JP3281376B2 - シートパイル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は特には地盤の支持のため及び地中排水のため
の矢板工法に関するビル建設及び土木施工方法及び材料
に関する。

背景技術 掘削を支持するため、遮断路を作るため、及び地面の
スロープを安定化させるために、建築土木業界において
は（例えば）200年も前からシートパイルを使用した矢
板工法が用いられている。矢板工法は自由に立っている
構造として、又は支持物や、支柱や、地中のアンカー等
とともに使用されることができる。シートパイルにかか
る地盤の圧力や地中の水の力はシートパイルに沿ってあ
るいはシートパイルを横切って分散し、シートパイルの
たわみ強度をシートパイルのデザインの主要ファクター
としている。

従来のシートパイルは、単位輪郭として製造された熱
間圧延の鋼材区分（厚さ5mm）からなり、これらの区分
輪郭はジョイントにより連結されて複合構造を作ってい
る。1933年以来、薄い（ｔ≦5mm）冷間成形又は圧延さ
れた鋼板を使用した軽量シートパイルが発展し、従来の
シートパイルの輪郭の軽量バージョンとなっている。さ
らに、軽量シートパイルとして、ひだ付き、又は波形状
の輪郭が使用されている。

シートパイルは下記の２つの代表的なタイプに分けら
れる。

（ａ）従来的なシートパイル（ｔ＞5mm）。狭いシート
パイル（ws＜600mm）内にＵ形又はＺ形の輪郭を作るた
めに一つ又は二つの基本的な曲げ部で作られ、これらの
シートパイルは繰り返し及び／又はより深い区分輪郭を
形成するためにインターロッキングジョイントにより連
結される。

（ｂ）軽量シートパイル（ｔ≦5mm）。ひだ付き、波形
状、又は台形状の輪郭で作られ、これらの複数の輪郭が
幅の広いシート（ｗ＝400から800mm）を横切って繰り返
し形成されたものである。

ここで、ｔは材料の厚さ、ｗはシートパイルの有効幅で
ある。

最近のタイプのシートパイルは、構造的な容量、横方
向の安定性、ジョイントのデザイン、打ち込み容量、製
造及び建築の特徴の妥協の産物である。シートパイルの
タイプは区分輪郭パラメータ（ｄ、ｆ、ｉ、ｗ、ｎ、
ｔ）と、全体シートパラメータ（ws、Ｎ）とによって分
類されることができる。

従来のシートパイルは通常単一のＵ形又はＺ形で作ら
れ、シートパイルは対称的な区分輪郭を形成するように
ジョイントで連結される。これらの非対称的なシートパ
イルユニットの打ち込み及び荷重付加の間に生成される
偏心的な荷重は、従来のシートパイルの重い構造（ｔ＞
5mm）により吸収されることができる。しかし，軽量シ
ートパイル（ｔ≦5mm）はシートパイルの打ち込み及び
荷重付加の間に生成される偏心的な荷重を避けるために
対称的な区分輪郭に形成されねばならない。よって完全
な輪郭がジョイントシステムを含む各シートパイル内に
形成さねばならない。軽量シートパイル（ｔ≦5mm）に
おいては、シートパイルを横切る横方向の荷重分布が輪
郭の大きさ及び有効幅を制限するファクターであった。
これらの２つの要求は軽量シートパイルの区分輪郭の大
きさを制限するキーとなるファクターであった。

シートパイルに採用される区分輪郭の構造的形体は区
分の深さｄに対するフランジの幅ｆ（f/d比）とウエブ
の傾斜ｉにに関連していると言うことができる。これら
のパラメータはシートパイルの構造的な性能を決める特
定の範囲内にあてはまる。従来のシートパイルは制限さ
れた範囲のフランジの幅ｆを採用し、区分の深さｄが増
加するにつれて比f/dが漸減する結果となっていた。例
えば、 深さ（mm） f/d比 ＜120 1.6＜f/d＜4.0 120＜ｄ＜250 0.8＜f/d＜2.4 250＜ｄ＜450 0.5＜f/d＜1.5 450＜d 例なし 軽量シートパイル（ｔ≦500mm）は、このタイプのも
のにおいては浅い輪郭（ｄ＜100mm）が使用されること
により広い範囲のf/d比（0.3＜f/d＜3.5）を採用するこ
とができる。ウエブの傾斜ｉ対f/d比はf/d比と区分の深
さｄに存在する制限に反映される。

シートパイルの横方向の剛性と強度はシートパイルの
有効幅wsと厚さｔを制御する。典型的なシートパイルシ
ステムの展望は従来のシートパイルがシートパイル厚さ
に対する幅（ws/t比）が20から140の範囲にあることを
示している。軽量シートパイル（ｔ≦5mm）に対するws/
t比は40から190の範囲にある。鋼材のビームのウエブ部
分においてはws/t比は180まで許容できるものであるけ
れども、構造上の規定はws/t比に60から100の上限を与
える。高い比（ws/t＞100）では、鋼材の構造はともに
横方向の強度と安定性の問題点に遭遇する。

幅の広いシートパイル（ws＝800mm、ws/t＞150）は過
度の回転変形（δ/w＞0.1）に苦しみ、良好な地盤の状
態において浅い掘削（4m）を支持する場合においてさ
え、シートパイルの側縁部においては横方向の運動
（δ）が80から100mmとなる。よって、横方向剛性と強
度の欠如の問題点を防止するために全体的な使用はws/t
比を150に制限することになる。さらに、波形状のシー
トに対する可撓性テストはws/t比が150を越えると軽量
シートパイルを横切る荷重の伝達が無視できるようにな
ることを示している。よって外側波形構造はシートの側
縁部のカーリングのために長手方向の曲げ強度に寄与し
なくなる。これらのテストは種々の構造上の規定におい
て示唆されたws/t比の100から150を支持した。

シートパイルシステムの全体的な一体性はさらにジョ
イントシステム、打ち込み能力、及び元の位置のシート
パイル打ち込みの不貫通性に依存する。これらの３つの
ファクターは通常は設計されないが、製造上の要求及び
現場での経験から発展してきた。

シートパイルの側縁部に沿って使用されるジョイント
システムは、簡単なオーバーラップジョイントと、フッ
クジョイントと、インターロックジョイントとに分類さ
れる。従来（ｔ＞5mm）の、及び軽量の（ｔ≦5mm）シー
トパイルのいずれにおいても、ジョイントは区分輪郭の
一体的な部分として形成される。従来のシートパイル
（ｔ＞5mm）は鋼部分の側縁部に成形された鉤−爪（cla
w−paw）デザインに基づいてインターロックジョイント
を使用している。ジョイントはシートパイルの全幅に付
加することなく材料の一部分（５から15パーセント）を
占めている。ジョイントはシートパイルのフランジ及び
ウエブのいずれにも位置させることができる。幾つかの
ジョイントシステムはダブルの深さのシートパイルの輪
郭を作るためにシートパイルの区分を逆にしている。

隣接するシートパイル間に不係合があるとシートパイ
ル全体的な一体性が損なわれ、シートパイル作用の失敗
に結びつく。従来のシートパイルのジョイントにかかる
力／運動は、（ａ）シートパイルの柔軟性、シートパイ
ル構成の曲がり、及び／又は不均一な地盤／地下水の力
から生じる引っ張り力／運動（Ft）と、（ｂ）凹形アラ
イメント又はコーナーでのシートパイルの柔軟性から生
じる圧縮力／運動（Fc）と、（ｃ）主として不均一な地
盤／地下水の荷重のため、副次的には引っ張り力／運動
から生じる外力Ft）とに分類される。幅が広く（ｗ＞80
0mm）、より深い（ｄ＞300mm）輪郭では、実質的な圧縮
／引っ張り力は荷重分布から輪郭を横切って且つシート
パイルを横切って生じる。これらの横方向の荷重は幅が
広く且つより深いシートパイル（w/t＞100）に制限的な
ファクターとなる。これらの力の下で種々のジョイント
の適切さは広く変動し、従来のシートパイルの鉤−爪イ
ンターロックジョイントのみが全ての力−運動の条件を
網羅することができる。

軽量シートパイルに採用されるジョイントは緩く、鋼
性のシートの折り曲げの束縛のために5mmを越えるクリ
アランスがある。開放型のジョイントは打ち込み中に瓦
礫で埋まり、次のシードパイルによって移動されなけれ
ばならない。このジョイントの軌道の障害はジョイント
を開かせ、シートパイルの不係合を生じさせる。軽量シ
ートパイル（ｔ＜5mm）に採用されるジョイントシステ
ムはシートパイルを横切って生じる圧縮／引っ張り力の
ための備えとならず、軽量シートパイル（ｔ≦5mm）の
輪郭の幅（ｗ＜500mm）及び深さ（ｄ＜100mm）を制限す
る。1933年の導入以来、適切なジョイントシステムのな
いことは軽量シートパイルの一体性を妥協させた。

シートパイルは通常衝撃式又は振動式パイルドライバ
ーによって打ち込まれる。従来のシートパイル（ｔ＞5m
m）にかかる打ち込み力は通常の鋼性のシートパイルの
ために発展した通常衝撃ブロック又はジョーデザインを
介して与えられる。軽量シートパイルにおいては、パイ
ルドライバーは、キャッピングプレート及び／又は輪郭
ドジョーを使用した軽い設備（Qd＜100KN）に制限され
る。ここで、Qdはダイナミック打ち込み力である。

狭く（ws＜600mm）、軽量のシートパイル（ｔ≦5mm）
はシートパイルの圧縮及び座屈作用により制限される。
打ち込み力が急速に上昇するにつれて且つ構造的疲労の
始まりがシートパイルの頂部のまわりの失敗を生じさせ
るようになるにつれて、横方向の安定性の問題は一旦貫
入をゆっくりさせる（拒絶）ことである。パイルバライ
バーのジョーのスリップが打ち込み力を減少させる間、
シートパイルはより浅い深度で過早に拒絶に達する。駆
動応力はより速いので、衝撃ハンマーもこれらの問題を
克服するものではない。

軽量シートパイルについての打ち込みの問題はパイル
打ち込み力Qdを100KNのダイナミックな力へと制限さ
せ、これは小さな振動式パイルドライバーに相当する。
このダイナミックな力は狭く（ws＜600mm）、軽量のシ
ートパイルを合理的な深度（8m）まで打ち込むことを許
容する。しかし、幅の広い（ws＝600mm）シートパイル
は浅い深度（5m）までしか打ち込むができず、その先を
越える部分については、打ち込み抵抗を減少するために
延長的な現場貫通作業やや予備掘削が必要になる。

軽量シートパイルは非常に柔軟であり、打ち込み中に
ラインを外れて横へ流れる傾向がある。穏やかな打ち込
みから激しい打ち込みの状態において、シートパイルの
輪郭はゆがみ、且つ軽量のシートパイル（ｔ≦5mm）で
使用される弱いジョイントのために先行のシートパイル
と不係合になるかもしれない。シートパイルの有効幅
（ws）が600mmを越え、長くて（Ｄ＞7m）、広い（ws＞8
00mm）シートパイルに関して打ち込み公差が±100mmよ
りも低い場合に、これらの行為はかなりのものになる。
狭い（ws＜600mm）シートパイルは、長いシートパイル
（7m）であってもイッターロックジョイントとともに、
合理的な打ち込み公差±25mmを達成することができる。

掘削をする前にシートパイルの最終アラインメントを
チェックする方法がないので、シートパイルがラインか
ら外れて徐々に位置が変わることを調べることは難し
い。このアラインメントの問題は永久的な仕事において
軽量のシートパイルを使用することの阻害となり、軽量
のシートパイル（ｔ≦5mm）の区分輪郭に見られる制限
（ｗ＆ws＜600mm）を強化する。

シートパイルにかかる横方向の力は主としてシートパ
イルの後方の地下水の圧力による。よって通常シートパ
イルの輪郭に及び輪郭内に生じる横荷重からの内部応力
の蓄積のため、地下水の圧力は広く（ws＞800mm）且つ
軽い（ｔ＜5mm）ものの一体化をあやうくする。これら
の荷重は輪郭をゆがませ且つシートパイルのジョイント
を開かせる回転運動及び座屈効果が生じさせる。通常の
やり方は横方向のドレーンや、深い井戸（＞10m）や、
浅い井戸（＜8m）の設置を必要とする。これらの対策
は、水がシートパイルのジョイントを通って排出される
よりもゆしろこれらのドレーンや井戸に向かって流れる
ように、シートパイル打ち込み作業を比較的に水密に行
うことを要求する。しかし、地中の水をくみ出すことは
シートパイルの後方の地盤沈下を引き起こす。地中の水
位を守ることと地下水の圧力を制御することとは軽量の
シートパイル（ｔ≦5mm）の使用の厳しい障害となって
いる。

従来のシートパイル（ｔ＞5mm）の重い軌跡はコーキ
ングやゴムのシール材で漸進的にシールされた比較的に
固い軌跡を提供する。しかし、軽量のシートパイル（ｔ
≦5mm）で生じる開放式のジョイントは効果的にシール
されない。この問題は軽いシートパイルのアラインメン
ト公差が貧弱になることを生じさせる。打ち込み中に、
軽量のシートパイル（ｔ≦5mm）においては、簡単なオ
ーバーラップ式ジョイントシステムは分離し、フック式
又はインターロック式ジョイントでさえ係合が外れてジ
ョイントが開放するようになる。よって地下水は掘削レ
ベルよりもずっと下方のレベルまで引き出されなければ
ならない。これは現場での排水コストをかなり高くし、
且つシートパイルの後方の地域へのアクセスを必要とす
る。全ての場合に、シートパイルの後方の地盤の排水は
別の建設活動である。過去においては、地下水の排水は
シートパイルの下を通るパイプの腐食につながり、シー
トパイルの後方の地盤に過度の沈下を生じさせる。

発明の開示 本発明は、上記不都合の一つ又は幾つかを克服又は解
決することを目的とし、鋼又はその他の成形可能な材料
でつくられ、上記従来技術で検討した大きさの制限の問
題、安定性の問題、及び建設の問題を克服する、広いシ
ートパイルを提供するものである。

本発明は一つの特徴において、剛性パネルと、打ち込
みリブと、ジョイントストリップとで作られたシートパ
イルのための区分輪郭を提供するものであり、一つ又は
複数の区分輪郭が全体のシートパイルを形成し、これが
幅の広い、例えば800mmから3600mmのシートパイルの構
造上及び建設上の要求を効率的に達成できるものであ
る。本発明はさらなる特徴において、設置時及びその後
の地中の使用においてシートパイルの変形やゆがみを制
御できる補強材を提供するものである。本発明はさらな
る特徴において、幅の広いシートパイルで生じる力を吸
収するために高い荷重容量をもったジョイントシステム
を提供する。本発明はさらに幅の広いシートパイルで経
験した高い打ち込み抵抗、パイル圧縮、及びアラインメ
ントの問題を吸収するための改善された打ち込み方法の
使用をもくろむものである。本発明はさらにシートパイ
ルのまわり及びその後方での地下水の流れ及び圧力を制
御するためのシステムを提供する。本発明は従来（ｔ＞
5mm）の、及び軽量（ｔ≦5mm）のシートパイルをともに
網羅するものである。

よって、本発明は一態様において、長手軸線に沿って
波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ws）が800m
mを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性
パネルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップとを
備えたシートパイルを提供するものである。

このシートパイルの輪郭及び大きさ関係は、下記の特
徴によるものである。

輪郭の大きさ関係のパラメータ（ｗ、ｄ、ｔ、ｆ、
ｉ、f/d、ｎ）はシートパイルの剛性パネルと、打ち込
みリブと、ジョイントストリップの特徴に関連するもの
であり、且つそのよな特徴を定義するものである。

全体の大きさ関係のパラメータ（ws/tm、Ｎ）はシー
トパイル全体の形状に関連する。

ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは輪郭を形成する材料の厚
さ、ｆは輪郭のフランジの幅、ｉは輪郭のウエブの傾斜
角度、ｎは前記手段の各々における輪郭の数、tmはシー
トパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の合計
数である。第１の形体において、前記剛性パネル、打ち
込みリブ及びジョイントストリップの各々についての輪
郭の特徴は下記の通りである。

ｄ＞200mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ＝90゜ ０＜（f/d）＜４ また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
トリップの各々における輪郭の数ｎは下記の通りであ
る。

0.5＜ｎ＜２であり、 シートパイル全体については、 100＜（ws/tm） １＝＜Ｎ＜５ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜350mm 45゜＜ｉ＜80゜ ０＜（f/d）＜0.8 100＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ＜60゜ ０＜（f/d）＜３ 100＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １＝＜Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞125mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜350mm 45゜＜ｉ＜90゜ ０＜（f/d）＜５ 200＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜５ １≦Ｎ＜10 さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞125mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ＜65゜ ０＜（f/d）＜５ 120＜（ws/tm） １＜ｎ＜５ １＜Ｎ＜10 さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150mm ｔ＞5mm ０＜ｆ＜140mm 45゜＜ｉ≦90゜ ０＜（f/d）＜1.2 160＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150mm ｔ＞5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ＜65゜ ０＜（f/d）＜３ 60＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150mm ｔ＞5mm ０＜ｆ＜300mm 45゜＜ｉ≦90゜ ０＜（f/d）＜1.2 100＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

ｄ＞150 ｔ＞5mm ０＜ｆ＜300mm 45゜＜ｉ＜65゜ ０＜（f/d）＜３ 100＜（ws/tm） 0.5＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りであ
る。

450＜ｄ＜1200 ｔ≧5mm 150＜ｆ＜750mm 45゜＜ｉ＜65゜ 0.1＜（f/d）＜２ 60＜（ws/tm） ｎ＝１ １≦Ｎ≦２ 好ましくは、前記シートが半径（ｒ）５から50mmで折
り曲げられている。

図面の簡単な説明 本発明が容易に理解され且つ実施されるように、以下
本発明の実施例を図面を参照して説明する。図面におい
て、 図1aから図1dは使用される用語を定義するために基本
的な区分輪郭を示す図である。

図2a及び図2bは本発明によるシートパイルの基本的な
輪郭を示す図である。

図３は本発明による複輪郭のシートパイルを示す図で
ある。

図４は本発明による浅い複輪郭のシートパイルを示す
図である。

図5aから図5fは本発明によるシートパイルのもう一つ
の例の基本的な区分輪郭を示す図である。

図6aから図6fは複輪郭のシートパイル区分のもう一つ
の例の輪郭を示す図である。

図7aから図7cは浅い複輪郭のシートパイル区分のもう
一つの例の輪郭を示す図である。

図8aから図8gは典型的な打ち込みリブの輪郭を示す図
である。

図9aから図9cはシートパイルのジョイントのためのも
う一つの例の位置を示す図である。

図9dから図9fはそれぞれのジョイント位置に関する力
の線図である。

図10は本発明によるシートパイルに設けられたもう一
つの例の補強材を示す斜視図である。

図10aから図10cはシートパイルと協働するもう一つの
例の補強材を示す端面図である。

図11は折り曲げ板の補強材の詳細を示す長手断面図で
ある。

図12は地中に打ち込まれたシートパイル及びそれにか
かる力を示す側面図である。

図13から図18は本発明のシートパイルのための別のジ
ョイントシステムを示す図である。

図19はシートパイルとともに使用される排水井戸設備
を示す図である。

図20は井戸のための取りつけロッドを示す図である。

図21aから図21dは図19の線Ａ−Ａに沿った別のライザ
ー管を示す断面図である。

図22aから図22dは図19の線Ｂ−Ｂに沿った別の浸透性
の部材を示す断面図である。

図23は本発明のシートパイルとともに使用されるパイ
ル打ち込みフレームを示す略図である。

図24及び図25は普通のパイル打ち込み方法と本発明に
よるパイル打ち込み方法におけるパイル打ち込み力を比
較的に示す図である。

図26はパイル打ち込みのための打ち込みガイドを示す
斜視図である。

図27は図26の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明によるシートパイルは輪郭パラメータｄ、ｆ、
ｉ、ｎ、ｔ及び全体パラメータws、tm、Ｎによって定義
される。幾つかのパラメータは基本的な波形状シートパ
イルの輪郭を示す図1aに示されており、図1aにおいて、
波形状シートパイルは頂部と底部とを有する連続的な段
階関数として形成され、頂部と底部をそれぞれ構成する
フランジはそれぞれ幅ｆを有し、頂部のフランジと底部
のフランジとの間の距離、すなわち区分輪郭の深さはｄ
で示される。頂部のフランジと底部のフランジは傾斜し
たウエブで接続され、このウエブの傾斜角度がｉで示さ
れる。区分輪郭の全幅はｗで示される。材料の厚さはｔ
で示され、シートパイルの各セグメントの輪郭の数はｎ
で示される。図１の基本的な輪郭は図1cに示されるタイ
プの２つの基本的なＵ形輪郭からなる。図1bの輪郭は連
続的な階段関数の異なった位置から始まり、図1dに示さ
れるタイプの２つの基本的なＺ形輪郭からなる。シート
パイルの全幅はパラメータwsで示され、シートパイルの
全輪郭数はＮで示される。シートパイルの材料の最小厚
さはtmで示される。上記パラメータは隣接する輪郭間
で、且つシートパイルの長手に沿って変わる。

本発明によるシートパイルの輪郭はジョイントシステ
ム、剛性パネル、及び打ち込みリブを提供する３つのセ
グメントに分けられる。２つの基本的な形体における輪
郭が図２及び図５に示される。これらの３つのセグメン
トはシートパイルの特定のニーズに適する個々の輪郭を
有する。これらの３つのセグメント（ジョイントシステ
ム、剛性パネル、及び打ち込みリプ）についての基本的
な一つ又は複数の輪郭が、図３、図４、図６、及び図７
に示され、且つ後でさらに説明されるように、幅の広い
シートパイルを作るために結合される。

輪郭は３セットの区分輪郭で説明される。

（ａ）深い区分輪郭。これは、単一の剛性パネルと、打
ち込みリブと複数のジョイントストリップとからなる
（0.7≦Ｎ≦1.5）−図２及び図５。

（ｂ）複輪郭。これは、１つ又は複数の剛性パネルと、
打ち込みリブと、複数のジョイントストリップとからな
る（1.5＜Ｎ＜５）−図３及び図６。

（ｃ）浅い区分輪郭。これは、２つ又は複数の剛性パネ
ルと、１つ又は複数の打ち込みリブと、２つのジョイン
トストリップとから形成される複輪郭（2.5＜Ｎ）から
なる−図４及び図７。

図２及び図5aに示される基本的なシートパイルの輪郭
は、SPで示された剛性パネル２を含み、これは間隔を開
けて位置するフランジ３、４を含み、これらのフランジ
３、４は接合ウエブ５によって連結され且つ両側の側縁
部にある相補的なジョイント部材６、７により終端す
る。この基本的な形状において、剛性パネル２はウエブ
５内にパイルドライバーとの係合のためにDRで示される
打ち込みリブを含み、且つ端部ウエブ８、９又はジョイ
ント部材６、７で終端するフランジ４内にジョイントス
トリップJSを含む。図5bの実施例においては、輪郭はジ
ョイント部材６、７で終端する特別に形成されたジョイ
ントストリップ10を含む。図5c及び図5dの実施例におい
ては、DRで示された打ち込みウエブは中間の段又は波形
部11で形成されており、これは頂部フランジ３及び底部
フランジ４と平行な平面内にある。図5eの実施例おいて
は、ジョイント部材６、７はフランジ３、４に形成され
て第２の基本的な輪郭を規定している−図2b。

複輪郭は、例えば図３に示されるように、基本的な区
分輪郭のエレメントを種々の組合せで組み合わせること
により形成され、図３においては、複輪郭部材12は２つ
の剛性パネルSPと、単一の打ち込みリブDRと、ジョイン
ト部材６、７で終端する２つのジョイントストリップJS
とからなる。本発明の利点を奏するさらに可能な複組合
せは図6aから図6fに示される。図４及び図7aから図7cの
実施例は本発明によるさらなる複組合せを示している。

図２及び図５の深い輪郭は片持ち支持又は支柱支持の
シートパイルで必要とされる高い撓み強度及び剛性のた
めにデザインされたものである。図３及び図６の複輪郭
はアンカー止め壁又は溝の土止めに使用される。図４及
び図７の浅い輪郭は溝の土止め及び浸透遮断として使用
されるようにデザインされる。シートパイルの構造上の
特徴、製造、設置及び最終的な地盤支持機能を考える
と、鋼又はその他の成形可能な材料で作られ、出来上が
ったシートパイルは、最も経済的なシートパイルを形成
する。

シートパイルは１つ又はそれ以上の金属シート又はプ
レートで作られることができる。これらのシート／プレ
ートは、図2a及び図2bに示されるように、長手方向及び
／又は横方向に沿って溶接により接合され、個々のシー
ト／プレートよりも長い又は広いシートパイルを形成す
ることができる。このプロセスは従来技術のシートパイ
ル輪郭に材料によって与えられる制限及び／又は地域的
な製造能力によって与えられる制限を取り除く。さら
に、セグメントとしてのシートパイルの製造は区分輪郭
にシートパイルに沿った及びシートパイルを横切る柔軟
性を許容する。しかし、シートパイルのデザインは単一
のシート又はプレートで作られたシートパイルにも等し
く適用できる。シートパイルを地中に入れるのを容易に
するために、シートパイルのリーディングエンドに厚さ
方向にテーパーをつけることができる。

各セグメント内の区分輪郭は標準的な輪郭の一部又は
全部、又は複輪郭で作ることができ、通常は、 しかし、ジョイントストリップと打ち込みリブは上記し
た複数ユニットにおいてさえも輪郭ユニットのあらゆる
割合で作ることができる。剛性パネルは、シートパイル
の全体の中心軸線と剛性パネルの質量中心との局部的及
び全体的なアラインメントを達成するために、輪郭ユニ
ットの半分以上（ｎ＞0.5）で作られねばならない。半
分の輪郭（ｎ＝0.5）で作られたシートパイルは、全て
のパネルの区分の深さが等しくなるまで不対称であり、
これは波形状シートパイルである。

剛性パネルはシートパイルの構造エレメントの代表で
ある。我々の研究によると、最適の区分輪郭の構造の効
率ファクター（SR＆FSR）は下記のパラメータの範囲に
あることが分かった。

しかし、区分の深さｄはシートパイルの構造的性能を
決める主要ファクターである。

幅の広いシートパイルの３つの機能の分離は剛性パネ
ルの区分輪郭を従来技術の束縛から開放した。よって最
適の区分輪郭が軽量のシートパイルにおいて剛性パネル
のために採用できる。最適パラメータのセットが主目標
に従った区分輪郭のためのこれらの範囲内に存在し、こ
れは被覆／打ち込み能力の強度／剛性である。

厚い剛性パネル（ｔ＞5mm）は打ち込み力、アンカー
荷重、及び／又は腐食ロスをカバーするためにシートパ
イル内に含まれる。また、厚さｔはシートパイルに沿っ
たフレクチュアルモーメントの変動にマッチさせるた
め、及びシートパイルを横切る横方向の力によって作ら
れる輪郭内の内部応力を吸収するために剛性パネルに沿
って変えられることができる。補強プレートを含むこと
は局部的な応力、又は不設置可能問題を吸収するため、
及び／又は剛性パネルの全曲げ強度／剛性を改善するた
めにパネル内の厚さｔを変化させるためにウエブ又はフ
ランジにおいて生じる。重いシート（ｔ＞5mm）を使用
したシートパイルの輪郭は厚さの変化を与えるために部
分的な輪郭のシートパイル（Ｎ＞１）に集中する。よっ
て、輪郭は本発明においては図２、図３、図４に示され
る深い（ｄ＞200mm）、広い（ws＞800mm）、重い（ｔ＞
5mm）シートパイル輪郭のバージョンのために使用でき
る。

シートパイルの打ち込みリブセグメント（DR）は打ち
込み力をシートパイルに沿って伝達する。打ち込み輪郭
はパイル打ち込み装置、特にパイルドライバーのジョー
アッセンブリによって決められる。打ち込みリブは別個
に形成されることができるので、プレートの厚さは剛性
パネルと打ち込みリブとの間で変えることができる（td
＞ts）。打ち込み方法は後でさらに説明される。

打ち込みリブ（DR）は図8aから図8gに示されるように
４つの基本的な輪郭でデザインされることができる。こ
れらの４つの輪郭は下記で説明される。

輪郭 位置／デザイン 21、22、23 ウエブフラット＆Ve−ed又は 波形状グリップ 24 スプリットウエブグリップ 25、26 フランジグリップ これらの図において、矢印はパイルドライバーのジョー
によってシートパイル内の打ち込みリブの両側に与えら
れるグリップ力をあらわす。打ち込みリブ21、22、23は
半分の標準的な輪郭ユニット（ｎ＝５）に組み込まれる
ことができる。このタイプのグリップは図２の深い輪郭
のシートパイルに使用される傾向がある。輪郭21のウエ
ブの傾斜が60度を越えると、ジョーアッセンブリは隣接
する剛性パネルと干渉するであろう。しかし、ウエブ傾
斜が75度より小さいならVe−ed及び波形状ウエブ輪郭は
この干渉を避けることができる。

グリップ輪郭24、25、26は、区分の深さｄ、寸法ｆ、
ｉ、比f/d及びw/t、輪郭数ｎを組み合わせた本発明で特
定される輪郭には使用されない、というのは、これらの
輪郭は従来（ｔ＞5mm）及び軽量（ｔ≦5mm）のシートパ
イルでは使用されないからである。

２つ又はそれ以上の打ち込みリブ輪郭を広いシートパ
イル、例えば図６及び図７に示されるようなものに組み
込むことは、横方向の安定性を改善し、打ち込み力を分
配し、打ち込み中のシートパイルのアラインメントを制
御する。よって２つ又はそれ以上の打ち込みリブ輪郭を
広いシートパイル（1200＜ws＜3500）に組み込むこと
は、特に厚いシート（td＞ｔ）の打ち込みリブと組み合
わせたときに、打ち込みキャップやスプレッダーの使用
を避けることができる。これは広くて重い（ｔ＞5mm）
及び軽量（ｔ≦5mm）のシートパイルをより厳しい打ち
込み条件（Qd＞1500KN）下で打ち込みを行うことを許容
する。打ち込みの圧縮座屈及び振動の問題は駆動リブに
沿って１つ又はそれ以上の長手補強材27を備えることに
よって克服される（図8g）。この補強材はシートに結合
された軽量構造区分のバー又はプレートからなり、打ち
込みリブに沿って距離（＞2d）だけ延びる。よって打ち
込みリブの全圧縮容量は細い（w/t＞50）打ち込みリブ
に生じることができる。図２、図３、及び図４にハッチ
ングされた領域28は打ち込みのためにパイルドライバー
のジョーがシートパイルをグリップする領域である。

シートパイルの両側のジョイント部材は図９に示され
るようにシートパイルのフランジ又はウエブのいずれに
も設けられることができる。図9aにおいてはジョイント
部材は外側フランジに設けられており、図9bにおいては
ジョイント部材は内側フランジに設けられている。図9c
の実施例においては、ジョイント部材はウエブに設けら
れている。軽量（ｔ≦5mm）のシートパイルは荷重下で
カールする傾向があり、図9dに示されるようにジョイン
トを開き且つジョイントを横切る力を生じさせ、図9dに
おいては、F₁は横方向のジョイントの力、Ftは張力、矢
印はジョイントがウエブ内に配置されたところでのシー
トパイルの可撓性による回転をそれぞれ示す。ジョイン
トの力はリヤフランジの位置では小さい。

図9c及び図9fのようにジョイントがフランジに位置す
るときには、ネットの力はウエブの軸線に沿ったもので
あり、よって可撓性による数字の回転を生じる。

荷重の横方向の分布及びカールの効果の制御はシート
パイルの曲げ強度（第１）、横荷重及びジョイント位置
／デザインに依存する。軽量（ｔ≦5mm）のシートパイ
ルを横切る荷重の横方向の伝達はシート（0.04×t2）の
曲げ強度により厳しく制限される。この問題は軽量（ｔ
≦5mm）従来（ｔ＞5mm）及びシートパイル（f/d＝1.0,N
＝１）の輪郭の幅ws及び区分の深さｄを下記に制限して
いた。

よってジョイントストリップの輪郭を横切る荷重を分
布させるための横方向の容量は、広いシートパイル（ws
＞600mm）、特に深い区分輪郭（ｄ＞100mm）と組み合わ
せたものについて主要な事項となる。よってジョイント
デザイン及び横の剛性の問題は軽量のシートパイルを狭
い幅（ws＜600mm）、及び浅い（ｄ＜100mm）輪郭に制限
していた。

この問題はシートの厚さ（ｔ＞5mm）を増加すること
により部分的に解決できる。あるいは、横方向の容量の
改善は、シートの横の曲げ強度を上げるために横の補強
材を用いることにより、またシートパイルに沿って荷重
を分布させるために構造区分から補強材トラックを設け
ることにより達成できる。横の補強材及びジョイントシ
ステムの詳細はさらに後で説明される。

横の剛性及び強度を上げることはジョイントストリッ
プ輪郭を規定するパラメータを剛性パネルのための関連
するパラメータ（ｄ、ｆ、ｉ）と一致させる。よってジ
ョイントストリップはこれまで軽量（ｔ≦5mm）のシー
トパイルで可能でなかった程度までシートパイル構造輪
郭の一部分となる。従来（ｔ＞5mm）のシートパイルに
おいては、区分全体の大きさはジョイント構造からシー
トパイル構造強度までの寄与をはるかに越える。このよ
うに、安定的なジョイントは従来（ｔ＞5mm）のシート
パイルほど意味のあるものではない。

シートパイルの波形部に図10に示されるようにウエブ
の補強材又は種々の形体のスペーサを埋めることはシー
トパイルを横切る横ビームを作ることになる。これらの
補強材は簡単なプレート30（図10a）又はシートパイル
の波形部を横切る１つ又はそれ以上のロッド31、又は図
10、10b、10c、及び図11に示されるように波形部を埋め
る中空パネルを形成する折り曲げプレート32のいずれと
をすることもできる。補強材の深さは補強材がシートパ
イルを横切る横ビームを作るために区分の深さｄの60と
110パーセントの間になければならない。補強材32は剛
性パネル、打ち込みリブ、及びジョイントストリップを
横切って延びる（図10a及び図10b）。しかし、補強材は
図10に示されるようにアンカー位置において１つの波形
部のみを埋めるように形成することもできる。

補強材は土が補強材の後方の波形部を通るように厚い
バー（wb＝200mm、ｔ＝５−10mm）又はロッド（（直径
＞25mm）とすることができる。もう１つの構成において
は、構造的な区分（Ｉ又はＵ）が波形部を埋めるために
設けられる。しかし、アンカー又は打ち込み荷重からの
長手方向の力が図10及び図11の補強材に便利である。こ
の補強材は打ち込み及び／又は引き出しの間の土の抵抗
を最小にするために（20＜ｉ＜40度）の輪郭にされるこ
とができる。補強材のまわりの土の抵抗及び吸引を低減
するためにベントホールやスペーサを設けることができ
る。プレートの補強材はシートパイルを打ち込む前に装
着されることができる。

シートパイルを横切る横の補強材の導入によって達成
される荷重の伝達は図12に示されており、図12において
は、連結されたシートパイル33が地面34に埋められ且つ
立っているところが示されている。シートパイル33は横
の補強材35を備えている。両頭矢印は両方向への荷重の
伝達を示し、片頭矢印は一方向への荷重の伝達を示して
いる。アンカー／支柱位置は36及び37で示されている。

補強材はシートパイルの先端部近くでアンカー／支柱
レベルで及び／又はパイルの東部にシートパイルを横切
って位置することができる。荷重は剛性パネルに沿って
伝達され、それからジョイント、アンカー／支柱、又は
打ち込みリブを横切って横の補強材によって伝達され
る。東部の補強材は打ち込み荷重を伝達し且つ横の振動
を低減する。アンカーの位置においては、補強材は傾斜
したアンカー−支柱荷重の垂直成分を取り上げることが
できる。ジョイントの荷重容量は図10aから図10cに示さ
れるジョイントパネルの補強材の最後に提案される詳細
によって改善される（２×t2＜Ｆ＜200×ｔ）。隣接の
シートパイルは腹起こしなしに隣接するアンカー／支柱
つきのシートパイルの補強材を介して支持されることが
できる。これらの機能は掘削の重要なステージの間装着
されねばならない腹起こしビームに優る主要な利点を提
供する。

補強材はシートの厚さｔによって与えられる制限を取
り除き、軽量の（ｔ≦5mm）及び中間の（５＜ｔ＜10m
m）のシート又はプレートから（広い（800＜ws＜3500m
m）シートパイルを作ることを許容する。さらに、横の
安定性（w/t＜150）の束縛が取り除かれ、広い（ｗ＞60
0mm）、深い（ｄ＞200mm）輪郭がws/t比が200を越える
剛性パネルに使用されることができるようになる。複打
ち込みパネルと組み合わせて、非常に広いシートパイル
が下記のようにして打ち込まれる。

よって、ウエブの補強材を含むことは広いシートパイ
ルに関連する横安定性の問題を克服する。

さらに、横プレート補強材30の形状は図2a及び図2bに
示され、さらに折り曲げプレート補強材32の形状は図３
に示される。図４のシートパイルは横プレート補強材30
並びにロッド又はバー補強材31を備えている。

広いシートパイルに別のジョイントストリップJSを設
けることは、ジョイントシステムに大幅なデザインの柔
軟性を与える。シートパイル間の横の力はシートパイル
の幅wsが800mm以上になると下記のように急速に上昇す
る。

シート／プレートからジョイントストリップとして形
成されたジョイントシステムの荷重容量は、（Ｆ＜15×
ｔ）へ低減される。この荷重容量（Ｆ＜15×ｔ）はこの
タイプのジョイントをシートパイルの幅wsが600mmまで
のものに制限する。広いシートパイル（ws＞600mm）は
構造的なパイプ又は箱区分（Ｆ＜150×ｔ）で作られた
インターロックジョイントを必要とする。これらのジョ
イントシステムでさえも張力についての容量及び横荷重
容量（Ｆ＜30×ｔ）を制限する。横荷重容量は横の補強
材で局部的に改善されることができる。しかし、ジョイ
ントシステムは高い横荷重が生じるフランジ（Ｆ＞30×
ｔ）からウエブの位置へ変えられる必要がある。ウエブ
の位置においては、横荷重の主要部分はシートの曲げ強
度に依存する横荷重よりもむしろ張力／圧縮で取り出さ
れることができる。ウエブの位置においては、荷重の伝
達はウエブの傾斜を変えること及び高い荷重容量（150
×ｔ＜Ｆ＜200×ｔ）直接の張力／圧縮を達成する横の
補強材の使用によって高めることができる。よってパイ
プ又は箱区分からのインターロッキングジョイントに基
づくジョイントシステムはシートパイル幅wsが3500mmま
でのシートパイルに使用することができる。中間のシー
トパイル（800＜ws＜2000mm）においては、構造パイプ
及び箱区分の張力及び圧縮容量は、ジョイントをフラン
ジに位置させることを許容する。図13から図28は現存す
るジョイントシステムよりも高い荷重容量を有する本発
明による隣接するシートパイルを連結するためのジョイ
ントデザインの変形例を示す図である。

図13、図14、及び図15は、ジョイント補強材JSがそれ
ぞれに相補的な成分で終端し、隣接するシートパイルに
保持された閉じたパイプ区分又は正方形又は矩形の箱区
分からなり、区分の一方は他方を受けるために溝が設け
られている。図15の実施例はインターロッキング溝区分
の使用を含む。

図16から図18の構成においては、ジョイント部材の一
方は正方形の区分47からなり、他方のジョイント部材を
受けるために一縁部48が開放これている。図16において
は、他方のジョイント部材はさらなる正方形の区分49か
らなり、もう一方は正方形の区分47内にきちんと収まる
ようになっている。図17においては、他方のジョイント
部材50は部分的に正方形断面のものであり、他方のジョ
イント部材とともにシール材空間51を形成するために一
縁部に沿って開放されている。図18においては、ジョイ
ント部材52は切頭正方形断面のものであり、他方のジョ
イント部材とともにシール材空間53を形成する。

図13から図18に示されるジョイントデザインは、イン
ターロック内に砕片や土が入るのを防止するようにタイ
トなジョイント嵌合を提供し、必要であればジョイント
の全長に沿って延びる水用シールを許容し、ジョイント
輪郭とは別ユニットとして又はジョイント輪郭に組み込
まれて排水室を形成する。これらの４つの特徴は全体と
しての水密性及びシートパイル構造の一体性を大きく改
善する。閉じられた内部箱又はパイプ区分を含むこと
は、シートパイルの打ち込みを容易するために掘削流
体、水又は空気の圧力噴射を許容する。

上記したように、ジョイントシール材を幾つかのジョ
イントシステムに形成された開放スペースに位置させる
ことができる（図17及び図18参照）。さらに、シール材
を正方形パイプ、又は矩形タイプのジョイントの内部区
分に下向きに噴射することができる−図13、図14、及び
図15。ジョイントシール材はグリースやセメントベント
ナイト混合物、疏水性のゴム又は水に濡らすと膨張する
ポリマーシール材とすることができる。または、シート
パイルを打ち込んだ後でシール材のロッド又はプレート
をシール材のスペースに挿入することができる。次のシ
ートパイルを打ち込みは膨張するシール材を活性化させ
るために地下水の浸入のための空間を開ける。よってシ
ール材は次のシートパイルを打ち込みの前及び打ち込み
の間柔軟でいられる。

シートパイルは図19から図21（及び図４）に示される
ように地下水のくみ出し又は排水のためのシステムとと
もに取りつけられることができる。排水のための好まし
い井戸構造60はシートパイル62の後方の地中に設置され
るパイプ61からなる。このパイプ61は１つ又はそれ以上
の浸透区分64をもったライザー管63からなる。浸透区分
64は、ライザー管63大きさの小さな長手方向のスプリッ
ト区分65を膨張させることにより作られ、これは大きさ
の大きなチップ66を有する内部ライザー管からなるロッ
ドをライザー管63に打ち込むことにより達成される。こ
れは大きさの小さなパイプのスプリットを開かせ、地下
水がパイプ内に入ることができるようになる。しかし、
浸透区分はライザー管63に単に溝を設けることにより作
ることができる。

パイプ内への土の浸入は浸透性のセラミック、粒状の
ゴム、ワイヤメッシュ、フィルター布、内部ライザー管
68のまわり溝付きライナー67により防止される。ライザ
ー管68への空気の浸入は水のバックフィードシステム又
は高空気入りセラミック、又は粒昭ゴムライナーにより
制限される。浸透性のライナーは図20に示されるように
膨張チップ66及びカラー69を担持するロッド及びパイプ
68によって装着されることができる。膨張チップ66がス
プリット管区分65を通過すると、外管区分65の弾性が浸
透ライナーのまわりのスプリット区分65を閉じる。スプ
リットの完全な閉鎖は膨張ラップ及び／又はカラーの通
過により生じるスプリット管区分65の永久変形により制
限される。

ライザー管68は従来のバキューム井戸ポイントに採用
される普通のパイプ及びポンプシステムに最初に接続さ
れる。ライザー管68は例えば図21及び図22の実施例に示
されるようにあらゆる適切な断面敬称をもつことができ
る。掘削が始まると、ライザー管68は図21に示されるよ
うにシートパイルの外皮を通って69において口開けされ
る。よって長い期間の排水が掘削物内に、長い期間のバ
キューム収集システムに依存したものよりもむしろ重力
システムを使用して達成される。

シートパイルへの井戸システムの設置は建設の間に低
コストでシートパイルの後方の効果的な排水を提供す
る。さらに、支柱やアンカーが完全に取りつけられる前
の重要なステージの間に地中の支持を容易にする地下水
のマイナス圧力を達成することができる。

大きなパイルのサイズ（ws＞800mm）は主として外皮
抵抗により打ち込み力を増加させる。よって打ち込みリ
ブの上方レベルは打ち込み力の全衝撃をうける。さら
に、パイルはラインを外れて打ち込み位置がずれる傾向
がある。これらの２つの問題は軽量の（ｔ≦5mm）及び
従来の（ｔ＞5mm）シートパイルにともにパイプ幅ws及
び／又は深さｄを制限する。今日までこれらの問題は通
常の落下又は衝撃ハンマーからの衝撃を吸収するための
種々の方法の使用、又はシートパイルに補強キャップを
設けることによる以外に解決方法はなかった。これらの
解決策はいずれも軽量のシートパイルを振動パイルドラ
イバーで打ち込むのに適したものではなかった。

広い（＞800mm）シートパイルのための打ち込み力は
普通の（ws＜600mm）シートパイルのための打ち込み力
よりもかなり高い。よってシートパイルの圧縮性及び横
安定性が広い（＞800mm）シートパイルの打ち込みにお
けるキーファクターとなる。さらに、振動パイルドライ
バーでの打ち込みの間の繰り返し荷重がシートパイルに
過早の疲労損傷を生じさせる。ダイナミック打ち込み力
は高いけれども（±800KN）、振動力はパイルドライバ
ーの重量及びその取りつけ部からの押し下げ（Fd＜500K
N）のみを残して反転し、打ち込み力にバイアスを作
る。

パイル打ち込み作動は、20から40Hz、30から40Hzの範
囲にある振動周波数が最適な打ち込みを与え、シートパ
イルの損傷のリスクを低件することを明らかにしてい
る。さらに、多くの地中の条件に対して広いシートパイ
ルに要求される打ち込み抵抗レベル（100＜FR＜1000KNM
/m）において、積極的な下向きの押しがパイル打ち込み
率を加速し、且つ過早の損傷を防止することができる。
よってパイルが動くのを止め又はリジッドになったとき
に非常に高い力が生じる際に重いパイルドライバーを必
要とする場合であっても、パイルの貫入が維持されなけ
ればならない。

よって本発明は付加的に広いシートパイルのためのパ
イル打ち込みフレームを提供するものである。図23に示
されるパイル打ち込みフレーム70は下向きの力Fdが100K
N/mを越える打ち込みフレームにおけるプルダウン装置
を含む。打ち込みフレーム70は前に打ち込まれたシート
パイル73に72において保持され、プルダウン力を生じさ
せる。ガイドフレーム70は75においてもっと遠くのシー
トパイル76に調節可能な支柱74によって支持され、横荷
重がシートパイルを横切る頂部の横補強材77によって打
ち込みフレーム70に伝達される。

パイルドライバーの固定ケーシングは78で、またパイ
ルドライバーの振動ケーシングは79で示され、矢印80は
打ち込みフレーム70からパイルドライバーへ与えられた
プルダウンを示す。

打ち込みフレーム70は実際にピーク打ち込み力を低減
し、30から40Hzの範囲のパイルトライバーの性能を改善
する。よって打ち込みプレート等の必要性は広いシート
パイルについて省略できる。さらに、打ち込みフレーム
を使用することによるパイルアラインメントの改善はパ
イルドライバーでマルチプルジョーシステムを使用する
ことを許容し、幾つかの打ち込みリブを含むことによっ
て打ち込み力をシートパイルを横切って分散させること
ができる。

図24及び図25は普通の打ち込み方法と打ち込みフレー
ムを使用した打ち込み方法ととの力のダイヤグラムであ
る。Fpはシートパイルの頂部の力を示し、Frはパイルの
抵抗を示す。Fvはパイルドライバーからの振動力を示
す。F1はパイルの圧縮によるロスを示し、Fdは弾性的な
プルダウン力である。

シートパイルが地面よりも下に打ち込まれると、シー
トパイルは打ち込みフレームによってガイドされなくな
る。シートパイルのトレーリングエッジは前のシートパ
イルのジョイント部材に従い、リーディングトラックは
自由にふらついてラインから外れる。シートパイルの深
さ（１）6.0mmにおける可能なふらつきは典型的に下記
となる。

ふらつきは捩じれツイストから生じるので、頂部の補
強材はふらつきを低減するが、ヒートパイルを横切り又
は沿った補強材では制御できない。

提案されたデザインは、地面下のシートパイルの横ア
ラインメントの制御を延長するために、図26及び図27に
示される直径75から250mmのスプリットチューブ81とと
もに、図13から図18を参照して説明したインターロック
ジョイントシステムを使用している。スプリットはチュ
ーブ壁の軸線に沿ったものであり、又は徐々の螺旋に従
うものである。スプリットチューブ81は図26及び図27に
示されるように提案されたアラインメントにドリルリグ
によって装着され、チューブ81は垂直又は横のアライン
メントを達成するために回転される。シートパイル83の
リーディングエッジトラック82はそれからスプリットの
下に打ち込まれ、それからチューブ75は通常はパイルド
ライバーによって引き出される。この方法は広いシート
パイル（ws＞800mm）の端部のふらつきを最小にする。
中間ガイド84は排水井戸のチューブに備えられ、非常に
広いシートパイル（ws＞2000mm）に中間の抑制を与え
る。よってあらゆるシートパイルが深さ（１＞6m）にお
いてさえも精密な（±25mm）横アラインメントで装着さ
れることができる。

広いシートパイル（ws＞800mm）の全体的な利点は、
普通の軽量（ｔ≦5mm）及び従来のシートパイルとのコ
ストの比較によってよく説明される。広い範囲のシート
パイルの応用は軽量及び従来のシートパイルの両者につ
いてアメリカ、東南アジア、及びオーストラリアの地域
においてコストのかかるものであった。全ての応用は、
シートパイルが掘削後に回復される地域においてさえ、
従来のシートパイルの60から90パーセント、平均70パー
セントのコストを示している。この節約は低い材料コス
ト、打ち込みコスト、支柱／アンカーコストにおけるも
のである。さらに、軽量の（ｔ＜10mm）シートパイル構
造の性能は少なくとも従来のシートパイル構造の性能へ
改善された。

広いシートパイルについて提案されたデザインは他の
軽量（ｔ≦5mm）シートパイルの欠点を解消する。これ
らは構造パラメータ、横安定性、ジョイントシステム、
及び水密性の改善を含む。全体のコストは、打ち込みコ
スト及び付属的なコスト（壁作り、支柱、アンカー等）
の節約のためにより低くなる。しかし、主な利点は軽量
の（ｔ≦10mm）シートパイルの従来のシートパイルシス
テムへの一体性の質的上昇である。従来のシートパイル
（ｔ＞5mm）の範囲においてさえ、広いシートパイルに
ついて提案されたデザインは従来技術に含まれる従来の
シートパイルデザインよりも優れている。

よって本発明は鋼のプレートを種々の輪郭に折り曲げ
又は成形して形成された広いシートパイル（ws＞800m
m）を提供するものであり、このタイプのシートパイル
では従来得られなかった打ち込み、曲げ、横強度を達成
するものである。デザインはシートパソルを３つのパネ
ル、すなわち打ち込みリブ、剛性パネル、ジョイントス
トリップに分ける。さらに、シートパイルはシートパイ
ルのチップのまわりに、中心のセグメントに、そしてシ
ートパイルの頂部に、特定の要件を有する。デザインコ
ンセプトはさらにシートパイルを３つのレベルに分け
る。シートパイルは１つの金属プレートから全体の輪郭
を成形又は折り曲げることにより、あるいはモジュラー
パネルを接合することにより広い（ws＞800mm）且つ長
い（＞4M）シートパイルとすることにより製造される。
材料の厚さｔは種々のパネル及び／又はレベルの特定の
要件に合わせてシートパイルを横切って又はシートパイ
ルに沿って変えることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イーツ，ジョン アシュレイ シンガポール国，シンガポール 1543, アイポー レーン，ハイグ ガーデン ズ、ユニット 39シー (72)発明者 コルソン，ミルトン マイルズ シンガポール国，シンガポール 1543, アイポー レーン，ハイグ ガーデン ズ，ユニット 39シー (56)参考文献 特開 昭62−82116（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−1817（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151541（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−98230（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 5/04 E02D 5/02 E02D 7/14 E02D 7/06

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞200mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ≦90゜ ０＜（f/d）＜４ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜２ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 100＜（ws/tm） １≦Ｎ＜５ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
2. 【請求項２】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞150mm ｔ≦5mm ０＜ｆ＜350mm 45゜＜ｉ≦80゜ ０＜（f/d）＜0.8 ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 100＜（ws/tm） １≦Ｎ＜６ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
3. 【請求項３】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞150mm ｔ5mm ０＜ｆ＜140mm 45゜＜ｉ≦90゜ ０＜（f/d）＜1.2 ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 160＜（ws/tm） １≦Ｎ＜６ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
4. 【請求項４】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞150mm ｔ5mm ０＜ｆ＜450mm 45゜＜ｉ＜65゜ ０＜（f/d）＜３ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 60＜（ws/tm） １≦Ｎ＜６ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
5. 【請求項５】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞150mm ｔ5mm ０＜ｆ＜300mm 45゜＜ｉ≦90゜ ０＜（f/d）＜1.2 ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 100＜（ws/tm） １≦Ｎ＜６ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
6. 【請求項６】長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折
   り曲げられ、全幅（ws）が800mmを越えるシートからな
   るシートパイルであって、剛性パネルと、打ち込みリブ
   と、ジョイントストリップとを備えており、該剛性パネ
   ルと、打ち込みリブと、ジョイントストリップの各々に
   ついての輪郭は、下記によるものであり、 ｄ＞150 ｔ＞5mm ０＜ｆ＜300mm 45゜＜ｉ＜65゜ ０＜（f/d）＜３ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフラン
   ジの幅、ｉはウエブの傾斜角度であり、 また、前記剛性パネル、打ち込みリブ及びジョイントス
   トリップの各々における輪郭の数ｎは、下記によるもの
   であり、 0.5＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、 100＜（ws/tm） １≦Ｎ＜６ ここで、tmはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイ
   ル内の輪郭の数である、ことを特徴とするシートパイ
   ル。
7. 【請求項７】前記シートの折曲げ部分は曲率半径が５〜
   50mmであることを特徴とする請求項１から６のいずれか
   １項に記載のシートパイル。
8. 【請求項８】該シートパイルの横方向に延び且つ該シー
   トパイルの横方向に取りつけられた補強部材を含むこと
   を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシ
   ートパイル。
9. 【請求項９】該補強部材は該シートパイルの波形状部を
   横切って延びる１つ又は複数の板部材を含むことを特徴
   とする請求項８に記載のシートパイル。
10. 【請求項１０】該補強部材は該シートパイルの波形状部
    を横切って延びる１つ又は複数のバー又はロッドを含む
    ことを特徴とする請求項８に記載のシートパイル。
11. 【請求項１１】該補強部材は該シートパイルの波形状部
    を埋めるように波形状に折り曲げられた１つ又は複数の
    板を含むことを特徴とする請求項８に記載のシートパイ
    ル。
12. 【請求項１２】該ジョイントストリップ部材は隣接する
    該シートパイルを連結するために該シートパイルの両側
    縁部に設けられたジョイントからなることを特徴とする
    請求項１から６のいずれか１項に記載のシートパイル。
13. 【請求項１３】隣接する該シートパイルを長手方向に摺
    動可能に連結せしめるために相補的な雄／雌部材からな
    ることを特徴とする請求項12に記載のシートパイル。
14. 【請求項１４】該雄部材は円形、正方形、又は矩形の断
    面の管状区分部材からなることを特徴とする請求項13に
    記載のシートパイル。
15. 【請求項１５】該雄／雌部材の間にジョイントシール材
    を受け入れるシール材空間を形成することを特徴とする
    請求項13に記載のシートパイル。
16. 【請求項１６】地中の水を排水するために該シートパイ
    ルの一側に保持された排水手段を含むことを特徴とする
    請求項１から15のいずれか１項に記載のシートパイル。
17. 【請求項１７】該排水手段は該シートパイルの一側に保
    持された管部材を含み、該管部材は浸透可能な部分を有
    することを特徴とする請求項16に記載のシートパイル。
18. 【請求項１８】該管部材は該浸透可能な部分を形成する
    ために溝を形成されていることを特徴とする請求項17に
    記載のシートパイル。
19. 【請求項１９】該管部材内で該浸透可能な部分に隣接し
    てフィルタを含むことを特徴とする請求項17又は18に記
    載のシートパイル。
20. 【請求項２０】シートパイルを地中に打ち込みためのパ
    イル打ち込み装置であって、シートパイルに打ち込み力
    を与えるための打ち込み手段を支持するためのパイル打
    ち込みフレームと、該パイル打ち込みフレームを地中の
    隣接するシートパイルに取りつけるための手段とを含む
    ことを特徴とするパイル打ち込み装置。
21. 【請求項２１】予め打ち込まれたシートパイルに保持さ
    れ且つ該パイル打ち込みフレームを支持する横方向に延
    びる支柱部材を含むことを特徴とする請求項20に記載の
    パイル打ち込み装置。
22. 【請求項２２】該シートパイルを中に案内するためのガ
    イド部材を含むことを特徴とする請求項20又は21に記載
    のパイル打ち込み装置。
23. 【請求項２３】該ガイド部材は割れ管を含み、該割れ管
    は地中に打ち込まれ且つ該シートパイルのリーディング
    エッジトラックを受けるのに適したものであることを特
    徴とする請求項22に記載のパイル打ち込み装置。