JP4312135B2 - 鋼管矢板の打設方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管矢板の打設方法に関するものである。

従来、複数の鋼管矢板を筒状や壁状に構築したものが、様々な工事で用いられてきた。複数の鋼管矢板を一体に設置するには、先行して打設された鋼管矢板の継手と後行して打設される鋼管矢板の継手とを係合させつつ、地盤に後行の鋼管矢板を打ち込んだり、圧入したりしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−３０２６５４号公報

しかしながら、Ｐ−Ｐ型などの継手を有する鋼管矢板を打設する場合、継手同士を係合させるためのスリットから継手内に礫などが混入し、後行する鋼管矢板の打設が困難となっていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、継手内への礫の混入を防止し、鋼管矢板を地盤に円滑に打設できる鋼管矢板の打設方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために本発明は、第１の内空を有する継手が管軸方向に設けられた第１の鋼管矢板を、前記第１の内空に第１の中詰管を設置した状態で地盤に打設する工程（ａ）と、第２の内空を有する継手が管軸方向に設けられた第２の鋼管矢板を、前記第１の鋼管矢板上に設置し、前記第１の鋼管矢板および前記第２の鋼管矢板を接合し、前記第２の内空に第２の中詰管が設置される工程（ｂ）と、前記第１の内空を有する継手と前記第２の内空を有する継手の間に、前記第１の内空および前記第２の内空と同断面形状のジャンクションピースを接合する工程（ｃ）と、前記第１の中詰管と前記第２の中詰管とを接合する工程（ｄ）と、前記第１の中詰管と前記第２の中詰管とを前記第１の内空および前記第２の内空から引き抜く工程（ｅ）と、隣接する鋼管矢板の継手を前記第１の内空を有する継手と係合させつつ、前記隣接する鋼管矢板を前記地盤に打設する工程（ｆ）と、を具備することを特徴とする鋼管矢板の打設方法である。

内空を有する継手とは、Ｐ型継手、Ｌ型継手等である。隣接する鋼管矢板の継手とは、Ｐ型継手、Ｔ型継手等である。場合によっては、第１の中詰管の端部に設けられた雌型連結具と、第２の中詰管の端部に設けられた雄型連結具と用いて連結される。雌型連結具および雄型連結具は、第１の中詰管と第２の中詰管とを軸方向に連結するものである。

例えば、雄型連結具を、周囲に凸部を有する円柱材とし、雌型連結具を、第１の凸部と、第１の凸部と所定の角度を成して同一水平面内に位置する第２の凸部とを周囲に有する円柱形の孔が設けられた円柱材とする。第１の中詰管と第２の中詰管とは、雄型連結具の凸部の位置と雌型連結具の第１の凸部の位置を重ね合わせつつ雄型連結具を雌型連結具の孔に挿入した後、雄型連結具または雌型連結具を回転させて、雄型連結具の凸部を雌型連結具の第２の凸部内に配置することにより、一体化される。

本発明では、内空を有する継手が管軸方向に設けられた鋼管矢板を、内空に中詰管を設置した状態で地盤に打設する。そして、中詰管を継手の内空から引き抜く。さらに、隣接する鋼管矢板の継手を先行して打設した鋼管矢板の継手と係合させつつ、隣接する鋼管矢板を地盤に打設する。

本発明によれば、継手内への礫の混入を防止し、鋼管矢板を地盤に円滑に打設できる鋼管矢板の打設方法を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、鋼管井筒Ａの一部の斜視図、図２は、鋼管矢板１の断面図を示す。図２の（ａ）図は、鋼管矢板１を継手５を含む垂直面で切断した垂直断面図、図２の（ｂ）図は、鋼管矢板１の水平断面図である。

図１に示すように、鋼管井筒Ａは、連結された複数の鋼管矢板１からなる。図１、図２に示すように、鋼管矢板１は、鋼管３と、鋼管３の外側面に管軸方向に設けられた一対の継手５とで構成される。継手５は、パイプ状であり、軸方向のスリット１１を有する。隣接する鋼管矢板１は、継手５同士をスリット１１を介して係合させ、継手５内に充填材（図示せず）等を設置することにより、連結される。

図１に示すような鋼管井筒Ａを水中７に構築するには、複数の鋼管矢板１を地盤７に順次打設する。鋼管矢板１を地盤７に打設する際には、図２に示すように、継手５の内空に、中詰鋼管１３を本体とする泥防止治具９を設置する。

以下に、泥防止治具９を用いた鋼管矢板１の打設方法について説明する。図３は、鋼管矢板１を設置する際の各工程を示す図である。図３に示す鋼管矢板１は、下杭用鋼管矢板１ａ、上杭用鋼管矢板１ｂからなる。図３の（ａ）〜（ｅ）図は、鋼管矢板１を設置する際の各工程において、鋼管矢板１を、泥防止治具９が設置された継手５側から見た立面図を示す。

図３の（ａ）図は、下杭用鋼管矢板１ａを沈設する工程を示す。図３の（ａ）図では、吊金具５５を介して、クレーン等（図示せず）で下杭用鋼管矢板１ａを吊下げ、矢印Ｂに示すように、所定の位置に建込む。下杭用鋼管矢板１ａは、あらかじめ設置されたガイド枠（図示せず）等を用いて位置決めされる。下杭用鋼管矢板１ａの継手５の内空には、下側中詰鋼管１３ａが設置される。下側中詰鋼管１３ａの上端部１５には、雌型連結具１７ａが設けられる。

下杭用鋼管矢板１ａは、例えば中堀圧入工法により、地盤７に打設される。中堀圧入工法では、鋼管３の管内にオーガスクリュー（図示せず）を挿入して回転させ、鋼管３の先端部の土砂を連続的に掘削排土しながら、杭打機（図示せず）の自重を反力とした油圧押込み装置（図示せず）により、鋼管矢板１を地盤７に圧入する。

図３の（ｂ）図は、上杭用鋼管矢板１ｂを建込む工程を示す。下杭用鋼管矢板１ａを所定の深さまで圧入した後、図３の（ｂ）図に示すように、下杭用鋼管矢板１ａの上方に上杭用鋼管矢板１ｂを配置する。そして、鋼管３同士を溶接により連結し、一体化された鋼管矢板１を形成する。上杭用鋼管矢板１ｂの継手５の内空には、上側中詰鋼管１３ｂが設置される。上側中詰鋼管１３ｂの下端部１９には、雄型連結具１７ｂが設けられる。

図３の（ｃ）図は、ジャンクションピース５１を設置する工程を示す。鋼管３同士を溶接により連結し、一体化された鋼管矢板１を形成した後、図３の（ｃ）図に示すように、下杭用鋼管矢板１ａの継手５と、上杭用鋼管矢板１ｂの継手５との間にジャンクションピース５１を配置し、継手５とジャンクションピース５１とを溶接する。ジャンクションピース５１は、継手５と同様の断面を有する。

図３の（ｄ）図は、中詰鋼管１３を連結する工程を示す。下杭用鋼管矢板１ａの継手５と上杭用鋼管矢板１ｂの継手５との間にジャンクションピース５１を溶接した後、図３の（ｄ）図に示すように、上側中詰鋼管１３ｂを矢印Ｃに示すように吊下げ、雌型連結具１７ａと雄型連結具１７ｂとを用いて連結部１７を形成する。

図４は、雌型連結具１７ａの断面図を示す。図４の（ａ）図は、雌型連結具１７ａの水平断面図、図４の（ｂ）図は、雌型連結具１７ａの垂直断面図である。図４の（ａ）図は、図４の（ｂ）図のＦ−Ｆによる断面図、図４の（ｂ）図は、図４の（ａ）図のＥ−Ｅによる断面図である。

図４に示すように、雌型連結具１７ａは、孔２３を有する円柱材３７である。図４の（ａ）図に示すように、孔２３は、周囲に第１の凸部３５ａと、第２の凸部であるストッパ２５とを有する円柱形３３ａである。ストッパ２５の長さ４１は、凸部３５ａの長さ３９以上とする。ストッパ２５は、凸部３５ａと所定の角度を成して凸部３５ａと連続する空間として設けられる。

図４の（ｂ）図に示すように、ストッパ２５は、円柱材３７の高さ方向の中程に設けられる。凸部３５ａは、上端が円柱材３７の上端面１８と一致し、下端がストッパ２５の下端面４３以下となるように設けられる。孔２３の下端部には、テーパ部４９が設けられる。雌型連結具１７ａは、溶接２７によって、下側中詰鋼管１３ａに固定される。

図５は、雄型連結具１７ｂの断面図を示す。図５の（ａ）図は、雄型連結具１７ｂの垂直断面図、図５の（ｂ）図は、雄型連結具１７ｂの水平断面図である。図５の（ａ）図は、図５の（ｂ）図のＧ−Ｇによる断面図、図５の（ｂ）図は、図５の（ａ）図の矢印Ｉに示す方向から見た平面図である。

図５に示すように、雄型連結具１７ｂは、円形の板状材３１と、円柱材３３ｂとからなる。円柱材３３ｂと板状材３１とは、例えば、一体に形成される。図５の（ａ）図に示すように、円柱材３３ｂは、周囲に凸部３５ｂを有する。凸部３５ｂは、円柱材３３ｂの高さ方向の中程に設けられる。円柱材３３ｂの下端部には、テーパ部４５が設けられる。板状材３１は、溶接２９により、上側中詰鋼管１３ｂに固定される。

図３の（ｄ）図に示す連結部１７を形成するには、図４に示す雌型連結具１７ａの孔２３の凸部３５ａの位置と、図５に示す雄型連結具１７ｂの円柱材３３ｂの凸部３５ｂの位置を重ね合わせつつ、孔２３に円柱材３３ｂを挿入する。そして、雌型連結具１７ａに対して雄型連結具１７ｂを図４の（ａ）図の矢印Ｈに示す方向に回転させ、円柱材３３ｂの凸部３５ｂを孔２３のストッパ２５内に移動させて、円柱材３３ｂが孔２３から抜けるのを防ぐ。

雌型連結具１７ａの孔２３の径、深さ、凸部３５ａの長さ３９（図４の（ａ）図）及び幅、雄型連結具１７ｂの円柱材３３ｂの径、高さ、凸部３５ｂの長さ４７（図５の（ｂ）図）及び幅は、孔２３への円柱材３３ｂの挿入が可能なように設定される。また、雌型連結具１７ａの孔２３内のストッパ２５の設置深さ、長さ４１（図４の（ａ）図）及び幅、雄型連結具１７ｂの円柱材３３ｂの凸部３５ｂの設置高さは、ストッパ２５内への凸部３５ｂの移動が可能なように設定される。

図３の（ｄ）図に示す状態とした後、中堀圧入工法により、一体化された鋼管矢板１を地盤７に圧入する。所定の深さまで圧入した後、鋼管矢板１の先端部にセメントミルクを噴射しながら掘削刃を利用して機械的に撹拌し、杭先端の根固め処理を行う。

図３の（ｅ）図は、中詰鋼管１３を引き抜く工程を示す。鋼管矢板１の根固め処理と前後して、図３の（ｅ）図に示すように、中詰鋼管１３の上端部２１に引抜用ピース５３を設置し、矢印Ｄに示すように、中詰鋼管１３を継手５から引き抜く。

図１に示すような鋼管井筒Ａを構築する際には、複数の鋼管矢板１を地盤７に順次打設するが、このとき、図３に示すような方法で先行して打設した鋼管矢板１の継手５に、後行して隣に打設する鋼管矢板１の継手５を係合させる。後行の鋼管矢板１を打設する際、泥防止治具９は、先行して打設した鋼管矢板１の継手５と係合させない方の継手５内に設置される。

このように、本実施の形態では、継手５に泥防止治具９を設置した状態で、鋼管矢板１を地盤７に打設する。これにより、スリット１１から継手５内への礫の混入を防ぐことができる。そして、先行して打設した鋼管矢板１の継手５と後行して打設する鋼管矢板１の継手５との連結を容易にし、後行の鋼管矢板１の地盤７への打設を円滑に行うことができる。

また、中詰鋼管１３を、２つの部分（下側中詰鋼管１３ａ、上側中詰鋼管１３ｂ）で構成することにより、鋼管矢板１が２つの部分（下杭用鋼管矢板１ａ、上杭用鋼管矢板１ｂ）からなる場合に対応できる。雌型連結具１７ａ、雄型連結具１７ｂを用いることで、下側中詰鋼管１３ａと上側中詰鋼管１３ｂとを短時間で簡単に連結できる。

なお、本実施の形態では、２つの部分からなる鋼管矢板１を用いたが、鋼管矢板１の分割数はこれに限らない。鋼管矢板１は、分割されない場合や、３つ以上に分割される場合もある。中詰鋼管１３の分割数は、鋼管矢板１の分割数に合わせて設定するのが望ましい。

また、図３では、下側中詰鋼管１３ａの上端部１５に雌型連結具１７ａを設置し、上側中詰鋼管１３ｂの下端部１９に雄型連結具１７ｂを設置したが、各連結具の設置位置を入れ替えてもよい。中詰鋼管１３を３つ以上に分割する場合、雌型連結具１７ａおよび雄型連結具１７ｂは、各部分を連結して１本の中詰鋼管１３とできるように設置される。

図１では、鋼管井筒Ａを図示したが、本実施の形態の鋼管矢板１の打設方法を用いて、筒状以外の形状の土留め壁等を構築する場合もある。

本実施の形態ではＰ−Ｐ型の継手５を有する鋼管矢板１について説明したが、泥防止治具９は、Ｐ−Ｔ型の継手を有する鋼管矢板を打設する場合にも適用できる。さらに、中詰鋼管１３の形状を変更することで、Ｌ−Ｔ型の継手を有する鋼管矢板を打設する場合にも適用できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる鋼管矢板の打設方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

鋼管井筒Ａの一部の斜視図 鋼管矢板１の断面図 鋼管矢板１を設置する際の各工程を示す図 雌型連結具１７ａの断面図 雄型連結具１７ｂの断面図

符号の説明

１………鋼管矢板
１ａ………下杭用鋼管矢板
１ｂ………上杭用鋼管矢板
３………鋼管
５………継手
７………地盤
９………泥防止治具
１１………スリット
１３………中詰鋼管
１３ａ………上側中詰鋼管
１３ｂ………下側中詰鋼管
１５………上端部
１７………連結部
１７ａ………雌型連結具
１７ｂ………雄型連結具
１９………下端部
２３………孔
２５………ストッパ
３３ａ、３７………円柱形
３３ｂ………円柱材
３５ａ、３５ｂ………凸部

Claims (4)

1. 第１の内空を有する継手が管軸方向に設けられた第１の鋼管矢板を、前記第１の内空に第１の中詰管を設置した状態で地盤に打設する工程（ａ）と、
   第２の内空を有する継手が管軸方向に設けられた第２の鋼管矢板を、前記第１の鋼管矢板上に設置し、前記第１の鋼管矢板および前記第２の鋼管矢板を接合し、前記第２の内空に第２の中詰管が設置される工程（ｂ）と、
   前記第１の内空を有する継手と前記第２の内空を有する継手の間に、前記第１の内空および前記第２の内空と同断面形状のジャンクションピースを接合する工程（ｃ）と、
   前記第１の中詰管と前記第２の中詰管とを接合する工程（ｄ）と、
   前記第１の中詰管と前記第２の中詰管とを前記第１の内空および前記第２の内空から引き抜く工程（ｅ）と、
   隣接する鋼管矢板の継手を前記第１の内空を有する継手と係合させつつ、前記隣接する鋼管矢板を前記地盤に打設する工程（ｆ）と、
   を具備することを特徴とする鋼管矢板の打設方法。
2. 前記第１の内空を有する継手の長さは、前記第１の鋼管矢板の長さよりも短く、前記第２の内空を有する継手の長さは、前記第２の鋼管矢板の長さよりも短く、前記工程（ｂ）では、前記第１の内空を有する継手と前記第２の内空を有する継手との間に隙間があることを特徴とする請求項１記載の鋼管矢板の打設方法。
3. 前記第１の中詰管の端部に設けられた雌型連結具と、前記第２の中詰管の端部に設けられた雄型連結具と用いて連結されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の鋼管矢板の打設方法。
4. 前記雄型連結具が、周囲に凸部を有する円柱材であり、
   前記雌型連結具が、第１の凸部と、前記第１の凸部と所定の角度を成して同一水平面内に位置する第２の凸部とを周囲に有する円柱形の孔が設けられた円柱材であり、
   前記雄型連結具の前記凸部の位置と、前記雌型連結具の前記第１の凸部の位置を重ね合わせつつ前記雄型連結具を前記雌型連結具の前記孔に挿入した後、前記雄型連結具または前記雌型連結具を回転させて、前記雄型連結具の前記凸部を前記雌型連結具の前記第２の凸部内に配置することにより、前記第１の中詰管および前記第２の中詰管を一体化することを特徴とする請求項３記載の鋼管矢板の打設方法。

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