新建地下構造物的施工方法
2023-05-09 13:19:11
專利名稱：新建地下構造物的施工方法
技術領域：
本發明涉及新建地下構造物的施工方法,特別是涉及能減小新建地下結構體對已有地下結構體施加的載荷負擔、實現施工費用縮減的新建地下構造物的施工方法。
背景技術：
在翻建高層建築等各種建築物時，必須拆解已有的建築物，而對於具備地下層等地下構造物的建築物，也必須把已有地下構造物拆掉。但是，構成該已有地下構造物的地下外壁或柱、地中梁、基礎等承擔著來自周邊地盤的土壓，若無計劃地拆解則會導致土層的·崩塌或地盤的位移等，有可能對鄰接地域產生大的影響。因此，在專利文獻I中提出不拆解已有地下構造物而新建地下構造物的方法。專利文獻I所提出的地下構造物的施工方法，首先，在地下一層的已有地下外壁的層高中央部設置橫梁，用千斤頂向外壁方向對橫梁施加載荷，而且撤去地面梁。這一系列的作業在各層進行，在已有地下外壁的內側建設新建壁，構築與已有地下外壁的合成壁，其後，撤去地面梁。該一系列的作業在各層進行，進行新建地下構造物的施工。專利文獻I :日本特開2005 - 201007號公報
發明內容
發明要解決的課題但是，按照專利文獻I所示的地下構造物的施工方法，由於所構築的合成壁成為將已有地下外壁與新建壁一體化了的構成，向層下施加的載荷增大。因此，為了支承該載荷需要更多的支承力，存在由此產生的施工費用增加的問題。本發明是鑑於上述問題而做出的，其目的在於提供可減少新建地下結構體對已有地下結構體的載荷負擔、而且實現用於構築新建地下結構體的施工費用的縮減的地下構造物的施工方法。解決課題的手段本發明為達到上述目的，提供一種新建地下構造物的施工方法，不將已有地下結構體全部拆解撤去而構築新建地下結構體，其特徵在於，在該已有地下結構體的內周面填充流動化泥土來構築流動化泥土壁，在該流動化泥土壁的內周面構築新建混凝土結構體。。另外，本發明為達到上述目的，提供一種新建地下構造物的施工方法，不將已有地下結構體全部拆解撤去，利用該已有地下結構體的一部分來構築新建地下結構體，其特徵在於，與該已有地下結構體隔開規定間隔地在該已有地下結構體的內周面豎立設置第一模框體，在該已有地下結構體與該第一模框體之間填充流動化泥土來構築流動化泥土壁，與該流動化泥土壁隔開規定間隔地在該流動化泥土壁的內周面豎立設置第二模框體，在該流動化泥土壁與該第二模框體之間燒築混凝土來構築新建混凝土結構體。在這種情況下，優選的是，上述第一框體和上述第二框體由間隔件保持其豎立設置狀態，另外，優選的是，上述第一模框體和上述第二模框體是模框板，該模框板通過將板狀的鋼製材料彎曲切斷加工成正面大體方形且剖面大體帶角波形而成型得到。發明的效果根據本發明，因為在構築新建地下構造物時，利用流動化泥土壁和新建混凝土結構體來構築形成於已有地下結構體的新建地下結構體，所以與只用新建混凝土結構體構築新建地下結構體相比，可減少混凝土的使用量。另外，因為流動化泥土比混凝土的比重低，所以可降低新建地下結構體對已有地下結構體的載荷負擔。
圖I是表示本實施方式的新建地下構造物的構成的圖。圖2是本實施方式所使用的模框板的示意構成圖。圖3是表示圖2所示的模框板的A — A剖面的圖。圖4是表示圖I所示的地下構造物的X — X剖面的橫剖面圖。圖5是表示本實施方式的新建地下構造物的施工方法的次序的流程圖。圖6是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。圖7是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。圖8是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。圖9是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。圖10是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。圖11是本實施方式的新建地下構造物的施工方法的示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本實施方式的新建地下構造物的施工方法。圖I是表示利用本實施方式的施工方法構築的地下構造物的構造的縱剖側面圖。如圖I所示，由本實施方式的施工方法構築的地下構造物，是具有可利用作為居住空間的地下室和作為用於收納配管設備等的地下設施的地下坑的新建地下構造物，構築成在已有地下混凝土結構體200和新建地下混凝土結構體400之間夾著流動化泥土壁300。另外，該地下構造物的地下坑是用於收納配管設備等的地下空間，若有在地下室收納配管設備等空間，則不必設置地下坑。另外，在圖I所示的地下構造物中，是只有地下一層的地下構造物，但地下的層數也可以是幾層，即使在此時構成及施工方法也沒有任何改變。在拆解已有地下構造物時，將構築構造物的柱等拆解撤去，成為只留下由已有梁201、已有耐力壁202和已有基礎(基礎、地中梁)203構成的已有地下混凝土結構體200的形式。 在該已有地下混凝土結構體200的內側構築流動化泥土壁300。該流動化泥土壁300是填充流動化泥土(預先在工廠管理配合了水泥的漿狀的回填土、即能夠用泵澆築的流動化的回填材)而構築的。具體的是，在已有地下混凝土結構體200的內側以規定間隔打入模框板500，用間隔件501保持該豎立狀態，在該模框板500和已有地下混凝土結構體200之間填充流動化泥土並使其固化，構築流動化泥土壁300。另外，在流動化泥土壁300的內側構築新的結構體、即新建地下混凝土結構體400。新建地下混凝土結構體400由構成地下室地面及地下坑頂部的新建板坯401、新建梁402和新建壁403構成。在流動化泥土壁300的內側以規定間隔打入新的模框板600，把該模框板600與上述的流動化泥土壁300的模框板500由間隔件601連結並保持豎立狀態，在流動化泥土壁300的模框板500和新的模框板600之間澆築混凝土，從而構築該新建地下混凝土結構體400。圖2及圖3是表示本實施方式的地下構造物的施工方法中使用的模框板500、600的構成的圖。如圖2所示，模框板500、600是把板狀的鋼製材料彎曲為正面大體方形且剖面大體帶角波形、切斷加工而成型的不拆除暫設物類型的模框板。該模框板500通過把鋼板彎曲成剖面大體帶角波形，以規定間隔並排設置相互平行的多個凸條11，以加強板本身的強度。另外，通過把板剖面成型為等邊帶角波形，可特別發揮承受來自表面或背面側的力的良好強度。 另外，在本實施方式，把該凸條11的形成方向作為模框板500的長度方向，將在模框板500中與其長度方向垂直的方向設為寬度方向。如圖所不，該凸條11由上表面31和連續設於該上表面31的兩個寬度方向的兩面的側面32構成。另外，在各凸條11間的凹面，每隔規定間隔，與凸條11平行地反覆形成有多個寬度方向的剖面凸狀的肋12和寬度方向的剖面凹狀的槽部16。進而，在凸條11的板寬度方向的兩端、即在肋12和與該肋12鄰接的槽部16之間的交界線上，以規定間隔與凸條11平行地設置虛線狀的規定長度的切縫13。通過沿該虛線狀的切縫13的列把模框板500彎曲成規定的角度，可形成模框的角部。另外，通過沿該虛線狀的切縫13的列，把模框板500向正反方向反覆彎曲數次，可容易把模框板500切斷成理想的尺寸。 該切縫13是貫通模框板500表背的具有微小寬度且規定長度的切縫。該切縫13形成為以下程度的寬度(間隙)及長度，即在澆築混凝土或填充流動化泥土之後可從該切縫13排出混凝土或流動化泥土中所含的多餘的水分的程度，也即液狀的混凝土或流動化泥土不漏出的程度。在凸條11的上表面31側設置多個蓋狀的蓋部14。通過打開該蓋部14，形成間隔件插入孔。通過在該間隔件插入孔中插入上述的間隔件501、601並以規定方法緊固連結，可以保持模框板500、600的豎立設置狀態。圖4是表示圖I的X —X剖面的圖。如圖所示，新建地下構造物為以下構造，即在已有地下混凝土結構體200和新建地下混凝土結構體400之間具有流動化泥土壁300。為了構築流動化泥土壁300，首先，打入模框板500，接著，在已有地下混凝土結構體200中打入錨固件307，在該打入的錨固件307上連接間隔件501，由該間隔件501保持模框板500為豎立狀態，在該狀態下填充流動化泥土來進行構築。在模框板500與間隔件501的連接部位，設置兩端進行了彎曲加工的墊片301、302。墊片301設於模框板500的背面側(已有地下混凝土結構體200側)，通過螺母303與模框板500緊固連結。墊片302設於模框板500的表面側(新建地下混凝土結構體400側)。墊片302是縱向長的墊片，由長螺母304緊固連結在從模框板500突出的間隔件501的前端。另外，在已有地下混凝土結構體200和模框板500之間填充流動化泥土，構築流動化泥土壁 300。如上所述，在流動化泥土壁300的內側以規定的間隔打入新的模框板600，該模框板600與流動化泥土壁300的模框板500由間隔件601連結並保持豎立狀態，在流動化泥土壁300的模框 板500與新的模框板600之間澆築混凝土，從而構成新建地下混凝土結構體400。此時，使間隔件601的一端與長螺母304連結，將另一端與模框板600連結，保持模框板600的豎立狀態，在模框板600的表面側設置管305，由緊固連接件306將其固定。在該狀態下，在模框板500和模框板600之間燒築混凝土,構築新建地下混凝土結構體400。圖5是表示地下構造物的施工次序的流程圖，圖6 圖11是表示基於該施工次序進行的本實施方式的地下構造物的施工方法的圖。以下，基於圖5的表示施工次序的流程圖，參照圖6 圖11同時對地下構造物的施工方法進行說明。另外，圖6 (a)是撤去已有地下混凝土結構體的一部分以後的圖，圖6 (b)是撤去已有地下混凝土結構體的一部分以後、向地下坑填入土沙的圖，圖7 (a)是向已有地下混凝土結構體內填入了土沙的圖，圖7 (b)是在基礎的一部分設置新建樁的圖，圖8 (a)是將回填到已有耐力壁和已有梁承受土壓的深度的土沙去除、設置擋土用橫梁撐擋的圖，圖8 (b)是在地下坑設置流動化泥土壁的圖，圖9 Ca)是在地下坑設置新建耐壓盤的混凝土結構體的圖，圖9 (b)是在地下坑設置新建混凝土基礎、板坯的圖，圖10 (a)是拆解撤去擋土用橫梁撐擋的圖，圖10 (b)是在地下室設置流動化泥土壁的圖，圖11 (a)是在地下室組裝新建混凝土結構體用的模框板的圖，圖11 (b)是在地下室設置新建混凝土結構體的圖。首先，如圖6 Ca)所示，在撤去地上部分的構造物後，拆解撤去構築於已有地下混凝土結構體200的地下室及地下坑的已有柱204，通過拆解地下室及地下坑的板坯205、206而設置開口(也有留下已有梁201地進行拆解而承受土壓的情況)，拆解已有耐壓盤208的一部分來設置開口(步驟S100)。另外，通過拆解撤去已有柱204，在地下室及地下坑保證用於構築新建結構體的空間，而且留下已有梁201，拆解板坯205、206而設置開口，保證作業現場。另外，在本實施方式，已有地下混凝土結構體200作為連續了已有梁201、已有耐力壁202和已有基礎203的已有外壁，用作支承來自地中的土壓的擋土壁。接著，如圖6 (b)所示，從留下已有梁201地拆解板坯205、206而設置的開口，向已有地下混凝土結構體200的地下坑內填入土沙，如圖7 Ca)所示，向地下室內填入土沙，向已有地下混凝土結構體200內回填土沙(步驟S101)。由該回填作業，可減輕施加在作為擋土壁使用的已有地下混凝土結構體200上的土壓的負擔。另外，由回填作業，可在地上部分保證重型機械(未圖示)的作業場所並支承重型機械的重量，如圖7 (b)所示，可由該重型機械在預先開設於已有耐壓盤208的孔部405中設置新建樁405a (步驟S102)。該新建樁405a是用於對構築於已有地下混凝土結構體200內側的新建結構體(主要是新建壁)的重量加以支承的構件。另外，根據已有地下混凝土結構體200的已有基礎203和已有耐壓盤208的耐壓性能以及作為地盤支承力的地耐力，可以不必設置新建樁405a。接著，如圖8 (a)所不,在設直新建粧405a後,把回填所使用的土沙從地下室內及地下坑內去除，去除回填的土沙直到已有耐力壁202和已有梁201承受土壓的深度(步驟S103)，撤去留下的已有梁201。接著，通過拆解撤去已有梁201和除去回填所使用的土沙，從周圍的地中對已有地下混凝土 200施加的土壓增大，所以作為臨時輔助在已有梁201的一部分設置擋土用橫梁撐擋406 (步驟S104)。擋土用橫梁撐擋406使用剖面為H形的擋土 H鋼。由此，可以由擋土用橫梁撐擋406降低施加在已有地下混凝土結構體200上的土壓。在設置擋土用橫梁撐擋406後，去除剩下的回填所使用的土沙(步驟S105)。接著，如圖8 (b)所示，在由已有地下混凝土結構體200和擋土用橫梁撐擋406支承來自周圍地中的土壓的狀態下，在地下坑構築流動化泥土壁300。為了該構築該流動化泥土壁300，首先，在成為地下坑的壁的已有基礎203上打入多個錨固件307，使該錨固件307各自與間隔件501連接(步驟S106)。接著，與已有地下混凝土結構體200的內側形狀吻合地組裝上述模框板500，由間隔件501保持該模框板500呈豎立狀態(步驟S107)。另外，如上述那樣，模框板500和間隔件501通過墊片301、302和螺母303緊固連結而進行固定。接著，通過在已有基礎203和模框板500之間填充流動化泥土並使其硬化，在地下坑內構築流動化泥土壁300 (步驟S108)。在此，使用的流動化泥土是預先在工廠配合管理了水泥的漿狀的回填土，是由生混凝土攪拌車輸送而可用泵澆築的回填土。另外，在構築流動化泥土壁300時，通過使用模框板500，可由設於該模框板500的切縫13排出多餘的水分，可縮短流動化泥土的硬化時間。接著，如圖9 (a)所示，在地下坑的已有耐壓盤208上組裝用於構築新建耐壓盤407的鋼筋(未圖示)(步驟S109)，澆築用於構築新建耐壓盤407的混凝土(步驟S110)。接著，如圖9 (b)所示，為了構築新建板坯401及新建基礎(基礎、地中梁)404，在流動化泥土壁300的內側設置模框板600(步驟S111)。首先，在流動化泥土壁300的內側組裝鋼筋(步驟S112)，使間隔件601與從模框板500突出的間隔件501連結，由該間隔件601保持組裝的模框板600呈豎立狀態。另外，為了構築地下坑用的新建板坯401，由支承柱支承模框板600，而且使之成為板坯形狀地設置模框板600。此時，因為容易沿著設於模框板600的切縫13彎曲模框板600，所以可把模框板600組裝成板坯形狀。另外，以相互連續設置的方式來設置保持為豎立狀態的模框板600和組裝成板坯形狀的模框板600。對於這樣設置的模框板600，為了支承澆築混凝土時施加在模框板600上的側壓，如上所述，在模框板600的表面側由緊固連接件306固定在模框板600的縱向長的管305。接著，通過澆築混凝土來構築新建板坯401及新建基礎404 (步驟S113)。由此，可以在地下坑構築新建混凝土基礎結構體400。另外，在構築了新建混凝土結構體400時，設於模框板600的切縫13在澆築混凝土時可防止混凝土漏出，而且可排出混凝土中多餘的水分。
接著，如圖10 (a)所示，拆解撤去設於已有梁201的擋土用橫梁撐擋406 (步驟S114)，如圖10 (b)所示，在地下室構築流動化泥土壁300。首先，在已有地下混凝土結構體200的已有梁201和已有耐力壁202上打入多個錨固件307，在各個錨固件307上連結間隔件501 (步驟S115)。接著，以與設置於地下坑的模框板500連續設置的方式組裝模框板500，由間隔件501保持豎立狀態(步驟S116)。此時，模框板500和間隔件501由墊片301、302和螺母303緊固連接而固定。另外，在已有地下混凝土結構體200和模框板500之間填充流動化泥土，構築流動化泥土壁300 (步驟S117)。由此，把構築於地下坑的流動化泥土壁300和構築於地下室的構築流動化泥土壁300被構築成連續的一個壁。另外，該流動化泥土壁300的載荷由構成已有地下混凝土結構體200的已有梁201、已有耐力壁202和已有基礎203的一部分支承。 接著，如圖11 (a)所示，在構築於地下坑的新建地下混凝土結構體400的上部，首先，組裝用於構築成為新建地下混凝土結構體400的柱、梁、壁和地面的鋼筋(步驟S118)。接著，使從用於構築地下室的流動化泥土壁300的模框板500突出的間隔件501與間隔件601連結(步驟S119)，由該間隔件601保持模框板600為豎立狀態。另外，組裝構築地下室用的新建板坯401及新建梁402的模框板600 (步驟S120)。該模框板600由支承柱支承。另外，連結組裝被保持為豎立狀態的模框板600和組裝成板坯及梁的形狀的模框板600，形成連續的模框板600。接著，組裝新建板坯401用的鋼筋(步驟S121)，在流動化泥土壁300和模框板600之間澆築混凝土 (步驟S122)。由此，可以構築地下室用的新建混凝土結構體400。另外，構築於地下坑的新建混凝土結構體400和構築於地下室的新建混凝土結構體400是連續的新建混凝土結構體，該結構體的載荷由新建樁405a支承。根據以上的說明，本實施方式的地下構造物的施工方法不拆解已有地下混凝土結構體，把該已有地下混凝土結構體作為擋土壁使用，在內側構築流動化泥土壁和新建混凝土結構體，由此可以對新建地下構造物進行施工。另外，構築於已有地下混凝土結構體內側的流動化泥土壁和新建混凝土結構體夾著模框板地各自獨立，流動化泥土壁的載荷可以由與已有地下混凝土結構體接觸的部分支承，新建混凝土結構體的載荷可以由事前設置的新建樁或已有地下混凝土結構體的基礎部分支承。由此，因為流動化泥土壁和新建混凝土結構體的載荷分散地由已有地下混凝土結構體支承，所以可以減輕由已有地下混凝土結構體支承的載荷。另外，通過在已有地下混凝土結構體和新建地下混凝土結構體之間設置流動化泥土壁，與原來在已有地下混凝土結構體上直接設置新建地下混凝土結構體的方法相比，因為存在流動化泥土壁而可以降低新建地下混凝土結構體的厚度，所以可減少混凝土的用量。另外，本實施方式的模框板通過把鋼板彎曲成剖面大體帶角波形，以規定間隔並列設置平行的多個凸條，所以可加強板本身的強度。由此，在填充了流動化泥土的情況下或澆築混凝土的情況下，都可以充分承受施加在模框板上的側壓。另外，設於該模框板的規定長度的切縫容易使模框板本身彎曲，而且可以防止流動化泥土或混凝土漏出，還可排出多餘的水分。由此，容易進行角部的模框板的彎曲加工，而且可以很快地構築流動化泥土壁或新建地下混凝土結構體。附圖標記說明11 :凸條，12 :肋，13 :切縫，14 :蓋部，16 :槽部，31 :上表面，32 :側面，200 :已有地下混凝土結構 體，201 :已有梁，202 :已有耐力壁，203 :已有基礎(基礎、地中梁)，204 :已有柱，205、206 :板坯，208 :已有耐壓盤，300 :流動化泥土壁，301、302 :墊片，303 :螺母，304 長螺母，305 :管，306 :緊固連接件，307 :錨固件，400 :新建地下混凝土結構體，401 :新建板坯，402 :新建梁，403 :新建壁，404 :新建基礎(基礎、地中梁)，405 :新建孔，405a :新建樁，406 :擋土用橫梁撐擋，407 :新建耐壓盤，500、600 :模框板，501、601 :間隔件。
權利要求
1.一種新建地下構造物的施工方法，不將已有地下結構體全部拆解撤去而構築新建地下結構體，其特徵在幹， 在該已有地下結構體的內周面填充流動化泥土來構築流動化泥土壁，在該流動化泥土壁的內周面構築新建混凝土結構體。
2.一種新建地下構造物的施工方法，不將已有地下結構體全部拆解撤去，利用該已有地下結構體的一部分來構築新建地下結構體，其特徵在幹， 與該已有地下結構體隔開規定間隔地在該已有地下結構體的內周面豎立設置第一模框體， 在該已有地下結構體與該第一模框體之間填充流動化泥土來構築流動化泥土壁， 與該流動化泥土壁隔開規定間隔地在該流動化泥土壁的內周面豎立設置第二模框體， 在該流動化泥土壁與該第二模框體之間燒築混凝土來構築新建混凝土結構體。
3.如權利要求2所述的新建地下構造物的施工方法，其特徵在於，上述第一模框體和上述第二模框體由間隔件保持其豎立設置狀態。
4.如權利要求2或3所述的新建地下構造物的施工方法，其特徵在於，上述第一模框體和上述第二模框體是模框板，該模框板通過將板狀的鋼製材料彎曲切斷加工成正面大體方形且剖面大體帶角波形而成型得到。
全文摘要
本發明目的在於提供新建地下構造物的施工方法，其可減小新建地下結構體對已有地下結構體的載荷負擔，而且可實現用於構築新建地下結構體的施工費用的縮減。在具有可利用作為居住空間的地下室和用於收納配管設備等的地下設施即地下坑的新建地下結構體(100)中，構築成在已有地下混凝土結構體(200)與新建地下混凝土結構體(400)之間夾設流動化泥土壁(300)。
文檔編號E21D13/00GK102713080SQ20108006051
公開日2012年10月3日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者山和正, 鐮田義雄 申請人:日本環境製造株式會社