JP6227824B1

JP6227824B1 - 杭を用いた山留め構造

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Publication number: JP6227824B1
Application number: JP2017104672A
Authority: JP
Inventors: 徳野　光弘; 光弘徳野
Original assignee: Asahi Engineering Co Ltd
Current assignee: Asahi Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: JP2018199931A

Abstract

【課題】容易且つ短時間に構築することができる山留め構造の提供。【解決手段】本発明に係る山留め構造は、複数本の断面円形の杭を間隔を置いて並列して打設し土留め又は締切りを図る山留め構造であって、隣接する一対の杭１間の間隙Ｓに該各杭１とは非結合の中間部材２を当該杭１の軸方向に沿って配する構造を有し、該中間部材２は上記間隙Ｓの奥行方向に延びるウェブ４と、該ウェブ４の端部に連結した抜け止め部３を備え、該抜け止め部３を上記間隙Ｓの最小幅Ｌ１より幅広で且つ平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジで構成することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼管杭等の断面円形の杭を複数本並列して打設して、陸上における土留め又は水中における締切りを図る、杭を用いた山留め構造に関するものである。なお、山留めとは土留めと締切りの総称である。

従来、山留め構造（土留め構造又は締切り構造）として、下記特許文献１に示すように、複数本の鋼管杭を打設し、隣接する一対の鋼管杭間の間隙に該各鋼管杭とは非結合のＨ形鋼又はＩ形鋼から成る中間部材をフランジが幅方向に延びる向きで当該鋼管杭の軸方向に沿って配し、該幅方向に延びる平板状のフランジで鋼管杭間の山留めを図る山留め構造が知られている。

また、下記特許文献１は、上記Ｈ形鋼のフランジを平面視アーチ状に湾曲した形状とした山留め構造も開示している。

特開平２−２９６９１４号公報

上記特許文献１の山留め構造においては、中間部材の抜け止め部たるフランジが平板状の場合もアーチ状の場合も該フランジ両端の角部がそれぞれ鋼管杭の外周面と対向する構造であり、鋼管杭の傾きや外周面の精度によっては、上記角部の一方又は双方が対向する鋼管杭の外周面と接触して、中間部材を鋼管杭間に上手く打設できないおそれがある。

また、中間部材が土圧又は水圧を受けて移動した際に、当該中間部材のフランジ両端の角部が鋼管杭の外周面を不用意に傷付けてしまうおそれがある。

本発明は、中間部材のスムーズな打設と該中間部材による杭間の適切なる土留め又は止水の両立を図った、杭を用いた山留め構造を提供する。

要述すると、本発明に係る山留め構造は、複数本の断面円形の杭を間隔を置いて並列して打設し土留め又は締切りを図る山留め構造であって、隣接する一対の杭間の間隙に該各杭とは非結合の中間部材を当該杭の軸方向に沿って配する構造を有し、該中間部材は上記間隙の奥行方向に延びるウェブと、該ウェブの端部に連結した抜け止め部を備え、該抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広で且つ平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジで構成し、該フランジの左右端部に近接する杭の外周面と離間して対向する凸曲面状又は平面状の対向面を有した構造とする。すなわち、上記中間部材の抜け止め部たるフランジの裏面が近接する杭の外周面と対向する構造であるため、打設時に杭の外周面と接触しても引っ掛かることなくスムーズに打設することができると共に、上記中間部材が土圧又は水圧を受けて移動したときには上記フランジの裏面と杭の外周面とが係合して該杭の外周面を不用意に傷つけることなく土留め又は止水を図ることができる。

又は、上記中間部材は上記間隙の奥行方向に延びるウェブと、該ウェブの端部に連結した抜け止め部を備え、該抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広の円管で構成し、該円管の外周面の後方に近接する杭の外周面と離間して対向する一対の凸曲面状の対向面を有する構造とし、若しくは上記抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広の多角形管で構成し、該多角形管の外周面の後方に近接する杭の外周面と離間して対向する一対の平面状の対向面を有する構造とすることによっても、同様に上記中間部材のスムーズな打設と該中間部材による杭間の適切なる土留め又は止水の両立を図ることができる。

また、上記中間部材を上記杭の軸方向の全長又は部分長に亘って配する構造とすることができ、現場状況に応じて適宜選択することができる。

本発明に係る山留め構造は、隣接する一対の杭間に配する中間部材が、平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジ若しくは円管又は多角形管から成る抜け止め部を有することにより、該抜け止め部が近接する杭の外周面との対向部は凸曲面又は平面となり、打設時には該対向部が杭の外周面に引っ掛かることなくスムーズに打設することができる。

また、中間部材が土圧又は水圧を受けて移動したときには抜け止め部の凸曲面又は平面から成る対向部が杭の外周面と係合して該杭の外周面を不用意に傷つけることなく土留め又は止水を図ることができる。

実施例１に係る山留め構造を示す平面図である。実施例１に係る山留め構造において中間部材が移動した状態を示す平面図である。実施例１に係る山留め構造を対象地盤Ｇ側から視た図であり、杭の全長に亘って中間部材を配した例を示している。実施例１に係る山留め構造を対象地盤Ｇ側から視た図であり、杭の部分長に亘って中間部材を配した例を示している。実施例２に係る山留め構造を示す平面図である。実施例２に係る山留め構造において中間部材が移動した状態を示す平面図である。実施例２に係る山留め構造を対象地盤Ｇ側から視た図であり、杭の全長に亘って中間部材を配した例を示している。実施例２に係る山留め構造を対象地盤Ｇ側から視た図であり、杭の部分長に亘って中間部材を配した例を示している。（Ａ）は実施例１に係る中間部材の他例を示す平面図であり、抜け止め部を平面視Ｕ字状に屈曲したフランジで構成した例を示し、（Ｂ）は実施例２に係る中間部材の他例を示す平面図であり、抜け止め部を多角形管で構成した例を示している。

以下、図１乃至図９に基づき、本発明に係る、杭を利用した山留め構造（以下、単に「山留め構造」という。）の最適な実施例について説明する。

＜基本構造＞
図１乃至図８に示すように、本発明に係る山留め構造は、複数本の断面円形の杭１を間隔を置いて並列して打設し土留め又は締切りを図る山留め構造であって、隣接する一対の杭１間の間隙Ｓに該各杭１とは非結合の中間部材２を当該杭１の軸方向に沿って配する基本構造を有している。

すなわち、本発明に係る山留め構造は杭同士を連結しない構造である。よって、打設前の杭の外周面に予め継手を設けることは不要であり、継手の代わりに打設後の隣接する一対の杭１間に該各杭１の外周面１ａとは結合しないように中間部材２を配した構造であって、各杭１と各中間部材２とを別個に打設して配していくだけで構築できるので、容易且つ短時間で構築できる。

また、本発明において使用する杭１には、外周面１ａに継手のような突起物が存在しないため、当該杭１を回転しながら圧入して打設、つまり回転杭工法にて打設することができる。よって、振動や騒音を抑えつつ残土を発生させずに構築することができる。なお、杭１を打撃工法等の打ち込み杭工法や、中掘り杭工法等の埋め込み杭工法にて打設することも実施に応じ任意である。

また、中間部材２の打設においては、打撃の他、圧入によって打設しても良く、必要な本数の杭１を打設した後、隣接する一対の杭１間の間隙Ｓ内に打設して配置すれば良い。

本発明においては、使用する杭１の材質は特に問わない。よって、鋼管杭のような鋼製杭をはじめとして、ＲＣ杭のような既成コンクリート杭や場所打ちするコンクリート杭、鋼管杭の内部にコンクリートを充填した合成杭等を使用することができる。

本発明において使用する中間部材２は、図１，図５に示すように、最大幅Ｌ２を隣接する一対の杭１間の間隙Ｓの最小幅Ｌ１よりも広く設定する一方、最小幅Ｌ３を隣接する杭１の間隙Ｓの最小幅Ｌ１よりも短く設定する。そして上記中間部材２の最大幅Ｌ２となる部分を土圧又は水圧を受ける側、つまり土留め又は締切りの対象地盤（山留め対象地盤）Ｇ側に配しつつ、上記中間部材２の最小幅Ｌ３となる部分を上記隣接する杭１の間隙Ｓの最小幅Ｌ１となる箇所に配する。なお、本発明において、隣接する一対の杭１間の「間隙Ｓ」とは、文字どおり、杭１と杭１との間の隙間をいい、隣接する一対の杭１の外周面１ａ同士が対面する隙間をいう。また、「間隙Ｓの最小幅Ｌ１」とは、隣接する一対の杭１の一方の軸心と他方の軸心とを結んだ線上における間隙Ｓの幅をいう。

本発明における中間部材２の構造について、好ましくは、後記各実施例にて示すように、最大幅Ｌ２となる部分を抜け止め部３として平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジ若しくは円管又は多角形管で構成すると共に、最小幅Ｌ３となる部分をウェブ（腹板）４で構成し、該ウェブ４の端部に抜け止め部３を連結する。

また、本発明においては、更に確実に締切り（止水）を図るために、杭１間の間隙Ｓにパイプ等でモルタル、セメント等を充填することもある。

次に実施例１，２について説明する。これら各実施例に係る山留め構造は、当然に既述の基本構造を有し、それぞれ、中間部材２の形状に特徴を有する。

＜実施例１＞
図１乃至図４は実施例１に係る山留め構造を示している。本実施例に係る山留め構造において使用する中間部材２は、図１，図２に示すように、最大幅Ｌ２となる部分、つまり抜け止め部３を杭１間の間隙Ｓの最小幅Ｌ１より幅広で且つ平面視Ｕ字状に湾曲したフランジで構成する。すなわち、抜け止め部３を構成するフランジは山留め対象地盤Ｇからの土圧方向又は水圧方向とは逆向きに湾曲する形状である。よって、抜け止め部３たる湾曲フランジは、裏面の左右端部に、近接する杭１の外周面１ａに対向する凸曲面状の一対の対向面３ａを有する。

また、既述の如く、中間部材２の最小幅Ｌ３となる部分は杭１間の間隙Ｓの最小幅Ｌ１よりも幅狭で且つ当該間隙Ｓの奥行方向に延びるウェブ４で構成し、該ウェブ４の端部に上記湾曲フランジで構成した抜け止め部３を連結する。なお、図示の如く、抜け止め部３はウェブ４の両端部（前端部及び後端部）に連結して一対にし、方向性を問わない形状とするのが望ましいが、ウェブ４の前端部のみに抜け止め部３を連結しても良いことは勿論である。

本実施例において、中間部材２を構成する抜け止め部３たるフランジ及びウェブ４の材質は、土圧又は水圧に耐えられるものであれば特に問わない。例えば、鋼材等の金属又は合成樹脂（合成ゴムを含む。）又は炭素繊維やバサルトファイバー等を用いた繊維強化プラスチックで成形する。

上記構成の中間部材２を用いる本実施例においては、該中間部材２の平面視Ｕ字状の湾曲フランジから成る抜け止め部３を土圧又は水圧を受ける側、つまり土留め又は締切りの対象地盤Ｇ側に配しつつ、同中間部材２の最小幅Ｌ３となる部分、つまりウェブ４を上記間隙Ｓの最小幅Ｌ１となる箇所に配する。本実施例の山留め構造においては、中間部材２の抜け止め部３が有する凸曲面状の対向面３ａが近接する杭１の外周面１ａと対向する構造であり、角部のような尖った箇所が対向する構造ではないため、該中間部材２の打設時に杭１の外周面１ａと接触しても引っ掛かることなくスムーズに打設することができる。

また、図２に示すように、中間部材２は土圧や水圧により抜け方向に移動したとしても、抜け止め部３は自身が有する一対の対向面３ａを近接する杭１の外周面１ａにそれぞれ圧接して踏ん張り又は必要に応じて撓んで、確実なる土留め又は締切りを図ることができると共に、該杭１の外周面１ａを不用意に傷つけることがない。

また、本実施例に係る山留め構造は、図３に示すように、中間部材２を杭１の全長に亘って配する構造とするか、又は、図４に示すように、中間部材２を杭１の部分長に亘って配する構造とすることができる。何れにしても対象地盤Ｇの状態等により適宜選択することができる。

なお、本実施例においては、平面視Ｕ字状に湾曲するフランジで中間部材２の抜け止め部３を構成した例を示したが、図９（Ａ）に示すように、平面視Ｕ字状に屈曲するフランジで抜け止め部３を構成しても良い。この場合には抜け止め部３たる屈曲フランジは、間隙Ｓの最小幅Ｌ１や杭１の外径に応じて屈曲角を調整して、裏面の左右端部に平面状の対向面３ａを有することとなるが、山留め構造における役割は既述した湾曲フランジの場合と同様である。

＜実施例２＞
図５乃至図８は実施例２に係る山留め構造を示している。本実施例に係る山留め構造において使用する中間部材２は、図５，図６に示すように、最大幅Ｌ２となる部分、つまり抜け止め部３を杭１間の間隙Ｓよりも幅広の円管で構成する。よって、抜け止め部３たる円管は、外周面の後方に、近接する杭１の外周面１ａに対向する凸曲面状の一対の対向面３ａを有する。

また、本実施例においても、中間部材２の最小幅Ｌ３となる部分は杭１間の間隙Ｓの最小幅Ｌ１よりも幅狭で該間隙Ｓの奥行方向に延びるウェブ４で構成し、該ウェブ４の端部に上記円管で構成した抜け止め部３を連結する。なお、図示の如く、抜け止め部３はウェブ４の両端部（前端部及び後端部）に連結して一対にし、方向性を問わない形状とするのが望ましいが、ウェブ４の前端部のみに抜け止め部３を連結することも実施に応じ任意である。

本実施例においても、中間部材２を構成する抜け止め部３たる円管及びウェブ４の材質は、土圧又は水圧に耐えられるものであれば特に問わない。例えば、鋼材等の金属又は合成樹脂（合成ゴムを含む。）又は炭素繊維やバサルトファイバー等を用いた繊維強化プラスチックで成形する。

上記構成の中間部材２を用いる本実施例においては、該中間部材２の円管から成る抜け止め部３を土圧又は水圧を受ける側、つまり土留め又は締切りの対象地盤Ｇ側に配しつつ、同中間部材２の最小幅Ｌ３となる部分、つまりウェブ４を上記間隙Ｓの最小幅Ｌ１となる箇所に配する。よって本実施例の山留め構造においては、中間部材２の抜け止め部３たる円管が有する凸曲面状の対向面３ａが近接する杭１の外周面１ａと対向する構造であり、角部のような尖った箇所が対面する構造ではないため、該中間部材２の打設時に杭１の外周面１ａと接触しても引っ掛かることなくスムーズに打設することができる。

また、図２に示すように、中間部材２は土圧や水圧により抜け方向に移動したとしても、抜け止め部３は自身が有する一対の対向面３ａを近接する杭１の外周面１ａにそれぞれ圧接して踏ん張り、確実なる土留め又は締切りを図ることができると共に、該杭１の外周面１ａを不用意に傷つけることがない。

また、本実施例に係る山留め構造においても、図７に示すように、中間部材２を杭１の全長に亘って配する構造とするか、又は、図８に示すように、中間部材２を杭１の部分長に亘って配する構造とすることができる。何れにしても対象地盤Ｇの状態等により適宜選択することができる。

なお、本実施例においては、円管で中間部材２の抜け止め部３を構成した例を示したが、図９（Ｂ）に示すように、多角形管で抜け止め部３を構成しても良い。この場合には抜け止め部３たる多角形管は、間隙Ｓの最小幅Ｌ１や杭１の外径に応じて管形状を調整して、平面状の対向面３ａを有することとなるが、山留め構造における役割は既述した円管の場合と同様である。

以上のとおり、本発明に係る山留め構造においては、杭１と一体化した継手が不要であり、杭１を回転打設することが可能となる。よって振動や騒音を抑えつつ残土を発生させないで構築することができる。また、杭１間の各間隙Ｓに中間部材２を配するだけ、すなわち杭１と中間部材２とを別個に打設して配するだけで構築することができ、容易且つ短時間で構築することができる。

また、中間部材２が備える抜け止め部３として、平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジ若しくは円管又は多角形管を用いることにより、上記フランジの裏面や上記管の外周面が近接する杭１の外周面１ａと離間して対向するため、これらの面が杭１の外周面１ａに引っ掛かることなく当該中間部材２をスムーズに打設することができる。

また、中間部材２が土圧又は水圧を受けて移動したときには上記フランジの裏面又は上記管の外周面の凸曲面状又は平面状の対向面３ａと杭１の外周面１ａとが係合して該杭１の外周面１ａを不用意に傷つけることなく土留め又は止水を図ることができる。

１…杭、１ａ…外周面、２…中間部材、３…抜け止め部、３ａ…対向面、４…ウェブ、Ｌ１…杭間の間隙の最小幅、Ｌ２…中間部材の最大幅、Ｌ３…中間部材の最小幅、Ｓ…杭間の間隙、Ｇ…土留め又は締切り対象地盤。

Claims

複数本の断面円形の杭を間隔を置いて並列して打設し土留め又は締切りを図る山留め構造であって、隣接する一対の杭間の間隙に該各杭とは非結合の中間部材を当該杭の軸方向に沿って配する構造を有し、該中間部材は上記間隙の奥行方向に延びるウェブと、該ウェブの端部に連結した抜け止め部を備え、該抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広で且つ平面視Ｕ字状に湾曲又は屈曲したフランジで構成し、該フランジの左右端部に近接する杭の外周面と離間して対向する凸曲面状又は平面状の対向面を有したことを特徴とする杭を用いた山留め構造。
複数本の断面円形の杭を間隔を置いて並列して打設し土留め又は締切りを図る山留め構造であって、隣接する一対の杭間の間隙に該各杭とは非結合の中間部材を当該杭の軸方向に沿って配する構造を有し、該中間部材は上記間隙の奥行方向に延びるウェブと、該ウェブの端部に連結した抜け止め部を備え、該抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広の円管で構成し、該円管の外周面の後方に近接する杭の外周面と離間して対向する一対の凸曲面状の対向面を有し、又は上記抜け止め部を上記間隙の最小幅より幅広の多角形管で構成し、該多角形管の外周面の後方に近接する杭の外周面と離間して対向する一対の平面状の対向面を有したことを特徴とする杭を用いた山留め構造。
上記中間部材は上記杭の軸方向の全長又は部分長に亘って配することを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の杭を用いた山留め構造。