JP5321741B2 - 鋼製壁および鋼製壁の施工方法 - Google Patents
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Description
そこで、前記特許文献2に示されるように、止水性能を高くし易い鋼矢板壁に形鋼を組み合わせることにより、剛性と高い止水性能とを兼ね備えた鋼製壁を構築できる。
また、本発明は、従来の組合せ鋼矢板では難しかった振動や騒音を抑えた工法を容易に適用できる鋼製壁の施工方法を提供することを目的とする。
前記壁体は、山と谷とを繰り返す略波状に形成され、
前記鋼管は、前記壁体の谷部分に入り込んで前記鋼矢板に接していることを特徴とする。
また、壁体の谷部分に鋼管が入り込んでいるので、壁体の長さ方向に直交する方向に沿った鋼製壁の幅を狭くすることができる。よって、省スペースであり、スペース効率に優れる。また、例えば、一体梁構造として、鋼矢板と鋼管とを打設する際に、掘削を併用する場合に、掘削範囲を狭くすることができる。
鋼管または組合せ鋼矢板を地盤に打設する際には、鋼管内に掘削装置の掘削軸を挿入して、鋼管の下側を掘削しながら鋼管を圧入することが可能である。したがって、硬質地盤でも騒音の少ない施工ができる。
掘削装置により地盤を掘削する際には、鋼管の外径より広い範囲を掘削することによって、地盤の鋼矢板が打設される部分の少なくとも一部が掘削された状態になる。これにより、鋼矢板も打設時に地盤の抵抗を減少させることが可能になる。
掘削装置を用いて鋼管もしくは組合せ鋼矢板を打設する際には、鋼管もしくは組合せ鋼矢板の打設毎に掘削装置による掘削が行われる。したがって、施工開始時に空掘りを必要としない。また、掘削軸は鋼管内に挿入された状態であり、掘削軸が挿入される円筒状のケーシングを必要としない。したがって、鋼製壁の構築に際し、鋼管の根入れ長さに対応するケーシングを準備する必要がない。
この構造では、鋼管と鋼矢板との接合を必要とせず、接合作業にかかる加工手間をなくし、コストの低減を図ることができる。また、鋼矢板と鋼管とを別々にした状態で搬送することができるので、鋼矢板と鋼管とを接合した状態に比較して搬送効率を高めることができる。さらに、鋼管と鋼矢板を別々に施工することにより、鋼管を回転圧入することが可能になる。
前記壁体は、山と谷とを繰り返す略波状に形成され、前記鋼管は、前記壁体の山部分側で前記鋼矢板に接していることを特徴とする。
一方、鋼製壁にかかる圧力が比較的小さい場合や、使用される鋼矢板や鋼管の剛性が高い場合には、山部分に対して離散的に鋼管を配置する。これにより、鋼製壁の鋼管の使用量を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。
一方、鋼管の長手方向の長さよりも、壁体の長手方向の長さを長くするようにしてもよい。鋼管の上下長さは、鋼製壁の剛性の観点から決められる。このとき、壁体の上下長さが鋼管の長さと同程度ではボイリング、ヒービングや円弧すべりが懸念される場合は、壁体の上下長さを鋼管に対して長くすればよい。
前記鋼管と当該鋼管が接する前記鋼矢板とを、打設前に、互いの接触部分全長に渡って接合するか、または、当該接触部分の一部で接合して組合せ鋼矢板とし、
当該組合せ鋼矢板は、前記鋼管が前記谷部分に入り込んで前記鋼矢板に接するか、または前記山部分側で前記鋼矢板に接しており、
当該組合せ鋼矢板の前記鋼管内に掘削装置の掘削軸を挿入し、前記鋼管の下で前記掘削装置により前記鋼管の径よりも広い範囲の地盤を掘削しながら前記組合せ鋼矢板を打設することを特徴とする。
それに加えて、地盤を掘削しながら組合せ鋼矢板を地盤に打設するので、組合せ鋼矢板の断面積が広く、かつ、硬質地盤であっても、組合せ鋼矢板を騒音および振動が小さな中掘り工法により地盤に打設することが可能になる。また、掘削装置の掘削軸は鋼管内に挿入された状態であり、掘削装置の掘削軸が挿入される円筒状のケーシングを必要としない。
前記鋼管内に掘削装置の掘削軸を挿入し、前記鋼管の下で前記掘削装置により前記鋼管の径よりも広い範囲の地盤を掘削しながら前記鋼管を打設し、次いで当該鋼管と接する鋼矢板を打設することを特徴とする。
このとき、鋼管より広い径に渡って、地盤を掘削しながら鋼管を地盤に打設し、かつ、鋼管を打設した後にこの鋼管に接する鋼矢板を打設する。これによって、鋼管だけではなく、鋼管の周囲の掘削された部分の少なくとも一部に重なって打設される鋼矢板の打設も容易になる。また、請求項14に記載の発明と同様にケーシングを用いる必要がない。
掘削装置により鋼管径よりも広い範囲の地盤を掘削し、掘削した範囲に鋼矢板および鋼管を打設することを特徴とする。
図1および図2に示すように、この実施形態の鋼製壁3は、鋼矢板としてのハット形鋼矢板1と鋼管2とを組み合わせて構成されている。ハット形鋼矢板1の長手方向に、長手方向を沿わせて鋼管2が接している。ここでは、ハット形鋼矢板1および鋼管2がそれらの長手方向が互い平行にされているとともに、それらの長手方向が鉛直方向になっている。
鋼製壁3の施工においては、硬質地盤であっても、騒音や振動が小さな工法によりハット形鋼矢板1および鋼管2を地盤に打設できることが好ましい。たとえば、掘削装置としてのアースオーガを用いる施工装置を用いて鋼管2もしくは鋼管2とハット形鋼矢板1との組合せ鋼矢板を地盤に打設するのが好ましい。
鋼矢板1と鋼管2とを別々に打設する場合、鋼管2を回転圧入法で打設してもよい。回転圧入法によれば打設の反力が比較的小さくて済み、かつ、精度良く鋼管2を打設することができる。
また、掘削装置としてのアースオーガを用いた施工装置11の掘削軸であるオーガスクリュー14を鋼管2内部に挿入した状態で、鋼管2もしくは鋼管2と鋼矢板の下側の地盤を鋼管2の外径より広い範囲に渡って掘削している。このように掘削しながら鋼管2もしくは鋼管2と鋼矢板を地盤に圧入している。したがって、硬質地盤であっても、小さな騒音および振動で鋼製壁3を施工することができる。
Z形鋼矢板31は、ウェブ31aと、ウェブ31aの両側縁から互いに逆方向に斜めに延出する一対のフランジ31bと、これらフランジ31bの先端部に設けられた継手31dとを備える。よって、ハット形鋼矢板1を半分にした概略形状を有する。このZ形鋼矢板31を連結した鋼矢板壁は、継手31dの位置が異なる以外は、ハット形鋼矢板1を連結した鋼矢板壁と略同形状になる。すなわち、この鋼矢板壁は、山と谷とが交互に繰り返された形状になっている。
鋼矢板にハット形鋼矢板やZ形鋼矢板を適用した場合には、後述のU形鋼矢板を適用した場合と比較して、鋼矢板どうしの位置ずれを考慮する必要がないので、鋼矢板の持つそのままの剛性と鋼管の持つ剛性の足し合せとした重な梁構造として見ることができる。
U形鋼矢板41は、ウェブ41aと、ウェブ41aの両側縁から互いに広がるように斜め延出する一対のフランジ41bと、これらフランジ41bの先端部に設けられた継手41dとを備えるものである。このU形鋼矢板41を連結した鋼矢板壁は、継手41dの位置が異なる以外は、ハット形鋼矢板1を連結した鋼矢板壁と略同形状になり、山と谷とが交互に繰り返された形状になっている。
また、1つおきのU形鋼矢板41ではなく、各U形鋼矢板41に鋼管2が配置されている。この場合に、U形鋼矢板41の山側と谷側との配置が1つおきに逆になっているので、鋼管2はU形鋼矢板41からなる鋼矢板壁の2つの面に交互に配置されている。
また、鋼管2は、各ハット形鋼矢板1毎に配置されるのではなく、1つおきのハット形鋼矢板1に配置されるようになっている。なお、ハット形鋼矢板1に対して2つおき等のように1つおきより広い間隔があくように鋼管2を配置してもよい。
例えば、図13に示すように、鋼管2の長手方向の長さ(上下長さ)に対して、鋼矢板からなる鋼矢板壁(壁体9)の長手方向の長さ(上下長さ)を短くしてもよい。鋼矢板の長さを短くすることで、これらを同じ長さとしたときよりも、根入れ部の長さを短くできる等の合理的な設計が可能になる。
一方、図14に示すように、鋼管2の長さよりも、鋼矢板壁(壁体9)の上下長さを長くすることもありうる。鋼管2の上下長さは、鋼製壁3,33,43,53,63,73の剛性の観点から決められる。このとき、壁体9の上下長さが鋼管2の長さと同程度ではボイリング、ヒービングや円弧すべりが懸念される場合は、壁体9の上下長さを、鋼管2に対して長くすればよい。
ここで、鋼管2が配置された側の面が内側となるコーナー部を形成する場合には 、以下のような問題が生じる。
鋼矢板継手7が設けられる鋼管2は、コーナーの角部を挟む互い直角な二つの鋼製壁分割部のうちの一方の構成壁分割部のコーナー側の端の谷部分に配置される。この鋼管2の鋼矢板継手7に継手1cが係合されるハット形鋼矢板1は、他方の鋼製壁分割部の最もコーナー側のハット形鋼矢板1である。
このハット形鋼矢板1の継手1dのアーム1c側部分を前記鋼管2の鋼管矢板用継手7のスリットに上下に通すことにより、鋼管2の鋼管矢板用継手7と、ハット形鋼矢板1とが連結された状態になる。
この鋼管2の継手部分8には、上述の一方の壁体部分に対して直角になる他方の壁体部分のコーナー側の端のハット形鋼矢板1の継手1dが連結される構成になっている。
前記継手部分8は、例えば、ハット形鋼矢板1の一部(アーム1cおよび継手1d)を切断し、この一部を鋼管2に溶接したものであってもよい。また、鋼管2の継手部分8と、この継手部分8に連結されるハット形鋼矢板1のアーム1cおよび継手1dとが、略直線状に配置される構成になっていることが好ましい。
上述の三つのコーナー部の構成においては、いずれも構成壁3のコーナー部が継手で連結されるとともに、法線方向にずれが生じない。また、コーナー部に鋼管2が配置される。それに加えて、この鋼管2に隣り合う鋼管2が互いに直交する二つの方向でそれぞれ近接して配置されるので、コーナー部でも剛性を確保することができる。
なお、鋼管2に設けられる継手は、環状の鋼管用継手7に限られるものではなく、上述のように鋼矢板の継手を用いてもよいし、あるいはその他の継手構造の継手を用いてもよく、要は、継手で、鋼管2どうしもしくは鋼管2と鋼矢板とを連結できる構造となっていればよい。
2 鋼管
3 鋼製壁
5 掘削範囲
6 既設の鋼矢板壁
11 アースオーガを用いる施工装置
14 オーガスクリュー(掘削軸)
31 Z形鋼矢板(鋼矢板)
33 鋼製壁
35 掘削範囲
41 U形鋼矢板(鋼矢板)
43 鋼製壁
45 掘削範囲
53 鋼製壁
55 掘削範囲
63 鋼製壁
65 掘削範囲
73 鋼製壁
75 掘削範囲
83 鋼製壁
Claims (15)
- 複数の鋼矢板が継手により連結されて壁体が設けられるとともに、前記壁体の全てまたは一部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて接しており、
前記壁体は、山と谷とを繰り返す略波状に形成され、
前記鋼管は、前記壁体の谷部分に入り込んで前記鋼矢板に接していることを特徴とする鋼製壁。 - 前記鋼矢板と前記鋼管とが接している部分で前記鋼矢板と前記鋼管との長手方向の位置
ずれが規制されていることを特徴とする請求項1に記載の鋼製壁。 - 前記鋼矢板と前記鋼管とが接している部分で前記鋼矢板と前記鋼管との長手方向の位置
ずれが許容されていることを特徴とする請求項1に記載の鋼製壁。 - 前記鋼管は、前記壁体の一方の面または両方の面に配置されていることを特徴とする請
求項1から請求項3のいずれか1項に記載の鋼製壁。 - 前記鋼管は、前記壁体の一方の面に連続的に並んで形成されている複数の谷部分に連続
的または離散的に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の鋼製壁。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて壁体が設けられるとともに、前記壁体の全てまたは一部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて接しており、
前記壁体は、山と谷とを繰り返す略波状に形成され、
前記鋼管は、前記壁体の山部分側で前記鋼矢板に接していることを特徴とする鋼製壁。 - 前記鋼管は、前記壁体の一方の面に連続的に並んで形成されている複数の山部分に連続
的または離散的に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の鋼製壁。 - 前記鋼矢板と前記鋼管とは、それぞれの長手方向の長さが互いに異なることを特徴とす
る請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の鋼製壁。 - 前記壁体とこの壁体に接する前記鋼管とを備えるとともに、互いに延在方向が異なる少
なとも2つの鋼製壁分割部を備え、
2つの前記鋼製壁分割部の端部同士が突き合わされることによりコーナー部が設けられ、
2つの前記鋼製壁分割部のうちの一方の前記鋼製壁分割部の前記コーナー部側の端部に
配置される前記鋼管には継手が設けられ、
この鋼管の継手と他方の前記鋼製壁分割部の前記コーナー部側の端部の鋼矢板の継手と
が連結されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の鋼製壁。 - 前記壁体とこの壁体に接する前記鋼管とを備えるとともに、互いに延在方向が異なる少
なとも2つの鋼製壁分割部を備え、
2つの前記鋼製壁分割部の端部同士が突き合わされることによりコーナー部が設けられ、
2つの前記鋼製壁分割部それぞれの前記コーナー部側の端部に配置される前記鋼管には
継手が設けられ、
これら継手が互いに連結されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれ
か1項に記載の鋼製壁。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて山と谷とを繰り返す略波状の壁体が設けられるとともに、前記壁体の全てまたは一部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて接している鋼製壁の施工方法であって、
前記鋼管と当該鋼管が接する前記鋼矢板とを、打設前に、互いの接触部分全長に渡って接合するか、または、当該接触部分の一部で接合して組合せ鋼矢板とし、
当該組合せ鋼矢板は、前記鋼管が前記谷部分に入り込んで前記鋼矢板に接するか、または前記山部分側で前記鋼矢板に接しており、
当該組合せ鋼矢板の前記鋼管内に掘削装置の掘削軸を挿入し、前記鋼管の下で前記掘削
装置により前記鋼管の径よりも広い範囲の地盤を掘削しながら前記組合せ鋼矢板を打設す
ることを特徴とする鋼製壁の施工方法。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて壁体が設けられるとともに、前記壁体の全てまた
は一部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて接している
鋼製壁の施工方法であって、
前記鋼管内に掘削装置の掘削軸を挿入し、前記鋼管の下で前記掘削装置により前記鋼管
の径よりも広い範囲の地盤を掘削しながら前記鋼管を打設し、次いで当該鋼管と接する鋼
矢板を打設することを特徴とする鋼製壁の施工方法。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて山と谷とを繰り返す略波状の壁体が設けられるとともに、前記壁体の全てまたは一部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせ、かつ前記鋼管が前記谷部分に入り込んで前記鋼矢板に接するか、または前記山部分側で前記鋼矢板に接している鋼製壁の施工方法であって、
掘削装置により鋼管径よりも広い範囲の地盤を掘削し、掘削した範囲に鋼矢板および鋼
管を打設することを特徴とする鋼製壁の施工方法。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて壁体が設けられ、かつ、前記壁体の全てまたは一
部の前記鋼矢板に鋼管がその長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて接している鋼製
壁の施工方法であって、
既設の前記壁体に、前記鋼管を添わせながら打設することを特徴とする鋼製壁の施工方
法。 - 複数の鋼矢板が継手により連結されて、山と谷とを繰り返す略波状の壁体が設けられる
とともに、前記壁体の一方の面に形成されている複数の谷部分または山部分に前記鋼管が
設けられ、かつ、前記鋼管は、その長手方向を前記鋼矢板の長手方向に沿わせて前記鋼矢
板に接している鋼製壁の施工方法であって、
前記鋼管を、油圧圧入工法または回転圧入工法を用いて打設することを特徴とする鋼製
壁の施工方法。
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