JPH0651971B2 - 連続地中壁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、連続地中壁に関し、特にコンクリート打継
面の強度の改良に関する。

《従来の技術》 従来から公知の連続地中壁として第６図に示す構造のも
のがある。

この地中壁は同図（Ａ）に示すように、地上から掘削さ
れた先行掘削孔１ａ内に、一端に中空状のジョイントボ
ックス２を取付けた鉄筋籠３を挿入し、ジョイントボッ
クス２内を除いて掘削孔１ａ内にコンクリートを打設し
て先行壁４を形成する。

ジョイントボックス２は一対の側板２ａ，２ａと、仕切
板２ｂ，引抜板２ｃおよび図示しない底板とで構成さ
れ、鉄筋籠３の水平主筋３ａが仕切板２ｂを貫通してボ
ックス２内に突出している そして、先行壁４のコンクリートの打設が行なわれた
後、同図（Ｂ）のように、引抜板２ｃの側方に後行掘削
孔１ｂを掘削し、引抜板２ｃを撤去した後、上記鉄筋籠
３と同じ構成の後行鉄筋籠５を、ジョイントボックス２
内で鉄筋籠３と５の端部同志がオーバーラップ状態に挿
入した後、後行掘削孔１ｂ内にコンクリートを打設して
後行壁６を連結形成し、以後同じ工程を繰返して所望の
地中壁を構築する。

《発明が解決しようとする問題点》 上記工法によれば、一体的に結合された壁体が得られ、
例えばこの工法で橋脚基礎などを構築すると、従来のニ
ューマチックケーソン工法に比べて、施工の安全性，容
易性，工期の短縮，経済性などで優れているが、ジョイ
ントボックス２の仕切板２ｂを平鋼板で構成しているた
ため以下の問題があった。

すなわち、仕切板２ｂは先・後行壁４、６間の打継面と
なり、これが平面となっているため面外方向剪断抵抗が
十分得られない。

このため、仕切板２ｂと直交するシヤーコネクタを介在
させ、面外方向剪断抵抗の補強をすることも提案されて
いるが、打継面が平面のため期待した程面外方向剪断抵
抗が増大しない。

そこで、仕切板２ｂに縦または横方向に凹凸を設けるこ
とも特開昭５５−７２５１４号公報で開示されている
が、単に凹凸を設けただけでは、平面状仕切板２ｂより
も面外方向剪断抵抗は増すが十分な強度が得られない。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、連続地中壁の打継面の面
外方向剪断抵抗を向上することにある。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するため、この発明は、一端に中空状の
ジョイントボックスが設けられた鉄筋籠を用い、該ジョ
イントボックス内で鉄筋籠の端部同志をオーバーラップ
させて順次連結形成される連続地中壁において、該地中
壁の打継部に位置する該ジョイントボックスの仕切板の
水平断面を正弦波状波形となし、かつ波形の波長／高さ
の比率を３〜５の範囲に設定したことを特徴とする。

《実施例および作用》 以下、この発明の好適な実施例について添附図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図はこの発明に係る地中壁用の鉄筋籠１０を示す斜
視図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は同鉄筋籠１０を
用いた連続地中壁工法の工程順序示す水平断面図であ
る。

図において、この発明の実施例に用いられる鉄筋籠１０
は、水平主筋１０１と縦筋１０２とを格子状に組合わせ
て溶着し、一端に中空のジョイントボックス１２を取付
けてある。

水平主筋１０１の端部は、ジョイントボックス１２内に
突出した状態で一体化されている。

ジョイントボックス１２は、前記水平主筋１０１を貫通
させた仕切板１２１と、一対の側板１２２、底板１２３
およびジョイントボックス１２の端部にあって、鉛直方
向に抜き差し可能な引抜板１２４とからなっている。ま
た、仕切板１２１には第２図（ａ），（ｂ）に示すよう
に一対のシヤーコネクタ１２６が貫通状態で一体に設け
られている。そして、仕切板１２１は波形鋼板からなっ
ており、その波形の波動方向が水平になる向きに配置し
ている。

次に、以上の構成の鉄筋籠１０を用いた連続地中壁工法
について説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、先行工区［Ｉ］に、
先行掘削孔１４を形成し、次いで前記の構成の鉄筋籠１
０を掘削孔１４内に挿入し、ジョイントボックス１２の
部分を除いて掘削孔１４内にコンクリートを打設して先
行壁１６を形成する。

次いで、ジョイントボックス１２の側端側の後行工区
［II］に後行掘削孔１８を掘削し、引抜板１２４を引き
抜いた後に、掘削孔１８内に第２図（ｂ）に示すよう
に、前記と同様に一端に図示しないジョイントボックス
を設けた鉄筋籠１０を挿入する。鉄筋籠１０の後端部に
は接合用補助鉄筋籠１１０が一体に設けられている。

該補助鉄筋籠１１０はジョイントボックス１２内の水平
主筋１０１間の幅よりも狭小に形成されたもので、ジョ
イントボックス１２内で水平主筋１０１とオーバーラッ
プして挿入される。

この状態で、第２図（ｃ）に示すように後行掘削孔１８
内にコンクリートを打設すれば、仕切板１２１を打継面
とする後行壁２０が形成されることになる。

以下、同様な工程を繰返すことにより連続的な一体の地
中壁が形成される。

形成された地中壁では、打継面を構成する仕切板１２１
は、剪断方向に対し波形になっているために、仕切板１
２１を挾んだ先・後行壁１６，２０に作用する土水圧な
どの外力に対して、従来の平鋼板製とは異なる様相を呈
する。

第３図は、仕切板１２１を打継面とする地中壁モデルＭ
の加圧状態を示す説明図であり、仕切板１２１を挾む両
側から圧力Ｐをかけ、Ａ点でモデルＭを支持して、剪断
力を測定した。

第４図は縦軸に剪断力、横軸に加圧力に応じた相対的な
滑り量をとった測定結果のグラフである。

図において（イ），（ロ）に示す特性はそれぞれ従来の
平鋼板を用いたもので、（イ）は平鋼板単体、（ロ）は
平鋼板にシヤーコネクタを付加した場合を示している。
また、（ハ），（ニ）は、本発明の波形鋼板からなる仕
切板を用いた場合を示すもので、（ハ）はシヤーコネク
タを付けていない場合を示し、（ニ）はシヤーコネクタ
を付けた場合を示している。

なお、この試験では水平主筋や縦筋の太さおよびオーバ
ーラップ長は同じに設定し、また、シヤーコネクタもそ
れぞれ同一材料で同一長とし、波形鋼板の高さは５０m
m、波長が１５０mm（波長／高さ＝１５０／５０＝
３）、厚さ４．５mmのものを使用した。

結果はいずれにあって、本発明による波形鋼板を用いた
仕切板では、従来よりも面外方向剪断抵抗が高く、従来
のものに比べて２〜２．５倍に向上するという結果を得
た。

また、第５図は前記測定に用いられた従来の地中壁モデ
ルＭ′と、本発明の地中壁モデルＭのひび割れ状況を示
すもので、従来の地中壁モデルＭ′は加圧点Ｐと仕切壁
とを結ぶひび割れが明瞭に生じているのに対し、本発明
に係る地中壁モデルＭでは、仕切壁より斜めに伸びたひ
び割れしか生じていないことが判明した。

なお実施例では、代表例として試験片のｌ（波長）／ｈ
（高さ）＝３のものを用いたが、それ以外にｌ／ｈを変
えた場合については、以下の傾向を示す。

（ａ）ｌ／ｈ≧５ 波高が波高距離に比べ小さいため、波面に抵抗する支圧
面積が小さく、局部的に支圧強度が大きくなり、結果的
に平鋼板と同性状を示し波形の効果が薄れる。

（ｂ）５＞ｌ／ｈ≧３ 急激な剪断破壊がなく、支圧力は波面に分散され、接合
面の剪断力は波形鋼板を介して効果的に伝達され、塑性
変形能が向上する。

（ｃ）３＞ｌ／ｈ ５＞ｌ／ｈになると、波形面近傍の破壊性状は支圧破壊
から剪断破壊へと移行していくが、３＞ｌ／ｈとなる
と、波形凸部間にわたるコンクリートの剪断破壊が顕著
となり、波形の効果が薄れてくる。

以上の（ａ），（ｂ），（ｃ）の結果から結論付けられ
る合理的な波形とは、波形凸部間にわたる剪断破壊がな
く、波面による局部的な支圧作用による局部支圧破壊と
ならないことである。この釣り合いの取れた状態は、５
＞ｌ／ｈ≧３の範疇にあれば破面から接合面に対しほぼ
４５°方向に剪断ひび割れが発生し、波面に作用する支
圧力が接合面全般に分散され、支圧耐力は向上し、塑性
変形能は大きく向上することになる。

なお、上述した波形は、各図に示すように、正弦波状波
形でも、また正弦波に近似した波形でも良い。

《発明の効果》 以上の結論からも明らかなように、本発明では、仕切板
の水平断面を波形とし、かつ波形の波長／高さの比率を
３〜５の範囲に設定することにより、従来の平鋼板を用
いたジョイントの構造に比して打継面における面外方向
剪断抵抗が大きく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る地中壁の鉄筋部分を示す斜視
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は同鉄筋部分を用い
た連続地中壁工法の工程順序を示す水平断面図、第３図
は同地中壁モデルの加力状態を示す説明図、第４図は従
来の地中壁モデルと本発明の地中壁モデルの剪断力と相
対滑り量との関係を比較したグラフ、第５図（ａ），
（ｂ）は同測定に用いられた従来の地中壁モデルと本発
明の地中壁モデルのひび割れ状態を示す模式的平面図、
第６図は従来の連続地中壁の構築方法を示す水平断面図
である。 １ａ，１ｂ……掘削孔、１０……鉄筋籠 １２……ジョイントボックス １２１……仕切板、１２２……側板 １２３……底板、１２４……引抜板 ［Ｉ］……先行工区、［II］……後行工区

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−72514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−38723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−132808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−88533（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に中空状のジョイントボックスが設け
   られた鉄筋籠を用い、該ジョイントボックス内で鉄筋籠
   の端部同志をオーバーラップさせて順次連結形成される
   連続地中壁において、該地中壁の打継部に位置する該ジ
   ョイントボックスの仕切板の水平断面を正弦波状波形と
   なし、かつ正弦波状波形の波長／高さの比率を３〜５の
   範囲に設定したことを特徴とする連続地中壁。