JP6216141B2 - 鋼管矢板同士の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管矢板同士の接続構造に関する。

従来、土留め構造等として、鋼管矢板を連結した連続矢板壁が用いられてきた。図７は連続矢板壁１０１の斜視図を示す。図７に示すように、連続矢板壁１０１を形成する鋼管矢板１０３は、鋼管１０５と、鋼管１０５に固定された雌継手１０７ａおよび雄継手１０７ｂとからなる。雌継手１０７ａは、一対のアングル材をフランジ１０９ａが内向きとなるように配置し、ウェブ１１１ａを鋼管１０５の外側面に固定して形成される。雄継手１０７ｂは、一対のアングル材をフランジ１０９ｂが外向きとなるように配置し、ウェブ１１１ｂを鋼管１０５の外側面に固定して形成される。

連続矢板壁１０１では、雌継手１０７ａと雄継手１０７ｂとを係合させて鋼管矢板１０３同士を連結した後、継手内に止水のためのモルタル等の充填材が充填される。鋼管１０３の外側面には、モルタルとの付着力を確保するための凹凸が設けられる場合もある。

連続矢板壁１０１では、充填材による止水を確実にするために、様々な止水構造が提案されてきた。例えば、（１）鋼管１０５の外側面と雄継手１０７ｂのフランジ１０９ｂとの間に止水用ホースを設置し、止水用ホースに注水・加圧することによりモルタル充填時の漏れを防止する方法があった（例えば、特許文献１参照）。

また、（２）雌継手１０７ａと雄継手１０７ｂとを係合させた継手部の内部にモルタルジャケットを挿入し、モルタルジャケット内にモルタルを充填して充填時の漏れを防止する方法や、（３）雌継手１０７ａのフランジ１０９ａに板バネ等のシール部材を取り付け、雄継手１０７ｂのウェブ１１１ｂにシール部材を密着させることによってモルタル等の漏れを防止する方法（例えば、特許文献２参照）等もあった。

特開２００５−２８２２０９号公報 特開２０１１−１７６７号公報

しかしながら、（１）や（２）の方法では、雌継手１０７ａのフランジ１０９ａと雄継手１０７ｂのフランジ１０９ｂとの隙間にモルタルが充填されないため、鋼管矢板１０３間の引張に対して抵抗することができなかった。また、（２）の方法では、モルタルとの付着力を確保するために鋼管１０５の外側面に設けた凹凸が、モルタルジャケットの設置によって機能しなくなる問題もあった。（３）の方法では、鋼管矢板１０３の建て込み時に、雄継手１０７ｂが、係合する雌継手１０７ａに設けられた板バネ等を損傷させ、止水機能が失われることが多かった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、鋼管矢板の建て込み時に部材が損傷しても止水性能を維持でき、鋼管矢板間の引張に対して抵抗できる鋼管矢板同士の接続構造を提供することである。

本発明では、第１の鋼管矢板に設けられた第１の継手に固定された挟み込み部材で第２の鋼管矢板に設けられた第２の継手の先端部を挟み込んで継手同士を係合することにより、継手間の隙間を埋め、継手内に充填する充填材の漏れを防止することができる。また、第１の継手と第２の継手がＬ−Ｌ継手である場合、フランジ間の隙間にも充填材を充填することができ、鋼管矢板間の引張に対して抵抗可能となる。

前述した目的を達成するために、本発明は、鋼管矢板同士おおの接続構造であって、第１の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに外向きになるように離れて配置される第一の継手と、第２の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに内向きとなるように配置された第２の継手と、を具備し、前記第一の継手に、鋼管の軸方向に向かって挟み込み部材が固定され、前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材ではさみつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを係号し、前記挟み込み部材は、変形追随性を有する多孔質材料で形成され、前記挟み込み部材と、前記第一の継手のフランジ部との間に隙間が設けられ、前記挟み込み部材を前記第２の継手の先端部の形状に追随して弾性変形させることにより、前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材で挟み込むことを特徴とする鋼管矢板同士の接続構造である。変形追随性を有する多孔質材料とは例えば、ウレタン、スポンジ等である。

また、本発明は、鋼管矢板同士おおの接続構造であって、第１の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに外向きになるように離れて配置される第一の継手と、第２の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに内向きとなるように配置された第２の継手と、を具備し、前記第一の継手に、鋼管の軸方向に向かって挟み込み部材が固定され、前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材ではさみつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを係号し、前記挟み込み部材は、毛束部分が弾性変形可能なブラシ状部材であり、前記挟み込み部材と、前記第一の継手のフランジ部との間に隙間が設けられ、前記毛束部分で前記第２の継手の先端部を挟み込むことを特徴とする鋼管矢板同士の接続構造である。毛束部分が弾性変形可能なブラシ状部材とは、例えば、人工芝、ワイヤブラシなどである。

挟み込み部材として、変形追随性を有する多孔質材料や毛束部分が弾性変形可能なブラシ状部材を用いることにより、鋼管矢板の建て込み時に第２の継手が係合する第１の継手に設けられた挟み込み部材を傷つけた場合にも、挟み込み部材で第２の継手の先端部を挟み込む機能が維持される。そのため、充填材を充填する際に継手の止水性を確保することができる。

前記第２の継手の先端部は、下端部または上端部に、角を落とすための切欠き部を有することが望ましい。
切欠き部を形成しておけば、鋼管矢板の建て込み時に挟み込み部材が損傷することを抑制することができる。

本発明によれば、鋼管矢板の建て込み時に部材が損傷しても止水性能を維持でき、鋼管矢板間の引張に対して抵抗できる鋼管矢板同士の接続構造を提供できる。

鋼管矢板１の概要図 連続矢板壁１５を構築する方法を示す図 鋼管矢板１同士の接続構造３３を示す図 鋼管矢板１ａ同士の接続構造３３ａを示す図 他の継手に適用した例を示す図 鋼管矢板１ｅの上端部４５付近の拡大図 連続矢板壁１０１の斜視図

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、鋼管矢板１の概要図を示す。図１（ａ）は、鋼管矢板１の立面図、図１（ｂ）は鋼管矢板１の平面図、図１（ｃ）は、鋼管矢板１の下端部１７付近の拡大図である。図１（ｃ）は、鋼管矢板１の下端部１７付近を図１（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た図である。

図１に示すように、鋼管矢板１は、鋼管３、雌継手５ａ、雄継手５ｂ等からなる。図１（ａ）に示すように、雌継手５ａは、鋼管３の外側面に、鋼管３の軸方向に設置される。図１（ｂ）に示すように、雌継手５ａは、一対のアングル材９ａをフランジ１３ａが内向きとなるように配置し、ウェブ１１ａを鋼管３の外側面に固定して形成される。図１（ｃ）に示すように、雌継手５ａは、アングル材９ａの先端部１２ａの下端部１７ａに、角を落とすための切欠き部１９を有する。

図１（ａ）に示すように、雄継手５ｂは、鋼管３の外側面に、鋼管３の軸方向に設置される。図１（ｂ）に示すように、雄継手５ｂは、一対のアングル材９ｂをフランジ１３ｂが外向きとなるように配置し、ウェブ１１ｂを鋼管３の外側面に固定して形成される。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、雄継手５ｂは、ウェブ１１ｂに、鋼管３の軸方向に沿って、挟み込み部材であるウレタン７が固定される。ウレタン７は、ウェブ１１ｂの継手外部側の面、すなわち、フランジ１３ｂが突出している側の面に固定される。ウレタン７は、例えば、シリコン系の接着剤を用いて、フランジ１３ｂに地上にて取り付けられる。

図２は、連続矢板壁１５を構築する方法を示す図である。連続矢板壁１５を構築する際には、図２に示すように、鋼管矢板１を１枚ずつ水中に建て込み、下端部１７を水底面２１に打ち込んで設置する。このとき、建て込み中の鋼管矢板１の雌継手５ａを、先行して建て込んだ鋼管矢板１の雄継手５ｂに係合する。

図３は、鋼管矢板１同士の接続構造３３を示す図である。図３に示すように、鋼管矢板１の雌継手５ａを、隣接する鋼管矢板１の雄継手５ｂに係合する際には、雄継手５ｂに固定したウレタン７を雌継手５ａのフランジ１３ａの先端部１２ａの形状に追随して弾性変形させ、ウレタン７で先端部１２ａを挟み込む。ウレタン７の幅および厚さは、鋼管矢板１が偏心して建て込まれた場合にも、雌継手５ａのフランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込むことができるように設定される。また、雄継手５ｂにウレタン７を固定する際には、ウレタン７とフランジ１３ｂとの間に隙間２３を設けておく。隙間２３を設けることにより、フランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込む際にウレタン７の変形が容易になる。隙間２３は、例えば、フランジ１３ｂの肉厚程度とする。

鋼管矢板１を建て込む際、雌継手５ａがウレタン７に接触して損傷させる場合があるが、上述したように、雌継手５ａのアングル材９ａの先端部１２ａの下端部１７ａには角を落とすための切欠き部１９が設けられているため、ウレタン７が損傷する可能性を低減することができる。なお、ウレタン７は、雌継手５ａのフランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込む機能を維持できれば、損傷しても問題はない。

鋼管矢板１同士の接続構造３３では、雌継手５ａと雄継手５ｂとを係合した継手の内部２５に充填材が充填される。充填材は、雌継手５ａのフランジ１３ａと雄継手５ｂのフランジ１３ｂとの間にも充填される。ウレタン７は、水底面２１付近からの充填材の漏えいを防ぐため、水底面２１よりも０．５ｍ程度下方まで取り付けておくのが望ましい。

このように、第１の実施の形態では、挟み込み部材として変形追随性を有するウレタン７を雄継手５ｂに固定し、雌継手５ａの先端部１２ａをウレタン７で挟みこんで雌継手５ａと雄継手５ｂとを係合する。これにより、鋼管矢板１の建て込み時に、雌継手５ａの先端部１２ａとの接触によって係合する雄継手５ｂのウレタン７が損傷した場合でも、雌継手５ａと雄継手５ｂとの隙間を埋め、充填材の漏れを防止することができる。また、フランジ１３ａとフランジ１３ｂとの隙間にも充填材を充填することができ、鋼管矢板１間の引張に対して抵抗することができる。

第１の実施の形態では、雌継手５ａの先端部１２ａの下端部１７ａに、角を落とすための切欠き部１９を設けることにより、鋼管矢板１の建て込み時にウレタン７が損傷する可能性を少なくすることができる。

なお、第１の実施の形態では、挟み込み部材としてウレタン７を用いたが、スポンジや発泡スチロール等の、他の変形追随性を有する多孔質材料などを用いてもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、鋼管矢板１ａ同士の接続構造３３ａを示す図である。第２の実施の形態で用いる鋼管矢板１ａは、第１の実施の形態で用いた鋼管矢板１とほぼ同様の構成であるが、挟み込み部材として、ウレタン７の代わりに、毛束部分２８が弾性変形可能なブラシ状部材２７が設けられる。ブラシ状部材２７は、ウェブ１１ｂの継手外部側の面、すなわち、フランジ１３ｂが突出している側の面に固定される。ブラシ状部材２７は、例えば、接着剤等を用いて、フランジ１３ｂに地上にて取り付けられる。ブラシ状部材２７は、例えば、人工芝、ワイヤブラシ、プラスチック製のブラシ等とする。

図４に示すように、鋼管矢板１ａの雌継手５ａを、隣接する鋼管矢板１ａの雄継手５ｂに係合する際には、雄継手５ｂに固定したブラシ状部材２７の毛束部分２８を弾性変形させて、雌継手５ａのフランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込む。ブラシ状部材２７の幅および毛束部分２８の長さは、鋼管矢板１ａが偏心して建て込まれた場合にも、雌継手５ａのフランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込むことができるように設定される。また、雄継手５ｂにブラシ状部材２７を固定する際には、ブラシ状部材２７とフランジ１３ｂとの間に隙間を設けておく。隙間を設けることにより、フランジ１３ａの先端部１２ａを挟み込む際に毛束部分２８の変形が容易になる。

鋼管矢板１ａ同士の接続構造３３ａでは、雌継手５ａと雄継手５ｂとを係合した継手の内部２５に充填材が充填される。充填材は、雌継手５ａのフランジ１３ａと雄継手５ｂのフランジ１３ｂとの間にも充填される。ブラシ状部材２７は、第１の実施の形態のウレタン７と同様に、水底面付近からの充填材の漏えいを防ぐため、水底面よりも０．５ｍ程度下方まで取り付けておくのが望ましい。

このように、第２の実施の形態では、挟み込み部材として毛束部分２８が弾性変形可能なブラシ状部材２７を雄継手５ｂに固定し、雌継手５ａの先端部１２ａをブラシ状部材２７の毛束部分２８で挟みこんで雌継手５ａと雄継手５ｂとを係合する。これにより、鋼管矢板１ａの建て込み時に、雌継手５ａの先端部１２ａとの接触によって係合する雄継手５ｂのブラシ状部材２７が損傷した場合でも、雌継手５ａと雄継手５ｂとの隙間を埋め、充填材の漏れを防止することができる。また、フランジ１３ａとフランジ１３ｂとの隙間にも充填材を充填することができ、鋼管矢板１ａ間の引張に対して抵抗することができる。

第２の実施の形態においても、雌継手５ａの先端部１２ａの下端部１７ａに、角を落とすための切欠き部１９を設けることにより、鋼管矢板１ａの建て込み時にブラシ状部材２７が損傷する可能性を少なくすることができる。

なお、第１、第２の実施の形態では、Ｌ−Ｌ継手について説明したが、本発明の鋼管矢板同士の接続構造は、他の継手にも適用可能である。図５は、他の継手に適用した例を示す図である。

図５（ａ）は、Ｐ−Ｐ継手に適用した例を示す図である。図５（ａ）に示す接続構造３３ｂでは、鋼管３に設けられた第１の継手鋼管２９に、鋼管３の軸方向に沿って挟み込み部材であるウレタン３１が固定される。そして、第２の継手鋼管２９の先端部をウレタン３１で挟み込みつつ、第１の継手鋼管２９と第２の継手鋼管２９とを係合して、鋼管矢板１ｂ同士を連結する。接続構造３３ｂにおいても、ウレタン３１で継手鋼管２９同士の隙間を埋め、充填材の漏れを防止することができる。

図５（ｂ）は、Ｐ−Ｔ継手に適用した例を示す図である。図５（ｂ）に示す接続構造３３ｃでは、鋼管３に設けられた第１の継手であるＴ型鋼３５のウェブの両側に、鋼管３の軸方向に沿って挟み込み部材であるウレタン３７が固定される。そして、第２の継手である継手鋼管３２の先端部をウレタン３７で挟み込みつつ、Ｔ型鋼３５と継手鋼管３２とを係合して、鋼管矢板１ｃ同士を連結する。接続構造３３ｃにおいても、ウレタン３７でＴ型鋼３５と継手鋼管２９との隙間を埋め、充填材の漏れを防止することができる。

図５（ｃ）は、Ｌ−Ｔ継手に適用した例を示す図である。図５（ｃ）に示す接続構造３３ｄでは、鋼管３に設けられた第１の継手であるＴ型鋼４１のウェブの両側に、鋼管３の軸方向に沿って挟み込み部材であるウレタン４３が固定される。そして、第２の継手であるＬ型鋼３９の先端部をウレタン４３で挟み込みつつ、Ｔ型鋼４１とＬ型鋼３９とを係合して、鋼管矢板１ｄ同士を連結する。接続構造３３ｄにおいても、ウレタン４３でＴ型鋼４１とＬ型鋼３９との隙間を埋め、充填材の漏れを防止することができる。

第１、第２の実施の形態では、雌継手５ａの先端部１２ａの下端部１７ａに角を落とすための切欠き部１９を設けたが、切欠き部の位置は下端部１７ａに限らない。図６は、鋼管矢板１ｅの上端部４５付近の拡大図を示す。図６に示す鋼管矢板１ｅでは、雌継手５ａが、アングル材９ａの先端部１２ａの上端部４５ａに、角を落とすための切欠き部４７を有する。図６に示す鋼管矢板１ｅは、建て込み中の鋼管矢板１ｅの雄継手５ｂを、先行して建て込んだ鋼管矢板１ｅの雌継手５ａに係合して連続矢板壁を構築する場合に用いられる。これにより、鋼管矢板１ｅの建て込み時にウレタンやブラシ状部材等の挟み込み部材が損傷する可能性を少なくすることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ………鋼管矢板
３………鋼管
５ａ………雌継手
５ｂ………雄継手
７、３１、３７、４３………ウレタン
９ａ、９ｂ………アングル材
１１ａ、１１ｂ………ウェブ
１２ａ………先端部
１３ａ、１３ｂ………フランジ
１５………連続矢板壁
１７、１７ａ………下端部
１９、４７………切欠き部
２１………水底面
２３………隙間
２５………内部
２７………ブラシ状部材
２８………毛束部分
２９、３２………継手鋼管
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ………接続構造
３５、４１………Ｔ型鋼
３９………Ｌ型鋼
４５、４５ａ………上端部

Claims (4)

1. 鋼管矢板同士の接続構造であって、
   第１の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに外向きになるように離れて配置される第１の継手と、第２の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに内向きとなるように配置された第２の継手と、を具備し、前記第１の継手に、鋼管の軸方向に沿って挟み込み部材が固定され、
   前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材で挟み込みつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを係合し、
   前記挟み込み部材は、変形追随性を有する多孔質材料で形成され、前記挟み込み部材と、前記第１の継手のフランジ部との間に隙間が設けられ、前記挟み込み部材を前記第２の継手の先端部の形状に追随して弾性変形させることにより、前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材で挟み込むことを特徴とする鋼管矢板同士の接続構造。
2. 鋼管矢板同士の接続構造であって、
   第１の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに外向きになるように離れて配置される第１の継手と、第２の鋼管矢板に設けられ、一対のアングル部材が互いに内向きとなるように配置された第２の継手と、を具備し、前記第１の継手に、鋼管の軸方向に沿って挟み込み部材が固定され、
   前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材で挟み込みつつ、前記第１の継手と前記第２の継手とを係合し、
   前記挟み込み部材は、毛束部分が弾性変形可能なブラシ状部材であり、前記挟み込み部材と、前記第一の継手のフランジ部との間に隙間が設けられ、前記毛束部分で前記第２の継手の先端部を前記挟み込み部材で挟み込むことを特徴とする鋼管矢板同士の接続構造。
3. 前記第２の継手の先端部は、下端部に、角を落とすための切欠き部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼管矢板同士の接続構造。
4. 前記第２の継手の先端部は、上端部に、角を落とすための切欠き部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼管矢板同士の接続構造。

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