JP2015151796A - 山留めｈ形鋼杭の接合構造および建込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原則的に規格化された市販のＨ形鋼や鋼板を用いることを前提とした上で、接合部における加工を最小限に抑えつつ、強度および応力の伝達に優れた山留めＨ形鋼杭の接合構造を提供する。
【解決手段】山留め背面側のフランジについては、上部鋼材２のフランジ２ａの表面に下部鋼材１のフランジ１ａとの板厚差に応じた鋼板からなるフィラープレート１１を添わせ、添接板３１を介してボルト接合する。山留め内側については、下部鋼材の上部に追加プレート３を設け、上部鋼材のフランジ２ｂと下部鋼材に設けた追加プレートを突き合わせ、必要に応じフィラープレート１２を添わせ、添接板３２を介してボルト接合する。ウェブどうしについては、上部鋼材のウェブ２ｃを下部鋼材のウェブ１ｃに突き合わせて接合するにあたり、必要に応じ第３のフィラープレート１３を添わせ、添接板３３を介してボルト接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、断面の異なる山留めＨ形鋼杭どうしの接合構造およびその建込み方法に関するものである。

建物その他の構造物の構築における根切り、山留め工事において、Ｈ形鋼杭が用いられることが多いが、通常、山留めの地表面付近の土圧は床付け付近より小さく、また、床付け以深についても応力が小さい場合がある。土圧あるいは応力が大きい部分で決定した山留めＨ形鋼杭をそのまま使用するのは不経済である他、施工性や敷地境界との関係などから、山留めＨ形鋼杭として、下部と上部でサイズの異なるＨ形鋼を用いることが行われている。

例えば、特許文献１には、長さ方向に断面性能を変化させた山留めＨ形鋼杭を敷地境界線近くに建込み、断面性能の小さな上杭を利用して根入れより上部の建造物を大きくして敷地面積を有効に利用できるようにした土留工法が記載されている。

その場合の上下のＨ形鋼杭の接合については、下杭の上端付近におけるウェブを上杭のウェブ高さに相当するウェブ高さまで斜めに加工して接合する構造や、上下のＨ形鋼杭の断面に合わせて加工したジョイント部材を介在させ、添接板を介してボルト接合する構造等が示されている。

また、特許文献２には、深さ方向に山留めＨ形鋼杭の断面性能を変化させることを可能とする接合構造として、長さ方向に配置するＨ形鋼杭のうち、一方の杭のウェブ高さを他方の杭のウェブ高さに対して変化させない寸法とし、一方の杭のフランジの幅に対して他方の杭のフランジの幅を変化させた寸法とし、かつ長さ方向における両杭の各片側のフランジどうしを面位置に合わせ両杭の端面どうしをジョイント部材で連結固定した山留めＨ形鋼杭の接合構造が記載されている。

その他、特許文献３にもソイルセメント地中連続壁の内部に鉛直方向に配置する芯材として、山留めＨ形鋼杭を用い、芯材構造の重心を偏心させないために、上部芯材のフランジの幅を下部芯材の複数のフランジの幅より小さい寸法とし、上部芯材と下部芯材のフランジの外面が同一平面を形成する状態で接合する構造等が記載されている。

特開２００３−３４２９４８号公報 特許第４４５０２４０号公報 特開２０１０−１９６４４１号公報

上杭（上部鋼材）に断面の小さいＨ形鋼を用いることは、上述した先行技術においても行われており、異なるサイズのＨ形鋼どうしを接合するための種々の工夫がなされている。

しかしながら、経済性の面からは、実際には任意の断面のＨ形鋼を用いることは現実的でなく、規格化されたＨ形鋼の製品寸法の制約を受ける。すなわち、特注のＨ形鋼はコスト的に現実性がなく、規格化された特定寸法のＨ形鋼の中から選択したものを使用しなければ、経済性のメリットはない。このことは、後述するフィラープレートや追加プレートなどに用いる鋼板についても同様である。

また、接合部について鋼材の断面を切断したり、複雑な加工を行う場合もコストの増加につながる。

本発明は、経済性の面から、原則的に規格化された市販のＨ形鋼や鋼板を用いることを前提とした上で、接合部における加工を最小限に抑えつつ、強度および応力の伝達に優れた山留めＨ形鋼杭の接合構造を提供することを目的としたものである。

本発明の山留めＨ形鋼杭の接合構造は、相対的にウェブ高さが大きく断面の大きいＨ形鋼からなる第１の鋼材と、前記第１の鋼材よウェブ高さが小さく相対的に断面の小さいＨ形鋼からなる第２の鋼材を突き合わせて連結した山留めＨ形鋼杭の接合構造であって、
前記第２の鋼材の片方のフランジを前記第１の鋼材の片方のフランジに突き合わせて接合する第１の接合部は、前記第２の鋼材のフランジの表面に前記第１の鋼材のフランジとの板厚差に応じた鋼板からなる第１のフィラープレートを添わせ、前記第１の鋼材のフランジと第１のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであり、前記第２の鋼材の他方のフランジを前記第１の鋼材に突き合わせて接合する第２の接合部は、前記第１の鋼材のフランジ間にフランジと平行になるように追加プレートを設け、前記追加プレートと前記第２の鋼材の前記他方のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合するか、または前記第２の鋼材の前記他方のフランジの表面に前記追加プレートとの板厚差に応じた鋼板からなる第２のフィラープレートを添わせ、前記追加プレートと前記第２のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材の前記他方のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであり、前記第２の鋼材のウェブを前記第１の鋼材のウェブに突き合わせて接合する第３の接合部は、前記第１の鋼材のウェブと前記第２の鋼材のウェブとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合するか、または前記第２の鋼材のウェブの両側表面に前記第１の鋼材のウェブとの板厚差に応じた鋼板からなる第３のフィラープレートを添わせ、前記第１の鋼材のウェブと前記第３のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材のウェブとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであることを特徴とする。

本発明は主として市販のＨ形鋼、特に根切り、山留め工事等に用いられるサイズの圧延Ｈ形鋼を用いることを前提としており、第１の鋼材（通常、下部鋼材）については例えばウェブ高さが３００〜９００ｍｍ程度、第２の鋼材（通常、上部鋼材）については第１の鋼材（通常、下部鋼材）のサイズに応じ、例えば１００〜６００ｍｍ程度を想定しているが、状況に応じてこれ以外の場合もあり得る。

山留め工事においては、通常、山留めの地表面付近の土圧は床付け付近より小さく、本発明においては、主として下杭（下部鋼材）に断面の大きいＨ形鋼を用い、上杭（上部鋼材）に断面の小さいＨ形鋼を用いる場合が多いが、床付け以深についても応力が小さい場合があり、その場合、下杭（下部鋼材）に断面の小さいＨ形鋼を用い、上杭（上部鋼材）に断面の大きいＨ形鋼を用いることもある。

また、Ｈ形鋼杭が長い場合は、土圧や応力に応じ、これらを併用し、例えば断面の小さいＨ形鋼を用いた下杭の上に、断面の大きいＨ形鋼を用い、さらにその上に断面の小さいＨ形鋼を用いた上杭を接続することもできる。中間の杭は下杭との関係では上杭、上杭との関係では下杭となる。

以下、説明を簡略化するため、下杭（下部鋼材）に断面の大きいＨ形鋼を用い、上杭（上部鋼材）に断面の小さいＨ形鋼を用いる場合（第１の鋼材が下部鋼材で、第２の鋼材が上部鋼材の場合）を前提のとして説明するが、逆の場合（第１の鋼材が上部鋼材で、第２の鋼材が下部鋼材の場合）も基本的な接合手段は同じであり、本発明の技術的範囲に含まれる。

市販のＨ形鋼からなるウェブ高さの異なる下部鋼材と上部鋼材の接合においては、一般的にはウェブ厚やフランジ厚どうしが異なる場合が多く、本発明では上記第１の接合部に第１のフィラープレート、第２の接合部に必要に応じ第２のフィラープレート、第３の接合部に第３のフィラープレートを用いている。

本発明の山留めＨ形鋼杭の接合構造においては、第１、第２および第３の各接合部について、下部鋼材の各板厚と、上部鋼材のフィラープレートの板厚を加えた板厚との差を１ｍｍ以下とすることが望ましい。

下部鋼材、上部鋼材、さらにフィラープレートとして市販の安価なＨ形鋼や鋼板を用いる場合、完全に板厚差をなくすことができないケースが多いが、その場合でも１ｍｍを超える板厚差は応力伝達性能の面で好ましくない。

また、第１、第２および第３の各フィラープレートの板厚は２ｍｍ以上とし、できればフィラープレートどうしは重ね合わせて用いないことが望ましい。また、各フィラープレートの板厚を厚い側の母材、すなわち下部鋼材側の板厚の１／２以下とすることが望ましい。

各フィラープレートの板厚を２ｍｍ以上とするのは、フィラープレートの板厚が２ｍｍ未満の場合、フィラープレートとしての曲げ剛性が小さく、変形の恐れが大きくなることと、応力伝達上、問題となる恐れがあるためである。

また、フィラープレートを複数枚重ねて用いた場合、ボルト接合における接合面が増え、十分な応力伝達が図れない場合も考えられる。一般に、土木構造の場合、フィラープレートは２枚以上重ねて用いないこととされ、建築構造の場合、フィラープレートは４枚以上重ねて用いないこととされている。

なお、接合の対象となるＨ形鋼の母材の板厚に対し、大きな板厚のフィラープレートを用いる場合、応力伝達上、長尺のフィラープレートを必要とし、ボルト本数の増加につながる。

そのため、フィラープレートはできるだけ下部鋼材側の板厚の１／２以下程度のものを使用することが望ましく、例えば厚さ６ｍｍ以上のフィラープレートを用いる場合、通常、フィラープレートの長さを延長し、ボルトを増やすといった対処が必要となる場合が多い。

本発明の接合構造においては、サイズが異なる下部鋼材（下杭）と上部鋼材（上杭）を接合するにあたり、山留め背面側（山留めの内側を掘削する際、土圧を受ける側）のフランジどうしを突き合わせて接合する場合が多く（ただし、その逆の場合もあり得る）、下部鋼材と上部鋼材のサイズが大きく異なる場合には、重心のずれによる建込み精度の低下が考えられる。

その場合には、上部鋼材に重心ずれ調整用の吊りピースを取り付け、この吊りピースに吊り点を設定し、下部鋼材および上部鋼材の長手方向の重心軸が鉛直方向となるようにして建て込むことで、建込み精度の低下を防ぐことができる。

吊りピースは例えば鋼材等に吊り孔を設けて吊り点としたものを用いることができる。吊りピースの上部鋼材への取り付け手段は特に限定されないが、例えば上部鋼材のフランジ（山留め内側）に対し、ボルトあるいはクランプ等で着脱自在に取り付けられるようにしたものを用いることができる。

本発明の山留めＨ形鋼杭の接合構造および建込み方法は、上述の構成からなり、以下の効果が得られる。

(1) 本発明によれば、ウェブ高さを、あるいはウェブ高さとフランジ幅を同時に、変化させることができ、上杭となる上部鋼材に断面の小さいＨ形鋼を用い、あるいは逆に下杭となる下部鋼材に断面の小さいＨ形鋼を用いたり、両者を併用するなどして、経済性・施工性の向上を図る上で規格化された市販のＨ形鋼の使用が可能であり、実質的には接合部における鋼材断面の複雑な加工を必要としないため、現実的かつ実用的な経済効果が得られる。

(2) 上杭となる上部鋼材に断面の小さいＨ形鋼を用いる場合、接合構造上、上杭が下杭に対して外側（山留め背面側）に偏芯しており、杭頭が外側（山留め背面側）に傾く方向なので躯体構築に有利となる。

(3)上杭（上部鋼材）と下杭（下部鋼材）のサイズが異なることに起因する重心のずれに対しては、その重心ずれが大きい場合、上部鋼材に重心ずれ調整用の吊りピースを取り付け、吊りピースに吊り点を設定し、下部鋼材および上部鋼材の長手方向の重心軸が鉛直方向となるようにして建て込むことで、建込み精度の低下を防ぐことができる。

本発明の山留めＨ形鋼杭の接合構造の基本形態を原理的に示したもの（接合ボルトの図示は省略）で、(a)は接合部の立面図、(b)は水平断面図である。 本発明の接合構造の一実施例として、下部鋼材と上部鋼材の重心のずれが比較的小さい場合を示したもので、(a)は接合部の立面図、(b)はそのＢ−Ｂ断面図、(c)はＣ−Ｃ断面図、(d)はＤ−Ｄ断面図、(e)はＥ−Ｅ断面図である。 本発明の接合構造の他の実施例として、下部鋼材と上部鋼材の重心のずれが大きい場合を示したもので、(a)は接合部の立面図、(b)はそのＢ−Ｂ断面図、(c)はＣ−Ｃ断面図である。 本発明の山留めＨ形鋼杭の建込み方法における施工手順の一実施形態を示す鉛直断面図である。 本発明の山留めＨ形鋼杭の建込みについて、吊りピースを用いない場合の施工手順の一例を示す鉛直断面図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は本発明の山留めＨ形鋼杭の接合構造の基本形態を原理的に示したもので、理解のため板厚を誇張し、接合ボルトの図示を省略している。

図中、符号１は下部鋼材（Ｈ形鋼）、２は上部鋼材（Ｈ形鋼）を示し、経済性および施工性を考慮して、相対的にウェブ高さが大きい下部鋼材１の上部にウェブ高さの小さい上部鋼材２を接合する構造において、下部鋼材１と上部鋼材２どうしの接合部は、大きく分けて３つの接合部からなる。

第１の接合部は山留め背面側において、上部鋼材２のフランジ２ａを下部鋼材１のフランジ１ａに突き合わせて接合するものであり、上部鋼材２のフランジ２ａの表面に下部鋼材１のフランジ１ａとの板厚差に応じた鋼板からなる第１のフィラープレート１１を添わせ、これらを両側から添接板３１で挟み込み、ボルト接合により接合する。

上部鋼材２のフランジ２ａのフランジ厚に第１のフィラープレート１１の板厚を加えた厚さが下部鋼材１のフランジ１ａの板厚に一致するのが好ましいが、市販のＨ形鋼や鋼板の組み合わせにおいては、用いるＨ形鋼の寸法によって完全に一致させることができないケースが多い。そのため、原則として、板厚の差が１ｍｍ以下となるように、下部鋼材１、上部鋼材２、第１のフィラープレート１１の組み合わせを選択することが望ましい。

また、接合部の強度およびボルト接合における応力伝達を考慮し、原則として第１のフィラープレート１１の板厚を２ｍｍ以上とし、かつフィラープレートどうしは重ね合わせて用いないようにすることが望ましい。

第２の接合部は山留め内側において、上部鋼材２のもう一方のフランジ２ｂを下部鋼材１に突き合わせて接合するものであり、この突き合わせ部分の下部鋼材１側上部に、下部鋼材１のフランジ１ａ、１ｂと平行になるように追加プレート３を溶接などで設け、上部鋼材２のフランジ２ｂと下部鋼材１に設けた追加プレート３を突き合わせ、必要に応じ第２のフィラープレート１２を添わせ、これらを両側から添接板３２で挟み込み、ボルト接合により接合する。

すなわち、追加プレート３と上部鋼材２のフランジ２ｂの板厚が等しいかほぼ等しい場合には、これらを直接、添接板３２で両側から挟み込み、ボルト接合により接合する。

追加プレート３と上部鋼材２のフランジ２ｂの板厚が例えば１ｍｍを超える場合には、上部鋼材２のフランジ２ｂの表面に追加プレート３との板厚差に応じた鋼板からなる第２のフィラープレート１２を添わせ、これらを両側から添接板３２で挟み込み、ボルト接合により接合する。

第２の接合部についても、原則として、添接板３２で挟み込まれる部分の板厚の差が１ｍｍ以下となるように、下部鋼材１、上部鋼材２、必要に応じ第２のフィラープレート１２の組み合わせを選択することが望ましい。

また、接合部の強度およびボルト接合における応力伝達を考慮し、原則として第２のフィラープレート１２の板厚を２ｍｍ以上とし、かつフィラープレートどうしは重ね合わせて用いないようにすることが望ましい。ただし、建築構造では重ね合わせて用いることも許容されている。

第３の接合部は、上部鋼材２のウェブ２ｃを下部鋼材１のウェブ１ｃに突き合わせて接合するものであり、必要に応じ第３のフィラープレート１３を添わせ、これらを両側から添接板３３で挟み込み、ボルト接合により接合する。

すなわち、下部鋼材１のウェブ１ｃと上部鋼材２のウェブ２ｃの板厚が等しいかほぼ等しい場合には、これらを直接、添接板３３で両側から挟み込み、ボルト接合により接合する。

下部鋼材１のウェブ１ｃと上部鋼材２のウェブ２ｃの板厚が例えば１ｍｍを超える場合には、上部鋼材２のウェブ２ｃの両側表面に下部鋼材１のウェブ１ｃとの板厚差に応じた鋼板からなる第３のフィラープレート１３、１３を添わせ、これらを両側から添接板３３で挟み込み、ボルト接合により接合する。

第３の接合部についても、原則として、添接板３３で挟み込まれる部分の板厚の差が１ｍｍ以下となるように、下部鋼材１、上部鋼材２、必要に応じ第３のフィラープレート１３の組み合わせを選択することが望ましい。

また、接合部の強度およびボルト接合における応力伝達を考慮し、原則として第３のフィラープレート１３の板厚を２ｍｍ以上とし、かつフィラープレートどうしは重ね合わせて用いないようにすることが望ましい。

図２は本発明の接合構造の一実施例として、下部鋼材と上部鋼材の重心のずれが比較的小さい場合を示したもので、(a)は接合部の立面図、(b)はそのＢ−Ｂ断面図、(c)はＣ−Ｃ断面図、(d)はＤ−Ｄ断面図、(e)はＥ−Ｅ断面図である。なお、この図２の実施例は後の表６の下部鋼材１としてＨ−６５０×３００（ウェブ高さ６５０ｍｍ、フランジ幅３００）、ウェブ厚ｗ＝１２ｍｍ、フランジ厚ｆ＝２５ｍｍ、上部鋼材２としてＨ−４５０×２００（ウェブ高さ４５０ｍｍ、フランジ幅２００）、ウェブ厚ｗ＝９ｍｍ、フランジ厚ｆ＝１４ｍｍを用いた場合に相当する。

基本的な構造は、図１に基づいて説明した通りであり、上部鋼材２の片方のフランジ２ａ（フランジ厚１４ｍｍ）を下部鋼材１の片方のフランジ１ａ（フランジ厚２５ｍｍ）に突き合わせて接合する第１の接合部は、上部鋼材２のフランジ２ａの表面に下部鋼材１のフランジ１ａとの板厚差１１ｍｍに応じた鋼板からなる第１のフィラープレート１１（板厚１２ｍｍ）を添わせ、下部鋼材１のフランジ２ａと第１のフィラープレート１１を添わせた上部鋼材２のフランジ２ａとを両側から挟み込む添接板３１を介して、これらをボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

この場合の第１の接合部における板厚の差は−１ｍｍ（表６参照）である。

上部鋼材２の他方のフランジ２ｂ（フランジ厚１４ｍｍ）を下部鋼材１に突き合わせて接合する第２の接合部は、下部鋼材１のフランジ１ａ、１ｂ間にフランジ１ａ、１ｂと平行になるように追加プレート３（板厚１９ｍｍ）を設け、上部鋼材２のフランジ２ｂの表面に追加プレート３との板厚差５ｍｍに応じた鋼板からなる第２のフィラープレート１２（板厚４．５ｍｍ）を添わせ、追加プレート３と第２のフィラープレート１２を添わせた上部鋼材２のフランジ２ｂとを両側から挟み込む添接板３２を介してボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

この場合の第２の接合部における板厚の差は０．５ｍｍ（表６参照）である。

上部鋼材２のウェブ２ｃ（ウェブ厚９ｍｍ）を下部鋼材１のウェブ１ｃ（ウェブ厚１２ｍｍ）に突き合わせて接合する第３の接合部は、上部鋼材２のウェブ２ｃの両側表面に下部鋼材１のウェブ１ｃとの板厚差３ｍｍに応じた鋼板からなる第３のフィラープレート１３、１３（板厚各２．３ｍｍ）を添わせ、下部鋼材１のウェブ１ｃと前記第３のフィラープレート１３、１３を添わせた上部鋼材２のウェブ２ｃとを両側から挟み込む添接板３３を介してボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

この場合の第２の接合部における板厚の差は、それぞれの面について−０．８ｍｍ（表６参照）である。

図３は本発明の接合構造の他の実施例として、下部鋼材と上部鋼材の重心のずれが大きい場合を示したもので、(a)は接合部の立面図、(b)はそのＢ−Ｂ断面図、(c)はＣ−Ｃ断面図である。なお、この図３の実施例は後の表１の下部鋼材１としてＨ−６５０×３００（ウェブ高さ６５０ｍｍ、フランジ幅３００）、ウェブ厚ｗ＝１２ｍｍ、フランジ厚ｆ＝２５ｍｍ、上部鋼材２としてＨ−２００×２００（ウェブ高さ２００ｍｍ、フランジ幅２００）、ウェブ厚ｗ＝８ｍｍ、フランジ厚ｆ＝１２ｍｍを用いた場合に相当する。

基本的な構造は、図１に基づいて説明した通りであり、上部鋼材２の片方のフランジ２ａ（フランジ厚１２ｍｍ）を下部鋼材１の片方のフランジ１ａ（フランジ厚２５ｍｍ）に突き合わせて接合する第１の接合部は、上部鋼材２のフランジ２ａの表面に下部鋼材１のフランジ１ａとの板厚差１３ｍｍに応じた鋼板からなる第１のフィラープレート１１（板厚１２ｍｍ）を添わせ、下部鋼材１のフランジ２ａと第１のフィラープレート１１を添わせた上部鋼材２のフランジ２ａとを両側から挟み込む添接板３１を介して、これらをボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

この場合の第１の接合部における板厚の差は１ｍｍ（表１参照）である。

上部鋼材２の他方のフランジ２ｂ（フランジ厚１２ｍｍ）を下部鋼材１に突き合わせて接合する第２の接合部は、下部鋼材１のフランジ１ａ、１ｂ間にフランジ１ａ、１ｂと平行になるように追加プレート３（板厚１２ｍｍ）を設けている。

この実施例では、第２の接合部における板厚差がない（表１参照）ため、フィラープレートが不要であり、追加プレート３と上部鋼材２のフランジ１ｂとを両側から挟み込む添接板を介して、ボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

上部鋼材２のウェブ２ｃ（ウェブ厚８ｍｍ）を下部鋼材１のウェブ１ｃ（ウェブ厚１２ｍｍ）に突き合わせて接合する第３の接合部は、上部鋼材２のウェブ２ｃの両側表面に下部鋼材１のウェブ１ｃとの板厚差４ｍｍに応じた鋼板からなる第３のフィラープレート１３、１３（板厚各２．３ｍｍ）を添わせ、下部鋼材１のウェブ１ｃと前記第３のフィラープレート１３、１３を添わせた上部鋼材２のウェブ２ｃとを両側から挟み込む添接板３３を介してボルト４で締め付け、ボルト接合により接合している。

この場合の第２の接合部における板厚の差は、それぞれの面について−０．３ｍｍ（表１参照）である。

下に示す表１〜表８は、本発明において、市販の鋼材を用いた代表的な寸法例を示したもので、各表の左端に下側鋼材の寸法、上端に上側鋼材の寸法を示し、それぞれの組み合わせについて、第３の接合部、第１の接合部、第２の接合部の順で板厚の関係を表示している。判定の欄における○は接合部における板厚差が１ｍｍ以内（ウェブについては片面）であることを示している。

図４は本発明の山留めＨ形鋼杭の建込み方法の一実施例を示したもので、(a)は建て込みの概要を示す鉛直断面図、(b)はその要部の拡大図である。

図４は本発明の山留めＨ形鋼杭の建込み方法における施工手順の一実施形態を示したものである。

本発明の接合構造においては、サイズが異なる下部鋼材１（下杭）と上部鋼材２（上杭）を接合するにあたり、山留め背面側のフランジ１ａ、２ａどうしを突き合わせて接合する構造（第１の接合部）であるため、下部鋼材１と上部鋼材２のサイズが大きく異なる場合には、重心のずれにより、接続した山留めＨ形鋼杭を鉛直に吊ることができず、建込み精度の低下が考えられる。

それに対し、図４(c)〜(e)に示すように、上部鋼材１の上部に重心ずれ調整用の吊りピース４１を取り付け、この吊りピース４１に吊り点となる吊り孔を設け、下部鋼材１および上部鋼材２の長手方向の重心軸が鉛直方向となるようにして建て込むことで、建込み精度の低下を防ぐことができる。

図４の実施例では、吊りピース４１としてフランジを有する鋼材に吊り孔を穿設し、そのフランジ部分を上部鋼材１の山留め内側のフランジ２ａに重ね合わせ、ボルトで取り付ける構造としている。

吊りピース４１の材質、形状、取付け手段は限定されないが、上部鋼材２のフランジ２ａに対し、吊りピース４１が山留め内側に所定寸法突出するようにし、あらかじめ重心計算で求めた位置に吊り孔を設けることで、下部鋼材１および上部鋼材２の長手方向の重心軸が鉛直方向となるようにし、その状態で山留めＨ形鋼杭としての建て込みを精度よく行うことができる。

なお、図示の例では、２点吊りとし、吊りピース４１と上部鋼材２のウェブ２ｃにも吊り孔を設けている。

この場合の施工手順は以下の通りである。

(1) 下部鋼材１（下杭）を芯吊りで建て込み、案内治具４２に対し、固定治具４３で固定する（図４(a)参照）。図中、５１は建て込みを行う掘削溝内のソイルセメントを示す。
(2) 芯吊りワイヤーを外し、添接板等を設置する（図４(b)参照）。
(3) 上部鋼材２（上杭）を２点吊りで吊り降ろす（図４(c)参照）。
(4) 上部鋼材２（上杭）と下部鋼材１（下杭）をボルトで接合する（図４(d)参照）。
(5) 固定治具４３を外し、垂直精度を確認後、所定のレベルまで建て込む（図４(e)参照）。

図５は本発明の山留めＨ形鋼杭の建込みについて、吊りピースを用いない場合であって、かつ遠隔操作方式治具６１を用いて建て込みを行う場合の例を示したものであり、施工手順は以下の通りである。

(1) 下部鋼材１（下杭）を芯吊りで建て込み、案内治具４２に対し、固定治具４３で固定する（図５(a)参照）。
(2) 芯吊りワイヤーを外し、添接板等を設置する（図５(b)参照）。
(3) 偏心吊り孔に少し弛ましたワイヤー６２を設置した状態で、遠隔操作方式治具６１で芯吊りし上部鋼材２（上杭）を吊り降ろす（図５(c)参照）。
(4) 上部鋼材２（上杭）と下部鋼材１（下杭）をボルトで接合した後、遠隔操作方式治具６１を外し、偏心吊りワイヤー６２で吊り直す（図５(d)参照）。
(5) 固定治具４３を外し、垂直精度を確認後、所定のレベルまで建て込む（図５(e)参照）。

１…下部鋼材、１ａ…フランジ（山留め背面側）、１ｂ…フランジ（山留め内側）、１ｃ…ウェブ、
２…上部鋼材、２ａ…フランジ（山留め背面側）、２ｂ…フランジ（山留め内側）、２ｃ…ウェブ、
３…追加プレート、４…ボルト、
１１…フィラープレート（第１の接合部）、１２…フィラープレート（第２の接合部）、１３…フィラープレート（第３の接合部）、
３１…添接板（第１の接合部）、３２…添接板（第２の接合部）、３３…添接板（第３の接合部）、
４１…吊りピース、４２…案内治具、４３…固定治具、
５１…ソイルセメント、
６１…遠隔操作方式治具

Claims (7)

1. 相対的にウェブ高さが大きく断面の大きいＨ形鋼からなる第１の鋼材と、前記第１の鋼材よウェブ高さが小さく相対的に断面の小さいＨ形鋼からなる第２の鋼材を突き合わせて連結した山留めＨ形鋼杭の接合構造であって、
   前記第２の鋼材の片方のフランジを前記第１の鋼材の片方のフランジに突き合わせて接合する第１の接合部は、前記第２の鋼材のフランジの表面に前記第１の鋼材のフランジとの板厚差に応じた鋼板からなる第１のフィラープレートを添わせ、前記第１の鋼材のフランジと第１のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであり、
   前記第２の鋼材の他方のフランジを前記第１の鋼材に突き合わせて接合する第２の接合部は、前記第１の鋼材のフランジ間にフランジと平行になるように追加プレートを設け、前記追加プレートと前記第２の鋼材の前記他方のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合するか、または前記第２の鋼材の前記他方のフランジの表面に前記追加プレートとの板厚差に応じた鋼板からなる第２のフィラープレートを添わせ、前記追加プレートと前記第２のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材の前記他方のフランジとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであり、
   前記第２の鋼材のウェブを前記第１の鋼材のウェブに突き合わせて接合する第３の接合部は、前記第１の鋼材のウェブと前記第２の鋼材のウェブとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合するか、または前記第２の鋼材のウェブの両側表面に前記第１の鋼材のウェブとの板厚差に応じた鋼板からなる第３のフィラープレートを添わせ、前記第１の鋼材のウェブと前記第３のフィラープレートを添わせた前記第２の鋼材のウェブとを両側から挟み込む添接板を介してボルト接合により接合したものであることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の接合構造。
2. 請求項１記載の山留めＨ形鋼杭の接合構造において、前記第１、第２および第３の各接合部について、前記第１の鋼材の各板厚と、前記第２の鋼材の前記フィラープレートの板厚を加えた板厚との差を１ｍｍ以下とすることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の接合構造。
3. 請求項１または２記載の山留めＨ形鋼杭の接合構造において、前記第１、第２および第３の各フィラープレートの板厚を２ｍｍ以上とすることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の接合構造。
4. 請求項１、２または３記載の山留めＨ形鋼杭の接合構造において、前記第１の鋼材が下側に位置する下部鋼材であり、前記第２の鋼材が上側に位置する上部鋼材であることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の接合構造。
5. 請求項１、２または３記載の山留めＨ形鋼杭の接合構造において、前記第１の鋼材が上側に位置する上部鋼材であり、前記第２の鋼材が下側に位置する下部鋼材であることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の接合構造。
6. 請求項１、２、３または４記載の山留めＨ形鋼杭の接合構造を用いた山留めＨ形鋼杭の建込み方法において、前記第２の鋼材に重心ずれ調整用の吊りピースを取り付け、前記吊りピースに吊り点を設定し、前記第１の鋼材および第２の鋼材の長手方向の重心軸が鉛直方向となるようにして建て込むことを特徴とする山留めＨ形鋼杭の建込み方法。
7. 請求項６記載の山留めＨ形鋼杭の建込み方法において、前記吊りピースは吊り点位置に吊り孔を設けた鋼材からなり、前記第２の鋼材の他方のフランジに対し、着脱自在に取り付けられるようにしたものであることを特徴とする山留めＨ形鋼杭の建込み方法。

Images