(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され、鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する固定金物が固着された止水板が、前記スリット近傍の外側面に継手管の管軸方向に沿って取り付けられたガイドレールに、前記固定金物に係合して取り付けられ、前記止水板の一部が前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面を押圧して当接するように設けられたことを特徴とする継手管止水構造。
【請求項２】
鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する止水板が、前記スリット端の継手管の外側面及び内側面に取り付けられ、その一部が前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面を押圧して当接するように設けられたことを特徴とする継手管止水構造。
【請求項３】
鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する止水板が、前記スリット端の継手管の外側面及び内側面に取り付けられ、該止水板と前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面とで囲まれた閉鎖空間に硬化性充填材が充填されたことを特徴とする継手管止水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は継手管止水構造に係り、特に鋼管矢板を連結する際に用いられるパイプ型継手管の止水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば橋梁基礎等の大規模基礎に多く用いられる鋼管矢板基礎は、たとえば図７に示したように、隣接する鋼管矢板５０の継手同士を互いに連結しながら、複数本の鋼管矢板５０を、円形、小判形、矩形などの閉鎖形状になるように地盤中に打設し、この閉鎖形状の内部空間に頂版コンクリート５１を施工して構築される。
【０００３】
従来、鋼管矢板基礎の継手としては、図８に示したようなＰ−Ｐ型（パイプ型）が一般に使用されている。このＰ−Ｐ型継手は、鋼管矢板５０の側面に、管軸方向に沿ってスリット５３ａが形成された小径の円形鋼管（以下、継手管）５３を取り付けた鋼管矢板５０の継手構造からなる。そして、鋼管矢板の施工にあたっては、隣接する鋼管矢板５０の継手管５３のスリット５３ａ部分をはめ合わせるようにして嵌合して順次鋼管矢板５０を所定形状の内部空間を画成するように地盤中に打設した後、その継手管５３内の土砂を掘削、排土し、継手管５３内の清掃を行い、継手管内にモルタル５４を充填して鋼管矢板５０の連結を図るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋼管矢板は図７に示したように、河川、港湾において締切工の目的として使用されることが多いため、継手管内の水位Ｗinと周辺水位Ｗoutとの水位差について考慮する必要がある。図９は、継手管５３を介して連結された鋼管矢板５０の周辺水位Ｗoutと継手管５３内の水位Ｗinとの関係を模式的に示した部分拡大図である。同図に示したように、鋼管矢板５０の連結作業時には、鋼管矢板５０の周辺水位Ｗoutと継手管５３内の水位Ｗinは同じ水位であり、継手管５３内と周辺の水とは移動することがないため、静水状態が保持されている。
【０００５】
この状態から継手管５３の清掃を行うと、継手管５３内の水と鋼管矢板５０の周辺の水との間に移動が生じることが知られている。すなわち、通常の継手管５３内の清掃は、継手管５３内の土砂を高圧ジェット水により切削し、切削土砂をエアリフトにより継手管５３内の泥水と一緒に流体輸送により排出する方法で行われる。このとき流体輸送により継手管内水位Ｗinが低下するため、水位安定のため継手管５３の上部から図示しないプラントから供給される泥水を補給するようにしている。しかし、図１０（ａ）に示したように、継手管内水位Ｗinを周辺水位Ｗoutより高く保持する場合、その水位差ΔＨのため、継手管５３のスリット５３ａの他方の継手管５３との隙間５３ａから継手管５３内の泥水が矢印Ａで示したように流出するおそれがある。この継手管５３内の泥水は切削土砂を含んでいるため、流出すると付近の水域の環境汚染につながる。
【０００６】
一方、図１０（ｂ）に示したように、継手管内水位Ｗinが周辺水位Ｗoutより低く保持される場合、鋼管矢板の周辺の水が矢印Ｂで示したように、継手管５３内に流入することになる。また、水位差△Ｈは継手管５３の下方位置においても影響を及ぼす。すなわち、海底、川底等の地盤５５が軟弱な場合には、継手管５３内に水が流入するのに伴って矢印Ｃで示したように、軟弱土砂が継手管内に流入するおそれもある。
【０００７】
このように、継手管のスリットから土砂が流入するような状態で継手管内の清掃を行っても、継手管の内部の清掃が確実に行うことが難しく、この結果、継手管に充填されるモルタル等の充填材と継手管との付着が十分に得られず、継手強度が確保できないと言う問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、継手管のスリット部に止水手段を施し、継手管内水位を周辺水位より高く保持することで、土砂の継手管内への流入を防止し、継手管の清掃を確実に行えるようにし、継手が高強度を発揮できるようにした継手管止水構造及び継手管の清掃方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され、鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する固定金物が固着された止水板が、前記スリット近傍の外側面に継手管の管軸方向に沿って取り付けられたガイドレールに、前記固定金物に係合して取り付けられ、前記止水板の一部が前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面を押圧して当接するように設けられたことを特徴とする。
【００１０】
鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する止水板が、前記スリット端の継手管の外側面及び内側面に取り付けられ、その一部が前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面を押圧して当接するように設けられたことを特徴とする。
【００１１】
鋼管矢板の外側面の反対側位置に、該鋼管矢板の管軸方向に沿って取り付けられ、スリットが管軸方向に形成された円形鋼管からなる一対の継手管の継手管止水構造であって、前記スリットを介して前記継手管の一部が互いに嵌合され鋼管矢板が連結される際に前記スリットに沿って生じる隙間を閉鎖する止水板が、前記スリット端の継手管の外側面及び内側面に取り付けられ、該止水板と前記スリットで嵌合する他方の継手管の表面とで囲まれた閉鎖空間に硬化性充填材が充填されたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の継手管止水構造に関していくつかの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態：外側止水構造］外側止水構造の参考例（図１〜図３）及び実施例（図４）について、図１〜図４を参照して説明する。図１は外側止水構造が取り付けられた嵌合状態にある継手管を部分的に示した斜視図、図２は図１の継手管部分を上方から見た端面図、図３は外側止水構造の取り付け状態を示した拡大図である。図１に示した外側止水構造１０の参考例は、鋼管矢板１が連結された状態で継手管２の管軸方向に延在するスリット部２ａに生じている２箇所の隙間３を、管の外側から取り付けられた止水板１１で止水する構造からなる（図２参照）。この止水板１１は、鋼管矢板１を打設する前にあらかじめ継手管２の所定位置に取り付けておき、鋼管矢板１の打設に伴い、継手管２がスリット２ａで嵌合するのと同時に継手管２の止水を果たすことができるようになっている。
【００１４】
本実施の形態では、この鋼管矢板１の継手構造では、継手管２として外径φ２６７．４mm、肉厚１２mmの鋼管が使用されており、この継手管２の管軸方向に形成されたスリット２ａに他方の継手管２の一部が嵌合するようにして鋼管矢板１の連結が果たされる。そのとき図２に示したように、継手管２が嵌合したスリット２ａには１０mm程度の隙間３が生じる。この隙間３を塞ぐために、図３に拡大して示したような細長形状の合成ゴム製止水板１１が継手管２のスリット端部２ｂに押さえプレート１２を介して固定ボルト１３で固定されている。この止水板１１には、板厚５〜１０mmの合成ゴム板が使用されているが、十分な剛性を有し、嵌合状態にある他方の継手管２の外側面に確実に密着するようになっている。合成ゴムとしてはクロロプレンゴム、ブチルゴム等が好適である。
【００１５】
止水板１１の全長は、図１に示したように、上端が計画された継手管内水位Ｗinより高く、下端が海底（川底）面から地盤５内に所定の根入れ長さＤ分だけ埋設されるように設定されている。根入れ長さＤは、土質状況によって変化するが、予定される水位差ΔＨの１．５倍程度以上とすることが好ましい。
【００１６】
次に、外側止水構造１０の一実施例として後付け式の止水構造の例について、図４各図を参照して説明する。この止水構造では、図４（ａ）に示したように、継手管２のスリット近傍の外面端２ｃに管軸方向に沿うようにＣＴ形鋼等を用いたガイドレール１５を取り付けておき、鋼管矢板１の打設が完了した後に、このガイドレールに止水板１１を備えた止水部材１６を取り付けるようになっている。止水部材１６は、図４（ｂ）に示したように、１辺にスリット１７ａが設けられ、ガイドレール１５のフランジ１５ａが係合可能な中空部１７ｂを有する角形Ｃ字形断面の固定金物１７と、この固定金物１７に押さえプレート１２を介して固定ボルト１３で螺着された合成ゴム製止水板１１とからなる。図４には止水部材１６の上端面のみが示されているが、その管軸方向の全長は図１に示した止水構造１０と同様の長さとすることが好ましい。
【００１７】
［第２の実施の形態：両側止水構造］
図５，図６は他の実施の形態として継手管のスリット側端の両面に止水板を有する両側止水構造の例を示した説明図である。
図５に示した両側止水構造２０では、継手管２を両側から挟むように２枚の止水板２１，２２が取り付けられている。これらのうち内側止水板２１には継手管管内に満たされた泥水圧が作用し、止水板２１の一部２１ａが他方の継手管２の外表面に押圧され当接するるため、高い密着度が得られる。
【００１８】
図６各図は、両側止水構造２０の構成を示した端面図、断面図である。図６（ａ）に示したように、継手管２のスリット側端２ｂには平面視してコ字形をなす固定金物２３が係止されている。この固定金物２３の凹所２３ａは継手管２の肉厚にほぼ等しく設定されており、この固定金物２３の両側面に押さえプレート２４を介して固定ボルト２５によって合成ゴム製止水板２１，２２が取り付けられている。内側止水板２１は全体が鋭角に屈曲してその一部２１ａが他の継手管２の外周面に当接している。外側止水板２２はわずかに外方に向いて湾曲し、その先端部分２２ａが他方の継手管２の外表面に当接している。この固定金物２３は、図６（ｂ）に示したように、管軸方向に所定間隔で設けられ継手管を貫通する貫通ボルト２６によって継手管２に固定されている。
【００１９】
また、この両側止水構造２０では、２枚の止水板に挟まれた平面視して略三角形状をなす閉鎖空間部分に硬化性充填材３０（モルタル、薬液固化材等）を充填することも好ましい。図６（ｂ）はこの硬化性充填材３０が閉鎖空間６に充填された状態が示されている。この閉鎖空間６を、水密性を保持して閉塞することで継手部分の止水性を確実に向上させることができる。また、継手管のスリット側端の固定も図れるので、継手管２がスリット近傍で変形するのを防止することもできる。
【００２０】
なお、継手管２管内で切削した土砂を流体輸送するために継手管２内に循環させる泥水は、連続地中壁等の溝壁を造成する際に使用するベントナイト液等のように安定液として管理された泥水が好適である。なお、自立性地盤のように崩壊の危険の少ない地山の場合には、継手管内の清掃時に通常の水を使用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
鋼管矢板の継手管内の水位を保持する止水構造を備えたため、継手管管内の清掃を確実に行うことができ、これにより充填材によって得られる継手強度を確実に確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の継手管止水構造の一実施の形態を示した部分斜視図。
【図２】図１の継手管止水構造をII-II矢視線に沿って示した端面図。
【図３】図２に示した継手管止水構造の拡大図。
【図４】外側止水構造の変形例を示した拡大図。
【図５】継手管止水構造の他の実施の形態を示した部分斜視図。
【図６】図５の継手管止水構造及び取付状態を示した拡大図。
【図７】従来の鋼管矢板基礎の一例を、一部の鋼管矢板を除いて示した斜視図。
【図８】従来の鋼管矢板の継手構造の一例を示した端面図。
【図９】従来の鋼管矢板の周辺と継手管内の水位状態を模式的に示した説明図（静水時）。
【図１０】従来の鋼管矢板の周辺と継手管内の水位状態を模式的に示した説明図（継手管内高水位時、周辺水位高水位時）。
【符号の説明】
１  鋼管矢板
２  継手管
２ａ  スリット
３  隙間
１０  外側止水構造
１１，２１，２２  止水板
１３  固定ボルト
１５  ガイドレール
１６  止水部材
１７，２３  固定金物
２０  両側止水構造
３０  硬化性充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003712602.tif 000010
【図１０】
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