JPH05125724A - 鋼製連続地中壁及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、剪断力を伝達できるとともに、従
来技術に比べて、小規模なプラントにより構築できると
とももに、コストを低減しかつ工期を短縮できる鋼製連
続地中壁及びその構築方法を提供する点にある。 【構成】 本発明は、各鋼製エレメント１０は、所定間
隔を介して相対向する２枚のフランジ１１，１２と、両
フランジ１１，１２を接続してなるウェブ１３とからな
り、フランジ１１，１２の縁部に設けた、隣接する他の
鋼製エレメント１０の縁部と互いに接続した状態におい
て溶接作業を行うに足る空間を形成する継手部１５同士
を、溶接してなることを構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の鋼製エレメント
を地盤中に水平方向に連続して建て込むことにより壁体
をなす鋼製連続地中壁に係り、特に地下建築物の地下外
壁に用いて好適な鋼製連続地中壁及びその構築方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の地価高騰により、高度制限下、構
造物を地下に構築することが多くなっている。斯かる場
合、遮水、土留め等を目的として連続地中壁を構築する
ことがある。

【０００３】従来より連続地中壁としては、種々のもの
が開発提供されており、その代表的なものと以下に掲げ
るものがある。 ソイル連続地中壁 ソイル連続地中壁は、掘削土等と、セメントぺーストと
を混合して構築したエレメントを、水平方向に打ち継い
だ、矢板にＨ鋼を用いた連続地中壁である。 コンクリート連続地中壁 コンクリート連続地中壁は、地盤を布掘り後、斯かる溝
内に鉄筋を配筋しコンクリートを打設して構築したエレ
メントを、水平方向に打ち継いだものである。 シートパイル、ボックス矢板を用いた連続地中壁 当該連続地中壁は、シートパイル、あるいは箱状のボッ
クス矢板をエレメントとして、このエレメントを水平方
向に連設したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては以下に掲げる問題点があった。 ’ソイル連続地中壁は、矢板としてのＨ鋼が独立して
いるため、連続地中壁の面内剪断力を伝達することはで
きなかった。このため特に地下構造物の地下外壁として
用いることができなかった。 ’コンクリート連続地中壁は、連続地中壁の面内剪断
力を伝達することはできるものの、鉄筋を用いるため地
中掘削を行うことが必要となり、他方現地でのプラント
が大型になったり、他の連続地中壁に比し、コストが高
く、工期が長い等、施工性が悪かった。 ’シートパイルを用いた連続地中壁には、隣接するシ
ートパイルの各縁部を鉛直方向にスライド自在に嵌合さ
せるものと、溶接するものとがあるが、前者においては
壁部における鉛直方向の剪断力を伝達することができな
かった。また、後者においては根切りにより土を除去し
た後でなければ溶接作業をすることができず、また、開
先部に土が付着しているため溶接部の信頼性が低く、さ
らに根入れ部分には溶接することができない。そのため
剪断力を確実に伝達できなかった。また、ボックス矢板
を用いた連続地中壁は根切り側しか溶接することができ
ないため、各縁部を嵌合させることとなり、そのため壁
部における鉛直方向の剪断力を伝達させることができな
かった。 本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、
その課題とするところは、剪断力を伝達できるととも
に、従来技術に比べて、小規模なプラントにより構築で
きるととももに、コストを低減しかつ工期を短縮できる
鋼製連続地中壁及びその構築方法を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の要
旨は、複数の鋼製エレメントを地盤中に水平方向へ連続
して建て込むことにより壁体をなす鋼製連続地中壁であ
って、前記各鋼製エレメントは、所定間隔を介して相対
向する２枚のフランジと、当該両フランジを接続してな
るウェブとからなり、前記フランジの縁部に設けた、隣
接する他の前記鋼製エレメントの縁部と互いに接続した
状態において溶接作業を行うに足る空間を形成する継手
部同士を、溶接してなることを特徴とする鋼製連続地中
壁に存する。請求項２記載の発明の要旨は、前記鋼製エ
レメントを地下連続壁を構築すべき地盤に、前記継手部
同士を接続しつつ水平方向に連続して建て込む工程と、
前記空間から溶接手段を挿入し接続してなる前記継手部
を溶接する工程とを具備する請求項１記載の鋼製連続地
中壁の構築方法に存する。

【０００６】

【作用】フランジの縁部に形成してなる空間は、溶接を
可能とする。溶接した各鋼製エレメントの継手部は剪断
力を伝達する。鉄筋の配筋及びセメント打設を行うこと
なくし連続地中壁を構築するもので、従来技術に比べ
て、プラントを小規模化するとともに、コストを低減
し、工期を短縮する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。ただし、本実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に
すぎない。本実施例に係る鋼製連続地中壁の構成につい
て第１図ないし第３図を用いて説明する。当該鋼製連続
地中壁Ｗは、第１図に示すような、平面視において外輪
郭矩形をなすように地盤Ｇ中において連結した、複数の
鋼製エレメント１０が構成し、建築物の地下外壁をなす
ものである。そして、地下外壁の、上端を地上階の床版
Ｒに、中央部を地下１階の床版Ｂに、下部を耐圧板Ｐに
固定し、下端部を根入れしている。

【０００８】前記各鋼製エレメント１０は、第２図に示
すように、所定間隔を介して相対向する外側フランジ１
１及び内側フランジ１２と、当該両フランジ１１，１２
を接続してなる２つのウェブ１３とからなるものであ
る。前記外側フランジ１１は、前記内側フランジ１２よ
りも僅かに高さが長くなっている。また、一縁部（地下
室内からみて右側の縁部）には挿入部１４（継手部）を
他縁部（前記建築物内部からみて左側の縁部）には被挿
入部１５を形成している。第３図に示すように、前記挿
入部１４は、前記各フランジ１１，１２よりも肉厚で、
縁端に半円状の切欠１４ａを設け、溶接作業空間１６を
形成するものである。前記被挿入部１５は、前記各挿入
部１４を挿入可能な空間を形成し、前記各フランジ１
１，１２の厚さよりも大きくかつ前記各挿入部１４の厚
さよりも小さくなるように内側に僅かに屈曲してなる、
平面視においてＵ字状をなすものである。

【０００９】前記各ウェブ１３は、前記外側フランジ１
１の下端と前記内側フランジ１２の下端とが面一となる
ように、前記他縁部を前記外側フランジ１１に、前記一
縁部が前記内側フランジ１２に溶接してなるものであ
る。さらに本実施例においては前記各鋼製エレメント１
０の、地下１階の床版Ｂ及び耐圧板Ｐとの取り合い部に
おいてシャーコネクタ１７，１８を各別に設けている。
地下１階の床版Ｂとの取り合い部におけるシャーコネク
タ１７は、前記各内側フランジ１２に複数個垂設したス
タッドボルトにより形成されている。また、耐圧板Ｐと
の取り合い部におけるシャーコネクタ１８は第１図及び
第２図に示すように、当該各鋼製板状体をと、連設方向
（水平方向）に延在し、かつ各鋼製エレメント１０を接
続した場合に連続する、前記各内側フランジ１２に所定
間隔を介して垂設してなる２つの鋼製板状体と、当該２
つの鋼製板状体を接続し補強する２本のスチフナとによ
り構成している。なお、前記鋼製エレメント１０の大き
さ、前記各フランジ１１，１２、ウェブ１３の肉厚等に
ついては、建築物の大きさ、地盤Ｇの条件、腐食による
断面欠損を考慮して定めれば良い。

【００１０】次に、以上のように構成された鋼製連続地
中壁Ｗの構築方法について説明する。 まず、工場にお
いて製作した一つの前記鋼製エレメント１０を、ウォー
タージェットを併用したバイブロ工法により地盤Ｇ中に
建て込む。次いで、その鋼製エレメント１０に隣接する
他の前記鋼製エレメント１０を前記挿入部１４を前記被
挿入部１５に挿入しつつ建て込む。その際、前記挿入部
１４に設けた切欠１４ａには溶接作業空間１６を確保で
きるように鉄筋棒２０を仮付けしておくとともに、前記
被挿入部１５との接触面には止水用グリスを塗布してお
く。全ての前記鋼製エレメント１０を建て込んだ後、前
記鉄筋棒２０を抜き取り、前記溶接作業空間１６にエレ
クトロスラグ溶接用のトーチ入れ、当該トーチと前記鋼
製エレメント１０との間に電圧をかけエレクトロスラグ
溶接を行う。以上の工程により鋼製連続地中壁Ｗを構築
することができる。なお、建築物の構築にあたっては、
従来技術と同様に前記鋼製連続地中壁Ｗが囲繞する部分
を根切りし、下から順次、耐圧板Ｐ、外周壁、地下１階
の床版Ｂ、地上階における床版Ｒを構築し、さらに地上
躯体を構築すれば良い。

【００１１】次ぎに、前記鋼製連続地中壁Ｗの作用効果
について説明する。前記溶接作業空間１６からトーチを
挿入することにより、地盤Ｇ中に建て込んでなる前記各
鋼製エレメント１０の接続部分（前記挿入部１４と前記
被挿入部１５との嵌合部分）を溶接することができる。
前記各挿入部１４及び前記被挿入部１５を嵌合し、かつ
溶接しているので、溶接してなる前記各鋼製エレメント
１０の接続部分は、面内剪断力及び鉛直方向における剪
断力を伝達することができる。また、鉄筋の配筋及びセ
メント打設をしなくともすむので、従来技術に比べて小
規模なプラントにより地下外壁を構築できるとともも
に、コストを低減しかつ工期を短縮できる。さらに本実
施例においては前記各フランジ１１，１２の両縁部に継
手部を形成しているので、一のフランジに継手部を形成
した場合に比べて遮水性を向上させることができる。

【００１２】また、前記鋼製エレメント１０は工場にお
いて製作できるので、現場において製作するコンクリー
ト連続地中壁等に比べ信頼性が高く、また作業時間を短
縮することができる。また、前記鋼製エレメント１０
は、柱，梁フレームに比べて剛性が大きいので、地上躯
体による横方向への力を全て負担することができる。ま
た、前記両フランジ１１，１２があたかも２枚の止水壁
となるので、一重のシートパイル等に比べて止水性を向
上することができる。また、コンクリート連続地中壁に
比べて平坦な仕上げ面を得ることができ、その結果表面
仕上げ等に係る労力を軽減することができる。また、前
記挿入部１４及び前記被挿入部１５は互いに嵌合するの
で、前記鋼製エレメント１０の建て込み時におけるずれ
を防止することができる。また、地上から溶接作業を行
うことができるので、従来技術に比べて係る労力を軽減
し、かつ上記のごとく２重構造であっても溶接すること
ができる。

【００１３】また、前記挿入部１４及び前記被挿入部１
５は互いに嵌合して、溶接部分も土が付着することはな
いので、溶接の信頼性も従来技術に比べて高い。また、
前記溶接作業空間１６から溶接するので、前記各鋼製エ
レメント１０の根入れ部分も溶接することができる。な
お、本実施例においてはフランジの数は２つであるが、
本発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明に
おいては本発明を実施するうえで好適な数とすることが
できる。また同様にウェブ１３の数も好適な数とするこ
とができる。また、継手部の形状も本発明を実施するう
えで好適な形状とすることができる。また、上記実施例
に係る建て込み方法はウォータージェットを併用したバ
イブロ工法を用いた方法であるが、本発明においては他
の方法、例えば、ソイル連続地中壁に建て込む方法、コ
ンクリート連続地中壁に建て込む方法等、本発明を実施
するうえで好適な方法を用いることができる。ソイル連
続地中壁に建て込んだ場合においては、当該ソイル連続
地中壁が前記鋼製エレメント１０の座屈を防止すること
ができる。またコンクリート連続地中壁を用いた場合に
おいては、コンポジット構造となるため高耐力の連続地
中壁を構築することができる。

【００１４】また、鉄筋棒２０を前記各挿入部１４の切
欠１４ａに挿入することにより溶接作業空間１６とした
が、本発明においては他の方法、例えば第４図に示すよ
うに一の鋼製エレメント１０のウェブ１３と、隣接する
他の鋼製エレメントのウェブ１３との間に箱抜材２１を
挿入することにより溶接作業空間を確保する等、本発明
を実施するうえで好適な方法を用いることができる。ま
た、地下外壁のみならず、本発明によれば例えば、遮水
のみを目的とした連続地中壁等、本発明を実施するうえ
で好適なものも構築できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので以下に掲げる効果を有する。各鋼製エレメントの継
手部分を溶接してなるので、面内剪断力及び鉛直方向に
おける剪断力を伝達することができる。また、鉄筋の配
筋及びセメント打設をしなくともすむので、従来技術に
比べて小規模なプラントにより構築できるととももに、
コストを低減しかつ工期を短縮できる。その結果、本発
明によれば地下構造物における地下外壁にも適用でき、
従来技術に比べて連続地中壁構築における施工性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る、地盤中において地下
外壁をなす鋼製連続地中壁の縦断面図である。

【図２】同鋼製連続地中壁に係る鋼製エレメントの斜視
図である。

【図３】同鋼製連続地中壁に係る、互いに嵌合してなる
挿入部及び被挿入部の横断面図である。

【図４】他の実施例に係る一の鋼製エレメントと他の鋼
製エレメントとの間に箱抜材を挿入した状態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

Ｇ 地盤 Ｗ 鋼製連続地中壁 １０ 鋼製エレメント １１ 外側フランジ １２ 内側フランジ １３ ウェブ １４ 挿入部（継手部） １５ 被挿入部（継手部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の鋼製エレメントを地盤中に水平方
   向へ連続して建て込むことにより壁体をなす鋼製連続地
   中壁であって、前記各鋼製エレメントは、所定間隔を介
   して相対向する２枚のフランジと、当該両フランジを接
   続してなるウェブとからなり、前記フランジの縁部に設
   けた、隣接する他の前記鋼製エレメントの縁部と互いに
   接続した状態において溶接作業を行うに足る空間を形成
   する継手部同士を、溶接してなることを特徴とする鋼製
   連続地中壁。
2. 【請求項２】 前記鋼製エレメントを地下連続壁を構築
   すべき地盤に、前記継手部同士を接続しつつ水平方向に
   連続して建て込む工程と、前記空間から溶接手段を挿入
   し接続してなる前記継手部を溶接する工程とを具備する
   請求項１記載の鋼製連続地中壁の構築方法。