JP2022052276A - 鋼殻エレメントの接合構造及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼殻エレメントの施工誤差を十分に吸収でき、隣接する鋼殻エレメントどうしが分離しにくく、鋼殻エレメントの変形を防止できる、鋼殻エレメントの接合構造の提供。【解決手段】地中に並設され、一般エレメント１ｂと、隣に設置された閉合エレメント１ｃと、を有する外殻躯体２における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、一般エレメント１ｂは、軸方向に沿って形成された雌継手１１と、雌継手１１の閉合エレメント１ｃ側に開口された溝部１１０と、を有し、閉合エレメント１ｃは、軸方向に沿って形成された雄継手１２と、雌継手１１に形成された溝部１１０に挿入可能で雌継手１１と係合しない突出部１２０と、を有しており、一般エレメント１ｂ及び閉合エレメント１ｃの対向する側板１００間には、中間部連結棒３０と、端部連結棒３１とを有する連結材３がかけ渡されており、連結材３の両端部は、充填されたコンクリートにより定着されている。【選択図】図６

Description

本発明は、非開削工法により地下構造物を構築する際に用いる鋼殻エレメントの接合構造及びその施工方法に関する。

地下構造物を構築する際に、地上での交通規制が不要であり、周辺地盤への影響も少ない非開削工法を採用することがある。
非開削工法としては、一側に凹継手を有し、他側に凸継手を有する中空の鋼殻エレメントを、継手を繋ぎ合わせながら推進工法により地中に並設して鋼殻構造体を形成し、鋼殻エレメント内にコンクリートを充填して外殻躯体を形成し、その後、外殻躯体で囲まれた内側を掘削して地下構造物を構築する方法がある。

しかし、このような工法は、隣接する鋼殻エレメント間に引張力が加わると、継手が外れて隣接する鋼殻エレメントどうしが分離する恐れがある。この結果、外殻躯体の構築に支障をきたし、地下構造物の内部に地下水が侵入する等の重大な事態が発生しかねない。

そこで、従来、凹継手の溝部内に内周面両側から突出する係止部を形成し、凸継手の先端に両側へ突出する突起部を設けた鋼殻エレメントの継手構造が、例えば、特許文献１として提案されている。
上記特許文献１に記載の鋼殻エレメントの継手構造は、隣接する鋼殻エレメント間に引張力が加わっても、突起部が係止部に係合して凸継手が凹継手から抜け出すことがなく、隣接する鋼殻エレメントが離れるのを防ぐことができる。

特開２０１５－７１９０４号公報

上記特許文献１に記載のような鋼殻エレメントの継手構造は、施工による隣接する鋼殻エレメント間の位置関係が、凸継手と凹継手との係合可能な許容範囲を超えると、凸継手の突起部が凹継手の係止部にぶつかってしまうため凸継手を凹継手へ差し込むことができず、特に位置関係が大きくなりやすい閉合エレメントを設置する部分では、凸継手の先端の突起部を省略せざるを得ない場合があった。そのような場合、凸継手の突起部と凹継手の係止部との係合による抜け止め機能を発揮することができず、隣接する鋼殻エレメント間に引張力が作用した際には、鋼殻エレメントによる分離を防止することはできなくなる。
本発明が解決しようとする課題は、鋼殻エレメントの施工誤差を吸収できるとともに、隣接する鋼殻エレメント間に引張力が作用しても、鋼殻エレメントによる分離を防止することができ、鋼殻エレメントの変形を防止できる、鋼殻エレメントの接合構造を提供することにある。

本願請求項１に係る発明は、地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、を有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雄継手と、前記雌継手に形成された前記溝部に挿入可能で前記雌継手と係合しない突出部と、を有しており、前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がかけ渡されており、前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートにより定着されており、前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間の距離よりも大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものであることを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項２に係る発明は、地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、前記第二鋼殻エレメントの隣に設置された第三鋼殻エレメントとを有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、前記第三鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って第一鋼殻エレメント側及び第三鋼殻エレメント側の双方に形成された雄継手と、前記雄継手にそれぞれ形成され前記第一鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの双方の前記溝部に挿入可能で前記第一鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの双方の前記雌継手と係合しない突出部と、を有しており、前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間及び前記第二鋼殻エレメントと前記第三鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がそれぞれかけ渡されており、前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートによりそれぞれ定着されており、前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側板間の距離より大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメントもしくは前記第二鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントもしくは前記第三鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものであることを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項３に係る発明は、地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、前記第二鋼殻エレメントの隣に設置された第三鋼殻エレメントとを有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、前記第三鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って第一鋼殻エレメント側及び第三鋼殻エレメント側の双方に形成された雄継手と、前記第一鋼殻エレメント側の前記雄継手に形成され前記第一鋼殻エレメントの前記溝部に挿入可能であって、前記第一鋼殻エレメントの前記雌継手と係合しない突出部と、前記第三鋼殻エレメント側の前記雄継手に形成され前記第三鋼殻エレメントの前記溝部に挿入可能であって、前記第三鋼殻エレメントの前記雌継手と係合する突出部と、を有しており、前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がかけ渡されており、前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートにより定着されており、前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間の距離よりも大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものであることを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項４に係る発明は、前記連結材は、前記中間部連結棒と前記端部連結棒とを接続する接続具とを有し、前記対向する側壁間に設けられた連結材挿通孔を通してかけ渡されており、前記接続具は、前記側板より定着される側に配置され、前記接続具の外径は、前記連結材挿通孔の孔径より大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項５に係る発明は、前記接続具と前記接続具に接続された前記端部連結棒との長さが、定着長として設定されていることを特徴とする請求項４に記載の鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項６に係る発明は、前記接続具に接続された前記端部連結棒の長さが、定着長として設定されていることを特徴とする請求項４に記載の鋼殻エレメントの接合構造である。

本願請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の鋼殻エレメントの接合構造の施工方法であって、隣り合う鋼殻エレメントの対向する側壁間に土砂を残したまま、一方の鋼殻エレメント側から前記中間部連結棒をかけ渡すことを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造の施工方法である。

本発明によれば、雄継手の係合しない突出部は雌継手の溝部に対して挿入深さを調整できるので、隣り合う鋼殻エレメント間の施工誤差を吸収でき、しかも、隣り合う鋼殻エレメントどうしは、その内部に充填されたコンクリートに両端部が定着された連結材で連結されているため引張力に対しても抵抗し、強固な外殻躯体を構築することが可能である。
また、中間部連結棒は、隣り合う鋼殻エレメントの対向する側板間の距離よりも大きい長さであって、かつ、隣り合ういずれかの鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いので、中間部連結棒の長手方向を鋼殻エレメントの軸方向に向けた状態で鋼殻エレメントの本体部の内部を通して所定位置まで運搬でき、隣り合う鋼殻エレメント間の土砂を残してその間を開放する前に、中間部連結棒を挿通させることもできるので、できるだけ隣り合う鋼殻エレメントの間での作業を少なくできるので、安全性と止水性がより高い施工が可能となっている。

加えて、連結材は、中間部連結棒と端部連結棒とを接続する接続具とを有し、対向する側壁間に設けられた連結材挿通孔を通してかけ渡されており、接続具は、側板より定着される側に配置され、接続具の外径は、連結材挿通孔の孔径より大きいので、挿通された中間部連結棒の両端部に取付けられた接続具が、側板（連結材挿通孔）を超えて移動することがなく、鋼殻エレメントの内部にコンクリートが打設されるまでの位置決め具として機能し、中間部連結棒が対向する側板に適切な位置にかけ渡されるようにすることができる。

加えて、接続具と接続具に接続された端部連結棒との長さ又は接続具に接続された端部連結棒の長さが、定着長として設定されているので、定着長を確保することができる。

本発明の第１の実施形態に係る外殻躯体の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る基準エレメントの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る一般エレメントの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る閉合エレメントの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る外殻躯体の要部断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る鋼殻エレメントの接合部分の断面図である。 図６における要部断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るが外殻躯体の要部断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る外殻躯体の要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態を図１～図６と共に説明する。
図１は、外殻躯体の断面図であり、図２は、基準エレメントの断面図であり、図３は、一般エレメントの断面図であり、図４は、閉合エレメントの断面図であり、図５は、外殻躯体の要部断面図であり、図６は、鋼殻エレメントの接合部分の断面図である。図７は、図６における要部断面図であり、閉合エレメント側の連結材の定着長を示したものである。
なお、外殻躯体は、鋼殻構造体にコンクリートが打設されたものであり、図面において、外殻躯体は、コンクリートは図示が省略されている。

非開削工法により地下構造物を構築するには、まず、図１に示すように、鋼製の多数の中空筒状の鋼殻エレメント１を、断面視で周方向に閉鎖するよう、相互に接合して地中に並設して鋼殻構造体を形成し、鋼殻エレメント１の内部にコンクリートを充填して外殻躯体２を形成する。その後、外殻躯体２の内側の土砂を掘削する。

鋼殻エレメント１には、基準エレメント１ａと、一般エレメント１ｂと、閉合エレメント１ｃとがあり、鋼殻構造体を形成するには、例えば、基準エレメント１ａを構築位置の頂部中央と底部中央に推進埋設し、基準エレメント１ａの周方向両側に一般エレメント１ｂを順次接合しながら並設し、掘削順序において末端となる位置に閉合エレメント１ｃを推進埋設して先に埋設されている一般エレメント１ｂと接合する。

基準エレメント１ａは、図２に示すように、断面略矩形で中空の本体部１０と、本体部１０の両側の上下端部から側方へ張り出し軸方向に沿って形成された雌継手１１とを備える。
本体部１０は、左右一対の側板１００と、側板１００の上下端からそれぞれ延びて左右の側板１００間を連結する頂板１０１及び底板１０２とを備える。
一方の側板１００には、開閉自在な蓋１０３で閉鎖された出入口１０４が形成されている。
また、側板１００の上端部と頂板１０１の側端部との間、及び、側板１００の下端部と底板１０２の側端部との間には、コーナー補強材１０５が軸方向の適宜間隔ごとに架設されている。

雌継手１１は、内側片１１ａと外側片１１ｂとで側方に開口する溝部１１０を有し、溝部１１０の内部には上下両面から突出する係止部１１１が形成される。
溝部１１０の開口は、シール材が注入されたバネ状の二重のパッキング１１２で閉鎖されている。
また、雌継手１１には、内側片１１ａを貫通し外側片１１ｂを貫通しないネジ孔１１３が形成されている。このネジ孔１１３は、溝部１１０の開口が開かないよう、図示しない開き止めボルトを螺合させることができる。外側片１１ｂに形成されたネジ孔１１３が有底であるのは止水効果を高めるためである。

一般エレメント１ｂは、図３に示すように、本体部１０と、本体部１０の一側の上下端部から側方へ張り出し軸方向に沿って形成された雌継手１１と、本体部１０の他側の上下端部から側方へ張り出し軸方向に沿って形成された雄継手１２とを備える。
本体部１０及び雌継手１１は、基準エレメント１ａの本体部１０及び雌継手１１とほぼ同様の構造を有する。
また、閉合エレメント１ｃに接合される一般エレメント１ｂの雌継手１１側の側板１００の上下端部に、連結材挿通孔１０６が穿設されている（図５、図６）。なお、本実施形態では、閉合エレメント１ｃに接合される一般エレメント１ｂの雌継手１１にネジ孔１１３が設けられているが、ネジ孔１１３を設けないようにしても良い。

雄継手１２は、溝部１１０へ開口を通して挿入される板状の突出部１２０と、突出部１２０の先端から溝部１１０の上下両面方向へ突出する係合部１２１とを備える。
突出部１２０を溝部１１０内に挿入した状態で、雄継手１２と雌継手１１とを引き離そうとする力（引張力）が働くと、係合部１２１が係止部１１１に係合して抜け止めとなる。
また、図示しないが、突出部１２０には、雌継手１１のネジ孔１１３に対応して、開き止めボルトを挿通するための孔が形成される。この孔は、雌継手１１と雄継手１２との施工誤差とのパッキング１１２による止水性の確保の双方を考慮して、接続方向に例えばネジ孔１１３の径の数倍の大きさとしてある。

閉合エレメント１ｃは、図４に示すように、本体部１０と、本体部１０の両側の上下端部から側方へ張り出し軸方向に沿って形成された雄継手１２とを備える。
本体部１０の構造は、基準エレメント１ａ及び一般エレメント１ｂの本体部１０と同様の構造を有する。また、閉合エレメント１ｃの側板１００の上下端部に、連結材挿通孔１０６が穿設されている。
雄継手１２は、雄継手１２と同様に板状の突出部１２０を有するが、突出部１２０の先端に係合部１２１が形成されていない。

隣り合う鋼殻エレメント１の雌継手１１と雄継手１２とは互いに接合されるが、閉合エレメント１ｃの雄継手１２には、雌継手１１の係止部１１１と係合する係合部１２１が形成されていないので、互いに係合せず、閉合エレメント１ｃとこれに隣接する一般エレメント１ｂとの位置誤差を吸収することはできるが、両者を引き離そうとする力（引張力）に対抗することはできない。
そこで、図５に示すように、閉合エレメント１ｃとその両側に隣接する一般エレメント１ｂとを棒状の連結材３で連結する。閉合エレメント１ｃが本発明の第二鋼殻エレメントに相当し、両側の一般エレメント１ｂのうち一方が本発明の第一鋼殻エレメントに、他方が本発明の第三鋼殻エレメント相当する。

図６に示すように、連結材３は、鋼等の金属を素材とし、中間部連結棒３０と、２本の端部連結棒３１と、中間部連結棒３０の両端部にそれぞれ端部連結棒３１を接続するための接続具３２とを備える。連結材３の全長は、閉合エレメント１ｃとこれに隣接する一般エレメント１ｂとの対向する側板１００間の距離より大きい長さを有する。

中間部連結棒３０は、閉合エレメント１ｃとこれに隣接する一般エレメント１ｂの対向する側板１００間の距離よりも大きい長さを有する。また、中間部連結棒３０は、中間部連結棒３０の長手方向を閉合エレメント１ｃ又は一般エレメント１ｂの軸方向に向けた状態で鋼殻エレメントの本体部１０の内部を運搬され、エレメントの側板１００から対向するエレメントの側板１００に挿通されるため、閉合エレメント１ｃ又は一般エレメント１ｂの本体部１０の側板間の距離より短く設定されている。
また、中間部連結棒３０の両端部には雄ネジ部３００が形成される。
端部連結棒３１は、中間部連結棒３０と同径であり、その一端部に雄ネジ部３１０が形成される。

接続具３２は、側板１００より本体部１０の内部の定着される側に配置され、両側内周に互いに逆向きの雌ネジが形成されたネジ筒体より成り、両端から中間部連結棒３０の雄ネジ部３００及び端部連結棒３１の雄ネジ部３１０をねじ込んで、中間部連結棒３０の端部に端部連結棒３１を接続できるようになっている。そして、接続具３２を回転させることにより、中間部連結棒３０と端部連結棒３１との接続部分の長さを調整することもできる。
接続具３２の筒体の外径は、連結材挿通孔１０６の孔径より大きくしてある。このため、挿通された中間部連結棒３０の両端部に取付けられた接続具３２は、側板１００（連結材挿通孔１０６）を超えて移動することはなく、鋼殻エレメント１の内部にコンクリートが打設されるまでの位置決め具として機能し、中間部連結棒３０が対抗する側板１００に適切な位置にかけ渡されることになる。

また、接続具３２の軸方向中央部分に、接続具３２の外部から内部に連通する貫通孔を形成し、この貫通孔を通して接続具３２の内部にグラウト材を注入することで、中間部連結棒３０と端部連結棒３１を強固に接続できるようにしても良い。
中間部連結棒３０は、その両端部を閉合エレメント１ｃ及びその隣の一般エレメント１ｂの対向する側板１００に形成された連結材挿通孔１０６に挿通し、閉合エレメント１ｃ及び一般エレメント１ｂの本体部１０の内部において、中間部連結棒３０の両端部の雄ネジ部３００に接続具３２を介して端部連結棒３１を接続する。

連結材３による閉合エレメント１ｃとその両側に隣接する一般エレメント１ｂとの連結は、連結材３の両端部が閉合エレメント１ｃとそれに隣接する一般エレメント１ｂの本体部１０の内部に充填されたコンクリートによって定着することで達成される。すなわち、閉合エレメント１ｃとそれに隣接する一般エレメント１ｂとの接合中心側の本体部１０の側板１００より外側に充填されたコンクリートにより定着される。
具体的には、図７に示すように、閉合エレメント１ｃ及び一般エレメント１ｂの本体部１０の内部に位置する連結材３の両端部のうち、端部連結棒３１の外側端部から接続具３２の中間部連結棒３０側の端部までの距離Ｌ１を定着長として設定している。すなわち、接続具３２と接続具３２に接続されて露出する部分の端部連結棒３１との長さＬ１を定着長として設定している。この場合、露出した部分のうち雄ネジ部３１０の部分は定着長としては考慮しないようにしても良い。（実際には、側板１００の本体部１０側に位置する中間部連結棒３０の部分も含んで定着されることになる。）
上述したように、接続具３２の筒体の外径は、連結材挿通孔１０６の孔径より大きくしてあるので、鋼殻エレメント１の内部にコンクリートが打設されるまでの位置決め具として機能し、その結果、端部連結棒３１の外側端部から接続具３２の中間部連結棒３０側の端部までの距離Ｌ１の定着長を確保することができる。

本実施形態では、連結材３の両端部の定着長として、端部連結棒３１の外側端部から接続具３２の中間部連結棒３０側の端部までの距離Ｌ１を設定したが、これに限られず、図７に示すように、端部連結棒３１の外側端部から接続具３２が螺合される雄ネジ部３１０との境界部までの距離Ｌ２としても良い。このようにすれば、端部連結棒３１の接続具３２との螺合の度合いによって定着長が不足することも防ぐことができる。

以下、地下構造物を構築する手順について説明する。
鋼殻エレメント１を、その先端面に掘削装置を装着し、発進立坑から軸方向に継ぎ足しながら推進させる。また、周方向に隣り合う鋼殻エレメント１を雌継手１１と雄継手１２とを接合しながら、基準エレメント１ａ、一般エレメント１ｂ、閉合エレメント１ｃの順に推進させていく。

鋼殻エレメント１を周方向に接合するには、埋設しようとする雄継手１２の突出部１２０を、先に埋設されている鋼殻エレメント１の雌継手１１の溝部１１０に軸方向端部から差し込み、軸方向に推進させる。
溝部１１０の開口はバネ状のパッキング１１２で閉鎖されているので、溝部１１０に突出部１２０を挿入すると、突出部１２０の両面にパッキング１１２が圧接され、雌継手１１と雄継手１２の接合部が密封される。

基準エレメント１ａ及び一般エレメント１ｂを設置したら、隣接する二つの一般エレメント１ｂの間に閉合エレメント１ｃを設置する。
閉合エレメント１ｃの設置は、一般エレメント１ｂと同様に行う。
閉合エレメント１ｃの両側の雄継手１２は、両側に位置する一般エレメント１ｂの雌継手１１と係合されるが、板状の突出部１２０を有するだけで、その先端に係合部１２１が形成されていないので、突出部１２０の溝部１１０に対する挿入長さを現地にあわせて調整することができ、両側の一般エレメント１ｂの施工誤差を吸収できる。すなわち、突出部１２０が、溝部１１０のパッキング１１２に接して止水性さえ確保できる程度の位置であれば、その程度の施工誤差まで吸収できることになる。

次いで、閉合エレメント１ｃ及びこれに隣接する一般エレメント１ｂの対向する側板１００に形成された連結材挿通孔１０６に中間部連結棒３０の両端部を挿通させ、中間部連結棒３０の両端部の雄ネジ部３００を閉合エレメント１ｃ及び一般エレメント１ｂの本体部１０の内部に突出させる。さらに、中間部連結棒３０の雄ネジ部３１０に、接続具３２と取付け、さらに端部連結棒３１の雄ネジ部３１０を接続する。
中間部連結棒３０は、閉合エレメント１ｃとこれに隣接する一般エレメント１ｂとの対向する側板１００間の距離より大きい長さを有するので、閉合エレメント１ｃ又はこれに隣接する一般エレメント１ｂの一方の側板１００に形成された連結材挿通孔１０６から対抗する側板１００に形成された連結材挿通孔１０６にまで挿通させることができる。

挿通に際しては、例えば、一方から閉合エレメント１ｃとその両側の一般エレメント１ｂとの間の土砂を穿孔して貫通孔を設けた後に挿通させるようにしても良い。また、穿孔に際しては事前に閉合エレメント１ｃとその両側の一般エレメント１ｂとの間の土砂を地盤改良や凍結などを施し止水性を確保した後に穿孔するようにしても良い。さらに、また、エレメントの側板１００に連結材挿通孔１０６を予め設けないで、土砂の穿孔と同時に側板１００も穿孔することで、連結材挿通孔１０６を設けるようにしても良い。
中間部連結棒３０は、連結材挿通孔１０６に摺動可能に挿通されているので、閉合エレメント１ｃと隣接する一般エレメント１ｂとの距離の変化に対応することができる。

次に、閉合エレメント１ｃ及びその隣の一般エレメント１ｂの側板１００に設けられた蓋１０３を開けて出入口１０４を開放し、閉合エレメント１ｃとその両側の一般エレメント１ｂとの間の土砂を撤去する。
すなわち、中間部連結棒３０は、閉合エレメント１ｃとこれに隣接する一般エレメント１ｂとの対向する側板１００間の距離より大きい長さを有するので、閉合エレメント１ｃとその両側の一般エレメント１ｂとの間の土砂が残ったまま、側板１００に設けられた蓋１０３を開けて出入口１０４を開放する前に、中間部連結棒３０を挿通させ接続具３２を螺合させることができるので、できるだけ隣り合う鋼殻エレメントの間での作業を少なくできるので、安全性と止水性がより高い施工が可能となっている。

また、中間部連結棒３０は、中間部連結棒３０の長手方向を鋼殻エレメントの軸方向に向けた状態で閉合エレメント１ｃ又は一般エレメント１ｂの本体部１０の内部を運搬され、回転させて一方の側板１００から対向するエレメントの側板１００に挿通されるため、閉合エレメント１ｃ又は一般エレメント１ｂの本体部１０の側壁間の距離より短く設定されている。

すべての鋼殻エレメント１の設置が完了したら、鋼殻エレメント１の内部、及び、閉合エレメント１ｃとその両側の一般エレメント１ｂとの隙間にコンクリートを充填して外殻躯体を構築する。
すると、連結材３がコンクリートに定着されて、閉合エレメント１ｃとその隣の一般エレメント１ｂとを強固に接続する。
さらに、外殻躯体２で囲まれた内側の土砂を撤去した後、外殻躯体２の内周面に仕上げ材を設けて地下構築物とする。

〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態について図８及び図９と共に説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

第２の実施形態では、図８に示すように、閉合エレメント１ｃ’の両側に設けられた雄継手１２のうち、一側の雄継手１２のみが、板状の突出部１２０の先端に形成された係合部１２１を備えており、他側の雄継手１２には係合部１２１が形成されていない。

従って、閉合エレメント１ｃ’とその一側に隣接する一般エレメント１ｂとの間は、連結材３で連結する必要がなく、図９に示すように、閉合エレメント１ｃ’と、他側に隣接する一般エレメント１ｂとの間のみが、連結材３で連結されている。閉合エレメント１ｃ’が本発明の第二鋼殻エレメントに相当し、両側の一般エレメント１ｂのうち閉合エレメント１ｃ’と係合しない一方が本発明の第一鋼殻エレメントに、閉合エレメント１ｃ’と係合する他方が本発明の第三鋼殻エレメント相当する。

〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。

本実施形態では、鋼殻エレメントの本体部は断面略矩形としてあるが、長方形であっても良い。

本実施形態では、雌継手の開口をパッキングで閉鎖しているが、このパッキングを省略して、雌継手と雄継手を係合した後、雌継手の溝部内にコンクリート等を充填することもできる。

本実施形態では、基準エレメントの両側に一般エレメントを並設し、隣接する一般エレメントの間に閉合エレメントを設置しているが、これに限られない。
基準エレメントの雌継手と一般エレメントの雄継手との接合においても、本発明の連結材を用いた接合構造を適用しても良い。この場合には、基準エレメントが本発明の第一鋼殻エレメントで一般エレメントが本発明の第二鋼殻エレメントに相当することになる。
また、先行して埋設された一般エレメントの雌継手と後行して埋設された一般エレメントの雄継手との接合においても、本発明の連結材を用いた接合構造を適用しても良い。この場合には、先行して埋設された一般エレメントが本発明の第一鋼殻エレメントに後行して埋設された一般エレメントが本発明の第二鋼殻エレメントに相当することになる。

本実施形態では、閉合エレメントとその両側の一般エレメントとの間の土砂が残ったまま、側板に設けられた蓋を開けて出入口を開放する前に、中間部連結棒を挿通させ接続具を螺合させたが、これに限られない。側板に設けられた蓋を開けて出入口を開放して、閉合エレメントとその両側の一般エレメントとの間の土砂を除去した後に、中間部連結棒を挿通させ接続具を螺合させるようにしても良い。この場合でも、中間部連結棒を、閉合エレメントとこれに隣接する一般エレメントとの対向する側板間の距離より大きい長さとしておけば、中間部連結棒の配置の際にその両端を隣り合う鋼殻エレメントの側板間でかけ渡すだけで連結作業もなく、施工性が向上する。

いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。

１ 鋼殻エレメント
１ａ 基準エレメント
１ｂ 一般エレメント
１ｃ，１ｃ’ 閉合エレメント
１０ 本体部
１００ 側板
１０１ 頂板
１０２ 底板
１０３ 蓋
１０４ 出入口
１０５ コーナー補強材
１０６ 連結材挿通孔
１１ 雌継手
１１０ 溝部
１１１ 係止部
１１２ パッキング
１１３ ネジ孔
１２ 雄継手
１２０ 突出部
１２１ 係合部
２ 外殻躯体
３ 連結材
３０ 中間部連結棒
３００ 雄ネジ部
３１ 端部連結棒
３１０ 雄ネジ部
３２ 接続具

Claims (7)

1. 地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、を有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、
   前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、
   前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雄継手と、前記雌継手に形成された前記溝部に挿入可能で前記雌継手と係合しない突出部と、を有しており、
   前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がかけ渡されており、
   前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートにより定着されており、
   前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間の距離よりも大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものである
   ことを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造。
2. 地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、前記第二鋼殻エレメントの隣に設置された第三鋼殻エレメントとを有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、
   前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、
   前記第三鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、
   前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って第一鋼殻エレメント側及び第三鋼殻エレメント側の双方に形成された雄継手と、前記雄継手にそれぞれ形成され前記第一鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの双方の前記溝部に挿入可能で前記第一鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの双方の前記雌継手と係合しない突出部と、を有しており、
   前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間及び前記第二鋼殻エレメントと前記第三鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がそれぞれかけ渡されており、
   前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートによりそれぞれ定着されており、
   前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメント並びに前記第二鋼殻エレメント及び前記第三鋼殻エレメントの対向する側板間の距離より大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメントもしくは前記第二鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントもしくは前記第三鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものである
   ことを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造。
3. 地中に並設され、第一鋼殻エレメントと、前記第一鋼殻エレメントの隣に設置された第二鋼殻エレメントと、前記第二鋼殻エレメントの隣に設置された第三鋼殻エレメントとを有する外殻躯体における複数の鋼殻エレメントの接合構造であって、
   前記第一鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、
   前記第三鋼殻エレメントは、軸方向に沿って形成された雌継手と、前記雌継手の前記第二鋼殻エレメント側に開口された溝部と、を有し、
   前記第二鋼殻エレメントは、軸方向に沿って第一鋼殻エレメント側及び第三鋼殻エレメント側の双方に形成された雄継手と、前記第一鋼殻エレメント側の前記雄継手に形成され前記第一鋼殻エレメントの前記溝部に挿入可能であって、前記第一鋼殻エレメントの前記雌継手と係合しない突出部と、前記第三鋼殻エレメント側の前記雄継手に形成され前記第三鋼殻エレメントの前記溝部に挿入可能であって、前記第三鋼殻エレメントの前記雌継手と係合する突出部と、を有しており、
   前記第一鋼殻エレメントと前記第二鋼殻エレメントとの間において、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間には、中間部連結棒と、その両端部に接続された端部連結棒とを有する連結材がかけ渡されており、
   前記連結材の両端部は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側壁の外側において充填されたコンクリートにより定着されており、
   前記中間部連結棒は、前記第一鋼殻エレメント及び前記第二鋼殻エレメントの対向する側板間の距離よりも大きい長さであって、かつ、前記第一鋼殻エレメント又は前記第二鋼殻エレメントの本体部の側板間の距離よりも短いものである
   ことを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造。
4. 前記連結材は、前記中間部連結棒と前記端部連結棒とを接続する接続具とを有し、前記対向する側壁間に設けられた連結材挿通孔を通してかけ渡されており、
   前記接続具は、前記側板より定着される側に配置され、前記接続具の外径は、前記連結材挿通孔の孔径より大きい
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の鋼殻エレメントの接合構造。
5. 前記接続具と前記接続具に接続された前記端部連結棒との長さが、定着長として設定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の鋼殻エレメントの接合構造。
6. 前記接続具に接続された前記端部連結棒の長さが、定着長として設定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の鋼殻エレメントの接合構造。
7. 請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の鋼殻エレメントの接合構造の施工方法であって、
   隣り合う鋼殻エレメントの対向する側壁間に土砂を残したまま、一方の鋼殻エレメント側から前記中間部連結棒をかけ渡す
   ことを特徴とする鋼殻エレメントの接合構造の施工方法。

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