(57)【要約】【課題】  掘削孔の隔孔に芯材を建て込む場合であっても、全ての掘削孔に芯材を建て込んだ場合と同様のせん断応力が得られ、しかもそのために構造が複雑になることもなく、強度的に信頼のできる単軸式柱列式地下壁工法を得る。【解決手段】  単軸のソイル柱を一部重合させながら連続して打設して造成する単軸式柱列式地下壁工法において、連続する掘削孔６の隔孔に建て込む芯材を、芯材が建て込まれない掘削孔６に突出するせん断防止材８を設けた鋼材であるＨ型鋼７で構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単軸のソイル柱を一部重合させながら連続して打設して造成する単軸式柱列式地下壁工法において、連続する掘削孔の隔孔に建て込む芯材を、芯材が建て込まれない掘削孔に突出するせん断防止材を設けた鋼材で構成することを特徴とする単軸式柱列式地下壁工法。
【請求項２】
前記鋼材は、Ｈ型鋼とそのウエブから側方に適宜間隔で水平に突出して平面三角形状が形成されるようなＬ字形の部材とで構成することを特徴とする請求項１記載の単軸式柱列式地下壁工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地下掘削をするための土留壁を施工する単軸式柱列式地下壁工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は施工法の一例として単軸式ソイル柱列（ＭＭＭ工法）がある。これは、例えば図５、図６に示すようにスクリュー２やケーシング３を有する特殊混練オーガ機１を用いて施工する。
【０００３】
このような特殊混練オーガ機１で地盤を削孔する際、スクリュー２の先端よりセメントミルク等を吐出させて土中において掘削土とミキシングして単軸ソイル杭を隔孔に先行して造成し、次に先行ソイル体と一部重合する連続の図６、図７に示すような連続一体な柱列壁５を造成する。
【０００４】
そして、図７に示すように応力負担材として掘削孔６にＨ形鋼７を建て込む。この場合、Ｈ型鋼７の建て込みは、隔孔に行っており、せん断応力度と圧縮応力度を算定すると下記のようになる。
【０００５】
せん断応力度の算定について、図８に示すように
Ｑ１：Ｉ−Ｉ面でのせん断力（ＫＮ）
Ｑ２：II−II面でのせん断力（ＫＮ）
ｗ：深さ方向の単位長さ（１ｍ）当たりの側圧（ＫＮ／ｍ）
Ｌ１：芯材間隔（ｍ）
Ｌ２：芯材のフランジ間距離（ｍ）
Ｌ３：くびれ部分の間隔（ｍ）
とした場合、
2005264534.tif 000003
となる。
【０００６】
また、せん断応力度について、
τ１：Ｉ−Ｉ面でのせん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
τ２：II−II面でのせん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｑ１：Ｉ−Ｉ面でのせん断力（Ｎ）
Ｑ２：II−II面でのせん断力（Ｎ）
ｂ：深さ方向の単位長さ（１０００ｍｍ）
ｄｅ：Ｉ−Ｉ面での有効厚（ｍｍ）
ｄｅ：II−II面での有効厚（ｍｍ）
τａ：ソイルセメントの許容せん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
とした場合、せん断応力度は
2005264534.tif 000004
となる。
【０００７】
また、図９に示すような圧縮応力度の算定については、
Ｎ：圧縮力（ＫＮ）
Ｗ：深さ方向の単位長さ（１ｍ）当たりの側圧（ＫＮ／ｍ）
Ｌ２：芯材のフランジ間距離（ｍ）
とした場合、
2005264534.tif 000005
である。
【０００８】
前記算定方法による圧縮応力度は、
σ：圧縮応力度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｎ：圧縮力
Ａ：圧縮力を受ける面積（Ａ＝ｂＢ／２）（ｍｍ２）
ｂ：深さ方向の単位長さ（１０００ｍｍ）
Ｂ：フランジ幅（ｍｍ）
σａ：ソイルセメントの許容圧縮応力度（Ｎ／ｍｍ２）
とした場合、
2005264534.tif 000006
となる。
【０００９】
これに対して、前記のように隔孔に心材を建て込むのではなく、図１０に示すようにすべての掘削孔６に心材を建て込むこともあり、その場合のせん断応力度の算定方法は、
Ｑ：せん断力（ＫＮ）
Ｗ：深さ方向の単位長さ（１ｍ）当たりの側圧（ＫＮ／ｍ）
Ｌ２：芯材のフランジ間距離（ｍ）
とした場合、
2005264534.tif 000007
である。
【００１０】
そして、せん断応力度は、
τ：せん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｑ：せん断力（Ｎ）
ｂ：深さ方向の単位長さ（１０００ｍｍ）
ｄｅ：有効厚（ｍｍ）
τａ：ソイルセメントの許容せん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
とした場合、
2005264534.tif 000008
となる。
【００１１】
前記従来例は当業者間で一般的に行われているものであり、先行公知発明にかかるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のことから、隔孔に芯材を建て込んだ場合は、すべての掘削孔に芯材を建て込む場合に比較して十分なせん断応力が得られないことがわかる。しかしながら、すべての掘削孔に芯材を建て込むのは、時間と手間を要して作業性がよくないだけでなく、芯材の必要量も増加してコスト高となる。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、掘削孔の隔孔に芯材を建て込む場合であっても、全ての掘削孔に芯材を建て込んだ場合と同様のせん断応力が得られ、しかもそのために構造が複雑になることもなく、強度的に信頼のできる単軸式柱列式地下壁工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、単軸式のソイル柱を一部重合させながら連続して打設して造成する単軸式柱列式地下壁工法において、連続する掘削孔の隔孔に建て込む芯材を、芯材が建て込まれない掘削孔に突出するせん断防止材を設けた鋼材で構成することを要旨とするものである。
【００１５】
請求項１記載の本発明によれば、掘削孔の隔孔に建て込んだ芯材に設けたせん断防止材が、隣接の芯材が建て込まれない掘削孔内に突出することで、この芯材が建て込まれない掘削孔にもせん断防止材によってせん断応力が発生する。よって、結果的には全ての掘削孔に芯材を建て込んだと同様のせん断応力を得ることができ、所定の強度を確保できて信頼性が向上する。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記鋼材は、Ｈ型鋼とそのウエブから側方に適宜間隔で水平に突出して平面三角形状が形成されるようなＬ字形の部材とで構成することを要旨とするものである。
【００１７】
請求項２記載の本発明によれば、せん断防止材は平面三角形状が形成されるようにしたから、三角形の頂点が芯材が建て込まれない掘削孔に突出し、せん断防止材として実効的に機能する。また、構造的にもＨ型鋼のウエブから側方に突出するようにせん断防止材を設けたから、既存のＨ型鋼にも容易に加工でき、構造も簡単なものである。さらに、せん断防止材を設ける箇所も選択できるから、例えば床付け面の上方部分だけとすることもでき、せん断防止が必要な箇所にのみ設けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の単軸式柱列式地下壁工法は、掘削孔の隔孔に芯材を建て込む場合であっても、芯材が建て込まれない掘削孔に突出するせん断防止材を芯材に設けたから、結果として全ての掘削孔に芯材を建て込んだ場合と同様のせん断応力が得られ、しかもそのために構造が複雑になることもなく、既存の芯材にも容易に実施でき、強度的な信頼性が向上するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の単軸式柱列式地下壁工法の実施形態を示す平面図、図２は同上正面図、図３は同上側面図で、本発明方法で使用する芯材（応力負担材）は、本体部を従来と同様のＨ形鋼７で形成し、このＨ形鋼７のウエブ７ａの部分から側方水平方向に向けて平面三角形状が形成されるようなＬ字形板状のせん断防止材８を設けた。
【００２０】
このせん断防止材８は、例えば幅を２００ｍｍとし、隔孔に建て込んだＨ形鋼７のフランジ７ｂ間隔が１２００ｍｍ、ウエブ７ａ間隔が１５００ｍｍの場合にせん断防止材８の三角形の頂点の間隔が６００ｍｍになるような突出長とする。
【００２１】
また、せん断防止材８は、Ｈ形鋼７の長さ方向の全長にわたって設ける必要はなく、建て込んだ状態で床付面９に位置する箇所よりも上方の側圧（土圧）によりソイル体の許容応力が満足しないことが予想される部分にのみ設ければよい。
【００２２】
図中１０はせん断防止材８に設けた座屈防止材を示す。
【００２３】
次に、図１に示すようにかかるせん断防止材８を設けたＨ形鋼７を芯材（応力負担材）として掘削孔６の隔孔に建て込んだ場合のせん断応力を図４について説明する。これはソイルセメント柱列壁中間ソイル応力を算定したもので、ここで、
Ｑ：せん断力（ＫＮ）
Ｗ：深さ方向の単位長さ（１ｍ）当たりの側圧（ＫＮ／ｍ）
Ｌ２：芯材のフランジ間隔（ｍ）
とした場合、
2005264534.tif 000009
となる。
【００２４】
前記方法で算定されたせん断応力度は、
τ：せん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｑ：せん断力（Ｎ）
ｂ：深さ方向の単位長さ（１０００ｍｍ）
ｄｅ：有効厚（ｍｍ）
τａ：ソイルセメントの許容せん断応力度（Ｎ／ｍｍ２）
とした場合、
2005264534.tif 000010
となる。
【００２５】
前記図４の場合のソイルセメントの許容せん断応力度は、図１０に示した掘削孔６の全てに芯材を建て込んだ場合と同一の値であり、隔孔に芯材を建て込む場合であっても、十分なせん断応力度が得られることが判明した。
【００２６】
よって、図２、図３に示すように芯材であるＨ形鋼７を建て込んで土留め材としたとき、床付面９より上方の部分には側圧（土圧）が加わるが、この部分のＨ形鋼７にはせん断防止材８が設けてあるから、側圧に十分耐えることができる。図中１１は切梁、１２は腹起こしを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の単軸式柱列式地下壁工法の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の単軸式柱列式地下壁工法の実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明の単軸式柱列式地下壁工法の実施形態を示す側面図である。
【図４】本発明の単軸式柱列式地下壁工法の実施形態を示す応力算定の説明図である。
【図５】掘削機の側面図である。
【図６】掘削状態の正面図である。
【図７】従来の隔孔に芯材を建て込んだ場合の柱列壁の平面図である。
【図８】従来の隔孔に芯材を建て込んだ場合の柱列壁のせん断応力度算定の説明図である。
【図９】従来の隔孔に芯材を建て込んだ場合の柱列壁の圧縮応力度算定の説明図である。
【図１０】従来の全ての掘削孔に芯材を建て込んだ場合のせん断応力度算定の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  特殊混練オーガ機            ２  スクリュー
３  ケーシング
５  柱列壁                      ６  掘削孔
７  Ｈ型鋼                      ７ａ  ウエブ
７ｂ  フランジ                  ８  せん断防止材
９  床付面                      １０  座屈防止材
１１  切梁                      １２  腹起こし
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005264534.tif 000018
【図９】
2005264534.tif 000019
【図１０】
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