前後面溝付き鋼矢板およびそれを用いた連続壁並びにその構築方法および連結継手部材
【課題】土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁及びその構築方法並びに前後面溝付き鋼矢板及び連結継手部材を提供すること。
【解決手段】前面側に開口する溝部3および背面側に開口する溝部3が仕切りウェブ4で仕切られた前後面溝付き鋼矢板1を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤5に打設して1単位の壁体構成体6とし、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されている連続壁。先行する壁体構成体6を構築し、これに平面視で線対称の組をなすように、後行する壁体構成体6を構築する連続壁の構築方法。左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合・固定されている前後面溝付き鋼矢板。片面の両側部に対称に継手を備えた連結継手部材。
【解決手段】前面側に開口する溝部3および背面側に開口する溝部3が仕切りウェブ4で仕切られた前後面溝付き鋼矢板1を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤5に打設して1単位の壁体構成体6とし、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されている連続壁。先行する壁体構成体6を構築し、これに平面視で線対称の組をなすように、後行する壁体構成体6を構築する連続壁の構築方法。左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合・固定されている前後面溝付き鋼矢板。片面の両側部に対称に継手を備えた連結継手部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土木建築分野における土留め用壁体あるいは護岸用壁体等を構築するための前後面溝付き鋼矢板およびそれを用いた連続壁並びにその構築方法および連結継手部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、図10に示すように、両側に配置されているウェブ12相互を接続するフランジ13とウェブ12の先端部に継手8を備えているU形鋼矢板11の継手8相互を噛み合わせた後、継手8相互をかしめまたは溶接にて連結固定して一体化し、継手中心を通る中立軸線Cを中心として前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3を、継手8により連結されたウェブ12により形成される仕切りウエブ4で仕切られたほぼ点対称の溝部3を有する鋼矢板1が知られている。なお、U形鋼矢板11における継手8に接続している部分をウェブ12と、ウェブ12相互を接続している部分をフランジ13として説明している。
前記のように、継手中心を通る中立軸線Cを中心として前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3をほぼ点対称に有し、各溝部3、3が仕切りウェブ4で仕切られた鋼矢板1(以下、このような鋼矢板を前後面溝付き鋼矢板1という。)の特徴を図11に示す。
図11に示すように、前後両面溝付き鋼矢板1は、その第1の主軸方向A1は、継手中心軸線となる壁体延長方向C1と一致していないと共に、前記第1の主軸方向A1に直角な第2の主軸方向A2は、土圧方向P1と一致しないという特徴を有している。
【非特許文献1】Steel Sheet Pile Walls in Soft Soil, 2002, PhD thesis, Kort D.A.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前記のような特徴のある前後面溝付き鋼矢板を単純に連結して連続壁を構成し、連続壁の前面側が開放された護岸壁あるいは土留め壁等の連続壁を構築した場合、連続壁の背面側から土圧Pを受けた場合に、前後両面溝付き鋼矢板1を構成する各U形鋼矢板11の断面相乗モーメントが0とならず、前後両面溝付き鋼矢板1の抵抗モーメントが線対称でなくなる。その結果、土圧方向P1と一致しない図11に示すような方向の第2の主軸方向A2へ変形するため、壁体壁厚方向の壁体断面の有効高さが、本来あるべき壁体断面の有効高さH1から実際の壁体断面の有効高さH2に減少し、壁体としての曲げ剛性が低下するという問題がある。
また、同図に矢印Yで示すような、壁体延長方向の力が作用するようになり、図12に2点鎖線で示すように、土圧Pが作用する側から見た場合、土圧が作用する方向と直交する壁体延長方向にも曲げ変形を生じるようになる(図示を省略するが、土圧方向にも変形する。)。
本発明は、前記のような前後面溝付き鋼矢板を巧みに配列した連続壁とすることにより、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁およびその構築方法並びに連結継手部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
前記の課題を有利に解決するために、第1発明の連続壁では、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする。
第2発明の連続壁では、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする。
第3発明では、第1発明または第2発明の連続壁において、前記の前後面溝付き鋼矢板は、U形鋼矢板の継手相互を連結固定して構成され、前記各U形鋼矢板の継手同士は左右対称継手とされ、前後面溝付き鋼矢板同士は別個の連結継手部材を介して嵌合連結されていることを特徴とする。
第4発明の連結継手部材では、第3発明の連続壁に用いられる連結継手部材であって、片面の両側部に対称に継手を備えていることを特徴とする。
第5発明では、第1発明または第2発明の連続壁において、前記の前後面溝付き鋼矢板を構成する各U形鋼矢板を、左右両側部に左右非対称継手を備えたU形鋼矢板とし、隣り合う前後面溝付き鋼矢板同士は、非対称継手相互が嵌合されていることを特徴とする。
第6発明では、第1発明〜第3発明または第5発明のいずれかの連続壁において、前後面溝付き鋼矢板が、熱間圧延加工または冷間成形により製造された前後面付き鋼矢板であることを特徴とする。
第7発明の前後面溝付き鋼矢板では、第1発明または第2発明の連続壁に用いられる前後面溝付き鋼矢板であって、その前後面溝付き鋼矢板は、一側部に雌継手を備えていると共に他側部に雄継手を有する左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合されて溶接もしくはかしめにより固定されていることを特徴とする。
第8発明では、第7発明の前後面溝付き鋼矢板において、前記の左右非対称継手を備えたU形鋼矢板は、一側部に断面ほぼ半円凹溝状の雌継手を備え、他側部に断面ほぼ円形の雄継手を備えていることを特徴とする。
第9発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第10発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第11発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、次いで先行する壁体構成体に連結継手部材の一側部の継手を嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第12発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、かつ前記壁体構成体における端部には連結継手部材の一端側の継手が嵌合固定されて構築され、次いで先行する壁体構成体の連結継手部材の他側部の継手に嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第13発明では、第9発明〜第12発明のいずれかの連続壁の構築方法において、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体を構築する場合に、隣り合う前後面溝付き鋼矢板の継手は、直接または連結継手部材を介して接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0005】
本発明によると、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して構成される1単位の壁体構成体とし、直接または連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列(または交互に配列)されているので、隣り合う1単位の壁体構成体に土圧が作用した場合、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が生じることはなく、安定した連続壁とすることができる。
また、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる連続壁とすることができる。
1単位の壁体構成体は、前後面溝付き鋼矢板が1枚または2枚以上でもよいので、施工の自由度が高く、施工も容易で、施工機械や現場条件との兼ね合いで最も安価な工法との組み合わせが可能である。
また、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を構成する場合、既存の熱間圧延設備により製造可能なU形鋼矢板を2枚連結することで、既存設備のU形鋼矢板の製造可能範囲内で、前後面溝付き鋼矢板の高剛性化が可能であるなどの効果もある。
前後面溝付き鋼矢板は、積み重ねが可能であり、輸送効率がよい。
前後面溝付き鋼矢板は、幅広の鋼矢板となるため、現場での鋼矢板の打設枚数および打設回数を減らすことができる。
なお、U形鋼矢板相互を点対称に配置して溶接にて連結した場合は、連続壁としての止水性が向上する。
また、連結継手部材を介在させるだけで、前後面溝付き鋼矢板を1枚以上備えた壁体構成体を容易に線対称に配置して打設した連続壁とすることができる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができる効果が得られる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に交互に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができ、また、壁体構成体もパターン化することができ、施工を単純化することができる効果が得られる。
また、壁体構成体同士は直接または継手連結部材を介して連結接続されているので、線対称に、壁体構成体を配置するのも容易であり、予め連結継手部材を、後行する(または先行する)前後面溝付き鋼矢板の一端側(または他端側)に嵌合して固定しておくことにより、連結継手部材の一端側を前後面溝付き鋼矢板により補剛した状態で打設することができる。板状の連結継手部材である場合にはこれを単独では打設できないが、鋼矢板と嵌合して固定することで補剛しあって打設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0007】
図1および図2には、本発明の第1実施形態の前後面溝付き鋼矢板1を用いた連続壁2の平面図が示されている。
【0008】
図示の形態では、前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3が仕切りウェブ4で仕切られた前後面溝付き鋼矢板1が用いられた連続壁2とされている。
【0009】
そして、本発明では、前後面溝付き鋼矢板1を少なくとも1枚(図示の形態)若しくは2枚以上(後記の形態)を地盤5に打設して1単位の壁体構成体6とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列されている。この形態では、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列されている。
【0010】
また、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士は、図示の形態では、連結継手部材7を介して継手8相互を連結して連続壁2となるようにしている。なお、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士は、後記の実施形態(図3参照)に示すように、直接継手8相互を連結する形態を含む連続壁2の場合もあり、連結継手部材7は、図示の前後面溝付き鋼矢板1を線対称に配置して連結する場合に使用している部材で、前後面溝付き鋼矢板1の形態が、図9に示すような形態では、必ずしも必要な部材ではない。
【0011】
前記の連結継手部材7は、図6に示すように、例えば、熱間圧延加工により製造されたもので、板状の連結継手部材本体の片面の両側部に、対称に継手8を備えている。
さらに説明すると、連結継手部材本体7aの片面の両側部に、立ち上がり部7bが一体に連設され、これに一体の係止爪9が互いに接近して対向するように連設されて、対称に継手溝10が形成されていると共に前記係止爪9を備えている。
前記の連結継手部材7における左右の継手8間の間隔は、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が嵌合した状態で、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が接触または近接し、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8間で、あっても僅かな隙間ができる程度であり、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が横方向に外れることがないような間隔にされている。
前記の連結継手部材7としては、鋼板を冷間加工により、片面の両側部に継手8を備えた連結継手部材であってもよいが、熱間圧延加工によるほうが肉厚の自由度が高く、剛性の高い連結継手部材7とすることができる。前記の連結継手部材7は、その曲げ剛性が前後面溝付き鋼矢板1よりも弱いので、後行の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に予め嵌合し、継手相互を、溶接またはかしめ固定し、連結継手部材7単独で打設しないようにしている。連結継手部材7の溶接またはかしめ固定は、部材長手方向に間隔をおいて、溶接またはかしめ固定するようにすればよい。連結継手部材7の溶接による固定は、継手長手方向に連続した溶接でもよい。
【0012】
そして、本発明の特徴として、直接または連結継手部材7を介して隣り合う壁体構成体6同士は、平面視で線対称の組をなすように(必要に応じ交互に)連続壁構築方向に配列され、かつ壁体構成体6における鋼矢板の継手8が嵌合された連続壁2とされている。
前記実施形態では、直接または連結継手部材7を介して隣り合う壁体構成体6同士は、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列されている。
図1の形態では、左側から数えて、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6とは、線対称に配置されて打設され、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6とは、線対称に配置されて打設された配列とされている。図1の形態では、連結継手部材7の中央を中心にして線対称に、壁体構成体6が配置されているが、後記の実施形態(図3参照)のように、連結継手部材7を介さなくて、直接、壁体構成体6の継手8相互を連結することも可能である。図3の形態では、連結継手部材7を予め固定した第2番目の前後面溝付き鋼矢板1とされ、後行の鋼矢板として打設している。
【0013】
前記のように、隣り合う壁体構成体6を線対称に配列することにより、隣り合う1単位の壁体構成体6に土圧(土圧は図1の上から下方向である)が作用した場合、隣り合う1単位の壁体構成体6は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い、壁体延長方向への変形が抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体6は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が抑制され、安定した連続壁2とすることができる。
前記の場合、隣り合う壁体構成体6が、互いに接近する方向に競り合うことにより、互いに打ち消しあうようになって、壁体延長方向への変形が抑制される場合(例えば、図1の中央部のBA間の壁体構成体6相互)と、互いに離反する方向に競り合うことにより、互いに打ち消しあうようになって、壁体延長方向への変形が抑制される場合(例えば、図1の左端側または右端側のAB間の壁体構成体6相互)とがある。
【0014】
図1の形態では、左側から第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6に対して、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6は、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6を反転配置した形態で、その一端側に連結継手部材7が嵌合されて固定された状態の前後面溝付き鋼矢板1が打設されて設置され、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6は、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と同じ姿勢で、一端側に連結継手部材7が嵌合されて固定された状態の前後面溝付き鋼矢板1が打設されて設置され、壁体構成体6が2単位で1巡りしている形態である。この形態は、図1に示すように、ABABと繰り返して連続壁2を構築する形態である。
この形態は、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が平面視で、壁体構築方向に直角な中心軸線(図1では、連結継手部材7の中心軸線)を境にして、線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態である。したがって、当然、線対称の組をなすように連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態でもある。
なお、Bの区間の前後面溝付き鋼矢板1は、Aの区間の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態である。
【0015】
ここで、本発明で使用する前後面溝付き鋼矢板1について説明すると、図1の形態では、一端側の継手8を取り除いた状態のU形鋼矢板11を2枚使用して、U形鋼矢板11相互を点対称に配置し、ウェブ12端部相互を溶接により固定し一体化した前後面溝付き鋼矢板1としている。
なお、前後面溝付き鋼矢板1は、従来の各種の前後面溝付き鋼矢板1を使用することもでき、例えば、図10(a)に示すように、鋼矢板の両側部に左右対称な継手8を有するU形鋼矢板11を2枚使用して、継手8相互をかみ合わせ、継手部相互あるいは継手とこれに近接したウェブ12部分とを溶接により固定した形態でもよい。
【0016】
また、図7を参照して説明すると、鋼矢板の両側部に左右対称な継手8を有するU形鋼矢板11を2枚使用して、継手相互をかみ合わせ、継手部相互を部分溶接(点溶接または抵抗溶接)または間隔をおいたかしめ固定14により一体化した前後面溝付き鋼矢板1としてもよい。
本発明の前後面溝付き鋼矢板1を2枚のU形鋼矢板11により構成する場合に、継手相互をかみ合わせ、継手部相互あるいは継手とこれに近接したウェブ12部分とを溶接により固定する形態とする場合、前後面溝付き鋼矢板1の長手方向に連続した溶接により一体化するような形態でもよいが、長手方向に間隔をおいた部分溶接により一体化した前後面溝付き鋼矢板1のほうが経済的でよく、溶接熱による変形も抑制することが出来る。
【0017】
前後面溝付き鋼矢板1を形成する個々のU形鋼矢板11の継手8のうち、予め溶接またはかしめにて接続する箇所は、複雑な継手を設けず直線状とするのが好ましく、このようにすることにより、鋼材重量を減らすことができる。
【0018】
また、先行する前後面溝付き鋼矢板1と線対称に後行の前後面溝付き鋼矢板1を打設するには、連結継手部材7を、前後面溝付き鋼矢板1の打設前に、前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に嵌合して、溶接またはかしめ固定14を部材長手方向に間隔をおいて施して、前後面溝付き鋼矢板1と連結継手部材7とを予め一体としておくとよい。連結継手部材7を前後面溝付き鋼矢板1に予め固定する作業を工場等で行って、継手連結部材付きの前後面溝付き鋼矢板1を使用することも可能である。
【0019】
前記の前後面溝付き鋼矢板1を現存の熱間圧延設備を利用して製作する場合、製造設備上、寸法に限界があるため、熱間圧延設備により前後面溝付き鋼矢板1を直接製作するよりは、U形鋼矢板11を圧延製造限界に近い大きな寸法として熱間圧延設備により製作し、このようなU形鋼矢板11を2枚組み合わせて、前後面溝付き鋼矢板1としたほうが、現存の熱間圧延設備により前後面溝付き鋼矢板を直接製造するよりは、壁体壁厚方向の高さの高い曲げ剛性の高い、前後面溝付き鋼矢板1を製作することができる。
【0020】
次に、図3および図4には、本発明の第2実施形態の連続壁2が示されている。
なお、前記第1の実施形態と同様な部分については、同様な符号を付し、相違する部分を主に説明する。
【0021】
この形態では、左側から第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1とは連結継手部材7を介して線対称に配列している。第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を打設し、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1の他端側の継手8に連結継手部材7の一端側の継手を嵌合して、第1の連結継手部材7を第2の前後面溝付き鋼矢板1と共に打設(第1の連結継手部材7は第2の前後面溝付き鋼矢板1に予め固定しておく)し、継手を嵌合した状態で順に打設される。
また、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1に対して、点対称に配置された第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1の他端側の継手8と第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8相互が直接嵌合されて打設されている。
また、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に対して、第2の連結継手部材7の他端側の継手8に第4番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8が嵌合し溶接またはかしめ固定された第4の前後面溝付き鋼矢板1を、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1に対して線対称に配置して、前記第2の連結継手部材7の一端側の継手を第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の継手に嵌合して第4番目の前後面溝付き鋼矢板1と共に打設されている。
前記の第1番目および第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は、それぞれ第1の壁体構成体6および第2の壁体構成体6を構成し、第1の連結継手部材7により連結されている。また、前記の第3番目および第4番目の前後面溝付き鋼矢板1は、それぞれ第3の壁体構成体6および第4の壁体構成体6を構成し、第2の連結継手部材7により連結されている。
以下、前記第4の壁体構成体6としての第4の前後面溝付き鋼矢板1に対して、前記の第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ向きの前後面溝付き鋼矢板1を配置して継手相互を噛み合わせて打設し、第1の連結継手部材7付きの第2番目の前後面溝付き鋼矢板1、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1、第2の連結継手部材7付きの第4番目の前後面溝付き鋼矢板1、と前記と同様な順で各壁体構成体6を構成し、以下、順次、同様に繰り返す工程(図3に示すように、ABBA、ABBAと繰り返して打設する工程)により連続壁2を形成した形態である。
なお、連結継手部材7を含め前後面溝付き鋼矢板1の配置形態に着目すると、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1(A)に続いて、前記第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態で連結継手部材7を固定した第2番目の前後面溝付き鋼矢板1(B)、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ配置形態で連結継手部材7を備えていない第3番目の前後面溝付き鋼矢板1(C)、前記の第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ姿勢で連結継手部材7を固定した前後面溝付き鋼矢板1(D)の順で打設する工程(ABCD,ABCD)と繰り返して打設する工程により連続壁2が形成されている。
【0022】
この形態では、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6が線対称に配置され、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1と第4番目の前後面溝付き鋼矢板1が線対称に配置され、第2番目と第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じ向きに配置されている。
【0023】
このように連続壁2内において、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6が線対称の組をなして土圧が作用した場合の壁体延長方向の作用力の釣り合いがとれているように配置しておけば、隣り合う組間の前後面溝付き鋼矢板1では、同じ向きに配置するような形態でもよい。
【0024】
前記のように壁体構成体6が線対称の組をなして土圧が作用した場合の壁体延長方向の作用力の釣り合いがとれているように配置する形態をさらに発展させた形態を図5に代表形態として示す第3実施形態(図3に示す第2実施形態を反転した図である。)により説明する。
図5に示す形態では、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1を同じ姿勢となるように継手相互を連結して打設し、第2の前後面溝付き鋼矢板1に対して第1の連結継手部材7の継手を嵌合して固定した第3番目の前後面溝付き鋼矢板1を第2番目の前後面溝付き鋼矢板1に線対称に配置して打設する。そして第4番目の前後面溝付き鋼矢板1を第3番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ姿勢となるように継手相互を連結して打設し、前記第4番目の前後面溝付き鋼矢板1に第2番目の連結継手部材7の継手を連結固定した前記第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同様な前後面溝付き鋼矢板1を線対称に配置して打設する工程を繰り返す形態である。
この形態は、第1番目と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じで姿勢で、第3番目と第4番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じで姿勢で打設されているので、図5に示すように、連続壁2を構築する場合には、前後面溝付き鋼矢板1のみに着目すると、AABBAABBAAと、前後面溝付き鋼矢板1が4枚(4x)で繰り返して構築する形態である。したがって、この形態では、AAまたはBBの2枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板1)により壁体構成体6を形成している形態である。
また、図示を省略して図5を参照して説明するが、AAABBBAAABBBのような3枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態、AAAABBBBAAAABBBBの配置とするような4枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態、あるいはN枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態等多様な形態が可能である。応力を均等に分散させるために1単位の壁体構成体6は1枚または2枚の前後面溝付き鋼矢板1で構成するのが好ましく、上限は定めないが、4枚以下の前後面溝付き鋼矢板1で構成するのが好ましい。
【0025】
このように配置することにより、隣接する前後面溝付き鋼矢板1同士あるいは壁体構成体6同士で壁体延長方向への曲げを抑制し合うため、土圧方向のみに変位が生じ、壁体としての曲げ剛性の低下を防止することができる。前記のように前後面溝付き鋼矢板4枚で一巡する形態にすることで、連結継手部材7の数を、前記第1実施形態の場合に比べて減らすことができ経済的となる
【0026】
前記のように、左側の2枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く2枚の前後面溝付き鋼矢板1の2枚の組同士が線対称の組になるように壁体構成体6を形成した形態でもよい。また、図示を省略するが、3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1の、3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1の壁体構成体6の組同士が線対称になるように配列した連続壁2の形態でもよい。
図1では、1枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く1枚の前後面溝付き鋼矢板1の壁体構成体6が線対称となるように壁体構成体6を構成した形態である。
したがって、また、2枚または偶数枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く2枚または偶数枚の前後面溝付き鋼矢板1により構成される壁体構成体6の組同士が線対称となるように連続壁2を形成した形態でもよい。
【0027】
次に、図8を参照して、第4実施形態の連続壁2において使用される本発明の前後面溝付き鋼矢板1およびこれを製作するためのU形鋼矢板11について説明する。
【0028】
図8(a)に示す形態のU形鋼矢板11では、各ウェブ12の先端部に、左右非対称継手8(8a,8b)を備えた形態であり、一方のウェブ12の先端部に一側部の継手として、断面ほぼ半円凹溝状の雌継手8aを備え、他方のウェブ12の先端部に他側部の継手として断面ほぼ円形の雄継手8bを一体に備えている。前記の雌継手8aと雄継手8bの壁体構築方向の継手中心軸線は、同じ中心軸線Cの延長上となるようにされている。
【0029】
図8(a)に示すようなU形鋼矢板11を2枚、継手を除いた本体部分が点対称になるように組み合わせて、図8(b)に示すような前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合には、2枚のU形鋼矢板11の継手相互を部材長手方向からスライドさせることで雄継手8bを雌継手8aにより包み込むように嵌合し、部材幅方向への離脱が不能とし、一方のU形鋼矢板11を多少回動して位置調整をした状態で、部材長手方向に間隔をおいて、継手部またはその近傍が溶接接合14されるか、継手相互が、かしめ14により固定されて構成される。
【0030】
前記のように構成される前後面溝付き鋼矢板1は、両端部に左右非対称な雄継手8bおよび雌継手8aを備えた前後面溝付き鋼矢板となっている。
【0031】
図9には、図8に示す前後面溝付き鋼矢板1を壁体構成体6として使用して、隣り合う壁体構成体6が、嵌合継手部を中心として線対称の組となるように、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1を配置して、雄・雌継手を嵌合した状態で地盤5に打設して、連続壁2を形成するようにした形態である。第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態である。
なお、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は第2番目の前後面溝付き鋼矢板1と線対称に、第1番目の前後面溝付き鋼矢板と同じ姿勢で配置されて、継手相互が連結された状態で打設される。第2番目および第4番目の前後面溝付き鋼矢板1を、反転配置する形態では、連続壁2は、ABABABのように打設されて構築される。
この形態は、雌継手8aおよび雄継手8bを除けば、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が平面視で、壁体構築方向に直角な中心軸線(図1では、継手中心軸線)を境にして、線対称の組をなすように連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態である。
【0032】
図8に示す形態の前後面溝付き鋼矢板1を使用した連続壁2では、前記形態以外にも、反転させる位置を変えることにより、AABBAABBのような組み合わせの連続壁2も可能であると共に、AAABBBAAABBBのような配列あるいは4つ以上連続して交互に配置する形態も可能で、あるいはこれらの組み合わせ形態も可能で、しかも連結継手部材7を前記実施形態のように使用しなくても可能である。
【0033】
図8に示す形態の前後面溝付き鋼矢板1は、連結継手部材7を用いず、圧延にて個々のU形鋼矢板11を製造することができるため、安価な前後面溝付き鋼矢板1を形成することができる。
【0034】
また、前記の非対称継ぎ手を有する前後面溝付き鋼矢板1の形態では、雄継手8bを傾斜したウェブ12のラインから横方向に張り出す張り出し部15を介して設けて突出させているため、図8(b)のように前後面溝付き鋼矢板1を形成する際の個々のU形鋼矢板11を点対称の位置から継手を嵌合させることもできるし、図9中央部のように前後面溝付き鋼矢板1により連続壁2を構築するときのように、線対称の位置からも嵌合させることができ、嵌合の自由度がある前後面溝付き鋼矢板1となっている。
【0035】
次に、従来の場合の連続壁2と本発明の連続壁2の剛性率の相違について、比較例と共に剛性率について比較した棒グラフを図14に示す。
基準となる連続壁として、図10に示す従来のU形鋼矢板11を使用した前後面溝付き鋼矢板1をおいて、隣り合うすべての継手相互が溶接により固定した場合の連続壁(図示を省略した)の剛性率を1として最上部に記載した。また、図1に示す本発明の実施形態による連続壁2の場合を2番目に示した。本発明の連続壁2の形態は、従来例の場合で継手相互を剛結合した場合と同等の剛性を有することがわかる。
また、前後面溝付き鋼矢板1を、図10(b)に示すような従来の配列とした場合の前後面溝付き鋼矢板1とした場合の剛性率を第3番目に示した。
また、図示を省略するが、図10(b)を参照して、従来のU形鋼矢板のみからなる場合の連続壁を説明すると、すべてをU形鋼矢板の継手相互を嵌合させた状態で構築される場合の連続壁の剛性率を図14の最下段に示した。
【0036】
前記の棒グラフからわかるように、本発明の連続壁2は、剛性率が高く、すべての継手を溶接等により固定した場合の連続壁と同等の剛性を備えており、高剛性であることがわかる。
【0037】
なお、前記各実施形態において、接近または離反するように競り合う前後面溝付き鋼矢板1あるいは壁体構成体6に作用する壁体方向の応力は、前後面溝付き鋼矢板1の土圧方向に生じる応力より格段に小さいものであり、前後面溝付き鋼矢板1を構成する従来公知のU形鋼矢板を十分使用することができる。
【0038】
なお、図示を省略するが、連結継手部材7を前後面溝付き鋼矢板1の長手方向に間隔をおいて、断続的に配置するような形態でもよく、このようにすると、連結継手部材7のコストを安価にすることができる。
【0039】
次に、本発明のように壁体構成体を線対称に配列した形態の連続壁について、図11および図12に示す欠点が解消され、土圧作用方向のみにしか変位が生じなくなるかどうか、従来例の場合と共にFEM解析にて検証した。
主な解析条件は、次の(1)〜(4)の通りである。
(1)線形解析とした。
(2)線対称とした一組の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、従来のように前後面溝付き鋼矢板を同じ方向に配列した連続壁とし、いずれの連続壁2,2aもその下端を固定し、壁体背後に一様分布荷重を付与したと想定(図13参照)。
(3)前後面溝付き鋼矢板1の長さを15mとした。
(4)壁体延長方向の両端の前後面溝付き鋼矢板1の継手の壁体延長方向変位は同一とした循環境界を設定した。
解析結果は、前後面溝付き鋼矢板を壁体方向に同一方向に配置した従来の配列の連続壁タイプでは、土圧に直角な方向(荷重直角方向)への変位が生じたが、本発明の線対称に前後面溝付き鋼矢板1を配列する連続壁2の形態では、荷重直角方向への変位は生じなかった。
【0040】
したがって、前記の解析結果からしても、本発明の前後面溝付き鋼矢板1あるいは壁体構成体6を線対称に配置する形態の連続壁2では、荷重直角方向への変位は生じない点で優れていることがわかる。また、変位が生じないため、前後面溝付き鋼矢板1が壁厚方向に傾斜変位して、有効高さ寸法が小さくなることを防止することができるため、壁厚方向の剛性が小さく変化するのを防止して、高い剛性を維持することができる優れた効果があることがわかった。
【0041】
なお、本発明を実施する場合、前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合、鋼板を冷間加工による2枚のU形鋼矢板を継手部または継手部を除いたウェブ相互の部分で、溶接接合またはかしめ固定して一体化した前後面溝付き鋼矢板としてもよい。
また、継手部のみ熱間加工により製作した継手強度の大きい継手を、鋼板を冷間成形により折り曲げ加工して形成した鋼矢板本体の側部に溶接等により固定した2枚のU形鋼矢板を、溶接接合またはかしめ固定して一体化した前後面溝付き鋼矢板としてもよい。
【0042】
本発明の連続壁を構築する場合、前記各実施形態を組み合わせた配列としてもよく、したがって、かならずしも、同じパターンで、交互に繰り返す連続壁の形態でなくてもよい。
【0043】
前記のような形態の本発明では、下記のような効果を奏することができる。
本発明によると、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して構成される1単位の壁体構成体とし、直接または連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列(または交互に配列)されているので、隣り合う1単位の壁体構成体に土圧が作用した場合、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が生じることはなく、安定した連続壁とすることができる。
また、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる連続壁とすることができる。
1単位の壁体構成体は、前後面溝付き鋼矢板が1枚または2枚以上でもよいので、施工の自由度が高く、施工も容易で、安価な工法の組み合わせが出来るなどの効果が得られる。
また、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を構成する場合、既存の熱間圧延設備により製造可能なU形鋼矢板を2枚連結することで、既存設備のU形鋼矢板の製造可能範囲内で、前後面溝付き鋼矢板の高剛性化が可能であるなどの効果もある。
前後面溝付き鋼矢板は、積み重ねが可能であり、輸送効率がよい。
前後面溝付き鋼矢板は、幅広の鋼矢板となるため、現場での鋼矢板の打設枚数および打設回数を減らすことができる。
なお、U形鋼矢板相互を点対称に配置して溶接にて連結した場合は、連続壁としての止水性が向上する。
また、連結継手部材を介在させるだけで、前後面溝付き鋼矢板を1枚以上備えた壁体構成体を容易に線対称に配置して打設した連続壁とすることができる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができる効果が得られる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に交互に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができ、また、壁体構成体もパターン化することができ、施工を単純化することができる効果が得られる。
また、壁体構成体同士は直接または連結継手部材を介して連結接続されているので、線対称に、壁体構成体を配置するのも容易であり、予め連結継手部材を、後行するまたは先行する前後面溝付き鋼矢板の一端側または他側部に嵌合して固定しておくことにより、連結継手部材の一端側を前後面溝付き鋼矢板により補剛した状態で打設することができ、連結継手部材の一端側の張り出し寸法が小さくなり、剛性を高めた状態で打設することができる。
【0044】
なお、前記の前後面溝付き鋼矢板1の形態では、前面側Fの溝部3と背面側Rの溝部3がそれぞれ一つの前後面溝付き鋼矢板1を用いたが、本発明を実施する場合、図15に示すように前面側に2つ(または図15の形態を反転した場合は前面側に1つ)の溝部3を有し背面側に1つ(背面側に2つ)の溝部3を有し、前面側の溝部3と背面側の溝部3が各仕切りウェブ4により仕切られた前後面溝付き鋼矢板1を使用するようにしてもよい。このような前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合に、3枚のU形鋼矢板の継手を噛み合わせて、溶接またはかしめ固定を継手長手方向に間隔をおいて行って、前後面溝付き鋼矢板1とすることもできる。また、一端側または両端側に継手を備えていないU形鋼矢板11におけるウェブ12部分を溶接接合またはかしめ固定を部材長手方向に間隔をおいて行って、図15のような前後面溝付き鋼矢板1とすることも可能である。
【0045】
なお、前記実施形態では、連結継手部材7を後行の壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手に嵌合して溶接またはかしめ固定して、先行する壁体構成体における前後面溝付き鋼矢板1の継手に噛み合わせて打設する形態を説明したが、本発明を実施する場合、先行する壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手に連結継手部材7を嵌合して溶接またはかしめ固定して、連結継手部材7付きの前後面溝付き鋼矢板1を地盤5に打設し、先行して打設された連結継手部材7の継手に、後行の壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手を嵌合して打設する施工形態でもよい。
【0046】
本発明を実施する場合、図示を省略するが、壁体構成体6が、必要に応じ連結継手部材7を介在させた2枚以上の前後面溝付き鋼矢板1により構成されている場合、壁体構成体6内における隣り合う前後面溝付き鋼矢板1は線対称の配置形態または点対称の配置形態でもよい。また、壁体構成体6が、必要に応じ連結継手部材7を介在させた2枚以上の前後面溝付き鋼矢板1により構成されている場合、壁体構成体6内における隣り合う前後面溝付き鋼矢板1は線対称の配置形態または点対称の配置形態あるいはこれらの両方を含む配置形態でもよい。したがって、本発明では、壁体構成体6が線対称の組をなすように配列されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の第1実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図2】図1の一部を拡大して示す平面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図4】図3の一部を拡大して示す平面図である。
【図5】本発明の第3実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図6】本発明の連続壁において使用される前後面溝付き鋼矢板用の左右対称の継手を備えたU形鋼矢板および連結継手部材を示す斜視図である。
【図7】2枚のU形鋼矢板により本発明において使用される前後面溝付き鋼矢板を構成し、その前後面溝付き鋼矢板に連結継手部材を嵌合して固定した状態を示す斜視図である。
【図8】(a)は本発明の前後面溝付き鋼矢板を構成する場合に使用される左右非対称の継手を備えたU形鋼矢板を示す平面図、(b)は(a)に示すU形鋼矢板2枚の雄雌継手を嵌合すると共に、溶接またはかしめにより一体化した前後面溝付き鋼矢板を示す斜視図である。
【図9】本発明の第4実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図10】(a)は本発明においても使用可能な従来の前後面溝付き鋼矢板を示す平面図、(b)は(a)に示す前後面溝付き鋼矢板を用いた従来の配列による連続壁を示す平面図である。
【図11】前後面溝付き鋼矢板に土圧が作用した場合の前後面溝付き鋼矢板の特性を説明するための説明図である。
【図12】従来の配列による連続壁に土圧が作用した場合に連続壁の変形を説明するための説明図である。
【図13】連続壁についてのFEM解析を説明するための説明図である。
【図14】隣り合う前後面溝付き鋼矢板継手部分が全部剛結合とされた場合の連続壁と、本発明の配列による連続壁と、従来の配列による連続壁の剛性率と、従来のU形鋼矢板による連続壁の剛性率の違いを示すグラフである。
【図15】本発明の他の形態の前後面溝付き鋼矢板を示す平面図である。
【符号の説明】
【0048】
1 前後面溝付き鋼矢板
2 連続壁
2a 連続壁
3 溝部
4 仕切りウェブ
5 地盤
6 壁体構成体
7 連結継手部材
7a 連結継手部材本体
7b 立ち上がり部
8 継手
8a 雌継手
8b 雄継手
9 係止爪
10 継手溝
11 U形鋼矢板
12 ウェブ
13 フランジ
14 部分溶接または間隔をおいたかしめ固定
15 張り出し部
A1 第1の主軸方向
A2 第2の主軸方向
C 継手中心を通る中立軸線
C1 壁体延長方向
H1 本来あるべき壁体断面の有効高さ
H2 実際の壁体断面の有効高さ
P 土圧
P1 土圧方向
Y 壁体延長方向の力
【技術分野】
【0001】
本発明は、土木建築分野における土留め用壁体あるいは護岸用壁体等を構築するための前後面溝付き鋼矢板およびそれを用いた連続壁並びにその構築方法および連結継手部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、図10に示すように、両側に配置されているウェブ12相互を接続するフランジ13とウェブ12の先端部に継手8を備えているU形鋼矢板11の継手8相互を噛み合わせた後、継手8相互をかしめまたは溶接にて連結固定して一体化し、継手中心を通る中立軸線Cを中心として前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3を、継手8により連結されたウェブ12により形成される仕切りウエブ4で仕切られたほぼ点対称の溝部3を有する鋼矢板1が知られている。なお、U形鋼矢板11における継手8に接続している部分をウェブ12と、ウェブ12相互を接続している部分をフランジ13として説明している。
前記のように、継手中心を通る中立軸線Cを中心として前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3をほぼ点対称に有し、各溝部3、3が仕切りウェブ4で仕切られた鋼矢板1(以下、このような鋼矢板を前後面溝付き鋼矢板1という。)の特徴を図11に示す。
図11に示すように、前後両面溝付き鋼矢板1は、その第1の主軸方向A1は、継手中心軸線となる壁体延長方向C1と一致していないと共に、前記第1の主軸方向A1に直角な第2の主軸方向A2は、土圧方向P1と一致しないという特徴を有している。
【非特許文献1】Steel Sheet Pile Walls in Soft Soil, 2002, PhD thesis, Kort D.A.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前記のような特徴のある前後面溝付き鋼矢板を単純に連結して連続壁を構成し、連続壁の前面側が開放された護岸壁あるいは土留め壁等の連続壁を構築した場合、連続壁の背面側から土圧Pを受けた場合に、前後両面溝付き鋼矢板1を構成する各U形鋼矢板11の断面相乗モーメントが0とならず、前後両面溝付き鋼矢板1の抵抗モーメントが線対称でなくなる。その結果、土圧方向P1と一致しない図11に示すような方向の第2の主軸方向A2へ変形するため、壁体壁厚方向の壁体断面の有効高さが、本来あるべき壁体断面の有効高さH1から実際の壁体断面の有効高さH2に減少し、壁体としての曲げ剛性が低下するという問題がある。
また、同図に矢印Yで示すような、壁体延長方向の力が作用するようになり、図12に2点鎖線で示すように、土圧Pが作用する側から見た場合、土圧が作用する方向と直交する壁体延長方向にも曲げ変形を生じるようになる(図示を省略するが、土圧方向にも変形する。)。
本発明は、前記のような前後面溝付き鋼矢板を巧みに配列した連続壁とすることにより、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁およびその構築方法並びに連結継手部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
前記の課題を有利に解決するために、第1発明の連続壁では、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする。
第2発明の連続壁では、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする。
第3発明では、第1発明または第2発明の連続壁において、前記の前後面溝付き鋼矢板は、U形鋼矢板の継手相互を連結固定して構成され、前記各U形鋼矢板の継手同士は左右対称継手とされ、前後面溝付き鋼矢板同士は別個の連結継手部材を介して嵌合連結されていることを特徴とする。
第4発明の連結継手部材では、第3発明の連続壁に用いられる連結継手部材であって、片面の両側部に対称に継手を備えていることを特徴とする。
第5発明では、第1発明または第2発明の連続壁において、前記の前後面溝付き鋼矢板を構成する各U形鋼矢板を、左右両側部に左右非対称継手を備えたU形鋼矢板とし、隣り合う前後面溝付き鋼矢板同士は、非対称継手相互が嵌合されていることを特徴とする。
第6発明では、第1発明〜第3発明または第5発明のいずれかの連続壁において、前後面溝付き鋼矢板が、熱間圧延加工または冷間成形により製造された前後面付き鋼矢板であることを特徴とする。
第7発明の前後面溝付き鋼矢板では、第1発明または第2発明の連続壁に用いられる前後面溝付き鋼矢板であって、その前後面溝付き鋼矢板は、一側部に雌継手を備えていると共に他側部に雄継手を有する左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合されて溶接もしくはかしめにより固定されていることを特徴とする。
第8発明では、第7発明の前後面溝付き鋼矢板において、前記の左右非対称継手を備えたU形鋼矢板は、一側部に断面ほぼ半円凹溝状の雌継手を備え、他側部に断面ほぼ円形の雄継手を備えていることを特徴とする。
第9発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第10発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第11発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、次いで先行する壁体構成体に連結継手部材の一側部の継手を嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第12発明の連続壁の構築方法においては、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、かつ前記壁体構成体における端部には連結継手部材の一端側の継手が嵌合固定されて構築され、次いで先行する壁体構成体の連結継手部材の他側部の継手に嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする。
第13発明では、第9発明〜第12発明のいずれかの連続壁の構築方法において、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体を構築する場合に、隣り合う前後面溝付き鋼矢板の継手は、直接または連結継手部材を介して接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0005】
本発明によると、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して構成される1単位の壁体構成体とし、直接または連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列(または交互に配列)されているので、隣り合う1単位の壁体構成体に土圧が作用した場合、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が生じることはなく、安定した連続壁とすることができる。
また、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる連続壁とすることができる。
1単位の壁体構成体は、前後面溝付き鋼矢板が1枚または2枚以上でもよいので、施工の自由度が高く、施工も容易で、施工機械や現場条件との兼ね合いで最も安価な工法との組み合わせが可能である。
また、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を構成する場合、既存の熱間圧延設備により製造可能なU形鋼矢板を2枚連結することで、既存設備のU形鋼矢板の製造可能範囲内で、前後面溝付き鋼矢板の高剛性化が可能であるなどの効果もある。
前後面溝付き鋼矢板は、積み重ねが可能であり、輸送効率がよい。
前後面溝付き鋼矢板は、幅広の鋼矢板となるため、現場での鋼矢板の打設枚数および打設回数を減らすことができる。
なお、U形鋼矢板相互を点対称に配置して溶接にて連結した場合は、連続壁としての止水性が向上する。
また、連結継手部材を介在させるだけで、前後面溝付き鋼矢板を1枚以上備えた壁体構成体を容易に線対称に配置して打設した連続壁とすることができる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができる効果が得られる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に交互に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができ、また、壁体構成体もパターン化することができ、施工を単純化することができる効果が得られる。
また、壁体構成体同士は直接または継手連結部材を介して連結接続されているので、線対称に、壁体構成体を配置するのも容易であり、予め連結継手部材を、後行する(または先行する)前後面溝付き鋼矢板の一端側(または他端側)に嵌合して固定しておくことにより、連結継手部材の一端側を前後面溝付き鋼矢板により補剛した状態で打設することができる。板状の連結継手部材である場合にはこれを単独では打設できないが、鋼矢板と嵌合して固定することで補剛しあって打設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0007】
図1および図2には、本発明の第1実施形態の前後面溝付き鋼矢板1を用いた連続壁2の平面図が示されている。
【0008】
図示の形態では、前面側Fに開口する溝部3および背面側Rに開口する溝部3が仕切りウェブ4で仕切られた前後面溝付き鋼矢板1が用いられた連続壁2とされている。
【0009】
そして、本発明では、前後面溝付き鋼矢板1を少なくとも1枚(図示の形態)若しくは2枚以上(後記の形態)を地盤5に打設して1単位の壁体構成体6とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列されている。この形態では、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列されている。
【0010】
また、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士は、図示の形態では、連結継手部材7を介して継手8相互を連結して連続壁2となるようにしている。なお、隣り合う前記1単位の壁体構成体6同士は、後記の実施形態(図3参照)に示すように、直接継手8相互を連結する形態を含む連続壁2の場合もあり、連結継手部材7は、図示の前後面溝付き鋼矢板1を線対称に配置して連結する場合に使用している部材で、前後面溝付き鋼矢板1の形態が、図9に示すような形態では、必ずしも必要な部材ではない。
【0011】
前記の連結継手部材7は、図6に示すように、例えば、熱間圧延加工により製造されたもので、板状の連結継手部材本体の片面の両側部に、対称に継手8を備えている。
さらに説明すると、連結継手部材本体7aの片面の両側部に、立ち上がり部7bが一体に連設され、これに一体の係止爪9が互いに接近して対向するように連設されて、対称に継手溝10が形成されていると共に前記係止爪9を備えている。
前記の連結継手部材7における左右の継手8間の間隔は、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が嵌合した状態で、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が接触または近接し、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8間で、あっても僅かな隙間ができる程度であり、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1の継手8が横方向に外れることがないような間隔にされている。
前記の連結継手部材7としては、鋼板を冷間加工により、片面の両側部に継手8を備えた連結継手部材であってもよいが、熱間圧延加工によるほうが肉厚の自由度が高く、剛性の高い連結継手部材7とすることができる。前記の連結継手部材7は、その曲げ剛性が前後面溝付き鋼矢板1よりも弱いので、後行の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に予め嵌合し、継手相互を、溶接またはかしめ固定し、連結継手部材7単独で打設しないようにしている。連結継手部材7の溶接またはかしめ固定は、部材長手方向に間隔をおいて、溶接またはかしめ固定するようにすればよい。連結継手部材7の溶接による固定は、継手長手方向に連続した溶接でもよい。
【0012】
そして、本発明の特徴として、直接または連結継手部材7を介して隣り合う壁体構成体6同士は、平面視で線対称の組をなすように(必要に応じ交互に)連続壁構築方向に配列され、かつ壁体構成体6における鋼矢板の継手8が嵌合された連続壁2とされている。
前記実施形態では、直接または連結継手部材7を介して隣り合う壁体構成体6同士は、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列されている。
図1の形態では、左側から数えて、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6とは、線対称に配置されて打設され、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6とは、線対称に配置されて打設された配列とされている。図1の形態では、連結継手部材7の中央を中心にして線対称に、壁体構成体6が配置されているが、後記の実施形態(図3参照)のように、連結継手部材7を介さなくて、直接、壁体構成体6の継手8相互を連結することも可能である。図3の形態では、連結継手部材7を予め固定した第2番目の前後面溝付き鋼矢板1とされ、後行の鋼矢板として打設している。
【0013】
前記のように、隣り合う壁体構成体6を線対称に配列することにより、隣り合う1単位の壁体構成体6に土圧(土圧は図1の上から下方向である)が作用した場合、隣り合う1単位の壁体構成体6は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い、壁体延長方向への変形が抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体6は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が抑制され、安定した連続壁2とすることができる。
前記の場合、隣り合う壁体構成体6が、互いに接近する方向に競り合うことにより、互いに打ち消しあうようになって、壁体延長方向への変形が抑制される場合(例えば、図1の中央部のBA間の壁体構成体6相互)と、互いに離反する方向に競り合うことにより、互いに打ち消しあうようになって、壁体延長方向への変形が抑制される場合(例えば、図1の左端側または右端側のAB間の壁体構成体6相互)とがある。
【0014】
図1の形態では、左側から第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6に対して、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6は、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6を反転配置した形態で、その一端側に連結継手部材7が嵌合されて固定された状態の前後面溝付き鋼矢板1が打設されて設置され、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6は、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と同じ姿勢で、一端側に連結継手部材7が嵌合されて固定された状態の前後面溝付き鋼矢板1が打設されて設置され、壁体構成体6が2単位で1巡りしている形態である。この形態は、図1に示すように、ABABと繰り返して連続壁2を構築する形態である。
この形態は、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が平面視で、壁体構築方向に直角な中心軸線(図1では、連結継手部材7の中心軸線)を境にして、線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態である。したがって、当然、線対称の組をなすように連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態でもある。
なお、Bの区間の前後面溝付き鋼矢板1は、Aの区間の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態である。
【0015】
ここで、本発明で使用する前後面溝付き鋼矢板1について説明すると、図1の形態では、一端側の継手8を取り除いた状態のU形鋼矢板11を2枚使用して、U形鋼矢板11相互を点対称に配置し、ウェブ12端部相互を溶接により固定し一体化した前後面溝付き鋼矢板1としている。
なお、前後面溝付き鋼矢板1は、従来の各種の前後面溝付き鋼矢板1を使用することもでき、例えば、図10(a)に示すように、鋼矢板の両側部に左右対称な継手8を有するU形鋼矢板11を2枚使用して、継手8相互をかみ合わせ、継手部相互あるいは継手とこれに近接したウェブ12部分とを溶接により固定した形態でもよい。
【0016】
また、図7を参照して説明すると、鋼矢板の両側部に左右対称な継手8を有するU形鋼矢板11を2枚使用して、継手相互をかみ合わせ、継手部相互を部分溶接(点溶接または抵抗溶接)または間隔をおいたかしめ固定14により一体化した前後面溝付き鋼矢板1としてもよい。
本発明の前後面溝付き鋼矢板1を2枚のU形鋼矢板11により構成する場合に、継手相互をかみ合わせ、継手部相互あるいは継手とこれに近接したウェブ12部分とを溶接により固定する形態とする場合、前後面溝付き鋼矢板1の長手方向に連続した溶接により一体化するような形態でもよいが、長手方向に間隔をおいた部分溶接により一体化した前後面溝付き鋼矢板1のほうが経済的でよく、溶接熱による変形も抑制することが出来る。
【0017】
前後面溝付き鋼矢板1を形成する個々のU形鋼矢板11の継手8のうち、予め溶接またはかしめにて接続する箇所は、複雑な継手を設けず直線状とするのが好ましく、このようにすることにより、鋼材重量を減らすことができる。
【0018】
また、先行する前後面溝付き鋼矢板1と線対称に後行の前後面溝付き鋼矢板1を打設するには、連結継手部材7を、前後面溝付き鋼矢板1の打設前に、前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に嵌合して、溶接またはかしめ固定14を部材長手方向に間隔をおいて施して、前後面溝付き鋼矢板1と連結継手部材7とを予め一体としておくとよい。連結継手部材7を前後面溝付き鋼矢板1に予め固定する作業を工場等で行って、継手連結部材付きの前後面溝付き鋼矢板1を使用することも可能である。
【0019】
前記の前後面溝付き鋼矢板1を現存の熱間圧延設備を利用して製作する場合、製造設備上、寸法に限界があるため、熱間圧延設備により前後面溝付き鋼矢板1を直接製作するよりは、U形鋼矢板11を圧延製造限界に近い大きな寸法として熱間圧延設備により製作し、このようなU形鋼矢板11を2枚組み合わせて、前後面溝付き鋼矢板1としたほうが、現存の熱間圧延設備により前後面溝付き鋼矢板を直接製造するよりは、壁体壁厚方向の高さの高い曲げ剛性の高い、前後面溝付き鋼矢板1を製作することができる。
【0020】
次に、図3および図4には、本発明の第2実施形態の連続壁2が示されている。
なお、前記第1の実施形態と同様な部分については、同様な符号を付し、相違する部分を主に説明する。
【0021】
この形態では、左側から第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1とは連結継手部材7を介して線対称に配列している。第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を打設し、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1の他端側の継手8に連結継手部材7の一端側の継手を嵌合して、第1の連結継手部材7を第2の前後面溝付き鋼矢板1と共に打設(第1の連結継手部材7は第2の前後面溝付き鋼矢板1に予め固定しておく)し、継手を嵌合した状態で順に打設される。
また、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1に対して、点対称に配置された第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1の他端側の継手8と第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8相互が直接嵌合されて打設されている。
また、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8に対して、第2の連結継手部材7の他端側の継手8に第4番目の前後面溝付き鋼矢板1の一端側の継手8が嵌合し溶接またはかしめ固定された第4の前後面溝付き鋼矢板1を、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1に対して線対称に配置して、前記第2の連結継手部材7の一端側の継手を第3番目の前後面溝付き鋼矢板1の継手に嵌合して第4番目の前後面溝付き鋼矢板1と共に打設されている。
前記の第1番目および第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は、それぞれ第1の壁体構成体6および第2の壁体構成体6を構成し、第1の連結継手部材7により連結されている。また、前記の第3番目および第4番目の前後面溝付き鋼矢板1は、それぞれ第3の壁体構成体6および第4の壁体構成体6を構成し、第2の連結継手部材7により連結されている。
以下、前記第4の壁体構成体6としての第4の前後面溝付き鋼矢板1に対して、前記の第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ向きの前後面溝付き鋼矢板1を配置して継手相互を噛み合わせて打設し、第1の連結継手部材7付きの第2番目の前後面溝付き鋼矢板1、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1、第2の連結継手部材7付きの第4番目の前後面溝付き鋼矢板1、と前記と同様な順で各壁体構成体6を構成し、以下、順次、同様に繰り返す工程(図3に示すように、ABBA、ABBAと繰り返して打設する工程)により連続壁2を形成した形態である。
なお、連結継手部材7を含め前後面溝付き鋼矢板1の配置形態に着目すると、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1(A)に続いて、前記第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態で連結継手部材7を固定した第2番目の前後面溝付き鋼矢板1(B)、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ配置形態で連結継手部材7を備えていない第3番目の前後面溝付き鋼矢板1(C)、前記の第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ姿勢で連結継手部材7を固定した前後面溝付き鋼矢板1(D)の順で打設する工程(ABCD,ABCD)と繰り返して打設する工程により連続壁2が形成されている。
【0022】
この形態では、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、第2番目の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6が線対称に配置され、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1と第4番目の前後面溝付き鋼矢板1が線対称に配置され、第2番目と第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じ向きに配置されている。
【0023】
このように連続壁2内において、隣り合う前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6が線対称の組をなして土圧が作用した場合の壁体延長方向の作用力の釣り合いがとれているように配置しておけば、隣り合う組間の前後面溝付き鋼矢板1では、同じ向きに配置するような形態でもよい。
【0024】
前記のように壁体構成体6が線対称の組をなして土圧が作用した場合の壁体延長方向の作用力の釣り合いがとれているように配置する形態をさらに発展させた形態を図5に代表形態として示す第3実施形態(図3に示す第2実施形態を反転した図である。)により説明する。
図5に示す形態では、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1を同じ姿勢となるように継手相互を連結して打設し、第2の前後面溝付き鋼矢板1に対して第1の連結継手部材7の継手を嵌合して固定した第3番目の前後面溝付き鋼矢板1を第2番目の前後面溝付き鋼矢板1に線対称に配置して打設する。そして第4番目の前後面溝付き鋼矢板1を第3番目の前後面溝付き鋼矢板1と同じ姿勢となるように継手相互を連結して打設し、前記第4番目の前後面溝付き鋼矢板1に第2番目の連結継手部材7の継手を連結固定した前記第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と同様な前後面溝付き鋼矢板1を線対称に配置して打設する工程を繰り返す形態である。
この形態は、第1番目と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じで姿勢で、第3番目と第4番目の前後面溝付き鋼矢板1は同じで姿勢で打設されているので、図5に示すように、連続壁2を構築する場合には、前後面溝付き鋼矢板1のみに着目すると、AABBAABBAAと、前後面溝付き鋼矢板1が4枚(4x)で繰り返して構築する形態である。したがって、この形態では、AAまたはBBの2枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板1)により壁体構成体6を形成している形態である。
また、図示を省略して図5を参照して説明するが、AAABBBAAABBBのような3枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態、AAAABBBBAAAABBBBの配置とするような4枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態、あるいはN枚の前後面溝付き鋼矢板1(または連結継手部材を固定した前後面溝付き鋼矢板)により壁体構成体6を形成している連続壁の形態等多様な形態が可能である。応力を均等に分散させるために1単位の壁体構成体6は1枚または2枚の前後面溝付き鋼矢板1で構成するのが好ましく、上限は定めないが、4枚以下の前後面溝付き鋼矢板1で構成するのが好ましい。
【0025】
このように配置することにより、隣接する前後面溝付き鋼矢板1同士あるいは壁体構成体6同士で壁体延長方向への曲げを抑制し合うため、土圧方向のみに変位が生じ、壁体としての曲げ剛性の低下を防止することができる。前記のように前後面溝付き鋼矢板4枚で一巡する形態にすることで、連結継手部材7の数を、前記第1実施形態の場合に比べて減らすことができ経済的となる
【0026】
前記のように、左側の2枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く2枚の前後面溝付き鋼矢板1の2枚の組同士が線対称の組になるように壁体構成体6を形成した形態でもよい。また、図示を省略するが、3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1の、3枚または奇数枚の前後面溝付き鋼矢板1の壁体構成体6の組同士が線対称になるように配列した連続壁2の形態でもよい。
図1では、1枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く1枚の前後面溝付き鋼矢板1の壁体構成体6が線対称となるように壁体構成体6を構成した形態である。
したがって、また、2枚または偶数枚の前後面溝付き鋼矢板1とこれに続く2枚または偶数枚の前後面溝付き鋼矢板1により構成される壁体構成体6の組同士が線対称となるように連続壁2を形成した形態でもよい。
【0027】
次に、図8を参照して、第4実施形態の連続壁2において使用される本発明の前後面溝付き鋼矢板1およびこれを製作するためのU形鋼矢板11について説明する。
【0028】
図8(a)に示す形態のU形鋼矢板11では、各ウェブ12の先端部に、左右非対称継手8(8a,8b)を備えた形態であり、一方のウェブ12の先端部に一側部の継手として、断面ほぼ半円凹溝状の雌継手8aを備え、他方のウェブ12の先端部に他側部の継手として断面ほぼ円形の雄継手8bを一体に備えている。前記の雌継手8aと雄継手8bの壁体構築方向の継手中心軸線は、同じ中心軸線Cの延長上となるようにされている。
【0029】
図8(a)に示すようなU形鋼矢板11を2枚、継手を除いた本体部分が点対称になるように組み合わせて、図8(b)に示すような前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合には、2枚のU形鋼矢板11の継手相互を部材長手方向からスライドさせることで雄継手8bを雌継手8aにより包み込むように嵌合し、部材幅方向への離脱が不能とし、一方のU形鋼矢板11を多少回動して位置調整をした状態で、部材長手方向に間隔をおいて、継手部またはその近傍が溶接接合14されるか、継手相互が、かしめ14により固定されて構成される。
【0030】
前記のように構成される前後面溝付き鋼矢板1は、両端部に左右非対称な雄継手8bおよび雌継手8aを備えた前後面溝付き鋼矢板となっている。
【0031】
図9には、図8に示す前後面溝付き鋼矢板1を壁体構成体6として使用して、隣り合う壁体構成体6が、嵌合継手部を中心として線対称の組となるように、第1番目の前後面溝付き鋼矢板1と第2番目の前後面溝付き鋼矢板1を配置して、雄・雌継手を嵌合した状態で地盤5に打設して、連続壁2を形成するようにした形態である。第2番目の前後面溝付き鋼矢板1は第1番目の前後面溝付き鋼矢板1を反転配置した形態である。
なお、第3番目の前後面溝付き鋼矢板1は第2番目の前後面溝付き鋼矢板1と線対称に、第1番目の前後面溝付き鋼矢板と同じ姿勢で配置されて、継手相互が連結された状態で打設される。第2番目および第4番目の前後面溝付き鋼矢板1を、反転配置する形態では、連続壁2は、ABABABのように打設されて構築される。
この形態は、雌継手8aおよび雄継手8bを除けば、隣り合う1単位の壁体構成体6同士が平面視で、壁体構築方向に直角な中心軸線(図1では、継手中心軸線)を境にして、線対称の組をなすように連続壁構築方向(矢印で示す打設していく順序と同じ方向)に配列するように地盤5に打設されて連続壁2を構築した形態である。
【0032】
図8に示す形態の前後面溝付き鋼矢板1を使用した連続壁2では、前記形態以外にも、反転させる位置を変えることにより、AABBAABBのような組み合わせの連続壁2も可能であると共に、AAABBBAAABBBのような配列あるいは4つ以上連続して交互に配置する形態も可能で、あるいはこれらの組み合わせ形態も可能で、しかも連結継手部材7を前記実施形態のように使用しなくても可能である。
【0033】
図8に示す形態の前後面溝付き鋼矢板1は、連結継手部材7を用いず、圧延にて個々のU形鋼矢板11を製造することができるため、安価な前後面溝付き鋼矢板1を形成することができる。
【0034】
また、前記の非対称継ぎ手を有する前後面溝付き鋼矢板1の形態では、雄継手8bを傾斜したウェブ12のラインから横方向に張り出す張り出し部15を介して設けて突出させているため、図8(b)のように前後面溝付き鋼矢板1を形成する際の個々のU形鋼矢板11を点対称の位置から継手を嵌合させることもできるし、図9中央部のように前後面溝付き鋼矢板1により連続壁2を構築するときのように、線対称の位置からも嵌合させることができ、嵌合の自由度がある前後面溝付き鋼矢板1となっている。
【0035】
次に、従来の場合の連続壁2と本発明の連続壁2の剛性率の相違について、比較例と共に剛性率について比較した棒グラフを図14に示す。
基準となる連続壁として、図10に示す従来のU形鋼矢板11を使用した前後面溝付き鋼矢板1をおいて、隣り合うすべての継手相互が溶接により固定した場合の連続壁(図示を省略した)の剛性率を1として最上部に記載した。また、図1に示す本発明の実施形態による連続壁2の場合を2番目に示した。本発明の連続壁2の形態は、従来例の場合で継手相互を剛結合した場合と同等の剛性を有することがわかる。
また、前後面溝付き鋼矢板1を、図10(b)に示すような従来の配列とした場合の前後面溝付き鋼矢板1とした場合の剛性率を第3番目に示した。
また、図示を省略するが、図10(b)を参照して、従来のU形鋼矢板のみからなる場合の連続壁を説明すると、すべてをU形鋼矢板の継手相互を嵌合させた状態で構築される場合の連続壁の剛性率を図14の最下段に示した。
【0036】
前記の棒グラフからわかるように、本発明の連続壁2は、剛性率が高く、すべての継手を溶接等により固定した場合の連続壁と同等の剛性を備えており、高剛性であることがわかる。
【0037】
なお、前記各実施形態において、接近または離反するように競り合う前後面溝付き鋼矢板1あるいは壁体構成体6に作用する壁体方向の応力は、前後面溝付き鋼矢板1の土圧方向に生じる応力より格段に小さいものであり、前後面溝付き鋼矢板1を構成する従来公知のU形鋼矢板を十分使用することができる。
【0038】
なお、図示を省略するが、連結継手部材7を前後面溝付き鋼矢板1の長手方向に間隔をおいて、断続的に配置するような形態でもよく、このようにすると、連結継手部材7のコストを安価にすることができる。
【0039】
次に、本発明のように壁体構成体を線対称に配列した形態の連続壁について、図11および図12に示す欠点が解消され、土圧作用方向のみにしか変位が生じなくなるかどうか、従来例の場合と共にFEM解析にて検証した。
主な解析条件は、次の(1)〜(4)の通りである。
(1)線形解析とした。
(2)線対称とした一組の前後面溝付き鋼矢板1からなる壁体構成体6と、従来のように前後面溝付き鋼矢板を同じ方向に配列した連続壁とし、いずれの連続壁2,2aもその下端を固定し、壁体背後に一様分布荷重を付与したと想定(図13参照)。
(3)前後面溝付き鋼矢板1の長さを15mとした。
(4)壁体延長方向の両端の前後面溝付き鋼矢板1の継手の壁体延長方向変位は同一とした循環境界を設定した。
解析結果は、前後面溝付き鋼矢板を壁体方向に同一方向に配置した従来の配列の連続壁タイプでは、土圧に直角な方向(荷重直角方向)への変位が生じたが、本発明の線対称に前後面溝付き鋼矢板1を配列する連続壁2の形態では、荷重直角方向への変位は生じなかった。
【0040】
したがって、前記の解析結果からしても、本発明の前後面溝付き鋼矢板1あるいは壁体構成体6を線対称に配置する形態の連続壁2では、荷重直角方向への変位は生じない点で優れていることがわかる。また、変位が生じないため、前後面溝付き鋼矢板1が壁厚方向に傾斜変位して、有効高さ寸法が小さくなることを防止することができるため、壁厚方向の剛性が小さく変化するのを防止して、高い剛性を維持することができる優れた効果があることがわかった。
【0041】
なお、本発明を実施する場合、前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合、鋼板を冷間加工による2枚のU形鋼矢板を継手部または継手部を除いたウェブ相互の部分で、溶接接合またはかしめ固定して一体化した前後面溝付き鋼矢板としてもよい。
また、継手部のみ熱間加工により製作した継手強度の大きい継手を、鋼板を冷間成形により折り曲げ加工して形成した鋼矢板本体の側部に溶接等により固定した2枚のU形鋼矢板を、溶接接合またはかしめ固定して一体化した前後面溝付き鋼矢板としてもよい。
【0042】
本発明の連続壁を構築する場合、前記各実施形態を組み合わせた配列としてもよく、したがって、かならずしも、同じパターンで、交互に繰り返す連続壁の形態でなくてもよい。
【0043】
前記のような形態の本発明では、下記のような効果を奏することができる。
本発明によると、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して構成される1単位の壁体構成体とし、直接または連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列(または交互に配列)されているので、隣り合う1単位の壁体構成体に土圧が作用した場合、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の力が打ち消しあうように競り合い抑制し合うため、隣り合う各1単位の壁体構成体は、土圧作用方向に直角な壁体延長方向の変位が生じることはなく、安定した連続壁とすることができる。
また、前後面溝付き鋼矢板を用いた連続壁としても、土圧の作用方向と直交する連続壁延長方向の壁体の変形を抑え、鋼矢板壁体断面の有効高さの減少を防ぎ、高い剛性を発揮できる連続壁とすることができる。
1単位の壁体構成体は、前後面溝付き鋼矢板が1枚または2枚以上でもよいので、施工の自由度が高く、施工も容易で、安価な工法の組み合わせが出来るなどの効果が得られる。
また、前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を構成する場合、既存の熱間圧延設備により製造可能なU形鋼矢板を2枚連結することで、既存設備のU形鋼矢板の製造可能範囲内で、前後面溝付き鋼矢板の高剛性化が可能であるなどの効果もある。
前後面溝付き鋼矢板は、積み重ねが可能であり、輸送効率がよい。
前後面溝付き鋼矢板は、幅広の鋼矢板となるため、現場での鋼矢板の打設枚数および打設回数を減らすことができる。
なお、U形鋼矢板相互を点対称に配置して溶接にて連結した場合は、連続壁としての止水性が向上する。
また、連結継手部材を介在させるだけで、前後面溝付き鋼矢板を1枚以上備えた壁体構成体を容易に線対称に配置して打設した連続壁とすることができる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができる効果が得られる。
また、本発明の連続壁の構築方法では、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に交互に打設するだけで、土圧作用方向に直角な壁体延長方向に壁体が変形するのを抑制でき、剛性が低下することを防止できる剛性の高い連続壁を容易に構築することができ、また、壁体構成体もパターン化することができ、施工を単純化することができる効果が得られる。
また、壁体構成体同士は直接または連結継手部材を介して連結接続されているので、線対称に、壁体構成体を配置するのも容易であり、予め連結継手部材を、後行するまたは先行する前後面溝付き鋼矢板の一端側または他側部に嵌合して固定しておくことにより、連結継手部材の一端側を前後面溝付き鋼矢板により補剛した状態で打設することができ、連結継手部材の一端側の張り出し寸法が小さくなり、剛性を高めた状態で打設することができる。
【0044】
なお、前記の前後面溝付き鋼矢板1の形態では、前面側Fの溝部3と背面側Rの溝部3がそれぞれ一つの前後面溝付き鋼矢板1を用いたが、本発明を実施する場合、図15に示すように前面側に2つ(または図15の形態を反転した場合は前面側に1つ)の溝部3を有し背面側に1つ(背面側に2つ)の溝部3を有し、前面側の溝部3と背面側の溝部3が各仕切りウェブ4により仕切られた前後面溝付き鋼矢板1を使用するようにしてもよい。このような前後面溝付き鋼矢板1を構成する場合に、3枚のU形鋼矢板の継手を噛み合わせて、溶接またはかしめ固定を継手長手方向に間隔をおいて行って、前後面溝付き鋼矢板1とすることもできる。また、一端側または両端側に継手を備えていないU形鋼矢板11におけるウェブ12部分を溶接接合またはかしめ固定を部材長手方向に間隔をおいて行って、図15のような前後面溝付き鋼矢板1とすることも可能である。
【0045】
なお、前記実施形態では、連結継手部材7を後行の壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手に嵌合して溶接またはかしめ固定して、先行する壁体構成体における前後面溝付き鋼矢板1の継手に噛み合わせて打設する形態を説明したが、本発明を実施する場合、先行する壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手に連結継手部材7を嵌合して溶接またはかしめ固定して、連結継手部材7付きの前後面溝付き鋼矢板1を地盤5に打設し、先行して打設された連結継手部材7の継手に、後行の壁体構成体6における前後面溝付き鋼矢板1の継手を嵌合して打設する施工形態でもよい。
【0046】
本発明を実施する場合、図示を省略するが、壁体構成体6が、必要に応じ連結継手部材7を介在させた2枚以上の前後面溝付き鋼矢板1により構成されている場合、壁体構成体6内における隣り合う前後面溝付き鋼矢板1は線対称の配置形態または点対称の配置形態でもよい。また、壁体構成体6が、必要に応じ連結継手部材7を介在させた2枚以上の前後面溝付き鋼矢板1により構成されている場合、壁体構成体6内における隣り合う前後面溝付き鋼矢板1は線対称の配置形態または点対称の配置形態あるいはこれらの両方を含む配置形態でもよい。したがって、本発明では、壁体構成体6が線対称の組をなすように配列されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の第1実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図2】図1の一部を拡大して示す平面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図4】図3の一部を拡大して示す平面図である。
【図5】本発明の第3実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図6】本発明の連続壁において使用される前後面溝付き鋼矢板用の左右対称の継手を備えたU形鋼矢板および連結継手部材を示す斜視図である。
【図7】2枚のU形鋼矢板により本発明において使用される前後面溝付き鋼矢板を構成し、その前後面溝付き鋼矢板に連結継手部材を嵌合して固定した状態を示す斜視図である。
【図8】(a)は本発明の前後面溝付き鋼矢板を構成する場合に使用される左右非対称の継手を備えたU形鋼矢板を示す平面図、(b)は(a)に示すU形鋼矢板2枚の雄雌継手を嵌合すると共に、溶接またはかしめにより一体化した前後面溝付き鋼矢板を示す斜視図である。
【図9】本発明の第4実施形態の連続壁を示す平面図である。
【図10】(a)は本発明においても使用可能な従来の前後面溝付き鋼矢板を示す平面図、(b)は(a)に示す前後面溝付き鋼矢板を用いた従来の配列による連続壁を示す平面図である。
【図11】前後面溝付き鋼矢板に土圧が作用した場合の前後面溝付き鋼矢板の特性を説明するための説明図である。
【図12】従来の配列による連続壁に土圧が作用した場合に連続壁の変形を説明するための説明図である。
【図13】連続壁についてのFEM解析を説明するための説明図である。
【図14】隣り合う前後面溝付き鋼矢板継手部分が全部剛結合とされた場合の連続壁と、本発明の配列による連続壁と、従来の配列による連続壁の剛性率と、従来のU形鋼矢板による連続壁の剛性率の違いを示すグラフである。
【図15】本発明の他の形態の前後面溝付き鋼矢板を示す平面図である。
【符号の説明】
【0048】
1 前後面溝付き鋼矢板
2 連続壁
2a 連続壁
3 溝部
4 仕切りウェブ
5 地盤
6 壁体構成体
7 連結継手部材
7a 連結継手部材本体
7b 立ち上がり部
8 継手
8a 雌継手
8b 雄継手
9 係止爪
10 継手溝
11 U形鋼矢板
12 ウェブ
13 フランジ
14 部分溶接または間隔をおいたかしめ固定
15 張り出し部
A1 第1の主軸方向
A2 第2の主軸方向
C 継手中心を通る中立軸線
C1 壁体延長方向
H1 本来あるべき壁体断面の有効高さ
H2 実際の壁体断面の有効高さ
P 土圧
P1 土圧方向
Y 壁体延長方向の力
【特許請求の範囲】
【請求項1】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする連続壁。
【請求項2】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする連続壁。
【請求項3】
前記の前後面溝付き鋼矢板は、U形鋼矢板の継手相互を連結固定して構成され、前記各U形鋼矢板の継手同士は左右対称継手とされ、前後面溝付き鋼矢板同士は別個の連結継手部材を介して嵌合連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の連続壁。
【請求項4】
請求項3の連続壁に用いられる連結継手部材であって、片面の両側部に対称に継手を備えていることを特徴とする連結継手部材。
【請求項5】
前記の前後面溝付き鋼矢板を構成する各U形鋼矢板を、左右両側部に左右非対称継手を備えたU形鋼矢板とし、隣り合う前後面溝付き鋼矢板同士は、非対称継手相互が嵌合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の連続壁。
【請求項6】
前後面溝付き鋼矢板が、熱間圧延加工または冷間成形により製造された前後面付き鋼矢板であることを特徴とする請求項1〜3または5のいずれかに記載の連続壁。
【請求項7】
請求項1または2に記載の連続壁に用いられる前後面溝付き鋼矢板であって、その前後面溝付き鋼矢板は、一側部に雌継手を備えていると共に他側部に雄継手を有する左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合されて溶接もしくはかしめにより固定されていることを特徴とする前後面溝付き鋼矢板。
【請求項8】
前記の左右非対称継手を備えたU形鋼矢板は、一側部に断面ほぼ半円凹溝状の雌継手を備え、他側部に断面ほぼ円形の雄継手を備えている請求項7に記載の前後面溝付き鋼矢板。
【請求項9】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項10】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項11】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、次いで先行する壁体構成体に連結継手部材の一側部の継手を嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項12】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、かつ前記壁体構成体における端部には連結継手部材の一端側の継手が嵌合固定されて構築され、次いで先行する壁体構成体の連結継手部材の他側部の継手に嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項13】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体を構築する場合に、隣り合う前後面溝付き鋼矢板の継手は、直接または連結継手部材を介して接続されていることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の連続壁の構築方法。
【請求項1】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする連続壁。
【請求項2】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体とし、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に配列され、前記鋼矢板の継手が嵌合されていることを特徴とする連続壁。
【請求項3】
前記の前後面溝付き鋼矢板は、U形鋼矢板の継手相互を連結固定して構成され、前記各U形鋼矢板の継手同士は左右対称継手とされ、前後面溝付き鋼矢板同士は別個の連結継手部材を介して嵌合連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の連続壁。
【請求項4】
請求項3の連続壁に用いられる連結継手部材であって、片面の両側部に対称に継手を備えていることを特徴とする連結継手部材。
【請求項5】
前記の前後面溝付き鋼矢板を構成する各U形鋼矢板を、左右両側部に左右非対称継手を備えたU形鋼矢板とし、隣り合う前後面溝付き鋼矢板同士は、非対称継手相互が嵌合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の連続壁。
【請求項6】
前後面溝付き鋼矢板が、熱間圧延加工または冷間成形により製造された前後面付き鋼矢板であることを特徴とする請求項1〜3または5のいずれかに記載の連続壁。
【請求項7】
請求項1または2に記載の連続壁に用いられる前後面溝付き鋼矢板であって、その前後面溝付き鋼矢板は、一側部に雌継手を備えていると共に他側部に雄継手を有する左右非対称継手を備えたU形鋼矢板の継手相互が嵌合されて溶接もしくはかしめにより固定されていることを特徴とする前後面溝付き鋼矢板。
【請求項8】
前記の左右非対称継手を備えたU形鋼矢板は、一側部に断面ほぼ半円凹溝状の雌継手を備え、他側部に断面ほぼ円形の雄継手を備えている請求項7に記載の前後面溝付き鋼矢板。
【請求項9】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項10】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、前記先行する壁体構成体に対して平面視で線対称の組をなすように、後行する1単位の壁体構成体を前記先行する壁体構成体に接続するように地盤に打設して構築し、隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項11】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、次いで先行する壁体構成体に連結継手部材の一側部の継手を嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項12】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも1枚若しくは2枚以上を地盤に打設して1単位の先行する壁体構成体を構築し、かつ前記壁体構成体における端部には連結継手部材の一端側の継手が嵌合固定されて構築され、次いで先行する壁体構成体の連結継手部材の他側部の継手に嵌合させて後行する1単位の壁体構成体を打設し、連結継手部材を介して隣り合う前記1単位の壁体構成体同士が、平面視で線対称の組をなすように交互に連続壁構築方向に打設することを特徴とする連続壁の構築方法。
【請求項13】
前面側に開口する溝部および背面側に開口する溝部が仕切りウェブで仕切られた前後面溝付き鋼矢板を少なくとも2枚以上を地盤に打設して1単位の壁体構成体を構築する場合に、隣り合う前後面溝付き鋼矢板の継手は、直接または連結継手部材を介して接続されていることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の連続壁の構築方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2009−281091(P2009−281091A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−135784(P2008−135784)
【出願日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【出願人】(000006655)新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【出願人】(000006655)新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Fターム(参考)】
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