JP5689285B2 - 鋼矢板の円形打設方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼矢板の円形打設方法に関し、特に、地中に先行打設された先行鋼矢板に圧入反力を支持させると共に、先行鋼矢板の上端部に沿って鋼矢板の連設方向に自走移動して、鋼矢板を順次圧入打設してゆく自走移動式圧入装置を用いた鋼矢板の円形打設方法に関する。

鋼矢板は、例えば地盤面の開削作業に先立って、地中に連設して打設されることで、山留め用の連続壁を形成するものであり、主としてＵ形鋼矢板、ハット形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板等が用いられている。鋼矢板を地中に打設する方法としては、例えばバイブロハンマーを用いた振動による打設方法や、圧入装置を用いた圧入打設方法が知られているが、近年、周囲の環境等を考慮して、圧入打設方法が採用されることが多い。

また、鋼矢板の圧入打設方法に用いる圧入装置として、種々の重機や装置が用いられているが、例えば都市部における狭隘な作業ヤードでの施工に適した装置として、自走移動式の圧入装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。自走移動式の圧入装置は、例えば地中に先行打設された先行鋼矢板の上端部を把持する複数組のクランプ部を備えるサドル部と、このサドル部に対してスライド移動可能に設けられたスライドベース部と、このスライドベース部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、この旋回部に対して昇降可能に設けられた、圧入される鋼矢板を把持するチャック部を備える昇降圧入部とを含んで構成され、クランプ部によって先行鋼矢板の上端部を把持して先行鋼矢板に圧入反力を支持させると共に、先行鋼矢板の上端部に沿って鋼矢板の連設方向に自走移動しながら、鋼矢板を順次圧入打設してゆく。

特開２０００−２０６９号公報

上述のような自走移動式圧入装置を用いて、例えば立坑の周囲を囲む連続壁を形成する場合、自走移動式圧入装置は、スライドベース部がサドル部に対してスライド移動可能な機構や、旋回部がスライドベース部に対して旋回可能な機構を備えていることから、コーナー部において折れ曲がった方向に鋼矢板を圧入打設することで、多数の鋼矢板を矩形形状に連設配置して、例えば矩形の中空断面形状を有する立坑を形成することが可能になる。また、カーブ施工を行うことで、曲率半径が比較的大きな円弧形状を描くように多数の鋼矢板を連設配置して、例えば直径が１６〜２５ｍ程度の円形の中空断面形状を有する、大規模な立坑を形成することが可能になる。

一方、例えばさらに狭隘な作業ヤードにおいて、例えば直径が７〜１６ｍ程度の大きさの、円形の中空断面形状を有する中小規模の立坑を形成する場合には、曲率半径が比較的小さな円弧形状を描くように複数の鋼矢板を連設配置してゆく必要があることから、クランプ部によって先行鋼矢板の上端部を安定した状態で把持することが困難になって、先行鋼矢板の上端部を破損したり、鋼矢板を円弧形状に連設させて精度良く圧入打設してゆくことが困難になる。すなわち、曲率半径が小さいと、隣接する一対の先行鋼矢板間で、予定する円弧形状に沿わせるための折れ曲がり角度が大きくなることから、例えばサドル部の複数組のクランプ部のうちの一組で、一方の先行鋼矢板を把持面に沿わせて把持すると、他方の先行鋼矢板の把持面は、他の組のクランプ部に対して相当の角度で斜めに配置されることになるので、必要な把持面積で他方の先行鋼矢板の上端部を安定した状態で把持することが困難になる。

本発明は、曲率半径の小さな円弧形状を描くように複数の鋼矢板を連設させて圧入打設して行く場合でも、自走移動式圧入装置のクランプ部によって先行鋼矢板の上端部を安定した状態で把持できるようにして、鋼矢板を円弧形状に連設させて精度良く圧入打設してゆくことのできる鋼矢板の円形打設方法を提供することを目的とする。

本発明は、地中に先行打設された先行鋼矢板の上端部を把持する複数組のクランプ部を備えるサドル部と、該サドル部に対してスライド移動可能に設けられたスライドベース部と、該スライドベース部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、該旋回部に対して昇降可能に設けられた、圧入される鋼矢板を把持するチャック部を備える昇降圧入部とを含んで構成され、前記先行鋼矢板に圧入反力を支持させると共に、前記先行鋼矢板の上端部に沿って鋼矢板の連設方向に自走移動して、鋼矢板を順次圧入打設してゆく自走移動式圧入装置を用いた鋼矢板の円形打設方法であって、円弧形状に連設して打設された先行鋼矢板の先端側１番目の先行鋼矢板、先端側２番目の先行鋼矢板、及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部を同時に把持するのに先立って、先端側１番目の先行鋼矢板及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部の表裏の把持面に沿って、先端側２番目の先行鋼矢板の接線方向と、先端側１番目又は先端側３番目の先行鋼矢板の接線方向との交差角度に応じたテーパー角度のテーパー部を有する調整アタッチメント板を各々配置することによって、先端側１番目の先行鋼矢板及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部に、調整アタッチメント板の各表面による、調整アタッチメント板が取り付けられていない先端側２番目の先行鋼矢板の把持面と平行又は略平行に配置された、新たな把持面を形成し、こられの平行又は略平行に配置された先端側１番目、先端側２番目、及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部の把持面を、３組のクランプ部によって同時に把持させて、次の鋼矢板を地中に圧入打設する鋼矢板の円形打設方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明の鋼矢板の円形打設方法は、前記調整アタッチメント板が、これの上端部に、前記先行鋼矢板の上端縁部に係着される係止金具を備えると共に、これの下端部に、前記先行鋼矢板の表面に接着される磁石部材を備えており、前記クランプ部が前記先端側１番目及び先端側３番目の前記先行鋼矢板の上端部を把持するのに先立って、前記係止金具を前記先行鋼矢板の上端縁部に係着すると共に、前記磁石部材を前記先行鋼矢板の表面に接着させて、前記調整アタッチメント板を、前記先行鋼矢板の表裏の把持面に沿った所定の位置に位置決めすることが好ましい。

本発明の鋼矢板の円形打設方法によれば、曲率半径の小さな円弧形状を描くように複数の鋼矢板を連設させて圧入打設して行く場合でも、自走移動式圧入装置のクランプ部によって先行鋼矢板の上端部を安定した状態で把持できるようにして、鋼矢板を円弧形状に連設させて精度良く圧入打設してゆくことができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法において用いる自走移動式圧入装置を説明する略示側面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法によって形成される円形の中空断面形状を有する立坑を説明する略示上面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法の施工状況を説明する略示側面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法の施工状況を説明する略示拡大上面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法に用いた調整アタッチメント板の構成を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法に用いた調整アタッチメント板の斜視図である。

本発明の好ましい一実施形態に係る鋼矢板の円形打設方法は、例えば図１に示すような公知の自走移動式圧入装置１０を用いて複数のＵ形の鋼矢板１１を地中に打ち込むことで、例えば図２に示すように、直径が７〜１６ｍ程度の円を描くように鋼矢板１１を地中に連設配置することによって、これらの複数のＵ形の鋼矢板１１で形成される連続壁１２を周囲の山留壁とする、小規模でコンパクトな形状の立坑１３を、例えば都市部における狭隘な作業ヤードにおいて形成する際に採用されたものである。また、本実施形態の円形打設方法は、予定する円弧形状の連設方向に沿って、各鋼矢板１１を、圧入反力を先行鋼矢板１１に安定した状態で支持させつつ、順次精度良く地中に圧入してゆくことができるようにするために採用されたものである。

ここで、自走移動式圧入装置１０は、地中に先行打設された先行鋼矢板１１’の上端部を把持する複数組のクランプ部１４を備えるサドル部１５と、このサドル部１５に対してスライド移動可能に設けられたスライドベース部１６と、このスライドベース部１６に対して旋回可能に設けられた旋回部１７と、この旋回部１７に対して昇降可能に設けられた、圧入される鋼矢板１１を把持するチャック部１８を備える昇降圧入部１９とを含んで構成され、クランプ部１４によって先行鋼矢板１１’の上端部を把持して先行鋼矢板１１’に圧入反力を支持させると共に、先行鋼矢板１１’の上端部に沿って鋼矢板１１の連設方向に自走移動しながら、鋼矢板１１を順次圧入打設してゆく機構を備えている。

本実施形態では、自走移動式圧入装置１０は、例えば反力架台（図示せず）を用いて初期の鋼矢板１１を数枚圧入打設した後に、これらの初期の鋼矢板１１を先行鋼矢板１１’としてクランプ部１４で把持して、圧入反力を支持させつつ以後の鋼矢板１１を順次圧入打設してゆくことができる。そして、自走移動式圧入装置１０は、次の鋼矢板１１を圧入打設した後に、クランプ部１４によって先行鋼矢板１１’を把持したそのままの状態で、更に次の鋼矢板１１を圧入打設し、当該更に次の鋼矢板１１を自走移動式圧入装置１０の重量を支持するのに十分な深さまで圧入したら、昇降圧入部１９のチャック部１８によって当該更に次の鋼矢板１１を把持した状態で、先行鋼矢板１１’を把持していたクランプ部１４を開放して自走移動式圧入装置１０を上昇させる。自走移動式圧入装置１０を上昇させたら、サドル部１５を先行鋼矢板１１’の１枚分前進させて、自走移動式圧入装置１０を次の反力支持位置において下降させると共に、水平度を確認してからクランプ部１４を再び閉じることにより新たに反力基盤を構築して、そのまま連続して次の鋼矢板１１を圧入打設してゆく。このように、自走移動式圧入装置１０は、先行鋼矢板１１’の上端部に沿って鋼矢板１１の連設方向に自走移動しながら、鋼矢板１１を順次圧入打設してゆくことが可能な機構を備えている。

また、本実施形態では、自走移動式圧入装置１０は、スライドベース部１６が、サドル部１５に対して、鋼矢板１１の連設方向に沿って直線状にスライド移動可能な構成を備えている。また複数組のクランプ部１４は、各々、サドル部１５に対して、スライドベース部１６のスライド方向と垂直な方向にスライド移動可能に構成されていて、把持のために用いない後部のクランプ部１４を適宜先行鋼矢板１１’の位置から外した状態で、自走移動式圧入装置１０を使用できるようになっているが、その一方で、各クランプ部１４は、サドル部１５に対して回転可能な構造を備えていない。本実施形態の円形打設方法は、クランプ部１４がサドル部１５に対して回転可能な構造を備えていなくても、曲率半径の小さな円弧形状を描くように複数の鋼矢板１１を連設させて圧入打設してゆく際に、クランプ部１４によって先行鋼矢板１１’の上端部を安定した状態で把持できるようにして、鋼矢板１１を円弧形状に連設させて精度良く圧入打設してゆくことができるようにする。

そして、本実施形態の円形打設方法は、上述の構成を備える自走移動式圧入装置１１を用いた鋼矢板１１の円形打設方法であって、図３及び図４に示すように、円弧形状に連設して打設された先行鋼矢板１１’（図４参照）の少なくも先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃに、先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂの接線方向ｓ2と、当該先端側１番目又は先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの接線方向ｓ1、ｓ3との交差角度θ（図４参照、例えば５°程度）に応じたテーパー角度α（図５参照、例えば５°程度）のテーパー部２０ａを有する調整アタッチメント板２０（図６参照）を、先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの表裏の把持面２１との間に各々介在させた状態で、自走移動式圧入装置１０のクランプ部１４によって先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの上端部を把持させて、次の鋼矢板１１を地中に圧入打設するようになっている。

また、本実施形態では、調整アタッチメント板２０は、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６に示すように、これの上端部に、先行鋼矢板１１の上端縁部に係着される係止金具２２を備えると共に、これの下端部に、先行鋼矢板１１の表面に接着される磁石部材２３を備えており、クランプ部１４が先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの上端部を把持するのに先立って、係止金具２２を先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの上端縁部に係着すると共に、磁石部材２３を先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの表面に接着させて、調整アタッチメント板２０が、先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの表裏の把持面２１に沿った所定の位置に位置決めされるようになっている。

ここで、本実施形態では、先端側１番目の先行鋼矢板１１’ａや先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂや先端側３番目の先行鋼矢板１１’ｃは、図３及び図４に示すように、自走移動式圧入装置１０の複数組のクランプ部１４によって同時に把持された先行鋼矢板１１’のうちの、鋼矢板１１の連設方向の先端側の１番目、２番目、又は３番目の先行鋼矢板１１’ｃを意味するものであり、上述のように、先端側に更に次の鋼矢板１１を圧入打設する際には、最先端の先行鋼矢板１１’から２番目、３番目、又は４番目の先行鋼矢板１１’が、各々、先端側１番目の先行鋼矢板１１’ａや先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂや先端側３番目の先行鋼矢板１１’ｃとなる。

また、本実施形態では、円弧状に連設して打設される先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｂ、１１’ｃの接線方向ｓ1、ｓ2、ｓ3は、各先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｂ、１１’ｃにおける両側のセクション部の中心を結んだ方向として置き換えることができる（図４参照）。さらに、先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｂ、１１’ｃの表裏の把持面２１は、Ｕ形の鋼矢板１１における、先端にセクション部を備える両側の斜め側辺部の間の、中間辺部の表裏の面によって構成される。

そして、本実施形態では、テーパー部２０ａを有する調整アタッチメント板２０を、先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの表裏の把持面２１との間に各々介在させた状態で、自走移動式圧入装置１０のクランプ部１４によって先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの上端部を把持させて、次の鋼矢板１１を地中に圧入打設する。

調整アタッチメント板２０は、例えば９ｍｍ程度の厚さの鋼板を加工して形成されるもので、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６に示すように、例えば横幅１２５ｍｍ、縦幅４５０ｍｍ程度の大きさの縦長矩形の正面形状を有している。また、調整アタッチメント板２０には、図５（ａ）の正面図における左側４５ｍｍ程度の幅の帯状縁部分２０ｂを除いて、これよりも右側部分を肉厚が徐々に小さくなるように正面側を斜めにカットすることによって、テーパー角度αが例えば５°程度となった、テーパー部２０ａが形成されている。さらに、調整アタッチメント板２０には、上述のように、帯状縁部分２０ｂの上端角部に溶着固定されて、コの字形状を有する金属製の係止金具２２が、上端角部の背面側に鉤形に突出して取り付けられており、また帯状縁部分２０ｂの下端部から下方に突出して、磁石部材２３が接合固定されて取り付けられている。

本実施形態では、自走移動式圧入装置１０の３組のクランプ部１４によって、先端側１番目の先行鋼矢板１１’ａ、先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂ、及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ｃの上端部を同時に把持するのに先立って、これらのうちの先端側１番目の先行鋼矢板１１’ａ及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ｃの上端部の表裏の把持面２１に沿って、調整アタッチメント板２０を各々配置する。すなわち、各先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの上端部の表裏の把持面２１に沿って、各一対の調整アタッチメント板２０を、これらのテーパー部２０ａの先端側が鋼矢板１１の連設方向の反対側に配設されるように（一方のアタッチメント板２０のテーパー部２０ａの先端側が連設方向の前方側に、他方のアタッチメント板２０のテーパー部２０ａの先端側が連設方向の後方側に配設されるように）、各先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃの中間辺部の両側の面に配置することによって、当該把持面２１の所定の位置に各々取り付ける。これらの取り付け作業は、調整アタッチメント板２０に各々取り付けられた、上述の係止金具２２や磁石部材２３を用いて、容易に且つスムーズに行うことができる。

これによって、本実施形態では、先端側１番目の先行鋼矢板１１’ａ及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ｃには、表裏の把持面２１に調整アタッチメント板２０が各々取り付けられることによって、当該調整アタッチメント板２０の各表面による、調整アタッチメント板２０が取り付けられていない先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂの把持面２１と平行又は略平行に配置された、新たな把持面２１’が形成されることになる。

そして、本実施形態の鋼矢板の円形打設方法によれば、曲率半径の小さな円弧形状を描くように複数の鋼矢板１１を連設させて圧入打設して行く場合でも、自走移動式圧入装置１０のクランプ部１４によって先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｂ、１１’ｃの上端部を安定した状態で把持できるようにして、鋼矢板１１を円弧形状に連設させて精度良く圧入打設してゆくことができる。

すなわち、本実施形態によれば、先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｃには、これらの接線方向ｓ1、ｓ3と先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂの接線方向ｓ2との交差角度θに応じたテーパー角度αのテーパー部２０ａを有する調整アタッチメント板２０が、表裏の把持面２１に沿って取り付けられることで、調整アタッチメント板２０の各表面による、調整アタッチメント板２０が取り付けられていない先端側２番目の先行鋼矢板１１’ｂの把持面２１と平行又は略平行に配置された、新たな把持面２１’が形成されることになるので、こられの平行又は略平行に配置された先端側１番目、先端側２番目、及び先端側３番目の先行鋼矢板１１’ａ、１１’ｂ、１１’ｃを、３組のクランプ部１４によって相当の把持面積で同時に把持することによって、次の鋼矢板１１を円弧形状に連設させて精度良く安定した状態で圧入打設してゆくことが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の鋼矢板の円形打設方法は、中小規模の円形の立坑の他、大規模の円形の立坑を構築する際に採用することもでき、鋼矢板によって形成される連続壁は、立坑の周囲の連続壁の他、その他の土留め用の連続壁であっても良い。円形に閉じた連続壁以外の、その他の円弧形状部分を含む連続壁を形成する際に採用することもできる。また、先端側１番目及び先端側３番目の先行鋼矢板の他、例えば先端側４番目の先行鋼矢板にも調整アタッチメント板を取り付けて、本発明を実施することもできる。

さらに、調整アタッチメント板は、上端縁部に設けられた係止金具や下端部に設けられた磁石によって先行鋼矢板の把持面に取り付けられるものである必要は必ずしも無い。例えば、先行鋼矢板の表裏の把持面に配置される一対の調整アタッチメント板を、上端で連結してコの字断面形状に一体として形成し、一対の調整アタッチメント板の間の間隔部分に、天面が上端連結部に当接するまで先行鋼矢板の上端部を差し込んで、一対の調整アタッチメント板を先行鋼矢板の上端部に装着することもできる。また、調整アタッチメント板の外側面から横方向に突出させて操作ロッドを一体そして固定しておき、クランプ部によって先行鋼矢板が把持されるまで、この操作棒を介して作業員が調整アタッチメント板の位置決めを行えるようにすることもできる。

１０ 自走移動式圧入装置
１１’ 先行鋼矢板
１１’ａ 先端側１番目の先行鋼矢板
１１’ｂ 先端側２番目の先行鋼矢板
１１’ｃ 先端側３番目の先行鋼矢板
１２ 連続壁
１３ 立坑
１４ クランプ部
１５ サドル部
１６ スライドベース部
１７ 旋回部
１８ チャック部
１９ 昇降圧入部
２０ 調整アタッチメント板
２０ａ テーパー部
２０ｂ 帯状縁部分
２１ 把持面
２１’ 新たな把持面
２２ 係止金具
２３ 磁石部材
ｓ1、ｓ2、ｓ3 接線方向
θ 接線方向の交差角度
α テーパー角度

Claims (2)

1. 地中に先行打設された先行鋼矢板の上端部を把持する複数組のクランプ部を備えるサドル部と、該サドル部に対してスライド移動可能に設けられたスライドベース部と、該スライドベース部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、該旋回部に対して昇降可能に設けられた、圧入される鋼矢板を把持するチャック部を備える昇降圧入部とを含んで構成され、前記先行鋼矢板に圧入反力を支持させると共に、前記先行鋼矢板の上端部に沿って鋼矢板の連設方向に自走移動して、鋼矢板を順次圧入打設してゆく自走移動式圧入装置を用いた鋼矢板の円形打設方法であって、
   円弧形状に連設して打設された先行鋼矢板の先端側１番目の先行鋼矢板、先端側２番目の先行鋼矢板、及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部を同時に把持するのに先立って、先端側１番目の先行鋼矢板及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部の表裏の把持面に沿って、先端側２番目の先行鋼矢板の接線方向と、先端側１番目又は先端側３番目の先行鋼矢板の接線方向との交差角度に応じたテーパー角度のテーパー部を有する調整アタッチメント板を各々配置することによって、先端側１番目の先行鋼矢板及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部に、調整アタッチメント板の各表面による、調整アタッチメント板が取り付けられていない先端側２番目の先行鋼矢板の把持面と平行又は略平行に配置された、新たな把持面を形成し、
   こられの平行又は略平行に配置された先端側１番目、先端側２番目、及び先端側３番目の先行鋼矢板の上端部の把持面を、３組のクランプ部によって同時に把持させて、次の鋼矢板を地中に圧入打設する鋼矢板の円形打設方法。
2. 前記調整アタッチメント板は、これの上端部に、前記先行鋼矢板の上端縁部に係着される係止金具を備えると共に、これの下端部に、前記先行鋼矢板の表面に接着される磁石部材を備えており、前記クランプ部が前記先端側１番目及び先端側３番目の前記先行鋼矢板の上端部を把持するのに先立って、前記係止金具を前記先行鋼矢板の上端縁部に係着すると共に、前記磁石部材を前記先行鋼矢板の表面に接着させて、前記調整アタッチメント板を、前記先行鋼矢板の表裏の把持面に沿った所定の位置に位置決め配置する請求項１記載の鋼矢板の円形打設方法。

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