JP3826348B2

JP3826348B2 - 山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法

Info

Publication number: JP3826348B2
Application number: JP2002062193A
Authority: JP
Inventors: 和彦磯田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP2003261949A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ソイルセメント柱列壁や鋼横矢板で用いたＨ型鋼等の山留め芯材と建物の地下外壁とを横向きに溶接されたスタッドにより一体化して合成壁とする工法が開発されて実施されている。
このような工法は、仮設として扱われていた山留め芯材を本設構造の一部として活用することにより、地下外壁の厚さを薄くでき、もって、地下階の有効空間を拡大できるに止まらず、コストダウンも図れる利点をもつ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、最近では、地下の有効利用を図るため大深度化が進み、これに伴い地下外壁に作用する土水圧も大きくなっている。このため、地下外壁に必要とされる壁厚も厚くなり、前述のような合成壁とすることによるメリットもより大きな意味をもつようになった。
しかしながら、深度が進むにつれて山留め芯材と地下外壁を一体化するスタッドに作用する力も大きくなり、ある深度を超えると通常の現場打ちスタッドでは対応できなくなり、特殊なスタッドや溶接が要求されることとなり、現場での面倒な作業が増えてコストアップの要因になっていた。
【０００４】
このような事情に鑑みて、本発明では、現場での面倒な溶接作業をなくすことができ、コスト低減を図れるほか、強度上の信頼性も増すことができ、大深度化にも十分対処できる山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法は、側面に予めガセットプレートを取り付けた山留め芯材を土中に埋設し、山留め芯材により囲まれる箇所を掘削して地下空間を形成するときに前記ガセットプレートを露出させ、この露出させたガセットプレートに、アンカー筋を接合された取付プレートをボルト接合し、前記山留め芯材の内側に、前記アンカー筋を埋設するようにコンクリートを打設して地下コンクリート外壁を形成することを特徴としている。
このような構成により、請求項１に係る発明と同様、現場では、溶接作業を伴うことなく単なるボルト接合によってアンカー筋を山留め芯材に固定することができ、もって、現場作業に特殊な技量や機械を必要とせず、信頼性の高い山留め芯材へのアンカー筋固定が行え、ひいては合成壁としての健全性が高まる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法が適用される同合成壁の側面図、図２は図１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【００１３】
これらの図において符号１はソイルセメント柱列壁や鋼横矢板等の山留め壁で用いられる山留め芯材の一例であるＨ型鋼、１０はＨ型鋼１に隣接するよう後打ちされる地下コンクリート外壁である。これらＨ型鋼１と地下コンクリート外壁１０は、それらの間に介在されてシアキーとして機能するアンカー筋３（３ａ、３ｂ）により一体化されて合成壁Ｗを構成する。
【００１４】
Ｈ形鋼１の建物の地下外壁側のフランジ１ａには、略長方形状のガセットプレート２がＨ形鋼１の長さ方向に沿って所定間隔置きに隅肉溶接により取り付けられている。
【００１５】
ガセットプレート２には前記アンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４がボルト接合されている。
すなわち、図３に示すように、ガセットプレート２にはボルト孔２ａが形成され、このボルト孔２ａに取付プレート４のボルト孔４ａを合致され、この状態でそれらボルト孔２ａ、４ａに高力ボルト５が挿入され、そのボルト挿入端に図示せぬナットが螺子合わされ締め付けられることによって、ガセットプレート２と取付プレート４がボルト接合されている。
【００１６】
なお、取付プレート４のガセットプレート２へのボルト接合方法としては、高力ボルト５とナットを組み合わせたものを用いる他、ガットプレート２あるいは取付プレート４にボルト孔２ａ、４ａに代えて直接螺子孔を形成し、この螺子孔に高力ボルトの先端を螺子合わせるようにしてもよい。
【００１７】
また、この実施の形態では、ガセットプレート２の左右両側にアンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４がそれぞれ配置され、これら取付プレート４は共通する高力ボルト５によってガセットプレート２に接合されている。
【００１８】
取付プレート３には、鉛直方向に対し斜め上方に傾斜する上向きアンカー筋３ａと、鉛直方向に対し斜め下方に傾斜する下向きアンカー筋３ｂの２種類のアンカー筋がそれぞれフレア溶接により接合されている。ここで、下向きアンカー筋３ｂは側方から見て上向きアンカー筋３ａと重なるとき、互いに干渉しないよう若干外側に折り曲げられている（図２、図３参照）。
【００１９】
また、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）は先端がフック形状とされ、これによりアンカー長が短くなっている。なお、アンカー長を短くするには、その他アンカー筋３（３ａ、３ｂ）の先端にＴーヘッドを設けるようにしてもよい。
なお、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）の取付プレート４への溶接は、前記ガセットプレート２のＨ形鋼１への溶接と同様、工場で予め行われる。
【００２０】
また、地下コンクリート外壁１０は図示しない配筋が埋設されていわゆるＲＣ構造になっている。ここで、地下コンクリート外壁１０内に埋設される配筋のうち横筋は、ガセットプレート２どうしの間の空いたスペースに配置されている。
【００２１】
次に、山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法について説明する。
Ｈ型鋼１のフランジ１ａの所要箇所には、予めガセットプレート２を工場にて溶接により取り付けておく。そして、このフランジ１ａに取り付けたガセットプレート２を、ビニルシートを巻きつける等して養生し、ゴミやモルタルが付着しないようにする。この状態で、Ｈ型鋼１を土中に埋設し、構築しようとする建物の周りに地中壁をつくる。
【００２２】
一方、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）を溶接接合した取付プレート４も、予め工場でつくっておく。
【００２３】
次いで、前記地中壁により囲まれた箇所を掘削して地下空間を形成する。このときにＨ形鋼１のフランジ１ａを露出させ、ガセットプレート２の養生を撤去し、ガセットプレート２を露出させる。
この露出させたガセットプレート２に、前記アンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合した取付プレート４をボルト接合する。
【００２４】
次いで、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）と干渉しないよう配筋作業を行い、その内側に型枠を構築した後、前記アンカー筋３（３ａ、３ｂ）並びに配筋を埋設するようにコンクリートを打設する。これにより、前記アンカー筋３（３ａ、３ｂ）がシアキーとなって、Ｈ形鋼１とそれに隣接する地下コンクリート外壁１０とが一体化した合成壁Ｗを得る。
【００２５】
前記した合成壁Ｗにあっては、Ｈ形鋼１の側面に取り付けたガセットプレート２に、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４をボルト接合しているので、現場では、溶接作業を伴うことなく単なるボルト接合によってアンカー筋３（３ａ、３ｂ）をＨ形鋼１に固定することができる。したがって、現場作業に特殊な技量や機械を必要とせず、信頼性の高いＨ形鋼１へのアンカー筋３（３ａ、３ｂ）の固定が行える。加えて、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４や高力ボルト５等は比較的軽量であるため、それらを手にもってアンカー筋の取付作業を進めることができ、スピーディな作業が行える。
【００２６】
また、従来行われていたスタッドを横向きに溶接する方法では、所定径以下のスタッドしか溶接することができず、それ以上の径のスタッドを溶接するには、特殊形状のスタッドを用いたり、エンクローズド溶接を用いたりするしか手段がなかった。しかしながら、前記した合成壁Ｗにあっては、予め、工場等でアンカー筋３（３ａ、３ｂ）を取付プレート４に溶接するため、任意の径のアンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合することができ、加えて、アンカー筋３（３ａ、３ｂ）の強度、並びに取付プレート１枚当たりのアンカー筋３（３ａ、３ｂ）の取付本数や、取付プレート４の間隔を調整することにより、従来以上のシアキー耐力を実現することができ、大深度化により合成壁に作用する力が大きくなっても容易に対処できる。
【００２７】
また、Ｈ形鋼１へのガセットプレート２の取付並びにアンカー筋３（３ａ、３ｂ）の取付プレート４への取付は製造の容易な工場で行うことができ、品質の安定した溶接が行えるとともに、溶接コストを低減することができる。
【００２８】
また、ガセットプレート２をＨ形鋼１の長さ方向に間隔をあけて複数取り付けており、これらガセットプレート２同士の空いたスペースに地下コンクリート外壁１０の横筋を配置することができる。これにより、有効壁厚の確保が容易になる。
ちなみに、ガセットプレート２として連続する長尺状のものを用いると、横筋をその内側に配置せざるを得ず、山留め芯材の施工精度管理を厳しくしないと、有効壁厚の確保が難しくなる。
【００２９】
また、従来のスタッド溶接では、水平なストレートタイプのアンカー筋を用いていたが、この場合、アンカー筋の溶接接合部に、曲げ、剪断、軸力が同時に作用し、複雑な抵抗メカニズムになっていた。しかしながら、前述した合成壁Ｗでは、鉛直方向に対し斜めに傾斜する上向きアンカー筋３ａあるいは下向きアンカー筋３ｂを用いているため、アンカー筋の溶接接合部では曲げや剪断を考慮しないで軸力を主体として伝達するメカニズムを形成することができ、強度解析をする上で非常にシンプルになる。
【００３０】
以上において、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用することが可能である。
【００３１】
例えば、上記実施の形態では、図２に示すようにガセットプレート２の両側にアンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４をボルト接合させているが、これに限られることなく、ガセットプレート２の片側にのみアンカー筋３（３ａ、３ｂ）を接合された取付プレート４をボルト接合させてもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、図１に示すように、取付プレート４に、鉛直方向に対し斜めに傾斜する上向きアンカー筋３ａあるいは下向きアンカー筋３ｂをフレア溶接により接合させているが、これに限られることなく、図４（ａ）に示すように、取付プレート１３にアンカー筋１４を水平方向に延びるよう横向きにフレア溶接により接合させてもよく、さらに、図４（ｂ）に示すように、取付プレート１５にアンカー筋１６を水平方向に延びるよう横向きに突き合わせ溶接により取り付けてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現場では、溶接作業を伴うことなく単なるボルト接合によってアンカー筋を山留め芯材に固定することができ、もって、現場作業に特殊な技量や機械を必要とせず、信頼性の高いアンカー筋固定が行え、また、アンカー筋の径や強度、並びに取付プレート１枚当たりのアンカー筋の本数や、取付プレートの間隔を調整することにより、従来以上のシアキー耐力を実現することができ、大深度化により合成壁に作用する力が大きくなっても容易に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法を説明する側面図である。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図３】図１および図２に示した山留め芯材と地下外壁との合成壁の一部の分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法を説明する側面図である。
【符号の説明】
１Ｈ形鋼（山留め芯材）
２ガセットプレート
３、１４、１６アンカー筋
３（３ａ）上向きアンカー筋
３（３ｂ）下向きアンカー筋
４、１３、１５取付プレート
５高力ボルト。

Claims

側面に予めガセットプレートを取り付けた山留め芯材を土中に埋設し、
山留め芯材により囲まれる箇所を掘削して地下空間を形成するときに前記ガセットプレートを露出させ、
この露出させたガセットプレートに、アンカー筋を接合された取付プレートをボルト接合し、
前記山留め芯材の内側に、前記アンカー筋を埋設するようにコンクリートを打設して地下コンクリート外壁を形成することを特徴とする山留め芯材と地下外壁との合成壁の施工方法。