CN102272384A - 基础用钢制部件、基础用钢制部件的打设方法以及基础用钢制连续壁 - Google Patents

Abstract

一种基础用结构部件，具备：钢板桩，具有腹板部、连接设置在上述腹板部的两端上的一对凸缘部、和设在上述一对凸缘部的侧端部上的一对接头部；以及第1喷水管，沿着上述钢板桩的长度方向仅安装在上述钢板桩的外侧。

Description

基础用钢制部件、基础用钢制部件的打设方法以及基础用钢制连续壁

技术领域

本发明涉及在土木建筑领域中将构造物沿铅直方向支撑的基础构造中应用的基础用钢制部件、基础用钢制部件的打设方法以及基础用钢制连续壁。

本申请基于2009年2月4日在日本提出申请的日本特愿2009-023655号而主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

在土木建筑领域中，在作为挡土壁、基础构造、港湾河流的护岸、岸壁、还有在阻水壁中使用的构造部件而使用的钢板桩中，在其宽度方向的两端部设有接头部。通过以相邻的钢板桩的接头部彼此嵌合的方式将多个钢板桩打设到地基中，形成连续壁。

特别是，在近年来，作为用来提高钢板桩的铅直支撑力的技术，例如专利文献1公开了以下所示那样的钢板桩。在该专利文献1的公开技术中，例如如图13所示，通过在钢板桩102的前端部上接合闭合钢材103，形成了由钢板桩102和闭合钢材103形成的闭截面部。因此，在将组合钢板桩101打设到地基中时，进入到闭截面部中的土块被加固，钢板桩101的前端部被堵塞。因而，能够期待得到某种程度的铅直支撑力(前端支撑力)。使该闭截面部越大，越能够提高前端支撑力。此外，在将不具有闭合部件的通常的钢板桩打设到地中时，砂土也填塞到钢板桩的凹面侧(内侧)，形成前端堵塞部。

作为钢板桩的向地中的打设施工法，可以举出振动打桩施工法或压入施工法。所谓振动打桩施工法，是将钢板桩贯入到地中时，通过钢板桩对地基施加振动，使地基发生流动化或敏化现象而使钢板桩的贯入变得容易的施工法。所谓压入施工法，是将应打设的钢材用压入机的夹盘把持，并且用压入机的液压缸施加静载荷而将该钢材压入到地中的施工法。

在任一种施工法中，都在该应打设的钢板桩为长条的情况下、或者在地基内有硬质的土层、或石头等的障碍物的情况下，需要提高打设容易性。因此，采用使高压水经由配管从钢板桩下端附近喷出的、所谓的喷水。

可是，如果如上述那样在应形成前端堵塞部的部位配置喷水部，则容易使前端堵塞部紊乱，有不能发挥前端支撑力的问题。

另外，关于以应用在不将构造物沿铅直方向支撑的护岸构造等中为前提的钢板桩，由于不要求在支撑层中形成前端堵塞部带来的铅直支撑力，所以也可以同时采用喷水直到向地基内的打设完成。相对于此，关于以应用在将处于铅直方向上部的构造物经由由钢板桩构成的连续壁沿铅直方向支撑的基础构造中为前提的钢板桩，如果通过喷水使支撑层紊乱，则在支撑层中不能形成前端堵塞部，不能发挥铅直支撑力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-248503号公报

发明内容

发明要解决的课题

所以，本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的是提供在同时采用由喷水进行的喷射将钢板桩打设到地中时，能够使通过喷水进行的打设容易性提高、并且能够可靠地形成前端堵塞部而发挥铅直支撑力的基础用钢制部件、基础用钢制部件的打设方法以及基础用钢制连续壁。

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述课题而采用以下的方案。

(1)本发明的第1技术方案，是一种基础用钢制部件，具备：钢板桩，具有腹板部、连接设置在上述腹板部的两端上的一对凸缘部、和设在上述一对凸缘部的侧端部上的一对接头部；以及第1喷水管，沿着上述钢板桩的长度方向仅安装在上述钢板桩的外侧。

(2)在上述(1)所述的基础用钢制部件中，也可以是，设B为距上述接头部的接头嵌合中心位置的距离、设W为上述钢板桩的有效宽度、设H为上述钢板桩的有效高度，上述第1喷水管被设置为满足下式：

$B\≤0.80\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}.$

(3)在上述(1)或(2)所述的基础用钢制部件中，也可以是，还具备闭合部件，该闭合部件具有与上述钢板桩的内侧接合的两端部。

(4)在上述(3)所述的基础用钢制部件中，也可以是，还具备第2喷水管，该第2喷水管沿着上述闭合部件的长度方向仅设置在上述闭合部件的外侧。

(5)在上述(4)所述的基础用钢制部件中，也可以是，设B为距上述接头部的接头嵌合中心位置的距离、设W为上述钢板桩的有效宽度、设H为上述钢板桩的有效高度，上述第2喷水管被设置为满足下式：

$B\≤0.80\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}.$

(6)在上述(1)或(2)所述的基础用钢制部件中，也可以是，还具备控制装置，该控制装置控制上述第1喷水管的喷出输出。

(7)在上述(6)所述的基础用钢制部件中，也可以是，上述控制装置控制为：在压入了地中的上述基础用钢制部件的下端从支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使上述喷水的水喷出压力降低到5MPa以下。

(8)在上述(1)或(2)所述的基础用钢制部件中，也可以是，上述第1喷水管的下端部还具备能够朝向铅直下方喷出液体的喷嘴。

(9)本发明的第2技术方案，是将上述(1)或(2)所述的基础用钢制部件打设到地中的基础用钢制部件的打设方法。该打设方法具备：一边从上述喷水管喷出水一边将上述基础用钢制部件埋入到上述地中的工序；以及在上述基础用钢制部件的下端从上述地中的支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使上述水的喷出停止的工序。

(10)本发明的第3技术方案，是将上述(1)或(2)所述的基础用钢制部件打设到地中的基础用钢制部件的打设方法。该打设方法具备：一边从上述喷水管喷出水一边将上述基础用钢制部件埋入到上述地中的工序；以及在上述基础用钢制部件的下端从上述地中的支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使来自上述喷水管的水喷出压力降低到5MPa以下的工序。

(11)在上述(10)所述的基础用钢制部件的打设方法中，也可以是，在使上述水喷出压力降低到5MPa以下的工序之后，还具备将来自上述喷水管的水喷出压力保持为2.5MPa以上5MPa以下的工序。

(12)本发明的第4技术方案，是将上述(1)或(2)所述的至少两个基础用钢制部件用相互的接头部连结而构成的基础用钢制连续壁，上述至少两个基础用钢制部件的下端被贯入到支撑层。

(13)本发明的第5技术方案，是将上述(1)或(2)所述的至少两个基础用钢制部件用相互的接头部连结而构成的基础用钢制连续壁，上述至少两个基础用钢制部件包括下端被贯入到中间层的第1基础用钢制部件、和下端被贯入到支撑层的第2基础用钢制部件。

发明效果

根据上述(1)所述的本发明的结构，第1喷水管安装在钢板桩的外侧。因此，能够不阻碍前端堵塞部的形成而可靠地发挥铅直支撑力。

根据上述(2)所述的本发明的结构，由于第1喷水管安装在规定的距离B的范围内，所以通过由第1喷水管进行的喷出，特别能够将堵塞在接头部中的砂土排除。因此，能够发挥较高的铅直支撑力和打设容易性。

根据上述(3)所述的本发明的结构，由于形成了由钢板桩的截面和闭合部件的截面包围的截面堵塞部，所以能够更可靠地发挥铅直支撑力。

根据上述(4)所述的本发明的结构，由于第2喷水管安装在闭合部件的外侧，所以能够发挥较高的铅直支撑力和打设容易性。

根据上述(5)所述的本发明的结构，能够发挥更高的打设容易性。

根据上述(6)～(8)所述的本发明的结构，能够发挥较高的铅直支撑力和打设容易性。

根据上述(9)～(10)所述的本发明的结构，在将基础用钢制部件打设到地中时，在打设在地中的基础用钢制部件的下端从支撑层的上方1～3m至到达支撑层为止，使喷水停止、或者使水喷出压力降低到5MPa以下。由此，能够防止通过经由喷水管的水的喷出使支撑层紊乱。并且，在通过使基础用钢制部件埋入到没有紊乱的状态的支撑层中而将构造物沿铅直方向支撑的基础构造中应用时，能够发挥较高的铅直支撑力。

根据上述(11)所述的本发明的结构，与上述(10)的结构的情况相比能够可靠地发挥较高的铅直支撑力。

根据上述(12)所述的本发明的结构，由于将上述(1)～(2)的结构的基础用钢制部件连接，所以能够得到具有较高的铅直支撑力的连续壁。

根据上述(13)所述的本发明的结构，与仅通过上述(1)～(2)的结构的基础用钢制部件形成连续壁的情况相比，能够便宜且容易地得到具有较高的铅直支撑力的连续壁。

附图说明

图1A是有关本发明的第1实施方式的基础用钢制部件的剖视图。

图1B是表示该基础用钢制部件的、由钢板桩和假想线L形成的闭合截面部的剖视图。

图2是该基础用钢制部件的立体图。

图3是表示变更了喷水管的安装位置的例子的剖视图。

图4A是表示安装4根喷水管的例子的剖视图。

图4B是表示安装4根喷水管的另一例的剖视图。

图5A是用来对在距接头部的接头嵌合中心位置为距离B的范围内安装喷水管的结构进行说明的图。

图5B是用来说明截面U形的钢板桩10上的距离B的图。

图6A是表示在通过压入施工法将基础用钢制部件压入时使用的压入机的结构的图。

图6B是从上方观察该压入机的夹盘45的图。

图7A是表示有关本发明的第2实施方式的基础用钢制部件的剖视图。

图7B是表示该基础用钢制部件的、由钢板桩和闭合部件形成的闭合截面部的剖视图。

图8A是表示有关上述第2实施方式的基础用钢制部件的变形例的剖视图，是表示作为闭合部件而使用钢板的情况下的基础用钢制部件的剖视图。

图8B是表示该基础用钢制部件的、由钢板桩和闭合部件形成的闭合截面部的剖视图。

图9A是表示有关上述第2实施方式的基础用钢制部件的变形例的剖视图，是表示作为钢板桩及闭合部件而使用截面帽形钢板桩的情况下的基础用钢制部件的剖视图。

图9B是表示有关上述第2实施方式的基础用钢制部件的变形例的剖视图，是表示作为钢板桩而使用截面帽形钢板桩、作为闭合部件而使用钢板的情况下的基础用钢制部件的剖视图。

图10A是用来对应用了本发明的基础用钢制部件的打设方法的步骤1进行说明的图。

图10B是用来对该打设方法的步骤2进行说明的图。

图10C是用来对该打设方法的步骤3进行说明的图。

图10D是用来对该打设方法的步骤4进行说明的图。

图11A是用来对应用本发明的基础用钢制部件的另一打设方法的步骤1’进行说明的图。

图11B是用来对该打设方法的步骤2’进行说明的图。

图11C是用来对该打设方法的步骤3’进行说明的图。

图11D是用来对该打设方法的步骤4’进行说明的图。

图12是表示由喷水管进行的水的喷出停止、或将喷出减弱的情况下的具体的例子的图。

图13是用来对现有技术进行说明的图。

具体实施方式

本发明者们为了提供一种在土木建筑领域中能够在将构造物沿铅直方向支撑的基础构造中应用并同时具有较高的铅直支撑力和打设容易性的基础钢制部件，对不会通过喷水的喷射使地基的支撑层紊乱的结构进行了锐意研究。

结果发现，通过将喷水管安装在钢板桩的外侧，能够不阻碍前端堵塞部的形成而可靠地发挥铅直支撑力，进而，通过将喷水管安装到由下述(1)式定义的、距上述接头部的接头嵌合中心位置为距离B的范围内，能够不与压入机的把持机构干涉，在振动施工法、压入施工法的哪种打设方法中，都能够不在接头部堵塞砂土而进行挖掘。另外，所谓接头嵌合中心位置，是表示相邻的钢板桩的接头部彼此嵌合的状态的剖视图中的、嵌合部分的中心位置。

[公式1]

$B\≤0.80\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}...\left(1\right)$

这里，W表示上述钢板桩的有效宽度、H表示上述钢板桩的有效高度。

此外，为了不通过喷水的喷射使支撑层紊乱，在钢板桩的下端到达支撑层之前使喷水的喷射停止是最有效的，但是相反向支撑层的钢板桩的打设容易性下降。因此，也可以考虑根据需要的铅直支撑力，在钢板桩到达支撑层后，将其某种程度打设到支撑层内之后使喷水停止，或者不使喷水完全停止而通过减压，来抑制支撑层的紊乱、并且确保打设容易性的方法。

假如在打设中使喷水一旦停止，则砂土进入到喷射下端的喷嘴中，钢板桩的打设容易性显著下降。此时，即使想要进行通过喷水的喷出，实际上也有通过进入到喷嘴中的砂土而不能提高水喷出压力的情况。结果，不能提高打设容易性。

但是，通过不使喷水停止、而终究只是进行减压，能够防止砂土向喷射的喷嘴内的进入，能够再次提高喷射的水喷出压力。一般将喷水在约10MPa以上的压力下施工的情况较多，但本发明者们发现，通过在钢板桩下端到达支撑层的前后将喷水压力降低到10MPa的一半以下、即5MPa以下，能够抑制因喷水带来的支撑层的紊乱。即，能够在钢板桩的前端部牢固地形成前端堵塞部，还能够确保铅直支撑力。此外，本发明者们还发现，如果喷水的压力是2.5MPa以上，则能够防止砂土向喷射的喷嘴的进入。

(第1实施方式)

以下，作为用来实施本发明的优选的形态，参照附图对在土木建筑领域中用在将构造物沿铅直方向支撑的基础构造中的基础用钢制部件、基础用钢制部件的压入方法、以及基础用钢制连续壁详细地说明。另外，在图中，a表示基础用钢制部件的长度方向(将基础用钢制部件埋入的方向)，b表示基础用钢制部件的宽度方向，c表示基础用钢制部件的厚度方向。此外，在本发明中，如附图所示，将基础用钢制部件的截面凹部侧(谷侧)称作内侧，将截面凸部侧(山侧)称作外侧。

图1A是有关本发明的第1实施方式的基础用钢制部件1的剖视图，图2表示其立体图。

基础用钢制部件1具有钢板桩10和喷水管18。

钢板桩10在腹板部11的两侧以朝向图中内侧倾斜的方式一体地设有凸缘部12，从该凸缘部12的前端设有接头部14。该左右的接头部14中的一个接头部14和另一个接头部14相互为左右线对称，都设计为朝向图中上方开口的形状。该接头部14具有能够与相邻的其他基础用钢制部件1的其他接头部14相互嵌合的形状。另外，该接头部14除了实际上由上述的左右线对称的形状构成的接头以外，还包括沿相对于腹板部11大致垂直方向延伸的部分。

喷水管18沿着钢板桩的长度方向A安装，在第1端部18a上设有用来使水喷出的喷嘴19。这里，将图1A所示的钢板桩10的山侧定义为外侧，此外将谷侧定义为内侧。即，该喷水管18安装在钢板桩10的外侧。在该例中，喷水管18安装在凸缘部12与接头部14的边界位置附近。喷水管18的管的内径设想为5cm左右，但并不限定于此。

在喷水管18的第2端部18b上，连接着未图示的控制装置以及送水泵。将从该未图示的送水泵送来的高压水通过该喷水管18向喷嘴19输送，经由该喷嘴19喷射。通过经由该喷嘴19喷射高压水，能够在钢板桩10之下挖掘地基，能够以更小的力向地中埋入。

此外，图1B表示将该基础用钢制部件1的下端打设到地中的支撑层的状态下的剖视图。在图中，L线是将钢板桩10的一对接头部14连结的假想线。通过由钢板桩10和L线包围的截面部形成闭合截面部31。通过该闭合截面部31的存在，能够将支撑层的砂土紧固。因而，能够得到较高的铅直支撑力。

喷水管18的安装位置及个数并不限定于上述例子。图3表示变更了该喷水管18的安装位置的例子。在该图3的变形例中，将喷水管18安装在凸缘部12上。

图4A表示变更了钢板桩10的形状的例子。在该变形例中，也在腹板部11的两侧以朝向图中内侧倾斜的方式一体地设有凸缘部12，在该凸缘部12的前端上设有接头部14。但是，在该变形例中，钢板桩10具有截面帽形形状，一个接头部14与另一个接头部14相互为左右点对称。结果，接头部14a形成为朝向图中上方，此外接头部14b形成为朝向图中下方。

在该图4A的变形例中，在钢板桩10上安装有4根喷水管18。这些喷水管18在图4A中左右配置各两根。关于左侧，在凸缘12a和接头部14a上分别配置有各1根。此外，关于右侧，在凸缘12b上配置有两根。在朝下的接头部14b上没有特别配置喷水管18。

图4B表示在图4A所示的截面帽形的钢板桩10中变更了喷水管18的配置的例子。在该例中，也在钢板桩10上安装有4根喷水管18。该喷水管18为左右配置各两根、在凸缘12a、凸缘12b上配置两根、在接头部14a、14b上没有特别配置喷水管18的形态。

另外，通过将相邻的基础用钢制部件1的接头部14相互连结，能够构成为基础用钢制连续壁。

接着，对采用了本发明的基础用钢制部件1上的喷水管18的安装位置的详细情况进行说明。

喷水管18的安装位置如图5A所示，优选的是距接头部14的接头嵌合中心位置P的距离B的范围内。这里所述的接头嵌合中心位置P通过帽形形状的钢板桩10的构成接头部14的臂部分13的板厚方向的中心线L1与表示有效宽度W的线L2的交点定义。另外，有效宽度W是一对接头部各自的嵌合中心位置P-P间的距离。

图5B是用来说明截面U形的钢板桩10的距离B的图。接头嵌合中心位置P在截面U形的情况下，由与腹板部11平行且距腹板部11处于有效高度的位置的直线L3与有效宽度W的线L2的交点定义。

此外，距离B通过上述的(1)式定义。在(1)式中，W表示钢板桩10的有效宽度，H表示钢板桩10的有效高度。帽形钢板桩10的有效高度H相当于从臂部分13的底面到腹板部11的上表面的高度。

喷水管18优选的是处在由上述的(1)式定义的B的范围内。以下，对其理由进行说明。

图6A表示在通过压入施工法将基础用钢制部件1压入时使用的压入机4的结构。压入机4具备夹钳41、床鞍42、主液压缸43、杆柱44、和夹盘45。夹钳41安装有用来抓握已经打设的基础用钢制部件1的机构。此外，夹钳41还具有用来在这些基础用钢制部件1上自行的功能。床鞍42设有用来使杆柱44沿前后方向移动的移动机构，安装有压入机4用来执行各种动作的动力源的情况较多。主液压缸43向图中上下方向驱动自如地构成，将由夹盘45把持的基础用钢制部件1向地中压入。即，通过该主液压缸43的动力使夹盘45下降，使基础用钢制部件1向地中压入。

这样的压入机4利用已经压入在地基中的基础用钢制部件1的拉拔阻力，通过油压将下个基础用钢制部件1向地中压入。

图6B是从上方观察压入机4的夹盘45的图。夹盘45能够通过由接头把持机构47将接头部14向图中箭头D3所示的方向推压而将其把持。并且，在该夹盘45内部中设有开口46。该开口46通常有富余地设定，以使其不与通常的钢板桩的腹板部或凸缘部接触。但是，在该夹盘45的接头把持机构47附近，如图6B中的区域H1所示，开口46与接头把持机构47的间隔变得非常窄。特别是，在凸缘12与开口46的间隔变得非常窄后，难以在凸缘12的外侧设置喷水管18。因此，如图6B所示，喷水管18优选的是设在从接头嵌合中心位置P更远离的位置、即远离到从区域H1脱离的程度的位置上。此外，在帽形钢板桩中，由于接头把持机构47把持接头臂部的中央附近，所以距离B更优选的是处于将下限值设为90mm、设为由上述的式(1)规定的上限值的范围内，以使喷水管18不会位于该把持部。

另外，处于由上述的式(1)规定的范围内的喷水管18只要至少是1根就可以。作为其理由，是因为在接头部14的砂土的排出方面，通过至少1根以上的喷水管18的配置能够实现。此外，喷水管18也可以是两根以上。

但是，在该喷水管18的安装位置不怎么从接头嵌合中心位置P远离、距离B超过(1)式的右边的值的情况下，通过由喷水管18进行的喷出，特别是，不能将堵塞在接头部14中的砂土排除而使打设容易性降低。即使是安装在从接头嵌合中心位置P到喷水管18的安装位置的距离B超过(1)式的右边的值的位置上的情况，也可以考虑通过提高喷水压力来确保打设容易性，但这使施工费变高而不经济，而且使中间层及支撑层严重紊乱，给铅直支撑力的发挥带来障碍。因此，在本发明中，如上述那样规定，以使距离B成为(1)式的右边以下。

另外，在不是压入施工法、而始终通过振动打桩施工法进行挖掘的情况下，也不再需要考虑上述那样的与压入机4的接头把持机构47的干涉。因而，能够将喷水管18的安装位置设定在接头嵌合中心位置P的更近处。在振动打桩施工法中，也可以将距接头嵌合中心位置P的距离C设为通过(2)式定义的范围。

[公式2]

$C\≤0.40\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}...\left(2\right)$

在振动打桩施工法中，在喷水管18的安装位置不怎么从接头嵌合中心位置P远离、距离C超过(2)式的右边的值的情况下，不能通过喷水管18的喷出将特别是堵塞在接头部14中的砂土排除，使打设容易性降低。此外，即使是安装在从接头嵌合中心位置P到喷水管18的安装位置的距离B超过(1)式的右边的值的位置上情况，除了提高喷水压力以外也可以考虑振动打桩的大型化，但施工费变高而不经济，而且使中间层及支撑层严重紊乱，给铅直支撑力的发挥带来障碍。因此，在本发明中，在振动打桩施工法中如上述那样规定，以使距离C为(2)式的右边以下。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，只要是具备仅在钢板桩10的外侧沿着长度方向安装的喷水管18的结构，是怎样的形态都可以。

(第2实施方式)

以下，参照图7A到图9B，对有关本发明的第2实施方式的基础用钢制部件1’进行说明。在以下的说明中，为了省去对在上述实施方式中叙述的事项的重复说明，对相同的部件赋予相同的参照标记。另外，在本实施方式中，所谓闭合部件20的内侧，是指闭合部件20的面向闭合截面部31’的表面侧。

在第2实施方式中，对于在上述第1实施例中说明的钢板桩10的接头部设置闭合部件20。另外，闭合部件也可以设在凸缘部上。在图7A所示的例子中，作为闭合部件20而使用对设有喷水管18的钢板桩10接合为面对称的截面U形钢板桩20U。即，通过使作为闭合部件20发挥功能的截面U形钢板桩20U面对于具有截面U形的钢板桩10而将它们接合，构成基础用钢制部件1’。也可以在该闭合部件20的外侧设置第2喷水管18’。设置第2喷水管18’的位置也可以是在上述第1实施方式中说明的范围内。这些钢板桩10与闭合部件20的接合可以采用例如焊接、粘结、螺栓、铆钉、小螺钉、大头钉等的任一种。此外，钢板桩10与闭合部件20的接合既可以在工厂中进行，也可以在施工现场在打设前或打设时进行。

在使喷水管18(18’)紧固在钢板桩10的内侧的情况下，必须进行作业人员进入到由该钢板桩10和闭合部件20形成的闭合截面部31’的内侧而进行将其焊接的作业，作业变得困难。因此，在本发明中，仅在钢板桩10的外侧安装喷水管18。此外，由于仅在闭合截面部31’的外侧设置喷水管18(18’)，所以不会使闭合截面部31’的面积比喷水管18的截面面积减小。因此，能够保持较高的铅直支撑力。

这样，通过使由截面U形的钢板桩20U构成的闭合部件20面对钢板桩10而接合，如图7B所示那样形成由钢板桩10和闭合部件20包围的部分即闭合截面部31’。并且，通过将该基础用钢制部件1’向地中压入，能够使土块进入到闭合截面部31’的内部中。进而，将进入到该闭合截面部31’内的土块紧固，能够使基础用钢制部件1’封闭。这样，在本实施方式中，通过将闭合部件20接合到钢板桩10上，能够得到具有比第一实施方式的闭合截面部31大的截面积的闭合截面部31’。因此，能够得到更高的铅直支撑力，并且，由于在闭合部件侧的钢板桩上也能够设置喷水管18’，所以能够提高打设容易性。

在该实施方式中，并不限定于如上述那样使用钢板桩作为闭合部件20。即，例如如图8A所示，也可以对截面U形的钢板桩10设置钢板20B而作为闭合部件20。该闭合部件20的接合上也可以经由上述焊接或粘接等进行。在此情况下，如图8B所示，可以在钢板桩10和钢板20B的内侧形成闭合截面部31’。并且，通过将基础用钢制部件1’向地中压入，能够使土块进入到闭合截面部31’的内部中。因此，能够将基础用钢制部件1’牢固地封闭。在此情况下，也可以在闭合部件20(钢板20B)的外侧设置第2喷水管。

此外，如图9A所示，也可以通过使用帽形钢板桩作为钢板桩10、将第2截面帽形钢板桩20H作为闭合部件20面对该钢板桩10而将它们接合，来构成基础用钢制部件1’。进而，如图9B所示，也可以使用截面帽形钢板桩作为钢板桩10、将钢板20B作为闭合部件20面对该钢板桩10而将它们接合，来构成基础用钢制部件1’。在哪种形态中，都能够将第2喷水管18’设置在闭合部件侧。此外，在哪种形态中，都能够形成闭合截面部31’，所以通过将基础用钢制部件1’向地中压入，能够使土块进入到闭合截面部31’的内部中。因此，能够将基础用钢制部件1’牢固地封闭。

接着，参照附图对应用了本发明的基础用钢制部件的压入方法详细地进行说明。这里，以打设有关上述第1实施方式的基础用钢制部件1的情况为例进行说明。首先，如图10A所示，一边经由喷水管18通过喷嘴19使水喷出，一边进行基础用钢制部件1的打设(步骤1)。在该打设中，既可以使用上述的压入机4进行，也可以通过振动打桩施工法进行。最先对中间层61内进行基础用钢制部件1的打设。在此期间中，通过继续进行通过喷水管18的水的喷出，能够容易地进行中间层61中的基础用钢制部件1的打设。并且，如图10B所示，在进行通过喷水管18的水的喷出直到基础用钢制部件1的下端接近于支撑层62的附近后，停止通过该喷水管18的水的喷出(步骤2)。并且，如图10C所示，一边继续该喷水停止，一边使基础用钢制部件1的下端贯入到支撑层62内(步骤3)。再继续向该支撑层62的打设，如图10D所示那样完成打设施工(步骤4)。到该完成时为止，通过喷水管18的水的喷出为停止的状态。

图11A～图11D表示应用了本发明的基础用钢制部件的其他打设方法。首先，如图11A所示，一边经由喷水管18通过喷嘴19使水喷出，一边进行基础用钢制部件1的打设(步骤1’)。在此期间中，通过继续进行通过喷水管18的水的喷出，能够容易地进行中间层61中的基础用钢制部件1的压入。并且，如图11B所示，在进行通过喷水管18的水的喷出直到基础用钢制部件1的下端接近于支撑层62的附近之后，降低该喷水管18的喷水的水喷出压力，由此，减弱水的喷出(步骤2’)。并且，如图11C所示，在减弱水的喷出的状态下，使基础用钢制部件1的下端贯入到支撑层62内(步骤3’)。使向该支撑层62的打设进一步继续，如图11D所示那样完成打设施工(步骤4’)。到该完成时为止，为通过喷水管18的水的喷出停止的状态、或者为使喷水的水喷出压力降低的状态。

图12表示通过该喷水管18的水的喷出停止、或减弱喷出的情况下的具体的例子。在该例中，在打设在地中(中间层61)的基础用钢制部件1的下端从支撑层62的上方3m至到达上述支撑层为止，使上述喷水停止、或降低水喷出压力。并且，从降低开始到打设结束时为止，继续通过喷水管18的水的喷出停止或减弱喷出。在设该打设结束时的基础用钢制部件1的下端的、距离支撑层62上端的深度为αm时，将通过该喷水管18的水的喷出停止或减弱喷出的动作继续执行(3+α)m的期间。另外，在该例中，也可以是，在压入在地中(中间层61)中的基础用钢制部件1的下端从支撑层62的上方1m至到达上述支撑层为止，使上述喷水停止、或使水喷出压力降低，然后到打设结束时为止继续该状态。在这样的情况下，持续(1+α)m的期间继续进行通过喷水管18的水的喷出停止或减弱喷出的动作。

即，在该例中，在打设在地中(中间层61)的基础用钢制部件1的下端从支撑层62的上方1～3m至到达支撑层62为止，使喷水停止、或使水喷出压力降低。由此，能够防止通过经由喷水管18的水的喷出而使支撑层62紊乱。并且，在应用到通过在没有紊乱的状态的支撑层62中埋入基础用钢制部件1而将构造物沿铅直方向支撑的基础构造中时，能够发挥较高的铅直支撑力。

此外，与此同时，在本发明中，直到基础用钢制部件1的下端到达支撑层62之前为止继续通过喷水管18的水的喷出。结果，能够非常容易地进行中间层61中的挖掘。

因而，在应用本发明的基础用钢制部件的打设方法中，在同时采用通过喷水的喷射而将基础用钢制部件1打设到地中时，能够提高喷水的施工性，并且可靠地形成前端堵塞部而发挥铅直支撑力。

另外，在使通过喷水管18的水的喷出停止的情况下，由于砂土进入到喷射的喷嘴19中，所以即使在中间层61及支撑层62的打设容易性很低时想要再次提高喷射的压力时，进入到该喷嘴19中的砂土成为障碍，有可能不能恢复打设容易性。

对此，通过不使喷水管18停止、而始终使喷水减压，能够防止砂土向喷嘴19的进入，即使在中间层61及支撑层62的打设容易性很低时也能够容易再次提高喷射的压力。

一般而言，通过该喷水管18的水喷出压力以10MPa以上的压力施工的情况较多。但是，在本发明中，在减弱通过上述喷水管18的水的喷出力时，设为该10MPa的一半、即5MPa以下的水喷出压力。因而，通过在抑制支撑层61的紊乱的同时防止砂土向喷嘴19的进入，能够使再次的水喷出压力上升容易化，进而，能够确保基础用钢制部件1的下端部的支撑力。

而且，在减弱通过喷水管18的水的喷出力时，如果该水喷出压力超过5MPa，则不能抑制支撑层61的紊乱，支撑力下降。此外，如果喷水的水喷出压力不到2.5MPa，则不能防止砂土向喷嘴19内的进入。反之，通过使喷水的水喷出压力为2.5MPa以上，至少能够防止砂土向喷嘴19内的进入。因此，在降低喷水的水喷出压力的情况下，优选的是将该水喷出压力保持为2.5MPa以上5MPa以下。

实施例1

表1表示关于应用本发明的基础用钢制部件1的各型式的、有效宽度W、有效高度H、以及基于(1)式、(2)式计算出的距离B、C。在该表1中，将(1)式、(2)式的右边的{(W/2)²+H²}^1/2代替为A。

[表1]

关于各型式，通过分别在压入施工法的情况下在B的范围内、在振动打桩施工法的情况下在C的范围内，配置喷水管18，能够排除堵塞在接头部14中的砂土，并且能够实现更小的喷水压力或更小的施工机械输出下的施工。因此，通过高效率的打设，能够得到较高的铅直支撑力。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供一种在同时采用由喷水进行的喷射将钢板桩打设到地中时，能够使通过喷水进行的施工性提高、并且能够可靠地形成前端堵塞部而发挥铅直支撑力的基础用钢制部件、基础用钢制部件的打设方法以及基础用钢制连续壁。因而，产业上的可利用性较高。

标记说明

1基础用钢制部件

10钢板桩

11腹板部

12凸缘部

14接头部

18喷水管

19喷嘴

Claims (13)

1.一种基础用钢制部件，其特征在于，具备：

钢板桩，具有腹板部、连接设置在上述腹板部的两端上的一对凸缘部、和设在上述一对凸缘部的侧端部上的一对接头部；以及

第1喷水管，沿着上述钢板桩的长度方向仅安装在上述钢板桩的外侧。

2.如权利要求1所述的基础用钢制部件，其特征在于，

设B为距上述接头部的接头嵌合中心位置的距离、设W为上述钢板桩的有效宽度、设H为上述钢板桩的有效高度，上述第1喷水管被设置为满足下式：

$B\≤0.80\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}.$

3.如权利要求1或2所述的基础用钢制部件，其特征在于，

还具备闭合部件，该闭合部件具有与上述钢板桩的内侧接合的两端部。

4.如权利要求3所述的基础用钢制部件，其特征在于，

还具备第2喷水管，该第2喷水管沿着上述闭合部件的长度方向仅设置在上述闭合部件的外侧。

5.如权利要求4所述的基础用钢制部件，其特征在于，

设B为距上述接头部的接头嵌合中心位置的距离、设W为上述钢板桩的有效宽度、设H为上述钢板桩的有效高度，上述第2喷水管被设置为满足下式：

$B\≤0.80\×\sqrt{{\left(\frac{W}{2}\right)}^2+H^2}.$

6.如权利要求1或2所述的基础用钢制部件，其特征在于，

还具备控制装置，该控制装置控制上述第1喷水管的喷出输出。

7.如权利要求6所述的基础用钢制部件，其特征在于，

上述控制装置控制为：在压入了地中的上述基础用钢制部件的下端从支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使上述喷水的水喷出压力降低到5MPa以下。

8.如权利要求1或2所述的基础用钢制部件，其特征在于，

上述第1喷水管的下端部还具备能够朝向铅直下方喷出液体的喷嘴。

9.一种基础用钢制部件的打设方法，将权利要求1或2所述的基础用钢制部件打设到地中，其特征在于，具备：

一边从上述喷水管喷出水一边将上述基础用钢制部件埋入到上述地中的工序；以及

在上述基础用钢制部件的下端从上述地中的支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使上述水的喷出停止的工序。

10.一种基础用钢制部件的打设方法，将权利要求1或2所述的基础用钢制部件打设到地中，其特征在于，具备：

一边从上述喷水管喷出水一边将上述基础用钢制部件埋入到上述地中的工序；以及

在上述基础用钢制部件的下端从上述地中的支撑层的上方1～3m至到达上述支撑层为止，使来自上述喷水管的水喷出压力降低到5MPa以下的工序。

11.如权利要求10所述的基础用钢制部件的打设方法，其特征在于，

在使上述水喷出压力降低到5MPa以下的工序之后，还具备将来自上述喷水管的水喷出压力保持为2.5MPa以上5MPa以下的工序。

12.一种基础用钢制连续壁，将权利要求1或2所述的至少两个基础用钢制部件用相互的接头部连结而构成，其特征在于，

上述至少两个基础用钢制部件的下端被贯入到支撑层。

13.一种基础用钢制连续壁，将权利要求1或2所述的至少两个基础用钢制部件用相互的接头部连结而构成，其特征在于，

上述至少两个基础用钢制部件包括下端被贯入到中间层的第1基础用钢制部件、和下端被贯入到支撑层的第2基础用钢制部件。

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