JP2012241481A - Wall body structure with bottomed sealed structure for storing filling material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に中詰材を貯留する有底密閉構造の壁体構造物に関し、さらに詳細には、プレキャストコンクリートセグメントで外郭を構成し、その内部に、火山灰、フライアッシュ、溶融スラグ、鉄鋼スラグ、フェロニッケルスラグ、クリンカーアッシュ、河川堆積物等の中詰材を密閉状態で長期間貯留する複合壁体構造物に関する。 The present invention relates to a wall structure having a bottomed closed structure in which a filling material is stored inside, and more specifically, a precast concrete segment constitutes an outer shell, and volcanic ash, fly ash, molten slag, steel The present invention relates to a composite wall structure in which filling materials such as slag, ferronickel slag, clinker ash, and river deposits are stored in a sealed state for a long period of time.
土止擁壁、砂防ダム、河川護岸等の築堤構造等において、鋼製壁面材、コンクリートブロック等によって形成された外壁部に中詰材を充填した複合壁体構造物が利用されている（特許文献１〜４）。これらの壁体構造物では、中詰材としてソイルセメントや土砂等が用いられているため、安全率を高く設定すると、それに伴い設置コストも高くなる問題があった。またこのような壁体構造物に要求される強度等は、用途や設置環境によって異なるが、これらの技術は、基本的に大まかな外枠を形成し、その内部に中詰材を充填するという簡単な構造であるため、設計の自由度が小さく、要求される強度等に応じて柔軟に設計することが困難であった。 In embankment structures such as earth retaining walls, sabo dams, river revetments, etc., a composite wall structure is used in which the outer wall formed by steel wall materials, concrete blocks, etc. is filled with filling material (patent) Literatures 1-4). In these wall structures, since soil cement or earth and sand is used as the filling material, if the safety factor is set high, there is a problem that the installation cost increases accordingly. In addition, the strength required for such a wall structure varies depending on the application and installation environment, but these technologies basically form a rough outer frame and fill the inside with a filling material. Since the structure is simple, the degree of freedom in design is small, and it has been difficult to design flexibly according to the required strength and the like.
したがって、用途や設置環境に応じて柔軟な設計が可能であり、低廉なコストでコストで構築することができる壁体構造物が望まれており、本発明はそのような壁体構造物を提供することを課題とする。 Therefore, there is a demand for a wall structure that can be designed flexibly according to the application and installation environment, and can be constructed at low cost, and the present invention provides such a wall structure. The task is to do.
本発明は上記課題を解決したものであり、１又は２以上の空間を備えた自立可能な側壁コンクリートセグメントを単層又は２層以上に組積して形成され、当該空間の少なくとも１つに中詰材が充填された有底密閉構造の壁体構造物である。 The present invention solves the above-mentioned problems, and is formed by stacking a single-sided or two-layered self-supporting side wall concrete segment having one or more spaces, and in at least one of the spaces. It is a wall structure with a bottomed closed structure filled with a filler.
本発明の壁体構造物は、複数の側壁コンクリートセグメントから構成され、各側壁コンクリートセグメントは１又は複数の空間を有しているため、例えば、負荷の大きな部分を構成する側壁コンクリートセグメントの空間には補強コンクリートを充填し、その他の部分には中詰材を充填するなど、要求される強度等に応じて柔軟に設計することができ、全体の設置コストを低減することが可能である。さらに中詰材として、ごみ焼却灰の溶融スラグ、火力発電所の副産物であるフライアッシュ、クリンカーアッシュ、鉄鋼スラグ、フェロニッケルスラグ、火山噴火物、河川堆積物などを有効利用することにより、産業副産物等の処分費用を生産活動に転換し、従来のコンクリート砂防ダムや防波堤、河川堤防、コンクリート擁壁等と同等以上の性能を維持しながら剛結型の壁体構造物をより低廉に構築することができる。すなわち、従来の壁構造物の設計思想は力学的解析の結果から安全率を確保できる範囲内で経済断面を定める壁構造物設計法が採られてきたのに対し、本発明では力学的解析の結果で得られる総質量と同等以上の中詰材質量を定めた上で、中詰材に産業副産物等をセメントレスで大量活用することで、２次的な費用対効果が得られるため、結果として構造物の安全率を大きくとることにより、経済的相乗効果も向上する。つまり、本発明の壁体構造物では、中詰材の増大と単位体積当たりの構築費は半比例するため、安全率を高く設定すれば設置コストは低減し、投資効果も大となる。 Since the wall structure of the present invention is composed of a plurality of side wall concrete segments, and each side wall concrete segment has one or a plurality of spaces, for example, in the space of the side wall concrete segments constituting a large load portion. Can be designed flexibly according to the required strength, such as filling reinforced concrete and filling other parts with filling material, and the overall installation cost can be reduced. In addition, by using molten slag of incineration ash, fly ash, clinker ash, steel slag, ferronickel slag, volcanic eruptions, river deposits, etc., which are byproducts of thermal power plants, as a filling material, industrial by-products The construction cost of construction is made cheaper while maintaining the same or better performance as conventional concrete sabo dams, breakwaters, river dikes, concrete retaining walls, etc. Can do. In other words, the conventional wall structure design philosophy has adopted the wall structure design method that determines the economic cross section within a range where the safety factor can be ensured from the result of the mechanical analysis, whereas in the present invention, the dynamic analysis is performed. The result is that a secondary cost-effectiveness can be obtained by using a large amount of industrial by-products, etc. in the filling material without cement, after determining the weight of the filling material equivalent to or greater than the total mass obtained as a result. As the safety factor of the structure is increased, the economic synergistic effect is improved. That is, in the wall structure of the present invention, the increase in the filling material and the construction cost per unit volume are half proportional, so if the safety factor is set high, the installation cost is reduced and the investment effect is increased.
以下、本発明の壁体構造物の実施態様を図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施態様に何ら制約されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the wall structure according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
本発明の第１の実施態様の壁体構造物を構成する有底型側壁コンクリートセグメントを図１〜２に示す。本実施態様は、安定な設置基礎地盤上に単層組積して形成されるものである。有底型側壁コンクリートセグメント（３１）は、底版コンクリートセグメント（２）が一体成型され、内部に１つの貯留空間（９９）が形成されるとともに、外壁（４０）上部から有底型側壁コンクリートセグメント用補強鉄筋（３１−２３）が突出している。 The bottomed side wall concrete segment constituting the wall structure of the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. This embodiment is formed by single-layer masonry on a stable installation foundation ground. The bottomed side wall concrete segment (31) is integrally formed with the bottom slab concrete segment (2) to form one storage space (99) inside, and for the bottomed side wall concrete segment from the upper part of the outer wall (40). Reinforcing bars (31-23) protrude.
この有底型側壁コンクリートセグメント（３１）は、設置計画に従い組積され、壁体構造物の外郭が形成された後、中詰材貯留空間（９９）に中詰材（１００）が充填される。中詰材（１００）は上蓋コンクリートセグメント（１４）の版厚が均一に確保できる平坦性を確保し整正される。中詰材（１００）の上面を整正した後、その上に路盤紙（８０）を敷並べ、上蓋コンクリートセグメントの高品質確保を図る。路盤紙の上に上蓋コンクリートセグメント用補強鉄筋（１４−２３）の配筋を行い上蓋コンクリートセグメント（１４）を設置する。 The bottomed side wall concrete segments (31) are stacked according to the installation plan, and after the outer wall of the wall structure is formed, the filling material storage space (99) is filled with the filling material (100). . The filling material (100) is flattened to ensure flatness that can ensure a uniform plate thickness of the upper lid concrete segment (14). After the top surface of the filling material (100) is leveled, the roadbed paper (80) is laid on the top surface of the filling material (100) to ensure the high quality of the upper lid concrete segment. The upper cover concrete segment (14) is placed by placing reinforcing bars (14-23) for the upper cover concrete segment on the roadbed paper.
有底型側壁コンクリートセグメント（３１）から突出する有底型側壁コンクリートセグメント用補強鉄筋（３１−２３）は、上蓋コンクリートセグメント（１４）内に設ける上蓋コンクリートセグメント用補強鉄筋（１４−２３）の直径の４０倍相当長を上蓋コンクリートセグメント（１４）枠内で重複接合させる。これに上蓋コンクリートセグメント（１４）を打設することで個々の独立有底型側壁コンクリートセグメント（３１）は、上蓋コンクリートセグメントの硬化拘束によって一体化構造を形成し密閉構造壁構造体と成る。有底型側壁コンクリートセグメント用補強鉄筋（３１−２３）と上蓋コンクリートセグメント用補強鉄筋（１４−２３）との結合方法は特に限定されるものではなく、このような重ね継ぎ方式の他にも、例えば継ぎ手金具を用いたボルト結合やセグメント内部にシース管を埋設し、この中にピアノ線を貫通させる結合方法を用いることもできるが、中でも重ね継ぎ方式が好ましく、特に鉄筋直径の４０倍の重ね継ぎ方式が好適に採用される（以下、これらの鉄筋継ぎ手方法を「有効結合手段」と略記する場合がある）。 The reinforcing reinforcing bar (31-23) for the bottomed side wall concrete segment protruding from the bottomed side wall concrete segment (31) is the diameter of the reinforcing reinforcing bar (14-23) for the top cover concrete segment provided in the upper cover concrete segment (14). Is overlapped and joined in the upper lid concrete segment (14) frame. By placing the top cover concrete segment (14) on this, each independent bottomed side wall concrete segment (31) forms an integrated structure by hardening restraint of the top cover concrete segment and becomes a sealed structure wall structure. There is no particular limitation on the method of connecting the reinforcing reinforcing bars for the bottomed side wall concrete segment (31-23) and the reinforcing reinforcing bars for the top cover concrete segment (14-23). For example, a bolt connection using a joint fitting or a connection method in which a sheath tube is embedded inside a segment and a piano wire is penetrated through it can be used. However, a lap joint method is preferable, and an overlap of 40 times the diameter of the reinforcing bar is particularly preferable. A joint method is preferably employed (hereinafter, these reinforcing bar joint methods may be abbreviated as “effective coupling means”).
中詰材（１００）としては、従来公知のものを利用することもできるが、フェロニッケルスラグ、フライアッシュ、クリンカーアッシュ、高炉スラグ、ごみ焼却溶融スラグ、火山灰、火山礫等の火山噴火物、河川堆積土砂等が好ましく用いられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。また、これらは土壌汚染対策防止法で要求される有害物質が指定基準を超えないように改質されたものであることが望ましく、これらをセメントレス状態で用いることが好適である。 As the filling material (100), known materials can be used, but ferronickel slag, fly ash, clinker ash, blast furnace slag, refuse incineration molten slag, volcanic eruptions such as volcanic ash and volcanic gravel, rivers Sedimentary earth and the like are preferably used, and one or more of these can be mixed and used. Moreover, it is desirable that these are modified so that the hazardous substances required by the Soil Contamination Countermeasures Prevention Law do not exceed the specified standards, and these are preferably used in a cementless state.
中詰材（１００）は種類によってその密度や単位容積質も相違する。例えば溶融スラグの単位容積質量は概ね１．６ｔ／ｍ３程度、高炉スラグやフェロニッケルスラグの単位容積質量は概ね１．８ｔ／ｍ３、火山灰の単位容積質量は概ね１．５／ｍ３内外である。したがって、これらを２種以上適度な混合比で混合することにより、単位容積質量を適宜調整することができる。また、火山灰を中詰材（１００）とする場合、例えば、新燃岳の火山灰はＰＨ５．８〜６．５であり、この程度の弱酸性であれば、壁体構造物内部の乾燥域で貯留するにあたって、側壁コンクリートセグメント等に防食対策を施す必要なくそのまま使用できる。 The density and unit volume of the filling material (100) vary depending on the type. For example, the unit volume mass of molten slag is approximately 1.6 t / m 3 , the unit volume mass of blast furnace slag and ferronickel slag is approximately 1.8 t / m 3 , and the unit volume mass of volcanic ash is approximately 1.5 / m 3 inside and outside It is. Therefore, the unit volume mass can be appropriately adjusted by mixing two or more of them at an appropriate mixing ratio. Moreover, when using volcanic ash as the filling material (100), for example, the volcanic ash of Mt. Shinmoedake has a pH of 5.8 to 6.5, and if this level is weakly acidic, it is stored in a dry area inside the wall structure. In this case, it can be used as it is without having to take anti-corrosion measures on the side wall concrete segments.
一方、中詰材（１００）が汚染物質を含む場合には、成分溶脱を抑止するため、ポルトランドセメント又はアスファルトで固形化することが望ましい。その他、本発明の壁体構造物は密閉構造であって紫外線劣化の影響を受けないため、このような中詰材処理方法として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリウレア樹脂、ポリマーセメントなどで、固形化し、溶脱防止処理を施してもよい。 On the other hand, when the filling material (100) contains a pollutant, it is desirable to solidify with Portland cement or asphalt in order to suppress component leaching. In addition, since the wall structure of the present invention is a sealed structure and is not affected by ultraviolet deterioration, such a filling material treatment method includes an epoxy resin, a silicone resin, a polyurethane resin, or a polyurea resin, a polymer cement, etc. Then, it may be solidified and subjected to leaching prevention treatment.
また、今後火力発電所の稼働率が上昇する傾向にあり、副産物であるフライアッシュの処理方法が望まれている。本発明の壁体構造物は密閉構造であり、セメントレス状態で中詰材の安定貯留が可能であるが、フライアッシュの粒径は細かく、例えばＪＩＳＡ６２０１−２００８において最も粗粒なフライアッシュIV種の場合、比表面積は１５００ｃｍ２／ｇ以上であり、これは普通ポルトランドセメントの２５００ｃｍ２／ｇに比べやや粗い粒度である。この様な微細なフライアッシュを単味で中詰材に供する場合は、より高い機能の保存性が得られるため若干の固形化処理を行った上で中詰材とすることが好ましい。 In addition, the utilization rate of thermal power plants tends to increase in the future, and a method for treating fly ash as a by-product is desired. The wall structure of the present invention has a closed structure and can stably store the filling material in a cementless state. However, the fly ash has a fine particle size, for example, the coarsest fly ash type IV in JIS A6201-2008. In this case, the specific surface area is 1500 cm 2 / g or more, which is a slightly coarse particle size compared to 2500 cm 2 / g of ordinary Portland cement. When such fine fly ash is used for the filling material as a simple substance, it is preferable to obtain a filling material after performing a slight solidification treatment because a higher functional storage stability is obtained.
フライアッシュの固形化方法として、例えば、フライアッシュに、比表面積４０００ｃｍ２／ｇ程度の高炉スラグ微粉末、高炉水砕スラグ及び消石灰などから構成される固形材と水を添加して混練・固化する方法が挙げられる。固形材はフライアッシュ１ｔに対し１５０〜４００ｋｇ程度添加すればよく、材令に伴う所要の圧縮強度が得られる。例えば、材令２８日においては５Ｎ／ｍｍ２前後、材令９１日においては１０Ｎ／ｍｍ２前後の圧縮強度が確保され、中詰材として安定的に貯留することができる。
As a solidification method of fly ash, for example, a solid material composed of fine powder of blast furnace slag having a specific surface area of about 4000 cm 2 / g, granulated blast furnace slag, slaked lime and the like is added to fly ash and kneaded and solidified. A method is mentioned. The solid material may be added in an amount of about 150 to 400 kg with respect to 1 t of fly ash, and the required compressive strength accompanying the material age can be obtained. For example, 5N / mm 2 before and after the
一方、一般的なポルトランドセメントを用いてフライアッシュを固定する場合は、質量比８０：２０（フライアッシュ：セメント）で混合すればよい。水の添加量はフライアッシュとセメントの合計量の４１質量％が標準的な量である。フライアッシュ８０対セメント２０で混合したモルタルは、２８日強度が５．５Ｎ／ｍｍ２程度となり、長期強度の伸びが著しいフライアッシュ特性を有しており、密閉状態の貯留環境下では、このようなフライアッシュ対セメントとを混合比１０〜１５％程度で固形化したフライアッシュ中詰材が長期的に安定で好適である。上記高炉スラグ微粉末、高炉水砕スラグ及び消石灰を含有する固形材を使用した固形化方法は、セメントによる固形化よりも圧縮強度の発現が若干遅延するが、より低コストで中詰材として安定的に貯留することが可能である。
On the other hand, when fixing fly ash using general Portland cement, it may be mixed at a mass ratio of 80:20 (fly ash: cement). The standard amount of water added is 41% by mass of the total amount of fly ash and cement. The mortar mixed with
本発明の第２の実施態様の壁体構造物を図３〜１３に示す。本実施態様は、側壁コンクリートセグメントを多段積層させた壁体表面が勾配を有する法面タイプである。底版コンクリートセグメント（２）上に側壁コンクリートセグメントが積層され、最上段の側壁コンクリートセグメント上に上蓋コンクリートセグメント（１４）が設けられる。各層は４隅に配置される隅角用側壁コンクリートセグメント（７）とその間に配置される中間用側壁コンクリートセグメント（４）から構成される。本実施態様の壁体構造物を構成する側壁コンクリートセグメントの例を図５〜８に示す。各側壁コンクリート（４）及び（７）は内壁によって区画されており、隣接する側壁コンクリート同士で空間を形成する。また上下の側壁コンクリート（４）及び（７）の内壁の位置が重なり合うように積層されるため、各空間は底版コンクリートセグメントから上蓋コンクリートセグメントまで連通して形成される。 A wall structure according to a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. This embodiment is a slope type in which the wall surface obtained by laminating side wall concrete segments has a gradient. A side wall concrete segment is laminated on the bottom slab concrete segment (2), and a top cover concrete segment (14) is provided on the uppermost side wall concrete segment. Each layer is composed of corner sidewall concrete segments (7) disposed at four corners and intermediate sidewall concrete segments (4) disposed therebetween. The example of the side wall concrete segment which comprises the wall structure of this embodiment is shown to FIGS. Each side wall concrete (4) and (7) is divided by the inner wall, and a space is formed between adjacent side wall concretes. In addition, since the upper and lower side wall concretes (4) and (7) are laminated so that the positions of the inner walls overlap, each space is formed to communicate from the bottom slab concrete segment to the top cover concrete segment.
これらの空間のうち、中詰材貯留空間（９９）には、中詰材（１００）が充填される。中詰材（１００）の種類等は第１の実施態様と同様である。また各隅角用側壁コンクリート（７）には、それぞれ内壁によって独立に形成された柱状空間（９）を備えており、この空間内に連続柱コンクリートセグメント（１１）が設けられ、底版コンクリートセグメント（２）、側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）並びに上蓋コンクリートセグメント（１４）を固定して一体化構造を形成する。その他の空間としては、調整空間（５）及び補助空間（２１）がある。調整空間（５）は、側壁コンクリートセグメントに架かる外力条件に対応させる空間であって、外部から加わる荷重条件等に応じて、壁面補強コンクリート（１０）を充填するか、又は中詰材（１００）の貯留空間として使用する。一方補助空間（２１）は、基本的に隣接する壁面コンクリートセグメント同士が形成する空間であり、壁体構造物の規模、用途、荷重条件等により、壁面補強コンクリート（１０）の充填、連続柱コンクリートセグメント（１１）の設置あるいは中詰材（１００）の貯留のための空間として自在に転用される。このように壁面の荷重条件等に対応して、各空間の配置や実質的な用途は適宜設定されるが、連続柱コンクリートセグメント（１１）の設置間隔は少なくとも６ｍ以内に設けるのが良い。 Of these spaces, the filling material storage space (99) is filled with the filling material (100). The type of the filling material (100) is the same as in the first embodiment. Each of the corner side wall concrete (7) includes a columnar space (9) independently formed by the inner wall, and a continuous column concrete segment (11) is provided in this space, and a bottom slab concrete segment ( 2) Fix the side wall concrete segments (4) and (7) and the top cover concrete segment (14) to form an integrated structure. Other spaces include a regulation space (5) and an auxiliary space (21). The adjustment space (5) is a space corresponding to the external force condition over the side wall concrete segment, and is filled with the wall-reinforced concrete (10) or the filling material (100) according to the load condition applied from the outside. Used as a storage space. On the other hand, the auxiliary space (21) is basically a space formed by adjacent wall surface concrete segments. Depending on the size, use, load conditions, etc. of the wall structure, filling of the wall-reinforced concrete (10), continuous column concrete It can be freely used as a space for installing the segment (11) or storing the filling material (100). In this way, the arrangement of each space and the substantial use are set as appropriate in accordance with the load condition of the wall surface, etc., but the installation interval of the continuous column concrete segments (11) is preferably at least 6 m.
このような多段構造の壁体構造物の構築方法を図９〜１２に基づいて説明する。先ず、壁体構造物（１）の設置位置に底版コンクリートセグメント補強鉄筋（図示せず）が配置され、これと有効結合手段により配筋された連続柱コンクリート用補強鉄筋(１１-２３)が底版コンクリートセグメント(２)上面から突出した状態となるように設置される。次いで、ここに底版コンクリートセグメント(２)を打設する。次に硬化した底版コンクリートセグメント上に隅角用側壁セグメント(７)を組積するが、その際柱状空間（９）に連続柱コンクリート補強鉄筋（１１−２３）を貫通させて載置する。次いで隣接する中間側壁コンクリートセグメント（４）または隅角用側壁コンクリートセグメント(７)を順次配置していき底版コンクリートセグメント（２）上の一連の組積を完了し、第１層の側壁コンクリートセグメントの構築が完成する。 A construction method of such a multi-stage wall structure will be described with reference to FIGS. First, a bottom slab concrete segment reinforcing bar (not shown) is placed at the installation position of the wall structure (1), and the reinforcing reinforcing bar (11-23) for continuous column concrete arranged by effective coupling means is used as the bottom slab. The concrete segment (2) is installed so as to protrude from the upper surface. Next, the bottom slab concrete segment (2) is placed here. Next, the corner side wall segments (7) are stacked on the hardened bottom slab concrete segment, and the continuous column concrete reinforcing bars (11-23) are passed through the columnar space (9). Next, adjacent intermediate side wall concrete segments (4) or corner side wall concrete segments (7) are sequentially arranged to complete a series of masonry on the bottom slab concrete segment (2). The construction is complete.
続いて第２層の積層を行うが、それに先立って、第１層の外周を構成する側壁コンクリートセグメントの上端に備える水平連結開口部（１２）において、連続臥梁コンクリートセグメント用補強鉄筋（１３−２３）、連続柱コンクリートセグメント用補強鉄筋（１１−２３）を有効結合手段で交錯させ配筋を行う。次いで、第１層の側壁コンクリートセグメント上の全周に配置した連続臥梁コンクリートセグメント用補強鉄筋（１３−２３）を跨ぐ形態で、第２層の側壁コンクリートセグメントの組積を第１層の組積手順と同様にして行うが、その際に第１層の隅角用側壁コンクリート（７）の柱状空間（９）から伸びる連続柱コンクリート補強鉄筋（１１−２３）を、第２層の隅角用側壁コンクリートセグメント（７）の柱状空間（９）に貫通させて組積する。さらに隣接する第２層中間側壁コンクリートセグメント（４）又は隅角用側壁コンクリートセグメント（７）を順次組積していき、第１層の側壁コンクリートセグメント上の全てに第２層の側壁コンクリートセグメントを積層すれば第２層の組積が完了する。 Subsequently, the second layer is laminated. Prior to that, in the horizontal connection opening (12) provided at the upper end of the side wall concrete segment constituting the outer periphery of the first layer, the reinforcing bars for the continuous concrete concrete segments (13- 23) Reinforcement reinforcing bars (11-23) for continuous column concrete segments are crossed with an effective coupling means to perform reinforcement. Next, the masonry of the second-layer side wall concrete segments is formed in the form of straddling the reinforcing reinforcing bars (13-23) for the continuous girder concrete segments arranged on the entire circumference on the first-layer side wall concrete segments. The same procedure as for the stacking is performed, but the continuous column concrete reinforced reinforcing bars (11-23) extending from the columnar space (9) of the corner concrete (7) for the first layer are used as the corners of the second layer. The side wall concrete segment (7) for use is penetrated into the columnar space (9) and stacked. Further, the adjacent second-layer intermediate side wall concrete segments (4) or corner side wall concrete segments (7) are sequentially stacked, and the second-layer side wall concrete segments are all placed on the first-layer side wall concrete segments. When stacked, the assembly of the second layer is completed.
次に第１層と第２層の目地部分、つまり第１層と第２層の側壁セグメントを均等に跨ぐ形式で連続臥梁コンクリートセグメント用補強鉄筋及び連続柱コンクリート補強鉄筋（１１−２３）を包括する連続臥梁コンクリートセグメント（１３）、及び連続柱コンクリートセグメント（１１）の打設を行う（図１０、１１参照）。 Next, the reinforcing bars for the continuous concrete concrete segments and the continuous column concrete reinforcing bars (11-23) are formed so as to evenly straddle the joint portions of the first layer and the second layer, that is, the side wall segments of the first layer and the second layer. The continuous continuous beam concrete segment (13) and the continuous column concrete segment (11) are placed (see FIGS. 10 and 11).
連続水平臥梁コンクリート（１３）は側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）の上下部分に備える水平連結開口部（１２）を通過する形態で側壁コンクリートセグメントの上下間に設ける。これにより、地震による振動、ねじれ現象に対する壁体構造物の安定性が強化される。連続臥梁コンクリートセグメント（１３）の部材寸法は、組積される側壁セグメントの幅及び壁体構造物の構築高さによって適宜設定されるが、少なくとも厚さ３００ｍｍ幅５００〜６００ｍｍ以上が望ましい。また連続臥梁コンクリートセグメント（１３）は、１層の側壁コンクリートセグメント毎に設けることが望ましく、その設置間隔は約３ｍ程度が好適である。 The continuous horizontal girder concrete (13) is provided between the upper and lower sides of the side wall concrete segments so as to pass through the horizontal connection openings (12) provided at the upper and lower parts of the side wall concrete segments (4) and (7). This enhances the stability of the wall structure against vibration and torsion caused by earthquakes. The member dimensions of the continuous girder concrete segment (13) are appropriately set according to the width of the side wall segments to be stacked and the construction height of the wall structure, but are preferably at least 300 mm thick and 500 to 600 mm wide. Moreover, it is desirable to provide the continuous girder concrete segment (13) for each one-layer side wall concrete segment, and the installation interval is preferably about 3 m.
連続柱コンクリートセグメント用補強鉄筋（１１−２３）、連続臥梁コンクリート用補強鉄筋（１３−２３）、後述する連結梁用コンクリートセグメント用補強鉄筋（２０―２３）などは全て有効結合手段で連結し、上下側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）の組積目地を境界として、連続臥梁コンクリートセグメント（１３）及び連続柱コンクリートセグメント（１１）が連続成型されることで、側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）の壁体構造部材を囲む連続臥梁コンクリートセグメント（１３）と連続柱コンクリートセグメント（１１）が完全一体化する。連続柱コンクリートセグメント（１１）の成型長は各層を形成する側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）高さの８０％程度に止めて成型することが好ましい。 Reinforcement bars (11-23) for continuous column concrete segments, reinforcement bars for continuous concrete beams (13-23), reinforcement bars for concrete segments for connecting beams (20-23), which will be described later, are all connected by an effective coupling means. The continuous concrete concrete segment (13) and the continuous column concrete segment (11) are continuously formed with the joint joints of the upper and lower side wall concrete segments (4) and (7) as a boundary, so that the side wall concrete segment (4) And the continuous girder concrete segment (13) and the continuous column concrete segment (11) surrounding the wall structure member of (7) are completely integrated. The molding length of the continuous column concrete segment (11) is preferably limited to about 80% of the height of the side wall concrete segments (4) and (7) forming each layer.
このようにして連続臥梁コンクリートセグメント（１３）及び連続柱コンクリートセグメント（１１）を打設し、これらの圧縮強度が１２Ｎ／ｍｍ２程度まで硬化してから貯留空間（９９）に中詰材（１００）を充填する。中詰材（１００）の種類や充填方法等は、第１の実施態様と同様である。 In this way, the continuous girder concrete segment (13) and the continuous column concrete segment (11) are placed, and after these compressive strengths are cured to about 12 N / mm 2 , the filling material (99) is filled in the storage space (99). 100). The type of filling material (100), the filling method, and the like are the same as in the first embodiment.
中詰材（１００）が強酸性を示す場合、中詰材（１００）と接触する側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）や底版コンクリートセグメント（２）に防食手段を施すことが好ましい。例えば、中詰材（１００）との接触面に硫黄とフライアッシュの混合物を加熱溶解し、これに骨材加えて成型した硫黄コンクリート製パネル（２２）を、側壁コンクリートセグメントの内壁面に配置したり、硫黄コンクリート製ブロックを組積してこれらの接触を遮断することができる（図１２、１３参照）。硫黄コンクリートの他に、水ガラス系の耐硫酸性コンクリート製パネル等を用いても良い。また、壁面コンクリートセグメント（４）及び（７）や底版コンクリートセグメント（２）と中詰材（１００）との接触面に、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、セラミックパウダー入りエポキシ樹脂、不飽和エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等による塗布、ライニングを施し遮断する方法もあり、防食対策は中詰材（１００）の性質に応じ、最適な手法を選定すればよい。 When the filling material (100) exhibits strong acidity, it is preferable to apply anticorrosion means to the side wall concrete segments (4) and (7) and the bottom slab concrete segment (2) that are in contact with the filling material (100). For example, a sulfur concrete panel (22) formed by heating and dissolving a mixture of sulfur and fly ash on the contact surface with the filling material (100) and adding aggregate to this is placed on the inner wall surface of the side wall concrete segment. Or, a block made of sulfur concrete can be assembled to block these contacts (see FIGS. 12 and 13). In addition to sulfur concrete, a water glass-based sulfate-resistant concrete panel or the like may be used. Further, on the contact surface between the wall surface concrete segments (4) and (7) and the bottom slab concrete segment (2) and the filling material (100), epoxy resin, vinyl ester resin, epoxy resin containing ceramic powder, unsaturated epoxy resin, There is also a method of applying and blocking by applying a modified silicone resin, polyurethane resin or the like, and an anticorrosion measure may be selected according to the nature of the filling material (100).
一方、上蓋コンクリートセグメント（１４）の裏面の防食は、予め上蓋コンクリートセグメント（１４）裏面と中詰材（１００）との間に２００〜３００ｍｍの空間を設け、この空間に鉄鋼スラグ（Ｂｆｓ）と消石灰の混合物を中詰材（１００）の上に敷きならし、散水しながら振動転圧機を用いて締め固め、平坦に仕上げることにより達成することができる。 On the other hand, the anticorrosion of the back surface of the upper cover concrete segment (14) is provided in advance with a space of 200 to 300 mm between the back surface of the upper cover concrete segment (14) and the filling material (100), and steel slag (Bfs) and This can be achieved by laying a mixture of slaked lime on the filling material (100), compacting with a vibrating compactor while sprinkling water, and finishing it flat.
第２層と同様にして第３層以降の各層の側壁コンクリートセグメントを組積して所望の高さまで積層する。最上段の側壁コンクリートセグメントから突出した連続柱コンクリートセグメント用補強鉄筋（１１−２３）を、上蓋コンクリートセグメント（１４）内に設ける上蓋コンクリートセグメント補強鉄筋（１４−２３）と有効結合手段により連結し、上蓋コンクリートセグメント（１４）を打設することにより、密閉構造の多段壁構造体が形成される。 Similar to the second layer, the side wall concrete segments of the third and subsequent layers are stacked and laminated to a desired height. Reinforcing bars (11-23) for continuous column concrete segments projecting from the uppermost side wall concrete segment are connected to upper cover concrete segment reinforcing bars (14-23) provided in the upper cover concrete segment (14) by an effective coupling means, By placing the top cover concrete segment (14), a multistage wall structure with a sealed structure is formed.
本発明の第３の実施態様の壁体構造物を図１４〜１６に示す。本実施形態も２層以上に積層されるものであり、底版コンクリートセグメント（２）上に側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）が積層され、最上段の側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）上に上蓋コンクリートセグメント（１４）が設けられるが、側壁コンクリートセグメント（４）及び（７）は各層の外周部のみに組積され、これらの内壁面によって底版コンクリートセグメント（２）から上蓋コンクリートセグメント（１４）まで連通した貯留空間（９９）が形成される。また隣接する側壁コンクリートセグメント（４）又は（７）同士は内壁によって空間を形成し、これらの各空間も底版コンクリートセグメント（４）から上蓋コンクリートセグメント（１４）まで連通している。各空間は、柱状空間（９）、調整空間（５）、補助空間（２１）であるが、各空間の配置、数等は、固定されるものではなく、用途や中詰材の種類等に応じて適宜設定されるものであり、このような複数の空間を設けることにより、壁体構造物の構成部材である共通のコンクリートセグメントの軽量化によるコスト縮減を図りつつ、壁体構造物（１）が受ける部分的な荷重条件へ柔軟な対応が可能となる。 A wall structure according to a third embodiment of the present invention is shown in FIGS. This embodiment is also laminated in two or more layers, and the side wall concrete segments (4) and (7) are laminated on the bottom slab concrete segment (2), and the uppermost side wall concrete segments (4) and (7). The upper concrete layer (14) is provided on the upper side, but the side wall concrete segments (4) and (7) are stacked only on the outer peripheral portion of each layer, and the inner concrete wall (from the bottom slab concrete segment (2) to the upper lid concrete segment ( A storage space (99) communicating to 14) is formed. Adjacent side wall concrete segments (4) or (7) form spaces by inner walls, and these spaces communicate with each other from the bottom slab concrete segment (4) to the top lid concrete segment (14). Each space is a columnar space (9), an adjustment space (5), and an auxiliary space (21), but the arrangement, number, etc. of each space are not fixed, depending on the application, type of filling material, etc. Accordingly, by providing such a plurality of spaces, the wall structure (1) can be reduced while reducing the cost by reducing the weight of the common concrete segment that is a constituent member of the wall structure. ) Can respond flexibly to partial load conditions.
即ち、壁体構造物（１）に作用する荷重条件に応じて、連続柱コンクリートセグメント（１１）を柱状空間（９）だけでなく、隣接する側壁コンクリートセグメント間に形成される補助空間（２１）の一部又は全部に設けたり、また調整空間（５）の一部又は全部に壁面補強コンクリート（１０）を充填することができる。このようにして、壁面補強コンクリート（１０）や連続柱コンクリートセグメント（１１）の充填位置や充填量を増減したり、同様に中詰材（１００）の充填位置等を調整することによって、壁体構造物（１）に作用する荷重条件に柔軟に対応することができる。例えば、壁体構造物（１）において、特定の部分が大きな外力を負担する場合には、当該部分を構成する側壁コンクリートセグメント（４）には、調整空間（５）に中詰材に代わって壁面補強コンクリート（１０）を充填したり、必要に応じ、補助空間（２１）に連続柱コンクリートセグメント（１１）を設けてもよい。壁面補強コンクリート（１０）は、主として壁体構造物の外側面から内面側に働く外力(主として瞬間的に働く衝突荷重や磨り減り)に対する補強を目的として設けられる。壁面補強コンクリート（１０）には、鉄筋を配筋することが不要であり、部材に曲げ応力や引張り応力の働かない部分を補強することができる。これに対し連続柱コンクリートセグメント（１１）は曲げ応力、せん断応力及び引張り応力など、構造物が受ける複雑な外力に対処する構造部材であり、補強鉄筋コンクリート構造となる。 That is, depending on the load condition acting on the wall structure (1), the continuous column concrete segment (11) is formed not only in the columnar space (9) but also in the auxiliary space (21) formed between the adjacent side wall concrete segments. The wall-reinforced concrete (10) can be filled into a part or the whole of the adjustment space (5). In this way, by increasing or decreasing the filling position and filling amount of the wall-reinforced concrete (10) and the continuous column concrete segment (11), and similarly adjusting the filling position of the filling material (100), etc., the wall body It is possible to flexibly cope with the load condition acting on the structure (1). For example, in a wall structure (1), when a specific part bears a large external force, the side wall concrete segment (4) constituting the part is replaced with a filling material in the adjustment space (5). Wall-reinforced concrete (10) may be filled, or a continuous column concrete segment (11) may be provided in the auxiliary space (21) as necessary. The wall-reinforced concrete (10) is provided mainly for the purpose of reinforcing external force (mainly momentary impact load or wear-off) that works from the outer surface to the inner surface of the wall structure. In the wall-reinforced concrete (10), it is not necessary to arrange reinforcing bars, and it is possible to reinforce portions where bending stress or tensile stress does not act on the member. On the other hand, the continuous column concrete segment (11) is a structural member that copes with complex external forces such as bending stress, shear stress, and tensile stress that the structure receives, and has a reinforced concrete structure.
より具体的には、例えば土中に埋設される河川の堤防に供する壁体構造物や宅地造成の土留め擁壁等に供する壁体構造物であれば、特に壁面の補強は不要であるため、調整空間（５）には中詰材（１００）が充填される。一方、砂防堰堤に供する場合には、上流側では土石流による過酷な衝撃への対策が必要となるため、調整空間（５）及び補助空間（２１）には共に壁面補強コンクリート（１０）を充填し部分的に必要な強度補強を行う。図１４は、河川砂堰堤に供する壁体構造物の例であり、壁体構造物の上流側に予想される土石流に伴う転石等の外力（２６）に対する措置を示したものである。上流側に配置される側壁コンクリートセグメント（４）は、転石等の外力（２６）の衝撃緩和のために、調整空間（５）及び補助空間（２１）に壁面補強コンクリート（１０）を充填して補強される。一方、下流側もしくは側面に配置される側壁コンクリートセグメント（４）の調整空間（５）には中詰材（１００）を充填することで砂防堰堤の機能が確保され、調整空間（５）や補助空間（２１）に壁面補強コンクリート（１０）を充填することは要しない。 More specifically, for example, if a wall structure used for a river embankment buried in the soil or a wall retaining structure used for building a residential land, reinforcement of the wall surface is unnecessary. The adjustment space (5) is filled with the filling material (100). On the other hand, when it is used for a sabo dam, it is necessary to take measures against severe impacts caused by debris flow on the upstream side. Therefore, both the adjustment space (5) and the auxiliary space (21) are filled with wall-reinforced concrete (10). Partially strengthen the strength required. FIG. 14 is an example of a wall structure provided for a river sand dam, and shows measures against an external force (26) such as a boulder accompanying debris flow expected on the upstream side of the wall structure. The side wall concrete segment (4) arranged on the upstream side is filled with wall-reinforced concrete (10) in the adjustment space (5) and auxiliary space (21) in order to reduce the impact of external force (26) such as rolling stones. Reinforced. On the other hand, the function of the sabo dam is secured by filling the adjustment space (5) of the side wall concrete segment (4) arranged on the downstream side or the side surface with the filling material (100), and the adjustment space (5) and auxiliary It is not necessary to fill the space (21) with the wall-reinforced concrete (10).
図１７〜１８は、側壁コンクリートセグメント（４）の補助空間の全てに連続柱コンクリートセグメント（１１）を設置し、調整空間に中詰材を貯留した事例である。 FIGS. 17-18 is the example which installed the continuous column concrete segment (11) in all the auxiliary spaces of a side wall concrete segment (4), and stored the filling material in adjustment space.
本実施態様の壁体構造物も、第２の実施態様と同様にして構築すればよいが、離間する側壁コンクリートセグメント間には、連結梁コンクリートセグメント用補強鉄筋（２０―２３）を配筋して、連結梁コンクリートセグメント（２０）を臥梁コンクリートセグメント（１３）と同時に設置することにより、上層に用いる側壁コンクリートセグメントの組積が安定する（図１５〜１６参照）。 The wall structure of the present embodiment may be constructed in the same manner as in the second embodiment, but reinforcing reinforcing bars (20-23) for connecting beam concrete segments are arranged between the spaced apart side wall concrete segments. By installing the connecting beam concrete segment (20) simultaneously with the girder concrete segment (13), the masonry of the side wall concrete segment used for the upper layer is stabilized (see FIGS. 15 to 16).
本発明の第４の実施態様の壁体構造物を図１９〜２１に示す。これらは、無底函独立型コンクリートセグメント（３２）、無底函外柱型コンクリートセグメント（２９）、無底函コンクリートセグメント（３０）などの無底函型の側壁コンクリートセグメントを用いて形成される。これら無底函型の側壁コンクリートセグメントの設置方法は共通であるが、無底函独立型コンクリートセグメント（３２）を例にとって説明する（図２１参照）。無底函独立型コンクリートセグメント独立型（３２）は柱状空間（９）に代わり外壁（４０）の上下面から突出する補強鉄筋（３２−２３）を備えている。第１層の組積手段としては、下端から突出する補強鉄筋（３２−２３）を底版セグメント補強鉄筋（２−２３）へ、上端から突出する補強鉄筋（３２−２３）は、側壁セグメント（３２）が単層組積される際は上蓋コンクリートセグメント補強鉄筋（２−２３）に、側壁セグメント（３２）が複層組積される際は連続臥梁コンクリートセグメントに、それぞれ有効結合手段で固定し、このような側壁セグメント（３２）の単層組積構造では、連続柱コンクリートセグメント（１１）の機能も有する。側壁セグメント（３２）が多層に組積される時は補助空間（２１）に相当する間隔を開けて隣接する側壁セグメント（３２）を設置し、所要の位置の補助空間（２１）を柱状空間として連続柱コンクリートセグメント（１１）を設置する。 A wall structure according to a fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. These are formed by using bottomless box-type side wall concrete segments such as a bottomless box independent concrete segment (32), a bottomless box outer column type concrete segment (29), and a bottomless box concrete segment (30). . The installation method of these bottomless box-shaped side wall concrete segments is the same, but the bottomless box independent concrete segment (32) will be described as an example (see FIG. 21). The bottomless box independent concrete segment independent type (32) includes reinforcing bars (32-23) protruding from the upper and lower surfaces of the outer wall (40) instead of the columnar space (9). As the first layer building means, the reinforcing reinforcing bars (32-23) protruding from the lower end are connected to the bottom plate segment reinforcing reinforcing bars (2-23), and the reinforcing reinforcing bars (32-23) protruding from the upper end are connected to the side wall segments (32). ) Is fixed to the upper cover concrete segment reinforcing reinforcing bar (2-23) when the single layer is stacked, and to the continuous concrete frame segment when the side wall segment (32) is stacked with the effective connecting means. Such a single-layer masonry structure of the side wall segment (32) also has a function of the continuous column concrete segment (11). When the side wall segments (32) are stacked in multiple layers, adjacent side wall segments (32) are installed at intervals corresponding to the auxiliary space (21), and the auxiliary space (21) at a required position is used as a columnar space. Install a continuous column concrete segment (11).
無底函独立型コンクリートセグメント（３２）による単層の壁体構造物（１）の設置方法をより具体的に説明する。無底函独立型コンクリートセグメント（３２）の組積に先立って、壁体構造物（１）の設置位置に底版コンクリートセグメント用補強鉄筋（２−２３）を配筋する。その上面に無底函独立型コンクリートセグメント（３２）を組積する。無底函独立型コンクリートセグメント（３２）の組積にあたっては、底版コンクリートセグメント用補強鉄筋（２−２３）の保護対策として、無底函独立型コンクリートセグメント（３２）の設置位置に底版コンクリートセグメント（２）の版厚相当のスペーサーブロックを配置し、底版コンクリートセグメント（２）の版厚を確保した上で組積を行う。計画平面の全てに無底函独立型コンクリートセグメント（３２）の組積及び中詰材（１００）の充填を終えた後に底版コンクリートセグメント（２）の打設を行う。 The installation method of the single layer wall structure (1) by the bottomless box independent concrete segment (32) will be described more specifically. Prior to the building of the bottomless box independent concrete segment (32), the reinforcing reinforcing bars (2-23) for the bottom slab concrete segment are arranged at the installation position of the wall structure (1). A bottomless box independent concrete segment (32) is stacked on the upper surface. When assembling the bottomless box independent concrete segment (32), the bottom slab concrete segment (32) is installed at the installation position of the bottomless box independent concrete segment (32) as a protective measure for the reinforcing reinforcing bars (2-23) for the bottom slab concrete segment. Spacer blocks corresponding to the plate thickness of 2) are arranged, and the masonry is performed after securing the plate thickness of the bottom plate concrete segment (2). After finishing the construction of the bottomless box independent concrete segment (32) and the filling of the filling material (100) on all the plan planes, the bottom slab concrete segment (2) is placed.
無底函独立型コンクリートセグメント（３２）による複層の壁体構造物（１）の構築方法は上記第２の実施態様と同様である。無底函独立型コンクリートセグメント（３２）の部材寸法等は、壁体構造物（１）の構築規模に拠って定めればよい。組積によって得られた貯留空間（９９）内に中詰材（１００）を規定高まで充填した後、上蓋コンクリートセグメント（１４）の設置を以って壁体構造物（１）の設置は完成する。 The construction method of the multi-layered wall structure (1) using the bottomless box independent concrete segment (32) is the same as that of the second embodiment. The member dimensions and the like of the bottomless box independent concrete segment (32) may be determined according to the construction scale of the wall structure (1). After the storage space (99) obtained by masonry is filled with the filling material (100) to the specified height, the installation of the wall structure (1) is completed by the installation of the upper lid concrete segment (14). To do.
無底函独立型コンクリートセグメント（３２）を用いて複層の壁体構造物（１）を構築するケースに於いても連続臥梁コンクリートセグメント（１３）の設置により壁体構造物（１）の一体性が確保され高層の壁体構造物（１）が構築される。無底函型コンクリートセグメントの中詰材貯留空間（９９）は、連続柱状空間（９）と計画的に配置転換して設置することもできる。すなわち、調整空間（５）又は中詰材貯留空間（９９）を用途区分しておらず、現地の条件に応じて貯留空間（９９）を調整空間（５）に置換してこれに壁面補強コンクリート（１０）を設置することができる。また連続柱コンクリートセグメント（１１）の形状寸法や間隔は壁体構造物の用途又は規模によって適宜設定される。従って無底函型コンクリートセグメントが備える中詰材貯留空間（９９）が、予定とする柱状空間（９）より過大な空間である場合はその空間内に補助型枠を設置し対応すればよい。 Even in the case of building a multi-layered wall structure (1) using the bottomless box independent concrete segment (32), the installation of the continuous girder concrete segment (13) Integrality is secured and a high-rise wall structure (1) is constructed. The filling material storage space (99) of the bottomless box-shaped concrete segment can be installed in a planned manner with the continuous columnar space (9). That is, the adjustment space (5) or the filling material storage space (99) is not divided into uses, and the storage space (99) is replaced with the adjustment space (5) according to the local conditions, and this is replaced with wall-reinforced concrete. (10) can be installed. Moreover, the shape dimension and space | interval of a continuous column concrete segment (11) are suitably set by the use or scale of a wall structure. Therefore, when the filling material storage space (99) included in the bottomless box-shaped concrete segment is larger than the planned columnar space (9), an auxiliary mold may be installed in the space.
本発明の第５の実施態様の壁体構造物を図２２〜２４に示す。これらは調整空間を備えない側壁コンクリートセグメントを用いて組積した後、側壁コンクリートセグメントの控壁（６）の背後に調整空間形成用として隔壁パネル（８）を置き調整空間を形成したものである。隔壁パネルとして、プレキャストコンクリートパネル、若しくは合板を用い、これを中詰材貯留空間と調整空間の間に設置して壁面補強コンクリート(１０)と中詰材(１００)の充填作業を平行して行う。壁面補強コンクリート（１０）の硬化後は隔壁パネルの除去はしなくても良い。組積された側壁コンクリートセグメントの内郭は中詰材貯留空間(９９)が形成され、大容量の中詰材（１００）が貯留可能である。 A wall structure according to a fifth embodiment of the present invention is shown in FIGS. These are assembled using side wall concrete segments that do not have an adjustment space, and then an adjustment space is formed by placing a partition panel (8) as an adjustment space behind the retaining wall (6) of the side wall concrete segment. . A precast concrete panel or plywood is used as the partition wall panel, and this is installed between the filling material storage space and the adjustment space, and the wall-reinforced concrete (10) and filling material (100) are filled in parallel. . The partition panel need not be removed after the wall-reinforced concrete (10) is cured. A medium filling material storage space (99) is formed in the inner wall of the stacked side wall concrete segments, and a large capacity medium filling material (100) can be stored.
以上説明した本発明の壁体構造物は、河川堤防のコアなど、その全部又は一部が土砂に埋設状態ないし接触状態となるようにして構築される（図２５〜２８）。従来の河川堤防は水衝部の表面に法面保護用のコンクリートブロックが用いられ、その他の殆どの部分は土砂による盛土である。この盛土用土には、河川水による洗掘と漏水を防ぐことが求められるため、良質な粘土と砂礫による混合土砂が用いられている。しかし、良質な粘土の大量確保が容易な現状ではでない。 The wall structure of the present invention described above is constructed such that all or part of the core of the river embankment is buried or in contact with the earth and sand (FIGS. 25 to 28). Conventional river embankments use a concrete block for slope protection on the surface of the waterway, and most other parts are embankment with earth and sand. Since this embankment soil is required to prevent scouring and leakage due to river water, mixed soil with high-quality clay and gravel is used. However, it is not easy to secure a large quantity of good quality clay.
これに対し、河川堤防のコアに本発明の壁体構造物を設置し、その表面を覆土ないし埋設して形成された河川堤防は、河川堤防に準じた断面形状と、表面を覆う土砂流出抑制機能を備える意匠特性を備えた側壁コンクリートセグメントにより構築されるため、多量の粘土を必要としない。また本発明の壁体構造物をコアとすることにより、生態系に配慮し、漏水機能に優れた災害に強い河川堤防を構築することが可能となる。 On the other hand, the river embankment formed by installing the wall structure of the present invention in the core of the river embankment and covering or burying the surface of the wall embankment has a cross-sectional shape that conforms to the river embankment and suppresses sediment discharge that covers the surface. Because it is constructed with side wall concrete segments with design features that provide functionality, it does not require large amounts of clay. In addition, by using the wall structure of the present invention as a core, it is possible to construct a river dike that is ecologically friendly and has an excellent water leakage function.
また本発明の壁体構造物は道路構造物や宅地造成等の土留擁壁への適用が可能である。壁体構造物の安定性は構築される壁体構造物の総質量で定まる。本発明では壁体構造物の中詰材（１００）の種類によって構築される壁体構造物の総質量も定まる。つまり、全てをコンクリート造とした壁体構造物の質量を、中詰材（１００）を貯留する壁体構造物の総質量を担保すれば従来のコンクリート土止擁壁同等の性能が備わる。中詰材（１００）の大量充填による相乗効果は上記した通りであり、壁体構造物の安全率は経済効果に正比例する。 Moreover, the wall structure of the present invention can be applied to a retaining wall for road structures or residential land development. The stability of the wall structure is determined by the total mass of the constructed wall structure. In the present invention, the total mass of the wall structure constructed by the type of the filling material (100) of the wall structure is also determined. That is, if the mass of a wall structure made entirely of concrete is secured to the total mass of the wall structure that stores the filling material (100), the performance equivalent to that of a conventional concrete retaining wall is provided. The synergistic effect by mass filling of the filling material (100) is as described above, and the safety factor of the wall structure is directly proportional to the economic effect.
さらに、道路側壁に本発明の壁体構造物を用いれば、従来の盛土工法に比べ道路占有面積の狭小化が可能となる。新しい時代に求められる道路設計思想には緊急避難拠点を兼ねる高路盤構造の道路建設が必要で、本発明による壁体構造物はこれに即応できる。 Furthermore, if the wall structure of the present invention is used on the road side wall, the road occupation area can be reduced as compared with the conventional embankment method. The road design philosophy required in a new era requires the construction of a road with a high roadbed structure that also serves as an emergency evacuation base, and the wall structure according to the present invention can respond immediately.
図２７〜２８に基づき本発明の壁体構造物の設置方法を説明する。本発明の壁体構造物を設置するにあたって、設置地盤には相応の地盤支持力が必要である。壁体構造物の安定計算書には必要とする地盤許容支持力が記されてある。しかし実際は壁体構造物の設置段階になって現地掘削の結果から地盤支持力の不足が発覚するケースが殆どである。このように現地の基礎掘削の段階で基礎地盤の補強が必要と判断されたケースであっても、本発明の壁体構造物は、地中杭の設置に即応することが可能であり、実用性が高い。 The installation method of the wall structure of this invention is demonstrated based on FIGS. When installing the wall structure of the present invention, the installation ground must have a suitable ground supporting force. The stability calculation sheet for the wall structure describes the required ground bearing capacity. However, in reality, in most cases, the lack of ground support capacity is detected from the results of field excavation at the stage of wall structure installation. Thus, even in cases where it is determined that reinforcement of the foundation ground is necessary at the stage of foundation excavation in the field, the wall structure of the present invention can be immediately adapted to the installation of underground piles, High nature.
すなわち、構造物に用いる基礎杭としてプレキャストコンクリート杭の存在は公知である。しかしこの設置には大型の機械装置を必要とするため、急峻地形に設置例が多い小規模の壁体構造物への適用は制約が多い。一方、簡易杭の例として実用新案２０１９０６６号公報に記載された技術があり、これは木杭に代わるか簡易な鉄筋コンクリート杭であるが、この種の杭では機能不足で対処できない。このため、従来、この種の基礎対策として専ら安定地盤である岩盤層まで掘削する「岩着」と呼ばれる施工が主流であった。岩着方法は安定地盤上に堆積する土砂を全て除去し、この容積をコンクリートで補填し、基礎とする方法である。従って、この作業の工程は堆積土砂の除去、埋め戻しコンクリート施工、作業期間に必要な排水費用などが地中部分の構築費用が嵩む欠点がある。 That is, the presence of a precast concrete pile as a foundation pile used for a structure is known. However, since this installation requires a large mechanical device, there are many restrictions on the application to small-scale wall structures that have many installation examples on steep terrain. On the other hand, as an example of a simple pile, there is a technology described in Japanese Utility Model No. 2011066, which is a reinforced concrete pile that replaces a wooden pile or a simple pile, but this type of pile cannot cope with the lack of function. For this reason, construction called “Iwajiki” that excavates to the bedrock layer, which is a stable ground, has been the mainstream. The rock formation method is a method in which all the sediment deposited on the stable ground is removed, and this volume is supplemented with concrete to be the foundation. Therefore, this work process has the disadvantage that the construction cost of the underground part is increased due to the removal of sediment, refilling concrete construction, drainage cost necessary for the work period, and the like.
これに対し、本発明の壁体構造物では、地中杭（３）を底版コンクリートセグメント（２）に付帯させることができ、その設置に際し、設置地盤に存在する堆積土砂を完全排除する作業を省略し、堆積土砂を残した上に壁体構造物（１）を設置することが可能である。つまり、堆積土砂の除去や、コンクリートの補填、水替などを行うことなく、壁体構造物の安定性を確保することができる。具体的には、地中杭（３）の設置位置から軟弱な堆積土砂（５１）を排除した後、アースオーガー等の掘削機材を用い、支持力が得られる安定地盤（５２）に達する深さに縦穴を設ける。ここで安定地盤（５２）とは壁体構造物（１）の規模によって定まる支持力が得られる地盤を指し、通常は安定した砂利層、若しくは軟岩層又は硬岩層などである。 On the other hand, in the wall structure of the present invention, the underground pile (3) can be attached to the bottom slab concrete segment (2), and at the time of the installation, the work of completely removing the sediments existing on the installation ground is performed. Omitted, it is possible to install the wall structure (1) on top of the sediment. That is, the stability of the wall structure can be ensured without removing the sediment, replenishing concrete, or changing water. Specifically, after removing the soft sediment (51) from the installation position of the underground pile (3), using a drilling machine such as an earth auger, the depth to reach the stable ground (52) where the supporting force can be obtained A vertical hole is provided in Here, the stable ground (52) refers to the ground from which the supporting force determined by the scale of the wall structure (1) is obtained, and is usually a stable gravel layer, a soft rock layer or a hard rock layer.
地中杭（３）の断面寸法は、底版コンクリートセグメントの単位面積当たりに作用する壁体構造物（１）の総質量（ｔ／ｍ2）と地中杭の総面積から安全率を考慮して定める。また地中杭（３）の断面形状は特に定めず、使用する掘削機の形態によって決定する。地中杭（３）の長さは底版コンクリートセグメント（２）から安定地盤までの深さで定める。但し地中杭長は３ｍ程度以内に設けることが望ましい。 The cross-sectional dimension of the underground pile (3) takes into account the safety factor from the total mass (t / m 2 ) of the wall structure (1) acting per unit area of the bottom slab concrete segment and the total area of the underground pile. Determine. Moreover, the cross-sectional shape of the underground pile (3) is not particularly defined, and is determined according to the form of the excavator used. The length of the underground pile (3) is determined by the depth from the bottom slab concrete segment (2) to the stable ground. However, it is desirable to set the underground pile length within about 3m.
底版コンクリートセグメント（２）の下部に一体成型する地中杭（３）は、連続柱コンクリートセグメント（１１）の設置位置と合致させる必要はなく、底版コンクリートセグメント（２）の範囲内であれば良い。地中杭（３）の設置数量は１本の地中杭面積に働く上載荷重（ｔ／ｍ2）より地盤許容支持力（ｔ／ｍ2）が大きな数値となるよう地中杭の設置数量に分散させて設置する。 The underground pile (3) formed integrally with the bottom of the bottom slab concrete segment (2) need not match the installation position of the continuous column concrete segment (11), and may be within the range of the bottom slab concrete segment (2). . The installed quantity of underground piles (3) is such that the allowable ground bearing capacity (t / m 2 ) is larger than the upper load (t / m 2 ) acting on the area of one underground pile. Dispersed and installed.
地中杭用の補強鉄筋（３−２３）は地中杭（３）の上端から有効結合手段で底版コンクリートセグメント用補強鉄筋（２−２３）と結合できる長さを確保し、これを地中杭面から突出状態で型枠内に設置する。補強鉄筋（２３）は長尺のまま使用する。 Reinforcing bar (3-23) for underground pile secures the length which can be combined with reinforcing reinforcing bar (2-23) for bottom slab concrete segment from the upper end of underground pile (3) by effective coupling means. Install in the formwork protruding from the pile surface. Reinforcing bars (23) are used as they are long.
伏流水を持つ堆積土砂内に地中杭コンクリートを打設する場合、地中杭のコンクリートの製造には高機能特殊増粘剤を用いた水中不分離コンクリートを用いることで高品質の地中杭が設置できる。水中不分離コンクリートの配合は、水セメント比４５〜５０％、コンクリートの２８日圧縮強度は４０〜５０Ｎ／ｍｍ2程度を目標とし、高機能特殊増粘剤を使用する。高機能特殊増粘剤の具体例として花王社製ビスコトップ１００Ａ及びビスコトップＢを単位水量に対し０．５〜５．０％の範囲で用いれば水中でも所期の品質を備えた地中杭を設置することができる。 When placing underground pile concrete into sedimentary sediment with underground water, high-quality underground piles are produced by using underwater non-separable concrete with a high-functional special thickener for the production of underground pile concrete. Can be installed. The blending of underwater non-separable concrete is 45-50% in water cement ratio, and the 28-day compressive strength of concrete is about 40-50 N / mm 2 , and a high-performance special thickener is used. As a specific example of high-performance special thickeners, underground piles with the desired quality can be obtained even in the water if Visco Top 100A and Visco Top B manufactured by Kao Corporation are used in the range of 0.5 to 5.0% of the unit water volume. Can be installed.
地中杭（３）の設置数量が多く、設置間隔が過密な配置で行われる場合、底版コンクリートセグメント（２）設置予定周辺の堆積土砂（５１）は掘削によって表面が乱され、その結果、地中杭の独立保持形態が損なわれ、その結果堆積土砂間の静水現象は、流速を伴う流水現象を誘発しそこに優れた品質の地中杭を独立状態に設置することが困難となる。従ってこのようなケースにおいては、個々の土中杭（３）が個別に設置できる条件維持に配慮し、全面の地中杭位置を同時掘削することは避けることが望ましい。 When the underground piles (3) are installed in large numbers and the installation intervals are too dense, the sediments around the bottom slab concrete segment (2) will be disturbed by the excavation, and as a result, The independent holding form of the middle pile is impaired, and as a result, the hydrostatic phenomenon between sedimentary sediments induces a flowing water phenomenon with a flow velocity, making it difficult to install an excellent quality underground pile in an independent state. Therefore, in such a case, it is desirable to avoid excavating the entire underground pile position in consideration of maintaining the conditions under which the individual underground piles (3) can be individually installed.
地中杭（３）のコンクリート上面は設置地盤面と合致する高さで成型し、その上に底版コンクリートセグメント（２）の型枠と底版コンクリートセグメント用補強鉄筋（２−２３）、連続柱コンクリートセグメント用補強鉄筋（１１−２３）及び地中杭用補強鉄筋（３−２３）を底版コンクリートセグメント（２）の内部に有効結合手段を以て配筋する。地中杭（３）及び底版コンクリートセグメント（２）の成型に用いるコンクリートは、水セメント比４５〜５０％で製造したコンクリートが好適であり、これを打設して底版コンクリートセグメント（２）の設置が完成する。 The concrete top surface of the underground pile (3) is molded at a height that matches the ground surface of the ground pile, and the form of the bottom slab concrete segment (2), the reinforcing steel for the bottom slab concrete segment (2-23), and continuous column concrete The reinforcing bars for segments (11-23) and the reinforcing bars for underground piles (3-23) are placed inside the bottom slab concrete segment (2) with an effective coupling means. The concrete used for forming the underground pile (3) and the bottom slab concrete segment (2) is preferably a concrete produced with a water cement ratio of 45 to 50%, and this is placed to install the bottom slab concrete segment (2). Is completed.
このようにして、底版コンクリートセグメント（２）と一体成型の地中杭（３）を備え、連続柱コンクリートセグメント（１１）、連続臥梁コンクリート（１３）、上蓋コンクリートセグメント（１４）、側壁セグメントセグメント（４）及び（７）が緊密に結合した構造が形成され、本発明の壁体構造物（１）は従来以上に安全率を高めて設計しても建設コストを軽減することができる。 In this manner, the bottom slab concrete segment (2) and the integrally formed underground pile (3) are provided, the continuous column concrete segment (11), the continuous girder concrete (13), the top cover concrete segment (14), and the side wall segment segment. A structure in which (4) and (7) are tightly coupled is formed, and the wall structure (1) of the present invention can reduce the construction cost even if it is designed with a higher safety factor than before.
特に産業副産物を中詰材とする本発明の壁体構造物（１）は、全てをコンクリート造とする壁体構造物の直接工費と比べ概ね８０％程コストを低減でき、従来埋設処分されていたこのような産業副産物を有効活用できる効果は非常に大きい。 In particular, the wall structure (1) of the present invention using industrial by-products as a filling material can be reduced by about 80% compared to the direct construction cost of a wall structure made entirely of concrete, and has been disposed of in the past. The effect of effectively using such industrial by-products is very large.
またこのような産業副産物等を中詰材とする壁体構造物（１）は多彩な形状、寸法に対応が可能である。従って広範囲に用途展開が可能であり、例えば緊急非難拠点に供する構築物や、高層道路の路盤形成など新しい国土保全整備構想に即応できるものである。 Moreover, the wall structure (1) using such an industrial by-product or the like as a filling material can correspond to various shapes and dimensions. Therefore, it can be used for a wide range of applications, and can be immediately adapted to a new national land conservation and maintenance plan such as a structure for use in an emergency condemnation base or a roadbed on a high-rise road.
１ 壁体構造物
２ 底版コンクリートセグメント
３ 地中杭
４ 側壁コンクリートセグメント法面タイプ
５ 側壁コンクリートセグメントに備わる調整空間
６ 側壁セグメントに備わる控壁
７ 柱状空間を備える隅角用側壁コンクリートセグメント法面タイプ
８ 側壁コンクリートセグメント背後に設ける調整空間形成用の隔壁
９ 側壁コンクリートセグメントに備わる柱状空間
１０ 側壁補強コンクリート
１１ 連続柱コンクリートセグメント
１２ 水平連結開口部
１３ 連続臥梁コンクリートセグメント
１４ 上蓋コンクリートセグメント
１５ 中間側壁コンクリートセグメント垂直タイプ
１６ 隅角用側壁コンクリートセグメント垂直タイプ
２０ 連結梁コンクリートセグメント
２１ 補助空間
２２ 防食材
２３ 補強鉄筋
２−２３ 底版コンクリートセグメント用補強鉄筋
３−２３ 地中杭用補強鉄筋
１１−２３ 連続柱コンクリートセグメント用補強鉄筋
１３−２３ 連続臥梁コンクリートセグメント用補強鉄筋
１４−２３ 上蓋コンクリートセグメント用補強鉄筋
２０−２３ 連結梁コンクリートセグメント用補強鉄筋
２９−２３ 無底函型側壁コンクリートセグメント外柱型用補強鉄筋
３０−２３ 無底函型側壁コンクリートセグメント内柱型用補強鉄筋
３１−２３ 有底型側壁コンクリートセグメント用補強鉄筋
３２−２３ 無底函型側壁コンクリートセグメント用補強鉄筋
２４ 盛土
２５ 背面土
２６ 外力
２８ 排気口
２９ 無底函型側壁コンクリートセグメント外柱型
３０ 無底函型側壁コンクリートセグメント内柱型
３１ 有底型側壁コンクリートセグメント
３２ 無底函型側壁コンクリート
４０ 内壁
５０ 基礎地盤
５１ 堆積土砂
５２ 安定地盤（岩盤層）
８０ 路盤紙
９９ 中詰材貯留空間
１００ 中詰材
DESCRIPTION OF
22
3-23 Reinforcing bar for underground pile
11-23 Reinforcement reinforcing bars for continuous column concrete segments 13-23 Reinforcement reinforcing bars for continuous cross-beam concrete segments 14-23 Reinforcement reinforcing bars for top cover concrete segments 20-23 Reinforcement reinforcing bars for connecting beam concrete segments 29-23 Non-bottom box-type side wall concrete segments Reinforcing bar for outer pillar type 30-23 Reinforcing bar for inner pillar type 31-23 bottomless box-type side wall concrete segment Reinforcing bar for bottomed side wall concrete segment 32-23 Reinforcing bar for bottomless box-type side wall
26
80
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