JPH06506742A - シートパイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ビル建設方法及び材料の改善 技術分野 本発明は特には地盤の支持のため及び地中排水のための矢板工法に関するビル建 設及び土木施工方法及び材料に関する。

背景技術 掘削を支持するため、遮断路を作るため、及び地面のスロープを安定化させるた めに、建築土木業界においては（例えば）２００年も前からシートパイルを使用 した矢板工法が用いられている。矢板工法は自由に立っている構造として、又は 支持物や、支柱や、地中のアンカー等とともに使用されることができる。シート パイルにかかる地盤の圧力や地中の水の力はシートパイルに沿っであるいはシー トパイルを横切って分散し、シートパイルのたわみ強度をシートパイルのデザイ ンの主要ファクターとしている。

従来のシートパイルは、単位輪郭として製造された熱間圧延の鋼材区分（厚さ５ ｍｍ）からなり、これらの区分輪郭はジヨイントにより連結されて複合構造を作 っている。１９３３年以来、薄い（ｔ≦５ｍｍ）冷開成形又は圧延された鋼板を 使用した軽量シートパイルが発展腰従来のシートパイルの輪郭の軽量バージョン となっている。さらに、軽量シートパイルとして、ひだ付き、又は波形状の輪郭 が使用されている。

シートパイルは下記の２つの代表的なタイプに分けられる。

（ａ）従来的なシートパイル（ｊ＞５ｍｍ）。狭いシートパイル（ｗｓ＜６００ ｍｍ）内にＵ形又はＺ形の輪郭を作るために一つ又は二つの基本的な曲げ部で作 られ、これらのシートパイルは繰り返し及び／又はより深い区分輪郭を形成する ためにインターロッキングジヨイントにより連結される。

（ｂ）軽量シートパイル（ｔ≦５ｍｍ）。ひだ付き、波形状、又は台形状の輪郭 で作られ、これらの複数の輪郭が幅の広いシート（ｗ＝４００から８００ｍｍ） を横切って繰り返し形成されたものである。

ここで、ｔは材料の厚さ、Ｗはシートパイルの有効幅である。

最近のタイプのシートパイルは、構造的な容量、横方向の安定性、ジヨイントの デザイン、打ち込み容量、製造及び建築の特徴の妥協の産物である。シートパイ ルのタイプは区分輪郭パラメータ（ｄ、ｆ、ｉ、ｗ、ｎ、ｔ）と、全体シートパ ラメータ（ｗｓ、Ｎ）とによって分類されることができる。

従来のシートパイルは通常単一のＵ形又はＺ形で作られ、シートパイルは対称的 な区分輪郭を形成するようにジヨイントで連結される。これらの非対称的なシー トパイルユニットの打ち込み及び荷重付加の間に生成される偏心的な荷重は、従 来のシートパイルの重い構造（ｔ　＞　５　ｍｍ）により吸収されることができ る。しかし、軽量シートパイル（ｔ≦５ｍｍ）はシートパイルの打ち込み及び荷 重付加の間に生成される偏心的な荷重を避けるために対称的な区分輪郭に形成さ れねばならない。よって完全な輪郭がジヨイントシステムを含む各シートパイル 内に形成さねばならない。軽量シートパイル（ｔ≦５ｍｍ）においては、シート パイルを横切る横方向の荷重分布が輪郭の大きさ及び有効幅を制限するファクタ ーであった。これらの２つの要求は軽量シートパイルの区分輪郭の大きさを制限 するキーとなるファクターであった。

シートパイルに採用される区分輪郭の構造的形体は区分の深さｄに対するフラン ジの幅ｆ　（ｆ／ｄ比）とウェブの傾斜ｉにに関連していると言うことができる 。これらのパラメータはシートパイルの構造的な性能を決める特定の範囲内にあ てはまる。従来のシートパイルは制限された範囲のフランジの幅ｆを採用し、区 分の深さｄが増加するにつれて比ｆ／ｄが漸減する結果となっていた。例えば、 深さくｍｍ）　ｆ／ｄ比 ＜１２０　１．ｅ＜ｆ／ｄ＜４．。

ｘ２ｏ＜ｄ＜２５ｏ　ｏ、８＜ｆ／ｄ＜２．４２５０＜ｄ＜４５０　０．５＜ｆ ／ｄ＜１．５４５０＜ｄ　例なし 軽量シートパイル（１５５ｍｍ）は、このタイプのものにおいては浅い輪郭（ｄ ＜１００ｍｍ）が使用されることにより広い範囲のｆ／ｄ比（０，３＜　ｆ／ｄ ＜３．５）を採用することができる。

ウェブの傾斜ｉ対ｆ／ｄ比はｆ／ｄ比と区分の深さｄに存在する制限に反映され る。

シートパイルの横方向の剛性と強度はシートパイルの有効幅ＷＳと厚さｔを制御 する。典型的なシートパイルシステムの展望は従来のシートパイルがシートパイ ル厚さに対する幅（ｗｓ／を比）が２０から１４０の範囲にあることを示してい る。軽量シートパイル（１５５ｍｍ）に対するｗ　ｓ　／　を比は４０から１９ ０の範囲にある。

鋼材のビームのウェブ部分においてはｗ　ｓ　／　を比は１８０まで許容できる ものであるけれども、構造上の規定はｗ　ｓ　／　を比に６０から１００の上限 を与える。高い比（ｗｓ／ｌ　＞　１００）では、鋼材の構造はともに横方向の 強度と安定性の問題点に遭遇する。

幅の広いシートパイル（ｗｓ＝８００ｍｍ５ｗ５／ｌ＞１５０）は過度の回転変 形（δ／ｗ＞０．１）に苦しみ、良好な地盤の状態における浅い掘削（４ｍ）を 支持する場合においてさえ、シートパイルの側縁部においては横方向の運動（δ ）が８０から１００ｍｍとなる。よって、横方向剛性と強度の欠如の問題点を防 止するために全体的な使用はｗ　ｓ　／　を比を１５０に制限することになる。

さらに、波形状のシートに対する可撓性テストはｗ　ｓ　／　を比が１５０を越 えると軽量シートパイルを横切る荷重の伝達が無視できるようになることを示し ている。よって外側波形構造はシートの側縁部のカーリングのために長手方向の 曲げ強度に寄与しなくなる。これらのテストは種々の構造上の規定において示唆 されたｗ　ｓ　／　を比の１００から１５０を支持した。

シートパイルシステムの全体的な一体性はさらにジヨイントシステム、打ち込み 能力、及び元の位置のシートパイル打ち込みの不貫通性に依存する。これらの３ つのファクターは通常は設計されないが、製造上の要求及び現場での経験から発 展してきた。

シートパイルの側縁部に沿って使用されるジヨイントシステムは、簡単なオーバ ーラツプジヨイントと、フックジヨイントと、インターロックジヨイントとに分 類される。従来（ｔ＞５ｍｍ）の、及び軽量の（１５５ｍｍ）シートパイルのい ずれにおいても、ジヨイントは区分輪郭の一体的な部分として形成される。従来 のシートパイル（ｔ＞５ｍｍ）は端部分の側縁部に成形された鉤−爪（ｃｌａｗ −ｐａ胃）デザインに基づいてインターロックジヨイントを使用している。ジヨ イントはシートパイルの全幅に付加することなく材料の一部分（５から１５パー セント）を占めている。ジヨイントはシートパイルのフランジ及びウェブのいず れにも位置させることができる。

幾つかのジヨイントシステムはダブルの深さのシートパイルの輪郭を作るために シートパイルの区分を逆にしている。

隣接するシートパイル間に不係合があるとシートパイル全体的な一体性が損なわ れ、シートパイル作用の失敗に結びつく。従来のシートパイルのジヨイントにが かる力／運動は、（ａ）ジートノ（イルの柔軟性、シートパイル構成の曲がり、 及び／又は不均一な地盤／地下水の力から生じる引っ張り力／運動（Ｆｔ）と、 （ｂ）凹形アライメント又はコーナーでのシートパイルの柔軟性から生じる圧縮 力／運動（Ｆｃ）と、（ｃ）主として不均一な地盤／地下水の荷重のため、副次 的には引っ張り力／運動から生じる外力Ｆｔ）とに分類される。幅が広＜　（ｗ ＞８００ｍｍ）　、より深い（ｄ＞３００ｍｍ）輪郭では、実質的な圧縮／引っ 張り力は荷重分布から輪郭を横切って且つシートパイルを横切って生じる。これ らの横方向の荷重は幅が広く且つより深いシートパイル（ｗ／ｌ＞１００）に制 限的なファクターとなる。これらの力の下で種々のジヨイントの適切さは広く変 動し、従来のシートパイルの鉤−爪インターロックジョイントのみが全てのカー 運動の条件を網羅することができる。

軽量シートパイルに採用されるジヨイントは緩く、鋼柱のシートの折り曲げの束 縛のために５ｍｍを越えるクリアランスがある。開放型のジヨイントは打ち込み 中に瓦礫で埋まり、次のシードパイルによって移動されなければならない。この ジヨイントの軌道の障害はジヨイントを開かせ、シートパイルの不係合を生じさ せる。軽量シートパイル（ｔ＜５ｍｍ）に採用されるジヨイントシステムはシー トパイルを横切って生じる圧縮／引っ張り力のための備えとならず、軽量シート パイル（１５５ｍｍ）の輪郭の幅（ｗ＜５００ｍｍ）及び深さくｄ＜　１００ｍ ｍ）を制限する。１９３３年の導入以来、適切なジヨイントシステムのないこと は軽量シートパイルの一体性を妥協させた。

シートパイルは通常衝撃式又は振動式パイルドライバーによって打ち込まれる。

従来のシートパイル（ｔ＞５ｍｍ）にかかる打ち込み力は通常の鋼柱のシートパ イルのために発展した通常衝撃ブロック又はジョーデザインを介して与えられる 。軽量シートパイルにおいては、パイルドライバーは、キャッピングプレート及 び／又は輪郭ドジョーを使用した軽い設備（Ｑｄ＜　１００ＫＮ）に制限される 。ここで、Ｑｄはダイナミック打ち込み力である。

狭＜　（ｗｓ＜６００ｍｍ）　、軽量のシートパイル（１５５ｍｍ）はシートパ イルの圧縮及び座屈作用により制限される。打ち込み力が急速に上昇するにつれ て且つ構造的疲労の始まりがシートパイルの頂部のまわりの失敗を生じさせるよ うになるにつれて、横方向の安定性の問題は一旦貫入をゆっくりさせる（拒絶） ことである。パイルドライバーのジョーのスリップが打ち込み力を減少させる間 、シートパイルはより浅い深度で過早に拒絶に達する。駆動応力はより速いので 、衝撃ハンマーもこれらの問題を克服するものではない軽量シートパイルについ ての打ち込みの問題はパイル打ち込み力Ｑｄを１００ＫＮのダイナミックな力へ と制限させ、これは小さな振動式パイルドライバーに相当する。このダイナミッ クな力は狭く（ｗｓ＜６００ｍｍ）　、軽量のシートパイルを合理的な深度（８ ｍ）まで打ち込むことを許容する。しかし、幅の広い（ｗｓ＝６００ｍｍ）シー トパイルは浅い深度（５ｍ）までしか打ち込むができず、その先を越える部分に ついては、打ち込み抵抗を減少するために延長的な現場貫通作業やや予備掘削が 必要になる。

軽量シートパイルは非常に柔軟であり、打ち込み中にラインを外れて横へ流れる 傾向がある。穏やかな打ち込みから激しい打ち込みの状態において、シートパイ ルの輪郭はゆがみ、且つ軽量のシートパイル（１５５ｍｍ）で使用される弱いジ ヨイントのために先行のシートパイルと不係合になるかもしれない。シートパイ ルの有効幅（ｗｓ）が６００ｍｍを越え、長くて（Ｉ）＞７ｍ）、広い（ｗｓ＞ ３００　ｍｍ）シートパイルに関して打ち込み公差が±１００ｍｍよりも低い場 合に、これらの行為はかなりのものになる。狭Ｌ１（ｗｓ＜６００ｍｍ）シート パイルは、長いジートノくイル（７ｍ）であってもイッターロックジョイントと ともに、合理的な打ち込み公差上２５ｍｍを達成することができる。

掘削をする前にシートパイルの最終アラインメントをチェックする方法がないの で、シートパイルがラインから外れて徐々に位置が変わることを調べることは難 しい。このアラインメントの問題は永久的な仕事において軽量のシートパイルを 使用することの阻害となり、軽量のシートパイル（１５５ｍｍ）の区分輪郭に見 られる制限（ｗ＆ｗｓ＜６００ｍｍ）を強化する。

シートパイルにかかる横方向の力は主としてシートツクイルの後方の地ド水の圧 力による。よって通常シートパイルの輪郭に及び輪郭内に生じる横荷重からの内 部応力の蓄積のため、地下水の圧力は広（（ｗｓ＞８００ｍｍ）且つ軽い（ｔ＜ ５ｍｍ）ものの一体化をあやうくする。これらの荷重は輪郭をゆがませ且つシー トパイルのジヨイントを開かせる回転運動及び座屈効果を生じさせる。通常のや り方は横方向のドレーンや、深い井戸（＞１０ｍ）や、浅い井戸（く８ｍ）の設 置を必要とする。これらの対策は、水がシート、（イルのジヨイントを通って排 出されるよりもゆしろこれらのドレーンや井戸に向かって流れるように、シート パイル打ち込み作業を比較的に水密に行うことを要求する。しかし、地中の水を くみ出すことはシートパイルの後方の地盤沈下を引き起こす。地中の水位を守る ことと地下水の圧力を制御することとは軽量のシートツクイル（１５５ｍｍ）の 使用の厳しい障害となっている。

従来のシートパイル（１＞　ｓ　ｍｍ）の重い軌跡はコーキングやゴムのシール 材で漸進的にシールされた比較的に固い軌跡を提供する。しかし、軽量のシート パイル（１５５ｍｍ）で生じる開放式のジヨイントは効果的にシールされない。

この問題は軽いシートパイルのアラインメント公差が貧弱になることを生じさせ る。打ち込み中に、軽量のシートパイル（１５５ｍｍ）においては、簡単なオー バーラツプ式ジヨイントシステムは分離し、フック式又はインターロック式ジヨ イントでさえ係合が外れてジヨイントが開放するようになる。よって地下水は掘 削レベルよりもずっと下方のレベルまで引き出されなければならない。これは現 場での排水コストをかなり高くし、且つシートパイルの後方の地域へのアクセス を必要とする。

全ての場合に、シートパイルの後方の地盤の排水は別の建設活動である。過去に おいては、地下水の排水はシートパイルの下を通るパイプの腐食につながり、シ ートパイルの後方の地盤に過度の沈下を生じさせた。

発明の開示 本発明は、上記不都合の一つ又は幾つかを克服又は解決することを目的とし、鋼 又はその他の成形可能な材料でつくられ、上記従来技術で検討した大きさの制限 の問題、安定性の問題、及び建設の問題を克服する、広いシートパイルを提供す るものである。

本発明は一つの特徴において、剛性パネルと、打ち込みリブと、ジヨイントスト リップとで作られたシートパイルのための区分輪郭を提供するものであり、一つ 又は複数の区分輪郭が全体のシートパイルを形成し、これが幅の広い、例えば８ ００ｍｍから３６００ｍｍのシートパイルの構造上及び建設上の要求を効率的に 達成できるものである。本発明はさらなる特徴において、設置時及びその後の地 中の使用においてシートパイルの変形やゆがみを制御できる補強材を提供するも のである。本発明はさらなる特徴において、幅の広いシートパイルで生じる力を 吸収するために高い荷重容量をもったジヨイントシステムを提供する。本発明は さらに幅の広いジートノ（イルで経験した高い打ち込み抵抗、パイル圧縮、及び アラインメントの問題を吸収するための改善された打ち込み方法の使用をもくろ むものである。本発明はさらにシートパイルのまわり及びその後方での地下水の 流れ及び圧力を制御するためのシステムを提供する。

本発明は従来（ｊ　＞　５　ｍｍ）の、及び軽量（１５５ｍｍ）のシートパイル をともに網羅するものである。

よって、本発明は一態様において、長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り 曲げられ、全幅（ＷＳ）が８００ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであ って、剛性パネル手段と、打ち込みリブ手段と、ジヨイントストリップ手段とを 備えたシートパイルを提供するものである。

このシートパイルの輪郭及び大きさ関係は、下記の特徴によるものである。

輪郭の大きさ関係のパラメータ（ｗ、ｄ、ｔ、ｆＳ　ｉＳ　ｆ／ｄ、ｎ）はシー トパネルの剛性パネル手段と、打ち込みリブ手段と、ジヨイントストリップ手段 の特徴に関連するものであり、且つそのよな特徴を定義するものである。

全体の大きさ関係のパラメータ（ｗｓ／１ｍ、Ｎ）はシートパイル全体の形状に 関連する。

ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは輪郭を形成する材料の厚さ、ｆは輪郭のフランジ の幅、ｉは輪郭のウェブの傾斜角度、ｎは前記手段の各々における輪郭の数、ｔ ｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の合計数である。第１ の形体において、前記手段の各々についての輪郭の特徴は下記の通りである。

ｄ＞２００ｍｍ １５５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ＝＜９０゜ ０＜　（ｆ／ｄ）＜４ また、前記手段の各々におけるシートパイルの数ｎは下記の通りである。

０．５＜ｎ＜２であり、 シートパイル全体については、 １００　＜　（ｗｓ／　ｔｍ） １　＝＜Ｎ＜　５ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ｍｍ １５５ｍｍ ０＜ｆ＜３５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜８０゜ ０＜　（ｆ／ｄ）　＜０．８ １００　＜　（ｗｓ／　ｔ） さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ｍｍ １５５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜６０゜ ０＜　（ｆ／ｄ）＜３ １ｏｏ＜　（ｗｓ／ｌ） ０、　５＜ｎ＜３ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１２５ｍｍ ４５５ｍｍ ０＜ｆ＜３５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜９０’ ０＜　（ｆ／ｄ）　＜５ ２００　＜　（ｗｓ／ｌ） さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１２５ｍｍ ４５５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ｍｍ ｔ＞５ｍｍ ０ｆｆ＜１４０ｍｍ ４５°〈ｉ≦９０゜ ０＜　（ｆ／ｄ）＜１．２ ＋　６０＜　（ｗ／ｌ） ０、　５＜ｎ＜３ １　≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ｍｍ ｔ　＞　５　ｍｍ Ｏ＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜６５゜ ０＜　（ｆ／ｄ）　＜３ ６０＜（ｗｓ／ｌ） ０、　５＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ｍｍ ｔ＞５ｍｍ ０＜ｆ＜３００ｍｍ ４５°くｉ≦９０゜ ０＜　（ｆ／ｄ）　＜１．２ １００＜　（ｗｓ／１ｍ） ０、　５＜ｎ＜３ １≦Ｎ＜６ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

ｄ＞１５０ ｔ＞５ｍｍ ０＜ｆ＜３００ｍｍ ４５°＜ｉ＜６５゜ ０＜　（ｆ／ｄ）＜３ １００　＜　（ｗｓ／ｌ） ０、　５＜ｎ＜３ さらなる形体において、前記特徴は下記の通りである。

４５０＜ｄ＜１２００ ｔ≧５ｍｍ ＋５０＜ｆ＜７５０ｍｍ １≦Ｎ≦２ 好ましくは、前記シートの折り曲げはラジウム（ｒ）が５から５０ｍｍのもので ある。

図面の簡単な説明 本発明が容易に理解され且つ実施されるように、以下本発明の実施例を図面を参 照して説明する。図面において、図１８から図１ｄは使用される用語を定義する ために基本的な区分輪郭を示す図である。

図２ａ及び図２ｂは本発明によるシートパイルの基本的な輪郭を示す図である。

図３は本発明による複輪部のシートパイルを示す図である。

図４は本発明による浅い複輪部のシートパイルを示す図である。

図５ａから図５ｆは本発明によるシートパイルのもう一つの例の基本的な区分輪 郭を示す図である。

図６ａから図６ｆは複輪部のシートパイル区分のもう一つの例の輪郭を示す図で ある。

図７ａから図７０は浅い複輪部のシートパイル区分のもう一つの例の輪郭を示す 図である。

図８ａから図８ｇは典型的な打ち込みリブの輪郭を示す図である図９ａから図９ ｃはシートパイルのジヨイントのためのもう一つの例の位置を示す図である。

図９ｄから図９ｆはそれぞれのジヨイント位置に関する力の線図である。

図１０は本発明によるシートパイルに設けられたもう一つの例の補強材を示す斜 視図である。

図１０ａから図１０ｃはシートパイルと協働するもう一つの例の補強材を示す端 面図である。

図１１は折り曲げ板の補強材の詳細を示す長手断面図である。

図１２は地中に打ち込まれたシートパイル及びそれにかかる力を示す側面図であ る。

図１３から図１８は本発明のシートパイルのための別のジヨイントシステムを示 す図である。

図１９はシートパイルとともに使用される排水井戸設備を示す図である。

図２０は井戸のための取りつけロッドを示す図である。

図２１ａから図２１ｄは図１９の線Ａ−Ａに沿った別のライザー管を示す断面図 である。

図２２ａから図２２ｄは図１９の線Ｂ−Ｂに沿った別の浸透性の部材を示す断面 図である。

図２３は本発明のシートパイルとともに使用されるパイル打ち込みフレームを示 す略図である。

図２４及び図２５は普通のパイル打ち込み方法と本発明によるパイル打ち込み方 法におけるパイル打ち込み力を比較的に示す図である。

図２６はパイル打ち込みのための打ち込みガイドを示す斜視図である。

図２７は図２６の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明によるシートパイルは輪郭パラメータｄ、ｆ、ｉ、ｎＳ　を及び全体パラ メータｗｓ、ｔｍ、Ｎによって定義される。幾つかのパラメータは基本的な波形 状シートパイルの輪郭を示す図１ａに示されており、図１ａにおいて、波形状シ ートパイルは頂部と底部とを有する連続的な階段関数として形成され、頂部と底 部をそれぞれ構成するフランジはそれぞれ幅ｆを有し、頂部のフランジと底部の フランジとの間の距離、すなわち区分輪郭の深さはｄで示される。

頂部のフランジと底部のフランジは傾斜したウェブで接続され、このウェブの傾 斜角度がｉで示される。区分輪郭の全幅はＷで示される。材料の厚さはｔで示さ れ、シートパイルの各セグメントの輪郭の数はｎで示される。図１の基本的な輪 郭は図１ｃに示されるタイプの２つの基本的なＵ影輪郭からなる。図１ｂの輪郭 は連続的な階段関数の異なった位置から始まり、図１ｄに示されるタイプの２つ の基本的なＺ影輪郭からなる。シートパイルの全幅はパラメータＷＳで示され、 シートパイルの全輪郭数はＮで示される。シートパイルの材料の最小厚さはｔｍ で示される。上記パラメータは隣接する輪郭間で、且つシートパイルの長手に沿 って変わる。

本発明によるシートパイルの輪郭はジヨイントシステム、剛性パネル、及び打ち 込みリブを提供する３つのセグメントに分けられる。２つの基本的な形体におけ る輪郭が図２及び図５に示される。これらの３つのセグメントはシートパイルの 特定のニーズに適する個々の輪郭を有する。これらの３つのセグメント（ジヨイ ントシステム、剛性パネル、及び打ち込みリブ）についての基本的な一つ又は複 数の輪郭が、図３、図４、図６、及び図７に示され、且つ後でさらに説明される ように、幅の広いシートパイルを作るために結合される。

輪郭は３セツトの区分輪郭で説明される。

（ａ）深い区分輪郭。これは、単一の剛性パネルと、打ち込みリブと複数のジヨ イントストリップとからなる（０．７≦Ｎ≦１．　５）−図２及び図５゜ （ｂ）複輪郭。これは、１つ又は複数の剛性パネルと、打ち込みリブと、複数の ジヨイントストリップとからなる（１．５＜Ｎ＜５）−図３及び図６゜ （Ｃ）浅い区分輪郭。これは、２つ又は複数の剛性パネルと、１つ又は複数の打 ち込みリブと、２つのジヨイントストリップとから形成される複輪郭（２，５＜ Ｎ）からなる−図４及び図７゜図２及び図５ａに示される基本的なシートパイル の輪郭は、ＳＰで示された剛性パネル２を含み、これは間隔を開けて位置するフ ランジ３．４を含み、これらのフランジ３．４は接合ウェブ５によって連結され 且つ両側の側縁部にある相補的なジヨイント部材６．７により終端する。この基 本的な形状において、剛性パネル２はウェブ５内にパイルドライバーとの係合の ためにＤＲで示される打ち込みウェブを含み、且つ端部ウェブ８．９又はジヨイ ント部材６．７で終端するフランジ４内にジヨイントストリップＪＳを含む。図 ５ｂの実施例においては、輪郭はジヨイント部材６．７で終端する特別に形成さ れたジヨイントストリップ１０を含む。図５０及び図５ｄの実施例においては、 ＤＲで示された打ち込みウェブは中間の段又は波形部１１で形成されており、こ れは頂部フランジ３及び底部フランジ４と平行な平面内にある。図５ｅの実施例 おいては、ジヨイント部材６．７はフランジ３．４に形成されて第２の基本的な 輪郭を規定している一部２ｂ０ 複輪郭は、例えば図３に示されるように、基本的な区分輪郭のエレメントを種々 の組合せで組み合わせることにより形成され、図３においては、複輪郭部材１２ は２つの剛性パネルＳＰと、単一の打ち込みリブＤＲと、ジヨイント部材６．７ で終端する２つのジヨイントストリップＪＳとからなる。本発明の利点を奏する さらに可能な複組合せは図６ａから図６ｆに示される。図４及び図７ａから図７ ０の実施例は本発明によるさらなる複組合せを示している。

図２及び図５の深い輪郭は片持ち支持又は支柱支持のシートパイルで必要とされ る高い撓み強度及び剛性のためにデザインされたものである。図３及び図６の複 輪郭はアンカー止め壁又は溝の土止めに使用される。図４及び図７の浅い輪郭は 溝の土止め及び浸透遮断として使用されるようにデザインされる。シートパイル の構造上の特徴、製造、設置及び最終的な地盤支持機能を考えると、鋼又はその 他の成形可能な材料で作られ、出来上がったシートパイルは、最も経済的なシー トパイルを形成する。

シートパイルは１つ又はそれ以上の金属シート又はプレートで作られることがで きる。これらのシート／プレートは、図２ａ及び図２ｂに示されるように、長手 方向及び／又は横方向に沿って溶接により接合され、個々のシート／プレートよ りも長い又は広いシートパイルを形成することができる。このプロセスは従来技 術のシートパイル輪郭に材料によって与えられる制限及び／又は地域的な製造能 力によって与えられる制限を取り除く。さらに、セグメントとしてのシートパイ ルの製造は区分輪郭にシートパイルに沿った及びシートパイルを横切る柔軟性を 許容する。しかし、シートパイルのデザインは単一のシート又はプレートで作ら れたシートパイルにも等しく適用できる。シートパイルを地中に入れるのを容易 にするために、シートパイルのリーディングエンドに厚さ方向にテーパーをつけ ることができる。

各セグメント内の区分輪郭は標準的な輪郭の一部又は全部、又は複輪郭で作るこ とができ、通常は、 セグメント　セグメント（ｎ）における輪郭（ｗ）ユニット ジヨイントストリップ　ｌ／４ 打ち込みリブ　ｌ／２ 剛性パネル　０．　５＜ｎ＜３ しかし、ジヨイントストリップと打ち込みリブは上記した複数ユニットにおいて さえも輪郭ユニットのあらゆる割合で作ることができる。剛性パネルは、シート パイルの全体の中心軸線と剛性パネルの質量中心との局部的及び全体的なアライ ンメントを達成するために、輪郭ユニットの半分以上（Ｈ＞０．５）で作られね ばならない。

半分の輪郭（ｎ＝０．５）で作られたシートパイルは、全てのパネルの区分の深 さが等しくなるまで不対称であり、これは波形状シートパイルである。

剛性パネルはシートパイルの構造エレメントの代表である。我々の研究によると 、最適の区分輪郭の構造の効率ファクター（ＳＲ＆ＦＳＲ）は下記のパラメータ の範囲にあることが分かった。

パラメータ　強度　剛性 （高いＳＲ）　（最大５Ｒ３） フランジの幅　０＜ｆ＜３５０　０＜ｆ＜２００ウエブの傾斜　４５＜ｉ＜９０ 　５５＜ｉ＜９０（ｆ／ｄ）比　０＜　（ｆ／ｄ）＜４０　０＜　（ｆ／ｄ）＜ １．５輪郭　０．５＜Ｎ＜３　０．５＜Ｎ＜２しかし、区分の深さｄはシートパ イルの構造的性能を決める主要ファクターである。

幅の広いシートパイルの３つの機能の分離は剛性パネルの区分輪郭を従来技術の 束縛から開放した。よって最適の区分輪郭が軽量のシートパイルにおいて剛性パ ネルのために採用できる。最適パラメータのセットが主目標に従った区分輪郭の ためのこれらの範囲内に存在し、これは被覆／打ち込み能力の強度／剛性である 。

厚い剛性パネル（１＞５ｍｍ）は打ち込み力、アンカー荷重、及び／又は腐食ロ スをカバーするためにシートパイル内に含まれる。

また、厚さｔはシートパイルに沿ったフレクチュアルモーメントの変動にマツチ させるため、及びシートパイルを横切る横方向の力によって作られる輪郭内の内 部応力を吸収するために剛性パネルに沿って変えられることができる。補強プレ ートを含むことは局部的な応力、又は不設置可能問題を吸収するため、及び／又 は剛性パネルの全曲げ強度／剛性を改善するためにパネル内の厚さｔを変化させ るためにウェブ又はフランジにおいて生じる。重いシート（ｔ〉５ｍｍ）を使用 したシートパイルの輪郭は厚さの変化を与えるために部分的な輪郭のシートパイ ル（Ｎ＞１）に集中する。よって、輪郭は本発明においては図２、図３、図４に 示される深い（ｄ＞２００ｍｍ）　、広い（ｗｓ＞８００ｍｍ）　、重い（１＞ ５ｍｍ）シートパイル輪郭のバージョンのために使用できる。

シートパイルの打ち込みリブセグメント（ＤＲ）は打ち込み力をシートパイルに 沿って伝達する。打ち込み輪郭はパイル打ち込み装置、特にパイルドライバーの ジョーアッセンブリによって決められる。打ち込みリブは別個に形成されること ができるので、プレートの厚さは剛性パネルと打ち込みリブとの間で変えること ができる（ｔ　ｄ＞　ｔ　ｓ）。打ち込み方法は後でさらに説明される。

打ち込みリブ（ＤＲ）は図８ａから図８ｇに示されるように４つの基本的な輪郭 でデザインされることができる。これらの４つの輪郭は下記で説明される。

輪郭　位置／デザイン ２１．２２．２３　ウェブフラット＆Ｖｅ−ｅｄ又は波形状グリップ ２４　スプリットウェブグリップ ２５．２６　フランジグリップ これらの図において、矢印はパイルドライバーのジョーによってシートパイル内 の打ち込みリブの両側に与えられるグリップ力をあられす。打ち込みリブ２１． ２２．２３は半分の標準的な輪郭ユニット（ｎ＝５）に組み込まれることができ る。このタイプのグリップは図２の深い輪郭のシートパイルに使用される傾向が ある。輪郭２１のウェブの傾斜が６０度を越えると、ジョーアッセンブリは隣接 する剛性パネルと干渉するであろう。しかし、ウェブ傾斜が７５度より小さいな らＶｅ−ｅｄ及び波形状ウェブ輪郭はこの干渉を避けることができる。

グリップ輪郭２４．２５．２６は、区分の深さｄ１寸法ｆ、ｉ。

比ｆ／ｄ及びｗ／ｌ、輪郭数ｎを組み合わせた本発明で特定される輪郭には使用 されない、というのは、これらの輪郭は従来（ｔ〉５ｍｍ）及び軽量（１５５ｍ ｍ）のシートパイルでは使用されないからである。

２つ又はそれ以上の打ち込みリブ輪郭を広いシートパイル、例えば図６及び図７ に示されるようなものに組み込むことは、横方向の安定性を改善し、打ち込み力 を分配し、打ち込み中のシートパイルのアラインメントを制御する。よって２つ 又はそれ以上の打ち込みリブ輪郭を広いシートパイル（１２００＜ｗｓ＜３５０ ０）に組み込むことは、特に厚いシート（ｔｄ＞ｔ）の打ち込みリブと組み合わ せたときに、打ち込みキャップやスプレッダ−の使用を避けることができる。こ れは広くて重い（ｔ＞５ｍｍ）及び軽量（１５５ｍｍ）のシートパイルをより厳 しい打ち込み条件（Ｑｄ＞　１５００ＫＮ）下で打ち込みを行うことを許容する 。打ち込みの圧縮座屈及び振動の問題は駆動リブに沿って１つ又はそれ以上の長 手補強材２７を備えることによって克服される（図８ｇ）。この補強材はシート に結合された軽量構造区分のバー又はプレートからなり、打ち込みリブに沿って 距離（＞　２　ｄ）だけ延びる。よって打ち込みリブの全圧縮容量は細い（Ｗｅ ｔ＞５０）打ち込みリブに生じることができる。図２、図３、及び図４にハツチ ングされた領域２８は打ち込みのためにパイルドライバーのジョーがシートパイ ルをグ１ルツブする領域である。

シートパイルの両側のジヨイント部材は図９に示されるようにシートパイルのフ ランジ又はウェブのいずれにも設けられることができる。図９ａにおいてはジヨ イント部材は外側フランジに設けられており、図９ｂにおいてはジヨイント部材 は内側フランジに設けられている。図９０の実施例においては、ジヨイント部材 はウェブに設けられている。軽量（１５５ｍｍ）のシートパイルは荷重下でカー ルする傾向があり、図９ｄに示されるようにジヨイントを開き且つジヨイントを 横切る力を生じさせ、図９ｄにおいては、Ｆｌは横方向のジヨイントの力、Ｆｔ は張力、矢印はシタインドがウェブ内に配置されたところでのシートパイルの可 撓性による回転をそれぞれ示す。ジヨイントの力はりャフランジの位置では小さ い。

図９ｃ及び図９ｆのようにジヨイントがフランジに位置するときには、ネットの 力はウェブの軸線に沿ったものであり、よって可撓性による数字の回転を生じる 。

荷重の横方向の分布及びカールの効果の制御はシートパイルの曲げ強度（第１） 、横荷重及びジヨイント位置／デザインに依存する。軽量（１５５ｍｍ、）のシ ートパイルを横切る荷重の横方向の伝達はシート（０，０４Ｘｔ２）の曲げ強度 により厳しく制限される。

この問題は軽量（１５５ｍｍ）従来（ｔ＞５ｍｍ）及びシートパイル（ｆ／ｄ＝ １．０．Ｎ＝１）の輪郭の幅ｗｓ及び区分の深さｄを下記に制限していた。

シートパイル　輪郭の幅　区分の深さ ｗ　−ｍｍ　ｄ　−ｍｍ 軽量（３＜ｔ＜５）　５５０−８００　１２５−２００従来（３＜ｔ＜５）　８ ００−１５００　２００−４００よってジヨイントストリップの輪郭を横切る荷 重を分布させるための横方向の容量は、広いシートパイル（ＷＳ＞６００ｍｍ） 　、特に深い区分輪郭（ｄ＞１００ｍｍ）と組み合わせたものについて主要な事 項となる。よってジヨイントデザイン及び横の剛性の問題は軽量のシートパイル を狭い幅（ｗｓ＜６００ｍｍ）　、及び浅い（ｄ＜１００ｍｍ）輪郭に制限して いた。

この問題はシートの厚さくｉ＞５ｍｍ）を増加することにより部分的に解決でき る。あるいは、横方向の容量の改善は、シートの横の曲げ強度を上げるために横 の補強材を用いることにより、またシートパイルに沿って荷重を分布させるため に構造区分から補強材トラックを設けることにより達成できる。横の補強材及び ジヨイントシステムの詳細はさらに後で説明される。

横の剛性及び強度を上げることはジヨイントストリップ輪郭を規定するパラメー タを剛性パネルのための関連するパラメータ（ｄ。

ｆ、ｉ）と一致させる。よってジヨイントストリップはこれまで軽量（ｔ≦５ｍ ｍ）のシートパイルで可能でなかった程度までシートパイル構造輪郭の一部分と なる。従来（１＞　５　ｍｍ）のシートパイルにおいては、区分全体の大きさは ジヨイント構造からシートパイル構造強度までの寄与をはるかに越える。このよ うに、安定的なジヨイントは従来（ｔ＞５ｍｍ）のシートパイルはど意味のある ものではない。

シートパイルの波形部に図１Ｏに示されるようにウェブの補強材又は種々の形体 のスペーサを埋めることはシートパイルを横切る横ビームを作ることになる。こ れらの補強材は簡単なプレート３０（図１０ａ）又はシートパイルの波形部を横 切る１つ又はそれ以上のロッド３１、又は図１Ｏ１１０ｂ、１０ｃ、及び図１１ に示されるように波形部を埋める中空パネルを形成する折り曲げプレート３２の いずれとをすることもできる。補強材の深さは補強材がシートパイルを横切る横 ビームを作るために区分の深さｄの６０と１１０パーセントの間になければなら ない。補強材３２は剛性パネル、打ち込みリブ、及びジヨイントストリップを横 切って延びる（図１０ａ及び図ｆｏｂ）。しかし、補強材は図１０に示されるよ うにアンカー位置において１つの波形部のみを埋めるように形成することもでき る。

補強材は土が補強材の後方の波形部を通るように厚いパー（ｗｂ＝２００ｍｍｍ Ｓ　ｔ＝５−１０ｍｍ）又はロッド（（直径〉２５ｍｍ）とすることができる。

もう１つの構成においては、構造的な区分（Ｉ又はＵ）が波形部を埋めるために 設けられる。しかし、アンカー又は打ち込み荷重・からの長手方向の力が図１０ 及び図１１の補強材に便利である。この補強材は打ち込み及び／又は引き出しの 間の土の抵抗を最小にするために（２０＜ｉ＜４０度）の輪郭にされることがで きる。補強材のまわりの土の抵抗及び吸引を低減するためにベントホールやスペ ーサを設けることができる。プレートの補強材はシートパイルを打ち込む前に装 着されることができる。

シートパイルを横切る横の補強材の導入によって達成される荷重の伝達は図１２ に示されており、図１２においては、連結されたシートパイル３３の矢印が地面 ３４に埋められ且つ立っているところで締めさている。シートパイル３３は横の 補強材３５を備えている。両頭矢印は両方向への荷重の伝達を示し、片頭矢印は 一方向への荷重の伝達を示している。アンカー／支柱位置は３６及び３７で示さ れている。

補強材はシートパイルの先端部近くでアンカー／支柱レベルで及び／又はパイル の東部にシートパイルを横切って位置することができる。荷重は剛性パネルに沿 って伝達され、それからジヨイント、アンカー／支柱、又は打ち込みリブを横切 って横の補強材によって伝達される。東部の補強材は打ち込み荷重を伝達し且つ 横の振動を低減する。アンカーの位置においては、補強材は傾斜したアンカー− 支柱荷重の垂直成分を取り上げることができる。ジヨイントの荷重容量は図１０ ａから図１０ｃに示されるジヨイントパネルの補強材の最後に提案される詳細に よって改善される（２Ｘｔ２＜Ｆ＜２ｏｏｘＢ。隣接のシートパイルは腹起こし なしに隣接するアンカー／支柱つきのシートパイルの補強材を介して支持される ことができる。これらの機能は掘削の重要なステージの間装着されねばならない 腹起こしビームに優る主要な利点を提供する。

補強材はシートの厚さｔによって与えられる制限を取り除き、軽量の（ｔ≦５　 ｒｎｍ）及び中間の（ｓ＜ｔ＜１０ｍｍ）のシート又はプレートから（広い（８ ００＜ｗｓ＜３５００ｍｍ）シートパイルを作ることを許容する。さらに、横の 安定性（ｗ／ｌ＜ｘｓｏ）の束縛が取り除かれ、広い（ｗ＞６００ｍｍ）　、深 い（ｄ＞２００ｍｍ）輪郭がｗ　ｓ　／　を比が２００を越える剛性パネルに使 用されることができるようになる。複打ち込みパネルと組み合わせて、非常に広 いシートパイルが下記のようにして打ち込まれる。

アンカーの数　シートパイルの幅 打ち込みパネル　ｗｓ　−ｍｍ １　ｗ　ｓ　＜　２０００ ２　１５００＜ｗｓ＜３５００ｍｍ ３　２５００＜ｗｓ＜３５００ｍｍ よって、ウェブの補強材を含むことは広いシートパイルに関連する横安定性の問 題を克服する。

さらに、槙プレート補強材３０の形状は図２８及び図２ｂに示され、さらに折り 曲げプレート補強材３２の形状は図３に示される。

図４のシートパイルは横プレート補強材３０並びにロッド又はバー補強材３１を 備えている。

広いシートパイルに別のジヨイントストリップＪＳを設けることは、ジヨイント システムに大幅なデザインの柔軟性を与える。シートパイル間の横の力はシート パイルの幅ＷＳが８００ｍｍ以上になると下記のように急速に上昇する。

シートパイルの幅（ＷＳ）　ジヨイントを横切る荷重Ｆ　−ｋｎ／ｍ、　ｍｍ ５５０　５Ｘｔ＜Ｆ＜１５Ｘｔ １０００　１５Ｘｔ＜Ｆ＜４０Ｘｔ ２０００　４０Ｘｔ＜Ｆ＜７０Ｘｔ ３０００　８０Ｘｔ＜Ｆ＜１５０Ｘｔ シート／プレートからジヨイントストリップとして形成されたジヨイントシステ ムの荷重容量は、（Ｆ＜１５ｘｔ）へ低減される。

この荷重容量（Ｆ＜１５Ｘｔ）はこのタイプのジヨイントをシートパイルの幅Ｗ Ｓが６００ｍｍまでのものに制限する。広いシートパイル（ｗ３＞６００ｍｍ） は構造的なバイブ又は箱区分（Ｆ＜１５０×ｔ）で作られたインターロックジヨ イントを必要とする。これらのジヨイントシステムでさえも張力についての容量 及び横荷重容量（）”＜３０Ｘｔ）を制限する。横荷重容量は横の補強材で局部 的に改善されることができる。しかし、ジョンイトシステムは高い横荷重が生じ るフランジ（Ｆ＞３０ｘｔ）からウェブの位置へ変えられる必要がある。ウェブ の位置においては、横荷重の主要部分はシートの曲げ強度に依存する横荷重より もむしろ張力／圧縮で取り出されることができる。ウェブの位置においては、荷 重の伝達はウェブの傾斜を変えること及び高い荷重容量（１５０ｘｔ＜Ｆ＜２０ ０Ｘｔ）直接の張力／圧縮を達成する横の補強材の使用によって高めることがで きる。よってパイプ又は箱区分からのインターロッキングジヨイントに基づくジ ヨイントシステムはシートパイル幅ＷＳが３５００ｍｍまでのシートパイルに使 用することができる。中間のシートパイル（８００＜ｗｓ　＜　２０００ｍｍ） においては、構造パイプ及び箱区分の張力及び圧縮容量は、ジヨイントをフラン ジに位置させることを許容する。図１３から図２８は現存するジヨイントシステ ムよりも高い荷重容量を有する本発明による隣接するシートパイルを連結するた めのジヨイントデザインの変形例を示す図である。

図１３、図１４、及び図１５は、ジヨイント補強材ＪＳがそれぞれに相補的な成 分で終端し、隣接するシートパイルに保持された閉じたパイプ区分又は正方形又 は矩形の箱区分からなり、区分の一方は他方を受けるために溝が設けられている 。図１５の実施例はビッタ−ロッキング溝区分の使用を含む。

図１６から図１８の構成においては、ジヨイント部材の一方は正方形の区分４７ からなり、他方のジヨイント部材を受けるために一縁部４８が開放これている。

図１６においては、他方のジヨイント部材はさらなる正方形の区分４９からなり 、もう一方は正方形の区分４７内にきちんと収まるようになっている。図１７に おいては、他方のジヨイント部材５０は部分的に正方形断面のものであり、他方 のジヨイント部材とともにシール材空間５１を形成するために一縁部に沿って開 放されている。図Ｉ８においては、ジヨイント部材５２は切頭正方形断面のもの であり、他方のジヨイント部材とともにシール材空間５３を形成する。

図１３から図１８に示されるジヨイントデザインは、インターロック内に砕片や 土が入るのを防止するようにタイトなジヨイント嵌合を提供し、必要であればジ ヨイントの全長に沿って延びる水用シールを許容し、ジヨイント輪郭とは別ユニ ットして又はシタインド輪郭に組み込まれて排水室を形成する。これらの４つの 特徴は全体としての水密性及びシートパイル構造の一体性を大きく改善する。

閉じられた内部箱又はパイプ区分を含むことは、シートパイルの打ち込みを容易 するために掘削流体、水又は空気の圧力噴射を許容する。

上記したように、ジヨイントシール材を幾つかのジヨイントシステムに形成され た開放スペースに位置させることができる（図１７及び図１８参照）。さらに、 シール材を正方形パイプ、又は矩形ラインのジヨイントの内部区分に下向きに噴 射することができる一部１３、図１４、及び図１５゜ジヨイントシール材はグリ ースやセメントベントナイト混合物、疏水性のゴム又は水に濡らすと膨張するポ リマーシール材とすることができる。または、シートパイルを打ち込んだ後でシ ール材のロッド又はプレートをシール材のスペースに挿入することができる。次 のシートパイルを打ち込みは膨張するシール材を活性化させるために地下水の浸 入のための空間を開ける。よってシール材は次のシートパイルを打ち込みの前及 び打ち込みの間柔軟でいられる。

シートパイルは図１９から図２１（及び図４）に示されるように地下水のくみ出 し又は排水のためのシステムとともに取りつけられることができる。排水のため の好ましい井戸構造６０はシートパイル６２の後方の地中に設置されるバイブロ １からなる。このバイブロ１は１つ又はそれ以上の浸透区分６４をもったライザ ー管６３からなる。浸透区分６４は、ライザー管６３大きさの小さな長手方向の スプリット区分６５を膨張させることにより作られ、これは大きさの大きなチッ プ６６を有する内部ライザー管からなるロッドをライザー管６３に打ち込むこと により達成される。これは大きさの小さなパイプのスプリットを開かせ、地下水 がパイプ内に入ることができるようになる。しかし、浸透区分はライザー管６３ に単に溝を設けることにより作ることができる。

パイプ内への土の浸入は浸透性のセラミック、粒状のゴム、ワイヤメツシュ、フ ィルター布、内部ライザー管６８のまわり溝付きライナー６７により防止される 。ライザー管６８への空気の浸入は水のパックフィードシステム又は高空気入り セラミック、又は粒間ゴムライナーにより制限される。浸透性のライナーは図２ ０に示されるように膨張チップ６６及びカラー６９を担持するロッド及びバイブ ロ８によって装着されることができる。膨張チップ６６がスプリット管区分６５ を通過すると、外管区分６５の弾性が浸透ライナーのまわりのスプリット区分６ ５を閉じる。スプリットの完全な閉鎖は膨張ラップ及び／又はカラーの通過によ り生じるスプリット管区分６５の永久変形により制限される。

ライザー管６８は従来のバキューム井戸ポイントに採用される普通のパイプ及び ポンプシステムに最初に接続される。ライザー管６１は例えば図２１及び図２２ の実施例に示されるようにあらゆる適切な断面敬称をもつことができる。掘削が 始まると、ライザー管６８は図２１に示されるようにシートパイルの外皮を通っ て６９において口開けされる。よって長い期間の排水が掘削物内に、長い期間の バキューム収集システムに依存したものよりもむしろ重力システムを使用して達 成される。

シートパイルへの井戸システムの設置は建設の間に低コストでシートパイルの後 方の効果的な排水を提供する。さらに、支柱やアンカーが完全に取りつけられる 前の重要なステージの間に地中の支持を容易にする地下水のマイナス圧力を達成 することができる。

大きなパイルのサイズ（ｗ　ｓ　＞　８００　ｍｍ）は主として外皮抵抗により 打ち込み力を増加させる。よって打ち込みリブの上方レベルは打ち込み力の全衝 撃をうける。さらに、パイルはラインを外れて打ち込み位置がずれる傾向がある 。これらの２つの問題は軽量の（ｔ≦５ｍｍ）及び従来の（ｔ＞５ｍｍ）シート パイルにともにパイル幅ＷＳ及び／又は深さｄを制限する。今日までこれらの問 題は通常の落下又は衝撃ハンマーからの衝撃を吸収するための種々の方法の使用 、又はシートパイルに補強キャップを設けることによる以外に解決方法はなかっ た。これらの解決策はいずれも軽量のシートパネルを振動パイルドライバーで打 ち込むのに適したものではなかった。

広い（＞　８００　ｍｍ）シートパイルのための打ち込み力は普通の（ｗｓ＜６ ００ｍｍ）シートパイルのための打ち込み力よりもかなり高い。よってシートパ イルの圧縮性及び横安定性が広い（〉８００ｍｍ）シートパイルの打ち込みにお けるキーファクターとなる。

さらに、振動パイルドライバーでの打ち込みの間の繰り返し荷重がシートパイル に過早の疲労損傷を生じさせる。ダイナミック打ち込み力は高いけれども（±８ ００ＫＮ）、振動力はパイルドライバーの重量及びその取りつけ部からの押し下 げ（Ｆｄ＜５００ＫＮ）のみを残して反転し、打ち込み力にバイアスを作る。

パイル打ち込み作動は、２０から４０Ｈｚ、３０から４０Ｈｚの範囲にある振動 周波数が最適な打ち込みを与え、シートパイルの損傷のリスクを低件することを 明らかにしている。さらに、多くの地中の条件に対して広いシートパイルに要求 される打ち込み抵抗レベル（１００＜ＦＲ＜ｌ　ＯＯＯＫＮＭ／ｍ）において、 積極的な下向きの押しがパイル打ち込み率を加速し、且つ過早の損傷を防止する ことができる。よってパイルが動くのを止め又はリジッドになったときに非常に 高い力が生じる際に重いパイルドライバーを必要とする場合であっても、パイル の貫入が維持されなければならない。

よって本発明は付加的に広いシートパイルのためのパイル打ち込みフレームを提 供するものである。図２３に示されるパイル打ち込みフレーム７０は下向きの力 Ｆｄが１００ＫＮ／ｍを越える打ち込みフレームにおけるプルダウン装置を含む 。打ち込みフレーム７０は前に打ち込まれたシートパイル７３に７２において保 持され、プルダウン力を生じさせる。ガイドフレーム７０は７５においてもっと 遠くのシートパイル７６に調節可能な支柱７４によって支持され、横荷重がシー トパイルを横切る頂部の横補強材７７によって打ち込みフレーム７０に伝達され る。

パイルドライバーの固定ケーシングは７８で、またパイルドライバーの振動ケー シングは７９で示され、矢印８０は打ち込みフレーム７０からパイルドライバー へ与えられたプルダウンを示す。

打ち込みフレーム７０は実際にピーク打ち込み力を低減し、３０から４０Ｈｚの 範囲のパイルドライバーの性能を改善する。よって打ち込みプレート等の必要性 は広いシートパイルについて省略できる。さらに、打ち込みフレームを使用する ことによるパイルアラインメントの改善はパイルドライバーでマルチプルジョー システムを使用することを許容し、幾つかの打ち込みリブを含むことによって打 ち込み力をシートパイルを横切って分散させることができる。

図２４及び図２５は普通の打ち込み方法と打ち込みフレームを使用した打ち込み 方法ととの力のダイヤグラムである。Ｆｐはシートパイルの頂部の力を示し、Ｆ ｒはパイルの抵抗を示す。Ｆｒはパイルドライバーからの振動力を示す。Ｆｌは パイルの圧縮によるロスを示し、Ｆｄは弾性的なプルダウン力である。

シートパイルが地面よりも下に打ち込まれると、シートパイルは打ち込みフレー ムによってガイドされなくなる。シートパイルのトレーリングエツジは前のシー トパイルのジヨイント部材に従い、リーディングトラックは自由にふらついてラ インから外れる。シートパイルの深さく１）６．０ｍｍにおける可能なふらつき は典型的に下記となる。

シートパイルの幅　ふらつき ｗｓ　−ｍｍ　６．０ｍにおいてｍｍ ！０００　３０ ふらつきは捩じれツイストから生じるので、頂部の補強材はふらつきを低減する が、ヒートパイルを横切り又は沿った補強材では制御できない。

提案さたデザインは、地面下のシートパイルの横アラインメントの制御を延長す るために、図２６及び図２７に示される直径７５から２５０ｍｍのスプリットチ ューブ８１とともに、図１３から図１８を参照して説明したインターロックジヨ イントシステムを使用している。スプリットはチューブ壁の軸線に沿ったもので あり、又は徐々の螺旋に従うものである。スプリットチューブ８１は図２８に示 されるように提案されたアラインメントにドリルリグによって装着され、チュー ブ８１は垂直又は横のアラインメントを達成するために回転される。シートパイ ル８３のリーディングエツジトラック８２はそれからスプリットの下に打ち込ま れ、それからチューブ７５は通常はパイルドライバーによって引き出される。こ の方法は広いシートパイル（ｗｓ＞８００ｍｍ）の端部のふらつきを最小にする 。中間ガイド８４は排水井戸のチューブに備えられ、非常に広いシートパイル（ ｗｓ＞２０００ｍｍ）に中間の抑制を与える。よってあらゆるシートパイルが深 さく１＞６ｍ）においてさえも精密な（±２５ｍｍ）横アラインメントで装着さ れることができる。

広いシートパイル（ｗ　ｓ　＞　８００　ｍｍ）の全体的な利点は、普通の軽量 （ｔ≦５ｍｍ）及び従来のシートパイルとのコストの比較によってよく説明され る。広い範囲のシートパイルの応用は軽量及び従来のシートパイルの両者につい てアメリカ、東南アジア、及びオーストラリアの地域においてコストのかかるも のであった。全ての応用は、シートパイルが掘削後に回復される地域においてさ え、従来のシートパイルの６０から９０パーセント、平均７０パーセントのコス トを示している。この節約は低い材料コスト、打ち込みコスト、支柱／アンカー コストにおけるものである。さらに、軽量の（ｔ＜１０ｍｍ）シートパイル構造 の性能は少なくとも従来のシートパイル構造の性能へ改善された。

広いシートパイルについて提案されたデザインは他の軽量（ｔ≦５ｍｍ）シート パイルの欠点を解消する。これらは構造パラメータ、横安定性、ジヨイントシス テム、及び水密性の改善を含む。全体のコストは、打ち込みコスト及び付属的な コスト（壁作り、支柱、アンカー等）の節約のためにより低くなる。しかし、主 な利点は軽量の（ｔ≦１０ｍｍ）シートパイルの従来のシートパイルシステムへ の一体性の質的上昇である。従来のシートパイル（ｔ＞５ｍｍ）の範囲において さえ、広いシートパイルについて提案されたデザインは従来技術に含まれる従来 のシートパイルデザインよりも優れている。

よって本発明は鋼のプレートを種々の輪郭に折り曲げ又は成形して形成された広 いシートパイル（ｗｓ＞８００ｍｍ）を提供するものであり、このタイプのシー トパイルでは従来得られなかった打ち込み、曲げ、横強度を達成するものである 。デザインはシートパイルを３つのパネル、すなわち打ち込みリブ、剛性パネル 、ジヨイントストリップに分ける。さらに、シートパイルはシートパイルのチッ プのまわりに、中心のセグメントに、そしてシートパイルの頂部に、特定の要件 を有する。デザインコンセプトはさらにシートパイルを３つのレベルに分ける。

シートパイルは１つの金属プレートから全体の輪郭を成形又は折り曲げることに より、あるいはモジュラ−パネルを接合することにより広い（ｗｓ＞８００ｍｍ ）且つ長い（＞４Ｍ）シートパイルとすることにより製造される。材料の厚さｔ は種々のパネル及び／又はレベルの特定の要件に合わせてシートパイルを横切っ て又はシートパイルに沿って変えることができる。

、チｏ、５ｌｓｐ　：　！１）−１−５＊ＳＰ　”４Ａ　Ｈｕ■ｑ１■！す■に 心 ｗｗ　ｍｍ ＥＮＤ　ＯＦ　ＡＮＮＥＸ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＴ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、　ＤＫ。

ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、 　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、ＳＥ、　ＵＳ （７２）発明者　イーツ、ジョン　アシュレイシンカポール国、シンカポール　 １５４３．アイポー　レーン、ハイグ　ガーデンズ、ユニット　３９シー （７２）発明者　コルソン、ミルトン　マイルズシンカポール国、シンカポール 　１５４３．アイポー　レーン、ハイグ　ガーデンズ、ユニット　３９シ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞２００ｍｍ ｔ≦５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ≦９０° ０＜（ｆ／ｄ）＜４ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜２ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜５ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ２．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１５０ｍｍ ｔ≦５ｍｍ ０＜ｆ＜３５０ｍｍ ４５°＜ｉ≦８０° ０＜（ｆ／ｄ）＜０．８ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ３．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１５０ｍｍ ｔ≦５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ≦６０° ０＜（ｆ／ｄ）＜３ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ４．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１２５ｍｍ ｔ≦５ｍｍ ０＜ｆ＜３５０ｍｍ ４５°＜ｉ≦９０° ０＜（ｆ／ｄ）＜５ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜５ また、該シートパイルについて下記の関係があり、２００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜１０ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ５．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１２５ｍｍ ｔ≦５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ≦６５° ０＜（ｆ／ｄ）＜５ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 １＜ｎ＜５ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１２０＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜１０ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ６．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１５０ｍｍ ｔ≧５ｍｍ ０＜ｆ＜１４０ｍｍ ４５°＜ｉ≦９０° ０＜（ｆ／ｄ）＜１．２ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１６０＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ７．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１５０ｍｍ ｔ≧５ｍｍ ０＜ｆ＜４５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜６５° ０＜（ｆ／ｄ）＜３ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、６０＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ８．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ｄ＞１５０ｍｍ ｔ≧５ｍｍ ０＜ｆ＜３００ｍｍ ４５°＜ｉ≦９０° ０＜（ｆ／ｄ）＜１．２ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 ９．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８０ ０ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打ち 込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手段 と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は、 下記によるものであり、 ４５０＜ｄ＜１２００ ｔ＞５ｍｍ １５０＜ｆ＜７５０ｍｍ ４５°＜ｉ＜６５° ０．１＜（ｆ／ｄ）＜２ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ｎ＝１ また、該シートパイルについて下記の関係があり、６０＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ≦２ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 １０．長手軸線に沿って波形状輪郭に成形又は折り曲げられ、全幅（ｗｓ）が８ ００ｍｍを越えるシートからなるシートパイルであって、剛性パネル手段と、打 ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段とを備えており、該剛性パネル手 段と、打ち込みリブ手段と、ジョイントストリップ手段の各々についての輪郭は 、下記によるものであり、 ｄ＞１５０ ｔ≧５ｍｍ ０＜ｆ＜３００ｍｍ ４５°＜ｉ＜６５° ０＜（ｆ／ｄ）＜３ ここで、ｄは輪郭の深さ、ｔは材料の厚さ、ｆはフランジの幅、ｉはウエブの傾 斜角度であり、 また、前記手段の各々における輪郭の数ｎは、下記によるものであり、 ０．５＜ｎ＜３ また、該シートパイルについて下記の関係があり、１００＜（ｗｓ／ｔｍ） １≦Ｎ＜６ ここで、ｔｍはシートパイルの最小厚さ、Ｎはシートパイル内の輪郭の数である 、ことを特徴とするシートパイル。 １１．前記シートの折り曲げはラジウム（ｒ）が５から５０ｍｍのものであるこ とを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のシートパイル。 １２．該シートパイルの横方向に延び且つ該シートパイルの横方向に取りつけら れた補強手段を含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の シートパイル。 １３．該補強手段は該シートパイルの波形状部を横切って延びる１つ又は複数の 板部材を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシートパイル。 １４．該補強手段は該シートパイルの波形状部を横切って延びる１つ又は複数の バー又はロッドを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシートパイル。 １５．該補強手段は該シートパイルの波形状部を埋めるように波形状に折り曲げ られた１つ又は複数の板を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシートパイ ル。 １６．該ジョイントストリップ手段は隣接する該シートパイルを連結するために 該シートパイルの両側縁部に設けられたジョイントからなることを特徴とする請 求項１から１０のいずれか１項に記載のシートパイル。 １７．隣接する該シートパイルを長手可能に摺動可能に連結せしめるために相補 的な雄／雌部材からなることを特徴とする請求項１５に記載のシートパイル。 １８．該雄部材は円形、正方形、又は矩形の断面の管状区分部材からなることを 特徴とする請求項１６に記載のシートパイル。 １９．該雄／雌部材はそれら間にシール材を受けるシール空間を形成することを 特徴とする請求項１６に記載のシートパイル。 ２０．地中の水を排水するために該シートパイルの一側に保持された排水手段を 含むことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載のシートパイル。 ２１．該排水手段は該シートパイルの一側に保持された管部材を含み、該管部材 は浸透可能な部分を有することを特徴とする請求項１９に記載のシートパイル。 ２２．該管部材は該浸透可能な部分を形成するために溝を形成されていることを 特徴とする請求項２０項に記載のシートパイル。 ２３．該管部材内で該浸透可能な部分に隣接してフィルタ手段を含むことを特徴 とする請求項１９又は２１に記載のシートパイル。 ２４．シートパイルを地中に打ち込みためのパイル打ち込み装置であって、シー トパイルに打ち込み力を与えるための打ち込み手段を支持するためのパイル打ち 込みフレームと、該パイル打ち込みフレームを地中の隣接するシートパイルに取 りつけるための手段とを含むことを特徴とするパイル打ち込み装置。 ２５．予め打ち込まれたシートパイルに保持され且つ該パイル打ち込みフレーム を支持する横方向に延びる支柱手段を含むことを特徴とする請求項２３に記載の パイル打ち込み装置。 ２６．該シートパイルを中に案内するためのガイド手段を含むことを特徴とする 請求項２４又は２５に記載のパイル打ち込み装置。 ２７．該ガイド手段は割れ管を含み、該割れ管は地中に打ち込まれ且つ該シート パイルのリーディングエッジトラックを受けるのに適したものであることを特徴 とする請求項２７に記載のパイル打ち込み装置。