地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造
【課題】損傷時にも、補修が容易な地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造を提供すること。
【解決手段】鋼製の地中連続壁３は、鋼製の芯材７のフランジ８の間に中詰材９を充填して形成される。鉄筋コンクリート床版５には、主鉄筋１３およびせん断筋１５が埋設される。主鉄筋１３およびせん断筋１５の端部は、地中連続壁３の鉄筋コンクリート床版５側のフランジ８ａに固定された溶接カプラ１６に接続される。地中連続壁３との接合部１０において、鉄筋コンクリート床版５の上面１７および下面１９には、補強筋２３が埋設された袴状の拡幅部分２１が設けられ、拡幅部分２１には上端筋１２ａおよび下端筋１４ａが埋設される。補強筋２３は、鉛直方向に配置され、地中連続壁３には接続されない。補強筋２３は、上端筋１２ａおよび下端筋１４ａの位置に定着部２３ａが設けられる。
【解決手段】鋼製の地中連続壁３は、鋼製の芯材７のフランジ８の間に中詰材９を充填して形成される。鉄筋コンクリート床版５には、主鉄筋１３およびせん断筋１５が埋設される。主鉄筋１３およびせん断筋１５の端部は、地中連続壁３の鉄筋コンクリート床版５側のフランジ８ａに固定された溶接カプラ１６に接続される。地中連続壁３との接合部１０において、鉄筋コンクリート床版５の上面１７および下面１９には、補強筋２３が埋設された袴状の拡幅部分２１が設けられ、拡幅部分２１には上端筋１２ａおよび下端筋１４ａが埋設される。補強筋２３は、鉛直方向に配置され、地中連続壁３には接続されない。補強筋２３は、上端筋１２ａおよび下端筋１４ａの位置に定着部２３ａが設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼製地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部では、継手を有するＨ型等の鋼製地中連続壁の芯材に鉄筋コンクリート床版の主鉄筋が接続されてきた。図５は、鋼製地中連続壁と鉄筋コンクリート床版との従来の接合部の例を示す図である。図５に示す接合部１０１では、鋼製の地中連続壁１０３に固定された溶接カプラ１０７に、鉄筋コンクリート床版１０５の主鉄筋１０９およびせん断筋１１１が接続される。地中連続壁１０３の内部には、プレート等の補強材１０４が設けられる。補強材１０４は、芯材のフランジ同士を連結する棒鋼とする場合もある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７３３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、従来の接合部における大変形時の損傷状態を示す図である。図６は、図５に示す接合部１０１の損傷例を示す。地震時の地盤変形等により、地中連続壁１０３と鉄筋コンクリート床版１０５間に大きな曲げモーメントが作用した場合、図５に示す接合部１０１では、図６に示すように、引張側の主鉄筋１０９と地中連続壁１０３との接続部１１９に損傷が生じる可能性が高い。このような損傷が生じた場合、鋼製の地中連続壁１０３の内部での補修作業が必須となるため、補修が困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、損傷時にも、補修が容易な地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造を提供することである。
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明は、地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部において、前記鉄筋コンクリート床版は、前記地中連続壁側の端部の上面および／または下面に拡幅部分が設けられ、前記拡幅部分に前記地中連続壁に接続されない補強筋が埋設されたことを特徴とする地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造である。
【０００７】
地中連続壁は、例えば、鋼製地中連続壁である。補強筋は、鉛直方向に配置され、少なくとも一方の端部に定着部を有することが望ましい。
【０００８】
本発明を、既設の鉄筋コンクリート床版と地中連続壁との接合部に適用する場合には、既設の鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝に補強筋を設置し、既設の鉄筋コンクリート床版の上面および／または下面に拡幅部分を増設する。鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝は、補強筋の設置後に樹脂等で埋める。新設の鉄筋コンクリート床版と地中連続壁との接合部に適用する場合には、鉄筋コンクリート床版を新設する際に拡幅部分を一体に設ける。
【０００９】
本発明では、地中連続壁との接合部において、鉄筋コンクリート床版に、補強筋が埋設された拡幅部分を設ける。これにより、鋼製の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版間の曲げに対して、鉄筋コンクリート床版の引張側の主鉄筋と圧縮端との距離を大きくすることができ、鉄筋の応力を低減する。このように拡幅部分を圧縮側で有効に作用させることで、接合部の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版で拡幅部分以外の通常厚さの部分と拡幅部分との境目付近（断面変化部）の耐力を上回り、曲げモーメントの作用時に断面変化部を先に塑性化させ、これにより引張側の主鉄筋と地中連続壁との接続部の損傷を避ける。このとき、鋼製の地中連続壁の損傷等の場合に比べ、損傷時の補修が容易となる。また、補強筋は地中連続壁と接続されないので、これにより地中連続壁が損傷することもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、損傷時にも、補修が容易な地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１を示す図
【図２】接合構造１が曲げにより変形した状態を示す図
【図３】第２の実施の形態の接合構造１ａを示す図
【図４】鉄筋コンクリート製の地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂとの接合構造１ｂを示す図
【図５】従来の接合構造を示す図
【図６】従来の接合構造における大変形時の損傷状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１を示す図である。第１の実施の形態の接合構造１は、既設の鉄筋コンクリート床版５と地中連続壁３との接合部１０の補強時に適用される。
【００１３】
図１に示すように、地中連続壁３は、地盤２の内部に設けられた鉛直方向の壁体である。鉄筋コンクリート床版５は、地中連続壁３の側面に設けられた水平方向の床版である。鉄筋コンクリート床版５は、既設部分２７と増設部分２９とからなる。地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５とは、接合部１０で接合される。
【００１４】
鋼製の地中連続壁３は、芯材７、中詰材９、補強材１１等からなる。芯材７は、水平方向の断面がＨ型の鋼製部材であり、フランジ８の端部に設けられた継手部４により水平方向に直列に連結される。中詰材９は、中詰コンクリートやソイルセメント等であり、芯材７の対向するフランジ８の間に充填される。補強材１１は、芯材７のフランジ８の対向する面を連結するプレート等の部材であり、鉄筋コンクリート床版５との接合部１０付近に設置される。また、溶接カプラ１６が、地中連続壁３の芯材７の鉄筋コンクリート床版５側のフランジ８ａに溶接し固定される。
【００１５】
鉄筋コンクリート床版５は、コンクリート６、主鉄筋１３、せん断筋１５、上端筋１２、下端筋１４等からなる。コンクリート６は、鉄筋コンクリート床版５の母材である。主鉄筋１３は、鉄筋コンクリート床版５の上部および下部に埋設される。主鉄筋１３は、地中連続壁３に対して略垂直となるように配置される。せん断筋１５は、鉄筋コンクリート床版５の端部付近に埋設される。せん断筋１５は、主鉄筋１３と略平行に配置される。主鉄筋１３およびせん断筋１５の端部は、溶接カプラ１６に接続される。上端筋１２は、上部の主鉄筋１３の上方に、主鉄筋１３と交差するように配置される。下端筋１４は、下部の主鉄筋１３の下方に、主鉄筋１３と交差するように配置される。
【００１６】
鉄筋コンクリート床版５の上面１７および下面１９には、増設部分２９として、袴状の拡幅部分２１が設けられる。鉄筋コンクリート床版５の上面１７に設けられた拡幅部分２１には、上端筋１２ａ、補強筋２３等が埋設される。補強筋２３の一端に設けられた定着部２３ａは、上端筋１２ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２３の他端は、既設部分２７に設けられた適当な深さの孔３１に配置され、孔３１の残りの空間には樹脂３３等が充填される。鉄筋コンクリート床版５の下面１７に設けられた拡幅部分２１には、下端筋１４ａ、補強筋２３等が埋設される。補強筋２３の一端に設けられた定着部２３ａは、下端筋１４ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２３の他端は、既設部分２７に設けられた適当な深さの孔３１に配置され、孔３１の残りの空間には樹脂３３等が充填される。
【００１７】
次に、図１に示す接合構造１を形成する方法について説明する。上述したように、接合構造１は、既設の鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合部１０が補強されたものである。補強前の接合構造１の接合部１０は、図５に示す従来の接合部１０１と同様の構成である。
【００１８】
接合部１０を補強するには、鉄筋コンクリート床版５の既設部分２７に孔３１を削孔する。孔３１は、既設部分２７の上面１７側と下面１９側から、必要な深さまで削孔する。また、増設部分２９（既設部分２７の上面１７および下面１９に設けられる拡幅部分２１）の上端筋１２ａおよび下端筋１４ａを配置する。さらに、定着部２３ａを曲げ加工した補強筋２３を、孔３１に挿入する。その後、孔３１内に樹脂３３等を充填し、増設部分２９のコンクリート６を打設する。なお、孔３１のかわりにウォータージェット等により形成した溝を設け、当該溝に上記と同様の補強筋２３を配置してもよい。
【００１９】
図２は、接合構造１が曲げにより変形した状態を示す図である。接合構造１は、上述したように、接合部１０において拡幅部分２１を設け、補強筋２３を埋設することにより、十分な補強がなされている。そのため、地震時等、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５間の曲げに対して拡幅部分２１が圧縮端として有効に作用し、従来の接合部１０１に比べ有効高２５が大きくなり、鉄筋コンクリート床版５の引張側の主鉄筋１３と圧縮端との距離を大きくして主鉄筋１３等の応力を低減することができる。
【００２０】
上記したように、図１に示す接合構造１では、地震時の地盤変形等により鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５間に大きな曲げモーメントが作用した場合でも、図２に示すように、引張側の主鉄筋１３と地中連続壁３との接続部において、引張側の主鉄筋１３の応力が低減される。このように拡幅部分２１を圧縮側で有効に作用させることで、接合部１０の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５の境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版５で拡幅部分２１以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１との境目付近（断面変化部）の耐力を上回る。従って、曲げモーメントの作用時には断面変化部が先に塑性化し、従来の接合部１０１と異なり、地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷が抑えられる。また、補強筋２３は地中連続壁３に接続されないので、これにより地中連続壁３が損傷することもない。
【００２１】
このように、第１の実施の形態では、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１において、地中連続壁３と接続されない補強筋２３が埋設された拡幅部分２１を接合部１０に設ける。第１の実施の形態の接合構造１を用いれば、地震時等の曲げモーメントに対して、補修が困難である鋼製の地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷を抑え、鉄筋コンクリート床版５で拡幅部分２１以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１との境目付近（断面変化部）が先に塑性化する。そのため、鋼製の地中連続壁３等が損傷する場合に比べ、損傷後の補修が容易となる。
【００２２】
次に、第２の実施の形態について説明する。図３は、第２の実施の形態の接合構造１ａを示す図である。第２の実施の形態の接合構造１ａは、新設の鉄筋コンクリート床版５ａと地中連続壁３との接合部１０ａに適用される。接合構造１ａは、第１の実施の形態の接合構造１と略同様の構成を有するが、補強筋２３のかわりに補強筋２４が設けられる。また、孔３１および樹脂３３は設けられない。さらに、鉄筋コンクリート床版５ａは、既設部分２７と増設部分２９とで構成されず、拡幅部分２１ａを含めて一体に構築される。
【００２３】
補強筋２４は、上端が鉄筋コンクリート床版５ａの上部の拡幅部分２１ａ内に、下端が鉄筋コンクリート床版５ａの下部の拡幅部分２１ａ内に位置するように、鉛直方向に配置される。補強筋２４は、地中連続壁３には接続されない。
【００２４】
補強筋２４は、上端および下端に定着部２４ａが設けられる。補強筋２４の上端の定着部２４ａは、上部の拡幅部分２１ａに埋設された上端筋１２ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２４の下端の定着部２４ａは、下部の拡幅部分２１ａに埋設された下端筋１４ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。
【００２５】
図３に示すように鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５ａとを接合する際には、まず、地盤に地中連続壁３を構築する。地中連続壁３の芯材７は、工場で製作される。溶接カプラ１６は、工場で芯材７のフランジ８ａに取り付けられる。地中連続壁３を構築するには、工場で製作した芯材７を現地に搬入し、ソイルミキシング工法や泥水置換工法により地盤を掘削して芯材７を立込む。なお、泥水置換工法を用いた場合には、芯材７の立込み後に中詰材９として水中コンクリートを打設する。
【００２６】
地中連続壁３の完成後、地中連続壁３と対をなす山留め間の地盤を掘削する。そして、溶接カプラ１６に、主鉄筋１３およびせん断筋１５を接続する。また、上端筋１２、１２ａ、下端筋１４、１４ａを配筋する。さらに、上端部および下端部で定着部２４ａを曲げ加工した補強筋２４を配筋し、その後、拡幅部分２１ａを含む鉄筋コンクリート床版５ａのコンクリート６を打設する。
【００２７】
このように、第２の実施の形態でも、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５ａとの接合構造１ａにおいて、接合部１０ａに地中連続壁３と接続されない補強筋２４が埋設された拡幅部分２１ａを設ける。第２の実施の形態の接合構造１ａを用いれば、第１の実施の形態と同様に、地震時等の曲げモーメントに対して、補修が困難である鋼製の地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷を抑え、鉄筋コンクリート床版５ａで拡幅部分２１ａ以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１ａとの境目付近（断面変化部）が先に塑性化する。そのため、損傷後の補修が容易となる。
【００２８】
なお、第１および第２の実施の形態では、地中連続壁を鋼製としたが、地中連続壁の構造はこれに限らない。図４は、鉄筋コンクリート製の地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂとの接合構造１ｂを示す図である。第１の実施形態と同様、接合構造１ｂは、既設の鉄筋コンクリート床版５ｂと地中連続壁３ｂとの接合部１０ｂの補強時に適用される。
【００２９】
図４に示すように、接合構造１ｂは、接合構造１と略同様の構成であり、鉄筋コンクリート床版５ｂが既設部分２７と増設部分２９とからなるが、地中連続壁３ｂが鉄筋コンクリート製である。また、溶接カプラが設置されず、既設部分２７の鉄筋コンクリート床版５ｂの主鉄筋１３ｂおよびせん断筋１５ｂの端部が地中連続壁３ｂ内に埋設される。
【００３０】
図４に示す接合構造１ｂにおいても、第１の実施形態と同様、接合部１０ｂに、増設部分２９として、地中連続壁３ｂと接続されない補強筋２３が埋設された拡幅部分２１ｂを鉄筋コンクリート床版５ｂの既設部分２７の上面１７および下面１９に設ける。これにより、第１、第２の実施の形態と同様に拡幅部分２１ｂが圧縮端として有効に作用し、従来の接合部１０１と比較して有効高を増大させ、鉄筋コンクリート床版５ｂの引張側の主鉄筋１３ｂと圧縮端との距離を大きくし、地震時等の曲げに対して引張側の主鉄筋１３ｂの応力を低減する。このように拡幅部分２１ｂを圧縮側で有効に作用させることで、接合部１０ｂの地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂの境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版５ｂで拡幅部分２１ｂ以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１ｂとの境目付近（断面変化部）の耐力を上回り、曲げモーメントの作用時に断面変化部を先に塑性化させ、地中連続壁３ｂの損傷を抑える。従って、上記と同様、損傷時の補修を容易にするなどの効果を有する。また、補強筋２３は地中連続壁３ｂと接続されないので、これにより地中連続壁３ｂが損傷することもない。
【００３１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３２】
例えば、第１および第２の実施の形態、図４に示す例では、鉄筋コンクリート床版の主鉄筋１３（１３ｂ）を上下２段に、せん断筋１５（１５ｂ）を上下３段に配置したが、主鉄筋１３（１３ｂ）、せん断筋１５（１５ｂ）の配置段数はこれに限らない。また、補強筋２３、２４を３段に配置したが、補強筋２３、２４の配置段数はこれに限らない。
【００３３】
また、各実施形態では、拡幅部分を鉄筋コンクリート床版の上面および下面に設けた例を説明したが、拡幅部分はいずれか一方のみに設けてもよい。この場合も、先に説明したものと同様の方法で、接合構造を形成することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１ａ、１ｂ………接合構造
３、３ｂ………地中連続壁
５、５ａ、５ｂ………鉄筋コンクリート床版
７………芯材
８、８ａ………フランジ
１０、１０ａ、１０ｂ………接合部
１３、１３ｂ………主鉄筋
１５、１５ｂ………せん断筋
１７………上面
１９………下面
２１、２１ａ、２１ｂ………拡幅部分
２３、２４………補強筋
２３ａ、２４ａ………定着部
２７………既設部分
２９………増設部分
３１………孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼製地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部では、継手を有するＨ型等の鋼製地中連続壁の芯材に鉄筋コンクリート床版の主鉄筋が接続されてきた。図５は、鋼製地中連続壁と鉄筋コンクリート床版との従来の接合部の例を示す図である。図５に示す接合部１０１では、鋼製の地中連続壁１０３に固定された溶接カプラ１０７に、鉄筋コンクリート床版１０５の主鉄筋１０９およびせん断筋１１１が接続される。地中連続壁１０３の内部には、プレート等の補強材１０４が設けられる。補強材１０４は、芯材のフランジ同士を連結する棒鋼とする場合もある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７３３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、従来の接合部における大変形時の損傷状態を示す図である。図６は、図５に示す接合部１０１の損傷例を示す。地震時の地盤変形等により、地中連続壁１０３と鉄筋コンクリート床版１０５間に大きな曲げモーメントが作用した場合、図５に示す接合部１０１では、図６に示すように、引張側の主鉄筋１０９と地中連続壁１０３との接続部１１９に損傷が生じる可能性が高い。このような損傷が生じた場合、鋼製の地中連続壁１０３の内部での補修作業が必須となるため、補修が困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、損傷時にも、補修が容易な地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造を提供することである。
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明は、地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部において、前記鉄筋コンクリート床版は、前記地中連続壁側の端部の上面および／または下面に拡幅部分が設けられ、前記拡幅部分に前記地中連続壁に接続されない補強筋が埋設されたことを特徴とする地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造である。
【０００７】
地中連続壁は、例えば、鋼製地中連続壁である。補強筋は、鉛直方向に配置され、少なくとも一方の端部に定着部を有することが望ましい。
【０００８】
本発明を、既設の鉄筋コンクリート床版と地中連続壁との接合部に適用する場合には、既設の鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝に補強筋を設置し、既設の鉄筋コンクリート床版の上面および／または下面に拡幅部分を増設する。鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝は、補強筋の設置後に樹脂等で埋める。新設の鉄筋コンクリート床版と地中連続壁との接合部に適用する場合には、鉄筋コンクリート床版を新設する際に拡幅部分を一体に設ける。
【０００９】
本発明では、地中連続壁との接合部において、鉄筋コンクリート床版に、補強筋が埋設された拡幅部分を設ける。これにより、鋼製の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版間の曲げに対して、鉄筋コンクリート床版の引張側の主鉄筋と圧縮端との距離を大きくすることができ、鉄筋の応力を低減する。このように拡幅部分を圧縮側で有効に作用させることで、接合部の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版で拡幅部分以外の通常厚さの部分と拡幅部分との境目付近（断面変化部）の耐力を上回り、曲げモーメントの作用時に断面変化部を先に塑性化させ、これにより引張側の主鉄筋と地中連続壁との接続部の損傷を避ける。このとき、鋼製の地中連続壁の損傷等の場合に比べ、損傷時の補修が容易となる。また、補強筋は地中連続壁と接続されないので、これにより地中連続壁が損傷することもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、損傷時にも、補修が容易な地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１を示す図
【図２】接合構造１が曲げにより変形した状態を示す図
【図３】第２の実施の形態の接合構造１ａを示す図
【図４】鉄筋コンクリート製の地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂとの接合構造１ｂを示す図
【図５】従来の接合構造を示す図
【図６】従来の接合構造における大変形時の損傷状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１を示す図である。第１の実施の形態の接合構造１は、既設の鉄筋コンクリート床版５と地中連続壁３との接合部１０の補強時に適用される。
【００１３】
図１に示すように、地中連続壁３は、地盤２の内部に設けられた鉛直方向の壁体である。鉄筋コンクリート床版５は、地中連続壁３の側面に設けられた水平方向の床版である。鉄筋コンクリート床版５は、既設部分２７と増設部分２９とからなる。地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５とは、接合部１０で接合される。
【００１４】
鋼製の地中連続壁３は、芯材７、中詰材９、補強材１１等からなる。芯材７は、水平方向の断面がＨ型の鋼製部材であり、フランジ８の端部に設けられた継手部４により水平方向に直列に連結される。中詰材９は、中詰コンクリートやソイルセメント等であり、芯材７の対向するフランジ８の間に充填される。補強材１１は、芯材７のフランジ８の対向する面を連結するプレート等の部材であり、鉄筋コンクリート床版５との接合部１０付近に設置される。また、溶接カプラ１６が、地中連続壁３の芯材７の鉄筋コンクリート床版５側のフランジ８ａに溶接し固定される。
【００１５】
鉄筋コンクリート床版５は、コンクリート６、主鉄筋１３、せん断筋１５、上端筋１２、下端筋１４等からなる。コンクリート６は、鉄筋コンクリート床版５の母材である。主鉄筋１３は、鉄筋コンクリート床版５の上部および下部に埋設される。主鉄筋１３は、地中連続壁３に対して略垂直となるように配置される。せん断筋１５は、鉄筋コンクリート床版５の端部付近に埋設される。せん断筋１５は、主鉄筋１３と略平行に配置される。主鉄筋１３およびせん断筋１５の端部は、溶接カプラ１６に接続される。上端筋１２は、上部の主鉄筋１３の上方に、主鉄筋１３と交差するように配置される。下端筋１４は、下部の主鉄筋１３の下方に、主鉄筋１３と交差するように配置される。
【００１６】
鉄筋コンクリート床版５の上面１７および下面１９には、増設部分２９として、袴状の拡幅部分２１が設けられる。鉄筋コンクリート床版５の上面１７に設けられた拡幅部分２１には、上端筋１２ａ、補強筋２３等が埋設される。補強筋２３の一端に設けられた定着部２３ａは、上端筋１２ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２３の他端は、既設部分２７に設けられた適当な深さの孔３１に配置され、孔３１の残りの空間には樹脂３３等が充填される。鉄筋コンクリート床版５の下面１７に設けられた拡幅部分２１には、下端筋１４ａ、補強筋２３等が埋設される。補強筋２３の一端に設けられた定着部２３ａは、下端筋１４ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２３の他端は、既設部分２７に設けられた適当な深さの孔３１に配置され、孔３１の残りの空間には樹脂３３等が充填される。
【００１７】
次に、図１に示す接合構造１を形成する方法について説明する。上述したように、接合構造１は、既設の鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合部１０が補強されたものである。補強前の接合構造１の接合部１０は、図５に示す従来の接合部１０１と同様の構成である。
【００１８】
接合部１０を補強するには、鉄筋コンクリート床版５の既設部分２７に孔３１を削孔する。孔３１は、既設部分２７の上面１７側と下面１９側から、必要な深さまで削孔する。また、増設部分２９（既設部分２７の上面１７および下面１９に設けられる拡幅部分２１）の上端筋１２ａおよび下端筋１４ａを配置する。さらに、定着部２３ａを曲げ加工した補強筋２３を、孔３１に挿入する。その後、孔３１内に樹脂３３等を充填し、増設部分２９のコンクリート６を打設する。なお、孔３１のかわりにウォータージェット等により形成した溝を設け、当該溝に上記と同様の補強筋２３を配置してもよい。
【００１９】
図２は、接合構造１が曲げにより変形した状態を示す図である。接合構造１は、上述したように、接合部１０において拡幅部分２１を設け、補強筋２３を埋設することにより、十分な補強がなされている。そのため、地震時等、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５間の曲げに対して拡幅部分２１が圧縮端として有効に作用し、従来の接合部１０１に比べ有効高２５が大きくなり、鉄筋コンクリート床版５の引張側の主鉄筋１３と圧縮端との距離を大きくして主鉄筋１３等の応力を低減することができる。
【００２０】
上記したように、図１に示す接合構造１では、地震時の地盤変形等により鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５間に大きな曲げモーメントが作用した場合でも、図２に示すように、引張側の主鉄筋１３と地中連続壁３との接続部において、引張側の主鉄筋１３の応力が低減される。このように拡幅部分２１を圧縮側で有効に作用させることで、接合部１０の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５の境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版５で拡幅部分２１以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１との境目付近（断面変化部）の耐力を上回る。従って、曲げモーメントの作用時には断面変化部が先に塑性化し、従来の接合部１０１と異なり、地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷が抑えられる。また、補強筋２３は地中連続壁３に接続されないので、これにより地中連続壁３が損傷することもない。
【００２１】
このように、第１の実施の形態では、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５との接合構造１において、地中連続壁３と接続されない補強筋２３が埋設された拡幅部分２１を接合部１０に設ける。第１の実施の形態の接合構造１を用いれば、地震時等の曲げモーメントに対して、補修が困難である鋼製の地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷を抑え、鉄筋コンクリート床版５で拡幅部分２１以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１との境目付近（断面変化部）が先に塑性化する。そのため、鋼製の地中連続壁３等が損傷する場合に比べ、損傷後の補修が容易となる。
【００２２】
次に、第２の実施の形態について説明する。図３は、第２の実施の形態の接合構造１ａを示す図である。第２の実施の形態の接合構造１ａは、新設の鉄筋コンクリート床版５ａと地中連続壁３との接合部１０ａに適用される。接合構造１ａは、第１の実施の形態の接合構造１と略同様の構成を有するが、補強筋２３のかわりに補強筋２４が設けられる。また、孔３１および樹脂３３は設けられない。さらに、鉄筋コンクリート床版５ａは、既設部分２７と増設部分２９とで構成されず、拡幅部分２１ａを含めて一体に構築される。
【００２３】
補強筋２４は、上端が鉄筋コンクリート床版５ａの上部の拡幅部分２１ａ内に、下端が鉄筋コンクリート床版５ａの下部の拡幅部分２１ａ内に位置するように、鉛直方向に配置される。補強筋２４は、地中連続壁３には接続されない。
【００２４】
補強筋２４は、上端および下端に定着部２４ａが設けられる。補強筋２４の上端の定着部２４ａは、上部の拡幅部分２１ａに埋設された上端筋１２ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。補強筋２４の下端の定着部２４ａは、下部の拡幅部分２１ａに埋設された下端筋１４ａの径方向断面に沿って曲げ加工される。
【００２５】
図３に示すように鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５ａとを接合する際には、まず、地盤に地中連続壁３を構築する。地中連続壁３の芯材７は、工場で製作される。溶接カプラ１６は、工場で芯材７のフランジ８ａに取り付けられる。地中連続壁３を構築するには、工場で製作した芯材７を現地に搬入し、ソイルミキシング工法や泥水置換工法により地盤を掘削して芯材７を立込む。なお、泥水置換工法を用いた場合には、芯材７の立込み後に中詰材９として水中コンクリートを打設する。
【００２６】
地中連続壁３の完成後、地中連続壁３と対をなす山留め間の地盤を掘削する。そして、溶接カプラ１６に、主鉄筋１３およびせん断筋１５を接続する。また、上端筋１２、１２ａ、下端筋１４、１４ａを配筋する。さらに、上端部および下端部で定着部２４ａを曲げ加工した補強筋２４を配筋し、その後、拡幅部分２１ａを含む鉄筋コンクリート床版５ａのコンクリート６を打設する。
【００２７】
このように、第２の実施の形態でも、鋼製の地中連続壁３と鉄筋コンクリート床版５ａとの接合構造１ａにおいて、接合部１０ａに地中連続壁３と接続されない補強筋２４が埋設された拡幅部分２１ａを設ける。第２の実施の形態の接合構造１ａを用いれば、第１の実施の形態と同様に、地震時等の曲げモーメントに対して、補修が困難である鋼製の地中連続壁３の芯材７のフランジ８ａの損傷を抑え、鉄筋コンクリート床版５ａで拡幅部分２１ａ以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１ａとの境目付近（断面変化部）が先に塑性化する。そのため、損傷後の補修が容易となる。
【００２８】
なお、第１および第２の実施の形態では、地中連続壁を鋼製としたが、地中連続壁の構造はこれに限らない。図４は、鉄筋コンクリート製の地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂとの接合構造１ｂを示す図である。第１の実施形態と同様、接合構造１ｂは、既設の鉄筋コンクリート床版５ｂと地中連続壁３ｂとの接合部１０ｂの補強時に適用される。
【００２９】
図４に示すように、接合構造１ｂは、接合構造１と略同様の構成であり、鉄筋コンクリート床版５ｂが既設部分２７と増設部分２９とからなるが、地中連続壁３ｂが鉄筋コンクリート製である。また、溶接カプラが設置されず、既設部分２７の鉄筋コンクリート床版５ｂの主鉄筋１３ｂおよびせん断筋１５ｂの端部が地中連続壁３ｂ内に埋設される。
【００３０】
図４に示す接合構造１ｂにおいても、第１の実施形態と同様、接合部１０ｂに、増設部分２９として、地中連続壁３ｂと接続されない補強筋２３が埋設された拡幅部分２１ｂを鉄筋コンクリート床版５ｂの既設部分２７の上面１７および下面１９に設ける。これにより、第１、第２の実施の形態と同様に拡幅部分２１ｂが圧縮端として有効に作用し、従来の接合部１０１と比較して有効高を増大させ、鉄筋コンクリート床版５ｂの引張側の主鉄筋１３ｂと圧縮端との距離を大きくし、地震時等の曲げに対して引張側の主鉄筋１３ｂの応力を低減する。このように拡幅部分２１ｂを圧縮側で有効に作用させることで、接合部１０ｂの地中連続壁３ｂと鉄筋コンクリート床版５ｂの境目の耐力が、鉄筋コンクリート床版５ｂで拡幅部分２１ｂ以外の通常厚さの部分と拡幅部分２１ｂとの境目付近（断面変化部）の耐力を上回り、曲げモーメントの作用時に断面変化部を先に塑性化させ、地中連続壁３ｂの損傷を抑える。従って、上記と同様、損傷時の補修を容易にするなどの効果を有する。また、補強筋２３は地中連続壁３ｂと接続されないので、これにより地中連続壁３ｂが損傷することもない。
【００３１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３２】
例えば、第１および第２の実施の形態、図４に示す例では、鉄筋コンクリート床版の主鉄筋１３（１３ｂ）を上下２段に、せん断筋１５（１５ｂ）を上下３段に配置したが、主鉄筋１３（１３ｂ）、せん断筋１５（１５ｂ）の配置段数はこれに限らない。また、補強筋２３、２４を３段に配置したが、補強筋２３、２４の配置段数はこれに限らない。
【００３３】
また、各実施形態では、拡幅部分を鉄筋コンクリート床版の上面および下面に設けた例を説明したが、拡幅部分はいずれか一方のみに設けてもよい。この場合も、先に説明したものと同様の方法で、接合構造を形成することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１ａ、１ｂ………接合構造
３、３ｂ………地中連続壁
５、５ａ、５ｂ………鉄筋コンクリート床版
７………芯材
８、８ａ………フランジ
１０、１０ａ、１０ｂ………接合部
１３、１３ｂ………主鉄筋
１５、１５ｂ………せん断筋
１７………上面
１９………下面
２１、２１ａ、２１ｂ………拡幅部分
２３、２４………補強筋
２３ａ、２４ａ………定着部
２７………既設部分
２９………増設部分
３１………孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部において、
前記鉄筋コンクリート床版は、前記地中連続壁側の端部の上面および／または下面に拡幅部分が設けられ、前記拡幅部分に前記地中連続壁に接続されない補強筋が埋設されたことを特徴とする地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項２】
前記地中連続壁が、鋼製地中連続壁であることを特徴とする請求項１記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項３】
前記補強筋は、鉛直方向に配置され、少なくとも一方の端部に定着部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項４】
前記拡幅部分が、既設の鉄筋コンクリート床版の上面および／または下面に増設され、前記補強筋が、前記既設の鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項５】
前記拡幅部分が、前記鉄筋コンクリート床版を新設する際に一体に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項１】
地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合部において、
前記鉄筋コンクリート床版は、前記地中連続壁側の端部の上面および／または下面に拡幅部分が設けられ、前記拡幅部分に前記地中連続壁に接続されない補強筋が埋設されたことを特徴とする地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項２】
前記地中連続壁が、鋼製地中連続壁であることを特徴とする請求項１記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項３】
前記補強筋は、鉛直方向に配置され、少なくとも一方の端部に定着部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項４】
前記拡幅部分が、既設の鉄筋コンクリート床版の上面および／または下面に増設され、前記補強筋が、前記既設の鉄筋コンクリート床版に設けられた孔または溝に設置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【請求項５】
前記拡幅部分が、前記鉄筋コンクリート床版を新設する際に一体に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中連続壁と鉄筋コンクリート床版の接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２６１６９（Ｐ２０１１−２２６１６９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７５２１（Ｐ２０１０−９７５２１）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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