JP6364211B2 - 先行エレメントの端部構造、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、先行エレメントの端部構造、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法に関する。

地中連続壁を構築する際には、複数のエレメントに分けて構築するのが一般的である。
エレメント同士の接合部では、先行エレメントの端面（接合面）に切削面（凹凸面）を形成することで、後行エレメントとの接合性を確保する場合がある。

また、特許文献１に示すように、先行エレメントと後行エレメントとの接合部では、止水性を確保するために、先行エレメントと後行エレメントに跨って止水部材を配設する場合もある。

地中連続壁は、地下構造物を構築する際の土留壁（仮設構造）として使用するのが一般的である。ところが、近年では、構造の合理化を目的として、本設構造物として利用可能な地中連続壁が求められている。
このような地中連続壁における先行エレメントと後行エレメントとの接合部には、止水性に加えて、断面力伝達性能の向上も求められている。

ところで、接合面に凹凸面を形成する従来のエレメント同士の接合構造では、圧縮力を負担できるものの、本設構造物としての断面力伝達性能を確保することはできなかった。また、止水性に関しても、本設構造物としては不十分であった。

また、特許文献１の接合構造は、止水性を確保しているものの、本設構造物としての断面力伝達性能を確保するものではなかった。

断面力伝達性能を備えたエレメント同士の接合構造として、先行エレメントの構築時に、先行エレメントの鉄筋を後行エレメント側に張り出させておき、先行エレメントと後行エレメントとの間で鉄筋の連続性を確保して、断面力の伝達性能を確保する場合がある。
この接合構造では、鉄筋の張り出し部分の防護と移動防止を目的として、反力材や砕石、コンクリート防護板やインターロッキングプレート等を介設しておき、先行エレメントの構築後に引き抜きまたは除去するのが一般的である。

また、特許文献２には、接続金物を保持した打ち継ぎ部形成具を、先行エレメントの端部に固着しておき、後行エレメントの掘削溝を形成した後、打ち継ぎ部形成具を撤去することで、接続金物を先行エレメントの端部から突設させ、その後、後行エレメントのコンクリートを打設する施工方法が開示されている。

特許第４７９３３８８号公報 特許第３９８２３２７号公報

仕切り板を利用した施工方法は、反力材やコンクリート防護板、インターロッキングプレート等の引き抜き作業や、砕石の除去作業に手間がかかってしまう。

特許文献２に記載の施工方法は、打ち継ぎ部形成具を先行エレメントの施工後に撤去する作業を含むため、作業に手間がかかる。
また、後行エレメントの掘削時には、先行エレメントの打ち継ぎ部形成具に接触することがないように、慎重に作業を行う必要がある。

このような観点から、本発明は、止水性および断面力伝達性能を備えた地中連続壁のエレメント同士の接合部を簡易に形成することを可能とした先行エレメントの端部構造、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の先行エレメントの端部構造は、先行エレメントと後行エレメントとの境界部に配設される仕切り板と、前記仕切り板よりも後行エレメント側に配設された端面カバーと、前記仕切り板と前記端面カバーとの間に介設されたブロック状のスペーサと、前記仕切り板を貫通した接続部材と、前記仕切り板の先行エレメント側面および後行エレメント側面にそれぞれ配設された止水板とを備えるものであって、前記端面カバーおよび前記スペーサは地盤掘削機で切削可能な材料からなり、前記スペーサは、一方の端面が前記仕切り板に当接しているとともに他方の端面が前記端面カバーに当接しており、前記接続部材の前記後行エレメント側の端部は前記仕切り板と前記端面カバーとの間に形成された空間内に配置されていることを特徴としている。

かかる先行エレメントの端部構造によれば、後行エレメントを構築する際に端面カバーを切削することができる。端面カバーを切削すると、接続部材と止水板が露出するので、接続部材および止水板を巻き込んだ状態で後行エレメントを構築することができ、ひいては、止水性および断面力伝達性能を確保した地中連続壁を簡易に構築することが可能となる。

前記仕切り板が先行エレメント側に凸となる断面形状の溝型部を有している場合には、前記接続部材の前記後行エレメント側の端部を前記仕切り板の溝型部で囲まれた空間内に配置するとよい。このようにすると、後行エレメントの掘削時に掘削機が接続部材に接触することを防止することができる。

前記スペーサの側面にスリットが形成されていれば、スリット部分が弱部となるので、後行エレメントの掘削とともにスペーサを切削する場合にも、スリットの位置において切断されて、スペーサに亀裂が生じないようになる。そのため、スペーサの切削により仕切り板等に影響がおよぶことがない。

接続部材は、仕切り板と端面カバーとの間の限られた空間内に配設するため、長さが限定される場合があるが、前記接続部材が鉄筋と前記鉄筋の前記後行エレメント側の端部に形成された定着部材とにより構成されていれば、接続部材を後行エレメント内に確実に定着させることが可能となる。

また、本発明の鉄筋架台は、架台本体と、前記架台本体に支持された鉄筋籠と、前記架台本体の両端部に固定された一対の仕切り板と、前記一対の仕切り板を外側から挟むように配設された一対の端面カバーと、前記仕切り板と前記端面カバーとの間に介設されたブロック状のスペーサと、前記仕切り板を貫通して前記架台本体に固定された接続部材と、前記仕切り板の両面に配設された止水板とを備えていて、前記スペーサは、一方の端面が前記仕切り板に当接しているとともに他方の端面が前記端面カバーに当接していることを特徴としている。

かかる鉄筋架台を先行エレメントの構築に使用すれば、後行エレメントとの継手部を備えた先行エレメントを簡易に構築することができる。

また、本発明の連続地中壁の施工方法は、先行掘削溝を掘削する工程と、前記鉄筋架台を前記先行掘削溝に設置するとともに前記先行掘削溝にコンクリートを打設する工程と、前記先行掘削溝に連続する後行掘削溝を掘削する工程と、後行エレメント用鉄筋籠を前記後行掘削溝に設置するとともに前記後行掘削溝にコンクリートを打設する工程とを備える連続地中壁の施工方法であって、前記後行掘削溝を掘削する際に、前記端面カバーを切削することを特徴としている。

かかる連続地中壁の施工方法によれば、止水性および断面力伝達性能を確保した地中連続壁を簡易に構築することが可能となる。

本発明の先行エレメントの端部構造、鉄筋架台および連続地中壁の施工方法によれば、止水性および断面力伝達性能を有した地中連続壁のエレメント同士の接合部を、接合部の防護を目的とした反力材や砕石、コンクリート防護板やインターロッキングプレートなどの引き抜きまたは除去することなく簡易に形成することが可能となる。

本実施形態の鉄筋架台を示す平面図である。 図１の鉄筋架台の一部分を示す拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は本実施形態の連続地中壁の施工方法の各施工状況を示す平面図である。

本実施形態では、鉄筋架台１０を使用した連続地中壁の施工方法について説明する。
鉄筋架台１０は、先行エレメント１を構築する際に使用する。

鉄筋架台１０は、図１に示すように、架台本体１１と、鉄筋籠１２と、一対の仕切り板１３，１３と、一対の端面カバー１４，１４と、取付ブロック（スペーサ）１５，１５，…と、接続部材１６と、止水板１７とを備えている。

架台本体１１は、鉄筋籠１２を支持するものであって、鋼材を組み合わせることにより形成されている。
本実施形態の架台本体１１は、鉄筋籠１２の内側空間に配設されていて、高さ方向（紙面垂直方向に延在している。

架台本体１１は、前面側と後面側（図１において上側と下側）にそれぞれ配設された横材１１１，１１１と、前後の横材１１１，１１１を連結する縦材１１２，１１２，…と備えている。
なお、架台本体１１の構成は限定されるものではない。

横材１１１を構成する材料は限定されないが、本実施形態ではＬ型鋼を使用する。
横材１１１は、先行エレメントを構築する際に掘削された掘削溝の壁面に沿って配設される。

本実施形態では、４本の縦材１１２が、２本の横材１１１，１１１の間に横架されていることで、平面視はしご状を呈している。
なお、縦材１１２を構成する材料は限定されないが、本実施形態ではＬ型鋼を使用する。

架台本体１１の右側に配置された縦材１１２，１１２は、斜材１１３，１１３を介して連結されている。架台本体１１の左側に配置された縦材１１２，１１２も同様である。
また、鉄筋架台１０の中央部において隣り合う縦材１１２，１１２の間には、トレミー管Ｐを配管するためのスペースが確保されている。

縦材１１２，１１２は、Ｘ字状に配設された斜材１１３，１１３により連結されている。
なお、斜材１１３を構成する材料は限定されないが、本実施形態では平鋼を使用する。

架台本体１１（横材１１１，１１１）の前面および後面には、縦筋と横筋とを組み合わせることにより形成された網状鉄筋（格子状鉄筋）１２１が配筋されている。網状鉄筋１２１，１２１は、架台本体１１の前面および後面に固定されており、鉄筋籠１２を形成する。
なお、鉄筋籠１２を構成する縦筋および横筋の鉄筋径や配筋ピッチ等は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

また、架台本体１１の端部には、仕切り板１３が固定されている。
仕切り板１３は、先行エレメントと後行エレメントとの境界部に配設される板材であって、横材１１１，１１１の端部に固定されている。仕切り板１３は、高さ方向（紙面垂直方向）に延在している。

本実施形態の仕切り板１３は、先行エレメント側に（先行エレメント中央部に向かって）凸となる断面形状の溝型部を有している。なお、仕切り板１３は必ずしも溝型部を有している必要はない。
仕切り板１３を構成する材料は限定されないが、本実施形態ではハット形鋼矢板を使用する。

一対の端面カバー１４，１４は、一対の仕切り板１３，１３を外側から挟むように配設されていて、高さ方向（紙面垂直方向）に延在している。
端面カバー１４は、仕切り板１３よりも後行エレメント２側に配設された板材であって、地盤掘削機による切削が可能な材料により形成された平板からなる。
なお、端面カバー１４を構成する材料は、地盤掘削機による切削が可能であれば限定されないが、例えばＡＬＣ板（軽量気泡コンクリート板）や繊維補強コンクリート等を使用すればよい。

端面カバー１４は、取付ブロック１５を介して仕切り板１３に固定されている。つまり、仕切り板１３と端面カバー１４は、間隔をあけて対向している。
取付ブロック１５は、図２に示すように、仕切り板１３と端面カバー１４との間に介設されている。

本実施形態の取付ブロック１５は、地盤掘削機による切削が可能な材料からなり、ブロック状に形成されている。また、取付ブロック１５には、ボルト受け１５２，１５２が埋め込まれている。
なお、取付ブロック１５を構成する材料は、地盤掘削機による切削が可能であれば限定されないが、例えばＡＬＣ板や繊維補強コンクリート等を使用すればよい。

取付ブロック１５は、仕切り板１３を貫通してボルト受け１５２に螺合されたボルト１５１により仕切り板１３に固定されている。
また、端面カバー１４は、端面カバー１４を貫通してボルト受け１５２に螺合されたボルトにより取付ブロック１５に固定されている。

また、取付ブロック１５の側面には、ボルト受け１５２，１５２同士の間となる位置（ボルト受け１５２と重ならない位置）に、スリット１５３が形成されている。
さらに、取付ブロック１５の側面（外面）は、粗面またはアンカー仕上げとなっている。

さらに、取付ブロック１５の先行エレメント側の端面には、仕切り板１３に当接する止水材１５４が設置されており、後行エレメント側の端面には、端面カバー１４に当接する止水材１５４が設置されている。

接続部材１６は、仕切り板１３を貫通している。接続部材１６の一端は架台本体１１に固定されており、接続部材１６の他端は後行エレメント側に突出している。

接続部材１６は、鉄筋１６１と、鉄筋１６１の後行エレメント側の端部に形成された定着部材１６２とにより構成されている。
鉄筋１６１の種類は限定されるものではなく、例えば、異形鉄筋やネジ鉄筋等を使用すればよい。

定着部材１６２は、鉄筋１６１の鉄筋径よりも大きな幅を有した部材である。定着部材１６２の形成方法は限定されるものではなく、例えば、鋼板等の別部材を鉄筋１６１の端部に固定してもよいし、鉄筋１６１の先端を熱した状態で軸方向にプレスあるいは打撃して、鉄筋１６１を拡径してもよい。

接続部材１６の後行エレメント側の端部（定着部材１６２）は、仕切り板１３と端面カバー１４との間に位置し、かつ、仕切り板１３の溝型部で囲まれた空間内に配置されている。

止水板１７は、仕切り板１３の先行エレメント側面および後行エレメント側面にそれぞれ立設されている。

仕切り板１３の後行エレメント側に配置された止水板１７は、仕切り板１３の溝型部で囲まれた空間内に配置されている。
なお、止水板１７を構成する材料は限定されるものではないが、本実施形態では鋼板を仕切り板１３に溶接することにより構成している。また、止水板１７は、仕切り板１３を貫通させた板状部材により形成してもよい。

本実施形態の連続地中壁の施工方法は、先行エレメント掘削工程と、先行エレメント形成工程と、後行エレメント掘削工程と、後行エレメント形成工程とを備えている。

先行エレメント掘削工程は、図３の（ａ）に示すように、先行エレメントを形成するための先行掘削溝Ｄ１を掘削する工程である。
先行掘削溝Ｄ１は、トレンチカッタ等の地盤掘削機により掘削する。なお、先行掘削溝の掘削方法は限定されない。

先行エレメント形成工程は、先行掘削溝Ｄ１にコンクリートを打設する工程である。
先行エレメント形成工程では、まず、図３の（ｂ）に示すように、鉄筋架台１０を先行掘削溝に設置する。
このとき、鉄筋架台１０と先行掘削溝の内壁面との間にはスペーサー１８が介設されている。なお、スペーサー１８の材質および形状は限定されない。

次に、鉄筋架台１０の中央（縦鉄筋同士の間）にトレミー管Ｐを配管する。
そして、トレミー管Ｐを利用して、先行掘削溝の底面からコンクリートを打設する。トレミー管Ｐは、打設コンクリートの上面の上昇に伴って上昇させる。

後行エレメント掘削工程は、図３の（ｃ）に示すように、先行掘削溝Ｄ１に連続する後行掘削溝Ｄ２を掘削する工程である。
後行掘削溝Ｄ２の掘削は、先行掘削溝Ｄ１の打設コンクリートに所定の強度が発現してから行う。

後行掘削溝Ｄ２の掘削は、端面カバー１４および取付ブロック１５の後行エレメント側の端部を切削しながら行う。なお、後行掘削溝Ｄ２の掘削は、先行掘削溝Ｄ１と同様に地盤掘削機により行う。

後行掘削溝Ｄ２の掘削（端面カバー１４の切削）により、仕切り板１３、接続部材１６および止水板１７が露出する。

後行エレメント形成工程は、図３の（ｄ）に示すように、後行掘削溝Ｄ２にコンクリートを打設する工程である。
後行エレメント形成工程では、まず、後行掘削溝に後行エレメント用鉄筋籠２１を設置する。
このとき、後行エレメント用鉄筋籠２１と後行掘削溝Ｄ２の内壁面との間には、スペーサー（図示せず）が介設されている。なお、スペーサーの材質および形状は限定されない。

次に、後行エレメント用鉄筋籠２１の中央部にトレミー管（図示せず）を配管する。
そして、トレミー管を利用して、後行掘削溝Ｄ２の底面からコンクリートを打設する。コンクリートは、先行エレメント１の接続部材１６および止水板１７を巻き込んだ状態で打設する。
トレミー管は、打設コンクリートの上面の上昇に伴って上昇させる。

以上、本実施形態の連続地中壁の施工方法によれば、止水性および断面力伝達性能を確保した地中連続壁を簡易に構築することが可能となる。
これは、後行エレメント２を構築する際に端面カバー１４を切削することで接続部材１６と止水板１７を露出させるため、接続部材１６および止水板１７を巻き込んだ状態で後行エレメント２を構築することができるからである。

また、接続部材１６の後行エレメント２側の端部は仕切り板１３の溝型部で囲まれた空間内に配置されているため、後行エレメント２（後行掘削溝Ｄ２）の掘削時に掘削機が接続部材１６に接触することを防止できる。

取付ブロック１５の側面にスリット１５３が形成されているため、後行エレメント２（後行掘削溝Ｄ２）の掘削とともに取付ブロック１５を切削する際に、スリット１５３の位置において切断することが可能となり、取付ブロック１５に亀裂が生じないようになる。そのため、取付ブロック１５の切削により仕切り板１３等に影響がおよぶことがない。

接続部材１６が、定着部材１６２を有しているため、仕切り板１３と端面カバー１４との間の限られた空間内に配設するために長さが限定される接続部材１６を、後行エレメント２内に確実に定着させることできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、取付ブロックのスリットは、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成されている必要はない。

また、仕切り板の断面形状は限定されるものではない。
また、接続部材の定着部材は、必要に応じて形成すればよい。

１ 先行エレメント
１０ 鉄筋架台
１１ 架台本体
１２ 鉄筋籠
１３ 仕切り板
１４ 端面カバー
１５ 取付ブロック（スペーサ）
１５３ スリット
１６ 接続部材
１６１ 鉄筋
１６２ 定着部材
１７ 止水板
２ 後行エレメント
Ｄ１ 先行掘削溝
Ｄ２ 後行掘削溝

Claims (6)

1. 先行エレメントと後行エレメントとの境界部に配設される仕切り板と、
   前記仕切り板よりも後行エレメント側に配設された端面カバーと、
   前記仕切り板と前記端面カバーとの間に介設されたブロック状のスペーサと、
   前記仕切り板を貫通した接続部材と、
   前記仕切り板の先行エレメント側面および後行エレメント側面にそれぞれ配設された止水板と、を備える先行エレメントの端部構造であって、
   前記端面カバーおよび前記スペーサは、地盤掘削機で切削可能な材料からなり、
   前記スペーサは、一方の端面が前記仕切り板に当接しているとともに他方の端面が前記端面カバーに当接しており、
   前記接続部材の後行エレメント側の端部は、前記仕切り板と前記端面カバーとの間に形成された空間内に配置されていることを特徴とする、先行エレメントの端部構造。
2. 前記仕切り板は、先行エレメント側に凸となる断面形状の溝型部を有し、
   前記接続部材の後行エレメント側の端部は、前記仕切り板の溝型部で囲まれた空間内に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の先行エレメントの端部構造。
3. 前記スペーサの側面にスリットが形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の先行エレメントの端部構造。
4. 前記接続部材が、鉄筋と、前記鉄筋の後行エレメント側の端部に形成された定着部材と、からなることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の先行エレメントの端部構造。
5. 架台本体と、
   前記架台本体に支持された鉄筋籠と、
   前記架台本体の両端部に固定された一対の仕切り板と、
   前記一対の仕切り板を外側から挟むように配設された一対の端面カバーと、
   前記仕切り板と前記端面カバーとの間に介設されたブロック状のスペーサと、
   前記仕切り板を貫通して前記架台本体に固定された接続部材と、
   前記仕切り板の両面に配設された止水板と、を備えていて、
   前記スペーサは、一方の端面が前記仕切り板に当接しているとともに他方の端面が前記端面カバーに当接していることを特徴とする、鉄筋架台。
6. 先行掘削溝を掘削する工程と、
   請求項５に記載の鉄筋架台を前記先行掘削溝に設置するとともに前記先行掘削溝にコンクリートを打設する工程と、
   前記先行掘削溝に連続する後行掘削溝を掘削する工程と、
   後行エレメント用鉄筋籠を前記後行掘削溝に設置するとともに前記後行掘削溝にコンクリートを打設する工程と、を備える連続地中壁の施工方法であって、
   前記後行掘削溝を掘削する際に、前記端面カバーを切削することを特徴とする、連続地中壁の施工方法。

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