JP2003239316A - 地下構造物 - Google Patents

地下構造物

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JP2003239316A
JP2003239316A JP2002044327A JP2002044327A JP2003239316A JP 2003239316 A JP2003239316 A JP 2003239316A JP 2002044327 A JP2002044327 A JP 2002044327A JP 2002044327 A JP2002044327 A JP 2002044327A JP 2003239316 A JP2003239316 A JP 2003239316A
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Masatsugu Yamamoto
正嗣 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮き上がりを防止でき、環境に配慮した地下
構造物を提供すること。 【解決手段】 地下構造物1は、直方体状の構造物であ
り、地下構造物1の上面が地表面3と平行になるように
構築される。地下構造物1は、下底版5と上底版7から
なる2重底版と、貯蔵室を上下に区切る中床版13と、
上面の頂版17とを有する。下底版5と上底版7との間
は、複数のウェブ9によって連結されており、下底版5
と上底版7との間は、各ウェブ9によって、複数の空間
に区切られる。各ウェブ9によって区切られた下底版5
と上底版7との間の空間には、バラスト材11が充填さ
れる。バラスト材11は、現地で掘削した土砂や、他の
工事現場にて掘削した土砂等を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は地下構造物または半
地下構造物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、地下構造物や半地下構造物は、地
下水の浮力(揚水圧)に対抗するため、施工時および完
成後を通じて適切な地下水の処理を行う必要がある。地
下水の揚水圧に抵抗するための方法として、例えば、底
版等の部材を応力上必要な寸法以上に厚くして重量を増
加することにより、揚水圧に抵抗する方法や、不透水層
中に底部を構築し、必要に応じて浸出水の水抜きを行っ
て、底部に揚水圧を作用させない方法や、不透水層およ
び止水壁により止水を行って止水壁内への浸出水の水抜
きを行い、底部に作用する揚水圧を減じる方法等があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、底版ま
たは構造物の重量を増加して、揚水圧に抵抗するために
は、底版等の部材厚を厚くしなければならず、このため
コンクリートや鉄筋が新たに必要となる、という問題点
がある。本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、コンクリートや
鉄筋といった新品の建設資材を用いずに、工業廃棄物や
建設廃棄物、発生残土等からなる廃材等の材料を用いる
ことで、浮き上がりを防止でき、環境に配慮した地下構
造物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明は、底部にバラスト材が設けられることを
特徴とする地下構造物である。
【0005】ここで、地下構造物には、半地下構造物も
含まれる。バラスト材とは、工事現場等にて掘削した土
砂、砕石、鉄鋼スラグ等の鉱さい、コンクリートガラ等
であり、ウエブとは、上底版と下底版との間に設けられ
る部材である。このウエブとしては、板状部材、トラス
等を用いることができる。また、下底版とウエブを一体
化した逆T形部材を並べることにより構成することもで
きる。
【0006】本発明では、上底版および下底版からなる
2重底版の間に設けられたウエブで仕切られた空間に、
バラスト材を充填することにより底版の重量を確保し
て、構造物の浮き上がりを防止することができる。
【0007】また、本発明では、下底版に貫通孔を設
け、バラスト材に浸透した地下水を揚水する揚水手段を
設けることにより、地下水水位が通常より上昇した場合
でも、構造物の浮き上がりを防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、地
下構造物を例にして説明する。ここで地下構造物とは、
例えば地下街、地下駐車場、地下貯蔵庫等の構造物であ
る。
【0009】図1は、地下構造物1の構成を表す斜視図
である。図2は、地下構造物1の縦断面図であり、図3
は、地下構造物1のA−A横断面図であり、図4は、B
−B横断面図である。また、図5は、図2に示した地下
構造物1のC−C断面図であり、図6は、D−D断面図
である。
【0010】地下構造物1は、直方体状の構造物であ
り、一般的に地下構造物1の上面が地表面3と平行にな
るように構築される。尚、地下構造物1の立体形状によ
っては、上面が地表面3と平行でなくてもよい。また、
地下構造物1は、上部が地表面3より上に出る半地下構
造物であってもよい。
【0011】地下構造物1は、下底版5と上底版7から
なる2重底版と、内部の空間を上下に区切る中床版13
と、上面の頂版17とを有する。また、地下構造物1の
周囲には、下底版5、上底版7、中床版13および頂版
17と垂直に側壁19が構築される。
【0012】下底版5、上底版7、中床版13、頂版1
7および側壁19は、鉄筋コンクリート(RC)製であ
る。尚、プレストレストコンクリート(PC)製または
鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)製等であってもよい。
【0013】下底版5と上底版7との間には、複数のウ
ェブ9が設けられ、下底版5と上底版7との間は、各ウ
ェブ9によって、複数の空間に区切られる。ウェブ9は
鉄筋コンクリート(RC)製である。尚、プレストレス
トコンクリート(PC)製、鉄骨鉄筋コンクリート(S
RC)製および繊維補強コンクリート(FRC)製等で
あってもよい。下底版5、ウエブ9、上底版7により、
I形断面が構成される。
【0014】複数のウェブ9は、地下構造物1の短辺方
向に平行に配置される。即ち、図6において、Yは、底
版の応力伝播の主方向であり、この方向にウエブ9を配
置する。なお、構造物の寸法や、平面形状によって、ウ
ェブ9の配置を1方向とせず、2方向として井桁状等に
配置してもよい。
【0015】各ウェブ9によって区切られた下底版5と
上底版7との間の空間には、バラスト材11が充填され
る。バラスト材11は、現地で掘削した土砂や、他の工
事現場にて掘削した土砂等を用いる。また、不要になっ
たくず鉄鋼石、鉄鋼スラグ等の鉱さい、砕石、コンクリ
ートガラ等の産業廃棄物等を使用することもできる。
【0016】地下構造物1の内部は、中床版13によっ
て、上下2つの空間に区切られる。上底版7と中床版1
3との間、および中床版13と頂版17との間には、各
版に対して垂直な複数の柱15が設けられる。なお、こ
の柱15は、壁であってもよい。
【0017】図7は、ウェブ9の斜視図である。ウェブ
9は、直方体の板状形状であり、工場等であらかじめ製
作されたプレキャストウェブ等を用いる。なお、ウェブ
9としては、プレキャストウェブ等を用いずに、地下構
造物1の構築現場にて打設されてもよい。
【0018】ウェブ9の上面、下面および両側面には、
複数の連結金具23が設けられる。連結金具23は、鉄
筋製等であり、地下構造物1の施工の際に、下底版5、
上底版7および側壁19の鉄筋と連結される。尚、連結
金具23は、スタッドでもよい。
【0019】次に、地下構造物1の底版部分の施工手順
について説明する。はじめに、地下構造物1の設置場所
を掘削し床付を行う。次に、床付の底面に下底版5の配
筋を行い、その上に垂直にウェブ9を設置し、下底版5
の鉄筋とウェブ9の下面に設けられた連結金具23とを
連結させる。
【0020】次に、下底版5のコンクリートを打設す
る。その後、下底版5と上底版7との間部分の側壁19
の配筋を行い、型枠を設置してコンクリートを打設す
る。尚、側壁19には、プレキャスト部材を用いてもよ
い。次に、下底版5の上部に設けられたウェブ9で仕切
られた複数の空間に、バラスト材11を投入する。
【0021】図8は、上底版7付近の拡大図である。バ
ラスト材11の上面には、シート31が敷設される。バ
ラスト材11を投入した後、上底版7の鉄筋33の配筋
を行う。鉄筋33は、井桁状に配筋される。
【0022】上底版7の鉄筋33は、ウェブ9の上面の
連結金具23と連結される。その後、上底版7のコンク
リート35を打設し、底版部分を完成させる。
【0023】下底版5と上底版7およびウェブ9で仕切
られた空間に投入されたバラスト材11は、上底版7の
コンクリート35を打設する際に、コンクリート35の
下(底)型枠として利用できる。
【0024】シート31は、バラスト材11が砕石の場
合であり、バラスト材11をコンクリート35の下型枠
として利用する場合、バラスト材11へのコンクリート
35の浸透を防止する。尚、バラスト材11がコンクリ
ート35の浸透しない土砂等の目の細かい材料であれ
ば、シート35は不要となる。
【0025】また、上底版または下底版のみを主材とし
た主応力部材とする場合には、他の部材は、部材を薄く
したり、鉄筋を少なくする等、簡易な構造とすることも
できる。このことにより、コンクリート量や鉄筋量を減
らすことも可能となる。
【0026】このように、本実施の形態によれば、下底
版5と上底版7からなる2重底版の間の空間に、バラス
ト材11を充填することにより、底版等の部材厚を厚く
することなく地下水の揚水圧に対抗できる地下構造物1
を構築することができる。また、バラスト材11を使用
することにより、掘削土砂等を有効利用することができ
る。
【0027】図9は、第2の実施の形態に係る底版付近
の拡大図である。第2の実施の形態では、図2で示した
地下構造物1の2重底版において、下底版とウェブが一
体となった部材を使用する。上底版41は、2重底版の
うち上側の底版であり、逆T形プレキャスト壁45は、
2重底版のうち下側の底版とウェブが一体となった部材
である。
【0028】逆T形プレキャスト壁45は、鉄筋コンク
リート(RC)製または鉄骨鉄筋コンクリート(SR
C)製等である。逆T形プレキャスト壁45は、逆T形
の形状であり、逆T形プレキャスト壁45を複数連続し
て並べることにより、ウエブおよび下側の底版が形成さ
れる。
【0029】バラスト材43は、上底版41と、逆T形
プレキャスト壁45との間にできる空間に充填される。
逆T形プレキャスト壁45は、上部に鉄筋47が設けら
れ、上底版41の鉄筋(図示せず)と連結される。
【0030】逆T形プレキャスト壁45は、工場等によ
りあらかじめ製作され、現場に設置される。これによ
り、下底版およびウェブを現場にて施工する必要がな
く、施工期間を短縮することができる。
【0031】この時、I型構造ではなく、応力的に連続
する逆T構造にて抵抗可能とすれば、上底版41と逆T
形プレキャスト壁45との連結構造を簡易にすることが
できる。また、上底版41の厚さを薄くすることも可能
である。
【0032】尚、逆T形プレキャスト壁45は、縦方向
に分割して搬入しても良く、この場合は、PC鋼材によ
って後連結する。
【0033】図10は、第3の実施の形態に係る底版付
近の拡大図である。第3の実施の形態では、図2に示し
た地下構造物1の2重底版において、ウェブ9としてプ
レキャストウェブ等を用いるかわりに、鋼トラス斜材5
5を使用する。
【0034】鋼トラス斜材55は、下底版51と上底版
53との間のウェブとして用いる。鋼トラス斜材55
は、H形鋼製等であり、両端に定着機能(図示せず)を
有する。これにより、下底版51および上底版53の鉄
筋(図示せず)と連結される。
【0035】第3の実施の形態では、ウェブとして鋼ト
ラス斜材55を用いることにより、汎用のH形鋼等を現
場で設置すればよいため、あらかじめ製作されたプレキ
ャストウェブ等を運搬したり、現場でウェブ用にコンク
リートを打設したりする必要がなく、作業の効率化が図
られる。
【0036】尚、鋼トラス斜材55には、あらかじめ腐
食代を見込んだ肉厚を考慮したり、防錆対策(被覆等)
を施しておくことが可能である。
【0037】図11は、第4の実施の形態に係る地下構
造物71の縦断面図である。第4の実施の形態では、2
重底版の間に流入した地下水をポンプにて地上に排出す
る。
【0038】地下構造物71は、下底版73と上底版7
5からなる2重底版と、内部の空間を上下に区切る中床
版79と、上面の頂版77とを有する。また、地下構造
物71の周囲には、下底版73、上底版75、中床版7
9および頂版77と垂直に側壁81が構築される。
【0039】地下構造物71は、2重底版を有し、2重
底版は上底版75および下底版73からなる。下底版7
3と上底版75との間は、複数のウェブ91によって連
結されており、下底版73と上底版75との間は、各ウ
ェブ91によって、複数の空間に区切られる。
【0040】このウエブ91は、例えば第1の実施の形
態、又は第2の実施の形態と同様のものである。
【0041】各ウェブ91によって区切られた下底版7
3と上底版75との間の各空間には、バラスト材とし
て、通水性のある砕石93が充填される。
【0042】下底版73には、複数の貫通孔83が設け
られる。各ウェブ91間には、穴のあいた通水パイプ
(図示せず)が設けられ、この通水パイプの端部が集水
槽95接続される。地表面89には、ポンプ85が設け
られ、排水パイプ87が接続される。この排水パイプ8
7の他端は集水槽95に接続される。
【0043】地下水は、下底版73に設けられた貫通孔
83を通って、砕石93の層に流入する。この地下水
は、通水パイプを介して集水槽95に集められ、ポンプ
85により排水パイプ87を介して外部に排出される。
尚、排水パイプ87は、地下構造物71の内空間でも、
側壁81、柱97といった部材内に配置しても良い。
【0044】このように、第4の実施の形態では、砕石
93に流入した地下水は外部に排出されるので、バラス
ト材だけを用いる場合に比べて、より揚水圧を低減させ
ることができる。
【0045】尚、2重底版付近に地下水位の変動を監視
する地下水位監視装置(図示せず)を設け、地下水位が
一定の高さ以上に上昇した場合に、ポンプ85を作動さ
せるようにしてもよい。
【0046】また、ウェブ91として、第3の実施の形
態のように鋼トラス斜材を用いる場合、通水パイプ等を
省略することもできる。また、本発明の技術的範囲は、
前述した実施の形態に限定されることなく、本願明細書
で開示したものと均等のものも含まれる。
【0047】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、浮き上がりを防止でき、環境に配慮した地下構造
物を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 地下構造物1の構成を表す斜視図
【図2】 地下構造物1の縦断面図
【図3】 地下構造物1のA−A横断面図
【図4】 地下構造物1のB−B横断面図
【図5】 図2に示した地下構造物1のC−C断面図
【図6】 図2に示した地下構造物1のD−D断面図
【図7】 ウェブ9の斜視図
【図8】 上底版7付近の拡大図
【図9】 第2の実施の形態に係る底版付近の拡大図
【図10】 第3の実施の形態に係る底版付近の拡大図
【図11】 第4の実施の形態に係る地下構造物71の
縦断面図
【符号の説明】
1・・・・地下構造物 3・・・・地表面 5・・・・下底版 7・・・・上底版 9・・・・ウェブ 11・・・バラスト材 13・・・中床版 15・・・柱 17・・・頂版 19・・・側壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E21D 13/00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部にバラスト材が設けられることを特
    徴とする地下構造物。
  2. 【請求項2】 上底版と下底版を有し、前記バラスト材
    は、前記上底版と前記下底版との間に設けられることを
    特徴とする請求項1記載の地下構造物。
  3. 【請求項3】 前記バラスト材は土砂、砕石、鉱さいま
    たはコンクリートガラ等であることを特徴とする請求項
    1記載の地下構造物。
  4. 【請求項4】 前記上底版と前記下底版との間にウェブ
    を設けることを特徴とする請求項1記載の地下構造物。
  5. 【請求項5】 前記ウェブは板状部材であることを特徴
    とする請求項4記載の地下構造物。
  6. 【請求項6】 前記ウェブはトラスであることを特徴と
    する請求項4記載の地下構造物。
  7. 【請求項7】 前記下底版と前記ウェブを逆T形部材を
    並べることにより構成することを特徴とする請求項4記
    載の地下構造物。
  8. 【請求項8】 前記下底版は貫通孔を有し、 前記バラスト材に浸透する地下水を揚水する揚水手段を
    更に具備することを特徴とする請求項2記載の地下構造
    物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100753372B1 (ko) 2006-11-09 2007-08-30 대림산업 주식회사 건축물의 리모델링 공사를 위한 이중매트 기초 보강구조 및그 시공방법
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