(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼矢板本体の矢板打設方向の両端部を形成する立上り部の端部にそれぞれ設けられた継手どうしが、互いに噛み合って鋼矢板打設方向に互いに隣接して設置された各鋼矢板間の継手部に取り付けられる鋼矢板の継手部固定金具であって、前記継手部の上端部を内包する形状の中空部を備えた金具本体と、当該金具本体に螺合され、前記継手どうしが互いに噛み合って形成される前記継手部を両側から挟持する複数の締付けボルトを備えてなることを特徴とする鋼矢板の継手部固定金具。
【請求項２】
鋼矢板本体の矢板打設方向の両端部を形成する立上り部の端部にそれぞれ設けられた継手どうしが、互いに噛み合って鋼矢板打設方向に互いに隣接して設置され、かつ隣接する鋼矢板の上端部に段差を有して設置された各鋼矢板間の継手部に取り付けられる鋼矢板の継手部固定金具であって、前記継手部および前記継手部の各継手から伸びる前記立上り部の両側にそれぞれ配置され、前記継手部および前記立上り部を内包する形状の一対の挟持板と、当該挟持板に螺合され、前記継手部の各継手からそれぞれ伸びる一方の立上り部の側部と他方の立上り部の上端部をそれぞれ両側から挟持する複数の締付けボルトを備えてなることを特徴とする鋼矢板の継手部固定金具。
【請求項３】
請求項１または２記載の鋼矢板の継手部固定金具において、複数の締付けボルトは、対称に螺合されていることを特徴とする鋼矢板の継手部固定金具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかひとつに記載の鋼矢板の継手部固定金具において、複数の締付けボルトは、矢板軸方向に間隔をおいて複数螺合されていることを特徴とする鋼矢板の継手部固定金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の鋼矢板からなる土留め壁などの鋼矢板構造物の各鋼矢板間の継手部を、複数の締付けボルトを締め付けるだけで土圧によるずれを生じないように強固にかつ容易に固定できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼矢板は、各鋼矢板断面の両端部に設けられた継手どうしを互いに噛み合わせながら土中に設置することにより、掘削工事をする際の土留め壁、或は護岸や防波堤などの矢板構造物に広く用いられ、この種の鋼矢板には主にＵ形鋼矢板やハット形鋼矢板などが用いられる。
【０００３】
ところで、Ｕ形鋼矢板の場合、各横断面の端部に設けられた継手を互いに噛み合せることにより結合されていることから、土圧を受け、曲げが作用すると継手部にずれようとする大きなせん断力が作用するため(図1(b)参照)、設計に必要な断面二次モーメント(I) や断面系数(Z) などの断面性能が低下する(以下、この低減率を「継手効率」という)。
【０００４】
一般に、変形の検討における断面二次モーメント(I)は、全有効断面二次モーメントの45％が有効とれ、曲げ応力の検討における断面系数(Z)は全有効断面系数の60%が有効とさている。
【０００５】
従来、この継手効率の低下を防止する方法として、互い結合された複数のＵ形鋼矢板の上端部を上端から30ｃｍ程度に渡りコンクリートによって一体的に連結して固定したり、或いは各鋼矢板の継手部の掘削断面側を鋼矢板の上端より50ｃｍ程度溶接して固定する方法が知られており、これらの方法によると断面二次モーメントおよび断面系数を全断面有効の80%まで向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１９２３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１４５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、鋼矢板の頭部をコンクリートで連結して固定する方法は、本設工事に多様されているが、コンクリートの型枠工事や補強筋の加工や配筋工事、さらにコンクリートの打設工事などの現場作業が多く、工期が長期化しやすくコスト嵩む等の課題があった。
【０００８】
一方、各鋼矢板間の継手部を溶接して固定する方法は、各継手部の内側を一つ一つ矢板軸方向に溶接する必要があり、しかも溶接個所は隙間があって曲面状をしていることから溶接だれが起こりやすいため、溶接が困難で多くの時間と労力を必要とし、工期の長期化が避けられない等の課題があった。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、複数の鋼矢板からなる土留め壁などの鋼矢板構造物の各鋼矢板間の継手部を、複数の締付けボルトを締め付けるだけで土圧によるずれを生じないように強固にかつ容易に固定できるようにした鋼矢板の継手部固定金具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、鋼矢板本体の横断面の両端部に設けられた継手どうしを互いに噛み合わせて鋼矢板打設方向に互いに隣接して設置された各鋼矢板間の継手部に取り付けられる鋼矢板の継手部固定金具の発明であり、前記継手部の上端部を矢板軸方向に一定長に渡って内包する中空部を備えた金具本体と、当該金具本体の側部に設けられたねじ孔に前記継手どうしを両側から挟持するように螺合された複数の締付けボルトとを備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
鋼矢板の継手部を内包する中空部は、継手部の上端部を矢板軸方向に内包するようにキャップ状に形成されているタイプ(図２参照)の他、継手部を掘削側と地山側の両側から挟みこむようにスリット状に形成されているタイプ(図5,6参照)、さらに継手部および各鋼矢板の継手から伸びて鋼矢板の鋼矢板本体を形成している立上り部を両側から挟みこむようにスリット状に形成されているタイプがある(図5,6参照)。
【００１２】
特に、後者ふたつのタイプの継手部固定金具は、鋼矢板が設置される地盤の硬軟等により、隣接するＵ形鋼矢板を同じ深さに設置できないために、隣接するＵ形鋼矢板間の上端部に段差が生じているＵ形鋼矢板間の継手部を固定するのに適している。
【００１３】
複数の締付けボルトは、中空部の両側に矢板打設方向と矢板打設方向と直交する方向にそれぞれ対称に螺合されていることで、継手部全体を均等に締め付けて固定することができる(図２参照)。さらに、締付けボルトは矢板軸方向に間隔をおいて複数螺合されていることにより継手部の固定度を調整することができる。また、必要に応じて締付けボルトの本数を増減することにより継手効率を調整することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の鋼矢板の継手部固定金具によれば、複数の締付けボルトを締め付けるだけで隣接する鋼矢板間の継手部をずれないように強固に固定することができて継手効率が向上する。
【００１５】
また、鋼矢板を設置する際の溶接や鉄筋、型枠およびコンクリート工事がなく、鋼矢板を撤去する際のコンクリートの撤去、溶接部分の切断や鋼矢板頭部の切断に伴うスクラップの発生もないので、現場作業の省力により工期の大幅な短縮化と工事費の大幅な削減等を図ることができ、さらに、脱着が可能なことにより繰返し利用することができて汎用性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】複数のＵ形鋼矢板からなる土留め壁と各Ｕ形鋼矢板間の継手部に取り付けられた鋼矢板の継手部固定金具を図示したものであり、図1(a)は平面図、図1(b)は鋼矢板継手部の斜視図である。
【図２】鋼矢板の継手部固定金具を図示したものであり、図2(a)は側面図、図2(b)は図2(a)におけるイ−イ線断面図、図2(c)は隣接するＵ形鋼矢板間の継手部に設置された状態を示す図2(a)におけるイ−イ線断面図である。
【図３】図２に図示した継手部固定金具の平面図である。
【図４】締付けボルトの一例を図示したものであり、図4(a)は側面図、図4(b)はボルト軸部の端面図である。
【図５】継手部固定金具の変形例を図示したものであり、図5(a)は平面図、図5(b)は矢板打設方向に視た、図5(a)におけるロ−ロ線矢視図、図5(c)は矢板打設方向と直交する方向に視た、図5(a)におけるハ−ハ線矢視図である。
【図６】継手部固定金具の変形例を図示したものであり、図6(a)は平面図、図6(b)は矢板打設方向に視た、図6(a)におけるニ−ニ線矢視図、図6(c)は矢板打設方向と直交する方向に視た、図6(a)におけるホ−ホ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図４は、複数のＵ形鋼矢板からなる土留め壁と各Ｕ形鋼矢板間の継手部に取り付けられた継手部固定金具を図示したものである。
【００１８】
図において、地中に複数のＵ形鋼矢板１が各鋼矢板横断面の両端部に形成された継手２と２を互いに噛み合わせ、かつ横断面形状の向きを交互に対称形に揃えて矢板打設方向に互いに隣接して設置されている。また、各Ｕ形鋼矢板1,1間の継手部Ａに継手２どうしを剛結するための継手部固定金具３が取り付けられている。
【００１９】
各Ｕ形鋼矢板１の継手２は、横断面ほぼＵ字形状に形成された鋼矢板本体４の矢板打設方向の端部を形成している立上がり部５と当該立上がり部５の先端より矢板打設方向に突設されたフランジ６と当該フランジ６の先端より立上がり部５側に矢板打設方向と交差するように斜めに突設された爪７とから矢板軸方向に連続する断面ほぼアリ溝状に形成されている。すなわち、溝の入口が狭く、奥に向かって徐々に広く形成されている(図2(c)参照)。
【００２０】
そして、隣接する各Ｕ形鋼矢板1,1の継手２と２は、図2(b)に図示するように、双方の立上がり部５と５が矢板打設方向に対峙し、フランジ６と６が矢板打設方向と直交する方向に対向し、かつ爪７と７が矢板打設方向と交わる方向に斜めに対向した状態に噛み合わされている。
【００２１】
継手部固定金具３は、継手部Ａの上端部を内包する金具本体８と当該金具本体８の側部に螺合された複数の締付けボルト９および10を備えて構成されている。
【００２２】
金具本体８は、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａを上端より下方向に一定長に渡って内包する筒状の中空部11を中央に備えて真下に開口するキャップ状に形成されている。
【００２３】
また、側部に隣接するＵ形鋼矢板1,1側に開口する凹部12,12が形成され、当該凹部12,12の奥部に隣接するＵ形鋼矢板1,1の立上がり部5,5が貫通するスリット13,13が形成されている。
【００２４】
さらに、金具本体８の側部には、継手部Ａの掘削側と地山側においてそれぞれ、矢板打設方向と矢板打設方向と直交する方向に貫通する複数のねじ孔14,14とねじ孔15,15がそれぞれ中空部11の両側に対称に形成されている。ねじ孔14,14と15,15は金具本体８の軸方向に間隔をおいて複数形成されている。
【００２５】
そして、ねじ孔14,14に締付けボルト9,9が螺合され、ねじ孔15,15に締付けボルト10,10がそれぞれ螺合されている。また、締付けボルト9,9の先端は継手2,2の立上がり部5,5の側面部に当接し、締付けボルト10,10の先端はフランジ6,6の側面部に当接している。
【００２６】
このような構成において、締付けボルト9,9と締付けボルト10,10がそれぞれ強く締付けられていることにより、隣接する各鋼矢板1,1間の継手2,2が土圧によって継手部Ａに作用する曲げせん断力によって継手2,2が簡単にずれないように剛結されている。
【００２７】
なお、締付けボルト９と10は、いずれも高張力鋼より形成され、かつ軸部の先端面に図4(a),(b)に図示するような先端鋭利な突起が形成されている。これによりボルトを強く締め付けた際に先端の突起が継手２の立上り部５とフランジ６の側面に食い込むことで継手2,2のずれを確実に防止することができる。
【００２８】
図5(a),(b),(c)は、鋼矢板が設置される地盤の状況(地盤の硬軟等)により、隣接するＵ形鋼矢板を同じ深さに設置できないために、隣接するＵ形鋼矢板間の上端部に段差が生じている場合、すなわち、Ｕ形鋼矢板の天場が揃っていない場合に用いられる継手部固定金具を図示したものである。
【００２９】
図において、継手部固定金具16は、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａを内包するスリット状の中空部17を有する金具本体18と当該金具本体18の側部に螺合された複数の締付けボルト19を備えている。
【００３０】
金具本体18は、矢板軸方向に鉛直に伸びる鉛直部18aと当該鉛直部の上端部より矢板打設方向にやや上斜め向きに伸びる傾斜部18bとから矢板打設方向と直交する方向に視て略くの字状に形成されている。中空部17は鉛直部18aのほぼ中央部に矢板軸方向に連通して形成されている。
【００３１】
また、金具本体18の鉛直部18aの両側部に複数のねじ孔20,20が対称にかつ矢板軸方向に一定間隔おきに形成され、各ねじ孔ねじ孔20,20は中空部17に連通している。そして、各ねじ孔20,20に締付けボルト21,21が螺合されている。
【００３２】
なお、鉛直部18aの両側面部が下方向に下り勾配の階段状に形成され、かつこれに伴って各段のねじ孔20に順に短い締付けボルト21が螺合されていることで、各段の締付けボルト21を締め付ける際に互いに干渉しないようにされている。
【００３３】
また、符号22は金具本体18の剛性を高めるための補強リブであり、金具本体18の鉛直部18aから傾斜部18bにかけて中空部17の両側に連続して形成されている。
【００３４】
このような構成において、複数の締付けボルト21,21を締め付けて中空部17内で互いに噛み合わされている継手2,2のフランジ6,6を挟持することにより、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａをずれないように強固に固定されている。
【００３５】
なお、締付けボルト21,21は高張力鋼より形成され、かつ軸部の先端面に図4(a),(b)に図示するような先端鋭利な突起が形成されている。
【００３６】
これによりボルトを強く締め付けた際に先端の突起が継手２の立上り部５とフランジ６の側面に食い込むことで継手2,2のずれを確実に防止することができる。
【００３７】
図6(a),(b),(c)は、同じく鋼矢板が設置された地盤の硬軟等により、隣接するＵ形鋼矢板を同じ深さに設置できないために、隣接するＵ形鋼矢板の上端部に段差が生じている場合、すなわち、Ｕ形鋼矢板の天場が揃っていない場合に用いられる継手部固定金具を図示したものである。
【００３８】
図において、継手部固定金具22は、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａを内包するスリット状の中空部11を形成する一対の挟持板23,23と当該挟持板23,23の側部にそれぞれ螺合された複数の締付けボルト24,24を備えている。
【００３９】
挟持板23,23は、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａの両側に対称に配置されてスリット状の中空部11を形成している。当該挟持板23,23の両端は、それぞれ隣接するＵ形鋼矢板1,1の立上り部5,5に沿って立上り部5,5側に一定長伸びて締付けボルト24,24のボルト締付け部23a,23aを形成している。
【００４０】
当該ボルト締付け部23a,23aに複数のねじ孔25,25が対称にかつ矢板軸方向に一定間隔おきに形成され、当該各ねじ孔25,25に締付けボルト24,24がそれぞれ螺合されている。
【００４１】
また、一対の挟持板23,23は、隣接するＵ形鋼矢板1,1のうちの深く設置された側のＵ形鋼矢板１の上端部において、ボルト締付け部23a,23a間に形成された連結部23bを介して一体に形成されている。
【００４２】
このような構成において、複数の締付けボルト24,24を締め付けて隣接するＵ形鋼矢板1,1の各立上り部5,5を強く挟持することにより、隣接するＵ形鋼矢板1,1間の継手部Ａがずれないように強固に固定されている。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、複数の鋼矢板からなる土留め壁などの鋼矢板構造物の各鋼矢板間の継手部を、複数の締付けボルトを締め付けるだけで土圧によるずれを生じないように強固にかつ容易に固定することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  Ｕ形鋼矢板
２  継手
３  継手部固定金具
４  鋼矢板本体
５  立上がり部
６  フランジ
７  爪
８  金具本体
９  締付けボルト
10  締付けボルト
11  中空部
12  凹部
13  スリット
14  ねじ孔
15  ねじ孔
16  継手部固定金具
17  凹状部
18  金具本体
19  締付けボルト
20  把持部
21  補強リブ
22  継手部固定金具
23  挟持板
23a  ボルト締付け部
24  締付けボルト
25  ねじ孔
【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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