JP5827158B2 - 地下構造物 - Google Patents

Description

本発明は、地下構造物に関する。

地下空間に形成される地下鉄のプラットホームや建築物の地階においては、スペースを有効活用するために、断面を小さくした中柱を設けることが求められる。しかし、断面を小さくした中柱で得られる軸方向耐力は小さくなることから、必要な軸方向耐力を確保しながらも、なるべく中柱を小断面化させることが求められる。

この種の地下構造物の中柱としては、従来、鉄筋コンクリート構造のものやコンクリート充填鋼管構造のものが知られている。鉄筋コンクリート構造の中柱は、鉄筋コンクリートで中柱を構成するものである。また、コンクリート充填鋼管構造のものは、中空の鋼管内にコンクリートを充填して、この鋼管を立設して中柱とするものである。

しかし、鉄筋コンクリート構造では、高い軸圧縮応力下におかれる地下構造物の中柱として用いられる場合には、地震時に中柱に曲げ変形が生じるとコンクリートの圧縮破壊や軸方向鉄筋の座屈などによる耐力低下が生じやすく、十分な変形性能を確保することが困難であるといった問題があった。さらには、中柱とする際に上下梁との接合部の配筋構造が複雑化し、配筋作業が困難になるなどの問題があった。

一方、コンクリート充填鋼管構造のものでは、上下の梁として、中柱との接合部の耐力および施工性の観点から、鉄骨構造や鉄骨鉄筋コンクリート構造とすることとなってしまうものであった。また、コンクリート構造充填鋼管の中柱と鉄筋コンクリート構造の梁を接合する場合に、鋼管に穴を空けるなどの作業が必要となり、配筋作業に手間がかかるという問題があった。さらには、中柱本体は、鋼材が表面に露出することから、耐久性が低くなるという問題があった。

これらの技術に対して、コンクリート充填鋼管構造と鋳鉄製の支圧板を組み合わせた中柱である構造体用鋼管柱がある（たとえば、特許文献１参照）。この構造体用鋼管柱は、コンクリート充填鋼管の上下端部に鋳鉄製の拡幅した支圧板を配置し、上下の梁の間に立設させた構造を有している。

特開平２−１８３０３９号公報

上記特許文献１に開示された構造体用鋼管柱は、コンクリート充填鋼管を用いていることから、高い軸耐力性能と高い地震時変形性能を有するとともに、上下梁にＲＣ部材の配置を可能とすることができるものである。さらには、上下端を固定せずに支圧コンクリートと支圧板との間に高強度モルタルを充填するだけの構造であるため、中柱と梁との間に複雑な配筋を必要としないという利点がある。

しかし、上記特許文献１に開示された構造体用鋼管柱においては、上記のコンクリート充填鋼管構造と同様、鋼管が露出した構造をなしている。このため、露出した鋼管が腐食する可能性などが高く、耐久性が低いというコンクリート充填鋼管構造の問題は依然解消されていないものである。

さらに、鋼管や鋳鉄製支圧板といった鋼製材料を用いた部材は、鉄筋コンクリート製の部材と比較して高価であるという問題もある。

そこで、本発明の課題は、高い軸耐力性能および耐震性能を有するとともに、上下梁に特別な制約を必要としないながらも、高い耐久性を発揮することができ、さらには安価で製作することができる地下構造物を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る地下構造物は、地下空間に配設された梁部材同士を連結する中柱部材を備える地下構造物であって、中柱部材は、鉄筋コンクリート製の中柱本体と、中柱本体の両端部に配設された一組の支圧板と、を備え、支圧板はそれぞれ梁部材に固定され、支圧板によって中柱本体が支持されており、一組の支圧板の間に、中柱本体の長手方向に沿って複数の鉄筋が配筋されており、複数の鉄筋の端部に、鉄筋の横結束力を高める結束構造が設けられており、結束構造は、複数の鉄筋の端部が支圧板内において中柱本体の断面中央部に対応する位置に収束されて形成されている、ことを特徴とする。
また、結束構造は、支圧板内において複数の鉄筋の端部の周囲に設けられた高強度スパイラル筋と、高強度スパイラル筋の内側で複数の鉄筋の端部を埋込む高強度コンクリートと、を有するようにしてもよい。

本発明に係る地下構造物では、梁部材に固定される支圧板と、支圧板に支持される中柱本体とを備えており、一組の支圧板の間に、中柱本体の長手方向に沿って配筋された複数の鉄筋の端部に、鉄筋の横結束力を高める結束構造が設けられている。この結束構造が設けられていることにより、鉄筋の横結束力が高められる。このため、中柱部材は、高い軸耐力性能および耐震性能を発揮することができる。さらに、中柱本体が鉄筋コンクリート製である。このため、鋼材が表面に露出するといった状態でないようにすることができるので、高い耐久性を発揮することができる。しかも、中柱本体が支圧板によって支持されている。このため、中柱本体の鉄筋を梁部材にまで延在させる必要がないので、上下梁に特別な制約を必要としないようにすることができる。さらに、中柱本体や支圧板を鉄筋コンクリート製としているので、中柱本体は支圧板を鋼製とする場合と比較して、安価で済ませることができる。

また、前記結束構造は、前記支圧板内において前記複数の鉄筋の端部の周囲に設けられた高強度スパイラル筋と、前記高強度スパイラル筋の内側で前記複数の鉄筋の端部を埋込む高強度コンクリートと、を有するようにしてもよい。

また、支圧板における梁部材に対して当接される梁部材接続面の外周が、支圧板における中柱本体に対して当接される中柱本体当接面または当接面近傍断面の外周よりも大きくされているようにすることができる。

このように、支圧板における梁部材接続面の外周が、中柱本体当接面または当接面近傍断面の外周よりも大きくされていることにより、支圧板と梁部材との間に作用する最大曲げ応力を小さくすることができる。このため、梁部材からの支圧板の浮き上がりなどを防止することができる。

さらに、支圧板と中柱部材との間に、シーリング材が介在されているようにすることができる。

このように、支圧板と中柱部材との間に、シーリング材が介在されていることにより、支圧板と中柱部材との間からの中柱部材に対する浸水を防止することができる。このため、中柱部材の内側に設けられた鉄筋などの鋼材の防錆を図ることができる。ここで、シーリング材としては、たとえばシリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンゴム）、ブチルゴムといったゴムなどを好適に用いることができる。

そして、中柱本体の上端部および下端部のうちの少なくとも一方が鋼管または樹脂管によって補強されているようにすることができる。

このように、中柱本体の上端部および下端部のうちの少なくとも一方が鋼管または樹脂管によって補強されていることにより、中柱本体における軸方向鉄筋の座屈抑制および内部コンクリートの圧縮破壊を抑制することができる。したがって、軸耐力および地震時変形性能をさらに高めることができる。

本発明に係る地下構造物によれば、高い軸耐力性能および耐震性能を有するとともに、上下梁に特別な制約を必要としないながらも、高い耐久性を発揮することができ、さらには安価で製作することができる。

本発明の実施形態に係る地下構造物の概要を示す図である。 （ａ）は、中柱の側断面図、（ｂ）は、中柱の正断面図である。 図２（ａ）のIII-III線断面図である。 支圧板の側断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 中柱を製造する工程を示す工程図である。 図６に続く工程を示す工程図である。 （ａ）〜（ｃ）とも、中柱を立設する際の概要を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。

図１は、本発明の実施形態に係る地下構造物の概要を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る地下構造物Ｍには、地下空間に配設され、地下鉄のプラットホームであり、複数の本発明の中柱部材である中柱Ｈが設けられている。また、地下構造物Ｍには、梁部材となる支圧コンクリートＢが床下部および天井部に設けられおり、中柱Ｈは、床下部における支圧コンクリートＢと天井部における支圧コンクリートＢとの間に立設され、支圧コンクリートＢと接合されている。地下構造物Ｍの上方には、種々の地下埋設物Ｒなどが埋設されている。

図２（ａ）は、中柱の側断面図、（ｂ）は、中柱の正断面図、図３は、図２（ａ）のIII-III線断面図である。図２に示すように、中柱Ｈは、中柱本体１および一組の支圧板２，３を備えて構成されており、中柱本体１の両端部には、上支圧板２および下支圧板３が配設されている。また、支圧板２，３は、支圧コンクリートＢと支圧板２，３との間に作用している鉛直方向の軸力によって生じる摩擦力により、支圧コンクリートＢに対して横方向に固定されている。

中柱本体１は、鉄筋コンクリート構造をなしており、高鉄筋比のＰＣａ（プレキャストコンクリート）柱である。中柱本体１には、その高さ方向に沿った複数の鉄筋１１が配設されている。また、これらの鉄筋１１の上端部には、図３にも示すように、上モルタル充填継手１２が取り付けられている。さらに、鉄筋１１の下端部には下モルタル充填継手１３が取り付けられている。複数の鉄筋１１は、支圧板２，３の間に中柱本体１の長手方向に沿って配筋されている。

また、中柱Ｈは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、幅広の構造をなしており、その断面形状や略長方形状とされている。中柱Ｈが地下構造物Ｍ内に設置される場合には、幅広とされた面が、プラットホームの側方に敷設される線路のレールに沿って配置することが好適である。

上支圧板２および下支圧板３は、同様の構成を有しており、両者は、天地が引っ繰り返された形で配設されている。その構造について上支圧板２を用いて説明する。図４および図５に示すように、上支圧板２は、断面形状が短辺および長辺を有する略台形状をなす支圧板本体２１を備えており、上支圧板２の外周面には、中柱本体１側から支圧コンクリート側に向けて拡幅するテーパが付されている。このため、上支圧板２は、支圧コンクリートＢに対して当接される梁部材接続面の外周が、中柱本体１に対して当接される中柱本体当接面の外周よりも大きくされている。また、支圧板本体２１の内部には、底板２２が設けられている。底板２２は、鋼板によって構成されており、略水平面に沿って配設されている。

底板２２に対する支圧板本体２１の短辺側に中柱本体１が配置される。支圧板本体２１における中柱本体１に対向する面には、略円筒形状をなす孔部２３が形成されており、孔部２３には、横拘束筋である高強度スパイラル筋２４が設けられている。さらに、高強度スパイラル筋２４の内側には、軸方向鉄筋２５が複数配設されている。軸方向鉄筋２５の数は、中柱本体１に設けられた鉄筋１１の数と同一とされている。孔部２３は、本発明の鉄筋収容孔を構成している。また、高強度スパイラル筋２４の内側には、鉄筋が配筋され、コンクリートまたはモルタルが充填されている。高強度スパイラル筋２４の内側に配置された鉄筋およびコンクリートは、中柱本体１と一体化されており、中柱端部を構成している。このため、中柱端部は、中柱本体１の長手方向中央部よりも断面が小さくされている。

さらに、支圧板本体２１における支圧コンクリートＢと当接する面の外周は、孔部２３の外周よりも大きくされている。支圧板本体２１における支圧コンクリートＢと当接する面は、本発明の梁部材接続面となる。また、孔部２３の内側面は、本発明の中柱当接面となり、孔部２３の外周が中柱当接面の外周となる。

軸方向鉄筋２５は、支圧板本体２１の高さ方向に沿って延在して配筋されている。これらの軸方向鉄筋２５は、支圧板本体２１側の端部が、孔部２３の中央に収束される折曲形状をなして形成されており、その先端部が孔部２３に収容されている。また、軸方向鉄筋２５の支圧板本体２１側端部には、横拘束筋である横拘束鉄筋２６が配筋されている。横拘束鉄筋２６によって、複数の軸方向鉄筋２５を束ねている。

さらに、孔部２３における支圧板本体２１の短辺側には、支圧板本体２１の短辺側に行くにしたがって拡径するテーパを備える拡幅孔２７が形成されている。このテーパは、少なくとも支圧板本体２１の短辺側に形成される。また、たとえば拡幅孔２７をラッパ状とし、全ての方向に対してテーパを形成するようにすることもできる。この拡幅孔２７により、地震時などにおける中柱本体１における端部の曲げ変形の挙動を許容し、かつ、中柱本体１における端部の曲げ変形の曲率を制御することができる。なお、拡幅孔２７における中柱本体１に非当接とされている面が本発明における当接面近傍断面となる。

さらに、この拡幅孔２７には、内側ゴム型枠２８が設けられている。内側ゴム型枠２８は、高強度スパイラル筋２４の周囲に配設され、その外側形状は拡幅孔２７の内側形状と略同一形状とされている。内側ゴム型枠２８は、埋設された状態で供用する場合と、脱枠して単に空隙とする場合もある。また、内側ゴム型枠２８を構成する材料としては、ゴム、シリコーン、パラフィン、粘土などが挙げられる。

また、支圧板本体２１における短辺側には、軸方向鉄筋２５および横拘束鉄筋２６を覆う中間コンクリート部材２９が設けられている。さらに、支圧板本体２１と中間コンクリート部材２９との間には隙間が形成されている。この隙間には、水密性を有し、地震による変形時に応力をほとんど伝達しないシーリング材３０が配置されている。シーリング材３０は、内部の鋼材（スパイラル筋、軸方向鉄筋、鋼管）の防錆の役割を担っている。さらには、シーリング材３０を構成する材料は、火災時に燃えにくい不燃性材料であることが望ましい。

さらに、図５に示すように、支圧板本体２１に形成された孔部２３には、高強度コンクリートまたは高強度モルタル３１が充填されている。また、支圧板本体２１の内側には、鉄筋３２が収容されている。孔部２３に高強度コンクリート３１が充填されていることにより、孔部２３に収容されている軸方向鉄筋２５の横結束力が高められている。孔部２３における高強度スパイラル筋２４や高強度コンクリート３１が本発明の結束構造を構成している。

以上の構成を有する本実施形態に係る地下構造物Ｍにおいては、一組の支圧板２，３の間に、中柱本体１の長手方向に沿って配筋された複数の鉄筋１１の端部に、鉄筋１１の横結束力を高める結束構造としての孔部２３および孔部２３に設けられた高強度スパイラル筋２４や高強度コンクリート３１が設けられている。このため、中柱Ｈにおいては、軸方向鉄筋２５を介して、鉄筋１１の横結束力が高められるので、中柱Ｈは、高い軸耐力性能および耐震性能を発揮することができる。

また、軸方向鉄筋２５の端部に横拘束鉄筋２６が設けられている。この横拘束鉄筋２６が設けられていることにより、軸方向鉄筋２５の座屈を抑制することができる。さらに、軸方向鉄筋２５は、支圧板本体２１に形成された孔部２３において、拡幅孔２７に相当する孔部２３の上方における円弧拘束部２３Ａと、孔部２３の下方における直線拘束部２３Ｂとで拘束されている。このため、軸方向鉄筋２５の座屈がさらに抑制されている。

しかも、中柱本体１が鉄筋コンクリート製であるため、鋼材が表面に露出するといった状態でないようにすることができるので、高い耐久性を発揮することができる。さらには、中柱本体１は、鉄筋コンクリート製であることから、中柱本体１を鋼製とする場合と比較して、安価で済ませることができる。

さらに、支圧板２，３に配筋される複数の鉄筋の端部は、中柱本体１の断面中央部に収束されて形成されており、中柱本体１における中柱端部は、中柱中央部よりも断面が小さくされている。このため、中柱端部に生じる曲げモーメントを小さくすることができる。また、中柱端部と支圧板２との間に生じる曲げモーメントと、支圧板２と支圧コンクリートＢとの間に生じる曲げモーメントとは比例関係となることから、中柱端部に生じる曲げモーメントを小さくすることにより、支圧コンクリートＢに影響を与える曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、支圧コンクリートに地震時に作用する曲げ圧縮応力を小さくすることができる。したがって、支圧コンクリートの圧縮破壊を防止することができる。

しかし、中柱端部の断面を小さくすると、コンクリートの圧縮破壊や中柱本体１の軸方向に延在する鉄筋１１の座屈が生じやすくなってしまう。この点、中柱本体１の軸方向に延在する鉄筋の端部に、横結束力を高める結束構造が形成され、高強度スパイラル筋２４および横拘束鉄筋２６が設けられている。この横結束力によって、コンクリートの圧縮破壊や中柱本体１の軸方向に延在する軸方向鉄筋２５の座屈を防止することができる。その結果、高い軸耐力性能および耐震性能を発揮させることができる。

特に、中柱本体１の軸方向に延在する鉄筋の横結束力を高める結束構造として高強度スパイラル筋２４を用いることにより、帯鉄筋量を増やすことができる。このため、中柱本体１の軸方向に延在する鉄筋の横方向の結束力をより好適に高めることができ、たとえば大きなひずみが生じたとしても、圧縮応力が大きく低下することがないようにすることができる。

また、本実施形態に係る地下構造物Ｍにおいては、支圧板本体２１の短辺側にテーパを備える拡幅孔２７が形成されている。たとえば、中柱本体１に大きな曲げモーメントが作用すると、中柱端部において鉄筋１１の降伏などにより、中柱端部材の曲げ変形の塑性化が局所的に生じる。

この点支圧板本体２１に拡幅孔２７が設けられていることにより、地震時などにおける中柱端部の揺動を許容しているため、耐震性能をさらに高めることができる。さらに、この拡幅孔２７には、空隙または地震変形を柔らかく追随する内側ゴム型枠２８が設けられている。このため、高強度スパイラル筋２４が揺動する際に生じる揺動変位を好適に吸収することができる。

また、支圧板２，３における支圧コンクリートＢに対して当接される梁部材接続面の外周が、支圧板２，３における中柱本体１に対して当接される孔部２３の外周よりも大きくされている。このように、梁部材接続面の外周を中柱本体当接面の外周よりも大きくし、梁部材接続面の断面を中柱本体当接面の断面より大きくすることにより、支圧板２，３と支圧コンクリートＢとの間の最大曲げ応力を小さくすることができる。このため、支圧コンクリートＢに生じる最大鉛直方向応力を極力小さく抑えることができる。

さらに、軸方向鉄筋２５の端部が、中柱本体１の断面中央部に向けて収束されて形成されている。このため、中柱Ｈにおける内部コンクリートの圧縮破壊を抑制することができ、軸耐力および地震時変形性能をさらに高めることができる。しかも、軸方向鉄筋２５の端部が、支圧板本体２１における孔部２３に収容されている。このため、支圧板２，３に対する中柱本体１の横方向へのずれを抑制することができる。したがって、地震時に安定した曲げ挙動を中柱端部に行わせることができる。

また、支圧板本体２１の中間コンクリート部材２９との間に隙間が形成されていることにより、支圧板本体２１に対する中柱端部の揺動を許容しているため、耐震性能をさらに高めることができる。しかも、この隙間にシーリング材３０が充填されていることにより、支圧板本体２１と中間コンクリート部材２９との間からの中柱本体１に対する浸水を防止することができる。このため、中柱本体１の内側に設けられたスパイラル筋、軸方向鉄筋、鋼管などの鋼材の防錆を図ることができる。

さらに、横拘束筋として高強度スパイラル筋２４を用いることにより、軸方向鉄筋比を高めることができて好適である。ここで、軸方向鉄筋比とは、中柱本体１の軸方向に垂直な断面における断面積に占める鉄筋の断面積の割合をいう。軸方向鉄筋比が高く、たとえば３０％以上、さらには４０％以上とするには、降伏点１２７５Ｎ／ｍｍ^２以上の高強度スパイラル筋２４を隙間無く、または非常に間隔を小さくして巻き付けるようにすればよい。

また、高強度スパイラル筋２４の外側における拡幅孔２７が円弧拘束形状の円弧拘束部２３Ａをなし、孔部２３の下方部分が直線拘束形状の直線拘束部２３Ｂをなしている。このため、高強度スパイラル筋２４が曲げ変形した時には、高強度スパイラル筋２４が拘束される。したがって、超高圧縮応力下でも、地下構造物に求められる変形性能を実現するができる。

他方、本実施形態に係る中柱Ｈでは、中柱本体１における鉄筋１１の端部は、支圧板２，３に配置されており、支圧コンクリートＢには定着されていない構成とされている。このため、中柱Ｈにおける鉄筋１１を支圧コンクリートＢに定着する際の複雑な配筋構造をなくすことができる。さらに、中柱本体１が支圧板２，３によって支持されている。このため、中柱本体１の鉄筋１１を支圧コンクリートＢにまで延在させる必要がないので、上下梁となり支圧コンクリートＢに特別な制約を必要としないようにすることができる。

次に、本実施形態に係る地下構造物Ｍの構築手順について説明する。本実施形態に係る地下構造物では、プレキャスト製の中柱本体１および支圧板２，３を用いている。中柱本体１および支圧板２，３は、いずれもプレキャスト製であり、工場等で製造されて、地下構造物Ｍの構築現場に搬入される。

中柱本体１は、鉄筋１１を配筋した後、モルタル充填継手１２，１３を鉄筋１１の両端に取り付ける。その後、鉄筋１１の周囲にコンクリートを設けて、中柱本体１とする。また、上支圧板２は、以下に示す製造手順で製造される。図６は、上支圧板の製造手順を示す工程図である。

図６（ａ）に示すように、上支圧板を製造する際には、底板２２に対して、高強度スパイラル筋２４を固定する。次に、軸方向鉄筋２５の側部に横拘束鉄筋２６を配筋する。続いて、高強度スパイラル筋２４の内側に軸方向鉄筋２５を所定の位置に配置した状態で収容する。その後、高強度スパイラル筋２４の外側に型枠を配置し、型枠内にコンクリート３１を充填し、所定期間養生することによって、高強度スパイラル筋２４の内側に中柱端部を製造する。また、コンクリート３１に代えて、モルタルを充填することもできる。それから、図６（ｂ）に示すように、高強度スパイラル筋２４の長手方向略中央部に内側ゴム型枠２８を設ける。

その後、図６（ｃ）に示すように、支圧板本体２１を製造するコンクリートを流し込むための第１型枠Ｘ１を高強度スパイラル筋２４の周囲に取り付ける。そして、図６（ｄ）に示すように、第１型枠Ｘ１にコンクリートを流し込み、所定期間養生することによって支圧板本体２１を製造する。

このとき、支圧板本体２１には、高強度スパイラル筋２４によって、図４に示す孔部２３が形成され、内側ゴム型枠２８によって、図４に示す拡幅孔２７が形成される。また、拡幅孔２７には、内側ゴム型枠２８が介在された状態となる。このとき、内側ゴム型枠２８を脱枠することもできる。

それから、型枠Ｘ１を取り外し、図７（ａ）に示すように、支圧板本体２１を９０度回転させて、軸方向鉄筋２５が水平方向を向くようにする。その後、図７（ｂ）に示すように、軸方向鉄筋２５の端部であって、横拘束鉄筋２６の周囲に第２型枠Ｘ２を設置する。

そして、第２型枠Ｘ２にコンクリートを流し込み、所定時間養生した後、第２型枠Ｘ２を取り外すことにより、図７（ｃ）に示すように、中間コンクリート部材２９を製造する。その後、中間コンクリート部材２９と支圧板本体２１との隙間に不燃性ゴム３０を充填して、図４に示す上支圧板２が製造される。なお、不燃性ゴム３０は、中間コンクリート部材２９と支圧板本体２１との隙間に充填して製造する他、予め板状に固化したものを型枠Ｘ１の該当箇所に接地しておき、支圧板本体２１のコンクリートを打設して中間コンクリート部材２９と支圧板本体２１との隙間に配置することもできる。あるいは、第２型枠Ｘ２の該当箇所に設置し、中間コンクリート部材２９を打設して中間コンクリート部材２９と支圧板本体２１との隙間に配置することもできる。

こうして製造された中柱本体１および上下支圧板２，３は、図８（ａ）に示すように、小型クレーンＣＳを用いて地下構造物Ｍ内に設置される。具体的には、下梁となる支圧コンクリートＢに対して、下支圧板３を載置する。このとき、下支圧板３を図示しないアンカーによって支圧コンクリートＢに固定する。また、小型クレーンＣＳは、地下構造物Ｍに収容可能とされており、地下構造物Ｍ内で中柱Ｈの取付作業を行うことができるものとされている。

次に、小型クレーンＣＳによって中柱本体１を吊り上げて、中柱本体１を下支圧板３の上方に配置する。それから、中柱本体１に設けられた下モルタル充填継手１３を下支圧板３における軸方向鉄筋２５に接続し、中柱本体１を下支圧板３と一体化する。このとき、中柱本体１における鉄筋１１は、下支圧板３における軸方向鉄筋２５と連続した状態となる。

それから、小型クレーンＣＳによって上支圧板２を吊り上げる。その後、中柱本体１における上モルタル充填継手１２と上支圧板２における軸方向鉄筋２５とを接続し、上支圧板２を中柱本体１と一体化する。このとき、中柱本体１における鉄筋１１は、上支圧板２における軸方向鉄筋２５と連続した状態となる。その後、上梁となる支圧コンクリートＢを設けて、中柱Ｈが構築される。このように、本実施形態に係る中柱Ｈは、プレキャスト製の中柱本体１および支圧板２，３を用いて製造される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態においては、中柱本体１がプレキャスト製のコンクリート製であり、いずれも外面全体にコンクリートが露出した形態をなしている。これに対して、中柱本体１の上端部および下端部の少なくとも一方が鋼管または樹脂管によって補強がなされている態様とすることもできる。中柱本体１の上端部および下端部のうちの少なくとも一方が鋼管または樹脂管によって補強されていることにより、中柱本体１における軸方向鉄筋の座屈抑制および内部コンクリートの圧縮破壊を抑制することができる。したがって、軸耐力および地震時変形性能をさらに高めることができる。

また、上記実施形態においては、中柱本体１と支圧板２，３とは別体のプレキャスト製のコンクリートとされているが、中柱本体および支圧板が一体化されたプレキャスト製のコンクリート部材とすることもできる。中柱本体および支圧板が一体化されたプレキャスト製のコンクリート部材からなる一体型中柱を地下構造物に設置する場合には、図８（ｂ）に示すように、一体型中柱５を大型クレーンＣＢで地上から吊し、地下構造物Ｍの構築領域まで吊り下ろして一体型中柱５を設置することができる。

あるいは、図８（ｃ）に示すように、一体型中柱５をフォークリフトＦで搬送して、地下構造物Ｍ内で設置する態様とすることもできる。中柱Ｈまたは一体型中柱５を設置する場合、地上からの作業が可能である場合と不能である場合とがある。地上からの作業が可能である場合には、図８（ｂ）に示すような大型クレーンＣＢを用いた作業が可能となり、地上からの作業が不能である場合は、図８（ａ）（ｃ）に示す小型クレーンＣＳやフォークリフトＦを用いた作業を行うことができる。

１…中柱本体
２…上支圧板
３…下支圧板
５…一体型中柱
１１…鉄筋
１２…上モルタル充填継手
１３…下モルタル充填継手
２１…支圧板本体
２２…底板
２３…孔部
２３Ａ…円弧拘束部
２３Ｂ…直線拘束部
２４…高強度スパイラル筋
２５…軸方向鉄筋
２６…横拘束鉄筋
２７…拡幅孔
２８…内側ゴム型枠（または遊間）
２９…中間コンクリート部材
３０…シーリング材
３１…コンクリート
３２…鉄筋
Ｂ…支圧コンクリート
ＣＢ…大型クレーン
ＣＳ…小型クレーン
Ｆ…フォークリフト
Ｈ…中柱
Ｍ…地下構造物
Ｒ…地下埋設物
Ｘ１…第１型枠
Ｘ２…第２型枠

Claims (5)

1. 地下空間に配設された梁部材同士を連結する中柱部材を備える地下構造物であって、
   前記中柱部材は、鉄筋コンクリート製の中柱本体と、前記中柱本体の両端部に配設された一組の支圧板と、を備え、
   前記支圧板はそれぞれ前記梁部材に固定され、前記支圧板によって前記中柱本体が支持されており、
   前記一組の支圧板の間に、前記中柱本体の長手方向に沿って複数の鉄筋が配筋されており、
   前記複数の鉄筋の端部に、前記鉄筋の横結束力を高める結束構造が設けられており、
   前記結束構造は、
   前記複数の鉄筋の端部が前記支圧板内において前記中柱本体の断面中央部に対応する位置に収束されて形成されている、地下構造物。
2. 前記結束構造は、
   前記支圧板内において前記複数の鉄筋の端部の周囲に設けられた高強度スパイラル筋と、
   前記高強度スパイラル筋の内側で前記複数の鉄筋の端部を埋込む高強度コンクリートと、を有する請求項１に記載の地下構造物。
3. 前記支圧板における前記梁部材に対して当接される梁部材接続面の外周が、前記支圧板における前記中柱本体に対して当接される中柱本体当接面または当接面近傍断面の外周よりも大きくされている請求項１又は２に記載の地下構造物。
4. 前記支圧板と前記中柱部材との間に、シーリング材が介在されている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の地下構造物。
5. 前記中柱本体の上端部および下端部のうちの少なくとも一方が鋼管または樹脂管によって補強されている請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の地下構造物。

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