JP2005299202A

JP2005299202A - 鋼矢板とそれを用いた土留め構造及び土留め構造の構築方法

Info

Publication number: JP2005299202A
Application number: JP2004116303A
Authority: JP
Inventors: Shinji Myonaka; 真治妙中; Kenji Saikai; 健二西海; Masatake Tatsuta; 昌毅龍田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】土留め構造の設計の自由度が高く、合理的で、施工も容易な鋼矢板とそれを用いた土留め構造及びその構築方法を提供することを目的とする。
【解決手段】鋼矢板において、鋼矢板の表裏面の少なくともいずれか一方の面に補剛材嵌合用の加工治具を設け、前記鋼矢板がＵ型鋼矢板、直線型鋼矢板、ハット型鋼矢板にいずれかであり、前記補剛材嵌合用の加工治具が、圧延加工により鋼矢板と一体に設けられ、或いは山形鋼、溝形鋼、ＣＴ形鋼のいずれかを鋼矢板の表裏面のいずれかに溶接して設けられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築土木工事で主に土砂などの崩落を防ぐ土留め壁や地下構造物の壁、さらの河川の護岸壁などに広く用いられる鋼矢板とそれを用いた土留め構造および土留め構造の構築方法に関する。（本発明における鋼矢板とは、圧延加工、冷間加工により製造されるものをさす。）

特開２００２−２１２９４３号公報、特開平６−２８０２５１号公報には、鋼矢板の剛性を高めるために、鋼矢板打設前に鋼矢板に補剛材としてのＨ形鋼を予め溶接して一体化したものが開示されている。
特開２００２−２１２９４３号公報特開平６−２８０２５１号公報

一般に土留め構造は、その構築段階や供用時において作用する荷重条件が異なることが認識されている。合理的な土留め構造とは、施工・供用段階において必要最小限の剛性を自由に設定することで効率的な土留め構造の設計ができるものであるが、鋼矢板と補剛材を予め溶接して一体化した従来技術の鋼矢板の剛性は一定であり、合理的な土留め構造とは言えない。また、鋼矢板と補剛材を一体化したものは、打設の際、地盤の抵抗が非常に大きくなり、打設重機の大型化は避けられず、さらに、その形状から搬送や現場での取り扱いも困難であるという問題を有するものであった。

本発明は、上記従来技術の持つ課題を解決する、土留め構造の設計の自由度が高く、合理的で、施工も容易な鋼矢板とそれを用いた土留め構造及びその構築方法を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、鋼矢板において、鋼矢板の表裏面の少なくともいずれか一方の面に補剛材嵌合用の加工治具を設けることを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明の鋼矢板において、前記鋼矢板がＵ型鋼矢板、直線型鋼矢板、ハット型鋼矢板のいずれかであることを特徴とする。

本第３発明は、本第１又は第２発明の鋼矢板において、前記補剛材嵌合用の加工治具を、鋼矢板の表裏面のいずれかに圧延加工で一体に設けることを特徴とする。

本第４発明は、本第１又は第２発明の鋼矢板において、前記補剛材嵌合用の加工治具を、山形鋼、溝形鋼、ＣＴ形鋼のいずれかを鋼矢板の表裏面のいずれかに溶接することにより設けることを特徴とする。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれか１つの発明の鋼矢板において、前記補剛材嵌合用の加工治具を鋼矢板全長に連続させず断続的に設けることを特徴とする。

本第６発明は、本第１〜第４発明のいずれか１つの発明の鋼矢板において、前記補剛材嵌合用の加工治具を、鋼矢板全長に連続させず打設用のガイドとして鋼矢板の上端部のみに設けることを特徴とする。

本第７発明は、前記第１〜第６発明のいずれか1つの発明の鋼矢板を連接した土留め構造において、必要とされる構造性能や地盤種別に応じて前記補剛材嵌合用の加工治具を介して補剛材を取付けることを特徴とする

本第８発明は、本第７発明の土留め構造において、前記補剛材の長さを土留め構造として必要とされる構造性能や地盤種別に応じて変化させることを特徴とする。

本第９発明は、本第７又は第８発明の土留め構造において、仮設時に本第１〜第６発明のいずれか１つの発明の鋼矢板のみの土留め構造とし、供用時に使用荷重や地震時の荷重に応じて補剛材を補剛材嵌合用の加工治具を介して取付けることを特徴とする

本第１０発明は、本第７又は第８発明の土留め構造において、仮設時に本第１〜第６発明のいずれかの鋼矢板と補剛材嵌合用加工治具を介して取付けた補剛材とで土留め構造とし、供用時に梁等を設けることで鋼矢板に必要とされる剛性を低下させ補剛材を補剛材嵌合用の加工治具から抜き取ることを特徴とする。

本第１１発明は、本第７〜第１０発明のいずれか１つの発明の土留め構造において、前記補剛材がＨ形鋼等の形鋼、鋼管矢板であることを特徴とする。

本第１２発明は、土留め構造の構築方法において、本第１〜第６発明のいずれか１つの発明の鋼矢板により土留め構造を構築し、その後、必要箇所に補剛材嵌合用の加工治具を介して補剛材を取付けることを特徴とする。

本第１３発明は、土留め構造の構築方法において、補剛材を打設した後、本第１〜第６発明のいずれか１つの発明の鋼矢板をその補剛材嵌合用の加工治具と補剛材とを嵌合させながら打設することを特徴とする。

鋼矢板の表裏面の少なくともいずれか一方の面に補剛材嵌合用の加工治具を設ける構成により、鋼矢板と補剛材を別々に打設し一体化することができるので施工性が改善できる。
鋼矢板に対して補剛材を必要条件に応じて打設・引抜くことができるので合理的な土留め構造とすることができる。
Ｕ型鋼矢板、直線型鋼矢板、ハット型鋼矢板いずれにも適用でき、補剛材嵌合用の加工治具を、圧延加工で鋼矢板と一体に設けることも可能であり、また、山形鋼、溝形鋼、ＣＴ形鋼の汎用品で形成することが可能であるため、製作コストを低減できる。
補剛材の長さを必要条件に応じて設定することで、鋼材量の抑制が可能となり、コストメリットのある土留め構造とすることができる。
補剛材としてのＨ形鋼等の形鋼や鋼管矢板とすることにより、それらの部材が多種のメニューを有することから、鋼矢板の剛性の自由度が飛躍的に向上する。
補剛材は鋼矢板に対して１対とした構成を基本とするが、必要とされる剛性に応じて補剛材の数量を減じることが可能であり、設計の自由度が向上する。
補剛材を引抜く場合は、引抜いた補剛材を転用可能であるため、工事進行に応じて合理的な工事計画を立案することができる。
必要に応じて、鋼矢板打設後に補剛材を打設することや、補剛材打設後に鋼矢板を打設することが可能であるので、施工の自由度が向上する。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、鋼矢板１としてフランジ２、ウェブ３、アーム４、継手５を有する広幅のハット形鋼矢板６に補剛材嵌合用の加工治具７を設けた実施形態を示すものである。図１（ａ）は、ハット型鋼矢板６のフランジ２の一方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設け、補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合し取付けた実施形態を示すものである。図１（ｂ）は、ハット型鋼矢板６のフランジ２の他方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設け、補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合し取付けた実施形態を示すものである。
図１（ｃ）は、ハット型鋼矢板６のフランジ２の一方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設け、補剛材嵌合用の加工治具７に鋼管矢板からなる補剛材８を嵌合し取付けた実施形態を示すものである。

図２は、両端に継手５を有する直線型鋼矢板９に補剛材嵌合用の加工治具７を設け、補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合し取付けた実施形態を示すものである。

図３（ａ）（ｂ）は、Ｕ型鋼矢板１０を連接し、補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合取付けた実施形態を示すものである。図３（ａ）は、一方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設けたＵ形鋼矢板１０’と、他方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設けたＵ型鋼矢板１０‘’とを交互に向きを変えて連接し、それぞれの補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合取付けた実施形態を示すものである。
図３（ｂ）は、一方の面に補剛材嵌合用の加工治具７を設けたＵ形鋼矢板１０’を向きを変えて連接し、補剛材嵌合用の加工治具７にＨ形鋼からなる補剛材８を嵌合取付けた実施形態を示すものである。

図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、鋼矢板１に設けた補剛材嵌合用の加工治具７の実施形態を示すものである。図４（ａ）は、鋼矢板１に一対の山形鋼１１を溶接して補剛材嵌合用の加工治具７を形成した実施形態を示すものであり、図４（ｂ）は、鋼矢板１に一対の溝形鋼１２を溶接して補剛材嵌合用の加工治具７を形成した実施形態を示すものであり、図４（ｃ）は、鋼矢板１に一対のＣＴ鋼１３を溶接して補剛材嵌合用の加工治具７を形成した実施形態を示すものである。
図示しないが補剛材嵌合用の加工治具７を圧延加工により鋼矢板と一体に設けてもよい。

図５に示されるように、補剛材嵌合用の加工治具７を鋼矢板１に連続して設けてもよいし、図６に示されるように、補剛材嵌合用の加工治具７を鋼矢板１に断続して設けてもよい。また、図示しないが、補剛材８の打設用のガイドとして鋼矢板１の上端部のみに設けてもよい。

図７に示されるように、鋼矢板１と補剛材８の配置関係は、土留め構造１４の表面側に鋼矢板１、裏面側に補剛材８としてもよいし、土留め構造１４の表面側に補剛材８、裏面側に鋼矢板１としてもよい。図７に示される実施形態においては、鋼矢板１と補剛材８の長さをほぼ同じ長さとしているが、図８に示されるように、状況に応じて鋼矢板１が補剛材８よりも長くしても、鋼矢板１を補剛材８より短くしてもよい。

図９は、ハット型鋼矢板６を連接した後、ハット型鋼矢板６の一方の面に設けた補剛材嵌合用の加工治具７を介してＨ形鋼からなる補剛材８を打設する土留め構造の構築方法の一実施形態を示すものである。図示しないが、補剛材８を打設した後、補剛材８に対して鋼矢板１に設けた補剛材嵌合用の加工治具７をガイドとして打設する土留め構造１４の構築方法としてもよい。
図９ではハット型工矢板６に対して補剛材８を１対とした構成を示しているが、必要となる剛性に応じて補剛材８の数量を減じることも可能である。

図１０（ａ）（ｂ）は、土留め構造１４の施工の一実施形態を示すものである。仮設時に土留め構造１４に作用する荷重が小さく、供用時の土留め構造１４に作用する荷重が大きい場合、仮設時には、図１０（ａ）に示されるように鋼矢板１のみの土留め構造１４とし、供用時には、図１０（ｂ）に示されるように鋼矢板１に補剛材嵌合用の加工治具７を介して補剛材８を取付け、剛性の高い土留め構造１４とする。

図１１（ａ）（ｂ）は、土留め構造１４の施工の他の実施形態を示すものである。仮設時に土留め構造１４に作用する荷重が大きく、供用時には切梁１５が取付けられ土留め構造１４に作用する荷重が小さくなる場合、仮設時には、図１１（ａ）に示されるように、鋼矢板１に補剛材嵌合用の加工治具７を介して補剛材８を取付け、剛性の高い土留め構造１４とし、供用時には、図１１（ｂ）に示されるように、補剛材８を抜き取り、鋼矢板１のみの土留め構造１４とする。

図１２は、本発明の鋼矢板による土留め構造を水路工事の施工に適用した実施形態を示すものである。
（１）水路の構築予定地に鋼矢板１と鋼矢板１に設けた補剛材嵌合用の加工治具７を介して補剛材８を打設する。
（２）水路内の土砂を掘削する。
（３）掘削の後、形成された水路に切梁１５を取付ける。
（４）切梁１５を取付けた水路の補剛材８を抜き取り、抜き取った補剛材８を（１）に転用する。

（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態を示す図である。

符号の説明

１：鋼矢板
２：フランジ
３：ウェブ
４：アーム
５：継手
６：ハット型鋼矢板
７：補剛材嵌合用の加工治具
８：補剛材
９：直線型鋼矢板
１０：Ｕ型鋼矢板
１１：山形鋼
１２：溝形鋼
１３：ＣＴ形鋼
１４：土留め構造
１５：切梁

Claims

鋼矢板の表裏面の少なくともいずれか一方の面に補剛材嵌合用の加工治具を設けたことを特徴とする鋼矢板。
前記鋼矢板がＵ型鋼矢板、直線型鋼矢板、ハット型鋼矢板のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
前記補剛材嵌合用の加工治具を、鋼矢板の表裏面のいずれかに圧延加工で一体に設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼矢板。
前記補剛材嵌合用の加工治具を、山形鋼、溝形鋼、ＣＴ形鋼のいずれかを鋼矢板の表裏面のいずれかに溶接することにより設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼矢板。
前記補剛材嵌合用の加工治具を鋼矢板全長に連続させず断続的に設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼矢板。
前記補剛材嵌合用の加工治具を、鋼矢板全長に連続させず補剛材打設用のガイドとして鋼矢板の上端部のみに設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼矢板。
前記請求項１〜６のいずれかの鋼矢板を連接した土留め構造であって、必要とされる構造性能や地盤種別に応じて補剛材を前記補剛材嵌合用の加工治具を介して取付けることを特徴とする土留め構造。
前記補剛材の長さを土留め構造として必要とされる構造性能や地盤種別に応じて変化させることを特徴とする請求項７に記載の土留め構造。
仮設時に請求項１〜６のいずれかの鋼矢板のみの土留め構造とし、供用時に使用荷重や地震時の荷重に応じて補剛材を補剛材嵌合用の加工治具を介して取付けることを特徴とする請求項７又は８に記載の土留め構造。
仮設時に請求項１〜６のいずれかの鋼矢板と補剛材嵌合用の加工治具を介して取付けた補剛材とで土留め構造とし、供用時に梁等を設けることで鋼矢板に必要とされる剛性を低下させ補剛材を補剛材嵌合用の加工治具から抜き取ることを特徴とする請求項７又は８に記載の土留め構造。
前記補剛材がＨ形鋼等の形鋼、鋼管矢板であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の土留め構造。
請求項１〜６のいずれかの鋼矢板により土留め構造を構築し、その後、必要箇所に補剛材嵌合用の加工治具を介して補剛材を取付けることを特徴とする土留め構造の構築方法。
補剛材を打設した後、請求項１〜６のいずれかの鋼矢板をその補剛材嵌合用の加工治具と補剛材とを嵌合させながら打設することを特徴とする土留め構造の構築方法。