JP2000045247A

JP2000045247A - 二重矢板式港湾土木構造物

Info

Publication number: JP2000045247A
Application number: JP21548198A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kawabata; 伸一郎河端; Misao Suzuki; 操鈴木; Hideaki Hoshi; 秀明星; Tetsukazu Okada; 哲一岡田
Original assignee: Toa Corp; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; Toa Corp
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】矢板と中詰材との一体化を図ることができる、
二重矢板式港湾土木構造物を提供する。【解決手段】鋼矢板もしくは鋼管矢板１を海底地盤４に
二列に打ち込み、この頭部を相互に連結して前記矢板１
の間を固化処理土３で充填し、堤体となす二重矢板式港
湾土木構造物であって、前記鋼矢板もしくは鋼管矢板１
は、少なくとも固化処理土３との接触面に、複数の突起
を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広くは港湾・河川
土木構造物に係り、特に防波堤、係船岸、堤防などとし
て港湾で用いられる二重矢板式港湾土木構造物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】港湾や河川で用いられる二重矢板式構造
物は、変形抵抗性や止水性に富んでいることが特徴であ
る。その半面、二重矢板の中詰材として用いる良質の砂
や砕石では、矢板に発生する応力を軽減できるだけの大
きなせん断抵抗が得られず、矢板との一体性の確保が難
しい。また、中詰材そのものの確保が困難になりつつあ
るのが現状である。

【０００３】特願平０９−１７８５０３では、従来の中
詰材の持つ力学的欠点などを補う中詰材として、土に固
化材と、場合により繊維を事前混合した材料を提案して
いる。

【０００４】特開昭５２−１２１９３３号公報では、浚
渫土と固化材との事前混合処理土を二重矢板の中詰材と
して用いることにより、矢板への応力低減や遮水性を確
保する工法を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５２−１２１９３３号公報では、中詰材は下層の中詰材
が固結してから上乗せしていくため、中詰層全体として
矢板と中詰材との付着強さが極めて小さくなり、矢板と
中詰材との合成構造物としての機能が小さくなる。

【０００６】そのため、特開昭５２−１２１９３３号公
報にみられる構造形式では、矢板の応力をさらに低減さ
せる効果は期待できない。したがって、上記構造物の合
成効果を高める新しい工法が必要となる。本発明の目的
は、矢板と中詰材との一体化を図ることができる、二重
矢板式港湾土木構造物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。（１）本発明の構造物は、鋼矢板もしくは鋼管矢板を海
底地盤に二列に打ち込み、この頭部を相互に連結して前
記矢板の間を固化処理土で充填し堤体となす二重矢板式
港湾土木構造物であって、前記鋼矢板もしくは鋼管矢板
は、少なくとも固化処理土との接触面に、複数の突起を
有することを特徴とする、二重矢板式港湾土木構造物で
ある。

【０００８】（２）本発明の構造物は、前記固化処理土
が、土と、前記土１ｍ³ に対し８０ｋｇ以上の固化材
と、前記固化材１００重量部に対し２００重量部以下の
水とを事前に混合処理したものであることを特徴とす
る、上記（１）に記載の二重矢板式港湾土木構造物であ
る。

【０００９】（３）本発明の構造物は、前記固化処理土
の材料として、さらに前記土１ｍ³に対し下記（１）式
で定義した繊維比が０．３％以上となる繊維量（ｋｇ）
の繊維とを含む、上記（２）に記載の二重矢板式港湾土
木構造物である。繊維比＝〔繊維量÷（繊維の比重×１０³ ）〕×１００（％） …（１）

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の課題を解決
すべく鋭意研究を重ねた結果、中詰材として固化処理土
を、鋼管矢板としてリブやスタッドなどの突起を有する
材料を用いるようにして、矢板と中詰の一体化が図れ、
かつ矢板に発生する応力を低減することができる、二重
矢板式港湾土木構造物を見出し、本発明を完成させた。

【００１１】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。本発明の二重矢板式港湾土木構造物は、図１に示す
ように、鋼矢板もしくは鋼管矢板１を海底地盤４に二列
に打ち込み、矢板１の頭部をタイロッド２で相互に連結
した後、矢板１の間を固化処理土（中詰材）３で充填
し、各々の矢板列１の頭部コンクリート梁９で固定し、
さらに、裏込土５とコンクリートパラペット１０とを構
築して堤体となした二重矢板式港湾土木構造物であっ
て、前記鋼矢板もしくは鋼管矢板１は、少なくとも固化
処理土３との接触面に、複数のリブ１２やスタッドなど
の突起（図２参照）を有することを特徴とする。

【００１２】鋼管矢板１として、リブ１２やスタッドな
どの突起を有する材料を用いる理由は、矢板１と中詰材
３との付着強さを向上させて、矢板１と中詰材３との一
体化を図るためである。

【００１３】リブ付き鋼管は、図２のようなリブ１２付
き鋼板１１をスパイラル式に加工成形して製造する。即
ち、例えば片面にリブ１２を設けた鋼板１１を、リブ１
２を外側にして、スパイラル状に巻き継目を溶接して円
筒を形成する。また、図２に示すリブ１２の高さｈは
２．５ｍｍ以上，間隔ｌは４０ｍｍ以下が好ましい。

【００１４】また、スタッドは、所定位置に打設する前
に通常の鋼矢板もしくは鋼管矢板に取り付ける。このほ
か、鋼矢板もしくは鋼管矢板の外面に型鋼などを取り付
けてもよい。

【００１５】また、前記固化処理土３は、土と、前記土
１ｍ³ に対し８０ｋｇ以上の固化材と、前記固化材１０
０重量部に対し２００重量部以下の水とを事前に混合処
理したものである。

【００１６】このとき、土１ｍ³ に対する固化材の量が
８０ｋｇ未満では高いせん断強さが得られない。また、
固化材１００重量部に対して水が２００重量部より大き
くても、所定のせん断強さが得られない。

【００１７】さらに必要に応じて、前記固化処理土の材
料として、前記土１ｍ³ に対し下記（１）式で定義した
繊維比が０．３％以上となる繊維量（ｋｇ）の繊維を追
加してもよい。

【００１８】繊維比＝〔繊維量÷（繊維の比重×１０³ ）〕×１００（％） …（１）土と固化材と水の混合物に、さらに繊維比が０．３％以
上となるように繊維を含有させると、繊維を混合しない
固化処理土に比べてせん断強さが増加するばかりでなく
固化処理土の靭性が付加される。

【００１９】土としては、海底や港湾河川構造物建造場
所およびその周辺から採取した浚渫土のほか陸上工事で
発生する建設発生土（掘削土）（もしくは建設残土）
や、砂質土、粘性土でも良い。

【００２０】固化材としては、セメント、セメント系固
化材などを用いることができる。繊維としては、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、ビニロンなどの人工繊維や、
麻などの自然繊維を用いることができる。繊維の長期耐
久性を考慮すると、ポリプロピレンや、ポリエステルが
望ましい。以下に本発明の実施例を挙げ、本発明の効果
を立証する。

【００２１】

【実施例】土として、福山地区から採取した浚渫土と、
固化材として普通ポルトランドセメントを、水として水
道水を用い、前記土１ｍ³ に対し普通ポルトランドセメ
ントを８０ｋｇと、前記固化材１００重量部に対し２０
０重量部の水の割合で事前に混合処理した固化処理材を
リブ付き鋼板、リブなし鋼板、リブ付き鋼管のそれぞれ
の周囲に打設して試料を作成した。

【００２２】そして、作成後７日後に付着試験と一軸圧
縮試験を行った。試験結果を図３に示す。図３に示すよ
うに、一軸圧縮強さ：ｑｕと付着強さ：τとのあいだ
に、次の関係が成立する。

【００２３】τ＝０．０５ｑｕ（リブなし鋼管）、τ＝
０．４０ｑｕ（リブ付き鋼管）実施例で、固化処理土の一軸圧縮強さを５．０ｋｇｆ／
ｃｍ² とすると、リブなし鋼管の付着強さは０．２５ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 、リブ付き鋼管の付着強さは２．００ｋｇ
ｆ／ｃｍ² となる。

【００２４】図４に、ある海上廃棄物処分場護岸を想定
した矢板発生応力の計算モデル断面を示す。鋼材はリブ
なし鋼管矢板とリブ付き鋼管矢板のいずれかを用いるも
のとする。図４に示す計算モデルを用いて、リブなし鋼
管矢板（比較例）とリブ付き鋼管矢板（本発明例）のそ
れぞれの矢板に発生する応力を比較した。図５に海面側
矢板Ａ発生応力の計算結果を、図６に背面側矢板Ｂ発生
応力の計算結果を示す。図５，６中の本発明例は、リブ
付き鋼管矢板を、比較例は、リブなし鋼管矢板を指す。

【００２５】図５、６に示すように、本発明例は、海面
側と背面側のいずれの矢板に発生する応力も、許容応力
度を下回っている。これは背面側の土圧などの外力が護
岸構造物に作用するとき、その外力を中詰材が負担する
割合が増加し、相対的に矢板の負担する割合が減少する
ためである。このことは、明らかに、この護岸構造物に
おいて、矢板と中詰材との一体性が向上していることを
示している。

【００２６】一方、比較例は、海面側と背面側のいずれ
の矢板に発生する応力も、許容応力度（ＳＫＹ４００）
を超える場合があり、このような場合には、矢板の径も
しくは肉厚を変更しなければならない。

【００２７】矢板の径と肉厚が本発明例と比較例とで同
一であれば、リブなし鋼管（比較例）よりも許容応力度
の低い鋼種の矢板を使用しても応力は許容値を下回る。
また、同じ鋼種を使用した場合、リブ付き鋼管（本発明
例）を用いることにより、矢板の径もしくは肉厚を縮減
することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、中詰材として固化処理
土を、矢板としてリブやスタッドなどの突起を有する材
料を用いることにより、矢板と中詰材の一体性を向上す
ることが可能な、二重矢板式港湾土木構造物を提供する
ことができる。

【００２９】その結果、矢板に発生する応力を低減する
ことができ、矢板の断面を低減することができる。さら
に、堤体幅を大幅に縮小でき構造物の建設費を低減する
ことができるなど、産業上の利用価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る二重矢板式港湾土木
構造物の概要を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係るリブ付き鋼板の概要
を示す図。

【図３】本発明の実施例に係る固化処理土の一軸圧縮強
さと付着強さとの関係を示す図。

【図４】本発明の実施例に係る計算モデル断面図。

【図５】本発明の実施例に係る矢板に発生する応力分布
（海面側）の比較を示す図。

【図６】本発明の実施例に係る矢板に発生する応力分布
（背面側）の比較を示す図。

【符号の説明】

１…矢板、２…タイロッド、３…中詰材（固化処理
土）、４…海底地盤、５…裏込め、６…海洋、７…海底
面、８…矢板背面、９…コンクリート梁、１０…コンク
リートパラペット、１１…鋼板、１２…リブ、Ａ…海面
側矢板、Ｂ…背面側矢板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木操東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者星秀明東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者岡田哲一東京都千代田区四番町５東亜建設工業株式会社内Ｆターム(参考） 2D018 BA00 BA15 2D049 BA06 BA16 CA01 DA03 DB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼矢板もしくは鋼管矢板を海底地盤に二
列に打ち込み、この頭部を相互に連結して前記矢板の間
を固化処理土で充填し、堤体となす二重矢板式港湾土木
構造物であって、前記鋼矢板もしくは鋼管矢板は、少なくとも固化処理土
との接触面に、複数の突起を有することを特徴とする、
二重矢板式港湾土木構造物。
【請求項２】前記固化処理土は、土と、前記土１ｍ³
に対し８０ｋｇ以上の固化材と、前記固化材１００重量
部に対し２００重量部以下の水とを事前に混合処理した
ものであることを特徴とする、請求項１に記載の二重矢
板式港湾土木構造物。
【請求項３】前記固化処理土の材料として、さらに前
記土１ｍ³ に対し下記（１）式で定義した繊維比が０．
３％以上となる繊維量（ｋｇ）の繊維とを含む、請求項
２に記載の二重矢板式港湾土木構造物。繊維比＝〔繊維量÷（繊維の比重×１０³ ）〕×１００（％） …（１）