JP2019011555A - 山留め用切梁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 山留め工事を行う際に、切梁の本数を少なくすることができ、かつ、腹起し側の荷重を確実に受けることができる山留め用切梁を提供すること。
【解決手段】長さ調節手段を有する切梁と、この切梁の両端部付近に設けられた火打切梁主材とからなる山留め用切梁構造にであって、前記切梁の長さ調節手段を除く部位が角鋼管で構成されるとともに、前記火打切梁主材は、切梁の両端部付近に設けられた単数又は複数の火打取付部材と、一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第１の火打部材と、この第１の火打部材に対して前後方向に所定間隔を有して設けられ、その一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第２の火打部材とで構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は山留め工事に用いられる山留め用切梁構造に関する。

従来、山留め用切梁構造は、その両端部に火打部材を備えるものが知られている。
例えば特許文献１には、「腹起しと切梁との間に腹起し側６０度、切梁側３０度の火打角度で配置された火打材の火打受け構造であって、前記火打材の腹起し側と切梁側にそれぞれ６０度用火打ピースと３０度用火打ピースが配置され、当該６０度用火打ピースと３０度用火打ピースはそれぞれ腹起しと切梁にボルト接合されていることを特徴とする火打受け構造」が開示されており、特許文献１に記載の火打部材は切梁の両端部に左右１対ずつ設けられるものである。

従来、このような切梁の両端部に左右１対ずつ火打部材を備える山留め用切梁が用いられていた理由としては、切梁本体にＨ形鋼が用いられており、腹起し材（矢板等）から受けられる荷重が限られていた。したがって、１本の切梁に設ける火打部材の数を増すことにより、切梁自体の数を減らすことはできなかった。
そのため、山留め工事には、多数の切梁を用いなければならず、コスト高となってしまうという欠点があった。

特開２００８−８００２号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、山留め工事を行う際に、切梁の本数を少なくすることができ、かつ、腹起し側の荷重を確実に受けることができる山留め用切梁構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の山留め用切梁は、長さ調節手段を有する切梁と、この切梁の両端部付近に設けられた火打切梁主材とからなる山留め用切梁構造にであって、前記切梁の長さ調節手段を除く部位が角鋼管で構成されるとともに、前記火打切梁主材は、切梁の両端部付近に設けられた単数又は複数の火打取付部材と、一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第１の火打部材と、この第１の火打部材に対して前後方向に所定間隔を有して設けられ、その一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第２の火打部材とで構成されることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１乃至請求項４に記載された各発明においては、切梁に角鋼管を用いているので、従来用いられているＨ形鋼よりも高荷重を受けることができる。
したがって、切梁の本数を少なくしても荷重を受けることができる。
（２）第１の火打部材及び第２の火打部材を用いているので、これらの火打部材で腹起し材を押圧することができるので、腹起し側に発生する曲げモーメントを効率よく受けることができる。
したがって、切梁の本数を少なくしても腹起し側が曲げモーメントで破断等することを防止することができる。
（３）請求項５に記載された発明においては、前記（１）〜（２）の効果が得られるとともに、長孔状のボルト通し穴により腹起し側の固定位置を微調整することができる。
（４）請求項６に記載された発明においては、前記（１）〜（３）の効果が得られるとともに、補強材により切梁本体の強度等を向上させることができる。

図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図９乃至図１１は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
第１実施形態の山留め用切梁の平面図。 切梁の説明図 図２の３−３線断面図。 火打切梁主材の説明図。 火打取付部材の説明図。（ａ）平面図。（ｂ）ｂ−ｂ線断面図。 第１の火打部材の説明図。 使用状態の概要説明図。 使用状態の火打切梁主材の概要説明図。 第２実施形態の山留め用切梁の平面図。 火打切梁主材の説明図。 火打取付部材の説明図。（ａ）平面図。（ｂ）ｂ−ｂ線断面図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書では図１を基準として左右方向、前（図面上方）後（図面下方）方向という。また、図３を基準として上下方向という。
図１乃至図６に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は山留め工事に用いられる山留め用切梁構造である。

この山留め用切梁構造１は、図１に示すように、長さ調節手段２を有する切梁３と、この切梁３の両端部付近に設けられた火打切梁主材４とで構成されている。
この切梁３は、図２に示すように、複数本の切梁本体５と、該複数本の切梁本体５の間に介在された長さ調節手段（ジャッキ）２とで構成されており、切梁本体５には角鋼管が用いられている。

切梁本体５に角鋼管を用いることにより、Ｈ形鋼を切梁本体として用いるよりも、強度や剛性が向上し、少ない本数で腹起し側の荷重を受けることができるものである。
また、切梁３の本数を少なくすることができるので、通常、切梁の交差する部位に設けられる支持杭の数も少なくすることができる。

この切梁本体５のジャッキ２と接続される部位には、長さ調節手段２としてのジャッキ２と接続するための接続板６が固定されており、この接続板６とジャッキ２とがボルト等（図示せず）で接続される。このジャッキ２により、切梁３全体の長さを調節し、両端部の腹起し材７に当接させて荷重を切梁３自体でも受けることができる。

この切梁本体５のジャッキ２と接続される端部には、前述したように接続板６が設けられており、切梁本体５の端部の一側面にはこの接続板６とジャッキ２とをボルト等（図示せず）で接続する際に使用される切欠き８が設けられており、この切欠き８を形成する分、低下した強度を補うため、図３に示すように、その内部に十字状に形成された板状の補強部材２２が固定的に設けられている。

切梁本体５同士を接続する端部には、フランジ部５ａが設けられており、このフランジ部５ａ同士をボルト等（図示せず）によって接続する。また、腹起し材７に当接する部位には板状の当接板９が設けられている。

火打切梁主材４は、図４に示すように、切梁３の両端部付近の両側面に設けられた火打取付部材１０と、一端部が前記火打取付部材１０に固定され、他端部が腹起し材７に固定される左右１対の第１の火打部材１１と、この第１の火打部材１１と前後方向に所定間隔を有して固定された左右１対の第２の火打部材１２とで構成されている。

この火打切梁主材４は、通常は１対で用いられる火打部材を、例えば図１を基準として前後方向に２対設けていることが特徴である。このように、火打部材を２対設けることにより、腹起し材７に発生する曲げモーメントを非常に少なくすることができる。

本実施形態では、後述するように、切梁３から第１の火打部材１１までのピッチと第１の火打部材１１から第２の火打部材１２までのピッチが、腹起し材７に当接する他方の火打受け部材１５から隣り合う他方の火打受け部材１５の間隔及び他方の火打受け部材１５から当接板９までの間隔と略同じとなるように火打部材１１、１２が固定されている。
火打取付部材１０は、図５に示すように本実施形態ではＨ形鋼を用いており、このＨ形鋼の一方の平坦面１０ａを切梁３の両端部付近の両側面に溶接により固定している。この火打取付部材１０は左右１対となるように設けられており、本実施形態では、第１の火打部材１１用として１対、第２の火打部材１２用としてもう１対の計４つが切梁３の端部付近に設けられている。

ところで、第１の火打部材１１用の火打取付部材１０と第２の火打部材１２用の火打取付部材１０とを分割して複数個設けているが、長尺の１対の火打取付部材１０を用いて、第１の火打部材１１及び第２の火打部材１２の両方を取り付けられるものとしてもよい。
すなわち、切梁本体５の一方の端部寄りの部位の一側面につき、単数の火打取付部材１０を設けてもよいし、本実施形態のように複数の火打取付部材１０を設けてもよい。

この火打取付部材１０の他方の平坦面１０ｂには、火打部材１１、１２が固定される。なお、火打取付部材１０のウェブ高さは、腹起し材７に設けられたボルトピッチと整合するように形成されていることが望ましい。

第１の火打部材１１は、図６に示すように、火打本体１３と、この火打本体１３の両端部にそれぞれ設けられた火打受け部材１４、１５とで構成されている。
この火打本体１３は、本実施形態ではＨ形鋼を用いているが、この火打本体１３にも角鋼管を用いてもよい。

一方の火打受け部材１４は、その一側面１４ａが前記火打取付部材１０の他方の平坦面１０ｂにボルトにより固定され、他側面１４ｂには火打本体１３がボルトにより固定される。

この一方の火打受け部材１４は、一側面１４ａに固定された火打取付部材１０と他側面１４ｂに固定された火打本体１３の成す角が３０°となるように形成されている。すなわち、火打取付部材１０と略平行な切梁３と火打本体１３の成す角が３０°となるように形成されている。

他方の火打受け部材１５その一側面１５ａが腹起し材７にボルトにより固定され、他側面１５ｂには火打本体１３がボルトにより固定される。

他方の火打受け部材１５の一側面１５ａには長孔状のボルト通し穴が形成され、該ボルト通し穴を貫通して腹起し材にボルトによって固定されている。ボルト通し穴を長孔状とすることにより、腹起し側の固定位置を微調整することができる。

この他方の火打受け部材１５は、一側面１５ａに固定された腹起し材７と他側面１４ｂに固定された火打本体１３の成す角が６０°となるように形成されている。

この一方の火打受け部材１４（３０°用火打受け部材）、他方の火打受け部材１５（６０°用火打受け部材）と火打本体１３は、ボルトによって取り付けられている。
第２の火打部材１２は、前記第１の火打部材１１と同様の構成で、前記第１の火打部材１１よりも腹起し材７側に固定されており、その分火打本体１３の長さが短く形成されている。

ところで、切梁３の腹起し材７側の端部から第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部の距離と、第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部から第１の火打部材１１の腹起し材７側の端部の距離が略同じ距離となるように第１の火打部材１１と第２の火打部材１２を切梁３に固定することが望ましい。

このように第１の火打部材１１と第２の火打部材１２を固定することにより、山留め工事に山留め用切梁１を用いた際に、切梁３、第１の火打部材１１及び第２の火打部材１２で略均等に腹起し材７の曲げモーメントを受けることができるためである。

付言すると、山留め工事の際に、本願発明の山留め用切梁構造１を用いた切梁（以下、このような切梁を「山留め用切梁１」という）を複数使用することになるが、山留め用切梁１と隣り合う山留め用切梁１との間隔も、第１の火打部材１１同士の間隔が、切梁３の腹起し材７側の端部から第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部の距離と略同じ距離になるように設けることが望ましい。

そのように山留め用切梁１を設けることにより、山留め用切梁１同士のピッチの腹起し材７の曲げモーメントの距離を５等分することができ、切梁３、第１の火打部材１１及び第２の火打部材１２で略均等に腹起し材７の曲げモーメントを受けることができるためである。

すなわち、切梁３の腹起し材７側の端部から第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部の距離と、第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部から第１の火打部材１１の腹起し材７側の端部の距離は、山留め工事の際に設ける山留め用切梁１のピッチの略１／５の距離に設定して設けることが望ましい。

第１の火打部材１１と第２の火打部材１２は、それぞれ左右１対の火打部材で、それぞれ略線対称となるように配置されている。

本発明の山留め用切梁１を使用する際には、図７及び図８に示すように、複数個の山留め用切梁１を、所定間隔を有して腹起し材７に固定し、山留め用切梁１が格子状となるように設ける。なお、腹起し材７に固定する際に、必要に応じて長さ調節手段２により切梁３の長さを調節する。また、図示しないが、この山留め用切梁１が交差する部位には、支持杭が設けられる。

この使用状態において、火打切梁主材４の第１の火打部材１１及び第２の火打部材１２は、図８に示すように、山留め工事の際に設ける山留め用切梁１のピッチの略１／５の距離に設定して設けられているので、荷重を略均等に受けることができる。また、切梁本体５に角鋼管を用いているので、少ない本数で荷重を受けることができる。
例えば、山留め用切梁１のピッチが９５００ｍｍである場合、切梁３の端部から第２の火打部材１２の端部までの距離が１９０６ｍｍ、第２の火打部材１２の端部から第１の火打部材１１の端部までの距離が１９１０ｍｍ、この第１の火打部材１１の端部から隣り合う山留め用切梁の第１の火打部材１１の端部までの距離が１８６８ｍｍとなるように固定する。

他の例としては、山留め用切梁１のピッチが８５００ｍｍである場合、切梁３の端部から第２の火打部材１２の端部までの距離が１６１７ｍｍ、第２の火打部材１２の端部から第１の火打部材１１の端部までの距離が１７９０ｍｍ、この第１の火打部材１１の端部から隣り合う山留め用切梁の第１の火打部材１１の端部までの距離が１６８６ｍｍとなるように固定する。

山留め用切梁１のピッチが８７００ｍｍである場合、切梁３の端部から第２の火打部材１２の端部までの距離が１６２０ｍｍ、第２の火打部材１２の端部から第１の火打部材１１の端部までの距離が１８００ｍｍ、この第１の火打部材１１の端部から隣り合う山留め用切梁の第１の火打部材１１の端部までの距離が１８６０ｍｍとなるように固定する。

山留め用切梁１のピッチが９２００ｍｍである場合、切梁３の端部から第２の火打部材１２の端部までの距離が１８１０ｍｍ、第２の火打部材１２の端部から第１の火打部材１１の端部までの距離が１８９０ｍｍ、この第１の火打部材１１の端部から隣り合う山留め用切梁の第１の火打部材１１の端部までの距離が１８００ｍｍとなるように固定する。

山留め用切梁１のピッチが９０００ｍｍである場合、切梁３の端部から第２の火打部材１２の端部までの距離が１６００ｍｍ、第２の火打部材１２の端部から第１の火打部材１１の端部までの距離が１５００ｍｍ、この第１の火打部材１１の端部から隣り合う山留め用切梁の第１の火打部材１１の端部までの距離が１８００ｍｍとなるように固定する。

このように、実際には切梁３の腹起し材７側の端部から第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部の距離、第２の火打部材１２の腹起し材７側の端部から第１の火打部材１１の腹起し材７側の端部の距離及び第１の火打部材１１の腹起し材７側の端部から隣り合う第１の火打部材１１の腹起し材７側の端部の距離には若干のバラツキがあるが、この程度の範囲内で設定することを本願発明では略同じ距離又は山留め用切梁１のピッチの略１／５の距離とする。

[発明を実施するための異なる形態]
次に、図９乃至図１１に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図９乃至図１１に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、Ｈ形鋼を用い、その開口部１６が外方（左右方向）に位置するように切梁３に固定された火打取付部材１０Ａを用いるとともに、一方の火打受け部材１４が、この火打取付部材１０Ａの開口からＨ形鋼の内部に挿入されて固定されている火打切梁主材４Ａにした点で、このような山留め用切梁構造１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

火打取付部材１０Ａについて詳しく説明すると、この火打取付部材１０ＡはＨ形鋼をＩ型にして切梁３に固定されており、切梁３側の開口部１６ａには、切梁３に溶接等によって固定するための固定板１７が溶接等により固定されている。

他方の開口部１６ｂの上下に位置するフランジ部１８には、本実施形態ではボルト通し穴が形成されおり、第１の火打部材１１及び第２の火打部材１２の一端部である一方の火打受け部材１４の上下プレート面は、この開口部１６ｂから上下のフランジ部１８の間に挿入された状態でボルトにより固定される。

本発明は山留め工事を行う産業や山留め用切梁を生産等する産業で利用される。

１、１Ａ：山留め用切梁構造、 ２：長さ調節手段（ジャッキ）、
３：切梁、 ４、４Ａ：火打切梁主材、
５：切梁本体、 ６：接続板、
７：腹起し材、 ８：切欠き、
９：当接板、 １０、１０Ａ：火打取付部材、
１１：第１の火打部材、 １２：第２の火打部材、
１３：火打本体、 １４：一方の火打受け部材、
１５：他方の火打受け部材、 １６：開口部、
１７：固定板、 １８：フランジ部、
１９：ウェブ。

Claims (6)

1. 長さ調節手段を有する切梁と、この切梁の両端部付近に設けられた火打切梁主材とからなる山留め用切梁構造にであって、
   前記切梁の長さ調節手段を除く部位が角鋼管で構成されるとともに、前記火打切梁主材は、切梁の両端部付近に設けられた単数又は複数の火打取付部材と、一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第１の火打部材と、この第１の火打部材に対して前後方向に所定間隔を有して設けられ、その一端部が前記火打取付部材に固定され、他端部が腹起し材に固定される１対の第２の火打部材とで構成される山留め用切梁構造。
2. 前記火打取付部材はＨ形鋼であり、前記第１の火打部材及び第２の火打部材は該Ｈ形鋼の平坦部に前記火打部材の一端部が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の山留め用切梁構造。
3. 前記火打取付部材はＨ形鋼であり、前記第１の火打部材及び第２の火打部材の一端部が該Ｈ形鋼の上下のフランジ部の間に挿入されて固定されていることを特徴とする請求項１に記載の山留め用切梁構造。
4. 前記第１の火打部材及び第２の火打部材は、火打本体と、この火打本体の両端部にそれぞれ設けられた火打受け部材とで構成され、前記火打取付部材に固定される一方の火打受け部材は、切梁と火打本体とのなす角が３０°となるように形成され、前記腹起し材に固定される他方の火打受け部材は、腹起し材と火打本体とのなす角が６０°となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の山留め用切梁構造。
5. 前記他方の火打受け部材は、長孔状のボルト通し穴が形成され、該ボルト通し穴を貫通して腹起し材にボルトによって固定されていることを特徴とする請求項４に記載の山留め用切梁構造。
6. 前記切梁は、複数個の角鋼管の切梁本体と、該複数個の切梁本体の間に介在された長さ調節手段としてのジャッキとで構成され、前記切梁本体のジャッキと接続される端部付近には、その内部に補強材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の山留め用切梁構造。

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