JP3637508B2 - 地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造 - Google Patents

地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LNG貯蔵用地下タンク等の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
地中タンク等の地下構造物には、側壁や底版に地下水の浮力を受ける形式のものがあり、この形式の地下構造物は、躯体の浮き上がりを防止するための構造を備えている。
【0003】
その一例として、地盤中に構築された地下構造物を図4に示す。地中連続壁1は、土留めや止水を目的として地盤G中の構築領域の周囲に構築されたもので、地中連続壁1の内側には、地下構造物Tを構成する側壁2、底版3が構築されている。地中連続壁1の内側には、側壁2に向けて開口するさや管4が埋設され、このさや管4には地下構造物T側に突出させてスリップバー5が挿入配置されている。さらに、地下構造物T側に突出したスリップバー5が側壁2に埋設されることによって地中連続壁1と側壁2とが連結されている。
【0004】
この地下構造物Tにおいては、底版3に地下水の浮力が作用すると、その力がスリップバー5を介して地中連続壁1に伝達されるので、地下構造物Tと地中連続壁1とが一体となって重量が増し、地下水の浮力に対抗して躯体の浮き上がりが防止されている。また、LNG等の超低温物質を貯蔵した場合、側壁2が地下構造物Tの内側に収縮しようとする現象が起こるが、側壁2は、地中連続壁1と直接接合されておらずスリップバー5の軸線方向に変位自在なので、地中連続壁1の拘束を受けずに収縮が可能となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような連結構造を備える地下構造物1は、次のような問題を有していた。
▲1▼ 地下構造物Tと地中連続壁1との間で鉛直方向の力は伝達されるが、それ以外の方向、例えば地下構造物Tの円周方向の力が伝達されなかった。
▲2▼ スリップバー5とさや管6との間に間隙が生れるので、スリップバー5がさや管6内に偏って配置される恐れがあり、その結果、鉛直方向の力が場所によって不均一に作用して片効きする可能性があった。
▲3▼ 図5に示すように、スリップバー5が埋設された側壁2、およびさや管6が埋設された地中連続壁1に作用する力の荷重分布は、境界面に近いほど大きくなるが、泥水中でコンクリートを打設することによって構築される地中連続壁1はその表面の品質が劣化しがちであるため、強度の発現にむらが生じて力の伝達が十分に行なえない恐れがあった。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、側壁の温度収縮を全く拘束せず、しかも鉛直方向以外の力、例えば地下タンクの円周方向に作用する力を側壁から地中連続壁に伝達することができる地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造は、地盤中に構築された地中連続壁と該地中連続壁の内側に近接して構築された側壁との間に介在させた連結鉄筋によって双方が結合された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造であって、地中連続壁には側壁側に開口したさや管が埋設され、前記連結鉄筋の一端はさや管の内部に挿入されるとともにさや管の内部の間隙には充填硬化材が充填されて連結鉄筋とさや管とが固定され、他端は筒状のキャップが被せられた状態で側壁に埋設され、前記地中連続壁に埋設された複数のさや管は、該地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結され、前記連結部材は、該連結部材に設けられた孔がさや管の開口端に一致するように配置されてさや管と一体化されたうえ、該連結部材に立設された固定用ジベル筋を介して地中連続壁内部の鉄筋篭に固定されていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造の実施の形態を図1ないし図3に示して説明する。
図1は、地盤G中に構築された地下タンクとしての地下構造物Tを示している。地中連続壁1と側壁2とは、側壁2の下部側面から地中連続壁1に渡って配設された複数のスリップバー(連結鉄筋)10によって結合されている。これらスリップバー10は、上下方向に複数列並べられるとともに、周方向に多数配設されている。
【0010】
地中連続壁1側に配されたスリップバー10の一端10aは、図2に示すように、地中連続壁1に埋設されかつ側壁2側に開口したさや管11の内部に挿入配置されている。このさや管11は有底円筒形状を有しており、開口端11aが側壁2の壁面2aと面一に配され、かつその軸線方向が壁面2aに対して垂直とされた状態で側壁2の内部に埋設されている。
【0011】
さらに、さや管11の内部に生れるスリップバー10との間隙には、エポキシ樹脂やモルタル等の硬化充填材12が充填されており、この硬化充填材12が硬化することによりスリップバー10とさや管11とが固定されている。
【0012】
側壁2側に配されたスリップバー10の他端10bには、筒状の縁切りキャップ(キャップ)13が被せられており、他端10bはこの縁切りキャップ13ごと側壁2に設けられた孔2bに垂直に挿嵌されている。
【0013】
縁切りキャップ13は、例えば軟質塩化ビニル等の樹脂製であり、有底円筒形状を有し開口側端部には顎13aが形成されている。縁切りキャップ13の内部の長さはスリップバー10の地中連続壁1からの突出長さにほぼ等しく、内径はスリップバー10の外径よりも若干小さく設定されている。そして、他端10bに弾性変形により拡径されながら奥まで被せられている。
【0014】
縁切りキャップ13の表面には、側壁2との縁切り剤14としてグリース、剥離剤等が塗布されており、この縁切り剤14によってスリップバー10が孔2bの内部で軸線方向に沿って滑動するようになっている。
【0015】
また、上下方向に配列されたさや管11は、図3に示すように、地中連続壁1の壁面1aに沿って配設された長尺板状のフラットバー(連結部材)15によって連結されている。
【0016】
フラットバー15には、さや管11の配設間隔に等しく孔15aが設けられており、フラットバー15はこの孔15aがさや管11の開口端11aに一致するように配置され、かつその当接部分が溶接されることによってさや管11とフラットバー15とが一体化されている。
【0017】
さらに、フラットバー15にはさや管11と同じ側に固定用ジベル筋16が立設されている。この固定用ジベル筋16はフラットバー15を地中連続壁1に定着することを主目的としており、その一端がフラットバー15に溶接されかつ他端が地中連続壁1の内部の鉄筋篭1bに溶接されることによってフラットバー15と鉄筋篭1bとが一体化されている。
【0018】
上記のような地下構造物Tの構築手順を簡単に説明する。まず、地下構造物Tの構築領域の外周に沿って地盤Gに掘削溝を掘る。次に、地中連続壁1の内部に埋設される鉄筋篭1bを掘削溝に建て込む。このとき、さや管11を溶接したフラットバー15をあらかじめ鉄筋篭1bに固定用ジベル筋16を介して固定しておく。また、さや管11の開口端11aにはコンクリートの流入を防ぐために蓋をしておく。次に、掘削溝にコンクリートを打設して地中連続壁1を構築する。次に、構築領域を掘削した後、底版3を形成する。次に、スリップバー10の他端10bに縁切りキャップ13を被せ、縁切りキャップ13に縁切り剤を塗布してから、側壁2に形成された孔2bに他端10bを挿嵌し、さや管11の内部に硬化充填材12を充填する。そして、スリップバー10の一端10aをさや管11に挿入させるようにして側壁2を立ち上げる。時間の経過に伴って硬化充填材12が硬化し、スリップバー10の一端10aは地中連続壁1側に固定される。
【0019】
上記の地下構造物Tにおける側壁2と地中連続壁1との結合構造によれば、地中連続壁1と側壁2との境界は接合されておらず、地中連続壁1から突出したスリップバー10が側壁2側において滑動自在であるので、側壁2はスリップバー10の軸線方向、特に地中連続壁1から離間する方向に拘束を受けずに変位可能である。したがって、側壁2が超低温の影響を受けて地下構造物Tの内側に収縮してもクラックが発生することがない。
【0020】
また、側壁2はそれ以外の方向にはスリップバー10の拘束を受けるために変位が抑えられている。すなわち、地下構造物Tに地下水の浮力によって鉛直方向の力が作用しても、その力がスリップバー10を介して地中連続壁1に伝達され、地下構造物Tと地中連続壁1とが一体化されて重量が増加するので、地下構造物Tの浮き上がりが防止される。さらに、地下構造物Tに地震等によって円周方向の力が作用しても、その力がスリップバー10を介して地中連続壁1に伝達され、地下構造物Tが地中連続壁1に支持されるので、地下構造物Tとしての剛構造が保持される。
【0021】
スリップバー10の一端10aはさや管11に挿入され硬化充填剤12が硬化することによって地中連続壁1に精度良く固定されているので、スリップバー10から地中連続壁1に伝達される力が場所によって片効きすることなく、地下構造物Tの鉛直方向や円周方向に作用する力が地中連続壁1の全周にわたって均一に伝達される。
【0022】
地下構造物Tと地中連続壁1との間に上下方向に配列されたさや管11の開口端11aにフラットバー15が溶接されて各さや管11が一体化されているので、さや管11の口元部分の強度の信頼性が向上するとともに、複数のスリップバー10が同時に作動されて地下構造物から地中連続壁に作用する力が均一に分散される。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、側壁の温度収縮を全く拘束しないことで地下構造物におけるクラックの発生を防止するとともに、しかも鉛直方向以外の力、例えば地下タンクの円周方向に作用する力を側壁から地中連続壁に効果的に伝達し、地下構造物に作用する力を効率良く分散させることによって地下構造物の安全性を向上させることができる。
特に、請求項1に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、地中連続壁から突出した連結鉄筋が側壁側において滑動自在とされているので、側壁は連結鉄筋の軸線方向、特に地中連続壁から離間する方向に拘束を受けずに変位可能である。したがって、側壁が超低温の影響を受けて地下構造物の内側に収縮してもクラックの発生を防止することができる。また、側壁は、それ以外の方向には連結鉄筋の拘束を受けるために変位が抑えられている。したがって、地下構造物に地下水の浮力によって鉛直方向の力が作用しても、その力が連結鉄筋を介して地中連続壁に伝達され、地下構造物と地中連続壁とが一体化されて重量が増加するので、地下構造物の浮き上がりを防止することができる。さらに、地下構造物に地震等によって円周方向の力が作用しても、その力が連結鉄筋を介して地中連続壁に伝達され、地下構造物が地中連続壁に支持されるので、地下構造物の剛構造を保持することができる。
また、連結鉄筋とさや管とが硬化充填剤によって地中連続壁に精度良く固定されているので、連結鉄筋から地中連続壁に伝達される力が場所によって片効きすることなく、地下構造物の鉛直方向や円周方向に作用する力を地中連続壁の全周にわたって均一に伝達させることができる。
【0024】
また、請求項に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、地下構造物と地中連続壁との間に上下方向に配列されたさや管が地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結されて各さや管が一体化されているので、さや管の口元部分の強度の信頼性を向上させるとともに、複数の連結鉄筋を同時に作動させて地下構造物から地中連続壁に作用する力を均一に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造を備える地下構造物の断面斜視図である。
【図2】図1における地中連続壁の要部断面図である。
【図3】同じく、図1における地中連続壁の断面図である。
【図4】地盤中に構築された地下構造物の一例を示す側方断面図である。
【図5】側壁および地中連続壁に作用する力の荷重分布を示す図である。
【符号の説明】
1 地中連続壁
2 側壁
10 スリップバー(連結鉄筋)
11 さや管
12 硬化充填材
13 縁切りキャップ(キャップ)
15 フラットバー(連結部材)
G 地盤
T 地下構造物

Claims (1)

  1. 地盤中に構築された地中連続壁と該地中連続壁の内側に近接して構築された側壁との間に介在させた連結鉄筋によって双方が結合された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造であって、
    地中連続壁には側壁側に開口したさや管が埋設され、
    前記連結鉄筋の一端はさや管の内部に挿入されるとともにさや管の内部の間隙には充填硬化材が充填されて連結鉄筋とさや管とが固定され、他端は筒状のキャップが被せられた状態で側壁に埋設され
    前記地中連続壁に埋設された複数のさや管は、該地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結され、
    前記連結部材は、該連結部材に設けられた孔がさや管の開口端に一致するように配置されてさや管と一体化されたうえ、該連結部材に立設された固定用ジベル筋を介して地中連続壁内部の鉄筋篭に固定されている
    ことを特徴とする地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造。
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