(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に構築された地中連続壁と該地中連続壁の内側に近接して構築された側壁との間に介在させた連結鉄筋によって双方が結合された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造であって、
地中連続壁には側壁側に開口したさや管が埋設され、
前記連結鉄筋の一端はさや管の内部に挿入されるとともにさや管の内部の間隙には充填硬化材が充填されて連結鉄筋とさや管とが固定され、他端は筒状のキャップが被せられた状態で側壁に埋設され、
前記地中連続壁に埋設された複数のさや管は、該地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結され、
前記連結部材は、該連結部材に設けられた孔がさや管の開口端に一致するように配置されてさや管と一体化されたうえ、該連結部材に立設された固定用ジベル筋を介して地中連続壁内部の鉄筋篭に固定されている
ことを特徴とする地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧ貯蔵用地下タンク等の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中タンク等の地下構造物には、側壁や底版に地下水の浮力を受ける形式のものがあり、この形式の地下構造物は、躯体の浮き上がりを防止するための構造を備えている。
【０００３】
その一例として、地盤中に構築された地下構造物を図４に示す。地中連続壁１は、土留めや止水を目的として地盤Ｇ中の構築領域の周囲に構築されたもので、地中連続壁１の内側には、地下構造物Ｔを構成する側壁２、底版３が構築されている。地中連続壁１の内側には、側壁２に向けて開口するさや管４が埋設され、このさや管４には地下構造物Ｔ側に突出させてスリップバー５が挿入配置されている。さらに、地下構造物Ｔ側に突出したスリップバー５が側壁２に埋設されることによって地中連続壁１と側壁２とが連結されている。
【０００４】
この地下構造物Ｔにおいては、底版３に地下水の浮力が作用すると、その力がスリップバー５を介して地中連続壁１に伝達されるので、地下構造物Ｔと地中連続壁１とが一体となって重量が増し、地下水の浮力に対抗して躯体の浮き上がりが防止されている。また、ＬＮＧ等の超低温物質を貯蔵した場合、側壁２が地下構造物Ｔの内側に収縮しようとする現象が起こるが、側壁２は、地中連続壁１と直接接合されておらずスリップバー５の軸線方向に変位自在なので、地中連続壁１の拘束を受けずに収縮が可能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような連結構造を備える地下構造物１は、次のような問題を有していた。
▲１▼  地下構造物Ｔと地中連続壁１との間で鉛直方向の力は伝達されるが、それ以外の方向、例えば地下構造物Ｔの円周方向の力が伝達されなかった。
▲２▼  スリップバー５とさや管６との間に間隙が生れるので、スリップバー５がさや管６内に偏って配置される恐れがあり、その結果、鉛直方向の力が場所によって不均一に作用して片効きする可能性があった。
▲３▼  図５に示すように、スリップバー５が埋設された側壁２、およびさや管６が埋設された地中連続壁１に作用する力の荷重分布は、境界面に近いほど大きくなるが、泥水中でコンクリートを打設することによって構築される地中連続壁１はその表面の品質が劣化しがちであるため、強度の発現にむらが生じて力の伝達が十分に行なえない恐れがあった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、側壁の温度収縮を全く拘束せず、しかも鉛直方向以外の力、例えば地下タンクの円周方向に作用する力を側壁から地中連続壁に伝達することができる地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造は、地盤中に構築された地中連続壁と該地中連続壁の内側に近接して構築された側壁との間に介在させた連結鉄筋によって双方が結合された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造であって、地中連続壁には側壁側に開口したさや管が埋設され、前記連結鉄筋の一端はさや管の内部に挿入されるとともにさや管の内部の間隙には充填硬化材が充填されて連結鉄筋とさや管とが固定され、他端は筒状のキャップが被せられた状態で側壁に埋設され、前記地中連続壁に埋設された複数のさや管は、該地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結され、前記連結部材は、該連結部材に設けられた孔がさや管の開口端に一致するように配置されてさや管と一体化されたうえ、該連結部材に立設された固定用ジベル筋を介して地中連続壁内部の鉄筋篭に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造の実施の形態を図１ないし図３に示して説明する。
図１は、地盤Ｇ中に構築された地下タンクとしての地下構造物Ｔを示している。地中連続壁１と側壁２とは、側壁２の下部側面から地中連続壁１に渡って配設された複数のスリップバー（連結鉄筋）１０によって結合されている。これらスリップバー１０は、上下方向に複数列並べられるとともに、周方向に多数配設されている。
【００１０】
地中連続壁１側に配されたスリップバー１０の一端１０ａは、図２に示すように、地中連続壁１に埋設されかつ側壁２側に開口したさや管１１の内部に挿入配置されている。このさや管１１は有底円筒形状を有しており、開口端１１ａが側壁２の壁面２ａと面一に配され、かつその軸線方向が壁面２ａに対して垂直とされた状態で側壁２の内部に埋設されている。
【００１１】
さらに、さや管１１の内部に生れるスリップバー１０との間隙には、エポキシ樹脂やモルタル等の硬化充填材１２が充填されており、この硬化充填材１２が硬化することによりスリップバー１０とさや管１１とが固定されている。
【００１２】
側壁２側に配されたスリップバー１０の他端１０ｂには、筒状の縁切りキャップ（キャップ）１３が被せられており、他端１０ｂはこの縁切りキャップ１３ごと側壁２に設けられた孔２ｂに垂直に挿嵌されている。
【００１３】
縁切りキャップ１３は、例えば軟質塩化ビニル等の樹脂製であり、有底円筒形状を有し開口側端部には顎１３ａが形成されている。縁切りキャップ１３の内部の長さはスリップバー１０の地中連続壁１からの突出長さにほぼ等しく、内径はスリップバー１０の外径よりも若干小さく設定されている。そして、他端１０ｂに弾性変形により拡径されながら奥まで被せられている。
【００１４】
縁切りキャップ１３の表面には、側壁２との縁切り剤１４としてグリース、剥離剤等が塗布されており、この縁切り剤１４によってスリップバー１０が孔２ｂの内部で軸線方向に沿って滑動するようになっている。
【００１５】
また、上下方向に配列されたさや管１１は、図３に示すように、地中連続壁１の壁面１ａに沿って配設された長尺板状のフラットバー（連結部材）１５によって連結されている。
【００１６】
フラットバー１５には、さや管１１の配設間隔に等しく孔１５ａが設けられており、フラットバー１５はこの孔１５ａがさや管１１の開口端１１ａに一致するように配置され、かつその当接部分が溶接されることによってさや管１１とフラットバー１５とが一体化されている。
【００１７】
さらに、フラットバー１５にはさや管１１と同じ側に固定用ジベル筋１６が立設されている。この固定用ジベル筋１６はフラットバー１５を地中連続壁１に定着することを主目的としており、その一端がフラットバー１５に溶接されかつ他端が地中連続壁１の内部の鉄筋篭１ｂに溶接されることによってフラットバー１５と鉄筋篭１ｂとが一体化されている。
【００１８】
上記のような地下構造物Ｔの構築手順を簡単に説明する。まず、地下構造物Ｔの構築領域の外周に沿って地盤Ｇに掘削溝を掘る。次に、地中連続壁１の内部に埋設される鉄筋篭１ｂを掘削溝に建て込む。このとき、さや管１１を溶接したフラットバー１５をあらかじめ鉄筋篭１ｂに固定用ジベル筋１６を介して固定しておく。また、さや管１１の開口端１１ａにはコンクリートの流入を防ぐために蓋をしておく。次に、掘削溝にコンクリートを打設して地中連続壁１を構築する。次に、構築領域を掘削した後、底版３を形成する。次に、スリップバー１０の他端１０ｂに縁切りキャップ１３を被せ、縁切りキャップ１３に縁切り剤を塗布してから、側壁２に形成された孔２ｂに他端１０ｂを挿嵌し、さや管１１の内部に硬化充填材１２を充填する。そして、スリップバー１０の一端１０ａをさや管１１に挿入させるようにして側壁２を立ち上げる。時間の経過に伴って硬化充填材１２が硬化し、スリップバー１０の一端１０ａは地中連続壁１側に固定される。
【００１９】
上記の地下構造物Ｔにおける側壁２と地中連続壁１との結合構造によれば、地中連続壁１と側壁２との境界は接合されておらず、地中連続壁１から突出したスリップバー１０が側壁２側において滑動自在であるので、側壁２はスリップバー１０の軸線方向、特に地中連続壁１から離間する方向に拘束を受けずに変位可能である。したがって、側壁２が超低温の影響を受けて地下構造物Ｔの内側に収縮してもクラックが発生することがない。
【００２０】
また、側壁２はそれ以外の方向にはスリップバー１０の拘束を受けるために変位が抑えられている。すなわち、地下構造物Ｔに地下水の浮力によって鉛直方向の力が作用しても、その力がスリップバー１０を介して地中連続壁１に伝達され、地下構造物Ｔと地中連続壁１とが一体化されて重量が増加するので、地下構造物Ｔの浮き上がりが防止される。さらに、地下構造物Ｔに地震等によって円周方向の力が作用しても、その力がスリップバー１０を介して地中連続壁１に伝達され、地下構造物Ｔが地中連続壁１に支持されるので、地下構造物Ｔとしての剛構造が保持される。
【００２１】
スリップバー１０の一端１０ａはさや管１１に挿入され硬化充填剤１２が硬化することによって地中連続壁１に精度良く固定されているので、スリップバー１０から地中連続壁１に伝達される力が場所によって片効きすることなく、地下構造物Ｔの鉛直方向や円周方向に作用する力が地中連続壁１の全周にわたって均一に伝達される。
【００２２】
地下構造物Ｔと地中連続壁１との間に上下方向に配列されたさや管１１の開口端１１ａにフラットバー１５が溶接されて各さや管１１が一体化されているので、さや管１１の口元部分の強度の信頼性が向上するとともに、複数のスリップバー１０が同時に作動されて地下構造物から地中連続壁に作用する力が均一に分散される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、側壁の温度収縮を全く拘束しないことで地下構造物におけるクラックの発生を防止するとともに、しかも鉛直方向以外の力、例えば地下タンクの円周方向に作用する力を側壁から地中連続壁に効果的に伝達し、地下構造物に作用する力を効率良く分散させることによって地下構造物の安全性を向上させることができる。
特に、請求項１に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、地中連続壁から突出した連結鉄筋が側壁側において滑動自在とされているので、側壁は連結鉄筋の軸線方向、特に地中連続壁から離間する方向に拘束を受けずに変位可能である。したがって、側壁が超低温の影響を受けて地下構造物の内側に収縮してもクラックの発生を防止することができる。また、側壁は、それ以外の方向には連結鉄筋の拘束を受けるために変位が抑えられている。したがって、地下構造物に地下水の浮力によって鉛直方向の力が作用しても、その力が連結鉄筋を介して地中連続壁に伝達され、地下構造物と地中連続壁とが一体化されて重量が増加するので、地下構造物の浮き上がりを防止することができる。さらに、地下構造物に地震等によって円周方向の力が作用しても、その力が連結鉄筋を介して地中連続壁に伝達され、地下構造物が地中連続壁に支持されるので、地下構造物の剛構造を保持することができる。
また、連結鉄筋とさや管とが硬化充填剤によって地中連続壁に精度良く固定されているので、連結鉄筋から地中連続壁に伝達される力が場所によって片効きすることなく、地下構造物の鉛直方向や円周方向に作用する力を地中連続壁の全周にわたって均一に伝達させることができる。
【００２４】
また、請求項１に記載された地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造によれば、地下構造物と地中連続壁との間に上下方向に配列されたさや管が地中連続壁の壁面に沿って配された連結部材によって連結されて各さや管が一体化されているので、さや管の口元部分の強度の信頼性を向上させるとともに、複数の連結鉄筋を同時に作動させて地下構造物から地中連続壁に作用する力を均一に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地下構造物における側壁と地中連続壁との結合構造を備える地下構造物の断面斜視図である。
【図２】図１における地中連続壁の要部断面図である。
【図３】同じく、図１における地中連続壁の断面図である。
【図４】地盤中に構築された地下構造物の一例を示す側方断面図である。
【図５】側壁および地中連続壁に作用する力の荷重分布を示す図である。
【符号の説明】
１  地中連続壁
２  側壁
１０  スリップバー（連結鉄筋）
１１  さや管
１２  硬化充填材
１３  縁切りキャップ（キャップ）
１５  フラットバー（連結部材）
Ｇ  地盤
Ｔ  地下構造物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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