ハット形鋼矢板９００の開発
−その2−
鋼管杭協会

鋼矢板普及委員会

1．はじめに9001931 年に製造が開始された国産の鋼矢板

900は、その後、優れた施工性、経済性から港湾壁として、本設用途や仮設用途に幅広く利用12.4

13.2工事、河川工事等において土留め壁や止水されてきた。1997 年に、それまで 400mm 幅が主流であったＵ形鋼矢板に新たに経済性正曲げ供試体（CASE1,2）に優れた 600mm 幅の広幅型が開発され、現在では本設用途分野の中核をなすまでにな負曲げ供試体（CASE3,4）

図− 1 実験供試体断面図っている。2005 年に販売を開始した｢ハット形鋼矢板 900｣は、有効幅が広幅型鋼矢板の1.5 倍の 900mm に拡幅され、現在単一圧延材としては、世界で最も幅広の鋼矢板である。

5005800
1600

1600

1600500

また断面形状としてハット（帽子）形を採用することにより、これまで以上に建設コストの縮減効果をもたらすと共に、施工性・構造信頼ハット形鋼矢板900［25H］性にも優れた新世代の鋼矢板である。
ハット形鋼矢板 900 については、先に『明日図− 2 実験供試体寸法を築くNo.73』で紹介したが、本稿ではその後において得られた新たな知見や施工実績を中心に報告する。

1000
CASE2（正曲げ）900

2．25H 曲げ試験

800

ハット形鋼矢板 25H 型の曲げ性能を明ら700

げ試験を行った（図− 1，2）。試験体数は 正曲げ 、 負曲げ を各 2 体、計 4 体とし、断面変形が発生しないように、支点および載荷点にリブ板補強を行った。実験供試体は水平荷重（kN）かにするため、10MN 試験機を用いて単体曲500
CASE4（負曲げ）300による 2 点載荷で、部材が終局状態に至るま200

図−3 に部材中央部での荷重‐鉛直変位関係を示す。なお、図中の破線は降伏荷重 Pyと塑性荷重 Pm を示している。両者は、鋼矢板の降伏点強度を材料規格値（σ y=295N/mm2）と、CASE2 の供試体のウェブ中央から90mm

CASE3（負曲げ）400

架台上に 2 点で支えた単純梁とし、変位制御で行った。

CASE1（正曲げ）600

Py =534.7kN（材料規格値）

Py =746.6kN（材料試験値）
Pm=614.0kN（材料規格値）

Pm=857.3kN（材料試験値）

1000050

100150200

中央変位（mm）

図− 3 部材中央部での荷重‐鉛直変位関係の位置で採取した 1A 号試験体の材料試験

9

結果で求めた降伏点強度（σ y=411.9N/mm2）

写真− 2 に負曲げ試験での終局状況を示

変位状況は、ほぼリニアであり、最大荷重はを用いて算出したものである。また、塑性荷すように、正曲げ・負曲げ試験ともに圧縮側塑性荷重より大きいことから、設計通りの断重算定時の塑性断面係数は 1664.7 cm 3としウェブ面での座屈が観察された。また、図−面性能や変形性能が確保されていることが確た。

3 より正曲げ・負曲げともに降伏荷重までの認された。

側面矢板 2,400 Ⅱw 4枚

写真− 1 載荷状況

止水性確認用鋼矢板 5,400 10H 6枚①⑬②⑫⑪③⑩④⑨⑤⑧⑦⑥

側面矢板 2,400 Ⅱw 4枚

AA 止水性確認用鋼矢板 5,400 Ⅱw 9枚
図− 4 鋼矢板平面配置打設平面
表− 1 浸み出し長さ2,400

写真− 2 負曲げウェブ終局状況

使用
矢板形式

500
2,500

10H

3．止水性確認試験
本試験は、ハット形鋼矢板 900 の継手の止4,000水性を確認することを目的として実施したものである。試験材としては、断面性能が近似しⅡwたハット形鋼矢板 10Hと広幅型鋼矢板Ⅱｗを用いて、両者の止水性の差異を確認することとした。

10H × 7,000

Ⅱw × 7,000

図−4に示すように、ハット形鋼矢板10Hと広幅型鋼矢板Ⅱ w を矩形状に圧入施工した後、継手No.

浸み出し箇所の 浸み出し長さ
上端位置（m）（m）①②③④⑤平均値⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬平均値-2.24-3.00-2.56-2.44-2.40-2.53-2.49-3.00-1.89-2.20-2.38-3.00
-3.00
-2.40
-2.55

0.76
0.00
0.44
0.56
0.60
0.47
0.51
0.00
1.110.80
0.62
0.00
0.00
0.60
0.46

図− 5 掘削断面（断面 A 〜 A ）

図−5 に示すように土砂を 2.5m 掘削して、鋼矢板の継手からの漏水状況を比較観察した。
鋼矢板の継手部の止水状況としては、掘削① ② ③ ④ ⑤

⑥ ⑦ ⑧⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬

後にハット形鋼矢板、広幅型鋼矢板の両矢板とも少量の漏水が認められたが，水量計測す▽-0.0m 鋼矢板天端るのは不可能な状況であった。それ故、鋼矢板壁面の乾燥を待って、継手部の浸みだし▽-0.5m 地盤表面箇所の長さを測定し、併せて浸み出し状況▽-1.1m 地下水位面のスケッチを行った。その結果を表− 1 および図− 6 に示す。

礫混じり粘土▽-1.6m

根入れ部の安定上、掘削床付面がほぼ砂礫層上面の位置となったが、両壁面近傍ともシルト掘削底面からのボイリングなどの異常は認め▽-3.0m 床付面られなかった。また浸み出し範囲は、概ねシルト層からのものとなっている（図− 6 参照）。

図− 6 浸み出し状況

鋼矢板壁の継手部からの漏水量は、水頭差および継手の嵌合状況や周辺土質の性状（粒度分布・透水係数）に支配されるため、今回の試験では鋼矢板壁の止水性能の絶対評

4．遮水性能確認試験

価はできなかったが、漏水状況の観察結果

次に継手部に膨潤性遮水材を塗布したハッよりハット形鋼矢板壁と広幅型鋼矢板壁の止ト形鋼矢板900の遮水性能について紹介する。

いるものと考えられる。

験体を引抜き、継手部を切り出して漏水量測定実験を実施した。
試験に使用した遮水材は、ケミガード U-1とウルトラロックA-30 の 2 種類とし、塗布量は水性能の相対比較してみると、両者には有意な差異はなく、ほぼ等価な止水性能を有して評価するため、遮水材が水膨張した後に試水膨張性遮水材を塗布した地盤中に打設塗布試験により決定した。また、打設するハされたハット形鋼矢板継手部の遮水性能をット形鋼矢板は 25H 型の 15.0m と、25.0m10

写真− 3 打設状況（A-30）

写真− 4 打設状況（U-1）

写真− 5 引抜後の状況

0N値
0 10 20 30 40 50 60

土質区分
砂混じりシルト

5深度（GL-m）

シルト質砂
10

Case1 切り出し部

Case3 切り出し部

15

写真− 6 漏水量測定試験体20

シルト
砂混じりシルト
粘土
礫混じり砂
砂礫
シルト質粘土（=12.0+13.0m,現場縦継溶接）の 2 種類とし、令で謳われている遮水性能（10 -6cm/s 以下）

図− 7 に示す地盤へ 90kW の電動式バイブロを十分満足することを確認した。

25

ハンマで打設した（写真− 3,4）。打設時における遮水材による継手貫入抵抗の増加の影

30

5．振動計測結果

図− 7 地盤条件

響は特に見られなかった。打設後地盤中に 1週間程度放置した後、継手がずれないように固定して引抜き、下端より5.0m（採取位置：砂礫

ハット形鋼矢板 10H 及び広幅型鋼矢板Ⅱ wの振動測定結果の例を図− 8 示す。

下）および 10.0 ｍの位置（採取位置：上）から鋼矢板の打込み長さは 10H：12m、Ⅱ w：漏水量測定試験体を採取した。写真− 5 に12m である。地盤条件は N 値が 5 〜 10 程度

引板後のハット形鋼矢板、写真− 6 に採取しの砂質土主体の地盤で、深度 12m 以深で Nた試験体、表− 2 に試験ケースを示す。

値 50 以上となっている。施工時に使用した使用時の方が小さく抑えられている。

6．ハット形鋼矢板施工実績

幅 100mm に切り出した継手部を耐圧容器

バイブロハンマは、油圧式の「SR-45」で、広2005 年 2 月、千葉県山武地域整備センターにセットし、約 30kPa（0.3 気圧）の水圧をかけ

幅型鋼矢板に関しては 1 点把持式のシングルの南白亀川築堤工事において、ハット形鋼矢た状態で、水温を 40 ℃に設定した恒温水槽

チャック（従来型）を用い、ハット形鋼矢板 900

板 900 が全国で初めて採用された。ここでは中に設置し、継手部からの水漏れ量を 1 ヶ月に関しては 2 点把持式のダブルチャック（ハッ間計測した。なお蒸発量等の較正用に継手ト形鋼矢板 900 専用）を用いた。また、振動のないステンレス板を比較用に試験体としての計測は打設地点から 15m 離れたところで追加した。

行った。

表− 2 試験体採取位置及び遮水材種類
採取位置

遮水材

表− 3 に漏水速度とハット形鋼矢板壁とし

図− 8 より、10H、Ⅱ wともに深度が大きく

Case 1

上ての 50cm 厚さ換算透水係数を示す。Case5

なるにつれて振動レベルが増大している。こCase 2下

ウルトラロック
A-30を除く各試験体からの漏水量はごくわずかでれは、振動レベルが打設抵抗に影響を受け

Case 3あり 5 0 c m 厚さ換 算 透 水 係 数 は お おむ ね

るものと想定されるが、10H の方がⅡ w より

Case 4下10-9cm/s 以下であり、Case5 においても換算も振動レベルが小さいかった理由としては、Case 5

上透水係数は 10 cm/s であった。このことから、一方向打設による継手の競りが減少したことCase 6

下今回設定したハット形鋼矢板の最適塗布量でによるものと考えられる。

Case 7-7

ケース

一般廃棄物の最終処分場及び産業廃棄物の本測定結果により、施工時の振動は、広幅最終処分場に係る技術上の基準を定める命型鋼矢板使用時に比べ、ハット形鋼矢板 900

鋼矢板長さ15.0m

25.0m

上上下

Case 8

ケミガード
U-1
ウルトラロック
A-30
ケミガード
U-1

Case 9 比較用平板

表− 3 漏水速度および換算透水係数

11Case 1Case 2

Case 3

Case 4

Case 5

Case 6

Case 7

Case 8

Case 9漏水速度（cm3/s）

1.73×10-5

1.65×10-5

7.60×10-6

6.29×10-6

1.06×10-3

2.20×10-5

2.41×10-5

2.62×10-60.00

換算透水係数（cm/s）

3.20×10-9

3.06×10-9

1.41×10-9

1.16×10-9

1.96×10-7

4.08×10-9

4.46×10-9

4.85×10-100.00

表− 4 ハット形鋼矢板の施工実績
40

振動レベル（dB）
50
60
70
80

900No

2

打込み長さ（m）

468
1012（1）国土交通省の施工実績

Ⅱw
10H14

図− 8 振動測定結果の例（測定距離 15m）

工事名

発注者（種別）

型式×長さ

施工法

1

最上川宮野浦地区護岸東北地方整備局

SP-10H× 7.0m

バイブロ

2

村上地区護岸（長瀞地区）

東北地方整備局

SP-10H× 7.0m

バイブロ

3

吉島護岸災害復旧工事

北陸地方整備局

SP-10H×11.0m

バイブロ

4

巨勢川調整池越流堰本体工

九州地方整備局

SP-10H×11.0m

バイブロ

5

上助任護岸災害復旧工事

四国地方整備局

SP-10H× 9.5m

バイブロ

6

杭瀬川野口築堤護岸

中部地方整備局

SP-10H× 6.0m

バイブロ

7

番匠川（灘地区）改良

九州地方整備局

SP-25H×20.5m

バイブロ

8

高梁川水系小田川赤鳥居護岸

中国地方整備局

SP-10H×13.0m

バイブロ

9

石狩川改修工事の内幌向川樋門

北海道開発局

SP-10H× 6.5m

バイブロ

10

H16中瀬一丁目低水護岸災復関東地方整備局

SP-10H× 6.5m

バイブロ

11

大園木下流漏水対策工事

関東地方整備局

SP-10H× 8.0m

バイブロ

12

石狩川改修工事の内袋地樋門

北海道開発局

SP-10H× 7.0m

バイブロ

13

牧田川瑞穂樋管改修

中部地方整備局

SP-10H×12.0m

バイブロ

14

木崎排水樋管新設工事

関東地方整備局

SP-10H× 9.0m

バイブロ
油圧圧入

15

水間地区築堤工事

近畿地方整備局

SP-10H×10.0m

バイブロ

16

石狩川改修工事の内幾春別川左岸保護工事

北海道開発局

SP-10H×9.0m

バイブロ

17

牧田川大野堤防補強

中部地方整備局

SP-25H×11.0m

バイブロ

当初、Ｕ形鋼矢板で計画されていたが、工費

18

上平間高水護岸

関東地方整備局

SP-10H×2.0m

バイブロ

縮減効果が認められ採用されたものである。

19

中丸子高水護岸

関東地方整備局

SP-10H×2.0m

バイブロ

当該工事では SP-10H×7.5m が採用され、近20

落川低水護岸工事

関東地方整備局

SP-10H×2〜4.0mバイブロ

隣における騒音・振動を抑える目的から、ウォ

21

H18太尾町堤防補強工事

関東地方整備局

SP-10H×2.0m

バイブロ

ータージェット併用圧入工法にて施工された。

22

H17越辺川井草低水護岸工事

関東地方整備局

SP-10H× 7.0m

バイブロ

また、国土交通省では 2005 年度から全国

23

H17越辺川下井草低水護岸工事

関東地方整備局

SP-10H× 7.5m

バイブロ

各地でパイロット事業が展開され、ハット形鋼

24

平成18年度斐伊川出西外災害復旧工事

中国地方整備局

SP-10H×21.0m

油圧圧入

矢板 900 の施工性や経済性などが確認され、25

平成18年度斐伊川島村第1災害復旧工事

中国地方整備局

SP-10H×11.0m

バイブロ

本格的に採用することが決定された。

26

平成18年度斐伊川島村第2災害復旧工事

中国地方整備局

SP-10H×12.0m

バイブロ

27

平成18年度斐伊川島村第3災害復旧工事

中国地方整備局

SP-10H×12.0m

バイブロ

2005 年 12 月には、SP-25H が九州地方整備局において初採用され、バイブロハンマ工法によって 20.5m の長尺矢板が施工されている。

（2）国土交通省以外の官公庁の施工実績

その後もハット形鋼矢板 900 は、工費縮減

No

型式×長さ施工法

効果が期待できる有力な新技術として、着実

1

南白亀川築堤工事

千葉県

SP-10H× 7.5m

油圧圧入に施工実績を積み重ねてきた。2006 年 12 月

2２号排水樋門工事

九州農政局

SP-10H×15.5m

バイブロ

20日時点における施工実績は、表− 4 に示す

3

夷隅川河川災害復旧工事（16災253）

千葉県

SP-10H× 7.5m

バイブロ

ように、国土交通省直轄工事で 27 件、その他

4夷隅川河川災害復旧工事（16災249）

千葉県

SP-10H× 7.5m

バイブロ

公共機関で 13 件に上っている。

5音羽下取水路護岸

秋田県

SP-10H× 7.0m

バイブロ

6

夷隅川河川災害復旧工事（16災262）

千葉県

SP-10H×3〜7.0m

バイブロ

7

駒ヶ岳火山砂防北海道

SP-10H×10.5m

バイブロ

8

小中川住宅市街地

千葉県

SP-10H×6.5m,7.5m

バイブロ
油圧圧入

9

国分川調整池遮水工その１

千葉県

SP-10H×10.0m

バイブロ
油圧圧入

10

夷隅川河川災害復旧工事（16災河第255号）

千葉県

SP-10H× 7.5m

バイブロ

11

都川調整池

千葉県

SP-10H×7.0〜8.0m

バイブロ
油圧圧入

12

小有珠山火山砂防

北海道

SP-10H× 6.0m

バイブロ

茨城県

SP-10H×8.5m
SP-25H×10m

油圧圧入

7．おわりに本誌面において二度にわたり、｢ハット形鋼矢板 900｣の報告を行った。
報告の通り、2005 年の販売開始以来、着実に施工実績を積み重ねてきたハット形鋼矢板は、経済性・施工性等に優れ、需要家の「建設コスト縮減ニーズ」に応えられる新技術であると確信している。

13

工事名

赤池調整池

本技術の内容は、国土交通省の新技術情発注者（種別）報提供システム（ＮＥＴＩＳ）をはじめとして、農林水産省や多くの地方自治体の新技術登録

構造改革」平成 17 年度の実施状況とりまとめ用途分野での普及に向け、関係者一同でよシステムへの搭載が進んでいる。また 2000 年について』で報告されている。

り一層の努力を傾ける所存である。に国土交通省にて策定された｢公共工事コスハット形鋼矢板は、既に試行期間を終え、ト縮減対策に関する新行動指針｣の関連施策

現在は本格的な普及拡販期への確実な一歩として本工法が紹介され、『「公共事業コストを踏み出したと考えており、今後は、様々な文責 鋼矢板普及委員会 委員長 沖 健

12