特許 6394180 鋼管矢板の継手構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6394180

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】鋼管矢板の継手構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/08 20060101AFI20180913BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/08

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-171384(P2014-171384)

(22)【出願日】2014年8月26日

(65)【公開番号】特開2016-44502(P2016-44502A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100178283

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 孝太

(72)【発明者】

【氏名】石濱 吉郎

(72)【発明者】

【氏名】妙中 真治

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１２５３４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０３６６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２７７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／００〜 ５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管矢板と鋼矢板とを組み合わせた合成壁体に用いられる鋼管矢板の継手構造であって、
鋼矢板の継手部を連結するために鋼管矢板の本体鋼管の軸芯方向に沿って設けられる継手管を備え、
前記継手管は、鋼管矢板の本体鋼管の外側面に取り付けられる取付部と、鋼矢板の継手部が挿入されるスリット部と、前記継手管の外周面を屈曲又は湾曲させ、前記継手管の周方向に延びて形成されるリブ部とを有し、
前記継手管は、前記継手管の軸芯方向に複数の前記リブ部が形成されて、前記継手管の軸芯方向に隣り合った複数の前記リブ部が、前記継手管の周方向の位置を互いに異ならせるものとなること
を特徴とする鋼管矢板の継手構造。

【請求項2】

前記継手管は、合成壁体の背面側から正面側に向けて作用する土圧が鋼矢板から伝達されるものであり、前記リブ部が合成壁体の正面側のみに形成されること
を特徴とする請求項１記載の鋼管矢板の継手構造。

【請求項3】

前記継手管は、合成壁体の背面側から正面側に向けて作用する土圧が鋼矢板から伝達されて、鋼矢板から伝達された土圧に抵抗するものとなるように、前記継手管の軸芯直交方向で凹状又は凸状に前記リブ部が形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の鋼管矢板の継手構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管矢板と鋼矢板とを組み合わせた合成壁体に用いられる鋼管矢板の継手構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、製造コストを削減して、かつ施工性を向上させることができるとともに、継手部のせん断耐力を向上させることを目的として、特許文献１に開示される鋼管矢板の継手構造が提案されている。

【0003】

特許文献１に開示された鋼管矢板の継手構造は、鋼管矢板本管の外面に固定される継手鋼管を備える鋼管矢板において、継手鋼管は、継手鋼管の軸方向で所定の間隔に形成されて、かつ継手鋼管の外面から内部に向けて窪む窪み部を備えるため、鋼管を製造した後にロール加工等の冷間加工により窪み部を形成して、鋼管矢板の製造コストを削減することができる。

【0004】

また、特許文献１に開示された鋼管矢板の継手構造は、複数の鋼管矢板を接続させるときに、一方の継手鋼管の窪み部と他方の継手鋼管とを点接触させることで、継手鋼管同士の競りが抑制されることから、打設抵抗を低減させて、施工性を向上させることができるだけでなく、充填材が窪み部にも付着するため、継手部のせん断耐力を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−３６６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に開示された鋼管矢板の継手構造は、複数の鋼管矢板を接続させるために継手鋼管が用いられるものである。このとき、特許文献１に開示された鋼管矢板の継手構造は、各々の鋼管矢板が支持地盤まで打設されて背面地盤からの土圧に抵抗するものとなるため、複数の鋼管矢板を接続させた継手鋼管に、鋼管矢板の背面側から正面側に向けた土圧が作用しないものとなる。

【0007】

したがって、特許文献１に開示された鋼管矢板の継手構造は、複数の鋼管矢板を接続させた継手鋼管の内部に充填材が充填されることを前提に、継手鋼管の外面から内部に向けて窪んだ窪み部が、継手鋼管と充填材との付着効果を生じさせるものであって、鋼管矢板の背面側から正面側に向けた土圧に抵抗させるものとはなっていない。

【0008】

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、継手管の板厚の低減を実現して合成壁体の構築に必要となる材料コストの増大を抑制するとともに、継手管の拡がるような変形を抑制して鋼管矢板と鋼矢板との接続状態を強固に維持することのできる鋼管矢板の継手構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明に係る鋼管矢板の継手構造は、鋼管矢板と鋼矢板とを組み合わせた合成壁体に用いられる鋼管矢板の継手構造であって、鋼矢板の継手部を連結するために鋼管矢板の本体鋼管の軸芯方向に沿って設けられる継手管を備え、前記継手管は、鋼管矢板の本体鋼管の外側面に取り付けられる取付部と、鋼矢板の継手部が挿入されるスリット部と、前記継手管の外周面を屈曲又は湾曲させ、前記継手管の周方向に延びて形成されるリブ部とを有し、前記継手管は、前記継手管の軸芯方向に複数の前記リブ部が形成されて、前記継手管の軸芯方向に隣り合った複数の前記リブ部が、前記継手管の周方向の位置を互いに異ならせるものとなることを特徴とする。

【0010】

第２発明に係る鋼管矢板の継手構造は、第１発明において、前記継手管は、合成壁体の背面側から正面側に向けて作用する土圧が鋼矢板から伝達されるものであり、前記リブ部が合成壁体の正面側のみに形成されることを特徴とする。

【0012】

第３発明に係る鋼管矢板の継手構造は、第１発明又は第２発明において、前記継手管は、合成壁体の背面側から正面側に向けて作用する土圧が鋼矢板から伝達されて、鋼矢板から伝達された土圧に抵抗するものとなるように、前記継手管の軸芯直交方向で凹状又は凸状に前記リブ部が形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

第１発明〜第３発明によれば、鋼管矢板の継手管から鋼矢板の継手部が離脱することを防止して、鋼管矢板と鋼矢板との接続状態を強固に維持することができるため、合成壁体の全体の壁厚方向の変形量を低減させて高い構造性能を発揮させるとともに、鋼矢板を支持するための鋼管矢板の数量を削減することが可能となり、また、継手管の板厚を必要以上に厚くしないで、継手管の拡がるような変形を抑制することができるものとなり、継手管の板厚を低減させて合成壁体の構築に必要となる材料コストの増大を抑制することが可能となる。

【0014】

特に、第２発明によれば、継手管の正面側のみにリブ部を形成して、継手管の背面側の溶接箇所での溶接強度を重点的に向上させることで、継手管の背面側で本体鋼管から継手管を離間させる方向に作用する引張力に強固に抵抗するものとして、鋼管矢板と鋼矢板との接続状態を強固に維持することが可能となる。

【0015】

第１発明〜第３発明によれば、複数のリブ部が軸芯方向で略千鳥状に配置されることで、鋼矢板の継手部と継手管の突出部との接触部を減少させて、鋼矢板の継手部を継手管にスライド挿入するときの摩擦抵抗をより低減させるものとして、鋼管矢板を打設するときの施工性を著しく向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造が用いられる合成壁体を示す斜視図である。

【図2】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造が用いられる合成壁体を示す側面図である。

【図3】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造が用いられて、ハット形鋼矢板が鋼矢板として用いられた合成壁体を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【図4】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造が用いられて、Ｕ形鋼矢板が鋼矢板として用いられた合成壁体を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【図5】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造が用いられて、鋼板パネルが鋼矢板として用いられた合成壁体を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【図6】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造を示す斜視図である。

【図7】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造における継手管を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【図8】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において正面側のみにリブ部が形成された継手管を示す正面図であり、（ｂ）は、そのＤ−Ｄ線断面図であり、（ｃ）は、そのＥ−Ｅ線断面図である。

【図9】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において正面側のみで略千鳥状にリブ部が形成された継手管を示す正面図であり、（ｂ）は、そのＦ−Ｆ線断面図であり、（ｃ）は、そのＧ−Ｇ線断面図である。

【図10】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において傾斜させてリブ部が形成された継手管を示す正面図であり、（ｂ）は、その略千鳥状にリブ部が形成された継手管を示す正面図である。

【図11】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造における継手管の屈曲したリブ部の形状を示す断面図である。

【図12】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造における継手管の湾曲したリブ部の形状を示す断面図である。

【図13】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造における継手管のリブ部の寸法を示す断面図である。

【図14】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において背面側から正面側に向けて土圧が作用する状態を示す平面図である。

【図15】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造における継手管のリブ部の高さと継手管の断面係数との関係を示すグラフである。

【図16】本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において溶接箇所に引張力が作用する状態を示す平面図である。

【図17】（ａ）は、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造において継手の競りが生じたときの接触部を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【図18】（ａ）は、従来の鋼管矢板の継手構造において継手の競りが生じたときの接触部を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１に示すように、鋼管矢板３と鋼矢板４とを組み合わせた合成壁体５を構築するために用いられるものである。合成壁体５は、主として、鋼管矢板３が杭部材として設けられるとともに、鋼矢板４が壁部材として設けられる。

【0019】

合成壁体５は、例えば、複数の鋼矢板４が壁幅方向Ｘに並べられて壁部材として設けられるとともに、壁部材として設けられた複数の鋼矢板４の壁幅方向Ｘの両端の各々で、支持地盤に到達する程度の深さまで鋼管矢板３が杭部材として設けられる。

【0020】

合成壁体５は、図２に示すように、海洋、河川又は掘削部８１と地盤８２との境界の護岸壁等として設けられるものである。合成壁体５は、既存の海洋、河川、又は、既存地盤を掘削等して形成された掘削部８１を正面側Ａとするとともに、既存地盤又は裏込地盤等の地盤８２を背面側Ｂとして構築される。合成壁体５は、主に、壁高方向で鋼矢板４が設けられる範囲のみで、大径の本体鋼管３０に、小径鋼管の継手管２が設けられるものとなる。

【0021】

合成壁体５は、海洋、河川又は掘削部８１と地盤８２との境界に設けられた状態で、背面側Ｂの地盤８２から、正面側Ａの海洋、河川又は掘削部８１に向けて、地下水圧や土圧Ｐが作用するものとなる。合成壁体５は、特に、壁部材として設けられた複数の鋼矢板４が、地下水圧や土圧Ｐを負担するものとして設けられる。

【0022】

鋼管矢板３は、図３に示すように、合成壁体５の壁高方向を軸芯方向Ｙとして、大径の本体鋼管３０に、小径鋼管の継手管２が設けられる。鋼管矢板３は、壁幅方向Ｘの両端の各々で、本体鋼管３０の外側面３０ａに継手管２が溶接等により取り付けられる。鋼管矢板３は、壁幅方向Ｘの片端のみで、本体鋼管３０の外側面３０ａに継手管２が取り付けられてもよい。

【0023】

鋼矢板４は、合成壁体５の壁高方向を軸芯方向Ｙとして、ハット形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、鋼板パネル、直線鋼矢板又はＺ形鋼矢板等が用いられる。鋼矢板４は、複数のハット形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、鋼板パネル、直線鋼矢板又はＺ形鋼矢板等が壁幅方向Ｘに連結されるとともに、壁幅方向Ｘに連結された複数のハット形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、鋼板パネル、直線鋼矢板又はＺ形鋼矢板等の壁幅方向Ｘの両端の各々が、鋼管矢板３の継手管２に接続される。

【0024】

鋼矢板４は、ハット形鋼矢板が用いられる場合に、フランジ部４１と、一対のウェブ部４２と、一対のアーム部４３と、一対の継手部４０とを有する。フランジ部４１は、図３（ａ）に示すように、壁幅方向Ｘに延びて略平板状等に形成される。一対のウェブ部４２は、フランジ部４１の壁幅方向Ｘの両端の各々から、壁厚方向に傾斜して形成される。一対のアーム部４３は、各々のウェブ部４２の壁厚方向の片端から、フランジ部４１と略平行に形成される。一対の継手部４０は、各々のアーム部４３の壁幅方向Ｘの先端に形成される。

【0025】

鋼矢板４は、Ｕ形鋼矢板が用いられる場合に、図４に示すように、フランジ部４１と、一対のウェブ部４２と、一対の継手部４０とを有する。フランジ部４１は、図４（ａ）に示すように、壁幅方向Ｘに延びて略平板状等に形成される。一対のウェブ部４２は、フランジ部４１の壁幅方向Ｘの両端の各々から、壁厚方向に傾斜して形成される。一対の継手部４０は、各々のウェブ部４２の壁厚方向の先端に形成される。

【0026】

鋼矢板４は、鋼板パネルが用いられる場合に、図５に示すように、フランジ部４１と、一対の継手部４０とを有する。フランジ部４１は、図５（ａ）に示すように、壁幅方向Ｘに延びて略平板状等に形成される。一対の継手部４０は、フランジ部４１の壁幅方向Ｘの両端の各々に形成されて、一対の継手部４０の一方に、断面略Ｔ形状の雄継手４４が形成されるとともに、一対の継手部４０の他方に、断面略円形状の雌継手４５が形成された鋼板パネル、及び、一対の継手部４０の両方に、断面略Ｔ形状の雄継手４４が形成された鋼板パネルが用いられる。

【0027】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図６に示すように、鋼管矢板３の本体鋼管３０の軸芯方向Ｙに沿って設けられる継手管２を備える。本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の軸芯方向Ｙにスライドさせて鋼矢板４の継手部４０を継手管２に挿入することで、鋼矢板４の継手部４０が継手管２に連結される。

【0028】

継手管２は、鋼管矢板３の本体鋼管３０の外側面３０ａに取り付けられる取付部２１と、鋼矢板４の継手部４０が挿入されるスリット部２２と、継手管２の周方向Ｗに延びて形成されるリブ部２０とを有する。継手管２は、図７（ａ）に示すように、最大外径Ｒを１６５ｍｍ程度、最大板厚ｔを１１ｍｍ程度として、断面略円形状等に形成された小径鋼管が用いられる。

【0029】

継手管２は、図７（ｂ）に示すように、軸芯方向Ｙに延びて外周面２ａが略同一面上に形成された略直管状の小径鋼管に、周方向Ｗで所定の方向からのロールを用いた押圧加工等をすることで、軸芯直交方向Ｚで外周面２ａから凹状に窪ませたリブ部２０が形成される。このとき、継手管２は、軸芯直交方向Ｚで外周面２ａから凹状に窪ませたリブ部２０が形成されることで、軸芯直交方向Ｚで内周面２ｂから突出した突出部２４が形成されるものとなる。

【0030】

継手管２は、軸芯方向Ｙに複数のリブ部２０が形成されて、略直管状の直管部２３とリブ部２０とが軸芯方向Ｙで交互に配置される。継手管２は、軸芯方向Ｙに複数のリブ部２０が形成された小径鋼管に、周方向Ｗの一部で軸芯方向Ｙに連続して切削加工等をすることで、周方向Ｗの一部が所定の幅で切り欠かれて、軸芯方向Ｙに延びるスリット部２２が形成される。

【0031】

継手管２は、軸芯方向Ｙの略直交方向で略直線状に延びるリブ部２０が、周方向Ｗの正面側Ａから背面側Ｂまで連続させて形成される。このとき、継手管２は、リブ部２０が配置される部位を除き、直管部２３が配置される部位のみで、本体鋼管３０の外側面３０ａに取付部２１が軸芯方向Ｙで断続的に溶接接合される。なお、継手管２は、これに限らず、本体鋼管３０の外側面３０ａとリブ部２０との隙間が溶接材料で埋められることで、リブ部２０が配置される部位でも、本体鋼管３０の外側面３０ａに取付部２１を溶接接合することができる。

【0032】

継手管２は、図８に示すように、リブ部２０が背面側Ｂに形成されることなく、リブ部２０が正面側Ａのみに形成されてもよい。継手管２は、軸芯方向Ｙに形成された複数のリブ部２０が、周方向Ｗの位置を互いに略同一にして、軸芯方向Ｙで略並列状に配置されて並べられる。また、継手管２は、図９に示すように、軸芯方向Ｙに隣り合った複数のリブ部２０が、周方向Ｗの位置を互いに異ならせて、軸芯方向Ｙで略千鳥状に配置されて並べられてもよく、さらに、図１０に示すように、軸芯方向Ｙに傾斜させて延びるリブ部２０が形成されてもよい。

【0033】

このとき、継手管２は、図８〜図１０に示すように、正面側Ａにおいて、リブ部２０が配置される部位を除き、直管部２３が配置される部位のみで、本体鋼管３０の外側面３０ａに取付部２１が軸芯方向Ｙで断続的に溶接接合される。また、継手管２は、リブ部２０が背面側Ｂに形成されないため、背面側Ｂにおいて、本体鋼管３０の外側面３０ａに取付部２１を軸芯方向Ｙの所定の範囲で連続的に溶接接合することができる。

【0034】

リブ部２０は、図１１に示すように、軸芯直交方向Ｚで継手管２の外周面２ａを凹状に屈曲させることで、継手管２の内周面２ｂに屈曲した突出部２４が形成される。また、リブ部２０は、図１２に示すように、軸芯直交方向Ｚで継手管２の外周面２ａを凹状に湾曲させることで、継手管２の内周面２ｂに湾曲した突出部２４が形成される。

【0035】

リブ部２０は、図１３に示すように、例えば、軸芯方向Ｙで凹状に形成される長さＬを１８ｍｍ程度として、継手管２の板厚ｔを６ｍｍ又は９ｍｍ程度としたときに、継手管２の直管部２３の内周面２ｂから突出した高さｈを、３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１５ｍｍ又は１８ｍｍ程度としたものとなる。リブ部２０は、継手管２の直管部２３の内周面２ｂから突出した高さｈが、継手管２の板厚ｔの０．５〜５倍程度で、最大３０ｍｍ程度となる。

【0036】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１４に示すように、鋼矢板４の継手部４０が継手管２に連結された状態で、鋼矢板４の継手部４０又はアーム部４３が継手管２に接触することで、合成壁体５の背面側Ｂから正面側Ａに向けて、鋼矢板４に作用する地下水圧や土圧Ｐが、鋼矢板４の継手部４０又はアーム部４３から継手管２に伝達される。

【0037】

このとき、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２のスリット部２２の周方向Ｗの幅を押し拡げながら継手管２の正面側Ａを変形させるようにして、合成壁体５の背面側Ｂから正面側Ａに向けた地下水圧や土圧Ｐが、継手部４０又はアーム部４３から継手管２に伝達されるものとなる。

【0038】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、鋼矢板４の継手部４０又はアーム部４３が継手管２に接触して、鋼矢板４の継手部４０又はアーム部４３から伝達された地下水圧や土圧Ｐに抵抗するものとなるように、継手管２の周方向Ｗに延びて軸芯直交方向Ｚで継手管２の外周面２ａから凹状に窪ませたリブ部２０が形成される。

【0039】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の内周面２ｂから突出したリブ部２０の高さｈを大きくすると、継手管２の周方向Ｗの断面係数を増大させるものとなり、継手管２のスリット部２２の周方向Ｗの幅を押し拡げる変形に対する継手管２の断面剛性が向上する。

【0040】

図１５では、リブ部２０を有する継手管２の板厚ｔを６ｍｍとして、リブ部２０の高さｈと断面係数との関係が折れ線で示されるとともに、リブ部２０を有さない略直管状の小径鋼管の断面係数が、略直管状の小径鋼管の板厚に応じて破線で示されて、リブ部２０を有さない小径鋼管とリブ部２０を有する継手管２との断面係数の比較を示すものである。図１５では、リブ部２０を有さない略直管状の小径鋼管について、板厚７ｍｍがＮ１の破線、板厚８ｍｍがＮ２の破線、板厚９ｍｍがＮ３の破線、板厚１０ｍｍがＮ４の破線、板厚１１ｍｍがＮ５の破線、板厚１２ｍｍがＮ６の破線として示される。

【0041】

このとき、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の板厚ｔと同程度の高さｈのリブ部２０が形成されることで（板厚ｔ＝６ｍｍ、高さｈ＝６ｍｍ）、板厚が１ｍｍ大きい略直管状の小径鋼管（板厚７ｍｍ）と同程度の大きさの断面係数（Ｎ１の破線）となる。さらに、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の板厚ｔの約２倍の高さｈのリブ部２０が形成されることで（板厚ｔ＝６ｍｍ、高さｈ＝１２ｍｍ）、板厚が３ｍｍ大きい略直管状の小径鋼管（板厚９ｍｍ）と同程度の大きさの断面係数（Ｎ３の破線）となる。

【0042】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１４に示すように、鋼矢板４に作用した地下水圧や土圧Ｐが、背面側Ｂから正面側Ａに向けて継手管２に伝達されるものとなるが、継手管２の周方向Ｗに延びるリブ部２０が形成されて、継手管２の周方向Ｗの断面係数を増大させることで、スリット部２２の周方向Ｗの幅を押し拡げる変形に対する継手管２の断面剛性を向上させることができるものとなる。このとき、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の断面剛性を向上させて、継手管２の拡がるような変形が抑制されるため、鋼管矢板３の継手管２から鋼矢板４の継手部４０が離脱することを防止することができる。

【0043】

これにより、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、鋼管矢板３の継手管２から鋼矢板４の継手部４０が離脱することを防止して、鋼管矢板３と鋼矢板４との接続状態を強固に維持することができるため、合成壁体５の全体の壁厚方向の変形量が低減して高い構造性能を発揮させるとともに、鋼矢板４を支持するための鋼管矢板３の数量を削減することが可能となる。また、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の板厚ｔを必要以上に厚くしないで、継手管２の拡がるような変形を抑制することができるものとなるため、継手管２の板厚ｔを低減させて合成壁体５の構築に必要となる材料コストの増大を抑制することが可能となる。

【0044】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１６に示すように、鋼矢板４に作用した地下水圧や土圧Ｐが、背面側Ｂから正面側Ａに向けて継手管２に伝達されたとき、スリット部２２の周方向Ｗの幅を押し拡げる変形に追随するようにして、継手管２の取付部２１の背面側Ｂの溶接箇所Ｍに、本体鋼管３０から継手管２を離間させる方向の引張力Ｔが作用する。

【0045】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、リブ部２０が継手管２の背面側Ｂに形成されることなく、継手管２の正面側Ａのみに形成されることで、継手管２の取付部２１が、継手管２の背面側Ｂで本体鋼管３０の外側面３０ａに連続的に溶接接合されたものとなる。このとき、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の背面側Ｂで取付部２１が本体鋼管３０の外側面３０ａに連続的に溶接接合されることで、継手管２の背面側Ｂの溶接箇所Ｍでの溶接強度を重点的に向上させることができるものとなる。

【0046】

これにより、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の正面側Ａのみにリブ部２０が形成されて、継手管２の背面側Ｂの溶接箇所Ｍでの溶接強度を重点的に向上させることで、継手管２の背面側Ｂで本体鋼管３０から継手管２を離間させる方向に作用する引張力Ｔに強固に抵抗するものとなるため、鋼管矢板３と鋼矢板４との接続状態を強固に維持することが可能となる。

【0047】

本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１７に示すように、鋼矢板４の継手部４０を継手管２に連結するときに、鋼矢板４の継手部４０を継手管２の軸芯方向Ｙにスライドさせることで、鋼矢板４の継手部４０が継手管２に挿入されるものとなる。

【0048】

従来の鋼管矢板の継手構造９は、図１８に示すように、鋼管矢板９３と鋼矢板９４との位置関係によって、鋼矢板９４の継手部９５と継手管９２の内周面９２ｂとが接近して継手の競りが生じる場合があり、鋼矢板９４の継手部９５を継手管９２の内周面９２ｂに接触部Ｃで当接させながら、鋼矢板９４の継手部９５が継手管９２にスライド挿入される。

【0049】

従来の鋼管矢板の継手構造９は、継手管９２の内周面９２ｂが略同一面上に形成されるため、鋼矢板９４の継手部９５と継手管９２の内周面９２ｂとが接触部Ｃで線接触するものとなることから、鋼矢板９４の継手部９５と継手管９２との接触部Ｃの延長が大きくなる。このとき、従来の鋼管矢板の継手構造９は、鋼矢板９４の継手部９５と継手管９２との接触部Ｃの延長が大きなものとなることで、鋼矢板９４の継手部９５を継手管９２にスライド挿入するときの摩擦抵抗が増大して、鋼管矢板９３を打設するときの施工性が低下するおそれがある。

【0050】

これに対して、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図１７に示すように、継手管２の外周面２ａに凹状のリブ部２０が形成されて、継手管２の内周面２ｂに凸状の突出部２４が形成されることから、鋼矢板４の継手部４０を継手管２にスライド挿入するときに、鋼矢板４の継手部４０と継手管２の突出部２４とが接触部Ｃで点接触するものとなる。

【0051】

このとき、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、鋼矢板４の継手部４０と継手管２の内周面２ｂとが接近して継手の競りが生じる場合であっても、鋼矢板４の継手部４０と継手管２の突出部２４とが接触部Ｃで点接触するため、鋼矢板４の継手部４０を継手管２にスライド挿入するときの摩擦抵抗を低減させたものとなり、鋼管矢板３を打設するときの施工性を向上させることが可能となる。

【0052】

特に、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、図９、図１７に示すように、複数のリブ部２０が継手管２の軸芯方向Ｙで略千鳥状に配置されて並べられることで、複数のリブ部２０の周方向Ｗの位置が異なったものとなり、継手管２の突出部２４と軸芯方向Ｙで略一直線状に延びる鋼矢板４の継手部４０との接触部Ｃを減少させることができる。

【0053】

これにより、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、複数のリブ部２０が軸芯方向Ｙで略千鳥状に配置されることで、鋼矢板４の継手部４０と継手管２の突出部２４との接触部Ｃを減少させて、鋼矢板４の継手部４０を継手管２にスライド挿入するときの摩擦抵抗がより低減されるため、鋼管矢板３を打設するときの施工性を著しく向上させることが可能となる。

【0054】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0055】

例えば、本発明を適用した鋼管矢板の継手構造１は、継手管２の軸芯直交方向Ｚで継手管２の外周面２ａを凸状に屈曲又は湾曲させることで、継手管２に凸状にリブ部２０が形成されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0056】

１ ：鋼管矢板の継手構造
２ ：継手管
２ａ ：外周面
２ｂ ：内周面
２０ ：リブ部
２１ ：取付部
２２ ：スリット部
２３ ：直管部
２４ ：突出部
３ ：鋼管矢板
３０ ：本体鋼管
３０ａ ：外側面
４ ：鋼矢板
４０ ：継手部
４１ ：フランジ部
４２ ：ウェブ部
４３ ：アーム部
４４ ：雄継手
４５ ：雌継手
５ ：合成壁体
８１ ：掘削部
８２ ：地盤
Ａ ：正面側
Ｂ ：背面側
Ｗ ：周方向
Ｘ ：壁幅方向
Ｙ ：軸芯方向
Ｚ ：軸芯直交方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】