(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板に埋め込んだ下地材に、前記突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板。
【請求項２】
コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板に埋設した鉄筋に、前記コンクリート矢板から露出する一対の溝形鋼を連結し、該溝形鋼に前記突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板。
【請求項３】
コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記コンクリート矢板の先端に切込みを形成し、該切込みに前記突端杭材を嵌入した先杭コンクリート矢板。
【請求項４】
コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板であって、前記突端杭材に切欠き部を形成し、前記コンクリート矢板の先端を、前記切欠き部に嵌入した先杭コンクリート矢板。
【請求項５】
前記突端杭材が、前記コンクリート矢板の先端から延出した形鋼から成る請求項１乃至４の何れかに記載の先杭コンクリート矢板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、護岸や土溜め壁、地下室の壁面等を形成する建材として広く採用される先杭コンクリート矢板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コンクリート矢板には幾つかの種類がある。例えば、その断面形状に由来して、平形、溝形、又は波形等と称するタイプが周知である。また、鋼板をコンクリート矢板と同形状に成るように折曲して得られる鋼矢板が周知である。これらのコンクリート矢板及び鋼矢板は、河川や湾岸の護岸、土溜め壁の他、築島や止水壁等を構築するための建材として、各種の建築工事において広く採用されている。
【０００３】
図７に一般的な施工状況を例示するように、上記のようなコンクリート矢板Ｃを地盤Ｇに打ち込むには、先ず、コンクリート矢板Ｃを位置決めするための枠組Ｆを施工現場に立ち上げる。一方、コンクリート矢板Ｃの上端にバイブロハンマーＨを取り付け、このバイブロハンマーＨをクレーン等で吊り下げることにより、コンクリート矢板Ｃを直立した姿勢とする。
【０００４】
この状態で、コンクリート矢板Ｃを枠組Ｆの間に落とし込み、コンクリート矢板Ｃの先端（図中では下端）を地盤Ｇに突き立てる。更に、バイブロハンマーＨによってコンクリート矢板Ｃに超音波振動を付与すると、コンクリート矢板Ｃは徐々に地盤Ｇの中へ沈んで行くことになる。尚、鋼矢板の施工についても、以上の手順を踏まえて行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の沈んで行く過程で、コンクリート矢板Ｃは、鋼矢板に比べて断面積が広いので、その施工時間が不要に遅延するという問題がある。特に、地盤Ｇが硬質地盤、固形粘度又は砂礫層である場合には、この問題が更に顕著になる。一方、鋼矢板は、地盤Ｇの地質に影響されず、常に迅速な施工が行えるという利点があるが、コンクリート矢板Ｃに比べて施工後に腐食し易いという問題がある。
【０００６】
また、上記の沈んで行く過程で、鋼矢板は、地盤Ｇに打ち込む途中で施工のやり直しができるという利点があるが、コンクリート矢板Ｃではできない。即ち、地盤Ｇが軟弱であること等に起因して鋼矢板が傾斜姿勢となっても、これをクレーン等で吊り上げれば、地盤Ｇから引き抜く事が可能であるが、コンクリート矢板Ｃは引っ張り荷重に対して極めて脆弱であるため、これを地盤Ｇから引き抜く事は避けなければならない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、コンクリート矢板と鋼矢板の利点を併せ持つ先杭コンクリート矢板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板に埋め込んだ下地材に、前記突端杭材を連結したものである。
【０００９】
また、本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板に埋設した鉄筋に、前記コンクリート矢板から露出する一対の溝形鋼を連結し、該溝形鋼に前記突端杭材を連結したものである。
【００１０】
また、本発明は、コンクリート矢板の先端に、地盤に打ち込む突端杭材を連結した先杭コンクリート矢板に係るものであって、前記コンクリート矢板の先端に切込みを形成し、該切込みに前記突端杭材を嵌入したものである。或いは、本発明は、前記突端杭材に切欠き部を形成し、前記コンクリート矢板の先端を、前記切欠き部に嵌入したものである。更に、前記突端杭材が、前記コンクリート矢板の先端から延出した形鋼から成る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板について図面に基づき説明する。以下において、従来の技術と同様の構成については、同符号を付しその説明及び図示を省略する。
【００１２】
図１に斜視図を示すように、本実施の形態に係る先杭コンクリート矢板１は、その先端２ａ（図中で下端）に、地盤Ｇに打ち込み可能な突端杭材３を連結したものである。突端杭材３は、先杭コンクリート矢板１の主要部を構成するコンクリート矢板２の先端２ａから延出した形鋼から成る。ここに述べる形鋼とは、その断面形状が、略Ｈ形、Ｉ形、山形又は溝形に成るように圧延された鋼材の他、板材や円筒、円柱、角柱、中空の角材のように地盤Ｇに打込み可能なものである。
【００１３】
コンクリート矢板２と突端杭材３との連結構造は、コンクリート矢板２の先端２ａに、これを幅方向に二分する位置に切込み４を形成し、この切込み４に突端杭材３を嵌入したものである。詳しくは、図２に示すように、突端杭材３としては、捻じり剛性が高く杭材にも適したＨ形鋼（３５０×１５０ｍｍ）を採用する一方、コンクリート矢板２に突端杭材３のウェブ３０の厚み（１２ｍｍ）よりも２〜４ｍｍ程広い開口幅のスリット状の切込み４を形成する。切込み４を切り込む深さは、７５０〜１５００ｍｍに設定されている。
【００１４】
切込み４は、上記例示の開口幅に相当する間隔を開けて一対の溝形鋼５を背合わせに配置した上で、これら一対の溝形鋼５の内側面に溶接したアンカー鋼棒６を、コンクリート矢板２内を網羅する網状の鉄筋２０に溶接することによって形成されている。コンクリート矢板２の主体を成すコンクリート内に、一対の溝形鋼５の内側面、アンカー鋼棒６及び鉄筋２０は埋没し、一対の溝形鋼５のフランジ５１の外面はコンクリート矢板２から露出している。
【００１５】
これらのフランジ５１の外面には、切込み４内に嵌入した突端杭材３のウェブ３０の表裏二面の合計４カ所が、各々隅肉溶接されている。上記のように一対の溝形鋼５を露出しておくことで次の利点が得られる。即ち、溝形鋼５と突端杭材３との溶接を、先杭コンクリート矢板１の製造工場において行っても良く、コンクリート矢板２と突端杭材３とを別々に施工現場に搬入した後に行う事もできる。このため、例えば突端杭材３を施工現場において調達することも実現する。
【００１６】
以上の説明では、切込み４をコンクリート矢板２に形成したが、図３に示すように、突端杭材３のウェブ３０に、コンクリート矢板２の先端２ａ付近を嵌入する切欠き部７を形成しても良い。この場合、一対の溝形鋼５は背合わせに接合し、これらの間には隙間（切込み４）を形成しない。そして、切欠き部７の両側の縁部７ａを、一対の溝形鋼５の外面に各々隅肉溶接する。
【００１７】
また、図４に示すように、先杭コンクリート矢板１を簡単に構成するために、コンクリート矢板２の表面又は裏面の何れか一面に、突端杭材３の一方のフランジ３１を固定するようにしても良い。この場合、一対の溝形鋼５を、突端杭材３のフランジ３１の幅寸法より広い間隔をあけて配置する。同図中でコンクリート矢板２内の鉄筋は省略しているが、この鉄筋に一対の溝形鋼５を固定する点は、上記と同様である。
【００１８】
また、上記の表面又は裏面とは、先杭コンクリート矢板１を使用する際の向き等を限定するものではなく、コンクリート矢板２の両側部に対して後退した側の面を表面２１とし、この表面２１に突端杭材３を没入した状態で配置することにより、先杭コンクリート矢板１全体の厚み寸法を比較的薄く抑えられるという利点が得られる。先杭コンクリート矢板１全体の厚み寸法を特に問題としない場合には、コンクリート矢板２の裏面２２に突端杭材３を配置しても良い。
【００１９】
また、突端杭材３としてＨ形鋼を例示したが、図５に示すように、フランジ３１の幅寸法が比較的狭く設定されたＩ形鋼を適用しても良く、複数の形鋼を組み合わせて突端杭材３を構成しても良い。例えば、一対の溝形鋼３２を背合わせに接合することによって断面形状が略Ｈ形の突端杭材３を形成しても良い。或いは、円筒等の中空の鋼材３３の先端に、地盤Ｇに突き刺さり易い錐状の鏃材３４を設けることによって突端杭材３を構成しても良い。
【００２０】
また、図６に示すように、コンクリート矢板２の先端２ａ付近に、突端杭材３の他の例として鋼矢板８を連結しても良い。鋼矢板８は、コンクリート矢板２の表面２１又は裏面２２の何れか一面に沿った波形になるように、鋼板を折曲したものである。鋼矢板８の具体的な材質や寸法等については、周知の技術であるため説明を省略する。鋼矢板８のコンクリート矢板２への連結は、コンクリート矢板２の鉄筋等に固定してコンクリート矢板２の適所に埋め込んだ山形鋼等の下地材５２に、鋼矢板８を栓溶接する等して行っても良い。
【００２１】
上記に述べた先杭コンクリート矢板１を施工する際には、従来例と同様に、コンクリート矢板２の上端２ｂ（図１，図６）にバイブロハンマーＨを取り付け、この状態で、先杭コンクリート矢板１の先端１ａ（図１，図６）を地盤Ｇに突き立てて、バイブロハンマーＨを起動することによって先杭コンクリート矢板１に超音波振動を付与すると、先杭コンクリート矢板１の突端杭材３は徐々に地盤Ｇの中へ沈んで行くことになる。
【００２２】
この沈んで行く過程で、地盤Ｇが軟弱なこと等に起因して先杭コンクリート矢板１が倒れたり傾いたりしても、鋼材から成る突端杭材３は張力に対する強度が極めて高いので、これを地盤Ｇから引き抜くことが可能である。このため、従来のコンクリート矢板Ｃでは極めて困難とされていた施工のやり直しが行える。
【００２３】
更に、先杭コンクリート矢板１が地盤Ｇへ沈み込み、突端杭材３の全体が地盤Ｇに埋没した時点、或いは、突端杭材３が地盤Ｇの表面からその中へ２００〜５００ｍｍの範囲で埋没した時点で、バイブロハンマーＨを停止し、先杭コンクリート矢板１の打込み作業を終了する。このように、地盤Ｇに突端杭材３を埋没することにより、突端杭材３を外気又は水流等から遮蔽し、突端杭材３の腐食や酸化を効果的に防止できる。
【００２４】
尚、以上に例示した本実施の形態に係る先杭コンクリート矢板１は、本願発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施されるものである。
【００２５】
例えば、先杭コンクリート矢板１のコンクリート矢板２又は鋼矢板８として、上記の波形に代えて、平形又は溝形等の他、あらゆる形状のものが適用可能である。また、コンクリート矢板２への突端杭材３の連結は、上記のような溶接に限定されるものではなく、ボルトやリベットを用いた接合構造を採用しても良い。突端杭材３の材質としては、ステンレスや軽金属、それらの合金、セラミック等のような鋼に相当する物理的強度の材質を代用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る先杭コンクリート矢板によれば、その先端に突端杭材を連結しているので、これを地盤に打ち込む工程の殆どが、従来のコンクリート矢板に比べて断面積の小さい突端杭材を地盤に打ち込む工程であるので、施工時間を大幅に短縮できる。特に、地盤が硬質地盤、固形粘度又は砂礫層である場合には、この効果は更に顕著になる。
【００２７】
また、従来の鋼矢板と同様に、地盤の地質に影響されず、常に迅速な施工が行える上、先杭コンクリート矢板全体のうち突端杭材の部分は地盤中に埋没するため、突端杭材の腐食や酸化が起こりにくいという利点もある。また、本発明に係る先杭コンクリート矢板を地盤に打ち込む工程の途中で、施工のやり直しできるという利点がある。
【００２８】
従って、本発明に係る先杭コンクリート矢板は、撓み剛性等の建材として必要な物理的強度、更には耐腐食性に関しては、従来のコンクリート矢板と変わりなく、しかも、従来の鋼矢板と同様の施工上の利点を奏するものである。
【００２９】
更に、コンクリート矢板から一対の溝形鋼を露出しておくことで次の利点が得られる。即ち、溝形鋼と突端杭材との溶接を、先杭コンクリート矢板の製造工場において行っても良く、コンクリート矢板と突端杭材とを別々に施工現場に搬入した後に行う事もできる。このため、例えば突端杭材を施工現場において調達することも実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の斜視図、（ｂ）はその反転した斜視図。
【図２】  本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の下端付近の断面図。
【図３】  本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板に適用した形鋼の斜視図。
【図４】  （ａ）は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の第一の変形例の下端付近の断面図、（ｂ）はその他の例の断面図。
【図５】  （ａ）は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板に適用した突端杭材の第一の変形例の端面図、（ｂ）はその第二の変形例の端面図、（Ｃ）はその第三の変形例の端面図。
【図６】  （ａ）は本発明の実施の形態に係る先杭コンクリート矢板の第二の変形例の斜視図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ（下端付近）の断面図。
【図７】  従来例のコンクリート矢板の施工状況を示す斜視図。
【符号の説明】
１：先杭コンクリート矢板
２：コンクリート矢板
３：突端杭材
４：切込み
５：溝形鋼
７：切欠き部
５２：下地材
【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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【図６】
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【図７】
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