JP5913987B2 - 鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体 - Google Patents

Description

本発明は、鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体に関する。

従来、２枚以上のＵ形鋼矢板同士、あるいはハット形鋼矢板同士を向かい合わせて、矢板継手を嵌合することにより閉塞断面を形成し、これを杭基礎とする鋼矢板杭基礎が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、双方の鋼矢板の矢板継手同士を直接嵌合する構造や、矢板継手部分を接合部材によって嵌合する構造であって、その嵌合箇所を鋼矢板の深さ方向で全長、あるいは先端（下端）とする構成について記載されている。

特開２０１０−２４７００号公報

しかしながら、従来の鋼矢板杭基礎では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１のように鋼矢板同士を向かい合わせる場合には、既存の鋼矢板をそのまま適用しても矢板継手で連結することができないことから、矢板継手の切断・曲げ加工が必要になるという問題があった。
また、対向する鋼矢板同士はそれぞれの矢板継手を使用して連結しているため、その矢板継手を使用して壁体方向に沿って隣接する鋼矢板同士を嵌合することができないという欠点があり、その点で改良の余地があった。
また、鋼矢板同士を向かい合わせて打設するときには、鋼矢板の深さ方向で少なくとも一部の矢板継手を嵌合する必要があることから、継手同士の嵌合摩擦抵抗が増大することに伴う打設抵抗が大きくなるという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、打設時の抵抗を低減することができるうえ、鋼矢板同士を壁体方向に沿って隣接させて連結することができる鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、鋼矢板の加工を少なくすることで、製造コストを低減することができる鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、一対の鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、向かい合わせて構成する前記一対の鋼矢板において、対向する矢板の形状が異なり、矢板幅方向の継手間距離も異なる、ハット形またはＺ形鋼矢板またはＵ形鋼矢板を組み合わせて構成されていることを特徴としている。

また、本発明に係る鋼矢板壁体では、上述した鋼矢板杭基礎を用いた鋼矢板壁体であって、複数の鋼矢板杭基礎は壁面方向に沿って横方向に配列され、隣接する鋼矢板同士が矢板継手によって連結されていることを特徴としている。

本発明では、例えば鋼矢板の開口側を塞ぐために、剛性の高い鋼矢板同士のみで閉塞空間を形成するため、打設時や供用時に鉛直力が作用した場合において閉塞空間を形成する部材の変形を抑制して確実な閉塞空間を形成することができ、地盤の支持力を確実に確保でき、杭基礎として機能させることができる。さらに、対向する一対の鋼矢板の上端同士が例えばフーチング等のコンクリートによって一体的に接合されているので、鋼矢板同士がずれたり、離反するのを防止することができ、対向する鋼矢板同士によって形成される閉塞空間を維持することができる。２枚の鋼矢板の上端が一体的に接合されているため、フーチング等から作用する上載鉛直荷重を、２枚の鋼矢板に確実に負担させることができる。

そして、一対の鋼矢板同士を互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて地盤に打設するとき、鋼矢板同士が矢板継手によって嵌合しないので、地盤中に打設する際の打設抵抗を小さくすることができる。そのため、鋼矢板を打設するための打設重機の駆動力を低減することができ、使用する装置の小型化を図ることが可能となる。
このように、鋼矢板を使用して杭基礎として機能する構造を構築することが可能となるので、例えば広い施工スペースを要する場所打ち杭の施工が困難な都市部での狭隘地の施工であっても、鋼矢板を打設する小型の機械を使用して杭基礎を施工することができる。

また、対向する鋼矢板同士は矢板継手を嵌合させずに互いに近接あるいは接触するだけの状態であるので、その嵌合していない矢板継手を壁面方向に隣接する鋼矢板に嵌合させて連結することが可能となり、対向する鋼矢板からなる鋼矢板杭同士を壁面方向に沿って横方向に配列し壁体を構築することができる。
また、鋼矢板に特別な切断や曲げ等の加工が不要であり、既存のＵ形鋼矢板やハット形鋼矢板を加工せずに使用することができることから、材工料費を抑えることができる。

また、本発明に係る鋼矢板杭基礎は、ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、鋼矢板の継手を嵌合せず、鋼矢板の継手を嵌合せず、一対の鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されていることを特徴としている。
また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、向かい合わせて構成する一対の鋼矢板において、それぞれの継手間距離が同一であってもよい。

また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、向かい合わせて構成する一対の鋼矢板において、対向する矢板の形状が異なり、矢板幅方向の継手間距離も異なる、ハット形またはＺ形鋼矢板またはＵ形鋼矢板を組み合わせて構成されていてもよい。

また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、対向する鋼矢板の上端同士は、それらの閉塞空間に設けられた上部接続継手によって互いに連結されていてもよい。
また、本発明に係る鋼矢板杭基礎は、ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、一対の鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、対向する鋼矢板の上端同士は、それらの閉塞空間に設けられた上部接続継手によって互いに連結されていることを特徴としている。

本発明では、対向する鋼矢板同士の閉塞空間に設けた上部接続継手によって鋼矢板の上端同士が一体的に連結されるので、打設した鋼矢板の上端の外周部に連結手段を設ける必要がなく、とくにスペースが狭い施工条件下において効果的である。

また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、対向する鋼矢板の下端同士は、それらの閉塞空間に設けられた下部接続継手によって互いに連結されていることが好ましい。
また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、一対の鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、対向する鋼矢板の下端同士は、それらの閉塞空間に設けられた下部接続継手によって互いに連結されていることを特徴としている。

この場合、下部接続継手によって対向する鋼矢板の下端でそれぞれの鋼矢板同士が離反するのを防止することができ、前記閉塞空間を維持することができ確実に地盤に対する支持力を確保することができる。

また、本発明に係る鋼矢板杭基礎では、対向する鋼矢板のそれぞれの上端を埋設させて内部を充填材で固化する拘束部材が設置されていることが好ましい。

この場合、地盤に打設された対向する鋼矢板の上端が内部をコンクリート、モルタル等の充填材で固化させた拘束部材によって一体化されるので、鋼矢板同士が離反するのを防止することができ、対向する鋼矢板同士によって形成される閉塞空間を維持することができる。しかも、鋼矢板の上端が拘束部材内に埋設されて覆われた状態となるので、その鋼矢板上端が露出しなくなり、鋼矢板の凹凸形状を隠し上端が平坦状になるため、美観を損なうことがなくなるという利点がある。

本発明の鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体によれば、一対の鋼矢板を向かい合わせるだけであり、双方の鋼矢板同士が矢板継手による嵌合を必要としない鋼矢板杭となることから、矢板継手を嵌合させる場合に比べて打設抵抗を低減することができる。
また、本発明の鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体によれば、向かい合う鋼矢板からなる鋼矢板杭が矢板継手によって嵌合しないので、その矢板継手を用いて鋼矢板同士を壁体方向に沿って隣接させて連結することができる。
さらに、対向する鋼矢板同士を矢板継手で嵌合しない構成であるので、従来のような矢板継手に特別な加工が不要となり、鋼矢板の加工を少なくすることで製造コストを低減することができる。

本発明の第１の実施の形態による鋼矢板杭基礎の構成を示す斜視図である。 図１に示すＡ−Ａ線矢視図であって、鋼矢板杭基礎の側面図である。 鋼矢板杭の構成を示す水平断面図である。 図３に示すＢ−Ｂ線矢視図であって、鋼矢板杭の側面図である。 鋼矢板杭の下部の水平断面図であって、下部接合継手の構成を示す図である。 図５に示す下部接合継手に用いられる直線鋼矢板継手の平面図である。 鋼矢板杭の施工方法を説明するための側面図である。 第２の実施の形態による鋼矢板杭基礎の構成を示す側断面図である。 第３の実施の形態による鋼矢板壁体の構成を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。 変形例による鋼矢板壁体の構成を示す図であって、図９（ｂ）に対応する図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例による下部接続継手の構成を示す水平断面図であって、図５に対応する図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例による下部接続継手の構成を示す水平断面図であって、図５に対応する図である。 変形例による下部接続継手の構成を示す図であって、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線矢視図である。 変形例による下部接続継手の構成を示す水平断面図であって、図５に対応する図である。 変形例による対向する２枚の鋼矢板の構成を示す水平断面図であって、図３に対応する図である。 変形例による対向する２枚の鋼矢板の構成を示す水平断面図であって、図３に対応する図である。

以下、本発明の実施の形態による鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体について、図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１および図２に示すように、本実施の形態による鋼矢板杭基礎１は、鋼矢板１１を用いて構成される複数（ここでは４本）の鋼矢板杭１０のそれぞれの上端１０ａ部分をコンクリート製のフーチング１２（拘束部材）に埋設させて接合した構造となっている。

図３および図４に示すように、鋼矢板杭１０は、一対の同形状の鋼矢板１１（１１Ａ、１１Ｂ）が、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて閉塞空間Ｒを形成しつつ図２に示す地盤Ｇに打設され、一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの上端１１ａ同士がフーチング１２によって一体的に接合されている。なお、４本の鋼矢板杭１０は、それぞれが連結されずに離れた位置に配置されている。

ここで、図１及び図２において、鋼矢板１１を地盤Ｇに鉛直方向に打設したときの材軸方向を深さ方向Ｈとし、断面視で鋼矢板１１のフランジ１１１の延在方向を矢板幅方向Ｙとし、同じく断面視で矢板幅方向Ｙに直交する方向を矢板高さ方向Ｚとする。

鋼矢板１１は、フランジ１１１と、このフランジ１１１の両側端縁にそれぞれ一体に接続するウェブ１１２と、各ウェブ１１２の先端縁にそれぞれ設けられる矢板継手１１３と、から断面視で略Ｕ字形状に形成されている。一対の矢板継手１１３は、ウェブ１１２の先端縁から外方へ向けて突出しつつ矢板高さ方向Ｚでフランジ１１１側に向けてカール状に屈曲した形状となっている。
そのため、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士は、矢板継手１１３を嵌合せずに、双方のフランジ１１１同士が平行に向かい合うように配置されている。

図１および図２に示すように、鋼矢板杭１０は、フーチング１２によって対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの上端１１ａが埋設されて固化されている。このとき、鋼矢板１１の上端１１ａには、アンカー筋１１４（図２参照）を固着させておき、フーチング１２のコンクリートに固定されている。これにより、鋼矢板杭１０に大きな曲げモーメントが作用する場合であっても、鋼矢板１１の上端とフーチング１２の接合構造を強化することができるため、その曲げモーメントに合わせた構造を実現することができる。

また、図５に示すように、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの下端１１ｂ同士（図２参照）は、それらの閉塞空間Ｒに設けられた下部接続継手２０によって互いに連結されている。
下部接続継手２０は、鋼矢板１１の閉塞空間Ｒに設置され、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ間での離間を防止することができる。先行して打設される鋼矢板１１Ａ側に取り付ける第１接続継手２１は後行で打設される鋼矢板１１Ｂを案内するように、地表面から所定の深度まで設置し、後行する鋼矢板１１Ｂに取り付ける第２接続継手２２は鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ間が互いに離反するのを防止することが可能な矢板深さ方向Ｈの適宜な位置に設置する。このとき、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士の間では、左右両側の矢板継手１１３は嵌合しない。
これら第１接続継手２１と第２接続継手２２は、それぞれ例えば図６に示すような１本の直線鋼矢板継手を長さ方向で半分に切断（切断位置を２０ａとする）し、閉塞空間Ｒ内において、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂのフランジ１１１間の距離と、切断した両継手２１、２２を嵌合したときの矢板高さ方向Ｚの長さが、同じとなるように調整して、その切断部２０ａを鋼矢板１１のフランジ１１１の内面に溶接することで製作することができる。

ここで、鋼矢板杭基礎１の施工方法について説明する。
図７に示すように、先ず、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂのうち一方の鋼矢板（ここでは符号１１Ａ）を先行して所定の深度まで導枠を利用して鋼矢板１１Ａの鉛直性を保ちつつ打設する。次いで、打設した鋼矢板１１Ａの背面に当接させるようにして上下２段の第１導枠３Ａ、３Ａを設置するとともに、次に打設する他方の鋼矢板（ここでは符号１１Ｂ）の背面位置に上下２段の第２導枠３Ｂ、３Ｂを設置する。そして。２枚の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの両端の矢板継手１１３の位置が平面的に確実に接するように、鋼矢板１１Ａに対して向かい合わせるようにして鋼矢板１１Ｂを第２導枠３Ｂに案内させながら地盤Ｇに打設する。これにより、打設した鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの鉛直性を確保することができる。なお、鋼矢板の打設工法は限定するものではなく、圧入工法、バイブロ工法等などのいずれの打設方法においても本技術は適用可能である。

次に、上述した鋼矢板杭基礎１の作用について図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、例えば鋼矢板の開口側を塞ぐために矢板幅方向Ｙのそれぞれの鋼矢板の継手間距離が等しい鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士のみで閉塞空間Ｒを形成して地盤Ｇの支持力を確保することができる。そのため、鋼矢板自体が高い剛性を保有するため、打設時において閉塞空間Ｒを形成する部材の変形を抑制して確実な閉塞空間Ｒを形成することができ、杭基礎として機能させることができる。
さらに、対向する一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上端１１ａ同士がフーチング１２のコンクリートによって一体的に接合されているので、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士がずれたり、離反するのを防止することができ、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士によって形成される閉塞空間Ｒを維持することができる。この場合、２枚の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上端が一体的に接合されているため、フーチング１２から作用する上載鉛直荷重を、２枚の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂに確実に負担させることができる。

そして、一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士を互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて地盤Ｇに打設するとき、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士が矢板継手１１３によって嵌合しないので、打設時の継手間の嵌合抵抗をなくし打設抵抗を小さくすることができる。そのため、鋼矢板１１を打設するための打設重機の駆動力を低減することができ、使用する装置の小型化を図ることが可能となる。
このように、鋼矢板１１を使用して杭基礎として機能する構造を構築することが可能となるので、例えば場所打ち杭の施工が困難な施工スペースが制約される都市部での施工であっても、鋼矢板１１を打設する省スペースで施工可能な小型の機械を使用して杭基礎を施工することができる。

また、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士は矢板継手１１３を嵌合させずに互いに近接あるいは接触するだけの状態であるので、その嵌合していない矢板継手１１３を嵌合させて壁面方向に隣接する鋼矢板と連結することが可能となり、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂからなる鋼矢板杭１０、１０同士または通常の単独鋼矢板を壁面方向に沿って横方向に配列することができる。
また、鋼矢板１１に特別な切断や曲げ等の加工が不要であり、本実施の形態のような既存のＵ形鋼矢板、あるいはハット形鋼矢板等を加工せずに使用することができることから、材工費を抑えることができる。

また、地盤Ｇに打設された対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上端１１ａがフーチング１２によって一体化されるので、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士が離反するのを防止することができ、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士によって形成される閉塞空間Ｒを維持することができる。しかも、鋼矢板１１の上端１１ａがフーチング１２内に埋設されて覆われた状態となるので、その鋼矢板上端１１ａが露出しなくなり、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの凹凸形状を隠し上端１１ａが平坦状になるため、美観を損なうことがなくなるという利点がある。

また、下部接続継手によって対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの下端でそれぞれの鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士が離反するのを防止することができ、前記閉塞空間Ｒを維持することができ確実に地盤Ｇに対する支持力を確保することができる。

上述した本実施の形態による鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体では、一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂを向かい合わせるだけであり、双方の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士が矢板継手１１３による嵌合を必要としない鋼矢板杭１０となることから、矢板継手１１３を嵌合させる場合に比べて打設抵抗を低減することができる。
また、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂからなる鋼矢板杭１０が矢板継手１１３によって嵌合しないので、その矢板継手１１３を用いて通常の鋼矢板１１同士や鋼矢板杭１０同士を壁体方向に沿って隣接させて連結することができる。
さらに、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士を矢板継手１１３で嵌合しない構成であるので、従来のように矢板継手に特別な加工が不要となり、鋼矢板１１の加工を少なくすることで製造コストを低減することができる。

次に、本発明の鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体による他の実施の形態および変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。

（第２の実施の形態）
図８に示すように、第２の実施の形態による鋼矢板杭基礎１Ａは、上述した第１の実施の形態のフーチング１２（図１および図２参照）に代えて、コンクリート製のキャップ１３（拘束部材）によって鋼矢板杭基礎１０の上端１０ａを埋設させて固化する構成となっている。具体的にキャップ１３は、鋼矢板杭基礎１０の上端１０ａを箱状の外周部材１３１で覆い、その外周部材１３１内にコンクリート１３２を充填することにより施工される。外周部材１３には、引張強度に優れる鋼製もしくは炭素繊維等を用い、一対の鋼矢板が互いに離れて閉塞空間Ｒを維持できなくなるのを防止するようにする。なお、１つのキャップ１３で拘束する鋼矢板杭基礎１０の数量は、１つに限定されず、複数であってもよい。

第２の実施の形態では、上述したフーチング１２（図２参照）と同様に、キャップ１３によって地盤Ｇに打設された対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上端が一体化されるので、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士が離反するのを防止することができ、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士によって形成される閉塞空間を維持することができるとともに、鋼矢板１１の上端がキャップ１３内に埋設されて覆われた状態となるので、その鋼矢板上端が露出しなくなるという利点がある。

（第３の実施の形態）
また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、第３の実施の形態の鋼矢板壁体Ｔは、複数（ここでは６本）の鋼矢板杭基礎１０が壁面方向に沿って横方向（配列方向Ｘ）に配列され、隣接する鋼矢板同士（すなわち鋼矢板杭１０、１０同士）が矢板継手１１３によって連結された構成のものである。ここでは、配列方向Ｘで両側の鋼矢板杭１０（１０Ａ、１０Ｂ）が他の鋼矢板杭１０（１０Ｃ〜１０Ｆ）よりも深い位置まで打設されている。

また、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士は矢板継手１１３を嵌合させずに互いに近接あるいは接触した状態だけであるので、鋼矢板杭１０同士を隣接させて隣り合う矢板継手１０を嵌合させて連結することで、壁面方向に沿って横方向に配列させることが可能となる。さらに具体的には、本実施の形態のようにＵ形鋼矢板の場合には、図９（ｂ）に示すように、配列方向Ｘに沿って連結される鋼矢板杭１０は、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂが配列方向Ｘに沿って交互に連結されている。つまり、一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂのうち一方が隣接する鋼矢板杭１０に矢板継手１１３を介して連結され、他方は非連結状態で配置されている。

また、図１０に示すように、配列方向Ｘで両側の位置に鋼矢板杭１０Ａ、１０Ｂを配置し、中間の１０Ｃ〜１０Ｆの位置においては、通常の鋼矢板を適用してもよい。この場合、鋼矢板杭１０Ａ、１０Ｂは支持層まで根入れすることで確実に支持力を発揮できるようにし、連結する上部のフーチングに建屋の柱や橋脚等の位置を一致させることで、上部からの鉛直荷重をスムーズに鋼矢板杭に伝達させることが好適である。鋼矢板杭基礎が支えるべき鉛直荷重に応じて、壁体全てを鋼矢板杭とせず、鋼矢板杭に挟まれた中間部分を通常鋼矢板とすることで、経済的な壁体を構築することが可能となる。

次に、閉塞空間Ｒ内に設置する下部接続継手は、上述した下部接続継手２０の形状に限定されるものではなく、例えば図１１〜図１４に示す第１変形例〜第６変形例のような構成を採用することが可能である。

（第１変形例）
図１１（ａ）に示す第１変形例による下部接続継手２０Ａは、ハット形鋼矢板に用いられる矢板継手を用いた構成であり、その矢板継手部分を切断した第３接続継手２３と、この第３接続継手２３とフランジ１１１との隙間に設けられる長さ調整片２４とを備えた構成となっている。

（第２変形例）
また、図１１（ｂ）に示す第２変形例による下部接続継手２０Ｂは、第１変形例において長さ調整片２４を省略し、第３接続継手２３を鋼矢板１１のウェブ１１２の内面に溶接したものである。元の鋼矢板のフランジ部を含む継手部分のみを切断し、下部接続部材として使用することで、図１１（ａ）に示す長さ調整片２４を不要とし、材工費を抑制することができる。

（第３変形例）
図１２（ａ）に示す第３変形例による下部接続継手２０Ｃは、鋼矢板１１の両側のウェブ１１２の内面にＬ形部材２５を設け、向かい合う鋼矢板１１Ａ、１１ＢのＬ形部材２５同士が係合するように構成されている。つまり、ウェブ１１２の内面から矢板高さ方向Ｚに突出するとともに、先端に矢板幅方向Ｙに延びる屈折部２５ａが形成され、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの屈折部２５ａ同士が係合し、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ同士の離反（矢板高さ方向Ｚで外側に向かう移動）を規制する構成となっている。この場合、上述した第１の実施の形態、第１変形例、および第２変形例のように矢板継手を切断して使用する場合に比べて安価に製造することが可能である。

Ｌ形部材２５は、それぞれの鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの両側のウェブ１１２において、屈折部２５ａの矢板幅方向Ｙの先端向きが異なる方向とし、一対の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの矢板高さ方向Ｚに対向するウェブ１１２間においても、屈折部２５ａの矢板幅方向Ｙの先端の向きが異なる方向とする。このような構成とすることで、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂは矢板高さ方向Ｚだけでなく矢板幅方向Ｙにも拘束されるため、双方の鋼矢板１１Ａ、１１Ｂが矢板高さ方向Ｚや矢板幅方向Ｙにずれて、閉塞空間Ｒが広がってしまうのを防止することができる。

（第４変形例）
また、図１２（ｂ）に示す第４変形例による下部接続継手２０Ｄは、一方の鋼矢板（ここでは符号１１Ａ）の両ウェブ１１２の内面に第３変形例のＬ形部材２５が設けられ、他方の鋼矢板（ここでは符号１１Ｂ）に両ウェブ１１２の内面から矢板幅方向Ｙに内側に延びるとともにＬ形部材２５の屈折部２５ａに係合する係止片２５ｂが設けられた構成となっている。このとき、一方の鋼矢板１１のウェブ１１２に取り付けるＬ形部材２５は屈折部２５ａの先端の矢板幅方向Ｙの向きが逆となるように配置する。このことで、鋼矢板１１は矢板高さ方向Ｚだけでなく矢板幅方向Ｙにも拘束されるため、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂが矢板高さ方向Ｚや矢板幅方向Ｙにずれて、閉塞空間Ｒが広がってしまうのを防止することができる。Ｌ形部材２５を取り付ける鋼矢板１１は、先行打設側の鋼矢板であってもよいし、後行打設側の鋼矢板であってもよい。但し、下部接続継手の材料費を抑制するためには、後行打設側の鋼矢板にＬ形部材２５を取り付ければ、係止片２５ｂよりも断面積が大きいＬ形部材２５の軸方向長さを必要箇所のみに限定することができるため、より好適となる。

（第５変形例）
図１３（ａ）、（ｂ）に示す第５変形例による下部接続継手２０Ｅは、一方の鋼矢板（ここでは符号１１Ａ）のフランジ１１１にＴ形部材２６を高さ方向に延在するように設け、他方の鋼矢板（ここでは符号１１Ｂ）には、Ｔ形部材２６のＴ型係止部２６ａが上方から進入可能なテーパー部２７ａを有する一対のテーパー部材２７を設けた構成となっている。テーパー部２７ａは、矢板高さ方向Ｚでフランジ１１１から離れる方向に向かうにしたがって漸次上方に延びる斜面となっている。テーパー部２７ａの上方からＴ形部材２６を打設していくため、テーパー部材２７を取り付けるのは先行して打設する鋼矢板側とし、後行打設側の鋼矢板にＴ形部材２６を取り付ける。

本第５変形例による下部接続継手２０Ｅでは、一対のテーパー部材２７のテーパー部２７ａのそれぞれに、Ｔ形部材２６のＴ型係止部２６ａが上方から下方に向けて押し込まれ、これにより対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂが矢板高さ方向Ｚに互いに離反するのを防止することができる。テーパーを利用することで、後行鋼矢板が先行鋼矢板側に引き込まれ、閉塞空間Ｒを確実に形成し、確実な支持力を確保することができる。
また、Ｔ形部材を一対のテーパー部材２７の矢板幅方向Ｙの中間に配置することで、対向する鋼矢板同士が矢板幅方向Ｙにずれることを防止でき、またＴ形部材が閉塞空間Ｒ内で発生する土圧により、撓んだり捩じれたりするのを防ぐことができる。

（第６変形例）
図１４に示す第６変形例による下部接続継手２０Ｆは、U形鋼矢板の継手部を含むウェブ部を切断したもの（符号２８）を用いる。鋼矢板本体をU形鋼矢板とした場合、直線鋼矢板やハット形鋼矢板等の本体鋼矢板とは異なる形状の複数種類の鋼矢板を用いずに、本体と同じU形鋼矢板だけで全ての部材を構成できるメリットがある。そのため現場や加工場での鋼矢板資材の調達が容易となる。

以上、本発明による鋼矢板杭基礎および鋼矢板壁体の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上述した実施の形態では鋼矢板１１としてＵ形鋼矢板を用いているが、これに限定されず、ハット形鋼矢板、あるいはＺ形鋼矢板などを用いる構成とすることも可能である。単体では閉塞断面を形成できない形状の鋼矢板であれば、いずれの鋼矢板にでも本技術は適用可能である。

また、互いに向き合う鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上部１１ａ同士を接合する拘束部材として、第１の実施の形態ではフーチング１２、第２の実施の形態ではキャップ１３を適用しているが、これに限定されることはない。
例えば、鋼矢板杭基礎１０を打設した後に、鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上部１１ａ同士を溶接により一体化させてもよいし、あるいは下部接続継手２０、２０Ａ〜２０Ｅと同じ構成の上部接続継手を鋼矢板杭基礎１０の上端の閉塞空間内に設け、対向する鋼矢板１１Ａ，１１Ｂの上端同士を互いに連結する構成とすることも可能である。この場合、打設した鋼矢板１１Ａ、１１Ｂの上端１１ａの外周部に連結手段を設ける必要がなく、とくにスペースが狭い施工条件下において効果的である。

また、上述した第１の実施の形態において、鋼矢板杭１０を構成する鋼矢板としては、必ずしも同形状の鋼矢板を用いる必要はなく、矢板幅方向Ｙの継手間の距離が同一であれば、異なる形状の鋼矢板を組合せてもよい。より高い支持力を得るためには、より広い閉塞空間Ｒを形成することが好ましく、壁体として利用する鋼矢板と同じ矢板幅方向Ｙの継手間の距離を有し、図１５に示すように、継手１１３からフランジ１１１までの矢板高さ方向Ｚの距離が大きくなる鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ（すなわち、図１５で一方の符号１１Ａの鋼矢板の高さＨ２が他方の符号１１Ｂの鋼矢板の高さＨ１より大きくなる場合）を組み合わせると好適である。この場合、対向する鋼矢板１１Ａ、１１Ｂ間で、矢板幅方向Ｙの継手間の距離を同一にしているため、確実に閉塞空間Ｒを形成することができる。

また、壁体本体をハット形鋼矢板１１Ｃで形成する場合は、必ずしも対向する鋼矢板をハット形鋼矢板にする必要はなく、図１６に示すように、Ｕ形鋼矢板１１Ｄを組み合わせてもよい。このとき、Ｕ形鋼矢板１１Ｄの継手部をハット形鋼矢板１１Ｃのウェブ１１４に沿わせて設置することで、閉塞空間Ｒを形成する。
このように、鋼矢板の大きさ組み合わせは、設計により必要となる鉛直荷重に応じて適宜選択すればよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 鋼矢板杭基礎
１０ 鋼矢板杭
１０ａ 上端
１１、１１Ａ、１１Ｂ 鋼矢板
１２ フーチング（拘束部材）
１３ キャップ（拘束部材）
２０ 下部接続継手
１１１ フランジ
１１２ ウェブ
１１３ 矢板継手
Ｈ 深さ方向
Ｒ 閉塞空間
Ｘ 配列方向
Ｙ 矢板幅方向
Ｚ 矢板高さ方向

Claims (10)

1. ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、
   一対の前記鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、該一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、
   向かい合わせて構成する前記一対の鋼矢板において、対向する矢板の形状が異なり、矢板幅方向の継手間距離も異なる、ハット形またはＺ形鋼矢板またはＵ形鋼矢板を組み合わせて構成されていることを特徴とする鋼矢板杭基礎。
2. 対向する前記鋼矢板の上端同士は、それらの閉塞空間に設けられた上部接続継手によって互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板杭基礎。
3. 対向する前記鋼矢板の下端同士は、それらの閉塞空間に設けられた下部接続継手によって互いに連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼矢板杭基礎。
4. ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、
   一対の前記鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、該一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、
   対向する前記鋼矢板の上端同士は、それらの閉塞空間に設けられた上部接続継手によって互いに連結されていることを特徴とする鋼矢板杭基礎。
5. 対向する前記鋼矢板の下端同士は、それらの閉塞空間に設けられた下部接続継手によって互いに連結されていることを特徴とする請求項４に記載の鋼矢板杭基礎。
6. ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、
   一対の前記鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、該一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されており、
   対向する前記鋼矢板の下端同士は、それらの閉塞空間に設けられた下部接続継手によって互いに連結されていることを特徴とする鋼矢板杭基礎。
7. 対向する前記鋼矢板のそれぞれの上端を埋設させて内部を充填材で固化する拘束部材が設置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の鋼矢板杭基礎。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の鋼矢板杭基礎を用いた鋼矢板壁体であって、
   複数の前記鋼矢板杭基礎は壁面方向に沿って横方向に配列され、
   隣接する前記鋼矢板同士が前記矢板継手によって連結されていることを特徴とする鋼矢板壁体。
9. ウェブ、フランジ、および矢板継手を有する鋼矢板を用いた鋼矢板杭基礎であって、
   前記鋼矢板の継手を嵌合せず、一対の前記鋼矢板は、互いに近接あるいは接触した状態で向かい合わせて配置されることにより閉塞空間が形成されてなり、この状態で地盤に打設されていて、該一対の鋼矢板のそれぞれの上端同士が一体的に接合されていることを特徴とする鋼矢板杭基礎。
10. 向かい合わせて構成する前記一対の鋼矢板において、それぞれの継手間距離が同一であることを特徴とする請求項９に記載の鋼矢板杭基礎。

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