(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋とを、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段配筋にすること、
を特徴とする地下連続壁の壁間継手における配筋方法。
【請求項２】
補強鉄筋が、水平貫通筋を断面視して当該水平貫通筋から下方向に引いた略４５°の線で設定される線上に配設されていること、
を特徴とする請求項１に記載の地下連続壁の壁間継手における配筋方法。
【請求項３】
地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋とが、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段にして配筋されていること、
を特徴とする地下連続壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、埋立地等の軟弱地盤において構築される高層建物を支持する基礎構造に係り、更に詳しくは、きわめて軟弱な地盤である場合に、地中連続壁の壁間の効率的な継手の配筋方法と、それによって補強された地下連続壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤（特に埋立地）に高層建物を建設する場合、地震国の我が国では、地震時の地盤の液状化現象や高層住宅への地震動入力の増幅が危惧されるので、図４乃至図５に示すように、根部を拡幅させた拡底杭１１を複数併設し、その周囲を矩形状に囲繞して剛性及び強度を高めるボックス型壁杭１２を設けた複合杭基礎が採用されている。
【０００３】
前記壁杭１２は、鉛直方向に細長い単位壁杭１２ａ（壁杭エレメント）を、地中連続壁工法にて形成し、その隣接する壁杭間の継手部１２ｂに、図６に示すように、仕切板１３にハニカム鋼材１３ａやコッター筋１３ｂ及び水平貫通筋１４を設けた継手部材を用いて強固に連結してなるものである。
【０００４】
建物が更に超高層化されるに伴って、前記壁杭１２の支持力と水平抵抗力との強化が必要になると、壁厚を増すことで支持力に対応させ、図６に示すように、連壁内の水平補強筋である水平貫通筋１４の間に、水平補強筋１５を追加して水平抵抗力に対応させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記水平抵抗力を増すために水平補強筋を追加する場合、図６に示すように、上下方向において、既存の水平貫通筋１４の間に等間隔で水平補強筋１５を追加すると、水平貫通筋１４と水平補強筋１５との間隔が狭いので、水平貫通筋による後述のコンクリート支承面積Ｓ（図７参照）が小さく、補強筋を追加した割には効率的に補強されない、という課題がある。
【０００６】
かかる、コンクリート支承面積とは、図８に示すように、鉄筋間隔をＰｈ、かぶり厚をｄｔとして、水平貫通筋１４に加わる水平力によるコンクリートへの剪断の影響線（前記水平力が水平貫通筋からコンクリートへ伝わる力が流れる線）を略４５゜下方向にとると、水平貫通筋のコンクリート支承面積Ｓは、
Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＝０．８５×Ｐｈ（Ｐｈ＋ｄｔ）ｃｍ２
と定義されるものである。上記カッコの中のＰｈは前記影響線までの距離であって、鉄筋間隔Ｐｈと同じ距離まで影響線が下に延びていると考えるものである。なお、前記数値の０．８５は、設計上の安全率を考慮した安全係数である。
【０００７】
そこで、一例として、図８に示すように、前記Ｐｈ＝２００ｍｍ、ｄｔ＝１５０ｍｍとすると、コンクリート支承面積Ｓは、５９５ｃｍ２となる。かかる場合の、コンクリート許容支圧力は、コンクリートの設計基準強度（Ｆｃ）を３２Ｎ／ｍｍ２、水平貫通筋の径をＤ３２、水平貫通筋の降伏点強度を３９０Ｎ／ｍｍ２とし、水平貫通筋の１ｍ単位当たりの配筋本数をＮ本とすると、コンクリート許容支圧力＝安全係数×Ｆｃ×（２×Ｄ２）×（水平貫通筋の本数Ｎ）×２．２８√Ａ  となる。
ここで、Ａ＝コンクリート支承面積Ｓ／（２×Ｄ２ ）で与えられるものである。
具体的に数値を入れると８１３．０（ｋＮ）である。鉄筋の許容剪断力は、＝（１／√３）×降伏点強度×（単位幅当たりの水平貫通筋の断面積の総和）で与えられる。これに前記数値を入れると、８９９．３（ｋＮ）であって、壁間の水平貫通筋の許容力は、これらの最小値で算定されるので、前記コンクリート許容支圧力の値である８１３．０（ｋＮ）となる。
【０００８】
そして、水平抵抗力の補強として、図９に示すように、水平補強筋１５（白丸で示す）を既存の水平貫通筋１４（黒丸で示す）の鉛直面内に追加すると、前述のコンクリート支承面積Ｓは、Ｐｈ＝１００ｍｍとなるので、Ｓ＝Ｓ３＋Ｓ４＝２１２．５ｃｍ2となる。そして、コンクリート許容支圧力は、１０３５．６（ｋＮ）、鉄筋の許容剪断力は、１７９８．５（ｋＮ）となる。よって、壁間の水平貫通筋の許容力は、これらの最小値で算定されるので、前記コンクリート許容支圧力の値である１０３５．６（ｋＮ）となる。
【０００９】
ここで、鉄筋の補強前後の水平貫通筋の許容力を比較すると、８１３．０（ｋＮ）から１０３５．６（ｋＮ）へと増えて補強されているが、水平貫通筋を倍に補強した割には前記水平貫通筋の許容力は約２７％程度の増加となっていて効率的とは言えないものである。本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法と地下連続壁は、このような課題を解消するために提案されるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法の上記課題を解決するための要旨は、地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋とを、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段配筋にすることである。
【００１１】
前記補強鉄筋を、水平貫通筋を断面視して当該水平貫通筋から下方向に引いた略４５°の線で設定される線上に配設されていることである。
【００１３】
本発明に係る地下連続壁の要旨は、地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋とが、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段にして配筋されていることである。
【００１４】
本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法によれば、コンクリートの支承面積が大きくなり、コンクリート許容支圧力と水平貫通筋の許容剪断力とが接近した値となって、この両方の許容力における最小値が底上げされる結果、壁間の水平貫通筋の許容力が大きくなり、効率的な補強方法となる。更に、これにより、強固な地下連続壁となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法と地下連続壁について図面を参照して説明する。なお、発明の理解の容易のため従来例に対応する部分には従来例と同一符号を付けて説明する。
【００１６】
埋立軟弱地盤に高層建物を構築する場合に、前記図５乃至図６に示したボックス型壁杭の壁杭１２ａ相互の連結を強化して、水平力に対応させるため、地盤を削孔した後に、図１に示すように、継手部材が挿入される。この継手部材には、仕切板１３にハニカム鋼材１３ａとコッター筋１３ｂと、連壁内の水平補強筋である水平貫通筋１４とが設けられている。
【００１７】
そして、更に水平抵抗力を強化する必要がある場合に、水平補強筋（水平貫通筋）１５を追加するのであるが、それには、前記水平貫通筋１４の鉛直面内に配置するのではなく、前記水平貫通筋１４の鉛直面から水平方向に、距離ａだけ離間させた位置の鉛直面に前記補強鉄筋である水平補強筋１５を配筋するのである。
【００１８】
図２に示すように、水平貫通筋１４と水平補強筋１５とを、鉛直方向に２段にして配筋することで、出願人が前述のごとく定義したコンクリート支承面積Ｓが大きくなり、効率的な補強となるものである。
【００１９】
具体的な実施例を挙げて説明する。図３に示すように、一例として連続壁の壁厚が１８００ｍｍの単位壁杭１２ａの縦断面において、対称配置にされる水平補強筋の片側で説明する。連壁内の水平補強筋である水平貫通筋１４が鉛直方向でＰｈ＝２００ｍｍの間隔で、かぶり厚ｄｔ＝１５０ｍｍで配筋されている。
【００２０】
そして、水平補強筋１５を前記水平貫通筋１４と千鳥配置にして１ｍ単位内に５本とし、前記離間距離ａ＝１００ｍｍ、水平貫通筋１４の位置と上下方向（鉛直方向）で１００ｍｍ下げた位置に配設される。これにより、水平補強筋１５は、水平貫通筋１４の剪断力の影響線上（図中の角度θは、略θ＝４５゜）に配置されることになる。
【００２１】
この場合のコンクリート支承面積Ｓ＝Ｓ５＋Ｓ６＝０．８５×２０（３０＋１５）＝７６５ｃｍ2となる。そして、コンクリート許容支圧力は、１８０６．４（ｋＮ）、鉄筋の許容剪断力は、１７９８．５（ｋＮ）となる。よって、水平貫通筋の許容力は、前記コンクリート許容支圧力と鉄筋の許容剪断力との小さい方の値１７９８．５（ｋＮ）となる。
【００２２】
このように、比較する両許容力の最小値が増し、コンクリートの許容支圧力が大きくなって、より小さい値となる鉄筋の許容剪断力の方で水平貫通筋の許容力が決定されるようになる。
【００２３】
前記本発明の配筋方法による水平貫通筋の許容力を、従来例の場合と比較すると、図９に示した従来例の水平貫通筋の許容力は、１０３５．６（ｋＮ）であり、上記図３に示す本発明の実施例における水平貫通筋の許容力は１７９８．５（ｋＮ）なので、同じ補強方法でも、本発明による補強方法の方が約７４％向上している。図８に示す補強前とでは、約１２２％の向上となっている。
【００２４】
なお、前記水平補強筋１５は、２段配筋に限られず３段配筋以上でも良い。また、水平貫通筋１４と上下方向の位置を同じくして配筋しても良い。このように、水平補強筋を追加するにも、水平貫通筋の鉛直面内に追加しないでその鉛直面からずらした鉛直面内に配置する、ということで、出願人が定義したコンクリート支承面積Ｓが大きくなる結果、水平貫通筋の許容力を大きくすることができるものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法は、地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋とを、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段配筋にするので、水平貫通筋の許容力が大幅に強化され地震等の水平力に対して余裕ができるとともに、壁杭間の継手部における応力伝達が確実となると言う優れた効果を奏するものである。
【００２６】
本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法は、補強鉄筋が、水平貫通筋を断面視して当該水平貫通筋から下方向に引いた略４５°の線で設定される線上に配設されているので、コンクリート許容支圧力と水平貫通筋の許容剪断力とが接近して、これらの最小値で決定される水平貫通筋の許容力が増大して、効率的な補強方法となる。
【００２７】
本発明の地下連続壁は、地下連続壁の壁間継手における水平貫通筋と補強鉄筋が、鉛直方向に千鳥配置にして少なくとも２段にして配筋されているので、壁杭同士の連結が強化されるとともに、水平抵抗力が効率的に強化された地下連続壁となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法に使用される継手部材の斜視図である。
【図２】同本発明に係る地下連続壁の壁間継手における配筋方法によるコンクリート支承面積を大きくする様子を説明する説明図である。
【図３】同本発明の地下連続壁の壁間継手における配筋方法の一実施例を示す説明図である。
【図４】地下連続壁と拡底杭とによる複合杭基礎の斜視図である。
【図５】同図４の平面図である。
【図６】従来例に係る継手部材の斜視図である。
【図７】同従来例に係る継手部材を補強した場合のコンクリート支承面積を示す説明図である。
【図８】コンクリート支承面積を示す説明図である。
【図９】同従来例の継手部材に補強筋が追加された状態のコンクリート支承面積を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  拡底杭、１２  ボックス型壁杭、１３  仕切板、
１４  水平貫通筋、１５  水平補強筋（水平貫通筋）。
【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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