JP2016223134A

JP2016223134A - 自在角度腹起し

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Publication number: JP2016223134A
Application number: JP2015109410A
Authority: JP
Inventors: 正貴藤本; Masaki Fujimoto; 宗広五十嵐; Munehiro Igarashi
Original assignee: Gecoss Corp
Current assignee: Gecoss Corp
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: JP6469527B2

Abstract

【課題】二方向に連続する山留め壁のコーナ部に設置することが可能で、山留め壁を安全にかつ確実に支持できる自在角度腹起しを提供する。【解決手段】二方向に連続する山留め壁2の一方の壁面2aに添え付けられる腹起し3と他方の壁面2bに添え付けられる腹起し4と腹起し3,4同士を山留め壁2の方向に沿って回転可能に連結する回転機構5とから構成する。回転機構5は腹起し3,4の端部に取り付けられた一対の連結金具7,8から構成する。連結金具7は腹起し3の端部に突設された一対の上下水平フランジ7a,7bと、上下水平フランジ7a,7bにそれぞれ上向きに設けられた軸受け7cと回転軸7dを有する。連結金具8は腹起し4の端部にそれぞれ突設された一対の上下水平フランジ8a,8bと、上下水平フランジ8a,8bにそれぞれ下向きに設けられ、かつ軸受け7cに回転可能に内接する回転軸8dと回転軸7dに回転可能に外接する下向きの軸受け8cを有する。【選択図】図１

Description

本発明は自在角度腹起しに関し、山留め壁の直線区間はもとより、二方向に連続する山留め壁コーナ部の出隅区間や入り隅区間、さらには多角形状や円弧状に連続する曲線区間にも設置が可能で、山留め壁を安全にかつ確実に支持できるようにしたものである。

建築・土木工事における根切り工事では、掘削に伴う地山の崩落に備える必要がり、一般に、図7(a)に図示するように地盤にＨ形鋼やシートパイル等を打ち込んで山留め壁20を施工し、地盤の掘削と共に山留め壁20の内側に腹起21と切梁22等からなる山留め支保工を仮設して地山の崩落を防いでいる。

腹起し21は山留め壁20の内側に水平に添え付けられ、山留め壁20に作用する土圧を支持する部材であり、また、切梁22は対向する腹起し21,21間に架け渡され、腹起し21を介して作用する土圧を支持する部材である。いずれの部材も長年の経験などにより、また他の鋼材に比べ比較的安価で入手が容易なこと等から主にＨ形鋼が用いられる。

また、腹起し21と切梁22はいずれも単一材で設置され、このうち特に、腹起し21は山留め壁20の内側に一本一本添え付けられ、各腹起し21の少なくとも両端部付近が切梁22によって支持される。また、各腹起し21の端部は互いに突き合せ、複数の接合プレートと接合ボルト等によって接合される。

また、例えば特許文献１には、複数本の腹起し本体と該腹起し本体の一端または両端に設けられ、隣接する腹起し本体同士を連結する連結機構と該連結機構で連結した腹起し本体同士を掘削面の形状に合わせて角度調整可能に固定する角度調整機構とからなる自在形腹起しが開示されている。

実公平6-38919号公報特開2000-144741号公報実公平7-43166号公報

しかし、山留め壁20の側面に腹起し21を添え付け、その側面に切梁22を設置する方法は、一本の腹起し21をその両端部付近に設置された少なくとも２本の切梁22によって支持する必要がある。

このため、山留め壁20が多角形状に連続する区間や円弧状に連続する曲線区間では、多くの腹起し21を設置する必要があり、またこれに伴い切梁22も多く設置する必要があるため、作業空間、並びに掘削土を搬出したり資材を搬入するための開口スペースＡの確保が困難になって山留め工事や掘削工事に支障を来すことがあり、また工事費が嵩む等の課題があった。

また、図7(b)に図示するように山留め壁の凹曲面側に腹起し21と切梁22を設置する場合、同じ高さに設置される切梁22が互いに干渉し合って設置することができなかった。

さらに、特許文献１に記載された自在角度腹起しは、隣接する腹起し本体同士を連結する連結機構が、隣接する腹起し本体相互を回動可能かつ腹起し本体の長さ方向に移動可能に連結する連結ボルトによって構成されており、特に連結ボルトは腹起し本体に比べてきわめて小径であるため、隣接する腹起し本体同士を連結する作業は、連結ボルトを通すためのボルト孔の位置合わせ等もあって困難なことが推測される。

また、腹起し本体同士を連結する連結ボルトには、山留め壁に作用する土圧によって過大なせん断力が作用するため、連結ボルトが強度不足に陥るおそれがある。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、山留め壁の直線区間はもとより、二方向に連続する山留め壁コーナ部の出隅区間や入り隅区間、さらには多角形状または円弧状に連続する曲線区間にも設置が可能で、これらの区間を安全にかつ確実に支持できるようにした自在角度腹起しを提供することを目的とするものである。

本発明は、二方向に連続する山留め壁のコーナ部に設置される自在角度腹起しの発明であり、前記山留め壁の一方の壁面に添え付けられる腹起しと他方の壁面に添え付けられる腹起しと当該隣接する腹起し同士を前記山留め壁の方向に沿って回転可能に連結する回転機構とを備え、前記回転機構は隣接する腹起しの双方の端部に取り付けられた一対の連結金具からなり、隣接する腹起しの一方の端部に取り付けられた連結金具は、前記腹起しの端部に突設された一対の上下水平フランジと、当該上下水平フランジにそれぞれ上向きに設けられた軸受けまたは回転軸を備え、隣接する腹起しの他方の端部に取り付けられた連結金具は、前記腹起しの端部にそれぞれ突設された一対の上下水平フランジと、当該上下水平フランジにそれぞれ下向きに設けられ、かつ前記上向きの軸受けに回転可能に内接する回転軸または前記上向きの回転軸に回転可能に外接する下向きの軸受けを備えてなることを特徴とるものである。

軸受けと回転軸の径は大きいほうが、山留め壁に作用する土圧によって作用するせん断力をより確実に伝達することができる。また、互いに回転可能に係合する軸受けと回転軸を離脱防止ピンで連結することにより山留め壁の安全性を確保することができる。

さらに、連結金具は、腹起しの端部に脱着自在に取り付けられるように構成することで、既存の腹起しにも利用が可能なことはいうまでなく、腹起しの長さ調整も容易に行うことが可能である。

本発明の自在角度腹起しによれば、二方向に連続する山留め壁の一方の壁面に添え付けられる腹起しと他方の壁面に添え付けられる腹起しと当該腹起しどうしを山留め壁の方向に合せて回転可能に連結する回転機構とを備えて構成されているため、山留め壁の直線区間はもとより、二方向に連続する山留め壁コーナ部の出隅区間や入り隅区間、あるいは多角形状または円弧状に連続する曲線区間にも設置が可能であり、これらの区間をより安全かつ確実に支持することができる。

また、山留め壁の壁面に腹起しを隣接させて設置する際に、隣接する腹起し同士の端部は、上向きの軸受けまたは回転軸の上に下向きの回転軸または軸受けを落とし込むだけで簡単に連結して設置することができ、またこのような構成により腹起しの解体撤去も簡単に行うことができて取扱いが容易である。

さらに、隣接する腹起し同士の連結部における回転軸と軸受けには、山留め壁に作用する土圧によって大きなせん断力が作用するが、当該せん断力は回転軸のせん断抵抗力、および回転軸外周面と軸受け内周面と間の支圧によって伝達され、特に回転軸と軸受けの径、すなわち受圧面積が連結ボルトに比べてはるかに大きいことにより、山留め壁に作用する土圧をより確実にかつ安全に支持することが可能であり、またこれにより腹起しを支持する切梁の数量を低減するこができる。

本発明の自在角度腹起しの一実施形態を示し、自在角度腹起しを構成する腹起しと連結金具の分解斜視図である。二方向に連続する山留め壁のコーナ部の内側に設置された自在角度腹起しを示し、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図である。図3(a),(b)は、二方向に連続する山留め壁のコーナ部の内側に設置される自在角度腹起しを示し、自在角度腹起しを構成する腹起しと連結金具の連結前の正面図である。本発明の自在角度腹起しの他の実施形態を示し、自在角度腹起しを構成する腹起しと連結金具の分解斜視図である。二方向に連続する山留め壁のコーナ部の内側に設置された図４に図示する自在角度腹起しを示し、図5(a)は平面図、図5(b)は正面図である。二方向に連続する山留め壁のコーナ部の内側に設置される図４に図示する自在角度腹起しを示し、図6(a)は自在角度腹起しを構成する腹起し本体、調整材および連結金具の正面図、図6(b),(c)は連結前の正面図である。図7(a)は、シートパイルからなる山留め壁とその内側に従来の腹起しと切梁などによって仮設された山留め支保工の平面図、図7(b)は、山留め壁の凹曲面側に設置された従来の腹起しと切梁の平面図である。

図１〜図３は、複数のシートパイルによって二方向に連続して施工された山留め壁のコーナ部の内側に設置された自在角度腹起しの一実施形態を図示したものである。

図において、自在角度腹起し１は、二方向に連続する山留め壁２の一方の壁面2aに水平に添え付けられた腹起し３と他方の壁面2bに水平に添え付けられた腹起し４と当該腹起し３と腹起し４の端部どうしを回転可能に連結する回転機構５より構成されている。

腹起し３は腹起し本体3aと調整材3bより構成され、腹起し４は腹起し本体4aと調整材4bより構成され、また腹起し本体3aと調整材3bおよび腹起し本体4aと調整材4bは、いずれも同一断面形状大のＨ形鋼より形成されている。

調整材3bと4bは、それぞれ腹起し３と腹起し４の長さを調節するために取り付けられており、長さの異なるものが数種類用意され、施工現場に応じて使い分けることにより腹起し３と腹起し４を最適な長さとすることが可能とされている。

また、腹起し本体3aおよび調整材3bのフランジ3cと、腹起し本体4aおよび調整材4bのフランジ4cには、それぞれ切梁(図省略)などの端部をボルト締結するためのボルト孔3dと4dが軸方向に間隔を開けて複数形成されている。

そして、腹起し本体3aと調整材3bは双方の端部に取り付けられたエンドプレート3e,3eどうしを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に接合されている。

また、腹起し本体4aと調整材4bは双方の端部に取り付けられたエンドプレート4e,4eどうしを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に接合されている。

回転機構５は、調整材3bの先端部と調整材4bの先端部にそれぞれ取り付けられた連結金具７と連結金具８より構成され、連結金具７は調整材3bの先端部に取り付けられたエンドプレート3fの側面部より調整材4b側に平行に突設された一対の上下水平フランジ7aおよび7bと、当該上下水平フランジ7aおよび7bのほぼ中央にそれぞれ形成された軸受け7cと回転軸7dより形成されている。

上下水平フランジ7aと7bは、上下方向に一定の間隔をおいて平行に突設され、外周部は回転の際に障害とならないように多角形状または円弧状に形成されている。なお、実施形態では多角形状に形成されている。

軸受け7cは、下部水平フランジ7bの上面に平面に見て真上に円形状に連続して突設されたリブによってごく浅い円形の筒状に形成されている。回転軸7dは上部水平フランジ7aの上面より真上に所定高さ突出し、平面に見てごく低い円形の柱状に形成されている。

連結金具８は、調整材4bの先端部に取り付けられたエンドプレート4fの側面部から調整材3b側に平行に突設された一対の上下水平フランジ8aおよび8bと、当該上下水平フランジ8aおよび8bのほぼ中央にそれぞれ形成された軸受け8cと回転軸8dより形成されている。

上下水平フランジ8aと8bは、上下方向に一定の間隔をおいて平行に、かつ上下水平フランジ7a,7bとそれぞれ上下に対向して突設されている。

また、上下水平フランジ8aと8bの外周部は回転の際に障害とならないように多角形状または円弧状に形成されている。なお、実施形態では上下水平フランジ7aおよび7bと同様に多角形状に形成されている。

軸受け8cは、上部水平フランジ8aの下面に平面に見て真下に円形状に連続して突設されたリブによってごく浅い円形の筒状に形成されている。また、回転軸8dは下部水平フランジ8bの下面より真下に所定長突出し、平面に見てごく低い円形の柱状に形成されている。そして、回転軸8dは軸受け7cに回転可能に内接し、軸受け8cは回転軸7dに回転可能に外接している。

このように構成されていることにより、腹起し３と腹起し４は、連結金具７および連結金具８と共に水平に回転することが可能なため、山留め壁の直線区間はもとより、二方向に連続する山留め壁コーナ部の内側(入り隅区間)や外側(出隅区間)、さらには多面形状に連続する区間や円弧状に連続する曲線区間にも設置することができる。

また、山留め壁２に作用する土圧によって腹起し３と腹起し４との連結部における回転軸8dと軸受け7c間および回転軸7dと軸受け8c間に作用するせん断力(軸力含む)は、回転軸7d,8dのせん断抵抗力、および回転軸7d,8dの外周面と軸受け7c,8cの内周面との間の支圧によって伝達され、その際、回転軸7d,8dと軸受け7c,8cの径、すなわち受圧面積が連結ボルトや連結ピンに比べてはるかに大きいため、山留め壁のコーナ部に作用する土圧をより確実にかつ安全に支持することができる。また、これにより腹起しの端部を支持する切梁を削減することも可能になる。

この場合、回転軸の外径と軸受けの内径は大きくする方が回転軸のせん断抵抗力および軸受け内周面との間の支圧力を大きくすることができる。また、軸受け7cと軸受け8cの代わりに下部水平フランジ7aと上部水平フランジ8bに、回転軸7dと回転軸8dが内接可能な円形の孔を形成してもよい。

図４〜図６は本発明の他の実施形態であり、図１〜図３で説明した回転機構５の連結金具７と連結金具８が、腹起し３と腹起し４の端部にそれぞれ脱着自在に取り付けられていることで、腹起し３および腹起し４に既存の腹起しを利用することができ、また、腹起し３と腹起し４の長さ調整がより容易になる等の利便性が高められている。

具体的に説明すると、腹起し３と腹起し４は、図１〜図３で説明した実施形態と同様に、それぞれ腹起し本体3aと調整材3b、腹起し本体4aと調整材4bより構成されている。

また、腹起し本体3aと調整材3bは双方の端部に取り付けられたエンドプレート3e,3eどうしを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に接合され、腹起し本体4aと調整材4bは双方の端部に取り付けられたエンドプレート4e,4eどうしを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に接合されている。

さらに、腹起し本体3aと調整材3bおよび腹起し本体4aと調整材4bは、いずれも同一断面形状大のＨ形鋼より形成されている。

連結金具７は上下水平フランジ7a,7bの調整材3b側の端部に形成された嵌合溝7e,7eをそれぞれ調整材3bのエンドプレート3fに嵌合すると共に、嵌合溝7eを形成する両側のフランジ7f,7fとエンドプレート3fを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に取付けられている。

同様に、連結金具８は、上下水平フランジ8a,8bの調整材4b側の端部に形成された嵌合溝8e,8eを調整材4bのエンドプレート4fに嵌合すると共に、嵌合溝8eを形成する両側フランジ8f,8fとエンドプレート4fを複数の接合ボルト６によってボルト締結することにより脱着自在に取付けられている。

連結金具７と連結金具８がこのように脱着自在に取り付けられていることにより、腹起し３と腹起し４の長さ調整がより容易になり、また調整材3bおよび4bとして既存の調整材を利用することができて利便性が非常に高くなっている。

また、連結金具７の上部水平フランジ7aと下部水平フランジ7bの上面に、それぞれ複数の補強リブ7gが形成されている。複数の補強リブ7gは回転軸7dとエンドプレート3fとの間、および軸受け7cとエンドプレート3fとの間にそれぞれ回転軸7dと軸受け7c側からエンドプレート3f方向に拡がる放射状に形成されている。また各補強リブ7gの端部と回転軸7dとの間に軸受け8cのリブが係合するガイド溝7hが形成されている。

同様に、連結金具８の上部水平フランジ8aと下部水平フランジ8bの下面には、それぞれ複数の補強リブ8gが形成されている。複数の補強リブ8gは回転軸8dとエンドプレート4fとの間、および軸受け8cとエンドプレート4fとの間にそれぞれ回転軸8dと軸受け8c側からエンドプレート4f方向に拡がる放射状に形成されている。また、各補強リブ8gの端部と回転軸8dとの間に軸受け8cのリブが係合するガイド溝8hが形成されている。

このように、補強リブ7gおよび8gとガイド溝7hおよび8hが形成されていることにより、連結金具７と連結金具８を強固に補強することができ、また回転軸7dと軸受け8cおよび回転軸8dと軸受け7cが、それぞれガイド溝7gと8gにガイドされてスムーズに回転することができる。

また、軸受け7cと回転軸8d、および軸受け8cと回転軸7dがそれぞれ離脱防止ピン９によって連結されていることにより、想定外の荷重によって軸受け7cと回転軸8d間、および軸受け8cと回転軸7d間が離脱するのを防止することができて安全性を確保することができる。

本発明は、山留め壁の直線区間はもとより、二方向に連続する山留め壁コーナ部の出隅区間や入り隅区間、さらには多角形状または円弧状に連続する曲線区間にも設置が可能で、山留め壁に作用する土圧を確実かつ安全に支持することができる。

1 自在角度腹起し
２山留め壁
2a 一方の山留め壁
2b 他方の山留め壁
3 腹起し
3a 腹起し本体
3b 調整材
3c フランジ
3d ボルト孔
3e エンドプレート
3f エンドプレート
４腹起し
4a 腹起し本体
4b 調整材
4c フランジ
4d ボルト孔
4e エンドプレート
4f エンドプレート
５回転機構
６接合ボルト
７連結金具
7a 上部水平フランジ
7b 下部水平フランジ
7c 軸受け
7d 回転軸
7e 嵌合溝
7f フランジ
7g 補強リブ
7h ガイド溝
８連結金具
8a 上部水平フランジ
8b 下部水平フランジ
8c 軸受け
8d 回転軸
8e 嵌合溝
8f フランジ
8g 補強リブ
8h ガイド溝
９離脱防止ピン

Claims

二方向に連続する山留め壁のコーナ部に設置される自在角度腹起しにおいて、前記山留め壁の一方の壁面に添え付けられた腹起しと他方の壁面に添え付けられた腹起しと当該隣接する腹起し同士を前記山留め壁の方向に沿って回転可能に連結する回転機構とを備え、前記回転機構は隣接する腹起しの双方の端部に取り付けられた一対の連結金具からなり、隣接する腹起しの一方の端部に取り付けられた連結金具は、前記腹起しの端部に突設された一対の上下水平フランジと、当該上下水平フランジにそれぞれ上向きに設けられた軸受けまたは回転軸を備え、隣接する腹起しの他方の端部に取り付けられた連結金具は、前記腹起しの端部にそれぞれ突設された一対の上下水平フランジと、当該上下水平フランジにそれぞれ下向きに設けられ、かつ前記上向きの軸受けに回転可能に内接する回転軸または前記上向きの回転軸に回転可能に外接する下向きの軸受けを備えてなることを特徴とする自在角度腹起し。
請求項１記載の自在角度腹起しにおいて、軸受けと回転軸は離脱防止ピンによって連結されていることを特徴とする自在角度腹起し。
請求項１または２記載の自在角度腹起しにおいて、連結金具は腹起しの端部に脱着自在に取り付けられていることを特徴とする自在角度腹起し。