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Project Brief

プロジェクト紹介

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240号目次Field Verification Test of Double Anchored Steel Sheet Pile Wall Works Without
Stoppage of Wharf Operations

3

鋼矢板式岸壁を供用しながらの「2段タイ材地下施工法」の実証試験③ 先端ヘッドが鋼管矢板に到達

陸上施工

海中施工

控えＨ杭打設

鋼管矢板ケレン、清掃

小口径推進機設置・掘進

タイロープ取付け位置
測量
鋼管矢板継手部切断

鋼を切断し、推進到達状況を確認する。
④ タイ材設置までの間に背面土コーピング工

砂が流失しないように、切断しタイロープ挿入
腹起し設置（タイロープ固定）た継手開口部を養生する。

タイロープ緊張星野正美■図 3 −実証試験概略図（仙台塩釜港高松木材埠頭）

株式会社日本港湾コンサルタント
技術本部

1 ――はじめに板の継手部に達したら、ダイバー

発は、施工法の開発及び設計法ので監視しながら掘進及び埋設によりタイロープを海側に出す。

確立を目的として国土交通省東北地管の設置を行う。

掘削工

れている。しかし、岸壁での荷役活② 腹起しを所定の位置に移動さ③ 腹起しに支圧プレートを取付達を確認し、埋設管を残置しけ、タイロープ先端部をナットに3 ――実証試験

たままでケーシング及び先端ヘて固定する。

3.1 概要ッドを引抜いて次の削孔位置張し、鋼管矢板と腹起しの隙

2 段タイ材地下施工法の実証試験

いており、工事のために岸壁を長期は、水深が12mの仙台塩釜港高松木に休止できない場合が多く、岸壁を材埠頭岸壁取付部で行った。取付① 測量結果に基づき、鋼管矢板供用しながら改良・補強する工法の部の構造は、鋼管矢板（φ812×12t）

継手部での到達位置を測定し開発が望まれている。本稿では、岸と控え直杭（H400）をタイロッド（φ55）

切断位置を決める。

深改良・補強工法として開発した「2段U形

タイ材地下施工法（図1）」の実海域でこれは、鋼矢板岸壁のタイ材の下の実証試験の概要について紹介する。

段に新たなタイ材を増設し、鋼矢板Z形に生じる曲げモーメントを低減させ2 ―― 2 段タイ材地下施工法の開発る工法である。しかし、増設するタイ岸壁の代表的な形式である矢板材は水中施工となり、水深が浅い場

式は、鋼矢板を海底地盤に打ち込合、背後地盤を掘削して埋設するこ

鋼管形■図 2 −鋼矢板の断面形式④ 控え工上部背面からタイ材を緊へ改良推進機を移動する。

動は日々の物流活動と密接に結びつ■図 1 −2 段タイ材地下施工法（赤い部分）概要図

せ仮固定する。

③ 海側からダイバーによる改良推進機先端部の鋼管矢板への到リニューアル、震災後の物流機能をコンテナヤードを埋設管の中に挿入し、鋼管矢据付けて、推進方向をモニタ技術開発により行った。

近年、岸壁では大水深化、機能増、① 控え工上部背面からタイロープ■図 4 −施工フロー

なお、2 段タイ材地下施工法の開方整備局、大林組、当社による共同確保する耐震強化などの工事が行わ・ タイ材・腹起し取付け埋戻し、復旧

HOSHINO Masami

壁の供用を前提に鋼矢板式岸壁の増した時点で、陸側にある山型間及び継手開口部から土砂の・ 鋼管矢板継手部の切断流出を防止するため、粘土モルタルを充填する。
3.3 施工試験により連結した構造である。2 段タイ② 鋼管矢板継手部は、鋼管と鋼材の構造とするため、岸壁法線から管との隙間約 100mm から土砂試験工事は幅約 100mm の鋼管矢約24m背後の控え工上部から、斜め流出を防止するため、山型鋼板継手部に向けてφ 150mm の埋設15 °下方にタイロープを鋼管矢板のを 2 つ組合わせたガイドの中に管を長さ 26m にわたり設置し、端部水中部に取付けたものである（図3）。

T型鋼が入る構造で、山型鋼と径が 68mm のタイロープを挿入する

実証試験では、施工試験として①T 型鋼はそれぞれ鋼管に溶接ものである。改良推進機を使ってタ施工精度、②安全施工確認のためされている（図 5）。海側に面すイロープを挿入する際に、地盤保持の埋設管設置試験、③矢板継手切る山型鋼と T 型鋼を事前に高のために使用する埋設管の施工精断試験、④タイ材・腹越し取付け試

さ 200mm、幅 100mm の大きさ度・施工速度等の把握を目的としたに水中切断する（図6）。

埋設管設置試験を実施した。埋設とが困難であった。昭和60年頃、腐め壁と控え工をタイ材（タイロッド、食した鋼矢板の補強を目的として「タ壁に大きな損傷を与えないで被圧験を、性能試験として常時・地震時タイロープ、タイブル等）で結合した

イロッド増設による鋼矢板壁強化法」

水下でも削孔推進でき、能率良く安の計測試験を行った。

構造であり、昭和 30 年頃より、U 型が検討され、背後地盤上から小口径全・確実に増設のタイ材を施工する

3.2 施工方法

や Z 型断面の鋼矢板（図 2）を用いたの推進機により削孔し、タイロッドをことが可能となった。また、設計法

2 段タイ材地下施工法の施工方法

鋼矢板岸壁として建設されてきた。

挿入する施工方法が提唱された。しにおいても地盤が良好な場合、矢板及び施工フロー（図 4）の主なポイン

大水深化に対しては、U 型、Z 型矢かしながら、高精度かつ小口径の推壁と新旧タイ材取付点及び海底面をトは以下のとおりである。

板では岸壁の安定性が確保されな進機が未開発であるなど、実工事に支点とする仮想梁法が適用できるこ・ 改良推進機の設置及び掘進いため、剛性の高い鋼管矢板の開おいて実証されるに至らなかった。とがわかった。この 2 段タイ材地下① 推進開始位置の岸壁背後地盤発により対応してきた。一方、既設

平成 17 年に、高精度で削孔でき施工法の開発により、増設タイ材取を掘削し、改良推進機用の鋼の U 型や Z 型鋼矢板岸壁の増深改る小口径推進機（以下、改良推進機）付け点を海底面近くに取ることがで製架台を設置する。

良では、2 段タイ材式鋼矢板岸壁のが開発され、平成 18 年の実海域でき、既設鋼矢板岸壁の増深改良・補有効性が指摘されていた。の実証試験において既設鋼矢板岸強が可能となった。

スリーブ
定着プレートテーパーワッシャ
ナット

20°

んで、土圧及び水圧を受ける土留

1）埋設管設置試験

ボルト M22-L=65

Engineering Consultant
0 5 0 Civil
VOL.240 July 2008［-380×100×10.5×16PL-1870×380×15② 改良推進機を架台上の所定の位置に斜め 15 °下方の角度で■図 5 −継手部形状■図 6 −継手部切断範囲

Civil Engineering Consultant
VOL.240 July 2008051

3）タイ材・腹起しの取付け試験

工速度等を把握するために腹起し取付け試験を行った。

2.50

2.00

2.00

WL（m）

WL（m）

腹起し取付け時の施工精度・施

1.50

1.00

凹凸の状態にある。そこで、既設の鋼管矢板の出来形に沿って水中で15:00

1日 2日 3日 4日 5日 6日 7日 8日 9日 10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日

H18.11.7 タイロッド（平均値）

平成18年11月タイロッド
（平均値）
16.0

タイロッド
（m）

■写真 3 −腹起し
■表 1 −計測項目
計測項目

常時（静的計測）

地震時（動的計測）①鋼管矢板ひずみ○○②鋼管矢板壁傾斜量○−③タイロッド歪○○④タイロープ荷重

○

○

12.0

14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
-2.0

モニタでの常時監視

小口径推進機

その特長は以下のとおりである。

○

○

⑥残留水位

○

○

⑦地震加速度−○易で、既設鋼管矢板の出来形回収することになり、削孔水が直接に沿って取付けを可能とするた

常時・地震時の挙動の計測及びた先端ビットとスクレーパービットに海中へ放出される。そのため、本工め、単体構造とした（写真3）。

設計法の開発のため、静的力学特法では設置した埋設管を残置した② 既設鋼管矢板に局部的に大き掘進するとともにカッターフェイスのまま、先端ビットを発進側に引き戻な反力が生じないように、鋼管

2.0

23:00

H18.11.7 タイロープ（平均値）
100.0

95.0

90.0

85.080.0
1日 2日 3日 4日 5日 6日 7日 8日 9日 10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日

95.0

90.0

85.0

80.0
15:00

23:00時日■図 8 −水位と既設タイロッド、新設タイロープの経時変化

3.4 性能試験

管は、改良推進機のヘッドに装着しより地盤を切削し、斜め 15 °下方に4.0時

平成18年11月タイロープ（平均値）

注）○：計測対象項目、−：計測対象外① ダイバーによる取付け作業が容■写真 1 −推進精度管理

6.0

15:00

タイロープ（m）

新形式の腹起しを開発した（図 7）。

⑤前面水位

8.0

日

タイロープ（m）

海側への突出長を最小限に抑える

10.0

0.0-4.0
1日 2日 3日 4日 5日 6日 7日 8日 9日 10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日

100.0の取付けができ、かつ鋼管矢板から23:00時

日とになるが、鋼管矢板は施工精度や板の岸壁法線方向基準線に対して1.00

0.00

0.00

矢板の水中部に腹起しを取付けるこ土圧による変形などにより、鋼管矢1.500.500.50

2 段タイ材地下施工法では、鋼管

発光ターゲットH18.11.7 水位

平成18年11月水位2.50

タイロッド（m）

ＴＶセオドライト性計測試験と動的挙動計測試験を行った（表 1）。

■表 2 −タイロッドとタイロープの分担率（KN／本）①高水位時張力②低水位時張力

差分張力（②−①）

計測日時

平成18年11月17日 15：00

H18年11月17日 23：00

前面潮位＋2.09m＋0.07m

残留水位＋1.38m＋0.77m

タイロッド平均

1.9

11.2

9.26（6.86 KN／m）

タイロープ平均

92.1

93.9

1.73（0.95 KN／m）

開口部から圧密した土砂を取り込して陸側で回収できる機構を持つ改矢板と同じ曲率の湾曲部を設み、2.75m の埋設管を順次連結しな良型小口径推進機を新たに開発しけ接触面積を大きくした。

既設鋼矢板岸壁の増深改良・補がら所定の鋼管矢板背面位置までた。その結果、削孔完了後に矢板③ 湾曲部を有する形状としたこと

強対策として 2 段タイ材地下施工法

板前面に捨石が投入された良好な録したが、動的挙動の把握に有効な設置した。到達精度を確保するためのタイ材通過部を切断するのみとなで、海側への突出長を小さくしによる設計法の開発に資するため、地盤であることから、港湾基準によデータは得られなかった。有効なデ改良推進機のオーガ軸内部に取付り、海水への土砂流出を抑えるととても腹起しとしての曲げ剛性が新旧タイ材の張力分担試験を行っる仮想梁法の考え方を準用し、既ータが取得できるまで、地震時挙動けた発光ターゲットを TV セオドライ

もに、海中での作業を削減した。

確保できる構造とした。

た。既設岸壁を実際に増深し、張設タイロッド取付け点と新設タイロー計測を継続して行う予定である。

ト（経緯儀）で視準し、それをモニタ

2）矢板継手の切断試験④ 腹起しの内側でタイ材を固定力を計測することは、安全性や費用

プ取付け点及び海底地盤を支点と1）静的力学特性計測試験

注）
タイロッド間隔＠1.35m タイロープ間隔＠1.82m

4 ――おわりにで常時監視しながらリアルタイムで鋼管矢板継手部の水中ガス切断することで、海側への突出を最の点から現実的ではないため、高する 2 径間連続梁として行った。そ方向修正する手法を採用した（写真に対して、施工精度・施工速度等を小限に抑えることができる。

潮位時と低潮位時のタイ材の計測張の結果、新旧タイ材の分担割合（タ2 段タイ材地下施工法に係る実証1）。その結果、到達精度は± 10mm

把握するために矢板継手切断試験を⑤ 新設タイ材の張力が均等にな力の値から分担割合を求め、解析

イロッド：タイロープ）は、計測値が試験成果と鋼管矢板前面水位差によ以内となり、高い施工精度を確認し行った。この試験において、継手をるように岸壁法線方向に連続し値と比較検討した。平成 18 年 8 月81：0.14、解析値が 1：0.12 となり、る新旧タイ材の張力分担を中心とした（写真 2）。

高さ 200mm で切断でき、タイ材の通た構造とし、腹起しの接合はダ日〜平成 19 年 3 月31日における岸壁概ね整合する結果となった。このこて取りまとめたが、今後、地震デー過する空間を確保することができた

イバー作業が容易なボルト接

前面の水位、タイロッド、タイロープのとから、2 段タイ材地下施工法の静タの取得により地震時挙動に対する（写真2）。

合とした。

張力の計測データのうち、平成 18 年

的設計においては海底が良質の地知見を重ね、静的・動的設計法の開11 月7日15 〜 23 時の潮位差が 2.02m

盤の場合、上段タイ材・下段タイ材発に努めていきたいと考えている。

腹起しと最も大きい時に、タイロッド張力はの取付け点及び海底面を支点とす

本工法が、船舶の接岸及び荷役作業

1724

平均で 9.26KN、タイロープは平均でる仮想梁法を適用しても良いものとへの影響を最小限に抑え、港湾機能1.73KN にそれぞれ増加している（図考えられる。

を休止させずに岸壁を増深改良・補8、表 2）。これは水位が低下するこ

2）動的挙動計測試験

強する工法として普及し、施設の要

従来の推進機では矢板を海側より大きく切断し、海中で先端ビットを先導ビット

1001724

1001801724

鋼管矢板φ814

継手部間隔約100mm■写真 2 −到達精度確認状況（鋼管矢板継手部）

Engineering Consultant
0 5 2 Civil
VOL.240 July 2008

φ81399■図 7 −腹起し取付図

φ81399φ813

99φ813

新設タイ材
φ8139999

鋼管矢板
φ813とで岸壁背後からの土圧が増分荷

2段タイ材地下施工法による鋼矢板重として作用し、新旧タイ材の張力岸壁の耐震性を確認するため、地震が増加したものと考えられる。

時挙動計測を行っている。平成19年

新旧タイ材の解析手法は、鋼管矢4〜11月の間に3回の地震データを記

求性能を満たす安全な港湾の整備に貢献できることに期待したい。
＜資料提供＞
図、写真：東北地方整備局、大林組

Civil Engineering Consultant
VOL.240 July 2008053