壁体
【課題】継手相互の部材軸方向の『ずれ』を防止でき、かつ少ない工種で、かつ施工が簡単で、さらに短工期で施工可能で、工事費を低減できる壁体を提供すること。
【解決手段】多数の壁体構成部材３における継手２０相互を噛み合わせた壁体１において、その壁体１の中立軸の近傍に継手嵌合部２が位置するように配設された継手２０を有する多数の壁体構成部材３により構成される壁体１の隣り合う前記壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の側面の所定箇所に、継手嵌合部２を構成する各継手２０を貫く貫通孔５００が設けられ、前記貫通孔５００には継手間連結部材４としてボルトやピンなどの棒状部材５１０が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されている壁体とする。
【解決手段】多数の壁体構成部材３における継手２０相互を噛み合わせた壁体１において、その壁体１の中立軸の近傍に継手嵌合部２が位置するように配設された継手２０を有する多数の壁体構成部材３により構成される壁体１の隣り合う前記壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の側面の所定箇所に、継手嵌合部２を構成する各継手２０を貫く貫通孔５００が設けられ、前記貫通孔５００には継手間連結部材４としてボルトやピンなどの棒状部材５１０が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されている壁体とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、護岸、岸壁、防波堤などの水域構造物や擁壁、砂防ダムなどの基礎構造物を構成する壁体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８（ｂ）で示すような溝形鋼矢板３１からなる壁体構成部材３を用いて構成される壁体１は、土水圧等の水平力が作用した場合、その中立軸Ｃ、すなわち継手嵌合部２の位置でせん断応力度が最大となる。このせん断応力によって、継手２０は互いに部材軸方向にずれようとするため、断面の一体性が損なわれ、断面剛性が低下する。
【０００３】
従来、前記の継手２０相互の部材軸方向の『ずれ』を拘束する目的で次の（Ａ）または（Ｂ）方法が実施されていた。
【０００４】
（Ａ）壁体１における各溝形鋼矢板３１の頭部において、法線方向に鉄筋コンクリート製枕梁（通常、笠コンと称する。）７で一体化する。
【０００５】
（Ｂ）鋼棒を介在させずに、直接継手２０同士を溶接する。
【非特許文献１】港湾の施設の技術上の基準・同解説（下巻）Ｐ６６８〜６６９、社団法人日本港湾協会発行 平成１１年５月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記（Ａ）の場合の鉄筋コンクリート製枕梁７の施工は、鉄筋の配置・溶接、支保工・型枠の取り付け・コンクリート打設・養生・型枠の撤去というように複雑で多様な工種から構成される。このため、施工期間が長くなり、工事費も嵩んでいた。
【０００７】
前記（Ｂ）の場合は、溶け落ち防止の役目等を果たす鋼棒を介在させないため、大量の溶着金属を必要としていた。また、継手嵌合状態のばらつきが大きく、継手の清掃を十分にできないことがあった。このため、溶接品質に問題があった。さらに、施工期間が長くなり、工事費も嵩んでいた。
【０００８】
本発明は、継手相互の部材軸方向の『ずれ』を防止でき、かつ少ない工種で、かつ施工が簡単で、さらに短工期で施工可能で、工事費を低減できる壁体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】
【０００９】
前記の目的を達成するために、請求項１の壁体では、多数の壁体構成部材（３）における継手（２０）相互を噛み合わせた壁体（１）において、その壁体（１）の中立軸の近傍に継手嵌合部（２）が位置するように配設された継手（２０）を有する多数の壁体構成部材（３）により構成される壁体（１）の隣り合う前記壁体構成部材（３）により構成された継手嵌合部（２）の側面の所定箇所に、継手嵌合部（２）を構成する各継手（２０）を貫く貫通孔（５００）が設けられ、前記貫通孔（５００）には継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１に記載の壁体において、壁体構成部材（３）が、溝形鋼矢板であること特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は次のとおりである。
（１）参考形態のように、継手嵌合部の側面の所定箇所または継手嵌合部を跨ぐように配置された継手間連結部材を隣り合う壁体構成部材に溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（２）参考形態のように、継手嵌合部の隙間の側面に所定長さの鋼棒を配置し、前記鋼棒及び隣り合う前記壁体構成部材の継手同士を溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（３）参考形態のように、継手嵌合部の隙間の側面に所定長さの鋼板を配置し、前記鋼板と隣り合う前記壁体構成部材の継手同士を溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（４）参考形態のように、継手嵌合部の所定箇所の隙間に所定長さの楔部材を圧入配設するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（５）溝形鋼矢板からなる壁体構成部材を用いて構成される壁体は、その中立軸Ｃ、すなわち継手嵌合部の位置でせん断応力度が最大となるが、前記のような簡単な手段によって、継手嵌合部の断面の一体性を高めてずれを防止でき、断面剛性が低下することなく高めることができる。
（６）参考形態のように、継手間連結部材が、山形鋼、溝形鋼、円弧状断面鋼などの開放断面部材であると、継手部を跨ぐことができる市販の安価な部材とすることができ、また継手部に溶接熱による材質低下が生じることがない。
（７）また、継手嵌合部の各継手に貫通孔を設けて棒状部材を挿通して、棒状部材を介して継手相互を一体的に固定することでも、継手嵌合部の断面の一体性を高めてずれを防止でき、断面剛性が低下することなく高めることができる。
（８）また、参考形態のように、継手間連結部材として溶接性および靭性のある部材とすると、壁体構成部材との溶接による一体化を確実にできると共に継手連結部の剛性も高めることができる。特に、壁体構成部材をＪＩＳ Ａ ５５２３で規格される溶接用熱間圧延鋼矢板とした場合には、継手間連結部材を、前記溶接用熱間圧延鋼矢板（ＪＩＳ Ａ ５５２３）と同材質の溶接用熱間圧延鋼材とすると、溶接による一体化をより確実にできると共に継手連結部の剛性も高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図３は本発明の第１参考形態の壁体１を示すものであって、溝形鋼矢板３１からなる多数の壁体構成部材３が直列に、中立軸Ｃを中心として交互に配置されると共に継手２０相互が噛み合わされて地盤（水底地盤を含む）に打設されて、壁体１が構成され、かつ前記壁体１における中立軸Ｃの近傍に、継手２０相互が噛み合わされた継手嵌合部２が位置するようにされ、前記壁体１の前面側（Ｆ）または背面側（Ｒ）のうち、少なくとも背面側Ｒにおいて、継手嵌合部２を跨ぐように、所定長さの山形鋼４３からなる継手間連結部材４が上下方向に間隔をおいて配置され、前記各山形鋼４３における一辺４４の先端部縦部分が一方の壁体構成部材３における継手２０の近傍部５のウエブ３４に溶接Ｗにより固定され、また、前記各山形鋼４３における他辺４５の先端部分が他方の壁体構成部材３における継手２０の近傍部５のウエブ３４に溶接Ｗにより固定されて、直列に隣り合う壁体構成部材３は一体的に連結されて、隣り合う壁体構成部材３はずれ止めされている。
【００１３】
前記のように継手嵌合部２を跨ぐように継手間連結部材４を配置して、各壁体構成部材３の継手２０の近傍部５に溶接により固着されていると、継手嵌合部２における継手２０に溶接Ｗによる熱影響が少なくてすむ。
【００１４】
前記の継手間連結部材４として後記の実施形態のように、山形鋼、溝形鋼などの市販の開放断面部材、あるいは円弧状断面鋼などの開放断面部材であると、継手嵌合部２を確実に回避することができ、溶接する場合も隅肉溶接等により継手嵌合部２以外の部分で固定することができる。
【００１５】
継手間連結部材４は、横方向に直列に隣り合う壁体構成部材３相互の継手嵌合部２の近傍部５に、適宜の長さの継手間連結部材４を上下方向に間隔をおいて配置し、上下方向に連続した溶接により壁体構成部材３に取り付け、横方向に直列に隣り合う壁体構成部材３相互を一体化するように連結する。
【００１６】
壁体１の背面側（Ｒ）が、裏込土８により充填される陸側である場合には、壁体１の背面土を適宜の深さ排除可能な背面側（Ｒ）の陸側において、継手間連結部材４を取り付けることができ作業性がよいが、壁体１の前面側（Ｆ）が海側などの水域であっても、前記背面側と同様に、継手間連結部材４を水中溶接あるいは、ドライ状態で溶接により取り付けると、さらに一体性を高めることができる。継手間連結部材４を前面側（Ｆ）と背面側（Ｒ）で、設置レベルを同じでもよいが、上下に位置をずらして設置することにより前面側（Ｆ）と背面側（Ｒ）との両方あわせることで上下方向に連続するようにしてもよい。
【００１７】
このように継手間連結部材４を継手嵌合部２の近傍部５のウエブ３４に取り付けることにより、継手間連結部材４の巾寸法の小さい部材を使用して、隣り合う壁体構成部材３を確実に一体化させることができる。
【００１８】
図３に、継手間連結部材４の長さおよび設置位置の一例が示されている。継手間連結部材４の上下方向の長さは、例えば、５００ｍｍ程度の長さとしておくと作業性がよいが、これ以外の長さのものであってもよい。また、上下方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。継手嵌合部２の上端から所定距離を離れた位置（例えば、５０ｍｍ程度）から継手間連結部材４を設けるようにすると、まわし溶接する場合の作業性がよい。
【００１９】
前記の継手間連結部材４は、山形鋼ばかりでなく、図４（ａ）（ｂ）に示すように、溝形鋼からなる継手間連結部材４における各フランジを一辺４４および他辺４５とし、それらの先端部を溶接Ｗにより各壁体構成部材３に固着してもよく、図５（ａ）（ｂ）に示すように、鋼製半筒状体等の円弧状断面鋼４７からなる継手間連結部材４における側端部を溶接Ｗにより各壁体構成部材３に固着してもよく、このように、継手間連結部材４が、山形鋼４３、溝形鋼４６、円弧状断面鋼４７などの開放断面部材４１であると、継手嵌合部２を跨ぐことができる市販の安価な部材とすることができ、また継手部への熱影響が少なくてすむ。図４および図５の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図６に示すように、縦長の長方形状の鋼板４２からなる継手間連結部材４の両側部を溶接Ｗにより、各壁体構成部材３に固定するようにしてもよい。この形態のように、鋼板４２を使用すると、安価な継手間連結部材４となる。また、継手間連結部材４を継手２０またはその近傍部５のウエブ３４にわたって設置することができ、作業性を高めることができる。
【００２１】
図７〜図９には、本発明の第２参考形態の壁体１が示されている。この形態では、隣り合う壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の外面（背面側側面）の隙間１００に、前記隙間１００の巾寸法よりも大きい直径の１本または上下方向に間隔をおいて複数本の異形鋼棒（図示の場合）等の鋼棒６配置されて、鋼棒６全体を覆うように継手近傍部５のウエブ３４で溶接されて、壁体構成部材３相互における継手２０および継手近傍部５が一体的に連結されている。鋼棒６を介して隣り合う壁体構成部材３相互における継手２０および継手近傍部５を一体的に連結する場合、図９（ｂ）に示すように、鋼棒６の両側部と各壁体構成部材３とで溶接により固着してもよい。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。
【００２２】
前記各参考形態では、継手間連結部材４を溶接により固定することにより、隣り合う壁体構成部材３における継手２０の近傍部５相互または継手２０と継手近傍部５とを一体的に連結した形態を示したが、楔部材によっても、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互を位置固定して一体的に連結することが可能であるので、この形態について、図１０以降を参照して説明する。なお、壁体構成部材３が地盤に打設されている点は同様である。
【００２３】
図１０には、壁体１における継手嵌合部２における側面側の隙間１１０に、所定の長さの楔部材６０が圧入されて、継手２０相互が位置固定されている実施形態が示されている。なお、溝形鋼矢板３１からなる壁体構成部材３が地盤に打設（圧入）された状態では、壁体構成部材３は位置が保持されているので、楔部材６０によって、壁体構成部材３における継手相互の内面側が面接触状態となってもよく、継手相互の内面側が面接触状態になっていなくてもよい。
【００２４】
側面側に楔部材６０を圧入する場合では、上下方向に間隔をおいて楔部材６０を隙間１１０に圧入するようにしてもよく、壁体１の背面側（Ｒ）あるいは前面側（Ｆ）の両面の隙間１１０に圧入するようにしてもよい。
【００２５】
また、楔部材６０を継手嵌合部２の隙間１１０に圧入する場合、図１１に示すように、継手嵌合部２の上面側の継手２０間（図示の場合は、継手２０の溝底部内側と爪部間）における隙間１１０に圧入して、継手２０相互のずれを防止するようにしてもよい。またこれらを組み合わせて、図１２に示すように、側面側の隙間（継手２０の爪部基端部外側面と継手２０の基端部内側面の隙間）１１０および上面側の隙間（継手２０の爪部内面間の隙間）１１０のそれぞれに、楔部材６０を圧入して、継手２０のずれを防止し、結果的に継手２０相互を一体的に連結するようにしてもよい。
【００２６】
このように、継手嵌合部２における所定の側面側の隙間１１０、または上面側の隙間１１０の少なくともいずれか一方の隙間１１０に、所定長さの楔部材（６０）が圧入されて、継手相互が一体的に連結されていてもよい。
【００２７】
前記各参考形態を含めて本発明を実施する場合、図１３に示すように、中立軸Ｃを中心として前面側Ｆに開孔する溝部３２および背面側Ｒに開孔する溝部３２を仕切りウエブ３４で仕切られた点対称の溝３２を有する鋼矢板３３からなる壁体構成部材３を使用した壁体１に適用してもよい。この形態では、継手間連結部材４として鋼棒６の場合が示されている。この形態では、溝部３２および継手２０が点対称の位置に配置される鋼矢板３３からなる壁体構成部材３を直列に配置すると共に連結して壁体１を構成した場合にも適用することができる。
【００２８】
また、図１４に示すように、前面側Ｆの一つの溝部３２の両側に仕切りウエブ３４を介して背面側Ｒに間隔をおいて二つの溝部３２を有する鋼矢板３３に適用してもよく、このような鋼矢板を使用した、図１５に示すような壁体１に適用することもできる。
【００２９】
前記各参考形態では、継手間連結部材４を溶接により固定したり、楔部材を圧入することにより、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互または継手近傍部５相互等を一体的に連結した形態を示したが、継手嵌合部２の継手２０相互に貫通孔を設けて、その貫通孔に挿通される棒状部材を介して、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互を一体的に連結することも可能であるので、この形態について、図１６および図１７を参照して説明する。
【００３０】
この実施形態でも前記各参考形態と同様に、多数の壁体構成部材３における継手２０相互を噛み合わせて地盤に打設されて構築された壁体１において、その壁体１の中立軸Ｃの近傍に継手嵌合部２が位置するように配設された継手２０を有する多数の壁体構成部材３により構成される壁体１である点は共通している。図１６は全体図が示され、また図１７にはその一部の拡大図が示されている。
【００３１】
この実施形態では、溝形鋼矢板からなる隣り合う壁体構成部材３における対向する各継手２０における継手溝底板部２１とこれに一体の爪部２２とに、縦中心軸線を同じくする貫通孔５００が上下方向に間隔をおいて設けられている。前記貫通孔５００は、各継手嵌合部２において、壁体１の背面側Ｒから前面側Ｆに貫通している孔で、すなわち継手嵌合部２の側面に設けられた孔であり、これらの孔は予め工場で穿設したり、現場で穿設することも可能である。
【００３２】
そして、上下方向に間隔をおく、前記各継手２０の貫通孔５００に渡って、継手間連結部材４としてボルト（図示の場合）やピンなどの棒状部材５１０が挿通され、ボルトからなる頭部付きの棒状部材５１０に雌ねじ部材がねじ込まれて、継手嵌合部２の継手２０相互が一体的に固定されている。
【００３３】
前記棒状部材５１０としては、図示のボルト以外にも、ワンサイドボルトでもよく、あるいは鋼棒等であってもよく、ピンあるいは鋼棒とした場合の固定手段としては、溶接による固定手段でもよい。
【００３４】
このように、この実施形態では、壁体１における隣り合う前記壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の側面の所定箇所に、継手嵌合部２を構成する各継手２０を貫く貫通孔５００が設けられ、前記貫通孔５００には、継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されているので、前記各参考形態と同様、継手相互の部材軸方向のずれを防止されている壁体１とされている。また、少ない工種で、簡単に短工期で施工可能な壁体であると共に、一体化の工事費を低減できる壁体とされている。
【００３５】
前記実施形態以外にも、本発明は、鋼矢板を使用した壁体全般に適用することができ、例えば、（１）自立式鋼矢板壁、（２）タイロッド式鋼矢板壁、（３）後方斜め支え杭式鋼矢板壁、（４）前方斜め支え杭式鋼矢板壁、（５）二重壁式鋼矢板壁等の鋼矢板壁に適用することができる。
【００３６】
また、前記実施形態では、溝形鋼矢板を用いたい壁体の場合を示したが、中立軸付近に継手が位置するようになるその他の鋼矢板を使用した壁体等各種の鋼矢板壁体にも適用することができ、継手断面形状も適宜の鋼矢板でもよい。
【００３７】
次に、本発明において使用される継手間連結部材４の材質としては、壁体構成部材３と同様な材質であるのが好ましい。壁体構成部材３としての溝形鋼矢板の材質は、ＪＩＳ Ａ５５２３に規格されている溶接用熱間圧延鋼矢板であるのが好ましく、継手間連結部材４の材質の一形態としては、前記溶接用熱間圧延鋼矢板と同じか同様な材質であるのが好ましい。
【００３８】
さらに説明すると、継手間連結部材４の好ましい材質としては、例えば、ＪＩＳ Ａ５５２３に規格されている質量％で、炭素（Ｃ）が０．１８％以下、ケイ素（Ｓｉ）が０．５５％以下、マンガン（Ｍｎ）が１．５０％以下、リン（Ｐ）が０．０４％以下、硫黄（Ｓ）が０．０４％以下を含有し、残部がＦｅ及び付加的組成物からなる鋼材であるとよい。
【００３９】
また、継手間連結部材４の材質は、質量％で、フリー窒素が０．００６０％以下とした前記規格の鋼材であるとよい。
【００４０】
また、本発明の壁体において使用する継手間連結部材４の材質としては、圧延鋼材がよく、試験温度０℃におけるＶノッチ・圧延方向のシャルピー吸収エネルギーが４３Ｊ（ジュール）以上を満足する前記規格の鋼材であるとよい。このように規定した理由は、継手間連結部材４の長手方向における溶接性を確保した上で靭性（粘り強さ）のある鋼材とするためである。
【００４１】
また、本発明の壁体において使用する継手間連結部材４の材質としては、圧延鋼材がよく、試験温度０℃におけるＶノッチ・圧延直角方向のシャルピー吸収エネルギーが４３Ｊ（ジュール）以上を満足する前記規格の鋼材であるとよい。このように規定した理由は、継手間連結部材４の巾方向における溶接性を確保した上で靭性（粘り強さ）のある鋼材とするためである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】継手間連結部材として、山形鋼を用いた本発明の第１参考形態の壁体を示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】継手間連結部材の設置位置を説明するための正面図である。
【図４】（ａ）は継手間連結部材として、溝形鋼を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】（ａ）は継手間連結部材として、鋼板を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】（ａ）は継手間連結部材として、円弧状断面鋼材を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】継手間連結部材として、鋼棒を用いた本発明の参考形態の壁体を示す平面図である。
【図８】（ａ）は図７（ａ）の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】（ａ）は図８（ａ）の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は鋼棒の溶接箇所の変形形態を示す平面図である。
【図１０】（ａ）は継手嵌合部における側面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１１】（ａ）は継手嵌合部における上面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１２】（ａ）は継手嵌合部における上面および側面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１３】第２形態の溝形鋼矢板を用い、継手間連結部材として鋼棒を用いて連結した壁体を示す平面図である。
【図１４】第３形態の溝形鋼矢板を示す平面図である。
【図１５】図１４に示す第３形態の溝形鋼矢板を用い、継手間連結部材として鋼棒を用いて連結した壁体を示す平面図である。
【図１６】継手間連結部材として、棒状部材を用いた本発明の実施形態の壁体を示す平面図である。
【図１７】（ａ）は図１６の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１８】（ａ）は従来の溝形鋼矢板を用いた壁体のずれ防止のために、鉄筋コンクリート製枕梁で壁体頭部を一体化した形態を示す縦断正面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 壁体
２ 継手嵌合部
２０ 継手
２１ 継手溝底板部
２２ 爪部
３ 壁体構成部材
３１ 溝形鋼矢板
３２ 溝部
３３ 鋼矢板
３４ ウエブ
４ 継手間連結部材
４１ 開放断面部材
４２ 鋼板
４３ 山形鋼
４４ 一辺
４５ 他辺
４６ 溝形鋼
４７ 円弧状断面鋼
５ 近傍部
６ 鋼棒
７ 鉄筋コンクリート製枕梁
８ 裏込土
６０ 楔部材
１００ 外面の隙間
１１０ 間隙
Ｃ 中立軸
Ｗ 溶接
【技術分野】
【０００１】
本発明は、護岸、岸壁、防波堤などの水域構造物や擁壁、砂防ダムなどの基礎構造物を構成する壁体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８（ｂ）で示すような溝形鋼矢板３１からなる壁体構成部材３を用いて構成される壁体１は、土水圧等の水平力が作用した場合、その中立軸Ｃ、すなわち継手嵌合部２の位置でせん断応力度が最大となる。このせん断応力によって、継手２０は互いに部材軸方向にずれようとするため、断面の一体性が損なわれ、断面剛性が低下する。
【０００３】
従来、前記の継手２０相互の部材軸方向の『ずれ』を拘束する目的で次の（Ａ）または（Ｂ）方法が実施されていた。
【０００４】
（Ａ）壁体１における各溝形鋼矢板３１の頭部において、法線方向に鉄筋コンクリート製枕梁（通常、笠コンと称する。）７で一体化する。
【０００５】
（Ｂ）鋼棒を介在させずに、直接継手２０同士を溶接する。
【非特許文献１】港湾の施設の技術上の基準・同解説（下巻）Ｐ６６８〜６６９、社団法人日本港湾協会発行 平成１１年５月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記（Ａ）の場合の鉄筋コンクリート製枕梁７の施工は、鉄筋の配置・溶接、支保工・型枠の取り付け・コンクリート打設・養生・型枠の撤去というように複雑で多様な工種から構成される。このため、施工期間が長くなり、工事費も嵩んでいた。
【０００７】
前記（Ｂ）の場合は、溶け落ち防止の役目等を果たす鋼棒を介在させないため、大量の溶着金属を必要としていた。また、継手嵌合状態のばらつきが大きく、継手の清掃を十分にできないことがあった。このため、溶接品質に問題があった。さらに、施工期間が長くなり、工事費も嵩んでいた。
【０００８】
本発明は、継手相互の部材軸方向の『ずれ』を防止でき、かつ少ない工種で、かつ施工が簡単で、さらに短工期で施工可能で、工事費を低減できる壁体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】
【０００９】
前記の目的を達成するために、請求項１の壁体では、多数の壁体構成部材（３）における継手（２０）相互を噛み合わせた壁体（１）において、その壁体（１）の中立軸の近傍に継手嵌合部（２）が位置するように配設された継手（２０）を有する多数の壁体構成部材（３）により構成される壁体（１）の隣り合う前記壁体構成部材（３）により構成された継手嵌合部（２）の側面の所定箇所に、継手嵌合部（２）を構成する各継手（２０）を貫く貫通孔（５００）が設けられ、前記貫通孔（５００）には継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１に記載の壁体において、壁体構成部材（３）が、溝形鋼矢板であること特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は次のとおりである。
（１）参考形態のように、継手嵌合部の側面の所定箇所または継手嵌合部を跨ぐように配置された継手間連結部材を隣り合う壁体構成部材に溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（２）参考形態のように、継手嵌合部の隙間の側面に所定長さの鋼棒を配置し、前記鋼棒及び隣り合う前記壁体構成部材の継手同士を溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（３）参考形態のように、継手嵌合部の隙間の側面に所定長さの鋼板を配置し、前記鋼板と隣り合う前記壁体構成部材の継手同士を溶接するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（４）参考形態のように、継手嵌合部の所定箇所の隙間に所定長さの楔部材を圧入配設するだけでよいので、工種も少なく、施工が簡単である。このため、施工期間が短くて済み、工事費も低減できる。
（５）溝形鋼矢板からなる壁体構成部材を用いて構成される壁体は、その中立軸Ｃ、すなわち継手嵌合部の位置でせん断応力度が最大となるが、前記のような簡単な手段によって、継手嵌合部の断面の一体性を高めてずれを防止でき、断面剛性が低下することなく高めることができる。
（６）参考形態のように、継手間連結部材が、山形鋼、溝形鋼、円弧状断面鋼などの開放断面部材であると、継手部を跨ぐことができる市販の安価な部材とすることができ、また継手部に溶接熱による材質低下が生じることがない。
（７）また、継手嵌合部の各継手に貫通孔を設けて棒状部材を挿通して、棒状部材を介して継手相互を一体的に固定することでも、継手嵌合部の断面の一体性を高めてずれを防止でき、断面剛性が低下することなく高めることができる。
（８）また、参考形態のように、継手間連結部材として溶接性および靭性のある部材とすると、壁体構成部材との溶接による一体化を確実にできると共に継手連結部の剛性も高めることができる。特に、壁体構成部材をＪＩＳ Ａ ５５２３で規格される溶接用熱間圧延鋼矢板とした場合には、継手間連結部材を、前記溶接用熱間圧延鋼矢板（ＪＩＳ Ａ ５５２３）と同材質の溶接用熱間圧延鋼材とすると、溶接による一体化をより確実にできると共に継手連結部の剛性も高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図３は本発明の第１参考形態の壁体１を示すものであって、溝形鋼矢板３１からなる多数の壁体構成部材３が直列に、中立軸Ｃを中心として交互に配置されると共に継手２０相互が噛み合わされて地盤（水底地盤を含む）に打設されて、壁体１が構成され、かつ前記壁体１における中立軸Ｃの近傍に、継手２０相互が噛み合わされた継手嵌合部２が位置するようにされ、前記壁体１の前面側（Ｆ）または背面側（Ｒ）のうち、少なくとも背面側Ｒにおいて、継手嵌合部２を跨ぐように、所定長さの山形鋼４３からなる継手間連結部材４が上下方向に間隔をおいて配置され、前記各山形鋼４３における一辺４４の先端部縦部分が一方の壁体構成部材３における継手２０の近傍部５のウエブ３４に溶接Ｗにより固定され、また、前記各山形鋼４３における他辺４５の先端部分が他方の壁体構成部材３における継手２０の近傍部５のウエブ３４に溶接Ｗにより固定されて、直列に隣り合う壁体構成部材３は一体的に連結されて、隣り合う壁体構成部材３はずれ止めされている。
【００１３】
前記のように継手嵌合部２を跨ぐように継手間連結部材４を配置して、各壁体構成部材３の継手２０の近傍部５に溶接により固着されていると、継手嵌合部２における継手２０に溶接Ｗによる熱影響が少なくてすむ。
【００１４】
前記の継手間連結部材４として後記の実施形態のように、山形鋼、溝形鋼などの市販の開放断面部材、あるいは円弧状断面鋼などの開放断面部材であると、継手嵌合部２を確実に回避することができ、溶接する場合も隅肉溶接等により継手嵌合部２以外の部分で固定することができる。
【００１５】
継手間連結部材４は、横方向に直列に隣り合う壁体構成部材３相互の継手嵌合部２の近傍部５に、適宜の長さの継手間連結部材４を上下方向に間隔をおいて配置し、上下方向に連続した溶接により壁体構成部材３に取り付け、横方向に直列に隣り合う壁体構成部材３相互を一体化するように連結する。
【００１６】
壁体１の背面側（Ｒ）が、裏込土８により充填される陸側である場合には、壁体１の背面土を適宜の深さ排除可能な背面側（Ｒ）の陸側において、継手間連結部材４を取り付けることができ作業性がよいが、壁体１の前面側（Ｆ）が海側などの水域であっても、前記背面側と同様に、継手間連結部材４を水中溶接あるいは、ドライ状態で溶接により取り付けると、さらに一体性を高めることができる。継手間連結部材４を前面側（Ｆ）と背面側（Ｒ）で、設置レベルを同じでもよいが、上下に位置をずらして設置することにより前面側（Ｆ）と背面側（Ｒ）との両方あわせることで上下方向に連続するようにしてもよい。
【００１７】
このように継手間連結部材４を継手嵌合部２の近傍部５のウエブ３４に取り付けることにより、継手間連結部材４の巾寸法の小さい部材を使用して、隣り合う壁体構成部材３を確実に一体化させることができる。
【００１８】
図３に、継手間連結部材４の長さおよび設置位置の一例が示されている。継手間連結部材４の上下方向の長さは、例えば、５００ｍｍ程度の長さとしておくと作業性がよいが、これ以外の長さのものであってもよい。また、上下方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。継手嵌合部２の上端から所定距離を離れた位置（例えば、５０ｍｍ程度）から継手間連結部材４を設けるようにすると、まわし溶接する場合の作業性がよい。
【００１９】
前記の継手間連結部材４は、山形鋼ばかりでなく、図４（ａ）（ｂ）に示すように、溝形鋼からなる継手間連結部材４における各フランジを一辺４４および他辺４５とし、それらの先端部を溶接Ｗにより各壁体構成部材３に固着してもよく、図５（ａ）（ｂ）に示すように、鋼製半筒状体等の円弧状断面鋼４７からなる継手間連結部材４における側端部を溶接Ｗにより各壁体構成部材３に固着してもよく、このように、継手間連結部材４が、山形鋼４３、溝形鋼４６、円弧状断面鋼４７などの開放断面部材４１であると、継手嵌合部２を跨ぐことができる市販の安価な部材とすることができ、また継手部への熱影響が少なくてすむ。図４および図５の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図６に示すように、縦長の長方形状の鋼板４２からなる継手間連結部材４の両側部を溶接Ｗにより、各壁体構成部材３に固定するようにしてもよい。この形態のように、鋼板４２を使用すると、安価な継手間連結部材４となる。また、継手間連結部材４を継手２０またはその近傍部５のウエブ３４にわたって設置することができ、作業性を高めることができる。
【００２１】
図７〜図９には、本発明の第２参考形態の壁体１が示されている。この形態では、隣り合う壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の外面（背面側側面）の隙間１００に、前記隙間１００の巾寸法よりも大きい直径の１本または上下方向に間隔をおいて複数本の異形鋼棒（図示の場合）等の鋼棒６配置されて、鋼棒６全体を覆うように継手近傍部５のウエブ３４で溶接されて、壁体構成部材３相互における継手２０および継手近傍部５が一体的に連結されている。鋼棒６を介して隣り合う壁体構成部材３相互における継手２０および継手近傍部５を一体的に連結する場合、図９（ｂ）に示すように、鋼棒６の両側部と各壁体構成部材３とで溶接により固着してもよい。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。
【００２２】
前記各参考形態では、継手間連結部材４を溶接により固定することにより、隣り合う壁体構成部材３における継手２０の近傍部５相互または継手２０と継手近傍部５とを一体的に連結した形態を示したが、楔部材によっても、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互を位置固定して一体的に連結することが可能であるので、この形態について、図１０以降を参照して説明する。なお、壁体構成部材３が地盤に打設されている点は同様である。
【００２３】
図１０には、壁体１における継手嵌合部２における側面側の隙間１１０に、所定の長さの楔部材６０が圧入されて、継手２０相互が位置固定されている実施形態が示されている。なお、溝形鋼矢板３１からなる壁体構成部材３が地盤に打設（圧入）された状態では、壁体構成部材３は位置が保持されているので、楔部材６０によって、壁体構成部材３における継手相互の内面側が面接触状態となってもよく、継手相互の内面側が面接触状態になっていなくてもよい。
【００２４】
側面側に楔部材６０を圧入する場合では、上下方向に間隔をおいて楔部材６０を隙間１１０に圧入するようにしてもよく、壁体１の背面側（Ｒ）あるいは前面側（Ｆ）の両面の隙間１１０に圧入するようにしてもよい。
【００２５】
また、楔部材６０を継手嵌合部２の隙間１１０に圧入する場合、図１１に示すように、継手嵌合部２の上面側の継手２０間（図示の場合は、継手２０の溝底部内側と爪部間）における隙間１１０に圧入して、継手２０相互のずれを防止するようにしてもよい。またこれらを組み合わせて、図１２に示すように、側面側の隙間（継手２０の爪部基端部外側面と継手２０の基端部内側面の隙間）１１０および上面側の隙間（継手２０の爪部内面間の隙間）１１０のそれぞれに、楔部材６０を圧入して、継手２０のずれを防止し、結果的に継手２０相互を一体的に連結するようにしてもよい。
【００２６】
このように、継手嵌合部２における所定の側面側の隙間１１０、または上面側の隙間１１０の少なくともいずれか一方の隙間１１０に、所定長さの楔部材（６０）が圧入されて、継手相互が一体的に連結されていてもよい。
【００２７】
前記各参考形態を含めて本発明を実施する場合、図１３に示すように、中立軸Ｃを中心として前面側Ｆに開孔する溝部３２および背面側Ｒに開孔する溝部３２を仕切りウエブ３４で仕切られた点対称の溝３２を有する鋼矢板３３からなる壁体構成部材３を使用した壁体１に適用してもよい。この形態では、継手間連結部材４として鋼棒６の場合が示されている。この形態では、溝部３２および継手２０が点対称の位置に配置される鋼矢板３３からなる壁体構成部材３を直列に配置すると共に連結して壁体１を構成した場合にも適用することができる。
【００２８】
また、図１４に示すように、前面側Ｆの一つの溝部３２の両側に仕切りウエブ３４を介して背面側Ｒに間隔をおいて二つの溝部３２を有する鋼矢板３３に適用してもよく、このような鋼矢板を使用した、図１５に示すような壁体１に適用することもできる。
【００２９】
前記各参考形態では、継手間連結部材４を溶接により固定したり、楔部材を圧入することにより、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互または継手近傍部５相互等を一体的に連結した形態を示したが、継手嵌合部２の継手２０相互に貫通孔を設けて、その貫通孔に挿通される棒状部材を介して、隣り合う壁体構成部材３における継手２０相互を一体的に連結することも可能であるので、この形態について、図１６および図１７を参照して説明する。
【００３０】
この実施形態でも前記各参考形態と同様に、多数の壁体構成部材３における継手２０相互を噛み合わせて地盤に打設されて構築された壁体１において、その壁体１の中立軸Ｃの近傍に継手嵌合部２が位置するように配設された継手２０を有する多数の壁体構成部材３により構成される壁体１である点は共通している。図１６は全体図が示され、また図１７にはその一部の拡大図が示されている。
【００３１】
この実施形態では、溝形鋼矢板からなる隣り合う壁体構成部材３における対向する各継手２０における継手溝底板部２１とこれに一体の爪部２２とに、縦中心軸線を同じくする貫通孔５００が上下方向に間隔をおいて設けられている。前記貫通孔５００は、各継手嵌合部２において、壁体１の背面側Ｒから前面側Ｆに貫通している孔で、すなわち継手嵌合部２の側面に設けられた孔であり、これらの孔は予め工場で穿設したり、現場で穿設することも可能である。
【００３２】
そして、上下方向に間隔をおく、前記各継手２０の貫通孔５００に渡って、継手間連結部材４としてボルト（図示の場合）やピンなどの棒状部材５１０が挿通され、ボルトからなる頭部付きの棒状部材５１０に雌ねじ部材がねじ込まれて、継手嵌合部２の継手２０相互が一体的に固定されている。
【００３３】
前記棒状部材５１０としては、図示のボルト以外にも、ワンサイドボルトでもよく、あるいは鋼棒等であってもよく、ピンあるいは鋼棒とした場合の固定手段としては、溶接による固定手段でもよい。
【００３４】
このように、この実施形態では、壁体１における隣り合う前記壁体構成部材３により構成された継手嵌合部２の側面の所定箇所に、継手嵌合部２を構成する各継手２０を貫く貫通孔５００が設けられ、前記貫通孔５００には、継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されているので、前記各参考形態と同様、継手相互の部材軸方向のずれを防止されている壁体１とされている。また、少ない工種で、簡単に短工期で施工可能な壁体であると共に、一体化の工事費を低減できる壁体とされている。
【００３５】
前記実施形態以外にも、本発明は、鋼矢板を使用した壁体全般に適用することができ、例えば、（１）自立式鋼矢板壁、（２）タイロッド式鋼矢板壁、（３）後方斜め支え杭式鋼矢板壁、（４）前方斜め支え杭式鋼矢板壁、（５）二重壁式鋼矢板壁等の鋼矢板壁に適用することができる。
【００３６】
また、前記実施形態では、溝形鋼矢板を用いたい壁体の場合を示したが、中立軸付近に継手が位置するようになるその他の鋼矢板を使用した壁体等各種の鋼矢板壁体にも適用することができ、継手断面形状も適宜の鋼矢板でもよい。
【００３７】
次に、本発明において使用される継手間連結部材４の材質としては、壁体構成部材３と同様な材質であるのが好ましい。壁体構成部材３としての溝形鋼矢板の材質は、ＪＩＳ Ａ５５２３に規格されている溶接用熱間圧延鋼矢板であるのが好ましく、継手間連結部材４の材質の一形態としては、前記溶接用熱間圧延鋼矢板と同じか同様な材質であるのが好ましい。
【００３８】
さらに説明すると、継手間連結部材４の好ましい材質としては、例えば、ＪＩＳ Ａ５５２３に規格されている質量％で、炭素（Ｃ）が０．１８％以下、ケイ素（Ｓｉ）が０．５５％以下、マンガン（Ｍｎ）が１．５０％以下、リン（Ｐ）が０．０４％以下、硫黄（Ｓ）が０．０４％以下を含有し、残部がＦｅ及び付加的組成物からなる鋼材であるとよい。
【００３９】
また、継手間連結部材４の材質は、質量％で、フリー窒素が０．００６０％以下とした前記規格の鋼材であるとよい。
【００４０】
また、本発明の壁体において使用する継手間連結部材４の材質としては、圧延鋼材がよく、試験温度０℃におけるＶノッチ・圧延方向のシャルピー吸収エネルギーが４３Ｊ（ジュール）以上を満足する前記規格の鋼材であるとよい。このように規定した理由は、継手間連結部材４の長手方向における溶接性を確保した上で靭性（粘り強さ）のある鋼材とするためである。
【００４１】
また、本発明の壁体において使用する継手間連結部材４の材質としては、圧延鋼材がよく、試験温度０℃におけるＶノッチ・圧延直角方向のシャルピー吸収エネルギーが４３Ｊ（ジュール）以上を満足する前記規格の鋼材であるとよい。このように規定した理由は、継手間連結部材４の巾方向における溶接性を確保した上で靭性（粘り強さ）のある鋼材とするためである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】継手間連結部材として、山形鋼を用いた本発明の第１参考形態の壁体を示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】継手間連結部材の設置位置を説明するための正面図である。
【図４】（ａ）は継手間連結部材として、溝形鋼を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】（ａ）は継手間連結部材として、鋼板を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】（ａ）は継手間連結部材として、円弧状断面鋼材を用いて連結した壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】継手間連結部材として、鋼棒を用いた本発明の参考形態の壁体を示す平面図である。
【図８】（ａ）は図７（ａ）の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】（ａ）は図８（ａ）の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は鋼棒の溶接箇所の変形形態を示す平面図である。
【図１０】（ａ）は継手嵌合部における側面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１１】（ａ）は継手嵌合部における上面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１２】（ａ）は継手嵌合部における上面および側面の隙間に楔部材を用いた形態の壁体の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１３】第２形態の溝形鋼矢板を用い、継手間連結部材として鋼棒を用いて連結した壁体を示す平面図である。
【図１４】第３形態の溝形鋼矢板を示す平面図である。
【図１５】図１４に示す第３形態の溝形鋼矢板を用い、継手間連結部材として鋼棒を用いて連結した壁体を示す平面図である。
【図１６】継手間連結部材として、棒状部材を用いた本発明の実施形態の壁体を示す平面図である。
【図１７】（ａ）は図１６の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１８】（ａ）は従来の溝形鋼矢板を用いた壁体のずれ防止のために、鉄筋コンクリート製枕梁で壁体頭部を一体化した形態を示す縦断正面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 壁体
２ 継手嵌合部
２０ 継手
２１ 継手溝底板部
２２ 爪部
３ 壁体構成部材
３１ 溝形鋼矢板
３２ 溝部
３３ 鋼矢板
３４ ウエブ
４ 継手間連結部材
４１ 開放断面部材
４２ 鋼板
４３ 山形鋼
４４ 一辺
４５ 他辺
４６ 溝形鋼
４７ 円弧状断面鋼
５ 近傍部
６ 鋼棒
７ 鉄筋コンクリート製枕梁
８ 裏込土
６０ 楔部材
１００ 外面の隙間
１１０ 間隙
Ｃ 中立軸
Ｗ 溶接
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の壁体構成部材（３）における継手（２０）相互を噛み合わせた壁体（１）において、その壁体（１）の中立軸の近傍に継手嵌合部（２）が位置するように配設された継手（２０）を有する多数の壁体構成部材（３）により構成される壁体（１）の隣り合う前記壁体構成部材（３）により構成された継手嵌合部（２）の側面の所定箇所に、継手嵌合部（２）を構成する各継手（２０）を貫く貫通孔（５００）が設けられ、前記貫通孔（５００）には継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されていることを特徴とする壁体。
【請求項２】
壁体構成部材（３）が、溝形鋼矢板であることを特徴とする請求項１に記載の壁体。
【請求項１】
多数の壁体構成部材（３）における継手（２０）相互を噛み合わせた壁体（１）において、その壁体（１）の中立軸の近傍に継手嵌合部（２）が位置するように配設された継手（２０）を有する多数の壁体構成部材（３）により構成される壁体（１）の隣り合う前記壁体構成部材（３）により構成された継手嵌合部（２）の側面の所定箇所に、継手嵌合部（２）を構成する各継手（２０）を貫く貫通孔（５００）が設けられ、前記貫通孔（５００）には継手間連結部材（４）としてボルトやピンなどの棒状部材（５１０）が挿通され固定手段で継手相互が一体的に固定されていることを特徴とする壁体。
【請求項２】
壁体構成部材（３）が、溝形鋼矢板であることを特徴とする請求項１に記載の壁体。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−２０２４００（Ｐ２００８−２０２４００Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８８７０（Ｐ２００８−９８８７０）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【分割の表示】特願２００３−３７７９４９（Ｐ２００３−３７７９４９）の分割
【原出願日】平成１５年１１月７日（２００３．１１．７）
【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２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【分割の表示】特願２００３−３７７９４９（Ｐ２００３−３７７９４９）の分割
【原出願日】平成１５年１１月７日（２００３．１１．７）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]