JP3943787B2 - Sheet pile with stiffening frame, its construction method and construction method of underground continuous wall - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川堤防、河口堰、およびその他貯水池の遮水壁を構築する場合、または堰堤の基礎部の洗掘および漏水防止用の止水壁を構築する場合、あるいは周辺地下水位低下および地盤沈下の防止のために止水壁を構築する場合、さらには産業廃棄物による汚水滲出防止のための止水壁等を構築する場合等に地中に打設される補剛フレーム付き矢板とその構成方法および補剛フレーム付き矢板を使用した地中連続壁の構築工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、鋼矢板には、熱間圧延鋼矢板と冷間成形鋼矢板があり、鋼矢板の形状は、建設現場でのクレーンを使用したハンドリング時の曲げ耐力や、土中圧入時の剛性確保を考慮して規定されており、必ずしも地中壁(土留め壁)完成後の用途に必要最小限の形状や構造とはなっていない。
【0003】
また、遮水を目的とした地中壁用途に、剛性の低い冷間成形鋼矢板を矢板施工機械に固定された圧入フレームに取り付けて地中に圧入するシステムがあるが、矢板施工機械に固定された圧入フレームに鋼矢板を装着させる場合、鋼矢板を固定するために必要なクレーンを使用したハンドリング時に、鋼矢板自体の曲げ耐力が小さいとハンドリング不能になるため、鋼矢板自体の曲げ耐力確保が必要になり、鋼矢板を冷間成形により形鋼化して断面係数を向上させなければならず、長尺薄ものタイプの鋼矢板の場合は特に、矢板の長さあるいは巾のサイズを大きくできず、またサイズを大きくするためには、板厚を厚くしたり、形鋼化するようになるので、コストアップが避けられないという問題がある。
【0004】
また遮水シート等の剛性の小さい矢板を土中に設置する場合、補剛材等で矢板自体を補強する方法があるが、すべての鋼矢板を補剛材等で補強するとコストが大幅に増加するようになる。また、矢板施工機械に固定した圧入フレームで鋼矢板を土中に引き込む方法もあるが、圧入フレームを固定した状態で装備した矢板施工機械の装備全体の重量が重くなり、地盤条件によって変化する地盤固さや矢板長さに弾力的に対応できないという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、剛性の低い矢板のハンドリングを容易に行え、剛性の低い低コストの矢板の打設も容易にでき、矢板の施工コストを少なくすることができる補剛フレーム付き矢板とその構成方法および補剛フレーム付き矢板を使用した地中連続壁の構築工法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の請求項1の補剛フレーム付き矢板においては、平板又はシート状の板材の両側部に継ぎ手を有し、単独ではクレーンハンドリング及び地盤圧入が困難な継ぎ手付き矢板における前記板材に、本体が厚板からなる着脱自在な帯状補剛フレームを重合すると共に、前記帯状補剛フレームに前記矢板を着脱自在に係止して一体化することで、クレーンハンドリング及び地盤圧入に対応可能としたことを特徴とする。
また請求項2の補剛フレーム付き矢板においては、請求項1の発明において、前記継ぎ手付き矢板の先端部に係合部が設けられ、前記係合部に前記帯状補剛フレームの先端部の係止部が着脱自在に圧入係止され、かつ前記継ぎ手付き矢板の後端部に係合部が設けられ、この係合部が引張されて前記帯状補剛フレームの後端部の係止部に着脱自在に係止されていることを特徴とする。
また請求項3の補剛フレーム付き矢板においては、請求項1又は2の発明において、前記帯状補剛フレームには、上下方向に延びる縦リブが固定されていることを特徴とする。
また請求項4の補剛フレーム付き矢板においては、請求項1〜3のいずれかの発明において、前記帯状補剛フレームは、その中央部に大径孔を、また両側部に前記大径孔よりも小径の小径孔を、夫々複数個ずつ上下方向に間隔をおいて設けることにより、軽量化されていることを特徴とする。
また請求項5の補剛フレーム付き矢板の構成方法においては、ほぼ水平状態に設置された平板又はシート状の板材の両側部に継ぎ手を有し、単独ではクレーンハンドリング及び地盤圧入が困難な継ぎ手付き矢板に、本体が厚板からなる着脱自在な帯状補剛フレームを前記矢板の上部から重ね合わせ、前記継ぎ手付き矢板の先端部の係合部を、前記帯状補剛フレームの先端部の係止部に着脱自在に圧入係止した後、前記継ぎ手付き矢板の後端部の係合部を、前記帯状補剛フレームの後端部の係止部に着脱自在に係止して一体化することで、クレーンハンドリング及び地盤圧入に対応可能としたことを特徴とする。
また請求項6の地中連続壁の構築工法においては、平板又はシート状の板材の両側部に継ぎ手を有し、単独ではクレーンハンドリング及び地盤圧入が困難な継ぎ手付き矢板における前記板材に、本体が厚板からなる着脱自在な帯状補剛フレームを重合すると共に、前記帯状補剛フレームに前記矢板を着脱自在に係止して一体化することでクレーンハンドリング及び地盤圧入に対応可能とした補剛フレーム付き矢板における継ぎ手を、先行して地中に圧入した継ぎ手付き矢板の継ぎ手に嵌合して前記補剛フレーム付き矢板を地中に圧入した後、着脱自在な前記帯状補剛フレームのみを前記継ぎ手付き矢板から離脱して引抜く工程を必要回数繰返して、地中に前記継ぎ手付き矢板のみを残置した連続壁を構築することを特徴とする。
【0007】
【作用】
平板又はシート状の板材の両側部に継ぎ手を有する継ぎ手付き矢板と着脱自在に取り付け可能な独立した帯状補剛フレームとを適宜一体化または分離し、矢板自体の断面係数が小さくても、クレーンを使用したハンドリング時および矢板の施工においては一体化して剛性を大きくし、長尺薄ものタイプの矢板でも、容易にハンドリング可能にし、地中設置後においては分離して、矢板の施工コスト大きく低減することが可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
次にこの発明を図示の一実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の補剛フレーム付き矢板9は、本体が厚板からなる独立した着脱自在な帯状補剛フレーム4と、この帯状補剛フレーム4に着脱自在に取り付けられる平板又はシート状の板材の両側部に継ぎ手を有し、単独ではクレーンハンドリング及び地盤圧入が困難な継ぎ手付き鋼矢板3とから構成されており、次に帯状補剛フレーム4と継ぎ手付き鋼矢板3のそれぞれの形態について説明する。
【0009】
先ず、継ぎ手付き矢板3の構成について図9および図10を参照しながら説明すると、鋼製帯状板からなり鋼矢板本体を構成する帯状板材1の両端部に、矢板長手方向に連続する雌型継ぎ手2aおよび雄型継ぎ手2bが連続した溶接により一体に固定されて継ぎ手付き鋼矢板3が構成されている。前記各継ぎ手2a,2bは押し出し成型により製作され、雄型継ぎ手2bは、ほぼ断面がT字状で先端部に係合フランジ2cを備えた雄型形鋼により構成され、また前記雌型継ぎ手2bは、その長手方向に連続する係止凹部2dを備えた雌型形鋼により構成されている。
【0010】
継ぎ手付き鋼矢板3の先端部(下端側)下面13には、鉄筋または鋼棒等をU字状に折り曲げて一対の脚部10と係合部5とを備え、その各脚部10の中間部から係合部5に渡り継ぎ手付き鋼矢板3の上面側に向かって起立するように上向きに円弧状に湾曲させてなる複数の係合金具12が、継ぎ手付き鋼矢板3の先端側に4つ巾方向に間隔をおいて平行に配置されると共に、前記各脚部10が継ぎ手付き鋼矢板3の下面13に当接されて溶接により固定され、前記係合部5における係合孔14が継ぎ手付き鋼矢板3の上面15から突出するように設けられている。
【0011】
継ぎ手付き鋼矢板3の後端部(上端側)下面13には、鉄筋または鋼棒等を逆U字状に折り曲げて一対の脚部10と係合部16とを備え、その各脚部10の中間部と係合部16に渡り継ぎ手付き鋼矢板3の上面側に向かって起立するように上向きに円弧状に湾曲させてなる複数の係合金具17が、継ぎ手付き鋼矢板3の先端側に2つ巾方向に間隔をおいて平行に配置されると共に、前記各脚部10が継ぎ手付き鋼矢板3の下面13に当接されて溶接により固定されて、前記係合部7における係合孔14が継ぎ手付き鋼矢板3の上面15から突出するように設けられている。前記継ぎ手付き鋼矢板3としては、図10に示すように、継ぎ手付き直線形鋼矢板を中央部で長手方向にカットしたものを、それぞれ帯状板材1の両側部に連続溶接により固定して継ぎ手2とするようにしてもよい。
【0012】
次に、帯状補剛フレーム4の一形態について図1〜図7を参照しながら説明すると、厚板からなる帯状補剛フレーム本体18の中央部に多数の大径孔19および両側部に多数の小径孔20が上下方向に間隔をおいて多数設けられて軽量化され、前記小径孔20と大径孔19の間において、上下方向に延長するように縦リブ21が帯状補剛フレーム本体18の上面に連続溶接または断続溶接等により固定されている。前記帯状補剛フレーム本体18の下端部上面には、鋼製圧入ピン22が巾方向に間隔をおいて平行に、かつ帯状補剛フレーム本体18の下端部から突出するように配置された状態で、鋼製圧入ピン22の基端部が溶接により固定されて係止部6が構成されている。前記各圧入ピン22の間隔は前記継ぎ手付き鋼矢板3における各係合部5の間隔と同間隔に配置されている。
【0013】
帯状補剛圧入フレーム本体18の上部には、図6に示すように、継ぎ手付き鋼矢板3における後端部(上端部)の係合部7に対向する位置において、左右両側に矩形状開口部からなる透孔23が設けられ、帯状補剛圧入フレーム本体18の上面には、前記透孔23から上部に離れた上面の位置において、巾方向に間隔をおいて一対のブラッケット24の下部が溶接により固定され、前記ブラケット24には回動用アーム25の基端部が横軸26により回動可能に枢着され、前記回動アーム25の中間部には、先端側に左ねじを有する螺杆27の基端部が横軸28により回動可能に枢着され、前記透孔23側において先端部に係止用フック29を有する係止杆30の基部側右ねじ部と前記螺杆27の先端部左ねじ部が長さ調整用ターンバックル31に螺合されている。前記透孔23,ブラケット24,回動用アーム25,螺杆27,係止用フック29,長さ調整用ターンバックル31等により、継ぎ手付き矢板3を引き上げるように係止することができる係止部8が構成されている。
【0014】
次に前記帯状補剛フレーム4と前記継ぎ手付き鋼矢板3を組み合わせて、本発明の補剛フレーム付き鋼矢板9を構成する場合の組立て手順および分離して継ぎ手付き鋼矢板3を搬送またはトレーラー上に積み込む場合の手順、補剛フレーム付き鋼矢板9のハンドリングならびに地盤に矢板施工機械を使用した施工手順について説明する。
【0015】
まず前記継ぎ手付き鋼矢板3に帯状補剛フレーム4を取り付ける場合には、図6および図7に示すように、前記帯状補剛フレーム4における鋼製圧入ピン22を前記継ぎ手付き鋼矢板3の上面側から先端部係合部5に圧入係合させ、補剛フレーム4の下端縁を係合部5に当接させた状態で、帯状補剛フレーム4を継ぎ手付き矢板3の上面に重合すると、継ぎ手付き鋼矢板3における上端部の係合部7が前記帯状補剛フレーム4における透孔23内に位置するので、係止用フック29を前記係合部7に係止した状態で、前記回動用レバー25を帯状補剛フレーム4の上端部側の上面に向かって回動すると、前記横軸26よりも前記横軸28が帯状補剛フレーム4の上面に近い位置になるので、前記回動用レバー25が元に戻るように付勢されることなく、緊張した状態で、継ぎ手付き鋼矢板3と帯状補剛フレーム4を一体化することができる。
【0016】
前記の場合についてさらに詳細に説明すると、前記帯状補剛フレーム4と前記継ぎ手付き鋼矢板3を組み合わせて、補剛フレーム付き鋼矢板9を組立てる場合に、例えば継ぎ手付き鋼矢板3をマグネット式(電磁吸着式)クレーンを備えているマグネット式(電磁吸着式)ハンドリングが可能な工場において製作し、図12および図13に示すように、トレーラー46等の運搬重機荷台上に順次スペーサを介在させた状態でほぼ水平状態で載置された継ぎ手付き矢板3の上面側に、図5に示すように帯状補剛フレーム4の先端側(下端側)を後端側よりも下方に位置するように傾斜した状態で、かつ帯状補剛フレーム4を継ぎ手付き鋼矢板3の後端側に変位した位置から、帯状補剛フレーム4の下端側を継ぎ手付き鋼矢板3の下端側に当接または近接した状態で、帯状補剛フレーム4を継ぎ手付き鋼矢板3の下端側に向かって平行移動して、帯状補剛フレーム4における下端側の各鋼製圧入ピン22からなる係止部6を継ぎ手付き鋼矢板3の各係合部5の透孔に圧入係止する。この圧入状態は、前記帯状補剛フレーム4の下端部が前記係合部5に当接した状態まで、圧入するようにする。
【0017】
その後、前記帯状補剛フレーム4を継ぎ手付き鋼矢板3の板材1の上面に重合するように載置すると、帯状補剛フレーム4における透孔23内の下端側に継ぎ手付き鋼矢板3における上端側の係合部7が位置するようになる。すなわち帯状補剛フレーム4の下端部から透孔23下部までの部材長手方向寸法Lと継ぎ手付鋼矢板3の寸法は、ほぼ同寸法の程度であり、継ぎ手付鋼矢板3の各係合部5,7の各係合孔間の寸法が同程度の寸法か若干長く設定されているので、図6に示すように回動用アーム25を透孔23側に接近する位置に回動して、係止用フック29を係合部7に係止した後、前記回動用アーム25を帯状補剛フレーム4の上端側に回動して、前記係止用フック29を引き上げるようにすると、継ぎ手付き鋼矢板3の下端部の係合部5が帯状補剛フレーム4の下端部に係合しているので、前記継ぎ手付き鋼矢板3の上面が帯状補剛フレーム4の下面に密着すると共に、前記継ぎ手付き鋼矢板3が緊張した状態で、帯状補剛フレーム4に一体化した状態で取り付けることができる。
【0018】
次に継ぎ手付き鋼矢板3と帯状補剛フレーム4が一体化した状態の補剛フレーム付き矢板9から継ぎ手付き鋼矢板3のみをトレーラー46に積み込む場合には、図13に示すように、帯状補剛フレーム4における縦リブ21に設けた透孔21a等に取り付けた吊り金具(図示を省略)に吊り下げ用条体43を介在させて、クレーン(図示省略)等により繰り出される条体44の先端部の係止用フック45により前記吊り下げ用条体43を係止して搬送し、トレーラー荷台上に適宜支承用スペーサ47を介在させた状態で、支承用スペーサ47上に載置し、その状態で、図7に示す回動用レバー25を開放方向に回動させて係止用フック29を係合部7を外して、帯状補剛フレーム4と継ぎ手付き鋼矢板3との後端部(上部側)の係合を解除した後、帯状補剛フレーム4のみを後端部方向に移動させることにより、帯状補剛フレーム4の先端部の鋼製圧入ピン22と矢板先端部の係合部5との係合を解除して、トレーラー46上に遮水用の継ぎ手付き鋼矢板3を積み込むようにする。継ぎ手付き鋼矢板3を多段に積み込む場合は、支承用スペーサ47を介在させて、前記と同様な操作により、順次継ぎ手付き鋼矢板3をトレーラー47上に積み込む。なお、帯状補剛フレーム4の先端部の鋼製圧入ピン22と矢板先端部の係合部5との係合を解除する場合、継ぎ手付鋼矢板3の自重により、帯状補剛フレーム4を後退移動させても継ぎ手付鋼矢板3が相対的に移動することなく、鋼製圧入ピン22を係合部5から引き抜くことができる。
【0019】
次に、トレーラー46から遮水用の継ぎ手付き鋼矢板3を矢板施工機械48に取り付ける場合には、図13に示すように、トレーラー46上において継ぎ手付き鋼矢板3を帯状補剛フレーム4に緊張力を付与した状態で、帯状補剛フレーム4に係止して一体化した補剛フレーム付き矢板9とすることにより、帯状補剛フレーム4に吊り下げ支持されても継ぎ手付き鋼矢板3における板状またはシート状の板材1が下側に突出するように変形することはなく、帯状補剛フレーム4から継ぎ手付き鋼矢板3は外れる虞を排除することができる。
【0020】
次に図14に示すように、矢板施工機械48におけるリーダー49に沿って昇降移動される加圧用昇降フレームまたはバイブロハンマ付き昇降フレーム50のチャック51に補剛フレーム付き鋼矢板9における前記帯状補剛フレーム4の上端部を把持させて、前記帯状補剛フレーム付き矢板9を、矢板施工機械48に取り付け、次いで図15に示すように、補剛フレーム付き鋼矢板9を地盤52に圧入またはウォタージェット工法を適宜併用して圧入した後、帯状補剛フレーム4と継ぎ手付き鋼矢板3の上端部の係合を解除して、図16に示すように、帯状補剛フレーム4のみを地盤から引き抜き、前記単体となった帯状補剛フレーム4を、トレーラー46上の新たに装着すべく単体状態の継ぎ手付き鋼矢板3に向けて搬送する一方、帯状補剛フレーム4を装着した補剛フレーム付き鋼矢板9を前記地盤に打設された既設側の継ぎ手付き鋼矢板3に継ぎ手部分2で嵌合して順次地盤に圧入した後、帯状補剛フレーム4と継ぎ手付き鋼矢板3の上端部の係合を解除して、帯状補剛フレーム4のみを地盤から引き抜く。
【0021】
このような操作を必要回数繰り返して、図17に示すように、地盤52中に板状またはシート状の連続した継ぎ手付き鋼矢板3からなる遮水壁53を築造する。なお前記嵌合継ぎ手2の凹部には、設置条件にあった適宜公知の膨潤性止水材等の止水材を予め塗布または貼り付け形成しておくか、圧入した後に継ぎ手部分を止水処理をされるので、継ぎ手部分の止水性を確保することができる。
【0022】
図11は本発明において使用することができる帯状補剛フレーム4の上端部係止部8の他の形態を示すものであり、この形態の場合は、各透孔23の上部側において、ナット支承用のブラケット24の基端部が帯状補剛フレーム4の上面に溶接により固定され、透孔23側に位置する先端部に係止用フック29を有する係止杆30の基端部が、基端部(上端部)に係止フック32を有すると共に中間部に雄ねじ部33を有する係止用杆体34の先端部の連結用アーム35に横軸36により回動自在に枢着され、前記ブラケット24に係合されるナット37に前記雄ねじ部33の部分が螺合されている。
【0023】
この形態の係止部8を構成する場合には、ブラッケト24にナット37を係合した状態で、ナット37に係止用杆体34を螺合させた後、連結用アーム35の基部側を係止用杆体34に溶接により固定することにより構成することができる。前記ブラッケト24から帯状補剛フレーム本体18の上端部側に離れた位置において、係止用横軸38を有するブラケット39の基部側が帯状補剛フレーム本体18の上面に溶接により固定され、前記係止用フック32にレバーホイスト(巻き上げ兼牽引装置)40から繰り出されるチェーンの端末の係止用フック41を係止し、前記レバーホイスト40の本体側の係止フック41を前記ブラケット39の横軸38に係止した状態で、前記レバーホイスト40のレバー42を巻き上げ(牽引)方向に反復揺動すると、継ぎ手付き矢板3の上端部係合部7が帯状補剛フレーム4の上端部側に引っ張られるにつれて、帯状板材1の上面が帯状補剛フレーム4の下面に密着し、継ぎ手付き鋼矢板3が緊張状態で帯状補剛フレーム4に保持されるようになる。
【0024】
この状態においては、前記ブラケット24からナット37が離反しているので、前記ナット37を前記ブラケット24に接近する方向に回転させて、ナット37をブラッケト24に係合させ、その後、レバーホイスト40のレバー42を巻き下げ方向に反復揺動させてチェーンを緩めて、レバーホイスト40を取り外す。この状態の補剛フレーム付き矢板9は、前記実施形態と同様にクレーンによるハンドリングおよび圧入することができ、帯状補剛フレーム4を継ぎ手付き鋼矢板3から分離する場合には、前記と逆の動作をしてレバーホイスト40を前記と同様に取り付けて、レバー42を巻き上げ方向に反復揺動させてチェーンを緊張させてナット37を緩めて、ナット37をブラッケト24に離反させ、その後、レバーホイスト40のレバー42を巻き下げ方向に反復揺動させてチェーンを緩めて、レバーホイスト40を取り外した後、係止用フック29を係合部7から離脱させて、帯状補剛フレーム4のみを継ぎ手付き鋼矢板3の上端側にスライドするように上昇させて離脱させる。
【0025】
前記実施形態においては、継ぎ手付き鋼矢板3における先端部および後端部の係合部5,7を鉄筋または鋼棒をU字状に折り曲げ形成してその脚部を継ぎ手付き鋼矢板3の先端部および後端部に溶接により固定するようにしているが、ワイヤロープ等の条体を直接またはその両端部に端末金具を取り付けて、ワイヤロープ等の条体をU字状に湾曲させるか環状に形成させた状態で、条体を直接または前記端末金具を継ぎ手付き鋼矢板3の先端部または後端部に固定するようにして、係合部5,7を形成してもよい。
【0026】
なお、継ぎ手付き鋼矢板3の板材1としては、平鋼板に嵌合継ぎ手を接合したものだけではなく、平鋼板部を冷間成形やビルドアップして形鋼化して断面性能を高めたものも用いてもよい。この場合、帯状板材1の下面側に突出するように形鋼化し、上面側を平坦面とすると共に帯状板材1の幅寸法内の幅寸法の帯状補剛フレーム4を使用すると、帯状補剛フレーム4の板材1上でのスライドが容易である。また継ぎ手付き矢板の材料としては、鋼材や表面処理鋼板、さらには非鉄金属だけでなく構造性能の低い高分子材料からなる継ぎ手付き矢板、例えば押し出し成型により製作した合成樹脂製の継ぎ手付き矢板を使用しても良い。また帯状補剛フレームとしては、前記実施形態のように、鋼板を縦リブ21により補剛してビルドアップしたもの以外に、形鋼をフレーム化したものを用いてもよい。
【0027】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、遮水壁等では剛性の高い矢板とすることなく、剛性の低いシート状の矢板を着脱自在の帯状補剛フレームと結合一体化することにより、クレーンハンドリング時での帯状補剛フレームを利用した特定箇所吊りによる曲げ耐力に容易に対応できるため、ハンドリング性を高めることができる。また地盤圧入時での剛性の確保にも帯状補剛フレームと容易に一体化して対応でき、地盤の設置後に離脱させて矢板のみを残置させ、新たな矢板部に次々と取り付けて耐力、剛性の高い鋼矢板として再利用できる。さらに矢板の長さや形状、または地盤の固さや土質条件に応じて弾力的に帯状補剛フレームの構造を計画設計できるばかりでなく、矢板の材質も鋼製以外に、非鉄金属あるいは合成樹脂等の高分子材料に広げることが可能になる。
【0028】
請求項2の発明によれば、請求項1の効果にさらに矢板の先端係合部に帯状補剛フレームの先端係止部を圧入係止して、帯状補剛フレームの先端部に固定し、継ぎ手付き鋼矢板の後端部を帯状補剛フレームを反力にして引っ張ることによる引張接合部として、剛性のない矢板を剛性の大きい帯状補剛フレームで容易に結合一体化でき、ハンドリング性を高めることができる。
【0029】
請求項1の発明によれば、さらに矢板を遮水壁等での用途では、矢板の土中耐力や剛性は不要であるので、板材に嵌合継ぎ手を一体に有するものあるいは接合したものが合理的であるが、剛性がなくクレーンハンドリングでの耐力不足や土中圧入時の剛性が不足する場合でも、帯状補剛フレームとの結合一体化で容易に解決でき、格段に合理的な構造の施工コストの低い施工システムとなる。なお板材や嵌合継ぎ手の材料としては、遮水性や土中耐食性の高い表面処理鋼板や高分子材料の板材やシート部材さらには嵌合継ぎ手を用いるようにすると、低コストで施工することができる。
【0030】
請求項5の発明によれば、マグネット式(電磁吸着式)クレーンを使用したハンドリングが可能な工場にて製作し、トレーラー等の運搬重機荷台上に載置した矢板を、現位置で帯状補剛フレームと接続一体化することにより、現場でのクレーンハンドリングや土中圧入さらには帯状補剛フレームの離脱・引き抜きをサイクリックに進めることができる。
【0031】
請求項6の発明によれば、耐力や剛性の低い矢板を用いた低コストの地中連続壁を容易に低コストで構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の補剛フレーム付き鋼矢板の一実施形態を示すものであって、(a)は正面図であり、(b)はその側面図である。
【図2】 図1の(a)の一部切欠拡大正面図である。
【図3】 図2のA−A線断面図である。
【図4】 図2のB−B線断面図である。
【図5】 帯状補剛フレームに鋼矢板を係止させる工程を説明するための斜視図である。
【図6】 (a)は帯状補剛フレームと鋼矢板の先端部を係止した状態で、帯状補剛フレームと鋼矢板の上端部を係止する直前の状態を示す一部切欠縦断側面図であり、(b)はその一部切欠正面図である。
【図7】 (a)は帯状補剛フレームと鋼矢板の先端部を係止した状態で、帯状補剛フレームと鋼矢板の上端部を係止した状態を示す一部切欠縦断側面図であり、(b)はその一部切欠正面図である。
【図8】 帯状補剛フレームと鋼矢板の先端部を係止した図7の状態の斜視図である。
【図9】 本発明において使用される係合部を備えた継ぎ手付き鋼矢板を示すものであって、(a)は一部切欠正面図であり、(b)はその一部切欠側面図である。
【図10】 (a)は図9の一部切欠横断平面図であり、(b)は本発明において使用できる継ぎ手付き鋼矢板の他の例を示す一部切欠横断平面図である。
【図11】 (a)は鋼矢板の上端部に他の形態の係止部を備えた帯状補剛フレームに鋼矢板を取り付ける状態を説明するための説明図であって、帯状補剛フレームと鋼矢板の先端部を係止した状態で、レバーホイストを使用して帯状補剛フレームと鋼矢板の上端部を係止した状態を示す一部切欠縦断側面図であり、(b)はその一部切欠正面図である。
【図12】 本発明において使用する帯状補剛フレームを使用して、トレーラーに遮水用の継ぎ手付き鋼矢板を積み込む状態を示す説明図である。
【図13】 本発明において使用する帯状補剛フレームを使用して、トレーラーから遮水用の継ぎ手付き鋼矢板を降ろす状態を示す説明図である。
【図14】 矢板施工機械に補剛フレーム付き鋼矢板を装着させる状態を示す側面図である。
【図15】 矢板施工機械により補剛フレーム付き鋼矢板における帯状補剛フレームを把持した状態で、補剛フレーム付き鋼矢板を地盤に振動圧入している状態を示す一部側面図である。
【図16】 矢板施工機械により補剛フレーム付き鋼矢板における帯状補剛フレームを把持した状態で、補剛フレーム付き鋼矢板を地盤に振動圧入した後に、帯状補剛フレームのみを引き抜いて、遮水壁を築造している状態を示す一部縦断側面図である。
【図17】 本発明の継ぎ手付鋼矢板を使用して地中連続壁を築造した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
1 板材
2 継ぎ手
2a 雌型継ぎ手
2b 雄型継ぎ手
3 継ぎ手付き鋼矢板
4 帯状補剛フレーム
5 係合部
6 係止部
7 係合部
8 係止部
9 補剛フレーム付き矢板
10 脚部
12 係合金具
13 下面
14 係合孔
15 上面
17 係合金具
18 帯状補剛フレーム本体
19 大径孔
20 小径孔
21 縦リブ
22 鋼製圧入ピン
23 透孔
24 ブラッケット
25 回動用アーム
26 横軸
27 螺杆
28 横軸
29 係止用フック
30 係止杆
31 長さ調整用ターンバックル
32 係止用フック
33 雄ねじ部
34 係止用杆体
35 連結用アーム
36 横軸
37 ナット
38 横軸
39 ブラケット
40 レバーホイスト
41 係止フック
42 レバー
43 吊り下げ用条体
44 条体
45 係止用フック
46 トレーラー
47 支承用スペーサ
48 矢板施工機械
49 リーダー
50 バイブロハンマ付き昇降フレーム
51 チャック
52 地盤
53 遮水壁(地中連続壁)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the construction of riverbanks, estuary weirs, and other water-impervious walls for reservoirs, or the construction of water barriers for scouring and preventing leakage of the foundations of dams, or lowering of the surrounding groundwater level and ground A sheet pile with a stiffening frame that is placed in the ground when building a water blocking wall to prevent subsidence, and also when building a water blocking wall to prevent sewage seepage due to industrial waste The present invention relates to a construction method and an underground continuous wall construction method using a sheet pile with a stiffening frame.
[0002]
[Prior art]
Generally, steel sheet piles include hot-rolled steel sheet piles and cold-formed steel sheet piles, and the shape of the steel sheet piles ensures bending strength when handling using a crane at the construction site and ensuring rigidity when pressed in the soil. It is defined in consideration, and it does not necessarily have the minimum shape and structure necessary for the use after the underground wall (earth retaining wall) is completed.
[0003]
In addition, there is a system in which cold-formed steel sheet piles with low rigidity are attached to a press-fit frame fixed to a sheet pile construction machine and pressed into the ground for use in underground walls for water shielding purposes. When mounting a steel sheet pile to the pressed press-fit frame, when handling using a crane required to fix the steel sheet pile, if the bending strength of the steel sheet pile itself is small, handling becomes impossible, so ensuring the bending strength of the steel sheet pile itself It is necessary to improve the section modulus by forming the steel sheet pile by cold forming. Especially in the case of long and thin steel sheet piles, the sheet pile length or width can be increased. In addition, in order to increase the size, there is a problem that an increase in cost is inevitable because the plate thickness is increased or the shape is changed to a steel shape.
[0004]
In addition, when installing a sheet pile with low rigidity, such as a water shielding sheet, in the soil, there is a method of reinforcing the sheet pile itself with a stiffener, etc., but if all steel sheet piles are reinforced with a stiffener etc., the cost will increase significantly. To come. In addition, there is a method of pulling steel sheet piles into the soil with a press-fit frame fixed to the sheet pile construction machine, but the overall weight of the sheet pile construction machine equipped with the press-fit frame fixed is heavy, and the ground changes depending on the ground conditions There is a problem that it cannot flexibly cope with the hardness and sheet pile length.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a sheet pile with a stiffening frame capable of easily handling a sheet pile having low rigidity, facilitating placement of a sheet pile having low rigidity and low cost, and a construction method thereof, and a method of constructing the sheet pile It aims at providing the construction method of the underground continuous wall using the sheet pile with a stiffening frame.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the sheet pile with a stiffening frame according to
Further, in the sheet pile with a stiffening frame according to
The sheet pile with a stiffening frame according to
Further, in the sheet pile with a stiffening frame according to
In the method for constructing a sheet pile with a stiffening frame according to
In the construction method of the underground continuous wall according to
[0007]
[Action]
A sheet pile with a joint having joints on both sides of a flat plate or sheet-like plate material and an independent strip-shaped stiffening frame that can be detachably attached are integrated or separated as appropriate, and the crane can be operated even if the section modulus of the sheet pile itself is small. When handling and sheet pile construction, it is integrated to increase rigidity. Even long and thin sheet piles can be handled easily and separated after installation in the ground, greatly reducing the sheet pile construction cost. It becomes possible.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
The
[0009]
First, the structure of the
[0010]
A
[0011]
The rear end portion (upper end side)
[0012]
Next, one embodiment of the band-shaped
[0013]
Band stiffening In the upper part of the press-fit frame
[0014]
Next, the belt-shaped
[0015]
First, when the band-shaped
[0016]
The above case will be described in more detail. When the
[0017]
After that, when the band-shaped
[0018]
Next, when only the
[0019]
Next, when attaching the
[0020]
Next, as shown in FIG. 14, the belt-like stiffening frame in the
[0021]
Such an operation is repeated as many times as necessary, and as shown in FIG. 17, a water-
[0022]
FIG. 11 shows another form of the upper
[0023]
In the case of configuring the locking
[0024]
In this state, since the
[0025]
In the embodiment, the engaging
[0026]
In addition, the
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a sheet-like sheet pile having low rigidity is combined with a detachable belt-shaped stiffening frame without using a sheet pile having high rigidity in a water shielding wall or the like. It can easily cope with bending strength due to hanging at a specific place using a band-shaped stiffening frame Ru Therefore, handling property can be improved. In addition, it can be easily integrated with the band-shaped stiffening frame to secure rigidity when the ground is pressed in. After the ground is installed, only the sheet piles are left behind and attached to new sheet piles one after another. Reusable as a high steel sheet pile. Furthermore, not only can you plan and design the structure of a band-shaped stiffening frame flexibly according to the length and shape of the sheet pile, or the hardness and soil conditions of the ground, but also the material of the sheet pile other than steel, such as non-ferrous metal or synthetic resin It becomes possible to expand to a polymer material.
[0028]
According to the invention of
[0029]
According to the first aspect of the present invention, since the sheet pile is not required to have the proof stress and rigidity in the soil for the use of the sheet pile in a water shielding wall or the like, it is reasonable that the sheet material has the fitting joint integrally or is joined. However, it is easy to solve the problem by connecting and integrating with the band stiffening frame even when the rigidity is not sufficient and the crane handling is insufficient or the rigidity during press fitting in the soil is insufficient. A low-cost construction system. In addition, as the material of the plate material and the fitting joint, it is possible to construct at a low cost by using a surface treated steel plate, a polymer material plate material and sheet member, and further a fitting joint having high water-blocking and soil corrosion resistance. .
[0030]
According to the invention of
[0031]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a steel sheet pile with a stiffening frame according to the present invention, in which (a) is a front view and (b) is a side view thereof.
FIG. 2 is a partially cutaway enlarged front view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a perspective view for explaining a process of locking a steel sheet pile to a belt-shaped stiffening frame.
FIG. 6 (a) is a partially cutaway vertical side view showing a state immediately before the belt-shaped stiffening frame and the upper end portion of the steel sheet pile are locked in a state where the belt-shaped stiffening frame and the steel sheet pile end are locked. (B) is a partially cutaway front view thereof.
FIG. 7 (a) is a partially cutaway longitudinal side view showing a state in which the belt-shaped stiffening frame and the upper end portion of the steel sheet pile are locked in a state where the belt-shaped stiffening frame and the tip of the steel sheet pile are locked. , (B) is a partially cutaway front view thereof.
FIG. 8 is a perspective view of the state of FIG. 7 in which a band-shaped stiffening frame and the tip of a steel sheet pile are locked.
9A and 9B show a steel sheet pile with a joint provided with an engaging portion used in the present invention, wherein FIG. 9A is a partially cutaway front view, and FIG. 9B is a partially cutaway side view thereof. is there.
10 (a) is a partially cutaway plan view of FIG. 9, and FIG. 10 (b) is a partially cutaway plan view of another example of a steel sheet pile with joints that can be used in the present invention.
FIG. 11 (a) is an explanatory diagram for explaining a state in which a steel sheet pile is attached to a band-shaped stiffening frame having a locking portion of another form at the upper end of the steel sheet pile, FIG. 2 is a partially cutaway vertical side view showing a state in which a belt-like stiffening frame and an upper end portion of a steel sheet pile are locked using a lever hoist in a state in which the tip portion of the steel sheet pile is locked, FIG. It is a part notch front view.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which a steel sheet pile with a joint for water shielding is loaded on a trailer using a band-shaped stiffening frame used in the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state where a steel sheet pile with a water-tight joint is lowered from a trailer using a belt-shaped stiffening frame used in the present invention.
FIG. 14 is a side view showing a state in which a steel sheet pile with a stiffening frame is attached to the sheet pile construction machine.
FIG. 15 is a partial side view showing a state in which the steel sheet pile with a stiffening frame is vibrated and pressed into the ground in a state where the belt-shaped stiffening frame in the steel sheet pile with a stiffening frame is gripped by the sheet pile construction machine.
FIG. 16 shows a steel sheet pile with a stiffening frame gripped by a sheet pile construction machine, and after the steel sheet pile with a stiffening frame is vibrated and pressed into the ground, only the band stiffening frame is pulled out, It is a partial vertical side view which shows the state which has built the wall.
FIG. 17 is a plan view showing a state in which an underground continuous wall is constructed using the steel sheet pile with joints of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 board
2 Fitting
2a Female fitting
2b Male fitting
3 Steel sheet pile with joint
4 Banded stiffening frame
5 engaging part
6 Locking part
7 engaging part
8 Locking part
9 Sheet pile with stiffening frame
10 legs
12 Engagement bracket
13 Bottom
14 engagement hole
15 Top surface
17 Engagement bracket
18 Band-shaped stiffening frame body
19 Large diameter hole
20 Small hole
21 Vertical rib
22 Steel press-fit pins
23 Through-hole
24 Bracket
25 Rotating arm
26 Horizontal axis
27 Raden
28 Horizontal axis
29 Locking hook
30 Locking rod
31 Turnbuckle for length adjustment
32 Hook for locking
33 Male thread
34 Locking housing
35 Connecting arm
36 horizontal axis
37 nuts
38 Horizontal axis
39 Bracket
40 lever hoist
41 Locking hook
42 lever
43 Strips for hanging
44 strips
45 Locking hook
46 trailer
47 Spacer for support
48 sheet pile construction machine
49 leader
50 Lifting frame with vibro hammer
51 Chuck
52 ground
53 Impermeable wall (continuous underground wall)
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