JP2005139635A

JP2005139635A - 土留支保工法とその枠体構造

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Publication number: JP2005139635A
Application number: JP2003374365A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakao; 治中尾
Original assignee: HS CORP KK
Current assignee: HS CORP KK
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】構造が簡単で安価であり、枠体の構築、解体に多くの手数を必要とすることなく作業能率を高め、又、支柱と横梁との連結部の強度に対する大きな信頼性を有する土留支保工とその枠体を提供すること。
【解決手段】地中に立設する支柱１と、支柱１，１間に連結横架する横梁２と、横梁２の外側に横梁２との間に矢板Ａの打ち込み用空間ａを隔てて横梁２に連結された横枠３を備えた土留支保枠体において、支柱１が横梁２の連結箇所に横梁２の連結方向に向かって突出し上下方向に空間ｂを有する突出枠１１を備え、横梁２がその長手方向の両端に、下方に向かって突出する突起２１を備え、該突起２１が突出枠１１の空間ｂ内に嵌り込む位置関係に設定されている構成となっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、流体輸送用の埋設導管や貯蔵槽等を地中に埋設する場合の予備掘削工程に於ける土留支保工法とその枠体構造とに関する。

埋設導管や液体貯蔵槽等を地中に埋設する工事に於いては、通常、埋設物の収納空間と埋設物配置工程に於ける作業空間を確保するために、埋設箇所の掘削予定地に適宜な開口広さと深さとを有する凹穴を予備掘削工程によって形成し、該工程の進捗に従って深くなる凹穴の壁面が崩壊することを防止する目的で、該凹穴の内部壁面を矢板で覆う構造となっている。この内部壁面を矢板で覆う土留支保工の枠体構造は、一般に掘削予定地の凹穴の四隅に相当する位置に支柱を立設し、この支柱を横梁で相互に連結して四角枠を形成し、四角枠の横梁の外側に沿って多数の矢板を垂直方向に密に連続して打ち込み、支柱と横梁と矢板とによって土留用の枠体を形成する。凹穴が深くなるにつれて支柱と矢板を継ぎ足して更に深く打ち込み、所定の深さの凹穴を得る。凹穴が長方形の場合は周囲壁は矢板で覆われるが、導管の埋設のように凹穴が細長い溝となる場合は、溝の長手方向側壁部分は複数本の支柱が側壁に沿って立設され、この部位の両側壁の対向する支柱が相互に伸縮可能で着脱が容易な梁（一般に切梁と呼称される）で連結され、側壁が矢板と共に凹穴の内側に崩壊することを防止していた。
特開平１０−４６５８０号公報特開平１０−６０８９４号公報特開平１１−６１８２１号公報

上記従来の一般の枠体構造では、支柱と横梁並びに切梁との連結が簡単でないので作業時間が長くなり、特に、例えば浄化槽のような長大でない物体を埋設する長方形の凹穴を掘削する場合には、全周囲の側壁に矢板を打ち込むので、二方向の支柱と支柱とを連結する必要があり、その為に特殊な連結構造を必要とする欠点があった。更に、掘削溝等の場合、掘削溝の両側面に沿って長く続く横梁の継ぎ目に対向させて配置されている支柱どうしを連結する切梁は伸縮構造を有して高価であり、そのような構造が必要でない部位に使用するには不経済であるという解決すべき課題を有していた。

そこで、本発明は、構造が簡単で安価であり、且つ従来の切梁に代えて規格化された梁部材としても使用可能であり、枠体の構築、解体に多くの手数を必要とすることなく作業能率を高め、又、構築後、掘削作業中に於いては支柱と横梁との連結部に併用する簡単なリンクピン機構の作用も加わって、強度に対する大きな信頼性を有する土留支保工とその枠体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明である土留支保工法は、請求項１に記載のように、立設姿勢において、横梁２の連結予定箇所に横外方に向かって突出し上下方向に空間ｂを有する突出枠１１を上下方向の２カ所以上に形成してある支柱１と、一側方に矢板Ａ打ち込み用空間ａを隔てて連結された横枠３を備え、長手方向の両端に下向に向かって突出する突起２１を有する横梁２とを用い、掘削予定地Ｇを適宜深さに掘削する工程と、前記支柱１，１を掘削予定壁面ｗに沿って所定間隔を隔てて下端部を地中に打ち込んで立設する工程と、前記横梁２をこれら２本の支柱１，１間において前記横枠３を壁面ｗの外側に位置させ、前記突起２１，２１を支柱１，１の対向する突出枠１１，１１の空間ｂ，ｂ内に嵌合させて架設連結する工程と、横梁２と横枠３との空間ａを通じて矢板Ａを順次的に地中に打ち込む工程とを適宜繰り返し、地面を所望の深さに掘削する掘削工程と、掘削地Ｄ内に目的埋設物Ｈを配置する埋設物配置工程と、埋設物Ｈ上に掘削土を適量ずつ覆土する工程と、矢板Ａを引き抜く工程と、横梁２を取り外し支柱１を引き抜く工程とからなる構成となっている。

第２発明である土留支保工の枠体構造は、請求項２に記載のように、地中に立設する支柱１と、支柱１，１間に連結横架する横梁２と、横梁２の外側に横梁２との間に矢板Ａの打ち込み用空間ａを隔てて横梁２に連結された横枠３を備えた土留支保枠体において、支柱１が横梁２の連結箇所に横梁２の連結方向に向かって突出し上下方向に空間ｂを有する突出枠１１を備え、横梁２がその長手方向の両端に下方に向かって突出する突起２１を備え、該突起２１が突出枠１１の空間ｂ内に嵌り込む位置関係に設定されている構成となっている。

第３発明である土留支保工の枠体構造は、請求項３に記載のように、地中に立設する支柱１と、支柱１，１間に連結横架する横梁２と、横梁２の外側に横梁２との間に矢板Ａの打ち込み用空間ａを隔てて横梁２に連結された横枠３と、支柱１と横梁２とを連結するリンクピン４とを備えた土留支保枠体において、支柱１が横梁２の連結箇所に横梁２の連結方向に向かって突出し上下方向に空間ｂを形成すると共に突出枠体壁の中心にリンクピンが挿入されるリンクピン挿入穴１２が穿設されている突出枠１１を備え、横梁２がその長手方向の両端に下方に向かって突出し、且つ中心にリンクピン４が挿入されるリンクピン挿入穴２２が穿設されている突起２１を備え、該突起２１が突出枠１１の空間ｂ内に嵌り込んで突出枠１１のリンクピン挿入穴１２と突起２１のリンクピン挿入穴２２とにまたがって、リンクピン４が挿入されている位置関係に設定されている構成となっている。

第４発明である土留支保工の枠体構造は、請求項４に記載のように、リンクピン４が、挿入方向の本体軸部４１と本体軸部４１に対して折り曲がつた形状の取っ手部４２と本体軸部４１の先端近傍の側面領域に、該本体軸部４１に対して外側方向に突出する突出部４３とを有し、リンクピン挿入穴１２，２２は、該リンクピン４の取っ手部４２が垂直下方向以外の位置方向を向く姿勢で挿入されたときに突出部４３が通過し得る形状に形成されており、支柱１と横梁２との連結作業においてリンクピン４を、その取っ手部４２を突出部４３がリンクピン挿入穴１２，２２を通過し得るような向きに保ってリンクピン挿入穴１２，２２に挿入し、その後に取っ手部４２を離して自由に垂直下方向に垂下させて、突出部４３がリンクピン挿入穴１２，２２の内周縁に引っかかった状態で支柱１と横梁２とが連結される構成となっている。

以上の説明から既に明らかなように、本発明の土留支保工法とその枠体構造は、枠体に関して、支柱と横梁との連結部の構造が、支柱側の突出上下方向に空間を有する突出枠と横梁の長手方向の両端に下方に向かって突出する突起とからなり、該突起が突出枠の空間内に嵌り込んで連結されるという簡単な構造であるから、連結作業が単純であって熟練を要せず、従って作業経費を低減することが出来る。その上、単純構造で操作が容易なリンクピンの使用によって信頼性の高い梁と梁との連結状態が得られ、作業の安全性の確保に寄与する効果を有する。また、支柱、横梁共に構造簡単でその製造価格を引き下げることができ、組み立て作業に余分な補助部材を必要としないので、設備費を節減できる効果を有する。

更に、矢板の打ち込み作業において、上下２箇所に配置された横梁の外側に形成されている打ち込み用空間をガイドとして打ち込むことにより、矢板を常に正確な位置に垂直に保持することが容易であり、地質の如何に拘わらず初心者にも失敗や何らかのトラブルもなく作業の遂行ができ、上述した連結作業が単純であって熟練を要しないことと相俟って、尚一層作業能率を上昇させ、工費を軽減し得るという効果をも期待することができるに至ったのである。

本発明を実施するにあたつては、次のように実施することが出来る。支柱１及び横梁２は従来から使用されている鋼製の角パイプ材を使用する。突出枠１１は圧延鋼板を所定の形状に切断し折り曲げたものを支柱１の横梁２の連結予定箇所に溶接する。突出枠１１には横梁２の両端部突起２１が嵌合される空間ｂが形成されるが、この空間ｂは横梁２の連結方向に対応させて形成される。従って、掘削地Ｄの四隅に相当する支柱１には直角方向に空間ｂが突出した形状となる。掘削予定地Ｇが長い溝であって一筋の掘削予定壁面ｗの途中にも支柱１が立設される場合は、この部位では１８０度方向に突出した形状となる。又、この様な溝形の掘削予定地Ｇの両側の壁面ｗに位置する支柱１，１間を、従来の切梁に代えて横梁２を使用する場合には、９０度づつ三方向に突出する形状となる。

横梁２は、寸法は異なるが支柱１と同様な角パイプ材を使用する。一側方に矢板Ａ打ち込み時にガイドとなる打ち込み用空間ａを隔てて平行して連結された横枠３を備え、両端部には前記横枠３と直交する方向に向かって突出し且つ前記突出枠１１の空間ｂに嵌合される突起２１が下向きに形成された構造となっている。この突起２１は水平方向断面を浅いコ字形にすることで強度を大きくすることが出来る。又、この突起２１を２本、所定の間隔を隔てて設け、突出枠１１に嵌合する際に突出枠１１の側壁部を挟むように嵌合することで、安定した組み立て構造とすることが出来る。横枠３は平帯状であってもよいが、アングル材とした場合には矢板Ａによる変形力に対して剛性が増す。横梁２の両端部を強固とし且つ長さの異なる横梁２を容易に製作するために、補強材２４の下面に突起２１を固定し、この補強材２４を横梁２の端部に螺子止めする構造としても良い。

支柱１と横梁２とをリンクピン４を併用して連結すると、枠体全体に対して安定した強固さが得られる。支柱１の突出枠１１の側壁部と、横梁２の突起２１の対向する位置に夫々リンクピン挿入穴１２，２２を設け、突出枠１１と突起２１とを嵌合させてから該リンクピン挿入穴１２，２２にリンクピン４を挿通して両部材を結合する。この構造により、不用意に横梁２に上向きの力が作用しても嵌合が外れることを防止することが出来る。このリンクピン４の使用はこのままの構造でもよいが、本体軸部４１と本体軸部４１に対して折り曲がつた形状のリンクピン４の、本体軸部４１の先端近傍の側面領域に本体軸部４１に対して外側方向に突出する突出部４３とを有し、一方、リンクピン挿入穴１２，２２の形状を、該リンクピン４の取っ手部４２が垂直下方向以外の位置方向を向く姿勢で挿入されたときに突出部４３が通過し得る形状に形成しておいて、支柱１と横梁２との連結作業に際して、リンクピン４を突出部４３がリンクピン挿入穴１２，２２を通過し得るような向きに保ってリンクピン挿入穴１２，２２に挿入し、挿入後に取っ手部４２を手から離して自由に垂直下方向に垂下させると、突出部４３がリンクピン挿入穴１２，２２の内周縁に引っかかった状態となってリンクピン４が誤って抜去されることを防止することができる。実施例では、突出部４３を形成する方向は取っ手部４２の折り曲げ方向に対して直角方向とし、リンクピン挿入穴１２，２２は、リンクピン４がその突出部４３、即ち取っ手部４２が水平方向となるように挿入されたときに通過し得るように上下方向の形状に形成され、連結作業時にその取っ手部４２を水平に保ってリンクピン挿入穴１２，２２に挿入し、その後に手を離して取っ手部４２を自由に垂下させて本体軸部４１を回転させることによって自動的に連結を完了する。更に、支柱１と横梁２との当接面に隙間を閉ざし、且つ組立て時の衝撃を緩和するために両部材の間に弾性体パット（図示省略）を介在させても良い。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施例の枠体構造の支柱と横梁との連結部を主体として示す要部斜視図、図２は同、要部平面図、図３は同、要部正平面図、図４は支柱の要部斜視図、図５は横梁の要部斜視図、図６は枠体を主として示す掘削地の説明斜視図、図７はリンクピンを示す斜視図である。

この第１実施例は第３発明に相当し且つ第４発明を包含するものである。図１〜図４に於いて、支柱１は鋼製の角パイプ材である。突出枠１１は圧延鋼板を図示した形状に加工したものを支柱１の２箇所以上の横梁２の連結予定箇所に溶接する。この実施例では図１に示すように２箇所である。又、図では支柱１が四隅に位置し横梁２が直角を挟む２方向に連結されることに対応して、突出枠１１には横梁２の両端部突起２１が嵌合される空間ｂを直角方向に突出させた構造としている。

横梁２は、図１〜図３及び図５を参照して、支柱１と寸法の異なる角パイプ材を使用している。一側方に矢板Ａの打ち込み時にガイドとなる打ち込み用空間ａを隔てて平行して連結された横枠３を備え、両端部には前記横枠３と直交する方向に向かって突出し、且つ前記突出枠１１の空間ｂに嵌合される突起２１が下向きに形成された構造となっている。この突起２１は水平方向断面を浅いコ字形にする事で強度を大きくすることが出来る。本実施例ではこの突起２１を２本、補強材２４の下面に所定の間隔を隔てて固定し、この補強材２４を横梁２の端部に螺子止めする構造としている。突出枠１１に嵌合する際には２本の突起２１で突出枠１１の側壁部を挟む構造として、枠体の組み立て構造を安定したものとしている。横枠３は平帯状であって結合材３１で横梁２から空間ａを隔てて螺子止めで固定されている。

本実施例の土留支保工法の枠体は、図６に示すように、掘削予定地Ｇの四隅に支柱１を立設し、図１示すように横梁２の両端部の突起２１，２１を支柱１の突出部に嵌合させて横枠３が枠体の外側に位置するように横梁２を４本の支柱間に架設して枠体の骨組みを形成する。横梁２は各支柱間に上下２本架設し、矢板Ａを打ち込むときに該矢板Ａを垂直に保持する機能を持たせる。

又、この実施例の支柱１と横梁２との連結部には図７に示すリンクピン４を使用して結合をより強固に且つ安定なものとしている。リンクピン４は本体軸部４１と本体軸部４１に対して折り曲がつた形状の取っ手部４２とからなる形状を有し、本体軸部４１の先端近傍の側面領域に取っ手部４２の曲がり方向から９０度回転した方向に突出部４３が形成されている。一方突出枠１１と突起２１とには、前記突出部４３が通過する挿入穴切欠部１３，２３が周縁の上下方向に設けられたリンクピン挿入穴１２，２２が穿設されている。支柱１と横梁２との連結作業に際しては、リンクピン４はその取っ手部４２を水平にした状態でリンクピン挿入穴１２，２２に挿入し、突出部４３が挿入穴切欠部１３，２３を通過してから手を離せば取っ手部４２は自由に回転して垂下し、突出部４３がリンクピン挿入穴１２，２２の周縁部に引っかかって自動的に連結を完了する。枠体の骨組みが完成後に横梁２と横枠３との間の打ち込み用空間ａに矢板Ａを順次並べて地中に打ち込む工程とを繰り返し枠体を完成させる。

図８に本発明の支柱１の変形例の構造を、又、図９に同じく他の変形例の構造を示す。何れも突出部１１の構造に関し、図８に示す変形例の突出部１１は横梁２を支柱１の両側に１８０度方向に連結させるものであって、溝等細長い掘削地Ｄの掘削予定壁面ｗに適用を企図されたものである。又、図９に示す他の変形例の突出部１１は横梁２を支柱１を中心にして９０度づつ三方向に連結させるもので、例えば溝等の両側の掘削予定壁面ｗに立設された対向する支柱どうしを連結する従来の切梁に代えて本発明の横梁を使用することを企図したものである。

図１０は第２実施例の枠体構造の要部を示す斜視図である。この第２実施例の枠体構造は本発明の機能と作用及び効果を得るための第２発明に相当する基本的な構成の実施例である。前述した第１実施例の枠体構造を簡素化した構造で、掘削地Ｄの四周に立設する支柱１が、横梁２の連結箇所に該横梁２の連結方向に向かって突出し上下方向に空間ｂを有する突出枠１１を備え、又、支柱間に連結横架する横梁２が、矢板Ａの打ち込み用空間ａを隔てて横梁２に連結された横枠３を備え、且つその長手方向の両端に形成された下方に向かって突出する突起２１を１本備えており、組み立てられた土留支保枠体において、横梁２の前記突起２１が突出枠１１の前記空間ｂ内に嵌り込む位置関係に設定されている。又、第１実施例で使用されたリンクピンは省略されている。横梁２は上方から突出枠１１に嵌合され、突起２１が空間ｂの内部に拘束されるので、十分な組み立て強度を有する。尚、図示は省略するが、この実施例に於いて補強材２４を省略した変形例も存在する。

第３実施例は土留支保工法であって、本発明の第１発明に相当し、図１，６，１０に示すように、上記した第１、第２各実施例で説明した支柱１や横梁２、矢板Ａ等、枠体構造部材を用いて、掘削予定地Ｇを適宜深さに掘削する工程と、前記支柱１，１を、掘削予定壁面ｗに沿って所定間隔を隔てて下端部を地中に打ち込んで立設する工程と、前記横梁２を、これら２本の支柱１，１間において、前記横枠３を壁面ｗの外側に位置させ、前記突起２１，２１を支柱１，１の対向する突出枠１１，１１の空間ｂ，ｂ内に嵌合させて架設連結する工程と、横梁２と横枠３との空間ａを通じて矢板Ａを順次的に地中に打ち込む工程とを適宜繰り返し、掘削地Ｄを所望の深さに掘削する掘削工程と、目的埋設物Ｈを配置する埋設物配置工程と、埋設物Ｈ上に掘削土を適量ずつ覆土する工程と、矢板Ａを引き抜く工程と、横梁２を取り外し支柱１を引き抜く工程とを遂行させて完了となる。

本発明の土留支保工法とその枠体構造は、従来の土留支保工の枠体を構成する部材を改良し、製造価格を低減させると共に、組み立て作業を簡素化し且つ作業量を減少させたことで、全体の施工経費を引き下げることを可能とするものであるから、従来の土留支保工法とその枠体に代えて極めて広範囲な施工箇所に適用できる。

第１実施例の枠体構造の支柱と横梁との連結部を主体として示す要部斜視図。同、要部平面図。同、要部正面図。同、支柱の要部斜視図。同、横梁の要部斜視図。枠体構造を主体として示す掘削地の説明斜視図。リンクピンの構造を示す斜視図。支柱の突出部の変形例の構造を示す斜視図。支柱の突出部の他の変形例の構造を示す斜視図。第２実施例の枠体構造の支柱と横梁との連結部を示す要部斜視図。

符号の説明

１支柱
１１突出枠
１２リンクピン挿入穴
１３リンクピン挿入穴切欠部
ａ打ち込み用空間
ｂ空間
Ａ矢板
Ｇ掘削予定地
Ｄ掘削地
ｗ掘削予定壁面
Ｈ埋設物
２横梁
２１突起
２２リンクピン挿入穴
２３リンクピン挿入穴切欠部
２４補強材
３横枠
３１結合材
４リンクピン
４１本体軸部
４２取っ手部
４３突出部

Claims

立設姿勢において、横梁(2)の連結予定箇所に横外方に向かって突出し上下方向に空間(b)を有する突出枠(11)を上下方向の２カ所以上に形成してある支柱(1)と、一側方に矢板(A)打ち込み用空間(a)を隔てて連結された横枠(3)を備え、長手方向の両端に下向に向かって突出する突起(21)を有する横梁(2)とを用い、掘削予定地(G)を適宜深さに掘削する工程と、前記支柱(1)，(1)を掘削予定壁面(w)に沿って所定間隔を隔てて下端部を地中に打ち込んで立設する工程と、前記横梁(2)をこれら２本の支柱(1)，(1)間において前記横枠(3)を壁面(w)の外側に位置させ、前記突起(21)，(21)を支柱(1)，(1)の対向する突出枠(11)，(11)の空間(b)，(b)内に嵌合させて架設連結する工程と、横梁(2)と横枠(3)との空間(a)を通じて矢板(A)を順次的に地中に打ち込む工程とを適宜繰り返し、地面を所望の深さに掘削する掘削工程と、掘削地(D)内に目的埋設物(H)を配置する埋設物配置工程と、埋設物(H)上に掘削土を適量ずつ覆土する工程と、矢板(A)を引き抜く工程と、横梁(2)を取り外し支柱(1)を引き抜く工程とからなる土留支保工法。
地中に立設する支柱(1)と、支柱間に連結横架する横梁(2)と、横梁(2)の外側に横梁(2)との間に矢板(A)の打ち込み用空間(a)を隔てて横梁(2)に連結された横枠(3)とを備えた土留支保枠体において、支柱(1)が横梁(2)連結箇所に横梁(2)の連結方向に向かって突出し、上下方向に空間(b)を有する突出枠(11)を備え、横梁(2)がその長手方向の両端に下方に向かって突出する突起(21)を備え、該突起(21)が突出枠(11)の空間(b)内に嵌り込む位置関係に設定されている土留支保工の枠体構造。
地中に立設する支柱(1)と、支柱間に連結横架する横梁(2)と、横梁(2)の外側に横梁(2)との間に矢板(A)の打ち込み用空間(a)を隔てて横梁(2)に連結された横枠(3)と、支柱と横梁(2)とを連結するリンクピン(4)とを備えた土留支保枠体において、支柱(1)が横梁(2)の連結箇所に横梁(2)の連結方向に向かって突出し上下方向に空間(b)を形成すると共に、突出枠体壁の中心にリンクピン(4)が挿入されるリンクピン挿入穴(12)が穿設されている突出枠(11)を備え、横梁(2)がその長手方向の両端に下方に向かって突出し、且つ中心にリンクピン(4)が挿入されるリンクピン挿入穴(22)が穿設されている突起(21)を備え、該突起(21)が突出枠(11)の空間(b)内に嵌り込んで突出枠(11)のリンクピン挿入穴(12)と突起(21)のリンクピン挿入穴(22)とにまたがって、リンクピン(4)が挿入されている位置関係に設定されている土留支保工の枠体構造。
リンクピン(4)が、挿入方向の本体軸部(41)と本体軸部(41)に対して折り曲がった形状の取っ手部(42)と本体軸部(41)の先端近傍の側面領域に、該本体軸部(41)に対して外側方向に突出する突出部(43)とを有し、リンクピン挿入穴(12)，(22)は、リンクピン(4)の取っ手部(42)が垂直下方向以外の位置方向を向く姿勢で挿入されたときに突出部(43)が通過し得る形状に形成されており、支柱(1)と横梁(2)との連結作業においてリンクピン(4)の取っ手部(42)を突出部(43)がリンクピン挿入穴(12)，(22)を通過し得るような向きに保ってリンクピン挿入穴(12)，(22)に挿入し、その後に取っ手部(42)を離して自由に垂直下方向に垂下させて、突出部(43)がリンクピン挿入穴(12)，(22)の内周縁に引っかかった状態で支柱(1)と横梁(2)とが連結される構造の請求項３に記載の土留支保工の枠体構造。