技報

第 2 号 (2004 年)

PC 波形矢板の施工法の開発
技術本部

土木技術第二部

中井将博

大阪支店

PC 事業部

伊藤祐一

秦野製作所

関西工場

桝谷外喜

清水昭彦

四国営業支店

１． はじめに質地盤への打設は先行掘削が必要であり，PC 矢板の先端およ平成 11 年当時 PC 波形矢板に関し主に次の課題があった．

び頭部に損傷が生じるため補強が必要あることがわかった．

①鋼矢板に対しコスト競争力で劣る．②硬質地盤への打設が不可能である．①に関して，設計・製造・施工の各々の観点から現

３． 開発全体の流れ工法を見直し，改善策の絞込みを行った．②に関して，PC 波形開発は大きく，先端金具の開発と接続具の開発に分けられる．

矢板先端の強化およびその材質の選定を行った．本稿は，これ各々に関し，要素試験・実証試験・実施工を行い，製品としてのらの検討結果に基づき新たに提案された先端金具方式に関し，完成度の向上および開発リードタイムの短縮に努めた．図-2 に

平成 11 年から平成 15 年の約 5 年間に実施された部材要素試開発の流れを示す．

験結果，実証試験結果および実施工等の技術開発に関し報告

先端金具・接続具の開発するものである．従来の内配管方式と今回提案された外配管方式の比較を図-1 に示す．

材料の選定・断面寸法の設定・製造法の検討

内配管方式

外配管方式
部材要素試験

エルボー
バイブロチャック

（先端金具）

外配管
ＪＫパイプ

・ジェット噴射孔の耐水流摩耗性試験

・入水口張出し部強度試験

（接続具）

先端金具

ノズル

・水密性試験

・

ボルト切断強度試験（室内・室外）

玉石
図-1

実証試験

比較図

・最大Ｎ値 40，砂礫地盤（レキ率 60％）への打設試験

２．開発に係るフィージビリティ・スタディ（以下 FS)（岡山県倉敷市）

鋼矢板では，広幅型鋼矢板が開発されコスト縮減策が講じら・最大Ｎ値 40，シルト地盤（火山灰）への打設試験（北れている．そこで，鋼矢板との経済性の比較を行いどの程度のコ海道幌別市）

スト縮減が今後必要であり，そのコスト縮減を行うために設計・製造・施工の各方面において如何なる方策が実行可能であるかの実施工検討を行った．PC 矢板と鋼矢板との経済比較表を，表-1 に示・最大Ｎ値 50，玉石（30〜40ｃｍ）混じり砂質地盤への施す．

工（香川県観音寺市），ＳＷ−870，740，幅１ｍ，長さ

表-1 PC 矢板と鋼矢板との経済比較表

17ｍ

PC 矢板/鋼矢板

突出長 2.5m

突出長 3.5m

防食無し

1.181.01

防食有り

0.920.86

・最大Ｎ値 40，粘土混じり中砂地盤への施工（茨城県北浦町），ＳＷ−325，幅１ｍ，長さ 9，10ｍ
・最大Ｎ値 30，シルト地盤への施工（大分県大分市），
Ｈ−450，幅 1．25ｍ，長さ 14ｍ

図-2 開発フロー図

表-1 より，突出長の小さいケースにおいて，PC 矢板と鋼矢板のコスト格差が顕著に生じることが確認され，約 2 割のコスト縮減を目標とした．
そこで，設計・製造・施工の面からコスト分析を行い，コスト縮減の焦点を明確にした．その結果，製造面では JK パイプの直課費に占める割合が最も大きく改善が必要であること，施工面では硬４．試験結果
３．の開発の流れに沿って実施した試験の結果を以下に示
す．

(1) 材料の選定，断面形状の設定，製造手法の検討
経済性および強度に対する要求性能を満足する材料の選定

技報を行った結果を表-2 に示す．

b) 先端金具の入水口張出し部の強度試験

表-2 材料特性値および形状寸法
先材

料

端金具

張出し部引張側の肉厚 10mm 増厚による補強を行った．その結果，破壊荷重が 2.5 倍，バイブロハンマの起振力(500kN)の約 7

引張強度：450N/mm2 以上割まで改善された．

圧縮強度：1400〜1700N/mm2c) 接続具の水密性試験
15MPa の水圧で 2 時間の連続噴射を行った．その結果，目地

弾性係数：0．163〜0．172MN/mm2部からの漏水および接続具の亀裂・破損は生じなかった．

一辺 75mm の正三角形，内部にφ32mm の中空d) 接続具のﾎﾞﾙﾄ切断強度試験部（通水部）を有する．

φ5 および 6mm の２種類のﾎﾞﾙﾄ径（各 3 本）で接続具し，その全ての PC 矢板に共通切離し荷重確認試験を神戸工業試験所および現場で行った．そ噴射孔の数，径は自由に設定できる
写

玉石混じり地盤への打設時，入水口に損傷が生じた．そこで，

球状黒鉛鋳鉄：FCD450

ブリンネル硬さ：156〜197

形状寸法

第 2 号 (2004 年)の結果，切離し荷重はほぼ計算値と同程度であった．

(3) 実証施工試験

真2 ケースの実証施工試験結果を紹介する．
土質条件は，①最大 N 値 40 の砂礫地盤（レキ率 60%)，②シルト地盤(火山灰)であった．特に，①はジェット水が地中で水平に逸散し，PC 矢板と砂との容積置換が出来ないため，打込み時間が増加した．1m 当りの打込み時間は，①が 33 分および②が 10
接材

料

形状寸法

続具

本体：SS400

摩耗以外の大きな欠損は確認されなかった（写真-1）．

ﾎﾞﾙﾄ：φ5 もしくは 6mm，SS400 相当(4) 実施工

埋殺し部材と回収部材が 3 本のﾎﾞﾙﾄによって結合3 ケースの実施工結果を紹介する．土質条件は，①最大 Nされている．
写分であった．打設後，引抜き PC 矢板先端の損傷を観察したが，

値 50 の玉石混じり地盤，真②最大 N 値 40 の粘土混じり中砂，③最大 N 値 30 のシルト地盤であった．特に，①は既

写真-1 打設後先端の状況

設護岸下から玉石 30~40cmおよびコンクリート塊の流入，N 値 50 および打込み長 14．5m と非常に厳しい施工条件であり，オーガ併用工法で行った．②およ外材料

配管

高強度高圧ホース，内径：1+1/4in
許容引張荷重：100kN

形状寸法

ホースの中間部に引抜き用金具を設置し，それをワイヤーにて引上げ，接続具のﾎﾞﾙﾄを切断する．

写

真び③は実証施工同様，支障なく打設が可能であった．PC 矢板１枚当りの打込み時間は，①が 43 分（先行掘削含まず），②が 52分，③が 41 分（先行掘削含まず）であった．

５． 金具方式の施工の手引き（案）以上の試験，実証施工および実施工から得られたデータ・知見に基づき，施工の手引き（案）を作成した．特に，土質条件（玉石の有無，砂礫，シルト），打込み長さ等によって，先端金具の補強の要否および接続方法の選定に参考となるコメントを記載した．

６． まとめ
コスト縮減および硬質地盤対応を目標とし，FS の結果を基に先(2) 先端金具および接続具の要素試験(1)で選定された材料により試作品を製造し，先端金具および接続具に要求される性能に対する検証を繰り返し行った．その結果を以下に示す．
a) 先端金具のジェット噴射孔の耐水流摩耗試験
15MPa の水圧で 30 分間の連続噴射を行った．その結果，孔径の拡大，先端金具の漏水・亀裂・破損は生じなかった．

端金具方式を提案した．その性能を要素試験および厳しい施工条件下での実証試験で検証し，かつ数例の実施工を行うことができた．今年，日本コンクリート矢板工業会として NETIS に登録された「PC 矢板先端金具工法」<SK−030012>．

Key Words：PC 波形矢板,先端金具方式,コスト縮減,硬質地盤対応