(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼矢板をコンクリート型枠兼用の外壁材として用い、その内側へコンクリートを充填して土木構造物を構築する工法であって、
前記外壁材の下端位置を定める基礎梁を基礎地盤上に上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁同士はつなぎ材で連結し、この基礎梁の溝内に外壁材の下端を挿入する段階と、
前記外壁材を、内側からサポート材で支持された柱材で支保し、前記外壁材を水平方向の腹起こし材と接合する段階と、
この外壁材の内側へ、各外壁材が自立する高さずつ複数回に分けてコンクリートを打設し、打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、前記腹起こし材にアンカー材を取り付けて、打設したコンクリートが強度を発現するまで養生する段階と、
前記外壁材の組み立てと、コンクリートの打設と転圧、及びアンカー材の取付け、並びにコンクリートの養生を行う工程を、当該土木構造物の高さまで繰り返す段階とから成ることを特徴とする、鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法。
【請求項２】
外壁材の頂部には、堤冠材を設けることを特徴とする、請求項１に記載した鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法。
【請求項３】
鋼矢板をコンクリート型枠兼用の外壁材として用い、その内側へコンクリートを充填して土木構造物を構築する工法であって、
前記外壁材の下端位置を定める基礎梁を基礎地盤上に上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁同士をつなぎ材で連結する段階と、
前記基礎梁の上に、長手方向に間隔を開けて、柱材を一定の内向き傾斜角度で立て、各柱材は内側からサポート材により支持させる段階と、
前記柱材をガイドにしてその外側に、モジュール長さ及び略１／２モジュール長さに加工した一段目の鋼矢板をそれぞれ互い違いの配置に接合し、それぞれの下端を前記基礎梁の溝内へ挿入することによって各鋼矢板の継目を上下方向に背が低い鋼矢板と背が高い鋼矢板による段違いの千鳥状配置に形成して立て、背が低い鋼矢板の基礎梁近傍を腹起こし材とボルト接合し、前記背が低い鋼矢板の上端部近傍まで第一段目のコンクリートを打設し、前記打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、強度が発現するまで養生する段階と、
前記一段目の背が低い鋼矢板の上方に二段目のモジュール長さの鋼矢板を接合して立て、前記二段目の背が低い鋼矢板の中部を二段目の腹起こし材とボルト接合し、前記一段目の背が高い鋼矢板の上端部近傍まで第二段目のコンクリートを打設し、打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、前記二段目の腹起こし材にアンカー材を水平方向に取り付けて前記打設コンクリートの天端へ置き、同コンクリートが強度を発現するまで養生する段階と、
以下、モジュール長さの鋼矢板を接合して立て、腹起こし材を取付け、コンクリートを打設して転圧し、アンカー材を取り付け、打設コンクリートが強度を発現するまで養生する工程を当該土木構造物の高さまで繰り返す段階とから成ることを特徴とする、鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法。
【請求項４】
前記コンクリートの骨材がクラッシャーランであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼矢板を外壁材として用い、その内側にコンクリートを充填して構築する、鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼矢板を用いた砂防堰堤、及び砂防堰堤等の土木構造物の構造としては、例えば、
【０００３】
（I）鋼矢板を外壁材として用い、その内側にコンクリートを打設してなる砂防堰堤（特公平４−３３９２１号公報、特開平７−３７５０号公報）。
【０００４】
（II）鋼板を外壁材として用い、その内側にコンクリートを打設してなる砂防堰堤（特公昭６１−３９２９号公報、実開昭６０−４０５３０号公報）。
【０００５】
（III）鋼矢板を千鳥状に組み立て外壁材として用い、その内側にコンクリートを打設してなる砂防堰堤（特公平４−２７２７号公報、特公平４−４４６４４号公報）。
などが公知に属する。
【０００６】
上記（I）〜（III）いずれの土木構造物も、基礎地盤上に直接鋼矢板等による外壁材を完成し、又は基礎地盤上に基礎フレーム等の骨組みを構築し、その骨組みに鋼矢板等を接合して外壁材を完成させ、前記外壁材の内側へコンクリートを打設して土木構造物を完成する構築工法が採用されている。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術のように基礎地盤上に直接鋼矢板等による外壁材を構築すると、一段目の鋼矢板の配置や、鋼矢板の傾斜角度等を設計した通りに構築することが困難である。即ち、外壁材を正確に定形化する（コンクリート型枠としての形を作り保持する。）ことが困難である。
【０００８】
また、コンクリートの打設を一気に完了させるため、向かい合う外壁材同士はコンクリートの打設圧に耐えるようにタイロッド等の連結部材で連結するなどの補強工作を行い、外壁材の変形（いわゆる孕み）を防ぐ強固な構成とする必要がある。
【０００９】
そのため、基礎地盤上に基礎フレーム等の骨組みを構築し、その骨組みに鋼矢板等を接合して外壁材を完成させることも行われるが、この場合には部材点数が多くなってコストが嵩む。しかも前記部材点数の増加に伴い組立作業が煩雑となる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、少ない部材点数、少ない工数で外壁材の定形化（特に第一段目）を容易に行うことができ、コストの削減と作業能率の向上を可能にする鋼矢板を用いた、土木構造物の構築工法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法は、
鋼矢板をコンクリート型枠兼用の外壁材として用い、その内側へコンクリートを充填して土木構造物を構築する工法であって、
前記外壁材の下端位置を定める基礎梁を基礎地盤上に上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁同士はつなぎ材で連結し、この基礎梁の溝内に外壁材の下端を挿入する段階と、
前記外壁材を、内側からサポート材で支持された柱材で支保し、前記外壁材を水平方向の腹起こし材と接合する段階と、
この外壁材の内側へ、各外壁材が自立する高さずつ複数回に分けてコンクリートを打設し、打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、前記腹起こし材にアンカー材を取り付けて、打設したコンクリートが強度を発現するまで養生する段階と、
前記外壁材の組み立てと、コンクリートの打設と転圧、及びアンカー材の取付け、並びにコンクリートの養生を行う工程を、当該土木構造物の高さまで繰り返す段階とから成ることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法において、
外壁材の頂部には、堤冠材を設けることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載した発明に係る鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法は、
鋼矢板をコンクリート型枠兼用の外壁材として用い、その内側へコンクリートを充填して土木構造物を構築する工法であって、
前記外壁材の下端位置を定める基礎梁を基礎地盤上に上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁同士をつなぎ材で連結する段階と、
前記基礎梁の上に、長手方向に間隔を開けて、柱材を一定の内向き傾斜角度で立て、各柱材は内側からサポート材により支持させる段階と、
前記柱材をガイドにしてその外側に、モジュール長さ及び略１／２モジュール長さに加工した一段目の鋼矢板をそれぞれ互い違いの配置に接合し、それぞれの下端を前記基礎梁の溝内へ挿入することによって各鋼矢板の継目を上下方向に背が低い鋼矢板と背が高い鋼矢板による段違いの千鳥状配置に形成して立て、背が低い鋼矢板の基礎梁近傍を腹起こし材とボルト接合し、前記背が低い鋼矢板の上端部近傍まで第一段目のコンクリートを打設し、前記打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、強度が発現するまで養生する段階と、
前記一段目の背が低い鋼矢板の上方に二段目のモジュール長さの鋼矢板を接合して立て、前記二段目の背が低い鋼矢板の中部を二段目の腹起こし材とボルト接合し、前記一段目の背が高い鋼矢板の上端部近傍まで第二段目のコンクリートを打設し、打設したコンクリートの上部を振動ローラー等で転圧し、前記二段目の腹起こし材にアンカー材を水平方向に取り付けて前記打設コンクリートの天端へ置き、同コンクリートが強度を発現するまで養生する段階と、
以下、モジュール長さの鋼矢板を接合して立て、腹起こし材を取付け、コンクリートを打設して転圧し、アンカー材を取り付け、打設コンクリートが強度を発現するまで養生する工程を当該土木構造物の高さまで繰り返す段階とから成ることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法において、
前記コンクリートの骨材がクラッシャ−ランであることを特徴とする。
【００１７】
【本発明の実施の形態、及び実施例】
先ずは請求項３に記載した発明に係る鋼矢板を用いた土木構造物の構築工法の実施形態を、図１〜図７に基づいて説明する。
【００１８】
この構築工法は、モジュール寸法の鋼矢板３をコンクリート型枠兼用の外壁材２として用い、その内側へコンクリート４を充填して土木構造物を構築する。図１に概略を示すように、二つの外壁材２、２をそれぞれ一定の間隔で構築する、所謂ダブルウオール構造として基礎地盤１上に土木構造物を構築する。
【００１９】
図１に概略を示すように、前記外壁材２の下端位置を定める基礎梁５を、予め土工により地固めを行って整地された基礎地盤１上に、上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁５、５同士は材軸方向に複数本のつなぎ材６で連結し、一定の間隔を保持させる。
【００２０】
具体的に説明すると、前記外壁材２は、図１〜図３等に示すように、隣り合う鋼矢板を相互に連結できるように両端にジョイント部を有する公知の鋼矢板３を使用し、構築作業に至便のモジュール長さ（例えば、１ｍ程度）及び１／２モジュール長さに加工して用い、もって各々の継目が互い違いに高低に変化する、所謂段違いの千鳥状配置となるように組み立てる。その一段目の鋼矢板３…の下端位置を定めるのが、基礎地盤１上に設置した上向きの溝形断面をなす基礎梁５である。前記基礎梁５は、外壁材２の長さ（土木構造物の長さ）に応じて複数本を接合プレート１０とボルト１１とで長く連結して構成される（図３を参照）。
【００２１】
前記基礎梁５、５同士を連結するつなぎ材６は、基礎梁５、５同士の間隔（５ｍ程度）に応じて複数本を接合プレートとボルトとで連結して構成し、基礎梁５の長手方向に一定の間隔（２ｍ程度）を開けて配置し、その両端はそれぞれ基礎梁５、５にボルトで接合している。
【００２２】
前記基礎梁５の上には、長手方向に間隔を開けて複数の柱材７を一定の内向き傾斜角度（約１．４rad）で立て、各柱材７は基端を前記つなぎ材６へボルト止めしたサポート材８により支持させる。柱材７は１ｍ程度の高さを有する山形鋼で構成され、図２及び図５に示すように、前記基礎梁５とつなぎ材６との接合部位に、その下端を上記基礎梁５の溝５ａ内へ挿入して立て、上端部近傍をサポート材８とボルト止めして一定の内向き傾斜角度に支持させている。
【００２３】
前記柱材７をガイドにしてその外側に、上記のモジュール長さ及び略１／２モジュール長さに加工した一段目の鋼矢板３と３’を互い違いの配置に接合し、その下端を前記基礎梁５の溝５ａの内に挿入することによって、一段目の鋼矢板３及び３’を外壁材として立てる（図３を参照）。したがって、一段目の鋼矢板３及び３’の下端位置及び傾斜角度を容易に定めることができ、作業効率を向上することができる。
【００２４】
次に、図３及び図６に示すように、前記一段目の鋼矢板３及び３’のうち背が低い鋼矢板３’の内側面の中部、及び背が高い鋼矢板３の内側面の下部に共通の腹起こし材９を配置し、内側面が腹起こし材９と当たっている鋼矢板（本実施形態では背が低い鋼矢板３’）と腹起こし材９とをボルト１１で接合する。その場合、腹起こし材９へ当たらない背が高い鋼矢板３の内側面と腹起こし材９とは柱材７を挟み込み、鋼矢板３…がコンクリート４を打設した際のコンクリート圧により外側へ倒れない構造としている。
【００２５】
その後、前記背が低い鋼矢板３’の上端部近傍まで第一段目のコンクリート４を打設し、打設したコンクリート４の上部を振動ローラー等で転圧し、強度を発現するまで養生する。したがって、前記第一段目のコンクリート４を打設する工程では、基礎梁５、つなぎ材６、柱材７、サポート材８、腹起こし材９のそれぞれが、鋼矢板３及び３’を支持する働きをなし、更に鋼矢板３及び３’自身の剛性、及び隣り合う鋼矢板３、３’相互の接合力等が、コンクリート４を打設した際のコンクリート圧に耐える強度を発揮する。そのため、向かい合う鋼矢板同士をタイロッド等の連結部材で連結して補強する工作の必要はない。なお、前記コンクリート４の骨材にはクラッシャーランを用いる（請求項４記載の発明）。前記クラッシャーランは、道路の路盤材などに使用する道路用砕石である。具体的には、破砕機で破砕した後、ふるいにかけずそのまま使用する砕石であって、全国どこでも安価に入手できる。そのため、材料調達を容易に行うことができコストの削減と作業効率の向上が可能である。
【００２６】
つづいて、図４に示すように、前記一段目の背が低い鋼矢板３’の上方へ二段目のモジュール長さの鋼矢板３を接合して立て、当該二段目の背が低い鋼矢板３の中部を二段目の腹起こし材９とボルト１１で接合する。その場合、一段目の背が高い鋼矢板３の内側面と前記腹起こし材９とで柱材７を挟み込む。その後、前記一段目の背が高い鋼矢板３の上端部近傍まで第二段目のコンクリート４を打設し、前記打設したコンクリート４の上部を振動ローラ等で転圧する。このコンクリート４が強度を発現する以前に、二段目の腹起こし材９に予めあけておいた孔へアンカー材１２のフック部を挿入し、当該アンカー材１２は前記コンクリート４の天端へ置く（又は寝かせる）形で略水平方向に取り付ける。そして、前記第二段目のコンクリート４が強度を発現するまで養生する。
【００２７】
前記第二段目のコンクリート４を打設する工程では、既に第一段目のコンクリート４が強度を発現し一体化された各部材の強度と剛性、及び二段目の鋼矢板３自身の剛性、並びに隣り合う鋼矢板３、３相互の接合力等がコンクリート４の打設圧に十分に耐え得る強度を発揮しており、何の問題もない。
【００２８】
以下、鋼矢板３を接合して立て、腹起こし材９を取付け、コンクリート４を打設して転圧し、腹起こし材９にアンカー材１２を取り付け、打設したコンクリート４が強度を発現するまで養生する工程を、土木構造物の高さまで繰り返す。したがって、従来のように鋼矢板３の変形を防止するために型枠構造に大きな剛性と強度を確保する工作を施す面倒がなく、部材点数を削減でき、組立作業が容易で、作業効率を向上することができる。また、部材点数の削減によりコストの削減も図れる。
【００２９】
しかも前工程で打設され強度を発現したコンクリート４を足場代わりにして、次工程の鋼矢板３の組立てその他を行うことができ、外壁材２の内外に別途足場を構築する必要がないから、組立作業の容易化に寄与する。
【００３０】
最後に、図７に拡大して示したように、前記所定の高さまで達した鋼矢板３の頂部に堤冠材１３を挿入し土木構造物を完成する（請求項２記載の発明）。したがって、この土木構造物を砂防堰堤として使用する場合、越流する流水や土砂が直接外壁材２の頂部に衝突して傷つけることを防止できる。
【００３１】
上述のようにして構築される土木構造物は、モジュール長さの鋼矢板に限らないで、請求項１記載の発明に係る構築工法によっても、全く同様に構築される。即ち、外壁材２の下端位置を定める基礎梁５を基礎地盤１上に上向きの溝形断面材として配置し、向かい合う基礎梁５、５同士はつなぎ材６で連結し、この基礎梁５の溝５ａの内に、外壁材２の下端を挿入する。外壁材２は、サポート材８で支持された柱材７で支保させる。外壁材２は水平方向の腹起こし材９と接合する。そして、前記外壁材２の内側へ、各外壁材２、２が自立する高さずつ複数回に分けてコンクリート４を打設し、打設したコンクリート４の上部を振動ローラー等で転圧し、前記腹起こし材にアンカー材を取り付けて、打設したコンクリート４が強度を発現するまで養生を行う。
【００３２】
その後、外壁材２の組み立てと、コンクリート４の打設と転圧、及びアンカー材の取付け、並びに打設したコンクリート４の養生を行う工程を土木構造物の高さまで繰り返すと、鋼矢板を用いた土木構造物を構築できる。なお、前記土木構造物のコンクリート４の骨材にも、クラッシャーランが用いられる。
【００３３】
上記の構築工法でも、図１〜図７に示した実施形態と同様に、外壁材２が自立する高さずつ複数回に分けてコンクリート４を打設するため、タイロッド等の連結部材及び骨組み等を必要とせず、少ない部材点数、少ない工数で外壁材の定形化を容易に行うことができ、コストの削減と作業効率の向上が可能である。
【００３４】
また、外壁材２を柱材７で支保し、その下端を基礎梁５の溝５ａに挿入するので、外壁材２の下端位置及び傾斜角度等を容易に定めることができ、外壁材２の定型化を容易に行うことができる。
【００３５】
【本発明の奏する効果】
請求項１〜４に記載した発明に係る土木構造物の構築工法は、外壁材が自立し得る高さずつ複数回に分けてコンクリートを打設するため、タイロッド等の連結部材及び骨組み等を必要とせず、少ない部材点数、少ない工数で土木構造物を構築することができ、コストの削減と作業効率の向上が可能である。
【００３６】
また、柱材をガイドにしてその外側に、鋼矢板を配置して接合し、その下端を基礎梁の溝に挿入することによって、前記鋼矢板を外壁材として立てるので、外壁材（特に一段目の鋼矢板）の下端位置及び傾斜角度等を容易に定めることができ、外壁材の定型化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼矢板を用いた土木構造物の構造を概略的に示した斜視図である。
【図２】外壁材の構造を示した斜視図である。
【図３】一段目の鋼矢板の接合、腹起こし材の取付け、コンクリートの打設及び転圧、並びにアンカー材を取り付けた工程を示した正面図である。
【図４】二段目の鋼矢板の接合、腹起こし材の取付け、コンクリートの打設及び転圧、並びにアンカー材を取り付けた工程を示した正面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】外壁材の頂部を示した拡大図である。
【符号の説明】
１                  基礎地盤
２                  外壁材
３                  鋼矢板
４                  コンクリート
５                  基礎梁
５ａ                溝
６                  つなぎ材
７                  柱材
８                  サポート材
９                  腹起こし材
１０                接合プレート
１１                ボルト
１２                アンカー材
１３                堤冠材
【図１】
0004183389.tif 000002
【図２】
0004183389.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004183389.tif 000007
【図７】
0004183389.tif 000008