JP2003013441A - 鋼管矢板による締切り工 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陸上や海上の基礎工事等に使用する鋼管矢板
による締切り工において、一度に複数本の鋼管矢板をセ
ットできるので手間の削減と工期の短縮が可能であると
ともに、建込み精度が向上し、また、継手の数が少なく
なるので、継手部分による建込み時の抵抗が少なく、止
水性も高いものである。このように止水性が高いので、
薬注等の補助工法も省略できるか、簡素化できる。 【解決手段】 並列させた鋼管２，２の相互を各鋼管２
の周面に端縁が結合する横断面形がＨ形のつなぎ板であ
るＨ鋼４で一体的に連結し、鋼管２，２の相互連結側と
反対側に継手３を設けた二連タイプの鋼管矢板１を、継
手３の相互の結合で連結し、また、鋼管の周面に係合溝
６を突設して設け、可撓性板８の端の係止部材であるパ
イプ９をこの係合溝６に挿入して前記継手３相互の外側
部分を可撓性板８で閉塞した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管矢板による締
切り工に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中に於て橋脚等の構造物を構築する
際、該目的構造物の周囲を締切るための鋼管矢板による
（仮）締切り工が施工される。

【０００３】締切り工に使用される鋼管矢板１は図１３
〜図１５に示すように鋼管２の左右周側に継手３を形成
したものであり、この継手３同士を接続することで順次
連続させる。なお、この継手３の形状は、ボックス形と
Ｔ字形、Ｃ字形相互、Ｃ字形とＴ字形等組み合わせなど
様々であり、図示は一例である。

【０００４】また、前記鋼管矢板１はディーゼルパイル
ハンマによる打設（杭打）機で打ち込む場合もあるが、
これは打設にともなう騒音振動が大きく建設公害とな
る。そこで、アースオーガ掘削により嵌入抵抗を低減し
ながら、油圧ジャッキやバイブロハンマにより圧入する
方法も採用されるが、いずれの場合も鋼管２を一本ずつ
セットしていくものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように１本ずつ鋼
管２を掘削孔に挿入したり、打設したりして締切り工が
施工するのでは非常な手間がかかるとともに、施工の際
に継手３の部分の挿入抵抗が多いので曲がりやすく鋼管
矢板１自体の垂直精度の確保が困難である。

【０００６】さらに前記のごとくアースオーガ掘削を先
行させて掘削孔内に鋼管矢板１をセットする場合に、こ
のアースオーガに多軸のオーガ機を使用すれば掘削孔に
ついては一度に複数のものが同時形成できるが、鋼管矢
板１の配置に関しては前記のように１本ずつ行うことを
原則としているので、工数の削減にはならない。

【０００７】また、軟弱地盤の場合は水深１０ｍ、堅固
な地盤の場合は水深１５ｍを越えると、該工法による施
工が技術的に困難であると言われている。特に、一重鋼
矢板仮締切り工法の場合は、深い水中においては該工法
を採用してはならないと云う行政通達があり、止水性も
満足できない欠陥がある。

【０００８】さらに、二重鋼矢板仮締切り工法と自立式
二重鋼矢板仮締切り工法などがあるが、これらの場合
は、比較的大規模或いは大水深の場合に好適であり、二
重に鋼矢板を打設することによって形成される堤体自体
の安定を確保するために堤体幅が広くなり、その結果、
該仮締切り工法施工のために用地的に広い面積を必要と
とする。

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、鋼管矢板としては、従来の鋼管矢板よりも強度を増
すことになり、その結果、密閉空間が止水効果を発揮
し、止水工による水質汚染が縮小され、経済効果も増し
環境対策となる鋼管矢板による締切り工を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、並列させた鋼管相互を各鋼管の周面
に端縁が結合する横断面形がＨ形のつなぎ板で一体的に
連結し、鋼管の相互連結側と反対側に継手を設けた二連
タイプの鋼管矢板を、継手相互の結合で連結し、また、
鋼管の周面に係合溝を突設して設け、可撓性板の端の係
止部材をこの係合溝に挿入して前記継手相互の外側部分
を可撓性板で閉塞したこと、第２に、可撓性板の端の係
止部材は、先端から流体を吐出可能なパイプを使用する
こと、第３に、可撓性板で閉塞した内側部分には、コン
リートを充填すること、第４に、可撓性板の端の係止部
材と係合溝との接合部に止水材を塗布することを要旨と
するものである。

【００１１】請求項１記載の本発明によれば、まず、鋼
管矢板としては、鋼管とで四方を囲繞した密閉空間を形
成する。つまり、鋼管と鋼管をＨ鋼の４点の端部で溶接
された形状であり、Ｈ鋼で継ぐ事で複数の鋼管からな
る、一体化した鋼管矢板となるので、その分強度を増す
事が出来、短軸方向のみならず長軸方向の耐力を受ける
事が出来る。従来の両端に継手を持つ鋼管矢板の継手間
は、設計上その剛性を考慮しないが、２本の鋼管をＨ鋼
で継ぐ事で剛性を十二分に考慮でき、短軸方向の二次モ
ーメントが増える。

【００１２】従来の施工本数に対して、継手間が単純に
半分以下になるため、止水工（モルタル注入や薬注) も
半分以下で済み、経済的効果が大きく、又注入量が減る
ことから水質汚染が減少し、環境にやさしい（環境対
策）工事となる。また、連結するＨ鋼の形状を変えるこ
とにより、あらゆる曲率を持つ形状部の施工が可能とな
る。

【００１３】１本ずつ打設するより、２本同時に打設す
る方が有利であり、施工時間は大幅に短縮出来、海洋工
事等に見られる台船使用期間の大幅な短縮は、経済的に
陸上工事に比べて大きな有利となる。しかも、２本が定
められた精度で継がれているために、その施工精度も高
く、鉛直精度も向上する。

【００１４】さらに、Ｈ鋼材で継がれている形状を有効
に利用出来、バックアンカー・タイロットの施工設置に
おいて、従来の鋼管に穴を空ける等の手間、労力が削減
でき、経済的である。

【００１５】Ｈ鋼で、継がれている事で、各々の打設さ
れた連結鋼管の短軸方同面を安易に補強、継ぐことがで
き、連結鋼管の短軸方向の曲げ剛性のみならず、長軸方
向にはより大きな曲げ剛性を得られる特性を生かし、
「抑止杭」「桟橋」「仮設橋」などに利用開発できる。

【００１６】しかも、継手相互の外側部分は可撓性板で
閉塞したのでこの部分の止水も行うことができ、該可撓
性板は端の係止部材を鋼管の周面に係合溝に挿入するだ
けでセットできるので、極めて簡単である。なお、可撓
性板であるので、湾曲して膨らみ、また、寸法調整も容
易である。

【００１７】請求項２記載の本発明によれば、可撓性板
をセットするのに係止部材先端を地盤に差し入れるのに
先端から高圧水等の流体を吐出して削孔して、水底地盤
でも簡単に突き立てることができる。

【００１８】請求項３記載の本発明によれば、可撓性板
で閉塞した内側部分には、コンリートを充填することに
より、継手相互の外側部分をコンクリートで被覆でき、
可撓性板での止水効果を向上させることができるととも
に、このコンクリートは可撓性板を型枠として簡単に打
設することができる。

【００１９】請求項４記載の本発明によれば、可撓性板
の端の係止部材と係合溝との接合部に止水材を塗布する
ことで、可撓性板の端の係止部分からも漏水も防止でき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鋼管矢板によ
る締切り工の要部を示す平面図、図２は同上全体の平面
図で、鋼管矢板１は並列させる鋼管２の相互を各鋼管２
の周面に端縁が結合するＨ形のつなぎ板としてＨ鋼４で
このＨ鋼４の幅分だけ間隔を存して一体的に連結し、ま
た、かかる相互連結と反対側には継手３を設けるように
した。

【００２１】このＨ鋼４は形鋼によるものでもまた、適
宜溶接により工場等で独自に組み立てたものでもよい。
形鋼を利用する場合はフランジ４ａの左右端縁を鋼管周
面に溶接することになり、これら平行するフランジ４ａ
と鋼管２，２とで四方を囲撓した密閉空間５を形成す
る。図中４ｂはウエブである。

【００２２】鋼管２，２の前記Ｈ鋼４での相互連結側と
反対側には継手３を設けて二連タイプの鋼管矢板１とす
る。前記継手３は図１３〜図１５に示す従来例と同じく
種々のタイプが考えられ、特に限定はなく、本実施形態
の例は図１４と同一で、スリット３ａを有する環体であ
るＣ字形を横断面とした管体を鋼管２の周面に溶接して
取り付けた。継手３は鋼管２の真横に設けるが、このス
リット３ａは継手３の真横でなく、斜め方向に開口する
もので、継手３が相互に対向する場合はスリット３ａは
対象的向きに開口し、スリット３ａを介して継手３が互
いにお互いの中に入り込むように噛み合う。

【００２３】なお、継手３は図示の例に限定されず、他
の実施形態として一方の雄部は一枚の片で、これが他方
の２枚の間隔を有する２枚の片による雌部に挿入される
ような単純形のものでもよい。また、図示は省略する
が、並列させたフランジ４ａを湾曲もしくは屈曲させる
ことで鋼管２を角度をもって結合させることもできる。
このようにすれば、鋼管矢板１をリングビーム等の円形
で小径の円形に接続配置するのに好適なものとなる。な
お、鋼管矢板１をリングビーム等の円形で比較的大径の
場合は継手３の噛み合わせ角度のみの調整でも可能であ
る。

【００２４】前記継手３の近傍で、鋼管２の周面に係合
溝６を鋼管２外に突設するものとして、スリット７ａを
有する管体７を溶接等で取り付けた。この管体７のスリ
ット７ａは継手３相互が噛み合う場合にその開口延長線
がぶつかり円弧を描くように斜め方向に開口させた。な
お、管体７の径は継手３よりも小さなものである。

【００２５】図中８は鋼板等による弾性を有する可撓性
板で、その両端に係止部材としてパイプ９を設け、この
パイプ９を前記係合溝６を構成する管体７に挿入できる
ようにした。パイプ９は図４に示すように先端をとがり
状とし、先端から高圧水（ジェット水）などの流体を吐
出して削孔できるものとする。

【００２６】図３に示すように、可撓性板８の端のパイ
プ９は係合溝６内に挿入させるが、パイプ９と係合溝６
との接合する部分に膨潤止水材１０を予め塗布してお
く。この膨潤止水材１０には日本化学塗料株式会社の商
品名パイルロックが好適であり、特許第１９６０２２３
号にあるように、カルボキシメチルセルローズである電
離性吸水ポリマー、硫酸アルミニウム、硫酸クロム、硫
酸カルシウム、酸化カルシウム、クロムミヨウバン、水
酸化カルシウムから選ばれる１種である多価金属化合物
およびエチレン酢酸ビニル共重合体とクロロプレンゴム
との混合物であるエラストマーの有機溶剤溶液からな
り、エラストマー１００重量部に対して、電離性吸水ポ
リマー１００〜４００重量部、多価金属化合物５〜５０
重量部および有機溶剤３００〜５００重量部の割合から
なる水膨張性塗料組成物である。

【００２７】本発明の鋼管矢板１の打設方法としては、
バイブロハンマによる打設、油圧ハンマによる打設、多
軸掘削機等で先行掘削した掘削孔内に配設する埋込み施
工法などが採用できる。特に、バイブロハンマによる複
数の鋼材の一括打設は古くから施工実績があり、油圧チ
ャックを有するアダプタを用いて本発明の鋼管矢板１の
何箇所かを同時に吊り下げて振動を与える。

【００２８】図１６は油圧ハンマ１６による打設で、ス
リーブ１７を有するキャップ１８を用いてハンマの打撃
力を２本の鋼管２，２に平均して伝達させることができ
る装置を示したものである。

【００２９】図６〜図９は多軸掘削機での手順を示すも
ので、各掘削軸で掘削したオーバーラップする連続掘削
孔ａ，ｂ，ｃに対して、鋼管矢板１は片側の継手３は一
方の端の掘削孔ａからはみ出して位置し、他側の継手３
は他の端の掘削孔ｃにはかからないで、中間の掘削孔ｂ
内に納まるように位置する横幅とした。

【００３０】さらに厳密には、掘削孔ｂ内に納まる継手
３の位置は、他の鋼管矢板１と継手３同士が結合する際
に掘削孔ｃの円周はこの継手３同士が結合部分から外へ
ずれるものとする。

【００３１】図６は最初の掘削を行った場合で、オーバ
ーラップする連続掘削孔ａ，ｂ，ｃを形成するが、掘削
孔ａには継手３が納まるような余掘り１１をなす。この
余掘り１１は多軸掘削機の振れ止め等に余掘り用のカッ
ターを設けるなどすれば、同時に形成可能である。

【００３２】図７に示すように連続掘削孔ａ，ｂ，ｃに
鋼管矢板１を建込む。そして、図８に示すように次の掘
削は掘削孔ｃに掘削孔ａを完全に重ね合わせて行えば、
図９に示すように次の鋼管矢板１を建込むことが可能と
なる。このようにして、順次掘削孔ｃに掘削孔ａを重ね
合わせて連続する掘削孔を延ばしていき、鋼管矢板１も
継手３で接続しながら順次連続させていく。

【００３３】鋼管矢板１の相互が継手３で接続したなら
ば、図４に示すように鋼管２の周面の係合溝６に係止部
材としてパイプ９を挿入して可撓性板８を湾曲させた状
態でセットし、この可撓性板８で前記継手３相互結合部
の外側部分を閉塞した。先に述べたように、パイプ９は
図４に示すように先端をとがり状とし、先端から高圧水
（ジェット水）などの流体を吐出して削孔できるように
してあるので、先端部を容易に地盤に突き刺し、可撓性
板８の下端をバイルロ等で地盤に嵌入させることができ
る。また、可撓性板８は弾性を有するものとして湾曲さ
せた状態では、パイプ９を係合溝６の内周に押し付ける
形となり、バネ効果で安定した形状を保つ。

【００３４】この可撓性板８で閉塞した内側部分、すな
わち、可撓性板８と左右の鋼管２，２と継手３相互結合
部とで囲繞された部分には、コンリート１２またはモル
タルを充填する。さらに必要に応じて鉄筋１３をこのコ
ンリート１２等の内部に配設し、強度を高めるようにし
てもよい。

【００３５】このコンリート１２が継手３相互結合部の
外側に配置されることで止水がなされ、さらに、可撓性
板８の端のパイプ９と係合溝６との接合する部分に膨潤
止水材１０を予め塗布してあり、これが膨張して止水を
行うのでこのコンリート１２の打設時にそのフリージン
グ水等が可撓性板８の外側に漏れだすようなことも防止
できる。例えば、図１においてαが埋め立て側、βが海
洋側として締め切り工を施工するような場合に、面外で
ある海側にコンリート１２のモルタル分が流出すること
はない。なお、この可撓性板８の配置は図示の例ではβ
の海洋側としたが、αの埋め立て側でもよく、継手３相
互結合部の外側であればどちらの側でもよい。

【００３６】また、連続する鋼管矢板１をタイロッド１
４で係止する場合もあるが、図５に示すようにこのタイ
ロッド１４は鋼管矢板１の側部に腹起し材１５を架設
し、Ｈ鋼４に貫通孔を設けて端部を固定することができ
る。

【００３７】なお、前記本発明の鋼管矢板１はソイルセ
メント連続壁工法での芯材として建込む場合にも利用で
きる。

【００３８】ソイルセメント連続壁工法は原位置土混合
工法（ＳＭＷ工法）として知られており、多軸掘削機
（多軸混練オーガ機）を使用して施工するもので、図示
は省略するが、この多軸掘削機はクローラー等のベース
マシンのリーダマストに吊支されるものとして、駆動装
置に連結する並列の掘削軸に移動翼であるスクリューと
水平羽根状の混練翼を設けている。

【００３９】図１０に示すように先に単軸掘削機で位置
決め用の孔を掘削し、掘削軸の先端の掘削ヘッドからセ
メントミルク、ベントナイト液等、目的に適応した固結
材を吐出させて土中において原位置土とミキシングして
ソイルセメント柱を施工し、その中心に位置決め用の単
一の鋼管２を立て込む。この鋼管２は従来と同じく左右
に継手３のあるものでよい。

【００４０】その後、図１１に示すようにこの位置決め
用の孔ｄに端部をオーバーラップさせて、多軸掘削機で
掘削孔を掘削し、掘削軸の先端の掘削ヘッドからセメン
トミルク、ベントナイト液等、目的に適応した固結材を
吐出させて土中において原位置土とミキシングし、１エ
レメントの壁状の削孔混練を行い、原位置にソイルセメ
ント壁を造成する。そしてこれに芯材として建込む鋼管
矢板１は前記位置決め用の鋼管２に継手３を介して接続
させる。

【００４１】次に、図１２に示すように先行エレメント
と後行エレメントとは外側に位置する掘削軸の掘削軌跡
が完全に重なり合わせることにより連続的な一体の壁体
を造成し、先行エレメントに先に建込んだ本発明の鋼管
矢板１に対して同様の鋼管矢板１を継手３を介して連続
させるように建込み、以後、同様に連続的な一体の壁体
を延設していき、鋼管矢板１も延ばしていく。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の鋼管矢板によ
る締切り工は、陸上や海上の基礎工事に使用するものと
して、一度に複数本の鋼管矢板をセットできるので手間
の削減と工期の短縮が可能であるとともに、建込み精度
が向上し、また、継手の数が少なくなるので、継手部分
による建込み時の抵抗が少なく、止水性も高いものであ
る。このように止水性が高いので、薬注等の補助工法も
省略できるか、簡素化できる。

【００４３】さらにこれを用いたソイルセメント連続壁
工法としても、同様な効果を発揮することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼管矢板による鋼管矢板による締切り
工の１実施形態を示す要部の平面図である。

【図２】本発明の鋼管矢板による鋼管矢板による締切り
工の１実施形態を示す全体の平面図である。

【図３】本発明の鋼管矢板による鋼管矢板による締切り
工の１実施形態を示す継手接合部の平面図である。

【図４】本発明の鋼管矢板による鋼管矢板による締切り
工の１実施形態を示す継手接合部の側面図である。

【図５】本発明の鋼管矢板による締切り工のタイロッド
での係止例を示す平面図である。

【図６】本発明の鋼管矢板の設置手順で第１工程の平面
図である。

【図７】本発明の鋼管矢板の設置手順で第２工程の平面
図である。

【図８】本発明の鋼管矢板の設置手順で第３工程の平面
図である。

【図９】本発明の鋼管矢板の設置手順で第４工程の平面
図である。

【図１０】本発明の鋼管矢板のソイルセメント連続壁の
場合の設置手順で第１工程の平面図である。

【図１１】本発明の鋼管矢板のソイルセメント連続壁の
場合の設置手順で第２工程の平面図である。

【図１２】本発明の鋼管矢板のソイルセメント連続壁の
場合の設置手順で第３工程の平面図である。

【図１３】従来の鋼管矢板の第１例を示す平面図であ
る。

【図１４】従来の鋼管矢板の第２例を示す平面図であ
る。

【図１５】従来の鋼管矢板の第３例を示す平面図であ
る。

【図１６】本発明の鋼管矢板を油圧ハンマで打設するた
めの装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１…鋼管矢板 ２…鋼管 ３…継手 ３ａ…スリッ
ト ４…Ｈ鋼 ４ａ…フラン
ジ ４ｂ…ウエブ ５…密閉空間 ６…係合溝 ７…管体 ７ａ…スリット ８…可撓性板 ９…パイプ １０…膨潤止
水材 １１…余掘り １２…コンク
リート １３…鉄筋 １４…タイロ
ッド １５…腹起し材 １６…油圧ハ
ンマ １７…スリーブ １８…キャッ
プ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列させた鋼管相互を各鋼管の周面に端
   縁が結合する横断面形がＨ形のつなぎ板で一体的に連結
   し、鋼管の相互連結側と反対側に継手を設けた二連タイ
   プの鋼管矢板を、継手相互の結合で連結し、また、鋼管
   の周面に係合溝を突設して設け、可撓性板の端の係止部
   材をこの係合溝に挿入して前記継手相互の外側部分を可
   撓性板で閉塞したことを特徴とする鋼管矢板による締切
   り工。
2. 【請求項２】 可撓性板の端の係止部材は、先端から流
   体を吐出可能なパイプを使用する請求項１記載の鋼管矢
   板による締切り工。
3. 【請求項３】 可撓性板で閉塞した内側部分には、コン
   リートを充填する請求項１または請求項２記載の鋼管矢
   板による締切り工。
4. 【請求項４】 可撓性板の端の係止部材と係合溝との接
   合部に止水材を塗布する請求項１ないし請求項３のいず
   れかに記載の鋼管矢板による締切り工。