特許 7587777 鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造及びその構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造及びその構築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/20 20060101AFI20241114BHJP

   E02D 5/04 20060101ALI20241114BHJP

   E02D 5/10 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

E02D5/20

E02D5/04

E02D5/10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021104033

(22)【出願日】2021-06-23

(65)【公開番号】P2023003081

(43)【公開日】2023-01-11

【審査請求日】2024-03-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000230010

【氏名又は名称】ジオスター株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000227593

【氏名又は名称】日之出水道機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】池田 真

(72)【発明者】

【氏名】駄原 剛弘

(72)【発明者】

【氏名】松野 真樹

(72)【発明者】

【氏名】妙中 真治

(72)【発明者】

【氏名】西山 輝樹

(72)【発明者】

【氏名】中山 裕章

(72)【発明者】

【氏名】永田 誠

(72)【発明者】

【氏名】木村 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】藤原 俊之

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６９４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５７２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１００５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８３６７１８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ５／２０

Ｅ０２Ｄ ５／０４

Ｅ０２Ｄ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造であって、
前記鉄筋コンクリート部材の前記鋼製壁と対向する端部には嵌合自在に構成される第１の金具及び第２の金具からなる複数の継手部材と、当該継手部材に係止される第１主鉄筋と、が埋設され、
前記第１の金具は前記鋼製壁の上下方向に延伸して配置され、当該第１の金具の一方の端部は前記鋼製壁の壁面と結合され、他方の端部は前記第２の金具に嵌合され、
前記第１主鉄筋は、前記第１の金具と前記第２の金具の嵌合により、当該第１の金具と第２の金具の間に係止されることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項2】

前記第１の金具は雄金具、前記第２の金具は雌金具であり、
前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記雌金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雄金具との間で当該雌金具の外周形状に沿って折り返されて係止されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項3】

前記第１の金具は雄金具、前記第２の金具は雌金具であり、
前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記鋼製壁に対向する端部において膨張部を有し、
前記雌金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雄金具との間で前記膨張部を係止させることで前記第１主鉄筋は前記雌金具に係止されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項4】

前記雄金具の他方の端部には係留突起部が設けられ、
前記雌金具には前記係留突起部の受容部としての係留溝部が形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項5】

前記第１の金具は雌金具、前記第２の金具は雄金具であり、
前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記雄金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雌金具との間で当該雄金具の外周形状に沿って折り返されて係止されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項6】

前記雌金具の他方の端部には係留溝部が形成され、
前記雄金具には前記係留溝部を受容部として当該係留溝部に嵌合可能な係留突起部が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項7】

前記鉄筋コンクリート部材において、前記第１主鉄筋は複数埋設され、
複数の前記第１主鉄筋に挟まれた位置において前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸する第２主鉄筋と、当該第２主鉄筋に直交する方向に延伸する配力筋と、が更に埋設されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項8】

前記鋼製壁はハット形鋼矢板を連結させた壁体であり、前記第１の金具の幅長さは、前記ハット形鋼矢板の断面凹凸形状に応じて当該第１の金具の他方の端部位置が揃うような幅長さに設計されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法であって、
前記鉄筋コンクリート部材は前記鋼製壁と対向する端部において前記第１の金具の一方の端部が露出するように製作されたプレキャスト鉄筋コンクリート部材であり、
当該プレキャスト鉄筋コンクリート部材から露出した前記第１の金具の端部を前記鋼製壁と結合させ、
前記鋼製壁と前記プレキャスト鉄筋コンクリート部材との間隙に対し経時性硬化材を打設して接続用コンクリート部材を構成し、
前記鋼製壁と前記プレキャスト鉄筋コンクリート部材とを一体化させることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法。

【請求項10】

請求項１～８のいずれか一項に記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法であって、
前記第１の金具の一方の端部を前記鋼製壁の壁面に結合させ、
前記第１主鉄筋を、前記第１の金具と前記第２の金具との嵌合により当該第２の金具に係止させ、
経時性硬化材としての現場打ちコンクリートを打設して前記鋼製壁と前記鉄筋コンクリート部材とを一体化させることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造及びその構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な橋梁下部工事や貯水等のための地下構造物、各種土木構造物の工事においては、鋼矢板（シートパイル）等を用いて壁体を構築する場合がある。例えば、特許文献１には、土木構造物を構築する際に、外壁材を鋼矢板によって構成し、鋼矢板に取り付けられた腹起し材や接続金物によって隣接する鋼矢板同士を接続し、腹起し材にアンカー材を挿入することで硬化材（コンクリート）との間に支持力を付与するといった技術が開示されている。

【0003】

また、橋梁下部工事等では、初めに仮設鋼矢板を土留めとして打ち込み、掘削を行った後に構造物本体（基礎杭等）の構築を行い、その後に埋戻しや仮設鋼矢板の撤去といった工程を行う手順が採用されている。このような仮設鋼矢板の使用には手間やコストの面で無駄があることから、例えば、特許文献２には、仮設として用いられてきた鋼矢板を本設として用いることで有効活用し、橋脚基礎構造を構築する技術が開示されている。

【0004】

また、特許文献３には、予め孔あき鋼板が溶接された複数の鋼矢板を地盤に打ち込み、孔あき鋼板に係止部材を介してアンカー鉄筋を掛着して周囲にコンクリート打設を行い、フーチングを構築する技術が開示されている。この特許文献３では、係止部材やアンカー鉄筋により鋼材（鋼矢板）とコンクリートとの間でせん断力及び引張力を伝達させる構造において作業性の向上が図られている。

【0005】

また、近年では、各種構造物の構築において、施工性や工期短縮化といった観点から、工場などで予め製作された部材を現場に搬入し、既設部材に組み付けるといったいわゆるプレキャストコンクリート部材（単にプレキャスト部材とも呼称される）をコンクリート部材として用いる技術が一般的となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００４－４４１１９号公報

【文献】特開２０１０－２１６１５０号公報

【文献】特開２００６－５７２５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１においては、アンカー材としての鉄筋を腹起し材の孔に直接挿入して硬化材との間の支持力を得る構成となっている。また、上記特許文献２においては、鋼矢板に取り付けられた孔あき鋼板ジベルの孔に鉄筋を直接引っ掛ける（挿入する）ことでずれ止め効果を得る構成を採っている。

【0008】

このような特許文献１、２に開示された構成において、ジベル性能や剛性の向上を図るために、足が長い鉄筋を密に配置しようとすると、鋼板等に形成された孔に直接鉄筋を挿入するのは施工性等の面から困難である。具体的には、特許文献１では、腹起し材の上下方向ピッチは約１００ｃｍ（＝１０００ｍｍ）間隔となっており、密な状態で鉄筋を配置する構成とはなっていない。また、特許文献２では、幅９００ｍｍの鋼矢板１枚に対し１枚の孔あき鋼板ジベルが取り付けられた構成であるため、そこに引っ掛けられた鉄筋同士の間隔も９００ｍｍ程度離間していると考えられ、密な状態で鉄筋を配置する構成とはなっていない。

【0009】

特許文献１、２のように、鋼板等に形成された孔に直接鉄筋を挿入する構成では、密な状態で鉄筋を配置することが難しく、応力集中により破壊の原因となる懸念があり、更なるジベル性能や剛性の向上が求められている。また、上述したように、仮設として用いられてきた鋼矢板を本設として用いることは手間やコストの面で優れていることから、仮設鋼矢板を本設鋼矢板として用い、且つ、ジベル用の鉄筋を密に配置することが可能な鋼矢板（鋼製壁）と鉄筋コンクリート部材の結合構造が求められている。

【0010】

また、特許文献３に開示された技術では、アンカー鉄筋を有孔板に掛着する際に孔に係止部材を挿通させ、係止部材にアンカー鉄筋を引っ掛けるとの構成を採ることで作業性の向上が図られているが、一方でアンカー鉄筋の配置に伴う鋼材や係止部材への応力集中については何ら考慮されていない。

【0011】

上記事情に鑑み、本発明の目的は、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材を結合して結合構造を構築するに際し、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との間のジベル性能を向上させ、優れた剛性を有するように鉄筋を密に配置することが可能な鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造及びその構築方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記の目的を達成するため、本発明によれば、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造であって、前記鉄筋コンクリート部材の前記鋼製壁と対向する端部には嵌合自在に構成される第１の金具及び第２の金具からなる複数の継手部材と、当該継手部材に係止される第１主鉄筋と、が埋設され、前記第１の金具は前記鋼製壁の上下方向に延伸して配置され、当該第１の金具の一方の端部は前記鋼製壁の壁面と結合され、他方の端部は前記第２の金具に嵌合され、前記第１主鉄筋は、前記第１の金具と前記第２の金具の嵌合により、当該第１の金具と第２の金具の間に係止されることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造が提供される。

【0013】

前記第１の金具は雄金具、前記第２の金具は雌金具であり、前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記雌金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雄金具との間で当該雌金具の外周形状に沿って折り返されて係止されても良い。

【0014】

前記第１の金具は雄金具、前記第２の金具は雌金具であり、前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記鋼製壁に対向する端部において膨張部を有し、前記雌金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雄金具との間で前記膨張部を係止させることで前記第１主鉄筋は前記雌金具に係止されても良い。

【0015】

前記雄金具の他方の端部には係留突起部が設けられ、前記雌金具には前記係留突起部の受容部としての係留溝部が形成されても良い。

【0016】

前記第１の金具は雌金具、前記第２の金具は雄金具であり、前記第１主鉄筋は、前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸し、前記雄金具の前記鋼製壁に対向する面において前記雌金具との間で当該雄金具の外周形状に沿って折り返されて係止されても良い。

【0017】

前記雌金具の他方の端部には係留溝部が形成され、前記雄金具には前記係留溝部を受容部として当該係留溝部に嵌合可能な係留突起部が設けられても良い。

【0018】

前記鉄筋コンクリート部材において、前記第１主鉄筋は複数埋設され、複数の前記第１主鉄筋に挟まれた位置において前記鋼製壁の壁面の面外方向に延伸する第２主鉄筋と、当該第２主鉄筋に直交する方向に延伸する配力筋と、が更に埋設されても良い。

【0019】

前記鋼製壁はハット形鋼矢板を連結させた壁体であり、前記第１の金具の幅長さは、前記ハット形鋼矢板の断面凹凸形状に応じて当該第１の金具の他方の端部位置が揃うような幅長さに設計されても良い。

【0020】

また、本発明によれば、上記記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法であって、前記鉄筋コンクリート部材は前記鋼製壁と対向する端部において前記第１の金具の一方の端部が露出するように製作されたプレキャスト鉄筋コンクリート部材であり、当該プレキャスト鉄筋コンクリート部材から露出した前記第１の金具の端部を前記鋼製壁と結合させ、前記鋼製壁と前記プレキャスト鉄筋コンクリート部材との間隙に対し経時性硬化材を打設して接続用コンクリート部材を構成し、前記鋼製壁と前記プレキャスト鉄筋コンクリート部材とを一体化させることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法が提供される。

【0021】

また、本発明によれば、上記記載の鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法であって、前記第１の金具の一方の端部を前記鋼製壁の壁面に結合させ、前記第１主鉄筋を、前記第１の金具と前記第２の金具との嵌合により当該第２の金具に係止させ、経時性硬化材としての現場打ちコンクリートを打設して前記鋼製壁と前記鉄筋コンクリート部材とを一体化させることを特徴とする、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との結合構造の構築方法が提供される。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材を結合して結合構造を構築するに際し、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材との間のジベル性能を向上させ、優れた剛性を有するように鉄筋を密に配置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態に係る鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造の概略説明図である。

【図2】雌金具、第１主鉄筋の形状についての概略説明図である。

【図3】本実施形態に係る結合構造の構築方法を示す概略説明図である。

【図4】本実施形態に係る結合構造の構築方法を示す概略説明図である。

【図5】本実施形態に係る結合構造の構築方法を示す概略説明図である。

【図6】本実施形態に係る結合構造の構築方法を示す概略説明図である。

【図7】本実施形態に係る結合構造の構築方法を示す概略説明図である。

【図8】本発明の第１の他実施形態に係る結合構造の概略説明図である。

【図9】本発明の第１の他実施形態に係る雌金具、第１主鉄筋の形状についての概略説明図である。

【図10】本発明の第２の他実施形態に係る結合構造の概略説明図である。

【図11】本発明の第２の他実施形態に係る第１の金具としての雌金具、第２の金具としての雄金具の形状についての概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。また、本明細書では、説明のために鉄筋構造や配筋構成について、一部図示を省略する場合や、あるいは、通常は可視されないコンクリート内部等の鉄筋構成を図示する場合がある。

【0025】

（本発明の実施の形態に係る結合構造の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造（以下、単に結合構造とも記載）１の概略説明図である。図１に示すように、結合構造１は、鋼製壁１０と、鋼製壁１０に結合される継手部材１５を有する。鋼製壁１０は、例えば鉛直方向（上下方向、図中Ｚ方向））に延伸するハット形鋼矢板やＵ形鋼矢板、鋼管矢板でも良い。継手部材１５は、鋼製壁１０の壁面（内面）に一方の端部が固定手段によって結合される。また、継手部材１５は、第１の金具としての雄金具１７と、第２の金具としての雌金具２０からなり、他方の端部において、受容体としての雌金具２０と、雄金具１７が嵌合自在に構成される。なお、本実施の形態では、図１のように、継手部材１５は所定の間隔でもって互いに平行に複数（例えば図中の１５ａ～１５ｃ）配置され、各継手部材１５ａ～１５ｃは、雄金具１７ａ～１７ｃ及び雌金具２０ａ～２０ｃを備える。

【0026】

ここで、継手部材１５（あるいは雄金具１７）の幅長さ（図中Ｘ方向長さ）は、各継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）が固定される鋼製壁１０の位置によって調整されても良い。例えば鋼製壁１０がハット形鋼矢板や複数のハット形鋼矢板を連結させた壁体である場合には、その断面形状の凹凸に応じて、鋼製壁１０に固定された際に、各継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）の他方の端部位置が揃うような幅長さに設計されても良い。また、継手部材１５の鋼製壁１０に対する固定手段は例えば溶接やボルト止め等でも良い。

【0027】

雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）の構成は、受容体である雌金具２０の形状に応じて任意に設計可能であり、例えば、平面視で略Ｔ字状、且つ、上下方向に延伸するリブ状に形成され、雌金具２０の受容部としての係留溝部２１（２１ａ～２１ｃ）に挿入することで嵌合可能な係留突起部２２（２２ａ～２２ｃ）が、他方の端部に設けられた構成でも良い。即ち、雄金具１７は、板状部材に対しリブ状の係留突起部２２を溶接して製作されても良い。

【0028】

また、図１に示すように、結合構造１には、雌金具２０によって係止される第１主鉄筋３０が配置される。第１主鉄筋３０は、鋼製壁１０の壁面（内面）の面外方向、例えば、壁面に対し垂直な方向（図中Ｘ方向）に延伸し、雄金具１７と雌金具２０との間で折り返された状態で係止される。この折り返し部分３１は、雌金具２０の外周形状に沿って折り返されても良く、例えば平面視でいわゆるＵ字形状を成すように折り返されても良い。ここで、雄金具１７の一部箇所には、第１主鉄筋３０を係止するための溝（図１には図示せず、図３の溝部１８参照）が形成されても良い。

【0029】

図１のように、第１主鉄筋３０は例えば所定の間隔でもって互いに平行に複数配置されても良い。また、折り返された鉄筋同士の間隔ａは１５０ｍｍ～３００ｍｍでも良い。第１主鉄筋３０は、折り返し点（折り返し部３１の中央）を起点とし、両端部への延伸長さ（図中Ｘ方向の長さＬ）が同じ長さとなるように均等に折り返されることが好ましい。これは、主鉄筋３０に外力がかかった際にその外力が均等になることで鉄筋の破断等が抑えられるからである。ここでの長さＬは例えば９５０ｍｍ～１１５０ｍｍが好ましい。なお、第１主鉄筋３０の鉄筋種類は特に限定されるものではなく、例えば異形鉄筋でも良い。

【0030】

また、結合構造１において、複数配置された第１主鉄筋３０に挟まれた位置に、鋼製壁１０の壁面（内面）面外方向、例えば、壁面に対しに対し垂直な方向（図中Ｘ方向）に延伸する第２主鉄筋４０と、当該第２主鉄筋４０に直交する方向（図中Ｙ方向）に延伸する配力筋４２が設けられても良い。これら第２主鉄筋４０や配力筋４２は例えば所定の間隔でもって互いに平行に複数配置されても良い。第２主鉄筋４０及び配力筋４２は必須ではなく、また、配置される位置も任意であるが、設けることで結合構造１全体の剛性や耐力の向上が図られる。

【0031】

なお、結合構造１を構成する各部材や鉄筋等（継手部材１５、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、配力筋４２）は、図１には図示していない経時性硬化材（例えばコンクリート）が施工されることで当該経時性硬化材に埋設（内包）され、鉄筋コンクリート部材（後述する鉄筋コンクリート部材５０）となる。例えば、鉄筋コンクリート部材の鋼製壁１０と対向する端部には、継手部材１５が露出した状態で埋設され、当該継手部材１５が鋼製壁１０の壁面（内面）と結合することで一体化される。なお、鉄筋コンクリート部材は、例えば、現場打ちコンクリート、プレキャストコンクリートのいずれから構成されても良い。

【0032】

また、結合構造１において鋼製壁１０と鉄筋コンクリート部材とを一体化させるため、鋼製壁１０の壁面（内面）に対し図示しない経時性硬化材を打設し接続用コンクリート部材（後述する接続用コンクリート部材５２）としても良い。この接続用コンクリート部材には、継手部材１５や第１主鉄筋３０の一部（例えば折り返し部分３１の一部）が内包される。

【0033】

（雌金具、第１主鉄筋の形状）
図２は雌金具２０、第１主鉄筋３０の形状についての概略説明図であり、（ａ）は雌金具２０の俯瞰図、（ｂ）は第１主鉄筋３０の平面図である。なお、図２（ａ）は、継手部材１５を構成した際に雌金具２０を鋼製壁１０と対向する側から見た場合の図である。

【0034】

図２（ａ）に示すように、雌金具２０は平面視での断面が略半円形状の半円柱形状を有する部材であり、その曲面側が開口側となるような上下方向に伸びるいわゆるスリット状の係留溝部２１が形成されている。係留溝部２１の平面視における断面形状は雄金具１７と適合するような任意の形状であり、例えば図示のように略Ｔ字形状である。

【0035】

また、図２（ｂ）に示すように、第１主鉄筋３０は、１本の鉄筋を折り返し部分３１において折り返し、平面視でいわゆるＵ字形状を有するような形状とした部材である。図１のように、継手部材１５を構成する際には、雌金具２０の曲面側（鋼製壁１０に対向する側）の外周が第１主鉄筋３０の折り返し部分３１に取り囲まれるように配置され、第１主鉄筋３０は係止される。従って、雌金具２０の曲面側の形状と、第１主鉄筋３０の折り返し部分３１の形状とは一致するような略半円形状に設計されることが好ましい。

【0036】

（結合構造の構築方法）
図３～図７は、本実施形態に係る結合構造１の構築方法を示す概略説明図である。先ず、図３に示すように、継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）を構成する雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）の一方の端部が壁面（内面）に固定された鋼製壁１０が鉛直方向（上下方向、図中Ｚ方向））に延伸した状態で地盤等（図示せず）に打ち込まれる。ここでは、鋼製壁１０は例えばハット形鋼矢板であり、雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）は他方の端部に係留突起部２２（２２ａ～２２ｃ）を備えた板状部材である。また、本実施の形態に係る構成では、雄金具１７の一部箇所（係留突起部２２の上下方向の各２か所）に後述する第１主鉄筋３０を係止するための溝部１８（１８ａ～１８ｃ）が形成されている。なお、鋼製壁１０に対する雄金具１７の固定は、予め工場等で行っても良く、あるいは現場での施工時に行っても良い。

【0037】

次いで、図４に示すように、複数の第１主鉄筋３０が互いに平行に複数配置される。第１主鉄筋３０は折り返し部分３１において平面視でいわゆるＵ字形状を成すように予め折り返された鉄筋であり、折り返し部分３１が溝部１８に係止された状態となるような位置に配置される。

【0038】

そして、図５に示すように、雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）の係留突起部２２と雌金具２０（２０ａ～２０ｃ）の係留溝部２１を嵌合させることで継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）が構成される。この時、第１主鉄筋３０の折り返し部分３１を溝部１８に係止させた状態で当該溝部１８を覆うように雌金具２０（２０ａ～２０ｃ）を雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）にはめ込むことで、第１主鉄筋３０が所定の位置に配置される。なお、ここで第1主鉄筋３０は所定位置に固定されても良く、あるいはある程度可動自在に遊嵌されても良い。

【0039】

そして、図６に示すように、複数配置された第１主鉄筋３０に挟まれた位置に、鋼製壁１０の壁面（内面）に対し垂直な方向（図中Ｘ方向）に延伸する第２主鉄筋４０と、第２主鉄筋４０に直交する方向（図中Ｙ方向）に延伸する配力筋４２が配置される。第２主鉄筋４０、配力筋４２は図示のように所定の間隔で複数配置されても良く、また、第２主鉄筋４０と配力筋４２は、両者が予め固着された状態で用意されても良い。

【0040】

そして、図７に示すように、継手部材１５（雄金具１７及び雌金具２０）、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、及び、配力筋４２が埋設（内包）されるように例えばコンクリートである経時性硬化材Ｕが打設される。ここで打設される経時性硬化材Ｕは継手部材１５、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、及び、配力筋４２を埋設（内包）させることで一体化させて鉄筋コンクリート部材５０を構成するために打設される経時性硬化材Ｕ１と、この鉄筋コンクリート部材５０を鋼製壁１０と固着させ結合構造１全体を一体化させるための接続用コンクリート部材５２を構成するために打設される経時性硬化材Ｕ２と、に分けて打設されても良い。あるいは、経時性硬化材Ｕは、鉄筋コンクリート部材５０と接続用コンクリート部材５２とを一体的に構成するように打設されても良い。

【0041】

このように、継手部材１５、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、及び、配力筋４２を内包して構成される鉄筋コンクリート部材５０と、地盤（図示せず）に打ち込まれた鋼製壁１０と、それらを接続させるための接続用コンクリート部材５２と、が一体化され本実施の形態に係る結合構造１が構築される。

【0042】

（作用効果）
本実施の形態に係る結合構造１及びその構築方法によれば、複数の足が長い（長さの長い）第１主鉄筋３０を結合構造１の内部に設けるにあたり、雄金具１７及び雌金具２０からなる継手部材１５を介して鉄筋コンクリート部材５０と鋼製壁１０との間に生じる応力を伝達させるような構成で鉄筋を配筋している。これにより、鋼板等に形成された孔に直接鉄筋を通すといった構成を採らず、応力集中による部材や鉄筋の破断を防止しつつ、鋼製壁１０と鉄筋コンクリート部材５０や接続用コンクリート部材５２との間のジベル性能を向上させ、優れた剛性や耐力を有するように鉄筋を密に配置した結合構造１が実現される。

【0043】

また、橋梁下部工事等では、初めに仮設鋼矢板を土留めとして打ち込み、掘削を行った後に構造物本体（基礎杭等）の構築を行い、その後に仮設鋼矢板の撤去を行う場合があるが、本実施の形態に係る構築方法では、鋼製壁１０及び継手部材１５を本設利用して結合構造１を構築している。これにより、工期の短縮やコスト削減が図られる。また、仮設鋼矢板を用いた場合、仮設鋼矢板と構造物との離隔を確保しなくてはならないが、本実施形態に係る構築方法では仮設鋼矢板を用いないため、狭隘地での施工が可能となる。

【0044】

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0045】

（本発明の第１の他実施形態）
図８は本発明の第１の他実施形態に係る結合構造１ａの概略説明図である。ここで、上記実施の形態と同じ機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する場合がある。また、図９は他実施形態に係る雌金具６０、第１主鉄筋７０の形状についての概略説明図であり、（ａ）は雌金具６０の俯瞰図、（ｂ）は第１主鉄筋７０の平面図である。なお、図９（ａ）は、継手部材１５を構成した際に雌金具６０を鋼製壁１０と対向する側から見た場合の図である。

【0046】

図８に示すように、第１の他実施形態に係る結合構造１ａでは、上記実施の形態と異なる形状・構成を有する雌金具６０（６０ａ～６０ｃ）が用いられ、これに伴い、第１主鉄筋７０の形状・構成も相違している。図９（ａ）に示すように、雌金具６０は平面視で略矩形形状を有する部材であり、雌金具６０には上記実施の形態と同様の係留溝部２１が形成され、加えて、側面に鉄筋を係止させるための側面溝６１が形成されている。また、図９（ｂ）に示すように、第１主鉄筋７０は直線状の鉄筋７１を端部において膨張部７２を有し、膨張部７２は鉄筋７１の径に比べ極めて大きな厚みや膨らみを有するような形状である。第１主鉄筋７０を複数配置する場合に、１つの同じ雌金具６０によって２本の第１主鉄筋７０が係止されても良く、その際の間隔は例えば上記実施の形態と同じ所定の間隔ａであっても良い。

【0047】

図８のように、本形態に係る結合構造１ａにおいては、第１主鉄筋７０を端部の膨張部７２が鋼製壁１０と対向するように配置し、雄金具１７（１７ａ～１７ｃ）の係留突起部２２と雌金具６０（６０ａ～６０ｃ）の係留溝部２１（２１ａ～２１ｃ）を嵌合させることで継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）が構成される。その際、第１主鉄筋７０の直線状の鉄筋７１は側面溝６１に係止されても良い。

【0048】

図８、９を参照して説明した本発明の第１の他実施形態に係る結合構造１ａによれば、上記実施の形態で説明した作用効果に加え、雄金具１７の形状を簡素化させると共に、第１主鉄筋７０をいわゆるＵ字形状のような曲率を有する形状に造形する必要が無いため、部材加工の負荷を低減することができる。また、雌金具６０に形成される側面溝６１を予め深い形状に設計しておくことで、雌金具６０の形状を変えることなく鉄筋同士の間隔ａを調節することが可能となる。

【0049】

（本発明の第２の他実施形態）
また、上記実施の形態では、継手部材１５が、第１の金具としての雄金具１７と、第２の金具としての雌金具２０からなる場合について図示・説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、継手部材１５を構成する第１の金具を雌金具とし、第２の金具を雄金具としても良い。図１０は本発明の第２の他実施形態に係る結合構造１ｂの概略説明図である。また、図１１は第２の他実施形態に係る第１の金具としての雌金具８０、第２の金具としての雄金具９０の形状についての概略説明図であり、（ａ）は雌金具８０、（ｂ）は雄金具９０の説明図である。ここで、上記実施の形態と同じ機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する場合がある。

【0050】

図１０に示すように、本形態に係る結合構造１ｂにおいては、継手部材１５は、第１の金具として雌金具８０（８０ａ～８０ｃ）と、第２の金具としての雄金具９０（９０ａ～９０ｃ）からなる。その一方の端部は鋼製壁１０に結合され、その他方の端部において、これら雌金具８０と雄金具９０が嵌合自在に構成される。

【0051】

図１１（ａ）に示すように、雌金具８０（８０ａ～８０ｃ）の構成は任意に設計可能であり、例えば、平面視で略Ｔ字状、且つ、上下方向に延伸する受容部としての係留溝部８１（８１ａ～８１ｃ）が端部に設けられても良い。この係留溝部８１（８１ａ～８１ｃ）には、図１１（ｂ）に示す雄金具９０に形成された係留突起部９１が嵌合可能に構成される。

【0052】

図１１（ｂ）に示すように、雄金具９０は平面視で略半円形状の本体部９２に上記係留突起部９１が取り付けられた構成でも良い。図示のように、係留突起部９１は、平面視で略Ｔ字状断面のリブ状部材が本体部９２の複数個所（ここでは上下２か所）に取り付けられた構成でも良い。

【0053】

本形態に係る結合構造１ｂにおいては、上記実施の形態で説明した結合方法と基本的には同じ方法により、雌金具８０と雄金具９０を嵌合させることで継手部材１５（１５ａ～１５ｃ）が構成される。その際、上記実施の形態と同じように、第１主鉄筋３０を所定位置（例えば２か所の係留突起部９１に挟まれた位置）にはめ込むことで固定することができる。本形態に係る結合構造１ｂによれば、上記実施の形態と一部異なる部品構成であっても同様の作用効果が享受される。

【0054】

（結合構造の他の構築方法）
例えば、上記実施の形態に係る構築方法おいては、継手部材１５、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、及び、配力筋４２を内包する鉄筋コンクリート部材５０を構成するために経時性硬化材Ｕ１を現場において打設する場合について説明したが、本発明に係る結合構造１の構築方法はこれに限られるものではない。

【0055】

具体的には、鉄筋コンクリート部材５０を工場などで予め製作された部材（以下、プレキャスト鉄筋コンクリート部材）とし、現場において鋼製壁１０とプレキャスト鉄筋コンクリート部材である鉄筋コンクリート部材５０を配置し、両者の間隙部に接続用コンクリート部材５２としての経時性硬化材Ｕ２を打設することで接続させて結合構造１を構築しても良い。この場合、継手部材１５が予め鋼製壁１０に固着された構成は採られず、プレキャスト鉄筋コンクリート部材としての鉄筋コンクリート部材５０は、継手部材１５、第１主鉄筋３０、第２主鉄筋４０、及び、配力筋４２を内包させた状態で製作される。その際、プレキャスト鉄筋コンクリート部材としての鉄筋コンクリート部材５０は、継手部材１５の一部端面が露出した状態で製作されても良く、更に、第１主鉄筋３０の一部（例えば折り返し部分３１）が露出するように製作されても良い。

【0056】

プレキャスト鉄筋コンクリート部材としての鉄筋コンクリート部材５０を用いて結合構造１を構築することで、上記実施の形態で説明した作用効果に加え、現場での施工性の向上や工期短縮が図られる。即ち、施工性等の効率化と、耐力の確保の両立を実現させることが可能となる。

【0057】

また、上記実施の形態や他実施形態において、継手部材１５の構成について、鋼製壁１０に固定される雄金具１７に係留突起部２２が設けられ、離間可能な部材である雌金具２０に係留溝部２１が形成される場合を図示して説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、鋼製壁１０に固定される金具に係留溝部を設けていわゆる雌型部材とし、当該雌型部材に嵌合させる金具に係留突起部を設けていわゆる雄型部材とするといった、上記実施の形態に係る構成とは金具の雌雄が逆であるような構成としても良い。

【0058】

また、上記実施の形態では、鋼製壁１０として鋼矢板を用いる場合を挙げて図示・説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、鋼製壁１０として鋼管杭や各種形鋼等、地盤に打ち込むことで壁体を構成可能な種々の杭部材を用いても良い。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明は、鋼製壁と鉄筋コンクリート部材の結合構造及びその構築方法に適用できる。

【符号の説明】

【0060】

１、１ａ…結合構造
１０…鋼製壁
１５（１５ａ～１５ｃ）…継手部材
１７（１７ａ～１７ｃ）…雄金具
１８（１８ａ～１８ｃ）…溝部
２０（２０ａ～２０ｃ）…雌金具
２１（２１ａ～２１ｃ）…係留溝部
２２（２２ａ～２２ｃ）…係留突起部
３０…第１主鉄筋
３１…折り返し部分
４０…第２主鉄筋
４２…配力筋
５０…鉄筋コンクリート部材
５２…接続用コンクリート部材
６０（６０ａ～６０ｃ）…（第１の他実施形態に係る）雌金具
７０…（第１の他実施形態に係る）第１主鉄筋
８０…（第２の他実施形態に係る）雌金具
９０…（第２の他実施形態に係る）雄金具
Ｕ、Ｕ１、Ｕ２…経時性硬化材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】