JPH0347313A - Ｐｃコンクリート矢板打込み工法およびｐｃコンクリート矢板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は港湾構造物、河川護岸、下水道土留擁壁等に使
用され、ウオタージエツトを使用して打込まれるＰＣコ
ンクリート矢板の打込み工法および当該工法に用いられ
るＰＣコンクリート矢板に関する。

（従来の技術） ＰＣコンクリート矢板は現場の土質条件がシルト、粘土
、砂質土壌、あるいは砂礫等の場合に使用され、ウオタ
ージエツトを使用して打込まれる場合が多い。

この種従来ＰＣコンクリート矢板（以下単にＰＣ矢板と
いう）の−例の断面構造を第２図（ａ）に、また従来の
打込み時状態を第２図（ｂ）に示す。

同図（ａ）における１００は断面が波形を呈し。

主鋼材としてＰＣ鋼線を用いた従来ＰＣ矢板であり、１
１はコンクリート　１２は主鋼材、１３は副鋼材、１４
は組立鋼材である。上記主鋼材１２および副鋼材１３は
要求される強度に対応した矢板の種別１寸法によって埋
設本数や鋼材径が異なる。

同図（ｂ）は打込み時にバイブロハンマーを使用する場
合であり、ＶＨはバイブロハンマー、ＣＨは上記バイブ
ロハンマーＶＨの下部に固定されたＰＣ矢板１００把持
用のチャック、ＧおよびＲは打ち込み時にＰＣ矢板１０
０を位置決め案内する導枠および引き寄せロール、ＷＪ
はウオタージエツト・ユニットである。

而して、ウオタージエツト・ユニットＷＪはＰＣ矢板１
００の全長とほぼ同じ長さの高圧パイプＰを２例えば第
１図（ａ）に示す如＜、ＰＣ矢坂１００の所定複数位置
それぞれの表面添いに頂端面から下垂させ、図示しない
ウオタージエツト・ポンプから送給される高圧水をホー
ス２．ニップル３．雌エルボからなるジヨイント４を介
して上記高圧パイプＰへ導入し、当該高圧パイプＰの先
端に装着したジェットノズル５からウオタージエッＩ−
Ｊを噴射させる構成である。

通例の施工法は、まずＰＣ矢板打ち込み位置にパイロッ
ト鋼矢板を建て込み、かつこれを引き抜いて導孔を形成
する。次ぎに図示の如くウオタジェット・ユニットＷＪ
を装着したＰＣ矢板１００を相隣るＰＣ矢板１００どう
しの側面凹部と凸部とがそれぞれ嵌合しあう状態として
、先端を上記導孔の開口上方に位置決めする。この状態
でウオタージエツト・ポンプを駆動して高圧水を高圧バ
イブＰへ送給し、ジェットノズル５からウオタージエツ
トＪを噴射させて打込み先である導孔周囲の土砂を軟弱
化・排除しつつ、ＰＣ矢板１００自体の自重と駆動開始
としたバイブロハンマーＶＨの振動による前進駆動力と
を介して順次溝孔に従って打込むようにしている。

（従来技術に存する問題点） 従来工法では、ＰＣ矢板打込み前のパイロット鋼矢板の
建て込みと引き抜きにより導孔を形成する前工程を必要
とし、これがために要する設備が工事費を高騰させると
ともに、工程が複雑で極めて煩雑であった。

それのみならず、従来ウオタージエツト・ユニッ１−Ｗ
Ｊでは、複数本の高圧パイプＰをＰＣ矢扱１００の表面
添いに下垂させ、ウォタージェットＪを導孔周囲の土砂
に向けて噴射する構成であるので、打込み中のジェット
ノズル５の前面に２例えば礫あるいは硬質土塊があり、
これ等が沈入中のＰＣ矢板１００と下垂された高圧パイ
プＰとの間に介入した場合など、高圧パイプＰがＰＣ矢
板１００の表面から遊離して高圧水の噴射方向が偏向し
、偏向方向の土砂を軟弱化・排除するので、たとえ導孔
が孔設されていてもＰＣ矢板１００が抵抗の少ない方向
へ沈入しがちとなり、垂直に打ち込まれないという事態
が時々発生する。この場合には、ＰＣ矢板１００を一度
吊り上げ後退させ、ＰＣ矢板１００の表面から離間した
高圧パイプＰを再び表面に添わせ直しするなどの措置を
とらねばならなかった。

また、上記第２図（ｂ）では高圧パイプＰを３本使用し
た例を示しているが、実際上はさらに多数本を使用する
場合が多（、打込み前の段取りとして多数本の高圧パイ
プＰをＰＣ矢板１００表面添いにうまく取りつけたり、
打込み後には後工程として土中から高圧パイプＰを引抜
かねばならず、現場作業は煩雑であり、作業性に欠ける
として改善策が望まれていた。

（発明の目的） 本発明はウオタージエツトを使用して打込まれる従来Ｐ
Ｃコンクリート矢板打込み工法およびこれに用いられる
ＰＣコンクリート矢板に存する上述した問題点を解消す
るため、さらには必要に応じてより強度の高い構築物に
変更するためになされたもので、直進的な打込みの確実
性と容易性とを確保しつつ、工程の簡略化、現場作業性
の単純化を可能とするとともに、何等かの理由で必要が
生じた場合に打込み後の矢板の剪断耐力の追増が可能で
あり、また擁壁等の根の形成が可能なＰＣコンクリート
矢板打込み工法およびこれに用いるＰＣコンクリート矢
板を提供することを目的とする。

（第１発明の構成） 本願第１発明の構成は、 （１）高圧水導通用パイプ材が先端所定範囲を除くほぼ
全長外周をアンボンド状態としてコンクリート内所定位
置の主鋼材に替えて軸線方向に貫通。

埋設されているＰＣコンクリート矢板を用い、（２）当
該矢板を、その軸線が打込み方向を指向する状態、かつ
上記パイプ材の矢板頂頭側開端面から管内に高圧水を送
給して先端側管端からジェットとして噴出させつつ先端
を直接打込み位置土砂表面に当接・位置決めし、 （３）上記ジェット射衝部に向かって矢板の自重と当該
矢板に付加する所定前進駆動力とを介して打込み、 （４）ついで上記パイプ材を矢板先端側コンクリート内
に設けた碇着部を介して頂頭側から緊張、定着してコン
クリートへプレストレスを導入したのち、 （５）パイプ材の管内に充填材を圧入することを特徴と
するＰＣコンクリート矢板打込み工法にある。

（第１発明の作用） 従来工法がウオタージエツトを導孔周囲の土砂に向けて
噴射して軟弱化・排除するのに対し、本願第１発明の方
法は、コンクリート矢板打込み直前方向の土砂に向けて
噴射して軟弱化・排除するので、従来の如き矢板打込み
位置に予めパイロット鋼矢板を建て込み、引き抜いて導
孔を形成する前工程を不要とする作用、矢板の打込み方
向である前方が確実に打込みに対する低い抵抗力を示す
ので、直進的かつ容易な打込みを可能とする作用、およ
び従来の如き矢板打込み前に多数本の高圧パイプを矢板
表面添いに取りつける段取り作業や。

打込み後に高圧パイプを土中から引き抜く現場作業を不
要とする作用、さらにはパイプ材の管内に圧入する充填
材はパイプ材自体の防錆と合わせて矢板先端側の土砂中
に浸透して矢板の根を形成して構築物の強靭性を向上す
る作用がある。

また、本発明では通常の場合、コンクリートへのボスト
テンションによるプレストレス導入を矢板製造時の各主
鋼材の強度に対応したプレテンションによる導入プレス
トレスと同等のプレストレスを導入すべく、各パイプ材
を所定の緊張力で牽引し、定着してプレストレスを補完
することで当該矢板を規格に適合させるが、引張強度の
高いパイプ材を使用している場合には、必要に応じてプ
レストレスの追増をも可能とする作用がある。

（第２発明の構成） 而して、本願第１発明工法に用いられるコンクリート矢
板の構造に関する本願第２発明の要旨は、（ａ）ウオタ
ージエツトを用いて打込まれるＰＣコンクリート矢板が
、 （ｂｌコンクリート中に埋設される主鋼材群中の所定位
置主鋼材に替えてほぼ全長外周をアンボンド状態とされ
たパイプ材を配置し、 （Ｃ）かつ当該パイプ材をコンクリートを貫通させて矢
板の頂ＨＪＩ端面および先端端面に開口せしめ、（ｄ）
先端部近傍のコンクリート中にパイプ材碇着部を設け、 （ｅｌパイプ材の先端部がその管内に通水される高圧水
をジェット噴射可能に構成されていることを特徴とする
コンクリート矢板にある。

（実施例） 本願第２発明を第１図（ａ）〜（ｃ）に示す実施例に従
って以下に詳述する。

第１図（ａ）は波形を呈し、主鋼材にＰＣ鋼線を用いた
本発明実施例ＰＣ矢板１０の断面を示し、ｌｌはコンク
リート、１２は主鋼材、１３は副鋼材、１４は組立鋼材
であり、これらの要素は従来同様であるが、本発明では
主鋼材１２の本数が従来ＰＣ矢板１００の断面を示す第
２図の（ａ）と対比すれば即座に判明する如く少なくな
っており、主鋼材群中の所定位置の主鋼材が１５ａ〜１
５ｆとして示す中空のパイプ材に置き替わっている。

当該ＰＣ矢板ｌＯには、勿論製造時、プレテンシランに
より使用されている主鋼材１２の規格に応じた緊張力を
介してコンクリートｌｌへの所定プレストレス導入が行
われている。

当該パイプ材１５ａ〜１５ｆそれぞれは、　　ＰＣ矢板
ｌＯの先端部所定範囲を除く外周全長にアンボンド材が
塗布されており、第１図（ｂ）に示す如＜、ＰＣｃ板１
０の頂頭端面コンクリートＡより所定長さ裸出している
。当該裸出部それぞれには端部から所定長さ範囲９例え
ば３０〜４０ｍｍにわたり雄ねじ部１６が形成されてい
て、ウオタージエツト・ポンプと導通する管路の先端に
位置する接続金具の雌ねじと螺合可能である。従って、
現場では接続金具をパイプ材１５ａ〜１５ｆそれぞれに
螺着させるだけで打込み段取りは終了する。

また、パイプ材１５ａ−１５ｆそれぞれは、第１図（Ｃ
）に示す如＜、ＰＣｃ板１０の先端端面コンクリートＢ
より所定長さ裸出している。当該裸出部それぞれには端
部から所定長さ範囲１例えば２０〜３０ｍｍにわたり雄
ねじ部１７が形成されていて、ウオタージエ′ットノズ
ルの雌ねじと螺合可能である。従って、当該ＰＣ矢矢板
ｌ製製造時使い捨てウオタージエツトノズルを装着して
出荷すれば、現場での作業はなくなる。

さらに、この裸出部に上記の如き雄ねじ部１７を形成せ
ず、第１図（ｄ）に示すように１例えばスェージング加
工等でその先端の管内径を先細のテーパー状に形成して
開口を小さくし、当該部分をノズル部１８としてもよい
。

パイプ材１５それぞれの、上述したアンボンド材が塗布
されていない先端部分には第１図（ｄ）に１９として示
す碇着部を備えている。尚、図における２０はアンボン
ド剤である。

而して、パイプ材１５としては少なくとも中実の主鋼材
１２と強度および断面積がほぼ同一のものが使用される
。具体的数値例を挙げて説明すれば、例えば主鋼材１２
の引張強さが９５　Ｋｇｆ／ｍｍ２で、直径がφ１２．
７ｍｍであれば、同一強度を備える外径φ１７ｍ５＋、
肉厚３１Ｉｌｌのパイプ材１５が使用される。パイプ材
１５の肉厚が３ｍｍ程度あれば、ＰＣ矢板製造過程のコ
ンクリートの膨脹力に拮抗し得、かつ管内に流通させる
高圧水（１５０に８７ｃｍ２）に対しても充分な耐力を
備え、かつ通水時に管径が殆ど膨脹することはない。ま
た些少膨脹があったとしても、外周全長に塗布されたア
ンボンド材が管径の膨脹を吸収するので、管径の膨脹。

収縮に起因するコンクリートのひび割れは防止可能であ
る。

また、コンクリートの“かぶり”についていていえば、
パイプ材１５の外径は主鋼材１３の外径よりも４．３１
大であるが、この場合のＪＩＳ規格でコンクリート厚さ
は１００ｍｍとされており、４゜３　ｍｍ程度の径差な
らば、副鋼材１３と組立鋼材１４の径と合算しても、主
鋼材１２と同様の作用を担うパイプ材１５の“かぶり”
は主鋼材１２に規定される１５ｍｍを充分確保する。

而して、本発明におけるパイプ材１５は主鋼材１２同様
にコンクリートへのプレストレス導入用とされるので、
組立鋼材１４と溶接しても溶接部の機械的性質が劣化し
ない主鋼材１２同等材質のものが使用されることとなる
。

尚、コンクリート中に埋設される主鋼材１２およびパイ
プ材１５の本数は各種別１寸法のＰＣ矢板ごとに異なる
が、両者間の本数比率はほぼｌ：１程度が好ましい。

本発明ＰＣ矢板ＩＯは先端直前方ヘジエットウオータを
噴射しつつ、自重と所定の前進駆動力とを介して打込ま
れるが、打込みが完了した後、パイプ材１５を頂頭側裸
出部を利用してチャックし、所定緊張力で牽引のうえ定
着し、導入プレストレスを当該ＰＣ矢板１０の規格に合
わせる。上記パイプ材１５の牽引、定着に際しては例え
ばねじ部１６を利用してもよい。

ついで、プレストレス導入後のパイプ材１５の頂頭側開
端面から充填材を圧入し、パイプ材１５の管内に充満さ
せるとともに、先端側ノズルからも逸出させ、先端近傍
の空隙や土砂中に浸透させて根を形成し、全工程を完了
する。

尚、充填材圧入時までパイプ材１５管内を少なくとも通
水（高圧水でなくともよい）状態としていることが好ま
しい。何故ならば、パイプ材１５管内への土砂の侵入を
防止し、充填材圧入に際して管内を確実に充填して防錆
を完全とするとともに、先端側ノズルから充填材を逸出
させて確実に根を形成する。

（他の実施例） 上記実施例では、パイプ材１５は置き換えした主鋼材１
２の強度、断面積と同一の場合として説明したが、主鋼
材１２の引張り強さが例えば９５Ｋｇｆ／ｍｒｍ２のと
ころ、置き換えパイプ材１５として引張り強さが１２５
　Ｋｇｆ／＋ｗｍ２．或いは１４５Ｋｇｆ／ＩＩＩＩＩ
１２のものを使用すれば、もし必要が生じた場合には、
打込み後のボストテンションによるプレストレス導入に
おいて上記パイプ材１５の引張り強さに対応した緊張力
で牽引し、定着すれば、通常時を超えてプレストレスを
追増可能である。

上記実施例では、断面が波形を呈し、主鋼材にＰＣ鋼線
を使用したＰＣ矢板の主鋼材群中の一部所定位置の主鋼
材をパイプ材に置き替え配置した場合としたが、本発明
は断面が他の形状９例えば長方形等のＰＣ矢板にも同様
な配置構成を採り、かつ上記本発明打込み工法に従って
施工されることは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は従来工法で必要としたパイロツＨ１矢板の建て
込み、引き抜きにより導孔を形成する前工程を不要とす
るので、設備費の低減、工程の簡易化に伴う工期の短縮
が可能となり、ウォタージェットの指向光を打ち込み先
直前方向とするので、ＰＣ矢板の直進的打込みが確実か
つ容易となり、さらには従来の如きＰＣ矢板打込み前の
多数本の高圧パイプを取りつける段取り、打込み後の高
圧パイプを土中からの引き抜く後工程を不要とするので
、現場作業性が大幅に向上する。そのうえ、構築物の根
を形成可能である。また、打込み後にパイプ材を緊張・
定着するので、パイプ材として主鋼材の引張り強さ以上
のものを使用すれば、必要に応じてＰＣ矢板の剪断耐力
の追増が可能であり、上記根の形成と相俟って構造物の
強度向上をも図ることが出来る。このように本発明を実
施すれば、多枝にわたり顕著な効果を奏するとして斯界
に賞月される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明ＰＣコンクリート矢板の一実施例
の断面図、第１図（ｂ）および（ｃ）それぞれは（ａ）
に示す実施例の頂頭部分斜視図および先端部分斜視図、
第１図（ｄ）は他の実施例の先端部分断面図、第２図（
ａ）および（ｂ）は従来ＰＣ矢板の断面図および従来Ｐ
Ｃ矢板打込み状態を示す斜視図である。 １０−−−−−−−・−ＰＣコンクリート矢板１１・−
・・−・・・−コンクリート １２−−−・−−−−−一主鋼材 １５　、　１５　ａ　＝　１５　ｆ−・・・・−パイプ
材１８・−・・−・・−・−ノズル部 １９・・・−・・・・・・−碇着部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高圧水導通用パイプ材が先端所定範囲を除くほぼ全
   長外周をアンボンド状態としてコンクリート内所定位置
   の主鋼材に替えて軸線方向に貫通、埋設されているＰＣ
   コンクリート矢板を用い、当該矢板を、その軸線が打込
   み方向を指向する状態、かつ上記パイプ材の支板頂頭側
   開端面から管内に高圧水を送給して先端側管端からジェ
   ットとして噴出させつつ先端を直接打込み位置土砂表面
   に当接・位置決めし、上記ジェット射衝部に向かつて矢
   板の自重と当該矢板に付加する所定前進駆動力とを介し
   て打込み、ついで上記パイプ材を矢板先端側コンクリー
   ト内に設けた碇着部を介して頂頭側から緊張、定着して
   コンクリートへプレストレスを導入したのち、パイプ材
   の管内に充填材を圧入することを特徴とするＰＣコンク
   リート矢板打込み工法。 ２）パイプ材の管内に注入される充填材がコンクリート
   矢板の先端側管端から噴出して周囲土砂中に根を形成せ
   しめるようにした請求項１記載のＰＣコンクリート矢板
   打込み工法。 ３）打ち込み後に行われるコンクリートへのプレストレ
   ス導入が使用されるパイプ材の強度に応じたプレストレ
   スの追増である請求項１記載のＰＣコンクリート矢板打
   込み工法。４）ウオタージエツトを用いて打込まれるＰ
   Ｃコンクリート矢板が、コンクリート中に埋設される主
   鋼材群中の所定位置主鋼材に替えてほぼ全長外周をアン
   ボンド状態とされたパイプ材を配置し、かつ当該パイプ
   材をコンクリートを貫通させて矢板の頂頭端面および先
   端端面に開口せしめ、先端部近傍のコンクリート中にパ
   イプ材碇着部を設け、パイプ材の先端部がその管内に通
   水される高圧水をジェット噴射可能に構成されているこ
   とを特徴とするＰＣコンクリート矢板。 ５）パイプ材が引張強さ９５Ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上であ
   る請求項４記載のＰＣコンクリート矢板。 ６）パイプ材が高圧水通水時に可及的に管径の膨脹を来
   さない肉厚からなる請求項４記載のＰＣコンクリート矢
   板。 ７）パイプ材を矢板の頂頭端面から所定長さ裸出させ、
   当該部分をウオタージエツト・ポンプと導通する管路と
   接続可能に形成してなる請求項４記載のＰＣコンクリー
   ト矢板。 ８）パイプ材を矢板の先端端面から所定長さ裸出させ、
   当該部分にウオタージエツトノズルを配設した請求項４
   記載のＰＣコンクリート矢板。 ９）パイプ材を矢板の先端端面から所定長さ裸出させ、
   その先端の管内径を先細のテーパー状に形成してノズル
   部とした請求項４記載のＰＣコンクリート矢板。