JPH05118030A - 鋼製連続地下壁及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 大規模、大深度の地下構造部分をもつ建物を
建築するにあたり、本設の地下外壁として利用する鋼製
連続地下壁及びその構築方法を提供する。 【構成】 掘削された先行ユニット溝２の中に挿入し設
置された、先行ユニット溝２の長さよりもラップ部分８
だけ短い先行ユニット鋼材１と、該鋼材１を埋める限度
に先行ユニット溝２中に打設されたコンクリート３と、
及び隣接の後行ユニット溝２’の中に前記先行ユニット
鋼材１と隣接する配置で挿入し設置された後行ユニット
鋼材１’と、該鋼材１’を埋める限度に後行ユニット溝
２’中に打設されたコンクリート３と、さらに前記２つ
の鋼材１、１’が突き合わされた面内ジョイント部４内
の各突き合わせ端部に配置されたスタッド５及び補強筋
７、又はジョイント筋６並びにそこに打設されたコンク
リート３とから成る。 【効果】壁厚の大幅な縮小化により、工期の短縮、工費
の節減に大きな期待ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として大規模、大
深度の地下構造部分をもつ建物を建築施工するにあた
り、特に本設の地下外壁として利用する目的で実施され
る、鋼製連続地下壁及びその構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物の地下構造部分を建築施工す
るに際しては、土留壁又は地下外壁として利用する連続
地下壁が一般的に採用されている。従来の連続地下壁
は、鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造と略す）として
構築されたものが最も一般的で周知である。また、最近
では仮設用としてではあるが鋼材を補強芯材に使用した
鋼製連続地下壁及びその構築工法も開発されている（例
えば新日本製鐵株式会社の「ＮＳ−ＢＯＸ矢板」＝雑誌
「基礎工」昭和６２年１１月号のＰ９９〜Ｐ１０３、川
崎製鉄株式会社の「Ｋドメール」＝１９９０年８月印刷
の同社カタログ「Ｋドメール川鉄の高剛性壁体」など参
照）。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】最近、地下階の深い
建物が計画されているが、例えば地下１０階の建物を考
えると、深さにして地下５０ｍにも達する大深度連続地
下壁の構築が必要となる。仮設山留め壁として利用され
るもの、又は本設の地下外壁、耐震壁あるいは支持壁と
して利用可能な連続地下壁、それも地下５０ｍの大深度
に達する連続地下壁を、従来のＲＣ造として構築する場
合、その壁厚は面外力（常時土、水圧）で決定され、お
よそ３．５ｍもの巨大なものになる。従って、その構築
には長大な工期を要し、莫大なコストを要して建築費を
圧迫するという問題がある。また、最近ではウォーター
フロント等の特殊地盤（埋立軟弱地盤）での施工が増加
している。あるいは都市部では狭隘な土地の有効利用の
ため隣接構造物と近接した施工も増加しており、壁厚が
制限されるほか、地盤安定液による掘削では溝壁の安定
化が難しいという問題もあって、施工管理の複雑さが増
加し、難工事が増加している。

【０００４】次に、上述した既存の鋼製連続地下壁及び
その構築方法によれば、鋼矢板を使用した鋼製化によ
り、工期の短縮、壁厚の縮小化、施工管理の容易化に優
れた利点をもつことが理解されている。しかし、鋼矢板
相互間の連結部は面内せん断力（地震時水平力）によっ
て自由にすべる構造であり、せん断力を伝達する構造に
なっておらず、面内力に抵抗できない。このため既存の
鋼製連続地下壁の用途は、護岸、擁壁、土留壁のような
仮設物に限られ、既往のＲＣ造連続地下壁と同様に本設
の地下外壁、耐震壁や支持壁としての利用はできない欠
点がある。

【０００５】従って、この発明の目的は、地下工事の鋼
製化を図り、しかも仮設又は本設の兼用が可能であり、
特に本設の地下外壁、耐震壁や支持壁としての利用に有
利な鋼製連続地下壁及びその構築方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る鋼製連続地下
壁は、図面の特に図１４に実施例を示したとおり、掘削
された先行ユニット溝２の中に挿入し設置した、先行ユ
ニット溝２の長さよりもラップ部分８だけ短い先行ユニ
ット鋼材１と、該鋼材１を埋める限度に先行ユニット溝
２中に打設したコンクリート３と、及び隣接の後行ユニ
ット溝２’の中に前記先行ユニット鋼材１と隣接する配
置で挿入し設置した後行ユニット鋼材１’と、該鋼材
１’を埋める限度に後行ユニット溝２’中に打設したコ
ンクリート３と、さらに前記２つの鋼材１、１’が突き
合わされた面内ジョイント部４内の各突き合わせ端部に
配置されたスタッド５及び補強筋７、又はジョイント筋
６並びにそこに打設したコンクリート３とから成ること
を特徴とする。続地下壁。

【０００７】また、本発明に係る鋼製連続地下壁の構築
方法は、やはり図面に実施例を示したとおり、掘削機９
により先行ユニット溝２を掘削し、この先行ユニット溝
２の中に、コンクリート３の流出を防ぐコンクリート流
出防止シート１０を取付けた先行ユニット鋼材１を挿入
して設置する段階と、先行ユニット溝２内であって前記
コンクリート流出防止シート１０で仕切られた内側にコ
ンクリート３の打設を行う段階と、前記先行ユニット溝
２の隣接位置に、先行ユニット溝２と一部ラップする後
行ユニット溝２’を掘削し、先行ユニット鋼材１と後行
ユニット鋼材１’とが突き合わせられる面内ジョイント
部４を清掃する段階と、前記後行ユニット溝２’の中に
前記面内ジョイント部４だけ開けて後行ユニット鋼材
１’を挿入して設置し、面内ジョイント部４にスタッド
５及び補強筋７、又はジョイント筋６を挿入して配置
し、この面内ジョイント部４を含む後行ユニット溝２’
内にコンクリート３の打設を行なう段階とより成ること
を特徴とする。

【０００８】本発明の上記構築方法において、先行ユニ
ット鋼材１の端部には先行ユニット溝２の内壁面２ａに
ほぼ当接するコンクリート止めプレート１２を溝幅方向
に取付け、コンクリート流出防止シート１０は前記コン
クリート止めプレート１２に打設コンクリートの側圧を
負担させる配置で取付け、該コンクリート流出防止シー
ト１０の内側に前記先行ユニット鋼材１を埋めるように
コンクリート３の打設を行うこと、及び先行ユニット鋼
材１及び後行ユニット鋼材１’には、面内ジョイント部
４の各突き合わせ端部に地上で予めスタッド５又はジョ
イント筋６を突設すること、もそれぞれ特徴とする。

【０００９】

【作用】面内ジョイント部４は、鋼材１、１’の各突き
合わせ端部に取付けられたスタッド５（又はジョイント
筋６）が補強筋７と共にコンクリート３中に埋設される
ので（図１２）、先行ユニット鋼材１と後行ユニット鋼
材１’はせん断力の伝達が可能に強固に連続した一連の
構造となっており、面内力（地震時水平力）に強力に抵
抗する。勿論、面外力（常時土、水圧）にも抵抗する構
造でもある。従って、本設の地下外壁や耐震壁あるいは
支持壁として利用可能な機能、性能をもつ。また、ユニ
ット鋼材１又は１’の優れた断面性能に基づく補強効果
により、壁厚は地下３０ｍで１．１ｍ位、地下５０ｍで
も１．５ｍ位まで縮小化できる。

【００１０】先行ユニット溝２内にコンクリート３を打
設する際に、コンクリート止めプレート１２が側圧を支
えコンクリート流出防止シート１０が面内ジョイント部
４へのコンクリート３の漏出を防ぐので、後行ユニット
溝２’及び面内ジョイント部４内において後行ユニット
溝２’中へのコンクリート打設までに至る一連の作業が
円滑容易に行われる。

【００１１】

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は掘削機９を使用して安定液１６中の地盤を掘削し
て先行ユニット溝２を形成する段階を示し、図２はスラ
イム処理機１３により前記先行ユニット溝２の底部のス
ライム処理を行っている段階を示している。

【００１２】図３は図１、２のようにして掘削・処理さ
れた先行ユニット溝２の中へ、先行ユニット鋼材１をク
レーン等により挿入して設置した段階を示している。先
行ユニット鋼材１の構成を図４に示した。同鋼材１の長
さａは、前記先行ユニット溝２の長さｗよりも、後述す
る後行ユニット溝２’とのラップ部分８の長さｂだけ短
い構成とされている。その断面形状は、図４のように背
骨に相当する鋼矢板１ａの両面に一定のピッチでＴ型鋼
材１ｂが付設され、両端部の各Ｔ型鋼材１ｂの外側面に
は、外向きにスタッド５が複数本突設された開放型の鋼
材が使用される。前記のスタッド５は予め地上で取付け
られる。両端部の各Ｔ型鋼材１ｂには、先行ユニット溝
２の内壁面２ａにほぼ当接するコンクリート止めプレー
ト１２がそれぞれ取付けられている。コンクリート止め
プレート１２に、打設コンクリートの不要な流出を防ぐ
ためコンクリート流出防止シート１０が取付けられてい
る。同コンクリート流出防止シート１０は、前記コンク
リート止めプレート１２に先行ユニット溝２内の打設コ
ンクリートの側圧を負担させる配置として、コンクリー
ト止めプレート１２の外側面にその端部を取付け、当該
先行ユニット鋼材１の両端部を除く外周を覆うようにし
て予め地上で取付けられている。

【００１３】なお、前記先行ユニット鋼材１としては、
図５に示したようなボックス型（マルチ）の鋼材も使用
される。このボックス型の先行ユニット鋼材１の両端部
にも、やはりスタッド５とコンクリート止めプレート１
２が取付けられ、該コンクリート止めプレート１２の外
側面を基端としてコンクリート流出防止シート１０が取
付けられた構成とされている。

【００１４】図６は先行ユニット溝２内であって、前記
の如く先行ユニット鋼材１に取付けられたコンクリート
流出防止シート１０（図示は省略）で仕切られた内側に
先行ユニット鋼材１を埋める限度に限定して、トレミー
菅１４によりコンクリート３の打設を行う段階を示して
いる。上記のとおり、コンクリート止めプレート１２と
コンクリート流出防止シート１０がコンクリート３の外
部への漏出を防ぐので、先行ユニット溝２内の一定箇所
に限定したコンクリート打設が確実に行われ、以後の作
業が円滑容易に行える。このとき、コンクリート３の側
圧は溝壁によっても支持される。

【００１５】図７は先行ユニット溝２の隣接位置に、先
行ユニット溝２と一部ラップする後行ユニット溝２’を
掘削機９により掘削する段階を示している。図中８がラ
ップ部分である。図８は先行ユニット鋼材１と後行ユニ
ット鋼材１’とが突き合わせられる面内ジョイント部４
（図１２参照）を清掃機１５により清掃する段階を示
し、図９は前記面内ジョイント部４を含む後行ユニット
溝２’の溝底等をスライム処理機１３によりスライム処
理する段階を示している。

【００１６】図１０は後行ユニット溝２’の中に面内ジ
ョイント部４の部分だけ開けて後行ユニット鋼材１’を
挿入して設置した段階を示している。後行ユニット鋼材
１’の幅は、後行ユニット溝２’と略同じ長さであり
（図１２参照）、その断面形状は上記の先行ユニット鋼
材１と同様に、図４の開放型断面の鋼材又は図５のボッ
クス型断面の鋼材が使用される。但し、コンクリート止
めプレート１２及びコンクリート流出防止シート１０は
不要であるため取付けられていない。

【００１７】図１１は地上で予め網状に組立てられた補
強筋７を面内ジョイント部４の中に挿入し設置する段階
を示している。図１２に面内ジョイント部における補強
筋７の取付け方法を拡大して示した。補強筋７は、図１
４及び図１５に示したように、２つの鋼材１、１’にそ
れぞれ取付けられたスタッド５、５とラップする長さ
で、その全長は鋼材１、１’とほぼ同じ長さに構成され
ており、この補強筋７がスタッド５の近傍に配置されて
いる。

【００１８】図１３は上記のようにして後行ユニット鋼
材１’が設置された後行ユニット溝２’及び面内ジョイ
ント部４の中に、トレミー管１４を使用してコンクリー
ト打設を行っている段階を示している。その際、上述し
たように、先行ユニット溝２内に打設されたコンクリー
ト３は、コンクリート止めプレート１２及びコンクリー
ト流出防止シート１０により、面内ジョイント部４や後
行ユニット溝２’への漏出を確実に防いでいるから（図
１４参照）、後行ユニット溝２’の掘削及び面内ジョイ
ント部４内への補強筋７の配設などを円滑かつ容易に行
える。

【００１９】したがって、図１４に示したように、面内
ジョイント部４は、鋼材１、１’の各突き合わせ端部に
取付けられたスタッド５が補強筋７と共にコンクリート
３に埋設されているので、先行ユニット鋼材１と後行ユ
ニット鋼材１’はせん断力の伝達が可能に強固に連続し
た一連の構造となっており、面外力（常時土、水圧）の
みならず面内力（地震時水平力）にも強力に抵抗する構
造となっている。

【００２０】

【異なる実施例】上記実施例のようにスタッド５及び補
強筋７を使用するほか、図１６のような矩形のジョイン
ト筋６、又は図１７に示した縦横縞状のメッシュ筋タイ
プのジョイント筋６、又は図１８に示した斜め縞状のメ
ッシュ筋タイプのジョイント筋６を、各々ユニット鋼材
１、１’の各突き合わせ端部に突設することによっても
実施でき、上記実施例と同様の作用効果を奏する。

【００２１】

【本発明が奏する効果】本発明に係る鋼製連続地下壁
は、面外力は勿論のこと、面内せん断力に強く抵抗する
ので、従来のＲＣ造連続地下壁と全く同様に本設の地下
外壁や耐震壁あるいは支持壁としての利用が可能であ
り、大規模、大深度の地下構造部分をもつ建物の建築施
工に寄与する。しかも鋼製連続地下壁としての利点、特
長である、壁厚の大幅な縮小化により、工期の短縮、工
費の節減に大きな期待ができるほか、壁厚を制限される
隣接構造物と近接した施工をも容易ならしめる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂは先行ユニット溝の掘削工程を示した平
面図と断面図である。

【図２】Ａ、Ｂはスライム処理を行っている段階の平面
図と断面図である。

【図３】Ａ、Ｂは先行ユニット鋼材を先行ユニット溝の
中へ挿入して設置した段階の平面図と断面図である。

【図４】先行ユニット鋼材の詳細を示した平面図であ
る。

【図５】先行ユニット鋼材の異なる構造の詳細を示した
平面図である。

【図６】Ａ、Ｂは先行ユニット溝にコンクリートを打設
した段階の平面図と断面図である。

【図７】Ａ、Ｂは後行ユニット溝の掘削工程を示した平
面図と断面図である。

【図８】Ａ、Ｂは面内ジョイント部の清掃工程を示した
平面図と断面図である。

【図９】Ａ、Ｂは後行ユニット溝のスライム処理工程を
示した平面図と断面図である。

【図１０】Ａ、Ｂは後行ユニット鋼材を後行ユニット溝
の中へ挿入して設置した段階の平面図と断面図である。

【図１１】Ａ、Ｂは補強筋の挿入工程を示した平面図と
断面図である。

【図１２】面内ジョイント部の詳細を示した平面図であ
る。

【図１３】Ａ、Ｂは後行ユニット溝及び面内ジョイント
部へのコンクリートの打設工程を示した平面図と断面図
である。

【図１４】Ａ、Ｂは鋼製連続地下壁のユニット鋼材の接
合部分を示した平面図と断面図である。

【図１５】Ａ、Ｂは補強筋の異なる構成を示した平面図
と断面図である。

【図１６】Ａ、Ｂはユニット鋼材の異なる構造を示した
平面図と断面図である。

【図１７】Ａ、Ｂはユニット鋼材の異なる構造を示した
平面図と断面図である。

【図１８】Ａ、Ｂはユニット鋼材の異なる構造を示した
平面図と断面図である。

【符号の説明】

１ 先行ユニット鋼材 １’ 後行ユニット鋼材 ２ 先行ユニット溝 ２’ 後行ユニット溝 ２ａ 内面壁 ３ コンクリート ４ 面内ジョイント部 ５ スタッド ６ ジョイント筋 ７ 補強筋 ８ ラップ部分 ９ 掘削機 １０ コンクリート流出防止シート １２ コンクリート止めプレート

フロントページの続き (72)発明者 金子 洋文 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 宮木 宗和 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 寺田 尋恒 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削された先行ユニット溝の中に挿入し設
   置された、先行ユニット溝の長さよりもラップ部分だけ
   短い先行ユニット鋼材と、該鋼材を埋める限度に先行ユ
   ニット溝中に打設されたコンクリートと、及び隣接の後
   行ユニット溝の中に前記先行ユニット鋼材と隣接する配
   置で挿入し設置された後行ユニット鋼材と、該鋼材を埋
   める限度に後行ユニット溝中に打設されたコンクリート
   と、さらに前記２つの鋼材が突き合わされた面内ジョイ
   ント部内の各突き合わせ端部に配置されたスタッド及び
   補強筋、又はジョイント筋並びにそこに打設されたコン
   クリートとから成ることを特徴とする、鋼製連続地下
   壁。
2. 【請求項２】掘削機により先行ユニット溝を掘削し、こ
   の先行ユニット溝の中に、コンクリートの流出を防ぐコ
   ンクリート流出防止シートを取付けた先行ユニット鋼材
   を挿入して設置する段階と、先行ユニット溝内であって
   前記コンクリート流出防止シートで仕切られた内側にコ
   ンクリートの打設を行う段階と、前記先行ユニット溝の
   隣接位置に、先行ユニット溝と一部ラップする後行ユニ
   ット溝を掘削し、先行ユニット鋼材と後行ユニット鋼材
   とが突き合わせられる面内ジョイント部を清掃する段階
   と、前記後行ユニット溝の中に前記面内ジョイント部だ
   け開けて後行ユニット鋼材を挿入して設置し、面内ジョ
   イント部にスタッド及び補強筋、又はジョイント筋を挿
   入して配置し、この面内ジョイント部を含む後行ユニッ
   ト溝内にコンクリートの打設を行なう段階とより成るこ
   とを特徴とする、鋼製連続地下壁の構築方法。
3. 【請求項３】先行ユニット鋼材の端部には先行ユニット
   溝の内壁面にほぼ当接するコンクリート止めプレートが
   溝幅方向に取付けられ、コンクリート流出防止シートは
   前記コンクリート止めプレートに打設コンクリートの側
   圧を負担させる配置で取付けられ、該コンクリート流出
   防止シートの内側に前記先行ユニット鋼材を埋めるよう
   にコンクリートの打設を行うことを特徴とする、請求項
   ２に記載した鋼製連続地下壁の構築方法。
4. 【請求項４】先行ユニット鋼材及び後行ユニット鋼材に
   は、面内ジョイント部の各突き合わせ端部に地上で予め
   スタッド又はジョイント筋が突設されていることを特徴
   とする、請求項２に記載した鋼製連続地下壁の構築方
   法。