(57)【要約】【課題】地下掘削時に施工ラインに沿って地中に打ち込まれ、応力を受ける地下掘削用応力材において、連結部分が脆弱部となることを防ぎ、連結強度を高めることができるようにする。【解決手段】施工ラインＬに沿った方向に伸びる第１面１０ａと、該第１面１０ａに対して角度をなす第２面１０ｂとを含む複数の面によって閉断面Ｂが構成されており、閉断面Ｂの一部が凸となることにより雄継手部１０ｃが形成され、閉断面Ｂの一部が凹となることにより雌継手部１０ｄが形成されて、閉断面Ｂの一部が、隣接する地下掘削用応力材１０と連結されるべき継手部１０ｃ、１０ｄを構成する。【選択図】図１Ｂ
2007154550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下掘削時に施工ラインに沿って地中に打ち込まれ、応力を受ける地下掘削用応力材であって、
施工ラインに沿った方向に伸びる第１面と、該第１面に対して角度をなす第２面とを含む複数の面によって閉断面が構成されてなり、該閉断面の一部が、隣接する地下掘削用応力材と連結されるべき継手部を構成することを特徴とする地下掘削用応力材。
【請求項２】
前記継手部は、前記閉断面を構成する前記第２面の中央部に形成されることを特徴とする請求項１記載の地下掘削用応力材。
【請求項３】
前記継手部は、施工ラインに沿って見て閉断面の端部に形成された雄継手部と雌継手部であって、雄継手部が隣接する地下掘削用応力材の雌継手部と嵌合され、雌継手部が反対側に隣接する地下掘削用応力材の雄継手部と嵌合されることを特徴とする請求項１または２記載の地下掘削用応力材。
【請求項４】
前記継手部は、施工ラインに沿って見て閉断面の端部に形成された雄継手部または雌継手部であって、雄継手部は、隣接する地下掘削用応力材の閉断面内に突出するようにしてその雌継手部に嵌合されることを特徴とする請求項１または２記載の地下掘削用応力材。
【請求項５】
前記施工ラインに沿った方向に伸びる第１面は、角度を持った施工ラインに合わせて直線的に伸びる２つの面が互いに角度をなして連設されたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の地下掘削用応力材。
【請求項６】
前記閉断面内には閉断面を横断して閉断面を保持する補強材が設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の地下掘削用応力材。
【請求項７】
前記補強材は、閉断面を構成する部材と別部材であることを特徴とする請求項６記載の地下掘削用応力材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物構築のための地下掘削時において使用される山留め壁材として、または山留め壁材を補強する補強材として機能する地下掘削用応力材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の地中連続壁の造成方法としては、削孔土砂と硬化液とを攪拌混合した混合物からなる壁体造成材料を立坑内に打設し、この壁体造成材料が打設された立坑を連続させて連続壁を造成するものが知られている（特許文献１参照）。そして、このような造成方法において、各立坑内にＨ形鋼からなる鋼材を、補強材として壁体造成材料が硬化する前に建て込むことにより連続壁の補強が行われている。
【０００３】
しかしながら、このような補強材の場合、Ｈ形鋼自体は連続していないために、応力に対する十分な強度及び止水性を持たせることができない、という問題があり、そのため硬化液が多量に必要になる。また、Ｈ形鋼自体を山留め壁材として使用することはできない。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献２では、Ｈ形鋼のフランジ部の両側に連結部を有し、隣接するＨ形鋼のフランジ部の連結部を係合させて建て込むことにより、挿入された鋼材を連続的に接続することが提案されている。
【０００５】
しかしながら、従来のＨ形鋼は、オーガ基によって削孔された列柱状の各孔内に収まるように形成されており、孔毎に１本１本打ち込み、且つ隣接するＨ形鋼同士を連結させる作業が多数必要となり、手間がかかるという問題がある。
【０００６】
これに対して、特許文献３に示される鋼製止水版では、所定の離間をおいて対面配置で相互に連結された表裏２枚の鋼板を本体とし、一方の表側鋼板において；一方側端部に雌継ぎ手を有するとともに、他方側端部に雄継ぎ手を有し、他方の裏側鋼板において；一方側端部に雄継ぎ手を有するとともに、他方側端部に雌継ぎ手を有している。そして、この鋼製止水版を、相互に連結しながら建て込み、かつ前記鋼製止水版同士の継ぎ手部において、隣接する一方側の雌継ぎ手外面と他方側の雌継ぎ手外面とが密着する状態で連結している。
【０００７】
このような特許文献３の鋼製止水版は、１つの鋼製止水版が複数の立坑にまたがっているため、その連結箇所は少なくなるものの、その一方の鋼板の端部に形成された雄継ぎ手と、他方の鋼板の端部に形成された雌継ぎ手とが連結された連結部分は、他の部分に比較して、脆弱部となり強度が弱くなる、という問題がある。また、連結部分は、他の部分に対して外側に膨らむために、施工ラインの内側を掘削したときに膨らんだ部分が露出し、平面上の壁面とすることができない、という問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特公平４−４８８９２号
【特許文献２】特開平９−３８７６号
【特許文献３】特開平１１−１４０８６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、連結部分が脆弱部となることを防ぎ、連結強度を高めることができる地下掘削用応力材を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、地下掘削時に施工ラインに沿って地中に打ち込まれ、応力を受ける地下掘削用応力材であって、
施工ラインに沿った方向に伸びる第１面と、該第１面に対して角度をなす第２面とを含む複数の面によって閉断面が構成されてなり、該閉断面の一部が、隣接する地下掘削用応力材と連結されるべき継手部を構成することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の継手部が、前記閉断面をなす前記第２面の中央部に形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の継手部が、施工ラインに沿って見て閉断面の端部に形成された雄継手部と雌継手部であって、雄継手部が隣接する地下掘削用応力材の雌継手部と嵌合され、雌継手部が反対側に隣接する地下掘削用応力材の雄継手部と嵌合されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の継手部が、施工ラインに沿って見て閉断面の端部に形成された雄継手部または雌継手部であって、雄継手部は、隣接する地下掘削用応力材の閉断面内に突出するようにしてその雌継手部に嵌合されることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記施工ラインに沿った方向に伸びる第１面が、角度を持った施工ラインに合わせて直線的に伸びる２つの面が互いに角度をなして連設されたものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の閉断面内には閉断面を横断して閉断面を保持する補強材が設けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の補強材が、閉断面を構成する部材と別部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、閉断面の一部が継手部を構成するために、継手部分が脆弱部位とならずに高い連結強度を持たせることができる。そして、全体的に閉断面で応力を受けるために、肉薄であっても大きな強度を持たせることができるようになる。さらに、第１面の施工ラインに沿った寸法を適宜に大きく選択することによって、閉断面の施工ラインに沿った寸法を大きくして、地下掘削用応力材の連結箇所を少なくすることができるようにもなる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、閉断面を構成する第２面の中央部に継手部が形成されているために、継手部の肉厚を十分にとることができて、継手部分が脆弱部位とならずにより一層、高い連結強度を持たせることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、雄継手部を隣接する地下掘削用応力材の雌継手部と嵌合し、雌継手部を反対側に隣接する地下掘削用応力材の雄継手部と嵌合することで、同形の地下掘削用応力材を連続して連結していくことができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、雄継手部は、隣接する地下掘削用応力材の閉断面内に突出するようにしてその雌継手部に嵌合されるために、隣接する地下掘削用応力材が連結された状態で、継手部によって肉薄な部分が形成されることなく、より一層、高い連結強度を持たせることができる。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、施工ラインが直線ではなく、コーナ部のように角度を持つ場合であっても、その角度に対応して連設された直線的に伸びる２つの面によって、閉断面を構成することができるようになる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、閉断面が大きい場合に、補強材によって閉断面の補強を図ることができるようになる。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、補強材を別部材とすることによって、補強材の設定位置、設定タイミングを、適当に設定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１Ａは、本発明の第１実施形態による１つの地下掘削用応力材、図１Ｂは図１Ａの地下掘削用応力材が複数連結された状態を表す図である。
【００２５】
図において、符号１０は鋼材からなる地下掘削用応力材である。地下掘削用応力材１０は、施工ラインＬに沿って打ち込まれるものであり、打ち込まれる地盤は、ソイルセメント等の硬化液によって連続壁が形成された改良地盤であっても、何らの造成も施されていない地盤のいずれでもよい。また、連続壁が形成された改良地盤に打ち込む場合に、連続壁は、図示したように重複した柱状の立坑が連続した連続壁２０であっても、または、幅方向に一定となった等厚壁のいずれであってもよい。
【００２６】
地下掘削用応力材１０は、施工ラインＬに沿った方向に直線的に伸び互いに平行となった一対の第１面１０ａ、１０ａと、施工ラインＬに直交する方向に伸び互いに平行となった一対の第２面１０ｂ、１０ｂとを一体的に有している。そして、これらの一対の第１面１０ａ、１０ａと一対の第２面１０ｂ、１０ｂとによって、ほぼ横長の矩形状の閉断面Ｂが構成されている。
【００２７】
さらに、横長矩形状の閉断面の施工ラインＬに沿って見て両端となる第２面１０ｂ、１０ｂの中央部には、継手部１０ｃ、１０ｄが形成される。これらの内の一方の継手部は、第２面１０ｂよりも突出した雄継手部１０ｃであり、他方の継手部は、第２面１０ｂよりも奥まった雌継手部１０ｄとなっており、言い換えれば、閉断面の一部が凸となることにより雄継手部１０ｃが形成され、閉断面の一部が凹となることにより雌継手部１０ｄが形成されており、雄継手部１０ｃ、雌継手部１０ｄ共に、閉断面Ｂの一部によって構成される。
【００２８】
以上のように構成される地下掘削用応力材１０は、隣接する地下掘削用応力材１０の雄継手部１０ｃに雌継手部１０ｄが嵌合して、隣接する地下掘削用応力材１０と順次、連結される。この嵌合により、一方の地下掘削用応力材１０の雄継手部１０ｃは、隣接する地下掘削用応力材１０の閉断面内に突出するように配置されるが、両継手部１０ｃ、１０ｄは、第１面１０ａ、１０ａよりも外側に突出することはない。
【００２９】
このように、閉断面の一部が継手部１０ｃ、１０ｄを構成するために、継手部分が脆弱部位とならずに高い連結強度を持たせることができる。特に、継手部１０ｃ、１０ｄが第２面１０ｂの中央部に形成されているために、その継手部１０ｃ、１０ｄの肉厚を十分にとることができて、より高い連結強度を持たせることができる。
【００３０】
さらに、雄継手部１０ｃが隣接する地下掘削用応力材１０の閉断面内に突出している結果、隣接する地下掘削用応力材１０の第２面１０ｂ、１０ｂ同士が密着して、隣接する閉断面が面で密着することになり、且つ継手部によって肉薄部分は一切形成されないため、従来の連結構造に比較して強度が格段に向上することになる。こうして、施工ラインＬに直交する方向の応力に対して高い耐力を持たせることができる。
【００３１】
また、このような継手部分における面同士の密着性により、従来のものに比較して、止水性が格段に向上することになる。従って、改良地盤でない地盤に打ち込んでも止水性の高い連続壁を構成することができ、または改良地盤に打ち込む場合であっても、ソイルセメント等の硬化液の使用量を低減させることができ、低コストとすることができる。
【００３２】
さらに、継手部１０ｃ、１０ｄが第１面１０ａ、１０ａよりも外側に突出することはないために、施工ラインＬの内側の地盤を掘削すると、施工ラインＬに対して凹凸しない平面状の連続壁面を露出させることができるようになる。
【００３３】
図２は、第２実施形態による連結されるべき２種類の地下掘削用応力材、図２Ｂは図２Ａの２種類の地下掘削用応力材が互いに交互に連結された状態を表す図である。この第２実施形態は、一方種類の地下掘削用応力材１０−１の横長矩形状の閉断面の両端となる第２面１０ｂ、１０ｂの中央部に、いずれも雄継手部１０ｃが形成されており、他方種類の地下掘削用応力材１０−２の横長矩形状の閉断面の両端となる第２面１０ｂ、１０ｂの中央部に、いずれも雌継手部１０ｄが形成されている点で、第１実施形態と異なっている。
【００３４】
この場合、交互に地下掘削用応力材１０−１と１０−２とが連結されることになるが、連結された結果は、第１実施形態と変わらない構成とすることができ、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３５】
図３は、第３実施形態による地下掘削用応力材を表す図である。この第３実施形態の地下掘削用応力材１０−３は、第１実施形態に比べて閉断面の縦横比がより横長となったものである。この例の場合には、第１面１０ａの施工ラインＬに沿った長さが長くなるために、閉断面の途中部分に、適宜、閉断面を横断するようにして補強材１２が形成されているとよい。補強材１２は、第１面１０ａ、第２面１０ｂと一体品であってもよく、または別体の部材からなる補強材１２を、溶接、結合具を用いて第１面１０ａに一体的に連結したものであってもよく、または、図４に示すように、別体の例えばＨ形鋼部材を補強材１２として閉断面の部分に建て込むことでもよい。別体の補強材とした場合は、補強材の建て込み位置、建て込みタイミングを、適当に設定することができるようになる。
【００３６】
図５は、第４実施形態による地下掘削用応力材を表す図である。この第４実施形態の地下掘削用応力材１０−４は、コーナ部のように施工ラインＬが角度を持った部分に打ち込むのに好適なものである。コーナ部の角度に合わせて、図示したような様々な地下掘削用応力材１０−４が用意されるとよい。
【００３７】
これらの地下掘削用応力材１０−４においては、角度を持った施工ラインＬに合わせるべく各第１面１０ａが互いに角度を持ち施工ラインＬに沿って直線的に伸びる２つの面１０ａ１、１０ａ２が連設されたものから構成される。対応する１０ａ１、１０ａ１同士は互いに平行であり、１０ａ２、１０ａ２同士は互いに平行である。第２面１０ｂは、施工ラインＬに沿って直交する方向に伸びている。そして、一対の面１０ａ１、１０ａ１、１０ａ２、１０ａ２と、一対の第２面１０ｂ、１０ｂとによって、コーナ部の形状に合致した閉断面Ｂが構成されている。
【００３８】
また、第２面１０ｂの中央部に継手部１０ｃ、１０ｄが形成されており、該継手部１０ｃ、１０ｄは、図１ないし図３で示した直線の施工ラインＬに適した地下掘削用応力材１０〜１０−３の継手部と嵌合することができるようになっている。
【００３９】
これによって、施工ラインＬのコーナ部においても、コーナ部全体が閉断面で構成されるために、高い強度を持たせることができるようになる。
【００４０】
各地下掘削用応力材１０〜１０−４の閉断面Ｂは、その上下両端部が開口していてもよく、その閉断面Ｂ内部には、改良地盤に打ち込まれた場合には、硬化液と削孔土砂との混合物が充填されることになるが、これに限るものではない。即ち、閉断面Ｂの下端または上下方向途中部に底板を形成することもできる。この場合、打ち込み時には、底板よりも上側にベントナイト等を充填しながら地下掘削用応力材１０の浮き上がりを防止し、その後、生コンクリート等とベントナイトとの置換を行い、コンクリートの打設を行なって、連続した地下掘削用応力材１０〜１０−４からなる山留め壁材を本設用の地下連続壁として使用することも可能である。
【００４１】
以上の各地下掘削用応力材１０〜１０−４の閉断面Ｂを構成する第１面１０ａ（１０ａ１、１０ａ２）、第２面１０ｂ、継手部１０ｃ、１０ｄをなす部材は図示したような一体品で構成することも可能であるが、閉断面Ｂを構成した状態のまま輸送すると嵩張るため、輸送前は２つ以上の別体の分割された部材で構成して、地下掘削用応力材１０を地中に打ち込む前に現場または工場において、２つ以上の分割された部材を溶接またはボルト等の締結具によって一体化して地下掘削用応力材を組み立て、輸送コストを低減させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態による１つの地下掘削用応力材を示す部分斜視図であり、上下方向長さは適宜に設定可能である。
【図１Ｂ】図１Ａの地下掘削用応力材が複数連結されて連続壁を形成した状態を表す横断面図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態による２つの地下掘削用応力材を示す部分斜視図であり、上下方向長さは適宜に設定可能である。
【図２Ｂ】図２Ａの地下掘削用応力材が互いに連結されて連続壁を形成した状態を表す横断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態による１つの地下掘削用応力材を示す部分斜視図であり、上下方向長さは適宜に設定可能である。
【図４】本発明の第３実施形態の変形例による１つの地下掘削用応力材を示す部分斜視図であり、上下方向長さは適宜に設定可能である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、第４実施形態による様々なコーナ部の施工ラインＬの角度に応じた地下掘削用応力材の横断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４  地下掘削用応力材
１０ａ  第１面
１０ａ１、１０ａ２  第１面を構成する面
１０ｂ  第２面
１０ｃ  雄継手部
１０ｄ  雌継手部
１２  補強材
Ｂ  閉断面
Ｌ  施工ライン
【図１Ａ】
2007154550.tif 000003
【図１Ｂ】
2007154550.tif 000004
【図２Ａ】
2007154550.tif 000005
【図２Ｂ】
2007154550.tif 000006
【図３】
2007154550.tif 000007
【図４】
2007154550.tif 000008
【図５】
2007154550.tif 000009