JP2022175685A - 土留壁及びその施工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】材料費が無駄を回避するとともに、工程を減らして施工費を削減できる土留壁及びその施工方法を提供する。【解決手段】土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える土留壁1であって、補助杭4の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、補助杭4を背面側地盤に挿入する際、補助杭4を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は補助杭4から取り外される掴み代部材6を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、親杭、横矢板及び補助杭を備える土留壁及びその施工方法に関する。
特許文献1には、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、隣接する親杭間に設置される複数の横矢板と、親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭(挿入杭)と、を備える土留壁が記載されている。このような土留壁では、補助杭に作用する背面側地盤の土圧が、親杭を背面側地盤に押し付ける方向のモーメントに変換されるので、親杭の根入れ部の長さを短くしたり、親杭の断面寸法を小さくできるという利点がある。
しかしながら、特許文献1に記載される土留壁では、挿入用重機によって、補助杭の挿入方向基端側を掴んで背面側基板に挿入するにあたり、挿入用重機の掴み代分だけ補助杭が未挿入となり、未挿入部分を切断する必要があるので、切断分の材料費が無駄になるだけでなく、切断工程の追加によって施工費が増加する可能性がある。
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、隣接する前記親杭間に設置される複数の横矢板と、前記親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ前記親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭と、を備える土留壁であって、前記補助杭の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、前記補助杭を背面側地盤に挿入する際、前記補助杭を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は前記補助杭から取り外される掴み代部材を備える。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の土留壁であって、前記補助杭及び前記掴み代部材は、一対のフランジと、一対の前記フランジ同士を連結するウェブと、を一体に有するH形鋼であり、前記補助杭は、挿入方向基端面を覆い、前記補助杭の補強部材に兼用される補助杭側継手部材を備え、前記掴み代部材は、挿入方向先端面を覆い、複数のボルトを介して前記補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材を備える。
また、請求項3の発明は、土留壁の施工方法であって、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、隣接する前記親杭間に設置される複数の横矢板と、前記親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ前記親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭と、を備える土留壁の施工方法であって、前記補助杭の挿入方向基端部に掴み代部材を装着する工程と、挿入用重機によって、前記掴み代部材を掴みつつ前記補助杭を背面側地盤に挿入する工程と、前記補助杭から前記掴み代部材を取り外す工程と、を含む。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の土留壁であって、前記補助杭及び前記掴み代部材は、一対のフランジと、一対の前記フランジ同士を連結するウェブと、を一体に有するH形鋼であり、前記補助杭は、挿入方向基端面を覆い、前記補助杭の補強部材に兼用される補助杭側継手部材を備え、前記掴み代部材は、挿入方向先端面を覆い、複数のボルトを介して前記補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材を備える。
また、請求項3の発明は、土留壁の施工方法であって、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、隣接する前記親杭間に設置される複数の横矢板と、前記親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ前記親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭と、を備える土留壁の施工方法であって、前記補助杭の挿入方向基端部に掴み代部材を装着する工程と、挿入用重機によって、前記掴み代部材を掴みつつ前記補助杭を背面側地盤に挿入する工程と、前記補助杭から前記掴み代部材を取り外す工程と、を含む。
請求項1の発明によれば、補助杭の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、前記補助杭を背面側地盤に挿入する際、前記補助杭を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は前記補助杭から取り外される掴み代部材を備えるので、補助杭の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
また、請求項2の発明によれば、補助杭は、挿入方向基端面を覆い、補助杭の補強部材に兼用される補助杭側継手部材を備え、掴み代部材は、挿入方向先端面を覆い、複数のボルトを介して補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材を備えるので、掴み代部材の着脱が容易になるだけでなく、補助杭側継手部材を補助杭の補強部材に兼用することで、構造の簡略化及びコストの削減が図れる。
また、請求項3の発明によれば、土留壁の施工方法は、補助杭の挿入方向基端部に掴み代部材を装着する工程と、挿入用重機によって、掴み代部材を掴みつつ補助杭を背面側地盤に挿入する工程と、補助杭から掴み代部材を取り外す工程と、を含むので、補助杭の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
また、請求項2の発明によれば、補助杭は、挿入方向基端面を覆い、補助杭の補強部材に兼用される補助杭側継手部材を備え、掴み代部材は、挿入方向先端面を覆い、複数のボルトを介して補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材を備えるので、掴み代部材の着脱が容易になるだけでなく、補助杭側継手部材を補助杭の補強部材に兼用することで、構造の簡略化及びコストの削減が図れる。
また、請求項3の発明によれば、土留壁の施工方法は、補助杭の挿入方向基端部に掴み代部材を装着する工程と、挿入用重機によって、掴み代部材を掴みつつ補助杭を背面側地盤に挿入する工程と、補助杭から掴み代部材を取り外す工程と、を含むので、補助杭の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
[土留壁の構成]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1において、1は土留壁であって、該土留壁1は、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1において、1は土留壁であって、該土留壁1は、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える。
図1~図8に示すように、親杭2は、通常、土留壁施工地盤に鉛直方向に挿入(打設)される。使用部材としては、親杭横矢板土留壁などに一般的に使用されているH形綱が用いられる。H形鋼からなる親杭2は、一対のフランジ2aと、一対のフランジ2a同士を連結するウェブ2bと、を一体に有するとともに、ウェブ2bを溝底面とし、一対のフランジ2aを溝側面とする一対の溝部2cを有する。ウェブ2bには、第1ボルトB1を介して連結部材5を連結するためのボルト挿通孔(図示せず)が複数加工される。ボルト挿通孔は、親杭2を地盤に挿入する前に加工してもよいし、親杭2を地盤に挿入した後、親杭2に連結部材5を締結するタイミングで加工してもよい。
親杭2を構成するH形綱の断面寸法は、壁高に応じて選定されるが、概ねH300~H500程度のものが多く使用される。また、親杭2は、土留壁施工地盤の掘削前に、掘削予定地盤の境界線に沿って所定間隔で地盤に挿入される。挿入間隔は、概ね1.0~2.0m程度とされる。
横矢板3は、掘削に伴って隣接する親杭2間に順次嵌め込んでいき、土留めを図る板材である。横矢板3としては、通常、唐松などの木材が用いられている。
補助杭4は、高さ方向に1又は複数段で設置される。図1は、補助杭4を上下方向に2段設置した例を示している。補助杭4としては、概ねH200~H400程度の断面のH形鋼を用いられる。H形鋼からなる補助杭4は、一対のフランジ4aと、一対のフランジ4a同士を連結するウェブ4bと、を一体に有するとともに、ウェブ4bを溝底面とし、一対のフランジ4aを溝側面とする一対の溝部4cを有する。補助杭4の段数及び挿入深さは、親杭2の天端許容変形量を基準とした設計計算によって決定されるが、通常のケースでは、高さ方向に2~4段程度で設置され、挿入深さは概ね2~5m程度である。
補助杭4は、掘削の進行に伴って、所定の掘削段階毎に各親杭2に対して設置される。1箇所あたりの設置数は1本とすることも可能であるが、図示するように、1箇所あたり、親杭2の両側に左右一組で配置するのがモーメントを大きく確保する上で望ましい。設置は、親杭2の側部位置から略水平方向に沿って背面側地盤中に挿入し、挿入元側を連結部材5を介して親杭2に連結する。補助杭4の挿入方向は、水平方向を基本とするが、施工誤差を含め僅かに傾斜させて設置されていてもよい。
図3~図8に示すように、補助杭4の挿入方向基端側には、一対のフランジ4a及びウェブ4bに対して溶着される複数の補強部材41、42が設けられる。これらの補強部材41、42は、補助杭4の挿入方向基端側の変形を抑制し、補助杭4から親杭2に対するモーメントの伝達を確実に行わせる。
補強部材41、42には、補助杭4の挿入方向基端面を覆う一対の第1補強部材41が含まれる。一対の第1補強部材41は、補助杭4の挿入方向基端面において、補助杭4の一対の溝部4cを塞ぐように溶着されている。また、一対の第1補強部材41には、後述する掴み代部材6を連結するためのボルト挿通孔41aが加工されている。
また、補強部材41、42には、補助杭4の一対の溝部4cのうち、連結部材5が嵌入しない側の溝部4c内であって、連結部材5との締結位置近傍に設けられる第2補強部材42が含まれる。
挿入用重機(図示せず)を用いて補助杭4を背面側地盤に挿入する際には、補助杭4の挿入方向基端側に挿入用重機の掴み代が必要になる。図3~図8に示すように、本実施形態の土留壁施工方法では、補助杭4の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、補助杭4を背面側地盤に挿入する際、補助杭4を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は補助杭4から取り外される掴み代部材6が用いられる。
掴み代部材6は、一対のフランジ6aと、一対のフランジ6a同士を連結するウェブ6bと、を一体に有するH形鋼であり、補助杭4と同一断面のH形鋼が用いられる。掴み代部材6を構成するH形鋼には、挿入方向先端面を覆うように一対の掴み代側継手部材61が溶着されている。一対の掴み代側継手部材61には、複数の第3ボルトB3を介して補助杭4の第1補強部材41(補助杭側継手部材)に締結するための複数のボルト挿通孔(図示せず)が加工されている。
連結部材5は、四角筒形状を有し、親杭2の溝部2c及び補助杭4の溝部4cに嵌入可能な寸法を有する角パイプ材51と、角パイプ材51の一端側開口部を塞ぎ、かつ親杭2のウェブ2bに複数の第1ボルトB1を介して締結可能な第1エンドプレート52と、角パイプ材51の他端側開口部を塞ぎ、かつ補助杭4のウェブ4bに複数の第2ボルトB2を介して締結可能な第2エンドプレート53と、を一体的に備える。角パイプ材51、第1エンドプレート52及び第2エンドプレート53は、いずれも鋼材であり、互いに溶着されて強固な箱体を構成している。
第1エンドプレート52は、角パイプ材51よりも上下方向に延在しており、延在部分には、複数の第1ボルトB1を介して親杭2のウェブ2bに締結するための複数のボルト挿通孔52aが加工されている。
第2エンドプレート53には、複数の第2ボルトB2を介して補助杭4のウェブ4bに締結するための複数のボルト挿通孔53aが加工されるとともに、各ボルト挿通孔53aの裏面側には、第2ボルトB2と螺合する第2ナットN2が溶着されている。
補助杭4は、一方の溝部4cを連結部材5に嵌合させた状態で背面側地盤に挿入され、挿入後、第2ボルトB2及び第2ナットN2により連結部材5に対して締結される。
[土留壁の施工方法]
つぎに、土留壁1の施工手順について、図1~図8を参照して説明する。
つぎに、土留壁1の施工手順について、図1~図8を参照して説明する。
まず、杭打ち機などの施工機械を用いて、掘削境界線に沿って所定の間隔で親杭2を地盤に挿入する。
つぎに、親杭2によって囲まれた領域内を油圧ショベルなど掘削機械で掘削する。掘削の進行に伴い、親杭2間に横矢板3を架け渡し、土留めを図りながら徐々に掘り下げていく。所定の深さ、すなわち1段目の補助杭4の設置位置よりもやや掘り下げた位置まで掘削したら、1段目の補助杭4の設置作業に入る。
補助杭4の挿入に先立ち、まず、親杭2に一対の連結部材5を固定する。この作業は、親杭2のウェブ2bを挟むように、一対の連結部材5の第1エンドプレート52を配置し、複数の第1ボルトB1及び第1ナットN1を用いて、一対の連結部材5の第1エンドプレート52を親杭2のウェブ2bに締結することにより行われる。また、挿入する補助杭4の挿入方向基端部には、複数の第3ボルトB3及び第3ナットN3を用いて、掴み代部材6を装着する。
補助杭4の挿入は、挿入用重機で掴み代部材6のウェブ6bを掴みながら行われる。補助杭4の挿入中は、補助杭4の一方の溝部4cに連結部材5が嵌入することにより、連結部材5を挿入ガイドとして機能させることができる。挿入が完了したら、複数の第2ボルトB2及び第2ナットN2によって、補助杭4のウェブ4bを連結部材5の第2エンドプレート53に締結させる。その後、掴み代部材6を補助杭4から取り外す。
1段目の補助杭4の設置作業が完了したら、掘削を開始し、横矢板3の設置を併行しながら徐々に地盤を掘り下げる。2段目の補助杭4の設置位置よりもやや掘り下げた位置まで掘削したら、2段目の補助杭4の設置作業に入る。設置要領は1段目の場合と同様である。2段目の補助杭4の設置作業が完了したら、所定深さまで掘削を行い、土留壁1の施工が完了する。
[実施形態の効果]
叙述の如く構成された本実施形態によれば、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える土留壁1であって、補助杭4の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、補助杭4を背面側地盤に挿入する際、補助杭4を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は補助杭4から取り外される掴み代部材6を備えるので、補助杭4の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
叙述の如く構成された本実施形態によれば、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える土留壁1であって、補助杭4の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、補助杭4を背面側地盤に挿入する際、補助杭4を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は補助杭4から取り外される掴み代部材6を備えるので、補助杭4の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
また、補助杭4及び掴み代部材6は、一対のフランジ4a、6aと、一対のフランジ4a、6a同士を連結するウェブ4b、6bと、を一体に有するH形鋼であり、補助杭4は、挿入方向基端面を覆い、補助杭4の補強部材41に兼用される補助杭側継手部材を備え、掴み代部材6は、挿入方向先端面を覆い、複数の第3ボルトB3を介して補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材61を備えるので、掴み代部材6の着脱が容易になるだけでなく、補助杭側継手部材を補助杭4の補強部材41に兼用することで、構造の簡略化及びコストの削減が図れる。
また、土留壁1の施工方法であって、土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭2と、隣接する親杭2間に設置される複数の横矢板3と、親杭2の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ親杭2に連結部材5を介して連結される複数の補助杭4と、を備える土留壁1の施工方法であって、補助杭4の挿入方向基端部に掴み代部材6を装着する工程と、挿入用重機によって、掴み代部材6を掴みつつ補助杭4を背面側地盤に挿入する工程と、補助杭4から掴み代部材6を取り外す工程と、を含むので、補助杭4の未挿入部分の切断が不要となり、その結果、切断分の材料費が無駄になることを回避できるだけでなく、未挿入部分の切断工程を不要にして施工費を削減できる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。例えば、土留壁1は、仮設構造物として適用される他、そのまま本設構造物としての利用も可能である。本設構造体とした土留壁1は、立体交差道路の堀割道路の擁壁、造成地盤などにおける盛土擁壁、腹付け盛土の擁壁、もたれ擁壁として適用することができる(例えば、特開2017-197950号公報参照)。また、土留壁1を大深度掘削に適用する場合は、補助杭4だけでなく、グランドアンカーを併用してもよい。
1 土留壁
2 親杭
2a フランジ
2b ウェブ
2c 溝部
3 横矢板
4 補助杭
4a フランジ
4b ウェブ
4c 溝部
41 第1補強部材
41a ボルト挿通孔
42 第2補強部材
5 連結部材
51 角パイプ材
52 第1エンドプレート
52a ボルト挿通孔
53 第2エンドプレート
53a ボルト挿通孔
6 掴み代部材
6a フランジ
6b ウェブ
61 掴み代側継手部材
2 親杭
2a フランジ
2b ウェブ
2c 溝部
3 横矢板
4 補助杭
4a フランジ
4b ウェブ
4c 溝部
41 第1補強部材
41a ボルト挿通孔
42 第2補強部材
5 連結部材
51 角パイプ材
52 第1エンドプレート
52a ボルト挿通孔
53 第2エンドプレート
53a ボルト挿通孔
6 掴み代部材
6a フランジ
6b ウェブ
61 掴み代側継手部材
Claims (3)
- 土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、
隣接する前記親杭間に設置される複数の横矢板と、
前記親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ前記親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭と、を備える土留壁であって、
前記補助杭の挿入方向基端部に着脱可能に装着され、前記補助杭を背面側地盤に挿入する際、前記補助杭を挿入する挿入用重機の掴み代となり、挿入後は前記補助杭から取り外される掴み代部材を備える土留壁。 - 前記補助杭及び前記掴み代部材は、一対のフランジと、一対の前記フランジ同士を連結するウェブと、を一体に有するH形鋼であり、
前記補助杭は、挿入方向基端面を覆い、前記補助杭の補強部材に兼用される補助杭側継手部材を備え、
前記掴み代部材は、挿入方向先端面を覆い、複数のボルトを介して前記補助杭側継手部材に締結可能な掴み代側継手部材を備える請求項1に記載の土留壁。 - 土留壁施工地盤に所定の間隔で挿入される複数の親杭と、
隣接する前記親杭間に設置される複数の横矢板と、
前記親杭の側部位置から背面側地盤に対して挿入され、かつ前記親杭に連結部材を介して連結される複数の補助杭と、を備える土留壁の施工方法であって、
前記補助杭の挿入方向基端部に掴み代部材を装着する工程と、
挿入用重機によって、前記掴み代部材を掴みつつ前記補助杭を背面側地盤に挿入する工程と、
前記補助杭から前記掴み代部材を取り外す工程と、を含む土留壁の施工方法。
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