JP2024042759A - 土留パネル、土留構造物、及び土留構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削孔の内部空間を減少させることなく、掘削孔の内部に切梁を接合するための縦梁を配置することができる、土留パネル、土留構造物、及び土留構造物の施工方法を提供する。【解決手段】土留パネルは、掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の主桁と、スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、スキンプレート、主桁及び継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁と、を備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、土留パネル、土留構造物、及び土留構造物の施工方法に関する。

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鉛直の掘削孔に波付け鋼板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、上方に配置された環状体の自重が下方に配置された環状体に作用する。このため、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。

更に、土留構造物では、掘削孔の土圧によって波付け鋼板が撓むおそれがあるため、波付け鋼板の内面側に孔軸方向に延伸する縦梁を掘削孔の周方向に沿って間隔を開けて配置し、対向する縦梁同士を切梁で連結することで土圧に対する強度を高めている。

特開２０２０－０６６８４５号公報

しかしながら、波付け鋼板の内面側に縦梁を設置すると、縦梁が波付け鋼板から突き出す分だけ掘削孔の内部空間が減少し、掘削孔の内部に構築される躯体の大きさが制限される。縦梁の寸法を考慮して掘削孔の外周を大きく設計することも考えられるが、地盤に埋設させた水道管、配電管等の既設管と干渉するおそれがあり、更に官民境界もあるため、掘削孔の外周の大きさを自由に設計することができない場合がある。

本発明は、上記の課題を解決するものであり、掘削孔の内部空間を減少させることなく、掘削孔の内部に切梁を接合するための縦梁を配置することができる、土留パネル、土留構造物、及び土留構造物の施工方法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、前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の平板状の主桁と、前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁と、を備えているものである。

本発明に係る土留構造物は、地面を掘削して形成された掘削孔に土留パネルを設置して構築される土留構造物であって、前記掘削孔の壁面に沿って、複数の前記土留パネルを環状に配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部を備え、前記土留パネルは、前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の主桁と、前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、を有しており、複数の前記土留パネルのうち、少なくとも一部の土留パネルには、前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁を有しており、前記縦梁は、前記掘削孔の周方向において対向させて配置され、互いに対向する前記縦梁同士が前記切梁によって連結されているものである。

本発明に係る土留構造物の施工方法は、上記土留構造物の施工方法であって、前記掘削孔の壁面に沿って複数の前記土留パネルを順に配置する際に、前記縦梁同士が前記掘削孔の孔軸方向に沿って連続し、且つ前記掘削孔の周方向において前記縦梁が対向するように複数の前記土留パネルを配置して接合し、前記掘削孔の周方向において互いに対向する前記縦梁同士を前記切梁によって連結するものである。

本発明では、スキンプレート、主桁及び継手板で囲まれた内部に、切梁を接合できる平面を有する縦梁が設けられているので、掘削孔の内部空間を減少させることなく、掘削孔の内部に切梁を接合するための縦梁を配置することができる。

実施の形態に係る土留構造物を模式的に示した正面図である。 実施の形態に係る土留構造物の第１土留構造部を示した平面図である。 実施の形態に係る土留構造物の第２土留構造部を示した平面図である。 実施の形態に係る土留構造物に用いられる土留パネルの一例を示した斜視図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、実施の形態に係る土留構造物に用いられる土留パネルの種々の形状を示した平面図である。 実施の形態に係る土留パネルを示した斜視図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、実施の形態に係る土留パネルを示した説明図である。 実施の形態に係る土留パネルを掘削孔の孔軸方向に配置した状態を模式的に示した説明図である。 実施の形態に係る土留構造物の第１土留構造部に切梁を設置した状態を模式的に示した説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態に係る土留構造物に用いられる波付け鋼板の一例を示した説明図である。 図１０（Ａ）に示したＸＩ－ＸＩ線矢視を拡大して示した断面図である。 図１のＸＩＩ部の拡大図である。 実施の形態に係る土留構造物の第２土留構造部に縦梁と切梁を設置した状態を模式的に示した説明図である。 実施の形態に係る波付け鋼板の異なる形態を示した断面図である。 実施の形態に係る土留構造物の施工方法の一例を模式的に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、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、上、下、左及び右等）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．
図１は、実施の形態に係る土留構造物１００を模式的に示した正面図である。図２は、実施の形態に係る土留構造物１００の第１土留構造部１０１を示した平面図である。図３は、実施の形態に係る土留構造物１００の第２土留構造部１０２を示した平面図である。本実施の形態に係る土留構造物１００は、図１～図３に示すように、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔３００に土留パネル１及び２と波付け鋼板４とを設置して、平面視が矩形状に構築された立坑である。具体的には、土留構造物１００は、第１土留構造部１０１と、第２土留構造部１０２と、を備えている。

第１土留構造部１０１は、図１及び図２に示すように、掘削孔３００の壁面に沿って、土留パネル１及び２を環状に配置して平面視が矩形状に形成された構造体１０１Ａを、孔軸方向（Ｙ方向）に複数段積み重ねて構築された構成である。第１土留構造部１０１は、土留パネル１及び２を千鳥状に配置して組み立てられている。土留構造物１００は、図１に示すように、土留パネル１及び２で形成された第１土留構造部１０１の内部空間に躯体２００が構築される。なお、図２に示した土留構造物１００の周方向（Ｘ方向）における土留パネル１及び２の個数は、一例であってこれに限定されない。

一方、第２土留構造部１０２は、図１及び図３に示すように、掘削孔３００の壁面に沿って、波付け鋼板４を環状に配置して平面視が矩形状に形成された構造体１０２Ａを、孔軸方向（Ｙ方向）に複数段積み重ねて構築された構成である。第２土留構造部１０２は、波付け鋼板４を千鳥状に配置して組み立てられている。なお、第２土留構造部１０２には、該第２土留構造部１０２の内部空間に収まる範囲で躯体が構築される場合がある。また、図３に示した土留構造物１００の周方向（Ｘ方向）における波付け鋼板４の個数は、一例であってこれに限定されない。

先ず、図１～図３を参照しつつ、図４～図９に基づいて第１土留構造部１０１について説明する。図４は、実施の形態に係る土留構造物１００に用いられる土留パネル１の一例を示した斜視図である。図５（Ａ）～（Ｄ）は、実施の形態に係る土留構造物１００に用いられる土留パネル１の種々の形状を示した平面図である。土留パネル１は、図４に示すように、掘削孔３００の壁面に面する長方形状のスキンプレート１０と、スキンプレート１０の一方の対向する端部に設けられた一対の平板状の主桁１１と、スキンプレート１０の他方の対向する端部に設けられた一対の継手板１２と、を備えている。一対の主桁１１は、スキンプレート１０の上端及び下端に設けられて上面及び下面を形成するものである。一対の継手板１２は、スキンプレート１０の左右の両端に設けられて左右の側面を形成するものである。なお、本実施の形態において、上下とは掘削孔３００の孔軸方向であり、左右とは掘削孔３００の周方向である。

土留パネル１は、スキンプレート１０と、主桁１１と、継手板１２とで、掘削孔３００の内部に向かって開口する凹状に形成されている。スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２は、それぞれ溶接されて接合されている。主桁１１の桁高は、掘削孔３００の土質及び深度等によって仕様が変わるが、例えば１５０ｍｍ～４００ｍｍ程度である。また、孔軸方向（Ｙ方向）における土留パネル１の高さは、例えば土留構造物１００を構築する作業者の安全性と効率を考慮して、５００ｍｍを標準とし、５００ｍｍ～１０００ｍｍ程度範囲で設計される。

主桁１１には、孔軸方向（Ｙ方向）に積み重ねた上下に隣り合う土留パネル１同士、又は土留パネル１と波付け鋼板４とを連結するための連結孔１１ａが複数形成されている。上下に隣り合う土留パネル１は、主桁１１を突き合わせ、例えば連結孔１１ａ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、上下に隣り合う土留パネル１の主桁１１を連結する手段は、ボルト及びナットに限定されず、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１１ａの個数は一例であって、これに限定されない。

継手板１２には、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）に配置した左右に隣り合う土留パネル１を連結するための連結孔１２ａが複数形成されている。左右に隣り合う土留パネル１は、継手板１２を突き合わせ、例えば連結孔１２ａ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１の継手板１２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。なお、図示した連結孔１２ａの個数は一例であって、これに限定されない。

なお、土留パネル１には、上部の主桁１１と下部の主桁１１との間に配置され、製造時、運搬時、及び施工時における土留パネル１の形状を保持する形状保持部材１３を設けてもよい。形状保持部材１３は、例えば図示したように鋼板等から成る板状部材、又は図示は省略したが鉄筋棒等から成る棒状部材で構成される。なお、形状保持部材１３の形状及び設置個数は、例えば土留パネル１の大きさ及び形状等を考慮して決定される。また、形状保持部材１３は、必ずしも設ける必要はなく、省略してもよい。

第１土留構造部１０１は、図２に示すように、配置される場所によって異なる形状及び長さの土留パネル１が使用される。図５（Ａ）～（Ｄ）に示した土留パネル１は、配置される場所に応じて形成された構成の一例である。例えば、図２で示した第１土留構造部１０１の矩形の角部には、図５（Ｂ）及び図５（Ｄ）に示すように、Ｌ字形に形成したコーナー部用の土留パネル１が配置される。また、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）に沿って順に土留パネル１及び２を配置していき、最後に、図５（Ａ）に示した小型の土留パネル１が配置される。図５（Ａ）に示した小型の土留パネル１は、長手方向の一方の端面が、掘削孔３００の径方向に対して傾斜している。当該小型の土留パネル１の一端面と対向する土留パネル１の端面も径方向に対して傾斜している。これは、最後に設置される土留パネル１を、既に設置された周方向（Ｘ方向）の土留パネル１の間に形成されたスペースに、構造体１０１Ａの内側から外側に向かって周方向（Ｘ方向）にスライドさせて嵌め込むためである。これにより、土留パネル１の組み立ての作業性を高めることができる。

図６は、実施の形態に係る土留パネル２を示した斜視図である。図７は、実施の形態に係る土留パネル２を示した説明図である。図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は正面図、図７（Ｃ）は左側面図、図７（Ｄ）は（Ｂ）に示したＤ－Ｄ線矢視断面図である。

第１土留構造部１０１を構成する複数の土留パネル１及び２のうち、一部の土留パネル２には、図６及び図７に示すように、スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２で囲まれた凹内部に、切梁３を接合できる平面を有する縦梁１４が設けられている。縦梁１４は、例えばＨ形鋼であり、ウェブ１４ｃと、ウェブ１４ｃの一端に設けられた第１フランジ１４ａと、ウェブ１４ｃの他端に設けられた第２フランジ１４ｂと、を有している。一方の第１フランジ１４ａは、掘削孔３００側に配置され、他方の第２フランジ１４ｂは、スキンプレート１０に対向させて配置されている。掘削孔３００側に配置された第１フランジ１４ａは、切梁３を接合するための平面となる。縦梁１４の上端面と上部の主桁１１との間には、板状の主桁補強材１５が設けられている。また、縦梁１４の下端面と下部の主桁１１との間にも、板状の主桁補強材１５が設けられている。主桁補強材１５は、切梁３の荷重による主桁１１の変形を抑制するために設けられている。縦梁１４の上端面及び下端面は、それぞれ主桁補強材１５に溶接で接合されている。主桁補強材１５は、主桁１１の内面に溶接で接合されている。縦梁１４は、スキンプレート１０と、主桁１１と、継手板１２とで形成された凹内部に収まるように設けられている。縦梁１４は、例えば予め工場等で、主桁補強材１５を介して主桁１１に取り付けられた状態で、施工現場に搬送される。これにより、施工現場での作業の工数を減らすことができ、短工期で施工することができる。なお、主桁補強材１５は、必ずしも設ける必要はなく、省略してもよい。この場合、縦梁１４の上端面及び下端面は、それぞれ主桁１１に溶接で接合される。また、主桁補強材１５は、縦梁１４の上端面と上部の主桁１１との間にのみ設けてもよいし、縦梁１４の下端面と下部の主桁１１との間にのみ設けてもよい。

また、主桁１１は、図７（Ａ）に示すように、主桁補強材１５を配置した部分に、連結孔１１ａが密集されて形成されている。上下に隣接する土留パネル２とボルト接合する箇所を増やすことで接合強度を高め、縦梁１４に接合した切梁３の荷重を支持するためである。なお、図６に示すように、主桁補強材１５には、連結孔１１ａが形成された箇所において、該連結孔１１ａと連通し、ボルトの軸部を通すための貫通孔１５ａが形成されている。また、主桁補強材１５を配置した部分における連結孔１１ａの個数は、図７（Ａ）に示した８個に限定されず、土留パネル２の大きさ及び形状、切梁３の大きさ及び形状等に応じて適宜変更するものとする。

なお、縦梁１４は、１つの土留パネル２に対して２つ以上設けてもよい。また、図示することは省略したが、土留パネル２においても、図４に示した形状保持部材１３を設けてもよい。

図８は、実施の形態に係る土留パネル２を掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に配置した状態を模式的に示した説明図である。図８に示すように、土留パネル１及び２は、千鳥状に配置して組み立てられている。上下に隣接する土留パネル２の縦梁１４同士は、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って連続するように、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）において位置を合わせて配置される。そのため、縦梁１４は、スキンプレート１０と、主桁１１と、継手板１２とで形成された凹内部において、中央から位置をずらすなど適切な位置に適宜調整して配置される。なお、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）において位置を合わせるとは、厳密に一致する必要なく、寸法公差を含む。

図９は、実施の形態に係る土留構造物１００の第１土留構造部１０１に切梁３を設置した状態を模式的に示した説明図である。土留パネル２の縦梁１４は、図２に示すように、第１土留構造部１０１の周方向（Ｘ方向）において対向させて配置されている。図２に示した第１土留構造部１０１では、周方向（Ｘ方向）の３箇所において縦梁１４が対向するように配置されている。第１土留構造部１０１では、図２及び図９に示すように、対向する縦梁１４同士を連結する切梁３が設けられている。切梁３は、例えばＨ形鋼で構成されている。切梁３は、長手方向の両端部が縦梁１４の第１フランジ１４ａに溶接又はボルト接合されている。なお、第１フランジ１４ａと切梁３とは、切梁３の一端を第１フランジ１４ａの平面に当接させてジャッキ等を用いて突っ張らせて接合させてもよい。また、図示は省略したが、縦梁１４の第１フランジ１４ａに、切梁３をボルト接合するための孔を形成してもよい。また、縦梁１４の第１フランジ１４ａに、切梁３の端部を縦梁１４に嵌め込んで位置決めするための孔を形成してもよい。切梁３は、図９に示すように、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って複数設けられている。

なお、土留パネル１と土留パネル２の配置は、図２に示した構成に限定されず、土留構造物１００の大きさ及び形状に応じて適宜変更して設けるものとする。また、縦梁１４は、Ｈ形鋼に限定されず、掘削孔３００側に切梁３を接合するための平面を有する構成であればよい。具体的には、縦梁１４は、Ｔ字鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼又は角鋼等でもよいし、平板を組み合わせてＨ形状、Ｔ形状、Ｌ形状、凹形状又は四角形状等に形成した構成でもよい。また、切梁３についても、Ｈ形鋼に限定されず、Ｔ字鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼又は角鋼等でもよいし、平板を組み合わせてＨ形状、Ｔ形状、Ｌ形状、凹形状又は四角形状等に形成した構成でもよい。要するに、縦梁１４及び切梁３は、その機能を有する形状であれば、どのような形状でもよい。

次に、図１～図９を参照しつつ、図１０～図１４に基づいて第２土留構造部１０２について説明する。図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態に係る土留構造物１００に用いられる波付け鋼板４の一例を示した説明図である。図１１は、図１０（Ａ）に示したＸＩ－ＸＩ線矢視を拡大して示した断面図である。図１２は、図１のＸＩＩ部の拡大図である。図１３は、実施の形態に係る土留構造物１００の第２土留構造部１０２に縦梁６と切梁７を設置した状態を模式的に示した説明図である。

波付け鋼板４は、例えば図１０及び図１１に示したように、波形断面がサインカーブ状に形成されたライナープレートで構成されている。波付け鋼板４は、例えば厚さが２．７ｍｍ～７ｍｍ程度である。波付け鋼板４は、上端縁及び下端縁に沿って設けられた周方向フランジ部４０と、長手方向の両端縁に沿って設けられた軸方向フランジ部４１と、を有している。周方向フランジ部４０は、波付け鋼板４の上端縁及び下端縁から掘削孔３００の内部に向かって突出するように曲げ加工されて形成されている。軸方向フランジ部４１は、波付け鋼板４の長手方向の両端縁に溶接されたプレートによって形成されている。

周方向フランジ部４０には、孔軸方向（Ｙ方向）に積み重ねた上下に隣り合う波付け鋼板４同士、又は波付け鋼板４と土留パネル１とを連結するための連結孔４０ａが掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）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４は、周方向フランジ部４０を突き合わせ、例えば連結孔４０ａ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。また、上下に隣り合う土留パネル１又は２と波付け鋼板４は、主桁１１と周方向フランジ部４０とを突き合わせ、連結孔１１ａ及び４０ａ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４の周方向フランジ部４０を連結する手段は、ボルト及びナットに限定されず、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、上下に隣り合う土留パネル１又は２と波付け鋼板４を連結する手段は、ボルト及びナットに限定されず、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４０ａの個数は一例であって、これに限定されない。

軸方向フランジ部４１には、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）に配置した隣り合う波付け鋼板４同士を連結するための連結孔４１ａが孔軸方向（Ｙ方向）に沿って複数形成されている。周方向（Ｘ方向）に隣り合う波付け鋼板４は、軸方向フランジ部４１を突き合わせ、連結孔４１ａ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、周方向（Ｘ方向）に隣り合う波付け鋼板４の軸方向フランジ部４１を連結する手段は、ボルト及びナットに限定されず、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４１ａの個数は一例であって、これに限定されない。

また、図１及び図１２に示すように、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って配置された複数の構造体１０２Ａのうち、上下に隣り合う一部の構造体１０２Ａの間には、周方向（Ｘ方向）に沿って配置された環状の補強部材５が設けられている。補強部材５は、構造体１０２Ａの剛性を高めるために設けられている。補強部材５は、図３及び図１２に示すように、周方向（Ｘ方向）に沿って分割された複数のＨ形鋼５０と、周方向（Ｘ方向）に隣り合うＨ形鋼５０を連結する継手板５１と、を有している。補強部材５は、各Ｈ形鋼５０のウェブ５０ａが、上下に配置された波付け鋼板４の周方向フランジ部４０に挟み付けられて配置され、ウェブ５０ａと上下の周方向フランジ部４０とがボルト接合５２されることで、波付け鋼板４に取り付けられている。ボルト接合５２は、連結孔４０ａと、Ｈ形鋼５０のウェブ５０ａに形成されたボルト孔と、に共通に通したボルトの軸部にナットを締め付けた構成である。

継手板５１は、図３及び図１２に示すように、周方向（Ｘ方向）に突き合わせたＨ形鋼５０の端部を跨がるように、Ｈ形鋼５０のフランジ５０ｂに当接させて配置され、各Ｈ形鋼５０のフランジ５０ｂにボルト接合５３される。ボルト接合５３は、継手板５１に形成されたボルト孔と、Ｈ形鋼５０のフランジ５０ｂに形成されたボルト孔と、に共通に通したボルトの軸部にナットを締め付けた構成である。

また、図３及び図１３に示すように、第２土留構造部１０２には、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って配置された縦梁６が設けられている。縦梁６は、一例としてＨ形鋼であり、波付け鋼板４の内面側に配置されている。縦梁６は、一方のフランジが補強部材５のフランジ５０ｂに当接されてボルト接合又は溶接されている。縦梁６は、図３に示すように、第２土留構造部１０２の周方向（Ｘ方向）において対向させて配置されている。図３に示した第２土留構造部１０２では、周方向（Ｘ方向）の３箇所において縦梁６が対向するように配置されている。対向する縦梁６同士は、切梁７によって連結されている。切梁７は、例えばＨ形鋼で構成されている。切梁７は、長手方向の両端部が縦梁６のフランジにボルト接合又は溶接されている。なお、図示は省略したが、縦梁６のフランジに、切梁７をボルト接合するための孔を形成してもよい。また、縦梁６のフランジに、切梁７の端部を縦梁６に嵌め込んで位置決めするための孔を形成してもよい。切梁７は、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って複数設けられている。

なお、第２土留構造部１０２においては、必ずしも縦梁６及び切梁７を設ける必要はなく、縦梁６及び切梁７を省略してもよい。また、縦梁６は、Ｈ形鋼に限定されず、切梁７を接合するための平面を有する構成であればよい。また、切梁７もＨ形鋼に限定されない。縦梁６及び切梁７は、Ｔ字鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼又は角鋼等でもよいし、平板を組み合わせてＨ形状、Ｔ形状、Ｌ形状、凹形状又は四角形状に形成した構成でもよい。要するに、縦梁６及び切梁７は、その機能を有する形状であれば、どのような形状でもよい。

図１４は、実施の形態に係る波付け鋼板４の異なる形態を示した断面図である。波付け鋼板４は、図１４に示したように、波形断面が角波状となるように屈曲形成されたプランクプレートでもよい。プランクプレートは、上記したライナープレートよりも剛性が高い特徴を有している。土留構造物１００では、掘削孔３００の深度が深くなるにつれて地山側からの土圧が大きく、更に上方に配置された構造体１０２Ａの自重が下方に配置された構造体１０２Ａに作用する。そのため、土留構造物１００の形状及び大きさ、地山側からの土圧の大きさに応じて、ライナープレートから成る波付け鋼板４とプランクプレートから成る波付け鋼板４とを適宜選択して使用される。

次に、上記土留構造物１００の施工方法の一例を、図１５に基づいて説明する。図１５は、実施の形態に係る土留構造物の施工方法の一例を模式的に示した説明図である。

本実施の形態に係る土留構造物１００の施工方法では、第２土留構造部１０２を構築した後、該第２土留構造部１０２の下部に第１土留構造部１０１を構築する。先ず、図１５（Ａ）に示すように、地面に土留構造物１００を構築するための掘削孔３００を形成する。掘削孔３００は、土留構造物１００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３００の深さは、一例として０．５ｍ～１．５ｍ程度である。そして、掘削孔３００の壁面に沿って波付け鋼板４を環状に配置して構造体１０２Ａを組み立てる。

構造体１０２Ａは、掘削孔３００の壁面の周方向（Ｘ方向）に沿って波付け鋼板４を順に配置し、周方向（Ｘ方向）に隣り合う波付け鋼板４をボルト接合して組み立てられる。上段の構造体１０２Ａの波付け鋼板４と、下段の構造体１０２Ａの波付け鋼板４とは、ボルト接合される。なお、上段の構造体１０２Ａの波付け鋼板４と下段の構造体１０２Ａの波付け鋼板４は、千鳥配置となるように、周方向（Ｘ方向）の位置をずらして配置される。また、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って配置された複数の構造体１０２Ａのうち、上下に隣り合う一部の構造体１０２Ａの間に、周方向（Ｘ方向）に沿った環状の補強部材５を設ける。補強部材５は、図１２に示すように、各Ｈ形鋼５０のウェブ５０ａを上下に配置された波付け鋼板４の周方向フランジ部４０に挟み付けて配置し、ウェブ５０ａと周方向フランジ部４０とをボルト接合５２することで波付け鋼板４に取り付けられる。このように、構造体１０２Ａを孔軸方向（Ｙ方向）に沿って複数段積み重ねて第２土留構造部１０２の一部が構築される。

次に、図１５（Ｂ）に示すように、最上段に位置する構造体１０２Ａを地面に設置した井桁４００で固定した後、構造体１０２Ａの外側の掘削孔３００を掘削土で埋め戻す。なお、最上段に位置する構造体１０２Ａを地面に固定する手段は、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１５（Ｃ）に示すように、地盤を掘削しつつ、構造体１０２Ａ及び１０１Ａを組み立てて第２土留構造部１０２及び第１土留構造部１０１を構築し、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１０２Ａを井桁４００で固定した後は、最下段の構造体１０２Ａの下端に、掘削孔３００の壁面の周方向（Ｘ方向）に沿って波付け鋼板４を配置し、該波付け鋼板４を最下段の波付け鋼板４にボルト接合するとともに、周方向（Ｘ方向）に隣り合う波付け鋼板４同士をボルト接合して、構造体１０２Ａを構築していく。また、波付け鋼板４と掘削孔３００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。そして、図３及び図１３に示すように、波付け鋼板４の内面側において、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿ってＨ形鋼からなる縦梁６を設ける。縦梁６は、補強部材５に溶接又はボルト接合によって取り付けられる。縦梁６は、図３に示すように、第２土留構造部１０２の周方向（Ｘ方向）において対向させて配置する。そして、対向する縦梁６同士の間に切梁７を配置し、切梁７の長手方向の両端部を縦梁６に溶接又はボルト接合する。なお、第２土留構造部１０２においては、必ずしも縦梁６及び切梁７を設ける必要はなく、縦梁６及び切梁７を省略してもよい。

図１５（Ｃ）に示すように、第１土留構造部１０１は、第２土留構造部１０２を構築した後、該第２土留構造部１０２の下端に構築される。構造体１０１Ａは、図２に示すように、掘削孔３００の壁面の周方向（Ｘ方向）に沿って土留パネル１及び２を順に配置して組み立てられる。掘削孔３００の壁面に配置された土留パネル１及び２は、上段の波付け鋼板４又は上段の土留パネル（１又は２）にボルト接合されるとともに、周方向（Ｘ方向）に隣り合う土留パネル（１又は２）にボルト接合で連結される。なお、上段の波付け鋼板４又は上段の土留パネル（１又は２）と下段の土留パネル（１又は２）とは、千鳥配置となるように、周方向（Ｘ方向）の位置をずらして配置される。このとき、図８に示すように、上下に隣接する土留パネル２の縦梁１４同士を、掘削孔３００の孔軸方向（Ｙ方向）に沿って連続するように、掘削孔３００の周方向（Ｘ方向）において位置を合わせて配置する。また、土留パネル２の縦梁１４は、図２に示すように、第１土留構造部１０１の周方向（Ｘ方向）において対向させて配置される。そして、対向する縦梁１４同士の間に切梁３を配置し、切梁３の長手方向の両端部を縦梁１４に溶接又はボルト接合する。

このように、構造体１０１Ａを孔軸方向（Ｙ方向）に沿って複数段積み重ねて第１土留構造部１０１が構築される。なお、土留パネル１と掘削孔３００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。

なお、第１土留構造部１０１及び第２土留構造部１０２は、図示した段数に限定されず、１段以上あればよい。また、本実施の形態に係る土留構造物１００では、波付け鋼板４で構築した第２土留構造部１０２と、土留パネル１で構築した第１土留構造部１０１と、を有する構成に限定されず、図示は省略したが、土留パネル１及び２で構築した第１土留構造部１０１のみで構成してもよい。

また、掘削孔３００は、鉛直に設けた構成に限定されず、例えば孔軸が傾斜していてもよい。また、掘削孔３００は、周囲がすべて壁面となっている孔に限定されず、例えば壁面の一部が開放されている形状も含む。また、土留構造物１００は、図１～図３に示した平面視において矩形状とした構成に限定されない。土留構造物１００は、平面視が円形状又は楕円形状に構築された構成としてもよい。この場合、土留パネル１と波付け鋼板４は、平面視において円弧状に形成される。また、土留構造物１００は、例えば平面視において、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。土留パネル１と波付け鋼板４は、土留構造物１００の形状に応じた形状で構成するものとする。

以上のように、本実施の形態に係る土留パネル２は、掘削孔３００の壁面に面するスキンプレート１０と、スキンプレート１０の一方の対向する端部に設けられた一対の主桁１１と、スキンプレート１０の他方の対向する端部に設けられた一対の継手板１２と、スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２で囲まれた内部に設けられ、切梁３を接合できる平面を有する縦梁１４と、を備えている。

また、本実施の形態に係る土留構造物１００は、掘削孔３００の壁面に沿って、複数の土留パネル１及び２を配置して形成された構造体１０１Ａが、孔軸方向（Ｙ方向）に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部１０１を備えている。土留パネル１及び２は、掘削孔３００の壁面に面するスキンプレート１０と、スキンプレート１０の一方の対向する端部に設けられた一対の主桁１１と、スキンプレート１０の他方の対向する端部に設けられた一対の継手板１２と、を有している。複数の土留パネル１及び２のうち、少なくとも一部の土留パネル２には、スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２で囲まれた内部に設けられ、切梁３を接合できる平面を有する縦梁１４を有している。縦梁１４は、掘削孔３００の周方向において対向させて配置され、互いに対向する縦梁１４同士が切梁３によって連結されている。

よって、本実施の形態に係る土留パネル２及び土留構造物１００は、スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２で囲まれた内部に、切梁３を接合できる平面を有する縦梁１４が設けられているので、掘削孔３００の内部空間を減少させることなく、掘削孔３００の内部に切梁３を接合するための縦梁１４を配置することができる。

以上に、土留パネル２及び土留構造物１００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。上記した土留パネル２及び土留構造物１００の構成は、一例であって、構成要素の一部を省略してもよいし、他の構成要素を含んでもよい。また、図１５に基づいて説明した土留構造物１００の施工方法は、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２、土留構造物１００及び土留構造物１００の施工方法は、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。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
地面を掘削して形成された掘削孔に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、
前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、
前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の平板状の主桁と、
前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、
前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁と、を備えている、土留パネル。

（付記２）
一対の前記主桁の間に設けられ、前記主桁の形状を保持する形状保持部材を更に備えている、付記１に記載の土留パネル。

（付記３）
前記主桁と前記縦梁との間に設けられ、前記主桁を補強する主桁補強材を更に備えている、付記１又は２に記載の土留パネル。

（付記４）
前記縦梁は、ウェブと、前記ウェブの一端に設けられ、前記切梁を接合できる第１フランジと、を有している、付記１～３のいずれか１つに記載の土留パネル。

（付記５）
前記縦梁は、前記ウェブの他端に設けられ、前記スキンプレートに対向させて配置される第２フランジを更に有している、付記４に記載の土留パネル。

（付記６）
地面を掘削して形成された掘削孔に土留パネルを設置して構築される土留構造物であって、
前記掘削孔の壁面に沿って、複数の前記土留パネルを環状に配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部を備え、
前記土留パネルは、前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の主桁と、前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、を有しており、
複数の前記土留パネルのうち、少なくとも一部の土留パネルには、前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁を有しており、
前記縦梁は、前記掘削孔の周方向において対向させて配置され、互いに対向する前記縦梁同士が前記切梁によって連結されている、土留構造物。

（付記７）
前記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が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第２土留構造部を更に備えており、
前記第１土留構造部は、前記第２土留構造部の下方に構築されている、付記６に記載の土留構造物。

（付記８）
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、又は波形断面が角波状となるように屈曲形成された構成である、付記７に記載の土留構造物。

（付記９）
付記６～８のいずれか一つに記載した土留構造物の施工方法であって、
前記掘削孔の壁面に沿って複数の前記土留パネルを順に配置する際に、前記縦梁同士が前記掘削孔の孔軸方向に沿って連続し、且つ前記掘削孔の周方向において前記縦梁が対向するように複数の前記土留パネルを配置して接合し、
前記掘削孔の周方向において互いに対向する前記縦梁同士を前記切梁によって連結する、土留構造物の施工方法。

１、２ 土留パネル、３ 切梁、４ 波付け鋼板、５ 補強部材、６ 縦梁、７ 切梁、１０ スキンプレート、１１ 主桁、１１ａ 連結孔、１２ 継手板、１２ａ 連結孔、１３ 形状保持部材、１４ 縦梁、１４ａ 第１フランジ、１４ｂ 第２フランジ、１４ｃ ウェブ、１５ 主桁補強材、１５ａ 貫通孔、４０ 周方向フランジ部、４０ａ 連結孔、４１ 軸方向フランジ部、４１ａ 連結孔、５０ Ｈ形鋼、５０ａ ウェブ、５０ｂ フランジ、５１ 継手板、５２、５３ ボルト接合、１００ 土留構造物、１０１ 第１土留構造部、１０１Ａ 構造体、１０２ 第２土留構造部、１０２Ａ 構造体、２００ 躯体、３００ 掘削孔、４００ 井桁。

Claims (9)

1. 地面を掘削して形成された掘削孔に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、
   前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、
   前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の平板状の主桁と、
   前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、
   前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁と、を備えている、土留パネル。
2. 一対の前記主桁の間に設けられ、前記主桁の形状を保持する形状保持部材を更に備えている、請求項１に記載の土留パネル。
3. 前記主桁と前記縦梁との間に設けられ、前記主桁を補強する主桁補強材を更に備えている、請求項１又は２に記載の土留パネル。
4. 前記縦梁は、ウェブと、前記ウェブの一端に設けられ、前記切梁を接合できる第１フランジと、を有している、請求項１又は２に記載の土留パネル。
5. 前記縦梁は、前記ウェブの他端に設けられ、前記スキンプレートに対向させて配置される第２フランジを更に有している、請求項４に記載の土留パネル。
6. 地面を掘削して形成された掘削孔に土留パネルを設置して構築される土留構造物であって、
   前記掘削孔の壁面に沿って、複数の前記土留パネルを環状に配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部を備え、
   前記土留パネルは、前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、前記スキンプレートの一方の対向する端部に設けられた一対の主桁と、前記スキンプレートの他方の対向する端部に設けられた一対の継手板と、を有しており、
   複数の前記土留パネルのうち、少なくとも一部の土留パネルには、前記スキンプレート、前記主桁及び前記継手板で囲まれた内部に設けられ、切梁を接合できる平面を有する縦梁を有しており、
   前記縦梁は、前記掘削孔の周方向において対向させて配置され、互いに対向する前記縦梁同士が前記切梁によって連結されている、土留構造物。
7. 前記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が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第２土留構造部を更に備えており、
   前記第１土留構造部は、前記第２土留構造部の下方に構築されている、請求項６に記載の土留構造物。
8. 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、又は波形断面が角波状となるように屈曲形成された構成である、請求項７に記載の土留構造物。
9. 請求項６～８のいずれか一項に記載した土留構造物の施工方法であって、
   前記掘削孔の壁面に沿って複数の前記土留パネルを順に配置する際に、前記縦梁同士が前記掘削孔の孔軸方向に沿って連続し、且つ前記掘削孔の周方向において前記縦梁が対向するように複数の前記土留パネルを配置して接合し、
   前記掘削孔の周方向において互いに対向する前記縦梁同士を前記切梁によって連結する、土留構造物の施工方法。

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