壁面２ａに脆弱箇所が現れるなど、孔壁面２ａが崩落するおそれがある場合には、孔壁面２ａに対して先行吹付コンクリート６ａを吹き付けるものとする。なお、先行吹付けコンクリート６ａは必要に応じて実施するものとし、省略してもよい。
【００３１】
本実施形態では、既設のリング支保工３’の下方の掘削を行うことで掘削孔２を掘り下げる場合について説明するが、既設のリング支保工３’の有無は限定されるものではない。
【００３２】
一次配筋工程Ｓ１２は、図４（ｂ）に示すように、一次掘削工程Ｓ１１により現れた孔壁面２ａに沿ってメッシュ筋４と第一の縦鉄筋５ａを配筋する工程である。
【００３３】
一次配筋工程Ｓ１２では、まずメッシュ筋４を配設し、次にこのメッシュ筋４に留部材７で第一の縦鉄筋５ａを固定することで、第一の縦鉄筋５ａを配筋する。
【００３４】
メッシュ筋４は、その上端が既設のリング支保工３のウェブ３ｂ下面に当接するように配置する。なお、メッシュ筋４は、必ずしもリング支保工３のウェブ３ｂに当接させる必要はない。
【００３５】
メッシュ筋４の設置方法は限定されるものではなく、例えばリング支保工３に留具を介して固定してもよいし、孔壁面２ａに対して差し込まれたアンカー部材にメッシュ筋４を係止することにより行ってもよい。
【００３６】
第一の縦鉄筋５ａは、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａに重ねた状態で留部材７を介してメッシュ筋４に固定する。
なお、本実施形態では、縦メッシュ筋４ａに第一の縦鉄筋５ａを沿わせることで、縦メッシュ筋４ａと第一の縦鉄筋５ａ（縦鉄筋５）との配筋ピッチを同一としたが、縦メッシュ筋４ａと縦鉄筋５は必ずしも同一ピッチで配置されている必要はない。
【００３７】
なお、既設のリング支保工３が無い場合には、メッシュ筋４および第一の縦鉄筋５ａの配筋に先立って、メッシュ筋４および第一の縦鉄筋５ａの配筋箇所の上側となる位置にリング支保工３を配置する。
【００３８】
一次吹付工程Ｓ１３は、図４（ｃ）に示すように、第一の縦鉄筋５ａが配筋された孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける工程である。
【００３９】
吹付けコンクリート６は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、第一の縦鉄筋５ａの下端が、吹付けコンクリート６の下面から突出するように行う。第一の縦鉄筋５ａの突出長さは、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとの接続に必要な定着長を確保できる長さとする（図５（ａ）参照）。
【００４０】
吹付けコンクリート６は、格子状のメッシュ筋４と第一の縦鉄筋５ａとにより形成された各格子を通過して、孔壁面２ａ（先行吹付けコンクリート６ａの表面）に吹き付けられる。
また、吹付けコンクリート６は、リング支保工３の凹部３ｃに対しても行うものとする。吹付けコンクリート６は、第一の縦鉄筋５ａが所定の被りコンクリート厚さを確保できるとともに、リング支保工３の一部が突出可能な吹付け厚により行う。
【００４１】
二次掘削工程Ｓ１４は、図４（ｃ）に示すように、掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げて第一の縦鉄筋５ａの下方にリング支保工３を設置するための空間２ｃを形成する工程である。
【００４２】
なお、二次掘削工程Ｓ１４において、孔壁面２ａの崩落が予想される脆弱箇所が露出した場合は、先行吹付けコンクリート６ａ（図４（ｂ）参照）を行ってもよい。
【００４３】
支保工配置工程Ｓ１５は、図４（ｃ）および図５（ａ）に示すように、二次掘削工程Ｓ１４において形成された空間２ｃにリング支保工３を配置する工程である。
【００４４】
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、リング支保工３を、上側に隣接する既設のリング支保工３’に取付部材８を介して吊持させることにより行う。本実施形態では、複数の取付部材８を利用する。
なお、リング支保工３の設置方法は限定されるものではなく、適宜行うことが可能である。例えば、掘削孔２の孔壁面２ａに固定された取付部材（例えばアンカー等）に固定してもよい。
【００４５】
本実施形態の取付部材８は、棒材８ａと、その上下端に設けられたフック状の係止部８ｂ，８ｂと、を備えている。
取付部材８の上側の係止部８ｂを、既設のリング支保工３’のフランジ３ａの上面に係止した状態で、下側の係止部８ｂにリング支保工３のフランジ３ａを係止することで、リング支保工３を所定の位置に配設する。
【００４６】
リング支保工３は、取付部材８に支持されることで、簡易に位置決めが行われる。つまり、取付部材８を介してリング支保工３を設置することで、リング支保工３’，３の間隔が決定され（所定の深さに配置される）、さらにリング支保工３の平面的な位置も決定される。なお、リング支保工３は、上側に隣接する既設のリング支保工３’の真下に配置される。ここで、取付部材８の構成は限定されるものではなく適宜設定することが可能である。
【００４７】
二次配筋工程Ｓ１６は、図５（ａ）に示すように、リング支保工３以浅の空間２ｃの孔壁面２ａに沿ってメッシュ筋４と第二の縦鉄筋５ｂを配筋する工程である。
【００４８】
メッシュ筋４は、上側に配設された既設のメッシュ筋４に結束線等を介して下側のメッシュ筋４を連結することにより１枚に構成されている。
【００４９】
第二の縦鉄筋５ｂは、第一の縦鉄筋５ａの下端部に対して所定の重ね継手を確保した状態で配筋する。第二の縦鉄筋５ｂは、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａに重ねた状態で留部材７を介してメッシュ筋４に固定することにより配筋する。
本実施形態では、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとが所定の重ね継手により連結されたものを縦鉄筋５と称する。
【００５０】
二次吹付工程Ｓ１７は、空間２ｃにおけるリング支保工３以浅の孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける工程である。
【００５１】
吹付けコンクリート６は、格子状のメッシュ筋４と第二の縦鉄筋５ｂとにより形成された各格子を通過して、孔壁面２ａに吹き付けられる。
また、吹付けコンクリート６は、リング支保工３の凹部３ｃに対しても行うものとする。さらに、吹付けコンクリート６は、第二の縦鉄筋５ａが所定の被りコンクリート厚さを確保でき、かつ、リング支保工３の一部が吹付けコンクリート６の表面から突出する吹付け厚により行う。
【００５２】
以上、本実施形態の深礎工用土留構造１よれば、リング支保工３、縦鉄筋５および吹付けコンクリート６が一体となって優れた耐力を発現するため、掘削孔２に作用する土圧による圧縮力に対して十分な耐力を有している。
【００５３】
また、縦鉄筋５と吹付けコンクリート６により形成されるコンクリート壁とリング支保工３との組み合わせにより構成されているため、強度計算を行うことで、地山状況に応じた土留構造を構築すること（各材料の仕様や吹付け厚さの設定）が可能となる。そのため、全体として、費用の削減が可能となる。
【００５４】
また、地山条件に左右されることなく、安定した土留構造を構築することが可能となる。そのため、想定外の地山状況に遭遇したような場合であっても、土留構造の変更することなく施工を進行させることが可能となる。その結果、上部工や深礎杭等の計画に対しても影響を及ぼし難くなる。このとき、深礎工用土留構造１は、必要に応じて、吹き付け厚の変更、縦鉄筋５の配筋ピッチの変更、リング支保工３や縦鉄筋５等の鋼材の断面寸法の変更等、軽微な設計変更を行ってもよい。
【００５５】
また、深礎工用土留構造１は、特殊な材料を使用することなく構築できるため、簡易かつ安価に構築することができる。
【００５６】
また、リング支保工３の一部が、吹付けコンクリート６の表面から突出しているため、この突出部分をシアキーとして、当該土留構造１を基礎杭と一体化させることが可能となる。
さらに、深礎工用土留構造１は、コンクリート構造であるため、摩擦抵抗を考慮することができ、土留構造１を利用して構築される基礎構造の小断面化を図ることが可能となる。
【００５７】
また、リング支保工３の吹付けコンクリート６からの突出部分を利用して、下側に隣接するリング支保工３を吊持することで、リング支保工３の配置および位置決めを簡易に行うことが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の深礎工用土留の構築方法によれば、リング支保工３同士の間隔が大きい場合でも、掘削孔２の掘削を一次掘削工程と二次掘削工程とに分割して行うことで、施工時の安全性を確保した状態で、各作業を行うことができる。
【００５９】
なお、リング支保工同士の間隔が大きくなく、地盤の掘削から孔壁面２への吹付けまでの間に、孔壁面の崩落のおそれがない場合には、図３（ｂ）に示すように、掘削工程Ｓ２１と、支保工配置工程Ｓ２２と、配筋工程Ｓ２３と、吹付工程Ｓ２４と、により深礎工用土留構造１の構築を行ってもよい。
【００６０】
つまり、掘削工程Ｓ２１において、リング支保工３を配置するための空間を確保できる深さまで掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げて、支保工３の配置、メッシュ筋４および縦鉄筋５の配筋、吹付けコンクリート６の吹き付けを行えばよい。
【００６１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、リング支保工の一部を吹付けコンクリートから突出させるものとしたが、リング支保工は、必ずしも吹付けコンクリートから突出している必要はない。
【００６２】
また、前記実施形態では、所定の位置にメッシュ筋を配設した後、当該メッシュ筋に縦鉄筋を固定することにより縦鉄筋を配筋したが、予め縦鉄筋が固定されたメッシュ筋を所定の位置に配置することで、メッシュ筋と縦鉄筋との配筋を同時に行ってもよい。
なお、メッシュ筋は必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。
【００６３】
また、地表側に積層している軟弱地盤等、深礎工用土留の構築箇所に地山の自立が困難な地層を含む場合には、ライナープレート工法と組み合わせて深礎工用土留構造を構築してもよい。
【００６４】
また、必要に応じて地山に対してロックボルトを配置してもよい。
【００６５】
次に、本発明の深礎工用土留構造について行った実証実験結果について説明する。
本実証実験では、縦鉄筋を適切に配設すれば、吹付けコンクリートの品質を確保する上で問題が生じることがなく、土留構造としての品質（強度等）を向上させることが可能であることを確認した。
【００６６】
本実証実験では、深さ（厚さ）２００ｍｍで、縦横１ｍ×１ｍの試験箱の表面側に配設された縦メッシュ筋と横メッシュ筋とが一定のピッチで配設されたメッシュ筋に対して、縦鉄筋のピッチを変化させた状態で吹付けコンクリートを吹き付けた場合における、吹付けコンクリートの付着量および透過量と、吹付けコンクリートの品質の確認を行った。
【００６７】
本実証実験では、縦間隔および横間隔が１５０ｍｍのメッシュ筋を使用し、供試体Ａとしてメッシュ筋のみの場合、供試体Ｂとして縦鉄筋のピッチをメッシュ筋の縦メッシュ筋と同ピッチ（１５０ｍｍ）とした場合、供試体Ｃとして縦鉄筋のピッチを１００ｍｍとした場合、供試体Ｄとして縦鉄筋のピッチを７５ｍｍとした場合について、それぞれ測定を行った。
【００６８】
なお、吹付けコンクリートの透過量測定は、試験箱内の吹き付けコンクリートの体積を測定することにより行った。
また、付着量測定は、鉄筋およびメッシュ筋に付着した吹き付けコンクリートの重量を測定することにより行った。
また、強度測定は、空気式ピン貫入試験により行い、さらに、品質測定は外観検査により行った。
実験結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
実証実験の結果、表１に示すように、供試体Ａの吹付けコンクリートの吹付け密度（１．１３３ｔ／ｍ３）よりも、供試体Ｂ〜Ｄの吹付けコンクリートの吹付け密度（１．１．３４７〜１．５１２ｔ／ｍ３）の方が大きくなる結果となった。このことから、縦鉄筋を配筋することによる透過量への影響は小さい結果となった。
【００７１】
また、表１に示すように、縦鉄筋やメッシュ筋への付着量は、縦鉄筋を配筋した供試体Ｂ〜Ｄの付着量（０．２００〜０．２５７ｋｇ／本）が、縦鉄筋が配筋されていない供試体Ａの付着量（０．０２９ｋｇ／本）よりも大きくなった。このことから、縦鉄筋を配筋することにより、付着量が増加することがわかる。
また、供試体Ｂ，Ｃ，Ｄの付着量は、それぞれ鉄筋１本当り０．２５７ｋｇ、０．２００ｋｇ、０．２４６ｋｇとなり、配筋ピッチの変化による影響は小さい結果となった。
【００７２】
さらに、表１に示すように、縦鉄筋を配筋した供試体Ｂ〜Ｄのピン貫入試験による圧縮強度は、鉄筋非干渉部において４．５０〜４．９６Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部において４．３９〜４．６７Ｎ／ｍｍ２となり、縦鉄筋を配筋していない供試体Ａの鉄筋非干渉部の圧縮強度４．２３Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部の圧縮強度４．１３Ｎ／ｍｍ２よりも大きくなる結果となった。
また、縦鉄筋が配筋された供試体Ｂ，Ｃ，Ｄの圧縮強度は、鉄筋非干渉部においてそれぞれ４．５０、４．６９、４．９６Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部においてそれぞれ４．３９、４．４２、４．６７Ｎ／ｍｍ２となり、縦鉄筋の間隔を小さくしても、強度が下がらない結果となった。
【００７３】
以上の結果、１５０ｍｍ間隔のメッシュ筋のみを配筋した場合の吹付けコンクリートの品質と比較して、メッシュ筋に加えて１５０ｍｍ〜７５ｍｍ間隔で縦鉄筋を配筋しても、吹付けコンクリートの品質が低下しないことが確認された。つまり、縦鉄筋を、縦メッシュ筋の１〜０．５倍のピッチで配筋することによる支障はみられなかった。
したがって、補強鉄筋を適切に配筋することにより、深礎工用土留の吹付けコンクリートの品質を低下させることなく、土留構造としての強度を増加させることが可能であることが実証された。
【符号の説明】
【００７４】
１ 深礎工用土留構造
２ 掘削孔
２ａ 孔壁面
２ｂ 底盤
２ｃ 空間
３ 支保工
３ａ フランジ
３ｂ ウェブ
３ｃ 凹部
４ メッシュ筋
５ 縦鉄筋
５ａ 第一の縦鉄筋
５ｂ 第二の縦鉄筋
６ 吹付けコンクリート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
深礎工用土留構造は、坑口部（表層部）等の土砂層等や岩盤層等の地層に応じて決定する。
このような土留構造は、一般的に土砂層では掘削孔の孔壁に沿ってライナープレートを組み立てるライナープレート構造を採用し、岩盤区間では地山に打ち込まれたロックボルトと孔壁面に吹き付けられた吹付けコンクリートとにより構築された吹付け構造を採用している（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０３３６８２号公報
【特許文献２】特開平１１−３０３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、例えば土砂層と岩盤層との境界部近傍等の吹付け構造適用地盤において、局所的な脆弱箇所が掘削時に発覚する場合がある。
このような脆弱箇所を含む区間が発生した場合には、ライナープレート構造等に切り替えて土留構造を構築する必要がある。
【０００５】
しかしながら、深礎工における土留構造の変更は、当該深礎工を利用して構築される深礎杭の周面摩擦力に影響を及ぼす可能性がある。そのため、掘削時に発覚した脆弱箇所において土留構造を変更すると、上部工の設計や深礎杭の杭長、杭径等を見直す必要があった。故に、脆弱箇所を含む地盤における構造物の構築においては、深礎工の施工が完了するまで、上部工や杭の設計を決定することができない場合があった。
また、ライナープレート構造は、鋼材使用量が多いため、費用が高くなる。
【０００６】
本発明は、ライナープレート構造を適用すべき地盤にも、吹付け構造を適用すべき地盤にも適用することが可能な深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の深礎工用土留の構築方法は、掘削孔を掘り下げる一次掘削工程と、前記一次掘削工程により現れた孔壁面に沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける一次吹付工程と、前記掘削孔の底盤を掘り下げて前記第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、前記空間にリング支保工を配置する支保工配置工程と、前記リング支保工以浅の前記空間の孔壁面に沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、前記空間内であって前記リング支保工以浅の孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける二次吹付工程と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の深礎工用土留の構築方法は、掘削孔を掘り下げる掘削工程と、前記掘削孔の底部にリング支保工を配置する支保工配置工程と、前記掘削工程により現れた前記リング支保工以浅の孔壁面に沿って縦鉄筋を配筋する配筋工程と、前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける吹付工程と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる深礎工用土留の構築方法によれば、地山条件に左右されることなく、安定した土留構造を構築することが可能となる。そのため、想定外の地山状況に遭遇したような場合であっても、必要に応じて軽微な設計変更（例えば吹付け厚さの変更や配筋ピッチの変更等）を行うのみで、土留構造の変更することなく施工を進行させることが可能となる。その結果、上部工や深礎杭等の計画に対しても影響を及ぼし難くなる。
また、特殊な材料を使用することなく構築できるため、簡易かつ安価に構築することができる。
【００１０】
また、前記支保材配置工程において、前記リング支保工を上側に隣接する他のリング支保工に吊持させた状態で配置すれば、リング支保工の配置を簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の深礎工用土留構造は、掘削孔の孔壁面に沿って配設されたメッシュ筋と、上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工と、上下に隣り合う前記リング支保工同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋と、前記掘削孔の孔壁面に対して吹き付けられた吹付けコンクリートと、を備え、前記リング支保工がＨ形鋼により構成されており、前記縦鉄筋は、両端部がそれぞれ上下の前記リング支保工のフランジとウェブにより形成された凹部に挿入されていることを特徴としている。
【００１２】
かかる深礎工用土留構造によれば、安定した土留構造を安価に構築することが可能となる。また、地山との周面摩擦を考慮することができるため、当該深礎工用土留構造を利用して構築される基礎の形状を小さくすることが可能となり、経済的になる。
【００１３】
前記リング支保工の一方のフランジが前記吹付けコンクリートの表面から突出していれば、突出部分をシアキーとして利用することが可能となり、当該深礎工用土留構造を利用して構築される基礎と当該土留構造との一体化を図ることが可能となる。
また、施工時において、下側に配設されるリング支保工を配設する際に、上側に隣接する他のリング支保工の突出部分を利用することができるので、リング支保工の位置決めを簡易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の深礎工用土留の構築方法および深礎工用土留構造によれば、ライナープレート構造を適用すべき地盤にも、吹付け構造を適用すべき地盤にも適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の好適な実施の形態に係る深礎工用土留構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は同深礎工用土留構造の拡大断面図、（ｂ）は縦鉄筋とメッシュ筋を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は本実施の形態に係る深礎工用土留の構築方法の手順を示すフローチャート図、（ｂ）は他の実施の形態に係る深礎工用土留の構築方法の手順を示すフローチャート図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態の深礎工用土留の構築方法の各施工段階を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、図４に続く本実施の形態の深礎工用土留の構築方法の各施工段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態では、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、円筒状に形成された深礎工用土留構造１について説明する。
深礎工用土留構造１は、深礎工に使用される土留構造であって、地盤Ｇの掘削に伴い形成される。
【００１７】
深礎工用土留構造１は、図２（ａ）に示すように、地盤Ｇに形成された掘削孔２内において上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工３と、掘削孔２の孔壁面２ａに沿って配設されたメッシュ筋４と、上下に隣り合う前記リング支保工３同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋５，５，…と、掘削孔２の孔壁面２ａに対して吹き付けられた吹付けコンクリート６と、を備えて構成されている。
【００１８】
リング支保工３は、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、掘削孔２の周方向に連続するように環状に形成されたＨ形鋼により構成されている。本実施形態では、掘削孔２の深さ方向に対して、所定の間隔をあけて複数のリング支保工３，３，…を配置する。
【００１９】
リング支保工３は、Ｈ形鋼のフランジ３ａ，３ａが縦向き、ウェブ３ｂが横向きとなるように形成されており、一方（外側）のフランジ３ａが孔壁面２ａに沿った状態（平行あるいは当接した状態）で配設されている。
【００２０】
本実施形態では、リング支保工３と孔壁面２ａとの隙間の幅と、リング支保工３の厚み（幅寸法）との和が、吹付けコンクリート６の吹付け厚さよりも大きくなっているので、リング支保工３の他方（内側）のフランジ３ａは、吹付けコンクリート６の表面から突出した状態となる。
【００２１】
なお、リング支保工３の数やピッチ等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、リング支保工３を構成するＨ形鋼の断面寸法も適宜設定すればよい。
また、リング支保工３の平面形状は円形状に限定されるものではない。例えば、掘削孔２の平面形状に合わせて矩形状やその他の多角形状に形成されていてもよい。
【００２２】
メッシュ筋４は、図２（ｂ）に示すように、複数の縦メッシュ筋４ａ，４ａ，…と複数の横メッシュ筋４ｂ，４ｂ，…とを組み合わせることにより格子状に形成された部材である。
【００２３】
メッシュ筋４は、図２（ａ）に示すように、上下のリング支保工３，３の間に配置されており、上下の端部が、それぞれリング支保工３のフランジ３ａ，３ａとウェブ３ｂにより形成された凹部３ｃに挿入されている。なお、本実施形態では、メッシュ筋４の上下端がそれぞれ上下のリング支保工３のウェブ３ｂに当接している。
【００２４】
メッシュ筋４は、工場生産されたもの等の既製品を使用してもよいし、鉄筋を組み合わせることにより構成してもよい。また、メッシュ筋４を構成する縦メッシュ筋４ａおよび横メッシュ筋４ｂの鉄筋径等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
なお、本実施形態では、メッシュ筋４を上下２段に分割されたものを使用するものとし、掘削孔２の掘進に伴い、上側のメッシュ筋４、下側のメッシュ筋の順に配置する（図４および図５参照）。なお、メッシュ筋４の構成は限定されるものではなく、例えば１枚のメッシュ筋を配置してもよいし、３枚以上のメッシュ筋を上下に配置してもよい。
【００２５】
縦鉄筋５は、図１（ａ）に示すように、上下方向に配筋された鉄筋であり、孔壁面２ａに沿って、周方向に所定の間隔をあけて複数本配設されている。
縦鉄筋５は、図２（ａ）に示すように、両端部がそれぞれ上下のリング支保工３，３のフランジ３ａ，３ａとウェブ３ｂにより形成された凹部３ｃに挿入されている。
【００２６】
縦鉄筋５は、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａと同ピッチで配設されており、図２（ｂ）に示すように、結束線等の留部材７，７，…を介してメッシュ筋４に固定されている。
【００２７】
なお、縦鉄筋５の配設ピッチは限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、縦鉄筋５の鉄筋径等も、適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとが重ね継手により連結されたものを縦鉄筋５と称する（図４および図５参照）。なお、縦鉄筋５の構成は限定されるものではなく、１本の鉄筋を配筋してもよいし、３本以上の鉄筋を連結して配筋してもよい。
【００２８】
吹付けコンクリート６は、メッシュ筋４および縦鉄筋５が配筋された孔壁面２ａに対して吹付けられている。
吹付けコンクリート６の吹付け厚は限定されるものではないが、本実施形態では、リング支保工３の内側（掘削孔２の中心側）のフランジ３ａが、吹付けコンクリート６の表面から突出する厚みとする。
【００２９】
深礎工用土留構造１の構築は、図３（ａ）に示すように、一次掘削工程Ｓ１１と、一次配筋工程Ｓ１２と、一次吹付工程Ｓ１３と、二次掘削工程Ｓ１４と、支保工配置工程Ｓ１５と、二次配筋工程Ｓ１６と、二次吹付工程Ｓ１７と、により行う。
【００３０】
一次掘削工程Ｓ１１は、図４（ａ）に示すように、地盤Ｇを掘削して掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げる工程である。
なお、掘削孔２の孔壁面２ａに脆弱箇所が現れるなど、孔壁面２ａが崩落するおそれがある場合には、孔壁面２ａに対して先行吹付コンクリート６ａを吹き付けるものとする。なお、先行吹付けコンクリート６ａは必要に応じて実施するものとし、省略してもよい。
【００３１】
本実施形態では、既設のリング支保工３’の下方の掘削を行うことで掘削孔２を掘り下げる場合について説明するが、既設のリング支保工３’の有無は限定されるものではない。
【００３２】
一次配筋工程Ｓ１２は、図４（ｂ）に示すように、一次掘削工程Ｓ１１により現れた孔壁面２ａに沿ってメッシュ筋４と第一の縦鉄筋５ａを配筋する工程である。
【００３３】
一次配筋工程Ｓ１２では、まずメッシュ筋４を配設し、次にこのメッシュ筋４に留部材７で第一の縦鉄筋５ａを固定することで、第一の縦鉄筋５ａを配筋する。
【００３４】
メッシュ筋４は、その上端が既設のリング支保工３のウェブ３ｂ下面に当接するように配置する。なお、メッシュ筋４は、必ずしもリング支保工３のウェブ３ｂに当接させる必要はない。
【００３５】
メッシュ筋４の設置方法は限定されるものではなく、例えばリング支保工３に留具を介して固定してもよいし、孔壁面２ａに対して差し込まれたアンカー部材にメッシュ筋４を係止することにより行ってもよい。
【００３６】
第一の縦鉄筋５ａは、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａに重ねた状態で留部材７を介してメッシュ筋４に固定する。
なお、本実施形態では、縦メッシュ筋４ａに第一の縦鉄筋５ａを沿わせることで、縦メッシュ筋４ａと第一の縦鉄筋５ａ（縦鉄筋５）との配筋ピッチを同一としたが、縦メッシュ筋４ａと縦鉄筋５は必ずしも同一ピッチで配置されている必要はない。
【００３７】
なお、既設のリング支保工３が無い場合には、メッシュ筋４および第一の縦鉄筋５ａの配筋に先立って、メッシュ筋４および第一の縦鉄筋５ａの配筋箇所の上側となる位置にリング支保工３を配置する。
【００３８】
一次吹付工程Ｓ１３は、図４（ｃ）に示すように、第一の縦鉄筋５ａが配筋された孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける工程である。
【００３９】
吹付けコンクリート６は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、第一の縦鉄筋５ａの下端が、吹付けコンクリート６の下面から突出するように行う。第一の縦鉄筋５ａの突出長さは、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとの接続に必要な定着長を確保できる長さとする（図５（ａ）参照）。
【００４０】
吹付けコンクリート６は、格子状のメッシュ筋４と第一の縦鉄筋５ａとにより形成された各格子を通過して、孔壁面２ａ（先行吹付けコンクリート６ａの表面）に吹き付けられる。
また、吹付けコンクリート６は、リング支保工３の凹部３ｃに対しても行うものとする。吹付けコンクリート６は、第一の縦鉄筋５ａが所定の被りコンクリート厚さを確保できるとともに、リング支保工３の一部が突出可能な吹付け厚により行う。
【００４１】
二次掘削工程Ｓ１４は、図４（ｃ）に示すように、掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げて第一の縦鉄筋５ａの下方にリング支保工３を設置するための空間２ｃを形成する工程である。
【００４２】
なお、二次掘削工程Ｓ１４において、孔壁面２ａの崩落が予想される脆弱箇所が露出した場合は、先行吹付けコンクリート６ａ（図４（ｂ）参照）を行ってもよい。
【００４３】
支保工配置工程Ｓ１５は、図４（ｃ）および図５（ａ）に示すように、二次掘削工程Ｓ１４において形成された空間２ｃにリング支保工３を配置する工程である。
【００４４】
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、リング支保工３を、上側に隣接する既設のリング支保工３’に取付部材８を介して吊持させることにより行う。本実施形態では、複数の取付部材８を利用する。
なお、リング支保工３の設置方法は限定されるものではなく、適宜行うことが可能である。例えば、掘削孔２の孔壁面２ａに固定された取付部材（例えばアンカー等）に固定してもよい。
【００４５】
本実施形態の取付部材８は、棒材８ａと、その上下端に設けられたフック状の係止部８ｂ，８ｂと、を備えている。
取付部材８の上側の係止部８ｂを、既設のリング支保工３’のフランジ３ａの上面に係止した状態で、下側の係止部８ｂにリング支保工３のフランジ３ａを係止することで、リング支保工３を所定の位置に配設する。
【００４６】
リング支保工３は、取付部材８に支持されることで、簡易に位置決めが行われる。つまり、取付部材８を介してリング支保工３を設置することで、リング支保工３’，３の間隔が決定され（所定の深さに配置される）、さらにリング支保工３の平面的な位置も決定される。なお、リング支保工３は、上側に隣接する既設のリング支保工３’の真下に配置される。ここで、取付部材８の構成は限定されるものではなく適宜設定することが可能である。
【００４７】
二次配筋工程Ｓ１６は、図５（ａ）に示すように、リング支保工３以浅の空間２ｃの孔壁面２ａに沿ってメッシュ筋４と第二の縦鉄筋５ｂを配筋する工程である。
【００４８】
メッシュ筋４は、上側に配設された既設のメッシュ筋４に結束線等を介して下側のメッシュ筋４を連結することにより１枚に構成されている。
【００４９】
第二の縦鉄筋５ｂは、第一の縦鉄筋５ａの下端部に対して所定の重ね継手を確保した状態で配筋する。第二の縦鉄筋５ｂは、メッシュ筋４の縦メッシュ筋４ａに重ねた状態で留部材７を介してメッシュ筋４に固定することにより配筋する。
本実施形態では、第一の縦鉄筋５ａと第二の縦鉄筋５ｂとが所定の重ね継手により連結されたものを縦鉄筋５と称する。
【００５０】
二次吹付工程Ｓ１７は、空間２ｃにおけるリング支保工３以浅の孔壁面２ａに対して吹付けコンクリート６を吹き付ける工程である。
【００５１】
吹付けコンクリート６は、格子状のメッシュ筋４と第二の縦鉄筋５ｂとにより形成された各格子を通過して、孔壁面２ａに吹き付けられる。
また、吹付けコンクリート６は、リング支保工３の凹部３ｃに対しても行うものとする。さらに、吹付けコンクリート６は、第二の縦鉄筋５ａが所定の被りコンクリート厚さを確保でき、かつ、リング支保工３の一部が吹付けコンクリート６の表面から突出する吹付け厚により行う。
【００５２】
以上、本実施形態の深礎工用土留構造１よれば、リング支保工３、縦鉄筋５および吹付けコンクリート６が一体となって優れた耐力を発現するため、掘削孔２に作用する土圧による圧縮力に対して十分な耐力を有している。
【００５３】
また、縦鉄筋５と吹付けコンクリート６により形成されるコンクリート壁とリング支保工３との組み合わせにより構成されているため、強度計算を行うことで、地山状況に応じた土留構造を構築すること（各材料の仕様や吹付け厚さの設定）が可能となる。そのため、全体として、費用の削減が可能となる。
【００５４】
また、地山条件に左右されることなく、安定した土留構造を構築することが可能となる。そのため、想定外の地山状況に遭遇したような場合であっても、土留構造の変更することなく施工を進行させることが可能となる。その結果、上部工や深礎杭等の計画に対しても影響を及ぼし難くなる。このとき、深礎工用土留構造１は、必要に応じて、吹き付け厚の変更、縦鉄筋５の配筋ピッチの変更、リング支保工３や縦鉄筋５等の鋼材の断面寸法の変更等、軽微な設計変更を行ってもよい。
【００５５】
また、深礎工用土留構造１は、特殊な材料を使用することなく構築できるため、簡易かつ安価に構築することができる。
【００５６】
また、リング支保工３の一部が、吹付けコンクリート６の表面から突出しているため、この突出部分をシアキーとして、当該土留構造１を基礎杭と一体化させることが可能となる。
さらに、深礎工用土留構造１は、コンクリート構造であるため、摩擦抵抗を考慮することができ、土留構造１を利用して構築される基礎構造の小断面化を図ることが可能となる。
【００５７】
また、リング支保工３の吹付けコンクリート６からの突出部分を利用して、下側に隣接するリング支保工３を吊持することで、リング支保工３の配置および位置決めを簡易に行うことが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の深礎工用土留の構築方法によれば、リング支保工３同士の間隔が大きい場合でも、掘削孔２の掘削を一次掘削工程と二次掘削工程とに分割して行うことで、施工時の安全性を確保した状態で、各作業を行うことができる。
【００５９】
なお、リング支保工同士の間隔が大きくなく、地盤の掘削から孔壁面２への吹付けまでの間に、孔壁面の崩落のおそれがない場合には、図３（ｂ）に示すように、掘削工程Ｓ２１と、支保工配置工程Ｓ２２と、配筋工程Ｓ２３と、吹付工程Ｓ２４と、により深礎工用土留構造１の構築を行ってもよい。
【００６０】
つまり、掘削工程Ｓ２１において、リング支保工３を配置するための空間を確保できる深さまで掘削孔２の底盤２ｂを掘り下げて、支保工３の配置、メッシュ筋４および縦鉄筋５の配筋、吹付けコンクリート６の吹き付けを行えばよい。
【００６１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、リング支保工の一部を吹付けコンクリートから突出させるものとしたが、リング支保工は、必ずしも吹付けコンクリートから突出している必要はない。
【００６２】
また、前記実施形態では、所定の位置にメッシュ筋を配設した後、当該メッシュ筋に縦鉄筋を固定することにより縦鉄筋を配筋したが、予め縦鉄筋が固定されたメッシュ筋を所定の位置に配置することで、メッシュ筋と縦鉄筋との配筋を同時に行ってもよい。
なお、メッシュ筋は必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。
【００６３】
また、地表側に積層している軟弱地盤等、深礎工用土留の構築箇所に地山の自立が困難な地層を含む場合には、ライナープレート工法と組み合わせて深礎工用土留構造を構築してもよい。
【００６４】
また、必要に応じて地山に対してロックボルトを配置してもよい。
【００６５】
次に、本発明の深礎工用土留構造について行った実証実験結果について説明する。
本実証実験では、縦鉄筋を適切に配設すれば、吹付けコンクリートの品質を確保する上で問題が生じることがなく、土留構造としての品質（強度等）を向上させることが可能であることを確認した。
【００６６】
本実証実験では、深さ（厚さ）２００ｍｍで、縦横１ｍ×１ｍの試験箱の表面側に配設された縦メッシュ筋と横メッシュ筋とが一定のピッチで配設されたメッシュ筋に対して、縦鉄筋のピッチを変化させた状態で吹付けコンクリートを吹き付けた場合における、吹付けコンクリートの付着量および透過量と、吹付けコンクリートの品質の確認を行った。
【００６７】
本実証実験では、縦間隔および横間隔が１５０ｍｍのメッシュ筋を使用し、供試体Ａとしてメッシュ筋のみの場合、供試体Ｂとして縦鉄筋のピッチをメッシュ筋の縦メッシュ筋と同ピッチ（１５０ｍｍ）とした場合、供試体Ｃとして縦鉄筋のピッチを１００ｍｍとした場合、供試体Ｄとして縦鉄筋のピッチを７５ｍｍとした場合について、それぞれ測定を行った。
【００６８】
なお、吹付けコンクリートの透過量測定は、試験箱内の吹き付けコンクリートの体積を測定することにより行った。
また、付着量測定は、鉄筋およびメッシュ筋に付着した吹き付けコンクリートの重量を測定することにより行った。
また、強度測定は、空気式ピン貫入試験により行い、さらに、品質測定は外観検査により行った。
実験結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
実証実験の結果、表１に示すように、供試体Ａの吹付けコンクリートの吹付け密度（１．１３３ｔ／ｍ３）よりも、供試体Ｂ〜Ｄの吹付けコンクリートの吹付け密度（１．１．３４７〜１．５１２ｔ／ｍ３）の方が大きくなる結果となった。このことから、縦鉄筋を配筋することによる透過量への影響は小さい結果となった。
【００７１】
また、表１に示すように、縦鉄筋やメッシュ筋への付着量は、縦鉄筋を配筋した供試体Ｂ〜Ｄの付着量（０．２００〜０．２５７ｋｇ／本）が、縦鉄筋が配筋されていない供試体Ａの付着量（０．０２９ｋｇ／本）よりも大きくなった。このことから、縦鉄筋を配筋することにより、付着量が増加することがわかる。
また、供試体Ｂ，Ｃ，Ｄの付着量は、それぞれ鉄筋１本当り０．２５７ｋｇ、０．２００ｋｇ、０．２４６ｋｇとなり、配筋ピッチの変化による影響は小さい結果となった。
【００７２】
さらに、表１に示すように、縦鉄筋を配筋した供試体Ｂ〜Ｄのピン貫入試験による圧縮強度は、鉄筋非干渉部において４．５０〜４．９６Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部において４．３９〜４．６７Ｎ／ｍｍ２となり、縦鉄筋を配筋していない供試体Ａの鉄筋非干渉部の圧縮強度４．２３Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部の圧縮強度４．１３Ｎ／ｍｍ２よりも大きくなる結果となった。
また、縦鉄筋が配筋された供試体Ｂ，Ｃ，Ｄの圧縮強度は、鉄筋非干渉部においてそれぞれ４．５０、４．６９、４．９６Ｎ／ｍｍ２、鉄筋交差部においてそれぞれ４．３９、４．４２、４．６７Ｎ／ｍｍ２となり、縦鉄筋の間隔を小さくしても、強度が下がらない結果となった。
【００７３】
以上の結果、１５０ｍｍ間隔のメッシュ筋のみを配筋した場合の吹付けコンクリートの品質と比較して、メッシュ筋に加えて１５０ｍｍ〜７５ｍｍ間隔で縦鉄筋を配筋しても、吹付けコンクリートの品質が低下しないことが確認された。つまり、縦鉄筋を、縦メッシュ筋の１〜０．５倍のピッチで配筋することによる支障はみられなかった。
したがって、補強鉄筋を適切に配筋することにより、深礎工用土留の吹付けコンクリートの品質を低下させることなく、土留構造としての強度を増加させることが可能であることが実証された。
【符号の説明】
【００７４】
１ 深礎工用土留構造
２ 掘削孔
２ａ 孔壁面
２ｂ 底盤
２ｃ 空間
３ 支保工
３ａ フランジ
３ｂ ウェブ
３ｃ 凹部
４ メッシュ筋
５ 縦鉄筋
５ａ 第一の縦鉄筋
５ｂ 第二の縦鉄筋
６ 吹付けコンクリート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削孔を掘り下げる一次掘削工程と、
前記一次掘削工程により現れた孔壁面に沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、
前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける一次吹付工程と、
前記掘削孔の底盤を掘り下げて前記第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、
前記空間にリング支保工を配置する支保工配置工程と、
前記リング支保工以浅の前記空間の孔壁面に沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、
前記空間内であって前記リング支保工以浅の孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける二次吹付工程と、
を備えることを特徴とする、深礎工用土留の構築方法。
【請求項２】
掘削孔を掘り下げる掘削工程と、
前記掘削孔の底部にリング支保工を配置する支保工配置工程と、
前記掘削工程により現れた前記リング支保工以浅の孔壁面に沿って縦鉄筋を配筋する配筋工程と、
前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける吹付工程と、
を備えることを特徴とする、深礎工用土留の構築方法。
【請求項３】
前記支保工配置工程において、前記リング支保工を上側に隣接する他のリング支保工に吊持させた状態で配置することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の深礎工用土留の構築方法。
【請求項４】
掘削孔の孔壁面に沿って配設されたメッシュ筋と、
上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工と、
上下に隣り合う前記リング支保工同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋と、
前記掘削孔の孔壁面に対して吹き付けられた吹付けコンクリートと、
を備える深礎工用土留構造であって、
前記リング支保工がＨ形鋼により構成されており、
前記縦鉄筋は、両端部がそれぞれ上下の前記リング支保工のフランジとウェブにより形成された凹部に挿入されていることを特徴とする、深礎工用土留構造。
【請求項５】
前記リング支保工の一方のフランジが前記吹付けコンクリートの表面から突出していることを特徴とする、請求項４に記載の深礎工用土留構造。
【請求項１】
掘削孔を掘り下げる一次掘削工程と、
前記一次掘削工程により現れた孔壁面に沿って第一の縦鉄筋を配筋する一次配筋工程と、
前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける一次吹付工程と、
前記掘削孔の底盤を掘り下げて前記第一の縦鉄筋の下方に空間を形成する二次掘削工程と、
前記空間にリング支保工を配置する支保工配置工程と、
前記リング支保工以浅の前記空間の孔壁面に沿って第二の縦鉄筋を配筋する二次配筋工程と、
前記空間内であって前記リング支保工以浅の孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける二次吹付工程と、
を備えることを特徴とする、深礎工用土留の構築方法。
【請求項２】
掘削孔を掘り下げる掘削工程と、
前記掘削孔の底部にリング支保工を配置する支保工配置工程と、
前記掘削工程により現れた前記リング支保工以浅の孔壁面に沿って縦鉄筋を配筋する配筋工程と、
前記孔壁面に対して吹付けコンクリートを吹き付ける吹付工程と、
を備えることを特徴とする、深礎工用土留の構築方法。
【請求項３】
前記支保工配置工程において、前記リング支保工を上側に隣接する他のリング支保工に吊持させた状態で配置することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の深礎工用土留の構築方法。
【請求項４】
掘削孔の孔壁面に沿って配設されたメッシュ筋と、
上下方向に所定の間隔をあけて並設された複数のリング支保工と、
上下に隣り合う前記リング支保工同士の間に配筋された複数本の縦鉄筋と、
前記掘削孔の孔壁面に対して吹き付けられた吹付けコンクリートと、
を備える深礎工用土留構造であって、
前記リング支保工がＨ形鋼により構成されており、
前記縦鉄筋は、両端部がそれぞれ上下の前記リング支保工のフランジとウェブにより形成された凹部に挿入されていることを特徴とする、深礎工用土留構造。
【請求項５】
前記リング支保工の一方のフランジが前記吹付けコンクリートの表面から突出していることを特徴とする、請求項４に記載の深礎工用土留構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１４０８０４（Ｐ２０１１−１４０８０４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６０（Ｐ２０１０−１８６０）
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（５０７２８０８９３）株式会社都建設 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（５０７２８０８９３）株式会社都建設 (2)
【Ｆターム（参考）】
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