JP5922943B2 - 鋼矢板接合ピース及び鋼矢板の接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼矢板接合ピース及びその鋼矢板接合ピースを用いた鋼矢板の接合方法に関する。

護岸構造や止水壁などの矢板壁構築には、例えば図６に示すような断面Ｕ形の鋼矢板Ｓが広く一般に用いられており、その両側の継手Ｊの形状は、図示のように左右対称なものの他、例えば特許文献１のように左右非対称なものなどがある。
そして、従来の鋼矢板の接合にあっては、地中に打ち込んだ矢板天端の法線方向前方の継手部に、新たに打ち込む矢板下端の法線方向後方の継手部を上方から挿通して行なわれる。

特開平０５−１４０９２８号公報

しかしながら、橋梁の下側など高さ方向に狭い空間で施工する締切工など、上方に制約があるような条件下での鋼矢板の打設では、例えば図７に示すように、打設完了した鋼矢板Ｓの天端と橋梁下端との空間を利用して、短尺の鋼矢板Ｓ１を順次溶接継やボルト継により継ぎ足して打設しなければならなかった。
そのため、１回に施工可能な鋼矢板Ｓ１の長さが短い分、継箇所数が増えてしまうので作業効率が悪く、工期や工費が嵩んでしまうという問題があった。

本発明の課題は、高さ方向に狭く上方に制約を受ける作業環境において、鋼矢板の接合を容易にすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合する鋼矢板接合ピースであって、
前記一の鋼矢板の継手に取り付けられる基端部と、前記他の鋼矢板の継手に差し入れる接合継手を備え、
前記鋼矢板の継手は、矢板本体から外側へ法線方向に突出する矢板突出部と、この矢板突出部から前記矢板本体側へ向けて屈曲する矢板鈎状部と、を有しており、
前記接合継手は、前記基端部から法線方向に突出する突出部と、この突出部から前記基端部側へ向け屈曲して、前記鋼矢板の継手の矢板鈎状部に嵌め合う形状の鈎状部と、を有しており、
前記接合継手の鈎状部の嵌め合う面に略直角方向の最大厚さは、前記矢板本体と前記矢板鈎状部の先端との間隔よりも小さく形成され、
前記嵌め合う面を前記鋼矢板の法線方向と略直角になる向きに配した前記接合継手の鈎状部を、前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に差し入れるときに、前記接合継手の突出部は、前記鋼矢板の継手の矢板突出部から矢板鈎状部へ連続する屈曲部外周と、前記基端部の外周とが干渉しない長さを有し、
前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に側方から差し込んだ前記接合継手の鈎状部の先端を、前記矢板突出部と前記矢板鈎状部の境の屈曲部分に近付ける方向に回転させて、前記接合継手の突出部の向きを前記矢板突出部の向きに沿わせた状態において、前記鋼矢板の継手と前記接合継手が嵌合することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合するため、前記一の鋼矢板の継手に取り付けられる基端部と、前記他の鋼矢板の継手に差し入れる接合継手を備えている鋼矢板接合ピースを用いる鋼矢板の接合方法であって、
前記鋼矢板の継手は、矢板本体から外側へ法線方向に突出する矢板突出部と、この矢板突出部から前記矢板本体側へ向けて屈曲する矢板鈎状部と、を有しており、
前記接合継手は、前記基端部から法線方向に突出する突出部と、この突出部から前記基端部側へ向け屈曲して、前記鋼矢板の継手の矢板鈎状部に嵌め合う形状の鈎状部と、を有しており、
一の鋼矢板の継手に前記基端部を取り付けた前記鋼矢板接合ピースの前記接合継手の鈎状部を、他の鋼矢板の前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に側方から差し込み回転させて、前記鋼矢板の継手と前記接合継手を嵌め合わせることで、前記一の鋼矢板と前記他の鋼矢板を接合することを特徴とする。

本発明によれば、高さ方向に狭く上方に制約を受ける作業環境であっても、鋼矢板の接合を容易に行うことができる。

一の鋼矢板と他の鋼矢板を、鋼矢板接合ピースを介して接合した状態を示す説明図（ａ）と、鋼矢板接合ピースを示す拡大図（ｂ）である。 一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合する直前の状態を示す説明図（ａ）と、鋼矢板接合ピースを介して一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合した状態を示す説明図（ｂ）である。 上方に制約を受ける作業環境下で、横方向から鋼矢板を嵌め合わせる施工に関する説明図である。 鋼矢板接合ピースを溶接によって一の鋼矢板に固定した状態を示す説明図（ａ）と、形状の異なる鋼矢板接合ピースを溶接によって一の鋼矢板に固定した状態を示す説明図（ｂ）と、鋼矢板接合ピースを圧着によって一の鋼矢板に固定した状態を示す説明図（ｃ）である。 一の鋼矢板と他の鋼矢板を、鋼矢板接合ピースを介して接合した状態を示す説明図であり、ハット形鋼矢板の接合（ａ）と、ＳＭ−Ｊパイルの接合（ｂ）である。 従来技術における鋼矢板同士の接合を示す説明図である。 従来技術における、上方に制約を受ける作業環境下での短尺な鋼矢板の継ぎ足しの問題を指摘する説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る鋼矢板接合ピース及びその鋼矢板接合ピースを用いた鋼矢板の接合方法の実施形態について詳細に説明する。

図１（ａ）は、一の鋼矢板Ｓａと他の鋼矢板Ｓｂを鋼矢板接合ピース１で接合した状態を示す説明図であり、図１（ｂ）は、鋼矢板接合ピース１を示す拡大図である。

鋼矢板Ｓａ，Ｓｂは、図１（ａ）に示すように、断面略Ｕ字形状を呈する矢板本体１０と、矢板本体１０の両側に設けられた継手１３を備えている。
鋼矢板Ｓａ，Ｓｂの継手１３は、矢板本体１０から外側へ法線方向に突出する矢板突出部１１と、この矢板突出部１１から矢板本体１０側へ向けて屈曲する矢板鈎状部１２と、を有している。
すなわち、鋼矢板Ｓａ，Ｓｂは、断面略Ｕ字形の矢板本体１０の両側から互いに離間する向きに直線状に突出する矢板突出部１１を経て矢板本体１０側へ屈曲する矢板鈎状部１２に至る形状を有している。

鋼矢板接合ピース１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、一の鋼矢板Ｓａの継手１３に取り付けられる基端部２と、他の鋼矢板Ｓｂの継手１３に差し入れる接合継手３を備えている。

基端部２は、基端部本体２０と、基端部本体２０から法線方向に突出する突出部２１と、突出部２１から基端部本体２０側へ向け屈曲する鈎状部２２と、を有している。
突出部２１は、基端部本体２０から法線方向に直線状に突出している。
鈎状部２２は、鋼矢板の継手１３の矢板鈎状部１２に嵌め合わせ可能な形状に形成されている。

接合継手３は、基端部２から法線方向に突出する突出部３１と、突出部３１から基端部２側へ向け屈曲する鈎状部３２と、を有している。
接合継手３の鈎状部３２は、鋼矢板の継手１３の矢板鈎状部１２に嵌め合わせ可能な形状に形成されている。特に、鈎状部３２を鋼矢板の矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間に側方から差し入れることができるように、鈎状部３２の最大幅が矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間の幅よりも僅かに小さく形成されている。
また、接合継手３の突出部３１は、鋼矢板の矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間に、側方から接合継手３の鈎状部３２を差し入れるときに、鋼矢板の継手１３の矢板突出部１１から矢板鈎状部１２へ連続する屈曲部外周と、基端部２の外周とが干渉しない長さを有している。なお、突出部３１は、基端部２の基端部本体２０から法線方向に直線状に突出している。

この鋼矢板接合ピース１は、基端部２の鈎状部２２を一の鋼矢板Ｓａの継手１３の矢板鈎状部１２に嵌め合わせて、基端部２を一の鋼矢板Ｓａの継手１３に取り付けた後、その鋼矢板接合ピース１の接合継手３を他の鋼矢板Ｓｂの継手１３に差し入れて、他の鋼矢板Ｓｂの継手１３と接合継手３を嵌め合わせることで、一の鋼矢板Ｓａと他の鋼矢板Ｓｂを接合する機能を有している。

次に、鋼矢板接合ピース１を用いて、一の鋼矢板Ｓａと他の鋼矢板Ｓｂを接合する手順・接合方法について説明する。

まず、鋼矢板接合ピース１の基端部２の鈎状部２２を、一の鋼矢板Ｓａの継手１３の矢板鈎状部１２に嵌め合わせて、鋼矢板接合ピース１を一の鋼矢板Ｓａの継手１３に取り付ける（図２（ａ）参照）。

図２（ａ）は、一の鋼矢板Ｓａに取り付けた鋼矢板接合ピース１と、他の鋼矢板Ｓｂを接合する直前の状態を示している。
図２（ａ）に示すように、差し入れる側の鈎状部３２の最大幅Ｉが、差し入れられる側矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間の開口部の幅ＩＩよりも極僅かに小さく形成されている。また、接合継手３の突出部３１は、矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間に側方から接合継手３の鈎状部３２を差し入れるときに、鋼矢板の継手１３の矢板突出部１１から矢板鈎状部１２へ連続する屈曲部外周と、基端部２の外周とが干渉しない長さＩＩＩを有している。

次いで、一の鋼矢板Ｓａに取り付けられた鋼矢板接合ピース１の接合継手３の鈎状部３２を、他の鋼矢板Ｓｂにおける矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間に側方から差し入れ、その接合継手３の鈎状部３２の先端を、矢板突出部１１と矢板鈎状部１２の境の屈曲部分に近付けるように回転させる。そして、図２（ｂ）に示すように、接合継手３の突出部３１の向きを矢板突出部１１の向きに沿わせて、突出部３１と矢板突出部１１が略平行となるように、鈎状部３２と矢板鈎状部１２を嵌め合わせる。
こうして矢板本体１０と矢板鈎状部１２の間に、側方から接合継手３の鈎状部３２を差し込み回転させて、接合継手３の突出部３１の向きを矢板突出部１１の向きに沿わせた状態において、鋼矢板の継手１３と接合継手３が嵌合する。

このように、一の鋼矢板Ｓａに取り付けられた鋼矢板接合ピース１の接合継手３と、他の鋼矢板Ｓｂの継手１３が嵌合することで、鋼矢板接合ピース１を介して一の鋼矢板Ｓａと他の鋼矢板Ｓｂを接合することができる。
そして、図１（ａ）、図２（ｂ）に示すように、一の鋼矢板Ｓａの継手１３と鋼矢板接合ピース１の基端部２が嵌合し、他の鋼矢板Ｓｂの継手１３と鋼矢板接合ピース１の接合継手３が嵌合して、鋼矢板の矢板突出部１１，１１と鋼矢板接合ピース１の突出部２１，３１の向きが略平行に揃った状態では、各継手１３から鋼矢板接合ピース１の鈎状部２２，３２が抜け出てしまうことはない。すなわち、鋼矢板接合ピース１を介して一の鋼矢板Ｓａと他の鋼矢板Ｓｂとが強固に接合された状態になっている。

以上のように、本発明に係る鋼矢板接合ピース１を用いれば、既設の鋼矢板Ｓｂの継手１３に、次の鋼矢板Ｓａの継手１３に取り付けた鋼矢板接合ピース１の接合継手３を側方から差し入れて回転させることで、接合継手３の鈎状部３２と継手１３の鈎状部１２を嵌め合わせて、鋼矢板Ｓａと鋼矢板Ｓｂを容易に接合することができる。

そして、例えば図３に示すように、既設の鋼矢板（杭）から反力を取って新たな鋼矢板（杭）を地中に圧入することができる周知の杭圧入機１００を利用するなどして、既設の鋼矢板Ｓｂの継手１３に、次の鋼矢板Ｓａの継手１３に取り付けた鋼矢板接合ピース１の接合継手３を側方から差し入れて、鋼矢板Ｓａと鋼矢板Ｓｂを接合した後、その新たな鋼矢板Ｓａを地中に圧入することによって、複数の鋼矢板を連続的に埋設し、複数の鋼矢板が並んだ矢板列を形成することが可能になる。

従って、本発明に係る鋼矢板接合ピース１を用いた鋼矢板の接合方法によれば、側方・横方向から鋼矢板の接合が可能になるので、高さ方向に狭く上方に制約を受ける作業環境下であっても、鋼矢板の接合を容易に行うことができるとともに、短尺の鋼矢板の継足しを大幅に削減でき、作業効率の向上を図ることができる。
つまり、側方・横方向からの嵌め合わせで鋼矢板を接合できるので、従来よりも長い鋼矢板を用いることが可能になり、鋼矢板の継箇所数を減らすことによって、工期や工費を削減することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。

上記した実施形態では、図２（ａ）に示すように、一の鋼矢板Ｓａの継手１３に鋼矢板接合ピース１の基端部２を嵌合させて、一の鋼矢板Ｓａに鋼矢板接合ピース１を取り付けるとしたが、図４（ａ）に示すように、一の鋼矢板Ｓａの継手１３に鋼矢板接合ピース１の基端部２を嵌合させた後、一の鋼矢板Ｓａと鋼矢板接合ピース１を溶接してもよい。一の鋼矢板Ｓａと鋼矢板接合ピース１を溶接して、溶接部Ｗによって鋼矢板接合ピース１を継手１３に固定すれば、一の鋼矢板Ｓａに取り付けた鋼矢板接合ピース１の姿勢が安定するので、他の鋼矢板Ｓｂとの接合が行い易くなる。

また、例えば、図４（ｂ）に示すように、基端部２に鈎状部２２を有さない形状の鋼矢板接合ピース１ａであってもよい。
この鋼矢板接合ピース１ａを用いる場合には、一の鋼矢板Ｓａの継手１３部分に鋼矢板接合ピース１ａを溶接によって取り付けて溶接部Ｗで固定することで、上記した鋼矢板接合ピース１と同様の接合が可能になる。

また、例えば、図４（ｃ）に示すように、一の鋼矢板Ｓａの継手１３に鋼矢板接合ピース１の基端部２を嵌合させた後、継手１３と基端部２をかしめて圧着させて、一の鋼矢板Ｓａと鋼矢板接合ピース１を接続してもよい。一の鋼矢板Ｓａと鋼矢板接合ピース１をかしめて固定することによっても、一の鋼矢板Ｓａに取り付けた鋼矢板接合ピース１の姿勢が安定するので、他の鋼矢板Ｓｂとの接合が行い易くなる。

また、上記した実施形態では、図１（ａ）に示したようにＵ字形の鋼矢板Ｓａ，Ｓｂの接合を例に説明したが、図５（ａ）に示すハット形の鋼矢板Ｓａ，Ｓｂや、図５（ｂ）に示すＳＭ−Ｊパイルのような鋼矢板Ｓａ，Ｓｂの接合にも、鋼矢板接合ピース１や鋼矢板接合ピース１ａを用いることができる。つまり、その他の形状の鋼矢板であっても同様の継手形状を有していれば、本発明の鋼矢板接合ピース１や鋼矢板接合ピース１ａの使用が可能である。

なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 鋼矢板接合ピース
１ａ 鋼矢板接合ピース
２ 基端部
２０ 基端部本体
２１ 突出部
２２ 鈎状部
３ 接合継手
３１ 突出部
３２ 鈎状部
Ｓａ 一の鋼矢板
Ｓｂ 他の鋼矢板
１０ 矢板本体
１１ 矢板突出部
１２ 矢板鈎状部
１３ 継手
Ｗ 溶接部
１００ 杭圧入機

Claims (2)

1. 一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合する鋼矢板接合ピースであって、
   前記一の鋼矢板の継手に取り付けられる基端部と、前記他の鋼矢板の継手に差し入れる接合継手を備え、
   前記鋼矢板の継手は、矢板本体から外側へ法線方向に突出する矢板突出部と、この矢板突出部から前記矢板本体側へ向けて屈曲する矢板鈎状部と、を有しており、
   前記接合継手は、前記基端部から法線方向に突出する突出部と、この突出部から前記基端部側へ向け屈曲して、前記鋼矢板の継手の矢板鈎状部に嵌め合う形状の鈎状部と、を有しており、
   前記接合継手の鈎状部の嵌め合う面に略直角方向の最大厚さは、前記矢板本体と前記矢板鈎状部の先端との間隔よりも小さく形成され、
   前記嵌め合う面を前記鋼矢板の法線方向と略直角になる向きに配した前記接合継手の鈎状部を、前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に差し入れるときに、前記接合継手の突出部は、前記鋼矢板の継手の矢板突出部から矢板鈎状部へ連続する屈曲部外周と、前記基端部の外周とが干渉しない長さを有し、
   前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に側方から差し込んだ前記接合継手の鈎状部の先端を、前記矢板突出部と前記矢板鈎状部の境の屈曲部分に近付ける方向に回転させて、前記接合継手の突出部の向きを前記矢板突出部の向きに沿わせた状態において、前記鋼矢板の継手と前記接合継手が嵌合することを特徴とする鋼矢板接合ピース。
2. 一の鋼矢板と他の鋼矢板を接合するため、前記一の鋼矢板の継手に取り付けられる基端部と、前記他の鋼矢板の継手に差し入れる接合継手を備えている鋼矢板接合ピースを用いる鋼矢板の接合方法であって、
   前記鋼矢板の継手は、矢板本体から外側へ法線方向に突出する矢板突出部と、この矢板突出部から前記矢板本体側へ向けて屈曲する矢板鈎状部と、を有しており、
   前記接合継手は、前記基端部から法線方向に突出する突出部と、この突出部から前記基端部側へ向け屈曲して、前記鋼矢板の継手の矢板鈎状部に嵌め合う形状の鈎状部と、を有しており、
   一の鋼矢板の継手に前記基端部を取り付けた前記鋼矢板接合ピースの前記接合継手の鈎状部を、他の鋼矢板の前記矢板本体と前記矢板鈎状部の間に側方から差し込み回転させて、前記鋼矢板の継手と前記接合継手を嵌め合わせることで、前記一の鋼矢板と前記他の鋼矢板を接合することを特徴とする鋼矢板の接合方法。