JP2003301456A - 合成地下壁およびその施工方法ならびに水膨張止水材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成地下壁における止水性を向上させる。 【解決手段】 ソイルミキシングウォール（ＳＭＷ）１
１等の柱列式地下壁の芯材１２である鉄骨に固着されて
ＲＣ壁１３中に埋設されるスタッド１６に環状の水膨張
止水材１７を環装し、それらの境界面には引張応力が生
じる位置に止水シート１８または塗膜系防水材を介装す
る。その施工は、ＳＭＷを設け、その前面側を掘削し、
鉄骨の表面を露出させ、水膨張止水材を環装したスタッ
ドを鉄骨の表面に固着し、引張応力が生じると想定され
る位置に止水シートまたは塗膜系防水材を取り付け、壁
筋１４を配筋し型枠を組み立ててコンクリートを打設す
る。水膨張止水材は、スタッド等として用いる鉄筋が挿
通する中心孔を有する環状をなし、かつ、非膨張ゴム層
の内周側および外周側にそれぞれ水膨張ゴム層を積層し
た３層構造をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソイルミキシング
ウォール等の柱列式地下壁の前面側に鉄筋コンクリート
壁を一体化した構造の合成地下壁、およびその施工方
法、ならびに止水性が要求されるコンクリート壁中に埋
設される鉄筋に装着して用いる水膨張止水材に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ソイルミキシングウォー
ル（Soil Mixing Wall、以下ＳＭＷと記す）は、現場に
て造成される柱列式の地下壁であって、一般に多軸型オ
ーガー掘削機で所定深度まで地盤を攪拌掘削しながらセ
メント系固化材を地盤に注入して地盤とともに混練し、
オーガー引き上げ後にＨ形鋼等の鉄骨からなる芯材を建
て込んで硬化させることで造成されるものである。この
工法は排水が少ないことから安価に造成できるものであ
り、従来より山留めあるいは止水壁として多用されてい
る。

【０００３】ところで、従来においてはＳＭＷ等の柱列
式地下壁はあくまで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て本設として利用されるものでは
なかったが、最近においてはこれを本設の地下壁の一部
として利用することが検討されつつある。図４はその一
例を示すもので、仮設の山留めあるいは止水壁として造
成したＳＭＷ１の前面側を掘削した後、ＳＭＷ１の芯材
２である鉄骨（Ｈ形鋼）にスタッド３を溶接により固着
し、そのＳＭＷ１の前面側に壁筋４を二重に配筋しコン
クリート５を打設して鉄筋コンクリート壁（以下、ＲＣ
壁と記す）６を形成することで、スタッド３を介してＳ
ＭＷ１とＲＣ壁６とを一体化した本設の合成地下壁７を
形成するようにしたものである。このような合成地下壁
７によれば、仮設のＳＭＷ１をそのまま本設の壁体の一
部としても利用できるので合理的であり、ＳＭＷ１の強
度を見込める分だけＲＣ壁６の所要強度を軽減できてそ
の壁厚を薄くすることができ、全体として工費削減を図
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の合
成地下壁７にあっては、ＲＣ壁６の施工に際してスタッ
ド３の周囲にコンクリート５が十分に充填されずにスタ
ッド３の周面とコンクリート５との間に隙間が生じるこ
とが想定され、その場合にはＲＣ壁６の止水性を十分に
確保できなくなることが想定される。

【０００５】また、上記の合成地下壁７が正曲げ（内側
＝ＲＣ壁６側に湾曲するような変形）を生じた場合に
は、ＲＣ壁６は全体として圧縮応力を生じるのでひび割
れが生じる懸念は少ないが、逆に負曲げ（外側＝ＳＭＷ
１側へ湾曲するような変形）が生じた際にはＲＣ壁６の
背面側には引張応力が生じてそこにひび割れが発生する
余地があり、万一、ひび割れが発生した場合には止水性
を十分に確保できなくなることが想定される。

【０００６】上記事情に鑑み、本発明はＳＭＷ等の柱列
式地下壁とＲＣ壁との合成地下壁における上記のような
要因による止水性の低下を防止するための有効な手段を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、柱列
式地下壁の前面側に鉄筋コンクリート壁を一体化した構
造の合成地下壁であって、柱列式地下壁と鉄筋コンクリ
ート壁とを一体化するためのスタッドが柱列式地下壁の
芯材である鉄骨に固着されて鉄筋コンクリート壁中に埋
設されているとともに、そのスタッドには環状の水膨張
止水材が環装され、かつ柱列式地下壁と鉄筋コンクリー
ト壁との境界面には少なくとも鉄筋コンクリート壁に引
張応力が生じると想定される位置に止水シートまたは塗
膜系防水材が介装されていることを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、柱列式地下壁の前面側
に鉄筋コンクリート壁を一体化した構造の合成地下壁を
施工する方法であって、地中に柱列式地下壁を設けてそ
の前面側を掘削し、柱列式地下壁の芯材である鉄骨の表
面を露出させ、環状の水膨張止水材を環装したスタッド
を芯材の表面に固着し、少なくとも鉄筋コンクリート壁
に引張応力が生じると想定される位置には柱列式地下壁
の前面に止水シートまたは塗膜系防水材を取り付け、し
かる後に、柱列式地下壁の前面側に壁筋を配筋し型枠を
組み立ててコンクリートを打設することで鉄筋コンクリ
ート壁を形成することを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、止水性が要求されるコ
ンクリート壁中にスタッド等として埋設される鉄筋に装
着して用いる水膨張止水材であって、鉄筋が挿通する中
心孔を有する環状をなし、かつ、非膨張ゴム層の内周側
および外周側にそれぞれ水膨張ゴム層を積層した３層構
造をなすことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施形態である合
成地下壁１０の構造を示す。図１において符号１１はＨ
形鋼を芯材１２として施工された柱列式地下壁であるＳ
ＭＷ（ソイルミキシングウォール）、１３はその前面側
に一体に設けられたＲＣ壁（鉄筋コンクリート壁）であ
る。本例におけるＳＭＷ１１は千鳥配置された柱列から
なり、その前面側は柱列に応じて凹凸形状に掘削され、
したがってＲＣ壁１３の背面側は自ずとその凹凸形状に
倣う形状に形成され、ＳＭＷ１１とＲＣ壁１３とは双方
の凹凸が噛み合った状態で一体化したものとなってい
る。

【００１１】図４に示した従来の合成地下壁７における
ＲＣ壁６と同様に、本実施形態のＲＣ壁１３には壁筋１
４が埋設されている他、必要に応じて補強筋１５が埋設
され、またＳＭＷ１１の芯材１２であるＨ形鋼の表面に
はスタッド１６が溶接されて固着されていて、それらス
タッド１６によりＳＭＷ１１とＲＣ壁１３とが確実に一
体化したものとなっている。本実施形態におけるスタッ
ド１６は、異形鉄筋あるいは単なる棒鋼等の鉄筋の先端
部をテーパ状に増肉加工することで円錐台形状の定着頭
部（こぶ）１６ａを一体形成したものが用いられてい
る。定着頭部１６ａを形成するための増肉加工は、鉄筋
の端部を高周波誘導加熱して赤熱化させた状態で軸方向
に圧縮して径方向に膨出させることで容易にかつ効率的
に行うことができる。なお、鉄筋を増肉加工することに
代えて、厚鋼板からなる定着プレートを鉄筋の端部に溶
接することでそれを定着頭部とするスタッドも採用可能
である。

【００１２】本実施形態では、各スタッド１６の長さが
ＲＣ壁１３の背面側の凹凸形状に応じて調節されてい
て、それらスタッド１６の先端部が所定のかぶりを確保
したうえでＲＣ壁１３の表面近くに達するものとされて
いる。つまり、背面側が凸部となっている位置には長い
スタッド１６が用いられ、凹部となっている位置には短
いスタッド１６が用いられている。

【００１３】そして、それらスタッド１６の基端部には
水膨張止水材１７が環装されている。水膨張止水材１７
は図２〜図３に示すようにスタッド１６が挿通可能な中
心孔１７ａを有する環状のもので、非水膨張ゴム層１７
ｃの内周側および外周側にそれぞれ水膨張ゴム層１７
ｂ、１７ｄを積層した３層構造をなすものであり、特に
ゴム層として加硫ゴムを用いたものが好適に採用可能で
ある。

【００１４】この水膨張止水材１７は、非水膨張ゴム層
１７ｃの弾性によりスタッド１６に対してきっちりと隙
間なく装着され、そのままスタッド１６とともにＲＣ壁
１３中に埋設されるものである。これにより、ＲＣ壁１
３を形成する際のコンクリート打設時にスタッド１６の
周囲に対する生コンクリートの充填性が十分でないよう
な場合であっても、水膨張ゴム層１７ｂ、１７ｄが生コ
ンクリート中の水分と反応して自ずと大きく膨張し、ス
タッド１６の周囲に隙間が生じることを防止して優れた
止水性が得られるものとなっている。特にスタッド１６
が異形鉄筋からなる場合にも、内周側の水膨張ゴム層１
７ｂが膨張してスタッド１６の外周面に隙間なく確実に
密着し得て確実な止水性が得られるものとなっている。

【００１５】また、ＳＭＷ１１とＲＣ壁１３との境界面
の要所には止水シート１８が介装されている。止水シー
ト１８としては、単なるゴムシートや、水膨張加硫ゴム
層と非水膨張加硫ゴム層とを積層したシート状の積層型
水膨張止水材、あるいは生コンクリートとの反応により
大きな接着力が得られる非加硫ブチルゴム系の止水シー
ト等が好適に採用可能である。

【００１６】その止水シート１８は境界面全体に全面的
に設けることでも良いが、少なくともＲＣ壁１３が負曲
げによる引張応力を生じてひび割れの発生が想定される
位置に設ければ良く、図示例のものでは芯材１２の表面
を除いた範囲に設けられている。このような止水シート
１８を設けることにより、ＲＣ壁１３が負曲げを生じて
万一ひび割れが生じたとしても、止水シート１８により
止水性能が確保されて漏水を生じるようなことを確実に
防止することができる。なお、図１に示しているよう
に、必要であれば止水シート１８の背面側に水抜きパイ
プ１９を設けることが好ましい。また、止水シート１８
に代えて、塗膜系防水材（たとえばクロロプレンゴム系
のもの）を設けることでも同様の効果が得られる。

【００１７】上記の合成地下壁１０を施工するには、Ｓ
ＭＷ１１を通常の工法により施工した後、その前面側を
掘削して芯材１２の表面を露出させる。そして、必要箇
所に止水シート１８を接着等により取り付け、あるいは
止水シート１８に代えて塗膜系防水材を設け、水膨張止
水材１７を環装したスタッド１６を芯材１２に溶接等に
より取り付ける。なお、止水シート１８を芯材１２の表
面にも取り付ける場合には、ＳＭＷ１１の表面をサンド
ブラスターあるいは高圧水洗浄機等により洗浄するとと
もに、止水シート１８にはスタッド１６の取付予定位置
に穴ないし切込を形成しておき、スタッド１６をその穴
ないし切込に通して芯材１２に取り付けた後に、スタッ
ド１６の基部に止水シート片を重ねてシールすれば良
い。その後、通常のように壁筋１４や必要に応じて補強
筋１５を配筋し、型枠を建て込み、コンクリートを打設
し、所定の養生期間を経て型枠を解体して完成となる。

【００１８】上記の合成地下壁１０によれば、スタッド
１６に水膨張止水材１７を環装したので、スタッド１６
の周囲に対するコンクリートの充填性が十分でないよう
な場合にも水膨張止水材１７により止水性能が確保さ
れ、また、少なくとも引張応力が生じる懸念がある位置
に対して止水シート１８または塗膜系防水材を設けたの
で、万一、ＲＣ壁１３にひび割れが生じても止水シート
１８または塗膜系防水材により止水性能が確保され、以
上のことからこの合成地下壁１０は極めて止水性に優れ
るものとなり、この種の合成地下壁の止水性に対する信
頼性を大きく向上させることができる。

【００１９】なお、本発明においては上記実施形態で示
したように定着頭部１６ａを一体成型したスタッド１６
を用いることが好ましいが、同様の機能を有しかつ環状
の水膨張止水材１７を環装できるものであれば他の形式
のスタッドを用いることでも良い。また、上記実施形態
では柱列式地下壁としてＳＭＷ１１を採用したが、芯材
１２として鉄骨を用いるものであれば他の柱列式地下壁
も採用可能である。さらに、本発明の水膨張止水材は上
記実施形態のような合成地下壁１０に適用するのみなら
ず、止水性が要求される鉄筋コンクリート壁中にスタッ
ド等として埋設される鉄筋全般に広く適用できるもので
ある。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明の合成地下壁は、柱列式
地下壁の芯材に固着されてその前面側の鉄筋コンクリー
ト壁に埋設されるスタッドに環状の水膨張止水材を環装
したので、スタッドの周囲へのコンクリートの充填が十
分になされないような場合であってもそこでの止水性が
確保され、また柱列式地下壁と鉄筋コンクリート壁との
境界面の必要箇所、少なくとも引張応力が生じることが
想定される位置に止水シートまたは塗膜系防水材を介装
したので、鉄筋コンクリート壁に万一ひび割れが生じた
ような場合にも止水シートまたは塗膜系防水材により止
水性が確保され、したがって合成地下壁全体の止水性を
向上させることができる。

【００２１】請求項２の発明の合成地下壁の施工方法
は、柱列式地下壁を設けてその前面側を掘削し、その芯
材である鉄骨の表面を露出させ、水膨張止水材を環装し
たスタッドを固着し、少なくとも引張応力が生じること
が想定される位置に止水シートまたは塗膜系防水材を取
り付け、壁筋を配筋し、型枠を組み立ててコンクリート
を打設することで鉄筋コンクリート壁を形成するので、
止水性に優れた合成地下壁を効率的に施工することがで
きる。

【００２２】請求項３の発明の水膨張止水材は、鉄筋が
挿通する中心孔を有する環状をなし、かつ非膨張ゴム層
の内周側および外周側にそれぞれ水膨張ゴム層を積層し
た３層構造をなすものであるので、止水性が要求される
コンクリート壁中にスタッド等として埋設される鉄筋に
装着して用いることにより、その鉄筋の周囲のコンクリ
ート充填性が十分でない場合でもそこでの止水性を確保
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平断面
図である。

【図２】 同、ソイルミキシングウォールの芯材にスタ
ッドおよび止水シートを取り付けた状態を示す図であ
る。

【図３】 同、スタッドに環装される水膨張止水材を示
す図である。

【図４】 従来の合成地下壁の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 合成地下壁 １１ ソイルミキシングウォール（柱列式地下壁） １２ 芯材（鉄骨） １３ 鉄筋コンクリート壁（ＲＣ壁） １４ 壁筋 １５ 補強筋 １６ スタッド １６ａ 定着頭部 １７ 水膨張止水材 １７ａ 中心孔 １７ｂ，１７ｄ 水膨張ゴム層 １７ｃ 非水膨張ゴム層 １８ 止水シート １９ 水抜きパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 俊雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 長澤 保紀 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 磯田 和彦 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2D047 AB08 2D049 EA09 GB05 GC11 GD03 GE03 GG05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱列式地下壁の前面側に鉄筋コンクリー
   ト壁を一体化した構造の合成地下壁であって、柱列式地
   下壁と鉄筋コンクリート壁とを一体化するためのスタッ
   ドが柱列式地下壁の芯材である鉄骨に固着されて鉄筋コ
   ンクリート壁中に埋設されているとともに、そのスタッ
   ドには環状の水膨張止水材が環装され、かつ柱列式地下
   壁と鉄筋コンクリート壁との境界面には少なくとも鉄筋
   コンクリート壁に引張応力が生じると想定される位置に
   止水シートまたは塗膜系防水材が介装されていることを
   特徴とする合成地下壁。
2. 【請求項２】 柱列式地下壁の前面側に鉄筋コンクリー
   ト壁を一体化した構造の合成地下壁を施工する方法であ
   って、地中に柱列式地下壁を設けてその前面側を掘削
   し、柱列式地下壁の芯材である鉄骨の表面を露出させ、
   環状の水膨張止水材を環装したスタッドを芯材の表面に
   固着し、少なくとも鉄筋コンクリート壁に引張応力が生
   じると想定される位置には柱列式地下壁の前面に止水シ
   ートまたは塗膜系防水材を取り付け、しかる後に、柱列
   式地下壁の前面側に壁筋を配筋し型枠を組み立ててコン
   クリートを打設することで鉄筋コンクリート壁を形成す
   ることを特徴とする合成地下壁の施工方法。
3. 【請求項３】 止水性が要求されるコンクリート壁中に
   スタッド等として埋設される鉄筋に装着して用いる水膨
   張止水材であって、鉄筋が挿通する中心孔を有する環状
   をなし、かつ、非膨張ゴム層の内周側および外周側にそ
   れぞれ水膨張ゴム層を積層した３層構造をなすことを特
   徴とする水膨張止水材。