-POCKET PILEJ带口袋式止水钢板桩

TMJFE 钢铁株式会社

前 言

依据 《 关于一般废弃物和产业废弃物的最终处理场相关技术标准的定制命令 (1998 年 6 月 ) 》 的改订内容（日本总理府和厚生省共同命令），JFE 钢铁（株）开发出了针对构造及维持管理标准得
到强化的管理型废弃物最终处理场的、作为垂直止水墙使用的带
口袋式止水钢板桩【J-pocket pile (JPP)】。

特 征高可靠性的止水工艺通过在接头口袋部设置具有众多应用实例的作为密封接缝材料使用的止水橡胶，可连续形成具优异止水性、耐久性的高品质止水墙。
通过在波浪、土压等负荷作用后注入填充材料（硅树脂等），可实现稳定的止水施工。

监测和维修功能通过将接头口袋部作为监测用的观测孔进行利用，可随时确认墙体的止水功能，同时还可根据需要进行维修。

稳定的质量因是JIS认定的工厂所生产的轧制钢材，所以质量偏差小，可确保稳定的质量。

优异的施工性、经济性
与以往的钢板桩具有同样的性能，因此具有优异的经济性和施工性。

什么是 J-pocket pile (JPP)
J-pocket pile (JPP) 是在以往的钢板桩爪部底面设置轧
制的口袋部 (Φ10mm 左右 )，从而能够向爪部设置止水材料，或注入填
充材料以及设置
监测用管的、专
用于垂直止水墙
的新型钢板桩。

J-pocket pile 的结构截面形状( 整体）

( 爪部 )规 格
JPP 的规格遵照 JIS A 5523（焊接用热轧钢板桩）或 JIS A 5528:2000 （热轧钢板桩）的规定。
化学成分和机械性能碳当量 (％)

化学成分 (％)
规 格

牌 号（焊接用热轧钢板桩）

机械性能
延伸率
(%)

夏比吸收能量(J)0.18 以下 0.55 以下 1.50 以下 0.04 以下 0.04 以下 0.0060 以下 0.44 以下 295 以上 490 以上 17 以上

43 以上

0.18 以下 0.55 以下 1.50 以下 0.04 以下 0.04 以下 0.0060 以下 0.46 以下 390 以上 540 以上 15 以上43 以上

游离氮（热轧钢板桩）

屈服点或耐力 抗拉强度(N/mm2) (N/mm2)

0.04 以下 0.04 以下

295 以上 490 以上 17 以上

0.04 以下 0.04 以下

390 以上 540 以上 15 以上[ 备注 ] 1. 碳当量根据下面的公式计算。碳当量 (%)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
4. 化学成分 依据备注 2.，用全氮量表示。

2. 夏比吸收能量是在试验温度为 0℃ 时的值。

3. 游离氮的值依据 JIS A 5523:2000

截面性能表
尺型 号寸

每根桩体

有效宽度(mm)有效高度(mm)

厚度(mm)

截面积×102 -4(m )

600

210

18.0

140.9

10,400

600

210

22.0

160.5

11,200一般施工流程每 1m 桩宽

截面惯性矩 截面系数-8-6×10×10(m4)(m3)单位重量(kg/m)

截面积×10-4(m2/m)

截面惯性矩×10-8(m4/m)

截面系数×10-6(m3/m)

单位重量(kg/m2)

630

111.0

234.8

57,000

2,720

184

660

126.0

267.5

66,6003,170

210

止水橡胶方式

填充方式

准备工序

打入工序

准备工序

打入工序

注入孔保护工序

在口袋部安装止水橡胶等

用振动打桩机打入在口袋部插入保护用的PC 钢棒拔出 PC 钢棒

止水工艺种类

打入 JPP 的地基条件
硬 (N>30 以上）软 (N<30 以上）

止水部的水位水位以下 ( 水中部分 )小水位以上（空气中部分等）
成本

大钢板桩

钢板桩

止水橡胶

填充材料

止水橡胶方式

填充方式※

预先在口袋部设置并打入止水橡胶，其后止水橡胶遇水膨胀，通过利用膨胀压来止水的方式。

预先在一方的口袋部设置并打入止水橡胶，剩余的口袋部在打入后插入注入管，再填充硅树脂的方式。

注入工序
插入注入管设置高压泵

注入填充材料（硅树脂）由潜水员确认注入情况试验结果试样概要（止水结构）为了确认在实际海域中使用 J-pocketpile（止水橡胶方式、填充方式）的止水性能，与独立行政法人的港湾技术
研究所共同实施了验证实验，确认了其有效性。
膨润后 :φ18.5mm

膨润前 :Φ12mm
止水橡胶

硅树脂

试验方法
使用振动打桩机打入 J-pocket pile(18m×10 根 ) 进行
止水施工后，往被围起的观测井内 ( 右图的止水橡胶方式
以及填充方式两处 ) 注入海水，当达到规定的水位后，测
量水位的下降情况。

+6.0m
+4.0m
(H.W.L)

内水位
外水位

止水橡胶方式

-5.0m
土质类
止水材料

填充方式
-7.0m

-12.0m试验结果及评价

观测井水位（C.D.L）

止水橡胶 与预测值的比较

测量值外水位时间

填充方式 与预测值的比较
观测井水位（C.D.L）

右图为外水位（蓝色线）和观测井内的测量
值（黑线）。为了比较，图中表示了以墙体
的透水系数作为参数的预测值（红线、深蓝色线、褐色线）。
预测值是假定墙体为均一厚度（此处为50cm）而计算出的透水系数。
通过此图表可以确认，止水橡胶方式以及填充方式都具有换算透水系数在１×10-7cm/s
以下的性能。

测量值外水位时间

施工现场情况陆地处理场的应用示例

概要
在一般废弃物最终处理场的合理废弃物封闭工程 ( 德岛县吉野川市 ) 的止水施工中，采用了 J-pocket pile。为了封闭丢弃于山谷中的废弃物，在现场用振动打桩机呈扇形地打入 J-pocket pile(9 ～ 24m)。

止水墙

止水止水墙

墙

施工情况

将止水橡胶安装至口袋部

设置高压泵使用振动打桩机打入注入填充材料（硅树脂）拔出 PC 钢棒确认注入情况

现场焊接部的止水性能
由于运输上的原因需现场焊接连接板桩，因此通过室内试验对焊接部的止水性能进行了确认。

试验概要在可以从外侧看到的范围内对接连部进行了手工堆焊，对于不能焊接的部分，通过有无使用硅树脂嵌缝来评价止水性。( 参照右图 ) 各试样安装到如照片所示的压力容器中，测量接头的漏水量。

CASE

接头形状止水材料

嵌缝处理止水橡胶 + 止水橡胶
止水橡胶 + 硅树脂焊接连接硅树脂 + 硅树脂止水橡胶 + 硅树脂硅树脂 + 硅树脂试样尺寸

涂敷硅树脂

未处理

焊接范围 ( 红线部分 )止水钢板桩 5WS
止水钢板桩 5WS

焊接范围 ( 红线部分 )试样以及压力容器

焊接施工情况

漏水量 (cm3)

累积漏水量随时间的变化经过时间 (min)试验结果结果显示，CASE－１～ 5 的现场焊接部的止水性能都超过了标准值。

漏水速度(cm3/s)
换算透水系数(cm/s)* 以厚度为 50cm 进行换算

在城市部的止水施工

在城市内的土壤污染防治工
程或废弃物处理场的建设中，在使用 J-pocket pile 时，要求进行低振动、低噪音的施工。使用静音打桩机进行
了施工试验，并观察了接头的变形和止水橡胶的损伤情况等。

封闭施工污染土壤试验概要为了确认“①压桩法的施工
性 ②安装于口袋部的止水橡胶的损伤程度”，用静音打桩机如右图所示呈矩形地打入长 13m 的 J-pocket pile。

【平面图】

钻孔柱状图
柱状图

土质分类混有石子和沙粒的淤泥

细砂
粗砂
混有石子的
淤泥
粗砂

中砂～细粒砂

混有沙粒的
淤泥

淤泥

有机质粘土
混有沙粒的
淤泥
中砂
淤泥
淤泥
中砂

打入情况
在预先于止水橡胶及注入用口袋中设置 PC 钢棒的状态下打入的结果显示，直线部及角部都与通常的钢板桩具有相同的施工性。

角部搭接施工角部施工

在设置 PC 钢棒的状态下打入试验结果
观察打入后拔出的止水橡胶的损伤情况，结果显示即使采用压桩法施工，也不会对止水橡胶造成损伤。

腐蚀时的截面性能
有关 J-pocket pile 的截面性能，如下表所示，为每个面各腐蚀 1mm（两个面为 2mm）时的数值。
型 号

公称值

各腐蚀 1mm 时计算腐蚀时的截面系数图表如下所示。
腐蚀时的截面惯性矩 (×10-8m4/m）
腐蚀时的截面惯性矩（×10-8m4/m）
腐蚀前的截面系数（×10-6m3/m）
腐蚀后的截面系数（×10-6m3/m）
腐蚀后的截面性能降低率（%）
各面的腐蚀度（mm）
t２与 t１的比 α＝t2/t1

海水侧

陆地侧

Cat.No.D1C-503-00

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TOKYO HEAD OFFICE

Hibiya Kokusai Building, 2-3 Uchisaiwaicho 2-chome, Chiyodaku, Tokyo 100-0011, Japan
Phone : (81)3-3597-3111
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