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JP7214546B2 - 地中連続壁のせん断破壊防止構造 - Google Patents
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JP7214546B2 - 地中連続壁のせん断破壊防止構造 - Google Patents

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Description

RC造の地中連続壁の施工方法として、地中に間隔をあけて先行して先行エレメントを設け、これらの先行エレメントの間に後行エレメントを設けて地中連続壁を構築する方法がある。先行エレメントと後行エレメントとの連結は、互いに荷重(面内せん断力)を伝達可能となるように一体に連結する場合(例えば、特許文献1-3参照)と、互いに接触させるが互いに荷重の伝達をしない状態に連結する場合とがある。
先行エレメントと後行エレメントとの間で面内せん断力を伝達できるように両エレメントを互いに連結する場合に、先行エレメントと後行エレメントとの間の継手部を以下のようにすることが考えられる。
先行エレメントおよび後行エレメントの互いに連結される端面それぞれに壁厚さ方向(地中連続壁の厚さ方向)に延びる凸条部および凹条部を壁高さ方向(上下方向)に交互に形成し、先行エレメントの凹条部と後行エレメントの凸条部とを嵌合させ、先行エレメントの凸条部と後行エレメントの凹条部とを嵌合させ、継手部にシアキーを形成する。
特許第3982327号公報 特開2010-242318号公報 特開2017-179734号公報
しかしながら、先行エレメントと後行エレメントとの間に設計で想定している面内せん断力よりも大きなせん断力が作用すると、先行エレメントおよび後行エレメントの凹条部の角部にひび割れが生じ、このひび割れが先行エレメントと後行エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って両エレメント側に進展して先行エレメントと後行エレメントと間の継手部がせん断破壊することが考えられる。
そこで、本発明は、第1エレメント(先行エレメント)と第2エレメント(後行エレメント)とがせん断破壊することを防止できる地中連続壁のせん断破壊防止構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る地中連続壁のせん断破壊防止構造は、鉄筋コンクリート製の第1エレメントと第2エレメントとが隣接して設けられる地中連続壁における前記第1エレメントと前記第2エレメントとの継手部を介した前記第1エレメントと前記第2エレメントとのせん断破壊を防止するための地中連続壁のせん断破壊防止構造において、前記第1エレメントには、前記第2エレメント側の端面に、前記第1エレメントと前記第2エレメントが隣接する壁長さ方向に突出し、壁厚さ方向に延びる第1凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第1凹条部と、が壁高さ方向に交互に配列され、前記第2エレメントには、前記第1エレメント側の端面に、前記壁長さ方向に突出し、前記壁厚さ方向に延びる第2凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第2凹条部と、が前記壁高さ方向に交互に配列され、前記継手部では、前記第1凸条部と前記第2凹条部とが嵌合し、前記第1凹条部と前記第2凸条部とが嵌合し、前記第1エレメントには、前記第1凸条部および前記第1凹条部の凹凸に沿って第1補強筋が設けられ、前記第2エレメントには、前記第2凸条部および前記第2凹条部の凹凸に沿って第2補強筋が設けられており、前記第1補強筋は、前記壁高さ方向に複数配列され、前記第1凸条部に対応する第1屈曲部を有し、前記壁高さ方向に隣り合う前記第1補強筋は、上側の前記第1補強筋の前記第1屈曲部よりも下側の部分と、下側の前記第1補強筋の前記第1屈曲部よりも上側の部分とが同じ高さに配置され、前記第2補強筋は、前記壁高さ方向に複数配列され、前記第2凸条部に対応する第2屈曲部を有し、前記壁高さ方向に隣り合う前記第2補強筋は、上側の前記第2補強筋の前記第2屈曲部よりも下側の部分と、下側の前記第2補強筋の前記第2屈曲部よりも上側の部分とが同じ高さに配置されていることを特長とする。
本発明では、第1エレメントには第1凸条部および第1凹条部の凹凸に沿って第1補強筋を設けるため、第1エレメントと第2エレメントとの間に面内せん断力が作用した際に、第1エレメントに第1凹条部からひび割れが生じることを防止できる。第2エレメントには、第2凸条部および第2凹条部の凹凸に沿って第2補強筋を設けるため、第1エレメントと第2エレメントとの間に面内せん断力が作用した際に、第2エレメントに第2凹条部からひび割れが生じることを防止できる。
これらのことにより、第1エレメントと第2エレメントとの間に面内せん断力が作用した際に、第1エレメントおよび第2エレメントがせん断破壊することを防止することができる。
本発明では、地中連続壁の第1エレメントと第2エレメントが隣接する方向を壁長さ方向とし、地中連続壁の厚さ方向(第1エレメントおよび第2エレメントの厚さ方向)を壁厚さ方向とし、地中連続壁の高さ方向(第1エレメントおよび第2エレメントの高さ方向)を壁高さ方向とする。
また、第1エレメントに第1凸条部および第1凹条部の凹凸に沿って第1補強筋を上下方向に隙間なく配筋することができ、第2エレメントに第2凸条部および第2凹条部の凹凸に沿って第2補強筋を上下方向に隙間なく配筋することができる。
本発明によれば、第1エレメントと第2エレメントとがせん断破壊することを防止できる。
(a)は本発明の第1実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した平面図、(b)は本発明の第1実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した側面図、(c)は(b)のA-A線断面図、(d)は(b)のB-B線断面図である。 (a)は本発明の第2実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した平面図、(b)は本発明の第2実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した側面図、(c)は(b)のC-C線断面図、(d)は(b)のD-D線断面図である。 (a)は本発明の実施形態の第1変形例による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した平面図、(b)は本発明の実施形態の第1変形例による地中連続壁のせん断破壊防用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した側面図、(c)は(b)のE-E線断面図、(d)は(b)のF-F線断面図である。 (a)は本発明の実施形態の第2変形例による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した平面図、(b)は本発明の実施形態の第2変形例による地中連続壁のせん断破壊防止用の補強筋の配筋例を示すコンクリートを省略した側面図、(c)は(b)のG-G線断面図、(d)は(b)のH-H線断面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止構造について、図1に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態による地中連続壁1は、複数の壁状のエレメント2,3がそれぞれの端部を突き合わせて連結されている。地中連続壁1の壁面に直交する水平方向を壁厚さ方向とし、壁面に沿った方向で壁厚さ方向に直交する水平方向を壁長さ方向とし、壁厚さ方向および壁長さ方向に直交する方向を壁高さ方向または上下方向とする。
地中連続壁1を構成する複数のエレメント2,3は、先行して施工される先行エレメント(第1エレメント)2と、先行エレメント2の後に施工される後行エレメント(第2エレメント)3とから構成され、先行エレメント2と後行エレメント3とが壁長さ方向に配列されている。
先行エレメント2および後行エレメント3は、いずれも地盤11(図1参照)を掘削して構築されている。
先行エレメント2および後行エレメント3は、それぞれコンクリート21,31に縦筋22,32および横筋23,33が埋設されたRC造の壁体となっている。先行エレメント2と後行エレメント3とは、壁厚さ方向および上下方向の寸法が同じ寸法に設定され、それぞれの壁芯を一致させるように配列されている。先行エレメント2と後行エレメント3とは、それぞれの壁長さ方向の端部を突き合わせるように配置されている。先行エレメント2と後行エレメント3とが突き合わされている部分を継手部4とする。
以下では、継手部4の説明において、壁長さ方向のうち先行エレメント2に対して後行エレメント3が配置されている側を前側とし、後行エレメント3に対して先行エレメント2が配置されている側を後側とし、壁長さ方向を前後方向で表記することがある。
図1(b)に示すように、先行エレメント2の前端面には、壁厚さ方向に延びるコンクリート凹条部24(第1凹条部)とコンクリート凸条部25(第1凸条部)とが上下方向に交互に複数配列されていて凹凸が形成されている。換言すると、複数のコンクリート凸条部25が上下方向に配列されていて、上下方向に隣り合うコンクリート凸条部25の間にコンクリート凹条部24が形成されている。複数のコンクリート凸条部25は、それぞれ同じ断面形状に形成され、これらの間のコンクリート凹条部24もそれぞれ同じ断面形状に形成されている。
コンクリート凸条部25は、断面形状が三角形で、上面が前側に向かって漸次下側に向かう傾斜面に形成され、下面が前側に向かって漸次上側に向かう傾斜面に形成され、上面と下面の前端部が角部251を形成するように接続されている。コンクリート凸条部25の上面の傾斜面を第1傾斜面26とし、下面の傾斜面を第2傾斜面27とする。
上下方向に配列された上側のコンクリート凸条部25の第2傾斜面27の後端部と、下側のコンクリート凸条部25の第1傾斜面26の後端部とは、角部251を形成するように接続されている。第1傾斜面26とは第2傾斜面27とは交互に配列されている。
コンクリート凹条部24は、第1傾斜面26と第2傾斜面27との間に形成され、第1傾斜面26と第2傾斜面27との接続部分に角部241が形成されている。
コンクリート凹条部24の角部241およびコンクリート凸条部25の角部251は、いずれもほぼ直角となっている。
先行エレメント2には、前端面の凹凸に沿って第1補強筋28が複数配筋されている。
第1補強筋28は、コンクリート凸条部25の角部251と同じ角度に折り曲げられた第1屈曲部281を有している。第1補強筋28は、第1屈曲部281がコンクリート凸条部25の角部251の後側に位置するように配置されている。第1補強筋28は、壁厚さ方向から見ると第1屈曲部281が略直角に曲がったL字形となっていて、第1屈曲部281の上側の部分が上側に向かって漸次後側に向かうように傾斜して延び、第1屈曲部281の下側の部分が下側に向かって漸次後側に向かうように傾斜して延びている。
第1補強筋28は、上端部282が第1屈曲部281の前側に位置するコンクリート凸条部25のすぐ上側に位置するコンクリート凸条部25の角部251よりもやや上側の高さに配置され、下端部283が第1屈曲部281の前側に位置するコンクリート凸条部25のすぐ下側に位置するコンクリート凸条部25の角部251よりもやや下側の高さに配置されている。
第1補強筋28は、上下方向に配列された複数のコンクリート凸条部25それぞれに対応するように複数設けられ、上下方向に配列されている。上下方向に隣り合う第1補強筋28は、上側の第1補強筋28の下端部分と下側の第1補強筋28の上端部分とが同じ高さに配置されている。
なお、上下方向に隣り合う第1補強筋28,28は、干渉しないように壁厚さ方向にずらした位置に配置されている。
本実施形態では、先行エレメント2の壁厚さ方向の両端部分それぞれに縦筋22および横筋23が配筋され、壁厚さ方向の一方側の端部分に配筋された縦筋22および横筋23と他方側の端部分に配筋された縦筋22および横筋23との間における壁厚さ方向の両側それぞれに第1補強筋28が設けられている。
後行エレメント3の後端面には、壁厚さ方向に延びるコンクリート凹条部34(第2凹条部)とコンクリート凸条部35(第2凸条部)とが上下方向に交互に複数配列されていて凹凸が形成されている。換言すると、複数のコンクリート凸条部35が上下方向に配列されていて、上下方向に隣り合うコンクリート凸条部35の間にコンクリート凹条部24が形成されている。複数のコンクリート凸条部35は、それぞれ同じ断面形状に形成され、これらの間のコンクリート凹条部34もそれぞれ同じ断面形状に形成されている。
コンクリート凸条部35は、断面形状が三角形で、上面が後側に向かって漸次下側に向かう傾斜面に形成され、下面が後側に向かって漸次上側に向かう傾斜面に形成され、上面と下面の後端部が角部351を形成するように接続されている。コンクリート凸条部35の上面の傾斜面を第3傾斜面36とし、下面の傾斜面を第4傾斜面37とする。
上下方向に配列された上側のコンクリート凸条部35の第4傾斜面37の前端部と、下側のコンクリート凸条部35の第3傾斜面36の前端部とは、角部351を形成するように接続されている。第3傾斜面36とは第4傾斜面37とは交互に配列されている。
コンクリート凹条部34は、第3傾斜面36と第4傾斜面37との間に形成され、第3傾斜面36と第4傾斜面37との接続部分に角部341が形成されている。
コンクリート凹条部34の角部341およびコンクリート凸条部35の角部351は、いずれもほぼ直角となっている。
後行エレメント3には、後端面の凹凸に沿って第2補強筋38が複数配筋されている。
第2補強筋38は、コンクリート凸条部35の角部351と同じ角度に折り曲げられた第2屈曲部381を有している。第2補強筋38は、第2屈曲部381がコンクリート凸条部35の角部351の前側に位置するように配置されている。第2補強筋38は、壁厚さ方向から見ると第2屈曲部381が略直角に曲がったL字形となっていて、第2屈曲部381の上側の部分が上側に向かって漸次前側に向かうように傾斜して延び、第2屈曲部381の下側の部分が下側に向かって漸次前側に向かうように傾斜して延びている。
第2補強筋38は、上端部382が第2屈曲部381の後側に位置するコンクリート凸条部35のすぐ上側に位置するコンクリート凸条部35の角部351よりもやや上側の高さに配置され、下端部383が第2屈曲部381の後側に位置するコンクリート凸条部35のすぐ下側に位置するコンクリート凸条部35の角部351よりもやや下側の高さに配置されている。
第2補強筋38は、上下方向に配列された複数のコンクリート凸条部35それぞれに対応するように複数設けられ、上下方向に配列されている。上下方向に隣り合う第2補強筋38は、上側の第2補強筋38の下端部分と下側の第2補強筋38の上端部分とが同じ高さに配置されている。
なお、上下方向に隣り合う第2補強筋38,38は、干渉しないように壁厚さ方向にずらした位置に配置されている。
本実施形態では、後行エレメント3の壁厚さ方向の両端部分それぞれに縦筋32および横筋33が配筋され、壁厚さ方向の一方側の端部分に配筋された縦筋32および横筋33と他方側の端部分に配筋された縦筋32および横筋33との間における壁厚さ方向の両側それぞれに第2補強筋38が設けられている。
第1補強筋28と第2補強筋38とは、壁長さ方向に対向する位置に配置される。
第1補強筋28および第2補強筋38の定着長さは、既往の基準に従って設定する。
次に、上述した第1実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止構造の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第1実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止構造では、先行エレメント2にはコンクリート凸条部25およびコンクリート凹条部24の凹凸に沿って第1補強筋28を設けるため、先行エレメント2と後行エレメント3との間に面内せん断力が作用した際に、先行エレメント2にコンクリート凹条部24からひび割れが生じることを防止できる。
後行エレメント3には、コンクリート凸条部35およびコンクリート凹条部34の凹凸に沿って第2補強筋38を設けるため、先行エレメント2と後行エレメント3との間に面内せん断力が作用した際に、後行エレメント3にコンクリート凹条部34からひび割れが生じることを防止できる。
これらのことにより、先行エレメント2と後行エレメント3との間に面内せん断力が作用した際に、先行エレメント2および後行エレメント3がせん断破壊することを防止することができる。
また、本実施形態では、上下方向に隣り合う第1補強筋28は、上側の第1補強筋28の下端部分と下側の第1補強筋28の上端部分とが同じ高さに配置され、上下方向に隣り合う第2補強筋38は、上側の第2補強筋38の下端部分と下側の第2補強筋38の上端部分とが同じ高さに配置されている。これにより、先行エレメント2にコンクリート凸条部25およびコンクリート凹条部24の凹凸に沿って第1補強筋28を上下方向に隙間なく配筋することができ、後行エレメント3にコンクリート凸条部35およびコンクリート凹条部34の凹凸に沿って第2補強筋38を上下方向に隙間なく配筋することができる。
(第2実施形態)
次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1実施形態と異なる構成について説明する。
図2に示すように、第2実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止構造では、第1実施形態による地中連続壁1と比べて、地中連続壁1Bの先行エレメント2Bの第1、第2傾斜面26B,27Bおよび後行エレメント3Bの第2、第4傾斜面36B,37Bが上下方向および壁長さ方向に長く、コンクリート凹条部24B,34Bおよびコンクリート凸条部25B,35Bが大きく形成されている。
第2実施形態では、第1補強筋28Bは、上端部282Bが第1屈曲部281Bの前側に位置するコンクリート凸条部25Bの上側に位置するコンクリート凸条部25Bの角部251Bよりもやや下側の高さに配置され、下端部283Bが第1屈曲部281Bの前側に位置するコンクリート凸条部25Bの下側に位置するコンクリート凸条部25Bの角部251Bよりもやや上側の高さに配置されている。上下方向に隣り合う第1補強筋28B,28Bは、上側の第1補強筋28Bの下端部分と下側の第1補強筋28Bの上端部分とが同じ高さに配置されている。
第2補強筋38Bは、上端部382Bが第2屈曲部381Bの後側に位置するコンクリート凸条部35Bの上側に位置するコンクリート凸条部35Bの角部351Bよりもやや下側の高さに配置され、下端部383Bが第2屈曲部381Bの後側に位置するコンクリート凸条部35Bの下側に位置するコンクリート凸条部35Bの角部351Bよりもやや上側の高さに配置されている。上下方向に隣り合う第2補強筋38B,38Bは、上側の第2補強筋38Bの下端部分と下側の第2補強筋38Bの上端部分とが重なっている。
上述した第2実施形態による地中連続壁のせん断破壊防止構造では、第1実施形態と同様の効果を奏する。
以上、本発明による地中連続壁のせん断破壊防止構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、先行エレメント2のコンクリート凹条部24およびコンクリート凸条部25の形状、後行エレメント3のコンクリート凹条部34およびコンクリート凸条部35の形状、は上記以外であってもよい。
上記の実施形態では、地中連続壁1のコンクリート凹条部24,34の角部341,351およびコンクリート凸条部25,35の角部251,351はほぼ直角であったが、図3に示す地中連続壁のせん断破壊防止構造のように、地中連続壁1Cの先行エレメント2Cのコンクリート凹条部24Cの角部241Cおよびコンクリート凸条部25Cの角部251C、後行エレメント3Cのコンクリート34Cの角部341Cおよびコンクリート凸条部35Cの角部351Cのように鈍角であってもよい。
このような場合も、コンクリート凸条部25C,35Cの角部351C,351Cに対応するように第1補強筋28Cおよび第2補強筋38Cを設ける。
また、図4に示す地中連続壁のせん断破壊防止構造のように、地中連続壁1Dの先行エレメント2Dのコンクリート凹条部24D,コンクリート凸条部25D、および後行エレメント3Dのコンクリート凹条部34D、コンクリート凸条部35Dの断面形状が台形で、1つのコンクリート凹条部24D,34Dに角部241D,341Dが2つ設けられ、1つのコンクリート凸条部25D,35Dに角部251D,351Dが2つ設けられていてもよい。
このような場合も、コンクリート凸条部25D,35Dの角部351D,351Dに対応するように第1補強筋28Dおよび第2補強筋38Dを設ける。
また、上記の実施形態では、先行エレメント2には1つのコンクリート凸条部25に対応するように1つの第1屈曲部281を有する第1補強筋28が上下方向に複数配列されているが、複数のコンクリート凸条部25に対応するように複数の屈曲部を有する第1補強筋が配筋されていてもよい。また、後行エレメント3には、1つのコンクリート凸条部35に対応するように1つの第2屈曲部381を有する第2補強筋38が上下方向に複数配列されているが、複数のコンクリート凸条部35に対応するように複数の屈曲部を有する第2補強筋が配筋されていてもよい。
1,1B-1D 地中連続壁
2 先行エレメント(第1エレメント)
3 後行エレメント(第2エレメント)
4,4B-4D 継手部
24,24C,24C,24D コンクリート凹条部(第1凹条部)
25,25B,25C,25D コンクリート凸条部(第1凸条部)
26 第1傾斜面
27 第2傾斜面
28 第1補強筋
34,34C,34C,34D コンクリート凹条部(第2凹条部)
35,35B,35C,35D コンクリート凸条部(第2凸条部)
36 第3傾斜面
37 第4傾斜面
38 第2補強筋
281 第1屈曲部
381 第2屈曲部

Claims (1)

  1. 鉄筋コンクリート製の第1エレメントと第2エレメントとが隣接して設けられる地中連続壁における前記第1エレメントと前記第2エレメントとの継手部を介した前記第1エレメントと前記第2エレメントとのせん断破壊を防止するための地中連続壁のせん断破壊防止構造において、
    前記第1エレメントには、前記第2エレメント側の端面に、前記第1エレメントと前記第2エレメントが隣接する壁長さ方向に突出し、壁厚さ方向に延びる第1凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第1凹条部と、が壁高さ方向に交互に配列され、
    前記第2エレメントには、前記第1エレメント側の端面に、前記壁長さ方向に突出し、前記壁厚さ方向に延びる第2凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第2凹条部と、が前記壁高さ方向に交互に配列され、
    前記継手部では、前記第1凸条部と前記第2凹条部とが嵌合し、前記第1凹条部と前記第2凸条部とが嵌合し、
    前記第1エレメントには、前記第1凸条部および前記第1凹条部の凹凸に沿って第1補強筋が設けられ、
    前記第2エレメントには、前記第2凸条部および前記第2凹条部の凹凸に沿って第2補強筋が設けられており、
    前記第1補強筋は、前記壁高さ方向に複数配列され、前記第1凸条部に対応する第1屈曲部を有し、
    前記壁高さ方向に隣り合う前記第1補強筋は、上側の前記第1補強筋の前記第1屈曲部よりも下側の部分と、下側の前記第1補強筋の前記第1屈曲部よりも上側の部分とが同じ高さに配置され、
    前記第2補強筋は、前記壁高さ方向に複数配列され、前記第2凸条部に対応する第2屈曲部を有し、
    前記壁高さ方向に隣り合う前記第2補強筋は、上側の前記第2補強筋の前記第2屈曲部よりも下側の部分と、下側の前記第2補強筋の前記第2屈曲部よりも上側の部分とが同じ高さに配置されていることを特長とする地中連続壁のせん断破壊防止構造。
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