JP2009019370A - 地中壁の打ち継ぎ構造、地中壁の打ち継ぎ部形成具、地中壁の打ち継ぎ部施工方法 - Google Patents

地中壁の打ち継ぎ構造、地中壁の打ち継ぎ部形成具、地中壁の打ち継ぎ部施工方法 Download PDF

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Shinko Sato
眞弘 佐藤
Tadashi Kaneko
正 金子
Masami Hirata
昌美 平田
Banshi Yokoyama
伴師 横山
Mamoru Kato
衛 加藤
Junichi Shijo
純一 四條
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TOKUSHU KOKOHO KEIKAKU KENKYUS
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Abstract

【課題】地中壁の打ち継ぎ部において、地震動などにより地中壁に変形荷重が作用した場合であっても、変形追従可能であり、長期的な止水性を確保できるようにする。
【解決手段】地中壁2の打ち継ぎ部10は、先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bにそれらの接合面Fを通るように埋設された接合金物20と、先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bにそれらの接合面Fを通るように埋設され、接合金物20に比べて柔軟性が高い止水板30と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、先打ちパネルに連続して後打ちパネルを構築することにより構築された地中壁における先打ちパネルと後打ちパネルとの打ち継ぎ部の構造及び打ち継ぎ部の施工方法に関する。
従来より、先打ちパネルに連続して後打ちパネルを構築することにより地中壁を構築する方法が用いられている。このような方法では、先打ちパネルの端部のコンクリートを削ることにより凹凸面を形成し、この凹凸面を打ち継ぎ面として後打ちパネルを構築することにより、先打ちパネル及び後打ちパネルを構成するコンクリートを打ち継いでいた。ここで、コンクリートの打ち継ぎ面は、一体に構築したコンクリートに比べてせん断力に対する強度が低下する。このため、地中壁の打ち継ぎ面におけるせん断耐力を確保するべく、地中壁の厚さを厚くし、打ち継ぎ面の面積を大きくする方法が用いられていた。
しかし、地中壁の厚さを厚くする方法ではコスト高となる。そこで、例えば、特許文献1には、先打ちパネル及び後打ちパネルを互いに接合するための波形鉄板を先打ちパネル及び後打ちパネル夫々に両端が埋設されるように設けることにより、打ち継ぎ部におけるせん断耐力を向上することが記載されている。
特開2003―342950号公報
特許文献1記載の方法では、波形鉄板の表裏面に帯状に形成されたゴム材を取り付けることにより、打ち継ぎ面における地中壁の内外の止水性を確保している。しかしながら、この方法では、地震動などにより先打ちパネル及び後打ちパネルが相対的に移動した場合に、ゴム材が波形鉄板ともに移動してしまうため、長期的な止水性能を期待することができない。
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、地中壁の打ち継ぎ部においてせん断耐力を確保した上で、長期的な止水性を確保できるようにすることである。
本発明の地中壁の打ち継ぎ構造は、地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設された接合金物と、前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板と、を備えることを特徴とする。
上記の地中壁の打ち継ぎ構造において、前記止水板は、前記両端付近の表面に凸部を備えてもよく、また、幅方向略中央に長さ方向に延びる中空の拡幅部を備えてもよい。
また、前記止水板は、柔軟なゴム又は樹脂からなるものであってもよい。
また、本発明の打ち継ぎ部形成具は、地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設される接合金物と、前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板とを、前記先打ちパネルを構築するのに先立って、前記先打ちパネル側に突出するように着脱自在に保持するための打ち継ぎ部形成具であって、前記接合金物の形状に対応した形状を有する、前記接合金物の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第1の収容溝と、前記止水板の形状に対応した形状を有する、前記止水板の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第2の収容溝と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の地中壁の打ち継ぎ部施工方法は、地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設される接合金物と、前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板とを備えた地中壁の打ち継ぎ部の施工方法であって、前記接合金物の形状に対応した形状を有する、前記接合金物の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第1の収容溝と、前記止水板の形状に対応した形状を有する、前記止水板の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第2の収容溝と、を備えた打ち継ぎ部形成具の前記第1の収容溝に前記接合金物を、前記第2の収容溝に前記止水板を着脱自在に保持する第1ステップと、前記接合金物及び前記止水板の一端が埋設されるように前記先打ちパネルを構築する第2ステップと、前記打ち継ぎ部形成具を前記接合金物及び前記止水板から離脱させつつ、前記先打ちパネルから剥離する第3ステップと、前記接合金物及び前記止水板の他端が埋設されるように前記後打ちパネルを構築する第4ステップと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、波形鉄板を打ち継ぎ面を跨ぐように埋設することにより、せん断耐力が向上されるとともに、波形鉄板に比べて柔軟性の高い止水板を先打ちパネル及び後打ちパネルに両端部が埋設されるように設けることにより、外力により先打ちパネルと後打ちパネルとの間で変形が生じた場合であっても、止水板が各パネルに端部が埋設されたまま、その変形に応じて変形するため、長期的な止水性を確保することが可能となる。
以下、本発明の地中壁の打ち継ぎ構造及びその施工方法の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態の打ち継ぎ部の施工方法により構築された地中連続壁2の打ち継ぎ部10の構成を示す図であり、(A)は、内部の構造を示すべく、一部を除去して示す正面図であり、(B)は、(A)におけるI―I´断面図であり、(C)は、(B)におけるII部の拡大図である。同図に示すように、地中連続壁2は、コンクリート4A,4B内に鉄筋かご5A,5Bが埋設されてなる先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bが連続して構築されることにより構成されている。打ち継ぎ部10は、地中連続壁2の幅方向中央に打ち継ぎ面Fを縦断するように設けられ、先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bに両端が埋設された止水板30と、止水板30の幅方向両側に打ち継ぎ面Fを縦断するように設けられ、先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bに両端が埋設された波形鉄板20とを備える。
図2は、波形鉄板20の鉛直断面図である。同図に示すように、波形鉄板20は、縦方向に台形状の凹凸20Aが連続して形成された鋼板であり、地中連続壁2の深さ方向全長に亘るような長さを有する。先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bを構成するコンクリート4A,4Bは、波形鉄板20の表裏面の凹凸20Aに入り込んだ状態で硬化している。上記のように、波形鉄板20が先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bを構成するコンクリート4A,4Bの打ち継ぎ面Fを跨ぐように埋設されていることにより、打ち継ぎ面Fを通るような水平方向のせん断力が作用しても、波形鉄板20を介して先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bとの間で応力が伝達され、このようなせん断力に抵抗することが可能となる。さらに、地中連続壁2に水平方向にせん断力が作用した場合には、凹凸20Aが台形状に形成されているため、凹凸20Aにおいて支圧効果が生じ、より効率よく先打ちパネル3Aと後打ちパネル3Bとの間でせん断力の伝達が行われるため、打ち継ぎ面Fのせん断耐力が向上される。
図3は、止水板30の水平断面図である。止水板30は、波形鉄板20に比べて剛性の低い、柔軟性有するゴム製の平板状の部材であり、地中連続壁2の深さ方向全長に亘るような長さを有する。図3に示すように、止水板30の表裏両面には凸部30Aが形成されており、先打ちパネル3A及び後打ちパネル3Bを構成するコンクリート4A、4Bは、この凸部30Aを取り囲んだ状態で硬化している。
上記のように止水板30が柔軟性を有することにより、地震動などにより打ち継ぎ面Fに相対変形が生じた場合であっても、これに追従して止水板30が変形することができる。さらに、止水板30の凸部30Aがコンクリート4A、4Bと係合することで、地中連続壁2に変形が生じても、止水板30の両端部が先打ちパネル3A及び後打ちパネル3B内部に埋設された状態が保たれ、打ち継ぎ部10の長期的な止水性を保つことができる。
また、止水板30の幅方向中央には、内部が空洞となった拡幅部30Bが設けられている。これにより、後述するように、止水板30を確実に打ち継ぎ部形成具100の溝に嵌合させることができ、さらに、この拡幅部30Bが打ち継ぎ部形成具100の第1の溝150に密着するため、後述するコンクリートを打設する際に、溝内部にコンクリートが流入することを防止できる。
図4は、本実施形態の地中連続壁2の打ち継ぎ部10の施工に用いられる打ち継ぎ部形成具100を示す図であり、(A)は鉛直方向正面図であり、(B)は(A)におけるI―I´断面図であり、(C)は(A)におけるII部の拡大図である地中連続壁2を構成する先打ちパネル3Aを構成するコンクリート4Aを打設する際に、先打ちパネル3Aを構成するコンクリート4Aに端部が埋設されるように、波形鉄板20及び止水板30を先行パネル3A側に突出するように保持するためのものである。同図に示すように、打ち継ぎ部形成具100は、地中連続壁2の断面形状に合わせて形成された鋼製の帯状のベース板110と、このベース板110の一方の面(先打ちパネル側の面)の幅方向両側に溶接により取り付けられた一対の第1の条材120及びこれら一対の第1の条材120の間に溶接により取り付けられた第2の条材130とから構成される。
図4に示すように、第1の条材120は、断面台形状の中空の鋼材からなり、打ち継ぎ部形成具100の中央側の側面には、波形鉄板20に合わせた台形状の凹凸120Aが形成されている。また、第2の条材130は、断面矩形状の中空の鋼材からなり、第1の条材120と対向する側の面には第1の条材120の側面に設けられた凹凸120Aと対応するような凹凸130Aが形成されている。これにより、第1の条材120と第2の条材130との間には、正面視において波形鉄板20の凹凸20Aに対応するような波形状の第2の溝151が形成されることとなる。また、一対の第2の条材130の互いに対向する側の面は平面状に形成されており、これにより、一対の第2の条材130の間には、正面視において直線状の第1の溝150が形成されることとなる。
以下、上記の打ち継ぎ部形成具100を用いた地中連続壁2の打ち継ぎ部の施工方法を説明する。
図5〜13は、上記の地中連続壁2の施工方法を説明するための図である。
まず、図5に示すように、先打ちパネル3Aを形成するにあたり、揚重機200により揚重した掘削装置210により先打ちパネル3Aにあたる部分の地盤を掘削し、掘削孔6Aを形成する。
次に、図6に示すように、揚重機200により先打ちパネル3Aに埋設される鉄筋かご5Aを揚重し、掘削孔6A内に鉄筋かご5Aを挿入する。
次に、地上において、打ち継ぎ部形成具100に波形鉄板20及び止水板30を取り付ける。図14は、波形鉄板20及び止水板30が取り付けられた状態の打ち継ぎ部形成具100を示す図である。同図に示すように、打ち継ぎ部形成具100の中央に形成された第1の溝150に止水板30を、その両脇に形成された第2の溝151に、波形鉄板20を嵌め込む。
止水板30は、一方の端部から拡幅部30Bまでの部分が第1の溝150の内部に挿入されており、拡幅部30Bが条材130により挟みこまれた状態となることにより、打ち継ぎ部形成具100に保持される。なお、止水板30はゴム製の弾性を備えた部材であるため、例えば、上方から小槌などで叩くことなどにより、容易に打ち継ぎ部形成具100の第1の溝150に嵌め込むことができる。
このように、拡幅部30Bが条材130により挟み込まれた状態となることにより、拡幅部30Bの表面が第1の溝150の表面に密着するため、後述するように先打ちパネル3Aを構成するコンクリート4Aを打設する際に、第1の溝150の内部にこの打設したコンクリートが流入することを防止できる。
また、波形鉄板20は、その幅方向の一方の端部から略中央付近までが第2の溝151に挿入された状態で保持されている。上記のように、第2の溝151は波形鉄板20の形状に合わせて形成されているため、波形鉄板20を嵌め込むことにより、打ち継ぎ部形成具100に保持させることが可能となる。なお、この際、波形鉄板20の表裏面に帯状のゴム材を取り付けておいてもよい。これにより、後述するように、コンクリートを打設した際に、第2の溝151内部にコンクリートが流入することを防止できる。
そして、図7に示すように、揚重機200を用いて、先打ちパネル3Aの両端部にあたる位置に波形鉄板20及び止水板30を取り付けた打ち継ぎ部形成具100を、波形鉄板20及び止水板30が先打ちパネル3Aの側に突出するように配置する。
次に、図8に示すように、掘削孔6Aに波形鉄板20及び止水板30の周囲に十分充填されるようにコンクリート4Aを打設する。そして、打設したコンクリート4Aが硬化することにより、波形鉄板20及び止水板30の一端が埋設された状態の先打ちパネル3Aの構築が完了するとともに、打ち継ぎ部形成具100の先打ちパネル3A側の面にコンクリート4Aが固着される。
次に、図9に示すように、先打ちパネル3Aの掘削孔6Aを形成した場合と同様にして、揚重機200により掘削装置210を揚重して、後打ちパネル3Bにあたる部分の地盤を掘削し、掘削孔6Bを形成する。
次に、図10に示すように、波形鉄板20及び止水板30を打ち継ぎ部形成具100より離脱させながら打ち継ぎ部形成具100を先打ちパネル3Aから剥離し、揚重機200により掘削孔6Bから撤去する。この際、打ち継ぎ部形成具100を先打ちパネル3Aより剥離する手段としては、図16に示すような、例えば、掘削装置210の側部に取り付け可能な剥離部材220を用いるとよい。
図17は剥離部材220の詳細な構成を示す図である。同図に示すように剥離部材220は、取り付け可能な部材をコの字型の部材であり、掘削装置210に着脱自在に取り付けられる取り付けフレーム221と、この取り付けフレーム221の両端に回動可能に取り付けられたL字型状の一対の剥離ピース222とから構成される。剥離ピース222のL字型に屈曲した部分222Aには、その下端に鋭利な爪部222Bが設けられている。
打ち継ぎ部形成具100を先打ちパネル3Aから剥離して撤去する場合には、図15(B)に示すように、剥離ピース222の屈曲した部分222Aが打ち継ぎ部形成具100のベース板110と先打ちパネル3Aを構成するコンクリート4Aとの間に入り込むように、剥離ピース222が取り付けられた掘削装置210を揚重機200により移動する。
そして、図10に示すように、掘削装置210の重量により、爪部222Bがくさびを打つようにして、打ち継ぎ部形成具100と先打ちパネル3Aとの間に貫入され、図15(C)に示すように、打ち継ぎ部形成具100が先打ちパネル3Aを構成するコンクリート4Aから剥離される。なお、この際、上記のように打ち継ぎ部形成具100の内部にコンクリートが流入することが防止されているため、スムーズに打ち継ぎ部形成具100を剥離させることが可能となる。
上記のように打ち継ぎ部形成具100を先打ちパネル3Aより剥離すると、打ち継ぎ部形成具100が固着していた側の面には、後打ちパネル3Bの側に向けて止水板30及び波形鉄板20の他端が突出することとなる。なお、先打ちパネル3Aより剥離された打ち継ぎ部形成具100は、後に連続して地中連続壁2を構築していく場合には、これらの打ち継ぎ部10を形成する場合に再利用することができる。
次に、図11に示すように、後打ちパネル3Bにあたる位置に形成された掘削孔6B内に鉄筋かご5Bを建て込む。
次に、図12に示すように、揚重機200により、後打ちパネル3Bの端部にあたる位置に止水板30及び波形鉄板20を取り付けた打ち継ぎ部形成具100を設置する。そして、後打ちパネル3Bを構成するコンクリート4Bを掘削孔内に打設する。この打設したコンクリート4Bが硬化することにより、図13に示すように、後打ちパネル3Bが完成するとともに、止水板30及び波形鉄板20の他端は後打ちパネル3B内に埋設されることとなり、先打ちパネル3Aと後打ちパネル3Bの打ち継ぎ部構造が形成される。
上記の工程を繰り返し行うことにより、連続してパネルを構築していくことができ、これにより所望の長さの地中連続壁2を構築することができる。
本実施形態の地中連続壁2の打ち継ぎ構造によれば、地中連続壁2の壁幅方向中央に柔軟性を有する止水板30を埋設することとしたため、地中連続壁2に地震動などによりせん断荷重が作用した場合であっても、止水板30が変形に追従するため、止水性を確保することができる。さらに、止水板30に凸部30Aを設けることにより、この凸部30Aがコンクリート4A、4Bと係合するため、止水板30の両端部が先打ちパネル3A及び後打ちパネル3B内部に埋設された状態が保たれ、打ち継ぎ部10の長期的な止水性を保つことができる。
なお、本実施形態では、止水板30を間隔をあけて配置した波形鉄板20の間に設ける構成としたが、これに限らず、止水板30を波形鉄板20の外側に設ける構成としてもよい。この場合には、打ち継ぎ部形成具100は、表面に止水板30を設ける位置に合わせて溝の形成されたものを用いればよい。
また、本実施形態では、一対の波形鉄板20を埋設することとしたが、これに限らず、壁厚及び必要とされるせん断耐力に応じた枚数の波形鉄板20を埋設すればよい。
また、本実施形態では、止水板30としてゴム製のものを用いたが、これに限らず、例えば、樹脂や塩ビなどの波形鉄板20よりも剛性の低い材料からなる柔軟性を有する材料からなるものであれば用いることができる。
地中連続壁の打ち継ぎ部の構成を示す図であり、(A)は、内部の構造を示すべく、一部を除去して示す正面図であり、(B)は、(A)におけるI−I´断面図であり、(C)は、(B)におけるII部の拡大図である。 波形鉄板の鉛直断面図である。 止水板の水平断面図である。 打ち継ぎ部形成具を示す図であり、(A)は、鉛直方向正面図であり、(B)は、(A)におけるI−I´断面図であり、(C)は、II部の拡大図である。 先打ちパネルにあたる部分の地盤を掘削し、掘削孔を形成する様子を示す図である。 掘削孔内に先打ちパネルを構成する鉄筋かごを揚重する様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 波形鉄板及び止水板が取り付けられた打ち継ぎ部形成具を建て込む様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 先打ちパネルを構成するコンクリートを打設する様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 後打ちパネルにあたる部分の地盤を掘削し、掘削孔を形成する様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 打ち継ぎ部形成具を剥離する様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 後打ちパネルを構成する鉄筋かごを揚重する様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 後打ちパネルの両端部にあたる位置に打ち継ぎ部形成具を建て込む様子を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 後打ちパネルが完成した状態を示す図であり、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I´断面図である。 止水板及び波形鉄板が取り付けられた状態の打ち継ぎ部形成具の様子を示す断面図である。 打ち継ぎ部形成具を剥離する様子を示す図である。 剥離部材が取り付けられた掘削装置を示す図である。 剥離部材を示す図である。
符号の説明
2 地中連続壁 3A 先打ちパネル 3B 後打ちパネル
4A、4B コンクリート 5A、5B 鉄筋かご 6A、6B 掘削孔
10 打ち継ぎ部 20 波形鉄板 20A 凹凸
30 止水板 30A 凸部 30B 拡幅部
100 打ち継ぎ部形成具 110 ベース板 120 第1の条材
120A、130A 凹凸 130 第2の条材 150 第1の溝
151 第2の溝 200 揚重機 210 掘削装置
220 剥離部材 221 取り付けフレーム 222 剥離ピース

Claims (6)

  1. 地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設された接合金物と、
    前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板と、を備えることを特徴とする地中壁の打ち継ぎ構造。
  2. 前記止水板は、前記両端付近の表面に凸部を備えることを特徴とする請求項1記載の地中壁の打ち継ぎ構造
  3. 前記止水板は、幅方向略中央に長さ方向に延びる中空の拡幅部を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の地中壁の打ち継ぎ構造。
  4. 前記止水板は、柔軟なゴム又は樹脂からなることを特徴とする請求項1から3何れかに記載の地中壁の打ち継ぎ構造。
  5. 地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設される接合金物と、前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板とを、前記先打ちパネルを構築するのに先立って、前記先打ちパネル側に突出するように着脱自在に保持するための打ち継ぎ部形成具であって、
    前記接合金物の形状に対応した形状を有する、前記接合金物の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第1の収容溝と、
    前記止水板の形状に対応した形状を有する、前記止水板の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第2の収容溝と、を備えることを特徴とする打ち継ぎ部形成具。
  6. 地中壁の先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設される接合金物と、前記先打ちパネル及び後打ちパネルにそれらの接合面を通るように埋設され、前記接合金物に比べて柔軟性が高い止水板とを備えた地中壁の打ち継ぎ部の施工方法であって、
    前記接合金物の形状に対応した形状を有する、前記接合金物の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第1の収容溝と、前記止水板の形状に対応した形状を有する、前記止水板の前記後打ちパネル側の端部を収容可能である第2の収容溝と、を備えた打ち継ぎ部形成具の前記第1の収容溝に前記接合金物を、前記第2の収容溝に前記止水板を着脱自在に保持する第1ステップと、
    前記接合金物及び前記止水板の一端が埋設されるように前記先打ちパネルを構築する第2ステップと、
    前記打ち継ぎ部形成具を前記接合金物及び前記止水板から離脱させつつ、前記先打ちパネルから剥離する第3ステップと、
    前記接合金物及び前記止水板の他端が埋設されるように前記後打ちパネルを構築する第4ステップと、を備えることを特徴とする地中壁の打ち継ぎ部の施工方法。
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