【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に大規模、大深度の地下構造物の建築に実施される鉄骨鉄筋コンクリート造（以下、ＳＲＣ造と略す。）連続地下壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般の連続地下壁は、鉄筋を補強体とする鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣと略す。）であった。 最近、仮設用としてではあるが、鋼材を補強芯材に使用した鋼製連続地下壁及びその構築工法が開発されている（例えば新日本製鐵株式会社の「ＮＳ−ＢＯＸ矢板」＝雑誌「基礎工」昭和６２年１１月号のＰ９９〜Ｐ
１０３。 川崎製鉄株式会社の「Ｋドメール」＝１９９０
年８月印刷の同社カタログ「Ｋドメール川崎の高剛性壁体」など参照）。

【０００３】次に、近年の大深度地下空間利用の気運の高まりに対応して鉄骨部材を補強体とする本設用の鉄骨コンクリート造（以下、ＳＣと略す。）連続地下壁も開発されている（例えば、特願平３−２５２０１６号）。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】 最近、大深度地下空間利用の気運の高まりと共に地下階の深い建物が計画されている。 例えば地下１０階の建物の建設を考えると、深さにして地下５０ｍにも達する大深度連続地下壁の構築が必要となる。 仮設山留め壁として利用されるもの、又は本設の地下外壁や耐震壁あるいは支持壁として利用可能な連続地下壁、それも地下５０ｍの大深度に達する連続地下壁を従来のＲＣ造として構築する場合は、その壁厚は面外力（常時土圧及び水圧）で決定され、およそ３．５ｍもの巨大なものになる。 従って、このような連続地下壁の構築には長大な工期と莫大なコストを要して建築費を圧迫する問題がある。 一方、最近はウオーターフロント等の特殊地盤（埋立軟弱地盤）での施工が増加している。 あるいは都市部では狭隘な土地の有効利用のため隣接構造物と近接した施工も増加している。 このようなケースでは壁厚が制限されるほか、地盤安定液による掘削では溝壁の安定化が難しいという問題もあって、施工管理の複雑さが増加し、難工事が増加している。

【０００５】 次に、既存の仮設用鋼製連続地下壁は、鋼矢板を使用した鋼製化により、工期の短縮、壁厚の縮小化、施工管理の容易化に優れた利点をもつことが理解されている。 しかし、鋼矢板相互間の連結部は面内せん断力（地震時水平力）によって自由にすべる構造であり、せん断力を伝達する構造になっておらず、面内力に抵抗できない。 このため既存の鋼製連続地下壁の用途は、護岸、擁壁、土留壁のような仮設物に限られ、既往のＲＣ連続地下壁と同様に本設の地下外壁、耐震壁や支持壁としての利用はできない。

【０００６】 従来のＲＣ連続地下壁は、これを深度方向の梁又は柱と考え、支点間距離を一定とした場合、
曲げ耐力を上げるためには、引張り鉄筋量を増やすか、
壁厚を大きくするかの２通りの方法が考えられる。 しかし、片側に２段以上の配筋は施工上困難である。 また、
通常使用する鉄筋径の大きさに限界があるため、一般にＲＣ連続地下壁の曲げ耐力を一定以上増大するためには、壁厚を大きくせざるを得ない。 ところが、壁厚を大きくすると、掘削土量が増加するため、工期が長くなり、産業廃棄物も増え、地下階の有効面積が減少するなどの欠点がある。

【０００７】 従って、本発明の目的は、従来の壁用縦横筋に鉄骨部材と横つなぎ材を加えたものを補強体として併用し、これらをコンクリートと一体化した複合化構造のＳＲＣ連続地下壁を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解決するための手段として、本発明に係るＳＲＣ連続地下壁は、地下壁１の長手方向に間隔をあけて配置した複数の鉄骨部材２が同地下壁内の鉛直方向に長く設けられ、
前記の各鉄骨部材２はその両外側の鉛直方向に間隔をあけて地下壁１の長手方向（水平方向）に配置された複数の横つなぎ材３との各交点を接合されている。 前記横つなぎ材３の外側に壁用縦横筋４が設置されており、前記の鉄骨及び鉄筋は地中に掘削された壁用溝６内に挿入されコンクリート５を打設して一体化されていることを特徴とする。

【０００９】上記のＳＲＣ連続地下壁において、端位置の鉄骨部材２には、全幅が壁用溝６の溝幅と略等しい仕切板７が溝幅方向に突設され、また、隣接の後行壁ユニットのコンクリート中に埋設されるコネクター８が突設されていることも特徴とする。

【００１０】

【作用】面外のせん断荷重に対しては、主として鉄骨部材２が強く抵抗する。 また、面外の曲げ荷重に対しては主として鉄骨部材２及び壁用縦筋４ａが強く抵抗する。
鉛直荷重に対しては鉄骨部材２とコンクリート５が強く抵抗する。 前記の複合効果を基に、このＳＲＣ連続地下壁のＲＣ連続地下壁に対する基礎底深度と壁厚の関係を試算した結果を図７に示した。 図７中の丸印はＲＣ連続地下壁の試算結果であり、四角印がＳＲＣ連続地下壁の試算結果である。 ちなみに、基礎底深度が３８ｍの場合、従来のＲＣ連続地下壁の壁厚は最終的に（つまり、
後打ち壁を含めると）３ｍ以上になるのに対し、本発明のＳＲＣ連続地下壁は約１ｍで済む。

【００１１】

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１に示したＳＲＣ連続地下壁１は、図２，図３に示した構成の鉄骨及び鉄筋の補強体をコンクリートと一体化した複合化構造とされている。 図２は連続地下壁の一施工単位の鉄骨部材の構成を示したもので、複数のＨ形鋼２が壁の長手方向に間隔をあけて鉛直方向に長く設けられ、これら複数のＨ形鋼２はフランジの両外側に鉛直方向に間隔をあけて壁の長手方向（水平方向）に配置された複数の横つなぎ材３との各交点を接合され、もって一施工単位の鉄骨部材２は全体として１個の鋼材ユニットに組立てられ、壁用溝６内への吊り込み挿入及び溝内での位置決め作業を能率的で容易なものとしている。 鉄骨部材２としては、前記Ｈ形鋼のほか、Ｉ形鋼、クロスＨ
形材、組立て材などを使用できる。 また、前記横つなぎ材３には、Ｉ形鋼，Ｈ形鋼，山形鋼，溝形鋼その他を使用可能である。

【００１２】鉄骨部材２と横つなぎ材３との交点の接合手段のバリエーションを、図４Ａ〜Ｈに示した。 これを順に概説すると、図４Ａは横つなぎ材３にアングルを使用し、鉄骨部材２との交点は溶接で接合した例である。
図４Ｂはアングル３と鉄骨部材２とをボルト１０で接合した例である。 図４Ｃは横つなぎ材３にＨ形鋼を使用し、鉄骨部材２との交点は溶接で接合した例である。 図４ＤはＨ形鋼３と鉄骨部材２をボルト１０で接合した例である。 図４Ｅは横つなぎ材３にハット形鋼を使用し、
これを鉄骨部材２とボルト１０で接合した例である。 図４Ｆは横つなぎ材３に溝形鋼を使用し、これを鉄骨部材２と溶接で接合した例である。 図４Ｇは前記溝形孔３を鉄骨部材２に対して背中合せに当接して溶接した例を示している。 図４Ｈは鉄骨部材２に対して背中合せに当接した溝形鋼３をボルト１０により接合した例を示している。

【００１３】なお、横つなぎ材３と鉄骨部材３との交点部分においては、横つなぎ材３にコンクリートの充填性を高めるための孔等を設けることが検討される。 そこで図５Ａ，Ｂには、前記図４Ｆのように溝形鋼が横つなぎ材３として使用された場合の孔あけ例を示している。 図５Ａは溝形鋼３と鉄骨部材２との交点部の当接縁を全長にわたり溶接すると共に、交点部分の溝形鋼に長孔１１
及び丸孔１２を設けた例を示している。 また、図５Ｂは溝形鋼３における鉄骨部材２との交点部の略中央部に切欠き孔１３を設け、その余の当接縁を溶接した例を示している。

【００１４】再び図２の鉄骨部材２の説明に戻る。 図２
は図示の明瞭化を図るため便宜上壁用縦横筋の図示を省略している。 壁用縦横筋４は、図３に示したように、前記横つなぎ材３の外側面に付設され、横筋４ｂの両端が両端位置の鉄骨部材（仕切板）の鉄筋受けと溶接される。 また、縦筋４ａは横つなぎ材３との交点部分が溶接、結束等の手段で結合され、もって鉄骨部材２との一体化が行なわれている。 壁用縦横筋４は図３及び図６では縦筋４ａが内側で、横筋４ｂが外側の構成になっているが、組立て方法によってはこの逆の態様に入れ替えることもある。 また、図６のように面外方向にせん断補強筋１４を設けることもある。 この場合のせん断補強筋１
４には鉄筋のほかアングルなどが使用されることもある。 壁用縦横筋４は前記のように横つなぎ材３の外側に結合して付設されるから、地中の壁用溝６内への吊り込み挿入と同溝内での位置決めは鉄骨部材２と共にその強度及び剛性を基盤にして併合して行なえ、正確な位置決めによって設計値のコンクリート被りを得ることが容易である。

【００１５】次に、一施工単位の鉄骨部材のうち、端位置の鉄骨部材（仕切板）２の両側面には、地中の壁用溝６内にコンクリート５の打設が行なわれる際にコンクリート止めとして働く仕切板７が、全幅が丁度壁用溝６の溝幅に略等しいものとして溝幅方向に突設されている。
仕切板７は勿論壁先端までの長さを有する。 従って、隣接の後行壁ユニットの壁用溝６の掘削は、先行壁ユニットのコンクリートの硬化に支障を受けず行なえる。 また、端位置の鉄骨部材２には、図６に例示したように、
隣接の後行壁ユニットのコンクリート中に埋設されるコネクター８ｃ（面内コネクター）が突設されている。 コネクター８ｃの構造の詳細を図８Ａ，Ｂに示した。 コネクター８ｃは鉄筋をコ字形に成形したものである。 ８ｂ
は仕切板たる鉄骨部材２を補強する等辺山形鋼である。
このコネクター８ｃによって隣接する後行壁ユニットとの一体化接合が行なわれ、連続地下壁としての性能を発揮する。 尚、この種の面内コネクターには公知の種々な形状、構造のものを採用できる。 一施工単位の複数の鉄骨部材２は、鉛直方向の応力が大きい部分にのみ設けることもできる。 図１、図６、図８Ｂの鉄骨鉄筋ユニットは先行壁ユニット用を示したものであり、後行壁ユニット用は両端の仕切板たる鉄骨部材２及び面内コネクター８ｃなどが無い構成となる。

【００１６】

【本発明が奏する効果】本発明に係るＳＲＣ連続地下壁は、大要、下記の効果を奏する。 大深度（基礎底深度約３０ｍ以深）の場合、従来のＲＣ連続地下壁と比較して壁厚が数分の一となる。 壁厚が薄くなることにより、掘削工期が短縮され、
掘削土量が減って産業廃棄物が減少し、また、壁厚が縮小化された分だけ地下階部分の有効床面積が増加する。

【００１７】 コンクリート５が鉄骨部材２の座屈を防止し、許容耐力として累加強度を採用可能であることはもちろん、横つなぎ材３の支圧効果・ダボ効果によりさらに安全性（耐力）が高まる。 従来仮設で使用していたコンクリート止めの仕切板を本設の鉄骨部材２で兼用できる。

【００１８】 面外せん断力を鉄骨部材２のみで負担することができる。 従って、面外せん断補強筋が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＳＲＣ連続地下壁の一施工単位を示した平面図である。

【図２】一施工単位の鉄骨部材を示した斜視図である。

【図３】鉄骨及び鉄筋の組立て状態を示した立面図である。

【図４】Ａ〜Ｈは横つなぎ材と鉄骨部材の種々な接合手段を示した側面図である。

【図５】Ａ，Ｂは横つなぎ材にコンクリートの充填性を高める孔をあけた例の斜視図である。

【図６】鉄骨及び鉄筋補強体の異なる実施例の平面図である。

【図７】従来のＲＣ連続地下壁と本発明のＳＲＣ連続地下壁に関する基礎底深度と壁厚との試算結果を対比したグラフである。

【図８】Ａ、Ｂは端部の鉄骨部材におけるコネクターの構成を詳記した立面図と平面図である。

【符号の説明】

１ 連続地下壁 ２ 鉄骨部材 ３ 横つなぎ材 ４ 壁用縦横筋 ５ コンクリート ６ 壁用溝 ７ 仕切板 ８ｃ コネクター

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