JPH08246443A

JPH08246443A - 大深度連続地中壁用鉄筋籠の接続構造

Info

Publication number: JPH08246443A
Application number: JP5010095A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ozeki; 浩大関; Takahiro Nose; 隆宏能瀬; Toshihito Seki; 利仁関
Original assignee: Kawatetsu Techno Construction Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Civil Engineering and Construction Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ブロックの吊り込み作業における精度や安定
性が向上し、継手の接続作業が容易となることにより、
大深度連続地中壁の構築作業を効率化する。【構成】直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム41の
表面長手方向に主筋42を配置し、これと直角方向に帯筋
43を配置してなる鉄筋籠40を長手方向に接続する接続部
において、フレームを接続する鉄骨継手44ａ、44b が、
フレーム41端面の短辺側に長手方向に突出して設けら
れ、端部にピン孔を有する短冊状の鋼板であって、上下
方向に相対する一方は鋼板が２枚、他方は１枚で構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばG.L.マイナス 1
00ｍという大深度の竪坑を構築するための連続地中壁用
鉄筋籠の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大深度地下空間の利用が注目され
ている。G.L.マイナス 100ｍという大深度地下空間に対
しては地上権が及ばないため用地買収に伴うトラブルが
少ないなどの利点のほか、工事に伴う騒音や振動、完成
後の利用による地上への影響等がいちじるしく低減する
ことによるメリットが大きいからである。このような大
深度に下水道トンネルや鉄道トンネル等をシールド工法
によって建設する場合を例にとると、まず所定の地点に
トンネルの深さ、例えば深さ 100ｍの発進竪坑と呼ばれ
る井戸状の竪坑を構築し、作業者や掘削機械の出入り、
掘削によって生じる「ずり」の搬出などを行う拠点と
し、この底部から水平方向にトンネルの掘削を行うので
ある。

【０００３】発進竪坑の一例を図７に示す。１は枠体、
10a,10b,10c,・・・はそれを縦方向に分割した柱状のエ
レメント、２は枠体１の内側の掘削部、３は背面土であ
る。１本のエレメントの断面は例えば 2.2ｍ× 1.5ｍ、
枠体１の内法は13.2×8.8 ｍである。施工手順はつぎの
ようになる。１）ロータリー型掘削機等により、１本のエレメント、
例えばエレメント10a 部分について、掘削土をベントナ
イト液で置換しながら所定深さ（この場合 100ｍ）まで
掘削する。２）掘削した孔の内部に鉄筋籠を吊り込む。３）トレミー管を挿入して孔の内部にコンクリートを注
入し、ベントナイト液をコンクリートに置換する。コン
クリートが硬化すると、鉄骨鉄筋コンクリート構造の柱
状体が出来上がる。４）次に、エレメント10b のところは残して、エレメン
ト10c の部分を同様に掘削し、鉄筋籠を吊り入れ、コン
クリートを打設する。５）１つおきに全周のエレメントを施工したら、次に残
しておいたエレメントについて順次同様に施工する。６）全周についてエレメントが接続され、連続地中壁が
形成されて枠体１が完成したら、枠体１に囲まれた掘削
部２を掘削して土砂を排出することにより、発進竪坑工
事が完了する。

【０００４】ここで、２）で説明した鉄筋籠の吊り込み
を、図８によりさらに説明する。図８は、鉄筋籠の吊り
込み状況を示す掘削部分の断面図で、4a、4b・・・は鉄
筋籠のブロック、５は挿通材である。各エレメントは深
さ（長さ）が 100ｍもあるため、内部に挿入される鉄筋
籠を一体で製作したり、吊り入れたりすることは困難で
あるから、例えば長さ10ｍ、重量 8トン程度の10〜11個
のブロック4a、4b・・・に分割して製造する。

【０００５】ブロック4aをトラッククレーン等の重機に
より掘削部分に吊り込む。重機で吊ったまま、ブロック
4aの上端が地上付近に来たとき、その側面に、「かんざ
し」と呼ばれる棒状の挿通材５を挿通し、ブロック4aの
重量を挿通材５を介して地盤で支持しておいて、重機を
解放する。つづいて重機により次のブロック4bを吊り、
ブロック4aの真上に吊り下ろす。ブロック4aと4bを上下
に連結し、一旦全体を吊り上げて挿通材５を抜き出した
後、吊り下ろしてブロック4bの上端付近が地上高さとな
ったら、再び側面に挿通材５を挿通し、（ブロック4a＋
ブロック4b）の重量を挿通材５を介して地盤に預けてお
いて、重機を解放する。

【０００６】以下、この操作を繰り返しながら、全ブロ
ックを吊り込むのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような竪
坑の構築方法は従来から行われている。しかし、これま
ではその深度がせいぜい30〜50ｍ程度であったから、建
て込み精度もさほど厳しくない上、使用する鉄筋もせい
ぜいＤ38（公称径38.1mmの異形棒鋼）程度であり、鉄筋
籠やその縦方向の接続構造も特段の配慮を必要としなか
った。

【０００８】本発明は、大深度とすることにより発生す
る特有の諸問題を解消し、大深度連続地中壁を効率的に
構築することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、直方体状に組み立てた鉄骨製のフレームの表面長手
方向に主筋を配置し、主筋を囲んでこれと直角方向に帯
筋を配置してなる鉄筋籠を長手方向に接続する大深度連
続地中壁用鉄筋籠の接続部において、フレームを接続す
る鉄骨継手が、直方体状のフレーム端面の短辺側に長手
方向に突出して設けられ、端部にピン孔を有する短冊状
の鋼板であって、上下方向に相対する一方の鉄骨継手は
鋼板が２枚であり、他方は１枚で前記２枚の鋼板の中間
に挿入され、ピンで結合されることを特徴とする大深度
連続地中壁用鉄筋籠の接続構造である。

【００１０】請求項２に記載の本発明は、直方体状のフ
レーム端面の短辺側略中央に長手方向に突出して設けら
れるフレームを接続する鉄骨継手が、このフレームの属
する鉄筋籠ならびにこれに吊り下げられる他の鉄筋籠の
重心位置に対応して偏心している請求項１に記載の大深
度連続地中壁用鉄筋籠の接続構造である。請求項３に記
載の本発明は、直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム
の表面長手方向に主筋を配置し、主筋を囲んでこれと直
角方向に帯筋を配置してなる鉄筋籠を長手方向に接続す
る大深度連続地中壁用鉄筋籠の接続部において、前記主
筋がねじ鉄筋であり、これを接続する継手が、内面にね
じを有するナット状のカプラであって、少なくともその
一方の端部近傍において、ねじ山の径が本来径よりも大
径となっていることを特徴とする大深度連続地中壁用鉄
筋籠の接続構造である。

【００１１】また、請求項４に記載の本発明は、直方体
状に組み立てた鉄骨製のフレームの表面長手方向に主筋
を配置し、主筋を囲んでこれと直角方向に帯筋を配置し
てなる鉄筋籠を長手方向に接続する大深度連続地中壁用
鉄筋籠の接続部において、前記主筋がねじ鉄筋であり、
これを接続する継手が、内面にねじを有するナット状の
カプラであって、少なくともその一方の端部近傍におい
て、ねじ山の谷部の幅が本来寸法よりも広くなっている
ことを特徴とする大深度連続地中壁用鉄筋籠の接続構造
である。

【００１２】請求項５に記載の本発明は、直方体状に組
み立てた鉄骨製のフレームの表面長手方向に主筋を配置
し、主筋を囲んでこれと直角方向に帯筋を配置してなる
鉄筋籠を長手方向に接続する大深度連続地中壁用鉄筋籠
の接続部において、前記主筋がねじ鉄筋であり、これを
接続する継手が、内面にねじを有するナット状のカプラ
であって、少なくともその一方の端部近傍において、ね
じ山の径が本来径よりも大径となっているとともに、ね
じ山の谷部の幅が本来寸法よりも広くなっていることを
特徴とする大深度連続地中壁用鉄筋籠の接続構造であ
る。

【００１３】

【作用】本発明においては、フレームを接続する鉄骨
継手を上下の一方を２枚として構成することにより、大
深度に対応して強度を向上させるとともに、鉄骨継手の
取り付け位置を重心計算により偏心させて建て込み時に
おける上下、左右の精度を確保した。さらに主筋にねじ
鉄筋を採用し、カプラのねじ部分に特殊加工を行うこと
によりカプラのつなぎ込み作業を容易とした。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。以
下は、図７、８で説明したような大深度連続地中壁を構
築するためのブロックの接続構造に関するもので、図１
はブロックを構成する鉄筋籠40の上面より見た斜視図で
ある。鉄筋籠40は幅約1520mm、厚み約 940mm、長さ約10
ｍの直方体で、鉛直方向に10〜11個接続し、コンクリー
トを打設することにより枠体の１本のエレメントを形成
し、この図において左右方向は隣接のエレメントと接続
する部分、上下方向は地中壁の壁面となる部分である。
鉄筋籠40は、溝形鋼、山形鋼等の鉄骨材を組み合わせた
フレーム41と、その表面に主として長手方向に配置され
る主筋42、主筋42を囲んでこれと直角方向に配置される
帯筋43、フレーム41の端部に取り付けられ、これを上下
に連結する鉄骨継手44、主筋42を上下に連結する鉄筋用
のカプラ45で構成される。

【００１５】図２は上下に接続する鉄筋籠40の端部を短
辺方向より見た側面図で、下側の鉄筋籠40a の上端と、
その上側に接続される鉄筋籠40b の下端とを示す。直方
体状のフレーム端面である長方形の短辺側の略中央に、
長手方向に突出して鉄骨継手44が取り付けられている。
鉄骨継手44a 、44b は、端部にピン孔を有する短冊状の
鋼板である。

【００１６】図８により説明したように、鉄筋籠40のフ
レーム部分上端の水平部材411 の下に挿通材５を挿入し
た状態で、鉄骨継手44a 、44b のピン孔にピンを挿入し
て鉄骨構造であるフレーム部分を接続するとともに、上
下の対応する主鉄筋42a 、42b を鉄筋用のカプラ45で接
続する。図２のＡＡ矢視による鉄骨継手44a 、44b の縦
断面図を図３に示す。ピンは上側の鉄骨継手44b に挿入
して示してある。

【００１７】従来、この種の継手は上下とも１枚の鋼板
で構成されていたため、ピンにおける剪断面は１か所で
あったが、本実施例においては上側の鉄骨継手44b を２
枚の鋼板で構成し、下側の鉄骨継手44a がその中間に挟
まるようにしたので、ピンの剪断面は２か所となって強
度が向上するとともに、前後左右いずれの方向にも遊び
がなく安定した接合構造となる。

【００１８】この連続地中壁による枠体１が構築され、
内側の掘削部２が掘削されると、内側は空間となり、外
側には背面土３が残ることになるので、背面土圧によっ
て枠体１を内側に押し出す力が作用する。このため、鉄
筋籠40において、掘削部２側と背面土３側とでは配筋量
を変え、掘削部２側の強度を大きくしているので、鉄筋
籠40の重心は図面の中心線上ではなく、やや掘削部２側
に寄った位置となる。したがって、鉄筋籠40を鉛直につ
り下げるためには、鉄骨継手44a 、44b をそれに合わせ
て図４に示すように、掘削側へｅだけ偏心させて取り付
ける必要がある。前記したように、全長約 100ｍのエレ
メントを、10〜11のブロックに分割して吊り下ろすわけ
であるが、各ブロックは必ずしも同形ではない。このた
め、１番目の鉄筋籠のみを吊っているときと、（１〜ｉ
番目）の鉄筋籠を吊っているときとでは上記の重心位置
も異なってくるので、すべての鉄筋籠について重量計算
を行い、偏心量ｅ、すなわち鉄骨継手44の取り付け位置
を決定する必要がある。

【００１９】鉄筋、とくに主筋42は表面に突起を形成し
たいわゆる異形鉄筋を使用する。鉄筋の接合方法とし
て、突き合わせ継手、重ね合わせ継手等の溶接によるも
の、圧接によるもの、ねじ継手を有するスリーブを端部
に圧着する圧着継手によるもの等によった場合、特殊技
術者を必要としたり、天候に影響されるなどの問題点が
あるほか、鉄筋間隔が狭い場合に隙間が減少してコンク
リートの回り込みが悪く、充填が十分でないおそれもあ
る。本発明においては、Ｄ51（公称径50.8mm）と呼ばれ
る太径ねじ鉄筋を採用し、内面にこれに対応する螺旋突
起を有するナット状のカプラにより接合する方式とし
た。

【００２０】ところで、鉄筋籠40の外表面には複数本、
たとえば10〜16本程度の主筋42がフレーム41に溶接によ
り取り付けられている。いま、主筋が１本のみであれ
ば、下側の鉄筋籠の主筋の上端にカプラを嵌めておいて
その上に次の鉄筋籠を吊り下ろして行き、上側の主筋が
カプラの位置に到達した時点でカプラを回転して上方の
主筋にねじ込むようにすれば容易に接続できるが、複数
本の主筋がすべてフレームに溶接されていると、１本毎
に主筋を回したり、上下に位置を微調整したりすること
はできない。そこで、製作段階において予め接続される
順番に鉄筋籠を水平方向に並べて所定の間隔にセット
し、カプラを接続しながら次の主筋をフレームに溶接し
た後、カプラを外して切り離すようにすると、建て込み
の段階でも上記所定の間隔が再現された時点で各ねじの
位置ならびに位相は対応する下方のそれと一致するか
ら、カプラをねじ込むことができる。しかし、それでも
吊り下ろし作業において重機の微動下げ動作に合わせて
十数個のカプラを一斉にねじ込むのはかなり困難な作業
であるから、本発明においてはカプラの雌ねじに特殊加
工を施してある。

【００２１】図５は特殊加工の第１の例を示すカプラの
断面図で、カプラを必要有効ねじ長さよりも２山程度長
くし、長くした上端から約２山までのねじについて、そ
の径ＤをＤ₀＜Ｄ₁＜Ｄ₂と上端に向かうほど順次大き
くして、ねじ鉄筋がカプラ内に入りやすくしている。一
方、図６は特殊加工の第２の例であり、上端から約２山
までのねじについて、径は変えずに、ねじ部の斜面を削
って谷部の幅ＨをＨ₀＜Ｈ₁＜Ｈ₂と上端に向かうほど
順次大きくして、ねじ鉄筋がカプラ内に入りやすくして
いる。このようにして、カプラ（ナット）とねじ鉄筋の
ねじ山が完全に一致しなくても雄ねじの先端は１〜２山
分だけカプラ内に入ることができ、以後、容易にカプラ
45をねじ込んで行くことができる。

【００２２】これらの特殊加工は、少なくともカプラの
一方の端部について行えばよいのであるが、両端につい
て行っておけば、取り付けの際に向きを確認する必要が
ないので作業性がよい。また、図５、６に示した２通り
の手段のいずれかのみでなく、両者を併用してもよいこ
とはいうまでもない。なお、ねじ鉄筋の突起は棒鋼製造
段階に圧延によって形成するため、機械加工によるねじ
のような精度はない。したがってカプラ45もねじ鉄筋に
対してかなりの隙間を設けて製作するので、締結後、隙
間にはモルタル等の接着剤を充填して硬化させるのが普
通である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ブロックの吊り込み作
業における精度や安定性が向上し、つなぎ込み作業が容
易となることにより、大深度連続地中壁の構築作業が効
率化されるという、すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の鉄筋籠の斜視図である。

【図２】本発明の実施例の上下に接続する鉄筋籠の一部
を示す側面図である。

【図３】図２のＡＡ矢視による断面図である。

【図４】本発明の実施例の鉄筋籠の鉄骨継手付近を示す
部分側面図である。

【図５】本発明の鉄筋籠の主筋のカプラの実施例を示す
断面図である。

【図６】本発明の鉄筋籠の主筋のカプラの他の実施例を
示す断面図である。

【図７】本発明に係わる発進竪坑を示す概念図である。

【図８】本発明に係わる鉄筋籠の吊り込み方法を示す説
明図である。

【符号の説明】１枠体２掘削部３背面土４ブロック５挿通材 10 エレメント 40 鉄筋籠 41 フレーム 42 主筋 43 帯筋 44 鉄骨継手 45 カプラ 411 水平部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者能瀬隆宏千葉県市川市塩浜２−17−４川鉄テクノコンストラクション株式会社内 (72)発明者関利仁千葉県千葉市中央区川崎町１番地ヨコハマ鋼業有限会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム
（41) の表面長手方向に主筋（42）を配置し、主筋（4
2）を囲んでこれと直角方向に帯筋（43）を配置してな
る鉄筋籠（40）を長手方向に接続する大深度連続地中壁
用鉄筋籠の接続部において、フレームを接続する鉄骨継
手（44）が、直方体状のフレーム（41）端面の短辺側に
長手方向に突出して設けられ、端部にピン孔を有する短
冊状の鋼板であって、上下方向に相対する一方の鉄骨継
手（44）は鋼板が２枚であり、他方は１枚で前記２枚の
鋼板の中間に挿入され、ピンで結合されることを特徴と
する大深度連続地中壁用鉄筋籠の接続構造。
【請求項２】直方体状のフレーム（41）端面の短辺側
略中央に長手方向に突出して設けられるフレームを接続
する鉄骨継手（44）が、このフレームの属する鉄筋籠
（40）ならびにこれに吊り下げられる他の鉄筋籠の重心
位置に対応して偏心している請求項１に記載の大深度連
続地中壁用鉄筋籠の接続構造。
【請求項３】直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム
（41）の表面長手方向に主筋（42）を配置し、主筋（4
2）を囲んでこれと直角方向に帯筋（43）を配置してな
る鉄筋籠（40）を長手方向に接続する大深度連続地中壁
用鉄筋籠の接続部において、前記主筋（42）がねじ鉄筋
であり、これを接続する継手が、内面にねじを有するナ
ット状のカプラ（45）であって、少なくともその一方の
端部近傍において、ねじ山の径が本来径よりも大径とな
っていることを特徴とする大深度連続地中壁用鉄筋籠の
接続構造。
【請求項４】直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム
（41）の表面長手方向に主筋（42）を配置し、主筋（4
2）を囲んでこれと直角方向に帯筋（43）を配置してな
る鉄筋籠（40）を長手方向に接続する大深度連続地中壁
用鉄筋籠の接続部において、前記主筋（42）がねじ鉄筋
であり、これを接続する継手が、内面にねじを有するナ
ット状のカプラ（45）であって、少なくともその一方の
端部近傍において、ねじ山の谷部の幅が本来寸法よりも
広くなっていることを特徴とする大深度連続地中壁用鉄
筋籠の接続構造。
【請求項５】直方体状に組み立てた鉄骨製のフレーム
（41）の表面長手方向に主筋（42）を配置し、主筋（4
2）を囲んでこれと直角方向に帯筋（43）を配置してな
る鉄筋籠（40）を長手方向に接続する大深度連続地中壁
用鉄筋籠の接続部において、前記主筋（42）がねじ鉄筋
であり、これを接続する継手が、内面にねじを有するナ
ット状のカプラ（45）であって、少なくともその一方の
端部近傍において、ねじ山の径が本来径よりも大径とな
っているとともに、ねじ山の谷部の幅が本来寸法よりも
広くなっていることを特徴とする大深度連続地中壁用鉄
筋籠の接続構造。