(57)【要約】【課題】山留壁と鉄筋コンクリート壁との合理的な合成地下壁を実現する。【解決手段】山留壁３の前面側に鉄筋コンクリート壁４が重ねて形成される合成地下壁１であって、この合成地下壁の各部における応力分布に応じて、山留壁の芯材２と鉄筋コンクリート壁との一体化強度が設定されている。深部ほど一体化強度が大きく設定されている。深部ほど鉄筋コンクリート壁の壁厚が厚く設定されている。階高が高く土水圧による応力が大きいほど壁厚が厚く設定され、あるいは一体化強度が大きく設定されている。芯材に設けるシヤキーにより各部の一体化強度が設定されている。シヤキーとしてのスタッド５のピッチの調整により各部の一体化強度が設定されている。【選択図】　　　図１
2004036228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留壁の前面側に鉄筋コンクリート壁が重ねて形成される合成地下壁であって、この合成地下壁の各部における応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度が設定されていることを特徴とする合成地下壁。
【請求項２】
深部ほど一体化強度が大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の合成地下壁。
【請求項３】
深部ほど鉄筋コンクリート壁の壁厚が厚く設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の合成地下壁。
【請求項４】
階高が高く土水圧による応力が大きいほど壁厚が厚く設定され、または一体化強度が大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の合成地下壁。
【請求項５】
芯材に設けるシヤキーにより各部の一体化強度が設定されていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の合成地下壁。
【請求項６】
シヤキーとしてのスタッドのピッチの調整により各部の一体化強度が設定されていることを特徴とする請求項５記載の合成地下壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山留壁と鉄筋コンクリート壁との合成地下壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、たとえばソイルミキシングウォール（ＳＭＷ）工法やＨ鋼横矢板工法等による山留壁は、従来においては仮設の山留めあるいは止水壁として設けられるものであったが、最近においてはこのような仮設の山留壁を本設の地下壁の一部として利用することが検討されている。すなわち、山留壁の前面側を掘削した後にそこに本設の鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁）を一体に設けて、それらの全体を本設の躯体としての地下壁として機能させるのである。そのように山留壁とＲＣ壁とを一体化した合成地下壁によれば、山留壁の強度を見込める分だけ本来の地下壁としてのＲＣ壁の強度を軽減することが可能であり、したがってその壁厚を薄くできるし鉄筋量を削減でき、コスト的にも有利であるので、今後は広く普及する気運にある。なお、このような合成地下壁を逆打ち工法に適用する場合には、施工段階ではＲＣ壁によって山留壁を補強できることになるから、切梁段数を削減したり斜梁を省略できる等の利点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような合成地下壁を設ける場合、従来においては山留壁の芯材に多数のスタッドをシアキーとして溶接し、それらシアキーにより山留壁とＲＣ壁とを確実強固に一体化するようにしているが、そのような構造は必ずしも合理的ではなく、より合理的で有効な構造の合成地下壁の実現が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、山留壁の前面側に鉄筋コンクリート壁が重ねて形成される合成地下壁であって、この合成地下壁の各部における応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度が設定されていることを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、上記の合成地下壁において、深部ほど一体化強度が大きく設定されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、上記の合成地下壁において、深部ほど鉄筋コンクリート壁の壁厚が厚く設定されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、階高が高く土水圧による応力が大きいほど壁厚が厚く設定され、または一体化強度が大きく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項５の発明は、上記の合成地下壁において、芯材に設けるシヤキーにより各部の一体化強度が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項６の発明は、上記の合成地下壁において、シヤキーとしてのスタッドのピッチの調整により各部の一体化強度が設定されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図２は本発明の合成地下壁１の一実施形態を示すものである。本実施形態の合成地下壁１は、Ｈ形鋼を芯材２とするＳＭＷからなる山留壁３の前面側に、鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁）４を重ねて設けて、その全体を本設の地下壁として使用するものであるが、山留壁３とＲＣ壁４との一体化強度を、この合成地下壁１の各部における応力分布に応じて適正に設定するものとしている。
【００１１】
すなわち、地下壁は深部ほど大きな土水圧を受けることから深部ほど大きな応力が生じることが一般的であるので、本実施形態の合成地下壁１では、この合成地下壁１が完成した後に生じるであろう応力分布を予め想定し、それに基づいて、応力が大きい部分ほど山留壁３とＲＣ壁４との一体化強度を大きく設定しておき、応力が小さい部分では一体化強度をそれよりも小さく設定するか、あるいは敢えて一体化させないようにし、それにより合成地下壁１の各部の強度を各部の応力状態に見合うように最適に設定するようにしている。そして、そのような一体化強度の設定をシアキーとしてのスタッド５の有無やそのピッチの調整により行うようにしており、かつそれと同時にＲＣ壁４の壁厚も適正に設定するものとしている。
【００１２】
具体的には、地下１階の部分ではさほど大きな土水圧を受けず、したがってさしたる応力が生じないので、ここでは山留壁３の強度を期待する必要がなく通常のＲＣ壁４を設けることで充分であり、そのためここではシアキー等による山留壁３とＲＣ壁４との一体化を敢えてせず、それらが単に接しているに過ぎない重ね壁としている。
【００１３】
一方、地下３階以深では大きな土水圧を受けることから充分な強度が必要とされ、したがってここではＲＣ壁４の壁厚を上層部よりも大きく設定するとともに、山留壁３の強度を本設の地下壁の一部として有効に活用するべく、その山留壁３の芯材２に多数のスタッド５を密に設け、それらスタッド５をシアキーとして山留壁３とＲＣ壁４とを確実強固に一体化した完全合成壁としている。
【００１４】
また、地下２階の部分では、地下１階と地下３階以深との中間程度の応力となるので、それに応じてＲＣ壁４の壁厚も中間程度に設定し、かつスタッド５により山留壁３とＲＣ壁４との一体化を図るもののスタッド５のピッチを地下３階以深でのピッチよりも大きくして、ここでは一体化強度を軽減した不完全合成壁としている。
【００１５】
上記のように、合成地下壁１の各部の応力分布を想定してそれに応じて山留壁３とＲＣ壁４との一体化強度を最適に設定することにより、山留壁３を本設の地下壁の一部として有効に活用できることはもとより、合成地下壁１の各部の強度が必要以上に大きくなるような無駄がなく、またシアキーとしてのスタッド５を無用に多く設けるような無駄もなく、施工の簡略化と資材の節減を図ることができ、極めて合理的に合成効果が得られる。
【００１６】
特に、大深度掘削を行うような場合には床付け深さに応じた土水圧応力を処理するために山留壁３の芯材２も大断面とされることが通常であるが、そのような大断面の芯材２は地下の浅い部分や地下階の階高が小さい部位等では実際に作用する土水圧による応力に対して充分に余裕のある場合が多いので、そのような部位では上記のように敢えて完全合成壁とせずに単なる重ね壁や小数のシアキーによる不完全合成壁とすることでも充分な合成効果が得られ、そのようにすることで、従来のように全体を無条件で完全合成壁とする場合に較べて施工コストを大幅に軽減することができる。
【００１７】
なお、通常は土水圧が深部ほど大きくなって地下壁の応力は深部ほど大きくなることから、上記実施形態のように山留壁３とＲＣ壁４との一体化強度を深部ほど大きく設定して合成地下壁１の強度を深部ほど増強することが現実的であるが、地盤の状況あるいは合成地下壁１の構造や形態その他の条件によっては応力が必ずしも深度に対応しない場合も想定され、その場合には深度によらず実際に想定される応力分布に応じて各部の一体化強度を最適に設定すれば良い。上記実施形態では一体化強度を階ごとに３段階に設定するようにしたが、それはあくまで一例に過ぎず、一体化強度をさらに細かく多段階に設定しても良いことはいうまでもないし、必要であれば一体化強度を連続的に変化させることも不可能ではない。勿論、水平方向に応力分布が異なることが想定される場合にはそれに対応して水平方向の一体化強度を設定すれば良い。また、上記実施形態ではＲＣ壁４の壁厚を深部ほど大きくなるようにしたが、必ずしもそうすることはなく、山留壁３との合成効果も考慮して合成地下壁１の各部の所望強度を確保できるように最適な壁厚を設定すれば良い。
【００１８】
また、上記実施形態では、シアキーとしてのスタッド５の上下方向のピッチを変化させることで一体化強度を設定するものとしたが、スタッド５のピッチは上下方向のみならず左右方向にも変化させても良いし、スタッド５のピッチの調整に加えて、あるいはそれに代えて、スタッド５の径や長さを調整するようにしても良い。勿論、スタッド５に限らず適宜の構造、形態のシアキーを任意に採用可能であり、シアキーのピッチや構造、形態を調整することで山留壁３とＲＣ壁４との一体化強度を幅広くかつ任意に設定することが可能であるから、それらの合成効果を自由にコントロールすることができる。
【００１９】
勿論、本発明は建物の地下壁に適用するのみならず、施工の際に山留壁３を設けるような地下構造物、たとえば開削工法により施工される道路あるいは鉄道トンネルやボックスカルバート等の地下壁として広く適用できることはいうまでもない。また、山留壁もＳＭＷに限るものではなく、芯材を有してその前面側にＲＣ壁を重ねて一体に施工できるものであれば、たとえばＨ鋼横矢板工法等の各種の工法によるものが採用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、合成地下壁の各部における応力分布に応じて、山留壁の芯材と鉄筋コンクリート壁との一体化強度が設定されているので、山留壁を本設の地下壁の一部として有効に活用できることはもとより、合成地下壁の各部の強度が必要以上に大きくなるような無駄がなく、また山留壁と鉄筋コンクリート壁とを一体化させるためのシアキーを無用に多く設けるような無駄もなく、山留壁と鉄筋コンクリート壁との合成効果を合理的に得ることができる。
【００２１】
請求項２の発明は、深部ほど一体化強度が大きく設定されているので、土水圧の大きい深部において合成地下壁の強度を有効に増強することができる。
【００２２】
請求項３の発明は、深部ほど鉄筋コンクリート壁の壁厚が厚く設定されているので、土水圧の大きい深部において山留壁との合成効果に併せて鉄筋コンクリート壁自体により充分な強度を確保することができる。
【００２３】
請求項４の発明は、階高が高く土水圧による応力が大きいほど壁厚が厚く設定され、または一体化強度が大きく設定されているので、深度が大きくない部位でも地下壁に生じる応力に応じて壁厚や一体化強度を大きく設定でき、床に吹き抜けがあったり階高の高い場合でも合成壁に必要かつ充分な強度を確保できる。
【００２４】
請求項５の発明は、芯材に設けるシヤキーにより各部の一体化強度が設定されているので、山留壁と鉄筋コンクリート壁とを確実にかつ所望の強度を以て一体化させることができる。
【００２５】
請求項６の発明は、シヤキーとしてのスタッドのピッチの調整により各部の一体化強度が設定されているので、各部の一体化強度を簡易な手法で確実に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である合成地下壁の立断面図である。
【図２】同、水平断面図であり、（ａ）は図１におけるＩＩａ−ＩＩａ線視図、（ｂ）はＩＩｂ−ＩＩｂ線視図、（ｃ）はＩＩｃ−ＩＩｃ線視図である。
【符号の説明】
１　合成地下壁
２　芯材
３　山留壁
４　鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁）
５　スタッド（シアキー）
【図１】
2004036228.tif 000003
【図２】
2004036228.tif 000004