(57)【要約】【課題】  地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を、その回りの地中に挿入される矢板を用いて上部構造からの曲げモーメントに対して補強する。【解決手段】  地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎１と、その基礎１を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板３との間に連結材５を架設し、その両端を前記基礎１と前記矢板３に連結すると共に、前記基礎１の外周と、前記矢板３からなる矢板壁４との間に充填材１２を充填する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎と、その基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板との間に連結材を架設し、その両端を前記基礎と前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを特徴とする構造物基礎と矢板の接合構造。
【請求項２】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板の内、前記基礎を挟んで対向する前記矢板間に、前記基礎を貫通させて連結材を架設し、その両端を前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを特徴とする構造物基礎と矢板の接合構造。
【請求項３】
前記矢板は前記基礎の底面を超えた深度まで挿入されていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の構造物基礎と矢板の接合構造。
【請求項４】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎と矢板を接合し、請求項１、もしくは請求項３に記載の構造物基礎と矢板の接合構造を完成させる方法であり、前記基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、前記基礎と前記矢板との間に連結材を架設し、その両端を前記基礎と前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を含むことを特徴とする構造物基礎と矢板の接合方法。
【請求項５】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎と矢板を接合し、請求項２、もしくは請求項３に記載の構造物基礎と矢板の接合構造を完成させる方法であり、前記基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、前記基礎を挟んで対向する前記矢板間に、前記基礎を貫通させて連結材を架設し、その両端を前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を含むことを特徴とする構造物基礎と矢板の接合方法。
【請求項６】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板の内、対向する前記矢板間に切梁を架設し、その両端を前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを特徴とする構造物基礎と矢板の接合構造。
【請求項７】
前記矢板は前記基礎の底面を超えた深度まで挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の構造物基礎と矢板の接合構造。
【請求項８】
地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎と矢板を接合し、請求項６、もしくは請求項７に記載の構造物基礎と矢板の接合構造を完成させる方法であり、前記基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、対向する前記矢板間に切梁を架設し、その両端を前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を含むことを特徴とする構造物基礎と矢板の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を、その回りの地中に挿入される矢板を用いて上部構造からの曲げモーメントに対して補強する構造物基礎と矢板の接合構造及び接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に構築されているフーチング等の構造物の基礎を、地震時に作用する上部構造からの曲げモーメントに対し、例えば鋼矢板を用いて補強しようとする場合、通常は基礎から鉄筋を斫り出し、その鉄筋に、鋼矢板に溶接されているアンカー筋等を交錯させて連結した上で、鋼矢板からなる矢板壁の内部にコンクリートを打設し、既設基礎と鋼矢板との一体化を図ることにより補強が施される。
【０００３】
この方法によれば、既設基礎中の鉄筋をアンカー筋に連結するために鉄筋を十分に露出させる必要があることから、コンクリートの斫り量が膨大になるため、コンクリートの斫り作業に多大な労力と時間を要する。またその際には鉄筋を損傷させないように細心の注意が要求されるため、鉄筋とアンカー筋を連結するまでの作業能率が悪い。
【０００４】
既設の基礎に対し、コンクリートを増打ちして補強するような場合にも同様に、既設基礎から鉄筋を斫り出し、その鉄筋に重ねて増設鉄筋を配筋し、コンクリートを増打ちすることが行われる（特許文献１参照）。
【０００５】
鋼矢板を用いる方法では鋼矢板の内周側の面に鋼材等の応力伝達部材を溶接しておき、この応力伝達部材をコンクリート中に埋設することにより鋼矢板を基礎に一体化させる方法の他（特許文献２参照）、既設の基礎を包囲するように鋼矢板を圧入し、鋼矢板からなる矢板壁で地盤を拘束することにより地盤の締め固め効果と、地盤の変形抑制効果等を期待する方法もある（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２９６２０９号公報（請求項１、段落００１１、図１）
【特許文献２】特開２００３−１３８５７７号公報（請求項３、段落００４１〜００４５、図３）
【特許文献３】特開２００４−３００８１６号公報（請求項１、段落００１４、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法では上記方法と同様、既設基礎から鉄筋を斫り出すことから、作業能率の向上は見込めず、特許文献２の方法は基礎が新設の場合に適した方法であり、基礎が既設の場合には応力伝達部材を基礎中に埋設するために基礎の一部を斫る作業が必要になる。特許文献３の方法では鋼矢板を基礎に連結しないため、単独の方法では上記従来方法のような一体化の効果を得ることは難しい。
【０００８】
本発明は上記背景より、基礎が既設の場合にも、簡易に基礎と矢板との一体化を図れる構造物基礎と矢板の接合構造及び接合方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明の構造物基礎と矢板の接合構造は地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎と、その基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板との間に連結材を架設し、その両端を前記基礎と前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを構成要件とする。構造物とは橋脚や建物等、基礎上に構築される上部構造を指す。
【００１０】
基礎とそれに対向する矢板との間に連結材を架設し、その両端を基礎と矢板に連結することで、基礎が既設の場合にはコンクリートに対し、削孔により挿入孔を穿設すればよく、コンクリートを斫って鉄筋を露出させる場合のような多大な労力を要しない。矢板に対しては連結材の端部を直接溶接するか、端部が螺合し得るナット等を予め溶接しておくことで、連結材の連結が行われ、従来のように矢板にアンカー筋を溶接等により接合しておく場合と同程度以下の作業で済むため、格別に労力が増大することはない。矢板には連結材との連結作業性の面から主に鋼矢板が使用されるが、連結材との連結が可能であれば、コンクリート矢板、鋼管矢板も使用される。
【００１１】
基礎が既設の場合のコンクリートに対しては削孔により連結材が挿入される挿入孔を穿設すればよいことで、既設の基礎と矢板を連結するためにコンクリートに対して行うべき作業が簡略化されるため、コンクリートを斫る場合より作業数が削減され、作業能率の向上が図られる。基礎が新設の場合には基礎のコンクリート打設前に連結材の一端を基礎のコンクリート中に配置し、そのまま定着させれば足りる。
【００１２】
基礎は既設か新設かを問わず、基礎を包囲する矢板からなる矢板壁と連結材によって連結され、この互いに連結された基礎と矢板壁との間にはコンクリート、モルタル、または土砂、ソイルセメント等の充填材が充填される。充填材がコンクリート等のように圧縮強度を期待できる材料である場合には、基礎の脚部の断面は基礎自体の断面に充填材の断面が付加された大きさになり、結果的に基礎脚部における断面が増すため、上部構造からの曲げモーメントに対する抵抗力が増大する。既設の場合には抵抗力の増大により耐震補強が施される。
【００１３】
請求項２に記載の発明の構造物基礎と矢板の接合構造は地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板の内、前記基礎を挟んで対向する前記矢板間に、前記基礎を貫通させて連結材を架設し、その両端を前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを構成要件とする。
【００１４】
この場合、連結材が基礎を貫通して配置されることで、基礎が既設の場合のコンクリートに対しては削孔長さが大きくなるが、対向する矢板間の、連結材を配置すべき箇所には１箇所当たり、１本の連結材を連続して配置すればよいため、連結材の使用本数と配置作業数は削減される。請求項１のように基礎の表面とそれに対向する矢板間単位で連結材を架設する場合には基礎の両側に連結材を配置する必要があるところ、請求項２では連結材が基礎を貫通することで、基礎の両側に配置されるべき連結材が1本化されるため、連結材の使用本数と配置作業数は請求項１の場合の半分で済むことになる。
【００１５】
また連結材が基礎を貫通することで、既設のコンクリートに対しては請求項１と同様に削孔により挿通孔の形成が必要になるが、連結材の挿通位置にのみ形成されればよいため、コンクリートを斫って鉄筋を露出させる場合のような多大な労力を要しない。矢板に対しては連結材の端部を直接溶接するか、端部が螺合し得るナット等を予め溶接しておくことで、連結材の連結が行われるため、従来のように矢板にアンカー筋を溶接等により接合しておく場合と同程度以下の作業で済み、格別に労力が増大することはない。
【００１６】
基礎が既設の場合のコンクリートに対しては削孔により連結材が挿通する挿通孔を穿設すればよいことで、既設の基礎と矢板を連結するためにコンクリートに対して行うべき作業が簡略化されるため、コンクリートを斫る場合より作業数が削減され、作業能率の向上が図られる。基礎が新設の場合には基礎のコンクリートの打設前に連結材をシースと共に基礎のコンクリート中に配置し、そのまま埋設させれば足りる。
【００１７】
請求項２においても基礎は既設か新設かを問わず、基礎を包囲する矢板からなる矢板壁と連結材によって連結され、この互いに連結された基礎と矢板壁との間にはコンクリート、モルタル、または土砂、ソイルセメント等の充填材が充填される。充填材がコンクリート等のように圧縮強度を期待できる材料である場合には、基礎の脚部の断面は基礎自体の断面に充填材の断面が付加された大きさになり、結果的に基礎脚部における断面が増すため、上部構造からの曲げモーメントに対する抵抗力が増大する。既設の場合には抵抗力の増大により耐震補強が施される。
【００１８】
また連結材が基礎を貫通して対向する矢板間に架設されることで、矢板壁の内部に充填される充填材がコンクリートであって、連結材がＰＣ鋼材のような引張材である場合には矢板壁の内部への充填材の充填後に、連結材に張力を導入することにより基礎と充填材であるコンクリートにプレストレスを与えることができるため、充填材と基礎の一体性が強化され、一体化した充填材と基礎の強度と剛性を向上させることが可能である。
【００１９】
請求項３に記載の発明は請求項１、もしくは請求項２に記載の発明において、矢板が基礎の底面を超えた深度まで挿入されていることを構成要件とする。この場合、矢板が基礎を包囲しながら、基礎底面を超えた深度まで挿入されることで、矢板からなる矢板壁が基礎直下の地盤を拘束することができ、基礎直下の地盤に対する締め固め効果と変形抑制効果、並びに地盤からの水平抵抗を得ることができる。
【００２０】
この結果、基礎に伝達される上部構造からの曲げモーメントに対しては、基礎と、その回りを周回する矢板壁によって拘束された基礎直下の地盤が一体的に挙動し、基礎は地盤からの抵抗モーメントを受けることができるため、曲げモーメントに対する抵抗力が一層増大する。
【００２１】
請求項１、もしくはそれを引用する請求項３に記載の構造物基礎と矢板の接合構造は請求項４に記載のように、前記基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、前記基礎と前記矢板との間に連結材を架設し、その両端を前記基礎と前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を経て完成する。
【００２２】
請求項２、もしくはそれを引用する請求項３に記載の構造物基礎と矢板の接合構造は請求項５に記載のように、前記基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、前記基礎を挟んで対向する前記矢板間に、前記基礎を貫通させて連結材を架設し、その両端を前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を経て完成する。請求項４と請求項５の方法は主に基礎が既設の場合に実施される。
【００２３】
請求項６に記載の発明の構造物基礎と矢板の接合構造は地中に構築すべき、または構築されている構造物の基礎を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板の内、対向する前記矢板間に切梁を架設し、その両端を前記矢板に連結すると共に、前記基礎の外周と、前記矢板からなる矢板壁との間に充填材を充填してなることを構成要件とする。基礎が新設の場合は、切梁の両端を矢板に連結した状態で基礎のコンクリートが打設され、基礎が構築される。基礎が既設の場合は、切梁の両端を矢板に連結した状態で、基礎の周辺にコンクリート等の充填材が充填される。
【００２４】
この場合、基礎を包囲するように地中に挿入される矢板の内、対向する矢板間に切梁が架設され、矢板壁の内部に充填材が充填されることで、基礎が切梁を介して矢板及び充填材と一体化するため、切梁が請求項１乃至請求項３の連結材に相当する働きをする。切梁は基礎の構築と共に充填材中に埋め殺される。
【００２５】
切梁、またはそれを含む支保工は新設の基礎を構築する際に、矢板壁を自立させる上で必要とされる仮設材であるが、切梁が前記連結材に相当する働きをすることで、連結材を用いる必要がないため、連結材を使用する場合のコンクリートへの削孔、連結材の架設、及び回収等の作業が省略され、作業効率が向上し、工期の短縮が図られる。
【００２６】
また連結材が不要であることで、既設の基礎と矢板を連結するためにコンクリートに対して行うべき作業が簡略化されるため、コンクリートを斫る場合より作業数が大幅に削減され、作業能率の向上が図られる。
【００２７】
請求項６においても、基礎が既設か新設かを問わず、矢板壁の内部に充填される充填材にはコンクリート、モルタル、ソイルセメント、または土砂等が使用されるが、充填材がコンクリート等のように圧縮強度を期待できる材料である場合には、基礎の脚部の断面は基礎自体の断面に充填材の断面が付加された大きさになり、基礎脚部における断面が増すため、上部構造からの曲げモーメントに対する抵抗力が増大し、既設の場合には耐震補強が施される。
【００２８】
請求項７に記載の発明は請求項６に記載の発明において、矢板が基礎の底面を超えた深度まで挿入されていることを構成要件とする。この場合、矢板が基礎を包囲しながら、基礎底面を超えた深度まで挿入されることで、基礎直下の地盤を拘束することができ、基礎直下の地盤に対する締め固め効果と変形抑制効果、並びに地盤からの水平抵抗を得ることができる。
【００２９】
この結果、基礎に伝達される上部構造からの曲げモーメントに対しては、基礎と、その回りを周回する矢板壁によって拘束された基礎直下の地盤が一体的に挙動し、基礎は地盤からの抵抗モーメントを受けることができるため、曲げモーメントに対する抵抗力が一層増大する。
【００３０】
請求項６、もしくは請求項７に記載の構造物基礎と矢板の接合構造は請求項８に記載のように、構築すべき、または構築されている基礎の回りの地中に矢板を挿入する工程と、その矢板からなる矢板壁の少なくとも内周側の土砂を排出する工程と、対向する前記矢板間に切梁を架設し、その両端を前記矢板に連結する工程と、前記基礎の外周と前記矢板壁との間に充填材を充填する工程を経て完成する。請求項８の方法は主に基礎が新設の場合に実施され、その場合、切梁の両端を矢板に連結した状態で基礎が構築される。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１〜請求項５では基礎とそれに対向する矢板との間に連結材を架設し、その両端を基礎と矢板に連結するため、基礎が既設の場合にはコンクリートに対し、削孔により挿入孔、または挿通孔を穿設すればよく、コンクリートを斫って鉄筋を露出させる場合のような多大な労力を必要としない。この結果、コンクリートを斫る場合より作業数が削減され、作業能率の向上を図ることができる。
【００３２】
請求項６〜請求項８では基礎を包囲するように挿入される矢板の内、対向する矢板間に切梁を架設し、その両端を矢板に連結するため、連結材が不要になり、既設の基礎と矢板を連結するためにコンクリートに対して行うべき作業が簡略化される。この結果、コンクリートを斫る場合より作業数が削減され、作業能率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３４】
請求項１に記載の発明は図１、図２に示すようにフーチング等、構造物の基礎１と、その基礎１を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板３との間に連結材５を架設し、その両端を基礎１と矢板３に連結すると共に、基礎１の外周と矢板３からなる矢板壁４との間に充填材１２を充填してなる構造物基礎と矢板の接合構造である。
【００３５】
図１〜図３では基礎１が既設の場合を示しているが、基礎１は新設の場合もある。また基礎１は図１等に示すように基礎１上に構築され、埋め戻し土中に埋設される等、地表面以深に位置する上部構造２の脚部を含むこともある。図面では地表面以深に位置する部分を基礎１として利用し、矢板３と接合している。
【００３６】
基礎１は主に鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造等で構築され、その上の橋脚や建物等の上部構造２は主に鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造の他、鋼管コンクリート造、鉄骨造等で構築される。矢板３には圧入作業性の面、及び連結材５との連結作業性の面から鋼矢板の使用が適切であるが、地盤条件によっては、また連結材５との連結を可能にするナット等を基礎１側に面する位置に予め接合しておくことができれば、コンクリート矢板、鋼管矢板も使用される。
【００３７】
矢板３は矢板壁４で包囲された地盤の締め固め効果や地盤からの水平抵抗、及び基礎１と直下の地盤との一体化の効果を有効に発揮させるために、地表面から基礎１の底面を超えた深度、例えば基礎１底面の深度の２倍前後程度以上の深度まで挿入される。矢板３は山留め壁と、後から基礎１上に充填される充填材１２のせき板を兼ねることから、頂部は地表面、またはその付近に位置する。
【００３８】
矢板３はまた、図１に示すように基礎１の外周との間に連結材５を架設できる程度の適度な間隔を隔てた位置に挿入される。但し、連結材５の架設作業、及びそれに先立って行われる後述の挿入孔７の形成作業は矢板壁４の外側から、矢板３に形成した孔を通しながら行えるため、矢板３と基礎１との間隔は作業員が入れる程の大きさである必要はなく、矢板３が基礎１に接するような位置に挿入されても差し支えない。矢板壁４の内側に充填材１２としてコンクリート等を充填し、補強後に基礎１の断面を増すことを期待する場合には、コンクリートの充填に応じた間隔が確保される。
【００３９】
矢板３の基礎１側の面の、連結材５が連結される部分には連結材５の端部の形態に応じてナット等の受け材６が溶接等により固定される。受け材６は基礎１側に面する位置に固定されていればよいため、必ずしも矢板３の表面（基礎１側）に露出している必要はなく、矢板３に形成された挿通孔の背面側に固定されることもある。図１、図２では矢板壁４の外周側の土砂を施工時に排出しておくことで、矢板壁４の外周側で作業が遂行できるよう、矢板３の背面側（矢板壁４の外周側）に受け材６を固定している。
【００４０】
矢板３に対向する基礎１の、連結材５が連結される部分には連結材５が挿入される挿入孔７が削孔される。連結材５は挿入孔７内に例えば接着系アンカー式に接着剤やグラウト等の硬化材８が充填された後に挿入孔７内に挿入され、硬化材８の硬化によって一端において基礎１のコンクリートに定着される。連結材５の一端の定着にはこの他、金属拡張系アンカーも使用される。
【００４１】
連結材５は上記矢板３の受け材６と基礎１の挿入孔７間に架設され、一端において挿入孔７に挿入された状態で、他端おいて受け材６に連結される。連結材５は矢板３と基礎１の一体性が確保されるよう、平面上は横方向に互いに間隔を隔てて配置され、縦断面上も複数段に配置される。連結材５は基礎１に働く地下水による浮力に伴う引張力を含め、矢板３と基礎１との間に作用する引張力を負担するため、連結材５には鉄筋、棒鋼、ボルト、ＰＣ鋼材その他の引張材が使用される。
【００４２】
矢板３の、連結材５との連結部分には矢板３への局部的な変形の発生を防止し、隣接する矢板３が連結材５からの引張力を分散して負担できるよう、図２に示すように必要により補強材９が接合される。図２−（ａ）は図１の右側の矢板３の上端部分の拡大図、（ｂ）はその平面図である。
【００４３】
図面では幅方向に配列する矢板３の内、基礎１に対して凹部となる矢板３のウェブの表面に、例えば溝形鋼とプレート等を組み合わせて形成した補強材９をボルト１０により接合すると共に、補強材９を貫通させて連結材５を矢板３のウェブに接合している。図面では２本の溝形鋼のウェブを対向させ、両溝形鋼のフランジ間にプレートを渡してフランジに接合することにより箱形断面の補強材９を形成している。
【００４４】
また補強材９の、連結材５が貫通する部分の変形を防止するために、その貫通部分にフラットバーやプレート等の補強プレート１１を重ねている。矢板壁４の外周側には施工終了後に土砂が埋め戻されることから、矢板３のウェブを貫通して矢板壁４の外周側へ突出する受け材６やボルト１０等には必要により防錆処理が施される。
【００４５】
幅方向に配列する矢板３の内、基礎１に対して凸部となる矢板３のウェブの表面にも溝形鋼等からなる補強材９がそのフランジにおいて接合され、その連結材５の貫通部分に補強プレート１１が重ねられる。基礎１に対して凸部となる矢板３のウェブに対しては補強材９を矢板３の幅方向に連続して配置できることから、複数枚の矢板３に亘る長さの補強材９を使用している。幅方向に配列する矢板３はこの矢板３の凸部側の補強材９によって互いに連結されることで、連結材５からの引張力を分散して負担することになる。
【００４６】
図３−（ａ）〜（ｄ）は図１に示す既設の基礎１と矢板３との接合構造の施工手順例を示す。この場合、基礎１は既設であるから、（ａ）に示すように基礎１の周囲に、基礎１との間に適度な間隔を隔てて、または接するように矢板３が挿入される。ここで、矢板３が基礎１に接するように挿入されても、基礎１として利用される上部構造２の地表面以深の部分とは間隔を隔てることになる。引き続き、（ｂ）に示すように矢板壁４の内部の土砂と外部の土砂を排出し、基礎１に挿入孔７を穿設することが行われる。矢板壁４内部の土砂は連結材５を架設するために排出され、外部の土砂はその作業を遂行するため排出される。
【００４７】
続いて（ｃ）に示すように対向する基礎１と矢板３間に連結材５を架設し、基礎１側の端部を挿入孔７中に定着させ、矢板３側の端部を矢板３に接合することが行われる。その後、（ｄ）に示すように矢板壁４の内部にコンクリートやモルタル等の充填材１２を充填し、矢板壁４の外部に土砂を埋め戻して施工が終了する。
【００４８】
請求項２に記載の発明は図４、図５に示すように構造物の基礎１を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板３の内、基礎１を挟んで対向する矢板３、３間に、基礎１を貫通させて連結材５１を架設し、その両端を矢板３、３に連結すると共に、基礎１の外周と、矢板３からなる矢板壁４との間に充填材１２を充填してなる構造物基礎と矢板の接合構造である。
【００４９】
請求項２では連結材５１が基礎１を貫通することと、連結材５１に緊張力が与えられることにより矢板壁４の内部に充填されるコンクリート等の充填材１２にプレストレスを導入できることから、連結材５１には主としてＰＣ鋼材や繊維強化材料等の緊張材が使用される。連結材５１の回りには連結材５１を保護し、その付着力を確保するグラウトを充填するためのシース１３が被せられる。
【００５０】
図５に示すように矢板３の、基礎１側の面の、連結材５１が連結される部分には連結材５１が挿通する孔が形成される。矢板３を貫通し、矢板壁４の外側に突出した部分には連結材５１に与えられる緊張力の反力を負担する支圧板１４が配置され、矢板壁４の内側にはコンクリート等の充填材１２に支圧応力を伝達するためのグリッド筋１５が配置される。基礎１の、連結材５１が挿通する部分には基礎１の表面間を貫通する挿通孔１６が削孔される。挿通孔１６には連結材５１がシース１３と共に挿通する。矢板壁４の外側に突出する連結材５１の端部にはその緊張と定着のためのスリーブ１７が装着される。図５−（ａ）は図４の右側の矢板３の上端部分の拡大図、（ｂ）はその平面図である。
【００５１】
図６−（ａ）〜（ｅ）は図４に示す既設の基礎１と矢板３との接合構造の施工手順例を示す。この場合も、基礎１は既設であるから、（ａ）に示すように基礎１の周囲に、基礎１との間に適度な間隔を隔てて、または接するように矢板３が挿入される。引き続き、（ｂ）に示すように矢板壁４の内部の土砂と外部の土砂を排出し、基礎１に挿通孔１６を穿設し、対向する矢板３、３間にシース１３を架設することが行われる。図面ではシース１３の端部に上記グリッド筋１５を付属させている。
【００５２】
続いて（ｃ）に示すようにシース１３内に連結材５１を挿通させ、その端部を矢板３に定着させると共に、シース１３にグラウトホース１８を接続することが行われる。その後、（ｄ）に示すように連結材５１を緊張して矢板３に定着させ、シース１３内にグラウトを注入した後、矢板壁４の内部にコンクリートやモルタル等の充填材１２を充填し、（ｅ）に示すように充填材１２の天端から突出したグラウトホース１８を切断し、矢板壁４の外部に土砂を埋め戻して施工が終了する。この場合も、矢板壁４の外周に位置する支圧板１４やスリーブ１７等には必要により防錆処理が施される。
【００５３】
請求項６に記載の発明は図７、図８に示すように構造物の基礎１を包囲するようにその周方向に隣接しながら地中に挿入される矢板３の内、対向する矢板３、３間に切梁１９を架設し、その両端を矢板３、３に連結すると共に、基礎１の外周と、矢板３からなる矢板壁４との間に充填材１２を充填してなる構造物基礎と矢板の接合構造である。切梁１９は腹起し２０と共に矢板３の挿入時に矢板３を自立させる目的で使用されることから、この発明は主として基礎１を新設する場合に用いられる。
【００５４】
矢板壁４の内周の幅方向に隣接する矢板３には腹起し２０が接合され、対向する矢板３、３の腹起し２０、２０間に切梁１９が架設される。仮設材として使用される切梁１９は基礎１の構築の障害にならない位置に架設されるが、請求項６においても基礎１の構築作業と充填材１２の充填作業は分離して行われることから、切梁１９は原則として基礎１と干渉しない位置に架設される。腹起し２０は矢板３の内周側に接合されるブラケット２１に支持され、回転に対して安定させられる。腹起し２０は矢板３に、それを貫通するボルト２２等により接合される。
【００５５】
腹起し２０と切梁１９には、基礎１との一体性、または矢板壁４の内部に後から充填される充填材１２との一体性を確保するための定着材２３が接続される。図７、図８は定着材２３としてＵ字形に折り曲げられたボルトを用いた場合、図１０、図１１は山形鋼等の形鋼を用いた場合である。Ｕ字形のボルトは例えば腹起し２０と切梁１９のウェブを貫通し、ナット２４等により接合され、形鋼は腹起し２０と切梁１９に溶接等により接合される。定着材２３は下方において基礎１中に埋設され、上方において充填材１２中に埋設される場合には、基礎１と充填材１２の一体性を確保する働きをする。図１１−（ａ）の平面図である（ｂ）に示すように直交する腹起し２０間には火打ち材２５が架設される。
【００５６】
図９−（ａ）〜（ｄ）は図７に示す新設の基礎１と矢板３との接合構造の施工手順例を示す。まず（ａ）に示すように地中に構築すべき基礎１の回りの地中に矢板３を挿入し、（ｂ）に示すように腹起し２０と切梁１９によって矢板３を自立させながら、矢板壁４で囲まれた領域の地盤を掘削して排土することが行われる。排土と共に、矢板３の内周側の面の、基礎１の構築位置に、矢板３と基礎１間で鉛直方向のせん断力を伝達し、両者を一体化させるための孔あき鋼板２６等の鋼材やアンカー筋等が接合される。
【００５７】
続いて（ｃ）に示すように根切り底に捨てコンクリート２７を打設して基礎１の鉄筋を配筋し、腹起し２０と切梁１９に定着材２３を接合すると共に、矢板壁４の内部にコンクリートを打設することにより基礎１を構築した後、更に（ｄ）に示すように基礎１上に上部構造２を立ち上げると共に、基礎１と矢板壁４との間にコンクリート等の充填材１２を充填し、腹起し２０と切梁１９を充填材１２中に埋設することが行われる。
【００５８】
図１２−（ａ）〜（ｄ）は図１０に示す新設の基礎１と矢板３との接合構造の施工手順例を示すが、手順は図９の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】請求項１に記載の発明の基礎と矢板の接合例を示した縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１の矢板上端部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は図１に示す既設の基礎と矢板との接合構造の施工手順例を示した縦断面図である。
【図４】請求項２に記載の発明の基礎と矢板の接合例を示した縦断面図である。
【図５】（ａ）は図４の矢板上端部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は図４に示す既設の基礎と矢板との接合構造の施工手順例を示した縦断面図である。
【図７】請求項６に記載の発明の基礎と矢板の接合例を示した縦断面図である。
【図８】図７の矢板上端部分の拡大図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図７に示す新設の基礎と矢板との接合構造の施工手順例を示した縦断面図である。
【図１０】請求項６に記載の発明の基礎と矢板の他の接合例を示した縦断面図である。
【図１１】（ａ）は図１０の矢板上端部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は図１０に示す新設の基礎と矢板との接合構造の施工手順例を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１………基礎
２………上部構造
３………矢板
４………矢板壁
５………連結材
５１……連結材
６………受け材
７………挿入孔
８………硬化材
９………補強材
１０……ボルト
１１……補強プレート
１２……充填材
１３……シース
１４……支圧板
１５……グリッド筋
１６……挿通孔
１７……スリーブ
１８……グラウトホース
１９……切梁
２０……腹起し
２１……ブラケット
２２……ボルト
２３……定着材
２４……ナット
２５……火打ち材
２６……孔あき鋼板
２７……捨てコンクリート
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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