JP2012180714A - Underground exterior wall structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an economical underground exterior wall structure where a wall surface of an underground wall constructed by a plurality of steel sheet piles is partially continuous.SOLUTION: In a steel sheet pile underground wall structure, a wall main body is constructed by a plurality of steel sheet piles driven into the ground and connected to a frame structure configured by horizontal members which are installed in a horizontal direction with a distance in a depth direction and a plurality of vertical members which are installed in a vertical direction and integrally connected to the horizontal members. With wall surfaces of the wall main body and the frame structures, the steel sheet pile underground wall structure constructs an underground space. The steel sheet pile underground wall structure is configured by the frame structure 18 and at least two or more steel sheet pile continuous wall units 8 constructed by integrating the plurality of the neighboring steel sheet piles among the steel sheet piles 5 in a manner that rigidly connects respective joint sections 4 of the neighboring steel sheet piles in a region between the horizontal members in the depth direction.

Description

本発明は、地下外壁構造に関し、詳しくは、複数の鋼矢板からなる壁本体を備えた地下外壁構造に関する。   The present invention relates to an underground outer wall structure, and more particularly, to an underground outer wall structure including a wall body made of a plurality of steel sheet piles.

従来、建築物などの地下外壁としては、鉄筋コンクリート造の地下外壁（以下、ＲＣ壁とも言う）が多用されており、このようなＲＣ壁を構築する手順としては、親杭横矢板やソイルセメント壁等の地中連続壁による仮設土留めを用いて地下掘削を行い、その後、掘削した仮設土留めの内側にＲＣ壁を構築する工法が一般的である。このような地下外壁の施工方法において、仮設土留め材は、地下外壁の構造体として見込まれておらず、ＲＣ壁の構築後に引き抜かれるかあるいは埋め殺されており、いずれにしても施工コスト増加ならびに工期の長期化につながってしまうという不都合がある。   Conventionally, reinforced concrete underground outer walls (hereinafter also referred to as RC walls) are often used as the underground outer walls of buildings and the like. As a procedure for constructing such RC walls, parent piles and sheet cement walls are used. In general, a construction method is used in which underground excavation is performed using a temporary earth retaining such as an underground continuous wall, and then an RC wall is constructed inside the excavated temporary earth retaining. In such a construction method of the underground outer wall, the temporary earth retaining material is not expected as a structure of the underground outer wall and is pulled out or buried after the construction of the RC wall. In addition, there is an inconvenience that the construction period is prolonged.

このような不都合を改善するために、芯材や鋼矢板からなる仮設土留め材と、ＲＣ壁とを一体化した合成構造によって、仮設土留め材を地下外壁の構造体として利用することを図った技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。   In order to improve such an inconvenience, the temporary earth retaining material is used as a structure of the underground outer wall by a composite structure in which the temporary earth retaining material made of a core material or a steel sheet pile and the RC wall are integrated. Have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、特許文献１、２に記載された従来の合成構造の地下外壁において、仮設土留めを構成する芯材や鋼矢板は、面外方向に作用する荷重に対してＲＣ壁の補強材として抵抗することが可能であるが、地震時の面内荷重に対して抵抗することはできない。このため、地震時の面内荷重に対して抵抗するためにはＲＣ壁が必須であり、従来の地下外壁構造としては、仮設土留めを用いて地下掘削を行った後にＲＣ壁を構築することから、大幅な施工コスト削減や工期短縮を期待することができない。
一方、大幅なコスト削減や工期短縮を行うためには、従来の地下外壁構造においてＲＣ壁を構築せずに、鋼矢板単独で地下外壁を構成することも考えられるが、この場合には、鋼矢板同士の連結部(継手部)が長手方向（深度方向）に拘束されていないため、地震時の面内荷重に対してせん断力を十分伝達できず、鋼矢板単独で構成した地下外壁を耐震壁として利用することができない。 However, in the underground outer wall of the conventional composite structure described in Patent Documents 1 and 2, the core material and the steel sheet pile constituting the temporary earth retaining material resist as a reinforcing material for the RC wall against the load acting in the out-of-plane direction. It is possible to resist the in-plane load during an earthquake. For this reason, RC walls are indispensable to resist the in-plane load at the time of an earthquake, and as a conventional underground outer wall structure, an RC wall is constructed after performing underground excavation using temporary earth retaining. Therefore, it cannot be expected that the construction cost will be significantly reduced and the construction period will be shortened.
On the other hand, in order to significantly reduce the cost and the construction period, it is possible to construct the underground outer wall with the steel sheet pile alone without constructing the RC wall in the conventional underground outer wall structure. Since the connection part (joint part) between the sheet piles is not restrained in the longitudinal direction (depth direction), the shear force cannot be sufficiently transmitted to the in-plane load at the time of the earthquake, and the underground outer wall composed of steel sheet piles is seismic resistant It cannot be used as a wall.

特開２００２−２１２９４４号公報JP 2002-221944 A 特開２００２−１３１３４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-13134 国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０００７３７International application number PCT / JP2010 / 000737

前記の実施工への適用が困難であるという課題を解決した改善された地下外壁構造として、例えば、図１３〜図１５に示すような地下外壁構造の技術がある（例えば、特許文献３参照）。この地下外壁構造は、地中に打ち込まれる複数の鋼矢板５からなる壁本体２１を備え、当該壁本体２１の前面側の空間と背面側の空間または地盤とを区画する地下外壁構造であって、前記鋼矢板５は、その側端縁に継手部４を有して形成され、隣り合う鋼矢板５が互いの継手部４同士の嵌合によって連結されるとともに、当該継手部４を跨ぐ前面側には、前記隣り合う鋼矢板５の両方に接合される連結部材７が当該鋼矢板の長手方向に沿って設けられている地下外壁構造とされている。   As an improved underground outer wall structure that solves the problem that it is difficult to apply to the above-mentioned implementation work, for example, there is a technique of an underground outer wall structure as shown in FIGS. 13 to 15 (see, for example, Patent Document 3). . This underground outer wall structure is an underground outer wall structure that includes a wall main body 21 composed of a plurality of steel sheet piles 5 driven into the ground, and divides a front-side space and a rear-side space or ground of the wall main body 21. The steel sheet pile 5 is formed with the joint portion 4 at the side edge thereof, and adjacent steel sheet piles 5 are connected by fitting of the joint portions 4 to each other, and the front surface straddling the joint portion 4. On the side, a connecting member 7 joined to both of the adjacent steel sheet piles 5 has an underground outer wall structure provided along the longitudinal direction of the steel sheet piles.

前記従来の地下外壁構造は、複数の鋼矢板５を打設し、開削した後に、鋼矢板について、壁面方向（面内水平方向）に隣り合う鋼矢板５の継手部４相互を連結部材を介して溶接により固定することで、鋼矢板の継手のせん断変形を拘束し、鋼矢板の壁本体の面内せん断抵抗力を向上させている。
前記従来の場合は、壁面方向に隣り合う鋼矢板の継手部４相互を、連結部材を介して溶接により固定するので、溶接箇所が多くなると共に連結部材７も必要になることから、地下構造物を構築する場合に、コストが高くなるという問題があった。
また、複数の鋼矢板５を連結固定して壁本体２１を構築した地下構造物では、鋼矢板壁に建築物の地震荷重を負担させようとした場合、鋼矢板壁面内にせん断力が作用するようになるが、前記改善された技術の場合には、鋼矢板壁の面内せん断抵抗機構が明らかにされていないため、地下壁壁面を一体に連続化し、しかも全鋼矢板を溶接により一体化しており、コストが高くなり経済的でないという問題がある。
したがって、理論的に最大限のせん断抵抗力を発揮するのに必要な最低限の連続一体化枚数が明らかにできれば、その溶接を省いた部分だけ、溶接コストを低減でき、経済的な地下壁構造とすることができる。 In the conventional underground outer wall structure, after placing and cutting a plurality of steel sheet piles 5, with respect to the steel sheet piles, the joint portions 4 of the steel sheet piles 5 adjacent to each other in the wall surface direction (in-plane horizontal direction) are connected to each other via a connecting member. By fixing by welding, the shear deformation of the steel sheet pile joint is restrained, and the in-plane shear resistance of the wall body of the steel sheet pile is improved.
In the conventional case, since the joint portions 4 of the steel sheet piles adjacent to each other in the wall surface direction are fixed to each other by welding via the connecting member, the number of welded portions and the connecting member 7 are also required. However, there is a problem that the cost becomes high.
In addition, in the underground structure in which the wall body 21 is constructed by connecting and fixing a plurality of steel sheet piles 5, when an attempt is made to bear the seismic load of the building on the steel sheet pile wall, a shearing force acts on the steel sheet pile wall surface. However, in the case of the improved technique, since the in-plane shear resistance mechanism of the steel sheet pile wall has not been clarified, the underground wall surface is continuously integrated, and all steel sheet piles are integrated by welding. There is a problem that the cost is high and it is not economical.
Therefore, if the minimum number of continuous integrations necessary to demonstrate the maximum shear resistance theoretically can be clarified, the welding cost can be reduced only in the portion where the welding is omitted, and an economical underground wall structure. It can be.

また、前記の場合に、鋼矢板壁の面内せん断抵抗機構と破壊モードの関係を明確にし、壁高に応じて破壊モードを制御した適切な連続枚数が明確になると、必要最低限の連続壁化とすることができ、地下壁壁面が全面ではなく部分的に連続化された経済的な鋼矢板地下壁構造とすることができる。
本発明は、前記の課題を解消することができ、複数の鋼矢板による地下壁壁面が全面ではなく部分的に連続化された経済的な地下壁構造を提供することを目的とする。 In the above case, when the relationship between the in-plane shear resistance mechanism of the steel sheet pile wall and the fracture mode is clarified, and the appropriate continuous number in which the fracture mode is controlled according to the wall height is clarified, the minimum necessary continuous wall An economical steel sheet pile underground wall structure in which the underground wall surface is partially continuous rather than the entire surface can be obtained.
The object of the present invention is to provide an economical underground wall structure in which the above-mentioned problems can be solved and the wall surface of the underground wall made of a plurality of steel sheet piles is partially continuous rather than the entire surface.

前記の課題を有利に解決するために、第１発明の鋼矢板地下壁構造では、地中に打ち込まれる複数枚の鋼矢板からなる壁本体を備え、当該壁本体が、深度方向に間隔をおいて水平方向に備えられる水平部材と、その各水平部材に一体に接続され鉛直方向に備えられる複数の鉛直部材とによって構成される骨組構造と接合され、
前記壁本体の壁面と前記骨組構造とによって地下空間を形成する鋼矢板地下壁構造であって、
前記鋼矢板のうち複数枚の隣り合う鋼矢板の継手部同士が、前記上下の水平部材間における深度方向の間の領域で剛に連結されて一体化した鋼矢板連続壁ユニットを形成しており、前記骨組構造と少なくとも２つ以上の前記鋼矢板連続壁ユニットによって形成されていることを特徴とする。
第２発明では、第１発明の鋼矢板地下壁構造において、前記鋼矢板連続壁ユニットは、前記鋼矢板連続壁ユニット本体の壁面方向（面内水平方向の意）に直交する軸回りの断面係数Ｚが、下記式（１）を満たすように鋼矢板の連続一体化枚数が定められていることを特徴とする。
Ｚ＞η・η2・ＡH・Ｌ／２√３ ・・・・（１）
但し、ηは鋼矢板の形状を考慮した係数で０．０超〜１．０以下の正の数、η2は鋼矢板の継手を考慮した係数、ＡHは鋼矢板連続壁ユニットの水平断面積（ｍｍ2）、Ｌは鋼矢板壁の壁高寸法（ｍｍ）である。
第３発明では、第１発明または第２発明の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、第１フランジと、この第１フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、前記各ウェブの先端縁からそれぞれ前記第１フランジと平行かつ外方に延びる第２フランジと、前記各第２フランジの先端縁にそれぞれ設けられる継手部とを有した断面ハット形の鋼矢板であり、前記第１フランジと第２フランジとは、前記第１フランジが地下空間寄りの前面側に第２フランジが奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板における第２フランジとこれに一体に接続されたウェブとにより形成された凹部に連結部材が配置されていると共に、前記各第２フランジに前記連結部材が接合されていることを特徴とする。
第４発明では、第１発明又は第２発明の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、第１フランジと、この第１フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、前記各ウェブの先端縁からそれぞれ前記第１フランジと平行かつ外方に延びる第２フランジと、前記各第２フランジの先端縁にそれぞれ設けられる継手部とを有した断面ハット形の鋼矢板であり、前記第１フランジと第２フランジとは、前記第２フランジが地下空間寄りの前面側に第１フランジが奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板における第２フランジとこれに一体に接続されたウェブとにより形成された凸部に連結部材が配置されていると共に、隣り合う第２フランジに前記連結部材が接合されていることを特徴とする。
第５発明では、第１発明又は第２発明の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、各ウェブにそれぞれ設けられた継手部とを有した断面Ｕ字状のＵ形鋼矢板であり、そのＵ形鋼矢板を第１及び第２鋼矢板として用いると共に、前記フランジが奥側に位置する第１鋼矢板と、前記フランジが前面側に位置する第２鋼矢板とが交互に配置され、隣り合う第１鋼矢板のウェブと第２鋼矢板のウェブに渡って連結部材が配置されて接合されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem advantageously, the steel sheet pile underground wall structure according to the first aspect of the present invention comprises a wall body composed of a plurality of steel sheet piles that are driven into the ground, and the wall body is spaced apart in the depth direction. And a horizontal structure provided in the horizontal direction and a frame structure constituted by a plurality of vertical members integrally connected to each horizontal member and provided in the vertical direction,
Steel sheet pile underground wall structure that forms an underground space by the wall surface of the wall body and the framework structure,
A steel sheet pile continuous wall unit is formed in which the joint portions of a plurality of adjacent steel sheet piles of the steel sheet piles are rigidly connected and integrated in a region between the upper and lower horizontal members in the depth direction. The frame structure and at least two steel sheet pile continuous wall units are formed.
In the second invention, in the steel sheet pile underground wall structure of the first invention, the steel sheet pile continuous wall unit is a section modulus around an axis orthogonal to a wall surface direction (meaning in-plane horizontal direction) of the steel sheet pile continuous wall unit body. The number of continuously integrated steel sheet piles is determined so that Z satisfies the following formula (1).
Z> η · η 2 · A H · L / 2√3 (1)
However, η is a factor that takes into account the shape of the steel sheet pile and is a positive number greater than 0.0 to 1.0, η 2 is a factor that takes into account the joint of the steel sheet piles, and A H is the horizontal section of the steel sheet pile continuous wall unit. The area (mm 2 ) and L are the wall height dimensions (mm) of the steel sheet pile wall.
In the third invention, in the underground wall structure of the first invention or the second invention,
The steel sheet pile includes a first flange, a web that is integrally connected to both side edges of the first flange, and a second flange that extends parallel to and outward from the leading edge of each web. And a steel sheet pile having a hat-shaped cross section having joint portions respectively provided at the front end edges of the respective second flanges, wherein the first flange and the second flange are front sides of the first flange closer to the underground space. And the connecting member is disposed in a recess formed by the second flange and the web integrally connected to the adjacent hat-shaped steel sheet pile. And the connecting member is joined to each of the second flanges.
In the fourth invention, in the underground wall structure of the first invention or the second invention,
The steel sheet pile includes a first flange, a web that is integrally connected to both side edges of the first flange, and a second flange that extends parallel to and outward from the leading edge of each web. And a hat-shaped steel sheet pile having a joint portion provided at a tip edge of each of the second flanges, wherein the first flange and the second flange are front sides of the second flange closer to the underground space. The first flange is disposed on the rear side, and the connecting member is disposed on the convex portion formed by the second flange and the web integrally connected thereto in the adjacent cross-section hat-shaped steel sheet pile. And the connecting member is joined to the adjacent second flange.
In the fifth invention, in the underground wall structure of the first invention or the second invention,
The steel sheet pile is a U-shaped steel sheet pile having a U-shaped cross section having webs integrally connected to both side edges of the flange, and joint portions respectively provided on the respective webs. The first and second steel sheet piles that are used as the first and second steel sheet piles, and the second steel sheet piles in which the flange is located on the back side and the second steel sheet piles in which the flange is located on the front side are alternately arranged. A connecting member is arranged and joined across the web of the second steel sheet pile and the second steel sheet pile.

第１発明によると、地中に打ち込まれる複数枚の鋼矢板からなる壁本体を備え、当該壁本体が、深度方向に間隔をおいて水平方向に備えられる水平部材と、その各水平部材に一体に接続され鉛直方向に備えられる複数の鉛直部材とによって構成される骨組構造と接合され、
当該壁本体の壁面と前記骨組構造とによって地下空間を形成する鋼矢板地下壁構造であって、前記鋼矢板のうち複数枚の隣り合う鋼矢板の継手部同士が、前記水平部材間における深度方向の間の領域で剛に連結されて一体化した鋼矢板連続壁ユニットを形成しており、前記骨組構造と少なくとも２つ以上の前記鋼矢板連続壁ユニットによって形成されていることを特徴とする地下壁構造であるので、当該鋼矢板地下壁構造には、壁面方向に隣り合う鋼矢板継手部４相互を、連結部材を介して溶接により固定していない箇所が存在するため、従来構造よりも溶接箇所が少なくなると共に連結部材７の必要な数も少なくなることから、地下構造物を構築する場合にコストが安くなる効果がある。
第２発明によると、第１発明の鋼矢板地下壁構造において、ηは鋼矢板の形状を考慮した係数で０．０超〜１．０以下の正の数、η2は鋼矢板の継手を考慮した係数、ＡHは鋼矢板連続壁ユニットの水平断面積（ｍｍ2）、Ｌは鋼矢板壁の壁高寸法（ｍｍ）とした場合、前記鋼矢板連続壁ユニットは、前記鋼矢板連続壁ユニット本体の壁面方向（面内水平方向）に直行する軸回りの断面係数Ｚが、Ｚ＞η・η2・ＡH・Ｌ／２√３を満たすように鋼矢板の連続一体化枚数が定められており、理論的に最大限のせん断抵抗力を発揮するのに必要な最低限の連続一体化枚数が明らかにされているので、隣り合う鋼矢板の溶接を省いた部分だけ、溶接コストを低減でき、経済的な地下壁構造とすることができる等の効果が得られる。
第３発明によると、第１発明または第２発明の地下壁構造において、前記鋼矢板は、第１フランジと、この第１フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、前記各ウェブの先端縁からそれぞれ前記第１フランジと平行かつ外方に延びる第２フランジと、前記各第２フランジの先端縁にそれぞれ設けられる継手部とを有した断面ハット形の鋼矢板であり、前記第１フランジと第２フランジとは、前記第１フランジが地下空間寄りの前面側に第２フランジが奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板における第２フランジとこれに一体に接続されたウェブとにより形成された凹部に連結部材が配置されていると共に、前記各第２フランジに前記連結部材が接合されているので、連結部材を隣り合う鋼矢板における継手相互を噛み合わせた各第２フランジと各ウェブとにより形成される凹部に連結部材を収容されて配置することができると共に、前記の第１、２発明と同様な効果を得ることができる等の効果が得られる。
また第４発明、第５発明であっても前記の第１、２発明と同様な効果を得ることができる等の効果が得られる。 According to the first aspect of the present invention, a wall main body comprising a plurality of steel sheet piles that are driven into the ground is provided, and the wall main body is provided in a horizontal direction at intervals in the depth direction, and the horizontal member is integrated with each horizontal member. Connected to a frame structure composed of a plurality of vertical members connected to the vertical direction,
It is a steel sheet pile underground wall structure that forms an underground space by the wall surface of the wall main body and the framework structure, and the joint portions of a plurality of adjacent steel sheet piles in the steel sheet pile are in the depth direction between the horizontal members. A steel sheet pile continuous wall unit that is rigidly connected and integrated in a region between the two, and is formed by the frame structure and at least two steel sheet pile continuous wall units. Since the steel sheet pile basement wall structure has a wall structure, there is a place where the steel sheet pile joint portions 4 adjacent to each other in the wall surface direction are not fixed by welding via the connecting member. Since the number of locations is reduced and the required number of connecting members 7 is reduced, there is an effect that the cost is reduced when an underground structure is constructed.
According to 2nd invention, in the steel sheet pile underground wall structure of 1st invention, (eta) is a coefficient which considered the shape of the steel sheet pile, and is a positive number more than 0.0-1.0 or less, (eta) 2 is a steel sheet pile joint. The factor considered, A H is the horizontal cross-sectional area (mm 2 ) of the steel sheet pile continuous wall unit, and L is the wall height dimension (mm) of the steel sheet pile wall, the steel sheet pile continuous wall unit is the steel sheet pile continuous wall. The number of steel sheet piles is determined so that the section modulus Z around the axis perpendicular to the wall surface direction (horizontal direction of the unit) satisfies Z> η · η 2 · A H · L / 2√3. Since the minimum number of continuous integrations required to demonstrate the maximum shear resistance is theoretically clarified, the welding cost can be reduced only for the parts where welding of adjacent steel sheet piles is omitted. The effect that it can reduce and can be considered as an economical underground wall structure is acquired.
According to a third invention, in the underground wall structure of the first invention or the second invention, the steel sheet pile includes a first flange, a web integrally connected to both side edges of the first flange, A steel sheet pile with a hat-shaped cross section having a second flange extending from the leading edge parallel to and outward from the first flange, and a joint provided respectively at the leading edge of each second flange, The flange and the second flange are arranged such that the first flange is located on the front side near the underground space and the second flange is located on the back side, and the second flange in the adjacent steel sheet pile with a hat-shaped cross section. Since the connecting member is disposed in the recess formed by the integrally connected web and the connecting member is joined to each second flange, the connecting member is attached to the adjacent steel sheet pile. The connecting member can be accommodated in the recess formed by each second flange and each web meshed with each other, and the same effect as the first and second inventions can be obtained. Etc. are obtained.
Even in the fourth invention and the fifth invention, the same effects as the first and second inventions can be obtained.

本発明の一実施形態の地下壁構造を備えた地下構造物を示す概略縦断正面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional front view which shows the underground structure provided with the underground wall structure of one Embodiment of this invention. 図１に示す地下構造物の一部拡大縦断正面図である。It is a partially expanded vertical front view of the underground structure shown in FIG. 図２に示す地下構造の横断平面図である。FIG. 3 is a cross-sectional plan view of the underground structure shown in FIG. 2. 図１に示す地下鋼造物の拡大縦断側面図である。It is an expansion vertical side view of the underground steel structure shown in FIG. 本発明の他の実施形態の地下壁構造を備えた地下構造物を示す概略縦断正面図である。It is a schematic longitudinal front view which shows the underground structure provided with the underground wall structure of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の地下壁構造を備えた地下構造物を示す概略縦断正面図である。It is a schematic longitudinal front view which shows the underground structure provided with the underground wall structure of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の地下壁構造の形態を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断側面図である。The form of the underground wall structure of other embodiment of this invention is shown, (a) is a cross-sectional top view, (b) is a vertical side view. （ａ）〜（ｃ）は他の形態の連結部材を用いて、隣合う継手相互を連結一体化した形態を示す横断平面図である。(A)-(c) is a cross-sectional top view which shows the form which connected and integrated adjacent joints using the connection member of another form. （ａ）（ｂ）は断面ハット形の鋼矢板の形態の２例を示す平面図である。(A) (b) is a top view which shows two examples of the form of a cross-section hat-shaped steel sheet pile. 連続壁とした矢板枚数を横軸に、単位鋼材あたりの面内せん断抵抗力を縦軸にして、所定の鋼矢板（断面ハット形の鋼矢板）について、純せん断降伏荷重に達するまで一体連続化した矢板枚数を調べた結果を示すグラフである。With the number of sheet piles as a continuous wall as the horizontal axis and the in-plane shear resistance per unit steel as the vertical axis, the specified steel sheet pile (cross-section hat-shaped steel sheet pile) is integrated continuously until the pure shear yield load is reached. It is a graph which shows the result of having investigated the number of sheet piles made. 図１０を得るために用いた鋼矢板について、１枚壁、２枚連続一体化した２枚壁、３枚連続一体化した３枚壁、４枚枚連続一体化した４枚壁、６枚一体化した６枚壁について、水平荷重との関係について得られた線図である。About the steel sheet pile used to obtain FIG. 10, one wall, two continuous walls, three continuous walls, three continuous walls, four continuous four walls, six integrated It is the diagram obtained about the relationship with a horizontal load about the six-walled which became. 鋼矢板を連続一体化させた連続壁について、地震荷重が作用した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of an earthquake load acting on the continuous wall which made the steel sheet pile integrate continuously. 改善された従来の地下壁構造を示す概略縦断正面図である。It is a general | schematic longitudinal cross-sectional front view which shows the conventional underground wall structure improved. 図１３に示す地下構造物における鋼矢板壁の部分の拡大縦断正面図である。It is an expansion vertical front view of the part of the steel sheet pile wall in the underground structure shown in FIG. 図１４に示す地下構造物における鋼矢板壁の部分の横断平面図である。It is a cross-sectional top view of the part of the steel sheet pile wall in the underground structure shown in FIG. 波形鋼板についてせん断力が作用した場合の説明図である。It is explanatory drawing when a shear force acts on a corrugated steel plate. （ａ）は断面ハット形の鋼矢板に関して、せん断力が作用した場合にせん断抵抗に寄与する部分の説明図、（ｂ）は断面ハット形の鋼矢板に関しての鋼矢板の形状を考慮した係数に関連した各部の寸法を示す説明図である。(A) is explanatory drawing of the part which contributes to shear resistance, when a shear force acts regarding a cross-section hat-shaped steel sheet pile, (b) is a coefficient which considered the shape of the steel sheet pile regarding a cross-section hat-shaped steel sheet pile. It is explanatory drawing which shows the dimension of each relevant part. 継手相互を直接又は連結部材を介して連結一体化した連続鋼矢板壁を示す横断平面図で、図１２の横断平面にも相当している。12 is a cross-sectional plan view showing a continuous steel sheet pile wall in which joints are connected and integrated directly or via a connecting member, and corresponds to the cross-sectional plane of FIG. 鋼矢板を連続一体化した２枚壁又は３枚壁について壁高が２．０ｍ、４．０ｍ、８．０ｍのものを対象として、水平力Ｐを載荷したときの剛性計算値Ａと剛性解析値Ｂの関係を示す図である。Rigidity calculation value A and stiffness analysis when horizontal force P is loaded on two or three walls with steel sheet piles continuously integrated, with wall heights of 2.0 m, 4.0 m, and 8.0 m It is a figure which shows the relationship of the value B.

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

本発明では、建築物に作用する地震荷重を鋼矢板単独で負担させるために、鋼矢板壁の面内せん断抵抗力を向上させる目的で、継手のせん断変形を拘束するために地下壁壁面を全面ではなく部分的に連続化した地下壁構造である。   In the present invention, in order to increase the in-plane shear resistance of the steel sheet pile wall in order to bear the seismic load acting on the building by the steel sheet pile alone, the entire wall surface of the underground wall is used to restrain the shear deformation of the joint. Instead, it is a partially continuous underground wall structure.

鋼矢板１枚の壁よりも鋼矢板複数枚の連続壁とし、鋼矢板の継手相互を結合した場合のほうが、鋼矢板１枚あたりの面内せん断抵抗力τを、向上させることができるが、どの程度高めることができるか、具体的な鋼矢板を用いて数値解析により調べた。   Although it is possible to improve the in-plane shear resistance force τ per steel sheet pile when the steel sheet pile joints are joined to each other than the wall of a single steel sheet pile, It was investigated by numerical analysis using a concrete steel sheet pile to see how much it could be increased.

先ず、数値解析に用いた鋼矢板は、図９に示すように、第１フランジ１と、この第１フランジ１の両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブ２と、前記各ウェブ２の先端縁からそれぞれ前記第１フランジ１と平行かつ外方に延びる第２フランジ３と、前記各第２フランジ３の先端縁にそれぞれ設けられる継手部４とを有した断面ハット形の鋼矢板５である。このような鋼矢板は熱間圧延加工により製造される。
図９（ａ）に示す断面ハット形の鋼矢板５の主な寸法諸元は、有効幅９００ｍｍ、有効高さ２３０ｍｍ、厚さ１０．８ｍｍ、鋼矢板１枚当りの断面積１１０．０ｃｍ2，断面二次モーメント９４３０ｃｍ4，断面係数８１２ｃｍ3，単位質量８６．４ｋｇ／ｍ、壁幅１ｍ当りの断面積１２２．２ｃｍ2／ｍ，断面二次モーメント１０，５００ｃｍ4／ｍ，断面係数９０２ｃｍ3／ｍ，単位質量９６．０ｋｇ／ｍ、である。
また、図９（ｂ）に示す断面ハット形の鋼矢板５の主な諸元は、有効幅９００ｍｍ、有効高さ３００ｍｍ、厚さ１３．２ｍｍ、鋼矢板１枚当りの断面積１４４．４ｃｍ2，断面二次モーメント２２，０００ｃｍ4，断面係数１，４５０ｃｍ3，単位質量１１３ｋｇ／ｍ、壁幅１ｍ当りの断面積１６０．４ｃｍ2／ｍ，断面二次モーメント２４，４００ｃｍ4／ｍ，断面係数１，６１０ｃｍ3／ｍ，単位質量１２６ｋｇ／ｍ、である。 First, as shown in FIG. 9, the steel sheet pile used for the numerical analysis includes a first flange 1, a web 2 that is integrally connected to both side edges of the first flange 1, and a leading edge of each web 2. Are steel sheet piles 5 having a hat-shaped cross section, each having a second flange 3 extending parallel to and outward from the first flange 1 and a joint portion 4 provided at the leading edge of each second flange 3. Such a steel sheet pile is manufactured by hot rolling.
The main dimensions of the hat-shaped steel sheet pile 5 shown in FIG. 9A are: an effective width of 900 mm, an effective height of 230 mm, a thickness of 10.8 mm, a cross-sectional area of 110.0 cm 2 per steel sheet pile, Sectional secondary moment 9430 cm 4 , section modulus 812 cm 3 , unit mass 86.4 kg / m, sectional area per wall width 12 m 122.2 cm 2 / m, section secondary moment 10,500 cm 4 / m, section modulus 902 cm 3 / m, unit mass 96.0 kg / m.
The main specifications of the cross-section hat-shaped steel sheet pile 5 shown in FIG. 9B are as follows: effective width 900 mm, effective height 300 mm, thickness 13.2 mm, and cross-sectional area 144.4 cm 2 per sheet pile. , Sectional secondary moment 22,000 cm 4 , section modulus 1,450 cm 3 , unit mass 113 kg / m, sectional area 160.4 cm 2 / m per 1 m of wall width, sectional secondary moment 24,400 cm 4 / m, section modulus 1,610 cm 3 / m, unit mass 126 kg / m.

そして、図１〜図３に示すように、また、図１の一部を概略図として示す図１２に示すように、図９（ａ）に示す鋼矢板５を用い、隣り合う鋼矢板５の継手相互に渡って、適宜連結部材７を配置すると共に、溶接等により一体化した鋼矢板連続壁ユニット８の場合で、順次鋼矢板の枚数を増やし、壁高さ方向の両端側が水平方向の床あるいは梁により剛に結合されている形態の鋼矢板連続壁ユニット８の性能と、図９（ａ）に示すような１枚の鋼矢板を地中に打ち込んで、壁高さの両端側が水平方向の床あるいは梁等の水平部材及び上下方向の鉛直部材により剛に結合されている形態の鋼矢板壁の性能と、について調べた。
いずれの壁体の場合も、壁高さ方向の両側の固定方法としては、例えば、図４又は図７（ｂ）に示すように、鋼矢板５側から連結用鉄筋１６を張り出し、水平部材としての鉄筋コンクリート製床１１と一体化した場合で、前記鉄筋コンクリート製床１１の左右方向の両端部は、鉛直部材としての上下方向の鉄筋コンクリート製縦壁１２により一体化されている場合である。前記各鉛直部材は鋼矢板壁に固定され、その固定手段としては、例えば前記のような連結用鉄筋１６を上下方向に多数設けてこれを介して固定される。
前記のように、鉄筋コンクリート製床１１あるいは梁等の水平部材を設けると共にその水平部材に一体に剛に連結された鉄筋コンクリート製縦壁１２等の鉛直部材を設けることで、鋼矢板壁６あるいは鋼矢板連続壁ユニット８は、面外方向の曲げ変形あるいは変位が防止されている構造になっていると共に、上下方向の移動が拘束される構造とされている。 And as shown in FIGS. 1-3, and as shown in FIG. 12 which shows a part of FIG. 1 as a schematic diagram, the steel sheet pile 5 shown in FIG. In the case of the steel sheet pile continuous wall unit 8 in which the connecting members 7 are appropriately arranged across the joints and integrated by welding or the like, the number of steel sheet piles is sequentially increased, and both ends in the wall height direction are horizontal floors. Or the performance of the steel sheet pile continuous wall unit 8 in the form of being rigidly connected by the beam, and one steel sheet pile as shown in FIG. 9A is driven into the ground, and both end sides of the wall height are in the horizontal direction. The performance of the steel sheet pile wall, which is rigidly connected by horizontal members such as floors or beams and vertical members in the vertical direction, was investigated.
In any wall body, as a fixing method on both sides in the wall height direction, for example, as shown in FIG. 4 or FIG. This is a case where both ends in the left-right direction of the reinforced concrete floor 11 are integrated by vertical reinforced concrete vertical walls 12 as vertical members. Each said vertical member is fixed to the steel sheet pile wall, and as the fixing means, for example, a large number of connecting rebars 16 as described above are provided in the vertical direction and fixed through this.
As described above, the steel sheet pile wall 6 or the steel sheet pile is provided by providing a horizontal member such as a reinforced concrete floor 11 or a beam and a vertical member such as a reinforced concrete vertical wall 12 integrally and rigidly connected to the horizontal member. The continuous wall unit 8 has a structure in which bending deformation or displacement in the out-of-plane direction is prevented and movement in the vertical direction is restricted.

図１２の概略説明図に示すように、そのような鋼矢板連続壁本体２１に地震力等により水平荷重Ｐが作用した場合について、鋼矢板の水平変位（ｍｍ）と、単位鋼材当たりのせん断抵抗力（kＮ）について、図１１に示すような数値解析結果のデータを得た。   As shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 12, the horizontal displacement (mm) of the steel sheet pile and the shear resistance per unit steel material when the horizontal load P is applied to the steel sheet pile continuous wall body 21 due to seismic force or the like. For force (kN), data of numerical analysis results as shown in FIG. 11 were obtained.

図１１に示すように、前記のような鋼矢板５が一枚の場合よりも、継手相互を噛み合わせると共に継手相互に渡って連結部材７を配置すると共に溶接Ｗにより一体に剛結合した、鋼矢板５が２枚の鋼矢板連続壁ユニット８、鋼矢板５が３枚の鋼矢板連続壁ユニット８、鋼矢板５が５枚の鋼矢板連続壁ユニット８、鋼矢板５が６枚の鋼矢板連続壁ユニット８と、水平荷重に対する単位鋼材当たりのせん断抵抗力が、１枚の鋼矢板の場合に比べて、格段に高くなることがわかる。しかし、鋼矢板枚数を増やし一体化した連続壁ユニットとしても、耐水平荷重の上昇がほとんど見込めず、頭打ちになることがわかる。   As shown in FIG. 11, compared to the case where there is only one steel sheet pile 5 as described above, the joints are engaged with each other, the connecting member 7 is disposed across the joints, and the steel is rigidly joined integrally by welding W. The sheet pile 5 is a steel sheet pile continuous wall unit 8, the steel sheet pile 5 is a steel sheet pile continuous wall unit 8, the steel sheet pile 5 is a steel sheet pile continuous wall unit 8, and the steel sheet pile 5 is a steel sheet pile. It can be seen that the continuous wall unit 8 and the shear resistance per unit steel against the horizontal load are much higher than in the case of one steel sheet pile. However, it can be seen that even when the continuous wall unit is integrated by increasing the number of steel sheet piles, the horizontal load resistance can hardly be expected to rise, and it reaches a peak.

これは、図１０に、連続壁とした矢板枚数を横軸に、単位鋼材あたりの面内せん断抵抗力τを縦軸にして、所定の鋼矢板（ハット型鋼矢板）について、純せん断降伏荷重Ｐ1に達するまで一体連続化した矢板枚数を調べた結果を示すグラフに示すように、単位鋼材あたりの面内せん断抵抗力τ1は純せん断降伏荷重Ｐ1以下の範囲であれば、連続化枚数を増やすにつれて高くなるが、純せん断降伏荷重Ｐ1に達した後においては、連続壁体は塑性変形してしまうため、それ以上の枚数を連続化しても鋼矢板の連続一体化により、単位鋼材あたりの面内せん断抵抗力τを高める効果がほとんどないことを示している。 This is shown in FIG. 10 with respect to a predetermined steel sheet pile (hat type steel sheet pile) with the horizontal axis representing the number of sheet piles as a continuous wall and the vertical axis representing the in-plane shear resistance τ per unit steel material. As shown in the graph showing the result of examining the number of sheet piles integrated continuously until reaching 1 , the in-plane shear resistance τ 1 per unit steel is within the range of the pure shear yield load P 1 or less. However, since the continuous wall body is plastically deformed after reaching the pure shear yield load P 1 , the unit steel material can be obtained by continuous integration of the steel sheet piles even if the number of sheets is increased. This shows that there is almost no effect of increasing the in-plane shear resistance τ.

前記のことから、鋼矢板壁の場合、溶接連続化による加工費は連続壁枚数に比例して増加する一方で、単位鋼材当たりの面内せん断抵抗力（単位壁長あるいは一枚当たりのせん断抵抗力）は連続枚数に比例して増加する範囲（図１０及び図１１の左側直線状に上昇する部分）と増加しない範囲（図１０及び図１１の右側水平以降部分）があり、経済合理的に連続枚数を決定することに、本発明者は着目した。
そして、前記の各種の連続一体化した鋼矢板連続壁について、ＦＥＭ解析（数値解析）により詳細に分析したところ、鋼矢板連続壁には、曲げ応力とせん断応力が発生し、その発生割合が連続枚数により変化するために、鋼矢板連続壁における水平方向の端部でかつ壁高方向の端部において、曲げ破壊が支配的になる場合と、せん断破壊が支配的になる場合とがあることが確認されるとともに、せん断破壊型となる連続枚数のうち、連続枚数が少ないものほど経済的であることを明らかにした。
前記の壁高方向の端部Ａ、Ｂにおいて発生する曲げ応力をσbとし、鋼矢板に用いられている鋼材の降伏応力をσyとした場合に、鋼矢板が曲げ降伏しない条件（σb＜σy）を満たし、かつ鋼矢板連続壁ユニットにおける前記両端部Ａ，Ｂ部分に発生するせん断力をτとし、母材のせん断降伏応力をτyとした場合に、せん断降伏する条件、すなわちτ≧τyを満たす範囲である。
鋼矢板５の前記両端部Ａ，Ｂ部分に発生する曲げ応力σbは、水平荷重をＰとし、壁高をＬとし、鋼矢板型式及び鋼矢板連続枚数による断面係数Ｚ（鋼矢板壁６の壁面方向に直行する軸ｃ周りの鋼矢板連続枚数による断面係数）とした場合に、これらに依存し、σb＝ＰＬ／２Ｚ で表すことができる。

図１２に概略図を示すように、床１１又は梁等により両端が剛に固定された、両端固定の鋼矢板５の壁高さ（杭長）Ｌとし、鋼矢板壁本体２１の面内方向の水平荷重Ｐが作用した場合に、鋼矢板５の両端固定部Ａ，Ｂでは、ＰＬ／２の曲げモーメントＭ１が作用する。なお、鋼矢板壁６には、矢印Ｘのせん断抵抗力が作用し、曲げモーメントＭが作用している。
また、鋼矢板連続壁ユニットにおける前記両端部Ａ，Ｂ部分に発生するせん断応力τは、水平荷重をＰ、鋼矢板の形状を考慮した係数をη、鋼矢板の継手を考慮した係数をη2、ＡHを鋼矢板連続壁ユニットの水平断面積とした場合、これらに依存し、
τ＝（Ｐ/η/η2）/ＡH で表すことができる。 From the above, in the case of steel sheet pile walls, the processing cost due to continuous welding increases in proportion to the number of continuous walls, while the in-plane shear resistance per unit steel (unit wall length or shear resistance per sheet). Force) has a range that increases in proportion to the number of consecutive sheets (the portion that rises in a straight line on the left side in FIGS. 10 and 11) and a range that does not increase (the portion on the right side in FIGS. 10 and 11). The inventor has focused on determining the continuous number of sheets.
And when it analyzed in detail about the said various continuous integrated steel sheet pile continuous wall by FEM analysis (numerical analysis), bending stress and shear stress generate | occur | produce in the steel sheet pile continuous wall, and the generation | occurrence | production ratio is continuous. In order to change depending on the number of sheets, bending failure may be dominant and shear failure may be dominant at the horizontal end of the steel sheet pile continuous wall and at the end of the wall height direction. As well as being confirmed, it was clarified that the smaller the number of continuous sheets of the shear fracture type, the more economical.
When the bending stress generated at the end portions A and B in the wall height direction is σ b and the yield stress of the steel material used for the steel sheet pile is σ y , the condition that the steel sheet pile does not bend and yield (σ b <Σ y ), and when the shearing force generated at both ends A and B of the steel sheet pile continuous wall unit is τ and the shear yield stress of the base material is τ y , This is a range satisfying τ ≧ τ y .
The bending stress σ b generated at the both end portions A and B of the steel sheet pile 5 is defined as a horizontal load P, a wall height L, and a section modulus Z (the number of steel sheet pile walls 6 of the steel sheet pile wall 6). Depending on these, it can be expressed as σ b = PL / 2Z.

As shown schematically in FIG. 12, the wall height (pile length) L of the steel sheet pile 5 fixed at both ends is rigidly fixed by the floor 11 or beams, and the in-plane direction of the steel sheet pile wall main body 21 is shown. When the horizontal load P is applied, a bending moment M1 of PL / 2 is applied to both end fixing portions A and B of the steel sheet pile 5. The steel sheet pile wall 6 is subjected to a shear resistance force indicated by an arrow X and a bending moment M.
Further, the shear stress τ generated at the both end portions A and B of the steel sheet pile continuous wall unit is P, the coefficient considering the shape of the steel sheet pile, η, and the coefficient considering the joint of the steel sheet piles η 2. , When AH is the horizontal cross-sectional area of the steel sheet pile continuous wall unit, depending on these,
τ = (P / η / η 2 ) / A H

そこで、水平荷重Ｐが作用した場合の鋼矢板５のせん断抵抗機構のうち、既存の知見では知られていない、鋼矢板５の形状を考慮した係数ηと、鋼矢板５の継手を考慮した係数をη2及び鋼矢板５の水平抵抗に寄与する断面積ＡHを調査するＦＥＭ解析を実施するとともに、類似の形状である波形鋼板のせん断抵抗機構との比較を行った。 Therefore, among the shear resistance mechanisms of the steel sheet pile 5 when the horizontal load P is applied, the coefficient η considering the shape of the steel sheet pile 5 and the coefficient considering the joint of the steel sheet pile 5 are not known from existing knowledge. FEM analysis was conducted to investigate the cross-sectional area A H that contributes to η 2 and the horizontal resistance of the steel sheet pile 5, and a comparison was made with the shear resistance mechanism of the corrugated steel sheet having a similar shape.

ここで、前記の波形鋼板のせん断抵抗機構について、図１６を参照して説明する。
図１６（ｂ）は図１６（ａ）のフランジ部１とウェブ２の部分を取り出して示す図、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）の投影状態の側面図で、図１６（ｄ）は図ｃの状態からせん断変形した状態を示す図、図１６（ｅ）（ｆ）は実際の変形状態を示す図である。
波形鋼板２４における第１フランジ１の有効幅寸法をａとし、ウェブの有効幅寸法をｂとし、ウェブ２の水平投影幅寸法をｃとし、ウェブ２の高さ寸法をｈとした場合、矢印で示す荷重Ｐが作用した場合に、矢印方向に関する波形鋼板２４のせん断剛性ＫSは、ＫS＝ＧW・ＡHで表されることが知られている。
ここで、Ｇwは波形鋼板の形状を考慮したせん断弾性係数で、 Ｇw＝η・ＧO＝η・ＥO／２／（１＋ν）、で表されることが知られている。前記式中、ηは形状を考慮した係数で、η＝（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）と導出できることも知られている。前記のＥOは鋼材のヤング係数で、νはポアソン比で、ＡHは波形鋼板の水平断面積である。 Here, the shear resistance mechanism of the corrugated steel sheet will be described with reference to FIG.
16 (b) is a view showing the flange portion 1 and the web 2 taken out of FIG. 16 (a), FIG. 16 (c) is a side view of the projected state of FIG. 16 (b), and FIG. FIG. 16 is a diagram showing a state of shear deformation from the state of FIG. C, and FIGS. 16E and 16F are diagrams showing an actual deformation state.
When the effective width dimension of the first flange 1 in the corrugated steel sheet 24 is a, the effective width dimension of the web is b, the horizontal projected width dimension of the web 2 is c, and the height dimension of the web 2 is h, It is known that the shear rigidity K S of the corrugated steel sheet 24 in the arrow direction is expressed by K S = G W · A H when the load P shown is applied.
Here, G w is a shear elastic coefficient considering the shape of the corrugated steel sheet, and is known to be expressed as G w = η · G O = η · E O / 2 / (1 + ν). In the above formula, η is a coefficient considering the shape, and it is also known that η = (a + c) / (a + b) can be derived. E O is the Young's modulus of the steel material, ν is the Poisson's ratio, and A H is the horizontal cross-sectional area of the corrugated steel sheet.

前記の波形鋼板２４に関するせん断剛性の知見を踏まえて、鋼矢板５について、鋼矢板５が一枚の場合と、複数の鋼矢板５が連続一体化された場合ついて検討すると、次のようなことが言える。   Based on the knowledge of the shear rigidity related to the corrugated steel sheet 24, the steel sheet pile 5 is examined in the case of one steel sheet pile 5 and the case where a plurality of steel sheet piles 5 are continuously integrated. I can say.

（鋼矢板一枚壁の場合）
図１７（ａ）（ｂ）を参照して、１枚の鋼矢板５を地盤に打設して矢板壁とした場合に、矢印で示すような水平なせん断力τが作用した場合に、継手部４付近はフリー（自由端）になっているため、せん断抵抗に寄与しないが、第１フランジ１とウェブ２と第２フランジ３の部分は、せん断抵抗に寄与する部分となる。したがって、鋼矢板一枚壁の場合は、波形鋼板と抵抗機構がほぼ同じになるため、波形鋼板２４のη、せん断に寄与する断面積の評価と同じになり、鋼矢板一枚壁の場合の鋼矢板５の形状を考慮した係数ηは、η＝（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）になり、η2は１となる（η・η2が波形鋼板と同じ値の（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）となる）。
また、鋼矢板５では、第１フランジ１の有効幅ａが、前記波形鋼板２４のａに相当し、ウェブ３の有効幅ｂが、前記波形鋼板２４のウェブ幅ｂに相当し、ウェブ２の水平投影幅寸法ｃが、前記波形鋼板２４の水平投影幅寸法ｃに相当する。 (In the case of a single sheet pile)
Referring to FIGS. 17 (a) and 17 (b), when a sheet pile 5 is placed on the ground to form a sheet pile wall, when a horizontal shearing force τ as shown by an arrow acts, Since the vicinity of the portion 4 is free (free end), it does not contribute to the shear resistance, but the portions of the first flange 1, the web 2, and the second flange 3 are portions that contribute to the shear resistance. Therefore, in the case of a steel sheet pile single wall, since the corrugated steel sheet and the resistance mechanism are substantially the same, the evaluation of the cross-sectional area contributing to η and shear of the corrugated steel sheet 24 is the same. The coefficient η considering the shape of the steel sheet pile 5 is η = (a + c) / (a + b), and η 2 is 1 (η · η 2 is (a + c) / (a + b) having the same value as the corrugated steel sheet) Become).
In the steel sheet pile 5, the effective width “a” of the first flange 1 corresponds to “a” of the corrugated steel sheet 24, the effective width “b” of the web 3 corresponds to the web width “b” of the corrugated steel sheet 24, and The horizontal projection width dimension c corresponds to the horizontal projection width dimension c of the corrugated steel sheet 24.

（鋼矢板連続壁の場合）
図１８に示すように、継手部分が相互に剛結されている連続鋼矢板壁６の場合も、水平方向の両端部においては、継手部４はフリーになっているが、連続鋼矢板壁６の場合は、継手部４の部分が相互に、直接溶接により又は後記の実施形態のように連結部材７を介して剛結されているため、継手部７の部分にも継手部７の部分を跨ぐようにせん断力が発生し、せん断抵抗するので、前記の波形鋼板２４のせん断抵抗機構とは異なるものと想定される。
そこで、連続鋼矢板壁６のせん断抵抗機構をＦＥＭ解析で分析し、図１９に示す結果を得た。図１９は、鋼矢板が二枚連続一体化した２枚壁および三枚連続一体化した３枚壁について壁高が２．０ｍ、４．０ｍ、８．０ｍのものを対象として、水平力Ｐを載荷したときの剛性計算値Ａと剛性解析値Ｂの関係を示している。 剛性計算値Ａは、Ｐ／δ＝１／（Ｌ3／１２ＥOＩ＋Ｌ／ＧＡH）の右辺により計算している。
ここで、Ｐは水平力、δは水平変位、Ｌは壁高、ＥOは鋼材のヤング係数、Ｉは鋼矢板連続壁ユニットの壁面方向に直行する軸回りの断面二次モーメントである。Ｇは鋼矢板連続壁ユニットの形状および継手を考慮したせん断弾性係数で、Ｇ＝η・η2・Ｇoで表される。ηは鋼矢板の形状を考慮した係数でη＝（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）であり、η2は鋼矢板の継手を考慮した係数である。ＧoはＥO／２／（１＋ν）で表され、前記のＥOは鋼材のヤング係数、νはポアソン比であり、ＡHは波形鋼板の水平断面積である。剛性解析値Ｂは数値解析結果の初期剛性（変位の初期から比例関係内にある水平力―水平変位関係の傾き）の値である。
ここでは、η2の値について１．２とすることで、剛性計算値ＡはＦＥＭ解析結果である剛性解析値Ｂとほぼ一致した。
以上より、鋼矢板連続壁ユニットの形状および継手を考慮したせん断弾性係数Ｇは、Ｇ＝η・η2・Ｇ0=1.2×(a+c)/(a+b)×Ｇ0と表すことができることが確認できた。
前記の継手を考慮した係数η2は、継手形状（継手の平面形状、継手の平面面積）により変わる。継手の平面面積が大きくなると、η2は大きくなるため、その値はハット形鋼矢板の場合の１．２に限らないため、鋼矢板の種類が変わる場合は、同様な数値解析または実験により確認した値を用いればよい。 (In the case of steel sheet pile continuous wall)
As shown in FIG. 18, in the case of the continuous steel sheet pile wall 6 in which the joint portions are rigidly connected to each other, the joint portion 4 is free at both ends in the horizontal direction, but the continuous steel sheet pile wall 6 In this case, since the joint portions 4 are rigidly connected to each other by direct welding or via the connecting member 7 as in the embodiment described later, the joint portion 7 portion is also connected to the joint portion 7 portion. Since a shearing force is generated so as to straddle and resists shearing, it is assumed that the shearing resistance mechanism of the corrugated steel sheet 24 is different.
Then, the shear resistance mechanism of the continuous steel sheet pile wall 6 was analyzed by FEM analysis, and the result shown in FIG. 19 was obtained. FIG. 19 shows a horizontal force P for a wall having a height of 2.0 m, 4.0 m, and 8.0 m for two walls in which two steel sheet piles are continuously integrated and three walls in which three steel sheet piles are continuously integrated. 3 shows the relationship between the stiffness calculation value A and the stiffness analysis value B when. The stiffness calculation value A is calculated from the right side of P / δ = 1 / (L 3 / 12E O I + L / GA H ).
Here, P is the horizontal force, δ is the horizontal displacement, L is the wall height, E O is the Young's modulus of the steel material, and I is the sectional moment of inertia about the axis orthogonal to the wall direction of the steel sheet pile continuous wall unit. G is a shear elastic modulus considering the shape and joint of the steel sheet pile continuous wall unit, and is represented by G = η · η 2 · G o . η is a coefficient in consideration of the shape of the steel sheet pile, and η = (a + c) / (a + b), and η 2 is a coefficient in consideration of the joint of the steel sheet pile. G o is represented by E O / 2 / (1 + ν), where E O is the Young's modulus of the steel material, ν is the Poisson's ratio, and A H is the horizontal cross-sectional area of the corrugated steel sheet. The stiffness analysis value B is a value of the initial stiffness (horizontal force that is in a proportional relationship from the initial displacement-gradient of the horizontal displacement relationship) as a numerical analysis result.
Here, by setting the value of η 2 to 1.2, the stiffness calculation value A substantially coincides with the stiffness analysis value B, which is the FEM analysis result.
From the above, the shear elastic modulus G considering the shape and joint of the steel sheet pile continuous wall unit is expressed as G = η · η 2 · G 0 = 1.2 × (a + c) / (a + b) × G 0 I was able to confirm.
The coefficient η 2 in consideration of the joint varies depending on the joint shape (the joint planar shape, the joint planar area). As the plane area of the joint increases, η 2 increases, so the value is not limited to 1.2 in the case of a hat-shaped steel sheet pile, so if the type of steel sheet pile changes, confirm by similar numerical analysis or experiment What is necessary is just to use the value.

前記の通り、鋼矢板５の降伏応力σyよりも、前記の鋼矢板５の両端固定部Ａ，Ｂの曲げ応力σb（σb＝ＰＬ／２Ｚ）が小さくなっていることが必要であることから、下記式（１）を満たす必要がある。
ＰＬ／２Ｚ＜σy ・・・・・・（１）
また、鋼矢板壁６を純せん断降伏形破壊とする必要があることから、鋼矢板連結部のせん断降伏耐力をτyとし、鋼矢板５の形状を考慮した係数ηとし、鋼矢板５の継手を考慮した係数をη2とし、鋼矢板壁６の水平断面積をＡHとした場合に、鋼矢板連結部のせん断降伏耐力τyが、水平力Ｐが作用した場合の単位水平断面積当りのせん断力で鋼矢板の形状及び継手を考慮したせん断力よりも小さくなるように、下記式（２）を満足している必要がある。
Ｐ／（η・η2・ＡH）≧τy＝σy／√３・・・・・（２） As described above, it is necessary that the bending stress σ b (σ b = PL / 2Z) of the both-end fixing portions A and B of the steel sheet pile 5 is smaller than the yield stress σ y of the steel sheet pile 5. Therefore, it is necessary to satisfy the following formula (1).
PL / 2Z <σ y (1)
Moreover, since it is necessary to make the steel sheet pile wall 6 into a pure shear yield type fracture, the shear yield strength of the steel sheet pile connection portion is τ y , the coefficient η considering the shape of the steel sheet pile 5 is used, and the joint of the steel sheet pile 5 and 2 in consideration of coefficients η and the horizontal cross-sectional area of the steel sheet pile wall 6 when the a H, shear yield strength tau y sheet piles connecting portions, a unit horizontal cross-sectional area per if the horizontal force P acts It is necessary to satisfy the following formula (2) so that the shear force becomes smaller than the shear force considering the shape and joint of the steel sheet pile.
P / (η · η 2 · A H ) ≧ τ y = σ y / √3 (2)

したがって、鋼矢板壁をせん断降伏形破壊とするためには、前記式(１)を満たすと共に、前記式(２)をも満たす必要がある。これにより曲げ降伏形破壊からせん断降伏型破壊になっている鋼矢板壁とすることができる。   Therefore, in order to make the steel sheet pile wall have a shear yield type fracture, it is necessary to satisfy the formula (1) and the formula (2). Thereby, it can be set as the steel sheet pile wall which is changed from the bending yield type fracture to the shear yield type fracture.

前記式(１)と式(２)、すなわち、
ＰＬ／２Ｚ＜σyとＰ／（η・η2・ＡH）≧τy＝σy／√３ から、σyを消去することより下記式(３)を得ることができる。
（ＰＬ／２Ｚ）＜√３Ｐ／（η・η2・ＡH）・・・（３）
であり、この式を前記の軸Ｃ回りの連続一体化された鋼矢板壁６の断面係数ＺについてＰを消去して整理すると、次式（４）が得られる。
Ｚ＞η・η2・ＡH・Ｌ／２√３・・・・ （４） Formula (1) and Formula (2), that is,
From PL / 2Z <σ y and P / (η · η 2 · A H ) ≧ τ y = σ y / √3, the following equation (3) can be obtained by eliminating σ y .
(PL / 2Z) <√3P / (η · η 2 · A H ) (3)
When this formula is arranged by eliminating P with respect to the section modulus Z of the steel sheet pile wall 6 continuously integrated around the axis C, the following formula (4) is obtained.
Z> η · η 2 · A H · L / 2√3 (4)

前記の式（４）は、複数の鋼矢板を連続一体化した場合に、鋼矢板壁６の壁面方向に直行する軸回りの鋼矢板壁６の断面係数Ｚが、ηη2ＡHＬ／２√３を越えるように鋼矢板の連続枚数とすることで、せん断降伏型破壊を期待できる鋼矢板連続壁であることを意味している。
そして、前記の式(４)は、前記の第１フランジ１とその両側にウェブ２を備えた鋼矢板、例えば、前記の断面ハット形の鋼矢板５、あるいは断面Ｕ形の鋼矢板５に適用可能な一般式である。 In the above formula (4), when a plurality of steel sheet piles are continuously integrated, the section modulus Z of the steel sheet pile wall 6 around the axis orthogonal to the wall direction of the steel sheet pile wall 6 is ηη 2 A H L / 2 By making the number of steel sheet piles continuous so as to exceed √3, it means that the steel sheet pile continuous wall can be expected to yield a shear yield type fracture.
And said Formula (4) is applied to the said 1st flange 1 and the steel sheet pile provided with the web 2 on the both sides, for example, the cross-sectional hat-shaped steel sheet pile 5, or the cross-section U-shaped steel sheet pile 5 A possible general formula.

前記のηについて、検討すると、通常、鋼矢板のせん断耐力τは、τ＝Ｐ・（１／η／η2）／ＡHであらわすことができる。
但し、ηは断面ハット形の鋼矢板５の形状を考慮した係数ηであり、鋼矢板５の継手を考慮した係数をη2とし、ＡHは、鋼矢板の水平投影断面積を連続化枚数分だけ合計した面積である。
前記のような第１フランジ１とその両側のウェブ２を備えた形態の鋼矢板では、断面ハット形の鋼矢板５一枚壁のη・η2は、η・η2＝（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）となり、前記の断面ハット形の鋼矢板５を複数連続一体化した鋼矢板連続壁の場合のη・η2は、η・η2＝１．２・（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ）であらわすことができることをＦＥＭ解析により見出した。
前記のａは、第１フランジの幅寸法で、ｂはウェブの幅寸法で、ｃはウェブ２の水平投影幅寸法で、また、図１６において、ｈは、ウェブ２の高さ寸法である。
図１６（ａ）に示すように、第１フランジ１の両側にウェブ２を有する場合に、矢印方向からせん断力Ｐが作用した場合に、（ａ）に垂直方法の投影状態の変形は、（ｃ）から（ｄ）になり、実際の変形は、（ｅ）から（ｆ）に示す状態になっている。 Considering the above-mentioned η, the shear strength τ of the steel sheet pile can usually be expressed as τ = P · (1 / η / η 2 ) / A H.
Where η is a coefficient η taking into account the shape of the steel sheet pile 5 having a cross-sectional hat shape, η 2 is a coefficient taking into account the joint of the steel sheet pile 5, and A H is the number of continuous projections of the horizontal projection of the steel sheet pile. This is the total area.
In the steel sheet pile of the form provided with the first flange 1 and the webs 2 on both sides thereof as described above, η · η 2 of one wall of the steel sheet pile 5 having a hat-shaped cross section is η · η 2 = (a + c) / ( a + b), and η · η 2 in the case of a steel sheet pile continuous wall in which a plurality of hat-shaped steel sheet piles 5 are continuously integrated is represented by η · η 2 = 1.2 · (a + c) / (a + b). It was found by FEM analysis that it was possible.
Said a is the width dimension of the first flange, b is the width dimension of the web, c is the horizontal projected width dimension of the web 2, and in FIG. 16, h is the height dimension of the web 2.
As shown in FIG. 16A, when the web 2 is provided on both sides of the first flange 1 and the shear force P is applied from the arrow direction, the deformation of the projection state in the vertical method is (a): From c) to (d), the actual deformation is in the state shown in (e) to (f).

なお、前記の断面ハット形の鋼矢板５の継手を考慮した係数η2は、図９（ａ）に示す断面ハット形の鋼矢板５による連続壁６における継手連結した場合の係数であり、図９（ｂ）に示すように、断面ハット形の鋼矢板５の継手形状（継手の平面形状、継手の平面面積）が異なる場合には、前記の鋼矢板５の継手を考慮した係数η2は、また、別個の数値になる。また、連結部材７の形状によっても変わり、別個の数値となる。 The coefficient η 2 in consideration of the joint of the cross-section hat-shaped steel sheet pile 5 is a coefficient when the joint is connected to the continuous wall 6 by the cross-section hat-shaped steel sheet pile 5 shown in FIG. 9 (b), when the joint shape (plane shape of joint, plane area of joint) of the steel sheet pile 5 having a cross-sectional hat shape is different, the coefficient η 2 considering the joint of the steel sheet pile 5 is Also, it will be a separate number. Moreover, it changes also with the shape of the connection member 7, and becomes a separate numerical value.

また、図１０に示す結果から、図９（ａ）に示す形態の断面ハット形の鋼矢板５では、２枚以上４枚以下、好ましくは４枚の断面ハット形の鋼矢板５を連続一体化した鋼矢板連続壁ユニット８とし、隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８相互は、単に継手部４相互をかみ合わせた形態の地下壁構造とすると、鋼矢板連続壁ユニット８間における溶接が必要なくなることから、溶接箇所を少なくすることができる分、経済的な地下壁構造になる。
そして、本発明の地下壁構造では、このような隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８の継手部４相互をかみ合わせた形態の地下壁構造の場合でも、前記のように、鉄筋コンクリート製床１１あるいは梁等の水平部材を設けると共にその水平部材及び鋼矢板連続壁ユニット８に一体に剛に連結された鉄筋コンクリート製縦壁１２等の鉛直部材を設けて、隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８は、面外方向の曲げ変形あるいは変位が防止されている構造になっていると共に、深度方向の移動が拘束される構造とされていることが必要である。
また、検討した結果、図９（ｂ）に示す断面性能がより高い、断面ハット形の鋼矢板では、２枚以上８枚以下、好ましくは、３枚の断面ハット形の鋼矢板５を連続一体化した鋼矢板連続壁ユニット８とし、隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８相互は、単に継手部４相互をかみ合わせた形態の地下壁構造とすると、溶接箇所を少なくすることができる分、経済的な地下壁構造になる。
同様に、断面Ｕ字溝形のＵ形鋼矢板では、少なくとも３枚、例えば３枚以上８枚以下、好ましくは、３枚の断面ハット形の鋼矢板５を連続一体化した鋼矢板連続壁ユニット８とし、隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８相互は、単に継手部４相互をかみ合わせた形態の地下壁構造とすると溶接箇所を少なくすることができる分、経済的な地下壁構造の地下構造物になる。 Moreover, from the result shown in FIG. 10, in the cross-section hat-shaped steel sheet pile 5 of the form shown in FIG. 9A, two or more, preferably four cross-section hat-shaped steel sheet piles 5 are continuously integrated. If the steel sheet pile continuous wall unit 8 is an underground wall structure in which the adjacent steel sheet pile continuous wall units 8 are simply engaged with each other, the welding between the steel sheet pile continuous wall units 8 is not necessary. Because it can reduce the number of welded parts, it becomes an economical underground wall structure.
And in the underground wall structure of this invention, even in the case of the underground wall structure of the form which meshed | joined the joint part 4 of such an adjacent steel sheet pile continuous wall unit 8, as mentioned above, the reinforced concrete floor 11 or a beam, etc. Vertical members such as reinforced concrete vertical walls 12 that are rigidly connected integrally to the horizontal member and the steel sheet pile continuous wall unit 8 are provided, and the adjacent steel sheet pile continuous wall units 8 are arranged in the out-of-plane direction. It is necessary to have a structure in which the bending deformation or displacement is prevented and the movement in the depth direction is restricted.
Further, as a result of the examination, in the cross-section hat-shaped steel sheet pile having a higher cross-sectional performance shown in FIG. 9B, two or more, preferably not more than three, preferably three cross-section steel sheet piles 5 are continuously integrated. If the steel sheet pile continuous wall unit 8 is made into a basement wall structure in which the adjacent steel sheet pile continuous wall units 8 are simply meshed with each other, the joint portion 4 can be reduced. It becomes an underground wall structure.
Similarly, in a U-shaped steel sheet pile having a U-shaped cross section, a steel sheet pile continuous wall unit in which at least three, for example, 3 or more, preferably 8 or less, preferably three steel sheet piles 5 having a cross-sectional hat shape are continuously integrated. 8 and the steel sheet pile continuous wall unit 8 adjacent to each other is an underground structure with an economical underground wall structure, because the number of welds can be reduced if the underground wall structure is formed by simply engaging the joints 4 with each other. Become.

そして、前記のような鋼矢板壁ユニット８では、鋼矢板壁の面内せん断時の破壊モードは、せん断破壊と面内曲げ破壊が生じる可能性があり、壁高が短く、連続枚数が多いほど、鋼矢板壁はせん断降伏型の破壊が生じるようになる。
鋼矢板壁の単位鋼材当りの面内せん断抵抗力（単位壁長あるいは鋼矢板１枚当りのせん断抵抗力：ｋＮ）は、壁面方向に隣り合う継手相互を噛み合わせて一体化した鋼矢板連続壁では、鋼矢板の連続枚数を、所定枚数以上増やしても、純せん断降伏荷重Ｐ1を越えるとせん断降伏型破壊が生じるため、純せん断降伏荷重Ｐ1を越えない連続枚数にする必要があり、この範囲における最大連続化枚数による鋼矢板壁断面が、最大限有効にせん断力への抵抗に寄与していると言える。
また、前記の鋼矢板壁断面が最大限有効にせん断力への抵抗に寄与している以上の連続壁化は、抵抗荷重を増加する効果はないため、鋼矢板壁全面を連続壁化すると著しく不経済であるうえ、工期が長くなる。 In the steel sheet pile wall unit 8 as described above, the fracture mode during in-plane shearing of the steel sheet pile wall may cause shear fracture and in-plane bending fracture, and the shorter the wall height and the greater the number of continuous sheets. The steel sheet pile wall undergoes a shear yield type fracture.
In-plane shear resistance per unit steel of the steel sheet pile wall (unit wall length or shear resistance per steel sheet pile: kN) is a steel sheet pile continuous wall integrated by meshing adjacent joints in the wall direction. in the continuous number of sheet piles, increasing more than a predetermined number, to cross the net shear yield load P 1 and the shear yielding breakdown occurs must be the continuation number that does not exceed the net shear yield load P 1, It can be said that the steel sheet pile wall cross section with the maximum number of continuous sheets in this range contributes to the resistance to the shear force as effectively as possible.
In addition, the continuous wall formation more than the above-mentioned steel sheet pile wall cross section contributing to the resistance to the shear force to the maximum extent has no effect of increasing the resistance load. In addition to being uneconomical, the construction period will be longer.

次に、図１〜図４を参照して、前記のような経済的な鋼矢板連続壁ユニット８の形態を複数ユニット備えた地下構造物１５についてより具体的に説明する。
図１〜図４には、断面ハット形の鋼矢板５を複数枚、連続一体化した鋼矢板連続壁ユニット８を複数備えた地下壁構造が示されている。
図１は本発明の一実施形態の地下壁構造を備えた地下構造物を示す概略縦断正面図、図２は図１に示す地下構造物の拡大縦断正面図、図３は図２に示す地下構造の横断平面図、図４は図１に示す地下鋼造物の縦断側面図である。 Next, with reference to FIGS. 1-4, the underground structure 15 provided with several units of the form of the above economical steel sheet pile continuous wall units 8 is demonstrated more concretely.
1 to 4 show an underground wall structure including a plurality of steel sheet pile continuous wall units 8 in which a plurality of steel sheet piles 5 having a hat-shaped cross section are continuously integrated.
1 is a schematic longitudinal front view showing an underground structure having an underground wall structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal front view of the underground structure shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional side view of the underground steel structure shown in FIG.

前記のような地下構造物１５を構築する場合について簡単に説明すると、図１〜４において、鋼矢板５は、隣り合う断面ハット形の鋼矢板５の継手相互を噛み合わせて地盤１４に打設され、地下空間を形成すべき側（図示の場合は手前側）が開削されて、適宜断面ハット形の鋼矢板５の表面の下地処理が施されて、所定の壁高さ間隔をおいて、上下に間隔をおいて上部連結用鉄筋１６及び下部連結用鉄筋１７が張り出すように設けられる。
また、前面側の隣り合う断面ハット形の鋼矢板５の継手部４に渡って、断面Ｌ形の連結部材７におけるコーナー部が手前側に凸となるように配置されていると共に、継手部４の上下方向に連続して配置されている。
前記のように、連結部材７を設けることにより、壁面方向に隣り合う断面ハット形の鋼矢板５相互は継手部４及び連結部材７を介して連結一体化されて、鋼矢板連続壁ユニット８を形成している。そして、本発明においては、鋼矢板連続壁ユニット８における壁面方向に直行する軸Ｃ回りの断面係数Ｚが、Ｚ＞η・η2・ＡH・Ｌ／２√３の式を満たすように鋼矢板の連続一体化枚数が定められている地下壁構造とされている。 The case where the underground structure 15 as described above is constructed will be described briefly. In FIGS. 1 to 4, the steel sheet pile 5 is placed on the ground 14 by engaging the joints of the adjacent steel sheet piles 5 having a hat-shaped cross section. Then, the side where the underground space is to be formed (the front side in the case of illustration) is cut, and the surface treatment of the steel sheet pile 5 having a cross-sectional hat shape is appropriately performed, with a predetermined wall height interval, The upper connecting reinforcing bar 16 and the lower connecting reinforcing bar 17 are provided so as to protrude at intervals in the vertical direction.
Further, the joint portion 4 is arranged so that the corner portion of the connecting member 7 having the L-shaped cross section protrudes toward the front side over the joint portion 4 of the steel sheet pile 5 having the adjacent hat-shaped cross section on the front side. Are arranged continuously in the vertical direction.
As described above, by providing the connecting member 7, the steel sheet piles 5 having a hat-shaped cross section adjacent to each other in the wall surface direction are connected and integrated through the joint portion 4 and the connecting member 7, and the steel sheet pile continuous wall unit 8 is connected. Forming. In the present invention, the steel is such that the section modulus Z around the axis C perpendicular to the wall surface direction in the steel sheet pile continuous wall unit 8 satisfies the formula of Z> η · η 2 · A H · L / 2√3. It is an underground wall structure with a continuous number of sheet piles.

図示の形態では、２枚の断面ハット形の鋼矢板５を連結部材７により一体化した鋼矢板連続壁ユニット８としており、隣り合う鋼矢板連続壁ユニット８相互間は、鋼矢板連続壁ユニット８が継手部４相互を嵌合させたのみの状態の鋼矢板地下壁構造とされている。
そして、前記の鋼矢板地下壁構造を備えた地下構造物では、その上下では、上下方向に間隔をおいて水平方向に備えられる複数の水平部材としての鉄筋コンクリート製床１１と左右方向では、これに一体に接続されると共に、左右方向に間隔をおいて鉛直方向に備えられる複数の鉛直部材としての鉄筋コンクリート製縦壁１２とによって構成される骨組構造１８と、前記の上部連結用鉄筋１６及び下部連結用鉄筋１７及びこれらに接続される床版用鉄筋並びにこれらを埋め込むコンクリート２２により接合される。継手部４相互が噛み合わされた複数の鋼矢板連続壁ユニット８部分の鋼矢板地下壁本体２４は、骨組構造１８と接合して、地下空間１９を形成するための鋼矢板地下壁構造とされている。
また、各鋼矢板連続壁ユニット８内においては、水平部材（鉄筋コンクリート製床１１）間においては、前記上下の水平部材間における深度方向の間の領域で前記の連結部材７により、隣り合う断面ハット形の鋼矢板５相互は剛に連結されている。
そして、本発明の地下壁構造では、前記骨組構造１８と少なくとも２枚の前記鋼矢板連続壁ユニット８によって形成されている地下壁構造とされている。
また、鋼矢板連続壁ユニット８を構成する鋼矢板５の連続枚数は、せん断破壊型となる連続枚数の範囲に収めればよく、そのうち、例えば、好ましくは２枚の連続枚数の鋼矢板で、あるいは３枚の連続枚数とすればよい。 In the illustrated form, a steel sheet pile continuous wall unit 8 in which two sheet-hat-shaped steel sheet piles 5 are integrated by a connecting member 7 is provided, and between adjacent steel sheet pile continuous wall units 8 is a steel sheet pile continuous wall unit 8. Is a steel sheet pile underground wall structure in which only the joint portions 4 are fitted together.
And in the underground structure provided with the steel sheet pile underground wall structure, the reinforced concrete floor 11 as a plurality of horizontal members provided in the horizontal direction with a space in the vertical direction at the top and bottom, A frame structure 18 constituted by a plurality of vertical walls 12 made of reinforced concrete as vertical members that are integrally connected and provided in the vertical direction at intervals in the left-right direction, and the upper connection reinforcing bar 16 and the lower connection. It is joined by the reinforcing steel 17 for reinforcing bars, the reinforcing steel for floor slabs connected thereto, and the concrete 22 for embedding them. The steel sheet pile underground wall body 24 of the plurality of steel sheet pile continuous wall units 8 in which the joint portions 4 are engaged with each other is joined to the frame structure 18 to form a steel sheet pile underground wall structure for forming an underground space 19. Yes.
Moreover, in each steel sheet pile continuous wall unit 8, between the horizontal members (the reinforced concrete floor 11), the cross-sectional hat adjacent by the said connection member 7 in the area | region between the depth directions between the said upper and lower horizontal members. The shaped steel sheet piles 5 are rigidly connected to each other.
And in the underground wall structure of this invention, it is set as the underground wall structure formed of the said frame structure 18 and the said steel sheet pile continuous wall unit 8 of 2 sheets.
Moreover, the continuous number of the steel sheet piles 5 constituting the steel sheet pile continuous wall unit 8 may be within the range of the continuous number of sheets to be a shear fracture type, among which, for example, preferably two continuous sheet steel sheets, Or what is necessary is just to set it as three continuous sheets.

鋼矢板連続壁ユニット８における鋼矢板相互を連結している連結部材７を溶接により固定する場合には、その左右両側部を上下方向に間隔をおいて断続して固着すればよい。
前記の変形形態として、図９（ａ）に示す断面ハット形の鋼矢板５を用いる場合は、例えば、２〜４枚連続して一体化した鋼矢板連続壁ユニット８とすると、より経済的な地下壁構造とすることができる。
前記のような鋼矢板連続壁ユニット８を用いた地下壁構造では、建築物に作用する地震荷重を鋼矢板単独で高く負担させるようにした鋼矢板連続壁ユニット８となり、建築物に作用する地震荷重を確実に負担することができる構造となっている。 When the connecting members 7 connecting the steel sheet piles in the steel sheet pile continuous wall unit 8 are fixed by welding, the left and right side portions may be fixed intermittently at intervals in the vertical direction.
In the case of using the steel sheet pile 5 having a cross-sectional hat shape shown in FIG. 9A as the above-described modification, for example, it is more economical if the steel sheet pile continuous wall unit 8 continuously integrated is 2 to 4 sheets. It can be an underground wall structure.
In the underground wall structure using the steel sheet pile continuous wall unit 8 as described above, the steel sheet pile continuous wall unit 8 is configured such that the steel sheet pile alone bears a high earthquake load acting on the building, and the earthquake acting on the building. It has a structure that can reliably bear the load.

図５に示す形態は、前記図１に示す形態の変形形態で、３枚の鋼矢板の継手を噛み合わせると共に連結部材７を溶接により各継手部４に溶接により固定した形態の鋼矢板連続壁ユニット８を２ユニットと、２枚の鋼矢板の継手を噛み合わせると共に連結部材７を溶接により各継手部４に溶接により固定した形態の鋼矢板連続壁ユニット８を１枚組み合わせた形態の地下壁構造としている。前記以外の構成については、前記の形態と同様である。
図６に示す形態では、４枚の鋼矢板の継手を噛み合わせていると共にこれらの隣り合う鋼矢板５に渡って連結部材７を配置し固着して、４枚の断面ハット形の鋼矢板５からなる鋼矢板連続壁ユニットとしている。前記以外の部分の構造については、前記の実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略した。 The form shown in FIG. 5 is a modified form of the form shown in FIG. 1. The steel sheet pile continuous wall has a form in which the joints of the three steel sheet piles are engaged and the connecting member 7 is fixed to each joint portion 4 by welding. A basement wall in which two units 8 and two steel sheet pile joints are engaged and a connecting member 7 is welded to each joint portion 4 by welding and one steel sheet pile continuous wall unit 8 is combined. It has a structure. About the structure of those other than the above, it is the same as that of the said form.
In the form shown in FIG. 6, four steel sheet pile joints are meshed with each other, and a connecting member 7 is arranged and fixed across these adjacent steel sheet piles 5 to form four cross-section hat-shaped steel sheet piles 5. Steel sheet pile continuous wall unit consisting of Since the structure of the other parts is the same as that of the above-described embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

前記の地下壁構造においては、前記の断面ハット形の鋼矢板５の前記第１フランジ１と第２フランジ３とは、前記第１フランジ１が地下空間１９寄りの前面側に第２フランジ３が奥部側（地山側）に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板５における第２フランジ３とこれに一体に接続されたウェブ２とにより形成された凹部に連結部材７が配置されていると共に、前記各第２フランジ３に前記連結部材７の両側部が上下方向に断続した溶接Ｗにより剛に接合されている。前記連結部材７を連続した溶接により固着することで、連結部材７表面側からの水の滲み出しを防止することができる。   In the underground wall structure, the first flange 1 and the second flange 3 of the steel sheet pile 5 having the hat-shaped cross section are such that the first flange 1 is on the front side near the underground space 19. The connecting member 7 is disposed in a recess formed by the second flange 3 and the web 2 integrally connected thereto in the steel sheet pile 5 having an adjacent cross-sectional hat shape, which is arranged so as to be located on the back side (natural mountain side). In addition to being arranged, both side portions of the connecting member 7 are rigidly joined to the second flanges 3 by welding W which is intermittent in the vertical direction. By fixing the connecting member 7 by continuous welding, it is possible to prevent water from seeping out from the surface side of the connecting member 7.

前記のような地下壁構造を構築する場合に、図７に示すように、前記第２フランジ３が地下空間１９寄りの前面側に第１フランジ１が奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板５における第２フランジ３とこれに一体に接続されたウェブ２とにより形成された凸部に連結部材７が配置されていると共に、隣り合う第２フランジ３に前記連結部材７が接合されていてもよい。このような場合には、連結部材７におけるコーナー部は地下空間１９側に突出するように配置されるようになる。   When constructing the underground wall structure as described above, as shown in FIG. 7, the second flange 3 is arranged on the front side near the underground space 19 so that the first flange 1 is located on the back side, A connecting member 7 is disposed on a convex portion formed by the second flange 3 in the adjacent hat-shaped steel sheet pile 5 and the web 2 integrally connected thereto. The connecting member 7 may be joined. In such a case, the corner portion of the connecting member 7 is arranged so as to protrude toward the underground space 19 side.

前記のような場合に、図８（ａ）に示すように、横断面溝形の連結部材７を用いてもよく、図８（ｂ）に示すように、横断面円弧状の連結部材７を用いてもよい。また、隣り合う鋼矢板が断面Ｕ字状のＵ形鋼矢板５の場合には、断面Ｕ字状のＵ形鋼矢板５の配列は、図８（ｃ）に示すように、交互１８０度回転された状態の配列となる。
すなわち、同じ断面形態のＵ形鋼矢板５を第１及び第２鋼矢板として用いると共に、第１ランジ１が奥側に位置する第１鋼矢板と、前記第１フランジ１が前面側（地下空間側寄り）に位置する第２鋼矢板とが交互に配置され、隣り合う第１鋼矢板のウェブ２と第２鋼矢板のウェブ２に渡って連結部材７が配置されて接合されている。前記連結部材７を地下空間１９側から配置して、断続した又は連続した溶接により固着することにより、壁面方向に隣り合うＵ形鋼矢板５相互は連結一体化されている。 In such a case, a cross-sectional groove-shaped connecting member 7 may be used as shown in FIG. 8 (a), and a cross-sectional arc-shaped connecting member 7 is used as shown in FIG. 8 (b). It may be used. When the adjacent steel sheet piles are U-shaped steel sheet piles 5 having a U-shaped cross section, the arrangement of the U-shaped steel sheet piles 5 having a U-shaped cross section rotates alternately 180 degrees as shown in FIG. It becomes the array of the state which was done.
That is, while using the U-shaped steel sheet pile 5 of the same cross-sectional form as a 1st and 2nd steel sheet pile, the 1st steel sheet pile in which the 1st lunge 1 is located in the back side, and the said 1st flange 1 are the front side (underground space The second steel sheet piles located on the side) are alternately arranged, and the connecting members 7 are arranged and joined across the webs 2 of the first steel sheet piles and the webs 2 of the second steel sheet piles adjacent to each other. The U-shaped steel sheet piles 5 adjacent to each other in the wall surface direction are connected and integrated by arranging the connecting member 7 from the underground space 19 side and fixing it by intermittent or continuous welding.

前記の連結部材７は、継手部の前面側の覆うカバー材として用いることにより、景観をよくしている。また、継手部４と連結部材７との間に隙間２３を設けて隠蔽空間を形成するようにして、例えば、背面地盤からの滲みだした水を誘導するようにしている。連結部材７を設けることにより、背面地盤からの滲みだした水が表側に滲みだすことはない。なお、このように滲みだした水を誘導する場合には、下側のコンクリート製床１９には、適宜、排水溝（図示を省略した）が設けられる。また、前記のような場合には、連結部材７は鋼矢板５の継手部４に対して、連続した溶接により固着されることで、連結部材７の両側部からの滲み出しを防止することができる。
また、前記の上部連結用鉄筋１６及び下部連結用鉄筋１７に接続するように床版鉄筋が配筋されると共に適宜型枠が配置され、これらの鉄筋を埋め込むように、コンクリート２２が打設されて、コンクリート製天井スラブ又は上部及び下部コンクリート製床１１が形成されている。また、前記のコンクリート製床１１の構築と同時に、これらに一体に剛結合されるコンクリート製縦壁１２からなる鉛直部材を構築すべく、鉄筋が配筋されると共にコンクリートが打設されて、コンクリート製縦壁１２が設けられている。 The connecting member 7 improves the landscape by using it as a cover material covering the front side of the joint portion. Further, a gap 23 is provided between the joint portion 4 and the connecting member 7 so as to form a concealed space, for example, to induce water that has exuded from the back ground. By providing the connecting member 7, the water that has oozed out from the back ground does not ooze out to the front side. In addition, in order to guide the water that has started to bleed in this way, the lower concrete floor 19 is appropriately provided with a drainage groove (not shown). In such a case, the connecting member 7 can be fixed to the joint portion 4 of the steel sheet pile 5 by continuous welding, thereby preventing bleeding from both sides of the connecting member 7. it can.
Further, floor slab reinforcing bars are arranged so as to be connected to the upper connecting reinforcing bars 16 and the lower connecting reinforcing bars 17, and a formwork is appropriately arranged, and concrete 22 is placed so as to embed these reinforcing bars. Thus, a concrete ceiling slab or upper and lower concrete floors 11 are formed. Further, at the same time as the construction of the concrete floor 11 described above, in order to construct a vertical member composed of a concrete vertical wall 12 which is rigidly coupled integrally therewith, reinforcing bars are placed and concrete is placed, A vertical wall 12 is provided.

前記のように、鋼矢板連続壁ユニット８を複数備えた連続壁は、背面側の地盤１４又は地下空間と、前面側の地下空間１９とを区画するために設けられている。   As described above, the continuous wall including a plurality of steel sheet pile continuous wall units 8 is provided to partition the ground 14 or the underground space on the back side and the underground space 19 on the front side.

本発明を実施する場合、隣り合う鋼矢板の継手相互を噛み合わせると共に連結部材７により隣り合う鋼矢板相互を剛結合して一体化した鋼矢板連続壁ユニット８を工場において生産して、鋼矢板連続壁ユニット８単位で施工するようにしてもよい。   When practicing the present invention, the steel sheet pile continuous wall unit 8 is produced in the factory by meshing the joints of the adjacent steel sheet piles and rigidly connecting the adjacent steel sheet piles together by the connecting member 7. You may make it construct in 8 units of continuous wall units.

Ｗ 溶接
１ 第１フランジ
２ ウェブ
３ 第２フランジ
４ 継手部
５ 鋼矢板
６ 鋼矢板壁
７ 連結部材
８ 鋼矢板連続壁ユニット
１０ 鉄筋ジベル
１１ 鉄筋コンクリート製床
１２ コンクリート製縦壁
１４ 地盤
１５ 地下構造物
１６ 上部連結用鉄筋
１７ 下部連結用鉄筋
１８ 骨組構造
１９ 地下空間
２１ 壁本体
２２ コンクリート
２３ 隙間
２４ 波形鋼板 W welding 1 1st flange 2 web 3 2nd flange 4 joint 5 steel sheet pile 6 steel sheet pile wall 7 connecting member 8 steel sheet pile continuous wall unit 10 reinforced gibber 11 reinforced concrete floor 12 concrete vertical wall 14 ground 15 underground structure 16 Reinforcing bar for upper connection 17 Reinforcing bar for lower connection 18 Frame structure 19 Underground space 21 Wall body 22 Concrete 23 Gap 24 Corrugated steel sheet

Claims (5)

地中に打ち込まれる複数枚の鋼矢板からなる壁本体を備え、当該壁本体が、深度方向に間隔をおいて水平方向に備えられる水平部材と、その各水平部材に一体に接続され鉛直方向に備えられる複数の鉛直部材とによって構成される骨組構造と接合され、
前記壁本体の壁面と前記骨組構造とによって地下空間を形成する鋼矢板地下壁構造であって、前記鋼矢板のうち複数枚の隣り合う鋼矢板の継手部同士が、前記水平部材間における深度方向の間の領域で剛に連結されて一体化した鋼矢板連続壁ユニットを形成しており、前記骨組構造と少なくとも２つ以上の前記鋼矢板連続壁ユニットによって形成されていることを特徴とする地下壁構造。 A wall body composed of a plurality of steel sheet piles driven into the ground, and the wall body is connected to the horizontal member in the horizontal direction at intervals in the depth direction; It is joined to a frame structure constituted by a plurality of vertical members provided,
It is a steel sheet pile underground wall structure that forms an underground space by the wall surface of the wall main body and the frame structure, and the joint portions of a plurality of adjacent steel sheet piles in the steel sheet pile are in the depth direction between the horizontal members. A steel sheet pile continuous wall unit that is rigidly connected and integrated in a region between the two, and is formed by the frame structure and at least two steel sheet pile continuous wall units. Wall structure. 請求項１に記載の地下壁構造において、前記鋼矢板連続壁ユニットは、前記鋼矢板連続壁ユニット本体の壁面方向（面内水平方向）に直交する軸回りの断面係数Ｚが、下記式（１）を満たすように鋼矢板の連続一体化枚数が定められていることを特徴とする地下壁構造。
Ｚ＞η・η2・ＡH・Ｌ／２√３ ・・・・・（１）
但し、ηは鋼矢板の形状を考慮した係数で０．０超〜１．０以下の正の数、η2は鋼矢板の継手を考慮した係数、ＡHは鋼矢板連続壁ユニットの水平断面積（ｍｍ2）、Ｌは鋼矢板壁の壁高寸法（ｍｍ）である。 In the underground wall structure according to claim 1, the steel sheet pile continuous wall unit has a sectional modulus Z around an axis perpendicular to the wall surface direction (horizontal direction in the plane) of the steel sheet pile continuous wall unit main body expressed by the following formula (1): The underground wall structure is characterized in that the number of continuous sheet piles is determined so as to satisfy.
Z> η · η 2 · A H · L / 2√3 (1)
However, η is a factor that takes into account the shape of the steel sheet pile and is a positive number greater than 0.0 to 1.0, η 2 is a factor that takes into account the joint of the steel sheet piles, and A H is the horizontal section of the steel sheet pile continuous wall unit. The area (mm 2 ) and L are the wall height dimensions (mm) of the steel sheet pile wall. 請求項１または請求項２の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、第１フランジと、この第１フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、前記各ウェブの先端縁からそれぞれ前記第１フランジと平行かつ外方に延びる第２フランジと、前記各第２フランジの先端縁にそれぞれ設けられる継手部とを有した断面ハット形の鋼矢板であり、前記第１フランジと第２フランジとは、前記第１フランジが地下空間寄りの前面側に第２フランジが奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板における第２フランジとこれに一体に接続されたウェブとにより形成された凹部に連結部材が配置されていると共に、前記各第２フランジに前記連結部材が接合されていることを特徴とする地下壁構造。 In the underground wall structure of Claim 1 or Claim 2,
The steel sheet pile includes a first flange, a web that is integrally connected to both side edges of the first flange, and a second flange that extends parallel to and outward from the leading edge of each web. And a steel sheet pile having a hat-shaped cross section having joint portions respectively provided at the front end edges of the respective second flanges, wherein the first flange and the second flange are front sides of the first flange closer to the underground space. And the connecting member is disposed in a recess formed by the second flange and the web integrally connected to the adjacent hat-shaped steel sheet pile. And the connecting member is joined to each of the second flanges. 請求項１または２に記載の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、第１フランジと、この第１フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、前記各ウェブの先端縁からそれぞれ前記第１フランジと平行かつ外方に延びる第２フランジと、前記各第２フランジの先端縁にそれぞれ設けられる継手部とを有した断面ハット形の鋼矢板であり、前記第１フランジと第２フランジとは、前記第２フランジが地下空間寄りの前面側に第１フランジが奥部側に位置するように配置され、隣り合う断面ハット形の鋼矢板における第２フランジとこれに一体に接続されたウェブとにより形成された凸部に連結部材が配置されていると共に、隣り合う第２フランジに前記連結部材が接合されていることを特徴とする地下壁構造。 In the underground wall structure according to claim 1 or 2,
The steel sheet pile includes a first flange, a web that is integrally connected to both side edges of the first flange, and a second flange that extends parallel to and outward from the leading edge of each web. And a hat-shaped steel sheet pile having a joint portion provided at a tip edge of each of the second flanges, wherein the first flange and the second flange are front sides of the second flange closer to the underground space. The first flange is disposed on the rear side, and the connecting member is disposed on the convex portion formed by the second flange and the web integrally connected thereto in the adjacent cross-section hat-shaped steel sheet pile. And the connecting member is joined to the adjacent second flange. 請求項１または２に記載の地下壁構造において、
前記鋼矢板は、フランジの両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブと、各ウェブにそれぞれ設けられた継手部とを有した断面Ｕ字状のＵ形鋼矢板であり、そのＵ形鋼矢板を第１及び第２鋼矢板として用いると共に、前記フランジが奥側に位置する第１鋼矢板と、前記フランジが前面側に位置する第２鋼矢板とが交互に配置され、隣り合う第１鋼矢板のウェブと第２鋼矢板のウェブに渡って連結部材が配置されて接合されていることを特徴とする地下壁構造。
In the underground wall structure according to claim 1 or 2,
The steel sheet pile is a U-shaped steel sheet pile having a U-shaped cross section having webs integrally connected to both side edges of the flange, and joint portions respectively provided on the respective webs. The first and second steel sheet piles that are used as the first and second steel sheet piles, and the second steel sheet piles in which the flange is located on the back side and the second steel sheet piles in which the flange is located on the front side are alternately arranged. A basement wall structure characterized in that a connecting member is arranged and joined across the web of the first steel sheet pile and the second steel sheet pile.
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