JP6305029B2 - 鋼管矢板基礎工法 - Google Patents

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本発明は、先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法に関する。
当該鋼管矢板基礎工法においては、施工対象地盤の状況や、施工の状況によっては、鋼管矢板本管が、計画位置に対してズレ(芯ずれや、傾斜や、回転等)を生じた状態に設置されることがある。そして、複数本の鋼管矢板本管のズレが累積されると、最後の閉合用鋼管矢板本管を設置する際に問題となる。
つまり、図6(c)に示すように、閉合用の鋼管矢板本管P2を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管P1どうしの間隔Lが、計画(図6(a)参照)よりも広くなっている場合には、閉合用の鋼管矢板本管P2は、隣接鋼管矢板本管P1の矢板継手j1と噛み合う際に、閉合用の鋼管矢板本管P2の矢板継手j2どうしが拡径方向(離間する方向)に引っ張られて、その方向が長径となる楕円形に変形しながら設置される。
また、図6(b)に示すように、前記鋼管矢板本管P1どうしの間隔Lが、計画(図6(a)参照)よりも狭くなっている場合には、打設に伴って、閉合用の鋼管矢板本管P2は、隣接鋼管矢板本管P1の矢板継手j1から縮径方向の押圧力を受け、その方向が短径となる楕円形に変形しながら設置される。
従来、この種の鋼管矢板基礎工法としては、ズレを生じた鋼管矢板本管は、引き抜いて、再度打設する方法で対処したり、各鋼管矢板本管の設置時に、ズレ防止治具を用意して、それに鋼管矢板本管を沿わせながら打設することで対処していた(例えば、特許文献1参照)が、何れの方法においても、極めて施工手間が掛かる問題があり、現実的には、閉合用以外の鋼管矢板本管は通常の打設を行って、上述のような閉合用鋼管矢板本管の変形を許容しながら鋼管矢板基礎外郭を形成することも少なくなかった。
また、その場合、先行して建て込まれた鋼管の上端部に、次の鋼管の下端部を連結しながら、順次、建て込んで閉合用鋼管矢板本管を構成するのに、先行の鋼管は、既に打設済みの両側方の隣接鋼管矢板本管の上端部と同レベルまで打設されるから、上述のように楕円形に変形していることがある。従って、その上に次の鋼管を連結する時には、突き合わせ端部の目違いを調整する必要がある。
従来の目違い調整は、連結する鋼管の下端部を、変形した下の鋼管の断面形状に合わせて変形させる方法で実施されていた。
特開2000−257065号公報(〔請求項1〕、段落番号〔0004〕〜〔0006〕、図1)
上述した従来の鋼管矢板基礎工法によれば、施工手間の軽減を図るために閉合用鋼管矢板本管の変形を許容して施工を進めるとしても、上下に鋼管を連結する度に、吊り下げ状態の上の鋼管の下端部を、設置済みの鋼管の断面形状に合わせて変形させる必要があり、上下鋼管どうしの連結作業に手間が掛かる問題がある。
また、このような連結作業は、鋼管どうしの連結手法として突き合わせ端部どうしを溶接によって連結する場合には適用できるものの、例えば、鋼管の端部にネジ嵌合式の鋼管継手を備えたものどうしを連結する手法においては、継手断面形状が真円形状を保持していることが必要条件となることから適用できず、鋼管どうしの連結手法によっては採用できない問題点もある。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、上下の鋼管どうしの連結手法に左右されず、鋼管どうしを迅速に効率よく連結できる鋼管矢板基礎工法を提供するところにある。
本発明の第1の特徴構成は、先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
前記鋼管矢板本管は、前記鋼管矢板本管どうしを上下に連結するための鋼管継手を有し、
前記閉合用の鋼管矢板本管は、縦に連設する複数の鋼管で構成すると共に、先行して建て込まれた鋼管の上端部に、次の鋼管の下端部を連結しながら、順次、建て込む方法で設置し、
上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管は、予め、前記鋼管の内面と前記鋼管継手の内面とに跨って、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておくところにある。
本発明の第1の特徴構成によれば、上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管を、予め、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておくから、閉合用鋼管矢板本管を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管どうしの間隔が、計画値と相異している場合にも、閉合用鋼管矢板本管における設置済み鋼管の上端部形状については真円状態を維持しやすくなり、従来、上下の鋼管の連結時に実施していた目違い調整を、無くしたり、最小限度にすることができる。
その結果、上下の鋼管どうしの連結手法に左右されず、鋼管どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
本発明の第2の特徴構成は、先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
前記閉合用の鋼管矢板本管は、縦に連設する複数の鋼管で構成すると共に、先行して建て込まれた鋼管の上端部に、次の鋼管の下端部を連結しながら、順次、建て込む方法で設置し、
上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管は、予め、前記鋼管の内空部に、管軸芯から放射状に複数の支持部材を設けることにより、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておくところにある。
本発明の第2の特徴構成によれば、上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管を、予め、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておくから、閉合用鋼管矢板本管を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管どうしの間隔が、計画値と相異している場合にも、閉合用鋼管矢板本管における設置済み鋼管の上端部形状については真円状態を維持しやすくなり、従来、上下の鋼管の連結時に実施していた目違い調整を、無くしたり、最小限度にすることができる。
その結果、上下の鋼管どうしの連結手法に左右されず、鋼管どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
本発明の第の特徴構成は、先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
前記鋼管矢板本管は鋼管と鋼管継手とからなり、
前記矢板継手は隣合う前記矢板継手に対向して軸心方向にスリットが設けられ、
前記矢板継手のうち前記鋼管継手に接する部分が前記鋼管に接する部分より前記スリット幅を大きくしてあり、
前記閉合用の鋼管矢板本管の矢板継手と、径方向に隣接する設置済みの前記鋼管矢板本管の矢板継手とは、嵌合状態で隣接方向に沿って近接離間自在に構成しておくところにある。
本発明の第の特徴構成によれば、閉合用の鋼管矢板本管の矢板継手と、径方向に隣接する設置済みの鋼管矢板本管の矢板継手とは、嵌合状態で隣接方向に沿って近接離間自在に構成しておくから、閉合用鋼管矢板本管を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管どうしの間隔が、計画値と相異している場合にも、その誤差を、矢板継手どうしの嵌合構造(近接離間自在な構造)によって吸収することができる。
従って、閉合用の鋼管矢板本管の各鋼管どうしを、変形の無い(又は、ほとんど無い)状態で連結しながら打設することができる。
その結果、上下の鋼管どうしの連結手法に左右されず、鋼管どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
鋼管矢板基礎外郭の形成状況を示す斜視図 鋼管を示す斜視図 第1実施形態での鋼管の補強状況を示す要部断面図 鋼管継手を示す一部切欠斜視図 矢板継手を示す断面図 閉合用の鋼管矢板本管の設置状況を示す平面図 第2実施形態での鋼管の連結位置を示す説明図 第3実施形態での矢板継手を示す断面図 第3実施形態での矢板継手を示す断面図 別実施形態の鋼管の補強状況を示す要部断面図 別実施形態の鋼管の補強状況を示す要部断面図 別実施形態の鋼管の補強状況を示す要部断面図
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の鋼管矢板基礎工法の一実施形態を示しており、複数の鋼管矢板本管Pを、環状に打設することで、鋼管矢板基礎Kを形成する為の鋼管矢板基礎外郭1を形成している状況を示している。
鋼管矢板基礎外郭1は、先行して地盤に設置した鋼管矢板本管P1の矢板継手j1に、後から設置する鋼管矢板本管P1の矢板継手j1を嵌め合わせながら建て込んで鋼管矢板本管P1どうしを連結状態に設置し、順次、複数の鋼管矢板本管P1を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管P2を設置することで、環状の閉合構造が構成されている。
鋼管矢板本管Pは、縦に複数の鋼管2を連設して構成してあり、先行して地中に建て込まれた鋼管2の上端部に、次の鋼管2の下端部を連結しながら、順次、建て込む方法で設置される。
鋼管2は、図2に示すように、鋼管部2Aの両端に、管軸芯方向に連結する別の鋼管2との鋼管継手3をそれぞれ溶接によって取り付けて構成してあると共に、鋼管2の両側面のほぼ全長にわたって、矢板継手jをそれぞれ溶接によって取り付けて構成してある。
また、閉合用の鋼管矢板本管P2を構成する鋼管2に関しては、図3に示すように、縦配置した状態での鋼管部2Aの上端部に、内周の全周にわたる金属バンドR1を一体に設けてあり、他の部分より径方向に変形し難い補強部Rを構成してある。
金属バンドR1は、鋼管2の筒軸芯方向に沿う寸法(バンド幅寸法)は、例えば、200〜500mm、鋼管2の径方向に沿う寸法(バンド厚み寸法)は、例えば、9mmや12mmに設定するのが好ましい。
この補強は、鋼管2どうしの連結の際に、先行して建て込まれた鋼管2が、径方向に変形する外力を受けた時に、少なくとも、鋼管2の上端側の鋼管継手3が変形するのを抑制するために実施してあり、変形を抑制することで、鋼管継手3の形状を維持して上下の鋼管2どうしの連結が手間取るのを防止でき、スムーズに鋼管2の打設を実施することができるようになる。
また、鋼管2が受ける径方向の外力は、閉合用の鋼管矢板本管P2の打設予定位置の両側方に既に設置されている鋼管矢板本管P1どうしの間隔Lが、計画値と異なっている場合に、その打設予定位置に強制的に閉合用の鋼管矢板本管P2を打設するに伴って、矢板継手2jを通して作用するものである(図6参照)。
従って、間隔Lが計画値より大きければ、閉合用の鋼管矢板本管P2は、両矢板継手j2が離間する方向に引っ張られて変形し、逆に、間隔Lが計画地より小さければ、閉合用の鋼管矢板本管P2は、両矢板継手j2が近接する方向に押圧されて変形する。
鋼管継手3は、図4に示すように、鋼管2の一端部(例えば、下端部)に設けられるリング状の凹型鋼管継手3Aと、鋼管2の他端部(例えば、上端部)に設けられて前記凹型鋼管継手3Aと嵌合連結可能な構造をもつリング状の凸型鋼管継手3Bとがある。
これら凹型鋼管継手3Aと凸型鋼管継手3Bとは、管径方向の内外に重なる状態で嵌合できるように構成してあり、互いの摺接面で対向する状態にそれぞれ周溝4,5が構成してある。これら両周溝4,5に亘って介在可能なキー部材6が設けてあり、このキー部材6を両周溝4,5に亘って位置させることで、凹型鋼管継手3Aと凸型鋼管継手3Bとの管軸芯方向への相対移動を規制するロック状態にすることができ、対応する鋼管2どうしを抜け止め状態に連結することができる。
矢板継手jは、本実施形態においては、図5に示すように、管軸芯方向視での断面形状が「C」字形状の鋼材で構成してあるものを例に挙げて説明している。
また、矢板継手jは、鋼管2の両側面にそれぞれ溶接によって取り付けてある。
断面「C」字形状の開口部7は全長にわたって設けられており、スリットSを構成している。図6に示すように、このスリットSを通して、隣接させる鋼管2の矢板継手jどうしが嵌合することで、互いの鋼管2は連結される。
具体的には、既に打設されている鋼管矢板本管Pの矢板継手jの直上に、これから打設する鋼管2の矢板継手jの下端部を対向配置させて、上述のように両矢板継手jの端部どうしを嵌合させ、その嵌合状態を維持しながら鋼管2を打設することで、全長にわたって矢板継手jどうしを嵌合連結することができる。
尚、上下に連結する鋼管2の連結作業は、径方向に隣接する設置済みの鋼管矢板本管Pの上端部レベルで実施される。
また、図には示さないが、嵌合済みの矢板継手jどうしの内部には、両鋼管矢板本管Pどうしの良好な連結状態を維持できるように、例えば、セメントミルク等の充填材が充填される。
当該実施形態の鋼矢板基礎工法によれば、閉合用の鋼管矢板本管P2を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管P1どうしの間隔Lが、計画値と相異している場合にも、閉合用の鋼管矢板本管P2における設置済み鋼管2の上端部に金属バンドR1を一体に設けて補強してあるから、鋼管継手形状については真円状態を維持しやすくなり、従来、上下の鋼管2の連結時に実施していた目違い調整を、無くしたり、最小限度にすることができる。
その結果、上下の鋼管2どうしの連結手法に左右されず、鋼管2どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
尚、鋼管2は、鋼管部2Aの端部に鋼管継手3を設けてあるものを例に挙げたが、鋼管継手3を設けずに、上下鋼管2どうしを溶接によって連結する場合でも同様の効果を叶えることができる。
〔第2実施形態〕
第2の実施形態は、閉合用の鋼管矢板本管P2における各鋼管2どうしの連結高さレベルを、第1実施形態の場合と異ならせて実施するところに特徴がある。
即ち、図7に示すように、鋼管2どうしの連結を、径方向に隣接する設置済みの鋼管矢板本管P1の上端部より高い位置で実施するものである。
この鋼管2どうしの連結高さレベルの考え方は、閉合用の鋼管矢板本管P2の打設時に、両側に既に打設されている鋼管矢板本管P1からの径方向に沿った外力を受けるとしても、その影響が出ない範囲まで上方に離間した位置を意味する。
具体的には、径方向に隣接する設置済みの鋼管矢板本管P1の上端部より、少なくとも1m程度高い位置に連結高さレベルを設定するのが好ましい。また、実用上は、2m程度高い位置で実施することが多いが、2mを超えた位置に連結高さレベルを設定するものであってもよい。
鋼管2どうしの連結を、上述のように高い位置で実施することで、鋼管2どうしの連結位置においては、隣接する鋼管矢板本管P1からの外力の影響を受けない(又は、ほとんど受けない)。
従って、連結位置の鋼管2の上端部は、変形の無い(又は、ほとんど無い)状態が維持されており、上下の鋼管2の連結時に、目違い調整を無くして(又は、最小限度にして)、効率よく作業を進めることができる。
その結果、上下の鋼管2どうしの連結手法に左右されず、鋼管2どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
尚、上下鋼管2どうしの連結に関しては、鋼管継手3を設ける手法に限らず、鋼管2どうしを溶接によって連結する手法であってもよい。
また、第2実施形態においては、先に説明した金属バンドR1等を設けて鋼管2を補強しておく必要は無いが、補強してあれば、連結部分の変形をより確実に防止できる。
〔第3実施形態〕
第3の実施形態は、閉合用の鋼管矢板本管P2、及び、閉合用の鋼管矢板本管P2に隣接する鋼管矢板本管P1のそれぞれの矢板継手jを、先の実施形態の場合と異ならせてあるところに特徴がある。
即ち、図8に示すように、断面「C」字形状の矢板継手jにおいて、開口部7のスリット幅寸法hを、先の実施形態でのスリット幅寸法h0に比べて、本実施形態でのスリット幅寸法h1は大きく設定してある。
このように、スリット幅寸法hを大きく設定することで、矢板継手jどうしは、嵌合状態において隣接方向に沿って近接離間移動が許容される。
従って、閉合用の鋼管矢板本管P2を打設する位置の両側に既に打設されている鋼管矢板本管P1どうしの間隔Lが、計画値と相異している場合にも、スリット幅寸法h0による矢板継手jどうしの相対移動の範囲内で吸収することが可能となり、鋼管2の上端部での断面変形の無い(又は、ほとんど無い)状態を維持でき、上下の鋼管2の連結時に、目違い調整を無くして(又は、最小限度にして)、効率よく作業を進めることができる。
その結果、上下の鋼管2どうしの連結手法に左右されず、鋼管2どうしを迅速に効率よく連結できるようになる。
尚、鋼管2は、鋼管部2Aの端部に鋼管継手3を設けてあるものを例に挙げたが、鋼管継手3を設けずに、上下鋼管2どうしを溶接によって連結する場合でも同様の効果を叶えることができる。
また、第3実施形態においては、先に説明した金属バンドR1等を設けて鋼管2を補強しておく必要は無いが、補強してあれば、連結部分の変形をより確実に防止できる。
また、前記スリット幅寸法hは、鋼管2の全長にわたって広幅のh1とすること以外にも、図9に示すように、鋼管2の上端部はh1とし、下端部側にかけて漸次h0に近づけるように設定してあってもよい。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈1〉
第1の実施形態においは、閉合用の鋼管矢板本管P2の鋼管2の上端部を、他の鋼管矢板本管P1の鋼管2の対応部分より径方向に変形し難い状態に補強して構成した補強部Rとして、金属バンドR1を鋼管2の内周部に沿って設ける例を示したが、この実施例に限るものではない。
例えば、図10に示すように、鋼管継手3を使用する場合には、鋼管継手3の内周側に金属製の増圧部R2を一体に設け、鋼管継手3そのものの補強によって、径方向に変形し難くするものであってもよい。
また、図には示さないが、鋼管継手3そのものの材料強度や弾性係数を、従来品より高く設定したものを使用することによって、径方向に変形し難くするものであってもよい。
また、別の実施形態としては、図11に示すように、鋼管部2Aそのものを厚肉管R3で構成することで、鋼管2の上端部を径方向に変形し難くするものであってもよい。
また、別の実施形態としては、図12に示すように、鋼管2の内空部に、管軸芯から放射状に複数の支持部材R4を設けることで、鋼管2の上端部を径方向に変形し難くするものであってもよい。支持部材R4は、図に示すように、板面が鋼管2の長手方向に沿う状態に設けられた板状体に限らず、例えば、管径方向に沿った棒状体で構成してあってもよい。
〈2〉
鋼管2どうしの連結は、先の実施形態で説明した嵌合形式の鋼管継手3を使用することに限るものではなく、別の嵌合形式の鋼管継手3を用いるものであってもよい。
また、鋼管継手3を使用せずに、鋼管2のすべてを鋼管部2Aで構成して、鋼管部2Aどうしを溶接によって連結するようにしてもよい。
また、閉合用の鋼管矢板本管P2のみ、溶接による連結を行い、他の鋼管矢板本管P1は、鋼管継手3を用いて連結してあってもよい。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
1 鋼管矢板基礎外郭
2 鋼管
j 矢板継手
j1 矢板継手
j2 矢板継手
P 鋼管矢板本管
P1 鋼管矢板本管
P2 閉合用の鋼管矢板本管

Claims (3)

  1. 先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
    前記鋼管矢板本管は、前記鋼管矢板本管どうしを上下に連結するための鋼管継手を有し、
    前記閉合用の鋼管矢板本管は、縦に連設する複数の鋼管で構成すると共に、先行して建て込まれた鋼管の上端部に、次の鋼管の下端部を連結しながら、順次、建て込む方法で設置し、
    上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管は、予め、前記鋼管の内面と前記鋼管継手の内面とに跨って、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておく鋼管矢板基礎工法。
  2. 先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
    前記閉合用の鋼管矢板本管は、縦に連設する複数の鋼管で構成すると共に、先行して建て込まれた鋼管の上端部に、次の鋼管の下端部を連結しながら、順次、建て込む方法で設置し、
    上下に連結される鋼管の内の下方の鋼管は、予め、前記鋼管の内空部に、管軸芯から放射状に複数の支持部材を設けることにより、上端部を他の部分より径方向に変形し難い状態に補強しておく鋼管矢板基礎工法。
  3. 先行して地盤に設置した鋼管矢板本管の矢板継手に、後から設置する鋼管矢板本管の矢板継手を嵌め合わせながら建て込んで前記鋼管矢板本管どうしを連結状態に設置し、順次、前記複数の鋼管矢板本管を環状配置となるように連設し、最後に閉合用の鋼管矢板本管を設置することで環状に閉合させた鋼管矢板基礎外郭を形成する鋼管矢板基礎工法であって、
    前記鋼管矢板本管は鋼管と鋼管継手とからなり、
    前記矢板継手は隣合う前記矢板継手に対向して軸心方向にスリットが設けられ、
    前記矢板継手のうち前記鋼管継手に接する部分が前記鋼管に接する部分より前記スリット幅を大きくしてあり、
    前記閉合用の鋼管矢板本管の矢板継手と、径方向に隣接する設置済みの前記鋼管矢板本管の矢板継手とは、嵌合状態で隣接方向に沿って近接離間自在に構成しておく鋼管矢板基礎工法。
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