JP2023074684A - 土留パネル及び該土留パネルを用いた土留構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】施工現場における補強部材同士のボルト接合作業を省略できる土留パネル及び該土留パネルを用いた土留構造物を提供する。
【解決手段】土留パネルは、波形の山部及び谷部が長手方向に沿って延びるように形成された波付け鋼板と、波付け鋼板の長手方向の両端部に設けられた一対の縦フランジ部と、波付け鋼板の長手方向に沿って延び、波付け鋼板の短手方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられた補強部材と、を備えている。補強部材は、一対の縦フランジ部の間に挟まれて配置され、長手方向の両端部が縦フランジ部の内面に接合されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、土留パネル及び土留パネルを用いた土留構造物に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、地面を掘削して形成された掘削孔に波付け鋼板からなる土留パネルを組み立てて構築された土留構造物が知られている。土留構造物は、掘削孔の壁面に沿って複数の波付け鋼板を環状に配置して形成された構造体を、孔軸方向に積み重ねて構築される。

土留構造物は、掘削孔の深度が深くなるにつれて地山側からの土圧が大きくなり、波付け鋼板だけでは剛性が足りない場合がある。また、深度の深さにかかわらず、土質の条件等により、土圧が大きい場合もある。更に、孔軸方向の深度が深くなるにつれて、上方に配置された構造体の自重が下方に配置された構造体に作用する。このため、土留構造物では、剛性が足りない箇所において、上下に隣り合う波付け鋼板の間に補強リングと呼ばれるＨ形鋼を挟み込み剛性を高めている。

補強リングは、複数のＨ形鋼を、そのフランジ部が地山側と掘削側に向くように、掘削孔の周方向に沿って配置され、隣り合うＨ形鋼のフランジ部が継手板を介して接合されて構築される。継手板は、Ｈ形鋼における地山側のフランジ部と掘削側のフランジとにそれぞれ当てがわれて、隣り合うＨ形鋼のフランジ部にそれぞれボルト接合される。

特開２０２０－０６６８４５号公報

しかしながら、継手板を介して隣り合うＨ形鋼のフランジ部を接合する際に、地山側に配置された継手板をボルト接合する場合では、作業者は屈んだ状態で、構築途中の土留構造物の下端部から地山側に回り込み、窮屈な姿勢でボルト締めをすることを強いられていた。つまり、地山側におけるボルト接合の作業性が悪く煩雑で手間が掛かるため、作業者にとって負担が大きかった。その結果、工期が長引き工費が嵩む問題がある。また、掘削孔の周方向に沿って複数のＨ形鋼を配置し、左右に隣り合うＨ形鋼をフランジ継手で接続する場合に、作業者の目が届かない接続箇所が存在する。そのため、この組立作業方法では、目視が困難な状態での作業となり、組立が困難となることに加えて、安全の確認に懸念がある。

本発明は、上記の課題を解決するものであり、施工現場における補強部材同士のボルト接合作業を省略できる、土留パネル及び該土留パネルを用いた土留構造物を提供することを目的とする。

本発明に係る土留パネルは、地面を掘削して形成された掘削孔に設置されて土留構造物を構築するために用いられる土留パネルであって、波形の山部及び谷部が長手方向に沿って延びるように形成された波付け鋼板と、前記波付け鋼板の長手方向の両端部に設けられた一対の縦フランジ部と、前記波付け鋼板の長手方向に沿って延び、前記波付け鋼板の短手方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられた補強部材と、を備え、前記補強部材は、一対の前記縦フランジ部の間に挟まれて配置され、長手方向の両端部が前記縦フランジ部の内面に接合されているものである。

本発明に係る土留構造物は、上記構成の土留パネルが前記掘削孔の壁面に沿って複数配置され、前記土留パネル同士を連結して組み立てられた構造体を含むものである。

本発明では、補強部材が一対の縦フランジ部の間に挟まれて配置され、該補強部材の長手方向の両端部が縦フランジ部の内面に接合された構成なので、掘削孔の周方向に沿って隣り合う土留パネルの縦フランジ部同士を接合することで、隣り合う補強部材同士を継手板を介してボルト接合することなく、周方向に沿って設置することができる。よって、施工現場における補強部材同士のボルト接合作業を省略できるので、施工作業の作業性を向上させることができる。

土留構造物の一例を模式的に示した斜視図である。 土留構造物を構成する土留パネルの一例を示した斜視図である。 土留構造物を構成する土留パネルの一例を示した縦断面図である。 土留構造物の構築工法の一例を模式的に示した説明図である。 実施の形態１に係る土留パネルを示した斜視図である。 実施の形態１に係る土留パネルを示した縦断面図である。 実施の形態１に係る土留パネルの補強部材を示した斜視図である。 実施の形態１に係る土留パネルを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。 実施の形態１に係る土留パネルを掘削孔の周方向に配置して連結した状態を示した説明図である。 実施の形態１に係る土留パネルの変形例を示した縦断面図である。 実施の形態２に係る土留パネルを示した縦断面図である。 実施の形態２に係る土留パネルを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。 実施の形態３に係る土留パネルを示した縦断面図である。 実施の形態４に係る土留パネルを示した縦断面図である。 実施の形態４に係る土留パネルを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、本実施の形態では、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、上、下、左、右、縦、横等）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上の記載であり、装置、器具、あるいは部品等の配置、方向及び向きを限定するものではない。

実施の形態１．
先ず、土留構造物２００の一例を図１～図４を参照して説明する。図１は、土留構造物２００の一例を模式的に示した斜視図である。図２は、土留構造物２００を構成する土留パネル１０１の一例を示した斜視図である。図３は、土留構造物２００を構成する土留パネル１０１の一例を示した縦断面図である。土留構造物２００は、例えば建築構造物の基礎を構築するための立坑又は地中に構築される集水井等の土木構造物を構築する際に構築されるものである。土留構造物２００は、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔に、図１に示すような環状の構造体２０１を掘削孔の孔軸方向に沿って複数段に積み重ねて構築される。

土留構造物２００を構成する各々の構造体２０１は、同じ断面係数から成る複数の土留パネル１０１を環状に配置して形成された構成とされている。土留パネル１０１は、図２及び図３に示すように、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された１枚の波付け鋼板１と、波付け鋼板１の長手方向Ｘとなる両端部に設けられた縦フランジ部２と、を備えている。

波付け鋼板１は、波形断面が角波状となるように、圧延鋼板を角波状に屈曲成形した構成である。本実施の形態における角波状とは、一例として、角が丸められた台形波状である。波付け鋼板１は、一例として、３つの山部１ａと２つの谷部１ｂとで構成されている。但し、山部１ａと谷部１ｂの個数は、図示した個数に限定されない。山部１ａと谷部１ｂは、略平行となるように形成されている。波付け鋼板１は、谷部１ｂの谷底が狭くなるように、山部１ａと谷部１ｂとを繋ぐウェブ１ｃを水平方向に対し若干傾斜させて形成されている。ウェブ１ｃを若干傾斜させることで、波付けのための塑性加工を行う際に、離型しやすくなり、製造が容易となる。また、波付け鋼板１は、山部１ａと谷部１ｂとを繋ぐウェブ１ｃの傾斜角度を小さくすることで、山部１ａと谷部１ｂとの間が広くなり、面方向に曲げモーメントが負荷されたときの剛性が高くなる。波付け鋼板１の曲げの中立軸における断面係数は、山部１ａと谷部１ｂの幅が広いほど大きくなるからである。波付け鋼板１のウェブ１ｃの水平方向に対する傾斜角度は、０°以上、２０°以下に設定され、更に望ましくは、０°以上３°以下に設定される。

波付け鋼板１は、例えば厚さが２．７ｍｍ～７ｍｍ程度である。山部１ａと谷部１ｂの板厚は、ウェブ１ｃと同じ板厚で形成されているが、ウェブ１ｃよりも厚くしても良い。このように構成されることにより、中立軸から遠い山部１ａと谷部１ｂの断面積が大きくなり、波付け鋼板１の断面係数をさらに高くすることができる。

図２及び図３に示すように、波付け鋼板１は、短手方向Ｙの両端部に、波形の両端縁を曲げ加工によって形成された横フランジ部１０を有している。横フランジ部１０は、孔軸方向に対してほぼ垂直に形成された平板状の部分である。横フランジ部１０には、掘削孔の孔軸方向に積み重ねた上下に隣り合う波付け鋼板同士を連結するための連結孔１０ａが長手方向Ｘに沿って複数形成されている。上下に隣り合う波付け鋼板１は、横フランジ部１０を突き合わせ、連結孔１０ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。なお、上下に隣り合う波付け鋼板１の横フランジ部１０を連結する手段は、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、図示した連結孔１０ａの個数は、一例であって、これに限定されるものではない。

縦フランジ部２は、波付け鋼板１の長手方向Ｘの両端縁にプレートを溶接して設けられた構成である。縦フランジ部２は、土留構造物２００に必要な強度及び剛性に応じて厚さが決定される。縦フランジ部２には、掘削孔の周方向に配置した左右に隣り合う土留パネル１０１同士を連結するための連結孔２ａが上下方向（Ｙ方向）に沿って複数形成されている。左右に隣り合う土留パネル１０１同士は、縦フランジ部２を突き合わせ、連結孔２ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。なお、左右に隣り合う土留パネル１０１の縦フランジ部２を連結する手段は、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、図示した連結孔２ａの個数は、一例であって、これに限定されるものではない。なお、図１に示すように、構造体２０１の矩形の角部には、角部材４を介してＬ字形に加工されたコーナー部用の土留パネル１０２が配置されている。土留パネル１０２を構成する波付け鋼板１及び縦フランジ部２は、上記構成と同じである。

なお、図１～図３に示されている土留パネル１０１の断面形状は、一例であり、例えばサインカーブ状に形成された構成でもよいし、他の形状であっても良い。

次に、上記土留構造物２００の構築工法の一例を、図４を参照して説明する。図４は、土留構造物２００の構築工法の一例を模式的に示した説明図である。先ず、図４（Ａ）に示すように、地面３００に土留構造物２００を構築するための掘削孔３０１を形成する。掘削孔３０１は、土留構造物２００の外径よりも例えば２０ｃｍ程度の大きい外径で形成される。掘削孔３０１の深さは、一例として０．５ｍ～１．５ｍ程度である。そして、掘削孔３０１の壁面に沿って土留パネル１０１を環状に配置して構造体２０１を組み立てる。土留パネル１０１は、山部１ａが地山側に向き、谷部１ｂが掘削側に向くように配置される。なお、地山側とは土留パネル１０１の外面側であり、掘削側とは土留パネル１０１の内面側である。

構造体２０１は、掘削孔３０１の壁面の周方向に沿って土留パネル１０１を順に配置し、左右に隣り合う土留パネル１０１をボルト及びナットで連結して組み立てられる。上段の構造体２０１の土留パネル１０１と、下段の構造体２０１の土留パネル１０１とは、ボルト及びナットで連結される。なお、上段の土留パネル１０１と下段の土留パネル１０１とは、千鳥配置となるように、周方向の位置をずらして配置される。これにより、土留構造物２００は、周方向の各位置において強度及び剛性のばらつきを抑えることができる。但し、土留パネル１０１は、縦フランジ部２に十分な厚さを持たせれば、千鳥配置とすることなく孔軸方向に連続して設置してもよい。このように、構造体２０１を孔軸方向に沿って複数段積み重ねて（図示例の場合は３段）土留構造物２００の一部が構築される。

次に、図４（Ｂ）に示すように、最上段に位置する構造体２０１を地面３００に設置した井桁４００で固定した後、構造体２０１の外側の掘削孔３０１を掘削土で埋め戻す。なお、最上段に位置する構造体２０１を地面３００に固定する手段は、井桁４００に限定されず、例えばコンクリートを用いてもよい。

そして、図４（Ｃ）に示すように、地盤を掘削しつつ、構造体２０１を組み立て、所定の深度まで掘り進める。なお、最上段に位置する構造体２０１を井桁４００で固定した後は、上段の構造体２０１の下端に、掘削孔３０１の壁面の周方向に沿って土留パネル１０１を配置し、上段の土留パネル１０１にボルト及びナットで連結するとともに、左右に隣り合う土留パネル１０１をボルト及びナットで連結して、下段の構造体２０１を構築していく。なお、土留パネル１０１と掘削孔３０１との間には、裏込注入材として、コンクリート又はモルタルが充填される。

このように、土留構造物２００は、地面３００を掘削して形成された鉛直の掘削孔３０１に、図１に示すような環状の構造体２０１を掘削孔３０１の孔軸方向に沿って複数段に積み重ねて構築される。なお、土留構造物２００は、図１に示す矩形状に限定されず、例えば平面視において、円形状、小判のような形をした長円形状や、馬蹄形のようにＵ字状等でもよい。波付け鋼板１は、土留構造物２００の形状に応じた形状で構成するものとする。

ところで、土留構造物２００は、掘削孔３０１の深度が深くなるにつれて地山側からの土圧が大きくなり、剛性が足りない場合がある。また、深度の深さにかかわらず、土質の条件等により、土圧が大きい場合もある。更に、孔軸方向の深度が深くなるにつれて、上方に配置された構造体２０１の自重が下方に配置された構造体２０１に作用する。

このため、従来の土留構造物では、深度が深い箇所において、上下に隣り合う構造体２０１の間に補強リングと呼ばれるＨ形鋼を挟み込み剛性を高めている。補強リングは、複数のＨ形鋼を、そのフランジ部が地山側と掘削側に向くように、掘削孔の周方向に沿って配置され、隣り合うＨ形鋼のフランジ部が継手板を介して接合されて構築される。継手板は、Ｈ形鋼における地山側のフランジ部と掘削側のフランジとにそれぞれ当てがわれて、隣り合うＨ形鋼のフランジ部にそれぞれボルト接合される。

しかしながら、継手板を介して隣り合うＨ形鋼のフランジ部を接合する際に、地山側に配置された継手板をボルト接合する場合では、作業者は屈んだ状態で、構築途中の土留構造物の下端部から地山側に回り込み、窮屈な姿勢でボルト締めをすることを強いられていた。つまり、地山側におけるボルト接合の作業性が悪く煩雑で手間が掛かるため、作業者にとって負担が大きかった。その結果、工期が長引き工費が嵩む問題がある。また、掘削孔３０１の周方向に沿って複数のＨ形鋼を配置し、左右に隣り合うＨ形鋼をフランジ継手で接続する場合に、作業者の目が届かない接続箇所が存在する。そのため、この組立作業方法では、目視が困難な状態での作業となり、ボルトが確実に接続できたことを確認することができず、組立が困難となることに加えて、安全の確認に懸念がある。

そこで、本実施の形態に係る土留パネル１００では、施工現場における補強部材３同士の周方向のボルト接合作業を省略できる構成としたことを特徴としている。図５は、実施の形態１に係る土留パネル１００を示した斜視図である。図６は、実施の形態１に係る土留パネル１００を示した縦断面図である。図７は、実施の形態１に係る土留パネル１００の補強部材３を示した斜視図である。

本実施の形態１に係る土留パネル１００は、図５及び図６に示すように、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された波付け鋼板１と、波付け鋼板１の長手方向Ｘの両端部に設けられた一対の縦フランジ部２と、波付け鋼板１の長手方向Ｘに沿って延び、波付け鋼板１の下端部に設けられた補強部材３と、を備えている。

波付け鋼板１及び縦フランジ部２は、上記した土留パネル１０１と同じ構成である。つまり、波付け鋼板１は、波形断面が角波状となるように、圧延鋼板を角波状に屈曲成形した構成である。本実施の形態における角波状とは、一例として、角が丸められた台形波状である。また、図５及び図６に示すように、波付け鋼板１は、短手方向Ｙの両端部に、波形の両端縁を曲げ加工によって形成された横フランジ部１０を有している。縦フランジ部２は、波付け鋼板１の長手方向Ｘの両端縁にプレートを溶接して設けられた構成である。縦フランジ部２は、土留構造物２００に必要な強度及び剛性に応じて厚さが決定される。

補強部材３は、図６及び図７に示すように、溝形鋼であり、溝の内底面を波付け鋼板１の下端部に対向させて配置されている。補強部材３は、図５に示すように、一対の縦フランジ部２、２の間に挟まれて配置され、長手方向Ｘの両端面を縦フランジ部２の内面に突き合わせ、両端部が縦フランジ部２に溶接されて接合されている。縦フランジ部２は、補強部材３のウェブ３０の幅寸法に合わせて横幅が形成されている。なお、縦フランジ部２は、補強部材３のウェブ３０の端縁からＺ方向にはみ出すように、該ウェブ３０の幅寸法よりも横幅を大きくして、補強部材３を覆うように取り付けられた構成でもよい。一方、補強部材３は、波付け鋼板１には接合されておらず、図６に示すように、ウェブ３０の内面を波付け鋼板１の横フランジ部１０に当接させて配置されている。このように、補強部材３は、波付け鋼板１及び縦フランジ部２と一体化させた構成である。なお、補強部材３は、波付け鋼板１に接合されている必要はないが、波付け鋼板１に例えば溶接等で接合されていても特に問題はない。例えば、補強部材３は、長手方向Ｘの長さが長い場合など、形状保持のため、波付け鋼板１に断続溶接してもよい。

補強部材３は、図６に示すように、フランジ３１と谷部１ｂとの間に隙間Ｓが形成される大きさで構成されている。上下左右に配置された土留パネル１００Ａ同士の接合作業時において、波付け鋼板１の谷部１ｂの空間に作業者の手又は工具を入れるための隙間Ｓが必要だからである。また、図６及び図７に示すように、補強部材３のウェブ３０には、波付け鋼板１の横フランジ部１０に形成された連結孔１０ａに対応する位置に接合孔３０ａが形成されている。

なお、補強部材３は、波付け鋼板１の下端部に配置された構成を示したが、これに限定されず、波付け鋼板１の上端部及び下端部にそれぞれ配置してもよい。

次に、本実施の形態１に係る土留パネル１００の連結構造について説明する。本実施の形態１に係る土留パネル１００は、土圧が高く作用する掘削孔３０１や掘削孔３０１の深度が深い部分に配置された後、既に設置された図２に示す土留パネル１０１に連結される。既に設置された上部の土留パネル１０１と、本実施の形態１に係る土留パネル１００とを連結する場合には、互いの横フランジ部１０を上下に突き合わせて連結孔１０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａにボルトの軸部を通し、該軸部をナットで締結する。ちなみに、本実施の形態１に係る土留パネル１００は、補強部材３を波付け鋼板１及び縦フランジ部２と一体化させた構成なので、重量が大きくなる。しかし、土留パネル１００を掘削孔３０１の所定の位置に配置する際には、重機等による取り回しが行われるので、土留パネル１００の重量が大きいことによって作業者の負担が増えることはなく、むしろ、接続作業が容易となるため、作業能率が向上する。

図８は、実施の形態１に係る土留パネル１００を上下に配置して連結した状態を示した説明図である。上段の土留パネル１００は、補強部材３が波付け鋼板１の下端部にのみ設けられた構成である。一方、下段の土留パネル１００は、補強部材３が波付け鋼板１の上端部及び下端部に設けられた構成である。本実施の形態１に係る土留パネル１００を上下に配置して連結する場合には、図８に示すように、互いの補強部材３のウェブ３０の外面を上下に突き合わせて連結孔１０ａ及び接合孔３０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａにボルト５の軸部を通し、該軸部をナット６で締結する。これにより、上下に隣り合う土留パネル１００の補強部材３は、波付け鋼板１の横フランジ部１０と共にボルト５及びナット６で接合されて連結されることになる。

なお、下段に配置された本実施の形態１に係る土留パネル１００の下部に、図２に示した土留パネル１０１を配置して連結する場合には、土留パネル１００の補強部材３のウェブ３０の外面に、下部の土留パネル１０１の波付け鋼板１の横フランジ部１０を突き合わせ、互いの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａの位置を合わせる。そして、土留パネル１００の連結孔１０ａ及び接合孔３０ａと、土留パネル１０１の連結孔１０ａにボルトを挿通し、ボルトの軸部をナットで締結する。このように、土留パネル１００の補強部材３は、波付け鋼板１の横フランジ部１０と共に、土留パネル１０１の横フランジ部１０にボルト及びナットで接合されることになる。

図９は、実施の形態１に係る土留パネル１００を掘削孔３０１の周方向に配置して連結した状態を示した説明図である。図９に示すように、掘削孔３０１の周方向に隣り合う土留パネル１００同士を連結する場合には、左右に隣り合う縦フランジ部２を突き合わせて連結孔２ａの位置を合わせ、互いの連結孔２ａにボルト７の軸部を通し、該軸部をナット８で締結する。つまり、本実施の形態１に係る土留パネル１００では、掘削孔３０１の周方向に沿って隣り合う土留パネル１００の縦フランジ部２同士を接合するだけで、隣り合う補強部材３同士をボルト接合することなく、補強部材３を周方向に沿って設置することができる。なお、左右に隣り合う土留パネル１００を連結する手段は、ボルト及びナットに代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

以上のように、本実施の形態１に係る土留パネル１００は、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された波付け鋼板１と、波付け鋼板１の長手方向Ｘの両端部に設けられた一対の縦フランジ部２と、波付け鋼板１の長手方向Ｘに沿って延び、波付け鋼板１の短手方向Ｙの両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられた補強部材３と、を備えている。補強部材３は、一対の縦フランジ部２、２の間に挟まれて配置され、長手方向Ｘの両端部が縦フランジ部２の内面に接合されている。

したがって、本実施の形態１に係る土留パネル１００は、掘削孔３０１の周方向に沿って隣り合う土留パネル１００の縦フランジ部２同士を接合することで、隣り合う補強部材３同士を継手板を介してボルト接合することなく、周方向に沿って設置することができる。よって、施工現場における補強部材３同士のボルト接合作業を省略できるので、施工作業の作業性を向上させることができる。また、土留パネル１００は、縦フランジ部２、２同士を接合することにより、補強部材３同士を継手板で接合した場合と同様な強度及び剛性の向上を図ることができる。

なお、図１０は、実施の形態１に係る土留パネルの変形例を示した縦断面図である。補強部材３は、上記溝形鋼に代えて、図１０に示すように、Ｈ形鋼を用いてもよい。

実施の形態２．
次に、本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａを、図１１及び１２を参照して説明する。図１１は、実施の形態２に係る土留パネル１００Ａを示した縦断面図である。
図１２は、実施の形態２に係る土留パネル１００Ａを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。なお、実施の形態１で説明した土留パネル１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

実施の形態２に係る土留パネル１００Ａは、図１１に示すように、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された波付け鋼板１と、波付け鋼板１の長手方向Ｘの両端部に設けられた一対の縦フランジ部２と、波付け鋼板１の長手方向Ｘに沿って延び、波付け鋼板１の下端部に設けられた補強部材３Ａと、を備えている。波付け鋼板１及び縦フランジ部２は、実施の形態１の構成と同じである。

補強部材３Ａは、図１１に示すように、山形鋼であり、屈曲の内面を波付け鋼板１の下端部に対向させて配置されている。また、補強部材３Ａは、屈曲の側部３３が地山側に位置するように配置させている。屈曲の側部３３を地山側に配置することで、波付け鋼板１の内面側に作業空間を確保することができ、上下左右に配置された土留パネル１００Ａ同士の連結作業時において、補強部材３Ａの存在が邪魔にならず作業がしやすいからである。

補強部材３Ａは、一対の縦フランジ部２の間に挟まれて配置され、長手方向Ｘの両端面を縦フランジ部２の内面に突き合わせ、両端部が縦フランジ部２に溶接されて接合されている。縦フランジ部２は、補強部材３Ａの底部３２の幅寸法に合わせて横幅が形成されている。一方、補強部材３Ａは、波付け鋼板１には接合されておらず、底部３２を波付け鋼板１の横フランジ部１０に当接させて配置されている。このように、補強部材３Ａは、波付け鋼板１及び縦フランジ部２と一体化させた構成である。なお、補強部材３Ａは、波付け鋼板１に接合されている必要はないが、波付け鋼板１に例えば溶接等で接合されていても特に問題はない。例えば、補強部材３Ａは、長手方向Ｘの長さが長い場合など、形状保持のため、波付け鋼板１に断続溶接してもよい。

また、補強部材３Ａの底部３２には、図１１に示すように、波付け鋼板１の横フランジ部１０に形成された連結孔１０ａに対応する位置に接合孔３０ａが形成されている。なお、補強部材３Ａは、波付け鋼板１の下端部に配置された構成を示したが、これに限定されず、波付け鋼板１の上端部及び下端部にそれぞれ配置してもよい。

本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａも、土圧が高く作用する掘削孔３０１や掘削孔３０１の深度が深い部分に配置された後、既に設置された土留パネル１０１に連結される。既に設置された上部の土留パネル１０１と、本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａとを連結する場合には、互いの横フランジ部１０を上下に突き合わせて連結孔１０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａにボルトの軸部を通し、該軸部をナットで締結する。

図１２は、実施の形態２に係る土留パネル１００Ａを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。上段の土留パネル１００Ａは、補強部材３Ａが波付け鋼板１の下端部にのみ設けられた構成である。一方、下段の土留パネル１００Ａは、補強部材３Ａが波付け鋼板１の上端部及び下端部に設けられた構成である。本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａを上下に配置して連結する場合には、図１２に示すように、互いの補強部材３Ａの底部３２の外面を上下に突き合わせて連結孔１０ａ及び接合孔３０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａにボルト５の軸部を通し、該軸部をナット６で締結する。これにより、上下に隣り合う土留パネル１００Ａの補強部材３Ａは、波付け鋼板１の横フランジ部１０と共にボルト５及びナット６で接合されて連結されることになる。なお、上下に隣り合う波付け鋼板１を連結する手段は、ボルト５及びナット６に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

なお、下段に配置された本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａの下部に、図２に示した土留パネル１０１を配置して連結する場合には、土留パネル１００Ａの補強部材３Ａの底部３２の外面に、下部の土留パネル１０１の波付け鋼板１の横フランジ部１０を突き合わせ、互いの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａの位置を合わせる。そして、土留パネル１００Ａの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａと、土留パネル１０１の連結孔１０ａにボルトを挿通し、ボルトの軸部をナットで締結する。このように、土留パネル１００Ａの補強部材３Ａは、波付け鋼板１の横フランジ部１０と共に、土留パネル１０１の横フランジ部１０にボルト及びナットで接合されることになる。なお、上下に隣り合う波付け鋼板１を連結する手段は、ボルト及びナットに代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

そして、掘削孔３０１の周方向に隣り合う土留パネル１００Ａ同士を連結する場合には、例えば図９に示すように、左右に隣り合う縦フランジ部２を突き合わせて連結孔２ａの位置を合わせ、互いの連結孔２ａにボルト７の軸部を通し、該軸部をナット８で締結する。つまり、本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａも、掘削孔３０１の周方向に沿って隣り合う土留パネル１００Ａの縦フランジ部２同士を接合するだけで、隣り合う補強部材３Ａ同士をボルト接合することなく、補強部材３Ａを周方向に沿って設置することができる。よって、施工現場における補強部材３Ａ同士のボルト接合作業を省略できるので、施工作業の作業性を向上させることができる。なお、左右に隣り合う土留パネル１００Ａを連結する手段は、ボルト７及びナット８に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

また、本実施の形態２に係る土留パネル１００Ａは、実施の形態１で説明した溝形鋼から成る補強部材３を有する土留パネル１００と比較して、剛性及び強度が低いものの、波付け鋼板１の内面側に作業空間を確保することができるので、上下左右に配置された土留パネル１００Ａ同士の接合作業時において、掘削孔３０１の内部で作業を行う作業者にとって作業性がよいものとなる。

なお、図示することは省略したが、補強部材３Ａは、上記山形鋼に代えて、Ｔ形鋼を用いてもよい。

実施の形態３．
次に、本実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂを、図１３を参照して説明する。図１３は、実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂを示した縦断面図である。なお、実施の形態１で説明した土留パネル１００及び実施の形態２で説明した土留パネル１００Ａと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂは、図１３に示すように、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された波付け鋼板１１と、波付け鋼板１１の長手方向Ｘの両端部に設けられた一対の縦フランジ部２と、波付け鋼板１１の長手方向Ｘに沿って延び、波付け鋼板１１の下端部に設けられた補強部材３と、を備えている。

実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂの波付け鋼板１１は、波形断面がサインカーブ状に形成された、所謂ライナープレートである。この波付け鋼板１１は、例えば厚さが２．７ｍｍ～７ｍｍ程度である。波付け鋼板１１は、短手方向Ｙの両端部に、波形の両端縁を曲げ加工によって形成された横フランジ部１０を有している。横フランジ部１０には、掘削孔３０１の孔軸方向に積み重ねた上下に隣り合う波付け鋼板１１同士を連結するための連結孔１０ａが長手方向Ｘに沿って複数形成されている。

縦フランジ部２及び補強部材３は、実施の形態１及び２の構成と同じである。補強部材３は、実施の形態１で示した溝形鋼又はＨ形鋼でもよいし、実施の形態２で示した山形鋼又はＴ形鋼でもよい。なお、補強部材３は、波付け鋼板１１の下端部に配置された構成を示したが、これに限定されず、波付け鋼板１１の上端部及び下端部にそれぞれ配置してもよい。

本実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂを上下に配置して連結する場合には、例えば図８に示すように、互いの補強部材３のウェブ３０の外面を上下に突き合わせて連結孔１０ａ及び接合孔３０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａ及び接合孔３０ａにボルト５の軸部を通し、該軸部をナット６で締結する。これにより、上下に隣り合う土留パネル１００Ｂの補強部材３は、波付け鋼板１１の横フランジ部１０と共にボルト５及びナット６で接合されて連結されることになる。なお、実施の形態２で説明した補強部材３Ａを用いた場合、上下に隣り合う波付け鋼板１１を連結する手段は、ボルト５及びナット６に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

掘削孔３０１の周方向に隣り合う土留パネル１００Ｂ同士を連結する場合には、例えば図９に示すように、左右に隣り合う縦フランジ部２を突き合わせて連結孔２ａの位置を合わせ、互いの連結孔２ａにボルト７の軸部を通し、該軸部をナット８で締結する。つまり、本実施の形態３に係る土留パネル１００Ｂも、掘削孔３０１の周方向に沿って隣り合う土留パネル１００Ｂの縦フランジ部２同士を接合することで、隣り合う補強部材３同士を継手板を介してボルト接合することなく、周方向に沿って設置することができる。よって、施工現場における補強部材３同士のボルト接合作業を省略できるので、施工作業の作業性を向上させることができる。なお、左右に隣り合う土留パネル１００Ｂを連結する手段は、ボルト７及びナット８に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

実施の形態４．
次に、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃを、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃを示した縦断面図である。なお、上記実施の形態で説明した土留パネル１００、１００Ａ、１００Ｂと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃは、図１４に示すように、波形の山部１ａ及び谷部１ｂが長手方向Ｘに沿って延びるように形成された波付け鋼板１２と、波付け鋼板１２の長手方向Ｘの両端部に設けられた一対の縦フランジ部２と、波付け鋼板１２の長手方向Ｘに沿って延び、波付け鋼板１２の下端部に設けられた補強部材３と、を備えている。

本実施の形態４における波付け鋼板１２は、波形断面が角波状となるように形成された構成である。この波付け鋼板１２は、実施の形態１における波付け鋼板１と比較して、補強部材３が設けられる短手方向Ｙの下端部に、横フランジ部１０が設けられていない。実施の形態１で説明したように、上下に隣り合う波付け鋼板１は、横フランジ部１０を突き合わせ、連結孔１０ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。しかしながら、補強部材３が設けられた短手方向Ｙの端部では、補強部材３が横フランジ部１０の機能も担うこととなるため、横フランジ部１０を敢えて設ける必要がない。但し、本実施の形態４における波付け鋼板１２では、波形の端縁と補強部材３とを溶接して一体化を図ることが望ましい。短手方向Ｙにおける波形の端縁と補強部材３とを必ずしも溶接する必要はないが、溶接することで一体化を図ることができ耐力を向上させることができる。

なお、本実施の形態４における波付け鋼板１２は、短手方向Ｙの両端部に補強部材３が設けられる場合、該両端部において横フランジ部１０を設けないこととする。

本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃも、土圧が高く作用する掘削孔３０１や掘削孔３０１の深度が深い部分に配置された後、既に設置された土留パネル１０１に連結される。既に設置された上部の土留パネル１０１と、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃとを連結する場合には、互いの横フランジ部１０を上下に突き合わせて連結孔１０ａの位置を合わせ、互いの連結孔１０ａにボルトの軸部を通し、該軸部をナットで締結する。

図１５は、実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃを上下に配置して連結した状態を示した説明図である。上段の土留パネル１００Ｃは、補強部材３が波付け鋼板１２の下端部にのみ設けられた構成である。上段の土留パネル１００Ｃは、短手方向Ｙの下端部に、横フランジ部１０が設けられていない。一方、下段の土留パネル１００Ｃは、補強部材３が波付け鋼板１２の上端部及び下端部に設けられた構成である。下段の土留パネル１００Ｃは、短手方向Ｙの両端部に、横フランジ部１０が設けられていない。本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃを上下に配置して連結する場合には、図１５に示すように、互いの補強部材３のウェブ３０の外面を上下に突き合わせて接合孔３０ａの位置を合わせ、互いの接合孔３０ａにボルト５の軸部を通し、該軸部をナット６で締結する。これにより、上下に隣り合う土留パネル１００Ｃは、補強部材３同士がボルト５及びナット６で接合されることによって連結される。

なお、下段に配置された本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃの下部に、図２に示した土留パネル１０１を配置して連結する場合には、土留パネル１００Ｃの補強部材３のウェブ３０の外面に、下部の土留パネル１０１の波付け鋼板１２の横フランジ部１０を突き合わせ、連結孔１０ａと接合孔３０ａの位置を合わせる。そして、土留パネル１００Ｃの接合孔３０ａと、土留パネル１０１の連結孔１０ａにボルトを挿通し、ボルトの軸部をナットで締結する。

掘削孔３０１の周方向に隣り合う土留パネル１００Ｃ同士を連結する場合には、例えば図９に示すように、左右に隣り合う縦フランジ部２を突き合わせて連結孔２ａの位置を合わせ、互いの連結孔２ａにボルト７の軸部を通し、該軸部をナット８で締結する。つまり、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃも、掘削孔３０１の周方向に沿って隣り合う土留パネル１００の縦フランジ部２同士を接合するだけで、隣り合う補強部材３同士をボルト接合することなく、補強部材３を周方向に沿って設置することができる。よって、施工現場における補強部材３同士のボルト接合作業を省略できるので、施工作業の作業性を向上させることができる。なお、左右に隣り合う土留パネル１００Ｃを連結する手段は、ボルト７及びナット８に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。

以上のように、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃは、波付け鋼板１２の短手方向Ｙの少なくとも一端部における横フランジ部１０を省略した構成なので、製造の手間を省略できるし材料費の削減もでき、結果的に製造コストを削減できる。また、土留パネル１００Ｃは、例えば円形の立坑などへ適用するために曲げ加工が必要な場合であっても、横フランジ部１０を有さないので曲げ加工を容易に行うことができる。更に、土留パネル１００Ｃは、横フランジ部１０を省略した分だけ軽量化を図ることができるので、持ち運びの負担が軽減され、施工時の作業性を向上させることができる。

なお、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃは、実施の形態１で説明した溝形鋼から成る補強部材３を有する構成について説明したが、この限りではない。土留パネル１００Ｃは、図１０に示したＨ形鋼からなる補強部材３、実施の形態２で説明した山形鋼からなる補強部材３Ａ又はＴ形鋼からなる補強部材でもよい。実施の形態２で説明した補強部材３Ａを用いた場合、上下に隣り合う波付け鋼板１２を連結する手段は、ボルト５及びナット８に代えて、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、本実施の形態４に係る土留パネル１００Ｃは、波形断面が角波状に形成された波付け鋼板１２を有する構成に限定されず、実施の形態３で説明した波形断面がサインカーブ状に形成された波付け鋼板１１を有する構成でもよい。

以上に、土留パネル（１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）及び土留構造物２００を実施の形態に基づいて説明したが、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述した土留パネル（１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）の構成は、一例であって他の構成要素を含んでもよい。また、図４に基づいて説明した土留構造物２００の構築工法は、一例であって、上記実施の形態に限定されない。要するに、土留パネル（１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）及び土留構造物２００は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

１ 波付け鋼板、１ａ 山部、１ｂ 谷部、１ｃ ウェブ、２ 縦フランジ部、２ａ 連結孔、３、３Ａ 補強部材、３０ ウェブ、３０ａ 接合孔、３１ フランジ、３２ 底部、３３ 側部、４ 角部材、５ ボルト、６ ナット、７ ボルト、８ ナット、１０ 横フランジ部、１０ａ 連結孔、１１ 波付け鋼板、１２ 波付け鋼板、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１０１、１０２ 土留パネル、２００ 土留構造物、２０１ 構造体、３００ 地面、３０１ 掘削孔、４００ 井桁、Ｘ 長手方向、Ｙ 短手方向、Ｓ 隙間。

Claims (10)

1. 地面を掘削して形成された掘削孔に設置されて土留構造物を構築するために用いられる土留パネルであって、
   波形の山部及び谷部が長手方向に沿って延びるように形成された波付け鋼板と、
   前記波付け鋼板の長手方向の両端部に設けられた一対の縦フランジ部と、
   前記波付け鋼板の長手方向に沿って延び、前記波付け鋼板の短手方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられた補強部材と、を備え、
   前記補強部材は、一対の前記縦フランジ部の間に挟まれて配置され、長手方向の両端部が前記縦フランジ部の内面に接合されている、土留パネル。
2. 前記補強部材は、溝形鋼であり、溝の内底面を前記波付け鋼板の上端部又は下端部に対向させて配置されている、請求項１に記載の土留パネル。
3. 前記補強部材は、山形鋼であり、屈曲の内面を前記波付け鋼板の上端部又は下端部に対向させて配置されている、請求項１に記載の土留パネル。
4. 前記波付け鋼板は、波形断面が角波状に形成された構成である、請求項１～３のいずれか一項に記載の土留パネル。
5. 前記波付け鋼板は、波形断面がサインカーブ状に形成された構成である、請求項１～３のいずれか一項に記載の土留パネル。
6. 前記波付け鋼板は、短手方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に横フランジ部を有する、請求項４又は５に記載の土留パネル。
7. 前記波付け鋼板の前記横フランジ部には、長手方向に沿って複数の連結孔が形成されており、
   前記補強部材は、前記連結孔に対応した位置に接合孔が形成されている、請求項６に記載の土留パネル。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の土留パネルが前記掘削孔の壁面に沿って複数配置され、前記土留パネル同士を連結して組み立てられた構造体を含む、土留構造物。
9. 前記掘削孔の周方向に隣り合う前記土留パネルは、隣り合う前記縦フランジ部が接合されて連結されている、請求項８に記載の土留構造物。
10. 前記掘削孔の孔軸方向に隣り合う前記土留パネルは、隣り合う前記補強部材同士、又は隣り合う前記補強部材と前記波付け鋼板の短手方向の端部とを突き合せて接合されている、請求項８又は９に記載の土留構造物。

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