JP4645522B2 - Anti-earth pressure structure, its saddle plate, and anti-earth pressure structure construction method - Google Patents
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Description
本発明は、抗土圧構造体、そのサドルプレート、及び、抗土圧構造体の構築方法に係り、特に、沿岸域の港湾施設における係船岸や護岸構造に用いるのに好適な、土圧や水圧等の外力を支える抗土圧構造体、そのためのサドルプレート、及び、抗土圧構造体の構築方法に関する。 The present invention relates to an anti-earth pressure structure, a saddle plate thereof, and a method for constructing an anti-earth pressure structure, and more particularly, earth pressure and The present invention relates to an anti-earth pressure structure that supports external forces such as water pressure, a saddle plate therefor, and a method for constructing an anti-earth pressure structure.
沿岸域の鋼製抗土圧構造物としては、従来、図1に示す如く、鋼管杭10の列の上に床版12を載せた構造とL型ブロック14等を組合せた桟橋式構造や、図2に示す如く、鋼矢板(又は鋼管矢板)20とタイロッド22及び控え杭24を組合せた矢板式構造が一般的である。
As a steel anti-earth pressure structure in the coastal area, as shown in FIG. 1, a pier type structure combining a structure in which a
ところが、大水深領域、軟弱地盤といった条件や急速施工等が求められる場合には、図3に示す如く、例えば鋼管骨組30を鋼管杭10で支持した鋼管骨組構造(ジャケット式構造とも称する)が構造的な優位性を有する。このことは、非特許文献1に詳細に述べられている。
However, if the deepwater areas, soft ground such conditions and rapid construction or the like is required, as shown in FIG. 3, (also called jacket type structure) steel framework supporting the
この鋼管骨組構造では、背面の土留め構造は、図3に示したL型ブロック14などの重力式構造や、U型鋼矢板や鋼管矢板等の根入れ式構造で構築されるのが一般的であるが、より経済性や構造合理性の有る構造として、出願人は、特許文献1で、図4に水平断面を示す如く、土留め部分を、直線型鋼矢板42(又は鋼板)によるアーク壁40により構築する構造を提案している。
In this steel pipe frame structure, the earth retaining structure on the back surface is generally constructed by a gravity type structure such as the L-
図4において、32は、鋼管骨組30の陸側の鋼管レグ(以下、単に陸側レグと称する)、34は、同じく陸側以外の鋼管レグ(以下、海側レグと称する)、44は、アーク壁40と鋼管杭10を接合するためのサドルプレート、50は、該サドルプレート44と陸側レグ32の間に充填されるモルタルグラウトである。
4, 32 is a steel pipe leg on the land side of the steel pipe frame 30 (hereinafter simply referred to as a land side leg), 34 is a steel pipe leg other than the land side (hereinafter referred to as a sea side leg), 44 is A
特許文献1による構造は、直線型鋼矢板42によるアーク壁40部分の背面側を埋立てることによって生じる土圧や、残留水圧によって生じる外力をフープテンションに置き換え、このフープテンションを、サドルプレート44を介して、アーク壁40の両側に配置されている鋼管骨組30の陸側レグ32、及び、該陸側レグ32を貫通して海底地盤まで打ち込まれた鋼管杭10に伝達することで、外力に対抗している。又、直線型鋼矢板42の海底地盤への打設深さは、埋立地盤部から生じる円弧滑りに対する安全率を確保するように設定している。即ち、直線型鋼矢板42は、円弧滑りを起こそうとして生じる地盤内の剪断力に対抗する役割も果たしている。これらのことから、サドルプレート44が海側に押す力を、鋼管骨組30の陸側レグ32、及び、該陸側レグ32よりも下方の鋼管杭10に対して、しっかり伝達する必要がある。
In the structure according to Patent Document 1, earth pressure generated by burying the back side of the
しかしながら、陸側レグ32及び鋼管杭10と、直線型鋼矢板42などで構築されるアーク壁40を連結するサドルプレート44に関して、本構造を具現化するための詳細構造及び構築方法について検討した結果、図5に示すような、陸側レグ32と鋼管杭10の段差Sが問題となることが分かった。即ち、土圧が作用すると、この段差Sにより、図5に示した如く、アーク壁(サドルプレート44)が鋼管杭10側に押し出されて変形するだけでなく、応力集中も起こり、サドルプレート44や直線型鋼矢板42に生じる応力が大きくなってしまう。更に、応力の大きさが把握しにくく設計しにくい。
However, regarding the
又、陸側レグ32には、サドルプレート44定着用のガイドを設けることが考えられるが、鋼管骨組30を設置後に鋼管杭10を打ち込んで鋼管骨組構造とする一般的な構築方法では、鋼管杭10に定着用ガイドを取り付けることができない。又、陸側レグ32とサドルプレート44の間には、一体化のためモルタルグラウト50を行なうが、鋼管杭10とサドルプレート44の間には定着用ガイドがないため、通常のモルタルグラウトによる一体化は困難である等の問題点も有していた。
In addition, it is conceivable to provide a guide for fixing the
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、アーク壁が海側に押す力を、鋼管骨組のレグ及び該レグよりも下方の杭に対して、しっかり伝達することが可能な抗土圧構造体を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the force that the arc wall pushes to the sea side can be securely transmitted to the leg of the steel pipe frame and the pile below the leg. It is an object to provide a simple anti-earth pressure structure.
本発明は、鋼管骨組と、海底地盤に根入れされた杭とを備え、該鋼管骨組の脚部であるレグが該杭で下方から支持されてなる鋼管骨組構造と、該鋼管骨組構造のレグ及び杭により海側から支持されて土留めを行う、鋼矢板または鋼板からなるアーク壁を有し、該アーク壁は海底面下の円弧滑りを防止する深さ以上に打設され、且つ土圧及び水圧を自身のフープテンションにより支持し、前記鋼管骨組のレグが、該フープテンションの反力を水平圧縮力として受けるようにした抗土圧構造体であって、前記レグの下端と海底面下まで打設された前記杭とを段差が生じないように結合するとともに、該レグと該杭に前記アーク壁を取り付け、該アーク壁のフープテンションの反力をレグ及び杭で対抗できるようにして、前記課題を解決したものである。 The present invention includes a steel pipe frame structure and a steel pipe frame structure in which a leg that is a leg portion of the steel pipe frame frame is supported from below by a pile, and a leg of the steel pipe frame frame structure. And an arc wall made of a steel sheet pile or steel plate, which is supported from the sea side by a pile and performs earth retaining , and the arc wall is driven to a depth greater than or equal to a depth to prevent arc slip under the sea floor, and earth pressure and pressure is supported by its hoop tension leg before Symbol steel skeleton is, the reaction force of the hoop tension an anti earth pressure structure to receive a horizontal compressive force, the lower end and seafloor of the leg with coupling the pile which is pouring down to the bottom so that no step occurs, mounting the arc wall to the leg and該杭, the reaction force of the hoop tension of the arc wall so as to counter leg and pile And solved the problem That.
前記アーク壁が取り付けられた前記杭は、その下部の海底地盤に打ち込まれる部分の外径が前記アーク壁が取り付けられた前記レグの外径と同じであり、前記レグを被る部分である上部の外径の方が海底地盤に打ち込まれる下部の外径よりも小径である異径の杭(図6に例示するようなリング状の連結部材61(鋼管杭の場合)を用いて下部に拡幅した鋼管杭60、又は、図7に例示するようなテーパー付鋼管杭64等)とすることができる。
In the pile to which the arc wall is attached , the outer diameter of the portion driven into the bottom seabed is the same as the outer diameter of the leg to which the arc wall is attached , and the upper portion that is the portion that covers the leg. The outer diameter was widened to the lower part using a different-diameter pile (ring-shaped connecting member 61 (in the case of a steel pipe pile) as illustrated in FIG. 6) having a smaller diameter than the lower outer diameter driven into the seabed ground .
更に、前記アーク壁とレグ及び杭を接合するためのサドルプレートを備えることができる。 Furthermore, the saddle plate for joining the said arc wall, a leg, and a pile can be provided.
又、前記サドルプレートに、前記レグ又は杭の少なくともいずれか一方の定着用ガイドを設け、前記レグ又は杭の少なくともいずれか一方に、前記サドルプレートの定着用ガイドを設けることができる。 The saddle plate may be provided with a fixing guide for at least one of the leg or the pile, and the fixing guide for the saddle plate may be provided on at least one of the leg or the pile.
本発明は、又、前記アーク壁とレグ及び杭を接合するためのサドルプレートであって、前記レグ又は杭の少なくともいずれか一方との定着用ガイドを備えたことを特徴とする抗土圧構造体用のサドルプレートを提供するものである。 The present invention is also a saddle plate for joining the arc wall, the leg and the pile, and is provided with a fixing guide for fixing to at least one of the leg or the pile. A saddle plate for the body is provided.
本発明は、又、鋼管骨組と、海底地盤に根入れされた杭とを備え、該鋼管骨組の脚部であるレグが該杭で下方から支持されてなる鋼管骨組構造と、該鋼管骨組構造のレグ及び杭により海側から支持されて土留めを行う、鋼矢板または鋼板からなるアーク壁を有する抗土圧構造体の構築方法であって、下部の海底地盤に打ち込まれる部分の外径が前記鋼管骨組のレグの外径と同じであり、前記レグを被る部分である上部の外径の方が海底地盤に打ち込まれる下部の外径よりも小さい、サドルプレートと接する異径の杭を打設し、該杭に、前記レグを差し込むように被せ、その後に、前記異径の杭ではない残りの杭を打設し、前記異径の杭とレグに沿ってサドルプレートを打設し、該サドルプレートの両側に、所定の弧状となるように直線型鋼矢板又は弧状の鋼板を所定の深さまで打設し、打設後に、前記サドルプレートと前記異径の杭及びレグの間にモルタルグラウトを行なって、フープテンションによる圧縮力を前記サドルプレートから前記レグ及び杭に伝達することができるようにしたものである。 The present invention also includes a steel pipe frame structure and a pile embedded in the seabed ground, and a steel pipe frame structure in which a leg that is a leg portion of the steel pipe frame is supported from below by the pile, and the steel pipe frame structure Is a method of constructing an anti-earth pressure structure having an arc wall made of steel sheet piles or steel plates that is supported from the sea side by legs and piles of steel, and the outer diameter of the portion driven into the bottom seabed is The outer diameter of the steel pipe frame leg is the same, and the outer diameter of the upper part, which is the part that covers the leg, is smaller than the outer diameter of the lower part that is driven into the seabed ground. And then, the pile is covered so that the leg is inserted, and then the remaining piles other than the different-diameter pile are driven, and a saddle plate is driven along the different-diameter pile and the leg, On both sides of the saddle plate, a straight steel arrow Or an arcuate steel plates pouring to a predetermined depth, to after casting, by performing mortar grout between the saddle plates and the of different diameters piles and leg, the compressive force by the hoop tension from the saddle plate leg and It can be transmitted to the pile.
又、後出図9、図10に例示するように、前記のサドルプレート44に設けた定着用ガイド45と、前記のレグ32又は杭60の少なくともいずれか一方に設けた定着用ガイド33、62を重ねて、両者を接合することもできる。
Further, as illustrated in FIGS. 9 and 10, the
本発明によれば、レグの下端と杭との段差を生じないようにしたので、アーク壁(サドルプレート)が海側に押す力を、鋼管骨組のレグ及び該レグよりも下方の杭に対して、しっかり伝達することができる。 According to the present invention, since the step between the lower end of the leg and the pile is not generated, the force that the arc wall (saddle plate) pushes to the sea side is applied to the leg of the steel pipe frame and the pile below the leg. Can communicate well.
又、鋼管骨組を固定するため、陸側の杭を、該鋼管骨組の設置に先行して打設し、その後に鋼管骨組を設置することで、拡幅鋼管杭やテーパー付き鋼管杭の海底地盤部の外径と、鋼管骨組の陸側レグの外径を同一にすることが可能となる。これによって、拡幅鋼管杭やテーパー付き鋼管杭の海底地盤部分に予め取り付けられたサドルプレート定着用ガイドと、鋼管骨組の陸側レグに予め取り付けられたサドルプレート定着用ガイドを用いることで、サドルプレートを所要の深さまで確実に打ち込むことが可能となり、内部をモルタルグラウトすることによって、フープテンションによる圧縮力をサドルプレートからレグ及び杭に伝達することが可能となる。 Also, in order to fix the steel pipe framework, the land-side pile is placed prior to the installation of the steel pipe framework, and then the steel pipe framework is installed, so that the submarine ground portion of the widened steel pipe pile or tapered steel pipe pile And the outer diameter of the land side leg of the steel pipe frame can be made the same. As a result, the saddle plate fixing guide attached in advance to the seabed ground portion of the widened steel pipe pile or tapered steel pipe pile and the saddle plate fixing guide attached in advance to the land side leg of the steel pipe frame are used. Can be reliably driven to a required depth, and by compressing the inside of the mortar grout, it is possible to transmit the compressive force due to the hoop tension from the saddle plate to the legs and piles.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第1実施形態は、陸側レグ32用の杭として、図6に示したような拡幅鋼管杭60を用いたもので、図8は第1実施形態の垂直断面図、図9は図8のIX−IX線に沿う水平断面図、図10は図8のX−X線に沿う水平断面図である。図において、30は鋼管骨組、32は、該鋼管骨組30の陸側レグ、34は、同じく海側レグ、40は、直線鋼矢板42によるアーク壁、44は、直線鋼矢板42と鋼管骨組30の陸側レグ32を接合するためのサドルプレート、50は、該サドルプレート44と陸側レグ32の空隙部を充填するモルタルグラウト、60は、鋼管骨組30の陸側に打設される、本発明に係る拡幅鋼管杭である。
The first embodiment of the present invention uses a widened
前記拡幅鋼管杭60は、図6に示した如く、海底地盤に根入れする下端から、鋼管骨組30が載る部分までは、該鋼管骨組30の陸側レグ32の外径と同じサイズである。一方、陸側レグ32の内部を貫通する部分の外径は、陸側レグ32との一体化のために、モルタルグラウト52を行なう際に必要な径とする。この拡幅鋼管杭60の鋼管骨組30が載る部分から、サドルプレート44が設置される深さまでには、図11に示したごとく、サドルプレート44を設置するときに使用するL字状の定着用ガイド62が溶接されている。
As shown in FIG. 6, the widened
又、鋼管骨組30の陸側レグ32にも、図10に示した如く、拡幅鋼管杭60と同様にL字状の定着用ガイド33が溶接されている。
Further, as shown in FIG. 10, an L-shaped fixing guide 33 is welded to the land-
前記サドルプレート44には、拡幅鋼管杭60と鋼管骨組30の陸側レグ32に取り付けられたL字状のガイド62、33に噛み合うようにL字状のガイド45が取り付けられている。このサドルプレート44の設置後に、サドルプレート44と拡幅鋼管杭60および鋼管骨組30の陸側レグ32の間は、モルタルグラウト50を行って、フープテンションによる圧縮力をサドルプレートからレグ及び杭に伝達できるようにする。このサドルプレート44の水平断面形状は、図11に示す如く、モルタルグラウト50がされる定着用ガイド45、62、33の部分A迄は、アーク壁40の円弧に沿った形状とされ、曲げ方向の応力が生じないようにされる。
An L-
次に、第1の実施形態の構築手順について詳細に説明する。 Next, the construction procedure of the first embodiment will be described in detail.
先ず、図12に示すように、陸側の鋼管杭として拡幅鋼管杭60を所定の位置、深さまで打設する。この際、杭の打設位置を管理するため、必要に応じて、図13に示す拡幅鋼管杭打設用ガイド72を備えたテンプレート70を予め設置して対応することができる。
First, as shown in FIG. 12, a widened
次いで、図14に示すように、鋼管骨組30の仮受け杭(H型杭など)80を打設した後、フローティングクレーン82などで、拡幅鋼管杭60に、鋼管骨組30の陸側レグ32を被せて差し込むように設置し、該鋼管骨組30と杭を組合せて鋼管骨組構造とする。
Next, as shown in FIG. 14, after placing a temporary receiving pile (such as an H-shaped pile) 80 of the
次いで図15に示すように、陸側レグ32以外の鋼管レグ(図では海側レグ34)部分に、通常の鋼管杭10を打設する。その後、レグ32、34と拡幅鋼管杭60及び鋼管杭10のずれが生じないように、モルタルグラウトを行って、これらを完全に一体化する。
Next, as shown in FIG. 15, a normal
次いで、図16に示すように、陸側レグ32と拡幅鋼管杭60に予め取り付けられたL字状の定着用ガイド33、62(図10、図11参照)に沿って、サドルプレート44を打設する。
Next, as shown in FIG. 16, the
次いで、図17に示すように、サドルプレート44の両側に所定の円弧状となるように、直線型鋼矢板42、又は、円弧状の鋼板を、所要の深さまで打設する。打設後に、サドルプレート44と拡幅鋼管杭60および鋼管骨組30の陸側レグ32の間は、モルタルグラウトを行って、フープテンションによる圧縮力をサドルプレートからレグ及び杭に伝達できるようにする。
Next, as shown in FIG. 17, the straight
以降の施工手順は、従来のジャケット工法と同様であり、背後地盤の埋立、上部工床版部の施工、舗装などを行って完成させる。 The subsequent construction procedure is the same as that of the conventional jacket method, and is completed by landfilling of the back ground, construction of the upper floor slab, paving, and the like.
次に、拡幅鋼管杭60にかわって、図7に示したテーパー付鋼管杭64を用いた本発明の第2実施形態を、図18に示す。
Next, instead of the widened
本構造は、本質的には拡幅鋼管杭を用いる場合と大差なく、鋼管杭の製作性や打設効率などから、有利な方を選ぶことになる。 This structure is essentially the same as when widened steel pipe piles are used, and the most advantageous one is selected from the viewpoint of manufacturability and placement efficiency of steel pipe piles.
前記実施形態では、サドルプレート44とレグ32及び鋼管杭60の定着は、L字状の定着用ガイド45、33、62を用いているが、定着用ガイドの形状や種類は、これに限定されず、鋼管杭の継ぎ手として用いられる、L−T継ぎ手や、P−P継ぎ手(パイプ−パイプ継ぎ手)などを用いることも当然できる。又、定着用ガイドの一部を省略することもできる。
In the above-described embodiment, the
又、前記実施形態では、アーク壁40を陸側に設置しているが、海側に設置することもできる。又、レグは2列に限定されず、必要に応じて3列以上配置しても良い。更に、アーク形状も完全な円弧に限定されない。
Moreover, in the said embodiment, although the
10…鋼管杭
30…鋼管骨組
32…陸側レグ
33、45、62…定着用ガイド
34…海側レグ
40…アーク壁
42…直線型鋼矢板
44…サドルプレート
50、52…モルタルグラウト
60…拡幅鋼管杭
64…テーパー付鋼管杭
S…段差
DESCRIPTION OF
Claims (11)
該アーク壁は海底面下の円弧滑りを防止する深さ以上に打設され、且つ土圧及び水圧を自身のフープテンションにより支持し、
前記鋼管骨組のレグが、該フープテンションの反力を水平圧縮力として受けるようにした抗土圧構造体であって、
前記レグの下端と海底面下まで打設された前記杭とを段差が生じないように結合するとともに、該レグと該杭に前記アーク壁を取り付け、該アーク壁のフープテンションの反力をレグ及び杭で対抗できるようにしたことを特徴とする抗土圧構造体。 A steel pipe frame structure and a pile rooted in the seabed ground, and a leg structure that is a leg portion of the steel pipe frame structure supported from below by the pile, and the leg and pile of the steel pipe frame structure It has an arc wall made of steel sheet pile or steel plate that is supported from the side and performs earth retaining ,
The arc wall is Da設than a depth to prevent the arc sliding under the seafloor, and supports the earth pressure and water pressure by its hoop tension,
Before Symbol leg of the steel pipe scaffold is, an anti-soil pressure structure to receive a reaction force of the hoop tension as a horizontal compressive force,
With coupling the pile which is pouring to the lower end and the sea bottom under the leg so that no step occurs, the arc wall attached to the leg and該杭, leg reaction force of the hoop tension of the arc wall And anti-earth pressure structure characterized by being able to compete with piles.
前記レグ又は杭の少なくともいずれか一方との定着用ガイドを備えたことを特徴とする抗土圧構造体用のサドルプレート。 A saddle plate for joining the arc wall, leg and pile of the anti-earth pressure structure according to any one of claims 1 to 4,
A saddle plate for an anti-earth pressure structure, comprising a guide for fixing with at least one of the leg and the pile.
下部の海底地盤に打ち込まれる部分の外径が前記鋼管骨組のレグの外径と同じであり、前記レグを被る部分である上部の外径の方が海底地盤に打ち込まれる下部の外径よりも小さい、サドルプレートと接する異径の杭を打設し、
該杭に、前記レグを差し込むように被せ、その後に、
前記異径の杭ではない残りの杭を打設し、
前記異径の杭とレグに沿ってサドルプレートを打設し、
該サドルプレートの両側に、所定の弧状となるように直線型鋼矢板又は弧状の鋼板を所定の深さまで打設し、
打設後に、前記サドルプレートと前記異径の杭及びレグの間にモルタルグラウトを行なって、フープテンションによる圧縮力を前記サドルプレートから前記レグ及び杭に伝達することができるようにすることを特徴とする抗土圧構造体の構築方法。 A steel pipe frame structure and a pile rooted in the seabed ground, and a leg structure that is a leg portion of the steel pipe frame structure supported from below by the pile, and the leg and pile of the steel pipe frame structure A method of constructing an anti-earth pressure structure having an arc wall made of a steel sheet pile or steel plate, which is supported from the side and performs earth retaining ,
The outer diameter of the portion that is driven into the lower seabed ground is the same as the outer diameter of the leg of the steel pipe framework, and the outer diameter of the upper part that is the part that covers the leg is larger than the outer diameter of the lower part that is driven into the seabed ground Placing a small pile of different diameters in contact with the saddle plate,
Cover the stake to insert the leg, then
Placing the remaining piles that are not different diameter piles ,
Saddle plate is placed along the different diameter pile and leg,
On both sides of the saddle plate, a straight steel sheet pile or an arc-shaped steel plate is driven to a predetermined depth so as to have a predetermined arc shape,
Characterized in after casting, by performing mortar grout between the saddle plates and the of different diameters piles and legs, to a compressive force by hoop tension from the saddle plate can be transmitted to the legs and pile The construction method of the anti earth pressure structure.
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