JP2001152441A - 鋼矢板セル構造物用のセグメント継手 - Google Patents

鋼矢板セル構造物用のセグメント継手

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JP2001152441A
JP2001152441A JP34154799A JP34154799A JP2001152441A JP 2001152441 A JP2001152441 A JP 2001152441A JP 34154799 A JP34154799 A JP 34154799A JP 34154799 A JP34154799 A JP 34154799A JP 2001152441 A JP2001152441 A JP 2001152441A
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steel sheet
sheet pile
cell structure
welded
segment joint
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Toshio Noami
利雄 野網
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Original Assignee
Kyosei Kiko KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼矢板セグメントを連接、集合して、
高剛性で連結できる、構造、施工の簡単な鋼矢板セル構
造物用のセグメント継手を提供する。 【解決手段】 両端に夫々係合爪部5を有する直線鋼
矢板2と、直線鋼矢板2の中央部の両面に対して、夫々
の基端部7が溶着され先端部に係合爪部5を有する一対
の鋼矢板半割板材3、3と、直線鋼矢板2と上記一対の
鋼矢板半割板材3、3がなす夫々の角部に配設され、一
端が上記直線鋼矢板2に溶着され他端が鋼矢板半割板材
3に溶着された補強板材8とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、陸上、河川、陸上
に等に構築される砂防ダムや護岸工等に利用される、鋼
矢板セル構造物を構築する鋼矢板セグメントを連結する
ためのセグメント継手であり、特に、軟弱又は不等沈下
が懸念される地層上に設置される鋼矢板セル構造物の損
壊を未然に防止するあめに最適なセグメント継手に関す
る。
【0002】
【従来の技術】複数の直線あるいは曲線状の鋼矢板セグ
メントを互いに連結して構築される鋼矢板セル構造物
は、陸地の各種土工構造物をはじめとして河川の砂防ダ
ム構造物等いろいろな構造物に利用されている。図4
(a)において、このような鋼矢板セル構造物の一例を
平面図として示す。
【0003】図4(a)で示す鋼矢板セル構造物25
(上方から見た平面図)は、湾曲状の鋼矢板セグメント
を互いに連結して成る砂防ダム構造物等の一部である。
拡大図に示すように、湾曲状の鋼矢板セグメント26、
27が集合し、互いに連結する連結部28は、従来は、
通常、これらの鋼矢板セグメント26、27を互いに必
要角度当接して、単に溶接した構造を採用しており、水
平張力に対しては所要の剛性を有していた。
【0004】さらに、鋼矢板セル構造物を構築する場合
に、このような連結部において複数の鋼矢板セグメント
を互いに連結するための従来技術として、図4(b)、
(c)に示すような、直線鋼矢板2と鋼矢板半割板材3
をT字型に組み合わせて、アングル板材13を溶着又は
ボルト15で固着して成るT字型セグメント継手29、
30は知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼矢板
セグメントを直接溶接により連結する上記従来の工法で
は、次のような問題があった。 陸上構造物に多く見られる不等沈下や施工荷重のアン
バランスによって、ねじれ変形がともない、その変形に
対しては無力であった。 剛性を高めるには外部からコンクリートアバットを設
けたり、鉄筋コンクリートによって補強する必要があっ
た。 いったん変形が生じた場合は、核点からの破壊が発生
し、構造物の機能が損なわれる。 したがって、高剛性を必要とする場合は、鋼矢板セル
構造物経済効果は極めて低い。
【0006】又、上記従来のT字型のセグメント継手
は、一応の強度は得られるものの、鋼矢板セル構造物に
かかる大きな外力にさらに十分な剛性、強度を有するセ
グメント継手が望まれていた。
【0007】本発明は、鋼矢板セル構造物を構築する際
の直線状、湾曲状等の鋼矢板セグメントを連結するため
のセグメント継手であって、必要十分な高剛性を有した
構造を有し、しかも構成が簡単で、低コストで得られる
セグメント継手を提供することを課題とする。
【0008】さらに、本発明のセグメント継手は、鋼矢
板セグメントの特質を生かしつつ、三方又は放射状に配
設された曲線、直線の鋼矢板セグメントを集合して、高
剛性で連結できるようにし、しかも、構成をきわめて簡
単な構造として、鋼矢板セル構造物を構築する場所が、
急峻な地形や悪条件の環境であっても、容易に搬入する
ことができ、重機械を使用せずとも簡便に組み立てが可
能とすることを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、複数枚の鋼矢板セグメントの端部を集合
して連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼矢板セ
ル構造物用のセグメント継手であって、両端に夫々係合
爪部を有する直線鋼矢板と、該直線鋼矢板の中央部の両
面に対して、夫々の基端部が溶着され先端部に係合爪部
を有する対となった鋼矢板半割板材と、上記直線鋼矢板
と上記対となった矢板半割板材がなす夫々の角部に配設
され、一端が上記直線鋼矢板に溶着され、他端が鋼矢板
半割板材に溶着された補強板材とを備えて成ることを特
徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメント継手を提供す
る。
【0010】本発明は、上記課題を解決するために、4
枚の鋼矢板セグメントの端部を集合してX型に連結し鋼
矢板セル構造物を構築するための鋼矢板セル構造物用の
セグメント継手であって、両端に夫々係合爪部を有する
直線鋼矢板と、該直線鋼矢板の中央部の両面に対して、
夫々の基端部が垂直に当接して溶着され、先端部に係合
爪部を有する一対の鋼矢板半割板材と、上記直線鋼矢板
と上記一対の鋼矢板半割板材がなす夫々の角部に斜めに
配設され、一端が上記直線鋼矢板に溶着され、他端が鋼
矢板半割板材に溶着された補強板材とを備えて成ること
を特徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメント継手を提
供する。
【0011】本発明は、上記課題を解決するために、4
枚の鋼矢板セグメントの端部を集合して連結し鋼矢板セ
ル構造物を構築するための鋼矢板セル構造物用のセグメ
ント継手であって、両端に夫々係合爪部を有する直線鋼
矢板と、該直線鋼矢板の中央部の両面に対して、夫々の
基端部が溶着され先端部に係合爪部を有する一対の鋼矢
板半割板材と、上記直線鋼矢板と上記一対の鋼矢板半割
板材がなす鋭角部に配設され、一端が上記直線鋼矢板に
垂直に当接して溶着され、他端が鋼矢板半割板材に溶着
された一対の第1の補強板材と、上記直線鋼矢板と上記
一対の鋼矢板半割板材がなす鈍角部に配設され、一端が
上記直線鋼矢板に溶着され、他端が鋼矢板半割板材に溶
着された一対の第2の補強板材とを備えて成ることを特
徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメント継手を提供す
る。
【0012】本発明は、上記課題を解決するために、複
数枚の鋼矢板セグメントの端部を集合してT型に連結し
鋼矢板セル構造物を構築するための鋼矢板セル構造物用
のセグメント継手であって、両端に夫々係合爪部を有す
る直線鋼矢板と、該直線鋼矢板の中央部の一面に対し
て、基端部が垂直に当接して溶着され先端部に係合爪部
を有する鋼矢板半割板材と、上記直線鋼矢板と上記鋼矢
板半割板材がなす夫々の角部に斜めに配設され、一端が
上記直線鋼矢板に溶着され、他端が鋼矢板半割板材に溶
着された補強板材とを備えて成ることを特徴とする鋼矢
板セル構造物用のセグメント継手を提供する。
【0013】上記直線鋼矢板と上記鋼矢板半割板材がな
す角部に沿ってアングル板材を溶着又はボルトにより固
着してもよい。
【0014】上記3枚の鋼矢板セグメントの端部を集合
してY型に連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼
矢板セル構造物用のセグメント継手であって、放射上に
等角度で配列され、夫々の先端部に係合爪部を有する3
枚の鋼矢板半割板材と、上記3枚の鋼矢板半割板材がな
す等角度の夫々の角部に配設され、両端の夫々が互いに
隣接する鋼矢板半割板材の夫々に溶着され、上記3枚の
鋼矢板半割板材を互いに結合する補強板材とを備えて成
ることを特徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメント継
手を提供する。
【0015】上記3枚の鋼矢板半割板材の夫々の基端部
は互いに集合されて一体の構成としてもよい。
【0016】上記3枚の鋼矢板半割板材がなす夫々の角
部に沿ってアングル板材を溶着又はボルトにより固着し
てもよい。
【0017】上記補強板材により囲まれる空間部に、鉄
筋を挿入し又は挿入しないで、コンクリートあるいは無
収縮コンクリートを充填した構成としてもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係る鋼矢板セル構造物用
のセグメント継手の実施の形態を実施例に基づいて図面
を参照して以下説明する。
【0019】(実施例1)図1は、本発明に係る鋼矢板
セル構造物用のセグメント継手の実施例1であり、X型
セグメント継手を示す図であり、図1(a)は、平面図
であり、図1(b)はA−A断面図である。
【0020】実施例1のX型セグメント継手1は、一枚
の直線鋼矢板2と、直線鋼矢板2に対して垂直に溶着さ
れた一対の直線鋼矢板半割部材3、3とから、全体的に
十字状に構成されている。直線鋼矢板2は、直線板部4
と両端に形成された係合爪部5とから成る。そして、直
線鋼矢板半割部材3は、一枚の直線鋼矢板2が半分に分
断された形状であり、短幅直線板部6と先端に形成され
た係合爪部5とから構成され、その基端部7が直線鋼矢
板2に垂直に当接して溶着されている。
【0021】X型セグメント継手1は、直線鋼矢板2と
一対の直線鋼矢板半割部材3、3のなす4つ角部に、夫
々斜めに補強板材8が配設されている。補強板材8の両
端は、直線鋼矢板2と一対の直線鋼矢板半割部材3、3
に夫々溶着され(図1(a))、全体的に菱形の補強構
造が形成され、X型セグメント継手1に高剛性を付与し
ている。
【0022】X型セグメント継手1を利用して鋼矢板セ
ル構造物を構築する際には、図1(c)に示すように、
X型セグメント継手1の係合爪部5に、連結する鋼矢板
セグメント9の係合爪部10を、互いに係合させて、極
めて簡単な作業で連結することができる。鋼矢板セル構
造物が、不等沈下や施工荷重のアンバランス等により外
力が加わった場合に、X型セグメント継手1に引っ張り
力及び剪断力が加わっても、補強板8によって高剛性が
付与されているから破壊しにくい。
【0023】なお、直線鋼矢板2と一対の直線鋼矢板半
割部材3がなす4つ角部に沿ってアングル板材を沿わし
て溶着又はボルト結合(後述する実施例2に関する図2
(b)、(c)を参照。)すれば、より一層の剛性が得
られる。
【0024】(実施例2)図2は、本発明に係る鋼矢板
セル構造物用のセグメント継手の実施例2であり、T型
セグメント継手を示す図である。図2(a)は、T型セ
グメント継手の基本形であり、図2(b)、(c)は、
夫々変形例を示す図である。
【0025】図2(a)において、T型セグメント継手
11は、一枚の直線鋼矢板2と、直線鋼矢板2に対して
溶着された一つの直線鋼矢板半割部材3とから、全体的
にT字状に構成されている。直線鋼矢板2及び直線鋼矢
板半割部材3は、夫々実施例1と同じ形状であり、夫々
係合爪部5を有する。直線鋼矢板半割部材3は、その基
端部7が直線鋼矢板2に垂直に当接して溶着されてい
る。
【0026】T型セグメント継手11は、直線鋼矢板半
割部材3を、図中左右両方から斜めに支持するように、
直線鋼矢板2と直線鋼矢板半割部材3とのなす角部に斜
めに一対の補強板材8、8が配設され、その両端は直線
鋼矢板2と直線鋼矢板半割部材3に夫々溶着されて、全
体的に三角形状の補強構造を形成している。これによ
り、X型セグメント継手11に高剛性を付与している。
【0027】図2(b)に示すT型セグメント継手12
は、図2(a)のT型セグメント継手11において、直
線鋼矢板2と直線鋼矢板半割部材3となす角部に沿うよ
うに、一対のアングル板材13、13が配設され溶着さ
れ成るものに相当する。これによって、T型セグメント
継手12に、一層の高剛性を付与している。
【0028】図2(c)に示すT型セグメント継手14
は、図2(b)とほぼ同様の構成であるが、直線鋼矢板
2と直線鋼矢板半割部材3のなす角部に沿うように配設
された一対のアングル板材13、13が、ボルト15に
より固定されて成るものである。
【0029】図2(a)〜(c)を利用して鋼矢板セル
構造物を構築する際には、実施例1のX型セグメント継
手1による場合と同様に、連結する鋼矢板セグメントの
係合爪部をT型セグメント継手の係合爪部5に係合する
ことにより、極めて簡単な作業で複数の鋼矢板セグメン
トが連結することができる。
【0030】(実施例3)図3は、本発明に係る鋼矢板
セル構造物用のセグメント継手の実施例3であるY型セ
グメント継手を示し、図3(a)〜(d)で実施例3の
4つの態様を示している。図3(a)において、Y型セ
グメント継手16は、一枚の直線鋼矢板2と、この直線
鋼矢板2に対してその基端部が60゜の角αで溶着され
た左右一対の直線鋼矢板半割部材3、3とから、全体的
にほぼY字状に構成されている。直線鋼矢板2及び直線
鋼矢板半割部材3は、夫々実施例1と同じ形状であり、
このY型セグメント継手16は、4つの係合爪部5を備
えている。
【0031】Y型セグメント継手16は、直線鋼矢板2
と一対の直線鋼矢板半割部材3、3がなす鋭角αの角部
には、一対の幅の短い補強板材(第1の補強板材)1
7、17が配設されている。一対の幅の短い垂直補強板
材17、17は、その一端が直線鋼矢板2に垂直に当接
し溶着され、その他端が一対の直線鋼矢板半割部材3、
3に対して30゜の角度で溶着されている。
【0032】そして、直線鋼矢板2と一対の直線鋼矢板
半割部材3、3がなす鈍角β(120゜)の角部には、
一対の補強板材18、18(第2の補強板材)が配設さ
れている。一対の補強板材18、18は、その一端が直
線鋼矢板2に対して30度の角度γで溶着され、その他
端が一対直線鋼矢板半割部材3、3に対して30度の角
度で溶着されている。これにより、補強板材17、17
と補強板材18、18とで全体的に正三角形の補強構造
が形成され、Y型セグメント継手16に、高い剛性を付
与している。
【0033】図3(b)に示すY型セグメント継手19
は、直線鋼矢板半割部材20と、この直線鋼矢板半割部
材20に対してその基端部が60゜の角度で溶着された
左右一対の直線鋼矢板半割部材3、3とから、全体的に
ほぼY字状に構成されている。一対に直線鋼矢板半割部
材3、3のなす角部及び直線鋼矢板半割部材20と一対
の直線鋼矢板半割部材3、3とのなす角部には、夫々補
強板材18が配設され、その端部が一対の直線鋼矢板半
割部材3、3、直線鋼矢板半割部材20に夫々当接され
溶着されている。これにより、3枚の補強板材18で全
体的に正三角形の補強構造が形成され、Y型セグメント
継手19に高い剛性を付与している。
【0034】図3(c)に示すY型セグメント継手21
は、3枚の直線鋼矢板半割部材3が互いに120゜の角
度間隔で中心から放射状に伸びるように配設されてい
る。そして、3枚の直線鋼矢板半割部材3が互いに中心
部においてなす120度の3つの角部に沿って、夫々ア
ングル板材22が配設され、直線鋼矢板半割部材3に溶
着されている。
【0035】さらに、Y型セグメント継手19と同様
に、3枚の直線鋼矢板半割部材3の先端部近くの間に、
補強板材18が両端を夫々直線鋼矢板半割部材3に溶着
され、全体的に正三角形の補強構造が形成されている。
これにより、Y型セグメント継手21に一層の剛性を付
与している。
【0036】図3(d)に示すY型セグメント継手23
は、比較的短い3枚の直線鋼矢板半割部材24が、互い
に120゜の間隔で中心で結合しないで放射状に伸びる
ように配設されている。そして、Y型セグメント継手2
1同様に、3枚の直線鋼矢板半割部材24の先端部近く
の間に、補強板材18が両端を夫々直線鋼矢板半割部材
3に溶着され、全体的に正三角形の補強構造が形成され
ている。これにより、Y型セグメント継手23が一体に
形成されるとともに、剛性が付与される。
【0037】図3(a)〜(d)に示すY型セグメント
継手を夫々利用して鋼矢板セル構造物を構築する際に
は、連結する鋼矢板セグメントの係合爪部を、夫々Y型
セグメント継手T型セグメント継手の係合爪部5に係合
することにより、極めて簡単な作業で複数の鋼矢板セグ
メントを連結することができる。
【0038】なお、上記実施例1、2、3において、補
強板材8、17、18により囲まれる空間部に、鉄筋を
挿入し又は挿入しないで、コンクリートあるいは無収縮
コンクリートを充填することにより、さらにセグメント
継手の剛性を高めることができる。
【0039】以上、本発明の実施の形態を実施例に基づ
いて図面を参照して説明したが、これらの実施例に限定
されることなく、上記特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うま
でもない。
【0040】
【発明の効果】本発明に係るセグメント継手は、以上の
ような構成であるから、鋼矢板セグメントの特質を生か
しつつ、三方又は放射状に配設された曲線、直線の鋼矢
板セグメントを連接、集合して、高剛性で連結できるよ
うにし、しかも、構造がきわめて簡単であるから、鋼矢
板セル構造物を構築する場所が、急峻な地形や悪条件の
環境であっても、容易に搬入することができ、重機械を
使用しないで簡便に組み立てすることができる。
【0041】従って、本発明に係るセグメント継手を利
用すれば、これまで不可能であった、不等沈下や施工荷
重のアンバランスが生じても、安全にかつ施工性よく、
また、特殊な工具や専門技術者を必要とせず、経済的に
鋼矢板セル構造物を構築することができる。
【0042】本発明に係るセグメント継手を三次元引張
試験や実証試験を実施した結果、耐力はこれまでの約4
倍とし、従来、変形を押えることはできなかった鋼矢板
セグメントの連結部を、許容範囲内に収めることがで
き、そして、変形後の対策費用を考えている在来の工法
に比てベコスト的には、1/5に減じることが可能であ
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るセグメント継手の実施例
1であり、図1(a)は平面図、図1(b)はA−A断
面図であり、図1(c)は実施例1により鋼矢板セグメ
ントを連結する構造を示す平面図である。
【図2】図2は、本発明に係るセグメント継手の実施例
2であり、図2(a)はその基本構造であり、図2
(b)、(c)は夫々変形例を示す。
【図3】図3は、本発明に係るセグメント継手の実施例
3であり、図3(a)〜(d)は、そのいろいろな態様
を示している。
【図4】セグメント継手に関するの従来技術を示す図で
あり、図4(a)は、矢板セル構造物におけるセグメン
ト継手を適用する箇所を示し、図4(b)、(c)は公
知のセグメント継手を示す図である。
【符号の説明】
1 X型セグメント継手 2 直線鋼矢板 3、20 鋼矢板半割部材 4 直線板部 5 係合爪部 8 補強板材 11、12、14 T型セグメント継手 13 アングル板材 15 ボルト 16、19、21、23 Y型型セグメント継手 17 補強板材(第1の補強板材) 18 補強板材(第2の補強板材) 22 アングル板材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚の鋼矢板セグメントの端部を集
    合して連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼矢板
    セル構造物用のセグメント継手であって、 両端に夫々係合爪部を有する直線鋼矢板と、 該直線鋼矢板の中央部の両面に対して、夫々の基端部が
    溶着され先端部に係合爪部を有する対となった鋼矢板半
    割板材と、 上記直線鋼矢板と上記対となった矢板半割板材がなす夫
    々の角部に配設され、一端が上記直線鋼矢板に溶着さ
    れ、他端が鋼矢板半割板材に溶着された補強板材とを備
    えて成ることを特徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメ
    ント継手。
  2. 【請求項2】 4枚の鋼矢板セグメントの端部を集合
    してX型に連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼
    矢板セル構造物用のセグメント継手であって、 両端に夫々係合爪部を有する直線鋼矢板と、 該直線鋼矢板の中央部の両面に対して、夫々の基端部が
    垂直に当接して溶着され、先端部に係合爪部を有する一
    対の鋼矢板半割板材と、 上記直線鋼矢板と上記一対の鋼矢板半割板材がなす夫々
    の角部に斜めに配設され、一端が上記直線鋼矢板に溶着
    され、他端が鋼矢板半割板材に溶着された補強板材とを
    備えて成ることを特徴とする鋼矢板セル構造物用のセグ
    メント継手。
  3. 【請求項3】 4枚の鋼矢板セグメントの端部を集合
    して連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼矢板セ
    ル構造物用のセグメント継手であって、 両端に夫々係合爪部を有する直線鋼矢板と、 該直線鋼矢板の中央部の両面に対して、夫々の基端部が
    溶着され先端部に係合爪部を有する一対の鋼矢板半割板
    材と、 上記直線鋼矢板と上記一対の鋼矢板半割板材がなす鋭角
    部に配設され、一端が上記直線鋼矢板に垂直に当接して
    溶着され、他端が鋼矢板半割板材に溶着された一対の第
    1の補強板材と、 上記直線鋼矢板と上記一対の鋼矢板半割板材がなす鈍角
    部に配設され、一端が上記直線鋼矢板に溶着され、他端
    が鋼矢板半割板材に溶着された一対の第2の補強板材と
    を備えて成ることを特徴とする鋼矢板セル構造物用のセ
    グメント継手。
  4. 【請求項4】 複数枚の鋼矢板セグメントの端部を集
    合してT型に連結し鋼矢板セル構造物を構築するための
    鋼矢板セル構造物用のセグメント継手であって、 両端に夫々係合爪部を有する直線鋼矢板と、 該直線鋼矢板の中央部の一面に対して、基端部が垂直に
    当接して溶着され先端部に係合爪部を有する鋼矢板半割
    板材と、 上記直線鋼矢板と上記鋼矢板半割板材がなす夫々の角部
    に斜めに配設され、一端が上記直線鋼矢板に溶着され、
    他端が鋼矢板半割板材に溶着された補強板材とを備えて
    成ることを特徴とする鋼矢板セル構造物用のセグメント
    継手。
  5. 【請求項5】 上記直線鋼矢板と上記鋼矢板半割板材
    がなす角部に沿ってアングル板材を溶着又はボルトによ
    り固着したことを特徴とする請求項1、2、3又は4記
    載の鋼矢板セル構造物用のセグメント継手。
  6. 【請求項6】 3枚の鋼矢板セグメントの端部を集合
    してY型に連結し鋼矢板セル構造物を構築するための鋼
    矢板セル構造物用のセグメント継手であって、 放射上に等角度で配列され、夫々の先端部に係合爪部を
    有する3枚の鋼矢板半割板材と、 上記3枚の鋼矢板半割板材がなす等角度の夫々の角部に
    配設され、両端の夫々が互いに隣接する鋼矢板半割板材
    の夫々に溶着され、上記3枚の鋼矢板半割板材を互いに
    結合する補強板材とを備えて成ることを特徴とする鋼矢
    板セル構造物用のセグメント継手。
  7. 【請求項7】 上記3枚の鋼矢板半割板材の夫々の基
    端部は互いに集合されて一体となっていることを特徴と
    する請求項6記載の鋼矢板セル構造物用のセグメント継
    手。
  8. 【請求項8】 上記3枚の鋼矢板半割板材がなす夫々
    の角部に沿ってアングル板材を溶着又はボルトにより固
    着したことを特徴とする請求項7記載の鋼矢板セル構造
    物用のセグメント継手。
  9. 【請求項9】 上記補強板材により囲まれる空間部
    に、鉄筋を挿入し又は挿入しないで、コンクリートある
    いは無収縮コンクリートを充填して成ることを特徴とす
    る請求項1〜8のいずれかに記載の鋼矢板セル構造物用
    のセグメント継手。
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