JPH03286029A - 鋼製地下壁およびその構築法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に地下室壁用に好適なｆ１４製地下壁およ
びその構築法に間する。

（従来の技術） 近年、地下構造物は土地不足対策として見直され、大深
度および大規模化する傾向となっている。

ところで、この種の地下構造物のうち地下室壁構造は、
一般に第５図に例示する如く地下空間を掘削するために
設けられた山留め壁１と、地下室壁２とがそれぞれ設け
られており、地下室壁２が耐震性等を具備した壁体に設
計されている。

山留め壁ｌは掘削工程における土止めや止水機能を主と
しており、例えば鋼矢板を継手部をかみ合わせながら連
続して地中に打ち込んだ鋼矢板工法、あるいは壁面の崩
壊を防止しながら地盤を掘削機等で掘削し、そこへ鉄筋
かごを挿入し、コンクリートを打ち込んで鉄筋コンクリ
ート壁を連続して地中形成した地下連続壁工法等が採用
されている。そして、山留め壁ｌは、地下を掘削して地
下室の地下室壁２を構築することにより役割を終了し、
そのまま残置されている。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の山留め壁１は、あくまで土止めや止
水機能を目的としたものであり、地下室壁２を設置する
までの仮設的なものである。

したがって、地下室壁２は、山留め壁１の構造如何にか
かわらず、それ自体に土・水圧保持性能や耐震性能等を
持つ構造でなければならなず、構築全体としては経費増
と工事が長期化するという不具合があった。

なお、この種の地下室壁構造としては、掘削した空間部
に鋼製の単位壁部材を連設し、同単位壁部材同士をコン
クリートにより一体化して耐震壁とする構成のものが考
えられる。この場合には力の伝達が単位壁部材とコンク
リートという異層な通して行われるので満足できる耐震
性能を得ようとすると一体化に工夫が必要となる。

本出願人は、この種の山留め壁および地下室壁における
設計諸条件を検討してきた結果、特に山留め壁としてＨ
鋼等の鋼製芯材を用いた場合、同山留め壁に鉄板壁を一
体化することにより、従来の山留め壁用の資材を本体利
用できることを見いだし、本発明に至った。

本発明の目的は、耐久性や信頼性に優れるとともに、超
経済的に形成できる鋼製地下壁およびその構築法を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のｉＩ製地下壁は、
仮設時に山留め壁用の芯材として埋設された鋼製芯材と
、前記鋼製芯材の地下室側に位置する面に突出状態に結
合された複数の鋼製スタッドと、前記鋼製スタッドの突
出端部に結合された鉄板壁とにより、前記鋼製芯材に鉄
板壁を一体化して土・水圧保持性能や耐震性能等を具備
してなることを特徴とする。

前記ｅｔ！！地下壁の構築法としては、鋼製芯材を地盤
中に貫入または建込みしτ山留め壁を形成する仮設工程
と、前記山留め壁の地下室となる例に空間部を形成する
掘削工程と、前記５１１Ｉ！！芯材の前記空間部側に位
置する面に複数の鋼製スタッドを略直角に結合する突設
工程と、前記スタッドに対応した貫通孔を有する鉄板壁
を、前記スタッドに前記貫通孔を挿入した状態に結合す
る連結工程とにより、前記鋼製芯材に鉄板壁を一体化２
して土・水圧保持性能や耐震性能等を具備した地下室壁
を形成することを特徴とするものである。

（作　用） 本発明の鋼製地下壁にあっては、仮設時に設けられた山
留め壁のｔＲ製製材材地下壁の一部として、鉄板壁と一
体にして利用するものであるから、地下壁を設計する七
において、土・水圧保持性能や耐震性能等を山留め壁用
の鋼製芯材と鉄板壁に分散することが可能となる。

また、前記構築法によれは、山留め壁ζよ、層側工程終
了までは従来のものと同様に機能する。そして、山留め
壁を形成している鋼製芯材は連結工程をへて鉄板壁ｔ、
ｌ：ｆｓ製スタット全スタット体化されることにより、
鉄板壁とともに地下室壁を構成する。

ここて、本発明の仮設工程は、Ｈ鋼等の鋼製芯材を用い
ておれはよく、中堀り圧入や打ち込み工注等に限らず、
例えば地盤を穿孔しながらあるいは穿孔した後、固結材
あるいは固結材と原土砂とを混合したものを形成し、そ
れらを介在させて貫入または建込みする。つまり、具体
的な仮設方法は、止水機能が得られるとともスタッド突
設工程における作業性を損なわない範囲で工夫選定でき
るものであり、現地盤の地質、環境状態、止水や工費等
を要因として設計される。

また、掘削工程は、前記鋼製芯材例に室内空間部を設け
ることであり、例えば前述の如く固結材あるいは固結材
と原土砂とを混合したものを鋼製芯材に介在して山留め
壁を形成し、そのｍｕ芯材の空間部側に位置する面が固
結材等で覆われているときにはその被覆部を必要に応し
て除去する。

また、突設工程は、例えば概略筒状のスタッドを用いて
、鋼製芯材に溶接により突出状態に結合する。この場合
、スタッドは鋼製芯材の空間部側に位置する面にあって
、複数のスタット間隔をほぼ均一となるように設けるこ
とが好ましい。

また、連結工程は、先ず、選定された鉄板壁に前記突設
された複数のスタッドと対応した貫通孔を穿設しておく
。そして、貫通孔に前記スタットを挿入し、溶接等によ
り貫通孔縁部とスタッドとを結合操作して、鉄板壁を鋼
製芯材に対して一体化する。

この場合、鉄板壁は垂直面となるように、例えば鋼製芯
材同士の位置がずれているときなどにはスタットの長さ
等で調整したがら一体化することが好ましい。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づきながら説明する。

第１図および第２図は本発明を適用して構築した地下室
１０の概略構造を示すもので、土・水圧保持性や耐震性
能等が山留め壁用の鋼製芯材１１と鉄板壁１２とに分散
設計された鋼製地下壁１３を備え、地下壁１３の内側に
あって一体に設けられた階床１４やＩ＠１５等が位置し
ている。

なお、地下壁１３の内壁側は説明を省略するが、室内仕
上げがなされ、化粧板等で装飾されることもある。

前記鋼製地下壁１３は、第３図（イ）、（ロ）に示す如
く仮設時に山留め壁１６の芯材として用いられた鋼ａ芯
材１１の地下室例に位置する面に、複数の鋼製スタッド
１７を介して鉄板壁１２を一体化した構造となっている
。

なお、同図（イ）は全ての鋼製芯材１１にスタット１７
を介して鉄板壁１２を一体化したものであり、同図（ロ
）は鋼製芯材１１に鉄板！？１２を当接して貫通孔１２
ａから溶接結合するとともに鋼製芯材１１の平行位置が
大きくずれる部位のみにスタッド１７を使用した例を示
している。

鋼製芯材１１は、Ｈ形の鋼材が用いられており、後述す
るように仮設時において山留め壁１６の応力負担材とし
て機能したものである。したがって、同図の鋼製芯材１
１では一定隙間ことに貫入または建て込まれているが、
これは土止めや水比を目的とする山留め壁１６の構成に
よって、例えは鋼製芯材１１同士を嵌合状態に設置した
り、鋼製芯材１１間に横矢板を設けるようにしてもよい
。

鋼製芯材１１の地下室側に位置する面１１ａには、上下
方向に複数の鋼製スタット１７が溶接にまり略直角に結
合固定されている。このスタッド１７は、同図のように
中間の鋼製芯材１１が両側の鋼製芯材１１に対して地下
室１０側から離れている場合、または鋼製芯材１１が地
下室１０側に対して上下方向で傾斜している場合、例え
は長さの異なるものを用いたり、鋼製芯材１１に結合し
た後に一部を切断するなとして、各スタット１７の突出
端が同一垂直面に位置するように調整することか好まし
い。なお、鋼製スタッド１７としては、筒状のものに限
らず、円柱状や角柱状のもの、突出端部にねしを形成し
たもの、ざらに端部に取付用張出部を設けたもの等を用
いることができる。

鉄板壁１２は、地下室１０側の壁面に一体に設けられた
格子状の補強リブ１２ｂを備えており、取付けに際して
各スタッド１７に対応した貫通孔１２ａが穿設される。

そして、鉄板壁１２の取付けは、スタット１７の突出端
部１７ａを貫通孔１２ａに挿通した状態で垂直面となる
よう位置決めし、スタッド１７と鉄板壁１２とを溶接し
て結合固定する。

この場合、地下室壁としの設計は、貫通孔１２ａが補強
リブ１２ｂにより区画される窪み部１２Ｃに設けられ、
また貫通孔１２ａから挿通された突出端部１７ａが補強
リブ１２ｂよりも張り出さないように設定されている。

なお、補強リブ１２ｂは必要に応して設けられるもので
あり、また鉄板壁１２に一体形成する以外に、別体の補
強リブを溶接等により設けることができる。

また、鉄板壁１２の設計では、支持地盤に対して任意位
置に設定できるもので、第１図の如く支持地盤に接する
設計以外に、支持地盤下に貫入、逆に支持地盤上に位置
する設計であってもよい。

次に、以上のａ！！地下壁について、その構築法の具体
例を第４図（イ）から（ホ）により説明す同図（イ）、
（ロ）は仮設工程を示したもので、山留め壁１６として
混練オーガ装置等を使用しヘントナイト等の固結剤を原
土砂等に混合して土止めや止水用の壁状体を造成する、
いわゆるソイルセメント柱列壁工法と称されている方法
を採用した例である。この山留め壁１６は前記壁状体に
鋼製芯材１１としてＨ鋼を定間隔に建込み、補強処理が
施されている。

なお、仮設方法は、ｆｊ１４製芯材１１を買入または建
込むものであれはよく、現地盤の地質、環境状態、止水
や工費等を要因として設計される。

同図（ハ）は掘削工程を示したもので、鋼製芯材１１の
内側に地下室１０に応じた空間部を形成する。成削作業
自体は従来と同様に行われる。この場合、例えば鋼製芯
材１１の空間部側に位置する面１１ａが前述の如く固結
剤と原土砂等とを混合したもので覆われているときには
その被覆部を必要に応じて除去しなければならない。

なお、ここでは施工方法の検討により必要に応してウェ
ルポイント工法等で地下水位を低下させるなど　山留め
壁１６の止水機能を補完するようにしてもよい。

同図に）は突設工程を示したもので、筒状の鋼製スタフ
Ｆ’　ｌ　７を専用溶接機を使用して鋼製芯材１１に直
接溶接して、突出状態に結合する。

スタット１７は各鋼製芯材１１の空間部側に位置する面
に、上下方向に沿って複数個が略定間隔に結合固定され
る。

同図（ホ）は鉄板壁１２にＮｉｊ！ｉ：！Ｌ　ｌ　２　
ａを穿設するに際して、各スタット１７の相互位置をシ
ート１８上に型取りする工程を示している。

つまり、シート１８上に各スタッド１１の位置を型取り
しておき、このシート１８を用いて鉄板壁１２に穿設作
業することにまり、鉄板壁１２には各スタット１７ζこ
刻応じた貫通孔１２ａを正確ここ詮けることができる。

また貫通孔１２ａを最小径に設定できるので、耐久性等
を損なうこともない。

同図（へ）は連結工程を示したもので、貫通孔１２ａに
スタッド１７を挿入し、溶接等により貫通孔１２ａの縁
部とスタッド１７とを結合操作して、鉄板壁１２を鋼製
芯材１１に一体化する。

この連結作業では、鉄板壁１２を設計通りの垂直に設け
るために、例えば傾斜計を使用して鉄板壁１２における
上下の複数箇所を鋼製芯材１１側に仮固定した後、貫通
孔１２ａから挿通された突出端部１７ａの突出部を直視
しながら順時に溶接する。

なお、以上の構築方法において、同図（ホ）の工程を省
略する方法としては、鉄板壁１２に貫通孔１２ａを各鋼
製芯材１１の間隔を保って上下方向に任意の数だけ穿設
しておき、′ａ！！芯材１１に対して略平行に配置する
。そして、専用溶接機にスタッド１７を保持して、スタ
ット１７を地下室ｌＯとなる空間部側から貫通孔１２ａ
に挿通し、ｍ製芯材１１の空間部側に位置する面１１ａ
に当接させて、スタッド１７の内部から同当接部を溶接
して突出状態に結合固定する。この場合には、スタッド
１７に対する貫通孔１２ａの相対的な位置精度に煩わさ
れることがなくなる。また、結合方法としては、スタッ
ト１７としてその突出端部にねし部を形成したものを使
用し、同ねし部にナンドを螺合することにより固定して
もよい。

このようにして構築された鋼製地下壁１３は、掘削工程
が終了する間は鋼製芯材ＩＩが山留め壁１６の構成部材
として機能し、また連結工程をへることにより鋼製芯材
１１が鉄板壁１２と一体化されて、設計通りの土・水圧
保持性能や耐震性能等を具備するのである。

し・たがって、本発明は、山留めｕ］　６で用いた鋼製
芯材１１を完全に本体利用可能としたので、従来の山留
め壁用の資材が鋼製地下ｕ１３として生かされて、経済
性および資材の有効利用という点て棒めて優れている。

また、従来のコンクリート系の地下壁に対しては、鋼製
芯材１１．ｆＪＡ製スタット１７．鉄板ｑ１２を結合一
体止した構造となっているので、土・水圧保持性や耐震
力を確実に得られ、かつ工期を大きく短縮できる。

なお、本発明のｌａ製畑地下壁よびその構築法は、その
要旨の範囲内で種々変形あるいは発展することができる
ものである。

（効果） 以上説明したように、本発明の鋼製地下壁では、地下壁
を設計する場合、土・水圧保持性能や耐震性能等を山留
め壁用の鋼製芯材と鉄板壁とに分散することが可能とな
るので、鉄板壁自体に要求される耐久性能等が鋼製芯材
相当分だけ省くことができ、低コストの鉄板壁でも充分
機能させることができる結果、特に経済性に優れたもの
となる。

同様に、山留め壁用の鋼製芯材が鋼製スタッドを介し鉄
板壁と一体化されて最終的に地下壁の一部となるので、
資材の有効利用にも寄与できる。

また、本発明の構築法では、鋼製芯材を用いた出留め壁
が掘削工程終了までの間は従来のものと同様に機能し、
かつ連結工程をへて鉄板壁と一体化されるので、構築に
□駄がなく、効率よ〈鋼製地下壁を設置できる。また鉄
板壁と鋼製芯材とを複数のスタットを介し一体化するの
で、例えは鋼製芯材同士が位置ずれしている場合に各ス
タットの長ざ等を変えて鉄板壁を設計溝りに位置調整し
、高精度に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用して構築した鋼製地下壁を備えた
地下室構造を示す模式断面図、第２図は第１図のＡ矢印
方向から見た図、第３図（イ）、（ロ）は前記地下壁を
構成する山留め壁用のａ製芯材と鉄板壁の間係を示す模
式図、第４図（イ）から（へ）は前記構築手順を工程別
に示した模式図、第５図は従来例として示す山留め壁お
よび地下室壁の模式断面図である。 ＩＯ・・・・・・地下室 】１・・・・・・鋼製芯材 １２・・・・・・鉄板壁 １２ａ・・・・・貫通孔 １３・・・・・・鋼製地下壁 】７・・・・・・ｇｌ製スタッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）仮設時に山留め壁用の芯材として埋設された鋼製
   芯材と、前記鋼製芯材の地下室側に位置する面に突出状
   態に結合された複数の鋼製スタッドと、前記鋼製スタッ
   ドの突出端部に結合された鉄板壁とにより、前記鋼製芯
   材に鉄板壁を一体化して土・水圧保持性能や耐震性能等
   を具備してなることを特徴とする鋼製地下壁。
2. （２）鋼製芯材を地盤中に貫入または建込みして山留め
   壁を形成する仮設工程と、前記山留め壁の地下室となる
   側に空間部を形成する掘削工程と、前記鋼製芯材の前記
   空間部側に位置する面に複数の鋼製スタッドを略直角に
   結合する突設工程と、前記スタッドに対応した貫通孔を
   有する鉄板壁を、前記スタッドに前記貫通孔を挿入した
   状態に結合する連結工程とにより、前記鋼製芯材に鉄板
   壁を一体化して土・水圧保持性能や耐震性能等を具備し
   た地下室壁を形成することを特徴とする鋼製地下壁構築
   法。