(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土留板（３０）が挿入される親杭（１０）の一方フランジ（１２）に、縦方向に親杭挿入部（１４ａ）が一体に形成された親杭（１０）を、間隔Ｂで地盤に垂直に設置し、前記親杭挿入部（１４ａ）にシートパネル突出部（２２ａ）を挿入かつ連結し、次に、シートパネル挿入部（２２ａ’）に、シートパネル突出部（２２ａ）を挿入していきつつ、シートパネル挿入部（２２ａ’）に、圧縮支持板突出部（４６ａ）を挿入かつ結合すること、および、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂとが０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の関係になるようにし、アーチング効果によって、背面土圧が前面土留板に作用しないことを特徴とするアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項２】
土の内部摩擦角Φ＝１４〜２２°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂとの関係が０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５となるようにすることを特徴とする請求項１に記載のアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項３】
土の内部摩擦角Φ＝１０〜１４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂとの関係が１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０となるようにすることを特徴とする請求項１に記載のアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項４】
親杭（１０）の連結部は、親杭挿入部（１４ａ）または親杭突出部（１４ａ’）から形成されており、これに結合されるシートパネル（２０）の連結部は、シートパネル突出部（２２ａ）またはシートパネル挿入部（２２ａ’）から形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項５】
圧縮支持板（４０）は、垂直部（４２）と水平部とから形成されており、圧縮支持板（４０）の連結部は、圧縮支持板突出部（４６ａ）または圧縮支持板挿入部（４６ａ’）が、垂直部（４２）に一体に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項６】
シートパネル（２０）の連結部を、上下部固定具（５０ａ，５０ｂ）によってしっかりと固定するが、上部固定具（５０ａ）は、シートパネル（２０）の連結部両側に、付着パッド（５２ａ）と締結板（５４ａ）との順で位置させた状態で、シートパネル（２０）、付着パッド（５２ａ）及び締結板（５４ａ）を貫通した締結ボルト（５６ａ）によって固定され、下部固定具（５０ｂ）は、第１切開部（５２ｂ）と第２切開部（５６ｂ）とから形成されており、第１切開部（５２ｂ）には、上向き傾斜面（５２４ｂ）及び係止爪（５２６ｂ）が、第２切開部（５６ｂ）には、回転板（５４ｂ）とスプリング（５９ｂ）とが形成されており、ヒンジ軸（５８ｂ）を中心に回転する回転板（５４ｂ）の上端には、上端傾斜面（５４２ｂ）が、その下端には、下端回転溝（５４６ｂ）が、その垂直面には、垂直挿入溝（５４４ｂ）が形成されており、スプリング挿入溝（５４８ｂ）に挿入されているスプリング（５９ｂ）は、スプリングマウント具（５６２ｂ）に連結・固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体。
【請求項７】
（ａ）  掘削しようとする境界面の地盤に、親杭（１０）を間隔Ｂになるように、設計地盤の垂直深Ｈまで打設する段階と、
（ｂ）  親杭（１０）のフランジ１２に形成された親杭挿入部（１４ａ）と、シートパネル突出部（２２ａ）とを挿入かつ連結し、次に、シートパネル挿入部（２２ａ’）に、シートパネル突出部（２２ａ）を挿入していきつつ、シートパネル挿入部（２２ａ’）に、圧縮支持板突出部（４６ａ）を挿入かつ結合するが、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂの関係が０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の関係になるように連結する段階と、
（ｃ）  地上からだんだんと地中掘削を進めていきつつ、一定深さｈ１まで掘削した後、土留板（３０）を親杭（１０）の上端から挿入する段階と、
（ｄ）  一定深さｈ１の掘削がなされた状態で、さらに一定深さｈ２の掘削を進め、土留板（３０）を親杭（１０）に上端から挿入する段階と、
（ｅ）  前記（ｃ）段階と前記（ｄ）段階とを反復しつつ、地中掘削を完成する段階と、を含むことを特徴とする補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法。
【請求項８】
前記（ｂ）段階で、土の内部摩擦角Φ＝１４〜２２°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂの関係とが０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５にすることを特徴とする請求項７に記載の補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階で、土の内部摩擦角Φ＝１０〜１４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル（２０）の長さＬと、シートパネル（２０）間の間隔Ｂとの関係が１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０にすることを特徴とする請求項７に記載の補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）段階で、シートパネル（２０）の連結部上端には、両側に付着パッド（５２ａ）と締結板（５４ａ）との順で位置させた状態で、シートパネル（２０）、付着パッド（５２ａ）及び締結板（５４ａ）を貫通した締結ボルト（５６ａ）に、よって締結・固定される上部固定具（５０ａ）と、
その下端には、第２切開部（５６ｂ）に形成された回転板（５４ｂ）が、スプリング（５９ｂ）の弾撥力によって、ヒンジ軸（５８ｂ）を中心に回転し、回転板（５４ｂ）の上端傾斜面（５４２ｂ）が第１切開部（５２ｂ）の係止爪（５２６ｂ）にかかる構造であり、また回転板（５４ｂ）の上端には、上端傾斜面（５４２ｂ）が、その下端には、下端回転溝（５４６ｂ）が、その垂直面には、垂直挿入溝（５４４ｂ）が形成された下部固定具（５０ｂ）を含むことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体及びそれを利用した地中掘削施工方法に係り、さらに具体的には、垂直掘削による背面土圧を、アーチング効果によって形成された自立式土留構造体に支持させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
アーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体は、掘削空間の背後に設置されているために、掘削作業に妨害にならずに掘削作業が効率的であり、特に、アーチング効果によって親杭（soldier pile）に挿入された土留板（lagging）には、背面土圧が作用しないので、自立式土留構造体の形成が可能であるだけではなく、自立式構造体の自重が背面土圧を支持する概念であるから、これは、連続シート壁において新たな概念である。
【０００３】
本発明は、補強型自立式土留構造体が掘削空間の背後に設置されるために、掘削作業に妨害にならないので、掘削空間が広くなり、高層建物が密集した都心地の小空間での掘削作業が容易であって効率的である。
【０００４】
上下部固定具によってシートパネルの連結部をしっかりと固定して合成断面になるようにすることによって、剛性が増大するだけではなく、上下部固定具の構造が簡単であり、結着及び解体が容易であり、施工が完了した後、シートパネルの回収が容易である。
【０００５】
地下構造物工事のための開削（excavation）工事時に、掘削背面土砂の崩壊を防止するための既存の仮設土留工法は、掘削背面土圧に対する親杭の不足した支持力を、外部の力で補強する方法である。
【０００６】
これに対される代表的な工法としては、ストラット（strut）工法とシートパイル工法とがある。
【０００７】
Ａ）ストラット工法
ストラット工法は、掘削背面土圧に対する親杭１０の不足した水平支持力をストラット２０によって補強しつつ、トップダウン（top-down）式で地中を掘削していく工法である（図１）。
【０００８】
掘削背面土圧は、水平力で、親杭１０は、垂直部材である。
【０００９】
水平部材なしに、垂直部材だけで水平力を支持することは、構造力学上で不可能である。垂直部材である親杭１０に対して、水平部材として役割を行うのが、まさにストラット２０である。
【００１０】
ストラット２０は、親杭１０と互いに直交する。ストラット２０は、２個の支持点に
よって支持される。
【００１１】
ストラット２０の両支持点は、通常互いに対向した位置に設置された親杭１０である。
【００１２】
このようにストラット２０は、互いに対向した親杭１０に向かって設置されるものであるために、同一平面上で、横方向のストラットと縦方向のストラットとが互いに交差する。
【００１３】
縦横方向のストラットは、掘削作業のための装備進入及び排土の外部排出の作業空間を狭くする妨害要因である。
【００１４】
特に、都心地では、掘削空間の周辺を取り囲んで高層建物が築造されているために、構造的な安全のために、ストラットをさらに密集させて設置するしかない。
【００１５】
一方、ストラットは、臨時施設物であるから、掘削空間が作られた後には、永久構造物の設置と共に、順次にストラットを除去せねばならない。永久構造物の施工は、ボトムアップ（bottom-up）方式で、底から始まって上に向かって段階的に施工される。
【００１６】
これにより、ストラット除去も、段階的になされる。
【００１７】
例えば、地下一番下の階をＢ１とすれば、永久構造物のＢ１階を施工するために、Ｂ１階に設置されたストラットをまず除去せねばならない。
【００１８】
このとき、Ｂ１階のストラットが除去されても、その上の階であるＢ２，Ｂ３，Ｂ４，…階のストラットは、設置されたままの土圧を支持している。
【００１９】
Ｂ１階から除去されたストラットは、外部に撤去せねばならないが、縦横方向のストラットによって、掘削作業に妨害を受けることになる。
【００２０】
また、Ｂ１階の施工のために、コンクリートモルタルや鉄筋などの資材が、Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，…階のストラットを経て、Ｂ１階まで降りてこなければならない。上の階に設置されたストラットは、資材供給を妨害し、これは、作業効率を低下させる問題点である。
【００２１】
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…階の施工でも、このような問題点は、そのまま残っている。
【００２２】
従って、ストラット工法は、親杭に向かってストラットが掘削空間内に設置されねばならないので、掘削作業及び排土作業のための作業空間が狭くなるという問題点があるだけではなく、ストラットは、臨時施設物であるから、永久構造物の施工と共に、順次にストラットを除去しつつ施工せねばならないために、その上に残っているストラットによって、順次に永久構造物の施工に妨害になり、作業効率が低下するという問題点がある。
【００２３】
Ｂ）シートパイル工法
従来技術である特許文献１の「シートパイル壁構成体の構造」について述べる。
【００２４】
特許文献１の図３は、図２に図示された特許文献２のインターロック４４６，４４８の問題点を解決するための発明である。
【００２５】
図２に図示されているように、ソイルアンカ４４４は、第１シート４４０の第１インターロック４４６と、第２シート４４２の第２インターロック４４８とによって結合されている。ソイル破壊面（soil failure plane）は、主動土圧（active earth pressure）が作用する最大引っ張り力線Ｔｍａｘ−lineである。
【００２６】
作用力４５０は、ソイル破壊面に作用する引っ張り力である。ソイルアンカ４４４がこれに対向している。
【００２７】
特許文献１は、特許文献２の問題点として、シートパイル壁区画部をアンカレッジに結合させる連結部が、特に、取り囲む領域からさらに維持されるグラウンドの土の圧力（土圧）によって極めて高い張力下にあるという点をその問題点として挙げ、連結部、すなわち、第１インターロック４４６と第２インターロック４４８とが噛み合う連結部が離脱することなしに、極めて高い張力に耐えることができる構成体を開発するところにその目的があることを、その明細書から確認することができる。
【００２８】
特許文献１の目的は、連結部１６が離脱することなしに、極めて高い張力に耐えることができる構成体の構成にあるが、その構成体は、ひとえに連結部１６の形状及び構造にその核心構成がある。
【００２９】
図３の符号１２はシートパイル壁区画部、符号１４は第１アンカレッジ、符号１６は連結部、符号１８は開放セル、符号２２は平板型結合体、符号２４は支持壁、符号２６は溶接部、符号２８は二重Ｔキャリアである。
【００３０】
一方、特許文献１や特許文献２は、土圧と、これに対抗する力との均衡関係に係わる基本概念は、いずれも同一である。
【００３１】
シートパイルによるアースリテイニング・システム（earth retaining system）の基本概念は、図４に図示されている。図４は、特許文献２に図示されており、本発明でも、これを引用したものである。
【００３２】
図４によって、アースリテイニング・システムの基本概念について述べれば、次の通りである。
【００３３】
符号２００は、典型的なシートパイルの単位セル（cell）構造である。単位セル構造２００は、Ｕ字型状である。Ｕ字型状のシートパイルの曲線部が２１０であり、シートパイルの直線部は、２２０である。曲線部２１０は閉じられており、直線部２２０は、開らかれている。単位セル構造２００は、垂直に設置される。
【００３４】
図４は、単位セル構造２００の平面図である。単位セル構造２００は、その内部に充填された土を介して伝えられた背面土圧Ｐを単位セル構造２００が支持している構造である。
【００３５】
単位セル構造２００の上部には、道路のような構造物が築造される。
【００３６】
Ｐは、Ｕ字型状の単位セル構造２００を境界条件にした背面土圧である。
【００３７】
図８を参照すれば、背面土圧Ｐは、背面に位置している。図４では、まさにこの背面土圧が、シートパイルの曲線部２１０に作用しているのである。
【００３８】
図４で力の均衡は、背面土圧Ｐに対して、摩擦力Ｆ＝μＮがこれに対応する概念である。
【００３９】
その作用方向が互いに反対であるＰとＦとによって互いに均衡をなしている。
【００４０】
Ｎは、シートパイルの直線部２２０に作用する垂直力である。
【００４１】
図４による従来技術の基本概念は、単位セル構造２００の曲線部２１０に作用する土圧Ｐをして、摩擦力Ｆと均衡をなさせるものであると要約することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】韓国公開特許第２００８−４５１８２号公報
【００４３】
【特許文献２】ＵＳ６，７１５，９６４Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４４】
本発明は、土粒子とシートパネルとの間の摩擦力によって生じるアーチング効果を利用し、補強土方式の自立式土塊を形成し、掘削空間に作用する土圧を、自立式土塊の自重によって抵抗させる新たな概念の補強型自立式土留構造体を提供することを目的とする。また、他の目的は、アーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体が、掘削空間の背面に位置することによって、掘削作業に妨害にならずに掘削空間を広く使用でき、高層建物が密集した都心地の小空間での掘削作業が、容易であって効率的になるようにすることである。さらに他の目的は、上下部固定具によって、シートパネルの連結部を合成断面にして、剛性が増大させると同時に、上下部固定具の簡単な構造によって、シートパネル連結部の結着及び解体を容易にしつつ、施工が完了した後、埋設されたシートパネルの回収を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００４５】
前記課題を解決するために、本発明は、（ａ）掘削しようとする境界面の地盤に親杭を、間隔Ｂになるように、設計地盤である垂直深Ｈまで打設する段階と、（ｂ）親杭のフランジに形成された親杭挿入部と、シートパネル突出部とを挿入かつ連結し、次にシートパネル挿入部にシートパネル突出部２２ａを挿入していきつつ、シートパネル挿入部に、圧縮支持板突出部を挿入かつ結合するが、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲で連続したシートパネルの長さＬと、シートパネル間の間隔Ｂとの関係が、０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の関係になるように連結する段階と、（ｃ）地上からだんだんと地中掘削を進めていきつつ、一定深さｈ１まで掘削した後、土留板を親杭１０の上端から挿入する段階と、（ｄ）一定深さｈ１の掘削がなされた状態で、さらに一定深さｈ２の掘削を進め、土留板を親杭１０に上端から挿入する段階と、（ｅ）（ｃ）段階と（ｄ）段階とを反復しつつ、地中掘削を完成する段階と、を含むことを特徴とする補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法を提供する。
【発明の効果】
【００４６】
本発明は、土粒子とシートパネルとのアーチング効果を利用し、土留板に背面土圧が作用しない補強土方式の自立式土塊を形成することによって、掘削空間に作用する背面土圧を、自立式土塊の自重によって抵抗させる新たな概念であるから、従来のシートパイルに比べて、施工が効率的であって経済的である。
【００４７】
アーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体が、掘削空間の背面に位置するので、掘削作業に妨害にならずに掘削空間を広く使用することができ、高層建物が密集した都心地の小空間での掘削作業が容易であって効率的である。
【００４８】
上下部固定具によって、シートパネルの連結部が合成断面になるようにした構成であるから、剛性が増大するだけではなく、上下部固定具の構造が簡単であるので、シートパネル連結部の結着及び解体が容易であり、施工が完了した後、埋設されたシートパネルの回収が容易であり、施工及び回収が効率的であって経済的な有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来のストラット工法によるトップダウン方式の地中掘削を示した正面図である。
【図２】従来のシートパイル方式によるシートパイル接合部の連結状態を示した状態図である。
【図３】従来のシートパイル方式によるシートパイル接合部の連結状態を示した平面図である。
【図４】図２及び図３のシートパイル方式による背面土圧と摩擦力との関係を示した基本概念図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、砂が一杯に充填された六面体の下部板にあけられた小孔を介して一定量抜け出した後、アーチング効果によって静止したアーチ状態を示した状態図である。
【図６】親杭に続けてシートパネルが連結されている内部に土が充填された状態を示した本発明の斜視図である。
【図７】図６で、土が除去された状態を示した斜視図である。
【図８】図６の背面土圧に対して、これに均衡をなしている力の作用状態を示す単位平面図である。
【図９】背面土圧に対して、図８の単位平面図に示された剪断応力分布、それによるアーチング効果、及びＡ領域に背面土圧が作用しない状態を示した状態図である。
【図１０】アーチング効果によって形成された土塊Ｗと背面土圧との関係を示した斜視図である。
【図１１】図１０の関係を二次元的平面に示した力の均衡図である。
【図１２】土塊が形成されない場合の剪断応力分布を示した断面図である。
【図１３】本発明の親杭とシートパネルとの連結部の形態を示した斜視図である。
【図１４】本発明のシートパネルの連結部に、上部固定具を設置した状態を示した状態図である。
【図１５】本発明の親杭とシートパネルとの連結部の形態を示した他の実施形態である。
【図１６】図１５の連結部に上部固定具を設置した状態を示した状態図である。
【図１７】本発明の親杭とシートパネルとの連結部の形態を示したさらに他の実施形態である。
【図１８】本発明のシートパネルの連結部に設置された下部固定具の分解斜視図である。
【図１９】本発明の下部固定具が設置される過程及び設置された状態を示した状態図である。
【図２０】本発明の下部固定具が設置される過程及び設置された状態を示した状態図である。
【図２１】本発明の親杭及びシートパネルが設計地盤より根入部Ｈｂほどさらに深く設置し、受動土圧を受けるようにした状態を示した断面図である。
【図２２】摩擦力Ｆによる剪断応力τの分布図である。
【図２３】（ａ）〜（ｃ）は、土の応力−変形関係を示した関係図である。
【図２４】内部摩擦角Φと粘着力Ｃとを変数にして得たＬ／Ｂの結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明は、アーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体に係わるものであるので、まず、アーチング効果の一般的な概要について説明した後、土質力学的な観点から、アーチング効果について説明する。
【００５１】
Ａ）アーチング効果の一般的概要
アーチング効果に係わる一般的な概要を図５（ａ）及び図５（ｂ）を中心に説明すれば、次の通りである。
【００５２】
上部カバー板があいている六面体内に砂が積まれている状態で、下部底板に形成された直径ｄの孔をあければ、砂が直径ｄの孔を介して下に排出される（図５（ａ））。
【００５３】
ところで、直径ｄの孔があいているにもかかわらず、砂は続けて排出されず、その排出が止まる。砂の排出が止まった状態で砂の形態を見れば、円弧状のアーチ形態を形成していることが分かる。
【００５４】
直径ｄの孔があいていない状態で積まれた砂は、下部底板によって支持されていて、直径ｄの孔があけられらば、積まれた砂は、砂の自重Ｗによって、ある程度排出された後、円弧状のアーチ形態をなしつつ砂排出が止まる。
【００５５】
このように、砂の自重Ｗが存在しても、それ以上排出されずに、直径ｄの孔上に形成された円弧状のアーチ形態によって支持されている現象を、いわゆる、アーチング効果（arching effect）という。
【００５６】
砂の自重Ｗによって、直径ｄの孔から砂が排出される力と、六面体の４面の垂直面に接した摩擦力によって、砂の排出を抑制する力との均衡によって、アーチング効果が生じる。
【００５７】
アーチング効果は、砂が、直径ｄの孔から排出される力に対して、砂が、六面体の４面の垂直面に密接して生じた摩擦力と互いに均衡をなしている状態であると言える。
【００５８】
従って、摩擦力の大きさと直径ｄの大きさとが適切な状態でのみ、アーチング効果が生じる。もし摩擦力の大きさに比べて、直径ｄが過度に大きくなれば、砂が直径ｄの孔を介して続けて排出されるために、アーチング効果は生じない。
【００５９】
直径ｄの孔があけられることによって、砂の自重Ｗが直径ｄの孔に向かって作用し、作用した力Ｗによって砂が直径ｄの孔を介して排出される。しかしながら、砂が続けて排出されるものではない。図５（ｂ）のように、円弧状のアーチ形態をなしつつ、砂は、それ以上排出されずに静止する。
【００６０】
直径ｄの孔から排出される砂と、排出される砂を抑制しようとする砂粒子とには、相互剪断応力が生じる。このように生じた相互剪断応力が、作用する力Ｗを円弧状のアーチ形態に支持しているのである。
【００６１】
円弧状のアーチ形態は、排出される砂と、排出される砂を抑制しようとする砂粒子との間に生じた剪断応力によって、砂粒子が再配列された状態である。
【００６２】
アーチ形態は、図５（ｂ）のように、砂の自重Ｗの作用方向に対して、上側に円弧を形成しているのが特徴である。
【００６３】
図５（ｂ）の円弧状アーチ形態によって、砂の自重Ｗが支持されている。
【００６４】
Ｂ）土質力学的な観点でのアーチング効果
図８を中心に、連続シート壁によるアーチング効果について、土質力学的観点から説明すれば、次の通りである。
【００６５】
土留構造物の安定問題は、三次元問題であるが、一般的に二次元で解釈する。
【００６６】
掘削高さＨに比べて、幅Ｂと長さＬとが長い普通の土留構造物は、ほぼ二次元的な境界条件を有していると言えるからである。
【００６７】
三次元で解釈しても、いわゆるアーチング効果のために、二次元状態に比べて、主動土圧が顕著に低減し、受動土圧が反対に大きくなり、むしろ二次元的解釈より、安全面の結果が求められる。
【００６８】
図８は、図６の幅Ｂと長さＬとに係わる二次元平面図である。
【００６９】
土圧ｐは、同一掘削高さＨでの土圧を示すために、その大きさは同一である。
【００７０】
Ｂは、シートパネルとシートパネルとの間の幅であり、Ｌは、連続設置されたシートパネルの長さである。
【００７１】
摩擦力Ｆ＝μＰＯである。μは摩擦係数であり、ＰＯは静止土圧である。ＰＯの作用方向は、シートパネルに垂直方向である。
【００７２】
背面土圧ｐによって、摩擦力Ｆが生じ、摩擦力Ｆによって、剪断応力τが、図２２または図９のように分布する。剪断応力τは、中心部Ｏへ行くほど小さくなる。
【００７３】
図５（ｂ）に形成された円弧状アーチ形態は、砂粒子が再配列された状態であるから、これについて、土質力学的観点から説明する。
【００７４】
土の応力−変形問題を二次元の問題として取扱う場合、図２３（ａ）のように、土の１要素に応力が作用すれば、その要素には、法線応力σ１，σ３のみ作用し、剪断応力が０である２個の直交する平面、すなわち、Ｉ−Ｉ面とＩＩＩ−ＩＩＩ面とが存在する。直交する平面（Ｉ−Ｉ面及びＩＩＩ−ＩＩＩ面）に作用する法線応力σ１，σ３を主応力と呼ぶ。σ１を最大主応力、σ３を最小主応力という。
【００７５】
主応力面（すなわち、Ｉ−Ｉ面及びＩＩＩ−ＩＩＩ面）以外の面には、図２３（ｂ）のように、垂直応力σ以外に、必ず剪断応力τが作用する。
【００７６】
Ｉ−Ｉ面から反時計回りに、角αほど傾いたａ−ａ面上の垂直応力σと剪断応力τとを、τ−α関係で表示すれば、図２３（ｃ）のａ点になり、角αを０から１８０°まで回転すれば、ａの軌跡は、σ軸上の１点Ａを中心として最大応力σ１を表示する点Ｉと、最小主応力σ３を表示する点ＩＩＩとをそれぞれ直径の両端とするモール（Mohr）の応力円Ｃを描くことができる。
【００７７】
モール（Mohr）の応力円Ｃから、ａ点の垂直応力σと剪断応力τとを求める結果式は、次の通りである。
【００７８】
（数Ａ）
σ＝１／２（σ１＋σ３）＋１／２（σ１−σ３）ｃｏｓ２α
【００７９】
（数Ｂ）
τ＝１／２（σ１−σ３）ｓｉｎ２α
【００８０】
α＝９０°で、τ＝０、σ＝σ１になる。
【００８１】
このように、土粒子が回転すれば、ａ点の剪断応力τは、０になり、主応力のみ受ける状態となる。
【００８２】
砂粒子の再配列によってなる図５（ｂ）の円弧状アーチ形態は、断応力τが０である状態、すなわち、主応力のみ受ける状態である。
【００８３】
さて、背面土圧ｐの作用によって示された円弧状アーチ形態について、図示された図９を中心に説明する。
【００８４】
背面土圧ｐが作用すれば、シートパネルとの摩擦力Ｆの影響で、主応力方向が回転しつつ、土粒子が再配列される。
【００８５】
図５（ｂ）のように、砂粒子の再配列によって、剪断応力τ＝０である状態、すなわち、主応力のみ受ける状態で、主応力方向が互いに連続する線を連結すれば、円弧状アーチ形態をなす。
【００８６】
同一円弧状にある土塊は、アーチ形状に土圧を支える梁（crossbeam）と同じ役割を行う。
【００８７】
図５（ｂ）で、円弧状アーチ形態が上部の砂荷重Ｗを支えているのも、アーチ形態のこのような役割によるものである。
【００８８】
図９で、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、…Ｎｏ．ｎは、一定間隔で示した円弧状アーチ形態である。Ｎｏ．１で、背面土圧ｐを最も多く支持し、だんだんとその支持する程度が小さくなる。Ｎｏ．ｎで、背面土圧を受けない。Ｎｏ．ｎのＡ領域で、背面土圧ｐ＝０である。Ａ領域は土留板が配置されるところであるから、土留板にも背面土圧ｐが及ばない。
【００８９】
土留板のＡ領域には、背面土圧ｐが及ばないので、土留板は、土圧を支持する構造材としての役割ではなく、単に土が流れることを保護する保護材であるのみである。
【００９０】
これに対して、土留板に対応する従来技術である単位セル構造２００（図４）の曲線部２１０（図４）は、本発明とは異なり、背面土圧ｐを支持しなければならない構造材であるから、本発明の土留板と単位セル構造２００の曲線部２１０は、構造力学的性格が全く異なる。
【００９１】
アーチング効果により、背面土圧ｐがアーチ円弧Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、…Ｎｏ．ｎに行きつつ、だんだんと面土圧ｐが低減していて、土留板３０前のＡ領域では、背面土圧ｐが０になるために、平行に配置されたシートパネル内の土は、土塊を形成し、土塊は、背面土圧ｐに対して、自立構造体として機能する。
【００９２】
アーチング効果による自立構造体は、図１０の通りである。
【００９３】
自立構造体と背面土圧ｐとの力の均衡関係は、補強土と類似している。すなわち、背面土圧ｐは、自立構造体の土塊の自重Ｗによって支持されるという概念である。
【００９４】
アーチング効果による自立構造体の概念は、図４のＵ字型状の単位セル構造２００の概念とは、全く異なる新たな概念である。
【００９５】
さて、アーチング効果を利用した新たな概念の本発明の補強型自立式土留構造体の構成は、次の通りである。
【００９６】
図１３及び図１４を参照すれば、本発明は、土留板３０が挿入される親杭１０の一方のフランジ１２に、縦方向に親杭挿入部１４ａが一体に形成された親杭１０を、間隔Ｂで地盤に垂直になるように設置し、前記親杭挿入部１４ａに、シートパネル突出部２２ａを挿入かつ連結し、次に、シートパネル挿入部２２ａ’に、シートパネル突出部２２ａを挿入しつつ、シートパネル挿入部２２ａ’に、圧縮支持板突出部４６ａを挿入かつ結合するが、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル２０の長さＬとシートパネル２０間の間隔Ｂとが、０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の関係になるようにし、アーチング効果によって、背面土圧が前面の土留板に作用しないようにすることを特徴とするアーチング効果を利用した補強型自立式土留構造体構成である。
【００９７】
ここで、０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲は、土の内部摩擦角Φと粘着力Ｃとを変数とし、ランキン（Rankine）土圧式で計算された結果が、図２４のグラフによって示されている。
【００９８】
０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０で、Ｌ／Ｂが３．０を超れば、長さが長くなって非経済的な設置になり、都心地である場合、境界線紛争の恐れがあり、シートパネル２０の回収も困難になる。
【００９９】
Ｌ／Ｂが０．５に達しなれば、シートパネル２０のような部材の剛性が弱くなるために、部材力が不足するという短所がある。
【０１００】
図２４によれば０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲で、Ｌ／Ｂの大きさを減らすほど、施工が経済的である。このために、０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲を、０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５の範囲と、１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲とに分けることが望ましい。
【０１０１】
０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５の範囲である場合には、土の内部摩擦角Φ＝１４〜２２°の範囲であり、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲である。
【０１０２】
１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲である場合には、土の内部摩擦角Φ＝１０〜１４°の範囲であり、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲である。
【０１０３】
一方、シートパネル２０の一方には、シートパネル挿入部２２ａ’が、他方には、シートパネル突出部２２ａが形成されている。他の実施形態として、シートパネル２０の一方には、Ｓ字型折曲部２２ｂが、他方には、Ｓ字型逆折曲部２２ｂ’が形成されている（図１５）。
【０１０４】
シートパネル２０は、親杭１０と圧縮支持板４０との間に連結されるので、親杭１０と圧縮支持板４０との連結部の形態は、シートパネル２０の連結部の形態によって変わる。
【０１０５】
例えば、シートパネル突出部２２ａ及び親杭１０が、シートパネル挿入部２２ａ’及び圧縮支持板４０とが連結する場合、親杭１０の連結部形態は、親杭挿入部１４ａになり、圧縮支持板４０の連結部の形態は、圧縮支持板突出部４６ａにならなければならない。これと反対になれば、親杭１０の連結部形態は、親杭突出部１４ａ’、圧縮支持板４０の連結部の形態は、圧縮支持板挿入部４６ａ’にならなければならない。
【０１０６】
親杭突出部１４ａ’及び圧縮支持板挿入部４６ａ’は、シートパネル２０の連結部形態によって異なるので、図面での親杭突出部１４ａ’及び圧縮支持板挿入部４６ａ’の図示は省略し、その代わりに、それと同じ位置にある親杭挿入部１４ａ及び圧縮支持板突出部４６ａでこれに代替する。
【０１０７】
また、シートパネル２０のＳ字型折曲部２２ｂ及び親杭１０が連結され、シートパネル２０のＳ字型逆折曲部２２ｂ’が圧縮支持板４０と連結される場合、親杭１０の連結部形態は、Ｓ字型逆折曲部１４ｂ’にならなければならず、圧縮支持板４０の連結部の形態は、Ｓ字型折曲部４６ｂにならなければならない。
【０１０８】
これと反対になれば、親杭１０の連結部形態は、Ｓ字型折曲部１４ｂ、圧縮支持板４０の連結部の形態は、Ｓ字型逆折曲部４６ｂ’にならなければならない。
【０１０９】
Ｓ字型逆折曲部１４ｂ’は、シートパネル２０の連結部形態によって変わるので、図面にＳ字型逆折曲部１４ｂ’の図示は省略し、その代わりに、これと同じ位置にあるＳ字型折曲部１４ｂでこれを代替する。
【０１１０】
このように、シートパネル２０の左右連結形態によって、杭１０と圧縮支持板４０との連結形態が変わるために、ここでは、説明の便宜上、シートパネル突出部２２ａとシートパネル挿入部２２ａ’とを連結形態の代表にして説明する。
【０１１１】
親杭１０の連結形態は、親杭挿入部１４ａまたは親杭突出部１４ａ’であるか、あるいはＳ字型折曲部１４ｂまたはＳ字型逆折曲部１４ｂ’の形態である。
【０１１２】
圧縮支持板４０の連結形態は、圧縮支持板突出部４６ａまたは圧縮支持板挿入部４６ａ’であるか、あるいはＳ字型折曲部４６ｂまたはＳ字型逆折曲部４６ｂ’の形態である。Ｓ字型折曲部４６ｂとＳ字型逆折曲部４６ｂ’は、シートパネル２０の左右連結形態によって選択されるものであるから、図面にＳ字型逆折曲部４６ｂ’の図示は省略し、その代わりに、これと同じ位置にあるＳ字型折曲部１４ｂでこれを代替する。
【０１１３】
シートパネル２０の断面二次モーメントＩと剛性とを増大させるために、シートパネル連結部２２は、上下部固定具５０ａ，５０ｂによってしっかりと固定された構成である。
【０１１４】
シートパネル２０の連結部を、上下部固定具５０ａ，５０ｂによってしっかりと固定する。上部固定具５０ａは、シートパネル２０の連結部両側に、付着パッド５２ａと締結板５４ａをその順に位置させた状態で、シートパネル２０、付着パッド５２ａ及び締結板５４ａを貫通した締結ボルト５６ａによって固定される。下部固定具５０ｂは、第１切開部５２ｂと第２切開部５６ｂとから形成されている。第１切開部５２ｂには、上向き傾斜面５２４ｂ及び係止爪５２６ｂが、第２切開部５６ｂには、回転板５４ｂ及びスプリング５９ｂが形成されており、ヒンジ軸５８ｂを中心に回転する回転板５４ｂの上端には、上端傾斜面５４２ｂが、その下端には、下端回転溝５４６ｂが、その垂直面には、垂直挿入溝５４４ｂが形成されている。スプリング挿入溝５４８ｂに挿入されているスプリング５９ｂは、スプリングマウント具５６２ｂに連結・固定されている構成である。
【０１１５】
第２切開部５６ｂに形成された回転板５４ｂは、スプリング５９ｂの弾撥力によって、軸点５８２ｂに設置されたヒンジ軸５８ｂを中心に回転し、回転板５４ｂの上端傾斜面５４２ｂが、第１切開部５２ｂの係止爪５２６ｂにかかる。
【０１１６】
回転板５４ｂの下端回転溝５４６ｂは、回転板５４ｂがシートパネル２０の下端部にかからずに円滑に回転するほど深く形成されている。
【０１１７】
下部固定具５０ｂは、２個のシートパネル２０の連結部に設置されつつ、第１切開部５２ｂと第２切開部５６ｂとによって、互いに締結される構成になる。
【０１１８】
１つのシートパネル２０には、第１切開部５２ｂが、他の１つのシートパネル２０には、第２切開部５６ｂが形成されており、回転板５４ｂの作用によって、互いに固定・結合される。
【０１１９】
このように、上下部固定具５０ａ，５０ｂによって、シートパネル２０連結部の上下部をしっかりと固定すれば、２個のシートパネル２０が、１つの合成断面になり、断面二次モーメントの増大と共に剛性が増大する。
【０１２０】
次に、アーチング効果を起こす２個のシートパネル２０の間隔Ｂと、連続したシートパネル２０の長さＬとの関係について説明すれば、次の通りである。
【０１２１】
シートパネル２０の間隔Ｂに作用する単位面積当たり背面土圧をｐとすれば、その土圧の合力Ｐは、Ｐ＝ｐ＊Ｂとなる。
【０１２２】
（数１）
Ｐ＝ｐ＊Ｂ
【０１２３】
すなわち、数式１の土圧Ｐは、連続したシートパネル２０間の土塊に作用する土圧である。
【０１２４】
土塊の自重をＷとすれば、ＷがＰを抵抗している関係である。
【０１２５】
単位面積当たり背面土圧ｐは、ランキン土圧数式２によって、求めることができる。
【０１２６】
（数２）
0005501478.tif 000002
あるいは、
（数２’）
0005501478.tif 000003
【０１２７】
数式２の土圧ｐは、粘着力Ｃと内部摩擦角Φとが関数関係をなしている。
【０１２８】
ここで、Ｋａは、ランキン主動土圧係数Ｋａ＝ｔａｎ２（４５°−Φ／２）、Φは、内部摩擦角、ｒは、土の単位重量、Ｈは、掘削深さ、Ｃは、粘着力である。
【０１２９】
連続したシートパネル２０と、これに接面した土塊との摩擦力をＦとすれば、摩擦力Ｆは、次の通りである。
【０１３０】
（数３）
Ｆ＝２＊Ｌ（Ｐｏ＊μ＋Ｃ’）＝２＊Ｌ（ｒ＊Ｈ＊Ｋｏ＊μ＋Ｃ’）
【０１３１】
Ｌは、連続したシートパネル２０の長さ、Ｐｏは、静止土圧、μは、摩擦係数、Ｃ’は、摩擦粘着力である。
【０１３２】
土留壁Ｅ作用する土圧をＰｔとすれば、背面土圧Ｐと摩擦力Ｆとの関係は、次の通りである。
【０１３３】
（数４）
Ｐｔ＝Ｐ−Ｆ
【０１３４】
数式４で、アーチング効果による図２４のＡ領域には、土圧が作用しないために、Ｐｔ＝０になる。すなわち、
【０１３５】
（数５）
Ｐ−Ｆ＝０
【０１３６】
になる。数式５で、ＦがＰと同じであるか、さらに大きくなれば（Ｆ≧Ｐ）、アーチング効果によって、幅Ｂと、連続したシートパネル２０の長さＬとの中の土塊は、自重Ｗを維持しつつ自立する。
【０１３７】
すなわち、
（数６）
Ｆ≧Ｐ
【０１３８】
数式６に、数式３と数式２’とを代入すれば、次の通りである。
【０１３９】
（数７）
0005501478.tif 000004
【０１４０】
数式７は、内部摩擦角Φと粘着力Ｃとの変数であることが分かる。
【０１４１】
次に、掘削深さＨ＝１０ｍであるとき、内部摩擦角Φと粘着力Ｃとの変化によるＬ／Ｂに係わる下限値を、数式７によって求める。
【０１４２】
［条件］
掘削深さＨ＝１０ｍ、土塊の単位重量ｒ＝１．７（ｔ／ｍ３）、摩擦係数μ＝［ｔａｎ（２／３Φ）］、ランキン主動土圧係数Ｋａ＝ｔａｎ２（４５°−Φ／２）、ランキン主動土圧係数Ｋｐ＝ｔａｎ２（４５°＋Φ／２）Ｋａ、粘着力Ｃ（ｔｏｎ／ｍ２）、摩擦粘着力Ｃ’＝［２／３Ｃ］（ｔｏｎ／ｍ２）、静止土圧係数Ｋｏ
【０１４３】
前記条件、変数である内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲、及び粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲内で、数式７によるＬ／Ｂの計算結果をグラフで示せば、図２４の通りである。
【０１４４】
図２４によって、以下のような結果を得ることができる。
【０１４５】
（１）粘着力Ｃ＝０とＣ＝５．０（ｔｏｎ／ｍ２）とを境界線として、最大値及び最小値を示している。
【０１４６】
（２）土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、Ｌ／Ｂが３を超えれば、アーチング効果によって、背面土圧が前面土留板に作用しないということが分かる。
【０１４７】
（３）しかし、Ｌ／Ｂが３を超えれば、連続したシートパネルの長さが長くなってしまうために、非経済的であり、またＬ／Ｂが０．５より小さくなれば、シートパネルの剛性が小さくなり、部材力が不足するという問題点があるので、本発明では、Ｌ／Ｂの範囲を０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０に限定した。
【０１４８】
（４）すなわち、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲であり、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲で、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂとの関係が０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０であるとき、アーチング効果によって、背面土圧が、前面土留板に作用しないということが分かる。
【０１４９】
（５）土の内部摩擦角Φ＝１４〜２２°の範囲であり、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲で、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂとの関係が０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５であるとき、アーチング効果によって、背面土圧が前面土留板に作用しないということが分かる。
【０１５０】
（６）土の内部摩擦角Φ＝１０〜１４°の範囲であり、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲で、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂとの関係が１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０であるとき、アーチング効果によって、背面土圧が前面土留板に作用しないということが分かる。
【０１５１】
一方、Ｌ／Ｂの範囲が０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の範囲を満足するといっても、都心地の場合には、隣接敷地の境界線との余裕空間が不足したり、あるいは隣接して築造物が存在するのが普通であるので、連続したシートパネルの長さを、前記の範囲に合うように接地することができない施工上の制限を受ける。このような施工上の制限を解決するための方策として、連続したシートパネルの不足した長さを補充するために、図２１のように、根入深Ｈｂによって、受動土圧として補充することが望ましい。根入深Ｈｂは、壁体の安定性増大と凍結深とを維持するために、最小１．０ｍにならなければならない。
【０１５２】
本発明の補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法について、図面によって具体的に説明すれば、次の通りである。
【０１５３】
（ａ）  掘削しようとする境界面の地盤に、親杭１０を間隔Ｂになるように、設計地盤である垂直深Ｈまで打設する段階と、
（ｂ）  親杭１０のフランジ１２に形成された親杭挿入部１４ａと、シートパネル突出部２２ａを挿入かつ連結し、次にシートパネル挿入部２２ａ’に、シートパネル突出部２２ａを挿入していきつつ、シートパネル挿入部２２ａ’に、圧縮支持板突出部４６ａを挿入かつ結合するが、土の内部摩擦角Φ＝１０〜３４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂとの関係が、０．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０の関係になるように連結される段階と、
（ｃ）  地上からだんだんと地中掘削を進めていきつつ、一定深さｈ１まで掘削した後、土留板３０を親杭１０の上端から挿入する段階と、
（ｄ）  一定深さｈ１の掘削がなされた状態で、さらに一定深さｈ２の掘削を進め、土留板３０を親杭１０に上端から挿入する段階と、
（ｅ）  前記（ｃ）段階と前記（ｄ）段階とを反復しつつ、地中掘削を完成する段階と、を含むことを特徴とする補強型自立式土留構造体を利用した地中掘削施工方法である。
【０１５４】
また前記（ｂ）段階で、土の内部摩擦角Φ＝１４〜２２°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂとの関係が、０．５≦Ｌ／Ｂ≦１．５にすることを含む構成である。
【０１５５】
また前記（ｂ）段階で、土の内部摩擦角Φ＝１０〜１４°の範囲と、粘着力Ｃ＝０．０〜５．０（ｔｏｎ／ｍ２）の範囲とで、連続したシートパネル２０の長さＬと、シートパネル２０間の間隔Ｂの関係が、１．５≦Ｌ／Ｂ≦３．０にすることを含む構成である。
【０１５６】
都心地の場合には、隣接敷地の境界線との余裕空間が不足したり、あるいは隣接して築造物が存在するのが普通であるので、連続したシートパネルの長さを、前記の範囲に合うように設置することができない施工上の制限を受ける。この場合は、図２１のように、設計地盤である垂直深Ｈより深く親杭１０及びシートパネル２０の根入部Ｈｂを設置して受動土圧を受けるようにすることが望ましい。これは、補強型自立式土留構造体の活動及び転倒に対する安定性を増大させるためのものである。このとき、適正Ｌ／Ｂを満足することができい場合、前面土留板３０に土圧が作用するので、構造計算をして厚さを決定せねばならない。
【０１５７】
一方、（ｂ）段階で、シートパネル２０の連結部上端には、両側に、付着パッド５２ａと締結板５４ａとの順に位置させた状態で、シートパネル２０、付着パッド５２ａ及び締結板５４ａを貫通した締結ボルト５６ａによって、締結・固定される上部固定具５０ａと、その下端には、第２切開部５６ｂに形成された回転板５４ｂが、スプリング５９ｂの弾撥力によって、ヒンジ軸５８ｂを中心に回転し、回転板５４ｂの上端傾斜面５４２ｂが、第１切開部５２ｂの係止爪５２６ｂにかかる構造であり、また回転板５４ｂの上端には、上端傾斜面５４２ｂが、その下端には下端回転溝５４６ｂが、その垂直面には、垂直挿入溝５４４ｂが形成された下部固定具５０ｂと、を含む構成である。
【０１５８】
上下部固定具の設置及び除去方法について説明すれば、次の通りである。
【０１５９】
地盤に設置された親杭挿入部１４ａに、シートパネル突出部２２ａ（または、親杭のＳ字型折曲部１４ｂに、シートパネルのＳ字型逆折曲部２２ｂ’）を上から挿入して組み立てつつ、続いてシートパネル２０を挿入し、かつ組み立てた後、シートパネル挿入部２２ａ’に、圧縮支持板突出部４６ａを挿入し、かつ組み立てて設置する。
【０１６０】
下部固定具５０ｂは、その構造上第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０をまず設置した後、第２切開部５６ｂが形成されたシートパネル２０を設置せねばならない。
【０１６１】
設置されたシートパネル２０の除去の順序も、これと同じである。すなわち、第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０をまず除去した後、第２切開部５６ｂに形成されたシートパネル２０を除去せねばならない。順序を異にすれば、設置も除去も行われない構造である。
【０１６２】
下部固定具５０ｂの結着及び解体の作用について説明すれば、次の通りである。
【０１６３】
まず、下部固定具５０ｂの結着作用について説明する。
【０１６４】
地中に埋設された第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０のシートパネル挿入部２２ａ’に、第２切開部５６ｂが形成されたシートパネル２０のシートパネル突出部２２ａが挿入されれば、ヒンジ軸５８ｂを中心に回転する回転板５４ｂが、垂直状のシートパネル挿入部２２ａ’によって、垂直にガイドされて垂直状態が維持される（図１５）。
【０１６５】
ヒンジ軸５８ｂは、軸点５８２ｂに挿入されている。
【０１６６】
垂直状態を維持していた回転板５４ｂが、第１切開部５２ｂと接面する瞬間に、図２０のように、スプリングマウント具５６２ｂに固定されたスプリング５９ｂの弾撥によって、回転板５４ｂが第１切開部５２ｂ側に回転されつつ、回転板５４ｂの上端傾斜面５４２ｂが第１切開部５２ｂの係止爪５２６ｂにかかる。
【０１６７】
このとき、シートパネル２０の第２切開部５６ｂに挿入された回転板５４ｂの垂直挿入溝５４４ｂ、及び第２切開部５６ｂの下端部に挿入された下端回転溝５４６ｂも、回転板５４ｂの回転と共に外れる。
【０１６８】
特に、回転板５４ｂは、ヒンジ軸５８ｂを中心に回転するために、回転板５４ｂの下端回転溝５４６ｂは、シートパネル２０の第２切開部５６ｂによって、回転に妨害を受けないほどの深さに形成されている。
【０１６９】
このように、回転板５４ｂの上端傾斜面５４２ｂがかかった状態で、しっかりと固定される。
【０１７０】
スプリング５９ｂは、回転板５４ｂのスプリング挿入溝５４８ｂに挿入されており、かつスプリングマウント具５６２ｂに固定されている。
【０１７１】
次に、下部固定具５０ｂの解体作用について説明する。
【０１７２】
回転板５４ｂの上端傾斜面５４２ｂが、第１切開部５２ｂの係止爪５２６ｂにかかっている状態からこれを解体するため、第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０をまず上に持ち上げれば、回転板５４ｂが垂直状のシートパネル挿入部２２ａ’によって垂直にガイドされて垂直状態となる。第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０を取り出す間、回転板５４ｂが垂直状態を維持しつつ、回転板５４ｂの垂直挿入溝５４４ｂと、下端回転溝５４６ｂとが再びシートパネル２０の第２切開部５６ｂに挿入される。このように、第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０を上に取り出す間、回転板５４ｂの妨害を全く受けないので、第１切開部５２ｂが形成されたシートパネル２０の解体が容易になる。
【０１７３】
下部固定具５０ｂの構造が簡単であり、結着と解体とが容易である構造であるから、結着及び解体作業と剛性増大とが効率的である。
【図１】
0005501478.tif 000005
【図２】
0005501478.tif 000006
【図３】
0005501478.tif 000007
【図４】
0005501478.tif 000008
【図５】
0005501478.tif 000009
【図６】
0005501478.tif 000010
【図７】
0005501478.tif 000011
【図８】
0005501478.tif 000012
【図９】
0005501478.tif 000013
【図１０】
0005501478.tif 000014
【図１１】
0005501478.tif 000015
【図１２】
0005501478.tif 000016
【図１３】
0005501478.tif 000017
【図１４】
0005501478.tif 000018
【図１５】
0005501478.tif 000019
【図１６】
0005501478.tif 000020
【図１７】
0005501478.tif 000021
【図１８】
0005501478.tif 000022
【図１９】
0005501478.tif 000023
【図２０】
0005501478.tif 000024
【図２１】
0005501478.tif 000025
【図２２】
0005501478.tif 000026
【図２３】
0005501478.tif 000027
【図２４】
0005501478.tif 000028