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 - Google Patents
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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
【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。
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。
(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。
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
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 (13)
- 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。
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- 2004-04-12 JP JP2004116303A patent/JP2005299202A/ja active Pending
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