JP5163246B2 - Underground continuous wall and its construction method - Google Patents
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本発明は、土木建築工事で主に土砂などの崩落を防ぐ土留め壁や地下構造物の壁、河川や港湾の護岸壁、道路工事などの擁壁に用いられる地中連続壁及びその構築方法に関するものである。 The present invention relates to a retaining wall for underground construction, a wall for underground structures, a revetment wall for rivers and harbors, a retaining wall for road construction, etc., and a construction method thereof. It is about.
建築土木分野において、主に土砂などの崩落を防ぐ土留め壁や河川の護岸壁などに用いられる地中連続壁用鋼材として一般に鋼矢板が使用される。その一例としてＵ形、Ｚ形、直線形、ハット形などがあり、土木建築工事に際しては、その継手どうしを嵌合させながら打設することで一体の地中連続壁とする。ここで、壁体の耐力を高める方法として、鋼矢板単体の断面性能を高める所謂サイズアップや、Ｕ形鋼矢板２枚を継手部合わせて溶接加工にて一体化し筒状を成した組み合わせ鋼矢板や、直線鋼矢板、Ｕ形、Ｚ形、直線形、ハット形鋼矢板にＨ形鋼やＣＴ鋼を溶接接合した加工鋼矢板などがある。 In the field of construction and civil engineering, steel sheet piles are generally used as steel materials for underground continuous walls used mainly for retaining walls that prevent collapse of earth and sand and riverwalls. For example, there are U shape, Z shape, straight line shape, hat shape, etc., and in civil engineering construction work, it is made into an integrated underground continuous wall by placing the joints together. Here, as a method for increasing the proof stress of the wall body, a so-called upsizing that increases the cross-sectional performance of a steel sheet pile alone, or a combined steel sheet pile that is formed by joining two U-shaped steel sheet piles together by welding and forming a tubular shape. And straight steel sheet piles, U-shaped, Z-shaped, straight-line, hat-shaped steel sheet piles, and H-shaped steel and CT steel sheet steel.
加工鋼矢板の従来技術としては、例えば特許文献１には、直線鋼矢板の幅方向中央部にＣＴ形鋼のウェブ部先端を溶接し、前記ＣＴ形鋼のフランジ部にプレキャストコンクリート版を挿入した高剛性鋼矢板が開示されている。
As a prior art of a processed steel sheet pile, for example, in
特許文献２では、左右の継手形状が非対称な略Ｕ形鋼矢板のウェブ面内にＴ形鋼のウェブ部を溶接した地中連続壁用鋼製部材が開示されている。
In
さらに、鋼矢板にＨ形鋼を溶接接合した地中連続壁に関する発明がいくつか開示されている。例えば特許文献３では、左右の継手形状が非対称の直線鋼矢板とＨ形鋼とを溶接接合した壁形鋼矢板とその製造方法が開示されている。この特許文献３に記載の発明では、直線鋼矢板のウェブ部の裏面側に凹部を設けてＨ形鋼のフランジを配置し、この凹部の底面に形成した突条にＨ形鋼のフランジ外面を接させ、Ｈ形鋼フランジの両端部を開先溶接し、前記突条により直線鋼矢板のウェブ部と溶接部とを離すことで直線鋼矢板ウェブ部が溶接熱により変形することを防止している。
Further, several inventions relating to underground continuous walls in which H-shaped steel is welded to steel sheet piles are disclosed. For example,
特許文献４では、特許文献２におけるＴ形鋼の加工手間や製作上の問題を解決した発明として、左右の継手形状が非対称の略Ｕ字形状の鋼矢板にＨ形鋼を溶接あるいはボルト接合した地中連続壁用鋼材が開示されている。また特許文献４、５には、打設前に鋼矢板とＨ形鋼を溶接、一体化する技術が開示されている。
In patent document 4, as an invention which solved the problem in processing and manufacturing of T-shaped steel in
特許文献６では、前記特許文献４の地中連続壁用鋼材における鋼矢板とＨ形鋼を溶接加工する際に生じる溶接後の熱ひずみによって鋼矢板が幅方向に変形しやすいという問題点を解決するため、Ｈ形鋼フランジ部両端の溶接を左右同時に実施し、あるいは溶接時の温度を管理し断面内左右２箇所の熱ひずみを均等化するという製造方法の発明が開示されている。
上記特許文献１、特許文献２、特許文献４、及び特許文献５は、鋼矢板壁の耐力を高める方法としてＣＴ形鋼、Ｔ形鋼、Ｈ形鋼などの形鋼部材との異なる組み合わせを提案しているが、主に鋼矢板と形鋼部材の接合は溶接接合によるものである。この鋼矢板と形鋼部材の溶接接合では、両者の溶接は接合部全長に亘って行われるのが通常である。ところが、上記、特許文献３および５で指摘されているように、溶接による接合では、溶接後の熱ひずみにより鋼矢板が幅方向あるいは長手方向に大きく変形するという問題がある。
ここで、溶接が接合部全長に亘って行われるのは、地中連続壁の断面性能を確保するためと考えられる。例えば、特許文献７では、特許文献４に記載される発明に相当する実施例が記載されている。それによると、鋼矢板としてＳＭ−Ｊパイル、Ｈ形鋼としてＨ５８８×３００×１２×２０を用いて鋼矢板ウェブ部とＨ形鋼フランジ部を隅肉溶接またはフレア溶接して両者を一体化させたものである。この地中連続壁用鋼材を用いて地中連続壁を構築した場合、壁体の断面性能は８７２０ｃm３/mとなることが記載されている。 Here, the reason why the welding is performed over the entire length of the joint is considered to ensure the cross-sectional performance of the underground continuous wall. For example, Patent Document 7 describes an embodiment corresponding to the invention described in Patent Document 4. According to it, steel sheet pile web part and H-shaped steel flange part are fillet welded or flare welded using SM-J pile as steel sheet pile and H588 × 300 × 12 × 20 as H-section steel to integrate both. It is a thing. It is described that when the underground continuous wall is constructed using the steel material for underground continuous wall, the cross-sectional performance of the wall body becomes 8720 cm 3 / m.
ここで、断面性能の考え方は以下の式を満足する必要がある。
表１に上式中の記号の意味を示す。上式が成立するためには、図１５に示す鋼矢板１０３のウェブ部１０３ａとＨ形鋼１０２のフランジ部１０２ａが溶接部１０４の位置で溶接され、両者が一体化されていることが前提であり、このとき地中連続壁用鋼材１０１の中立軸はGとなる。
Table 1 shows the meanings of the symbols in the above formula. In order for the above equation to be established, it is assumed that the
以上から、特許文献４および特許文献７に記載の発明が成立するためには、溶接部が図１６(a)に示すように鋼矢板１０３とＨ形鋼１０２の全長にわたって行われていること、又は図１６(b)に示すように１ｍあたり数十%の溶接部１０４が全長にわたって行われている必要があることが判る。仮に溶接が全長にわたって行われていなければ、特許文献４および特許文献７に示される断面性能を発揮することはできない。
From the above, in order for the inventions described in Patent Document 4 and Patent Document 7 to be established, the welded portion is performed over the entire length of the
また、溶接が原因の熱ひずみによる鋼矢板の変形は、両側に位置する継手の長手方向の直線性に大きく影響を与えて、この直線性が保持できなくなる。鋼矢板に代表される地中連続用鋼材は、互いの継手を嵌合させて打設するため、地中連続壁用の継手の直線性が保持できない場合、嵌合時における継手部の摩擦が増大して打設性を損ねることとなり、溶接接合後にガスあぶりやプレス矯正などによって変形を矯正する必要が生じる。 Further, the deformation of the steel sheet pile due to thermal strain caused by welding greatly affects the linearity in the longitudinal direction of the joints located on both sides, and this linearity cannot be maintained. Steel for underground use represented by steel sheet piles is driven by fitting each other's joints, so if the linearity of the joint for underground continuous walls cannot be maintained, the friction of the joint during fitting will be reduced. It increases and impairs the casting property, and it becomes necessary to correct the deformation by gas blow or press correction after welding joining.
特許文献３では、左右の継手形状が非対称の特殊な断面形状の直線鋼矢板を用いることで直線鋼矢板のウェブ部と溶接部を離すことを可能とし、直線鋼矢板のウェブ部が溶接熱により変形するのを防止しているが、専用の孔型圧延機やユニバーサル圧延機等を用いて特殊直線鋼矢板を製造する必要があり、コスト面での課題がある。
In
特許文献４では、鋼矢板とＨ形鋼の接続方法において、溶接だけではなくボルトによる方法でもよいと記述されており、ボルト接合を採用した場合、鋼矢板とＨ形鋼を個別に搬送し、現地にて組立てることが可能となる。また、溶接加工によって生じる鋼矢板の矯正作業を行う必要は無い。しかし、鋼矢板とＨ形鋼は全長にわたって接合しなければならず、ボルト孔の加工、組立て作業、軸力管理など非常に煩雑な作業が生じることから溶接による接合方法と比較しても利便性が大きく向上するわけではない。 In patent document 4, in the connection method of a steel sheet pile and H-section steel, it is described that not only welding but the method by a bolt may be used, When a bolt joining is employ | adopted, a steel sheet pile and H-section steel are conveyed separately, It can be assembled locally. Moreover, it is not necessary to correct the steel sheet pile produced by welding. However, steel sheet piles and H-shaped steel must be joined over their entire length, which is very complicated compared to welding methods because welding is very complicated, such as bolt hole processing, assembly work, and axial force management. Is not a big improvement.
特許文献６では、特許文献４に記載の地中連続壁用鋼材を製作する際に生じる熱ひずみを抑えるため、Ｈ形鋼両端フランジ部の溶接を左右同時に実施し、あるいは、フランジ部両端のうち一方の溶接の溶接完了後における溶接部の温度が２００℃以上の範囲で他方の溶接を開始し、断面内左右２箇所の熱ひずみを均等化するという製造方法が記載されている。上記方法にて熱ひずみを抑制するためには徹底した製造管理が必要となり、場合によっては大掛かりな設備導入を行う必要がある。たとえ、熱ひずみを抑制した加工を行うことができたとしても、それを確認するための煩雑な形状測定をオフラインにて行う必要がある。 In patent document 6, in order to suppress the thermal distortion which arises when manufacturing the steel material for underground underground walls described in patent document 4, welding of the H-section steel both-ends flange part is implemented simultaneously on either side, or A manufacturing method is described in which the welding of one weld is started in the range of 200 ° C. or more after completion of welding of one welding, and the thermal strains at the two left and right positions in the cross section are equalized. In order to suppress thermal strain by the above method, thorough manufacturing management is required, and in some cases, it is necessary to introduce large-scale equipment. Even if it is possible to perform processing with suppressed thermal distortion, it is necessary to perform complicated shape measurement for confirming it offline.
以上より、鋼矢板壁の耐力を高めるためにＣＴ形鋼、Ｔ形鋼、Ｈ形鋼などの形鋼部材を組み合わせた構造は、溶接加工、形状測定、ひずみの矯正作業、その他煩雑な作業により必ずしも経済的な構造であるとはいい難い。また、これらの製造方法は徹底した管理の下で行われることが必須条件であり、工場などで加工した後、施工現場に搬送することとなる。鋼矢板やＨ形鋼は、その横断面形状から搬送時に積み重ねが可能であるが、特許文献４、５の発明による地中連続壁用鋼材では鋼矢板とＨ形鋼を溶接加工しているため、複雑な横断面形状となり運搬の際に非常に非効率であり、運搬した後の工事現場での保管にも広大なスペースが必要となってくる。
From the above, the structure that combines shape steel members such as CT shape steel, T shape steel, H shape steel in order to increase the strength of the steel sheet pile wall can be done by welding, shape measurement, distortion correction work, and other complicated work. It is not necessarily an economic structure. In addition, these manufacturing methods are required to be performed under thorough management, and after processing at a factory or the like, they are transported to a construction site. Steel sheet piles and H-section steel can be stacked from the cross-sectional shape at the time of transportation, but steel sheet piles and H-section steel are welded in the steel materials for underground continuous walls according to the inventions of
上記の従来技術を踏まえ、本発明においては鋼矢板のみに比べてはるかに剛性が大きく、溶接接合のような溶接部の温度管理、長手方向の全長に亘るボルト接合のような煩雑な作業が不要であり、かつ運搬・保管効率に優れた地中連続壁及びその構築方法を提供することを目的とする。 Based on the above prior art, in the present invention, the rigidity is much higher than that of a steel sheet pile alone, and there is no need for troublesome work such as temperature control of the welded part such as welded joints and bolted joining over the entire length in the longitudinal direction. An object of the present invention is to provide an underground continuous wall that is excellent in transportation and storage efficiency and a construction method thereof.
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋼矢板と、Ｈ形鋼とからなる地中連続壁において、隣接する鋼矢板間を連結するための継手部と、Ｈ形鋼のフランジ部とが長手方向に沿って、互いに接触して重ならせ、その重なっている部分の長手方向の両端のうち、一端のみを拘束させた地中連続壁を発明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor, in the underground continuous wall made of steel sheet piles and H-section steel, a joint portion for connecting adjacent steel sheet piles, and a flange portion of the H-section steel Invented the underground continuous wall in which the two are in contact with each other along the longitudinal direction, and only one end is constrained at both ends in the longitudinal direction of the overlapping portion.
即ち、本願請求項１に記載の地中連続壁は、幅方向の中央部にウェブ部を有し且つ両端部に継手を有する鋼矢板と、ウェブ部の端部にフランジ部を有する断面Ｈ形状又は断面Ｔ形状の鋼材とからなる地中連続壁において、隣接する鋼矢板間を連結するための前記継手を含む継手部と、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部とが長手方向に沿って、互いに接触して重なっていると共に、前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、一端のみが拘束され、前記継手は、前記フランジ部に向けて突設され、前記継手と周接可能な曲面が形成されたガイドが、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部に長手方向にわたって連続的もしくは断続的に固着されてなることを特徴とする。
That is, the underground continuous wall according to
本願請求項２に記載の地中連続壁は、請求項１に記載の発明において、鋼矢板は、Ｚ形鋼矢板、ハット形鋼矢板又は直線鋼矢板であることを特徴とする。
The underground continuous wall according to
本願請求項３に記載の地中連続壁は、請求項１又は２に記載の発明において、前記断面Ｈ形状の鋼材は、Ｈ形鋼であり、前記断面Ｔ形状の鋼材は、Ｔ形鋼であることを特徴とする。
The underground continuous wall according to
本願請求項４に記載の地中連続壁は、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明において、前記一端の拘束は、コーピング、ボルト、ドリルねじ、溶接の何れかまたはこれら２つ以上を組み合わせたものによるものであることを特徴とする。
The underground continuous wall according to claim 4 of the present application is the invention according to any one of
本願請求項５に記載の地中連続壁は、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明において、前記一端が拘束されるとき、前記継手部と、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部との間に介装材が介装されてなることを特徴とする。
The underground continuous wall according to
本願請求項６に記載の地中連続壁の構築方法は、請求項１〜５の何れか１項に記載の地中連続壁の構築方法において、複数の前記鋼矢板同士を、前記継手を介して嵌合して地盤内に打設することで前記鋼矢板による壁体を構築した後、前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束し、曲面が形成されたガイドを前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部の長手方向に予め配設し、前記鋼矢板の継手に前記ガイドの曲面を沿わせつつ前記鋼材を打設することを特徴とする。
The underground continuous wall construction method according to claim 6 of the present application is the underground continuous wall construction method according to any one of
本願請求項７に記載の地中連続壁の構築方法は、請求項１〜５の何れか１項に記載の地中連続壁の構築方法において、既設で両端部に継手を有する鋼矢板で構築された地中連続壁を用い、前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束することを特徴とする。
The construction method of the underground continuous wall according to claim 7 of the present application is the construction method of the underground continuous wall according to any one of
本願請求項８に記載の地中連続壁の構築方法は、請求項１〜５の何れか１項に記載の地中連続壁の構築方法において、隣接する前記鋼矢板同士を、前記継手を介して嵌合して地盤内に打設し、前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束し、更に前記打設された鋼矢板に隣接するように他の鋼矢板を前記継手を介して嵌合して地盤内に打設した後、当該継手を含む継手部に対して前記鋼材を打設することを順次実行することにより壁体を構築することを特徴とする。
The construction method of the underground continuous wall according to
上述した構成からなる本発明では、鋼矢板の継手部と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材が直接接触し施工され、鋼矢板に作用する荷重を断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材が負担するため、鋼矢板のみで構成される地中連続壁に対してはるかに高い剛性をもつ地中連続壁を構築することができる。 In the present invention having the above-described configuration, the steel sheet pile joint portion and the steel material having a H-shaped or T-shaped cross section are directly contacted and constructed, and the steel material having the H-shaped or T-shaped cross section bears the load acting on the steel sheet pile. Therefore, it is possible to construct an underground continuous wall having much higher rigidity than an underground continuous wall composed only of steel sheet piles.
また、鋼矢板と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材で構成された地中連続壁用鋼材は、長手方向の一端のみをコーピング、ボルト、ドリルねじ、溶接で拘束する構造であるため、溶接以外の拘束方法では鋼矢板の矯正を行う必要がなく、溶接による拘束方法においても鋼矢板の変形量を従来技術よりも抑えることが可能である。 In addition, the steel material for underground continuous wall, which is composed of steel sheet piles and steel materials having a cross section of H shape or T shape, has a structure in which only one end in the longitudinal direction is constrained by coping, bolts, drill screws, and welding. In this restraining method, it is not necessary to correct the steel sheet pile, and even in the restraining method by welding, the deformation amount of the steel sheet pile can be suppressed as compared with the prior art.
鋼矢板の継手部と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材を直接接触し施工する方法としては、鋼矢板のウェブ部と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材のフランジ部が接するように断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材を施工する方法も考えられるが、この場合には断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材の位置あわせ、および施工精度を確保するために十分な配慮が必要となる。断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材のフランジ部長手方向に沿って連続的もしくは断続的に固着したガイドを鋼矢板の継手部と沿わせて施工することで、断面がＨ形状もしくはＴ形状の鋼材の位置あわせが容易となり、かつ施工精度を向上させることができる。 As a method of directly contacting and constructing a steel sheet pile joint part and a steel material having a cross section of H shape or T shape, the cross section is H so that the web part of the steel sheet pile and the flange part of the steel material having a cross section of H shape or T shape are in contact. A method of constructing a steel material having a shape or a T shape is also conceivable, but in this case, sufficient consideration is necessary to ensure the alignment of the steel material having a cross section of the H shape or the T shape and the construction accuracy. A steel material with a cross-section of H or T-shape, by installing a guide that is continuously or intermittently fixed along the longitudinal direction of the flange of a steel material with a cross-section of H or T. Can be easily aligned, and the construction accuracy can be improved.
ボルト接合を行う場合、鋼矢板と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材の一端のみを接合し、ボルト本数を減らすことができるためボルト孔の加工、軸力管理などの煩雑な作業を従来技術よりも抑えることが可能である。 When bolted, only one end of the steel sheet pile and H-shaped or T-shaped steel material can be joined and the number of bolts can be reduced. Therefore, complicated work such as bolt hole processing and axial force management is required. Can also be suppressed.
この結果、工場にて煩雑な管理加工を行う必要性はなくなり、必ずしも地中連続壁用鋼材を工場で製作する必要もなく、鋼矢板と断面がＨ形状又はＴ形状の鋼材を個別に搬送した後、現地サイトもしくはその近傍サイトにおいて組立て加工を行うことができる。そのため、現地サイトへは鋼矢板とＨ形状の鋼材を分けて搬送することができ、この場合は、搬送における非効率性が発生することなく、搬送コストを１/２〜１/３程度まで低減することができる。 As a result, there is no need to perform complicated management processing at the factory, and it is not always necessary to manufacture steel materials for underground continuous walls at the factory, and steel sheet piles and steel materials having a cross section of H shape or T shape are individually conveyed. Thereafter, assembly processing can be performed at the local site or a nearby site. Therefore, steel sheet piles and H-shaped steel can be transported separately to the local site. In this case, transport costs are reduced to about 1/2 to 1/3 without inefficiencies in transport. can do.
また、同程度の剛性をもつ従来Ｕ形鋼矢板と比較して鋼材重量を低減し、経済性のある地中連続壁を構築することができる。 Moreover, compared with the conventional U-shaped steel sheet pile with comparable rigidity, steel material weight can be reduced and an underground underground wall with economy can be constructed | assembled.
以下、本発明を実施するための最良の形態として、土留め壁や護岸壁、道路工事などの擁壁に用いられる地中連続壁について、図面を参照しながら詳細に説明をする。 Hereinafter, as the best mode for carrying out the present invention, an underground continuous wall used for retaining walls for earth retaining walls, revetment walls, road construction and the like will be described in detail with reference to the drawings.
本発明を適用した地中連続壁１は、例えば図１に示すように、鋼矢板２と、Ｈ形鋼３とを備えている。鋼矢板２は、隣接する他の鋼矢板２との間で継手を介して連結されていわゆる壁体を構成してなる。ちなみに、この鋼矢板２は予め地盤中に打設された既設のもので構成されていてもよく、Ｈ形鋼３は、補強用として事後的に地盤内に打設されるものとして構成されていてもよい。
The underground
図２は、本発明を適用した地中連続壁１における２つの鋼矢板２並びにＨ形鋼３に着目した場合の平面図を示している。また、図３には、地盤に埋設された鋼矢板２、Ｈ形鋼３からなる地中連続壁１の側面図を示している。
FIG. 2: has shown the top view at the time of paying attention to the two steel sheet piles 2 and the H-
鋼矢板２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１４が設けられている。この左右の継手１４のうち、一方の継手１４と、他方の継手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１４は、隣接する鋼矢板２における継手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１４が相互に離脱しないように嵌合強度が高められている。なお、以下の説明においては、このアーム部１３と継手１４とをまとめて継手部８という。
The
また、鋼矢板２は、熱間圧延加工による圧延鋼材であり、継手１４が複雑な形状に成形され、継手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
ちなみに、この鋼矢板２は、いわゆるハット形鋼矢板を例に挙げて説明をしているが、これに限定されるものではなく、Ｚ形鋼矢板等のようにフランジ部を有するいかなる鋼矢板を適用するようにしてもよい。
By the way, this
Ｈ形鋼３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３は、そのフランジ部２２が、鋼矢板２における継手部８に対して、互いに接触されて重なっている。ここで重なっているという意味は、水平方向Ａで見たときにこの継手部８と、フランジ部２２との間で重複した領域を持つことを意味している。但しこの継手部８とフランジ部２２とがあまりに離間していると本発明所期の効果が得られないことから、継手部８のいずれかの部位とフランジ部２２とが接触されていることが必須となる。
The H-
また、図４に示すように、継手１４と周接可能な曲面が形成されたガイド３６を、Ｈ形鋼３における一フランジ部２２の長手方向に沿って固着させることで、施工時において鋼矢板２における継手部８と一フランジ部２２の位置あわせが容易となる。また、継手１４の突起部にガイド３６を沿わせるように施工することで施工性を向上させることができる。このガイド３６は、断面円形状の鋼棒を使用するようにしてもよい。このガイド３６は、Ｈ形鋼３の鋼材全長に亘って連続するように配設されてもよいし、また断続的に配設されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 4, a steel sheet pile at the time of construction is secured by fixing a
また、鋼矢板２とＨ形鋼３の各上端をコンクリート３５によりコーピング処理している。図３(b)は、このコーピング処理が施された鋼矢板２とＨ形鋼３の各上端の頭部詳細断面を示している。頭部をコーピングすることにより、鋼矢板２とＨ形鋼３とが一体として荷重に抵抗することができ、高い剛性を発揮することが可能となる。
Further, the upper ends of the
本発明を適用した地中連続壁１は、上述した実施の形態に限定されることなく、例えば図５〜７に示すように、頭部をコーピングする代替として、ボルトとナットにより接合するようにしてもよい。
図５は、頭部をボルトとナットによる接合する場合の斜視図、図６は、その平面図を、図７はその側面図を示している。この図５〜７において、上述した図１〜３と同一の構成要素、部材については、同一の符号を引用することにより以下での説明を省略する。 FIG. 5 is a perspective view when the head is joined with a bolt and a nut, FIG. 6 is a plan view thereof, and FIG. 7 is a side view thereof. 5 to 7 , the same components and members as those of FIGS. 1 to 3 described above are referred to by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
継手部８とフランジ部２２との間には介装材２０が介装されている。そしてこの介装材２０を介してこの継手部８とフランジ部２２がボルト１８、ナット１９を介して連結される。ちなみに、このボルト１８、ナット１９を介した継手部８とフランジ部２２の連結は、図５、７に示すように上端のみ実行する。これにより、継手部８とフランジ部２２における重なっている部分の長手方向Ｂの両端のうち一端（上端）のみが拘束されることになる。
An
Ｈ形鋼３におけるフランジ部２２は、鋼矢板２における継手部８に対して、互いに接触で重なっていることを前提としている。継手部８は、その継手１４がアーム部１３よりもＨ形鋼３側に向けて突出している。この突出した継手１４をＨ形鋼３におけるフランジ部２２ａに当接させた状態で固定したものである。かかる場合においても、アーム部１３とフランジ部２２ａとの間は非接触となるため、その間に介装材２０を介装させ、これらをボルト１８とナット１９で固定する。ちなみに、このボルト１８とナット１９の本数は、地盤６０から作用する荷重に対して拘束部が破断しない本数となるように予め設計しておく。
It is assumed that the
即ち、本発明では、鋼矢板２における継手部８と、Ｈ形鋼３におけるフランジ部２２とが長手方向に沿って、互いに接触して重なっていればよい。このとき、継手部８におけるアーム部１３と、フランジ部２２とが略平行となっていることが望ましい。
That is, in this invention, the
図８は、介装材２０を省略する構成を示しているが、かかる構成であっても本発明所期の効果を奏することは勿論である。
FIG. 8 shows a configuration in which the intervening
なお、本発明を適用した地中連続壁１においては、上述したようにボルト１８、ナット１９を介した連結の代替として、ドリルねじを介してこれらを連結するようにしてもよい。また、本発明を適用した地中連続壁１においては、上述したボルト１８、ナット１９を介した連結の代替として、例えば図９に示すように溶接により継手部８とフランジ部２２とを固着させるようにしてもよい。この図９の実施形態では、継手部８における継手１４と、フランジ部２２ａとを溶接による溶着部２９を介して互いに固着された例を示している。このように継手１４とフランジ部２２ａを直接的に固着させるようにしてもよいし、アーム部１３とフランジ部２２ａとの間に介装材２０を介装させ、その介装材２０を介して溶接して互いに固着させるようにしてもよい。
In the underground
従来技術である鋼矢板とＨ形鋼を全長に亘って溶接加工した構造は、作用する荷重に対して鋼矢板とＨ形鋼が一体として抵抗するため高い断面性能を期待できる。一方、本発明を適用した鋼矢板２とＨ形鋼３の頭部のみを拘束した構造は、鋼矢板２とＨ形鋼３間の荷重伝達が頭部拘束部のみで行われるため全長に亘って溶接加工した構造に比べて剛性が劣るものの、溶接加工、形状測定、矯正作業、加工管理に費やす労力や、コストを低減させることができ、保管、運搬効率に優れた地中連続壁を構築することが可能となる。
A conventional structure in which a steel sheet pile and an H-shaped steel are welded over the entire length can be expected to have a high cross-sectional performance because the steel sheet pile and the H-shaped steel integrally resist the acting load. On the other hand, the structure in which only the head of the
なお、本発明は、上述したようなＨ形鋼フランジ部２２ａと継手部８とを連結する構成に限定されるものではなく、例えば図１０に示すようにフランジ部２２ｂと、継手部８とを連結する構成を採用するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the structure which connects the H-shaped
更に図１１に示すようにＨ形鋼３の代替として、Ｔ形鋼５により補強する構成としてもよい。このときＴ形鋼５におけるフランジ部３８を、鋼矢板２における継手部８に対して接触させて重ならせ、重なっている部分の長手方向の両端のうち、一端のみを上述した各種連結方法により拘束されていることとなる。
Furthermore, as shown in FIG. 11, a T-shaped
また、図１２は、鋼矢板２としてＺ形鋼矢板２’を適用した実施形態を示している。このＺ形鋼矢板２’は、フランジ部１２の両端にそれぞれアーム部１３、継手１４が形成されてなり、断面略Ｚ字となるように折り曲げられて構成されている。かかるＺ形鋼矢板２’を連結するとともに、鋼矢板２と同様に、継手部８と、Ｈ形鋼３におけるフランジ部２２とが長手方向に沿って、互いに接触して重ならせ、上端を連結する。
FIG. 12 shows an embodiment in which a Z-shaped
なおＨ形鋼３の代替として断面Ｈ形状であればいかなる鋼材を使用してもよい。またＴ形鋼５の代替として、断面Ｔ形状であればいかなる鋼材を使用してもよい。
Any steel material may be used as long as it has a cross-sectional H shape as an alternative to the H-
次に本発明を適用した地中連続壁１の構築方法について、補強材としてＨ形鋼３を用いる場合を例にとり説明をする。
Next, the construction method of the underground
先ず図１３(a)に示すように鋼矢板２を継手１４を介して嵌合して地盤内に打設する。その結果、この鋼矢板２を連結した壁体が構築された状態となる。
First, as shown in FIG. 13 (a), the
次に図１３(b)に示すように、継手部８に対してＨ形鋼３のフランジ部２２が重なるように打設し、地上側の一端のみを拘束する。
Next, as shown in FIG. 13 (b), the
次に図１３(c)に示すように、残りの継手部８に対しても同様にＨ形鋼３を打設し、地上側の一端のみを拘束していく。
Next, as shown in FIG. 13 (c), the H-
即ち、この図１３に示す方法では、最初に隣接する鋼矢板２間の連結を終了させて壁体を構成した後に、Ｈ形鋼３によりこれを補強していく。即ち、鋼矢板２を連結することにより得られた既設の壁体に対して、事後的にこのＨ形鋼３により壁体の補強を行うケースも想定したものである。これにより既存護岸として鋼矢板２からなる壁体が形成されていた場合において、かかる既存護岸の耐震補強を容易に行うことが可能となる。なお、この図１３に説明した工法を新設の護岸を構築する際においても適用可能であることは勿論である。
That is, in the method shown in FIG. 13, first, the connection between the adjacent steel sheet piles 2 is terminated and the wall body is formed, and then this is reinforced by the H-shaped
このような構築方法に加えて、以下に説明するように、壁体と補強材を交互に取り付ける構築方法を適用するようにしてもよい。 In addition to such a construction method, as will be described below, a construction method for alternately attaching wall bodies and reinforcing materials may be applied.
先ず図１４(a)に示すように、隣接する鋼矢板２同士を、継手部８を介して嵌合して地盤内に打設する。
First, as shown to Fig.14 (a), adjacent steel sheet piles 2 are fitted through the
次に図１４(b)に示すように、継手部８に対して、Ｈ形鋼３のフランジ部２２が重なるように打設する。その結果、互いに連結された２つの鋼矢板２と、かかる鋼矢板２間の継手部８に対して１つのＨ形鋼３が打設された状態となる。
Next, as shown in FIG. 14B, the
次に図１４(c)に示すように、互いに連結された２つの鋼矢板２に対して、さらに他の鋼矢板２を連結する。
Next, as shown in FIG.14 (c), the other
次に、図１４(d)に示すように、この新たに連結された他の鋼矢板２との間で形成された継手部８に対してＨ形鋼３を打設する。
Next, as shown in FIG.14 (d), the H-
このようにして鋼矢板２とＨ形鋼３の打設を順次実行していくことにより、地中連続壁１が形成されることになる。この図１４に示すプロセスは、既存の壁体を事後的に補強するのではなく、いわゆる壁体を新設していくケースにおいて適用される。
The underground
なお、このＨ形鋼３を打設する際には、図４に示すガイド３６により誘導させることで、施工性を向上させることが可能となる。かかる場合には、曲面が形成されたガイド３６をＨ形鋼３のフランジ部２２の長手方向に予め配設し、鋼矢板２の継手１４に前記ガイド３６の曲面を沿わせつつ鋼材の打設を行う。これにより、建て込み時の位置あわせが容易となり、またＨ形鋼３を打設する際に鋼矢板２に対してブレてしまうのを軽減させることが可能となる。
When the H-shaped
以上、本発明を適用した地中連続壁１及びその構築方法について説明をした。本発明によれば、鋼矢板２を連結することにより壁体を構築した後、Ｈ形鋼３を打設するか、もしくは鋼矢板２とＨ形鋼３とを交互に打設していくため、従来技術のように、鋼矢板とＨ形鋼とを一体化した状態で搬送する必要がなくなり、運搬効率、保管効率を向上させることができる。
The underground
また、本発明を適用した地中連続壁の構築方法では、Ｈ形鋼３と鋼矢板２について長手方向の一端のみを拘束すればよいことから、施工労力の負担を軽減させることができる。コーピング処理により頭部を拘束する場合、鋼矢板頭部のコーピング処理は通常の鋼矢板工事で行われており、本発明の構造における特有の作業ではない。また、コーピング、ボルト１８やナット１９、ドリルねじ等により頭部を拘束する場合、従来技術である溶接による変形といった課題を考慮する必要はない。 また、本発明では、仮に溶接によりＨ形鋼３と鋼矢板２とを固着させる場合においても、その溶接領域は、Ｈ形鋼３と鋼矢板２の長手方向の両端のうち地上側の一端のみとすればよい。このため溶接領域を減らすことができ、溶接熱による矢板の変形を抑制することが可能となる。
Moreover, in the construction method of the underground continuous wall to which the present invention is applied, it is only necessary to constrain only one end in the longitudinal direction of the H-
１ 地中連続壁
２ 鋼矢板
３ Ｈ形鋼
８ 継手部
１１ 鋼矢板のウェブ部
１２ 鋼矢板のフランジ部
１３ 鋼矢板のアーム部
１４ 継手
１８ ボルト
１９ ナット
２０ 介装材
２１ 断面Ｈ形状の鋼材のウェブ部
２２ 断面Ｈ形状の鋼材のフランジ部
２９ 溶着部
３６ ガイド
DESCRIPTION OF
Claims (8)
隣接する鋼矢板間を連結するための前記継手を含む継手部と、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部とが長手方向に沿って、互いに接触して重なっていると共に、前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、一端のみが拘束され、
前記継手は、前記フランジ部に向けて突設され、
前記継手と周接可能な曲面が形成されたガイドが、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部に長手方向にわたって連続的もしくは断続的に固着されてなること
を特徴とする、地中連続壁。 In the underground continuous wall composed of a steel sheet pile having a web portion at the center in the width direction and having joints at both ends, and a steel material having a cross-sectional H shape or a T cross-section having a flange portion at the end of the web portion,
A joint portion including the joint for connecting between adjacent steel sheet piles and one flange portion in the steel material having the H-shaped cross section or a flange portion in the steel material having the T-shaped cross section are in contact with each other along the longitudinal direction. And, at both ends in the longitudinal direction of the overlapping portion, only one end is restrained,
The joint protrudes toward the flange portion,
A guide having a curved surface that can be circumferentially contacted with the joint is fixed continuously or intermittently in the longitudinal direction to one flange portion of the steel material having the H-shaped cross section or the flange portion of the steel material having the T-shaped cross section. An underground continuous wall characterized by that .
を特徴とする、請求項１に記載の地中連続壁。 The steel sheet piles, characterized in that it is a Z-shaped steel sheet pile, hat-shaped steel sheet pile or straight steel sheet piles, diaphragm wall according to claim 1.
前記断面Ｔ形状の鋼材は、Ｔ形鋼であること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の地中連続壁。 The steel material having the H-shaped cross section is an H-shaped steel,
Steel of the cross-sectional T shape, characterized in that it is a T-shaped steel, diaphragm wall according to claim 1 or 2.
つ以上を組み合わせたものによるものであること
を特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の地中連続壁。 The constraint at the one end may be any one of coping, bolt, drill screw, welding, or these 2
The underground continuous wall according to any one of claims 1 to 3, wherein the underground continuous wall is a combination of two or more.
を特徴とする、請求項１〜４のうち何れか１項に記載の地中連続壁。 When the one end is constrained, an interposition material is interposed between the joint portion and one flange portion in the steel material having the H-shaped cross section or the flange portion in the steel material having the T-shaped cross section. The underground continuous wall according to any one of claims 1 to 4 .
複数の前記鋼矢板同士を、前記継手を介して嵌合して地盤内に打設することで前記鋼矢板による壁体を構築した後、
前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、
前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束し、
曲面が形成されたガイドを前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部の長手方向に予め配設し、
前記鋼矢板の継手に前記ガイドの曲面を沿わせつつ前記鋼材を打設すること
を特徴とする、地中連続壁の構築方法。 In the construction method of the underground continuous wall according to any one of claims 1 to 5 ,
After constructing a wall body by the steel sheet pile by fitting a plurality of the steel sheet piles through the joint and placing in the ground,
For the joint part including the joint, one flange part in the steel material having the H-shaped cross section or the flange part in the steel material having the T-shaped cross section is placed so as to contact and overlap each other along the longitudinal direction,
Of both ends in the longitudinal direction of the overlapping portion, only one end on the ground side is restrained,
A guide in which a curved surface is formed is disposed in advance in the longitudinal direction of one flange portion in the steel material having the H cross section or the flange portion in the steel material having the T shape in cross section,
The method for constructing an underground continuous wall , characterized in that the steel material is placed along a curved surface of the guide along a joint of the steel sheet pile .
既設で両端部に継手を有する鋼矢板で構築された地中連続壁を用い、
前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、
前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束すること
を特徴とする、地中連続壁の構築方法。 In the construction method of the underground continuous wall according to any one of claims 1 to 5 ,
Using an underground continuous wall built with steel sheet piles with joints at both ends,
For the joint part including the joint, one flange part in the steel material having the H-shaped cross section or the flange part in the steel material having the T-shaped cross section is placed so as to contact and overlap each other along the longitudinal direction,
Among both longitudinal ends of the portion it said overlapped, characterized by constraining only one end of the ground side, how to build a diaphragm wall.
隣接する前記鋼矢板同士を、前記継手を介して嵌合して地盤内に打設し、
前記継手を含む継手部に対して、前記断面Ｈ形状の鋼材における一のフランジ部又は前記断面Ｔ形状の鋼材におけるフランジ部を長手方向に沿って、互いに接触して重なるように打設し、
前記重なっている部分の長手方向の両端のうち、地上側の一端のみを拘束し、
更に前記打設された鋼矢板に隣接するように他の鋼矢板を前記継手を介して嵌合して地盤内に打設した後、当該継手を含む継手部に対して前記鋼材を打設することを順次実行することにより壁体を構築すること
を特徴とする、地中連続壁の構築方法。 In the construction method of the underground continuous wall according to any one of claims 1 to 5 ,
The steel sheet piles adjacent to each other are fitted through the joint and placed in the ground,
For the joint part including the joint, one flange part in the steel material having the H-shaped cross section or the flange part in the steel material having the T-shaped cross section is placed so as to contact and overlap each other along the longitudinal direction,
Of both ends in the longitudinal direction of the overlapping portion, only one end on the ground side is restrained,
Furthermore, after fitting another steel sheet pile through the joint so as to be adjacent to the placed steel sheet pile and placing it in the ground, the steel material is placed on the joint portion including the joint. characterized by constructing a wall by sequentially executing the method constructing underground continuous wall.
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