JP6518035B2 - 鋼管矢板、鋼管矢板の打設補助器具 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管矢板およびその打設補助器具に関するものであり、特に、鋼管矢板の貫入障害の要因となり得る、継手部前方で立ちはだかる貫入障害を解きほぐすのに適した鋼管矢板およびその打設補助器具に関するものである。

従来より一般的に用いられている鋼管矢板は、本管と、その両脇の長手方向に沿って一体的に設けられた一対の継手を有している。各継手は、隣り合う位置に打設された鋼管矢板を連結するための手段として機能するものであり、現在では、Ｐ−Ｐ継手、Ｐ−Ｔ継手、Ｌ−Ｔ継手といったタイプの継手が標準化され、この種の継手を具備する鋼管矢板が広く普及している。

このような継手と本管を含んで構成される鋼管矢板は、砂質土、シルト等の軟弱地盤に対する高い水平耐力を有しているという特徴を持っている。このような特徴を生かし、港湾部ばかりでなく河川や複数の鋼管矢板をその側部の継手を介して相互連結した壁状構造体が、仮締め切りなどの仮設工事において広く採用されている。

また近年では、大規模地震における被災の教訓に鑑み、加えて、上述のように鋼管矢板の性能が高く評価されていることもあり、鋼管矢板は、耐震構造を考慮した土留め壁、井筒基礎等の永久構造物、近年ではダムの機能追加工事におけるダム湖内の大水深の仮締切工などに広汎に用いられるに至っている。従って、さらにこの鋼管矢板は、従来の軟弱層ばかりでなく、礫質土層、玉石を含む河床堆積層、岩盤層など各種硬質地盤に対しても適用されるに至っている。

このような鋼管矢板の打設にあたっては、古くから港湾部、河川下流部を中心として、油圧ハンマによる打撃工法や、バイブロハンマによる振動工法による打設工事が行われている。また近年では、鋼管矢板油圧圧入引抜き機（鋼管パイラー）などの静的圧入装置が実用化されており、鋼管矢板の打設工において広く用いられている。

鋼管矢板は、その継手の存在によって隣接する鋼管矢板との相互連結を可能にしているため、鋼管矢板にとって継手は必要不可欠の構成要素といえる。しかしながら他方で、鋼管矢板の側方に突出する「継手」の存在そのものが障害となって、鋼管矢板の貫入を妨げる要因の一つとなっていた。そのため、施工業者等からは、鋼管矢板の継手部に生じる貫入抵抗を緩和できるような改良策が強く望まれていた。

特に、鋼管矢板の構造上の理由から、鋼管矢板の打設にあたっては、次のような問題が生じていた。

すなわち、例えばＰ−Ｐ継手を具備する鋼管矢板を前述した方法で地盤に貫入すると、図７に示すように、略管状（断面略Ｃ字状）の継手内部に土砂等が進入し、更に、鋼管矢板の貫入の進行に伴って、継手内部に進入した土砂等の圧密が進行し、その圧密度が高まってゆく。
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。

更に近年では、例えば、ダムの機能追加工事に際しての止水壁として鋼管矢板が用いられる場合などに、長尺であるがゆえに継ぎ手部の抵抗が大きく、且つ本管部は肉厚で大口径であり断面が大きいため抵抗が大きく、且つ硬質地盤（岩盤）への打設を行うがゆえに地盤の貫入抵抗が大きいという、複合的な障害のある極めて難度の高い施工条件下で用いられるようになっている。
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。

そこで、上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、鋼管矢板の打設時においてその継手に生じる貫入抵抗を軽減でき、また、貫入障害となる地盤や継手内に生じ得る土砂の圧密を緩和することが可能な、新たな鋼管矢板およびその打設補助器具を提供することにある。

上記目的は、本管とその外周面に固設された継手部とを具備する鋼管矢板であって、打設時の継手部前方で立ちはだかる貫入障害をほぐして緩めるための貫入抵抗緩和手段を、前記継手部の下端に有している鋼管矢板によって達成される。なお、「貫入障害」の具体例としては、例えば、貫入の抵抗となる地盤や、継手部内側で圧密した土砂などが挙げられる。

上記鋼管矢板において、前記貫入抵抗緩和手段は、打設時の継手部前方で立ちはだかる貫入障害を解きほぐす又は突き崩す又は切り崩すことが可能な先細り形状部分を含むカッティング部を具備していることが好ましい。

また上記鋼管矢板では、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、ことが好ましい。

また上記目的は、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であって、
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、
を有する鋼管矢板の打設補助器具によって達成される。

また上記目的は、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であって、
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、
を有する鋼管矢板の打設補助器具によって達成される。

本発明では、継手部の下端に、貫入の抵抗となる地盤や継手部内側で圧密した土砂などからなる貫入障害を解きほぐす（緩める）ための貫入抵抗緩和手段を具備している。
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。

また本発明では、上記貫入抵抗緩和手段に、圧密した土砂を切り崩したり、地盤内の玉石や岩などの硬質な障害物を破砕することが可能な先細り形状部分を含むカッティング部を具備させている。先細り形状部分は、少なくとも一つ形成されていれば足りるが、好ましくは、複数形成されていることが望ましい。そのような先細り形状部分の具体例としては、ギザギザ状や外観ノコギリ刃状に突き出た形状部分が挙げられる。
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。

また本発明では、
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。

また本発明では、各継手部に取り付ける打設補助器具には、底面視で継手部内側寄りに位置する切削刃が設けられる。この切削刃は、貫入方向に突き出るように取り付けられている。このような切削刃を取り付けることで、鋼管矢板の打ち込み時において、継手部の貫入方向にある土砂の圧密を、より効果的に先行して切り崩すことができ、特に、既打設の鋼管矢板の継手内で圧密している土砂の固結性を効果的に崩壊させることが可能になる。その結果、更なる貫入抵抗の軽減と、直進性の維持といった効果を達成することができる。

また本発明では、各継手部に取り付ける打設補助器具には、底面視で継手部内側寄りに位置するように補強リブが取り付けられている。このような補強リブを取り付けることで、鋼管矢板の打ち込み時において、継手部下端の打設補助器具が、圧密した土砂や硬質地盤の抵抗で座屈したり変形するのを効果的に防止できる。

本発明の鋼管矢板を示す側面図（部分断面図）と底面図である。 本発明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。 本発明の鋼管矢板の各継手部下端に固設される打設補助器具（貫入抵抗緩和手段）を示す側面図と底面図である。 本発明の鋼管矢板を打設する際における、既設鋼管矢板の継手部と今回打設する鋼管矢板の継手部との位置関係を示す平面図である。 本発明の鋼管矢板を複数本打設する際の様子を示す図である。 本発明を適用可能な鋼管矢板の継手形状のバリエーションを例示する図である。 打ち込み途中にある鋼管矢板の貫入が妨げられている様子を示す図である。

（本発明の特徴の概要）
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。

このような課題に鑑み、本発明では、特に継手部の内側（継手内空部）での切削力の向上を図るため、鋼管矢板継手部３，４の下端に打設補助器具５，６（貫入抵抗緩和手段）を設けている。

この打設補助器具５，６は、貫入方向に向け伸張したギザギザ形状（あるいは側面視ノコギリ刃状）のカッティング部５２，６２を具備している。このカッティング部５２，６２は、主として、継手部内で圧密した土砂や、継手部前方にある地盤を切り崩して貫入抵抗を緩和させる役割を担っている。

また、この打設補助器具５，６（貫入抵抗緩和手段）には、その下端から突き出る切削刃５３，６３が固設されている。この切削刃５３，６３は、打設補助器具（貫入抵抗緩和手段）の座屈や変形を防止する補強部材としての役割も担っている。

このようなカッティング部や切削刃を具備する打設補助器具は、少なくとも、鋼管矢板の一方の継手部下端に取り付けられる。ここでいう「一方」とは、打設済み鋼管矢板の継手内空部に差し込まれる側の継手部である。勿論、鋼管矢板の両側の継手部のそれぞれに取り付けてもよい。

そして、このような打設補助器具を、少なくとも、鋼管矢板の一方の継手部下端に取り付けることで、当該鋼管矢板の打設時において、打設補助器具の切削刃とカッティング部が先行して継手内部に到達し、（圧入機などから伝搬する）圧入力や打撃力が集中して継手内空部の圧密土砂に伝達されることになる。

したがって、上記打設補助器具（貫入抵抗緩和手段）を具備する鋼管矢板によれば、既設鋼管矢板の継手内空部で生じた土砂の圧密や、継手部の進行を妨げる地盤といった「貫入障害」が存在する場合でも、これらの貫入障害を、ほぐしたり、突き崩したり、あるいは切り崩すことが可能になり、設計どおりに鋼管矢板を打設することが可能になる。

以下、本発明の鋼管矢板および打設補助器具の具体的実施形態について説明する。

（鋼管矢板の構成）
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。

本実施形態の鋼管矢板１は、図１に示すとおり、
・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。

本管２（ケーシング）は、従来の鋼管矢板の本管と同様に構成されており、この本管２の下端には略環状のケーシングトップ７が設けられている。本管下端保護部材をなすケーシングトップ７の具体的役割については後述する。

断面略Ｃ字状の継手部３，４は、一般的にＰ−Ｐ継手と称されるタイプの継手であって、長手方向に沿って形成されたスリットを有する略管状の部材で形成されている。各継手部は、本管２の長手方向に沿ってその外周面に固設されている。この継手部３，４は、隣接位置に打設される鋼管矢板の継手部と協動して、鋼管矢板同士を連結する役割を担っている。

図面左側に位置する短尺の第一継手部３は、図２に示すように、隣接位置に打設された既設鋼管矢板１’の継手部４’と係合する。この第一継手部３は、鋼管矢板１が対象地盤に貫入されるときに、先行打設された既設鋼管矢板１’の継手部４’の内空部に部分的に差し込まれた状態で（図５参照）、本管２と一体となって対象地盤に貫入される。この貫入の過程で、第一継手部３は、既設鋼管矢板１’の継手部４’に対してスライド係合する。

図面右側に位置する長尺の第二継手部４は、隣接位置に鋼管矢板（次回打設の鋼管矢板）が打設されたときに、その継手部と係合する。この第二継手部４は、図４に示すように、鋼管矢板が対象地盤に貫入される時点では、他の継手部と係合することはないが、隣接位置に鋼管矢板（次回打設の鋼管矢板）が打設されたときに、その継手部と係合する。

この長さの異なる継手部３，４は、図１に示すように、下端の高さ位置が異なるように本管２に取り付けられている。つまり図２に示すように、打設済み鋼管矢板１’の継手部４’と係合する第一継手部３の下端の高さ位置が、他方側の第二継手部４の下端の高さ位置よりも上にくるように、これらの継手部がそれぞれ設けられている。

貫入抵抗緩和手段として機能する打設補助器具５，６は、継手部３，４の下端に固設されており、各継手部下端の貫入方向前方にある「圧密および固結状態の土砂や、玉石や岩などの硬質障害物」による抵抗の要因を解きほぐす役割を担っている。打設補助器具５，６の詳細については後述する。

本管２の下端側に固設されたケーシングトップ７は、本管２の下端内壁側に内接する小径部７１と、本管２の下端から突き出た大径部７３を有している。この大径部７３は、本管下端をその下方の硬質障害物や掘削ビットなどから覆い隠すように肉厚に形成されており、本管下端を座屈や変形から保護する役割を担っている。

上記構成の鋼管矢板１を対象地盤に打設する際には、例えば図２に示すように、拡縮可能な掘削ビット９１（拡径ビット）を具備する削孔装置９０を本管２内に挿入して、対象地盤上にセットする。図２に例示する削孔装置９０は、拡縮自在の掘削ビット９１のほか、回転駆動装置に連結されたドリルロッドや、ダウンザホールハンマなどを含んで構成されている。

図２に示すように、本管２の下端から掘削ビット９１を突出させるとともに、これを拡径状態にセットして削孔を開始すると、削孔の進行と同時に鋼管矢板１が孔内に建て込まれる。
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。

（打設補助器具の構成）
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。

第一の打設補助器具５は、図面左側の第一継手部３の下端に固設される。
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。

第一継手部３と同様にスリットが形成された略環状の本体５１は、図３(a1)(a2)に示すように、スリット３１，５４が直線状に繋がるように位置合せした状態で第一継手部３の先端に溶接される。

この第一の打設補助器具５の本体５１の下端側には、土砂を切り崩すことが可能な複数の先細り形状部分を含むカッティング部５２が形成されている。本実施形態で例示するカッティング部５２は、代表例としてギザギザ状（すなわち側面視ノコギリ歯状）に形成されている。なお、カッティング部５２の形状は、必ずしも図示するものに限定されるものではなく、圧密した土砂や固結した土砂などを先行して切り崩すことが可能な形状であれば、図示しない他の形状であっても採用することができる。すなわち、本実施形態では、カッティング部を構成するノコギリ歯状の先細り形状部分は、一例として、一様な長さで突き出ているが、その他にも多様な態様を形成することが可能である。例えば、一定の範囲にある先細り形状部分だけが、他の部分よりも下方（すなわち打設方向）に突き出るように形成してもよい。具体的には、各カッティング部において、本管寄りとその反対側とで、先細り形状部分（ギザギザ形状部分）の長さを変えたり、段差をつけることも可能である。すなわち、各カッティング部の先細り形状部分の延出長さを不揃いとすることも可能である。また、部位に応じて先細り形状部分の傾斜角度を変えることも可能である。

第一の打設補助器具５の本体５１の内側には、図３(a2)に示すように、底面視略Ｔ字状の切削刃５３が本体５１の下端から貫入方向に突き出た状態で溶接されている。この切削刃５３は、第一の打設補助器具の本体５１を補強するための補強リブとしての役割も担っている。

なお、鋼管矢板１を打設する際、その第一継手部３は、図５下側に示すような位置関係で、既設側継手部４’の内空部に差し込まれるので、第一継手部３の下端側にある略Ｔ字状切削刃５３が、継手部３，４’の相互差込状態を妨げることはない。すなわち、第一継手部３側の切削刃５３を底面視略Ｔ字状に構成して、継手部４’の差込部分が挿通できる隙間を確保しているので、既設側継手部４’にとって第一継手部３側の切削刃５３が障害となることはない。

第二の打設補助器具６は、第二継手部４の下端に固設されている。この第二の打設補助器具６は、図３(b1)(b2)に示すように、スリットの無い略管状の本体６１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６２と、底面視略十字状の切削刃６３（補強リブ）と、を含んで構成されている。

略管状の本体６１は、第二継手部４の先端に溶接されている。この本体６１には、スリットが形成されておらず、この点で第一の打設補助器具側の本体５１と異なっている。

この第二の打設補助器具の本体６１の下端側には、土砂を切り崩すことが可能な複数の先細り形状部分を含むカッティング部６２が形成されている。本実施形態で例示するカッティング部は、代表例としてギザギザ状（すなわち側面視ノコギリ歯状）に形成されている。なお、カッティング部の形状は、必ずしも図示するものに限定されるものではなく、圧密した土砂を先行して切り崩すことが可能な形状であれば、図示しない他の形状であっても採用することができる。

第二の打設補助器具の本体６１の内側には、図３(b2)に示すように、底面視略十字状の切削刃６３が本体６１の下端から貫入方向に突き出た状態で溶接されている。この切削刃６３は、第二の打設補助器具の本体６１を補強するための補強リブ６３としての役割も担っている。

（鋼管矢板打設時の機能・作用）
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。

各鋼管矢板の打設時には、はじめに、図５に示すように、既設鋼管矢板１’の長尺の継手部４’（第二継手部）に差し込む位置に、今回打設する鋼管矢板１の短尺の継手部３（第一継手部）を位置決めする。

続いて、短尺の継手部３（第一継手部）の一部を、既設鋼管矢板１’の長尺の継手部４’（第二の継手部）の内空部に差し込んだ状態で、対象地盤に鋼管矢板１を貫入する。鋼管矢板１の貫入には、例えば、図２に例示するような削孔装置９０を用いる。削孔装置を用いた貫入原理は、前述したとおりである。

そして、図２に示すように、鋼管矢板の本管２に削孔装置９０を通すとともに、その先端の掘削ビット９１を拡径状態にセットして削孔を開始すると、前述した原理により、削孔の進行と同時に孔内に鋼管矢板１が建て込まれる。

この削孔の過程では、掘削ビット９１が本管外径より大きな径で先行して掘削を行うため、図２に示すように孔内に引き込まれた本管２の周囲には、略円筒状の隙間８が形成されるが、継手部３，４の貫入方向には、未削孔の土砂（先行する掘削ビット９１で掘削できなかった土砂）が依然として取り残されたままである。

ただし本発明では、図２に示すように、継手部３，４の先端に打設補助器具５，６が固設されている。すなわち、削孔装置９０のダウンザホールハンマからの打撃力およびその打撃に伴う圧入力が、本管２と継手部３，４を介して打設補助器具５，６に伝搬し、更にこの伝搬した打撃力と圧入力が、継手部進行方向にある圧密土砂に伝搬することになる。したがって、掘削ビット９１による先行削孔により疲労した地盤、あるいは砂礫や岩砕などが介在する地盤を、各継手部先端にある打設補助器具５，６のカッティング部５２，６２と切削刃５３，６３によって先行して切削することができる。

そして、打設補助器具５，６によって削られた土砂の一部は、掘削ビット９１による先行掘削で生じた隙間８を介して崩れ落ち、本管先端側からその内側に取り込まれ、エアーブローにより地表側へ排土されることになる。

また、既設鋼管矢板１’の継手部４’の内側に部分的に差し込まれた第一継手部３については、その先端部にあるカッティング部５２と切削刃５３が、ダウンザホールハンマから伝搬する打撃振動や圧入力を波及させる。そして、当該既設鋼管矢板１’の継手部４’内で圧密している土砂を、繰り返し切り刻むような感じで解きほぐし、その固結性を崩壊させる。したがって、継手部３の先端に設けられた打設補助器具５によって、既設鋼管矢板１’の継手部４’内の圧密度を低減させることができるので、本発明によれば鋼管矢板継手部の貫入が促進されるといった優れた効果が達成される。

このように、上述した本発明によれば、打設補助器具が継手部下端に先行して土砂の圧密を解きほぐすことによって、継手部に作用する貫入抵抗を緩和できるので、滞り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。

また本発明では、上記打設補助器具に、土砂を切り崩すことが可能な先細り形状部分を含むカッティング部を具備させている。このように、継手部下端に、土砂の切り崩しに適した形状を持たせることで、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る継手の貫入抵抗を、確実に低減させることが可能になる。

（本発明の他の実施形態）
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。

また、例えば、上述した実施形態では、図６(a)に示すＰ−Ｐ継手と呼ばれるタイプの継手部を具備する鋼管矢板を採用しているが、図６(b)(c)に示すようなＰ−Ｔ継手、Ｌ−Ｔ継手といったタイプの継手部を具備する鋼管矢板に本発明を適用することも可能である。

１ 鋼管矢板
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
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、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。