山留め壁の支保工に注目して下さい

掲載日:2011/10/22

 建築学部建築学科教授(建築生産分野担当)の遠藤和義です。

 現在現場は、地下躯体工事が行われていますが、夏のゲリラ豪雨、猛烈な台風の二度の襲来等によって、当初の工程(工程スケジュール表)にくらべて2日ほど遅れているそうです(10月14日現在)。

 現在、所長以下一丸となって、対策をとっておられるので、近いうちに回復できると思っています。建築工事は天候をはじめ、資材の需給や労務事情の影響を受けやすく、こうした工程の変動はよく起こります。工期の厳しいこのプロジェクトでは、工期短縮を前倒しで計画し、次々と実施に移さねばなりません。建築プロジェクトマネジメントの研究者としては、現場がどのような選択をされるのかとても興味があります。現場を動かすのは、KKD(経験、勘、度胸)ではありません。毎日が理詰めの意思決定の積み上げです。

 さて今回は、地下躯体工事を実施するために外周部に設置されている山留め壁について見てみたいと思います。何もせずに地面に穴を掘る(根切りと言います)と、重力によって穴の外周部から土が穴の内側に崩れます。山留め壁とは、この崩壊を防ぐために外周部に設ける仮設の壁です。これは設計者の描く図面にはありませんので、現場が判断して方法を決定します。

 写真1の左手にあるように、根切りが浅ければ、外周部に斜面(法面(のりめん)と言います)を設ける「法切り工法」でも崩壊を防げます。安定した法面の角度は安息角(あんそくかく)よりも小さくしなければなりません。安息角とは地面が自発的に崩れることなく安定を保つ斜面の角度で、その粒度、含有水分、粒の形状などの影響を受けます。

写真1:左側は法面による法切り工法、正面は親杭横矢板工法

(この現場も本学の過去のプロジェクトです。さてどこでしょう?)

 この現場では、山留め壁に写真1正面に見える「親杭横矢板」という工法が採用されています。I型鋼を打ち込んで親杭とし、根切りしながら外周部の親杭の間に板を差し込んで造ります。最も一般的な山留め壁の構築方法です。

 これでも根切りが深いと、山留め壁を自立させるのが難しくなります。そのため、必要によって写真2のように向かい合う山留め壁の間に切梁(きりばり)を渡し、それを支え棒として山留め壁の崩壊を防ぎます。ただし、今回の敷地にはもともと高低差があり、切梁が効果的ではありません。

写真2:水平切梁による支保工 

 そこで、この現場で採用されているのが、写真3にある「アースアンカー工法」による支保工です。

写真3:アースアンカーによる支保工(さらに根切りし、横矢板挿入中)

 写真4から7はその施工の様子です。まず、45°下向きに穿孔してケーシング(さや管)を挿入します、そこにアースアンカーを挿入し、セメントミルクを圧入してアースアンカーを固定します。アースアンカーは山留め壁に抱かせた腹起こしとブラケットで引張させます。

 地下躯体工事が終了したら、山留め壁の解体とともにアースアンカーも引き抜きます。アースアンカー工法は敷地に高低差のある場合だけでなく、根切りする面積が広くて切梁が効きにくい場合、一部先行して山留め壁の解体を進めたい場合などにも有効で、これらの利点はこの現場でも生かされています。

写真4:アースアンカー体(約18m)です

写真5:アースアンカーは45°で穿孔して挿入する

写真6:アースアンカーを地中に固定するためセメントミルク圧入中です

写真7:親杭に固定した腹起こし(図中の赤茶色の横材)とブラケットで引っ張ると写真3になります

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