JP2009114695A - Underground structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼繊維コンクリート内に主筋が埋設されてなる地中連続壁等の地中構造物に関する。 The present invention relates to an underground structure such as an underground continuous wall in which main bars are embedded in steel fiber concrete.
従来より、土留壁などの仮設構造物、あるいは基礎構造物として鉄筋コンクリートからなる地中連続壁が用いられている。このような鉄筋コンクリート造の地中連続壁は、地盤の地中連続壁にあたる部分を掘削し、掘削孔内に主筋と、せん断補強筋と、横筋とをかご状に組んだ鉄筋かごを挿入し、コンクリートを打設することにより構築していた。 Conventionally, underground continuous walls made of reinforced concrete have been used as temporary structures such as earth retaining walls or foundation structures. Such a reinforced concrete underground continuous wall excavates the part corresponding to the underground continuous wall of the ground, and inserts a reinforcing steel cage in which the main reinforcement, shear reinforcement, and horizontal reinforcement are assembled into a cage shape in the excavation hole, It was constructed by placing concrete.
ここで鉄筋かごの組立て及び建て込み作業は非常に煩雑であるため、例えば、特許文献1には、地中連続壁を平面多角形状又は円形状とし、地中連続壁を構成するコンクリートを繊維コンクリートとすることにより、鉄筋を省略することが記載されている。 Here, the assembly and erection work of the reinforcing bar cage is very complicated. For example, in Patent Document 1, the underground continuous wall is formed into a planar polygonal shape or a circular shape, and the concrete constituting the underground continuous wall is made of fiber concrete. It is described that the reinforcing bars are omitted.
特許文献1記載の方法では、コンクリートを繊維コンクリートとすることで引張り耐力が向上するため、せん断補強筋や横筋を省略できる。また、地中連続壁が平面視において多角形又は円形などの環状であるため、周囲から作用する土水圧が圧縮力として作用し、この圧縮力に対してコンクリートが抵抗するので、鉄筋を省略することが可能となるのである。
しかしながら、特許文献1記載の構成を壁状の地中連続壁に適用しようとしても、地盤から作用する土水圧が曲げ荷重として作用し、地盤側のコンクリートに引張荷重が作用するため、コンクリートの圧縮力のみにより抵抗することができず、構造性能に問題がある。 However, even if it is going to apply the composition of patent documents 1 to a wall-like underground continuous wall, since earth pressure acting from the ground acts as a bending load and tensile load acts on concrete on the ground side, compression of concrete There is a problem in structural performance because it cannot be resisted by force alone.
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、平面視において壁状の地中構造物を構築する際に、鉄筋量を削減するとともに十分な構造耐力を持たせることである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the amount of reinforcing bars and provide sufficient structural strength when constructing a wall-like underground structure in plan view. is there.
本発明の地中構造物は、壁状の鉄筋コンクリート造の地中構造物であって、繊維コンクリートに鉛直方向に延びるように複数の主筋又は鋼材が埋設されてなることを特徴とする。 The underground structure of the present invention is a wall-shaped reinforced concrete underground structure, and is characterized in that a plurality of main bars or steel materials are embedded in fiber concrete so as to extend in the vertical direction.
上記の地中構造物において、前記繊維コンクリートは鋼繊維コンクリートであってもよい。また、前記地中構造物は、地中連続壁であってもよい。 In the above underground structure, the fiber concrete may be steel fiber concrete. The underground structure may be an underground continuous wall.
また、上記の地中構造物において前記複数の主筋又は鋼材の量が繊維コンクリートを用いずに設計された場合の地中構造物に比べて、少なくてもよく、前記地中構造物の壁厚が繊維コンクリートを用いずに設計された場合の地中構造物に比べて、小さくてもよい。 Further, in the above underground structure, the amount of the plurality of main bars or steel materials may be smaller than the underground structure when designed without using fiber concrete, and the wall thickness of the underground structure. May be smaller than the underground structure when designed without using fiber concrete.
本発明によれば、鋼繊維コンクリートを用いることにより、コンクリートに引張耐力を負担させることができる。このため、横筋、せん断補強筋、及び主筋を、削減又は省略することが可能となるため、鉄筋かごが不要となる。 According to the present invention, by using steel fiber concrete, the tensile strength can be borne by the concrete. For this reason, since it becomes possible to reduce or abbreviate a horizontal bar, a shear reinforcement bar, and a main bar, a reinforcing bar cage becomes unnecessary.
以下、本発明の地中構造物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は本発明の地中構造物の一実施形態である地中連続壁100を示し、(A)は、内部の主鉄筋を部分的に示す正面図であり、(B)は、(A)におけるB―B´断面図である。同図に示すように、本実施形態の地中連続壁100は、平面視で直線状に延びる壁状の地中構造物100であり、土留壁などの仮設構造物や基礎の一部として用いられる。地中連続壁100は、長手方向(図中左右方向)に複数の区間に分けて構築されており、各区間は、地盤を掘削することにより形成された掘削孔内に打設された鋼繊維コンクリート10と、鋼繊維コンクリート10の表裏面の近傍に鉛直方向に延びるように埋設された複数の主鉄筋20とを備える。
Hereinafter, an embodiment of the underground structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an underground
鋼繊維コンクリート10は、鋼繊維11が混入されたコンクリートであり、鋼繊維11が引張荷重の一部を負担し、さらに、ひび割れが発生した場合であっても、ひび割れの進展を鋼繊維11が拘束する。このため、鋼繊維コンクリート10は、通常のコンクリート(すなわち、繊維が混入されていないコンクリート)に比べて大きな引張耐力を有する。
The
このため、本実施形態の地中連続壁100によれば、通常のコンクリートを用いた地中連続壁において横筋やせん断補強筋が負担していた水平力を鋼繊維コンクリート10により負担させることができるため、横筋やせん断補強筋を削減又は省略することが可能となる。
For this reason, according to the underground
また、従来、周囲の地盤から作用する土水圧により作用していた曲げ荷重に対して、引張応力が作用する側の主鉄筋の引張耐力及び圧縮応力が作用する側のコンクリートの圧縮耐力により抵抗していたが、本実施形態の地中連続壁100によれば、これらの耐力に加えて、引張応力が作用する側の鋼繊維コンクリート10の引張耐力により曲げ荷重に抵抗することができる。このため、主鉄筋20の負担すべき引張荷重を低減できるので、従来に比べて鉄筋量を削減することができる。また、地中連続壁100に曲げ荷重が作用した際に、鋼繊維コンクリート10の引張応力が期待でき、実質的に鉄筋量増大の効果があるため、鋼繊維コンクリート10を用いずに設計された従来の地中壁に比べて壁厚を減らすことが可能となる。
In addition, it resists the bending load that has been applied by the soil pressure applied from the surrounding ground by the tensile strength of the main reinforcing bar on the side where the tensile stress acts and the compressive strength of the concrete on the side where the compressive stress acts However, according to the underground
上記のような地中連続壁100は、例えば、以下のようにして構築することができる。
まず、図2に示すように、地盤の地中連続壁100の構築対象となる区間にあたる部分を掘削し、掘削孔30を形成する。そして、クレーンなどの揚重装置(不図示)により、冶具80を介して鉄筋パネル25Aを吊り上げ、掘削孔30内に壁厚方向の一方の側の内壁に沿って建て込み、掘削孔30の縁に掘削孔30の上部に突出するように設けられた鉄筋仮受架台31Aにより、鉄筋パネル25Aの上端を保持する。
The underground
First, as shown in FIG. 2, a portion corresponding to a section to be constructed of the underground
なお、鉄筋仮受架台31Aは、掘削孔30の縁に固定され、先端に鉄筋を保持する機構を備えた部材である。また、鉄筋パネル25Aは、主鉄筋20を構成する複数の鉄筋21を所定の間隔で拘束部材22により拘束することにより形成したパネル状の部材である。これらの鉄筋パネル25Aは、予め、敷地内に搬入され、スタンド23に積層された状態で置かれている。
In addition, 31 A of reinforcing rod temporary support stands are members provided with the mechanism fixed to the edge of the
次に、図3に示すように、掘削孔30の他方の側(上記の工程で鉄筋パネル25Aを建て込んだ側と対向する側)の掘削孔30の内壁に沿って鉄筋パネル25Bを建て込み、鉄筋パネル25Aの場合と同様にして、鉄筋仮受架台31Bにより鉄筋パネル25Bを保持する。
Next, as shown in FIG. 3, the
次に、図4に示すように、上記の工程で掘削孔30内に建て込んだ壁厚方向両側の鉄筋パネル25A、25Bを揚重装置により冶具80を介して揚重し、地上まで引き上げる。
Next, as shown in FIG. 4, the reinforcing
そして、図5に示すように、揚重装置により鉄筋パネル25A、25Bを下降させながら、地上高さにおいて、揚重装置により揚重した鉄筋パネル25A,25Bの間を結ぶように、これらを所定の間隔で保持する間隔保持材40を、又、壁幅方向に所定の間隔で保持する拘束部材22を上下に複数段取り付ける。また、両側の鉄筋パネル25A、25Bの壁厚方向外側にかぶり厚を確保するためのスペーサ41を取り付ける。なお、図中では、鉄筋パネル25A、25Bの拘束部材22の間に間隔保持材40を設ける場合を示しているが、これに限らず、鉄筋パネル25A、25Bを構成する鉄筋21の間に間隔保持材40を設けてもよい。
Then, as shown in FIG. 5, while lowering the reinforcing
次に、図6に示すように、建て込んだ鉄筋パネル25A、25Bの内側に、壁面に沿って鉄筋パネル25C,25Dを建て込み、鉄筋パネル25A、25Bの場合と同様に、掘削孔30の縁に設けた鉄筋仮受架台31C,31Dによりこれらの鉄筋パネル25C,25Dを保持する。
Next, as shown in FIG. 6, the reinforcing
次に、図7に示すように、揚重装置により、上記の工程において後から建て込んだ鉄筋パネル25C,25Dを、その下端が鉄筋仮受架台31A,31Bにより保持された状態の鉄筋パネル25A,25Bの上方まで揚重する。
Next, as shown in FIG. 7, the
次に、図8に示すように、揚重装置により揚重した状態の鉄筋パネル25C,25Dの鉄筋21の下端と、掘削孔30内に鉄筋仮受架台31A,31Bにより保持された状態の鉄筋パネル25A、25Bの鉄筋21の上端とを接続する。接続方法としては、溶接接続する方法、機械式継手を用いて接続する方法、又は鉄筋21同士を重ね継手により接続する方法などを用いることができる。そして、後から建込んだ鉄筋パネル25C,25Dを保持していた鉄筋仮受架台31C,31Dを取り外し、接続されて一体となった鉄筋パネル25を掘削孔30内に下降させながら、上方の鉄筋パネル25C,25Dの鉄筋21の間に間隔保持材40、拘束部材22及びスペーサ41を上下に複数段取り付ける。
Next, as shown in FIG. 8, the lower ends of the
次に、図9に示すように、接続された状態の鉄筋パネル25を揚重装置により掘削孔30内に所定の深さまで下降させ、鉄筋パネル25の上部を鉄筋仮受架台31A,31Bにより保持する。
Next, as shown in FIG. 9, the
次に、図10(A)に示すように、掘削孔30内に引き上げるためのワイヤー51の取り付けられたウエイト(錘)50を降下させ、最も低い位置に取り付けられた間隔保持材40の上部にウエイト50を配置する。この状態で、図10(B)に示すように、トレミー管60により掘削孔30内の下方に鉄筋パネル25の下端が埋設されるまで、鋼繊維コンクリート10を打設する。この際、ウエイト50の重さにより、鋼繊維コンクリート10を打設する際に鉄筋21の浮き上がりや位置ずれが生ずるのを防止できる。鉄筋パネル25の下端が埋設される高さまで鋼繊維コンクリート10を打設した後、ワイヤー51によりウエイト50を掘削孔30の外部に引き上げる。
Next, as shown in FIG. 10 (A), the weight (weight) 50 to which the
次に、図10(C)に示すように、掘削孔30内に鋼繊維コンクリート10を打設する。なお、上記のように、対向する鉄筋パネル25間に間隔保持材40が取り付けられており、さらに、鉄筋パネル25の下端が鋼繊維コンクリート10に埋設されているため、鋼繊維コンクリート10の打設圧による鉄筋パネル25の位置ずれや浮き上がりを防止できる。
以上の工程を繰り返すことにより地中連続壁100を構築することができる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
The underground
本実施形態の地中連続壁100によれば、鋼繊維コンクリート10を用いることにより、従来の地中連続壁では横筋やせん断補強筋が負担していた引張応力を鋼繊維コンクリート10が負担することができるため、十分な構造耐力を持たせつつ、横筋、せん断補強筋及び主鉄筋を省略又は削減することができる。また、従来、主鉄筋が負担していた引張応力を鋼繊維コンクリート10が負担することができるため、従来の地中連続壁に比べて鉄筋量を減らしたり、壁厚を薄くしたりすることが可能となり、コストを削減することができる。
According to the underground
また、地下鉄などの長距離に亘って延びる地中構造物を構築する場合には、地盤を掘削する際に周囲の地盤を支持するため、地中構造物の両側に沿って延びるように地中連続壁を構築し、この地中連続壁で挟まれた空間内において、地盤を掘削して地中構造物の構築を行う。図11は、このような地中構造物200を構築する際に、土留壁として従来の地中連続壁110を用いた場合及び本実施形態の地中連続壁100を用いた場合において必要となる用地の幅を比較するための図である。同図に示すように、本実施形態の地中連続壁100を用いることにより、従来の地中連続壁110を用いた場合に比べて、地中連続壁100の壁厚を薄くすることができ、必要となる用地幅を縮小することができる。
In addition, when constructing underground structures such as subways that extend over a long distance, the underground structure should be extended along both sides of the underground structure in order to support the surrounding ground when excavating the ground. A continuous wall is constructed, and an underground structure is constructed by excavating the ground in the space between the underground continuous walls. FIG. 11 is necessary when constructing such an
なお、本実施形態では、鋼繊維コンクリート10を用いた場合を説明したが、これに限らず、炭素繊維やガラス繊維など、引張応力を負担することの可能な繊維素材を混入した繊維コンクリートであれば用いることができる。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、応力負担材として主鉄筋20が埋設された地中連続壁100について説明したが、これに限らず、としてPC鋼線などを用いることも可能である。かかる構成によっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
Moreover, in this embodiment, although the underground
また、本実施形態では、壁厚方向両側に鉄筋が埋設された地中連続壁100に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、鋼繊維コンクリート10にH型鋼などの鋼材が埋設された地中連続壁にも本発明を適用することができる。かかる地中連続壁であっても、鉄骨量を削減したり、壁厚を薄くしたりすることが可能となる。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the underground
10 鋼繊維コンクリート
11 鋼繊維
20 主鉄筋
21 鉄筋
22 拘束部材
23 スタンド
25、25A、25B、25C、25D 鉄筋パネル
30 掘削孔
31A、31B、31C、31D 鉄筋仮受架台
40 間隔保持材
41 スペーサ
50 ウエイト
51 ワイヤー
60 トレミー管
80 冶具
100 地中連続壁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
繊維コンクリートに鉛直方向に延びるように複数の主筋又は鋼材が埋設されてなることを特徴とする地中構造物。 A wall-shaped reinforced concrete underground structure,
An underground structure characterized in that a plurality of main bars or steel materials are embedded in fiber concrete so as to extend in the vertical direction.
前記複数の主筋又は鋼材の量が繊維コンクリートを用いずに設計された場合の地中構造物に比べて、少ないことを特徴とする地中構造物。 The underground structure according to any one of claims 1 to 3,
An underground structure characterized in that the amount of the plurality of main bars or steel materials is smaller than that of an underground structure when designed without using fiber concrete.
前記地中構造物の壁厚が繊維コンクリートを用いずに設計された場合の地中構造物に比べて、小さいことを特徴とする地中構造物。 The underground structure according to any one of claims 1 to 4,
An underground structure characterized in that the wall thickness of the underground structure is smaller than that of an underground structure designed without using fiber concrete.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007287555A JP2009114695A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Underground structure |
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JP2007287555A JP2009114695A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Underground structure |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103277027A (en) * | 2013-05-29 | 2013-09-04 | 中国人民解放军总参谋部工程兵第四设计研究院 | High-strength steel fiber concrete protection air-tight door |
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JPH11209968A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-03 | Shimizu Corp | Joint structure of underground continuous wall |
JP2000144726A (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-26 | Taisei Corp | Cast-in-place pile, underground wall and their constructing method |
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2007
- 2007-11-05 JP JP2007287555A patent/JP2009114695A/en active Pending
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