JP4351593B2 - フランジ付鋼管矢板及びその構造物 - Google Patents

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Description

本発明は、フランジ付鋼管矢板及びそれを連続して構築した構造物に関するものである。
従来より土木工事などに鋼管矢板が多く利用されている。鋼管矢板は剛性が非常に大きいため、深い掘削の土留め壁や橋梁の下部工として広く利用されている。
この鋼管矢板には止水と打設時の連結用のガイドを目的として継手が設けられているが、通常、継手だけでは完全な止水性能が期待できないため、特許文献１に示すように継手内部に、あらかじめ止水用充填材としてアスファルトを主成分とする粘弾性材料を充填しておくものがあった。
特開２００３−２７８１４９号
このような従来例においては、あらかじめ止水用充填材を継手に充填するために、材料の準備と充填作業に相当の時間と労力を必要とした。
また、継手は止水と打設時の連結用のガイドを目的とするため、強度の面は考慮されて設計されていない上に、継手は部材の中立軸上にあるため、鋼管矢板を連続して構築しても、例えば床版のように軸直角方向から大きな力がかかる場所には利用できなかった。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、連続して構築した場合に止水性能が高く、かつ強度の強いフランジ付鋼管矢板及びその構造物を提供するものである。
本発明の要旨とするところは、幅が鋼管の直径に略等しく、両端に継手を構成した長尺の直線形フランジを鋼管の表面の上端および下端の全長に亘り互いに平行に溶接してなり、構築時には、鋼管が互いに接触しながら間隙を作ることなく構築されるフランジ付き鋼管矢板である。
また本発明の要旨とするところは、上記請求項１記載のフランジ付鋼管矢板を、フランジの継手を連結することによって連続して構築した構造物にある。
本発明のフランジ付鋼管矢板は上記の如き構成であるため、断面性能に優れ、作業性が良く、経済的に構造物を構築できるのである。
また、上記フランジ付鋼管矢板を連続して構築した構造物は、軽量であり止水性が高く軸方向からの力に対しても強く広い用途が期待できる等の効果を奏する。
本発明を実施するための最良の形態は、鋼管の表面の上端と下端の対照位置に２枚の直線形フランジを平行に固定し、この直線形フランジの継手によって連結して構築可能なフランジ付鋼管矢板と、上記フランジ付鋼管矢板を連続して構築した構造物である。
図１は本発明のフランジ付鋼管矢板の一実施例を示す正面図、図２は従来の角鋼管矢板の正面図、図３はフランジ付鋼管矢板を連続して構築した構造物の一実施例を示す正面図、図４は同施工状態を示す斜視図である。
本実施例のフランジ付鋼管矢板１０は、図１に示すように、幅が鋼管２０の直径に略等しく、両端に継手３２，３２を構成した長尺の直線形フランジ３０を構成し、上記２枚の直線形フランジ３０を鋼管２０の上端および下端の全長に亘り、互いに平行に溶接してなるものである。そのため、上側の直線形フランジ３０の継手３２と下側の直線形フランジ３０の継手３２は垂直線上に位置する。上記直線形フランジ３０は、直線形鋼矢板で作成してある。
なお、継手は、互いに連結可能な形状でなくてはならないため、図３に示すように上向きの継手３２と下向きの継手３１が隣接するように直線形フランジ３０が配置されている。
また、従来より図２に示す角鋼管矢板１００があったが、これは２枚の平行な直線形フランジ１３０の両端部を２枚のウエブ１４０で直角に取り付けて、正面視正方形に構成したものである。この角鋼管矢板１００と本実施例のフランジ付鋼管矢板１０を比べると、ウエブ１４０より鋼管２０のほうが薄い鋼材を使用できるため、断面２次モーメントと断面係数を同一とした場合、直線鋼管矢板１０の方が鋼材重量が小さくなり経済的である。
上記のように構成したフランジ付鋼管矢板１０は次の長所を有する。
（１）鋼管２０の剛性は高く、主として軸方向の応力に対応し、軸直角方向に対してはフランジの働きをする直線形フランジ３０が応力を負担するため、曲げ剛性が大きい。
（２）鋼管２０の上端と下端に直線形フランジ３０があり、この継手を連結することにより連続壁構造を構築することができる。この場合２枚の直線形フランジ３０により二重締切り状態となり、止水性が良くなる。
（３）フランジ付鋼管矢板１０を構造物として利用する場合、鋼管２０内にコンクリートを充填しないため、自重が軽減でき、応力的に有利である。
（４）施行時にオーガを併用する場合、鋼管部分をケーシングとすることができるため、角鋼管矢板に比べ本体鋼管部分の掘削が最小限に抑える事ができる。
本実施例は、上記フランジ付鋼管矢板１０を多数連結して構成した構造物である。この構造物４０は図３に示すように、隣接するフランジ付鋼管矢板１０において鋼管２０の上端と下端に固定した直線形フランジ３０の継手３１，３２を連結することにより、隣接するフランジ付鋼管矢板１０を連続して構築していくものである。
上記のように、直線形フランジ３０の幅が鋼管２０の直径に略等しいから、継手３１，３２を連結すると鋼管２０は互いに接触しながら間隙を作ることなく構築されていくのである。
また、図３では、大きな荷重がかかる場合やたわみ量を抑制する場合として、鋼管２０と直線形フランジ３０の間隙にコンクリート４５を充填して合成部材とした例を示している。このコンクリート４５は必要に応じて充填できるもので本発明の必須構成要素ではない。
上記のようにフランジ付鋼管矢板１０内部にコンクリートを充填した場合には、図２に示す角鋼管矢板１００内にコンクリートを充填した場合に比べ、断面２次モーメント、断面係数が角鋼管矢板１００の８割程度になるが、中空スラブのような作用を発揮するため、自重は１／３となり、応力的・経済的に有利となる。
図４は、上記のように構成した構造物４０の施工例である。この施工例によれば、フランジ付鋼管矢板１０を多数連結して鋼管２０と直線形フランジ３０の間隙にコンクリート４５を充填した構造物４０を、線路５０の下を横断する通路４９として施工したものである。これによれば、構造物４０にかかる上部からの荷重に十分耐えることができるのである。
本発明のフランジ付鋼管矢板の一実施例を示す正面図 従来の角鋼管矢板の正面図 フランジ付鋼管矢板からなる構造物の一実施例を示す正面図 同施工状態を示す斜視図
符号の説明
１０ フランジ付鋼管矢板
２０ 鋼管
３０ 直線形フランジ
３１ 継手
３２ 継手
４０ 構造物
４５ コンクリート
５０ 線路

Claims (2)

  1. 幅が鋼管の直径に略等しく、両端に継手を構成した長尺の直線形フランジを鋼管の表面の上端および下端の全長に亘り互いに平行に溶接してなり、構築時には、鋼管が互いに接触しながら間隙を作ることなく構築されるフランジ付き鋼管矢板。
  2. 上記請求項１記載のフランジ付鋼管矢板を、フランジの継手を連結することによって連続して構築した構造物。
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