(57)【要約】【課題】溶接接合のような溶接後の温度管理やボルト接合のようなボルト軸力管理が不要で、且つ、止水性の確保が容易な、地中連続壁用の加工矢板及びその製造方法、並びに地中連続壁の構築方法を提供すること。【解決手段】地中連続壁用の加工矢板1において、幅方向の中央部にウェブ2aを有し且つ両端部に継手2dを有する鋼矢板2と、ウェブ3bの端部にフランジ3aを有する断面がH形状（又はＴ形状）の鋼材3とから形成され、鋼矢板2のウェブ2aと、断面H形状の鋼材3の片方のフランジ3a（又は前記断面Ｔ形状鋼材のフランジ）とが、互いに重ね合わされてドリルねじ4により接合されている。【選択図】図１
2008038490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向の中央部にウェブを有し且つ両端部に継手を有する鋼矢板と、ウェブの端部にフランジを有する断面がH形状又はＴ形状の鋼材とから形成され、前記鋼矢板のウェブと、前記断面H形状の鋼材の片方のフランジ又は前記断面Ｔ形状の鋼材のフランジとが、互いに重ね合わされてドリルねじにより接合されていることを特徴とする地中連続壁用の加工矢板。
【請求項２】
前記ドリルねじは、前記鋼材のウェブを挟んで略対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の地中連続壁用の加工矢板。
【請求項３】
前記鋼矢板が、Ｕ形鋼矢板、直線形鋼矢板、又はハット形鋼矢板であることを特徴とする請求項１又は２記載の地中連続壁用の加工矢板。
【請求項４】
前記鋼材が、Ｈ形鋼又はＣＴ形鋼であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地中連続壁用の加工矢板。
【請求項５】
前記鋼矢板における継手の形状は、当該加工矢板を複数連結した際に、当該鋼矢板のウェブ同士が略直線状に配列される形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の地中連続壁用の加工矢板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の地中連続壁用の加工矢板の製造方法であって、前記鋼矢板のウェブと前記鋼材のフランジとを重ね合せた後、前記ドリルねじのねじ部により当該ウェブとフランジとをタッピングしながら当該ドリルねじを貫入して、当該ウェブとフランジとを接合することを特徴とする地中連続壁用の加工矢板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の地中連続壁用の加工矢板の製造方法であって、前記鋼矢板のウェブ又は前記鋼材のフランジに、前記ドリルねじ用の先孔を設け、前記ウェブと前記フランジとを重ね合せた後、前記先孔が設けられたウェブ又はフランジ側から前記ドリルねじを貫入して、当該ウェブとフランジとを接合することを特徴とする地中連続壁用の加工矢板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築土木工事で主に土砂などの崩落を防ぐ土留め壁や地下構造物の壁、さらには河川の護岸壁などとして広く用いられる地中連続壁用の加工矢板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築土木工事において、主に土砂などの崩落を防ぐ土留め壁や河川の護岸壁などに用いられる地中連続壁用鋼材として一般に鋼矢板が使用され、その一例として、Ｕ形、Ｚ形、直線形、ハット形などがあり、土木工事に際しては、その継手同士を嵌合させながら打設することで一体の地中連続壁とする。ここで、壁体の耐力を高める方法として、鋼矢板単体の断面性能を高める所謂サイズアップや、Ｕ形鋼矢板2枚を継手部分併せて溶接加工にて一体化し筒状を成した組み合わせ鋼矢板、および直線鋼矢板やＵ形鋼矢板、ハット形鋼矢板にＨ形鋼やＣＴ形鋼を溶接接合した加工矢板などがある。
【０００３】
（加工矢板についての背景技術）
例えば、特許文献１には、直線鋼矢板の幅方向中央部にCT形鋼のウェブ部先端を溶接し、前記CT形鋼のフランジ部にプレキャストコンクリート版を挿入した高剛性鋼矢板が開示されている。特許文献２では、左右の継手形状が非対称な略Ｕ形鋼矢板にウェブ面内側にＴ形鋼のウェブを溶接し、Ｈを変形させた横断面形状の地中連続壁用鋼製部材が開示されている。
【０００４】
さらに、鋼矢板にＨ形鋼を溶接接合した壁形鋼矢板に関する以下の文献が開示されている。特許文献３には、左右の継手形状が非対称の直線鋼矢板とＨ形鋼とを溶接接合した壁形鋼矢板とその製造方法が開示されている。この特許文献３の発明では、直線鋼矢板のウェブ部の裏面側に凹部を設けてＨ形鋼のフランジを配置し、この凹部の底面に形成した突条にＨ形鋼のフランジ外面を当接させ、Ｈ形鋼フランジの両端部を開先溶接し、前記突条により直線鋼矢板のウェブ部と溶接部とを離すことで、直線鋼矢板のウェブ部が溶接熱により変形するのを防止している。
【０００５】
特許文献４では特許文献２におけるT形鋼の加工手間や製作上の問題を解決した発明として、左右の継手形状が非対称の略Ｕ字形状の鋼矢板にＨ形鋼を溶接あるいはボルト接合した地中連続壁用鋼材が開示されている。
特許文献５では、前記特許文献４の地中連続壁用鋼材における鋼矢板とＨ形鋼とを溶接接合する際に生じる溶接後の熱歪みによって鋼矢板が幅方向に変形しやすいという課題を解決する製造方法が開示されている。
【０００６】
（ドリルねじについての背景技術）
一方、ドリルねじは、特許文献６や特許文献７に示されるように薄板軽量形鋼を用いた建築用部材の組み立てにおいて広く利用されている。尚、ここでの薄板軽量形鋼とは板厚２．３mm未満の薄鋼板を加工した形鋼による建築物の各部材であり、かつこれらの薄板軽量形鋼の建築用部材は特に3階以下の低層建築物に利用されている。これらの部材の接合においては、部材の厚みそのものが板厚２．３mm未満、典型的には板厚１．０mmと薄いために、重量構造物のように部材の接合にボルト等の結合手段を用いると部材に局部変形や歪みが生じることから、ボルト等の結合手段を採用することが困難であるため、ドリルねじが用いられる。
逆に建築構造物のうち重量構造物では、板厚が２．３mm以上の鋼板および２．３mm以上の鋼板を加工した部材が利用されるため、ドリルねじはその削孔上の問題から利用されることはなかった。しかし作業効率が向上する接合構造として鋼板板厚が２．３mmを超える比較的厚い板厚の鋼板相互の接合構造にも、ドリルねじによる接合が利用されつつある。現在では、接合される鋼板の板厚が合計で１３ｍｍ程度迄は、ドリルねじにより簡単に接合することができる。
【０００７】
【特許文献１】特許第2680383号公報
【特許文献２】特開平6-280251号公報
【特許文献３】特開平11-140864号公報
【特許文献４】特開2002-212943号公報
【特許文献５】特開2005-127033号公報
【特許文献６】特開2002-115334号公報
【特許文献７】特開2003-3574号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記、特許文献１、特許文献２および特許文献４は、鋼矢板壁の耐力を高める方法として、CT形鋼、T形鋼、H形鋼などの形鋼部材との異なる組み合わせを提案しているが、主に鋼矢板と形鋼部材の接合は、溶接接合によるものである。上記、特許文献３および５で指摘されているように溶接による接合では、溶接後の熱歪みにより鋼矢板が幅方向あるいは長手方向に変形するという課題がある。鋼矢板の変形は、両側に位置する継手の長手方向の直線性に大きく影響を与えて、この直線性が保持できなくなる。鋼矢板に代表される地中連続壁用鋼材は、互いの継手を嵌合させて打設するため、地中連続壁用の継手の直線性が保持できない場合、嵌合時における継手部の摩擦が増大して打設性を損ねることとなり、溶接接合後にガスあぶりやプレス矯正などによって変形を矯正する必要が生じる。
また特許文献３では、左右の継手形状が非対称の特殊な断面形状の直線鋼矢板を用いることで、直線鋼矢板のウェブと溶接部を離すことを可能とし、直線鋼矢板のウェブ部が溶接熱により変形するのを防止しているが、専用の孔型圧延機やユニバーサル圧延機等を用いて特殊直線形鋼矢板を製造する必要があり、コスト面での課題がある。
【０００９】
特許文献４では、上記の課題を解決する発明が開示されているが、発明者らの検討結果によれば溶接後の熱歪みによる幅方向の変形量は、鋼矢板の溶接箇所の板厚に大きく影響を受け溶接後の熱歪みによる幅方向の変形に対しての課題全てを解決するものではない。また、これらの製造方法は徹底した管理のもと行われることが必須条件であり、工場などで加工した後、施工現場に搬送することとなる。鋼矢板やＨ形鋼は、その横断面形状から搬送時に積み重ねが可能であるが、特許文献４の発明による地中連続壁用鋼材では、図１１に示すように加工後の搬送が非常に非効率となる課題がある。
【００１０】
一方、特許文献４では、鋼矢板とＨ形鋼の接続方法において、溶接だけではなくボルトによる方法でもよいと記述されており、ボルト接合を採用した場合、鋼矢板とＨ形鋼を個別に搬送し現地で組み立てることが可能となる。ボルト接合によるせん断接合には、ボルト軸部のせん断、部材の支圧によって応力を伝える支圧接合と、ボルトにより接合部材を締め付け、部材間に生じる摩擦力によって応力を伝達する摩擦接合があるが、これら二つの接合構造を地中連続壁用鋼材の接合に適用した場合、以下の問題がある。
【００１１】
一つは止水性に対する問題である。地中連続壁には、地盤の移動を抑制する機能とともに地中内の地下水などの流れを遮断する止水壁としての機能が求められる。ボルトによる接合形式の場合、鋼矢板とＨ形状の鋼材の両方あるいは片方にボルト軸部径よりも大きい径をあらかじめ削孔しておき、この孔にボルトを通してナットなどで締め付けることとなる。この孔外径とボルト軸部にはクリアランスが発生することが必須で一般にこの寸法は１．０〜３．０mmである。このため、止水性を要求された場合においては、孔外径とボルト軸部のクリアランスが水の流れる隙間となり止水性を損なうことは容易に想定される。また、その際、ボルトと鋼材の間や上記クリアランスに止水材を充填し、止水することは可能ではあるが、充填の手間が非常に大きく、更に止水の信頼性の問題も存在する。
【００１２】
二つ目は、支圧接合における接合部のせん断ずれの問題である。先に述べたようにボルト接合の場合、孔外径とボルト軸部にクリアランスが発生するが、支圧接合においては外力が作用した場合、このクリアランス相当分のずれが接合部に生じる。この結果、鋼矢板とH形状の鋼材は完全に一体として挙動できず、断面性能が低下することとなる。又、摩擦接合の場合には、接合部材間に接触圧を与えて、生じた摩擦力によりせん断外力に抵抗する機構であるため、継手の剛性が高く、支圧接合のような滑りは生じない。しかし、これらの摩擦力を機能させるためには、接合部材間の接触面の処理や、摩擦力を生じるだけの接触圧を与えるようなボルトの軸力管理を行う必要があり、非常に煩雑な管理を行う必要があることから、溶接による接合方法に比較しても利便性が大きく向上するわけではなく、特に工事現場における接合には不向きである。
【００１３】
上記の従来技術の問題点を鑑みて、本発明においては、溶接接合のような溶接後の温度管理やボルト接合のようなボルト軸力管理が不要で、且つ、止水性の確保が容易な、地中連続壁用の加工矢板及びその製造方法を提供することを目的とする。
更には、施工現場での組み立てが可能で、材料の搬送も効率的に行うことが可能な地中連続壁用の加工矢板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者等は、前記課題を鑑み、特に鋼板同士を重ね合わせて接合する際、ドリルねじによる接合構造の有する止水性の高さに初めて着目して、地中連続壁用の加工矢板の接合方法として適用し、本発明に至った。
第１の発明は、地中連続壁用の加工矢板において、幅方向の中央部にウェブを有し且つ両端部に継手を有する鋼矢板と、ウェブの端部にフランジを有する断面がH形状又はＴ形状の鋼材とから形成され、鋼矢板のウェブと、断面H形状の鋼材の片方のフランジ又は断面Ｔ形状の鋼材のフランジとが、互いに重ね合わされてドリルねじにより接合されていることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明による地中連続壁用の加工矢板において、ドリルねじは、鋼材のウェブを挟んで略対称の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明による地中連続壁用の加工矢板において、鋼矢板が、Ｕ形鋼矢板、直線形鋼矢板、又はハット形鋼矢板であることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれかの発明による地中連続壁用の加工矢板において、鋼材が、Ｈ形鋼又はＣＴ形鋼であることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかの発明による地中連続壁用の加工矢板において、鋼矢板における継手の形状は、当該加工矢板を複数連結した際に、当該鋼矢板のウェブ同士が直線状に配列される形状であることを特徴とする。
【００１９】
第６の発明は、第１の発明から第５の発明のいずれかの発明による地中連続壁用の加工矢板の製造方法であって、鋼矢板のウェブと鋼材のフランジを重ね合せた後、ドリルねじのねじ部により当該ウェブとフランジとをタッピングしながらドリルねじを貫入して、ウェブとフランジとを接合することを特徴とする。
【００２０】
第７の発明は、第１の発明から第５の発明のいずれかの発明による地中連続壁用の加工矢板の製造方法であって、鋼矢板のウェブ又は鋼材のフランジに、ドリルねじ用の先孔を設け、ウェブとフランジとを重ね合せた後、先孔が設けられたウェブ又はフランジ側からドリルねじを貫入して、ウェブとフランジとを接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
鋼矢板と断面H形状又はＴ形状の鋼材とで構成された地中連続壁用の加工矢板においては、重合される二つの部材がドリルねじで重合されて接合されることで、ドリルねじと被接合部材間にクリアランスが生じることがなく、地中連続壁の重要な機能の一つである止水性を損なうことがない。
さらに溶接加工のように溶接後の温度管理や、摩擦接合形式のボルト接合のようにボルト軸力管理の必要性がなく簡易な接合方式により地中連続壁用鋼材を提供することができる。
この結果、工場にて管理加工を行う必要性は無く、鋼矢板と断面H形状又はＴ形状の鋼材とを個別に搬送後に、現地サイトもしくはその近接サイトにおいて組み立て加工を行うことができる。そのため、現地サイトへは鋼矢板と鋼材を分けて搬送することができ、この場合は、搬送においての非効率性が発生することもなく、搬送コストを半分から１／３程度まで低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態であり、地中連続壁用の加工矢板１の例を示す横断面図である。地中連続壁用の加工矢板１は、幅方向の中央部にウェブを有し且つ両端部に継手を有する鋼矢板として、ハット形鋼矢板2を使用し、ウェブの端部にフランジを有する断面がH形状又はＴ形状の鋼材として、断面Ｈ形状鋼材3を使用して、ハット形鋼矢板2のウェブと断面Ｈ形状鋼材３の片方のフランジは、重ね合わされてドリルねじ4により接合されている。
【００２３】
図１において、ハット形鋼矢板2は、ウェブ部2aと、このウェブ部2aの両端に接続され互いに線対称関係にあるフランジ部2bと、フランジ部のウェブが接続されていない端部に接続されたアーム部2cと、アーム部2cのフランジが接続されていない端部に接続された継手2dとから構成されており、継手2dは同方向向きの嵌合が可能なように、非対称な形状となっている。地中連続壁用の加工矢板1は、このハット形鋼矢板2のウェブ部2aの内側に、一方のフランジ3aを重ね合わせて設置したH形状の鋼材3とが、ドリルねじ4によって接合されている。
ドリルねじ4を使用することによって、ハット形鋼矢板2のウェブ2aや断面Ｈ形状鋼材3の一方のフランジ３ａに対し、穴開け、めねじ加工、及び締め付けを、一挙に行うことができ、更に、ねじ部に隙間がない、止水性能の高い接合部構造とすることができる。
ドリルねじ4の本数は、地中連続壁用の加工矢板1を地中へ打設する際に、ハット形鋼矢板2とH形状の鋼材3の間に作用するせん断力、あるいは土留め荷重が作用した際に、ハット形鋼矢板2とH形状の鋼材3の間に作用するせん断力のいずれか大きい方のせん断力に対して、ドリルねじ4のせん断力が十分に破壊せず荷重を伝達するような本数に設定されている。
【００２４】
また、上記で決定した本数のドリルねじ4の配置は、均等間隔に配置されることが望ましく、更には、前記断面がH形状の鋼材3（又はＴ形状の鋼材）のウェブ3bを挟んで略対称の位置に配置されることがより好ましい。
但し、施工条件や構造条件を鑑み、決定されるであれば、その限りではない。例えば、土留め荷重が作用した際に作用するせん断力は、加工矢板１の軸方向に同一ではないため、大きなせん断力が作用する部分に集中的に配置してもかまわない。また、せん断力等の応力が、加工矢板1の幅方向のどちらかに偏って作用する場合などでは、図１におけるドリルねじ4の配置を、H形状の鋼材3のウェブ3bを挟んで、応力が大きく作用する側に多く配置するなどとして、ドリルねじの数をウェブ3bを挟んで変えてもよい。
H形状の鋼材3は、一般的には圧延によるＨ形鋼を利用するのが望ましいが、厚板を溶接加工やその他の接合形式で構築された加工製品でもよく、更にＨ形状の鋼材3におけるフランジ3aのうち鋼矢板側のフランジ部はドリルねじで重合するに十分な幅を保有していれば、フランジ幅が小さいなどの特殊な形状であっても問題はない。
【００２５】
図２は、本発明の第二の実施形態であり、H形状の鋼材3をハット形鋼矢板2のウェブ部2aの外側へ設置した場合の横断面図である。H形状の鋼材3は、ハット形鋼矢板2のウェブ部2aの内側または外側のいずれに設置してもよいが、内側へ設置する場合は、H形状の鋼材のフランジ幅が小さいものとなるなどの制約受け、さらに地中連続壁用の加工矢板1の高さが小さくおさえられ、結果として断面性能が小さくなる。
またドリルねじ4はハット形鋼矢板2のウェブ側からH形状の鋼材3のフランジ部3aへ貫通させているが、逆方向から貫通してもよい。
これらの場合の鋼矢板2には、アーム部2cを有するハット形鋼矢板2が使用されているが、継手2dが対称に設けられた図３に示すＵ形鋼矢板2Aや、フランジ部を有さない図４に示す直線形鋼矢板2Bのいずれでもよい。
但し、本発明の加工矢板を用いて地中連続壁を構築する際は、壁面に段差を生じないようにすることで壁全体の厚みを低減できることから、そのような構築が可能な鋼矢板を使用することが好ましい。
【００２６】
すなわち、図３に示すＵ形鋼矢板2Bによる本発明の加工矢板は、これらを隣接して地中連続壁を構築した場合、図５に示すように地中連続壁は加工矢板ごとに壁面に段差を生じるが、図１や図２に示すハット形鋼矢板2を利用した本発明の加工矢板1では、一方の端部の継手2dと他方の端部の継手2dとで形状が異なり、嵌合時にお互いのアーム部2cが直線状を形成するような継手形状となっていることから、図６に示すように加工矢板ごとに壁面に段差を生じることなく、直線状に連結できる特徴を有するため、本発明の加工矢板を構成する矢板としては、ハット形鋼矢板2を採用することが望ましい。
この際、加工矢板ごとに壁面に段差を生じることなく、直線状に連結するためには、加工矢板を複数連結した際に、鋼矢板2のウェブ2a同士が直線状に配列できる必要がある。
尚、本発明の加工矢板を構成する鋼矢板としては、ハット形鋼矢板以外でも、例えば直線形鋼矢板等で、加工矢板の連結時に、隣り合う加工矢板のアーム部が直線状を形成するような継手形状となっていることが好ましい。このような継手として、ラルゼン型継手等、公知の形状の継手を用いることができる。
【００２７】
図７は本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板における接合部分の実施形態を示した図である。ドリルねじ5を用いて鋼矢板とH形状の鋼材の二つの部材を重合する接合構造の接合部分であり、一方の部材6と他方の部材7を重ねた後、ドリルねじ5により接合する場合を示している。図７(Ａ)はドリルねじ5の貫入前、図７(Ｂ)はドリルねじ5で貫入し一方の部材6と他方の部材7を接合した状況である。
【００２８】
さらに図８の別の実施形態に示すように、ドリルねじ5を用いて鋼矢板とH形状の鋼材の二つの部材の重合する構造において、ドリルねじ5の頭部側に位置して接合される被接合鋼材6に先孔8が設けられ、前記先孔8は、ドリルねじ5のねじ山部の径よりも内径寸法がわずかに小さく、一方ドリルねじ5のドリル刃先側へ位置する他方の被接合鋼材7は無孔であり、この被接合鋼材7が当該ドリルねじ5のねじ部によりタッピングされ、二つの接合部材が圧着されて一体化することもできる。前記先孔8を設けることで、ドリルねじ5の貫入が容易になるとともに、ドリルねじ5の位置決めが容易になるという利点を有する。
【００２９】
また、被接合鋼材の先孔は、更に別の実施形態を示す図９での先孔9で示すようにドリルねじ5のねじ山部の径よりもわずかに大きく、一方のドリルねじ5のドリル刃先側へ位置する他方の被接合鋼材7は無孔であり、この被接合鋼材7が当該ドリルねじ5のねじ部によりタッピングされ、特に先孔9を設けた被接合鋼材6はドリルねじの頭部10と他方の被接合鋼材7とに挟まれることで固定される方法を採用してもよい。この場合、ドリルねじ5の軸部と先孔9の内径との間にクリアランスが生じることから、ずれなどの問題が生じることもあるが、前記先孔9がドリルねじ5のねじ山部の径よりも内径寸法がわずかに大きいことで、ドリルねじ5が貫通すべき鋼材はドリル積側にある被接合鋼材7のみでよいことから、ドリルねじ5の貫入は更に容易になる。そのため、被接合鋼材６又は被接合鋼材７の厚みが厚い場合でもドリルねじによる接合が容易となる。
【００３０】
また、図９の方法においても、ドリルねじ5と被接合鋼材7とは組成変形により隙間のない状態で螺合されており、また、被接合鋼材6と被接合鋼材7とは、ドリルねじにより面で圧接されていることから止水性は確保できる。尚、被接合鋼材6又は被接合鋼材7が曲率を有する場合などで、面による圧接が期待できない場合は、必要に応じて、先孔9に止水材を注入したり、ドリルねじ5の頭部１０と被接合鋼材6の間に止水性のパッキンなどを挟むなどして、止水性を確保することもできる。
尚、図１〜図９では、ドリルねじの頭部を六角形状としているが、これに限定される訳ではなく、平状やナベ状等、適宜使用することができる。
また、ドリルねじの打ち込みには、例えば、クラッチ機構付きの電動ドライバー等を使用して打ち込めば良い。
【００３１】
本発明における地中連続壁用の加工矢板は、鋼矢板とH形状の鋼材の接合において溶接熱管理やボルト軸力管理が必要でないことから、工場にて加工することを前提とすることなく、施工現場へ搬送後、施工現場もしくは施工現場近傍のサイトで重合されてドリルねじを用いて接合することができ、搬送における非効率性を排除することができる。図１０は施工現場へ搬送時の荷姿の必要空間の断面図の一例を示している。図ではハット形鋼矢板11とH形状の鋼材12を個別に積み重ねて搬送しており、本発明の加工矢板6組分の搬送荷姿における搬送時必要空間（断面）13は非常に小さくなる。
【００３２】
一方、従来技術である溶接により接合した加工矢板では、溶接熱管理や熱歪み変形の矯正が必要なため、工場加工が前提となることが多く、従来技術の地中連続壁用の加工矢板の搬送時の必要空間の断面図は、図１１に示すようにハット形鋼矢板14とH形状の鋼材15は予め一体化した状態での加工矢板16として搬送されることが前提となる。そのため、従来技術での搬送時必要空間（断面）17は図１０に示す本発明の加工矢板の搬送時必要空間（断面）13と比べて非常に大きなものとなる。例えばトラックなどで搬送する場合においては、本発明の加工矢板では搬送できる組数と同じ量だけ搬送するときに、従来技術の加工矢板では約3倍のトラックを手配するなど、本発明の加工矢板は搬送コストを低減する効果も有する。
【００３３】
尚、鋼矢板とH形状の鋼材の接合方法においては、接合中の二つの部材のずれや移動を抑止するため、点付け程度の溶接を併用することが望ましい。また、工場加工によって本発明の地中連続壁用の加工矢板を接合する場合、溶接熱による熱歪みによって鋼矢板が変形しない程度であれば、溶接との併用での接合構造としてもよい。
さらに、止水性などが問題とされない利用方法においては、ボルト接合との本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板における接合方法である第5あるいは第6の発明のいずれかを併用してもかまわない。
【００３４】
尚、本発明の加工矢板を構築する場合には、加工矢板天端の一部を把持し、振動荷重を与えることにより土中へ埋設するか、または加工矢板の一部、一般的には鋼矢板の一部を把持し、鉛直下向きの圧入荷重を与えることで土中へ埋設する方法が一般的である。但し、地盤条件に応じては、加工矢板に管やホースを設置して、高圧水を噴射することで、地盤を緩めるウォータージェット工法を併用してもかまわない。又、本発明の加工矢板の設置場所を予め掘削し、掘削孔壁が崩れないために注入した安定液やソイルセメント内に設置するなどの方法を用いてもよい。
【００３５】
また、上述の実施形態においては、断面Ｈ形状の鋼材を例に説明したが、断面Ｔ形状の鋼材においても、同様に使用することができる。この場合は、断面Ｈ形状の鋼材の片方のフランジに替えて、断面Ｔ形状の鋼材のフランジを用いて、鋼矢板のウェブに重ねてドリルねじにより接合すれば良い。断面Ｔ形状の鋼材は、平板を溶接によりビルドアップして作ることもできるが、一般的なＣＴ形鋼を用いることが簡易であり、より好ましい。
【実施例】
【００３６】
図１２にハット形鋼矢板とH形鋼を利用した本発明の実施例を示す。
ハット形鋼矢板21は有効幅900mm、矢板高さ230mm、ウェブ厚み10．8mmのものを使用し、H形鋼22は細幅系列の高さ400mm、幅200mm、ウェブ厚み8mm、フランジ厚み13mmのものを使用した。両者の被接合部の板厚は、上記のように、ハット形鋼矢板側が10．8mmであり、H形鋼側が、13mmである。
接合方法については、まずH形鋼22の一方のフランジ26に、ハット形鋼矢板21のウェブ外面24を重ね、その後、ドリルねじ23をハット形鋼矢板21のウェブ内面側25から貫通させている。但し、二つの被接合鋼材の合計板厚は23mm以上であり、比較的板厚が大きいため、ハット形鋼矢板21のウェブ板厚には、後述するドリルねじの呼び径よりも少し小さい6mmから7mmの先孔を予め加工している。
【００３７】
ドリルねじ23は呼び径16mmであり、H形鋼22のフランジ26の幅方向に4本、H形鋼22の軸方向に250mmピッチで1mあたり4本配置しており、本発明の実施例である加工矢板20の1m長さあたりに16本のドリルねじ23が配置されている。
接合後の地中連続壁用の加工矢板20は高さHが630mmであり、有効幅Wが900mmとなり、長さ1mあたりの鋼材重量はドリルねじを除いて、152kg/mとなる。地中連続壁としての性能指標である断面二次モーメントは壁幅1mあたり89000cm4/m、断面係数は壁幅1mあたり2340cm3/mとなる。
【００３８】
上記の加工矢板20を複数使用し、矢板天端の一部を把持して、振動荷重を与えることにより土中へ埋設し、継手部で連結しながら地中連続壁を構築した。尚、継手部には、水膨張性の止水材を充填しておいた。
その結果、本発明の加工矢板20は、被接合鋼材に先孔を有しているが、ドリルねじ23の呼び径よりも小さいため、ドリルねじ23の加工によりタッピングされ、先孔が閉じられたため、ボルト接合でのボルト軸と先孔間のクリアランスによる水漏れが発生せず、高い止水性を保持することができた。
また、溶接熱による熱ひずみがないため、加工矢板20が変形することもなく、土中への埋設においても継手のせりなどのトラブルは発生しなかった。
加えて本発明の実施例では、加工を現地施工場所に行うため、搬送においては鋼矢板21とH形鋼22とを個別に段積みして運搬したため、鋼矢板とＨ形鋼とを工場にて溶接で一体加工した後に製品を搬送する場合に比べて、必要とされる延べトラック台数は１／３とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第一の実施形態における地中連続壁用の加工矢板の横断面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態における地中連続壁用の加工矢板の横断面図である。
【図３】本発明の第三の実施形態における地中連続壁用の加工矢板の横断面図である。
【図４】本発明の第四の実施形態における地中連続壁用の加工矢板の横断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態における地中連続壁用の加工矢板を用いて構成した地中連続壁の断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態における地中連続壁用の加工矢板を用いて構成した地中連続壁の断面図である。
【図７】本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板における接合部分の実施形態をを示した図である。
【図８】本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板における接合部分の別の実施形態を示した図である。
【図９】本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板における接合部分の更に別の実施形態を示した図である。
【図１０】本発明に係わる地中連続壁用の加工矢板の構築方法において、鋼矢板とH形状の鋼材を個別に積み重ねて搬送する場合の搬送時の必要空間を示す断面図である。
【図１１】従来技術の地中連続壁用鋼材の一般的な搬送時の必要空間を示す断面図である。
【図１２】実施例における地中連続壁用の加工矢板の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
1,20    地中連続壁用の加工矢板
2      ハット形鋼矢板
2A      Ｕ形鋼矢板
2B      直線形鋼矢板
2a      ウェブ部
2b      フランジ部
2c      アーム部
2d      継手
3      H形状の鋼材
3a      フランジ部
3b      ウェブ部
4,5,23  ドリルねじ
6,7      被接合鋼材
8,9      先孔
10      ドリルねじ頭部
11,14,21  ハット形鋼矢板
12,15,22  H形鋼
13      搬送時必要空間
24      ハット形鋼矢板のウェブ外面側
25      ハット形鋼矢板のウェブ内面側
26      H形鋼のフランジ
H      加工矢板の有効高さ
W      加工矢板の有効幅
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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