JP2014051866A - 排水機能付鋼材 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼材の地盤への打設時にはフィルターが目詰まりし難く、液状化時には、間隙水を上部から確実に排出できる排水機能付鋼材を提供する。
【解決手段】排水用部材３がその長手方向において、排水用部材３の上部に位置して、排水路４から地盤に排水する排水区間Ｋ１と、この排水区間Ｋ１の下方に位置して、地盤から排水路４に流入する流入区間Ｋ２とに分けられ、排水区間Ｋ１において、水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６が開口部５に取り付けられ、流入区間Ｋ２において、水溶性物質ＳＢが充填されている鋼材用栓１６が開口部５に取り付けられているので、鋼材の地盤への打設時にはフィルター７が目詰まりし難く、液状化時には、間隙水を上部から確実に排出できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、地盤中に設置される排水機能付鋼材に関する。

軟弱な砂層地盤など地震時に液状化の発生が懸念される地盤上に構造物を構築する場合、もしくは既存の構造物に液状化対策を施す場合には、従来から各種工法が開発されている。
例えば、地盤が液状化しないように地盤強度（密度）を増大させる締固め工法（サンドコンパクションパイル工法など）、薬液注入などによる地盤改良工法などが幅広く適用されている。
しかし、同工法では周辺地盤をかなり広い領域にわたって対策する必要があるため用地確保が必要なことや、確実に効果を発揮するためには構造物直下地盤を改良することが肝要である。既設構造物への適用を考えた場合、一旦構造物を撤去し、地盤を改良した後に再び構造物を設置するか、構造物周辺地盤から構造物直下地盤の改良を施す必要がある。しかし、施工スペースの制限や、低騒音・低振動施工が求められるなど適用の制限を受けることが考えられる。さらに、対策工法や地盤の改良範囲によっては多大な工期、工費が必要となり非合理的となることも考えられる。

このような問題を解決するための技術として特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の矢板は、矢板本体に該矢板本体の長手方向に沿った排水路を形成する排水用部材を設け、該排水用部材に多数の孔（開口部）を穿設し、軸方向に貫通孔を有し該貫通孔内にフィルターを設けてなる栓（鋼材用栓）を、前記排水用部材に穿設した前記各孔に設けたものである。
また、このような矢板を地盤に設置（打設）する場合に、貫通孔から微細な粘性土の粒子が侵入し、フィルターに付着すると、排水効果が低下し、所定の液状化抑止効果が期待し難い。これを防止するため、フィルターを有する栓の貫通孔に所定時間経過後に水に溶ける物質（水溶性物質）を予め充填している。

前記従来の技術では、排水用部材を取り付けた矢板を打設するようにしているため施工時間の短縮が可能であり、効果的かつ経済的である。

特開平０３−２８６０１６号公報

ところで、前記従来の矢板の排水用部材は液状化層に設置され、液状化時、排水用部材内に地盤の間隙水が流入することにより地中の間隙水圧の上昇を抑止するが、排水用部材に入った間隙水は排水用部材の上部から、排水用部材外へ流出させる必要がある。
通常、排水用部材の上部は地下水面より上に設置し、地下水位面以下の液状化層の間隙水を排出する排出区間とするのがよい。
この排出区間には、地下水位が存在しないので、その部分に水溶性物質を充填したフィルターを有する鋼材用栓を設けても水溶性物質が溶け難く排水に支障をきたすという問題があった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、鋼材の地盤への打設時にはフィルターが目詰まりし難く、液状化時には、間隙水を上部から確実に排出できる排水機能付鋼材を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の排水機能付鋼材は、鋼材に、当該鋼材との間に排水路を形成する排水用部材が前記鋼材の長手方向に沿って設けられ、または閉断面を有し内部が排水路となる排水用部材が前記鋼材の長手方向に沿って少なくとも一部が当該鋼材に接合するように設けられ、前記排水用部材に水を流通可能とする複数の開口部が設けられ、これら開口部に当該開口部から前記排水路への土砂の侵入を防ぐためのフィルターを有する鋼材用栓が設けられた排水機能付鋼材であって、
前記排水用部材がその長手方向において、前記排水用部材の上部に位置して、前記排水路から地盤に排水する排水区間と、この排水区間の下方に位置して、前記地盤から前記排水路に流入する流入区間とに分けられ、
前記排水区間において、水溶性物質が充填されていない鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられ、
前記流入区間において、水溶性物質が充填されている鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられていることを特徴とする。

ここで、水溶性物質とは、所定時間経過後（例えば３週間以内）に水に溶ける物質のことであり、例えば、水溶性ポリマーのメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの水との混合物、塩化ナトリウム系、あるいはポリビニルアルコール系の物質等が挙げられる。このような水溶性物質を用いることにより、前記効果が発揮されるが、それ以外でも、水溶性物質として所定時間以内（すなわち、排水機能付鋼材１の地盤打設後、工事が竣工するまでの時間以内。場合により１〜６ケ月くらい以内でもよい）に地下水に溶けるものなら特に限定されない。

本発明においては、間隙水を排出する排水用部材の上部の排水区間においては、水溶性物質が充填されていない鋼材用栓が開口部の少なくとも一部に取り付けられ、排水区間より下方の流入区間においては、水溶性物質が充填された鋼材用栓が開口部の少なくとも一部に取り付けられているので、排水機能付鋼材の地盤への打設時には、流入区間においてフィルターは水溶性物質の存在によって、目詰まりし難く、所定時間経過後に当該水溶性物質は水（地下水）に溶けて消失する。一方、排出区間の少なくとも一部に設けられている鋼材用栓は水溶性物質が充填されていないので、当該排出区間に地下水位が存在しなくても通水性はいつでも発揮できる。
したがって、液状化時には、間隙水を下部の流入区間から排水用部材内の排水路に流入させ、上部の排水区間から外部に効率的に排水できる。

本発明の前記構成において、前記排水区間における単位長さあたりの前記開口部の開口面積が、前記地盤流入区間における単位長さあたりの前記開口部の開口面積より大きくなっており、
前記排水区間において、水溶性物質が充填されていない前記鋼材用栓が前記開口部の全部または一部に取り付けられ、
前記流入区間において、水溶性物質が充填されている前記鋼材用栓が前記開口部の全部または一部に取り付けられているのが好ましい。
この場合、前記排水区間において、水溶性物質が充填されていない前記鋼材用栓が前記開口部の全部に取り付けられ、
前記流入区間において、水溶性物質が充填されている前記鋼材用栓が前記開口部の全部に取り付けられているのがさらに好ましい。

このような構成によれば、排水路から地盤に排水する排水区間における単位長さあたりの開口部の開口面積が、地盤から排水路に流入する流入区間における単位長さあたりの開口部の開口面積より大きくなっているので、地震時に過剰間隙水圧が高まって、液状化層から排水用部材に流入する水が排水路を通って前記排水区間から十分に排水される。したがって、流入区間から排水用部材内に流入し、排水路を通った水を排水区間から十分に排水できるので、排水効果を十分に発揮できる。

また、本発明の前記構成において、前記鋼材用栓は、軸方向に貫通する貫通孔を有する栓本体と、前記貫通孔に設けられた通水性を有するフィルターおよび通水性を有するフィルター防護部材を備え、
前記フィルター防護部材は、複数の防護部材通水孔を有し、
少なくとも当該防護部材通水孔に前記水溶性物質が充填されているのが好ましい。

このような構成によれば、フィルター防護部材の防護部材通水孔に水溶性物質が充填されているので、栓本体の貫通孔に水溶性物質を充填する場合に比して、水溶性物質の栓本体への付着力が高まるとともに、当該水溶性物質がフィルター防護部材によって保護されることになる。したがって、鋼材を地盤に打設する際に、この水溶性物質が削り取られるのを防止して、フィルターの地盤側への露出を防止できるので、当該フィルターへの微細な粘性土の粒子の付着をより確実に防止できる。

本発明の前記構成において、前記栓本体の前記貫通孔に、フィルター補強部材が前記フィルターを挟んで前記フィルター防護部材と反対側に設けられているのが好ましい。

このような構成によれば、鋼材を地盤に打設する際に、地盤側からフィルターにフィルター防護部材を通して土水圧が作用しても、フィルター補強部材によってフィルターの膨らみを抑制できる。したがって、フィルターが膨らんで栓本体から剥がれたり、破損したりするのを防止できる。また、地盤の液状化時においても同様にしてフィルターの剥がれや破損を防止できる。

本発明によれば、鋼材の地盤への打設時にはフィルターが目詰まりし難く、液状化時には、間隙水を上部から確実に排出できる。

本発明の第１の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部である鋼材用栓を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る排水機能付鋼材に取り付ける鋼材用栓を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る排水機能付鋼材を示す斜視図であり、（ａ）は排水用部材の開口部を２列配置としたもの、（ｂ）は（ａ）に示す開口部の２列配置に加えて排水用部材上部側面にも開口部が設けられたもの、（ｃ）は当該開口部を単列配置としたもの、（ｄ）は円形閉断面を有する排水用部材を有するものである。 第１の実施の形態に係る排水機能付鋼材を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は排水機能付鋼材を地盤に設置した状態を模式的に示す図、（ｄ）は排水機能付鋼材の他の態様における断面図であり、排水用部材そのものが閉断面（矩形）の場合の断面図、（ｅ）は排水機能付鋼材の他の態様における断面図であり、排水用部材そのものが閉断面（円形）の場合の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る排水機能付鋼材の他の要部である鋼材用栓を示す断面図であり、（ａ）は図１に対し水溶性物質を充填していないものであり、（ｂ）は（ａ）に対しフィルター補強部材を付加したものである。 本発明の第２の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部である鋼材用栓を示す断面図である。 図６に示す鋼材用栓の製造方法を説明するための工程図で、（ａ−１）および（ａ−２）は栓本体を成形した状態を示す要部の断面図、（ｂ−１）および（ｂ−２）は栓本体にフィルターを取り付けた状態を示す要部の断面図、（ｃ−１）および（ｃ−２）は栓本体にフィルターとフィルター補強部材を取り付けた状態を示す要部の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部である鋼材用栓を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部である鋼材用栓を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部である鋼材用栓を示す断面図である。 本発明の排水機能付鋼材の適用例を示す斜視図であり、（ａ）は地中構造物への適用例を示すものであり、（ｂ）は盛土への適用例を示すものである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の排水機能付鋼材の要部を示す断面図、図２は当該排水機能付鋼材に取り付けられる鋼材用栓を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。

鋼材用栓１６は、地盤中に設置される後述する鋼材２の排水用部材３に形成された開口部５に取り付けられるものであって、栓本体６ａ、栓離脱防止部６ｂ，６ｃ、フィルター７、フィルター防護部材８等を備えている。
栓本体６ａには、その軸方向（図１において左右方向）に貫通する貫通孔６ｄが形成されており、この貫通孔６ｄに前記フィルター防護部材８が設けられている。フィルター防護部材８は、フィルター７の損傷を防止するためのものであり、メッシュ状に配置された多数の防護部材通水孔８ａを有しており、これによって通水性を有している。なお、このような防護部材通水孔８ａは、縦横に格子状に配置された桟材８ｂによって形成された孔である。

前記防護部材通水孔８ａは四角形状に形成されているが、この防護部材通水孔８ａの形状は四角形に限るものでなく、円形、多角形、またはその他の形状などに形成してもよい。また、フィルター防護部材８の各通水孔８ａの大きさ、形状は等しくなっているが、異なる大きさ、形状としてもよい。また、フィルター７は後述する排水機能付鋼材１の施工時に地盤との摩擦によって破損するおそれがあるため、鋼材用栓１６にはフィルター防護部材８を設けている。フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａの大きさは対象とする地盤を構成する石や砂の大きさを考慮し適宜設定すればよい。例えば、一般的には、防護部材通水孔８ａの大きさは、フィルター７のメッシュまたは間隙以上で、地盤特性や鋼材用栓の寸法を考慮して０．５〜５０ｍｍ程度に設定することができる。ただし、防護部材通水孔８ａに水溶性物質ＳＢを充填する場合は、水溶性物質ＳＢにも補完的にフィルター７を防護する機能を持たせることができるので、防護部材通水孔８ａの大きさは０．５〜５０ｍｍ程度の範囲より大きく設定することもできる。フィルター防護部材８の材料は、例えば、塩化ビニール、ポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレンなどの合成樹脂、ゴムなどでよく、フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａの大きさ、形状、桟材８bの厚さを調整することによって所要の強度を確保すればよい。
このようなフィルター防護部材８は、標準的には、栓本体６ａと樹脂の射出成形によって一体的に形成するのが効率的であるが、フィルター保護部材８を栓本体６aと接着により接合させる場合は、フィルター防護部材８はステンレス、チタンなどの金属製材料から製作したものを用いることもできる。

前記フィルター７は、供用時、フィルター防護部材８を通過する土粒子が後述する排水用部材３内へ流入するのを防止するものであり、薄い経編布や不織布等によって形成されたものである。
また、フィルター７は、ステンレス製のフィルターを用いてもよく、合成繊維製のものや合成樹脂製のものを用いてもよい。発錆の懸念があるときは、後者のフィルターの方が好ましく、例えばナイロン製、ポリエチレンモノフィラメント製、ポリエステル製などの経編布や、ポリプロピレン製、ポリエステル繊維製などの不織布などを用いることができる。また、合成繊維どうし、あるいは合成繊維と合成樹脂を組合わせたり、重ね合せたりして、フィルターとしてもよい。また、薄い合成繊維製フィルターを一重に設けてもよいし、このフィルターを二重に設けてもよい。

フィルター７としての経編布や不織布、またはステンレス製フィルターなどのメッシュまたは間隙は、液状化防止などの対象とする地盤（一般には砂地盤）の土の粒径分布を勘案して、土砂によるフィルターの目詰まりを起こさないように設定するのがよい。このメッシュまたは間隙は、液状化の可能性のある地盤で、土の粒径が特別大きく、比較的均一に分布している地盤では１〜３ｍｍ程度に大きく設定することも可能であるが、こうした地盤は少なく、液状化の可能性のある一般的な地盤では１〜３ｍｍ程度以下と小さく設定するのがよい。また、フィルター７は目詰まり防止のためには一般に薄い方が望ましい。このため、一般的な液状化地盤に供用される排水機能付鋼材の鋼材用栓は、メッシュまたは間隙が小さい、薄いフィルター７とこれを防護するフィルター防護部材を設ける形態が望ましい。
盤の土の粒径構成粒子が粗いなど特別な場合には、フィルター防護部材そのものにフィルター機能を持たせることもできる。こうした地盤を対象とする場合には、図１（水溶性物質ＳＢ充填タイプ）、図５（ａ）（水溶性物質ＳＢ無充填タイプ）における、フィルター７だけを除いた鋼材用栓でもって、排水機能付鋼材用の鋼材用栓とし、排水用部材３の区間ごとに適切な栓タイプを取り付けてもよい。

前記フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａには、水溶性物質ＳＢが充填されている。水溶性物質ＳＢは、所定時間経過後（例えば３週間程度以内）に水に溶ける物質のことであり、例えば、水溶性ポリマーのメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの水との混合物、塩化ナトリウム系、あるいはポリビニルアルコール系の物質等が挙げられる。このような水溶性物質を用いることにより、前記効果が発揮されるが、それ以外でも、水溶性物質として所定時間以内（すなわち、排水機能付鋼材１の地盤打設後、工事が竣工するまでの時間以内。場合により１〜６ケ月くらい以内でもよいが）に地下水に溶けるものなら特に限定されない。
このような水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａに充填するには、例えば、栓本体６ａを射出成形によって形成したうえで、フィルター７を取り付けた後、当該フィルター７の裏面側（フィルター補強部材１０側）に防護部材通水孔８ａを裏側から塞ぐ塞ぎ板を配置し、次に、フィルター防護部材８の表面側から水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａに充填すればよい。

前記栓離脱防止部６ｂ，６ｃは、鋼材用栓１６を取り付けた鋼材２を地盤に施工する際に、鋼材用栓１６の鋼材２からの離脱を防止するものである。栓離脱防止部６ｂは、図１に示すように、鋼材用栓１６を鋼材２に形成された開口部５に挿入する先端部側と反対側の端部（図１において左側の端部）に形成されている。また、栓離脱防止部６ｂの直径は開口部５の直径より大きくなっている。
また、図２（ａ）に示すように、栓離脱防止部６ｂは、栓本体６ａの左端部に一体的に、円板状に形成されている。この円板状の栓離脱防止部６ｂの外周部には、斜めに傾斜する環状の傾斜面６ｇが形成されており、この傾斜面６ｇと円板状の栓離脱防止部６ｂの裏面とのなす角度をθとすると、θ≦６０°に設定するのが好適である。
ここでθをこのように設定したのは、θが６０°を超えると、鋼材２を地盤に施工（打設）する際に、栓離脱防止部６ｂが土砂の圧力によって捲れあがって鋼材２から外れ易くなるからである。また、θが小さい場合には、栓離脱防止部６ｂの外周先端部は薄くなり地盤との摩擦により破断しやすくなる。この場合は、先端部を面取りして破断を回避すればよい。

栓離脱防止部６ｃは、栓本体６ａの右端部に一体的に、円弧状に形成されており、その直径は開口部５の直径より大きくなっている。また、栓本体６ａには、スリット６ｓが栓本体６ａの周方向に等間隔で例えば４つ形成されている。スリット６ｓの数は、栓本体６ａの材質、強度、形状等により栓離脱防止部６ｃが適切に縮径できるなら４に限らず適当な数に設定する。さらに当該スリット６ｓは栓本体６ａの軸方向中央部から栓離脱防止部６ｂにかけて形成されている。スリット６ｓの底部ｓ１は円弧状に形成されており、対向する辺部ｓ２，ｓ２と滑らかに接続されているのが望ましい。
このようにスリット６ｓを形成することによって、栓離脱防止部６ｃは弾性的な縮径を効率的に可能とし、縮径した状態では、栓離脱防止部６ｃの直径は開口部５の直径以下となっている。
また、スリット６ｓの底部ｓ１と辺部ｓ２，ｓ２とが滑らかに接続されているので、栓離脱防止部６ｃを弾性的に縮径させ、さらに弾性復帰によって元に戻るような場合においては、底部ｓ１の端部から亀裂等が生じることを防止できる。

このような構成の鋼材用栓１６を開口部５に取り付ける場合、栓離脱防止部６ｃ側を開口部５に当てがい、栓離脱防止部６ｂ側をハンマーなどで打撃または静的に圧入することにより、容易に取り付けることができる。栓離脱防止部６ｃの径は開口部５より大きいが、取り付け時は、開口部５の径まで弾性的に縮径され、この開口部５を栓離脱防止部６ｃが通過すると弾性復帰して拡径し、栓離脱防止部６ｃが開口部５の縁部に係止することによって、取り付けが完了する。

前記鋼材用栓１６は例えば以下のような排水機能付鋼材に取り付けられて使用される。
図３および図４は排水機能付鋼材を示すもので、図３（ａ）〜（ｄ）は排水機能付鋼材の斜視図、図４（ａ）は排水機能付鋼材の正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、図４（ｃ）は排水機能付鋼材を地盤に設置した状態を模式的に示す図である。また、図４（ｄ）、（ｅ）は排水機能付鋼材の他の態様における断面を表し、それぞれ排水用部材断面が矩形、円形に閉断面で排水路を形成する例を示す図である。これらの排水用部材３が閉断面の場合では、排水用部材３は、鋼材２の長手方向全長にわたり接合されている必要はなく、鋼材２に一部だけ接合されていてもよい。なお、図４（ｅ）は、図３（ｄ）に示す排水機能付鋼材の断面図である。
また、排水用部材３が閉断面の場合には、前述したような鋼材用栓３を取り付けた排水用部材３そのものを、鋼材２に接合することなく単独で、一定の間隔で液状化地盤に打設することにより液状化対策用の排水機能付鋼材として供用することも可能である。

排水機能付鋼材１は、通常鋼矢板と同様に互いの継手を介して壁状に設置され、鋼材（矢板）２と、この鋼材２に当該鋼材２の長手方向に沿って所定区間に設けられた排水用部材３とを備えている。なお、図４（ａ）においては排水機能付鋼材１の長さを実際のものに比して短く図示している。
鋼材２はＵ形鋼矢板であり、ウェブ２ａと、ウェブ２ａの両側縁からそれぞれ互いに広がるように斜めに延出する一対のフランジ２ｂと、左右のフランジ２ｂの先端からウェブに設けられた継手２ｃとを備えている。

排水用部材３は溝形鋼で形成された横断面コ字形のものであり、そのフランジ３ｂ，３ｂが排水用部材３のウェブ２ａに溶接によって固定されている。これによって、排水用部材３と鋼材２との間に排水路４が排水用部材３の長手方向に沿って形成されている。なお、図４（ｄ）、（ｅ）に示すように排水用部材３は、横断面コの字状に限ったものでなく、角形や円形のように閉断面形状のものでもよく、この場合は鋼材２の所定区間に少なくとも排水用部材３の一部で接合されていればよい。
排水用部材３の材質は鋼製、ステンレス製などの金属製が好適であるが、地盤に打設し液状化対策などに供用されるものであるから、地盤の圧力によって損壊するなどしないよう必要な耐圧力、加工性、耐久性を有するなど条件を満たせば、樹脂製など他の材料であってもよい。
なお、排水用部材３は、横断面コ字形の場合、閉断面形状の場合であっても、ウェブ２ａの幅方向中央部付近に取り付けるのが施工性などの観点から望ましい。
また、排水用部材３は、横断面コ字形、閉断面形状に限られるものではなく、板状のものを用いて、鋼材２のウェブおよびフランジを利用して、排水路４を確保する構造であってもよい。

矩形状の排水用部材３の横断面における隅角部３ｃは排水用部材３のウェブ３ａとフランジ３ｂとを段差なく滑らかに接続するような曲線状に形成されることが好ましい。すなわち、図４（ｂ）に示すように、隅角部３ｃは略円弧状の曲線状に形成することが好ましい。なお、隅角部３ｃは曲線状に限ったものでなく角状でもよい。

排水用部材３の少なくともウェブ３ａには、水を流通可能とする多数の開口部５が設けられている。この開口部５は円形状のものであり、これら多数の開口部５のうち、後述する流入区間Ｋ２に設けられた開口部５に、図１および図２に示す前記鋼材用栓１６が取付けられている。

排水機能付鋼材１には、図３および図４（ａ）に示すように、排水機能付鋼材１の施工時に土砂の侵入を防ぎ、貫入性を増すために、先端部材９が設けられている。この先端部材９は、下方に向かうほど鋼材２のウェブ２ａに近づくように、排水用部材３のウェブ３ａに対して傾斜した傾斜板９ａと、この傾斜板９ａの両側縁部とウェブ２ａとの間に設けられて、当該間を塞ぐ三角形板９ｂとから構成されている。なお、傾斜板９ａと両側の三角形板９bは一体的に成形したものでもよい。

また、排水機能付鋼材１の施工時に鋼材用栓１６の損傷、つまりフィルター７の損傷を避けるため、排水用部材３の下端部には、フィルター保護プレート１２が取り付けられている。
このフィルター保護プレート１２は、図３および図４（ａ）に示すように、矩形板状のものであり、その上面はフィルター７が設けられた鋼材用栓１６の上面より突出している。これによって、排水機能付鋼材１の施工時に土砂が鋼材用栓１６の上面に干渉するのを防止しており、これによって、フィルター７の損傷を防止している。
また、フィルター保護プレート１２の幅は排水用部材３の幅以下となっている。
また、排水用部材３の上端部には、その上端開口を塞ぐ蓋部材１１が取り付けられている（図３（ａ）〜（ｄ）参照）。

前記排水用部材３はその長手方向に複数の区間に分けられている。すなわち、図４（ｃ）に示すように、排水用部材３は、当該排水用部材３の上部に位置して、排水路４から地盤に排水する排水区間Ｋ１と、この排水区間Ｋ１の下方に位置して、地盤から水が排水路４に流入する流入区間Ｋ２とに大別されている。
排水区間Ｋ１においては、多数の開口部５が密に配置されており、流入区間Ｋ２においては、多数の開口部５が疎に配置されている。
すなわち、排水区間Ｋ１における単位長さあたり（排水用部材３の長手方向における単位長さあたり）の開口部５の開口面積が、流入区間Ｋ２における単位長さあたり（排水用部材３の長手方向における単位長さあたり）の開口部５の開口面積より大きくなっている。つまり、排水区間Ｋ１における単位長さあたりの複数の開口部５の開口面積の総和が、流入区間Ｋ２における単位長さあたりの複数の開口部５の開口面積の総和より大きくなっている。
また、排水区間Ｋ１における開口部５の総開口面積を、排水路４の通水断面積以上としておけば排水が円滑に行われ易い。このため、排水用部材３の上部の排水区間に、排水用部材３の側面にも開口部５を設けるなどして、排水区間の開口部５の開口面積の総和を増やすこともできる（図３（ｂ）参照）。
ただし、排水機能付鋼材を設置する液状化地盤の性質などにより、排水用部材３の単位長さあたりの複数の開口部５の開口面積の総和は、流入区間と排水区間と同じであってもよい。
また、流入区間Ｋ２は、厳密には、排水用部材３の地下水位以下であるが、地下水位は時期により変動するので、地下水位の変動を想定して設定される。排水区間Ｋ１は想定地下水位より上方に位置する排水用部材３の区間に設定でき、あるいは砕石と排水用部材が重なり排水が容易となる区間として設定することもできる。

そして、排水区間Ｋ１に設けられた多数の開口部５の少なくとも一部に、図５（ａ）（ｂ）に示すように、水溶性物質ＳＢが充填されない鋼材用栓６が取り付けられ、流入区間Ｋ２に設けられた多数の開口部５の少なくとも一部に、図１に示すように、水溶性物質ＳＢが充填された鋼材用栓１６が取り付けられている。

すなわち、排水用部材３は液状化層に設置され、液状化時、排水用部材３内に地盤の間隙水が流入することにより地中の間隙水圧の上昇を抑止するが、排水用部材３に入った間隙水は排水用部材３の上部の排水区間Ｋ１から、排水用部材３の外へ流出させる必要がある。通常、排水用部材３の上部は、地下水面より上に設置し、地下水位面以下の液状化層の間隙水を排出する排水区間Ｋ１とするのがよい。
そのため、排水用部材３の上部は、図４（ｃ）に示すように、間隙水が排出されやすいように、砕石（空隙率を確保できる単粒度砕石が望ましい）からなる通水性の良い単粒度砕石Ｓなどを設け排水用部材３に接触させるとよい。この排水区間Ｋ１は、雨水等が入るが地下水と常時接触していない。このため、その部分に水溶性物質ＳＢが充填された鋼材用栓１６を設けても水溶性物質ＳＢの溶解速度は遅く水溶性物質ＳＢが溶解していない場合には、液状化時に排水機能を果たせない。よって、水溶性物質ＳＢが充填されていない前記鋼材用栓６を少なくとも一部の開口部５に取り付けるのが効率的である。
水溶性物質ＳＢが充填されていない前記鋼材用栓６の他の取り付けとしては、砕石Ｓと接する排水用部材３の開口部全てに水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６を設けるとともに、その直下の排水用部材の一定区間（地下水以上）にも水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６を取り付けてもよい。このようにしておけば、供用中に砕石Ｓが沈下しても水溶性物質ＳＢが充填されていない前記鋼材用栓６が砕石Ｓと接触することとなり、十分な排水が可能である点からも好適である。
なお、水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６を取り付ける砕石Ｓ直下の区間は砕石Ｓの沈下、施工誤差、開口部５の総断面積等を考慮して設定しておけばよい。

このように、排水区間Ｋ１に設けられた開口部５の少なくとも一部に、水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６を取り付けることによって、地盤から排水用部材３の排水路４に流入する水が排水路４を通って排水区間Ｋ１から効率的に排水されることになる。
なお、前記鋼材用栓６は、フィルター防護部材８に設けられた防護部材通水孔８ａに水溶性物質ＳＢが充填されていないものであり、その他の構成は前記鋼材用栓１６と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

一方、排水区間Ｋ１より下方の流入区間Ｋ２の少なくとも一部に、水溶性物質ＳＢが充填された鋼材用栓１６を設ける。つまり流入区間Ｋ２に存在する開口部５の全部または一部に鋼材用栓１６を取り付けることによって、鋼材２の地盤への打設時に、フィルター７は地盤との摩擦から保護されるとともに粘性土や砂の細粒分が付着しないので目詰まりし難く液状化時に排水性能を十分発揮できるとともに、上部の排水区間Ｋ１からは液状化時、間隙水が確実に排出される。

なお、排水区間Ｋ１および流入区間Ｋ２のいずれにおいても、排水用部材３の正面側の開口部５は排水用部材３の長手方向（図４（ａ）において上下方向）に沿って、かつ横方向に２列平行に配置された場合を例に示した。しかし、排水用部材３の開口部５はこうした２列配置に限らず、鋼材用栓１６が大きい場合など長手方向に沿って、横方向に単列に配置されていてもよい（図３（ｃ）参照）。また、開口部５は排水用部材３の正面部分だけでなく側面部分に配置されていてもよい（図３（ｂ）参照）。さらには、排水用部材３が円形の閉断面を有し排水用部材３上に開口部５が配置されていてもよい（図３（ｄ）参照）。
また、排水区間Ｋ１は、地中から流入した水が十分に排水されるだけの開口面積が必要であり、その区間を網羅するように単粒度砕石Ｓを設置する必要がある。
この時、砕石を設置する費用を考えると、出来る限り単粒度砕石層の厚さを薄くする方が材料・施工面で経済性に優れる。それには、排水用部材上部の排水区間Ｋ１の開口部５の総面積をできるだけ大きく設定することが効果的である。
開口総面積を向上させる構造としては、個々の開口部５の断面積を大きくする方法や、開口部５の長手方向ピッチを狭くする方法、排水用部材３の断面が溝形状や矩形状の場合、ウェブ３ａに加えてフランジ３ｂにも開口部を設ける方法等がある（図３（ｂ）参照）。また、開口部５の形状は円形に限らず、楕円形、矩形、多角形のものなどその形状は限定されなく、鋼材用栓６、１６は当該開口部５に嵌設できるのであればよい。

以上のように本実施の形態によれば、間隙水を排出する排水用部材３の上部の排水区間Ｋ１においては、水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６が開口部５の少なくとも一部に取り付けられ、排水区間Ｋ１より下方の流入区間Ｋ２においては、水溶性物質ＳＢが充填された鋼材用栓１６が開口部５の少なくとも一部に取り付けられているので、排水機能付鋼材１の地盤への打設時には、流入区間Ｋ２においてフィルター７は水溶性物質ＳＢの存在によって、打設時保護されるとともに目詰まりし難く、所定時間経過後に当該水溶性物質ＳＢは水（地下水）に溶けて消失する。一方、排出区間Ｋ１に設けられている、水溶性物質ＳＢが充填されていない鋼材用栓６は、雨水や空中の湿気分等による溶解を待つ必要がないので、開口部５から速やかに排水が可能である。
したがって、液状化時には、間隙水を下部の流入区間Ｋ２から排水用部材３内の排水路４に流入させ、上部の排水区間Ｋ１から外部に排水する機能を速やかに発揮できる。

また、排水用部材３の排水区間Ｋ１における単位長さあたりの開口部５の開口面積が、流入区間Ｋ２における単位長さあたりの開口部５の開口面積より大きくなっているので、地震時に過剰間隙水圧が高まって、液状化層から排水用部材３に流入する水が排水路４を通って排水区間Ｋ１から十分に排水される。
さらに、排水区間Ｋ１における開口部５の総開口面積が、排水路４の通水断面積以上であるので、地盤から排水用部材３内に流入し、排水路４を通った水は排水区間Ｋ１から円滑に排水される。
このように、流入区間Ｋ２から排水用部材３内に流入し、排水路４を通った水を排水区間Ｋ１から十分に排水できるので、排水効果を十分に発揮できる。

また、鋼材用栓６，１６の栓本体６ａの貫通孔６ｄにフィルター防護部材８が設けられているので、鋼材２を地盤に打設する際に、土砂等によってフィルター７が損傷するのを防止できる。
また、排水用部材３の流入区間Ｋ２に存在する開口部５の少なくとも一部に鋼材用栓１６が取り付けられており、この鋼材用栓１６のフィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａに水溶性物質ＳＢが充填されている。したがって、フィルター防護部材を有しない栓本体６ａの貫通孔６ｄに水溶性物質ＳＢを充填する場合に比して、水溶性物質ＳＢの栓本体６ａへの付着力が高まるとともに、当該水溶性物質ＳＢがフィルター防護部材８によって保護されることになる。
したがって、排水機能付鋼材１を地盤に打設する際に、この水溶性物質ＳＢはフィルター防護部材８の通水孔８ａに存在することによって、フィルター７が削り取られるのを防止し、フィルター７の地盤側への露出を防止するので当該フィルター７への微細な粘性土の粒子の付着を防止できるとともに、フィルター防護部材８の通水孔８ａに粘性土粒子の付着や砂の細粒分の固結状の詰りを防げる。このことにより、地盤の液状化時に、鋼材用栓１６の通水性を損なわず地盤の間隙水が排水用部材３に円滑に流入するので、地盤の過剰間隙水圧の上昇を抑え液状化抑止機能が効果的に発揮される。

また、矩形状の排水用部材３の横断面における隅角部３ｃが曲線状に形成されている場合には、排水機能付鋼材１の施工後に、ウォータジェットホースを引き抜く際に、当該ウォータジェットホースが偶角部３ｃに接しても、当該隅角部３ｃとの摩擦が大きく低減され、ウォータジェットホース損傷を抑止できる。
また、フィルター保護プレート１２の幅が排水用部材３の幅以下としているので、ウォータジェットホースを引き抜く際にウォータジェットホースがフィルター保護プレート１２の端部に接触するのを防止して、ウォータジェットホースの損傷をさらに防止できる。

（第２の実施の形態）
図６は第２の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部を示す断面図である。
図６に示す排水機能付鋼材が、図１に示す排水機能付鋼材と異なる点は、栓本体６ａの貫通孔６ｄにフィルター補強部材１０を設けた点であり、その他の部分は図１に示す排水機能付鋼材と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、栓本体６ａの貫通孔６ｄには、通水性を有するフィルター補強部材１０がフィルター７を挟んでフィルター防護部材８と反対側に設けられている。
フィルター補強部材１０は、地盤側からフィルター７に土水圧が作用した際に、フィルター７が栓本体６ａから剥がれたり、破損したりするのを防止するものであり、フィルター防護部材８より若干薄く形成されている。

また、フィルター補強部材１０は、メッシュ状に配置された多数の補強部材通水孔１０ａを有しており、これによって通水性を有している。なお、このような補強部材通水孔１０ａは、縦横に格子状に配置された桟材１０ｂによって形成された孔である。
補強部材通水孔１０ａは四角形状に形成されているが、この補強部材通水孔１０ａの形状は四角形に限るものでなく、円形、多角形やその他の形状に形成してもよい。また、補強部材通水孔１０ａの大きさ、形状、個数は前記防護部材通水孔８ａの大きさ、形状、個数と等しくなっており、さらに補強部材通水孔１０ａが、防護部材通水孔８ａと栓本体６ａの軸方向において重なっている。つまり、多数の防護部材通水孔８ａと多数の補強部材通水孔１０ａとは、栓本体６ａの軸線視において一致して配置されている。
なお、このような防護部材通水孔８ａと補強部材通水孔１０ａとは栓本体６ａの軸線視において一致して配置されていなくても、防護部材通水孔８ａが、補強部材通水孔１０ａの少なくとも一部と栓本体６ａの軸方向において重なっていればよい。

このようなフィルター補強部材１０は、一般には、フィルター防護部材８と同様の材料によって、栓本体６ａとは別体に射出成形によって形成されている。そして、別体に形成されたフィルター補強部材１０は、栓本体６ａの貫通孔６ｄに、フィルター防護部材８とによってフィルター７を挟んだ状態で設けられている。
以上は、フィルター防護部材８が栓本体６aと一体的に形成される例を示したが、フィルター補強部材１０が栓本体６aと一体的に形成され、後からフィルター７、フィルター防護部材８を栓本体６ａにその外周を溶着させて取り付けることもできる。

ここで、フィルター防護部材８が一体的に形成された栓本体６ａにフィルター７とフィルター補強部材１０を取り付ける方法について図７（ａ−１）〜（ｃ−１）を参照して説明する。
まず、図７（ａ−１）に示すように、フィルター防護部材８は、栓本体６ａと一体的に射出成形によって形成されている。
また、栓本体６ａの貫通孔６ｄの外周側には２つの段差部６ｅ，６ｆが貫通孔６ｄの周方向に環状に形成されている。

次に、図７（ｂ−１）に示すように、フィルター７を貫通孔６ｄに配置するとともに、当該フィルター７の外周部を前記段差部６ｅに当接したうえで、フィルター７の外周部を前記段差部６ｅに熱溶着する。これによって、フィルター７を、フィルター防護部材８に密接した状態で栓本体６ａに取り付ける。

次に、図７（ｃ−１）に示すように、フィルター補強部材１０を貫通孔６ｄに配置するとともに、当該フィルター補強部材１０の外周部を前記段差部６ｆに当接したうえで、フィルター補強部材１０の外周部を前記段差部６ｆに熱溶着する。これによって、フィルター補強部材１０の外周部が貫通孔６ｄの内周部に接合される。
このようにして、フィルター７をフィルター補強部材１０とフィルター防護部材８とで挟んだ状態とすることによって、フィルター補強部材１０による補強効果を確実に発揮させることができる。
また、段差部６ｅによってフィルター７の位置決めを確実に行え、段差部６ｆによってフィルター補強部材１０の位置決めを確実に行える。
なお、図７（ｃ−１）では、フィルター７とフィルター補強部材１０との間には若干の隙間があるが、溶着時、段差部６ｆを溶融させるなどしてフィルター補強部材１０をフィルター７に密接させるのが好ましい。

次に、フィルター防護部材８が一体的に形成された栓本体６ａにフィルター７とフィルター補強部材１０を取り付ける、他の方法について図７（ａ−２）〜（ｃ−２）を参照して説明する。この場合も、図７（ａ−２）に示すように、フィルター防護部材８が栓本体６ａと一体的に射出成形によって形成された場合について説明する。
この取り付け方法では、栓本体６ａの貫通孔６ｄの外周側には段差部がなく、貫通孔６ｄの周方向には、フィルター７とフィルター補強部材１０を溶着させる面６ｇが環状に形成されている。

次に、図７（ｂ−２）に示すように、フィルター７を貫通孔６ｄに配置し、当該フィルター７の外周部を前記環状部６ｇに当接する。このとき、必ずしも当該フィルター７の外周部を前記環状部６ｇに熱溶着させる必要はない。むしろ、当該フィルター７の外周部は溶着させないで前記環状部６ｇに当接したままで次のステップに進む方が熱溶着の工程を省略することができ望ましい。

次に、図７（ｃ−２）に示すように、フィルター補強部材１０を貫通孔６ｄに配置するとともに、フィルター７を挟んで当該フィルター補強部材１０の外周部を前記環状部６ｇに当接したうえで、フィルター補強部材１０の外周部を前記環状部６ｇにフィルター７の外周部とともに熱溶着する。これによって、フィルター７とフィルター補強部材１０の外周部が貫通孔６ｄの内周部に１回の熱溶着で接合される。
このようにして、フィルター７をフィルター補強部材１０とフィルター防護部材８とで挟んだ状態とすることによって、フィルター補強部材１０による補強効果を確実に発揮させることができる。
なお、図７（ｃ−２）では、フィルター７は、フィルター防護部材８とフィルター補強部材１０の両者に接触して配置されているので、フィルター７にどの方向から圧力がかかってこれらの両者によって補強される。また、フィルター７とフィルター補強部材１０は、１回の熱溶着によってそれらの外周が栓本体６ａに固定されるので合理的に加工できる。

このような鋼材用栓１６ａは前記第１の実施の形態と同様に、鋼材２の排水用部材３の流入区間Ｋ２の少なくとも一部に設けられた開口部５に取り付けられて使用される。なお、排水区間Ｋ１に設けられた開口部５の少なくとも一部に前記鋼材用栓６が取り付けられる。

本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、鋼材用栓１６ａの栓本体６ａの貫通孔６ｄに、フィルター７を挟んで通水性を有するフィルター防護部材８と通水性を有するフィルター補強部材１０とが設けられているので、鋼材２を地盤に打設する際に、地盤側からフィルター防護部材８を通してフィルター７に土水圧が作用しても、フィルター補強部材１０によってフィルター７の膨らみを抑制できる。したがって、フィルター７が膨らんで栓本体６ａから剥がれたり、破損したりするのを防止できる。また、地盤の液状化時においても同様にしてフィルター７の剥がれや破損を防止できるという効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
図８は第３の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部を示す断面図である。
図８に示す排水機能付鋼材が図６に示す排水機能付鋼材と異なる点は、フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａに加えて、フィルター補強部材１０の補強部材通水孔１０ａにも水溶性物質ＳＢを充填した点であり、その他の部分は図６に示す排水機能付鋼材と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

このような水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａおよび補強部材通水孔１０ａに充填するには、例えば、栓本体６ａを射出成形により形成したうえで、フィルター７とフィルター補強部材１０を取り付けた後、当該フィルター補強部材１０の裏面側に補強部材通水孔１０ａを裏側から塞ぐ塞ぎ板を配置し、次に、フィルター防護部材８の表面側から水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａおよび補強部材通水孔１０ａに充填すればよい。補強部材通水孔１０ａには、防護部材通水孔８ａからフィルター７を通ってＳＢが充填される。よって、フィルター防護部材８とフィルター補強部材１０の間にあるフィルター７、あるいはそれらの間に隙間があればその隙間にも、水溶性物質ＳＢは付着、充填される。

このような鋼材用栓１６ｂは、前記流入区間Ｋ２に設けられた開口部５の少なくとも一部に取り付けられて使用される。なお、排水区間Ｋ１に設けられた開口部５の少なくとも一部には前記鋼材用栓６が取り付けられる。

本実施の形態によれば、前記第２の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａと、フィルター補強部材１０の補強部材通水孔１０ａとの双方に、さらにフィルター７にも水溶性物質ＳＢが充填されているので、現場において鋼材用栓１６ｂが取り付けられた排水機能付鋼材１を仮置きしている場合等に、フィルター７を当該水溶性物質ＳＢによって、細かい塵埃、浮遊・飛散粒子等からも保護できるという効果を得ることができる。

（第４の実施の形態）
図９は第４の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部を示す断面図である。
図９に示す排水機能付鋼材が図１に示す排水機能付鋼材と異なる点は、フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａおよびこの防護部材通水孔８ａより前側（図９において左側）の貫通孔６ｄの部分に水溶性物質ＳＢを充填した点と、フィルター補強部材の構成であり、その他の部分は図１に示す排水機能付鋼材と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

このような水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａおよび前記貫通孔６ｄの部分に充填するには、例えば、栓本体６ａを成形したうえで、フィルター７を取り付けた後、当該フィルター７の裏面側（フィルター補強部材１０側）に防護部材通水孔８ａを裏側から塞ぐ塞ぎ板を配置し、次に、フィルター防護部材８の表面側から、水溶性物質ＳＢを前記貫通孔６ｄの部分および防護部材通水孔８ａに充填すればよい。
このようにして、水溶性物質ＳＢを充填することによって、貫通孔６ｄに、フィルター防護部材８の前方において水溶性物質ＳＢがフィルター防護部材８に密着して充填されている。

また、フィルター補強部材２０は、メッシュ状に配置された多数の補強部材通水孔２０ａを有しており、これによって通水性を有している。補強部材通水孔２０ａの形状は、防護部材通水孔８ａと相似形となっているが、その大きさが、防護部材通水孔８ａより大きくなっている。また、補強部材通水孔２０ａの個数は防護部材通水孔８ａより少なくなっている。
さらに、防護部材通水孔８ａは、補強部材通水孔２０ａの一部と栓本体６ａの軸方向において重なっている。また、防護部材通水孔８ａを形成する格子状の桟材８ｂの一部は、補強部材通水孔２０ａを形成する格子状の桟材２０ｂの一部と栓本体６ａの軸方向において重なっており、前記格子状の桟材８ｂの残りの一部は補強部材通水孔２０ａと栓本体６ａの軸方向において重なっている。
このように、防護部材通水孔８ａが、補強部材通水孔２０ａの一部と栓本体６ａの軸方向において重なることによって、防護部材通水孔８ａを通った水はフィルター７を通り、さらに補強部材通水孔２０ａをスムーズに通るようになっている。

本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、水溶性物質ＳＢが、防護部材通水孔８ａと、フィルター防護部材８の前方の貫通孔６ｄとの双方に充填されているので、水溶性物質ＳＢの栓本体６ａの軸方向における厚さが厚くなり、よって、水溶性物質ＳＢによるフィルター７の保護機能が高まるという効果を得ることができる。

（第５の実施の形態）
図１０は第５の実施の形態に係る排水機能付鋼材の要部を示す断面図である。
図１０に示す排水機能付鋼材が図１に示す排水機能付鋼材と異なる点は、フィルター防護部材８の防護部材通水孔８ａおよびこの防護部材通水孔８ａより前側（図１０において左側）の貫通孔６ｄの部分に水溶性物質ＳＢを充填した点と、フィルター補強部材の構成及びフィルター補強部材通水孔２０ａに水溶性物質ＳＢを充填した点であり、その他の部分は図１に示す排水機能付鋼材と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

このような水溶性物質ＳＢを防護部材通水孔８ａ、前記貫通孔６ｄの部分、フィルター７およびフィルター補強部材通水孔２０ａに充填するには、例えば、栓本体６ａをフィルター防護部材と同時に成形したうえで、フィルター７とフィルター補強部材２０を取り付けた後、当該フィルター補強部材２０の裏面側（図１０において右側）に、フィルター補強部材通水孔２０ａを裏側から塞ぐ塞ぎ板を配置し、次に、フィルター防護部材８の表面側から、水溶性物質ＳＢを前記貫通孔６ｄの部分、防護部材通水孔８ａ、フィルター７およびフィルター補強部材通水孔２０ａに充填すればよい。
このようにして、水溶性物質ＳＢを充填することによって、貫通孔６ｄに、フィルター防護部材８の前方において水溶性物質ＳＢがフィルター防護部材８に密着して充填されるとともにフィルター７、フィルター補強部材２０に充填されている。

また、フィルター補強部材２０は、メッシュ状に配置された多数の補強部材通水孔２０ａを有しており、これによって通水性を有している。補強部材通水孔２０ａの形状は、防護部材通水孔８ａと相似形となっているが、その大きさが、防護部材通水孔８ａより大きくなっている。また、補強部材通水孔２０ａの個数は防護部材通水孔８ａより少なくなっている。
さらに、防護部材通水孔８ａは、補強部材通水孔２０ａの一部と栓本体６ａの軸方向において重なっている。また、防護部材通水孔８ａを形成する格子状の桟材８ｂの一部は、補強部材通水孔２０ａを形成する格子状の桟材２０ｂの一部と栓本体６ａの軸方向において重なっており、前記格子状の桟材８ｂの残りの一部は補強部材通水孔２０ａと栓本体６ａの軸方向において重なっている。
このように、防護部材通水孔８ａが、補強部材通水孔２０ａの一部と栓本体６ａの軸方向において重なることによって、防護部材通水孔８ａを通った水はフィルター７を通り、さらに補強部材通水孔２０ａをスムーズに通るようになっている。

本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様に効果を得ることができる他、水溶性物質ＳＢが、防護部材通水孔８ａと、フィルター防護部材８の前方の貫通孔６ｄとの双方、フィルター７、およびフィルター補強部材２０にも充填されているので、水溶性物質ＳＢの栓本体６ａの軸方向における厚さが厚くなるとともにフィルター７の裏面側の保護、フィルター７の裏面側からの塵埃付着防止が可能となり、よって、水溶性物質ＳＢによるフィルター７の保護機能、液状化時の通水機能が高まるという効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、鋼材用栓６，１６，１６ａ〜１６ｄを鋼材２の排水用部材３に形成された開口部５に取り付ける場合を例にとって説明したが、鋼材用栓１６，１６ａ〜１６ｄを取り付ける鋼材としては、本実施の形態のＵ形鋼矢板に限ることなく、ハット形矢板、Ｊパイル（近接土留め用鋼材）、直線形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、鋼管矢板、鋼管杭、ＳＣ杭、Ｈ形鋼、軽量鋼矢板等地盤に設置される鋼材、さらにはこれら組み合わせた鋼材であってもよい。その場合でも、水溶性物質ＳＢが充填された鋼材用栓１６，１６ａ〜１６ｄは流入区間に設けられた開口部の少なくとも一部に取り付け、排水区間に設けられた開口部の少なくとも一部には、水溶性物質が充填されていない鋼材用栓６を取り付けるようにする。

図１１は本発明の排水機能付鋼材１の適用例を示したものである。図１１（ａ）に示すように液状化地盤に設けられる、上下水施設等の沈砂池、アンダーパス、共同溝などの地中構造物２１の両側に設置すれば、液状化時の地中構造物２１の安定化を図ることができる。また、図１１（ｂ）に示すように液状化地盤に設けられる、河川、鉄道、道路などの盛土２２のノリ尻に打設すれば、盛土２２の崩壊を抑止することができる。

１ 排水機能付鋼材
２ 鋼材
３ 排水用部材
５ 開口部
７ フィルター
６ 鋼材用栓
６ａ 栓本体
６ｄ 貫通孔
８ フィルター防護部材
８ａ 防護部材通水孔
１０ フィルター補強部材
１０ａ 補強部材通水孔
１６，１６ａ〜１６ｄ 鋼材用栓
Ｋ１ 排水区間
Ｋ２ 流入区間

Claims (4)

1. 鋼材に、当該鋼材との間に排水路を形成する排水用部材が前記鋼材の長手方向に沿って設けられ、または閉断面を有し内部が排水路となる排水用部材が前記鋼材の長手方向に沿って少なくとも一部が当該鋼材に接合するように設けられ、
   前記排水用部材に水を流通可能とする複数の開口部が設けられ、これら開口部に当該開口部から前記排水路への土砂の侵入を防ぐためのフィルターを有する鋼材用栓が設けられた排水機能付鋼材であって、
   前記排水用部材がその長手方向において、前記排水用部材の上部に位置して、前記排水路から地盤に排水する排水区間と、この排水区間の下方に位置して、前記地盤から前記排水路に流入する流入区間とに分けられ、
   前記排水区間において、水溶性物質が充填されていない鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられ、
   前記流入区間において、水溶性物質が充填されている鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられていることを特徴とする排水機能付鋼材。
2. 前記排水区間における単位長さあたりの前記開口部の開口面積が、前記地盤流入区間における単位長さあたりの前記開口部の開口面積より大きくなっており、
   前記排水区間において、水溶性物質が充填されていない前記鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられ、
   前記流入区間において、水溶性物質が充填されている前記鋼材用栓が前記開口部の少なくとも一部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の排水機能付鋼材。
3. 前記鋼材用栓は、軸方向に貫通する貫通孔を有する栓本体と、前記貫通孔に設けられた通水性を有するフィルターおよび通水性を有するフィルター防護部材を備え、
   前記フィルター防護部材は、複数の防護部材通水孔を有し、
   少なくとも当該防護部材通水孔に前記水溶性物質が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の排水機能付鋼材。
4. 前記栓本体の前記貫通孔に、フィルター補強部材が前記フィルターを挟んで前記フィルター防護部材と反対側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の排水機能付鋼材。