(57)【要約】【課題】鋼板セルとアーク、あるいは鋼管セル、鋼管矢板等の継手部について、施工中だけでなく、施工後においても高い止水性を維持することができる止水継手構造およびその施工方法を提供する。【解決手段】メス継手３とオス継手４を係合させた後、鋼板セル１およびアーク２で囲まれる領域に、砂などの中詰材７を充填する。アーク２が中詰材７の土圧を受けることで、オス継手４の頭部４ａがメス継手３のスリット３ｂ側に引き寄せられ、メス継手３のスリット３ｂ内面側とオス継手４の頭部４ａが密着する。また、メス継手３のスリット３ｂの外側に設けた弾性止水部材５がオス継手３の表面に弾性的に密着する。この状態で、メス継手３の中空部３ａ内の水や土砂を排出し、モルタル等の硬化性充填材３を充填する。充填材３の硬化後は、継手部におけるオス継手４の移動が拘束され、高い止水性が維持される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面先端部に頭部を有するオス継手と、前記オス継手の頭部が嵌入される中空部および前記オス継手を長手方向から挿入するための前記頭部より幅の狭いスリットを有するメス継手とからなり、オス継手の前記頭部を嵌入した状態でメス継手の前記中空部内に充填材を充填してなる止水継手構造において、前記充填材はオス継手の前記頭部をメス継手の前記スリット側に寄せた状態で充填されており、メス継手の前記スリットの外側に前記オス継手の表面に接する弾性止水部材が設けられていることを特徴とする止水継手構造。
【請求項２】
前記メス継手を有する部材が鋼板セルであり、前記オス継手を有する部材が、前記鋼板セルどうしを連結するアークであることを特徴とする請求項１記載の止水継手構造。
【請求項３】
アークの前記オス継手の頭部を鋼板セルの前記メス継手の中空部に嵌入して鋼板セルどうしを連結し、隣り合う鋼板セルとアークとで囲まれる領域に中詰材を充填し、前記アークが前記中詰材から受ける圧によりオス継手の前記頭部がメス継手の前記スリット側に引き寄せられた状態で、メス継手の前記中空部内に充填材を充填することを特徴とする請求項２記載の止水継手構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、鋼管矢板などの鋼矢板どうしあるいは鋼板セルと鋼管セルどうしを連結するアークとを連結する止水継手構造およびその施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管矢板や鋼管セルの継手部、あるいは鋼板セルとアークとの継手部の止水を目的として、継手部内にコンクリートやモルタルを充填する方法が知られている。
【０００３】
この場合、鋼板セルの継手とアークの継手の間には隙間が存在するので、充填するコンクリート等が固化する前に継手部から流出しないように、布製の袋等に充填しながら継手部に充填物を充填している。この方法によれば、充填物は継手部内で固化して止水性を発揮する。
【０００４】
特許文献１には、鋼板セルとアークの継手形態の一例が示されており、鋼板セルの外面に一対のＬ字形断面の鋼材を溶接してメス継手を形成し、鋼板セルどうしを連結するアークの先端部にＴ字形断面のオス継手を形成し、オス継手の先端部をメス継手の中空部内に嵌入させる構造となっている。
【０００５】
また、特許文献２には、鋼板セルとアークのより具体的な継手形態が示されており、継手部内にはモルタルなどの硬化性充填材が充填されている。
【０００６】
特許文献３には、鋼管矢板の止水継手構造について、メス継手としてスリットを有する継手パイプを鋼管矢板に溶接し、オス継手としてＴ形鋼を他方の鋼管矢板に溶接し、オス継手の頭部となるＴ形鋼のフランジ部をメス継手の継手パイプ内に嵌入するとともに、網状部材からなる袋体内にアスファルト混合物、あるいはモルタル、コンクリートなどの止水材を充填したものが記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、同様の継手パイプとＴ形鋼からなる鋼管矢板の継手部内への水や泥土の流入を遮断する目的で、継手部内外に、ゴムシート、布状物または水膨潤ゴムからなる遮水シートまたは遮水板などの遮水手段を設けることが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
実開昭５５−１２３０２２号公報
【特許文献２】
実開昭５６−０９１７２０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２８５５４８号公報
【特許文献４】
特開２００３−０５５９５８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、海面に建設される管理型廃棄物埋立護岸において、処分場内からの汚水が護岸の継手から流出することを防ぐ必要がある場合、継手部の止水材を充填するために布製の袋等を使用すると、汚染水が布を伝わって外部に流出する危険性がある。
【００１０】
また、ゴム等の止水材を介在させる場合には、充填材として用いられるコンクリートやモルタル等と止水材が接する部分、あるいは鋼材と止水材とが接する部分で止水性を確保しているため、ゴム等からなる止水材の劣化とともに止水性が低下するという問題や、継手に力が加わった際に継手部内に隙間が発生するという問題がある。
【００１１】
前述した特許文献４記載の発明は、継手部内の掘削、洗浄の間に周辺の水や泥土が継手内に流入することを防止できる点で優れているが、この方法によっても継手に力が加わった際に継手部内に隙間が発生するという問題がある。
【００１２】
本願発明は、布製の袋等を使用しなくても充填材を充填することができ、施工中だけでなく、施工後においても高い止水性を維持することができる止水継手構造およびその施工方法を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、断面先端部に頭部を有するオス継手と、前記オス継手の頭部が嵌入される中空部および前記オス継手を長手方向から挿入するための前記頭部より幅の狭いスリットを有するメス継手とからなり、オス継手の前記頭部を嵌入した状態でメス継手の前記中空部内に充填材を充填してなる止水継手構造において、前記充填材はオス継手の前記頭部をメス継手の前記スリット側に寄せた状態で充填されており、メス継手の前記スリットの外側に前記オス継手の表面に接する弾性止水部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
オス継手とメス継手の形態は、従来の鋼板セルとアークの継手部、あるいは鋼管矢板、鋼管セルどうしの継手部におけるオス継手およびメス継手と同様の形態のものでよい。
【００１５】
例えば、メス継手としては、アングル等のＬ字断面の形鋼どうしをスリット部分が形成されるように向い合わせ、内側に矩形断面の中空部を形成したもの、長手方向にスリットを有する鋼管などが利用でき、またオス継手としては、ＣＴ形鋼あるいは長尺の鋼板の一端に頭部としてのフランジまたは小径パイプを溶接したものなどが利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
メス継手の中空部内に充填される充填材も、例えばモルタル、コンクリート、アスファルト混合物等、従来から用いられている充填材と同様のものでよい。
【００１７】
本願発明では、弾性止水部材を継手部内に設けるのではなく、メス継手のスリットの外側に設け、オス継手の頭部をメス継手の中空部内に嵌入する際および嵌入後において、この弾性止水部材がオス継手の表面に接するようにしている。
【００１８】
弾性止水部材としては、ゴム材や各種合成樹脂製のものなどが利用できる。形態としては、シート状、板状、ブロック状のものなど、メス継手とオス継手の係合の際のオス継手の移動に追従できるものであれば特に限定されない。
【００１９】
この弾性止水部材によって、メス継手とオス継手との間に水や泥土等が侵入するのを防止することができ、施工時においては、メス継手内の水や土砂を取り除いて、充填材の充填が行われ、布製の袋等のように汚染水が伝わる材料を用いていないので、施工後においても、メス継手内部の充填材とともに、高い止水性を維持することができる。
【００２０】
この弾性止水部材が充填材の漏出を防止するので、袋等を用いなくても充填材を適切に充填することができる。充填材の漏出を効率的に防止するためには、オス継手との接触長を十分にとるのが好ましいが、弾性止水部材の材質や形状はオス継手の嵌入性と併せて決定すればよい。
【００２１】
また、本願発明において、上述したメス継手の中空部内に充填される充填材は、オス継手の頭部をメス継手のスリット側に寄せた状態で充填されており、したがって充填がスムーズである他、硬化性の充填材が固化した後において、継手部に作用する力によってメス継手の内面やオス継手の頭部との間に隙間が生ずる恐れがほとんどない。
【００２２】
最終的には、継手と充填材とが、水分を伝える材料や劣化する材料を介することなく、接触することになる。したがって、充填材が固化した後は、弾性止水部材が劣化したり、変形するようなことがあっても高い止水性を確保することができる。
【００２３】
なお、継手部内に隙間を生じさせない目的では、充填材として膨張モルタルや無収縮モルタル等を用いることが好ましい。
【００２４】
請求項２は、請求項１に係る止水継手構造において、前記メス継手を有する部材が鋼板セルであり、前記オス継手を有する部材が、前記鋼板セルどうしを連結するアークである場合を限定したものである。
【００２５】
護岸や締切り工等の施工において、鋼板セルは、予め工場やヤードで製作、一体化して、現地に運搬・施工することができ、現場における作業時間が大幅に短縮され、急速施工が可能であること、鋼板セルは鋼板や形鋼を溶接して製作することから、継手を任意の形状、大きさに加工できること、鋼板の板厚の選定により、水深２０ｍ以上の護岸にも十分対応可能であること、中詰材の充填により安定性、耐波性に優れ、海水の汚濁も少ないといった利点がある。
【００２６】
請求項２は、本願発明をこのような鋼板セルの施工における鋼板セルとアークの継手に適用する場合であり、前述したような海面に建設される管理型廃棄物埋立護岸において、処分場内からの汚水が護岸の継手から流出することを防ぐ必要がある場合等において、汚染水の外部への流出が確実に阻止できるといった点で特に有用である。
【００２７】
本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る止水継手構造の施工方法であって、アークの前記オス継手の頭部を鋼板セルの前記メス継手の中空部に嵌入して鋼板セルどうしを連結し、隣り合う鋼板セルとアークとで囲まれる領域に中詰材を充填し、前記アークが前記中詰材から受ける圧によりオス継手の前記頭部がメス継手の前記スリット側に引き寄せられた状態で、メス継手の前記中空部内に充填材を充填することを特徴とするものである。
【００２８】
この場合、鋼板セルやアークに中詰した後に、継手部への充填材の充填を行うため、充填材施工後の継手の変形が少なく確実な遮水性を期待できる。
【００２９】
また、中詰材の充填後は、中詰材の土圧が、継手が閉合する方向、すなわちオス継手の頭部がメス継手のスリット側に引き寄せられる方向に作用するため、継手部の遮水性が向上するとともに、メス継手の中空部内に十分なスペースができるため施工性もよい。
【００３０】
なお、本願の請求項１、２に係る止水継手構造において、請求項３のような中詰材の土圧を利用できない場合は、オス継手の頭部をメス継手のスリット側に施工機械などを利用して強制的に引き寄せたり、その他任意の方法によりオス継手頭部の引き寄せを行い、メス継手の中空部内に充填材の充填空間を確保するとともに、オス継手とメス継手との間で直接力が伝達されるようにすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の請求項１、２に係る止水継手構造を鋼板セル１とアーク２の連結に適用した場合の一実施形態を示したもので、海面処分場の造成における埋立護岸を想定している。
【００３２】
この場合、図１（ｂ）  において、処分場が建設される埋立側から海側への汚染水の漏洩を防止する必要がある。鋼板セル１およびアーク２は、鋼板や形鋼から構成され、それ自体は完全な遮水性を有し、継手部の遮水性をいかに確保するかが重要となる。
【００３３】
なお、図１（ｂ）  では、アーク２を海側と埋立側の両方に設けているが、海側だけに設ける場合もある。
【００３４】
図１（ａ）  は鋼板セル１とアーク２の継手部の詳細を示したもので（作図上、鋼板セル１およびアーク２の曲率を無視している）、本実施形態においては、鋼板セル１側にＬ形断面の形鋼どうしをスリット３ｂが形成されるように向い合わせた形で溶接してメス継手３を形成し、このメス継手３の中空部３ａに、アーク２の端部にフランジ状の頭部４ａを形成してなるオス継手４の頭部４ａを嵌入して係合させるようになっている。
【００３５】
メス継手３とオス継手４を係合させた後、メス継手３の中空部３ａに充填材を充填する前に、鋼板セル１およびアーク２で囲まれる領域に、砂などの中詰材７が充填されることで、図２に示すように、アーク２が海側に向けて中詰材７の土圧を受け、オス継手４の頭部４ａがメス継手３のスリット３ｂ側に引き寄せられ、メス継手３のスリット３ｂ内面側とオス継手４の頭部４ａが密着する。
【００３６】
この状態で、メス継手３の中空部３ａ内の水や土砂が排出され、その部分にモルタル等の硬化性充填材３が充填される。その際、オス継手４の頭部４ａがスリット３ｂ側に引き寄せされていることで、広い充填空間が確保され、充填材３の充填をスムーズに行うことができる。
【００３７】
また、一旦、鋼板セル１およびアーク２で囲まれる領域に中詰材７が充填された後は、継手部においてアーク２は動かないので、充填材３の充填後においても継手部内に隙間が生じにくい。
【００３８】
また、継手部の係合時における止水性に関しては、メス継手３のスリット３ｂの外側に、この例では断面Ｌ字形の弾性止水部材５があらかじめ取り付けられており、オス継手３の表面に弾性的に密着している。なお、弾性止水部材５の材質や弾性の程度、密着区間の長さ（密着部分の面積）を調整することで、この部分の止水性を確保することができる。
【００３９】
弾性止水部材５の材質としては、ゴム、合成樹脂などが適するが、止水性が確保できるものであれば、材質や、シート状、板状、ブロック状といった形態も特に限定されない。
【００４０】
図３は、本願の請求項１に係る止水構造の他の実施形態を示したもので、鋼管矢板１１どうしを比較的間隔をおいて連結する場合を想定している。
【００４１】
この例では、鋼管矢板１１の外面にＬ形断面の形鋼どうしをスリットが形成されるように向い合わせた形で溶接してメス継手１３を形成し、このメス継手１３の中空部に、Ｈ形鋼からなるオス継手１４のフランジ部を頭部として嵌入して係合させている。
【００４２】
オス継手１４の頭部をメス継手１３のスリット側に寄せた状態で硬化性充填材１６が充填されているため、オス継手１４の頭部はメス継手のスリット側内面と充填材１６に挟まれた形で移動が拘束され、高い止水性が維持される。
【００４３】
また、メス継手１３のスリットの外側には、あらかじめ弾性止水部材１５が取り付けられており、その一部がオス継手１４の表面に密着し、この部分での止水性を保っている。
【００４４】
図４は、本願の請求項１に係る止水構造のさらに他の実施形態を示したもので、鋼管矢板１１どうしを一方の鋼管矢板１１に溶接したスリットを有するパイプ形状のメス継手２３（鋼管矢板の鋼管より小径の鋼管にスリットを形成したもの）と、他方の鋼管矢板１１に溶接したＣＴ形鋼からなるオス継手との係合により連結する場合である。メス継手２３およびオス継手２４自体の形態は、従来の鋼管矢板の継手部において多用されているものである。
【００４５】
本願発明では、オス継手２４の頭部、すなわちＣＴ形鋼のフランジ部分をメス継手２３のスリット側に引き寄せた状態で硬化性充填材２６を充填してあり、充填材２６の硬化後においても、オス継手２４の頭部の移動が拘束され、高い止水性を維持することができる。
【００４６】
また、メス継手２３のスリットの外側に設けた弾性止水部材２５がオス継手２４の表面に密着し、この部分においても止水性が確保されている。
【００４７】
【発明の効果】
オス継手とメス継手の係合空間において、オス継手の頭部をメス継手のスリット側に寄せた状態で充填材を充填しており、継手内部に汚染水が伝わりやすい材料や弾性材料などからなる止水部材を必要としないため、施工後においてもオス継手の移動が拘束され、継手部における高い止水性を維持することができる。
【００４８】
施工時においては、メス継手のスリットの外側に設けた弾性止水部材がオス継手の表面に接していることで、継手内部への水や泥土などの流入が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１、２に係る止水継手構造の一実施形態を示したもので、（ａ）  は継手部の水平断面図、（ｂ）  は適用対象である鋼板セルとアークの関係を示す平面図である。
【図２】本願の請求項３に係る止水継手構造の施工方法の原理を説明するための平面図である。
【図３】本願の請求項１に係る発明の他の実施形態を示す水平断面図である。
【図４】本願の請求項１に係る発明のさらに他の実施形態を示す水平断面図である。
【符号の説明】
１…鋼板セル、２…アーク、３…メス継手、３ａ…中空部、３ｂ…スリット、
４…オス継手、４ａ…頭部、５…弾性止水部材、６…充填材、７…中詰材、８…補強板、
１１…鋼管矢板、１３…メス継手、１４…オス継手、１５…弾性止水部材、１６…充填材、
２１…鋼管矢板、２３…メス継手、２４…オス継手、２５…弾性止水部材、２６…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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