JP6518035B2 - 鋼管矢板、鋼管矢板の打設補助器具 - Google Patents
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Description
このような継手内部にける土砂等の圧密は、貫入抵抗増大の一因となって、図7に示すように打ち込み途中にある鋼管矢板の貫入を大きく妨げることになる。
また、このような貫入抵抗に抗して無事に鋼管矢板を目標深度まで貫入できたとしても、その過程において継手内で圧密した土砂等が、次回打設する鋼管矢板の継手(今回打設した鋼管矢板の継手の内空部に差し込まれる継手)にとって障害となり、その貫入を大きく妨げていた。
さらに、前回打設した鋼管矢板の継手内に圧密が生じている状態で、何ら対策を施すことなく隣接位置に鋼管矢板を強制的に打ち込むと、前回打設した既設鋼管矢板の継手内の圧密度が更に増して、今回打ち込む鋼管矢板の直進性が妨げられ、その結果、鉛直精度の低下を招き、場合によっては、途中で地盤内の抵抗により、貫入不能になるといった致命的な問題が生じることもあった。
そのような高難度の現場においては、鋼管矢板を打設する前に、(対象の地盤を岩盤から土砂に置換する)置換掘削が施されることになるが、それでもなお置換砂の圧密や、置換掘削時の岩の破砕片の大量の混入などの条件により、圧入不能となり復旧が極めて困難で工程が大きく遅延するなど、深刻な不具合が多く発生している。
底面視で第1継手部の内側寄りに位置し、継手部の貫入方向に突き出るように設けられる第1切削刃と、
底面視で第2継手部の内側寄りに位置し、継手部の貫入方向に突き出るように設けられる第2切削刃と、
を有する鋼管矢板の打設補助器具によって達成される。
底面視で第1継手部の内側寄りに位置するように取り付けられる第1補強リブと、
底面視で第2継手部の内側寄りに位置するように取り付けられる第2補強リブと、
を有する鋼管矢板の打設補助器具によって達成される。
この貫入抵抗緩和手段が、継手部下端に先行して土砂の固結や既打設の鋼管矢板継手内部や外周部の土砂の圧密を解いたり、貫入抵抗となる礫や風化岩層を解きほぐすので、継手部に作用する貫入抵抗を緩和できる。したがって本発明によれば、貫入不能を招くことなく目標深度まで鋼管矢板を貫入することが可能になる。
また、前回打設した鋼管矢板の継手内に土砂等が詰まり、その継手内空部で土砂等の圧密が生じていても、今回打設する継手下端にある貫入抵抗緩和手段が、先行してその継手内の圧密や土砂の固結性を解きほぐすので、貫入不能を招くことなく確実に打ち込むことが可能になる。
したがって、本発明によれば、鋼管矢板を打ち込む際に、継手下端に先行してその周囲にある「地山」の(施工前の)自然状態の固結や、地山中に含まれる玉石などの硬質障害物による貫入経路の閉塞や、既打設の鋼管矢板が地盤に所定の体積を占有しながら打ち込まれていくことにより催される継ぎ手内部や外部の地盤の圧密を解きほぐすので、鋼管矢板の継手部に作用する貫入抵抗を大幅に軽減できる。また、前回打設した鋼管矢板の「継手内」の圧密を、継手下端に先行して解きほぐすので、一方の継手だけに過度の貫入抵抗が作用することがなく、その結果、鋼管矢板の貫入時にその直進性が維持され、鉛直精度を確保することができる。
このように、継手部下端に、土砂の切り崩しに適した形状部分を具備させることで、継手部下端の切削力が高まって、土砂の圧密状態(固結した状態)を容易に切り崩したり崩壊させることが可能になり、継手部下端に作用する貫入抵抗、特に、既設鋼管矢板の継手内空部に差し込まれた継手の貫入抵抗を、確実に軽減させることができる。
打設済み鋼管矢板の継手部と係合する第1継手部下端の高さ位置が、
他方側の第2継手部下端の高さ位置よりも上にくるように、
前記継手部がそれぞれ設けられている。
このように継手部下端の高さ位置に違いを持たせることで、係合する2つの継手部の下端位置が交わることがないので、各継手部の下端に、後述する切削刃や補強リブなどの部材を装備させることが可能になる。
つまり、係合する2つの継手部下端の高さが異なるので、各継手部の下端内側に切削刃や補強リブなどを具備させても、これらの切削刃や補強リブが、継手部の貫入や係合関係を妨げることはない。
前述したとおり、鋼管矢板を打設する際に継手部に作用する貫入抵抗は、鋼管矢板を打設する際の妨げとなっている。特に、鋼管矢板の継手内に発生する土砂の圧密は、当該鋼管矢板および次回打設の鋼管矢板にとって打設障害の一因となっている。つまり、打設時の継手部前方にある地盤や、継手部内側で目詰まりした土砂などが、鋼管矢板打設時に継手部の貫入方向前方で「貫入障害(障害物)」となって立ちはだかり、鋼管矢板の打設を大きく妨げることになる。そこで、本発明が解決しようとする課題の一つには、そのような鋼管矢板継手内に発生した土砂の圧密や、打設時の継手部前方にある地盤を解除する(解きほぐす)ことが含まれる。
図1及び図2に基づいて、本発明の鋼管矢板の構成について説明する。
図1は、本発明の代表例としての鋼管矢板を示す側面図(部分断面図)と底面図である。
図2は、図1の鋼管矢板を対象地盤に打ち込んでいる様子を示す側面図(部分断面図)である。
・鋼管矢板1の本体をなす本管2(ケーシング)と、
・P−P継手と称されるタイプの一対の継手部3,4と、
・各継手部の下端に固設された打設補助器具5,6(貫入抵抗緩和手段)と、
・本管2の下端側に固設されたケーシングトップ7(本管下端保護部材)と、
を有している。
この過程において本管2は、周面摩擦が微小な状態では、自重により沈下し、常に削孔中の掘削ビット91の上面と接触した状態で自立することになる。したがって、本管2の底部を何ら保護しない場合には、自重により本管下端に座屈や変形を招く虞があるため、本発明では本管2の下端にケーシングトップ7を溶接して補強することにより、本管下端(本管の底部)を保護している。
一方、周面摩擦が増大した場合は、鋼管矢板1の自重による沈下が困難となる。図2はこの状態を示している。そこで本発明では、本管2の内壁にラップしているケーシングトップ7の内周径を、削孔装置90のデバイス上端(リング状段部93)の外径より小さくしている。これにより、デバイス上端(削孔装置のリング状段部93)とケーシングトップ7の上端とが上下方向で相互干渉するので、これらの接触部を介して削孔装置90の重量が本管2に作用し、その結果、鋼管矢板1の沈下が削孔推進を追随することになる。
次に、図3に基づいて、貫入抵抗緩和手段として機能する打設補助器具5,6の具体的構成について説明する。図3は、鋼管矢板1の各継手部下端に固設される打設補助器具5,6(貫入抵抗緩和手段)を示す側面図と底面図である。
この第一の打設補助器具5は、図3(a1)(a2)に示すように、
・継手部3と同様に断面略C字状の本体51と、
・土砂を切り崩すことが可能なギザギザ状(すなわち側面視ノコギリ歯状)の
カッティング部52と、
・底面視略T字状の切削刃53(補強リブ)と、
を含んで構成されている。
上述した構成の鋼管矢板1は、例えば図4に例示するように、複数の鋼管矢板が連なって構成される壁体が形成されるように、連続して打設する。
また、前回打設した鋼管矢板の継手内に土砂が詰まり、その継手内空部で圧密が生じていても、今回打設する継手下端の打設補助器具が、先行してその継手内の圧密(土砂の固結性)を解きほぐすので、貫入不能を招くことなく確実に打ち込むことが可能になる。
したがって、本発明によれば、鋼管矢板を打ち込む際に、継手下端に先行してその周囲にある「地山」の圧密を解きほぐすので、鋼管矢板の継手部に作用する貫入抵抗を大幅に軽減できる。また、前回打設した鋼管矢板の「継手内」の圧密を、継手下端に先行して解きほぐすので、一方の継手だけに過度の貫入抵抗が作用することがなく、その結果、鋼管矢板の貫入時にその直進性が維持され、鉛直精度を確保することができる。
上述した実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の例示的実施形態であり、本発明の技術的範囲をこれに限定する趣旨ではない。すなわち、特許請求の範囲の記載の本発明には、上述した実施形態のほか、バイブロハンマーやパイラー(鋼管矢板油圧式圧入機)などの施工機械による施工など種々の実施形態が含まれることに留意されたい。
1’ 打設済みの既設鋼管矢板
2 本管(ケーシング)
3 第一継手部
31 スリット
4 第二継手部
5 第一の打設補助器具(貫入抵抗緩和手段/圧密緩和手段)
51 本体
52 カッティング部
53 切削刃(補強リブ)
54 スリット
6 第二の打設補助器具(貫入抵抗緩和手段/圧密緩和手段)
61 本体
62 カッティング部
63 切削刃(補強リブ)
7 ケーシングトップ(本管下端保護部材)
71 小径部
73 大径部
8 略円筒状の隙間
90 削孔装置
91 掘削ビット(拡径ビット)
93 リング状段部
Claims (4)
- 複数の同種の鋼管矢板が連なって構成される壁体の構築に用いられる鋼管矢板であって、本管とその外周面に固設された継手部とを具備し、継手部を介して打設済み鋼管矢板と連結可能な鋼管矢板において、
継手部の前方で立ちはだかる貫入障害を緩めるとともに、打設済み鋼管矢板の継手部内の圧密を解きほぐすための、ノコギリ歯状の先細り形状部分を含むカッティング部を、前記継手部の下に有する、鋼管矢板。 - 下端の高さ位置が異なる第1継手部と第2継手部を具備し、
打設済み鋼管矢板の継手部と係合する第1継手部の下端の高さ位置が、
他方の第2継手部の下端の高さ位置よりも上にくるように、
前記継手部がそれぞれ設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の鋼管矢板。 - 複数の同種の鋼管矢板が連なって構成される壁体の構築に用いられる鋼管矢板であって、打設済み鋼管矢板の継手部と係合する第1継手部と、次回打設される鋼管矢板の継手部と係合する第2継手部と、を具備する鋼管矢板の継手部に取り付けて用いられる打設補助器具において、
底面視で第1継手部の内側寄りに位置し、継手部の貫入方向に突き出るように設けられる第1切削刃と、
底面視で第2継手部の内側寄りに位置し、継手部の貫入方向に突き出るように設けられる第2切削刃と、を有し、
ノコギリ歯状の先細り形状部分を含むカッティング部によって、打設済み鋼管矢板の継手部内の圧密を解きほぐすとともに、今回打設する鋼管矢板の継手部の前方で立ちはだかる貫入障害を緩める、鋼管矢板の打設補助器具。 - 複数の同種の鋼管矢板が連なって構成される壁体の構築に用いられる鋼管矢板であって、打設済み鋼管矢板の継手部と係合する第1継手部と、次回打設される鋼管矢板の継手部と係合する第2継手部と、を具備する鋼管矢板の継手部に取り付けて用いられる打設補助器具において、
底面視で第1継手部の内側寄りに位置するように取り付けられる第1補強リブと、
底面視で第2継手部の内側寄りに位置するように取り付けられる第2補強リブと、を有し、
ノコギリ歯状の先細り形状部分を含むカッティング部によって、打設済み鋼管矢板の継手部内の圧密を解きほぐすとともに、今回打設する鋼管矢板の継手部の前方で立ちはだかる貫入障害を緩める、鋼管矢板の打設補助器具。
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