(57)【要約】【課題】安価な鋼材を用い、かつ壁厚みを薄くできる鋼コンクリート合成地下壁を提供する。【解決手段】Ｈ形鋼のフランジ内側面に異形鉄筋を長手方向に溶接して取り付けた内リブ付Ｈ形鋼とコンクリートとからなる内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁であって、内リブ付Ｈ形鋼のフランジ外側面が壁面と向かい合うように、かつ隣接する内リブ付Ｈ形鋼が壁長手方向に離れて地盤に立設されていると共に、内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より外側のコンクリートと、内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より内側のコンクリートとが繋がり、これらのコンクリートと内リブ付Ｈ形鋼とが一体化され、さらに前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面に挟まれたコンクリートがそれぞれの内リブ付Ｈ形鋼に異形鉄筋を介して付着している内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。【選択図】        図１
2004293083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼のフランジ内側面に異形鉄筋を長手方向に溶接して取り付けた内リブ付Ｈ形鋼とコンクリートとからなる内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁であって、
前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ外側面が壁面と向かい合うように、かつ隣接する内リブ付Ｈ形鋼が壁長手方向に離れて地盤に立設されていると共に、
隣接する内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より外側のコンクリートと、隣接する内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より内側のコンクリートとが繋がり、これらのコンクリートと前記内リブ付Ｈ形鋼とが一体化され、さらに前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面に挟まれたコンクリートがそれぞれの内リブ付Ｈ形鋼に前記異形鉄筋を介して付着していることを特徴とする内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
【請求項２】
前記鋼コンクリート合成地下壁において長手方向に隣接する内リブ付Ｈ形鋼におけるフランジ同士の間隔がフランジ幅の２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
【請求項３】
前記内リブ付Ｈ形鋼は、異形鉄筋のフランジ幅方向への取り付け間隔を、異形鉄筋とウエブとの間隔、もしくは異形鉄筋同士の間隔が異形鉄筋の径ｄの１／２  を下限とすることを特徴とする請求項１または２に記載の内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材とコンクリートとの一体化効果が高く壁厚みを薄くできる鋼コンクリート合成地下壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市部などにおいては、用地確保が困難となっていることから、地盤内空間を広くするため、地下壁の厚みを薄くすることが要求されている。
地下壁の構造として、鉄筋とコンクリートとを一体したＲＣ連壁が知られている。しかしＲＣ連壁は、コンクリートの充填性を確保するためには、配置できる鉄筋量がある値以下に抑えられる必要があるため、高い曲げモーメントが壁体に作用する場所で用いる場合には、壁厚が厚くなる傾向があった。壁厚みを薄くすることができる地下壁としては、構造部材にＨ形鋼を用い、Ｈ形鋼を所定間隔でフランジ外側面が壁面と向かい合うように立設し、Ｈ形鋼の周囲にコンクリートを打設し、立設されたＨ形鋼とコンクリートとを一体してなる鋼コンクリート合成地下壁が提案されている。
【０００３】
この鋼コンクリート合成地下壁には、鋼材とコンクリートとの一体化効果を高めるため、特公平１−５５０４２  号公報（特許文献１）に開示されている圧延によりＨ形鋼のフランジ内側面に突起を形成した突起付Ｈ形鋼や、実開昭６３−１９８７２５  号公報（特許文献２）に開示されている短冊鋼板をＨ形鋼のフランジ内側面に取り付けた段差付Ｈ形鋼が使用されることがある。
【０００４】
【特許文献１】
特公平１−５５０４２号公報
【特許文献２】
実開昭６３−１９８７２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋼コンクリート合成地下壁に圧延により、Ｈ形鋼のフランジ内側面に突起を形成した突起付Ｈ形鋼を用いた場合、所望の高さの突起を得るには突起高さに対応する溝を形成した圧延ロールを製作し、圧延を行わなければならず、鋼材コストが高くなるため、壁本体コストが高いという問題があり、また短冊鋼板をＨ形鋼のフランジ内側面に取り付けた段差付Ｈ形鋼を用いた場合、短冊鋼板のコンクリートに対する付着性能が不十分で、壁厚みを十分薄くできない等の欠点がある。
【０００６】
また、特開平９−１５１５３７号公報に開示されている図４に示すような基礎梁においては、少なくとも引張応力が生じるＨ形鋼のフランジ１ｆの外側面に長手方向に沿って径がｄの異形鉄筋２を取り付けた外リブ付Ｈ形鋼１’であるので、周囲のコンクリート３のひび割れを防止できるようであるが、基礎梁の寸法Ｂ’に対する効果については分かっていない。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、安価な鋼材を用い、かつ壁厚みを薄くできる鋼コンクリート合成地下壁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、以下のとおりである。
１．  Ｈ形鋼のフランジ内側面に異形鉄筋を長手方向に溶接して取り付けた内リブ付Ｈ形鋼とコンクリートとからなる内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁であって、前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ外側面が壁面と向かい合うように、かつ隣接する内リブ付Ｈ形鋼が壁長手方向に離れて地盤に立設されていると共に、前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より外側のコンクリートと、前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面の位置より内側のコンクリートとが繋がり、これらのコンクリートと前記内リブ付Ｈ形鋼とが一体化され、さらに前記内リブ付Ｈ形鋼のフランジ内側面に挟まれたコンクリートがそれぞれの内リブ付Ｈ形鋼に前記異形鉄筋を介して付着していることを特徴とする内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
２．  前記鋼コンクリート合成地下壁内において隣接する内リブ付Ｈ形鋼におけるフランジ同士の間隔がフランジ幅の２倍以下であることを特徴とする上記１．に記載の内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
３．  前記内リブ付Ｈ形鋼は、異形鉄筋のフランジ幅方向への取り付け間隔を、異形鉄筋とウエブとの間隔、もしくは異形鉄筋同士の間隔が異形鉄筋の径ｄの１／２  を下限とすることを特徴とする上記１．または２．に記載の内リブ付Ｈ形鋼を用いた鋼コンクリート合成地下壁。
【０００９】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態に係る鋼コンクリート合成地下壁（以下、単に壁ともいう）の構造について、図１、図２および図３を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁の構造を模式的に示す横断面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。図３は、図１に示す鋼コンクリート合成地下壁に用いた内リブ付Ｈ形鋼１の概略斜視図である。
【００１０】
図１で符号Ａは、壁厚みであって、壁厚みＡは、内リブ付Ｈ形鋼１の両フランジ１ｆ外側面に形成した外層コンクリートの厚み寸法と、Ｈ形鋼の高さＨ寸法との和である。またＢは、隣接する内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ同士の間隔である。Ｈ形鋼の断面寸法は、ウエブ高さＨが両側のフランジ１ｆ外側面までの外法寸法で、Ｗｆ  はフランジ幅、ｔｗはウエブ厚み、ｔｆはフランジ厚みである。
【００１１】
ここで、壁に使用するＨ形鋼の断面寸法は、地盤５から壁に作用する力に対抗できるように決められるが、その際、コンクリート３とＨ形鋼との一体化効果（合成効果ともいう）が良好な程、小さくできる。図１、図２中、ｄはＨ形鋼のフランジ１ｆ内側面に取り付けた異形鉄筋２の径である。
本発明に用いる鋼材は、Ｈ形鋼のフランジ１ｆ内側面に異形鉄筋２を長手方向に溶接して取り付けた内リブ付Ｈ形鋼１である。異形鉄筋２の径ｄおよびＨ形鋼への異形鉄筋２の取り付け長さは、構築する地下壁の耐力に応じて定めることができる。またＨ形鋼へ異形鉄筋２を取り付ける溶接部４長さは、異形鉄筋の長さ１ｍ当たり５ｃｍ程度とすることができる。その際、図３に示すように異形鉄筋２をＨ形鋼の長手方向に千鳥に隅肉溶接して取り付けるようにしてもよい。このような内リブ付Ｈ形鋼１は、異形鉄筋２を用いているのでコンクリートとの付着性に優れ、かつ圧延によりＨ形鋼のフランジ内側面に突起を形成する突起付Ｈ形鋼より鋼材コストを安価とすることができる。
【００１２】
本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁は、図１、図２に示すようにコンクリートとの付着性に優れる内リブ付Ｈ形鋼１を用い、Ｈ形鋼の長手方向が上下となるようにして地盤に複数立設され、複数の内リブ付Ｈ形鋼１とコンクリート３とが一体化されて構成されている。その際、図１に示すように、内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ外側面が壁面と向かい合うように、かつ隣接する内リブ付Ｈ形鋼１が壁長手方向に離れて地盤５に立設され、内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ内側面の位置より外側の外層コンクリート３と、内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ内側面の位置より内側の内部コンクリート３とが繋がり、これらのコンクリート３と内リブ付Ｈ形鋼１とが一体化され、壁体が構成されている。この壁体においては、内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ内側面に挟まれた内部コンクリート３と内リブ付Ｈ形鋼１との一体化効果が異形鉄筋２により高められている。
【００１３】
このように、本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁においては、内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ内側面に挟まれた内部コンクリートと内リブ付Ｈ形鋼１とが高い合成効果を発揮するので地盤５から壁に作用する力に対抗できるように決められるＨ形鋼の断面寸法のウエブ高さＨを従来より低くできるようになる。この結果、本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁は、短冊鋼板をＨ形鋼のフランジ内側面に取り付けた段差付Ｈ形鋼を用いた場合に比べ、あるいは鉄筋とコンクリートとを一体したＲＣ連壁を用いた場合に比べて壁厚みをより薄くできる。
【００１４】
ところで、本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁内において、隣接する内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ同士の間隔Ｂがフランジ幅Ｗｆ  の２倍以下であることが好ましい理由は以下の通りである。
隣接する内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ同士の間隔Ｂがフランジ幅Ｗｆ  の２倍を超えると、隣接する内リブ付Ｈ形鋼１の間のコンクリートだけの部分にひび割れが発生しやすくなる。そこで、隣接する内リブ付Ｈ形鋼１のフランジ１ｆ同士の間隔Ｂがフランジ幅Ｗｆ  の２倍以下とすることが好ましい。
【００１５】
また本発明に用いる内リブ付Ｈ形鋼１は、異形鉄筋２のフランジ幅方向への取り付け間隔を、異形鉄筋２とウエブ１ｗとの間隔、もしくは異形鉄筋２同士の間隔が異形鉄筋２の径ｄの１／２  を下限とすることが好ましい（図２参照）。
この理由は、Ｈ形鋼のフランジ１ｆ内側面に該Ｈ形鋼の長手方向に沿って異形鉄筋２を溶接して取り付ける際、本発明ではフランジ１ｆ内側面のフランジ幅方向へ複数本並べて取り付け、内リブ付Ｈ形鋼１とコンクリートとの付着性能を高めることもできるが、異形鉄筋２のフランジ幅方向への取り付け間隔を、異形鉄筋２とウエブとの間隔、もしくは異形鉄筋２同士の間隔が異形鉄筋２の径ｄの１／２  未満とした場合、異形鉄筋２の取り付け全長を長くするようにしても、長さに応じた内リブ付Ｈ形鋼１とコンクリート３との一体化効果が得られなくなるからである。なお、図２で符号ｔｗはウエブ厚みである。
【００１６】
本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁を形成するには、まずＨ形鋼のフランジ内面に、その長手方向に沿って異形鉄筋を複数本並行に並べて溶接して内リブ付Ｈ形鋼を作成しておく。地下壁を形成する施行場所では、この内リブ付Ｈ形鋼を壁面位置に、そのフランジ外側面が地下壁と向かい合うように複数並べて打設する。その後地下空間側の土砂を掘削すると共に内リブ付Ｈ形鋼の周囲も壁面の厚みを確保できる程度掘削する。
【００１７】
所定の深さまで掘削が完了したところで、地下壁形成のために内リブ付Ｈ形鋼の前後に形枠を形成し、この間にコンクリートを打設する。打設後所定の養成期間これを保持し、その後形枠を外す。
このようにして鋼コンクリート合成地下壁を形成することができる。
【００１８】
【実施例】
地盤５から地下壁に作用する力に対抗できるように、Ｈ形鋼の断面寸法をウエブ高さＨが６００ｍｍ  、フランジ幅Ｗｆ  が３００  ｍｍ、ウエブ厚みｔｗが２５ｍｍ、フランジ厚みｔｆが１４ｍｍと決め、Ｈ形鋼のフランジ１ｆ内側面に、径ｄが１６ｍｍの異形鉄筋２を図３に示すようにフランジ幅方向へ間隔を５０ｍｍとして２本並べ、Ｈ形鋼の長手方向に沿ってそれぞれ千鳥に隅肉溶接して取り付けた内リブ付Ｈ形鋼１を複数制作した。このような内リブ付Ｈ形鋼１を用い、図１、図２に示す壁厚みＡが８００  ｍｍ、隣接する内リブ付Ｈ形鋼１におけるフランジ１ｆ同士の間隔Ｂが３００  ｍｍの鋼コンクリート合成地下壁を構築した。なお、溶接部４長さは、１ｍ当たり５ｃｍ程度とした。この鋼コンクリート合成地下壁の壁厚みは、同じ耐力となるように構築したＲＣ連壁の８０％程度とすることができた。
【００１９】
本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁は、構築後、壁面にひび割れが発生することもなく使用できている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼材コストを下げることができ、構築する壁厚みを薄くできる。この結果、安価でかつ地盤内の空間の広い鋼コンクリート合成地下壁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る鋼コンクリート合成地下壁の構造を模式的に示す横断面図である。
【図２】図２は図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】図３は、図１に示す鋼コンクリート合成地下壁に用いた内リブ付Ｈ形鋼の概略斜視図である。
【図４】図４は、基礎梁の構造を示す概略横断面図である。
【符号の説明】
１  Ｈ形鋼
１ｆ    フランジ
１ｗ  ウエブ
２  異形鉄筋
３  コンクリート
４  溶接部
５  地盤
６  空間
Ａ  壁厚み
Ｂ  隣接する内リブ付Ｈ形鋼のフランジ同士の間隔
Ｈ  ウエブ高さ
ｔｗ    ウエブ厚み
Ｗｆ    フランジ幅
ｔｆ    フランジ厚み
ｄ  径
【図１】
2004293083.tif 000003
【図２】
2004293083.tif 000004
【図３】
2004293083.tif 000005
【図４】
2004293083.tif 000006