JP4815198B2 - 掘削溝用矢板式支保工構造 - Google Patents

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この発明は、ガス管、上・下水道管、電線・電話ケーブル等の埋設管の敷設に際し、掘削溝の両側壁に沿って建て込み配列した鋼矢板と、同鋼矢板に沿って水平方向に当てがい相対向する配置に架設した腹起こし材と、相対向する配置の腹起こし材間の間隔を保持する切梁とから成り、土圧による鋼矢板の倒れ込みを防止する矢板式支保工構造の技術分野に属し、更に云えば、長尺の埋設管の敷設作業に好適に使用される鋼矢板に腹起こし材を効率的、且つ経済的に架設できる掘削溝用矢板式支保工構造に関する。
埋設管の敷設工事の多くは通常、開削工法により行われており、従来から行われている代表的な工法として、例えば、管埋設深さまで掘削した溝の両側に鋼矢板を並べて打ち込み、腹起こし材をこれに沿って水平方向に当てがい、掘削溝内において相対向する配置の腹起こし材間の間隔を切梁で保持して土圧による鋼矢板の倒れ込みを防止しつつ、埋設管の延長方向に掘削を進行する工法がある。
この工法に使用する支保工は、例えば、図8に示したように、掘削溝の両側壁に沿って一定間隔で相対向する配置に溝形材等の支柱a…を設け、この相対向する配置の支柱a、aの溝幅方向の間隔を保持するために切梁3をほぼ水平に架設し、掘削溝の長手方向の支柱a、a間に前記切梁3と同等レベルに取り付けた腹起こし材2と、掘削溝の両側壁と腹起こし材2との間に配列した複数の鋼矢板cとによって、土圧による鋼矢板cの倒れ込みを防止する構造で実施されている。ちなみに、図中の符号bは腹起こし支持材を示しており、前記支柱aに溶接等の固定手段で固定されている(例えば、特許文献1の図1、特許文献2の図13、特許文献3の図11、及び特許文献4の図7を参照)。
しかし、実際の工事施工に際して、例えば前記支保工構造を軟弱地盤等に使用する場合は、所定の腹起こし材の位置まで掘り下げる以前の段階で前記腹起こし材2及び切梁3を設置して土留めすることが必要となり、これに対処するために、腹起こし材2及び切梁3の位置を自在に上下できる支保工構造の開発が望まれていた(特許文献2の段落[0010]、及び特許文献3の段落[0009]を参照)。また、既設の異なる埋設管が、掘削溝を横断する場合等にこれを回避するためにも、腹起こし材2及び切梁3の位置を自在に上下できる支保工構造の開発が望まれていた。
そこで、本出願人は、前記矢板cに沿って上下方向に摺動自在で、且つ任意の高さで位置決め可能な構成の腹起こし支持材を開発し、腹起こし材2及び切梁3の位置を自在に上下できる掘削溝用矢板式支保工構造を提案し、上記問題を解消した(特許文献3の図1〜図5等を参照)。
しかしながら、前記腹起こし支持材は、特許文献3の図1〜図5等に開示されているように、フランジの高さの低い鋼矢板cには好適に実施できるものの、長尺の埋設管を敷設する場合等に好適に実施されるフランジの高さの高い重量鋼矢板や軽量鋼矢板(図9A〜C参照)には、その構造上適用することができなかった。
したがって、従来、前記フランジの高さの高い重量鋼矢板や軽量鋼矢板による支保工構造は、例えば、特許文献5の図1〜図5に示したように、鋼矢板自体に鉛直方向に所要の間隔で細長い切り孔を穿設し、同切り孔に腹起こし受け金物(ブラケット)を取り付ける等の方法で、鋼矢板に腹起こし材を架設して実施するほかなかった。
特開平8−277528号公報 特開平9−144001号公報 特開平10−168881号公報 特開平10−266209号公報 特開平10−8469号公報
前記特許文献5に係る技術は、掘削溝の両側壁に沿って建て込む鋼矢板のうち、腹起こし受け金物を取り付ける鋼矢板のみ別異に加工する必要があり、経済的でなかった。また、現場作業においても予め加工した鋼矢板の設置位置を考慮して配列作業を行わねばならず、施工性も悪かった。
そこで、本出願人は、図10と図11に示したような矢板式支保工構造を開発し、実施している。この支保工構造に係る鋼矢板1には、所謂U形鋼矢板1を使用しており、互いに結合したU形鋼矢板1…が形成する任意の凹部11に、外側(図面では上側)のU形鋼矢板1のウエブ1aに掛け止めた状態で内側(図面では下側)のU形鋼矢板1のウエブ1aとほぼ面一となる方形状の筒形鋼管dを設置し、同筒形鋼管dの内側面の鉛直方向に所要の間隔で設けた複数の切り欠き部gに腹起こし受けブラケットeを掛け止めて位置決めし、同ブラケットeに腹起こし材2を架設して実施している。ちなみに、図中の符号hは、鉛直方向に所要の間隔で設けた振れ止めプレートを示している。
この支保工構造によれば、前記特許文献5に係る技術と比して、鋼矢板1に何ら加工を施すことなく実施できるので、経済的である。また、現場作業においても特定の矢板に拘束されることなくスムーズに配列作業を行うことができるので、煩わしくなく、施工性がよい。さらに、前記筒形鋼管dの切り欠き部gを鉛直方向に複数箇所設けることにより、腹起こし材2及び切梁3の位置をフレキシブルに上下動することができる。よって、現状においては、非常に有益な技術と云える。
しかしながら、前記筒形鋼管dは、その大きさがU形鋼矢板1の深さ(高さ)に応じて、一辺が、17.0〜22.4cm程度もあり、その大きさ故に製造単価はもちろん、運搬費も嵩み、現場作業も煩わしいという新たな問題が生じた。また、施工現場においては、地盤性状等に応じてサイズの異なる鋼矢板を複数種類組み合わせて実施することが少なくなく、これに応じてサイズの異なる筒形鋼管dを複数種類用意する必要があり、前記問題が顕著化した。よって、前記筒形鋼管dに代わる、よりコンパクト化した腹起こし支持材を実現することができれば、さらに有益な技術を提供できることは明らかである。
本発明の目的は、フランジの高さの高い重量鋼矢板や軽量鋼矢板による支保工構造を実施するにあたり、鋼矢板1に何ら加工を施すことなく実施することができ、現場作業においても特定の鋼矢板1に拘束されることなくスムーズに配列作業を行うことができ、腹起こし材2及び切梁3の位置をフレキシブルに上下動できることは勿論、コンパクト化した腹起こし支持材を実現することにより、製造単価や運搬費のコスト削減に寄与し、現場作業もスムーズに行い得る、経済性及び施工性に優れた掘削溝用矢板式支保工構造を提供することである。
上述した背景技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る掘削溝用矢板式支保工構造は、図1に示したように、掘削溝の両側壁に沿って建て込み配列した鋼矢板1と、同鋼矢板1に沿って水平方向に当てがい相対向する配置に架設した腹起こし材2と、相対向する配置の腹起こし材2間の間隔を保持する切梁3とから成る矢板式支保工構造において、
前記鋼矢板1は、ウエブ1aと同ウエブ1aの両縁端部に設けられたフランジ1bとからなり、前記腹起こし材2は、前記鋼矢板1の左右のフランジ1b、1bに掛け止めてウエブ1aの左右にほぼ面一となる構成の鉛直方向に細長い一対の取付部材4、4と、当該一対の取付部材4、4に着脱自在に掛け止められる腹起こし受けブラケット5とから成る腹起こし支持材により支持されていること
前記鉛直方向に細長い一対の取付部材4、4は、同形同大で、その一面4a(又は4b)は鋼矢板1のフランジ1bに沿わせ、他面4b(又は4a)はウエブ1aとほぼ面一となる横断面略く字形に形成され、その両面の上端部には前記フランジ1b、1bに掛け止め可能な断面L字形状等の掛け止め部4cが設けられていることを特徴とする。
請求項に記載した発明は、請求項1に記載した掘削溝用矢板式支保工構造において、図3と図5に示したように、前記鉛直方向に細長い一対の取付部材4、4は、鉛直方向に所定の間隔で、腹起こし受けブラケット5を掛け止め可能な切り欠き部4eが設けられていることを特徴とする。
本発明に係る掘削溝用矢板式支保工構造によれば、前記鋼矢板1に何ら加工を施すことなく実施することができ、現場作業においても特定の鋼矢板1に拘束されることなくスムーズに配列作業を行うことができる。前記一対の取付部材4、4に複数の切り欠き部4eを設けて実施することにより、腹起こし材2及び切梁3の位置をフレキシブルに上下動することもできる。また、図10に係る掘削溝用矢板式支保工構造と比して、よりコンパクト化した腹起こし支持材(特には取付部材5)で実施することができるので、製造単価や運搬費のコスト削減に寄与し、現場作業もスムーズに行うことができ、経済性及び施工性に非常に優れている。さらに、サイズの異なる鋼矢板を複数種類組み合わせて実施する場合でも、取付部材4を構成する薄鋼板の折り曲げ角を適宜調整して製造するだけで容易に対応できるので、経済的である。
本発明に係る掘削溝用矢板式支保工構造は、上述した発明の効果を奏するべく、以下のように実施される。
図1は、請求項1に係る掘削溝用矢板式支保工構造を概略的に示している。図2は、図1の枢要部を拡大して示している。この支保工構造は、掘削溝の両側壁に沿って建て込み配列した鋼矢板1と、同鋼矢板1に沿って水平方向に当てがい相対向する配置に架設した腹起こし材2と、相対向する配置の腹起こし材2間の間隔を保持する切梁3とから成る。前記鋼矢板1は、ウエブ1aと同ウエブ1aの両縁端部に設けられたフランジ1b、1bとからなり、前記腹起こし材2は、前記鋼矢板1の左右のフランジ1b、1bに掛け止めてウエブ1aの左右にほぼ面一となる構成の鉛直方向に細長い一対の取付部材4、4と、当該一対の取付部材4、4に着脱自在に掛け止められる腹起こし受けブラケット5、5とから成る腹起こし支持材により支持されている。
図示例に係る鋼矢板1は、ウエブ1aと同ウエブ1aの両縁端部に設けたフランジ1b、1bとから成るU形鋼矢板1(図9A参照)を互いに結合して実施しているがこれに限定されず、ハット形鋼矢板10(図9B参照)を互いに結合して実施することもできるし、フランジの高さの高い軽量鋼矢板20(図9C参照)を互いに結合して実施することもできる。要するに、本発明に係る支保工構造は、フランジの高さの高い重量鋼矢板や軽量鋼矢板に好適に実施することができるのである。前記腹起こし材2は一例として、角形鋼管(一例として、150×100×4000mm)で実施している。また、前記切梁3は一例として、伸縮自在な水圧ジャッキで実施している。
前記腹起こし支持材を構成する一対の取付部材4、4は、同形同大で、図2〜図4にも示したように、その一面4a(又は4b)は鋼矢板1のフランジ1bに沿わせ、他面4b(又は4a)はウエブ1aとほぼ面一となる横断面略く字形に形成され、その両面4a、4bの上端部には前記フランジ1bに掛け止め可能な断面L字形状等の掛け止め部4c、4cが設けられている(以上、請求項記載の発明)。また、前記一対の取付部材4、4は、鉛直方向に所定の間隔で、腹起こし受けブラケット5を掛け止め可能な切り欠き部4eが設けられている(請求項記載の発明)。
具体的に、前記取付部材4は、前記鋼矢板1のフランジ1bに当接し、ウエブ1aとほぼ面一となるように、断面く字形に折り曲げ成形した薄鋼板で実施している。前記取付部材4の寸法は、一例として、一辺が100mm、高さ3200mmで実施している。前記取付部材4の裏側には、鉛直方向に所定の間隔(図示例では、500mm)で三角形状の補強リブ4dをほぼ水平に複数個(図示例では、7個)当接して設けている。前記掛け止め部4cは、図4に示したように、断面L字形(図示例では、35×50mm)に折り曲げ成形した薄鋼板の一端部を、鋼矢板1のフランジ1bの肉厚を確保して、前記取付部材4の上端部に設けた補強リブ4dの上面に溶接等の固定手段でしっかり固定して実施している。前記取付部材4に穿設する切り欠き部4eは、一例として、鉛直方向に500mmの間隔で、左右対称配置で6箇所ずつ計12箇所設けて実施している。各切り欠き部の寸法は、横50mm、縦30mmで実施している。
ちなみに、上記支保工構造に係る取付部材4等の各構成部材の大きさは勿論これに限定されず、適宜設計変更可能である。特に、前記取付部材4の断面く字形の内角の大きさは、使用する鋼矢板1のサイズ(型式)に応じて適宜設計変更されるし、前記取付部材4の高さ寸法は、前記鋼矢板1を地中に建て込んだ状態で、そのフランジ1bに掛け止めて吊り下げ可能な寸法に適宜設計変更される。また、前記一対の取付部材4、4は、同形同大で実施することが施工上好ましいが、同形同大に実施することに限定されるわけではない。
図5は、前記取付部材4の切り欠き部4eに掛け止める腹起こし受けブラケット5を示している。この腹起こし受けブラケット5は、図7A〜Cに示したように、薄鋼板を断面L字形(80×80mm)に折り曲げ成形した腹起こし材受け部5aと、薄鋼板を断面Z字形(45×80×80mm)に折り曲げ成形した差し込み部5bとを組み合わせて溶接等の固定手段でしっかり固定して成る。この腹起こし受けブラケット5は、図6A、Bに段階的に示したように、傾斜させた状態からその差し込み部5bの先端を前記切り欠き部4e内へX方向に差し込み、続いてY方向へ回転させて、前記差し込み部5bの上下の先端部をそれぞれ前記取付部材4の裏側面と表側面に当接させる一連の手順により、前記腹起こし材2を水平に架設できるように前記切り欠き部4eに掛け止めている。ちなみに、図示例に係る前記腹起こし材受け部5aの幅寸Bは、一例として、200mm、差し込み部5bの幅寸は、50mmで実施している(図7C参照)。
よって、上記構成の掘削溝用矢板式支保工構造の施工手順は、先ず、図1に示したように、前記鋼矢板1に前記腹起こし材2を架設するにあたり、前記鋼矢板1における前記腹起こし材2の両端部(さらには、必要に応じて中間部)を支持するに好適な部位に、前記一対の取付部材4、4を、その上端部の掛け止め部4cを利用して、前記鋼矢板1の両肩部(フランジ1b、1b)にしっかり掛け止めて吊り下げる(図4も参照)。前記一対の取付部材4、4の一面4a(又は4b)は、前記鋼矢板1のウエブ1aに沿って面一となる(図2参照)。ちなみに、前記一対の取付部材4、4は同形同大で実施しているので、左右のフランジ1b、1bに掛け止める際のチェック等をする必要はなく、スムーズな掛け止め作業を行い得る。
次に、前記一対の取付部材4におけるウエブ1aに沿って面一となる面に複数設けた切り欠き部4eの所要の位置(例えば、上から2段目の切り欠き部4eと5段目の切り欠き部4eの上下2段)に、前記腹起こし受けブラケット5を、前記図6A、Bに示した手順で、しっかり掛け止めて位置決めする(図5も参照)。前記腹起こしブラケット5は、その腹起こし材受け部5aの受け部が、図6Bに示したようにほぼ水平になる。かくして、前記腹起こし材2は、その両端部を、前記腹起こしブラケット5の腹起こし材受け部5aにほぼ水平にしっかり架設することができるのである。
したがって、上記構成の掘削溝用矢板式支保工構造は、前記鋼矢板1に何ら加工を施すことなく実施することができ、現場作業においても特定の鋼矢板1に拘束されることなくスムーズに配列作業を行うことができる。前記一対の取付部材4に複数の切り欠き部4eを設けて実施することにより、腹起こし材2及び切梁3の位置をフレキシブルに上下動することができる。また、図10に係る支保工構造と比して、よりコンパクト化した腹起こし支持材(特には取付部材5)で実施することができるので、製造単価や運搬費のコスト削減に寄与し、現場作業もスムーズに行うことができ、経済性及び施工性に非常に優れている。さらに、サイズの異なる鋼矢板を複数種類組み合わせて実施する場合でも、取付部材4を構成する薄鋼板の折り曲げ角を適宜調整して製造するだけで容易に対応できるので、経済的である。
以上に実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。例えば、前記取付部材4に設ける切り欠き部4eと腹起こし受けブラケット5の形状等については、前記取付部材4に腹起こし受けブラケット5をしっかり掛け止めることができ、前記腹起こし材2をほぼ水平に架設できる構成であれば、図示例に限定されるものではない。
本発明に係る掘削溝用矢板式支保工構造の全体構造を概略的に示した鳥瞰図である。 図1の枢要部を拡大して示した平面図である。 取付部材の全体構造を示した斜視図である。 取付部材の上端部を拡大して示した断面図である。 取付部材の切り欠き部に腹起こし受けブラケットを掛け止めた状態を示した斜視図である。 A、Bは、取付部材の切り欠き部に腹起こし受けブラケットを掛け止める手順を段階的に示した断面図である。 Aは、腹起こし受けブラケットを示した斜視図であり、Bは、同側面図であり、Cは、同平面図である。 従来技術に係る鋼矢板を使用した掘削溝用矢板式支保工構造を示した鳥瞰図である。 A〜Cはぞれぞれ、本発明で実施可能な鋼矢板のバリエーションを示した平面図である。 従来技術に係る鋼矢板を使用した掘削溝用矢板式支保工構造を示した斜視図である。 図10の枢要部を示した平面図である。
符号の説明
1 鋼矢板
1a ウエブ
1b フランジ
2 腹起こし材
3 切梁
4 取付部材
4a 取付部材の一面
4b 取付部材の一面
4c 掛け止め部
4d 補強リブ
4e 切り欠き部
5 腹起こし受けブラケット
5a 腹起こし材受け部
5b 差し込み部
10 ハット形鋼矢板
20 軽量鋼矢板
a 支柱
b 腹起こし支持材
c 鋼矢板
d 筒形鋼管
e 腹起こし受けブラケット
h 振れ止めプレート

Claims (2)

  1. 掘削溝の両側壁に沿って建て込み配列した鋼矢板と、同鋼矢板に沿って水平方向に当てがい相対向する配置に架設した腹起こし材と、相対向する配置の腹起こし材間の間隔を保持する切梁とから成る矢板式支保工構造において、
    前記鋼矢板は、ウエブと同ウエブの両縁端部に設けられたフランジとからなり、前記腹起こし材は、前記鋼矢板の左右のフランジに掛け止めてウエブの左右にほぼ面一となる構成の鉛直方向に細長い一対の取付部材と、当該一対の取付部材に着脱自在に掛け止められる腹起こし受けブラケットとから成る腹起こし支持材により支持されていること
    前記鉛直方向に細長い一対の取付部材は、同形同大で、その一面は鋼矢板のフランジに沿わせ、他面はウエブとほぼ面一となる横断面略く字形に形成され、その両面の上端部には前記フランジに掛け止め可能な断面L字形状等の掛け止め部が設けられていることを特徴とする、掘削溝用矢板式支保工構造。
  2. 前記鉛直方向に細長い一対の取付部材は、鉛直方向に所定の間隔で、腹起こし受けブラケットを掛け止め可能な切り欠き部が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載した掘削溝用矢板式支保工構造。
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