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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023018926
(43)【公開日】2023-02-09
(54)【発明の名称】土留め壁用芯材及び土留め壁
(51)【国際特許分類】
E21D 9/06 20060101AFI20230202BHJP
E04C 1/39 20060101ALI20230202BHJP
B32B 5/28 20060101ALI20230202BHJP
B32B 7/03 20190101ALI20230202BHJP
B32B 5/32 20060101ALI20230202BHJP
【ＦＩ】
E21D9/06 301E
E04C1/39 104
B32B5/28 A
B32B7/03
B32B5/32
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021123310
(22)【出願日】2021-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼見 昂亮
【テーマコード（参考）】
2D054
4F100
【Ｆターム（参考）】
2D054AC01
2D054EA07
4F100AB01C
4F100AE01C
4F100AG00A
4F100AG00B
4F100AK01A
4F100AK01B
4F100AK41A
4F100AK41B
4F100AK51A
4F100AK51B
4F100AK53A
4F100AK53B
4F100BA02
4F100CA01A
4F100CA01B
4F100DG04A
4F100DG04B
4F100DG15A
4F100DG15B
4F100DH01A
4F100DH01B
4F100DH02A
4F100DH02B
4F100DJ01A
4F100DJ01B
4F100EJ02A
4F100EJ02B
4F100GB07
(57)【要約】
【課題】土留め壁の厚さを増大させることなく、土留め壁のせん断強度を高めることができる、土留め壁用芯材を提供する。
【解決手段】一方向に配向する強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる板材を、複数枚積層してなり、前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材１１と第２の板材１２を含み、平面視において第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材１。
【選択図】図１
【解決手段】一方向に配向する強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる板材を、複数枚積層してなり、前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材１１と第２の板材１２を含み、平面視において第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材１。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方向に配向する強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる板材を、複数枚積層してなり、
前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材と第２の板材を含み、
平面視において前記第１の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする前記第２の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材。
前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材と第２の板材を含み、
平面視において前記第１の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする前記第２の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材。
【請求項2】
前記第１の板材は、平面視において前記第１の板材の長手方向Ｌ１を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１が０±５°であり、
前記第２の板材は、平面視において前記第２の板材の長手方向Ｌ２を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、請求項１に記載の土留め壁用芯材。
前記第２の板材は、平面視において前記第２の板材の長手方向Ｌ２を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、請求項１に記載の土留め壁用芯材。
【請求項3】
前記繊維強化樹脂が、ガラス長繊維を含む発泡樹脂である、請求項１又は２に記載の土留め壁用芯材。
【請求項4】
前記第１の板材及び前記第２の板材の厚さが、それぞれ３０ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の土留め壁用芯材。
【請求項5】
コンクリート部と、前記コンクリート部に埋設された、請求項１～４のいずれか一項に記載の土留め壁用芯材及び金属製の補強材を有する、土留め壁。
【請求項6】
前記補強材が、鉄筋又はＨ鋼を有する、請求項５に記載の土留め壁。
【請求項7】
前記土留め壁用芯材の幅方向に垂直な側面が、前記土留め壁の壁面を臨む、請求項５又は６に記載の土留め壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は土留め壁用芯材、及び前記土留め壁用芯材を備える土留め壁に関する。
【背景技術】
【0002】
シールド掘削機を用いるシールド工法では、切削経路の始点及び終点に、切削可能領域を有する土留め壁を形成する。
例えば特許文献１には、鉄筋コンクリート製の土留め壁の一部に、鉄筋を設けず、繊維強化樹脂からなる切削可能な複合材を芯材として埋設することによって切削可能領域を形成する方法が記載されている。前記複合材は、具体的に、ガラス長繊維で強化された発泡樹脂からなる長尺の板材を積層した積層体であり、ガラス長繊維は板材の長手方向に配向している。
例えば特許文献１には、鉄筋コンクリート製の土留め壁の一部に、鉄筋を設けず、繊維強化樹脂からなる切削可能な複合材を芯材として埋設することによって切削可能領域を形成する方法が記載されている。前記複合材は、具体的に、ガラス長繊維で強化された発泡樹脂からなる長尺の板材を積層した積層体であり、ガラス長繊維は板材の長手方向に配向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１２２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
土留め壁のせん断強度を高める方法として、前記複合材の断面積を大きくする方法があるが、そうすると前記複合材を芯材とする土留め壁全体の厚さ（壁厚）も大きくなる。壁厚が大きくなると以下のような問題が生じる。
（１）シールド掘削機で切削する土留め壁の量が増大するため工期が長くなる、（２）シールド掘削機等の設備を配置する空間が狭くなるため施工性が低下する、（３）土留め壁を構成する材料が増えるためコストが増大する。
（１）シールド掘削機で切削する土留め壁の量が増大するため工期が長くなる、（２）シールド掘削機等の設備を配置する空間が狭くなるため施工性が低下する、（３）土留め壁を構成する材料が増えるためコストが増大する。
【0005】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、土留め壁の厚さを増大させることなく、土留め壁のせん断強度を高めることができる、土留め壁用芯材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は以下の態様を有する。
［１］一方向に配向する強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる板材を、複数枚積層してなり、前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材と第２の板材を含み、平面視において前記第１の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする前記第２の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材。
［２］前記第１の板材は、平面視において前記第１の板材の長手方向Ｌ１を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１が０±５°であり、前記第２の板材は、平面視において前記第２の板材の長手方向Ｌ２を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、［１］の土留め壁用芯材。
［３］前記繊維強化樹脂が、ガラス長繊維を含む発泡樹脂である、［１］又は［２］の土留め壁用芯材。
［４］前記第１の板材及び前記第２の板材の厚さが、それぞれ３０ｍｍ以下である、［１］～［３］のいずれかの土留め壁用芯材。
［５］コンクリート部と、前記コンクリート部に埋設された、［１］～［４］のいずれかの土留め壁用芯材及び金属製の補強材を有する、土留め壁。
［６］前記補強材が、鉄筋又はＨ鋼を有する、［５］の土留め壁。
［７］前記土留め壁用芯材の幅方向に垂直な側面が、前記土留め壁の壁面を臨む、［５］又は［６］の土留め壁。
［１］一方向に配向する強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる板材を、複数枚積層してなり、前記複数枚の板材は、少なくとも、平面視において前記板材の長手方向を基準とする前記強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる第１の板材と第２の板材を含み、平面視において前記第１の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ１を基準とする前記第２の板材の前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、土留め壁用芯材。
［２］前記第１の板材は、平面視において前記第１の板材の長手方向Ｌ１を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１が０±５°であり、前記第２の板材は、平面視において前記第２の板材の長手方向Ｌ２を基準とする前記強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下である、［１］の土留め壁用芯材。
［３］前記繊維強化樹脂が、ガラス長繊維を含む発泡樹脂である、［１］又は［２］の土留め壁用芯材。
［４］前記第１の板材及び前記第２の板材の厚さが、それぞれ３０ｍｍ以下である、［１］～［３］のいずれかの土留め壁用芯材。
［５］コンクリート部と、前記コンクリート部に埋設された、［１］～［４］のいずれかの土留め壁用芯材及び金属製の補強材を有する、土留め壁。
［６］前記補強材が、鉄筋又はＨ鋼を有する、［５］の土留め壁。
［７］前記土留め壁用芯材の幅方向に垂直な側面が、前記土留め壁の壁面を臨む、［５］又は［６］の土留め壁。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、土留め壁の厚さを増大させることなく、土留め壁のせん断強度を高めることができる、土留め壁用芯材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】土留め壁用芯材の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】第１の板材の平面図である。
【図3】第２の板材の平面図である。
【図4】土留め壁の一実施形態を示す概略構成図である。
【図5】第２の板材の製造例を説明するための平面図である。
【図6】せん断強度の測定方法を示す図である。
【図7】せん断強度の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜土留め壁用芯材＞
図１は、本発明の一実施形態に係る土留め壁用芯材（以下、単に「芯材」ともいう。）１を示した斜視図である。
本実施形態の芯材１は、複数枚の第１の板材１１と、複数枚の第２の板材１２を交互に積層した積層体である。第１の板材１１及び第２の板材１２は繊維強化樹脂を板状に成形した成形体である。芯材１の長手方向をＬ方向、幅方向をＷ方向、厚さ方向、Ｔ方向として図示する。
図２は第１の板材１１の平面図、図３は第２の板材１２の平面図である。第１の板材１１及び第２の板材１２はいずれも矩形である。
なお、図１～３は、その構成をわかりやすく説明するための模式図であり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合もある。
図１は、本発明の一実施形態に係る土留め壁用芯材（以下、単に「芯材」ともいう。）１を示した斜視図である。
本実施形態の芯材１は、複数枚の第１の板材１１と、複数枚の第２の板材１２を交互に積層した積層体である。第１の板材１１及び第２の板材１２は繊維強化樹脂を板状に成形した成形体である。芯材１の長手方向をＬ方向、幅方向をＷ方向、厚さ方向、Ｔ方向として図示する。
図２は第１の板材１１の平面図、図３は第２の板材１２の平面図である。第１の板材１１及び第２の板材１２はいずれも矩形である。
なお、図１～３は、その構成をわかりやすく説明するための模式図であり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合もある。
【0010】
第１の板材１１の長手方向Ｌ１と第２の板材１２の長手方向Ｌ２はいずれもＬ方向と平行である。Ｌ方向における第１の板材１１の長さと第２の板材１２の長さは同じであってもよく、異なってもよい。複数の第１の板材１１の長さは互いに同じでもよく、異なってもよい。複数の第２の板材１２の長さは互いに同じでもよく、異なってもよい。
【0011】
Ｗ方向における第１の板材１１の幅と第２の板材１２の幅は同じである。すなわち、第１の板材１１のＷ方向に垂直な側面と、第２の板材１２のＷ方向に垂直な側面とは面一である。
第１の板材１１及び第２の板材１２は、それぞれＴ方向における厚さが均一である。
Ｔ方向における第１の板材１１の厚さと第２の板材１２の厚さは同じであってもよく、異なってもよい。複数の第１の板材１１の厚さは互いに同じでもよく、異なってもよい。複数の第２の板材１２の厚さは互いに同じでもよく、異なってもよい。
第１の板材１１及び第２の板材１２の積層方向は、Ｔ方向である。すなわち、第１の板材１１のＴ方向に垂直な面と、第２の板材１２のＴ方向に垂直な面とが重なり合っている。重なり合う第１の板材１１と第２の板材１２は接着剤層（図示略）を介して一体化している。
第１の板材１１及び第２の板材１２は、それぞれＴ方向における厚さが均一である。
Ｔ方向における第１の板材１１の厚さと第２の板材１２の厚さは同じであってもよく、異なってもよい。複数の第１の板材１１の厚さは互いに同じでもよく、異なってもよい。複数の第２の板材１２の厚さは互いに同じでもよく、異なってもよい。
第１の板材１１及び第２の板材１２の積層方向は、Ｔ方向である。すなわち、第１の板材１１のＴ方向に垂直な面と、第２の板材１２のＴ方向に垂直な面とが重なり合っている。重なり合う第１の板材１１と第２の板材１２は接着剤層（図示略）を介して一体化している。
【0012】
第１の板材１１及び第２の板材１２のＴ方向における厚さは、それぞれ３０ｍｍ以下が好ましい。３０ｍｍ以下であると、第１の板材１１と第２の板材１２を積層することによる、せん断強度の向上効果に優れる。
前記Ｔ方向における厚さの下限値は、製造しやすい点からは１０ｍｍ以上が好ましく、２５ｍｍ以上がより好ましい。
前記Ｔ方向における厚さの下限値は、製造しやすい点からは１０ｍｍ以上が好ましく、２５ｍｍ以上がより好ましい。
【0013】
第１の板材１１及び第２の板材１２のＷ方向における幅は、芯材の設置場所や要求強度等によって適宜設定できる。例えば製造しやすい点からは２００～１２００ｍｍが好ましく、３００～６００ｍｍがより好ましい。
【0014】
第１の板材１１及び第２の板材１２は、それぞれ、一方向に配向する強化繊維と、マトリックス樹脂を含む。マトリックス樹脂は、発泡剤由来の気泡を含む発泡樹脂であってもよい。
強化繊維としては、ガラス長繊維、炭素繊維等が例示できる。
マトリックス樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が例示できる。
マトリックス樹脂が発泡樹脂であると板材の比重が低減する。例えば第１の板材１１及び第２の板材１２の比重は０．５０～１．００が好ましい。
第１の板材１１及び第２の板材１２を構成する繊維強化樹脂は、例えばガラス長繊維を含む発泡樹脂が好ましい。
強化繊維としては、ガラス長繊維、炭素繊維等が例示できる。
マトリックス樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が例示できる。
マトリックス樹脂が発泡樹脂であると板材の比重が低減する。例えば第１の板材１１及び第２の板材１２の比重は０．５０～１．００が好ましい。
第１の板材１１及び第２の板材１２を構成する繊維強化樹脂は、例えばガラス長繊維を含む発泡樹脂が好ましい。
【0015】
第１の板材１１と第２の板材１２の間に存在する接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤等が例示できる。
【0016】
第１の板材１１及び第２の板材１２に含まれる強化繊維は、繊維の長さ方向がほぼ一方向にそろっている。本明細書では、この繊維の長さ方向を強化繊維の配向方向という。
第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１、及び第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２は、それぞれ、積層方向（Ｔ方向）と直交する面（ＬＷ面）と平行である。ＬＷ面に平行とは、正面視において、板材の長手方向を基準（０°）とする強化繊維の配向方向が０±５°であることを含む。
本明細書において、正面視とは、幅方向（Ｗ方向）から視ることである。すなわち、正面視では、幅方向（Ｗ方向）に垂直な面（ＬＴ面）を視る。
第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１、及び第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２は、それぞれ、積層方向（Ｔ方向）と直交する面（ＬＷ面）と平行である。ＬＷ面に平行とは、正面視において、板材の長手方向を基準（０°）とする強化繊維の配向方向が０±５°であることを含む。
本明細書において、正面視とは、幅方向（Ｗ方向）から視ることである。すなわち、正面視では、幅方向（Ｗ方向）に垂直な面（ＬＴ面）を視る。
【0017】
第１の板材１１と第２の板材１２は、平面視において各板材の長手方向を基準とする強化繊維の配向方向の角度が互いに異なる。
本明細書において、平面視とは、積層方向（Ｔ方向）から視ることである。すなわち、平面視では、積層方向（Ｔ方向）に垂直な面（ＬＷ面）を視る。
本実施形態においては、図２に示すように、平面視において、第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１は、第１の板材１１の長手方向Ｌ１と平行である。一方、図３に示すように、平面視において、第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２は、第２の板材１２の長手方向Ｌ２に対して斜め方向である。
本明細書において、平面視とは、積層方向（Ｔ方向）から視ることである。すなわち、平面視では、積層方向（Ｔ方向）に垂直な面（ＬＷ面）を視る。
本実施形態においては、図２に示すように、平面視において、第１の板材１１の強化繊維の配向方向Ｄ１は、第１の板材１１の長手方向Ｌ１と平行である。一方、図３に示すように、平面視において、第２の板材１２の強化繊維の配向方向Ｄ２は、第２の板材１２の長手方向Ｌ２に対して斜め方向である。
【0018】
本明細書において、配向方向Ｄ１を基準とする配向方向Ｄ２の角度Ａは、平面視における角度であり、配向方向Ｄ１を０°とし、反時計回りを正、時計回りを負として表す。
前記角度Ａは、－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下であり、－４５°以上、－１０°以下又は１０°以上、４５°以下が好ましく、－３０°以上、－１０°以下又は１０°以上、３０°以下がより好ましく、－２５°以上、－１５°以下又は１５°以上、２５°以下がさらに好ましい。
芯材１において、第１の板材１１及び第２の板材１２の一方又は両方が複数枚存在する場合、少なくとも１組の第１の板材１１と第２の板材１２の角度Ａが上記の範囲内であればよい。第１の板材１１と第２の板材１２の全部の組み合わせにおいて、角度Ａが上記の範囲内であることが好ましい。
角度Ａが上記の範囲であると、芯材１のせん断強度を高めることができる。特に、芯材１に対してＷ方向からせん断荷重が加わった際のせん断変形を抑制することができる。
前記角度Ａは、－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下であり、－４５°以上、－１０°以下又は１０°以上、４５°以下が好ましく、－３０°以上、－１０°以下又は１０°以上、３０°以下がより好ましく、－２５°以上、－１５°以下又は１５°以上、２５°以下がさらに好ましい。
芯材１において、第１の板材１１及び第２の板材１２の一方又は両方が複数枚存在する場合、少なくとも１組の第１の板材１１と第２の板材１２の角度Ａが上記の範囲内であればよい。第１の板材１１と第２の板材１２の全部の組み合わせにおいて、角度Ａが上記の範囲内であることが好ましい。
角度Ａが上記の範囲であると、芯材１のせん断強度を高めることができる。特に、芯材１に対してＷ方向からせん断荷重が加わった際のせん断変形を抑制することができる。
【0019】
このように、第１の板材１１における強化繊維の配向方向Ｄ１と、第２の板材１２における強化繊維の配向方向Ｄ２のなす角度を調整することによって、芯材１の断面積を大きくしなくてもせん断強度を高めることができる。したがって、土留め壁の厚さを増大させることなく、土留め壁のせん断強度を高めることができる。
【0020】
本明細書において、各板材における、長手方向を基準とする強化繊維の配向方向の角度は、平面視における角度であり、板材の長手方向を０°とし、反時計回りを正、時計回りを負として表す。
第１の板材１１において、長手方向Ｌ１を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１は０±５°が好ましく、０°がより好ましい。芯材１を構成する複数の第１の板材１１の角度ａ１は、互いに同じであることが好ましい。
第２の板材１２において、長手方向Ｌ２を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２は－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下が好ましく、－４５°以上、－１０°以下又は１０°以上、４５°以下がより好ましく、－３０°以上、－１０°以下又は１０°以上、３０°以下がさらに好ましく、－２５°以上、－１５°以下又は１５°以上、２５°以下が特に好ましい。芯材１を構成する複数の第２の板材１２の角度ａ２は、互いに同じであることが好ましい。
第１の板材１１において、長手方向Ｌ１を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１は０±５°が好ましく、０°がより好ましい。芯材１を構成する複数の第１の板材１１の角度ａ１は、互いに同じであることが好ましい。
第２の板材１２において、長手方向Ｌ２を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２は－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下が好ましく、－４５°以上、－１０°以下又は１０°以上、４５°以下がより好ましく、－３０°以上、－１０°以下又は１０°以上、３０°以下がさらに好ましく、－２５°以上、－１５°以下又は１５°以上、２５°以下が特に好ましい。芯材１を構成する複数の第２の板材１２の角度ａ２は、互いに同じであることが好ましい。
【0021】
特に、芯材１に対してＷ方向からせん断荷重が加わった際のせん断変形を抑制する効果に優れる点で、図２に示すように、第１の板材１１の配向方向Ｄ１が長手方向Ｌ１と平行であり、前記角度ａ１が０°であることが好ましい。
前記角度ａ１が０°であるとき、第２の板材１２の前記角度ａ２は前記角度Ａと同じである。この場合、第２の板材１２における角度ａ２によって前記角度Ａを調整できる。
前記角度ａ１が０°であるとき、第２の板材１２の前記角度ａ２は前記角度Ａと同じである。この場合、第２の板材１２における角度ａ２によって前記角度Ａを調整できる。
【0022】
芯材１を構成する板材の数は２枚以上である。例えば５～３０枚が好ましい。
芯材１を構成する複数枚の板材のうち、Ｔ方向における最外層となる板材は、長手方向を基準とする強化繊維の配向方向の角度が、他の板材よりも小さいことが好ましい。例えば第１の板材１１が好ましい。
芯材１は、シールド掘削機で切削可能な複合材料であり、コンクリート構造体である土留め壁において、鉄筋やＨ鋼等の補強材を配置できない切削可能領域の芯材として使用できる。
芯材１を構成する複数枚の板材のうち、Ｔ方向における最外層となる板材は、長手方向を基準とする強化繊維の配向方向の角度が、他の板材よりも小さいことが好ましい。例えば第１の板材１１が好ましい。
芯材１は、シールド掘削機で切削可能な複合材料であり、コンクリート構造体である土留め壁において、鉄筋やＨ鋼等の補強材を配置できない切削可能領域の芯材として使用できる。
【0023】
＜土留め壁＞
図４は、本実施形態の芯材１を備える土留め壁２の一実施形態を示す概略構成図である。なお、図４は、その構成をわかりやすく説明するための模式図であり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合もある。
図４は、本実施形態の芯材１を備える土留め壁２の一実施形態を示す概略構成図である。なお、図４は、その構成をわかりやすく説明するための模式図であり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合もある。
【0024】
本実施形態の土留め壁２は、コンクリート部２１と、コンクリート部２１に埋設された、複数本の芯材１を有する。芯材１は少なくとも土留め壁２の切削可能領域Ｓに存在する。切削可能領域Ｓ以外のコンクリート部２１には、金属製の補強材（図示略）が埋設されている。
金属製の補強材としては、鉄筋、Ｈ鋼等が例示できる。これらを組み合わせてもよい。切削可能領域Ｓ以外の領域において、芯材１の任意の部位が、公知の方法で金属製の補強材と結合していてもよい。
金属製の補強材としては、鉄筋、Ｈ鋼等が例示できる。これらを組み合わせてもよい。切削可能領域Ｓ以外の領域において、芯材１の任意の部位が、公知の方法で金属製の補強材と結合していてもよい。
【0025】
芯材１の向きは、Ｗ方向に対して垂直な側面（ＬＴ面）が、土留め壁２の壁面２ａを臨む向きである。すなわち芯材１のＷ方向が土留め壁２の壁厚方向である。
芯材１を上記の向きで配置すると、土留め壁２の壁面２ａに加わる土圧や水圧に起因して芯材１に加わるせん断荷重の方向がＷ方向となるため、本実施形態の芯材１におけるせん断変形の抑制効果が十分に発揮されやすい。
芯材１を上記の向きで配置すると、土留め壁２の壁面２ａに加わる土圧や水圧に起因して芯材１に加わるせん断荷重の方向がＷ方向となるため、本実施形態の芯材１におけるせん断変形の抑制効果が十分に発揮されやすい。
【0026】
本実施形態において、芯材１の長手方向（Ｌ方向）は水平方向であり、複数の芯材１は鉛直方向において互いに離間している。
例えば芯材１の長手方向（Ｌ方向）が鉛直方向であり、複数の芯材１が垂直方向において互いに離間していてもよい。
芯材１の数、及び隣り合う芯材１の間隔は適宜設定できる。
例えば芯材１の長手方向（Ｌ方向）が鉛直方向であり、複数の芯材１が垂直方向において互いに離間していてもよい。
芯材１の数、及び隣り合う芯材１の間隔は適宜設定できる。
【実施例0027】
［製造例１：板材の製造］
本例では、ガラス長繊維強化硬質発泡ウレタン樹脂（ＦＦＵ）からなる、第１の板材１１及び第２の板材１２を製造した。
具体的に、一方向に引きそろえたガラス長繊維に、硬質ウレタン樹脂組成物と発泡剤を含むマトリックス組成物を含浸させた未硬化物を、加熱して、硬質ウレタン樹脂組成物中で発泡させるともに、硬質ウレタン樹脂組成物を硬化させる方法で、ＦＦＵからなる比重１．０の板材を製造した。
本例では、ガラス長繊維強化硬質発泡ウレタン樹脂（ＦＦＵ）からなる、第１の板材１１及び第２の板材１２を製造した。
具体的に、一方向に引きそろえたガラス長繊維に、硬質ウレタン樹脂組成物と発泡剤を含むマトリックス組成物を含浸させた未硬化物を、加熱して、硬質ウレタン樹脂組成物中で発泡させるともに、硬質ウレタン樹脂組成物を硬化させる方法で、ＦＦＵからなる比重１．０の板材を製造した。
【0028】
図２に示す第１の板材１１は、引き抜き成形法を用いて長尺の板材を連続的に製造した。第１の板材１１の寸法は、Ｗ方向の幅が４０ｍｍ、Ｔ方向の厚さが１０ｍｍとした。長手方向Ｌ１を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ１の角度ａ１は０°である。また、正面視において、長手方向Ｌ１を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ１の角度は０°である。
図３に示す第２の板材１２は、第１の板材１１をその幅方向に垂直な面１１ｂで切断した部材１１ａを用いて製造した。すなわち、図５に示すように、部材１１ａの複数枚を、第１の板材１１における配合方向Ｄ１が、第２の板材１２の長手方向Ｌ２に対して斜め方向となるように、かつ面１１ｂが互いに密着するように連続して並べ、面１１ｂどうしを接着一体化して第２の板材１２を製造した。第２の板材１２のＷ方向の幅及びＴ方向の厚さは第１の板材１１と同じとした。長手方向Ｌ２を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が、９０°、４５°、－２０°、－４５°－９０°の５種類を製造した。
図３に示す第２の板材１２は、第１の板材１１をその幅方向に垂直な面１１ｂで切断した部材１１ａを用いて製造した。すなわち、図５に示すように、部材１１ａの複数枚を、第１の板材１１における配合方向Ｄ１が、第２の板材１２の長手方向Ｌ２に対して斜め方向となるように、かつ面１１ｂが互いに密着するように連続して並べ、面１１ｂどうしを接着一体化して第２の板材１２を製造した。第２の板材１２のＷ方向の幅及びＴ方向の厚さは第１の板材１１と同じとした。長手方向Ｌ２を基準とする強化繊維の配向方向Ｄ２の角度ａ２が、９０°、４５°、－２０°、－４５°－９０°の５種類を製造した。
【0029】
［製造例２：土留め壁用芯材の製造］
製造例１で得た第１の板材１１の３枚と、角度ａ２が－２０°である第２の板材１２の２枚を交互に、Ｔ方向に積層した。
各板材の間にエポキシ樹脂系接着剤を塗布し、圧着し、硬化させて５枚の板材が積層一体化した土留め壁用芯材１を得た。
土留め壁用芯材１のＷ方向の幅は４０ｍｍ、Ｔ方向の厚さは５０ｍｍである（以下、同様）。
［製造例３～６：土留め壁用芯材の製造］
製造例２において、第２の板材１２を、角度ａ２が９０°、４５°－４５°－９０°のものに変更した。それ以外は製造例２と同様にして、それぞれ土留め壁用芯材１を得た。
［製造例７：参考例］
製造例２において、２枚の第２の板材１２を、２枚の第１の板材１１に変更した。すなわち、製造例１で得た第１の板材１１の５枚を、製造例２と同様にして積層一体化し、角度ａ２が０°のものに相当する土留め壁用芯材１を得た。
製造例１で得た第１の板材１１の３枚と、角度ａ２が－２０°である第２の板材１２の２枚を交互に、Ｔ方向に積層した。
各板材の間にエポキシ樹脂系接着剤を塗布し、圧着し、硬化させて５枚の板材が積層一体化した土留め壁用芯材１を得た。
土留め壁用芯材１のＷ方向の幅は４０ｍｍ、Ｔ方向の厚さは５０ｍｍである（以下、同様）。
［製造例３～６：土留め壁用芯材の製造］
製造例２において、第２の板材１２を、角度ａ２が９０°、４５°－４５°－９０°のものに変更した。それ以外は製造例２と同様にして、それぞれ土留め壁用芯材１を得た。
［製造例７：参考例］
製造例２において、２枚の第２の板材１２を、２枚の第１の板材１１に変更した。すなわち、製造例１で得た第１の板材１１の５枚を、製造例２と同様にして積層一体化し、角度ａ２が０°のものに相当する土留め壁用芯材１を得た。
【0030】
［試験例１］
各製造例で得た土留め壁用芯材１をＬ方向の長さが６８０ｍｍとなるように切断してサンプルとした。
大野式逆対称試験法により、各サンプルのせん断強度を測定した。測定方法を図６に示す。図６において、符号１は土留め壁用芯材（サンプル）、１０１は支持梁、１０２、１０３は鋼板、１０４は載荷梁、１０５は試験機載荷板、Ｐは試験機載荷板の中心を示す。
土留め壁用芯材１のサンプルは、Ｗ方向に垂直な面が上面となるようにセットした。図６において、サンプルのＷ方向は鉛直方向であり、サンプルのＬ方向及び厚さ方向（Ｔ方向）は水平方向である。寸法を表す数値の単位はｍｍである。
支持梁１０１の直径は１０ｍｍであり、先端の曲率半径Ｒは５ｍｍである。
鋼板１０２の寸法（Ｗ×Ｌ×Ｔ）は、３．２ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍである。
鋼板１０３の寸法（Ｗ×Ｌ×Ｔ）は、３２ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍである。
土留め壁用芯材１に上方（Ｗ方向）から荷重を加えてせん断力を作用させた。試験速度（載荷速度）は１．０ｍｍ／分とした。せん断破壊が生じるまでの最大荷重をせん断強度とした。
製造例７（参考例）のサンプルのせん断強度を基準（１００％）とし、各製造例のサンプルのせん断強度の相対値（強度比）を求めた。結果を図７のグラフに示す。
図７において、横軸は、第１の板材の配向方向Ｄ１を基準とする、第２の板材の配向方向Ｄ２の角度Ａ（単位：°）であり、縦軸は強度比（単位：％）である。
図７の結果が示すように、角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下であると、角度Ａが０°である場合（基準）に比べてせん断強度が向上した。
各製造例で得た土留め壁用芯材１をＬ方向の長さが６８０ｍｍとなるように切断してサンプルとした。
大野式逆対称試験法により、各サンプルのせん断強度を測定した。測定方法を図６に示す。図６において、符号１は土留め壁用芯材（サンプル）、１０１は支持梁、１０２、１０３は鋼板、１０４は載荷梁、１０５は試験機載荷板、Ｐは試験機載荷板の中心を示す。
土留め壁用芯材１のサンプルは、Ｗ方向に垂直な面が上面となるようにセットした。図６において、サンプルのＷ方向は鉛直方向であり、サンプルのＬ方向及び厚さ方向（Ｔ方向）は水平方向である。寸法を表す数値の単位はｍｍである。
支持梁１０１の直径は１０ｍｍであり、先端の曲率半径Ｒは５ｍｍである。
鋼板１０２の寸法（Ｗ×Ｌ×Ｔ）は、３．２ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍである。
鋼板１０３の寸法（Ｗ×Ｌ×Ｔ）は、３２ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍである。
土留め壁用芯材１に上方（Ｗ方向）から荷重を加えてせん断力を作用させた。試験速度（載荷速度）は１．０ｍｍ／分とした。せん断破壊が生じるまでの最大荷重をせん断強度とした。
製造例７（参考例）のサンプルのせん断強度を基準（１００％）とし、各製造例のサンプルのせん断強度の相対値（強度比）を求めた。結果を図７のグラフに示す。
図７において、横軸は、第１の板材の配向方向Ｄ１を基準とする、第２の板材の配向方向Ｄ２の角度Ａ（単位：°）であり、縦軸は強度比（単位：％）である。
図７の結果が示すように、角度Ａが－４５°以上、０°未満又は０°超、４５°以下であると、角度Ａが０°である場合（基準）に比べてせん断強度が向上した。
【符号の説明】
【0031】
１ 土留め壁用芯材
２ 土留め壁
２ａ 壁面
１１ 第１の板材
１２ 第２の板材
２１ コンクリート部
Ｓ 切削可能領域
Ｌ方向 土留め壁用芯材の長手方向
Ｗ方向 土留め壁用芯材の幅方向
Ｔ方向 土留め壁用芯材の厚さ方向
Ｌ１方向 第１の板材の長手方向
Ｌ２方向 第２の板材の長手方向
Ｄ１方向 第１の板材の強化繊維の配向方向
Ｄ２方向 第２の板材の強化繊維の配向方向
２ 土留め壁
２ａ 壁面
１１ 第１の板材
１２ 第２の板材
２１ コンクリート部
Ｓ 切削可能領域
Ｌ方向 土留め壁用芯材の長手方向
Ｗ方向 土留め壁用芯材の幅方向
Ｔ方向 土留め壁用芯材の厚さ方向
Ｌ１方向 第１の板材の長手方向
Ｌ２方向 第２の板材の長手方向
Ｄ１方向 第１の板材の強化繊維の配向方向
Ｄ２方向 第２の板材の強化繊維の配向方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】