JP2006037580A - Coupling structure of steel element and steel sheet pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土木建築、海洋構造物の分野において用いられる土留め、基土礎、地中壁、遮水壁に用いる鋼矢板、鋼管矢板および貯槽などに用いる鋼製エレメントの継ぎ手構造および鋼製矢板に関する。 The present invention relates to a steel element joint structure used for steel retaining sheets, steel sheet piles, storage tanks and the like used for earth retaining, foundation foundations, underground walls, water-impervious walls used in the fields of civil engineering and marine structures, and made of steel. Related to sheet piles.
[従来技術と問題点]
地中連続壁を構築する鋼製エレメントの1つである鋼製矢板において、その継ぎ手構造には用途、経済性の両面からそれぞれの目的に応じてかぎ型、二重爪型、柄爪型の熱間圧延タイプのものや、各種冷間成型タイプのもの、さらには鋼管矢板に用いるパイプ−パイプ型、パイプ−T型、アングル−T型形状の溶接ビルドアップタイプのものが開発されている(前記各種の継ぎ手を以下嵌合継ぎ手と総称する)。
[Prior art and problems]
In steel sheet piles, one of the steel elements that make up the underground continuous wall, the joint structure has a hook type, double claw type, and handle claw type depending on the purpose from both the application and economic aspects. Hot-rolled types, various cold-formed types, and pipe-pipe, pipe-T, and angle-T-shaped welded build-up types for steel pipe sheet piles have been developed ( The various joints are hereinafter collectively referred to as fitting joints).
また、近年の環境意識の高まりがあり、汚染土壌の封じ込めや廃棄物の陸上や海面処分場での遮水ニーズに対応して様々な鉛直遮水壁の開発が進められ、これらの用途のため、遮水性に富み、しかも構造的に強靭でかつ低コストの鋼製矢板の出現が期待されている。 In recent years, environmental awareness has increased, and various vertical impermeable walls have been developed in response to the need for containment of contaminated soil and water shielding needs on land and at sea surface disposal sites. The appearance of steel sheet piles that are rich in water barrier properties and that are structurally strong and low in cost is expected.
従来の鋼製矢板は、図12(a)、(b)、(c)に示すように、直線型鋼矢板1、U型鋼矢板2、ハット型鋼矢板3があり、これらの各タイプは熱間圧延で成型される。また、図12(d)に示される曲げ成形タイプの軽量鋼矢板4があり、このタイプは冷間成型で製作される。これらのタイプは一対一の嵌合継ぎ手しか保有できず、確実な遮水や継ぎ手部の接合強度を保証するためのモルタル等の充填に必要な大きさの閉鎖空間を構成できず、遮水性や構造強度に限界がある。また前記の軽量鋼矢板4は、一筆書きのような形状であり、H型鋼のように剛性が大きくとれず硬質地盤等への打設や波浪海域への打設では自立安定性も確保しにくいという問題がある。何れにしても前記の鋼矢板1〜4の構造では、硬質地盤等への剛性不足による打設性、継手部の止水性の面で最近要求される高性能を満たすことが難しい。
As shown in FIGS. 12A, 12B, and 12C, conventional steel sheet piles include a linear
前記の問題を解決するために、図13(a)〜(d)に示すように鋼管5の側部に各種断面形状の雄継手6と雌継手7または、鋼管継手6a、7aを溶接した、いわゆるパイプ−パイプ型、パイプ−T型、アングル−T型形状の嵌合継ぎ手を具備した鋼管矢板8が知られているが、この鋼管矢板8では、嵌合継ぎ手がルーズであり、モルタル等の充填に密閉性のある空間を形成できず、確実な遮水や構造強度に限界がある。継手部10はモルタル等の充填に必要な閉鎖空間を構成しにくく確実な充填施工に限界があり止水性に問題がある。そのため雌継手7の内側に水膨潤性止水材を塗布するなどの工夫が施されているが、矢板の打設時に雄継手6で水膨潤性止水材が剥離することなどもあって、止水性の信頼度に問題があった。
In order to solve the above problem, as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (d), a male joint 6 and a female joint 7 having various cross-sectional shapes or steel pipe joints 6a and 7a were welded to the side of the
さらに、図14に示すように、2つの直線型矢板1を間隔を明けて平行に配置し、両直線型鋼矢板1をウエブ鋼板11を溶接して一体化しH型形状とした鋼矢板12があり、この場合は、2つの直線型鋼矢板1がH形鋼における上下フランジとして機能する。また、図15に示すように、角形鋼管13の隅角部に嵌合継手16を先端に有する直線型鋼矢板の半裁体14を溶接してダブルH型形状にしたビルトアップタイプの鋼矢板15が提案されている(特公平3−76370)。
Furthermore, as shown in FIG. 14, there is a
図14、図15に示す二重フランジタイプの鋼矢板12、15で土留め壁などを構築するとき、嵌合継手16を連結して構成される上下2つの連結継手18と角形鋼管13の一側の間に閉鎖空間19が形成され、この閉鎖空間19にモルタル等の充填材を充填することで、2つの連結継手18と閉鎖空間19の三重の止水構造にでき、止水性を向上できる効果がある。しかし、図14、図15の二重フランジタイプの鋼矢板12、15で構成する二重壁構造は、壁全体が二重壁となっており、このため鋼材重量が大きくコストアップとなるという問題がある。
When constructing a retaining wall or the like with the double flange type
さらに、図15の角形鋼管(又は丸鋼管)13の隅角部に直線矢板の半裁体14を溶接してダブルH型形状にしたビルドアップタイプの鋼矢板15は、丸鋼管や角形鋼管13の形状が閉断面をしているので、地盤への圧入時に先端閉塞がおきやすく、圧入が困難となることが多い。
Further, a build-up type
また、注目できる従来例に、図16のように、H型鋼20の上下フランジ21の両側端にフランジ21と平行方向に直線型鋼矢板を半裁してなるアーム22付きの嵌合継手23を配設した鋼矢板24が知られている(特公平4−28849)。その他にH型鋼を上下フランジで各々連結溶接すると共に、その両端に嵌合継手を配設した鋼矢板が提案されている(特開平7−279163)。しかし、図16(b)に示すように壁体を構成する鋼材が、H型鋼の上下フランジ21からなる二重壁構造を構成する鋼矢板24では、嵌合継手23を連結して構成される上下2つの連結継手18とH型鋼20のウエブ25で囲まれる内部に閉鎖空間19が形成され、この閉鎖空間19にモルタル等の充填材を充填することで、2つの連結継手18と閉鎖空間19により三重の止水(遮水)構造にでき、止水性を向上できる効果があるが、やはり壁全体が二重壁であって鋼材重量が大きく、コストアップとなる。
In addition, as shown in FIG. 16, a
さらに、図16の鋼矢板24に低コストの熱間圧延によるH型鋼20を用いる場合は、フランジ幅(W1)がウエブ幅(W)に比べて小さなものしか製造できず、短辺となるフランジ21に平行方向に連結継手18を配設するので、壁体(壁面)となる矢板幅(W2)が大きくとれず、壁面積当りの継手長さも大きくなる。したがって、鋼矢板の施工枚数の低減にも限界があり、長い工期が必要となると同時に継手部でのモルタル充填、水膨潤性止水材の塗布等の遮水処理を行なう場合、大きなコストアップとなる。
上下フランジとしての直線矢板にウエブ鋼板を溶接したH型形状(図14)のものや角鋼管の隅角部に直線矢板の半裁体を溶接接合してダブルH型形状(図15)にしたビルドアップの鋼矢板(特公平3−76370)や、H型鋼のフランジの両側に該フランジの平行方向に嵌合継ぎ手を配設した鋼矢板(図15)(特公平4−28849)が提案されており、これらは継ぎ手連結により構成される閉鎖空間にモルタルやコンクリート等の不定形硬化材を充填すると強固な継ぎ手連結構造を構成できる。 H-shaped shape (Fig. 14) with web sheet steel welded to straight sheet piles as upper and lower flanges, and a double H-shaped shape (Fig. 15) by welding and joining a straight sheet metal half-cut to the corner of a square steel pipe Steel sheet piles (Japanese Patent Publication No. 3-76370) and steel sheet piles (FIG. 15) (Japanese Patent Publication No. 4-28849) in which fitting joints are arranged on both sides of the flange of the H-shaped steel in the direction parallel to the flanges have been proposed. These can form a strong joint connection structure by filling a closed space formed by joint connection with an amorphous hardener such as mortar or concrete.
しかし、これらは連結継ぎ手に囲まれた閉鎖空間に各々遮水材を充填することにより二重の遮水構造を構成して大きな遮水性と継ぎ手強度の確保ができるが、継ぎ手が二重の平行フランジからなる二重壁構造をなしており、このために鋼材重量が大きく加工度も高いことからコストアップとなる。また、これらの平行フランジ型の継ぎ手は直線的に突出する形状をしているため、継ぎ手部の精度不良や矢板打設時の傾きやねじれに対して生じる競り合い力に対しては剛性の小さい突出直角(Y軸)(弱軸方向)方向にはフレキブルに変形追従するが、突出(X軸)方向には剛性が高い(強軸方向)から、競り合いが過大となって打設困難な状況に陥る場合がある。 However, these can be used to form a double water-blocking structure by filling each closed space surrounded by connecting joints with a water-blocking material to ensure a large water-blocking structure and joint strength. It has a double-wall structure consisting of flanges. For this reason, the steel material weight is large and the degree of processing is high, resulting in an increase in cost. In addition, these parallel flange type joints have a shape that protrudes linearly, so that they have low rigidity against the competing forces that occur due to inaccuracy of the joints and the tilting and twisting of sheet piles. It flexibly follows deformation in the direction of right angle (Y axis) (weak axis direction), but the rigidity in the protrusion (X axis) direction is high (strong axis direction). You may fall.
本発明は、前記の問題点を解決したもので、高剛性で強固な継ぎ手構造を低コストで構成できると共に、密閉性の高い閉鎖空間にモルタルやコンクリート等の充填を信頼性高く実施でき、さらに、剛性が低下してフレキブルに変形追従することができるので、矢板打設時の競り合い力が過大になって打設困難な状況に陥ることがないように構成でき、また、コンパクトな単一部材の簡易曲げ加工によりU字状に形成した双腕の嵌合継ぎ手として二重に連結できるようにしたものである。
The present invention solves the above-mentioned problems, can construct a highly rigid and strong joint structure at low cost, and can reliably fill mortar, concrete, etc. in a closed space with high sealing performance, Because it can follow the deformation flexibly with reduced rigidity, it can be configured so that the competing force at the time of sheet pile driving becomes excessive and it will not fall into a difficult situation, and it is a compact single member It is designed to be double-coupled as a double-arm fitting joint formed into a U shape by simple bending.
前記の目的を達成するため、本発明の鋼矢板は、次のように構成する。 In order to achieve the above object, the steel sheet pile of the present invention is configured as follows.
第1の発明は、鋼製エレメントに接合する継ぎ手構造であって、該継ぎ手構造は、両端に嵌合継ぎ手部を有する鋼板をU字状に湾曲させてなる双腕嵌合継ぎ手により構成することを特徴とする。 1st invention is a joint structure joined to a steel element, and this joint structure is constituted by a double-arm fitting joint formed by bending a steel plate having fitting joint portions at both ends into a U shape. It is characterized by.
第2の発明は、第1の発明において、両端に嵌合継ぎ手部を有する鋼板が直線鋼矢板からなることを特徴とする。 The second invention is characterized in that, in the first invention, the steel sheet having fitting joints at both ends is made of a straight steel sheet pile.
第3の発明は、第1または第2の発明において、対向する一対の双腕嵌合継ぎ手を連結して構成する閉鎖空間を不定形材料の充填ポケットとすることを特徴とする。 A third invention is characterized in that, in the first or second invention, a closed space formed by connecting a pair of opposing double-arm fitting joints is a filling pocket of an amorphous material.
第4の発明は、第1〜第3の発明において、対向する一対の双腕嵌合継ぎ手における一方または両方の嵌合継ぎ手部に止水性充填材を配設することを特徴とする。 A fourth invention is characterized in that, in the first to third inventions, a water-stopping filler is disposed on one or both fitting joints of a pair of opposing double-arm fitting joints.
第5の発明は、第1〜第4の発明において、U字状湾曲部を鋼板部材の端縁部に溶接接合してなる鋼矢板を特徴とする。 A fifth invention is characterized in that, in the first to fourth inventions, a steel sheet pile obtained by welding and joining a U-shaped curved portion to an edge portion of a steel plate member.
第6の発明は、第1〜第4の発明において、U字状湾曲部を鋼管の側面に溶接接合してなる鋼管矢板を特徴とする。 A sixth invention is characterized in that in the first to fourth inventions, a steel pipe sheet pile formed by welding and joining a U-shaped curved portion to a side surface of a steel pipe.
第7の発明は、第1〜第4の発明において、U字状湾曲部を角鋼管の隅角部に溶接接合してなる角鋼管矢板を特徴とする。 A seventh invention is characterized in that in the first to fourth inventions, a square steel pipe sheet pile formed by welding and joining a U-shaped curved part to a corner part of a square steel pipe.
第1の発明によると、両端に嵌合継ぎ手部を有する鋼板を湾曲させてU字状に形成し、双腕嵌合継ぎ手を構成する継ぎ手構造により、コンパクトな単一部材の簡易曲げ加工によりU字状に形成した双腕の嵌合継ぎ手として二重に連結されることになり、高剛性で強固な継ぎ手構造を低コストで構成できる。また、U字状に形成した双腕の嵌合継ぎ手の内側には、モルタル等との一体化のためのシャーキイ等の取り付けも容易で、これの連結により構成される密閉性の高い閉鎖空間にモルタルやコンクリート等の充填を信頼性高く実施でき、強固な継ぎ手構造を確実に構成できる。 According to the first invention, a steel sheet having fitting joints at both ends is curved and formed into a U-shape, and the joint structure that constitutes a double-arm fitting joint allows U to be easily bent by a compact single member. As a double-armed fitting joint formed in a letter shape, the joint is doubly connected, and a highly rigid and strong joint structure can be constructed at low cost. In addition, it is easy to attach a shear key etc. for integration with mortar etc. inside the fitting joint of the double arm formed in U shape, and it is a closed space with high sealing performance constituted by this connection Filling mortar, concrete, etc. can be performed with high reliability, and a strong joint structure can be reliably constructed.
さらに、両端に嵌合継ぎ手部を有する鋼板を湾曲させてU字状に形成して双腕嵌合継ぎ手を構成することにより、嵌合継ぎ手の突出直角(Y軸)(弱軸方向)方向だけでなく、突出(X軸)方向にも嵌合継ぎ手部から継ぎ手固定部までの偏心距離が生じることから、剛性が低下してフレキブルに変形追従することができるので、双腕嵌合継ぎ手を具備した矢板打設時の競り合い力が過大になって打設困難な状況に陥ることがない。 Furthermore, by forming a U-shaped joint by curving a steel plate having a fitting joint at both ends to form a U-shaped fitting joint, only the protruding right angle (Y-axis) (weak axis direction) direction of the fitting joint In addition, an eccentric distance from the fitting joint to the joint fixing part also occurs in the protruding (X-axis) direction, so the rigidity can be lowered and flexibly follow the deformation. The competing power at the time of placing the sheet pile will not be excessive and the situation will be difficult.
第2発明によると、第1発明の継ぎ手構造が、両端に嵌合継ぎ手部を有する鋼板が直線鋼矢板からなるので、熱間圧延により製作される直線矢板は低コストで極めて高い継ぎ手強度を持ち、これを冷間成型による簡易加工による二腕の嵌合継ぎ手に造形することにより強固な継ぎ手連結構造を低コストで構成できる。 According to the second invention, the joint structure of the first invention is such that the steel sheet having fitting joints at both ends is made of a straight steel sheet pile, so that the straight sheet pile manufactured by hot rolling has a very high joint strength at a low cost. By forming this into a two-arm fitting joint by simple processing by cold forming, a strong joint connection structure can be constructed at low cost.
第3発明によると、第1または第2発明の継ぎ手構造の双腕嵌合継ぎ手を連結して構成する閉鎖空間を不定形材料充填ポケットとするので、双腕の嵌合継ぎ手の連結により構成される密閉性の高い閉鎖空間からは確実な土砂排出による不定形材料の充填ポケットの構成が可能となり、モルタルやコンクリート等の不定形材料を充填時のポケット外への流出不安もなく強固な継ぎ手連結構造を確実に構成できる。 According to the third invention, the closed space formed by connecting the double-arm fitting joints of the joint structure of the first or second invention is the amorphous material filling pocket, so that the two-arm fitting joints are connected. It is possible to construct an irregular material filling pocket by reliably discharging soil from the highly sealed closed space, and strong joint connection without worrying about outflow of irregular shaped material such as mortar and concrete to the outside of the pocket when filling The structure can be configured reliably.
第4発明によると、第1〜第3発明の一対の双腕嵌合継ぎ手の一方または両方に充填材を配設することにより、嵌合継ぎ手部を連結して構成する水密性の高いドライな閉鎖空間が構成されることになり、この閉鎖空間にテレビカメラまたはファイバースコープを挿入することにより信頼性の高い継ぎ手部の離脱、損傷や遮水監視が可能となる。また、嵌合継ぎ手部の一方または両方に充填材を配設することに加えて、双腕嵌合継ぎ手を連結して構成す閉鎖空間への不定形材料と合せ二重または三重の止水構造構成されることになり、極めて高い遮水継ぎ手構造の構築が可能となる。さらに、前記の充填材として水膨潤性止水材(樹脂)を配設すると共に、嵌合継ぎ手部を連結して構成する閉鎖空間に水または水飽和ゲルを注入するだけで遮水構造を構成でき、極めて信頼性の高い継ぎ手部遮水構造の構築が可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, by providing a filler on one or both of the pair of double-armed fitting joints of the first to third aspects of the invention, the fitting joint portion is connected to form a highly water-tight dry A closed space is formed, and by inserting a TV camera or a fiberscope into this closed space, it is possible to remove the joint portion with high reliability, and to monitor damage and water shielding. Moreover, in addition to disposing a filler on one or both of the fitting joints, a double or triple water stop structure combined with an indeterminate material into a closed space formed by connecting double arm fitting joints As a result, an extremely high water-impervious joint structure can be constructed. In addition, a water-swelling water-stopping material (resin) is disposed as the filler, and a water-impervious structure is configured simply by injecting water or a water-saturated gel into a closed space formed by connecting fitting joints. This makes it possible to construct an extremely reliable joint portion water shielding structure.
第5発明によると、第1〜第4発明の継ぎ手構造を鋼板の側面に配設して鋼矢板を構成するので、該鋼製矢板の継ぎ手を双腕嵌合させながら順次、地盤面から地中圧入すると二重の嵌合継ぎ手の連結により構成される密閉性の高い閉鎖空間からは確実な土砂排除による不定形材料の充填ポケットの構成が可能となり、モルタルやコンクリート等の不定形材料を充填時のポケット外への流出不安もなく遮水性の高い強固な継ぎ手連結構造を確実に構成できる。 According to the fifth invention, since the joint structure of the first to fourth inventions is arranged on the side surface of the steel plate to constitute the steel sheet pile, the steel sheet pile joint is sequentially fitted from the ground surface while being fitted with the two arms. With medium press-fitting, it is possible to construct a pocket for filling irregular shaped material by reliably removing sediment from the highly sealed closed space formed by connecting double fitting joints, and filling irregular shaped material such as mortar and concrete. It is possible to reliably form a strong joint connection structure with high water shielding without fear of outflow outside the pocket.
第6、第7発明によると、第1〜第4発明の継ぎ手構造を鋼管の側面および角形鋼管の隅角部に配設して鋼矢板を構成するので、鋼管や角形鋼管の高い剛性に加えて、鋼板を湾曲させてU字状に形成した双腕嵌合継ぎ手は剛性が高く、ぞれぞれの高い剛性の相乗作用により地中圧入性が高い鋼矢板を低コストで構成できる。
According to the sixth and seventh inventions, the steel sheet pile is configured by arranging the joint structure of the first to fourth inventions on the side surface of the steel pipe and the corner portion of the square steel pipe, so in addition to the high rigidity of the steel pipe and the square steel pipe Thus, the double-arm fitting joint formed by bending the steel plate into a U-shape has high rigidity, and a steel sheet pile having high underground press-fit property can be constructed at low cost by synergistic action of each of the high rigidity.
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(a)〜(d)は、実施形態1に係るU字状の双腕嵌合継ぎ手26を示し、該双腕嵌合継ぎ手26は、図1(c)に示すようにU字状の湾曲された鋼板27の両端に嵌合継手部28を設けて構成される。この双腕嵌合継ぎ手26は、地中連続壁を構築する鋼製エレメントである鋼矢板や鋼管矢板などの端縁部29に溶接接合される。図1(c)、(d)に示す鋼板部材30は鋼製矢板の一部である。
1A to 1D show a U-shaped double-arm fitting joint 26 according to the first embodiment, and the double-arm fitting joint 26 has a U-shape as shown in FIG. A fitting
図1(a)、(b)は、成形前の段階における双腕嵌合継ぎ手26aを示し、フラットな鋼板27aの両端部に嵌合継手部28が設けられており、このフラットな鋼板27aを2度曲げ加工して、中間部に第1折り曲げ部31を形成すると共に、その両側に第2折り曲げ部32を形成し、全体として略U字状に曲げて成形される。このように略U字状に曲げて成形された双腕嵌合継ぎ手26の鋼板7を鋼板部材30の端縁部29に溶接接合して雌側と雄側が一対をなす双腕嵌合継ぎ手26を有した鋼管矢板など鋼製エレメントが構成される。図1においては、雌側嵌合継ぎ手部28aは溝付きの鋼管で構成され、雄側嵌合継ぎ手部28bはT字部材で構成されている。
1A and 1B show a double-arm fitting joint 26a in a stage before forming, and fitting
図1(c)に示すように、雌側と雄側の一対の双腕嵌合継ぎ手26を近づけたうえ、図1(d)に示すように、雌側嵌合継ぎ手部28aに雄側嵌合継ぎ手部28bを嵌合して連結継ぎ手構造33を構成する。このようにして雌側と雄側の双腕嵌合継ぎ手26を連結することによって、その内部には閉鎖空間34が形成されるので、この閉鎖空間34には必要に応じて不定形材料を充填する。また、雌側嵌合継ぎ手部28aと雄側嵌合継ぎ手部28bの嵌合部に形成される間隙には、必要に応じて止水用充填材を充填する。
As shown in FIG. 1 (c), the pair of female-arm and male-side double-arm fitting joints 26 are brought close to each other, and as shown in FIG. 1 (d), the female-side fitting
実施形態1の双腕嵌合継ぎ手26によると、両端に嵌合継ぎ手部28を有する鋼板27をU字状に曲げ加工し双腕嵌合継ぎ手26を構成し、この双腕嵌合継ぎ手26を鋼板部材31に溶接接合して鋼製矢板などの鋼製エレメントを製作するもので、図1(d)に示すように
双腕嵌合継ぎ手26より、コンパクトな単一部材の簡易曲げ加工によりU字状に形成した双腕の嵌合継ぎ手として二重に連結されることになり、高剛性で強固な継ぎ手構造を低コストで構成できる。また、U字状に形成した鋼板27の内側には、閉鎖空間34に充填するモルタル等との一体化のためのシャーキイ等の取り付けも容易で、双腕嵌合継ぎ手26の連結により構成される密閉性の高い閉鎖空間34にモルタルやコンクリート等の充填を信頼性高く実施でき、強固な継ぎ手構造を確実に構成できる。
According to the double-arm fitting joint 26 of the first embodiment, a double-arm fitting joint 26 is formed by bending a
さらに、実施形態1の双腕嵌合継ぎ手26によると、嵌合継ぎ手部28の突出直角(Y軸)(弱軸方向)方向だけでなく、突出(X軸)方向にも該嵌合継ぎ手部28から継ぎ手固定部(つまり、溶接される鋼板部材30の端縁部29)までの偏心距離が生じることから、鋼板27の剛性が低下して嵌合継ぎ手部28は、相手側の嵌合継ぎ手部28にフレキブルに変形追従することができるので、鋼板部材30によって構成される鋼製矢板打設時の競り合い力が過大になって打設困難な状況に陥ることがない。比較例で説明すると、図14〜図16などに示す平行フランジ型の継ぎ手や直線的に突出する形状をしているため、継ぎ手部の精度不良や矢板打設時の傾きやねじれに対して生じる競り合いに対しては剛性の小さい突出直角(Y軸)方向にはフレキブルに変形追従するが、突出(Y軸)方向には剛性が高いことから競り合いが過大となって打設困難な状況に陥る場合がるが、実施形態1の双腕嵌合継ぎ手26によるとこのような不具合を回避できる。
Furthermore, according to the double arm fitting joint 26 of the first embodiment, the fitting
実施形態1に係る双腕嵌合継ぎ手26の嵌合継手28は、図1に示した雄雌嵌合継ぎ手部28a、28b以外にも、図2(a)〜(j)に示す各種断面形状の嵌合継手35や、図3(a)〜(g)に示す各種断面図形状の嵌合継手36を鋼板27の両端部に設けてもよい。
The fitting joint 28 of the double-arm fitting joint 26 according to the first embodiment has various cross-sectional shapes shown in FIGS. 2A to 2J in addition to the male and female fitting
図4(a)〜(d)は、実施形態2に係るU字状の双腕嵌合継ぎ手26を、鋼板27の両端に嵌合継ぎ手28を有する直線鋼矢板26bで構成した例を示す。なお、実施形態2は、実施形態1を示す図1(a)〜(d)に対応して図示し、かつ、実施形態1に対応する要素にはそれと同一の符号を付してある。
4A to 4D show an example in which the U-shaped double-arm fitting joint 26 according to the second embodiment is configured by a straight steel sheet pile 26b having
実施形態2の直線鋼矢板26bの板部27をU字状に曲げ加工して成形するU字状の双腕嵌合継ぎ手26によると、熱間圧延による直線矢板26bは低コストで極めて高い継ぎ手強度を持ち、これを冷間成型による簡易曲げ加工により双腕嵌合継ぎ手26に造形することにより一層強固な継ぎ手連結構造を低コストで構成できる。
According to the U-shaped double-arm fitting joint 26 that bends and forms the
図5(a)は実施形態3を示し、実施形態1のU字状の双腕嵌合継ぎ手26を連結することで形成された閉鎖空間34に不定形材料37を充填した状態を示す。図5(b)は実施形態4を示し、実施形態2のU字状の双腕嵌合継ぎ手26を連結することで形成された閉鎖空間34に不定形材料37を充填した状態を示す。
FIG. 5A shows the third embodiment, and shows a state in which a
図5(a)、(b)の実施形態3、4に示す連結継ぎ手部33を介して地中連続壁を構築した場合、密閉性の高い閉鎖空間34は、確実な土砂排出による不定形材料37の充填ポケットの構成が可能となり、モルタルやコンクリート等の不定形材料37を充填時のポケット外への流出不安もなく強固な継ぎ手連結構造を確実に構成できさらに、2組の嵌合継ぎ手部28、28と1つの閉鎖空間34に充填した不定形材料37との3重止水構造となり、この点でも止水性はさらに向上する
When the underground continuous wall is constructed via the connection
図6(a)、(b)は実施形態5を示し、実施形態2のU字状の双腕嵌合継ぎ手26における、嵌合継ぎ手部28の内側間隙に水膨潤性止水材などの止水性充填材38を貼着した例を示す。実施形態5によると対向するU字状の双腕嵌合継ぎ手26の嵌合継ぎ手部28同士を嵌合して鋼製矢板を地中に打設したとき、嵌合継ぎ手部28の間隙に水が浸入することで止水性充填材38が膨張して嵌合継ぎ手部28の間隙に充満する。
6 (a) and 6 (b) show the fifth embodiment. In the U-shaped double-arm fitting joint 26 of the second embodiment, a water-swelling waterproofing material or the like is stopped in the inner gap of the fitting
実施形態5によると、鋼製矢板を閉鎖状に地中に打設して廃棄物処理場を構築する場合の地中連続壁を構築する場合など、嵌合継ぎ手部28の間隙が止水性充填材36で充満されるので継ぎ手部から汚染された廃水などが外部に流出するのを確実に防止できる。また、嵌合継ぎ手部28の間隙が止水性充填材36で充満されることにより、嵌合継ぎ手部28を連結して構成する水密性の高いドライな閉鎖空間34が構成されることになり、この閉鎖空間34にテレビカメラまたはファイバースコープ等(図示せず)を挿入することにより信頼性の高い継ぎ手部の離脱、損傷や遮水監視が可能となる。なお、止水性充填材36は対向する両方の嵌合継ぎ手部28の内側に貼着してもよい。また、図6に示した双腕嵌合継ぎ手26を連結することで形成された閉鎖空間34には、水または水飽和ゲルを注入するだけで遮水構造が構成されることになり、簡潔な構造で、極めて信頼性の高い継ぎ手部遮水構造の構築が可能となる。
According to the fifth embodiment, the gap of the fitting
前述のように実施形態5によると、鋼矢板の双腕嵌合継ぎ手26における嵌合継ぎ手部28を嵌合させながら順次、地盤面から地中圧入すると二重の嵌合継ぎ手の連結により構成される密閉性の高い閉鎖空間からは確実な土砂排除による不定形材料の充填ポケットの構成が可能となり、モルタルやコンクリート等の不定形材料を充填時のポケット外への流出不安もなく遮水性の高い強固な継ぎ手連結構造を確実に構成できる。
As described above, according to the fifth embodiment, it is configured by connecting double fitting joints when press-fitting in the ground from the ground surface sequentially while fitting the fitting
図7(a)〜(d)は、実施形態6〜9を示す。図7(a)の実施形態6は、広幅の鋼板部材30の一端に雌側嵌合継ぎ手部28aを有した双腕嵌合継ぎ手26を設け、他端に雄側嵌合継ぎ手部28bを有した双腕嵌合継ぎ手26を設けて鋼製矢板39を構成した例を示す。図7(b)の実施形態7は、中間部に側方突出部40を有する鋼板部材30の一端に継ぎ手鋼管からなる雌側嵌合継ぎ手部28aを有した双腕嵌合継ぎ手26を設け、他端に同じく小径の継ぎ手鋼管からなる雄側嵌合継ぎ手部28bを有した双腕嵌合継ぎ手26を設けて鋼製矢板39を構成した例を示す。図7(c)の実施形態8は、中間部に図7(c)の側方突出部40よりさらに大きく突出した側方突出部40を有する鋼板部材30の両端に継ぎ手鋼管からなる嵌合継ぎ手部28、28を有した双腕嵌合継ぎ手26を設けて鋼製矢板39を構成した例を示す。図7(d)の実施形態9は、中間部に複数の側方突出部40を有する広幅の鋼板部材30の両端に、左右側で反対の位置関係になるように、左右それぞれに雌側嵌合継ぎ手部28aと雄側嵌合継ぎ手部28bを有した双腕嵌合継ぎ手26を設け、かつ、雌側と雄側の嵌合継ぎ手部28が、左右の双腕嵌合継ぎ手26で反対の関係に設けて鋼製矢板39を構成した例を示す。
Fig.7 (a)-(d) shows Embodiment 6-9. In Embodiment 6 of FIG. 7A, a double-arm fitting joint 26 having a female fitting
図7(a)〜(d)の実施形態6〜9によると、広幅の鋼板部材30の両端縁に双腕嵌合継ぎ手26を設けて鋼製矢板39を構成したので、より少ない鋼製矢板39でもって長い地中連続壁を構築でき、かつ継ぎ手部は高剛性にして強固かつ低コストで構築できる。
According to Embodiments 6 to 9 of FIGS. 7A to 7D, the
図8(a)〜(d)は、実施形態10〜13に係る鋼製矢板39を示し、広幅の鋼板部材30の構造は、図7(a)〜(d)に示す実施形態6〜9と同一の構造であり、共通部分に共通の符号を付している。また、各鋼板部材30の両端縁には、図4の実施形態2と同じ、直線鋼矢板を曲げ加工してなる双腕嵌合継ぎ手26が設けられている。図8(a)〜(d)の実施形態10〜13によっても、実施形態6〜9と同様により少ない鋼製矢板39でもって長い地中連続壁を構築でき、かつ継ぎ手部は高剛性にして強固かつ低コストで構築できる。
8A to 8D show a
図9(a)は、実施形態14を示し、鋼管41の側面対称位置に直線鋼矢板を曲げ加工してなる双腕嵌合継ぎ手26を溶接部42(鋼板27のU字状湾曲部)で溶接接合して双腕嵌合継ぎ手26付きの鋼管矢板43を構成している。この実施形態14に係る鋼管矢板43を図9(b)のように連結して地中連続壁44を構築するとき、鋼管矢板43の間に構成される双腕嵌合継ぎ手26を高剛性にして強固かつ低コストでしかも止水性に優れた構造に構築できる。
FIG. 9A shows a fourteenth embodiment. A double arm fitting joint 26 formed by bending a straight steel sheet pile at a side symmetrical position of the
図10(a)、(b)は、実施形態15を示し、図9(a)、(b)に示す実施形態14と対応する。すなわち実施形態15では、実施形態14の鋼管41に代えて角形鋼管45のの隅角部に双腕嵌合継ぎ手26を設けて角形鋼管矢板46を構成している。実施形態15のその他の構成は実施形態14と同じであり、共通部分に共通の符号を付している。実施形態15により地中連続壁44を構築するとき、角形鋼管矢板46の間に構成される双腕嵌合継ぎ手26を高剛性にして強固かつ低コストでしかも止水性に優れた構造に構築できるまた。
FIGS. 10A and 10B show the fifteenth embodiment and correspond to the fourteenth embodiment shown in FIGS. 9A and 9B. That is, in the fifteenth embodiment, instead of the
図11を参照して、実施形態1(図1)に係る双腕嵌合継ぎ手26を用いた鋼製矢板47
の製作工程と、これを地盤に打設して地中連続壁を構築する工程を説明する。
Referring to FIG. 11, a
The manufacturing process and the process of constructing an underground continuous wall by placing it on the ground will be described.
(1)鋼板部材30の両端縁に沿って双腕嵌合継ぎ手26のU字状の湾曲部を溶接して双腕嵌合継ぎ手26付きの鋼製矢板47を加工製作する。なお、連結継手部の遮水として、嵌合継手28の内面に事前に不定形の水膨潤性止水材(ポリマー)を塗布しておく。
(2)鋼製矢板47を地盤面48からクローラクレーン49のワイヤー50で吊下げたバイブロハンマー51にて嵌合継手28を介して連結打設して地中連続壁47を構築する。
(3)ポンプ車53から導出したホース54先端の噴射ノズルからジェット水を噴射して、双腕嵌合継ぎ手26の連結により構成された閉鎖空間34の地盤内土砂を掘削排除し、内部を水洗いして浄化する。
(4)ミキサー車55からホース56を介してアスファルトモルタル(またはセメントモルタル)などの不定形硬化材37を閉鎖空間34の上部より投入充填する。
(5)閉鎖空間34に充填の不定形硬化材37の硬化により三重遮水壁構造物が完成する。
(1) A
(2) The
(3) Jet water is sprayed from the spray nozzle at the tip of the
(4) An
(5) The triple impermeable wall structure is completed by curing the
井筒基礎の構築工事事例の場合も前記と同様に行なう(図は省略する)。
(1)鋼板部材30の両端縁に沿って双腕嵌合継ぎ手26のU字状の湾曲部を溶接して双腕嵌合継ぎ手26付きの鋼製矢板47を加工製作する。連結継手部の遮水として、嵌合継手28の内面に事前に不定形の水膨潤性止水材(ポリマー)を塗布しておく。
(2)鋼製矢板47を地盤面からバイブロハンマーにて継手を介して連結打設して地中壁を構築する。双腕嵌合継ぎ手26の鋼板27の内面には必要に応じてシャーキーとなる鉄筋を事前に溶接設置しておく。
(3)嵌合継手の連結により構成された連結継手と一対の双腕嵌合継ぎ手26に囲まれた閉鎖空間の地盤内土砂を掘削排除し、内部を水洗いして浄化する。
(4)コンクリートを閉鎖空間の上部より投入し充填する。
(5)閉鎖空間の充填コンクリートと鋼矢板が一体化し、地中連続壁構造による井筒基礎が完成する。
The case of construction of a well foundation is also carried out in the same manner as above (the figure is omitted).
(1) A
(2) A
(3) Excavation of ground soil in the closed space surrounded by the coupling joint formed by coupling of the fitting joint and the pair of double arm fitting joints 26 is excavated, and the inside is washed and purified.
(4) Fill concrete from the top of the closed space.
(5) Filled concrete and steel sheet piles in a closed space are integrated to complete a well foundation with a continuous underground wall structure.
本実施形態によると、鋼矢板などの地中連続壁を構成する鋼製エレメントに接合する継ぎ手構造を双腕嵌合継ぎ手26で構成するので、継ぎ手部を高剛性で強固な継ぎ手構造として低コストで構成できると共に、密閉性の高い閉鎖空間にモルタルやコンクリート等の充填を信頼性高く実施できる。さらに、双腕嵌合継ぎ手26によると嵌合継ぎ手8の剛性が低下してフレキブルになり、相手側の嵌合継ぎ手28に変形追従することができるので、鋼製矢板打設時の競り合い力が過大になって打設困難な状況に陥ることがない。しかもコンパクトな単一部材の簡易曲げ加工によりU字状に形成した双腕の嵌合継ぎ手として、二重に連結されることになり止水性も完璧となる。
According to the present embodiment, since the joint structure that joins the steel element constituting the underground continuous wall such as the steel sheet pile is constituted by the double-arm fitting joint 26, the joint portion has a high rigidity and a strong joint structure and is low in cost. And can be filled with mortar, concrete, etc. with high reliability in a closed space with high airtightness. Further, according to the double arm fitting joint 26, the rigidity of the fitting joint 8 is lowered and flexible, and can follow the mating fitting joint 28, so that the competing force at the time of placing the steel sheet pile can be increased. It will not be too difficult to place. Moreover, as a double arm fitting joint formed in a U-shape by simple bending of a compact single member, it is double connected and water-stopping is perfect.
1 直線型鋼矢板
2 U型鋼矢板
3 ハット型鋼矢板
4 軽量鋼矢板
5 鋼管
6 雄継手
7 雌継手
9 鉄筋
10 継手部
11 ウエブ鋼板
12 鋼矢板
13 角形鋼管
14 鋼矢板半裁体
15 鋼矢板
16 嵌合継手
17 継手部
18 連結継手
19 閉鎖空間
20 H型鋼
21 上下のフランジ
22 アーム
23 嵌合継手
24 鋼矢板
25 ウエブ
26 双腕嵌合継ぎ手
27 鋼板
27a フラットな鋼板
28 嵌合継ぎ手部
28a 雌側嵌合継ぎ手部
28b 雄側嵌合継ぎ手部
29 端縁部
30 鋼板部材
31 第1折り曲げ部
32 第2折り曲げ部
33 連結継ぎ手部
34 閉鎖空間
35 嵌合継ぎ手
36 嵌合継ぎ手
37 不定形材料
38 止水性充填材
39 鋼製矢板
40 側方突出部
41 鋼管
42 溶接部
43 鋼管矢板
44 地中連続壁
45 角形鋼管
46 角形鋼管矢板
47 鋼製矢板
48 地盤面
49 クローラクレーン
50 ワイヤー
51 バイブロハンマー
52 地中連続壁
53 ポンプ車
54 ホース
55 ミキサー車
56 ホース
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
28b Male fitting
52 underground continuous wall
53
Claims (7)
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---|---|---|---|
JP2004221203A JP2006037580A (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Coupling structure of steel element and steel sheet pile |
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