(57)【要約】【課題】予め溶接することなく、上下に打ち込む連結鋼管矢板同士を容易かつ強固に連結することのできる連結鋼管矢板及び連結鋼管矢板の連結構造を提供する。【解決手段】並列された鋼管矢板２、２相互をＨ型鋼３により連結してなる連結鋼管矢板１であって、上下に連結されるＨ型鋼３、３の連結部分において、一方のＨ型鋼３のウェブ部５の端部に少なくとも一つ以上の切欠部６aを有する雄部６が設けられており、他方のＨ型鋼３のウェブ部５の端部に、切欠部６aが係合する凹部７aを有する雌部７が設けられている。【選択図】図３
2005256413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列された鋼管矢板相互をＨ型鋼により連結してなる連結鋼管矢板であって、
上下に連結されるＨ型鋼の連結部分において、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に少なくとも一つ以上の切欠部を有する雄部が設けられており、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に、前記切欠部が係合する凹部を有する雌部が設けられていることを特徴とする連結鋼管矢板。
【請求項２】
前記雌部の凹部は、前記雄部の先端部よりも若干大きく形成され、前記凹部内には挿入される雄部の空隙を塞ぐための弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の連結鋼管矢板。
【請求項３】
前記雄部の凹部内には、接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結鋼管矢板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の連結鋼管矢板を上下に連結してなる連結鋼管矢板の連結構造であって、
上下に連結されるＨ型鋼の連結部分において、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられて少なくとも一つ以上の切欠部を有する雄部が、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられた雌部の凹部に、前記切欠部が係合するように挿入されていることを特徴とする連結鋼管矢板の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列された鋼管矢板相互をＨ型鋼により連結してなる連結鋼管矢板、及び、連結鋼管矢板を上下に連結してなる連結鋼管矢板の連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁基礎の一つとしての鋼管矢板基礎は、例えば矢板井筒工法により構築される。この工法は、隣接する鋼管矢板の継手同士を互いに連結しながら、複数本の鋼管矢板を、円形、小判形、矩形状等の井筒となるように地中に打設し、その内部が閉鎖空間となるように締め切り、囲まれた井筒の内部を掘削して底版コンクリートを打設し、橋脚躯体が構築される。
従来、このような鋼管矢板の継手としては、Ｐ−Ｐ型（パイプ型）（例えば、特許文献１参照）、ボックス形とＴ字形、パイプ形とＴ字形などが一般的に使用されている。また、継手としてＨ型鋼を使用する場合もあり、具体的には、並列させる鋼管矢板の相互を各鋼管矢板の周面に端縁が結合するＨ型鋼で一体的に連結している（例えば、特許文献２参照）。このＨ型鋼は鋼管矢板の間の継手が上記Ｐ−Ｐ型等に比べて剛であるため、変形に対する剛性が大きく、鋼管矢板自体の剛性も大きくなる。そのため、鋼管の径が小さくて済み、井筒の平面形状を小さくすることができるとして有効とされている。
このようなＨ型鋼が連結された連結鋼管矢板は複数並列させて、水中に建て込んだ後、バイブロハンマーなどで所定深度まで打設する。地盤が軟弱な場合には深い地層まで鋼管矢板を届かせる必要があることから、鋼管矢板の全長が長くなり、何本かに分けて打ち込む必要がある。そのような場合には、下側に打ち込まれた連結鋼管矢板の上に、複数の連結鋼管矢板を並列させて打ち込み、下側の連結鋼管矢板と上側の連結鋼管矢板とを溶接等で接続して再度バイブロハンマーで所定深度まで打設している（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−０８２６５４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２８３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のようにして打設された下側の連結鋼管矢板と上側の連結鋼管矢板との溶接において、鋼管矢板と鋼管矢板との間に設けられたＨ型鋼のウェブ部分は、隣接する鋼管矢板と２つのフランジ部とで四方を囲まれた閉鎖空間となるため溶接することができない。また、隣接する鋼管矢板のうち、互いに対向して設けられた２つのフランジ部によって挟まれた部分においても、閉鎖空間となるため溶接することができない。
そこで、従来、フランジ部だけを溶接することによって上下の連結鋼管矢板を連結したり、予め工場等でＨ型鋼を全長に渡り溶接してから使用している。そのため、現場でフランジ部だけを溶接する場合には、接続箇所の剛性が他の箇所よりも低下することとなっていた。また、工場で予め溶接する場合には、その全長が長くなるので、工事現場への搬送や打設時における杭打ち機リーダー等の高さに限界があり、施工時において多数の問題点を抱えていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、予め溶接することなく、上下に打ち込む連結鋼管矢板同士を容易かつ強固に連結することのできる連結鋼管矢板及び連結鋼管矢板の連結構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、並列された鋼管矢板２、２相互をＨ型鋼３により連結してなる連結鋼管矢板１であって、
上下に連結されるＨ型鋼の連結部分において、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に少なくとも一つ以上の切欠部６aを有する雄部６が設けられており、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に、前記切欠部が係合する凹部７aを有する雌部７が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に少なくとも一つ以上の切欠部を有する雄部が設けられ、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に切欠部が係合する凹部を有する雌部が設けられているので、切欠部が凹部に係合するように雄部を雌部に挿入することによって、上下に打ち込む連結鋼管矢板同士を容易に連結することができる。また、特に本発明では切欠部が設けられており、切欠部が凹部に係合するため、雄部や雌部に切欠部や凹部が設けられていない場合に比して強度面において優れる。
このように、従来ではフランジ部のみの溶接により連結していたのに対して、閉鎖空間により溶接が困難とされていたウェブ部や、２つの連結鋼管矢板の一部の連結を行うことができることから、上下に隣接する連結鋼管矢板間の強度を格段に向上させることができる。また、予め工場等でＨ型鋼を全長に渡り溶接しておく必要もないため、全長の長い連結鋼管矢板を工事現場に搬送したり、打設時における杭打ち機リーダーの高さの制限等の問題も生じることがない。
しかも、連結鋼管矢板を上下に何本も連結することができるので、連結鋼管矢板の適用長さを長くすることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、請求項１に記載の連結鋼管矢板において、
前記雌部の凹部は、前記雄部の先端部よりも若干大きく形成され、前記凹部内には挿入される雄部の空隙を塞ぐための弾性部材が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、雌部の凹部は、切欠部によって形成された雄部の先端部よりも若干大きいので、雄部の先端部を凹部内に挿入し易い。また、この凹部内には弾性部材が設けられていることから、凹部と雄部との空隙が塞がれて密着させることができる。この点においても強固に連結することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、請求項１又は２に記載の連結鋼管矢板において、
前記雄部の凹部内には、接着剤が塗布されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、凹部内に接着剤が塗布されているので、凹部内に挿入された雄部の先端部が接着されて、上下に打ち込まれる連結鋼管矢板をより一層強固に連結することができる。また、接着剤により雌部と雄部とのずれが防止され、水平方向の力の伝達がなされることにより剛性が向上する。
【００１１】
請求項４の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の連結鋼管矢板を上下に連結してなる連結鋼管矢板の連結構造であって、
上下に連結されるＨ型鋼の連結部分において、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられて少なくとも一つ以上の切欠部を有する雄部が、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられた雌部の凹部に、前記切欠部が係合するように挿入されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明によれば、上下に連結されるＨ型鋼の連結部分において、一方のＨ型鋼
のウェブ部の端部に設けられて少なくとも一つ以上の切欠部を有する雄部が、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられた雌部の凹部に切欠部が係合するように挿入されているので、従来ではフランジ部のみの溶接により連結していたのに対して、閉鎖空間により溶接が困難とされていたウェブ部や、２つの鋼管矢板の一部の連結を行うことができる。よって、上下に隣接する連結鋼管矢板間の強度を向上させることができる。特に、本発明では、切欠部が凹部に係合するため、雄部や雌部に切欠部や凹部が設けられていない場合に比して強度面において優れる。さらに、予め工場等でＨ型鋼を全長に渡り溶接しておく必要もないため、全長の長い連結鋼管矢板を工事現場に搬送したり、打設時における杭打ち機リーダーの高さの制限等の問題も生じることがない。
しかも、連結鋼管矢板を上下に何本も連結することができるので、連結鋼管矢板の適用長さを長くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る連結鋼管矢板及び連結鋼管矢板の連結構造によれば、一方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられた雄部を、他方のＨ型鋼のウェブ部の端部に設けられた雌部に、切欠部が凹部に係合するように挿入することによって、上下に打ち込む連結鋼管矢板同士を容易かつ強固に連結することができる。特に、切欠部が凹部に係合するため、雄部や雌部に切欠部や凹部が設けられていない場合に比して強度面において優れる。
また、予め溶接しておく必要もないため、全長の長い連結鋼管矢板を工事現場に搬送したり、打設時における杭打ち機リーダーの高さの制限等の問題も生じることがない。
しかも、連結鋼管矢板を上下に何本も連結することができるので、連結鋼管矢板の適用長さを長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明に係る連結鋼管矢板が打設されてなる鋼管矢板基礎の概略斜視図、図２は、連結鋼管矢板の概略平面図（上端部もしくは下端部を除いた箇所における平断面図）であり、図３は、下側連結鋼管矢板のＨ型鋼と、上側連結鋼管矢板のＨ型鋼とが連結される状態を示した要部斜視図である。
図１〜図３に示すように、本発明に係る連結鋼管矢板１は、並列された２つの鋼管矢板２、２間がＨ型鋼３により連結されてなるものであり、このような連結鋼管矢板１を複数並列して、例えば小判状となるように地盤Ｇ内に打ち込んだ後に、これら連結鋼管矢板１の上にさらに連結鋼管矢板１を複数並列して小判状となるように打ち込むことによって、鋼管矢板基礎８を構築する矢板井筒工法に好適に使用される。なお、図１では、Ｈ型鋼３は図面の関係上省略した。
【００１５】
Ｈ型鋼３は、２つのフランジ部４、４の両端部がそれぞれ並列された２つの鋼管矢板２、２の周面に溶接されており、ウェブ部５は、これら２つのフランジ部４、４及び２つの鋼管矢板２、２によって四方が囲まれた閉鎖空間Ｎ内に配置されている。
【００１６】
また、上側に打設されるＨ型鋼３のウェブ部５下端部に、２つの切欠部６aを有する雄部６が設けられており、下側に打設されるＨ型鋼３のウェブ部５上端部に、２つの切欠部６aが係合する３つの凹部７aを有する雌部７が設けられている。
【００１７】
雄部６は、ウェブ部５の下端部に略四角形状の切欠部６aが形成されて、ウェブ部５と一体とされており、フランジ部４の下端面よりも若干下方に突出している。
雌部７は、長尺な矩形状部材であって所定間隔に前記切欠部６aが係合するように凹部７aが形成され、その上面がフランジ部４の上端面と略面一で、かつ、ウェブ部５の厚みよりも若干厚くなっている。
また、この雌部７の凹部７aは雄部６の先端部よりも若干大きく形成されており、凹部７a内には挿入される雄部６の空隙を塞ぐための弾性部材（図示略）が設けられている。弾性部材としては、例えば板バネ状のものが挙げられ、これによって雄部６と雌部７とが密着されるようになっている。さらに、凹部７a内には接着剤が塗布されている。
【００１８】
また、上記連結鋼管矢板１は、Ｈ型鋼３によって２つの鋼管矢板２、２が相互に連結されてなるものであるとしたが、このＨ型鋼３が設けられた側と反対側の周面にも継手９（図１のみに図示）を設けることが好ましい。この場合の継手９としては、周知のＰ−Ｐ型（パイプ型）、ボックス形とＴ字形、パイプ形とＴ字形などが挙げられる。また、本発明のＨ型鋼３の適用も可能である。
【００１９】
次に、上記連結鋼管矢板１Ａ、１Ｂを上下に連結してなる連結鋼管矢板の連結構造について、連結鋼管矢板１Ａ、１Ｂを打ち込む手順とともに説明する。
まず、隣接する複数の下側連結鋼管矢板１Ａを、各継手９同士を互いに接続した状態で同時に吊り下げて、バイブロハンマー（図示略）等を使用して振動を与えながら打設し、小判形となるように順次打設していく。ここで、複数の下側連結鋼管矢板１Ａをその継手９同士を互いに接続した状態で複数本同時に打設したが、下側連結鋼管矢板１Ａを１本毎に打設しても構わない。
続いて、下側連結鋼管矢板１Ａのウェブ部５上端部における雌部７の凹部７a内に、上側連結鋼管矢板１Ｂのウェブ部５下端部の雄部６を挿入させて、下側連結鋼管矢板１Ａの上にそれぞれ上側連結鋼管矢板１Ｂを建て込む。このとき、上側連結鋼管矢板１Ｂの雄部６の切欠部６aが雌部７の凹部７aによって形成される壁部に係合するため、雄部６及び雌部７が固定される。また、凹部７a内に設けられた弾性部材によって、雄部６の先端部との空隙が塞がれて雌部７から雄部６が抜けることを防止される。このようにして下側連結鋼管矢板１Ａと上側連結鋼管矢板１Ｂとのウェブ部５、５同士が連結される。
さらに、下側連結鋼管矢板１Ａと上側連結鋼管矢板１Ｂとのフランジ部４、４同士を溶接することによって、下側連結鋼管矢板１Ａと上側連結鋼管矢板１Ｂとを連結したら、バイブロハンマー等を使用して振動を与えながら上側連結鋼管矢板１Ｂを打設していく。
なお、下側連結鋼管矢板１Ａと上側連結鋼管矢板１Ｂとの連結は、連結鋼管矢板１Ａ、１Ｂの１本毎に行っても良いし、複数本を同時に行っても構わない。したがって、隣接する上側連結鋼管矢板１Ｂ、１Ｂ同士の継手９相互の接続はそれに応じて適宜行うこととする。
【００２０】
上述の手順を繰り返して、連結鋼管矢板１を複数段打設していき、全ての連結鋼管矢板１を打設し鋼管矢板基礎８の構築を完了する。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態によれば、上側連結鋼管矢板１Ｂのウェブ部５の下端部に切欠部６aを有する雄部６が設けられ、下側連結鋼管矢板１Ａのウェブ部５の上端部に切欠部６aが係合する凹部７aを有する雌部７が設けられているので、切欠部６aが凹部７aに係合するように雄部６を雌部７に挿入することによって、上下に打ち込む連結鋼管矢板同士１Ａ、１Ｂを容易に連結することができる。特に本発明では、切欠部６aが凹部７aに係合するため、雄部６や雌部７に本発明のような切欠部６aや凹部７aが設けられておらず、単に雄部６を雌部７に挿入するといった構成をなしている場合に比して強度面において優れ、上下に隣接する連結鋼管矢板１Ａ、１Ｂ間の強度を格段に向上させることができる。
また、予め工場等でＨ型鋼３を全長に渡り溶接しておく必要もないため、全長の長い連結鋼管矢板１を工事現場に搬送したり、打設時における杭打ち機の高さの制限等の問題も生じることがない。さらに、連結鋼管矢板１を上下に何本も連結することができるので、連結鋼管矢板１の適用長さを長くすることができる。
【００２２】
さらに、雌部７の凹部７aは、切欠部６aによって形成された雄部６の先端部よりも若干大きく、凹部７a内には弾性部材が設けられているので、雄部６の先端部を凹部７a内に挿入し易く、また、凹部７aと雄部６との空隙が塞がれて密着させることができる。この点においても強固に連結することができる。
しかも、凹部７a内に接着剤が塗布されているので、上下に打ち込まれる連結鋼管矢板１Ａ、１Ｂをより一層強固に連結することができる。また、接着剤により雌部７と雄部６とのずれが防止され、水平方向の力の伝達がなされることにより剛性が向上する。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なものとする。
例えば、上記実施の形態では、上側連結鋼管矢板１Ｂのウェブ部５下端部に雄部６が設けられ、下側連結鋼管矢板１Ａのウェブ部５上端部に雌部７が設けられていたが、反対に下側連結鋼管矢板１Ａのウェブ部５上端部に同様の雄部６を設けて、上側連結鋼管矢板１Ｂのウェブ部５下端部に雌部７を設ける構成としても構わない。
また、この構造をウェブ部５だけでなく、鋼管矢板２のうち、互いに対向して設けられた２つのフランジ部４、４によって挟まれた部分Ｓ（図２参照）における上下端部に設けても良い。さらに、鋼管矢板２の上下端部に、その全周にわたって設けても良いし、また、フランジ部４に設けても良い。
また、切欠部６aや凹部７aの数、形状は適宜変更可能なものとする。
さらに、上記実施の形態における凹部７a内には接着剤を塗布したが、凹部７aから雄部６が容易に抜けないようになっていれば、必ずしもこのような接着剤を塗布する必要はない。
【００２４】
さらに、連結鋼管矢板１を地盤Ｇ内に打ち込む方法としては、上記実施の形態ではバイブロハンマーにより打ち込むとしたが、例えば、ディーゼルパイルハンマにより打ち込んだり、アースオーガ掘削機により嵌入抵抗を低減しながら油圧ジャッキにより圧入する方法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのもので、連結鋼管矢板基礎の概略斜視図である。
【図２】同、連結鋼管矢板の概略平面図である。
【図３】同、下側連結鋼管矢板のＨ型鋼と、上側連結鋼管矢板のＨ型鋼とが連結される状態を示した要部斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  連結鋼管矢板
２  鋼管矢板
３  Ｈ型鋼
６  雄部
６a  切欠部
７  雌部
７a  凹部
【図１】
2005256413.tif 000003
【図２】
2005256413.tif 000004
【図３】
2005256413.tif 000005