JP3725517B2 - Synthetic underground wall - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成地下壁に関し、特に、ソイルセメント柱列壁の芯材と鉄筋コンクリート製の地下壁とをスタッドボルトにて一体化した合成地下壁に関する。
【0002】
【背景技術】
一般に、地下掘削を行う場合、地盤に複数の削孔を連続形成して、この削孔内にソイルセメントを注入するとともに、このソイルセメント内に応力負担材として複数の芯材であるH型鋼材を挿入して構造体とするソイルセメント柱列壁を土留めとして用いることが知られている。
【0003】
そして、地下掘削後、ソイルセメント柱列壁をそのままにして、その内側に鉄筋コンクリート製の地下壁を構築するようにしている。
【0004】
しかし、この場合、ソイルセメント柱列壁と関係なく、独立して地下壁を構築するため、大きな壁厚が必要となり、地下工事に時間を要する。
【0005】
そこで、地下工事の合理化及び壁厚の低減を目的として、図8及び図9に示すような合成地下壁の構築が行われている。
【0006】
この合成地下壁は、ソイルセメント柱列壁10を構築して、地下掘削を行った後、ソイルセメント12を削って、H型鋼材からなる芯材14の表面を露出させ、そこに複数のスタッドボルト16を取り付けるようにしている。
【0007】
そして、壁筋18を配設して、コンクリート20を打設することで、スタッドボルト16を介して、ソイルセメント柱列壁10と地下壁22とを一体化するようにしている(非特許文献1参照)。
【0008】
【非特許文献1】
日本建築学会大会講演梗概集(中国)1999年9月
ソイルセメント柱列壁芯材の有効利用に関する研究
(その1)研究概要および直接せん断実験
山浦一郎、村田義行、藤原達夫、阪井眞人、中村良雄、金子治
(図−1 RCS合成地下壁概要)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前述の合成地下壁にあっては、図9に示すように、合成地下壁としない場合の地下壁の必要壁厚t1に対し、地下壁22の壁厚t2を薄くしても十分な合成地下壁としての有効壁厚t3を得ることができる。
【0010】
しかし、前述の合成地下壁は、土水圧に対する抵抗のみを考慮するもので、面内剪断により、地下壁22の壁厚が決定している場合は、壁厚の低減及び地下工事の合理化に繋がらないという問題がある。
【0011】
本発明の目的は、面内剪断で壁厚が決まっている場合でも、壁厚の低減及び地下工事の合理化を達成することのできる合成地下壁を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の合成地下壁は、ソイルセメント内に複数の応力負担用の芯材を配設したソイルセメント柱列壁と、このソイルセメント柱列壁の内側に構築される鉄筋コンクリート製の地下壁とを、前記ソイルセメント柱列壁の芯材に取り付けたスタッドボルトにて一体化した合成地下壁であって、
前記ソイルセメント柱列壁の芯材を所定本数ごとに少なくとも両端の芯材同士を鋼材にて連結したことを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、ソイルセメント柱列壁の芯材を所定本数毎に少なくとも両端の芯材同士を鋼材にて連結することで、鋼材によりブレース構造を形成し、面内剪断抵抗要素とすることができ、芯材を土水圧への抵抗のみならず面内剪断に対する抵抗とすることも可能となり、芯材の有効利用を図ることができ、しかも、面内剪断で壁厚が決まっている場合でも、十分な面内剪断抵抗力を有するためのさらに壁厚を薄くしてコストダウンを図り、工期の短縮を図ることができ、工事の合理化を達成することができる。
【0014】
従って、合成地下壁を、耐震壁として用いることができることとなる。
【0015】
本発明においては、前記両端の芯材間に位置する中間の芯材も前記鋼材により連結されるようにすることができる。
【0016】
このような構成とすることにより、より一層剛性を高め、かつ、面内剪断抵抗力も大きなものとすることができる。
【0017】
本発明においては、前記鋼材として型鋼材を用いることができる。
【0018】
このような構成とすることにより、型鋼材が地下壁内に埋設されるため、型鋼材をソイルセメント柱列壁と地下壁との強固な連結部材として用いることができ、スタッドボルトの取り付け本数を減少させて工期の短縮化を図ることができるとともに、壁厚も減少させることができる。
【0019】
本発明においては、前記鋼材は、所定本数の芯材にわたってX字状に配設することができる。
【0020】
このような構成とすることにより、芯材を確実な面内剪断抵抗要素とすることができ、大きな耐震性を持たせることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0022】
図1〜図3は、本発明の一実施の形態に係る合成地下壁を示す図である。
【0023】
この合成地下壁30は、ソイルセメント柱列壁32の内側に鉄筋コンクリート製の地下壁34を一体に構築し、耐震壁として用いるようになっている。
【0024】
ソイルセメント柱列壁32は、地盤に複数の削孔36を連続形成して、この削孔36内にソイルセメント38を注入するとともに、このソイルセメント38内に応力負担用の芯材40として複数のH型鋼材を挿入して構造体とし、このソイルセメント柱列壁32を土留めとしてその内側を掘削するようにしている。
【0025】
また、このソイルセメント柱列壁32は、地下壁34の構築時に、ソイルセメント38を削って、芯材40の表面を露出させ、芯材40を所定本数毎に2本のH型鋼材42によって連結するようにしている。
【0026】
この2本のH型鋼材42は、所定本数の芯材40にわたってX字状に配設され、各芯材40にボルト43を介して固定された状態となっている。
【0027】
ここで芯材40は、5本とされているが、これに限らず、施工条件に応じて種々の本数とすることができる。
【0028】
なお、ボルト43に代えて、溶接により固定するようにしてもよい。
【0029】
従って、両端の芯材40同士が2本のH型鋼材42によって連結された状態となるため、大きな面内剪断抵抗要素となり、耐震性の高いものとすることができる。
【0030】
また、両端の芯材40のみならず、その中間に位置する芯材40も2本のH型鋼材42により連結されているため、より剛性の高いものとすることができる。
【0031】
さらに、芯材40の表面で、H型鋼材42が取り付けられていない部分には、複数のスタッドボルト44が取り付けられる。
【0032】
そして、ソイルセメント柱列壁32の内側に壁筋46を配設して、コンクリート48を打設することで、スタッドボルト44及びH型鋼材42を介して、ソイルセメント柱列壁32と地下壁34とを一体化するようにしている。
【0033】
このように、スタッドボルト44のみならず、H型鋼材42を地下壁34内に埋設することで、ソイルセメント柱列壁32と地下壁34とを強固に連結一体化することができ、高強度の合成地下壁30を形成することができる。
【0034】
また、H型鋼材42をソイルセメント柱列壁32と地下壁34の連結一体化に用いることで、スタッドボルト44の取り付け本数を減少させて、工事の合理化を図り、工期の短縮を図ることができる。
【0035】
さらに、面内剪断で壁厚が決まっている場合でも、十分な面内剪断抵抗力を有するためさらに壁厚を薄くしてコストダウンを図り、工期の短縮を図ることができる。
【0036】
なお、H型鋼材42に代えて、アングル型鋼材、I型鋼材等の型鋼材を用いてもよい。
【0037】
図4には、本発明の他の実施の形態を示す。
【0038】
本実施の形態では、ソイルセメント柱列壁32の所定本数の芯材40にわたりX字状に2本の平鋼材50が配設された状態となっている。
【0039】
この2本の平鋼材50は、図示せぬボルトあるいは溶接により、両端の芯材40及びその間に位置する中間の芯材40に対しても取り付け固定された状態となっている。
【0040】
この場合、前述の実施の形態におけるH型鋼材42と異なり、平鋼材50を用いるため、芯材40が十分な面内剪断抵抗要素を有することとなるが、ソイルセメント柱列壁32と地下壁34とを連結する要素とはならない。
【0041】
そのため、前述の実施の形態の場合よりも、スタッドボルト44の本数を増やし、しかも、好ましくは、平鋼材50の表面にもスタッドボルト44を取り付けるようにしてソイルセメント柱列壁32と地下壁34との連結強度を高めるようにするとよい。
【0042】
他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様につき説明を省略する。
【0043】
図5には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【0044】
この実施の形態では、2本のH型鋼材52をソイルセメント柱列壁32の所定本数の芯材40にわたってV字状に配設し、各H型鋼材52と各芯材40とを図示せぬボルトあるいは溶接にて連結固定し、このH型鋼材52を介して両端の芯材40同士を連結するとともに、両端間に位置する中間の芯材40もH型鋼材52にて連結するようにしている。
【0045】
他の構成及び作用は、図1〜図3の実施の形態と同様につき説明を省略する。
【0046】
図6には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【0047】
この実施の形態では、図5の実施の形態とは逆に、2本のH型鋼材52をソイルセメント柱列壁32の所定本数の芯材40にわたって逆V字状に配設し、各H型鋼材52と各芯材40とを図示せぬボルトあるいは溶接にて連結固定し、このH型鋼材52を介して両端の芯材40同士を連結するとともに、両端間に位置する中間の芯材40もH型鋼材52により連結するようにしている。
【0048】
他の構成及び作用は、図1〜図3の実施の形態と同様につき説明を省略する。
【0049】
図7には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【0050】
この実施の形態では、2本のH型鋼材54をソイルセメント柱列壁32の所定本数の芯材40の上端位置及び下端位置にわたって平行に配設し、各H型鋼材54と各芯材40とを図示せぬボルトあるいは溶接により連結固定し、このH型鋼材54を介して両端の芯材40同士及び両端間に位置する中間の芯材40を連結するようにしている。
【0051】
この場合、H型鋼材54と芯材40とを回転可能な状態で連結固定すると、芯材40が面内剪断抵抗要素とならなくなるため、H型鋼材54と芯材40とは、ボルトの本数を増やしたり十分な溶接を行ったりして剛接合を行う必要がある。
【0052】
他の構成及び作用は、図1〜図3の実施の形態と同様につき、説明を省略する。
【0053】
なお、図5〜図7の実施の形態においては、H型鋼材52、54に代えて、平鋼材やアングル型鋼材、I型鋼材等の型鋼材を用いることもでき、平鋼材を用いる場合には、図4の実施の形態と同様に、平鋼材がソイルセメント柱列壁と地下壁とを連結する要素とならないため、各芯材に対するスタッドボルトの本数を増加したり、平鋼材表面にもスタッドボルトを取り付けたりすることが好ましい。
【0054】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【0055】
例えば、前記実施の形態では、ソイルセメント柱列壁の芯材として、H型鋼材を用いているが、この例に限らず、応力負担材として機能し、かつ、型鋼材などの鋼材を連結固定できるものであれば、芯材として種々のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る合成地下壁を部分断面にして示す斜視図である。
【図2】図1の部分横断面図である。
【図3】図1及び図2のソイルセメント柱列壁にH型鋼材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係る合成地下壁におけるソイルセメント柱列壁に平鋼材をX字状に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態に係る合成地下壁のソイルセメント柱列壁にH型鋼材をV字状に取り付けた状態を示す正面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施の形態に係る合成地下壁のソイルセメント柱列壁にH型鋼材を逆V字状に取り付けた状態を示す正面図である。
【図7】本発明のさらに他の実施の形態に係る合成地下壁のソイルセメント柱列壁における上端部及び下端部に平行にH型鋼材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図8】背景技術における合成地下壁を示す一部破断斜視図である。
【図9】図8の部分横断面図である。
【符号の説明】
30 合成地下壁
32 ソイルセメント柱列壁
34 地下壁
38 ソイルセメント
40 芯材
42、52、54 H型鋼材
44 スタッドボルト
46 壁筋
48 コンクリート
50 平鋼材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synthetic underground wall, and in particular, to a synthetic underground wall in which a core material of a soil cement column wall and an underground wall made of reinforced concrete are integrated with a stud bolt.
[0002]
[Background]
In general, when underground excavation is performed, a plurality of drill holes are continuously formed in the ground, and soil cement is injected into the drill holes, and H-shaped steel materials that are a plurality of core materials as stress bearing members in the soil cement. It is known to use a soil cement column wall as a structure retaining structure by inserting a wall.
[0003]
And after underground excavation, the soil cement column wall is left as it is, and the underground wall made of reinforced concrete is constructed inside.
[0004]
However, in this case, since the underground wall is constructed independently regardless of the soil cement column wall, a large wall thickness is required, and the underground work takes time.
[0005]
Therefore, for the purpose of rationalizing the underground work and reducing the wall thickness, a synthetic underground wall as shown in FIGS. 8 and 9 is being constructed.
[0006]
In this synthetic underground wall, after the soil
[0007]
And the
[0008]
[Non-Patent Document 1]
Summaries of Annual Meetings of the Architectural Institute of Japan (China) September 1999 Study on effective use of soil cement column wall core material (Part 1) Outline of the study and direct shear experiment Ichiro Yamaura, Yoshiyuki Murata, Tatsuo Fujiwara, Hayato Sakai, Yoshio Nakamura , Osamu Kaneko (Figure 1 Outline of RCS composite underground wall)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described synthetic underground wall, as shown in FIG. 9, even if the wall thickness t2 of the
[0010]
However, the above-mentioned synthetic underground wall considers only resistance to soil water pressure, and when the wall thickness of the
[0011]
An object of the present invention is to provide a synthetic underground wall that can achieve reduction in wall thickness and rationalization of underground work even when the wall thickness is determined by in-plane shearing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the synthetic underground wall of the present invention is constructed within a soil cement column wall in which a plurality of stress-bearing core members are disposed in the soil cement, and inside the soil cement column wall. A synthetic underground wall obtained by integrating a reinforced concrete underground wall with a stud bolt attached to the core material of the soil cement column wall,
The core material of the soil cement column wall is formed by connecting at least a core material at both ends with a steel material for every predetermined number.
[0013]
According to the present invention, a brace structure is formed by a steel material by connecting at least the core materials of both ends of the core material of the soil cement column wall with a steel material for each predetermined number, and an in-plane shear resistance element is formed. It is possible to make the core material not only resistant to soil water pressure but also resistant to in-plane shearing, so that the core material can be used effectively and the wall thickness is determined by in-plane shearing. However, it is possible to reduce the cost by further reducing the wall thickness in order to have sufficient in-plane shear resistance, shorten the construction period, and achieve rationalization of the construction.
[0014]
Therefore, the synthetic underground wall can be used as a seismic wall.
[0015]
In the present invention, an intermediate core material positioned between the core materials at both ends can also be connected by the steel material.
[0016]
By setting it as such a structure, rigidity can be improved further and in-plane shear resistance can also be enlarged.
[0017]
In the present invention, a mold steel material can be used as the steel material.
[0018]
By adopting such a configuration, since the steel mold material is embedded in the underground wall, the steel mold material can be used as a strong connection member between the soil cement column wall and the underground wall, and the number of stud bolts attached can be reduced. It is possible to shorten the construction period by reducing the thickness, and also to reduce the wall thickness.
[0019]
In the present invention, the steel material can be arranged in an X shape over a predetermined number of core materials.
[0020]
By setting it as such a structure, a core material can be used as a reliable in-plane shear resistance element, and can give a big earthquake resistance.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
1-3 is a figure which shows the synthetic underground wall which concerns on one embodiment of this invention.
[0023]
This
[0024]
In the soil
[0025]
Further, the soil
[0026]
The two H-shaped
[0027]
Here, the number of the
[0028]
Instead of the
[0029]
Therefore, since the
[0030]
Moreover, since not only the
[0031]
Furthermore, a plurality of
[0032]
And by arranging the
[0033]
Thus, by embedding not only the
[0034]
Further, by using the H-shaped
[0035]
Furthermore, even when the wall thickness is determined by in-plane shearing, the wall thickness can be further reduced by reducing the wall thickness because of sufficient in-plane shear resistance, and the construction period can be shortened.
[0036]
In place of the H-shaped
[0037]
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
[0038]
In the present embodiment, two
[0039]
The two
[0040]
In this case, since the
[0041]
Therefore, the number of the
[0042]
Other configurations and operations are the same as those in the above embodiment, and a description thereof is omitted.
[0043]
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention.
[0044]
In this embodiment, two H-shaped
[0045]
Other configurations and operations are the same as those of the embodiment of FIGS.
[0046]
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
[0047]
In this embodiment, contrary to the embodiment of FIG. 5, two H-shaped
[0048]
Other configurations and operations are the same as those of the embodiment of FIGS.
[0049]
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention.
[0050]
In this embodiment, two H-shaped
[0051]
In this case, if the H-shaped
[0052]
Other configurations and operations are the same as those of the embodiment of FIGS.
[0053]
In addition, in embodiment of FIGS. 5-7, it replaces with the H-shaped
[0054]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms within the scope of the gist of the present invention.
[0055]
For example, in the above-described embodiment, an H-type steel material is used as the core material of the soil cement column wall. However, the present invention is not limited to this example. If possible, various core materials can be employed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a synthetic underground wall according to an embodiment of the present invention in a partial cross section.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of FIG.
3 is a perspective view showing a state in which an H-shaped steel material is attached to the soil cement column wall of FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a flat steel material is attached in an X shape to a soil cement column wall in a synthetic underground wall according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a state in which an H-shaped steel material is attached in a V shape to a soil cement column wall of a synthetic underground wall according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a state in which an H-shaped steel material is attached in an inverted V shape to a soil cement column wall of a synthetic underground wall according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing a state in which an H-shaped steel material is attached in parallel to an upper end portion and a lower end portion of a soil cement column wall of a synthetic underground wall according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partially broken perspective view showing a synthetic underground wall in the background art.
9 is a partial cross-sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
30 Synthetic
Claims (4)
前記ソイルセメント柱列壁の芯材を所定本数ごとに少なくとも両端の芯材同士を鋼材にて連結したことを特徴とする合成地下壁。A soil cement column wall in which a plurality of stress-bearing core materials are arranged in the soil cement, and an underground wall made of reinforced concrete built inside the soil cement column wall, the soil cement column wall A synthetic underground wall integrated with stud bolts attached to the core material,
A synthetic underground wall characterized in that the core material of the soil cement column wall is connected with steel materials at least at both ends by a steel material for every predetermined number.
前記両端の芯材間に位置する中間の芯材も前記鋼材により連結されることを特徴とする合成地下壁。In claim 1,
A synthetic underground wall characterized in that an intermediate core member located between the core members at both ends is also connected by the steel member.
前記鋼材として型鋼材を用いることを特徴とする合成地下壁。In claim 1 or 2,
A synthetic underground wall, wherein a mold steel material is used as the steel material.
前記鋼材は、所定本数の芯材にわたってX字状に配設されることを特徴とする合成地下壁。In any one of Claims 1-3,
A synthetic underground wall, wherein the steel material is arranged in an X shape over a predetermined number of core members.
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