(57)【要約】  【課題】ハット型鋼矢板における大きな変位を吸収できる分割可撓鋼矢板を提供すること。【解決手段】ハット型鋼矢板の分割鋼矢板間２ａ，２ｂに、３つの屈曲部７ｂ，７ｃ，７ｄを有する可撓部材７を設けた。この可撓部材は分割鋼矢板の傾斜部４に結合部材８を介して取り付けられる。結合部材はＬ字状の突き出し部分である規制端８ｃで可撓部材の屈曲部の張り出しを抑制している。可撓部材の３つの屈曲部のうち中央部の屈曲部７ｃの曲率が他の屈曲部より屈曲形状を大きくし、開き縮み方向の大きな変位を吸収できるようにした。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向してかつ直列に配置されるウェブ部（３）、
このウェブ部（３）の一端から前記ウェブ部（３）から角度をなして傾斜方向に延在する傾斜部（４）、
この傾斜部（４）の一端からウェブ部（３）と平行に延在する支持部（５）、及び
この支持部（５）の先端に設けられ他の鋼矢板を結合させる継手部（６）
からなる一対の分割鋼矢板（２ａ，２ｂ）であって、
この一対の分割鋼矢板（２ａ，２ｂ）を相互に結合する屈曲自在な屈曲部を有する可撓部材（７）と、
この可撓部材（７）の両端を前記一対の前記傾斜部（４）に結合する結合部材（８）と
からなることを特徴とする可撓鋼矢板。
【請求項２】
請求項１に記載された可撓鋼矢板において、
前記可撓部材（７）は、連続して構成される複数の屈曲形状の屈曲部（７ｂ，７ｃ，７ｄ）を有し中心に位置する中央部（７ｃ）が他の屈曲部（７ｂ，７ｄ）より大きい屈曲形状を有していることを特徴とする可撓鋼矢板。
【請求項３】
請求項１に記載された可撓鋼矢板において、
前記結合部材（８）は、前記可撓部材（７）の両端のフランジ（７ａ）を前記傾斜部（４）との間で挟持して固定することを特徴とする可撓鋼矢板。
【請求項４】
請求項２に記載された可撓鋼矢板において、
前記可撓部材（７）は、３つの屈曲部を有し、前記中央部（７ｃ）が他の２つの屈曲部（７ｂ，７ｄ）より大きい屈曲形状になっていることを特徴とする可撓鋼矢板。
【請求項５】
請求項４に記載された可撓鋼矢板において、
前記結合部材（８）は、Ｌ字形状を有し、このＬ字の一端の固定端（８ｂ）と前記可撓部材（７）のフランジ（７ａ）を前記傾斜部（４）との間で挟持し、ボルト・ナットで固定するものである
ことを特徴とする可撓鋼矢板。
【請求項６】
請求項５に記載された可撓鋼矢板において、
前記Ｌ字の他端の規制端（８ｃ）が、前記他の２つの屈曲部（７ｂ，７ｄ）を外方から前記中心側に押圧して規制するものである
ことを特徴とする可撓鋼矢板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め立て工事、護岸工事、堤防構築工事等の建設土木工事に使用される可撓鋼矢板に関する。更に詳しくは、鋼矢板間に設置するもので、特に地盤変動等に伴う鋼矢板の変位に追従して伸縮、撓み変形をすることができる可撓鋼矢板に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼矢板は、一般に複数個が並列して連結され地中に打設されるものである。複数個を連結することにより壁を構成し、地盤の崩壊を防いだり、海岸等の岸壁、護岸、又河川、水路、堰等の止水壁として止水機能を有するものである。この鋼矢板は地中に打設後、長年の経年変化で、例えば地震、地盤の不等沈下等の原因により地盤がずれることがある。この地盤の変形は、鋼矢板に大きな負荷がかかることになり、鋼矢板を変形させたり、あるいは打設位置のずれを起こす等の不具合を生じさせる。
【０００３】
このため、鋼矢板は少なくとも破壊に耐えるものでなければならない。又、複数の鋼矢板は全てが均等に打設されている訳ではない。打設された位置により地中の地盤の条件が異なる上、打設条件も必ずしも同一条件ではないからである。このため、複数の鋼矢板の一部を縦方向に２分割して一対の分割型鋼矢板を構成し、その分割した鋼矢板間にゴム等の可撓性の部材を設け、打設等に伴う位置ずれ等の変形を許容できるようにした可撓性のある鋼矢板が使用されている。
【０００４】
この結果、鋼矢板の相互間の変位があっても鋼矢板の損傷、破壊を防ぎ止水することができる。従来から実用化されている可撓鋼矢板として、例えば、間隔をおいて平行に配置された一対の鋼製分割型矢板がゴム製帯状止水材を介して連結され、また、各分割型矢板の下端部に固定された先端金具にわたって連結部材が配置されて連結されている。この連結部材との結合はハンマーによる打撃で一方の先端金具を、破壊して切り離す構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これはいわゆるＵ型鋼矢板に適用されている可撓鋼矢板である。
【０００５】
又、Ｕ型の分割鋼矢板に適用されているものであるが、鋼矢板の継手において保護板に囲まれた部分の打設時の断面積を小さくするように構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。さらにハット型鋼矢板として、一枚板形状の鋼矢板であるが、断面性能を確保しつつ広幅化し、さらに傾斜部の傾斜角等の形状を限定し、貫入抵抗を最小化した鋼矢板が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】実公昭６４−４９１５号公報
【特許文献２】特開２００３−４９４２１号公報
【特許文献３】特開２００４−１６２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のハット型鋼矢板は、鋼矢板一枚当たりの有効幅が拡大され、工事現場に必要とする鋼矢板の枚数が少なくて済み、経済的にも有効であることから日本工業規格の改訂もあって注目されている。しかし打設時の貫入抵抗が大きくなる等から、打設力を大きくしなければならない等の問題も有している。
【０００８】
更に、鋼矢板を大型にすると地中への埋設時のずれも大きくなる。特に一対の分割鋼矢板構成にした場合の鋼矢板相互のずれは比例的に大きくなる。従来の構成に準じただけでは止水等の本来の目的の維持が困難になる。従って、単に鋼矢板の強度を向上させることも一つの方法であるが、鋼矢板の構造の工夫も必要となる。しかしハット型で大型の分割鋼矢板において、例えば最大有効幅９００ｍｍのサイズを有する鋼矢板において、満足する可撓鋼矢板は開発されていない。
【０００９】
前述したように、公知のハット型鋼矢板の構成のものは、ハット型鋼矢板ではあるが、一枚板構成のもので形状が限定されており、本発明に関わる分割鋼矢板構成ではない。特に鋼矢板を大型化すると、打設時、埋設後の変形量も大きくなり、Ｕ型鋼矢板の場合と異なってくる。しかし、大型であってもＵ型同様に安定して低コスト化の図られたハット型可撓鋼矢板が望まれている。従来構成に準じた可撓鋼矢板は単に鋼矢板を分割して広げ、可撓部材を結合したものである。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点を解決するために想起されたもので、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、幅広の鋼矢板であるハット形可撓鋼矢板であって、詳しくはこれを分割した鋼矢板である可撓鋼矢板を提供することにある。
本発明の他の目的は、幅広の分割鋼矢板であっても、打設抵抗を小さくし、分割鋼矢板の相互間の可撓範囲を大きくし、鋼矢板の位置ずれを許容して止水等の機能を維持させるようにした可撓鋼矢板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段を採る。
本発明１の可撓鋼矢板は、対向してかつ直列に配置されるウェブ部（３）、このウェブ部（３）の一端から前記ウェブ部（３）から角度をなして傾斜方向に延在する傾斜部（４）、この傾斜部（４）の一端からウェブ部（３）と平行に延在する支持部（５）、及びこの支持部（５）の先端に設けられ他の鋼矢板を結合させる継手部（６）からなる一対の分割鋼矢板（２ａ,２ｂ）であって、この一対の分割鋼矢板（２ａ，２ｂ）を相互に結合する屈曲自在な屈曲部を有する可撓部材（７）とこの可撓部材（７）の両端を前記一対の前記傾斜部（４）に結合する結合部材（８）とからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明２の可撓鋼矢板は、本発明１において、前記可撓部材（７）は、連続して構成される複数の屈曲形状の屈曲部（７ｂ，７ｃ，７ｄ）を有し中心に位置する中央部（７ｃ）が他の屈曲部（７ｂ，７ｄ）より大きい屈曲形状を有していることを特徴とする。
本発明３の可撓鋼矢板は、本発明１において、前記結合部材（８）は、前記可撓部材（７）の両端のフランジ（７ａ）を前記傾斜部（４）との間で挟持して固定することを特徴とする。
【００１３】
本発明４の可撓鋼矢板は、本発明２において、前記可撓部材（７）は、３つの屈曲部を有し、前記中央部（７ｃ）が他の２つの屈曲部（７ｂ，７ｄ）より大きい屈曲形状になっていることを特徴とする。
本発明５の可撓鋼矢板は、本発明４において、前記結合部材（８）は、Ｌ字形状を有し、このＬ字の一端の固定端（８ｂ）と前記可撓部材（７）のフランジ（７ａ）を前記傾斜部（４）との間で挟持し、ボルト・ナットで固定するものであることを特徴とする。
本発明６の可撓鋼矢板は、本発明５において、前記Ｌ字の他端の規制端（８ｃ）が、前記他の２つの屈曲部（７ｂ，７ｄ）を外方から前記中心側に押圧して規制するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可撓鋼矢板は、鋼矢板の可撓部材を３つの屈曲部を有した構成にしたことで、大きな鋼矢板変位による位置ずれ等を吸収できるようになった。又、結合部材を傾斜部側に取り付けることで、貫入抵抗を抑制できるようになった。幅広の鋼矢板において、Ｕ型鋼矢板同様の分割鋼矢板構成を可能としたので、使用する鋼矢板数を削減でき、施工工数が減るとともに経済効果を高めることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の対象となるハット型可撓性鋼矢板１の構成の打込部の構成を示し、図２は埋戻部の構成を示している。本発明の対象とする鋼矢板は、ハット型可撓鋼矢板１である。このハット型可撓鋼矢板１の原形は、鋼矢板の規格ＪＩＳＡ５５２３溶接用熱間圧延鋼矢板、ＪＩＳＡ５５２８熱間圧延鋼矢板に準拠している。ハット型可撓鋼矢板１の形状・寸法の許容差、化学成分、機械的性質の規格は、これらの日本工業規格に規定されており、かつ本発明の要旨でもないのでその説明は省略する。 
【００１６】
このハット型の鋼矢板は、縦方向に長い形状であり図３に示す断面形状の基本形状を有しており、一枚板としては、ハット型鋼矢板１ａの構造である。この断面形状における基本寸法値は、図３に示すように肉厚Ａ、高さＢ、有効幅Ｃとして定められる。従来のＵ型鋼矢板に比し、幅広であることに特徴があり、通常有効幅Ｃによりその大きさを表している。本発明の実施の形態においては、有効幅Ｃが９００ｍｍのものを対象にしている。
【００１７】
このハット型可撓鋼矢板１は、図１に示すように分割した一対の分割鋼矢板の構成を成している。この一対の分割鋼矢板２ａ，２ｂは、図１に示すように一枚板の鋼矢板の中央部を縦方向（長手方向）に分割した形状である。それぞれの分割鋼矢板２ａ，２ｂは、勝手違いの構成であり間隔をおいて対向して対称構造である。それぞれの分割鋼矢板２ａ，２ｂは、対向してかつ直列に配置される側のウェブ部３と、このウェブ部３の一端からウェブ部３から角度をなして傾斜方向に延在する傾斜部４と、この傾斜部４の一端からウェブ部３と平行に延在する支持部５と、この支持部５の先端に設けられ他の鋼矢板を結合させる継手部６とから構成されている。
【００１８】
この一対の分割鋼矢板２ａ，２ｂで、対向して配置されたウェブ部３間に所定幅を有する可撓部材７が設けられており、この可撓部材７が両分割鋼矢板２ａ，２ｂを互いに連結している。この可撓部材７は止水効果のあるものであり、３次元方向に屈曲自在に構成されたものである。この可撓部材７は伸縮止水部材であって、合成ゴム、天然ゴム、或いは合成樹脂弾性体とそれらの補強部材から作られる帯状のものである。本実施の形態においては、クロロプレン系合成ゴムを使用している。
【００１９】
この可撓部材７は両端部がフランジ７ａになっていて、後述する結合部材８を介してボルト／ナット８ａにより、傾斜部４にこのフランジ７ａを固定している。この可撓部材７は前述したように屈曲自在なゴムあるいは合成樹脂弾性体で構成され、３つの屈曲部７ｂ，７ｃ，７ｄを有した構成となっている。この３つの屈曲部７ｂ，７ｃ，７ｄの構成のうち、中央部の屈曲部７ｃは両端の２つの屈曲部７ｂ，７ｄより屈曲形状（曲率半径）を大きくしている。これは屈曲許容範囲を大きくするためである。屈曲部７ｂと屈曲部７ｄの曲率半径は、実質的に同一である。
【００２０】
即ち、中央の屈曲部７ｃの屈曲形状を大きくしたことは、鋼矢板の変形あるいは正規の取り付けに対する可撓部材７が上下方向、左右方向、前後方向等のずれ量が大きくなることへ対応させるためである。言い換えると、可撓部材７をこのような３つの屈曲形状にしたことで、開き方向および縮み方向の変位は中央の屈曲部７ｃの変形で吸収でき、又、せん断方向の変位は両側の屈曲部７ｂ，７ｄの変形で吸収できる。この３つの屈曲部７ｂ，７ｃ，７ｄの屈曲形状は、半円筒形状であり、長手方向に直交する断面では略円弧形状であるが、他の形状であってもよいことはいうまでもない。
【００２１】
この可撓部材７の両端部は平坦なフランジ７ａを構成し、それぞれの分割鋼矢板２ａ，２ｂの傾斜部４に密着して取り付けられる。この取り付けは、Ｌ字状の結合部材８によりボルト／ナット８ａで締め付けされる。このＬ字状の結合部材８の一端は、可撓部材７のフランジ７ａを分割鋼矢板２ａ，２ｂの傾斜部４とで挟む固定端８ｂとなる。要するに、傾斜部４、フランジ７ａ、及びＬ字状の結合部材８であるアングル材の一辺を積層して、この部材間をボルトを貫通させて、このボルトにナットをねじ込んで、可撓部材７の両端のフランジ７ａを傾斜部４に固定するものである。アングル材の他辺は、外方に張り出し可撓部材７の屈曲部７ｂ，７ｄを、外方に飛び出させないように、その中心側に規制する規制端８ｃとなっている。即ち、Ｌ字の他端の規制端８ｃが、他の２つの屈曲部７ｂ，７ｄをそれぞれ外方から押圧して規制するものである。
【００２２】
規制端８ｃは、傾斜部４に対してＬ字状に立設され、固定端８ｂから直角方向に角度を成す構成である。傾斜部４は傾斜しているので、結果的に規制端８ｃは傾斜した形で可撓部材７をハット型可撓鋼矢板１の中心側に規制することになる。これは打込部分である板材１１の幅寸法を小さくすることになる。この結果、可撓部材７を囲む部分の断面積（図１に示す断面において。）は、幅広の可撓部材７を適用したにもかかわらず、従来のもに比して大きくなっていない。このため、打ち込み時の貫入抵抗は大きくはならない。
【００２３】
可撓部材７を鋼矢板に固定することで、従来は固定のためのナット又はボルトの頭部がウェブ部３の外側に突き出した構成になっていたが、本実施の形態の構造においては、傾斜部４の外側に突き出す構成となる。傾斜部４側にボルト等の取り付け位置を変えたことで、押圧方向が分散され貫入抵抗は緩和される。又、この傾斜部４に結合部材８を設けたことは、ウェブ部３に設けた場合に比し、幅広の可撓部材７を取り付けることができる。従って、屈曲変形の大きい、即ち変形に対する吸収部位の大きい可撓部材７を取り付けることが可能である。
【００２４】
又、図示していないが、この分割鋼矢板２ａ，２ｂの地中側先端部には、例えば、溶接された先端沓（特許文献１参照）、生分解性プラスチック部材等の先端沓（特開２００６−５２６０６）を設けても良く、この分割鋼矢板２ａ，２ｂを地盤に打設する際の案内部となっている。先端沓は先端部が尖った三角形状のものである。チャック装置の把持構成は、図２の鎖線で示すように、傾斜部４の結合部材８を避けた位置を挟み対向するそれぞれ２つの把持部材、即ち起振機によって発生させた上下運動を利用し、杭や矢板の打ち込み、引き抜きを行う杭打ち機の振動ハンマー（図示せず、バイブロハンマーともいう。）のチャック１２で把持する。打設の際はチャック装置を上方からハット型可撓鋼矢板１の重心位置に重量体の振動を加え、一対の分割鋼矢板２ａ，２ｂを同時に徐々に地盤に沈めていく。
【００２５】
次に、一枚板の鋼矢板を含め複数の鋼矢板を連結した構成について説明する。図４は従来から行われているＵ型鋼矢板の連結構成である。単体の鋼矢板を交互に向きを変え千鳥状に複数個配列した構成である。この場合の鋼矢板全壁の中立軸Ｓは、継手部を通る線で示される。図４において、Ｕ型可撓鋼矢板２０の中央部分の隙間である間隔ｋの部分には、可撓部材２２の取り付け部分を示している。有効幅Ｅは、通常のＵ型鋼矢板２１の寸法を示している。従って、この形態に係るＵ型可撓鋼矢板２０の有効幅Ｆは、通常のＵ型鋼矢板２１の有効幅Ｅに、間隔ｋを付加した寸法となる。
【００２６】
図５は、本発明に関わるハット型可撓鋼矢板１を含む鋼矢板の連結構成の例である。単体のハット型鋼矢板１ａとハット型可撓鋼矢板１を組み合わせ同一方向に地盤に打設して、複数個を直線方向に連結して配列した構成である。この場合の鋼矢板全壁の中立軸Ｓは、高さＢの１／２を通る線で示される。この中立軸Ｓは、連結しても一枚板形状の各ハット型鋼矢板１ａの場合とハット型可撓鋼矢板１の場合と一致する。本実施の形態のハット型可撓鋼矢板１はこのように構成され、ハット型可撓鋼矢板１の幅Ｄは、一枚板のハット型鋼矢板１ａの幅Ｃと同じ幅としている。次にその打設方法について説明する。
【００２７】
このハット型可撓鋼矢板１は、打設の鋼矢板の姿勢安定と可撓部材の保護のため、打込部構成が図１に示すようにそれぞれの分割鋼矢板２ａ，２ｂのウェブ部３に跨って板材１０が配置されている。又、それぞれの結合部材８の規制部８ｃの先端には、これを跨って板材１１が可撓部材７を囲う状態で溶接されて固定されている。打設には、この一対の分割鋼矢板２ａ，２ｂの上部、即ち分割鋼矢板２ａ，２ｂの頭部を、チャック装置（図示せず）のチャック１２で挟み押圧する構成で把持し（図２鎖線参照。）、チャック装置を上方からバイブロにより振動荷重を与えて、分割鋼矢板２ａ，２ｂを地中に押圧する。
【００２８】
このハット型可撓鋼矢板１の打設に伴ない、一枚板で構成される通常タイプのハット型鋼矢板１ａをこのハット型可撓性鋼矢板１の前後に配列し打設される。通常は、止水壁等に使用される鋼矢板の一部にこのハット型可撓鋼矢板１が使用される。このハット型可撓鋼矢板１を所定位置まで打設した後、ハット型可撓鋼矢板１の頭部に設けられ２つの分割鋼矢板２ａ，２ｂを相互に固定している固定板（図示せず）をガス切断し、それぞれの分割鋼矢板２ａ，２ｂに分離する。次にこの分離された片方の分割鋼矢板２ａ又は２ｂのみを先に打設し打ち込む。
【００２９】
このとき打込部構成で２つの分割鋼矢板２ａ，２ｂを、溶接で相互に固定支持していた板材１０を分断する。同時に先端沓も分離する（図示せず。）。次に、他方の分割鋼矢板２ｂ、又は分割鋼矢板２ａを、先に打ち込まれた分割鋼矢板２ａ、又は分割鋼矢板２ｂと同じ高さまで打ち込む。これで分割鋼矢板２ａ，２ｂの打設は完了する。また、前述したように、地中に打ち込まれない部分を図２に示し、埋戻部の構成となる。
【００３０】
打ち込みが完全に完了した後は、分割鋼矢板２ａ，２ｂの被把持部である頭部が突き出した状態になっているので、この部分を固定板とともにガス切断で取り除く。このようにして施工されるが、通常は一枚板の一般鋼矢板が多く打設され、その途中にハット型可撓鋼矢板１が打設される。
【００３１】
その継手部６は共通の形状になっており、支持部５の端部に設けられる継手部６は、その継手部分の形状のそれぞれ向きが異なるように構成されている。以上、種々の例について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、ハット型可撓鋼矢板の断面図で打込部の構成を示すものである。
【図２】図２は、ハット型可撓鋼矢板の断面図で埋戻部の構成を示すものである。
【図３】図３は、ハット型鋼矢板の原形図である。
【図４】図４は、従来の可撓鋼矢板を含むＵ型鋼矢板構成の配列図である。
【図５】図５は、本発明に関わるハット型可撓鋼矢板を含むハット型鋼矢板構成の配列図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…ハット型可撓鋼矢板
２ａ，２ｂ…分割鋼矢板
３…ウェブ部
４…傾斜部
５…支持部
６…継手部
７…可撓部材
８…結合部材
【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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