新世代鋼矢板「ハット形鋼矢板９００」
河川・港湾の護岸工事，止水壁，仮設土留めで採用されている鋼矢

１． はじめに板は U 形鋼矢板が一般的である。U 形鋼矢板は昭和６年に生産が開始され，４００mm 幅 U 型鋼矢板が普及してきた。平成９年に建設コスト縮減を目指した６００mm 幅の鋼矢板（以下「広幅鋼矢板」という）の生産が開始され，現在は本設施工で用いられる鋼矢板は６００mm 幅が主流となっている。
今回，広幅鋼矢板よりもさらに幅が広がり，形状も従来の U 形とは異なる新世代鋼矢板「ハット形鋼矢板９００」が開発されたので紹介する。
ハット形鋼矢板９００とは，有効幅９００mm のハット形状の鋼矢板であ２． 技術概要

る。図―１および写真―１に断面形状を示す。本鋼矢板は以下の特長を有する。
従来の広幅鋼矢板に比べて，壁面積当たりの質量が軽くなり，かつ，鋼矢板の施工枚数が減り，工費，工期の縮減が図られるとともに，形状がハット形状となったことにより施工性，構造信頼性が向上

13.210.8300

230

900

900

SP―10H（Ⅱw相当）

SP―25H（Ⅲw相当）

図―１６０ 建設マネジメント技術

ハット形鋼矢板900の断面形状

2005 年 2 月号

写真―１ ハット形鋼矢板
900〔10H 型〕
施工後状況

する。

 建設費が縮減

３． 技術の特徴

・９００mm 幅としたことにより壁面積当たりの鋼材質量を低減できた（約７％低減）。
・ハット形状にしたことで継手効率が１００%となり，設計上断面性能の低減が不要となった。
・従来の U 形鋼矢板では継手効率を向上させるために施工していたコーピングコンクリートが不要となる。

 工期が短縮
・９００mm 幅としたことにより，施工枚数が低減（６００mm 幅の２／３）（図―２参照）。

 施工性が向上
・ハット形状としたことにより，大断面薄肉形状でありながら施工性が向上。

構造信頼性が向上
・継手を壁体としたときの最外縁に配置したハット形状としたことにより，従来の U 形鋼矢板では現場での計測結果に基づき定めていた継手効率による断面性能の低減が不要となり，どのような構造条

230mm

ハット形鋼矢板900 10H 型

900mm

260mm

600mm

200mm

400mm

図―２U形鋼矢板 Ⅱw 型（広幅型）

U形鋼矢板 Ⅱ型（400幅）

従来の U 形鋼矢板との比較

従来の U 形鋼矢板との概算工事費比較（電動式バイブロハンマ打込工）
壁幅１m 当たり工事費（千円／m）（ウォータージェットなし）

型式

広幅（６００mm 幅）を１００％とした時の比率

有効幅

施工費

材料費

合計

w
１０H

（４００mm）（６００mm）（９００mm）

１３．
７
１０．
５８．
０９２．
５７９．
４７４．
０

１０６．
２８９．
９８２．
０

１１８％
１００％
９１％

＋１８％
―
▼９％

２５H

（４００mm）（６００mm）（９００mm）

１５．
７
１２．
２
９．
２

１１５．
６１０４．
８
９７．
１

１３１．
３
１１
７．
０
１０６．
３

１１３％
１００％
９１％

＋１８％
―
▼９％


w

コスト縮減率４m，平均打込長 L ＝７．
９４m，平均最大 N 値３２．
０で試算
（前提） ※施工費は平均矢板長 L ＝９．
※鋼矢板材料価格は H１６．
１１積算資料により算定

建設マネジメント技術

2005 年 2 月号 ６１N値0010 20 30 40 50打設時間（分：秒）
02：00 04：00 06：00 08：00 10：00

1,000

土質区分

GL0

盛土10HⅡw

22Pm

10H812,000

粘土−12.012Py400

P y ：降伏荷重（材料規格値）
200
実験値

0Ⅱw

1414

図―３P m：全塑性荷重（材料規格値）

300

計算値

100

1010126荷重（kN）

8

砂礫

深度（GL―m）

深さ（GL―m）

6500

4
シルト

1.6m

600

細砂
41.6m

1.6m※材料規格値σy＝295N/mm20

図―４ハット形鋼矢板900 10H 型の施工試験結果例

50

100150変位（mm）

200

単体曲げ試験結果（SP―10H）

件でも確実に断面性能が発揮できる（図―２参照）。

 バイブロハンマによる施工の場合に，U 形鋼矢板の場合と同じ機４． 施工上の留意点

械が適用できるが，幅が広いため専用のダブルチャックが必要となる。また，土質条件や打ち込み長によっては能力の大きな施工機械を必要とする場合がある。

 油圧圧入による施工の場合には，ハット形鋼矢板９００専用の圧入機（開発中）が必要である。

技術開発にあたって（開発者）

開発のコンセプト

開発で苦労した点・壁面積当たりの鋼材質量が従来の広幅型鋼壁面積当たりの鋼材質量を低減し，工期縮矢板に比べて低減すること。
・工期が従来の広幅型鋼矢板に比べて短縮できること。

減を実現するためには，幅を広くする必要があるが，幅を広くし，板厚を薄くすると製造が困難となり，構造性能，施工性能の低下を・従来の広幅型鋼矢板よりも大断面となって招くので，適切な形状および断面各部の寸法も施工性が向上する形状とすること。

を見出すのに，施工試験（模型および実物・U 形鋼矢板で現場計測等より経験的に定大），製造試験を実施する必要があり，多くめられていた継手効率を考慮する必要がな
い断面形状とすること。

６２ 建設マネジメント技術

2005 年 2 月号の時間を要した。

技術の視点

施工者の視点

開発者の視点） 技術評価

・板厚が薄く幅も広いため，当初施工性に不安を感じさせたが，バイブロハンマによる施工では矢板１枚当たりの打込みは広幅鋼矢板とあまり変わらない速度で施工できた。
・専用チャックを使用することで鋼矢板の把持が容易となりバイブロセッティング時間が短縮された。

） 今後の課題

・爪の形状が左右非対称であり，嵌合の都合上，施工時に矢板の天地管理が必要である。
・矢板幅が１m に近く受圧面積が大きいため，風が強くなると建て込み作業が難しい場合がある。
・爪の大きさがもう少し大きくゆとりがあればさらに施工性が良好になると思われる。

） 技術評価

・鋼矢板の幅を９００mm とし，形状をハット形状としたことにより，鋼材質量低減，工期短縮，施工性向上，構造信頼性が向上した。

） 今後の課題

・爪の形状が左右非対称であり，嵌合の都合上，施工時に矢板の天地管理が必要なので改良していきたい。
・現場での実績を踏まえた施工技術，施工機械の検討を進め，バイブロハンマによる施工においては従来工法に比べて９％程度のコスト縮減を目指すように努力していく。

ハット形鋼矢板

学識者の視点鋼矢板工における設計上の問題点の一つとして，施工後の地盤内で発揮される構造上の継手の評価が挙げられる。これまでの U 形鋼矢板の継手効率（断面２次モーメントや断面係数における低減率）は，構造，地盤条件および施工方法により経験的に決定されてきた。ハット形鋼矢板においては，その構造より継手効率を考える必要がないことは，構造材料として画期的なアドバンテージであると言える。
現在，軟弱地盤を対象とした沈下対策としての新形式鋼矢板工法の開発にかかわっているが，九州の有明海沿岸の地盤においては粘土地盤層厚が４０m にも及んでおり，その施工性も大変気になるところである。ハット形鋼矢板は従来の工期や工費を改善する可能性を示唆しており，鋼矢板工法の設計・施工の高度化に大きく貢献することが期待される。

建設マネジメント技術

2005 年 2 月号 ６３

¸ 河川・海岸護岸，港湾岸壁¹ 道路擁壁・宅地造成擁壁

タイロッド
控え工
ハット形
鋼矢板900
自立式護岸

コンクリート擁壁の代わりに用いれば地盤改良が不要

仮設鋼矢板

ハット形
鋼矢板900ハット形
鋼矢板900地盤改良

タイロッド式護岸

コンクリート擁壁

ハット形鋼矢板900の擁壁º 水路（下水開渠，農業用水路）
仮設本設兼用

仮設残置鋼矢板＋
コンクリートブロック

ハット矢板の使用により流量を確保して水路幅の縮小が可能

水深２m
A ＝６m2

水深２m
A ＝６m2ハット形
鋼矢板9004.2m

7.2m
コンクリートブロック護岸

ハット形鋼矢板900による護岸» 沈下対策（道路・鉄道盛土，河川堤防，宅地造成盛土）
既設
建造物

盛土

軟弱層
（圧密層）

押込み力
中立点

摩擦抵抗力

先端支持力

無対策

ハット形
鋼矢板900支持層

沈下対策¼ 止水壁（調節池・調整池，基盤漏水対策）
地下水位

ハット形鋼矢板900

透水層

レキ層

ハット形
鋼矢板900

不透水層

調整池の止水対策

図―５河川堤防の基盤漏水対策

ハット形鋼矢板900の用途例

れた課題に対して継続的な検討を進めている。

５． おわりに

鋼矢板は，軟弱地盤では適用性が高く，経済性の高い土留め構造を構築できる材料であると考えこれまでの現場実験結果では，「経済性」に優られる。今後は，メリットを明確にし，これまでれ，「施工」「構造」両面に高い性能を有する新世

多く用いられてきた河川，港湾，農水の分野はも代の鋼矢板を開発することができたと考えていちろんのこと，陸上の道路擁壁，宅造擁壁，下水る。さらに建設工事のコスト縮減，品質向上に貢開渠，止水壁，沈下対策壁等に広く利用範囲を広献できる製品として成長していくように，指摘さげていくために技術開発を推進していきたい。

学識者：熊本大学工学部環境システム工学科
開発者：新日本製鐵株式会社
施工者：調和工業株式会社

６
４ 建設マネジメント技術

2005 年 2 月号建材開発技術部

教授

工法技術部

部長

マネジャー

大谷順

龍田

昌毅

庭本

清敏