(57)【要約】【課題】従来は確認することができなかった矢板の嵌合を、簡易かつ確実に確認することができる継手構造及び嵌合確認方法を提供することを目的とする。【解決手段】矢板の継手部において、矢板継手高さ方向の任意の箇所に、継手面の一部または全部を覆ったストッパー５を備えたことを特徴とする矢板の継手構造、およびその継手構造を有する矢板を用いて、矢板１を打設した後に、隣接する矢板１を打設して嵌合する際、先行して打設を完了している矢板の継手部２に設置されているストッパー５に、隣接して打設中の矢板５の下端が接触することを、貫入が止まることにより確認することで、矢板の継手部２が嵌合していると判断することを特徴とする矢板の嵌合確認方法。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矢板の継手部において、矢板継手高さ方向の任意の箇所に、継手面の一部または全部を覆ったストッパーを備えたことを特徴とする矢板の継手構造。
【請求項２】
請求項１記載の継手構造を有する矢板を用いて、矢板を打設した後に、隣接する矢板を打設して嵌合する際、先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、隣接して打設中の矢板の下端が接触することを、打設中の矢板の貫入が止まることにより確認することで、矢板の継手部が嵌合していると判断することを特徴とする矢板の嵌合確認方法。
【請求項３】
先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、バイブロハンマーを用いて打設中の隣接した矢板の下端が接触することを確認する方法であって、少なくとも先行して打設済み矢板について連続的または間欠的に振動波形を計測し、隣接して打設中の矢板の貫入が止まる前の振動波形と比較して、該矢板の貫入が止まった後の振動波形が、バイブロハンマーの固有振動数付近で卓越することにより、継手部のストッパーに、打設した隣接の矢板の下端が接触していることを確認することを特徴とする請求項２記載の矢板の嵌合確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、矢板の継手構造、およびその継手を用いた嵌合確認方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に矢板（鋼矢板、鋼管矢板）は、高剛性壁体を比較的短い施工期間で構築することができ、また比較的止水性に優れていることから、地下構造物を建設する際の土留め壁や港湾・水域施設を建設する際の仮締切り等として広く使用されている。
【０００３】
また、矢板を打設する方法としては、一般に、クレーン装置等で矢板を吊上げて順次地面に挿入するようにして行なわれている。この場合、まずクレーンオペレーターと玉掛け作業者とが共同で打設しようとする矢板の位置を微調整し、位置決めを行い、その後矢板を溝に挿入している。
【０００４】
その際、例えば（特許文献１）では、矢板の打設を効率よくしかも安全に行なうことができる矢板案内器を提供している。この矢板案内器は、矢板を吊上げ、矢板の継手部同士を繋ぎ合わせつつ順次打設予定線に沿って連ねて挿入して打設する際に使用するものであって、打設済み矢板の上端に取付けられるボディと、このボディから突接してこのボディを、前記矢板の上端に係止させる係止爪と、前記ボディに取付けられて、打設しようとする別の矢板をその長手方向でスライドさせて、その矢板の継手部を打設済みの前記矢板の継手部に案内する案内部とを備えている。
【０００５】
また、矢板の止水性を確保する為に、従来は、主として継手構造を工夫し、止水性の確保を行なってきた。例えば、（特許文献２）では、鋼矢板の側部にその長手方向に沿って設けられた鋼矢板の継手において、前記継手の長手方向の端部に面取り部を設け、その継手には止水材を設けた構造を用いて、継手の本質的形状を変えることなく、止水の為の止水材が塗られた状態においても、鋼矢板の打設性と止水性の両方を満足するようにした鋼矢板の継手を提供している。
【０００６】
さて、鋼矢板を打設する途中、或いは打設後に、何らかの理由で鋼矢板の継手部に過度な力が作用すると、継手部が離脱する問題が生じる。継手部離脱が打設途中で発見された場合は、打ち直し等を行なえば修正できるが、多くの場合、打設後相当の期間の後、背面の陥没等によって継手離脱が発見される。
【０００７】
岸壁等に矢板を用いる場合は、ダイバーあるいは水中カメラ等を用いて、継手離脱の有無の確認を行なっている。また、発見された離脱部は、開口の大きさに合わせて、平鋼板や鋼管の半割り等を水中溶接し閉合する等の対策工事が必要となるが、その対策工事には多大な費用が必要である。
【０００８】
しかし、陸上で、遮水等を目的として矢板を打設する場合、その嵌合状況を確認することは困難な場合が多く、施工の状況によっては、嵌合が外れている可能性も否定できない。また、陸上の場合は、補修が困難であり、矢板の打ち直しを行なう必要があり、手間と多大な費用が必要となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２３４５３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０１６３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記の（特許文献１）では、矢板を効率よく、しかも安全に打設する矢板案内器を提供しているものの、矢板の全長に渡って確実に嵌合できているかどうかを確認する術は提供されていない。
【００１１】
また、（特許文献２）では、鋼矢板の側部にその長手方向に沿って設けられた鋼矢板の継手において、前記継手の長手方向の端部に面取り部を設け、その継手には止水材を設けた構造を用いて、継手の本質的形状を変えることなく、止水の為の止水材が塗られた状態においても、鋼矢板の打設性と止水性の両方を満足するようにした鋼矢板の継手を提供しているものの、矢板同士の嵌合が外れていれば、その効果は発揮されない。
【００１２】
また、岸壁や河川護岸等に矢板を用いる場合においては、ダイバー或いは水中カメラを用いて継手離脱の有無を確認しており、継手離脱が発見された場合は、その対策工事に多大な費用が必要である。
【００１３】
そして、陸上で、遮水を主目的として矢板を打設する場合は、継手離脱の発見及び補修が困難である。
【００１４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、従来は確認することができなかった矢板の嵌合を、簡易かつ確実に確認することができる継手構造及び嵌合確認方法を提供することを目的とするものであり、遮水矢板の嵌合が外れたことによる、余分な対策工事及び費用の発生を抑えることができると共に、確実な遮水機能を達成できるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記発明を解決するために、本発明は下記のように構成される。
（１）    矢板の継手部において、矢板継手高さ方向の任意の箇所に、継手面の一部または全部を覆ったストッパーを備えたことを特徴とする矢板の継手構造。
（２）    （１）記載の継手構造を有する矢板を用いて、矢板を打設した後に、隣接する矢板を打設して嵌合する際、先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、隣接して打設中の矢板の下端が接触することを、打設中の矢板の貫入が止まることにより確認することで、矢板の継手部が嵌合していると判断することを特徴とする矢板の嵌合確認方法。
（３）    先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、バイブロハンマーを用いて打設中の隣接した矢板の下端が接触することを確認する方法であって、少なくとも先行して打設済み矢板について連続的または間欠的に振動波形を計測し、隣接して打設中の矢板の貫入が止まる前の振動波形と比較して、該矢板の貫入が止まった後の振動波形が、バイブロハンマーの固有振動数付近で卓越することにより、継手部のストッパーに、打設した隣接の矢板の下端が接触していることを確認することを特徴とする（２）記載の矢板の嵌合確認方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、矢板の継手部にストッパーを備えた継手構造の矢板を用い、該矢板を打設した後に、隣接する矢板を嵌合する際に、打設中の矢板の下端が、先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーと接触することで嵌合状況を確認する矢板の嵌合確認方法であって、その中でも、下端がストッパーと接触する前後の、矢板の振動波形を計測することで、嵌合状況を確認することができるもので、矢板の嵌合が外れたことによる余分な対策工事及び費用の発生という問題点、主として遮水を目的とした矢板において嵌合が確認できない為確実な遮水が達成できないという問題点をも解決できることを、本願発明の技術として新規に知見した。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本発明の第１の形態は、矢板の継手部において、矢板継手高さ方向の任意の箇所に、継手面の一部または全部を覆ったストッパーを備えたことを特徴とする矢板の継手構造である。
【００１８】
ここで矢板とは、継手部を有する鋼矢板や鋼管矢板等であり、その使用目的としては主に遮水或いは土留め或いは護岸構成壁であるが、その他複数の矢板を、継手部を用いて連結させる構造であれば特に規定するものではない。
【００１９】
矢板の継手部において継手面の一部または全部を覆ったストッパーとして、具体的には、図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｃ）に、それぞれ鋼矢板及び鋼管矢板ならびにこれらの継手部が例示できる。
鋼矢板１の継手部２において、ストッパー５を用いてその継手部の一部を塞いだ形状（図１ｂ参照）及びその全部を塞いだ形状（図１ｃ参照）を示した。また、鋼管矢板３の継手部４において、ストッパー５を用いてその継手部の一部（図２ｂ参照）を塞いだ形状及びその全部を塞いだ形状（図２ｃ参照）を示した。
ここで矢板継手面とは、矢板継手長さ方向に対して垂直な断面のことを意味している。
【００２０】
ストッパーの材質については、矢板打設時に地盤の抵抗により破壊することのない剛性を持つものであり、且つ嵌合時の振動が発生するものであれば、特に規定するものではないが、鋼製のものを用いるのが通常である。
またその取り付け方法としては、矢板製造時或いは打設前に取付けるものとし、溶接或いは接着等で取付けることができる。
【００２１】
次に、ストッパーの取り付け位置については、目的に応じて矢板継手高さ方向の任意の箇所に設置すれば良い。
例えば、隣接して打設する矢板を同じ高さに設定する場合は、ストッパーを継手部の下端に設置すれば良く、また地盤が固くなるためこれを避ける等の理由により、隣接して打設する矢板の下端を高く設定する場合は、ストッパーを継手部の所望の高さに設置すれば良い。
【００２２】
図３は、例として鋼管矢板３の継手部４の下端にストッパー５を取付けた状態を示した斜視図を示している。
【００２３】
本発明の第２の形態は、第１の発明において継手部にストッパーを備えた矢板を用い、矢板を打設した後に、隣接する矢板を打設して嵌合する際、先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、隣接して打設中の矢板の下端が接触することを、打設中の矢板の貫入が止まることにより確認することで、矢板の継手部が嵌合していると判断する、矢板の嵌合確認方法である。
【００２４】
具体的には、継手部にストッパーを備えた矢板を先行して打設を完了させ、その後に隣接して矢板を打設していくと、継手部同士の嵌合が外れていない場合は、隣接して打設している矢板の下端がストッパーに接触して、矢板の貫入が止まることになる。一方、継手部同士の嵌合が外れていた場合、隣接して打設している矢板の下端はストッパーとは接触せず、矢板の貫入が止まらない。
【００２５】
通常は、継手部やストッパーは地中にあるため、継手部同士の嵌合状況や、隣接して打設している矢板の下端とストッパーとの接触状況は、目視では観測できない。
【００２６】
そこで、隣接して打設している矢板の貫入が止まることにより、打設中の矢板の下端がストッパーと接触していると確認することができ、この場合に矢板の継手部が高さ方向にわたって（長手方向にわたって）嵌合していると判断することができる。
【００２７】
もし、上記矢板の貫入が止まらなければ、矢板の下端がストッパーと接触していないことを確認することができ、この場合には矢板の継手部が高さ方向にわたって（長手方向にわたって）離脱していると判断することができる。
【００２８】
本発明の第３の形態は、第２の発明の確認方法の中でも特に、先行して打設を完了している矢板の継手部に設置されているストッパーに、バイブロハンマーを用いて打設中の隣接した矢板の下端が接触することを確認する方法であって、少なくとも先行して打設済み矢板について連続的または間欠的に振動波形を計測し、隣接して打設中の矢板の貫入が止まる前の振動波形と比較して、該矢板の貫入が止まった後の振動波形が、バイブロハンマーの固有振動数付近で卓越することにより、継手部のストッパーに、打設した隣接の矢板の下端が接触していることを確認する、矢板の嵌合確認方法である。
【００２９】
これは本発明の第２の形態に加えて、バイブロハンマーを用いて打設中の隣接した矢板の下端が、ストッパーに接触することを確認することにより、より確実に嵌合状況を把握するものである。
【００３０】
バイブロハンマーを用いて隣接した矢板を打設すると、バイブロハンマーの振動は打設中の矢板には伝わるが、先行して打設済みの矢板へは、打設中の矢板の下端がストッパーに接触するまでは伝わらない。
【００３１】
しかし、打設中の矢板の下端がストッパーに接触すると、バイブロハンマーの振動は先行して打設済みの矢板へも伝わることを新たに見出した。
このことを利用して、先行して打設済みの矢板について振動波形を計測し、隣接して打設中の矢板の貫入が止まる前と、貫入が止まった後の振動波形を比較すると、継手部同士の嵌合が外れていない場合は、矢板の貫入が止まる前ではほとんど振動が観測されないが、矢板の貫入が止まった後ではバイブロハンマーの固有振動数付近で卓越することになる。
【００３２】
従って、矢板の貫入が止まった後にだけ、バイブロハンマーの固有振動数付近で卓越することが確認されると、継手部のストッパーに、打設した隣接の矢板の下端が接触していると確認することができるというものである。
【００３３】
ここで、振動波形については、先行して打設済みの矢板のみ計測することで実施できるが、比較の為に隣接して打設中の矢板についても併せて計測しても良い。
また、振動波形の計測は、本願目的が達成できれば、連続的または間欠的のいずれの方法で行っても良い。
【００３４】
【実施例】
図４は、矢板１を先行して打設後、バイブロハンマー６を用いて、隣接する矢板１の打設が完了する直前の状況を表したものである。
【００３５】
継手部の嵌合が外れていなければ、隣接して打設する矢板１の先端が、先行して打設している矢板１の下部に有するストッパー５に接触し、ストッパー５に生じる振動を計測することができる。
【００３６】
図５は、その際の振動測定方法を示している。バイブロハンマー６を用いて、先行して打設完了済みの矢板１と嵌合させながら、隣接して矢板１を打設している状況である。各矢板は、それぞれ上部付近に、振動測定計７を備えている。振動測定計７の設置位置は、地盤内に貫入することなく、打設終了後取り外し可能な位置に設定した。振動測定計７は、有線で振動計アンプ９を経由して電子計算機に接続されている。この様にして、電子計算機で振動波形を確認できる。
【００３７】
図６は、前記の測定方法で得られる振動波形の一例を示したものである。
尚、打設に際して使用したバイブロハンマーの固有振動数は、１８．３Ｈｚであった。
【００３８】
図６の波形は、隣接して打設した矢板１の先端が、先行打設済矢板１の下部のストッパー５に接触した後のものであるが、バイブロハンマー６の固有振動数である１８．３Ｈｚ付近で振幅が卓越していることが観測できる。図示していないが、隣接して打設した矢板１の先端が、先行打設済矢板１の下部のストッパー５に接触する前には、この様な振幅の卓越は見られなかったことから、嵌合が外れていないと判断することができた。
【００３９】
図示形態のストッパー５は、先行して打設される矢板１，３の一側部（新設側）の継手に設けられている形態が示されているが、本発明を実施する場合、最初に打設される矢板１，３では、矢板１，３の両側部の継手に設ける形態でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、従来は確認することができなかった矢板の嵌合を、簡易かつ確実に確認することができる継手構造及び嵌合確認方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストッパーを備えた鋼矢板およびその継手部を示す図。
【図２】ストッパーを備えた鋼管矢板およびその継手部を示す図。
【図３】鋼矢板の継手下端に取付けたストッパーを示した斜視図。
【図４】矢板打設状況を示す図。
【図５】振動測定方法の一例を示す図。
【図６】図４の測定方法により得られる振動波形を示す図。
【符号の説明】
１    鋼矢板
２    鋼矢板継手部
３    鋼管矢板
４    鋼管矢板継手部
５    ストッパー
６    バイブロハンマー
７    振動計
８    クランプ電流計
９    振動計アンプ
１０  ＰＣ
１１  オシロスコープ
【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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