JP5114731B2 - Design method of underground wall - Google Patents
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Description
本発明は、土木建築分野における土留め壁、基礎構造、港湾河川の護岸・岸壁、さらには止水壁に用いられる地中連続壁体に関し、特に高い断面性能を発揮させるとともに、汎用的な圧入機械での打設を実現する際に好適な地中連続壁体の設計方法に関するものである。
The present invention relates to earth retaining walls, foundation structures, harbor river revetments and quay walls in civil engineering and building fields, and also to underground continuous wall bodies used for water blocking walls, in particular, exhibiting high cross-sectional performance and general-purpose press-fitting. The present invention relates to a method for designing an underground continuous wall body suitable for realizing placement with a machine.
土木建築分野における土留め壁、基礎構造、港湾河川の護岸・岸壁、さらには止水壁に用いる構造部材として用いられる鋼矢板は、その幅方向の両端部に継手が設けられており、隣接する鋼矢板の継手を互いに嵌合させて地盤に打設することによって壁面を形成する。 Steel sheet piles used as structural members used for earth retaining walls, foundation structures, harbor river revetments and quay walls in the civil engineering and construction field, and water barrier walls are provided with joints at both ends in the width direction. Wall surfaces are formed by fitting steel sheet pile joints to each other and driving them into the ground.
近年において、特にこの鋼矢板の剛性を向上させるために、例えば、特許文献1、2に示すような地中連続壁用鋼材が提案されている。
In recent years, in order to improve the rigidity of this steel sheet pile in particular, for example, steel materials for underground continuous walls as shown in
ハット形鋼矢板を用いた場合においては、例えば図14(a),(b)に示すように、ウェブ部102の両端に一対のフランジ部103が連設され、さらにこのフランジ部103の他端にアーム部104が連設されている鋼矢板101と、ウェブ111両端にフランジ112a、112bが設けられたH形鋼110とからなる。ちなみに、アーム部104の先端には、隣接する他の鋼矢板101と連結するための継手105が設けられている。そしてこの鋼矢板101におけるウェブ部102外側にH形鋼110のフランジ112aを固定している。即ち、このH形鋼110を固定することにより、断面剛性及び断面係数を向上させることが可能となる。
When a hat-shaped steel sheet pile is used, for example, as shown in FIGS. 14A and 14B, a pair of
ところで、これら特許文献1,2の開示技術では、地中連続壁用鋼材を地中に打設する際において、バイブロハンマ工法により施工をすることは可能である。しかしながら、圧入すべき鋼材を圧入機のチャックで把持するとともにシリンダーで静荷重を加えて地中に押し込む、いわゆる圧入工法でこれを打設する際には、鋼矢板101のウェブ部102外側に突き出たH形鋼110が障壁となり、これをチャックで把持することができず、把持するためには、特殊な専用の圧入機械を別途手配する必要が生じるという問題点があった。
By the way, in these disclosed technologies of
また、ハット形鋼矢板の施工で用いる汎用的な圧入機のチャックによる把持を実現するために、鋼矢板のウェブ部外側に突き出たH形鋼を無理に小型化させた構成を図15に示す。実際に、圧入機のチャックによる把持を実現するためには、H形鋼110の全てが図に示すような円120の中に収まる形状とされていなければならない。この円120は、従来の圧入機のチャックの形状に基づいて導き出したものであり、各アーム部104の先端に設けられた一対の継手部105を結ぶ嵌合軸121の中間点を中心122とし、さらに鋼矢板101の全幅と等しい直径からなるものである。
Moreover, in order to implement | achieve the holding | grip by the chuck | zipper of the general purpose press-fitting machine used by construction of a hat-shaped steel sheet pile, the structure which forcedly reduced the H-section steel protruded to the web part outer side of a steel sheet pile is shown in FIG. . Actually, in order to realize gripping by the chuck of the press-fitting machine, all of the H-
しかしながら、円120に収めるために無理に小型化されたH形鋼110を固定しただけでは、地中連続壁用鋼材の断面性能を向上させることができず、所期の効果を得ることができなくなるという問題点があった。
However, simply fixing the H-
また、上記従来技術では、互いに隣接する地中連続壁用鋼材の継手105を嵌合させることにより、これを連続させて壁体を形成した場合に、当該継手105が図16に示すように壁体の最外縁124に位置することになる。特に壁体の最外縁124は、港湾護岸及び河川護岸として構成する際において、波浪の影響や船舶による衝突及び流木等の衝突等の影響を受けることになる。
Moreover, in the said prior art, when the
ところで、防食のため、或いは修景のため、鋼矢板101壁面を塗覆装することがあるが、特に継手105内部への塗覆装は困難であることは知られている。このため、壁体に対して塗覆装を施す際においても、特にこの継手105のみがいわゆる無被覆部となってしまう場合が多い。このため、継手105が壁体の最外縁124に位置することは、いわゆる無被覆部がこれらの影響を受けやすい位置にさらされることになる。その結果、継手105の無被覆部を起点とした剥離が生じ、これらを補修するためのメンテナンス費用がかさみ、ひいては品質確保の観点においても障壁となる。
By the way, although the
なお、従来においては、U形鋼矢板のウェブ内面側にT形鋼のウェブ先端を溶接して構成した地中連続壁用鋼製部材も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この特許文献3の開示技術では、継手が最外縁に位置することはなくなることから、無被覆部が外部の影響を受けて剥離してしまう等の問題点の解決を図ることは可能となる。 Conventionally, a steel member for underground continuous wall constructed by welding the tip of a T-shaped steel web to the inner surface of the web of a U-shaped steel sheet pile has also been proposed (see, for example, Patent Document 3). In the technique disclosed in Patent Document 3, since the joint is not positioned at the outermost edge, it is possible to solve a problem such that the uncovered portion is peeled off due to an external influence.
しかしながら、このT形鋼は、厚板の溶接品を用いるか、或いは圧延H形鋼の半裁体等としてのカットT形鋼を用いるものとされている。T形鋼として厚板の溶接品を用いる場合は、特にプレートを接合して形成したものを用いる場合において、溶接作業の労力の負担が大きくなる。またカットT形鋼を用いる場合においても、H形鋼を半分に切断することになるため、H形鋼を用いる場合と比較して得られる断面性能は必然的に低下してしまう。また、この特許文献3の開示技術では、いわゆる圧入工法でこれを打設する際において、これをチャックで把持できるようにするための構成も開示されていないため、既存の圧入機を利用してこれを圧入することも困難となる。
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、既存のハット形鋼矢板の施工で用いる圧入機を利用して圧入することを可能とすると共に、断面性能を向上させることができ、さらに壁体を構成した場合に継手部が最外縁に位置することなく外部からの影響を軽減可能な地中連続壁体の設計方法を提供することにある。
Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and enables the press-fitting using a press-fitting machine used in the construction of an existing hat-shaped steel sheet pile and improves the cross-sectional performance. Further, it is an object of the present invention to provide a design method of an underground continuous wall body that can reduce the influence from the outside without the joint portion being positioned at the outermost edge when the wall body is configured.
本願請求項1に係る地中連続壁体は、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が連設され、上記フランジ部の他端にアーム部が連設されていると共に、そのアーム部の先端部に継手部を設けた断面ハット型形状であり、熱間圧延加工により製造されるハット形鋼矢板と、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の内側に一のフランジ部が固定されたH形鋼とを備え、上記H形鋼における上記一のフランジ部の幅は、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の幅以下である地中連続壁体用鋼製部材を、上記継手部を介して連続して配置し、又は上記地中連続壁体用鋼製部材を上記ハット形鋼矢板とを互いに混在させて上記継手部を介して配置して構成した地中連続壁体であって、I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、WHAT:当該地中
連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算し
た鋼材重量(kg/m2)、としたときに、上記I、WH、WHATは以下の関係式からなる
こと
24400(cm4/m)<I≦45360(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦177(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚)
を特徴とする。
In the underground continuous wall body according to
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
It is characterized by.
本願請求項2に係る地中連続壁体は、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が連設され、上記フランジ部の他端にアーム部が連設されていると共に、そのアーム部の先端部に継手部を設けた断面ハット型形状であり、熱間圧延加工により製造されるハット形鋼矢板と、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の内側に一のフランジ部が固定されたH形鋼とを備え、上記H形鋼における上記一のフランジ部の幅は、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の幅以下である地中連続壁体用鋼製部材を、上記継手部を介して連続して配置し、又は上記地中連続壁体用鋼製部材を上記ハット形鋼矢板とを互いに混在させて上記継手部を介して配置して構成した地中連続壁体であって、I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、WHAT:当該地中
連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算し
た鋼材重量(kg/m2)、としたときに、上記I、WH、WHATは以下の関係式からなる
こと
45360(cm4/m)<I≦50400(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦210(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚)
を特徴とする。
In the underground continuous wall body according to claim 2 of the present application, a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a distal end portion of the arm portion. A hat-shaped steel sheet pile having a cross-sectional hat shape provided with a joint portion and manufactured by hot rolling, and an H-shaped steel in which one flange portion is fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile. And the width of the one flange portion in the H-shaped steel is a steel member for underground continuous wall body that is equal to or less than the width of the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and is continuously connected via the joint portion. An underground continuous wall body configured by arranging or arranging the steel member for underground continuous wall body with the hat-shaped steel sheet pile mixed with each other via the joint portion, wherein I: wall length 1m per second moment of the medium continuous wall (cm 4 / m), W H: those Among the steel members constituting the underground continuous wall, steel and the steel weight of the hat-shaped steel sheet pile in terms of per wall area 1 m 2 Weight (kg / m 2), W HAT: the underground continuous wall Among the steel members that constitute the steel material weight of the H-shaped steel, the steel material weight (kg / m 2 ) converted per 1 m 2 of the wall area, the above I, W H and W HAT have the following relationships: When it is 45360 (cm 4 / m) <I ≦ 50400 (cm 4 / m), W H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 210 (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
It is characterized by.
本願請求項3に係る地中連続壁体は、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が連設され、上記フランジ部の他端にアーム部が連設されていると共に、そのアーム部の先端部に継手部を設けた断面ハット型形状であり、熱間圧延加工により製造されるハット形鋼矢板と、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の内側に一のフランジ部が固定されたH形鋼とを備え、上
記H形鋼における上記一のフランジ部の幅は、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の幅以下である地中連続壁体用鋼製部材を、上記継手部を介して連続して配置し、又は上記地中連続壁体用鋼製部材を上記ハット形鋼矢板とを互いに混在させて上記継手部を介して配置して構成した地中連続壁体であって、I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、WHAT:当該地中
連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算し
た鋼材重量(kg/m2)、としたときに、上記I、WH、WHATは以下の関係式からなる
こと
50400(cm4/m)<I≦68800(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦240(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚)
を特徴とする。
In the underground continuous wall body according to claim 3 of the present application, a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a distal end portion of the arm portion. A hat-shaped steel sheet pile having a cross-sectional hat shape provided with a joint portion and manufactured by hot rolling, and an H-shaped steel in which one flange portion is fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile. Equipped with
The width of the one flange portion in the H-shaped steel is a steel member for underground continuous wall body that is equal to or less than the width of the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and is continuously arranged via the joint portion, Or it is the underground continuous wall body which comprised the said steel member for underground continuous wall bodies through the said joint part by mixing the said hat-shaped steel sheet pile mutually, I: The said underground continuous wall Sectional moment of inertia per 1 m body wall length (cm 4 / m), W H : The steel material weight of the hat-shaped steel sheet pile among the steel members constituting the underground continuous wall body per 1 m 2 of wall area Steel material weight converted to (kg / m 2 ), W HAT : Steel material weight converted to the steel material weight of the above H-shaped steel per 1 m 2 of wall area among the steel members constituting the underground continuous wall (kg / m 2), and when said I, W H, W HAT it comprises the following relationship 50400 (cm 4 m) <When I ≦ 68.8 thousand of (cm 4 / m), W H (kg / m 2) + W HAT (kg / m 2) ≦ 240 (kg / m 2)
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
It is characterized by.
本願請求項4に係る地中連続壁体は、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が連設され、上記フランジ部の他端にアーム部が連設されていると共に、そのアーム部の先端部に継手部を設けた断面ハット型形状であり、熱間圧延加工により製造されるハット形鋼矢板と、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の内側に一のフランジ部が固定されたH形鋼とを備え、上記H形鋼における上記一のフランジ部の幅は、上記ハット形鋼矢板のウェブ部の幅以下である地中連続壁体用鋼製部材を、上記継手部を介して連続して配置し、又は上記地中連続壁体用鋼製部材を上記ハット形鋼矢板とを互いに混在させて上記継手部を介して配置して構成した地中連続壁体であって、I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、WHAT:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、としたときに、上記I、WH、WHATは以下の関係式からなること
68800(cm4/m)<Iのときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦{
0.00163I+128}(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚)
を特徴とする。
In the underground continuous wall body according to
0.00163I + 128} (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
It is characterized by.
上述した構成からなる本発明では、既存のハット形鋼矢板の施工で用いる圧入機を利用して圧入することを可能とすると共に、断面性能を向上させることができ、さらに壁体を構成した場合に継手部が最外縁に位置することなく外部からの影響を軽減可能となる。 In the present invention having the above-described configuration, when it is possible to press-fit using a press-fitting machine used in the construction of an existing hat-shaped steel sheet pile, the cross-sectional performance can be improved, and a wall body is further configured In addition, the influence from the outside can be reduced without the joint portion being positioned at the outermost edge.
以下、本発明を実施するための最良の形態として、土木建築分野における土留め壁、基礎構造、港湾河川の護岸・岸壁、さらには止水壁に用いる構造部材として用いられる地中連続壁体用鋼製部材について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, as the best mode for carrying out the present invention, for earth retaining walls in the field of civil engineering and construction, foundation structures, revetments and quay walls of harbor rivers, and for underground continuous wall bodies used as structural members used for water blocking walls The steel member will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した地中連続壁体用鋼製部材1の正面図であり、図2は、その斜視図を示している。
FIG. 1 is a front view of an underground continuous
地中連続壁体用鋼製部材1は、ハット形鋼矢板10と、H形鋼20とを備えている。
The
ハット形鋼矢板10は、ウェブ部11の両側に図中内側に向かって傾斜するようにフランジ部12が一体に設けられ、そのフランジ部12の先端からウェブ部11に平行にアーム部13が設けられ、更にそのアーム部13の先端部に継手部14が設けられている。この左右の継手部14のうち、一方の継手部14と、他方の継手部14は、互いに点対称の形状となるように調整されている。この継手部14は、隣接する他の地中連続壁体用鋼製部材1における他の継手部14と互いに嵌合可能な形状で成形されており、特に嵌合時において継手部14が相互に離脱しないようにかん合強度が高められている。
In the hat-shaped
また、本発明で使用するハット形鋼矢板10は、熱間圧延加工による圧延鋼材であり、継手部14が複雑な形状に成形され、継手部14の強度が高められている鋼矢板であり、従来公知の一枚の鋼板を冷間曲げ加工により製作された鋼矢板と比較して、継手部を含めた鋼矢板全体としての曲げ剛性が高められている。
The hat-shaped
H形鋼20は、圧延加工により製作されるものであって、ウェブ部21と、当該ウェブ部21の両端に設けられた一対のフランジ部22a、22bとから構成されている。このH形鋼20における一のフランジ部22aは、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部21の内側に固定されている。フランジ部22aのウェブ21に対する固定手段としては、例えば、溶接、接着、ボルト、リベット、ビス、鋲等の何れかを適用するようにしてもよい。
The H-
溶接によれば、容易かつ強固にハット形鋼矢板とH形鋼を固定することが可能である。ただし、溶接の場合では、溶接熱の影響によるハット形鋼矢板の形状変形の発生が生じることがある。接着、ボルト、リベット、ビス、鋲では、溶接の場合のような固定作業時に入熱の影響がなく、ハット形鋼矢板の形状変形を発生させずに固定することが可能となる。ボルト及びリベットでは、強固な固定が可能であるが、ボルト及びリベットの貫通孔の加工が必要となる。接着、ビス、鋲では、ボルト及びリベットのような貫通孔の加工の必要がなく、貫通孔加工の手間を省略して簡易な作用で固定することが可能である。ビス、鋲では、ハット形鋼矢板及びH形鋼にねじ込みまたは打込みとなるため、ハット形鋼矢板及びH形鋼を局所的ではあるが損耗させることとなる。接着では、ハット形鋼矢板及びH形鋼を損耗させることなく固定することが可能となる。 According to welding, it is possible to fix the hat-shaped steel sheet pile and the H-shaped steel easily and firmly. However, in the case of welding, the deformation of the hat-shaped steel sheet pile due to the influence of welding heat may occur. Adhesion, bolts, rivets, screws, and scissors are not affected by heat input during fixing work as in welding, and can be fixed without causing deformation of the hat-shaped steel sheet pile. Bolts and rivets can be firmly fixed, but it is necessary to process bolts and rivets through holes. Bonding, screws, and scissors do not require the processing of through holes such as bolts and rivets, and can be fixed with a simple action by omitting the work of processing through holes. Screws and scissors are screwed or driven into the hat-shaped steel sheet pile and the H-shaped steel, so that the hat-shaped steel sheet pile and the H-shaped steel are locally but worn. In the bonding, the hat-shaped steel sheet pile and the H-shaped steel can be fixed without being worn.
このような構成からなる地中連続壁体用鋼製部材1では、ハット形鋼矢板10にH形鋼20を固定して一体的な構造体とする上で、H形鋼20における一のフランジ部22aを、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11に面接触させることが望ましい。その理由として、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11に、フランジ部22aを面接触させることにより、水圧等の外力を受けて変形した際に、ハット形鋼矢板とH形鋼が相互に力を分担し、一体的な構造体として挙動するためには好ましく、さらにこれらを互いに溶着させる際に、H形鋼20を安定させることができ、作業を容易に進めることが可能となるためである。
In the
図3(a)は、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11にH形鋼20における一のフランジ部22aを溶接により互いに固着させる際の状態について示している。ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11に、フランジ部22aを面接触させることによりH形鋼20を自立させることができる。その結果、溶接作業時において、フランジ部22aがウェブ部11に対して位置ズレを起こすこと無く安定した状態で静止させることが可能となることから、溶接作業を的確に行うことが可能となる。
FIG. 3A shows a state where one
また本発明では、ハット形鋼矢板10のウェブ部11の幅をT1とし、H形鋼20における一のフランジ部22aの幅をT2としたとき、フランジ部22aの幅T2は、ウェブ部11の幅T1以下のサイズで構成されていることが必須となる。その理由として、特にこのハット形鋼矢板10におけるウェブ部11に、フランジ部22aを溶接する際において、T2をT1以下のサイズで構成することにより、ウェブ部11とフランジ部22aとの間で溶接しろ26を作り出すことが可能となる。この溶接しろ26においてフランジ22の左右端部をウェブ部11へ溶着させることにより、溶接部25を安定して形成させることができる。
In the present invention, when the width of the
これに対して、仮にT2がT1よりも幅広で構成されていた場合には、必要な溶接しろ26を確保することができず、さらに溶接しろにおいて溶接部25を形成させることが困難になり、作業性も著しく悪化してしまうとともに、ハット形鋼矢板とH形鋼を直接の面接触させることが不可能となる。
On the other hand, if T2 is configured to be wider than T1, the
即ち、本発明は、フランジ部22aの幅T2は、ウェブ部11の幅T1以下のサイズで構成することにより、溶接時における作業性を大幅に向上させることが可能となるものといえる。
That is, according to the present invention, it can be said that the workability at the time of welding can be greatly improved by configuring the width T2 of the
なお、このフランジ22aの幅T2の下限は、ウェブ部11の幅T1の1/10以上であればよく、望ましくはウェブ部11の幅T1の1/3以上であることが望ましい。その理由として、フランジ22aをウェブ11に対して安定した状態で固定させておくためには、上述したようにある程度の接触面積が必要となり、その下限としてウェブ部11の幅T1の1/10以上は必要となるためである。
The lower limit of the width T2 of the
ちなみに、本発明を適用した地中連続壁体用鋼製部材1では、フランジ部22bの幅についてはいかなるサイズで構成されていてもよい。図1(b)は、このフランジ部22bをT1よりも幅広で構成した例である。即ち、このフランジ部22bは、ハット形鋼矢板10への固定を実現する上で特段の役割を果たすことも無いことから、その幅のサイズについては特段の制約が付加されるものではない。
Incidentally, in the
また本発明では、溶接作業時において、例えば図3(a)に示すように、ハット形鋼矢板10を地上に載置し、その上にH形鋼20を載置する。このとき、平らなウェブ部11が地上において接している状態にあることから、ハット形鋼矢板10が不安定な状態に陥ることは無くなり、より安定した状態で溶接作業を実行することが可能となる。これは、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11の内側にH形鋼20のフランジ部22aを固定する構成としているからこそ、実現することができる接合形態である。
In the present invention, at the time of welding work, for example, as shown in FIG. 3A, the hat-shaped
これに対して、仮に図3(b)に示すようにハット形鋼矢板におけるウェブ部の外側にH形鋼のフランジ部を固定してしまう従来の構成では、H形鋼を溶着する際においてハット形鋼矢板におけるアーム部を地面上に載置しなければならないことになる。その結果、左右の継手部において段差が形成されることになるため、必然的にスペーサ29を一方のアーム部の下に介装することにより、ウェブ部を水平に保つ必要が出てくる。このスペーサは、通常、左右の継手部の段差に相当する厚さで構成される木材、鉄板等で構成される。しかしながら、かかる構成では、このスペーサ29を介装する労力の負担が増大してしまい、溶接時における作業性を著しく悪化させる原因ともなりえる。
On the other hand, in the conventional configuration in which the flange portion of the H-shaped steel is fixed to the outer side of the web portion of the hat-shaped steel sheet pile as shown in FIG. The arm portion of the shaped steel sheet pile must be placed on the ground. As a result, a step is formed at the left and right joints, so that it is inevitably necessary to keep the web part horizontal by interposing the
その点において、図3(a)に示すようにウェブ部11を接地させる形態で溶接作業を行うことができる本発明では、スペーサ29を用いることなくウェブ部11を水平に維持することができ、作業効率をいきおい向上させることができる。
In that respect, as shown in FIG. 3A, in the present invention in which the welding operation can be performed in a form in which the
また、本発明では、H形鋼20を用いることができるため、CT形鋼を用いる場合と比較して高い断面性能を確保することも可能となる。
Moreover, in this invention, since the H-
なお溶接作業の終了時において、地中連続壁体用鋼製部材1は、溶接による熱の影響を受けて、溶接部25を中心にしてフランジ部12が図4(a)に示すようにD1方向に変形してしまう。そして、このフランジ部12に取り付けられているアーム部13も同様にD1方向へ変形してしまう。即ち、ハット形鋼矢板10全体がD1方向に縮小してしまうことになる。
At the end of the welding operation, the
しかし、本発明では、図4(b)に示すように、ウェブ部11の外側からプレスすることにより、フランジ部12並びにアーム部13を図中D2方向へ変形させることが可能となる。即ち、本発明では、プレスによる簡易な方法で溶接に伴う変形を矯正することが可能となることから、作業労力を軽減させることができる。即ち、本発明では、あえてハット形鋼矢板10におけるウェブ部11の内側にH形鋼20のフランジ部22aを固定する構成としたからこそ、ウェブ部11の外側からのプレスが実現できるのである。
However, in the present invention, as shown in FIG. 4B, by pressing from the outside of the
このようにして製作された地中連続壁体用鋼製部材1を地中へ埋設することにより壁体を構成していくことになるが、これを圧入工法に基づいて埋設する場合には、例えば図5(a)に示すような圧入機4により行うことになる。
Although the wall body will be constructed by burying the
圧入機4は、クランプ41と、サドル42と、メインシリンダー43と、マスト44と、チャック45とを備えている。クランプ41は、既に打設された地中連続壁体用鋼製部材1を掴むための機構が実装されているとともに、これら地中連続壁体用鋼製部材1上を自走するための機能も設けられている。サドル42は、マスト44が前後方向に移動させるための移動機構が設けられており、圧入機が各種動作を実行するための動力源が実装されている場合も多い。メインシリンダー43は、図中上下方向へ駆動自在に構成されており、チャック45により把持された地中連続壁体用鋼製部材1を地中へ圧入する。
The press-fitting
このような構成からなる圧入機1は、既に地盤に押し込まれた地中連続壁体用鋼製部材1の引抜抵抗力を利用し、油圧によって次の地中連続壁体用鋼製部材1を地中へと押し込んでいく。
The press-fitting
図5(b)は、圧入機4を上から見た図である。地中連続壁体用鋼製部材1を把持するチャック45は、アーム部13を図中矢印D3に示される方向へ押圧することによりこれを固定可能な構成とされている。そして、このチャック45内部には間隙46が設けられている。この間隙46は、通常の鋼矢板におけるウェブ部やフランジ部に接触することが無いよう、余裕を持たせて設定されているのが通常である。但し。この間隙46は、通常の鋼矢板を想定して設定されているものである。この間隙46のサイズを考える上では、例えば図5(b)に示す円47を考えるのが望ましい。この円47は、圧入機1におけるチャック45の形状に基づいて導き出したものである。詳細には、この円47は、図中矢印D3に示される方向で把持されるアーム部13の位置や継手部14の位置、更に間隙46を形成する周囲の側壁48等の位置を考慮して導き出したものである。
FIG.5 (b) is the figure which looked at the
図6は、本発明を適用した地中連続壁体用鋼製部材1と、円47との位置関係を示している。実際に圧入機4のチャック45による把持を実現するためには、地中連続壁体用鋼製部材1を構成するH形鋼20の全てが円47に収まる形状とされていなければならない。
FIG. 6 shows the positional relationship between the
円47は、各アーム部13の先端に設けられた一対の継手部14を結ぶ嵌合軸51の中間点を中心52とし、さらにハット形鋼矢板10の全幅T3と等しい直径からなる。
The
本発明を適用した地中連続壁体用鋼製部材1では、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11の内側にH形鋼20のフランジ部22aを固定する構成としているからこそ、円47の内部にH形鋼20の全てが収まる形状となる。また本発明では、特にH形鋼20を、円47の内部に全てが収まるようにサイズ調整を予め行って設計されている。その結果、従来の圧入機4によるチャック45で把持することが可能となる。即ち、本発明では、従来の圧入機4をそのまま利用して、いわゆる圧入工法に基づいて圧入を実現することが可能となることから、既存の設備、装置をそのまま適用することが可能となり、特段の設備投資を必要としないことから、施工コストの上昇を抑えることが可能となる。
In the
なお、チャック45により、地中連続壁体用鋼製部材1の頭部は、圧入機4によるチャック45により把持されることになるため、ハット形鋼矢板10における頭部から50cm程度は、H形鋼20を取り付けないでウェブ部11をそのまま残す形としてもよい。さらに、土水圧による影響の少ない頭部及び下端部にH形鋼を取り付けないことも可能であり、土水圧等の荷重が作用した場合に発生する壁体の変形及び応力の増加が機能的に許容できる範囲で、H形鋼を取り付けないことも可能である。
In addition, since the head of the
このような圧入機4により地中に打設された地中連続壁体用鋼製部材1により構成される地中連続壁体5の構成を図7(a)(b)に示している。この地中連続壁体5は、各地中連続壁体用鋼製部材1における継手部14を介して互いに連結されて一つの壁体を構成している。また、この地中連続壁体5は、同一の地中連続壁体用鋼製部材1を連続的に配置することにより構成されている。
7 (a) and 7 (b) show the structure of the underground
ここで本発明は、ハット形鋼矢板10におけるウェブ部11の内側にH形鋼20のフランジ部22aを固定する構成としているため、図7(b)に示すように、継手部14を壁体の最外縁51よりも内側に位置させることが可能となる。ここでいう最外縁51は、ハット形鋼矢板10のウェブ部11、並びにH形鋼20におけるフランジ部22bを意味するものである。このため、継手部14は、ハット形鋼矢板10のウェブ部11の内側に位置すると共にH形鋼20におけるフランジ部22bの内側に位置することになる。
Here, in the present invention, since the
特に壁体の最外縁51は、波浪や船舶による衝突、或いは流木等の衝突の影響を受けやすいが、継手部14を最外縁51よりも内側に位置させることができる本発明では、かかる影響を受けることも無くなる。特に継手部14は、塗覆装が困難であることから、この継手部14のみがいわゆる無被覆部となってしまう場合が多い。しかしながら、このような無被覆部からなる継手部14を最外縁51よりも内側に位置させることが可能な本発明では、無被覆部が壁体表面において露出することもなくなり、これを起点とした剥離が生じるのを防止することが可能となる。
In particular, the
なお、本発明では、同一の地中連続壁体用鋼製部材1を連続的に配置して一つの壁体を構成する場合に限定されるものではない。例えば、図8(a)〜(c)に示すように、地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とを互いに混在させて、継手部14を介して配置した地中連続壁体6として構成するようにしてもよい。
In addition, in this invention, it is not limited to when arranging the
図8(a)では、地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とを交互に並べて地中連続壁体6を構成した例である。図8(b)では、地中連続壁体用鋼製部材1の間に2つのハット形鋼矢板10を配置した例である。図8(c)では、2つの地中連続壁体用鋼製部材1を並べた上で、1つのハット形鋼矢板10を配置した例である。なお、地中連続壁体6は、この図8(a)〜(c)に示される形態に限定されるものではなく、地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とをランダムに配置するものであってもよい。
FIG. 8A shows an example in which the underground
このような構成からなる地中連続壁体6においても同様に継手部14を最外縁51へさらすことなく構成することができることから、これを起点とした剥離が生じるのを防止することが可能となる。
In the underground
特に、この地中連続壁体6は、土水圧による影響が少ない箇所において、大きな断面性能を必要としない場合において、H形鋼20の設置を省略したハット形鋼矢板10を混在させることにより、更なる鋼重削減を実現することも可能となる。かかる場合には、地中連続壁体6の断面二次モーメントを計算することにより、壁体を設計していくことになる。
In particular, this underground
なお、H形鋼20を設けた地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とを規則的に混在させて一つの壁体を作り出す場合における断面二次モーメントの求め方は、いくつかの算定式によることになるが、例えば式(0)により定義される算定式を用いるようにしてもよい。
In addition, the method of calculating | requiring the cross-sectional secondary moment in the case of producing one wall body by mixing the
I=(nHAT×IHAT+nHAT-H×IHAT-H)/(nHAT×bHAT+nHAT-H×bHAT-H)・・・・・・・・・・・(0)
I:地中連続壁体6の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)
IHAT:ハット形鋼矢板10単体の断面二次モーメント(cm4/枚)
IHAT-H:地中連続壁体用鋼製部材1単体の断面二次モーメント(cm4/枚)
nHAT:地中連続壁体6を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板10の枚数(枚)
nHAT-H:地中連続壁体6を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材1の枚数(枚)
bHAT:ハット形鋼矢板10の一枚当りの幅(m/枚)
bHAT-H:地中連続壁体用鋼製部材1の一枚当りの幅(m/枚)
I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H ) (0)
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of underground
I HAT : sectional moment of inertia of hat-shaped steel sheet pile 10 (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of
nHAT : Number of hat-shaped steel sheet piles 10 out of steel members constituting the underground
n HAT-H : Number of
b HAT : Width per sheet of hat-shaped steel sheet pile 10 (m / sheet)
b HAT-H : Width per sheet (m / sheet) of
上記式(1)を用いて算出した断面二次モーメントIに基づいて提案した地中連続壁体6の最適構造案を図9に示す。この図9では、H形鋼20を設けた地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とを交互に配置するとともに、H形鋼20の長さを、ハット形鋼矢板10の長さよりも短くなるように構成している。これにより、所期の断面性能を確保するとともに、必要最小限のH形鋼20で構成することができることから、更なる鋼重削減を実現することも可能となる。
FIG. 9 shows an optimum structure plan of the underground
望ましい実施の形態としては、地中連続壁体5、6の壁長1m当りの断面二次モーメントIと、地中連続壁体5、6の壁面積1m2当りの重量が、以下の式(1)〜(4)の関係を有しており、かつ従来のU形鋼矢板よりも少ない鋼材重となる場合である。 下記式(1)〜(4)の断面二次モーメントは、簡略のため、腐食等による断面性能の低下は見込んでいない数値を用いている。
As a desirable embodiment, the cross-sectional secondary moment I per 1 m of the wall length of the underground
24400(cm4/m)<I≦45360(cm4/m)のときに、wH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦177(kg/m2)・・・・・・・・・・(1)
45360(cm4/m)<I≦50400(cm4/m)のときに、wH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦210(kg/m2)・・・・・・・・・・(2)
50400(cm4/m)<I≦68800(cm4/m)のときに、wH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦240(kg/m2)・・・・・・・・・・(3)
68800(cm4/m)<Iのときに、wH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦{0.00163I+128}(kg/m2)・・・・・・・・・・(4)
I:地中連続壁体6の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)
WH:地中連続壁体6を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板10の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)
WHAT:地中連続壁体6を構成する鋼製部材のうち、H形鋼20の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)
When 24400 (cm 4 / m) <I ≦ 45360 (cm 4 / m), w H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 177 (kg / m 2 ) (1)
When 45360 (cm 4 / m) <I ≦ 50400 (cm 4 / m), w H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 210 (kg / m 2 ) (2)
When 50400 (cm 4 / m) <I ≦ 68800 (cm 4 / m), w H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 240 (kg / m 2 ) (3)
When 68800 (cm 4 / m) <I, w H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ {0.00163I + 128} (kg / m 2 ) (4)
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of underground
W H : Steel material weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel material weight of the hat-shaped steel sheet pile 10 per 1 m 2 of wall area among the steel members constituting the underground
W HAT : Steel material weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel material weight of the H-
図10は、この式(1)〜(4)の関係で定義される本発明の望ましい実施の形態の範囲を表したものである。この図10において横軸を断面二次モーメントI(cm4/m)とし、縦軸を面積当り鋼材重量w(WH+WHAT)(kg/m2)としている。本発明の望ましいとされている式(1)〜(4)の関係で定義される範囲は、図中に示されるような斜線で塗りつぶされた範囲にある。 FIG. 10 shows the range of a preferred embodiment of the present invention defined by the relationship of the formulas (1) to (4). In FIG. 10, the horizontal axis represents the sectional secondary moment I (cm 4 / m), and the vertical axis represents the steel material weight w (W H + W HAT ) (kg / m 2 ) per area. The range defined by the relations of the formulas (1) to (4), which are considered desirable in the present invention, is a range filled with diagonal lines as shown in the figure.
ちなみに、I≦24400(cm4/m)の範囲は、現状のハット形鋼矢板の適用範囲である。即ち、この範囲においては、H形鋼を取り付けることなく、現状ハット形鋼矢板をそのままで適用可能な断面二次モーメントの範囲である。式(1)〜(3)で定義される範囲は、現状のU形鋼矢板で同一の断面二次モーメントを発揮させるための必要な鋼重よりも低い範囲である。 Incidentally, the range of I ≦ 24400 (cm 4 / m) is the applicable range of the current hat-shaped steel sheet pile. That is, in this range, it is the range of the cross-sectional secondary moment that can be applied as it is with the current hat-shaped steel sheet pile without attaching the H-shaped steel. The range defined by the formulas (1) to (3) is a range lower than the steel weight necessary for exhibiting the same cross-sectional second moment in the current U-shaped steel sheet pile.
ここで表1に、地中連続壁体用鋼製部材1を図11(a)に示すように連続的に配置した地中連続壁体5の実施形態1〜4を示す。
Here, Table 1 shows
また表2に、地中連続壁体用鋼製部材1と、ハット形鋼矢板10とを図11(b)に示すように交互に混在させて配置した地中連続壁体6の実施形態5〜8を示す。
Further, in Table 2,
また図12は、各実施形態において適用されるハット形鋼矢板10の構成例A、構成例Bを示している。図12(a)に示す構成例Aでは、継手14間の幅が900mmであり、アーム部13からウェブ部11に至るまでの高さが230mmであり、板厚が10.8mmとしている。また、図12(b)に示す構成例Bでは、継手14間の幅が900mmであり、アーム部13からウェブ部11に至るまでの高さが300mmであり、板厚が13.2mmとしている。
Moreover, FIG. 12 has shown the structural example A and the structural example B of the hat-shaped
H形鋼20の仕様については、(ウェブ部21の長さ)*(フランジ部22の長さ)*(ウェブ部21の板厚)*(フランジ部22の板厚)で表示している。
The specifications of the H-
表1、2においてはそれぞれ、断面二次モーメントI(cm4/m)、面積当り鋼材重量w(WH+WHAT)(kg/m2)、式(1)〜(4)との適合性も同時に示してあり、それぞれ有効数字3桁で表示している。 In Tables 1 and 2, the cross-sectional secondary moment I (cm 4 / m), the steel weight per area w (W H + W HAT ) (kg / m 2 ), and compatibility with the equations (1) to (4), respectively. Are also shown, each with three significant digits.
この表1、2から、実施形態1、5は、式(1)を満足し、実施形態2、6は、式(2)を満足し、さらに実施形態3、7は式(3)を満足し、実施形態4、8は、式(4)を満足することが分かる。
From Tables 1 and 2, Embodiments 1 and 5 satisfy Expression (1),
また図10のグラフにおいて、各実施形態1〜8における断面二次モーメントIと、面積当り鋼材重量wとをプロットした結果も示している。各実施形態ともに式(1)〜(4)の関係で定義される本発明の望ましい実施の形態の範疇に入ることが分かる。また、特に地中連続壁体6としての実施形態5〜8は、地中連続壁体6としての実施形態1〜4と比較して、面積当り鋼材重量wが低いことが示されている。H形鋼20を省略したハット形鋼矢板10のみで構成している分、鋼重を低減させることができることを意味している。
Moreover, the graph of FIG. 10 also shows the result of plotting the cross-sectional secondary moment I and the steel material weight w per area in each of the first to eighth embodiments. It can be seen that each of the embodiments falls within the category of a preferred embodiment of the present invention defined by the relationship of the formulas (1) to (4). Moreover, especially Embodiments 5-8 as underground
なお、本発明例に対する参考例を表3に示す。この参考例では、図11(c)に示すように、ハット形鋼矢板10の寸法に対してH形鋼10の寸法が小さく、期待している断面二次モーメントが得られず、またH形鋼20を付加した分において鋼材重量wが増加した結果、本発明の望ましい実施の形態の範囲から逸脱した例である。
Reference examples for the present invention are shown in Table 3. In this reference example, as shown in FIG. 11C, the dimension of the H-
このように、本発明では、高い断面二次モーメントを少ない鋼材重量で実現することができる。 Thus, in the present invention, a high moment of inertia of the cross section can be realized with a small steel material weight.
次に、本発明を適用した地中連続壁体用鋼製部材1と、円47との寸法の関係について、更に詳細に検討をする。
Next, the dimensional relationship between the
図13(a)は、ハット形鋼矢板10として構成例Aを適用した場合における円47との寸法の関係を示している。ここでH形鋼20としては、550*200*9*16の寸法を採用している。円47aは、各アーム部13の先端に設けられた一対の継手部14を結ぶ嵌合軸51の中間点を中心52とし、さらにハット形鋼矢板10の全幅T3と等しい直径で構成している。しかし、この円47aを直径でT3−200mmの範囲まで狭めた円47bで構成するようにしてもよい。この図13(a)に示すH形鋼20は、円47bの範囲に収まる形状としている。このときの断面二次モーメントIを求めたところ、I=91700cm4/mと高い数値が得られることが分かった。
FIG. 13A shows the dimensional relationship with the
図13(b)は、ハット形鋼矢板10として構成例Bを適用した場合における円47との寸法の関係を示している。ここでH形鋼20としては、600*250*12*19の寸法を採用している。この円47aを直径でT3−200mmの範囲まで狭めた円47bで構成するようにしてもよい。この図13(b)に示すH形鋼20は、円47bの範囲に収まる形状としている。このときの断面二次モーメントIを求めたところ、I=126000cm4/mと高い数値が得られることが分かった。
FIG. 13 (b) shows the dimensional relationship with the
なお、円47の直径T3−200mm以上小さくしてしまうと、所期の断面性能を得ることが困難になる。このため、この図13に示す例においては、円47の直径は、T3−200mm以上であり、かつT3以下で構成することが望ましいものといえる。
If the
1 地中連続壁体用鋼製部材
4 圧入機
5、6 地中連続壁体
10 ハット形鋼矢板
11 ウェブ部
12 フランジ部
13 アーム部
14 継手部
20 H形鋼
21 ウェブ部
22 フランジ部
25 溶接部
26 溶接しろ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、
WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、
WHAT:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、としたときに、
上記I、WH、WHATが以下の関係式からなるように地中連続壁体を設計すること
を特徴とする地中連続壁体の設計方法。
24400(cm4/m)<I≦45360(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦177(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚) A hat having a cross-sectional hat shape in which a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a joint portion is provided at a tip portion of the arm portion. A shape steel sheet pile and an H-shaped steel having one flange portion fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and the width of the one flange portion in the H-shaped steel is the hat-shaped steel sheet pile An underground continuous wall steel member having a width equal to or less than the width of the web portion is continuously arranged via the joint portion, or the underground continuous wall steel member is the hat-shaped steel sheet pile. In the design method of the underground continuous wall body configured to be mixed together and arranged via the joint part,
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of the underground continuous wall body,
W H : Steel member weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel member weight of the hat-shaped steel sheet pile per 1 m 2 of the steel member constituting the underground continuous wall body,
W HAT : Among steel members constituting the underground continuous wall body, when the steel material weight of the H-shaped steel is converted to a steel material weight (kg / m 2 ) per 1 m 2 of the wall area,
An underground continuous wall body designing method, wherein the underground continuous wall body is designed so that the above I, WH , and WHAT are represented by the following relational expressions.
When 24400 (cm 4 / m) <I ≦ 45360 (cm 4 / m), W H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 177 (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、
WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、
WHAT:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、としたときに、
上記I、WH、WHATが以下の関係式からなるように地中連続壁体を設計すること
を特徴とする地中連続壁体の設計方法。
45360(cm4/m)<I≦50400(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦210(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚) A hat having a cross-sectional hat shape in which a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a joint portion is provided at a tip portion of the arm portion. A shape steel sheet pile and an H-shaped steel having one flange portion fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and the width of the one flange portion in the H-shaped steel is the hat-shaped steel sheet pile An underground continuous wall steel member having a width equal to or less than the width of the web portion is continuously arranged via the joint portion, or the underground continuous wall steel member is the hat-shaped steel sheet pile. In the design method of the underground continuous wall body configured to be mixed together and arranged via the joint part,
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of the underground continuous wall body,
W H : Steel member weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel member weight of the hat-shaped steel sheet pile per 1 m 2 of the steel member constituting the underground continuous wall body,
W HAT : Among steel members constituting the underground continuous wall body, when the steel material weight of the H-shaped steel is converted to a steel material weight (kg / m 2 ) per 1 m 2 of the wall area,
An underground continuous wall body designing method, wherein the underground continuous wall body is designed so that the above I, WH , and WHAT are represented by the following relational expressions.
When 45360 (cm 4 / m) <I ≦ 50400 (cm 4 / m), W H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 210 (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、
WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、
WHAT:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、としたときに、
上記I、WH、WHATが以下の関係式からなるように地中連続壁体を設計すること
を特徴とする地中連続壁体の設計方法。
50400(cm4/m)<I≦68800(cm4/m)のときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦240(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚) A hat having a cross-sectional hat shape in which a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a joint portion is provided at a tip portion of the arm portion. A shape steel sheet pile and an H-shaped steel having one flange portion fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and the width of the one flange portion in the H-shaped steel is the hat-shaped steel sheet pile An underground continuous wall steel member having a width equal to or less than the width of the web portion is continuously arranged via the joint portion, or the underground continuous wall steel member is the hat-shaped steel sheet pile. In the design method of the underground continuous wall body configured to be mixed together and arranged via the joint part,
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of the underground continuous wall body,
W H : Steel member weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel member weight of the hat-shaped steel sheet pile per 1 m 2 of the steel member constituting the underground continuous wall body,
W HAT : Among steel members constituting the underground continuous wall body, when the steel material weight of the H-shaped steel is converted to a steel material weight (kg / m 2 ) per 1 m 2 of the wall area,
An underground continuous wall body designing method, wherein the underground continuous wall body is designed so that the above I, WH , and WHAT are represented by the following relational expressions.
When 50400 (cm 4 / m) <I ≦ 68800 (cm 4 / m), W H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ 240 (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
I HAT-H : Sectional moment of inertia of steel member for underground continuous wall (cm 4 / sheet)
n HAT : Number of hat-shaped steel sheet piles (sheets) among steel members that form underground continuous wall
n HAT-H : Number of steel members for underground continuous wall body among steel members constituting underground continuous wall body (sheets)
b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
b HAT-H : Width per piece of steel member for underground continuous wall (m / sheet)
I:当該地中連続壁体の壁長1m当りの断面二次モーメント(cm4/m)、
WH:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記ハット形鋼矢板の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、
WHAT:当該地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、上記H形鋼の鋼材重量を壁面積1m2当りに換算した鋼材重量(kg/m2)、としたときに、
上記I、WH、WHATが以下の関係式からなるように地中連続壁体を設計すること
を特徴とする地中連続壁体の設計方法。
68800(cm4/m)<Iのときに、WH(kg/m2)+WHAT(kg/m2)≦{0.00163I+128}(kg/m2)
ここでI=(n HAT ×I HAT +n HAT-H ×I HAT-H )/(n HAT ×b HAT +n HAT-H ×b HAT-H )
I HAT :ハット形鋼矢板単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
I HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材単体の断面二次モーメント(cm 4 /枚)
n HAT :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、ハット形鋼矢板の枚数(枚)
n HAT-H :地中連続壁体を構成する鋼製部材のうち、地中連続壁体用鋼製部材の枚数(枚)
b HAT :ハット形鋼矢板の一枚当りの幅(m/枚)
b HAT-H :地中連続壁体用鋼製部材の一枚当りの幅(m/枚) A hat having a cross-sectional hat shape in which a pair of flange portions are continuously provided at both ends of the web portion, an arm portion is continuously provided at the other end of the flange portion, and a joint portion is provided at a tip portion of the arm portion. A shape steel sheet pile and an H-shaped steel having one flange portion fixed inside the web portion of the hat-shaped steel sheet pile, and the width of the one flange portion in the H-shaped steel is the hat-shaped steel sheet pile An underground continuous wall steel member having a width equal to or less than the width of the web portion is continuously arranged via the joint portion, or the underground continuous wall steel member is the hat-shaped steel sheet pile. In the design method of the underground continuous wall body configured to be mixed together and arranged via the joint part,
I: Sectional moment of inertia (cm 4 / m) per 1 m of wall length of the underground continuous wall body,
W H : Steel member weight (kg / m 2 ) obtained by converting the steel member weight of the hat-shaped steel sheet pile per 1 m 2 of the steel member constituting the underground continuous wall body,
W HAT : Among steel members constituting the underground continuous wall body, when the steel material weight of the H-shaped steel is converted to a steel material weight (kg / m 2 ) per 1 m 2 of the wall area,
An underground continuous wall body designing method, wherein the underground continuous wall body is designed so that the above I, WH , and WHAT are represented by the following relational expressions.
When 68800 (cm 4 / m) <I, W H (kg / m 2 ) + W HAT (kg / m 2 ) ≦ {0.00163I + 128} (kg / m 2 )
Where I = (n HAT × I HAT + n HAT-H × I HAT-H ) / (n HAT × b HAT + n HAT-H × b HAT-H )
I HAT : Sectional moment of inertia of a hat-shaped steel sheet pile (cm 4 / sheet)
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b HAT : Width per hat-shaped steel sheet pile (m / sheet)
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