JP4068398B2 - 地下構造体 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐震性に優れた地下構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に示すように、山留め材としての長尺鋼材、即ち、2枚の長尺板1a,1bが互いに対向するように連結板1cで連結されて成るH形鋼1をソイルセメント柱列中に挿入して立て並べて、山留め壁としてのソイルセメント柱列壁を施工した後に、鉄筋コンクリート地下壁が構築される側のソイルセメント部分を削ったソイルセメント柱列壁2と図示しない型枠との間に壁横筋17,壁縦筋18を配筋してコンクリートを打設することにより、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3とが合成された地下壁4が構築される。この場合、H形鋼1において鉄筋コンクリート地下壁3が構築される側に位置する長尺板1aには、鉄筋コンクリート地下壁構築側に突出するように設けられる突出部としてのスタッド5が設けられており、このスタッド5を介してソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3とが連結され、これにより、土圧・水圧等の側圧に対して抵抗できるような地下壁4が構築される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
地震時に上記地下壁4に作用する力の方向は様々であり、地下構造体としての上記地下壁4においては、地下壁4の壁面に対して面外から加わる力Aに対しては十分に抵抗できる構造となるが、地下壁4の壁面に沿った面内方向の力Bに対して十分に抵抗できるとはいえない。即ち、壁面に沿った面内方向の力Bに対して耐震性は十分ではない。これは、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3とが、H形鋼1の長尺板1aに設けられたスタッド5を介して連結されているだけであるので、ソイルセメント柱列壁2の鉄筋コンクリート地下壁3側(H形鋼1の長尺板1a側)においてのソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3との結合力が小さいためである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の地下構造体は、長尺板が互いに対向するように連結板で連結されて成る長尺な山留め材(例えばH形鋼)を立て並べて構築される山留め壁と、地山側とは反対側に位置する一方の長尺板側に構築される鉄筋コンクリート地下構造体とが合成されて成る地下構造体において、コ字状の連結材と鉄筋コンクリート地下構造体の鉄筋とが連結されたとともに、コ字状の連結材の両端側と山留め材の上記一方の長尺板とが連結されたことを特徴とする。
あるいは、長尺板が互いに対向するように連結板で連結されて成る長尺な山留め材を立て並べて構築される山留め壁と、地山側とは反対側に位置する一方の長尺板側に構築される鉄筋コンクリート地下構造体とが、地山側とは反対方向に突出する如く一方の長尺板に設けられた突出部を介して連結されて成る地下構造体において、コ字状の連結材と鉄筋コンクリート地下構造体の鉄筋とが連結されたとともに、コ字状の連結材の両端側と山留め材の上記一方の長尺板とが連結され、かつ、山留め材における長尺板同士上記連結板及びコ字状の連結材とは別の連結材(例えば鉄筋)により連結されたことを特徴とする。
山留め壁は、ソイルセメント柱列と山留め材とにより形成されたソイルセメント柱列壁であって、ソイルセメント柱列壁は、ソイルセメント柱列中に山留め材を挿入し立て並べて、鉄筋コンクリート地下構造体が構築される側のソイルセメント部分を削って形成されたことも特徴とする。
一方の面が凹凸面に形成されたコンクリート板が、鉄筋コンクリート地下構造体が形成される側に凹凸面が面するように一方の長尺板に取付けられたことも特徴とする。
鉄筋が、鉄筋コンクリート地下構造体の柱主筋及び梁主筋であることも特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
実施の形態1
図1は実施の形態1による地下構造体の柱位置部分の横断面図、図2は図1ののa−a断面図、即ち、柱位置部分の縦断面図である。図3は地下構造体の梁位置部分の横断面図、図4は図3のa−a断面図、即ち、梁位置部分の縦断面図である。図5は地下構造体において図1,2で示した柱位置部分及び図3,4で示した梁位置部分とH形鋼との位置関係を示す図であり、○で示した部分の横断面,縦断面の詳細を図1,2で示しており、△で示した部分の横断面,縦断面の詳細を図3,4で示している。尚、図5の◎で示した部分は柱梁接合部であり、その横断面は図1,3で示した断面を複合したものとなり、縦断面は図2,4で示した断面を複合したものになる。また、図1〜4において図7の従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0006】
図1〜4に示すように、実施の形態1では、山留め材としての長尺鋼材、即ち、2枚の長尺板1a,1bが互いに対向するように連結板1cで連結されて成るH形鋼1の長尺板1aと長尺板1bとを上記連結板1cとは別の連結材として連結鉄筋10を用いてさらに連結した後に、この連結鉄筋10で長尺板1aと長尺板1bとが連結されたH形鋼1をソイルセメント柱列中に挿入し立て並べて、鉄筋コンクリート地下構造体が構築される側のソイルセメント部分を削ったソイルセメント柱列壁2と図示しない型枠との間に柱主筋11、柱帯筋12、梁主筋13、梁帯筋14、壁横筋17、壁縦筋18を配筋する。そして、鉄筋コンクリート地下構造体40を構築するためにソイルセメント柱列壁2と型枠との間にコンクリートを打設する前に、図1,2に示すように、鉄筋コンクリート地下柱6が形成される部分においては、コ字状に折曲形成したコ字状連結鉄筋15を柱主筋11の外側を囲むようにセットして柱主筋11に結束針金などで連結し、H形鋼1の長尺板1aに連結する。さらに、図3,4に示すように、鉄筋コンクリート地下梁7が形成される部分においては、コ字状に折曲形成したコ字状連結鉄筋16を鉄筋コンクリート地下構造体の梁主筋13の外側を囲むようにセットして梁主筋13に結束針金などで連結し、H形鋼1の長尺板1aに連結する。その後、ソイルセメント柱列壁2と型枠との間にコンクリートを打設することで、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3,柱6,梁7とから成る鉄筋コンクリート地下構造体40とが合成された地下構造体20が構築される。尚、8は鉄筋コンクリート地下壁3の壁面を示す。
【0007】
長尺板1a及び長尺板1bと連結鉄筋10との連結は、連結鉄筋10の両端側10a,10bを溶接やボルト等で長尺板1aと長尺板1bとに連結すればよい。長尺板1aとコ字状連結鉄筋15やコ字状連結鉄筋16との連結は、コ字状連結鉄筋15の両端側15a,15aやコ字状連結鉄筋16の両端側16a,16aを溶接やボルト等で長尺板1aに連結すればよい。
また、図2に示すように、鉄筋コンクリート地下柱6の部分においては、連結鉄筋10、コ字状連結鉄筋15の上下方向の配設ピッチは例えばH形鋼1の配設ピッチ(即ちスタッド5の配設ピッチ)と同じ程度(例えば200mm程度)とすればよい。
【0008】
以上により構築される地下構造体20は、コ字状連結鉄筋15,16により、長尺板1aと柱主筋11及び梁主筋13とが連結されているので、鉄筋コンクリート地下柱6の部分,鉄筋コンクリート地下梁7の部分でソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3とが強く結合されており、そのため、地下構造体20に地震力が働いた場合、地下構造体20は主に柱,梁等で構成されるフレームとして抵抗し、地震力はフレームからH形鋼1に直接流れるため、地下構造体として耐震性が増す。したがって、従来の地下構造体としての地下壁に比べて耐震性に優れた地下構造体20が得られる。特に、壁面に沿った面内方向の力Bに対する耐震性に優れた地下構造体20が得られる。
【0009】
尚、複数の連結鉄筋10で連結されておらずかつスタッド5も備えていない通常のH形鋼1を用いて、コ字状連結鉄筋15とコ字状連結鉄筋16によりH形鋼1の長尺板1aと柱主筋11及び梁主筋13を連結するだけでも、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3との結合力が高まるため、従来に比べて耐震性に優れた地下構造体が得られる。この場合、例えば、図1において、コ字状連結鉄筋15の両端側15a,15a間の間隔を狭くし、両端側15a,15aの鉄筋部分がH形鋼1の連結板1cと一直線状になるように両端側15a,15aを長尺板1aに溶接等で連結してもよい。このようにすれば、コ字状連結鉄筋15を長尺板1aの強度の強い位置に連結することになり、H形鋼1とコ字状連結鉄筋15からなる結合体の強度が増す。また、図3のコ字状連結鉄筋16と長尺板1aの連結も同様にできる。
また、複数の連結鉄筋10で連結されかつスタッド5を備えたH形鋼1を用いるだけでもよい。
また、上記ではコ字状連結鉄筋15,16により、長尺板1aと柱主筋11及び梁主筋13とを連結するようにしたが、鉄筋コンクリート地下柱6の部分,鉄筋コンクリート地下梁7の部分を備えない鉄筋コンクリート地下壁3とソイルセメント柱列壁2とを合成して地下構造体としての地下壁を構築する場合においては、壁縦筋18や壁横筋17と長尺板1aとをコ字状連結鉄筋で連結するようにしてもよい。
【0010】
実施の形態2
図6に示すように、一方の面が凹凸面21に形成されたPC板(プレキャストコンクリート板)22を、鉄筋コンクリート地下構造体30が構築される側に凹凸面21が面するようにH形鋼1の長尺板1aにボルトナット23等で取付けて、このPC板22の凹凸面21側に鉄筋コンクリート地下構造体30(柱6部分及び梁7部分は備えていてもよいし、備えてなくてもよい)を構築することで地下構造体31を構築してもよい。この場合、実施の形態1の構成を採用せずとも、PC板22の凹凸面21により、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3との結合力が高まるため、従来に比べて耐震性に優れた地下構造体31が得られる。
また、鉄筋コンクリート地下構造体30の抵抗力も増すので、鉄筋コンクリート地下構造体30の厚さを薄くできる。
【0011】
また、実施の形態2と実施の形態1の両方の構成を採用するようにすれば、実施の形態1,2に比べてさらに耐震性に優れた地下構造体が得られることは言うまでもない。
【0012】
尚、本実施の形態2の場合、実施の形態1の構成を採用せず、さらに、スタッド5も備えていない通常のH形鋼1を用いるようにしてもよい。この場合でも、スタッド5だけでソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3とを連結している従来構成に比べて、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3の結合力が増すので、従来に比べて耐震性に優れた地下構造体が得られる。
また、スタッド5を備えたH形鋼1を用いる場合に、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3の結合力を高めるためには、多数のスタッド5を設ける必要があるが、通常のH形鋼1を用いて実施の形態2のPC板22を採用する場合においては、通常のH形鋼1にPC板22を取付けるだけで、ソイルセメント柱列壁2と鉄筋コンクリート地下壁3の結合力を高めることができるというメリットもある。
【0013】
実施の形態3
尚、地盤中に水がある場合は、H形鋼1をソイルセメント柱列中に挿入して立て並べて、山留め壁としてのソイルセメント柱列壁2を構築するが、地盤中に水が少ない場合において、H形鋼1を地山側に直接立て並べて山留め壁を構築してこの山留め壁と鉄筋コンクリート地下構造体とを合成した地下構造体を構築する際においても本発明を適用すれば耐震性に優れた地下構造体が得られる。
【0014】
尚、上記では、山留め材としてH形鋼1を用いたが、山留め材としては、2枚の長尺板が互いに対向するように連結されて成る長尺材を用いればよく、例えば、I形鋼、断面コ字状に形成された長尺材を用いてもよい。また、山留め材は鋼材でなくとも強度がある材質の長尺材であればよい。
また、上記では、長尺板1aと柱主筋11及び梁主筋13との連結において、コ字状に形成された鉄筋15,16を用いたが、真っ直ぐな鉄筋を用いて連結してもよい。また、連結材として鉄筋を用いたが、強度がある材質の棒材であればよい。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、従来に比べて耐震性に優れた地下構造体が得られる。特に、地下構造体の壁面に沿った面内方向の力に対する耐震性に優れた地下構造体が得られる。また、鉄筋コンクリート地下構造体の柱主筋及び梁主筋と山留め材とを連結材で連結するようにすれば、地下構造体に地震力が働いた場合、地下構造体は主に柱,梁等で構成されるフレームとして抵抗し、地震力はフレームから山留め材に直接流れるため、地下構造体として耐震性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の地下構造体の柱位置の構造を示す断面図(横断面図)。
【図2】 図1のa−a断面図(縦断面図)。
【図3】 実施の形態1の地下構造体の梁位置の構造を示す断面図(横断面図)。
【図4】 図3のa−a断面図(縦断面図)。
【図5】 実施の形態1の地下構造体におけるH形鋼と柱と梁の位置関係を示す図。
【図6】 実施の形態2の地下構造体の断面図(横断面図)。
【図7】 従来の地下構造体の断面図(横断面図)。
【符号の説明】
1 H形鋼(山留め材)、1a,1b 長尺板、1c 連結板、
2 ソイルセメント柱列壁(山留め壁)、3 鉄筋コンクリート地下壁、
5 スタッド(突出部)、10 連結鉄筋(連結材)、11 柱主筋、
13 梁主筋、15,16 コ字状連結鉄筋(連結材)、17 壁横筋、
18 壁縦筋、20 地下構造体、21 凹凸面、22 PC板、
40 鉄筋コンクリート地下構造体。

Claims (5)

  1. 長尺板が互いに対向するように連結板で連結されて成る長尺な山留め材を立て並べて構築される山留め壁と、地山側とは反対側に位置する一方の長尺板側に構築される鉄筋コンクリート地下構造体とが合成されて成る地下構造体において、
    コ字状の連結材と鉄筋コンクリート地下構造体の鉄筋とが連結されたとともに、コ字状の連結材の両端側と山留め材の上記一方の長尺板とが連結されたことを特徴とする地下構造体。
  2. 長尺板が互いに対向するように連結板で連結されて成る長尺な山留め材を立て並べて構築される山留め壁と、地山側とは反対側に位置する一方の長尺板側に構築される鉄筋コンクリート地下構造体とが、地山側とは反対方向に突出する如く一方の長尺板に設けられた突出部を介して連結されて成る地下構造体において、
    コ字状の連結材と鉄筋コンクリート地下構造体の鉄筋とが連結されたとともに、コ字状の連結材の両端側と山留め材の上記一方の長尺板とが連結され、かつ、山留め材における長尺板同士が上記連結板及びコ字状の連結材とは別の連結材により連結されことを特徴とする地下構造体。
  3. 山留め壁は、ソイルセメント柱列と山留め材とにより形成されたソイルセメント柱列壁であって、ソイルセメント柱列壁は、ソイルセメント柱列中に山留め材を挿入し立て並べて、鉄筋コンクリート地下構造体が構築される側のソイルセメント部分を削って形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の地下構造体。
  4. 方の面が凹凸面に形成されたコンクリート板が、鉄筋コンクリート地下構造体が形成される側に凹凸面が面するように一方の長尺板に取付けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の地下構造体。
  5. 鉄筋が、鉄筋コンクリート地下構造体の柱主筋及び梁主筋であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の地下構造体。
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