JP3812941B2 - 先杭コンクリート矢板 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、護岸や土溜め壁、地下室の壁面等を形成する建材として広く採用される先杭コンクリート矢板に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、コンクリート矢板には幾つかの種類がある。例えば、その断面形状に由来して、平形、溝形、又は波形等と称するタイプが周知である。また、鋼板をコンクリート矢板と同形状に成るように折曲して得られる鋼矢板が周知である。これらのコンクリート矢板及び鋼矢板は、河川や湾岸の護岸、土溜め壁の他、築島や止水壁等を構築するための建材として、各種の建築工事において広く採用されている。
【0003】
図7に一般的な施工状況を例示するように、上記のようなコンクリート矢板Cを地盤Gに打ち込むには、先ず、コンクリート矢板Cを位置決めするための枠組Fを施工現場に立ち上げる。一方、コンクリート矢板Cの上端にバイブロハンマーHを取り付け、このバイブロハンマーHをクレーン等で吊り下げることにより、コンクリート矢板Cを直立した姿勢とする。
【0004】
この状態で、コンクリート矢板Cを枠組Fの間に落とし込み、コンクリート矢板Cの先端(図中では下端)を地盤Gに突き立てる。更に、バイブロハンマーHによってコンクリート矢板Cに超音波振動を付与すると、コンクリート矢板Cは徐々に地盤Gの中へ沈んで行くことになる。尚、鋼矢板の施工についても、以上の手順を踏まえて行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の沈んで行く過程で、コンクリート矢板Cは、鋼矢板に比べて断面積が広いので、その施工時間が不要に遅延するという問題がある。特に、地盤Gが硬質地盤、固形粘度又は砂礫層である場合には、この問題が更に顕著になる。一方、鋼矢板は、地盤Gの地質に影響されず、常に迅速な施工が行えるという利点があるが、コンクリート矢板Cに比べて施工後に腐食し易いという問題がある。
【0006】
また、上記の沈んで行く過程で、鋼矢板は、地盤Gに打ち込む途中で施工のやり直しができるという利点があるが、コンクリート矢板Cではできない。即ち、地盤Gが軟弱であること等に起因して鋼矢板が傾斜姿勢となっても、これをクレーン等で吊り上げれば、地盤Gから引き抜く事が可能であるが、コンクリート矢板Cは引っ張り荷重に対して極めて脆弱であるため、これを地盤Gから引き抜く事は避けなければならない。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、コンクリート矢板と鋼矢板の利点を併せ持つ先杭コンクリート矢板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板に埋め込んだ下地材に、前記突端杭材を連結したものである。
【0009】
また、本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板に埋設した鉄筋に、前記コンクリート矢板から露出する一対の溝形鋼を連結し、該溝形鋼に前記突端杭材を連結したものである。
【0010】
また、本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板の先端に切込みを形成し、該切込みに前記突端杭材を嵌入したものである。或いは、本発明は、前記突端杭材に切欠き部を形成し、前記コンクリート矢板の先端を、前記切欠き部に嵌入したものである。更に、前記突端杭材が、前記コンクリート矢板の先端から延出した形鋼から成る。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板について図面に基づき説明する。以下において、従来の技術と同様の構成については、同符号を付しその説明及び図示を省略する。
【0012】
図1に斜視図を示すように、本実施の形態に係る先杭コンクリート矢板1は、その先端2a(図中で下端)に、地盤Gに打ち込み可能な突端杭材3を連結したものである。突端杭材3は、先杭コンクリート矢板1の主要部を構成するコンクリート矢板2の先端2aから延出した形鋼から成る。ここに述べる形鋼とは、その断面形状が、略H形、I形、山形又は溝形に成るように圧延された鋼材の他、板材や円筒、円柱、角柱、中空の角材のように地盤Gに打込み可能なものである。
【0013】
コンクリート矢板2と突端杭材3との連結構造は、コンクリート矢板2の先端2aに、これを幅方向に二分する位置に切込み4を形成し、この切込み4に突端杭材3を嵌入したものである。詳しくは、図2に示すように、突端杭材3としては、捻じり剛性が高く杭材にも適したH形鋼(350×150mm)を採用する一方、コンクリート矢板2に突端杭材3のウェブ30の厚み(12mm)よりも2〜4mm程広い開口幅のスリット状の切込み4を形成する。切込み4を切り込む深さは、750〜1500mmに設定されている。
【0014】
切込み4は、上記例示の開口幅に相当する間隔を開けて一対の溝形鋼5を背合わせに配置した上で、これら一対の溝形鋼5の内側面に溶接したアンカー鋼棒6を、コンクリート矢板2内を網羅する網状の鉄筋20に溶接することによって形成されている。コンクリート矢板2の主体を成すコンクリート内に、一対の溝形鋼5の内側面、アンカー鋼棒6及び鉄筋20は埋没し、一対の溝形鋼5のフランジ51の外面はコンクリート矢板2から露出している。
【0015】
これらのフランジ51の外面には、切込み4内に嵌入した突端杭材3のウェブ30の表裏二面の合計4カ所が、各々隅肉溶接されている。上記のように一対の溝形鋼5を露出しておくことで次の利点が得られる。即ち、溝形鋼5と突端杭材3との溶接を、先杭コンクリート矢板1の製造工場において行っても良く、コンクリート矢板2と突端杭材3とを別々に施工現場に搬入した後に行う事もできる。このため、例えば突端杭材3を施工現場において調達することも実現する。
【0016】
以上の説明では、切込み4をコンクリート矢板2に形成したが、図3に示すように、突端杭材3のウェブ30に、コンクリート矢板2の先端2a付近を嵌入する切欠き部7を形成しても良い。この場合、一対の溝形鋼5は背合わせに接合し、これらの間には隙間(切込み4)を形成しない。そして、切欠き部7の両側の縁部7aを、一対の溝形鋼5の外面に各々隅肉溶接する。
【0017】
また、図4に示すように、先杭コンクリート矢板1を簡単に構成するために、コンクリート矢板2の表面又は裏面の何れか一面に、突端杭材3の一方のフランジ31を固定するようにしても良い。この場合、一対の溝形鋼5を、突端杭材3のフランジ31の幅寸法より広い間隔をあけて配置する。同図中でコンクリート矢板2内の鉄筋は省略しているが、この鉄筋に一対の溝形鋼5を固定する点は、上記と同様である。
【0018】
また、上記の表面又は裏面とは、先杭コンクリート矢板1を使用する際の向き等を限定するものではなく、コンクリート矢板2の両側部に対して後退した側の面を表面21とし、この表面21に突端杭材3を没入した状態で配置することにより、先杭コンクリート矢板1全体の厚み寸法を比較的薄く抑えられるという利点が得られる。先杭コンクリート矢板1全体の厚み寸法を特に問題としない場合には、コンクリート矢板2の裏面22に突端杭材3を配置しても良い。
【0019】
また、突端杭材3としてH形鋼を例示したが、図5に示すように、フランジ31の幅寸法が比較的狭く設定されたI形鋼を適用しても良く、複数の形鋼を組み合わせて突端杭材3を構成しても良い。例えば、一対の溝形鋼32を背合わせに接合することによって断面形状が略H形の突端杭材3を形成しても良い。或いは、円筒等の中空の鋼材33の先端に、地盤Gに突き刺さり易い錐状の鏃材34を設けることによって突端杭材3を構成しても良い。
【0020】
また、図6に示すように、コンクリート矢板2の先端2a付近に、突端杭材3の他の例として鋼矢板8を連結しても良い。鋼矢板8は、コンクリート矢板2の表面21又は裏面22の何れか一面に沿った波形になるように、鋼板を折曲したものである。鋼矢板8の具体的な材質や寸法等については、周知の技術であるため説明を省略する。鋼矢板8のコンクリート矢板2への連結は、コンクリート矢板2の鉄筋等に固定してコンクリート矢板2の適所に埋め込んだ山形鋼等の下地材52に、鋼矢板8を栓溶接する等して行っても良い。
【0021】
上記に述べた先杭コンクリート矢板1を施工する際には、従来例と同様に、コンクリート矢板2の上端2b(図1,図6)にバイブロハンマーHを取り付け、この状態で、先杭コンクリート矢板1の先端1a(図1,図6)を地盤Gに突き立てて、バイブロハンマーHを起動することによって先杭コンクリート矢板1に超音波振動を付与すると、先杭コンクリート矢板1の突端杭材3は徐々に地盤Gの中へ沈んで行くことになる。
【0022】
この沈んで行く過程で、地盤Gが軟弱なこと等に起因して先杭コンクリート矢板1が倒れたり傾いたりしても、鋼材から成る突端杭材3は張力に対する強度が極めて高いので、これを地盤Gから引き抜くことが可能である。このため、従来のコンクリート矢板Cでは極めて困難とされていた施工のやり直しが行える。
【0023】
更に、先杭コンクリート矢板1が地盤Gへ沈み込み、突端杭材3の全体が地盤Gに埋没した時点、或いは、突端杭材3が地盤Gの表面からその中へ200〜500mmの範囲で埋没した時点で、バイブロハンマーHを停止し、先杭コンクリート矢板1の打込み作業を終了する。このように、地盤Gに突端杭材3を埋没することにより、突端杭材3を外気又は水流等から遮蔽し、突端杭材3の腐食や酸化を効果的に防止できる。
【0024】
尚、以上に例示した本実施の形態に係る先杭コンクリート矢板1は、本願発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施されるものである。
【0025】
例えば、先杭コンクリート矢板1のコンクリート矢板2又は鋼矢板8として、上記の波形に代えて、平形又は溝形等の他、あらゆる形状のものが適用可能である。また、コンクリート矢板2への突端杭材3の連結は、上記のような溶接に限定されるものではなく、ボルトやリベットを用いた接合構造を採用しても良い。突端杭材3の材質としては、ステンレスや軽金属、それらの合金、セラミック等のような鋼に相当する物理的強度の材質を代用してもよい。
【0026】
【発明の効果】
本発明に係る先杭コンクリート矢板によれば、その先端に突端杭材を連結しているので、これを地盤に打ち込む工程の殆どが、従来のコンクリート矢板に比べて断面積の小さい突端杭材を地盤に打ち込む工程であるので、施工時間を大幅に短縮できる。特に、地盤が硬質地盤、固形粘度又は砂礫層である場合には、この効果は更に顕著になる。
【0027】
また、従来の鋼矢板と同様に、地盤の地質に影響されず、常に迅速な施工が行える上、先杭コンクリート矢板全体のうち突端杭材の部分は地盤中に埋没するため、突端杭材の腐食や酸化が起こりにくいという利点もある。また、本発明に係る先杭コンクリート矢板を地盤に打ち込む工程の途中で、施工のやり直しできるという利点がある。
【0028】
従って、本発明に係る先杭コンクリート矢板は、撓み剛性等の建材として必要な物理的強度、更には耐腐食性に関しては、従来のコンクリート矢板と変わりなく、しかも、従来の鋼矢板と同様の施工上の利点を奏するものである。
【0029】
更に、コンクリート矢板から一対の溝形鋼を露出しておくことで次の利点が得られる。即ち、溝形鋼と突端杭材との溶接を、先杭コンクリート矢板の製造工場において行っても良く、コンクリート矢板と突端杭材とを別々に施工現場に搬入した後に行う事もできる。このため、例えば突端杭材を施工現場において調達することも実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の斜視図、(b)はその反転した斜視図。
【図2】 本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の下端付近の断面図。
【図3】 本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板に適用した形鋼の斜視図。
【図4】 (a)は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の第一の変形例の下端付近の断面図、(b)はその他の例の断面図。
【図5】 (a)は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板に適用した突端杭材の第一の変形例の端面図、(b)はその第二の変形例の端面図、(C)はその第三の変形例の端面図。
【図6】 (a)は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の第二の変形例の斜視図、(b)はそのX−X(下端付近)の断面図。
【図7】 従来例のコンクリート矢板の施工状況を示す斜視図。
【符号の説明】
1:先杭コンクリート矢板
2:コンクリート矢板
3:突端杭材
4:切込み
5:溝形鋼
7:切欠き部
52:下地材
Claims (5)
- コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板に埋め込んだ下地材に、前記突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板。
- コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板に埋設した鉄筋に、前記コンクリート矢板から露出する一対の溝形鋼を連結し、該溝形鋼に前記突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板。
- コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板の先端に切込みを形成し、該切込みに前記突端杭材を嵌入した先杭コンクリート矢板。
- コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記突端杭材に切欠き部を形成し、前記コンクリート矢板の先端を、前記切欠き部に嵌入した先杭コンクリート矢板。
- 前記突端杭材が、前記コンクリート矢板の先端から延出した形鋼から成る請求項1乃至4の何れかに記載の先杭コンクリート矢板。
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