JP2001214465A

JP2001214465A - 地中構造物の補強構造

Info

Publication number: JP2001214465A
Application number: JP2000022560A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Okamoto; 政信岡本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】より簡便でかつコスト的に安価に地中壁と地
中構造物との連結の度合いを高められるようにした地中
構造物の補強構造を提供する。【解決手段】地盤１中に構築された共同溝２の両側に
地中壁３を共同溝２の軸方向（長手方向）に連続して構
築する。また、共同溝２と地中壁３との間に地盤改良部
４を形成する。地中壁３は共同溝２の両側に共同溝２か
ら所定間隔離し、鋼矢板を共同溝２の軸方向に多数連続
して打ち込むことにより形成する。さらに、鋼矢板の内
側面（地盤改良部４に接する側）にシアコネクター５を
板全体にわたって多数突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は地中構造物の補強
構造に関し、例えば送電線、ガス管または水道管などの
ライフラインを地下に埋設する際にこれらを一括して埋
設するための共同溝や地下道路などの地中埋設構造物、
掘割道路や地中ピットなどの半地下埋設構造物、さらに
は橋梁や建屋などの基礎構造物の補強に適用される。

【０００２】

【従来の技術】一般に、共同溝や地下道路などの地中埋
設構造物（以下、「地中構造物」という）は、地震時な
どに周囲から大きな水平荷重を受け、また地震後の側方
流動によっても大きな水平荷重を受けるため、これらの
大きな水平荷重に対して充分耐えられるような構造とす
る必要がある。

【０００３】このような大きな水平荷重に耐えられるよ
うな補強構造としては、例えば地中構造物の周囲に地中
構造物を取り囲むように鋼矢板を打ち込む補強構造が知
られており、この種の補強構造は液状化時の地中構造物
の沈下や浮き上がり防止策としても適している。

【０００４】また、地中構造物とその周囲の地中壁とを
一体化させる補強構造も提案されており、例えば特開平
３−２７５８１３号公報に開示されているように、地中
構造物の周囲に地中壁として鋼矢板を打ち込み、この鋼
矢板の内側にジベルまたは鉄筋を突設し、かつ地中壁と
地中構造物との間にコンクリートまたはモルタル類を充
填することで、両者を一体化する方法が知られている。

【０００５】さらに、例えば特開平１１−２１８７０号
公報に開示されているように、地中構造物に突設された
鉄筋を地中壁に溶接するとともに、地中壁と地中構造物
との間にコンクリートまたはモルタル類を充填して両者
をより確実に一体化する方法も提案されている。

【０００６】このようにして、地中構造物とその周囲の
地中壁とが一体化されていることで、鉛直荷重や水平荷
重に対する耐荷力が著しく向上されるだけでなく、液状
化時の地中構造物の沈下や浮き上がりも確実に阻止され
る。さらに、液状化対策として地中構造物の周囲に排水
手段を設置することにより排水機能を付与する構造も提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようと課題】しかし、このような補強構
造では、地中構造物と周囲の地中壁とを一体化すること
で、耐荷力の向上、液状化時の沈下・浮き上がり防止な
どといった当初の目的は達成できるもののコストがあま
りにも高くつくだけでなく、構造的な一体化の度合いが
必要以上に堅固なものになり、しばしばコスト的に大き
な無駄になる等の課題があった。

【０００８】さらに、現場作業が煩雑化し、特に既設の
地中構造物に対して後から地中壁を形成して両者を一体
化する場合には、一体化部分の掘削作業を伴い、この掘
削作業に特別に手間がかかるだけでなく、スペース的に
狭いときは施工できない場合がある等の課題があった。

【０００９】この発明は以上の課題を解決するめになさ
れたもので、より簡便でかつコスト的に安価に地中壁と
地中構造物との連結度合いを高められるようにした地中
構造物の補強構造を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、この発明に係る地中構造物の補強構造
は、請求項１として、地下または半地下に構築された地
中構造物の両側または周囲に地中壁を構築し、この地中
構造物と地中壁との間に地盤改良部を形成し、かつ地中
壁の地盤改良部と接する側にシアコネクターを設ける。

【００１１】請求項２として、請求項１の地中構造物の
補強構造において、地盤改良部は地中構造物の端部の上
側と下側のいずれかまたは両方にも形成する。請求項３
として、請求項１または２の地中構造物の補強構造にお
いて、地中壁の地盤改良部と接する側に、シアコネクタ
ーとしてスタッドボルト、スタッドジベル、あるいは鉄
筋を曲げ加工した合成鉄筋または平鋼を突設する。

【００１２】請求項４として、請求項１、２または３の
地中構造物の補強構造において、地中壁は鋼矢板、鋼管
矢板、リブ付き鋼板、外面リブ付き鋼管、縞付きＨ形
鋼、またはＰＣ板を多数連続して打ち込むことにより形
成する。請求項５として、請求項１、２、３または４の
地中構造物の補強構造において、地中壁に排水手段を設
ける。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１はこの
発明の一例を示し、図において地盤１中に地中構造物と
して共同溝２が構築され、この共同溝２の両側に地中壁
３が共同溝２の軸方向（長手方向）に連続して構築され
ている。また、共同溝２と地中壁３との間に地盤改良部
４が形成されている。

【００１４】地中壁３は共同溝２の両側に共同溝２から
所定間隔離し、例えば鋼矢板、リブ付き鋼板、外面リブ
付き鋼管、縞付きＨ形鋼、さらにはＰＣ板などを共同溝
２の軸方向に多数連続して打ち込むことにより形成され
ている。また特に、地中壁３が鋼矢板またはＰＣ板で形
成されているときは、鋼矢板またはＰＣ板の内側面（地
盤改良部４に接する側）にシアコネクター５が板全体に
わたって多数突設されている。

【００１５】シアコネクター５は地中壁３としての鋼矢
板（またはＰＣ板）と地盤改良部４とを構造的に一体化
させ、特に地中壁３と地盤改良部４とが接する部分での
鉛直方向のせん断力の伝達性能を向上させるもので、例
えばスタッドボルトやスタッドジベル、あるいは鉄筋を
曲げ加工した合成鉄筋または平鋼などで形成されてい
る。

【００１６】また、地中壁３がＰＣ板で形成されている
ときは、ＰＣ板の表面を凹凸面とすることでシアコネク
ター５としてもよい。なお、地中壁３がリブ付き鋼板、
外面リブ付き鋼管、あるいは縞付きＨ形鋼で形成されて
いるときは、リブまたは縞がシアコネクター５の働きを
するため、改めてスタッドボルト等を突設する必要はな
いが、せん断力の伝達を確実なものとするために突設さ
れていてもよい。

【００１７】地盤改良部４は、例えば地盤中の深部まで
石灰・セメントなどの科学的安定材を添加しつつ、掘削
土と強制的に攪拌混合する深層混合処理工法などによっ
て軟弱地盤の全体を固結する固結工法、さらには力の伝
達性能の必要性に応じて薬液注入工法や締固め工法など
によって形成されている。

【００１８】このような構成において、共同溝２に作用
する水平力は地盤改良部４を介して両側の地中壁３に伝
達される。また特に、鉛直力は地盤改良部４と共同溝２
との接する面、および地盤改良部４と地中壁３との接す
る面にそれぞれ発生する摩擦力によって共同溝２から地
中壁３にある程度伝えられ、さらに地中壁３の内側にシ
アコネクター５が多数突設されていることで、地中壁３
と地盤改良部４との間の付着力が著しく向上してより確
実に伝えられる。これにより、共同溝２と地中壁３との
間の力の伝達性能は著しく向上し、補強構造としての連
結の度合いが向上する。

【００１９】発明の実施の形態２．図２（ａ），（ｂ）
は、半地下の地中構造物として構築された地中ピットの
補強構造を示し、地中ピット６の周囲に地中壁３が地中
ピット６から所定間隔離し、かつ地中ピット６の周囲を
取り囲むように構築されている。また、地中ピット６と
地中壁３との間に地盤改良部４が形成されている。さら
に、地中ピット６の一部が地上に突出していることか
ら、必要に応じて地表面部で地中ピット６と地中壁３と
が複数の連結ボルトや鋼材７等で連結されていること
で、両者の連結の度合いが高められている。その他の構
成および効果は図１で説明した補強構造と略同じであ
る。

【００２０】発明の実施の形態３．図３は、図１で説明
した補強構造と同様に地盤１中に構築された共同溝２の
補強構造を示し、特に地盤改良部４が共同溝２の両側に
だけでなく、共同溝２の両端部２ａの上側部と下側部に
も形成され、特にこの部分の地盤改良部４は両側の地盤
改良部４と一体に、かつ共同溝２の鉛直方向および幅方
向に一定範囲にわたって形成されている。その際、地盤
改良部４は高圧噴射による深層混合処理工法などによっ
て形成されている。その他の構成および効果は図１で説
明した補強構造と略同じである。これにより、共同溝２
の両端部２ａが地盤改良部４内に上下から保持されるた
め、共同溝２と地盤改良部４との間の鉛直方向のせん断
力の伝達性能が向上し、構造的に共同溝２と地中壁３と
の連結の度合いがさらに向上する。なお、地盤改良部と
共同溝２の端部上側部および／または下側部にも形成す
る場合は、鉛直方向のせん断力の必要度に応じて上側部
と下側部のいずれかまたは両方に設ければよく、片方の
端部のみであってもよい。

【００２１】発明の実施の形態４．図４は、地盤１が軟
弱層１ａとその下側の支持層１ｂとの二層からなり、軟
弱層１ａ内に共同溝２が構築されている場合の補強構造
を示し、共同溝２の両側と、さらに共同溝２の両端部２
ａの上側部と下側部に、地盤改良部４が共同溝２の鉛直
方向および横方向に一定範囲にわたって連続して形成さ
れ、かつ共同溝２より下側部分の地盤改良部４が支持層
１ｂに達するように形成されている。地盤改良部４がこ
のように形成されていることで、支持層１ｂの鉛直支持
が期待できるので、地中壁３と地盤改良部４による鉛直
支持力はさらに向上する。

【００２２】発明の実施の形態５．図５は、地盤１が砂
質層などの液状化層１ｃとその下側の支持層１ｂとの二
層からなり、液状化層１ｃ内に共同溝２が構築されてい
る場合の補強構造を示し、特に地中壁３に排水機能を付
与するために排水部材８が取り付けられている。地中壁
３に排水機能を付与する方法として、例えば排水機能付
き矢板や排水機能付き杭などによって形成されている。
その他の構成は図１〜４で説明した補強構造と略同じで
ある。このように構成されていることで、地震時などに
おける地盤の液状化時に地中壁３で囲まれた共同溝２下
の過剰間隙水圧を速やかな消散させることができて、過
剰間隙水圧の上昇による共同溝２の沈下・浮き上がりを
確実に阻止することができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は以上説明した通りであり、特
に地下または半地下に構築された地中構造物の両側また
は周囲に地中壁を構築し、この地中構造物と地中壁間に
地盤改良部を形成し、かつ地中壁の地盤改良部と接する
側にシアコネクターを設けることにより、簡便でかつコ
スト的にも安価に、地中構造物、地中壁およびその間の
地盤改良部の連結の度合いを向上させることができて、
地中構造物に作用する鉛直荷重や水平荷重に対して確実
に補強することができる。

【００２４】また、地中壁に排水手段を設けた場合に
は、液状化時の地中構造物の沈下や浮き上がりを確実に
阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】地中構造物として構築された共同溝の補強構造
を示す縦断面図である。

【図２】半地下構造物として構築された地中ピットの補
強構造を示し、（ａ）はその横断面図、（ｂ）はその縦
断面図である。

【図３】地中構造物として構築された共同溝の補強構造
を示す縦断面図である。

【図４】地中構造物として構築された共同溝の補強構造
を示す縦断面図である。

【図５】地中構造物として構築された共同溝の補強構造
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１地盤２共同溝（地中構造物）３地中壁４地盤改良部５シアコネクター６地中ピット（地中構造物）７排水部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地下または半地下に構築された地中構造
物の両側または周囲に地中壁を構築し、この地中構造物
と地中壁との間に地盤改良部を形成し、かつ地中壁の地
盤改良部と接する側にシアコネクターを設けてなること
を特徴とする地中構造物の補強構造。
【請求項２】地盤改良部は地中構造物の端部の上側と
下側のいずれかまたは両方にも形成してあることを特徴
とする請求項１記載の地中構造物の補強構造。
【請求項３】地中壁の地盤改良部と接する側に、シア
コネクターとしてスタッドボルト、スタッドジベル、あ
るいは鉄筋を曲げ加工した合成鉄筋または平鋼を突設し
てあることを特徴とする請求項１または２記載の地中構
造物の補強構造。
【請求項４】地中壁は鋼矢板、鋼管矢板、リブ付き鋼
板、外面リブ付き鋼管、縞付きＨ形鋼、またはＰＣ板を
多数連続して打ち込むことにより形成してあることを特
徴とする請求項１、２または３記載の地中構造物の補強
構造。
【請求項５】地中壁に排水手段を設けてあることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の地中構造物の
補強構造。