特開 2022-129843 鋼製土留パネル及び該鋼製土留パネルを用いた土留構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022129843

(43)【公開日】2022-09-06

(54)【発明の名称】鋼製土留パネル及び該鋼製土留パネルを用いた土留構造物

(51)【国際特許分類】

   E21D 5/10 20060101AFI20220830BHJP

【ＦＩ】

E21D5/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021028682

(22)【出願日】2021-02-25

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】長岡 省吾

(72)【発明者】

【氏名】松岡 馨

(72)【発明者】

【氏名】原 翔悟

(57)【要約】      （修正有）

【課題】止水性を必要としない土留構造物に使用されるものであり、スキンプレートと主桁との接合部、及びスキンプレートと継手板との接合部を溶接する際、鋼製土留パネルの外面側から溶接する作業の一部又は全部を省略することができ、溶接作業の作業性を高め、製造の手間とコストを軽減することができる、鋼製土留パネル及び該鋼製土留パネルを用いた土留構造物を提供する。
【解決手段】鋼製土留パネル１は、掘削孔の壁面に面するスキンプレート１０と、スキンプレート１０の上端及び下端に設けられ、上面及び下面を形成する主桁１１と、スキンプレート１０の左右の両端に設けられ、左右の側面を形成する継手板１２と、を備えている。掘削孔の内部に向かって開口する凹状に形成されており、スキンプレート１０と主桁１１との接合部、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部のうち、いずれか一方又は双方が、凹状の凹内部側から溶接されて接合される。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地面を掘削して形成された掘削孔に設置されて土留構造物を構築するために用いられる鋼製土留パネルであって、
前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、
前記スキンプレートの上端及び下端に設けられ、上面及び下面を形成する主桁と、
前記スキンプレートの左右の両端に設けられ、左右の側面を形成する継手板と、を備え、
前記掘削孔の内部に向かって開口する凹状に形成されており、前記スキンプレートと前記主桁との接合部、及び前記スキンプレートと前記継手板との接合部のうち、いずれか一方又は双方が、前記凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である、鋼製土留パネル。

【請求項2】

前記主桁と前記継手板との接合部は、前記凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である、請求項１に記載の鋼製土留パネル。

【請求項3】

上下の前記主桁の間に設けられ、凹状の形状を保持する形状保持部材を更に備えている、請求項１又は２に記載の鋼製土留パネル。

【請求項4】

前記形状保持部材は、板状部材又は棒状部材とされ、
前記主桁にのみ溶接されて固定されている、請求項３に記載の鋼製土留パネル。

【請求項5】

前記形状保持部材は、２つの部材を組み合わせて形成されており、一方の部材の一端が一方の主桁に固定され、他方の部材の一端が他方の主桁に固定されており、一方の部材と他方の部材の他端同士が固定されて、一対の前記主桁の間に設けられている、請求項３又は４に記載の鋼製土留パネル。

【請求項6】

地面を掘削して形成された掘削孔に、複数の鋼製土留パネルを設置して構築される土留構造物であって、
前記掘削孔の壁面に沿って、複数の前記鋼製土留パネルを配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部を備え、
複数の前記鋼製土留パネルは、請求項１～５のいずれか一項に記載の鋼製土留パネルを少なくとも１つ有している、土留構造物。

【請求項7】

前記掘削孔の壁面に沿って、複数の波付け鋼板を配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第２土留構造部を更に備えており、
前記第１土留構造部は、前記第２土留構造部の下方に構築されている、請求項６に記載の土留構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼製土留パネル及び該鋼製土留パネルを用いた土留構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に開示されているように、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔に波付け鋼板を組み立てて構築された土留構造物が知られている。土留構造物は、掘削孔の壁面に沿って複数の波付け鋼板を環状に配置して形成された構造体を、孔軸方向に積み重ねて構築される。

【0003】

土留構造物は、掘削孔の深度が深くなるにつれて地山側からの土圧が大きくなり、波付け鋼板だけでは剛性が足りない場合がある。また、深度の深さにかかわらず、土質の条件等により、土圧が大きい場合もある。更に、孔軸方向の深度が深くなるにつれて、上方に配置された構造体の自重が下方に配置された構造体に作用する。このため、土留構造物では、深度が深い箇所において、上下に隣り合う波付け鋼板の間に補強リングと呼ばれるＨ形鋼を挟み込み剛性を高めている。

【0004】

しかしながら、補強リングの施工は、煩雑で手間が掛かるため、工期が長引き工費が嵩む問題がある。そのため、補強リングを省略できる土留構造物の構築が望まれている。例えば土圧が小さく補強リングが不要である掘削孔の深度が浅い部分には、掘削孔の壁面に沿って複数の波付け鋼板を環状に配置して構造体を構築し、土圧が大きく補強リングが必要となる掘削孔の深度が深い部分では、掘削孔の壁面に沿って複数の鋼製土留パネルを環状に配置して構造体を構築することが考えられる。鋼製土留パネルは、波付け鋼板よりも剛性が高い製品である。この鋼製土留パネルは、掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、スキンプレートの上端及び下端に設けられて上面及び下面を形成する主桁と、スキンプレートの左右の両端に設けられて左右の側面を形成する継手板と、を備えている。鋼製土留パネルは、スキンプレート、主桁及び継手板で、掘削孔の孔内部に向かって開口する凹状に形成されている。スキンプレート、主桁及び継手板は、それぞれ溶接で固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－０６６８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記構成の鋼製土留パネルとしては、止水性を有する構造が知られている。止水性を有する構造とするためには、スキンプレートと主桁との接合部、及びスキンプレートと継手板との接合部を鋼製土留パネルの外面側から溶接する必要がある。スキンプレートと主桁との間の隙間、及びスキンプレートと継手板との隙間を外面側から完全に塞ぎ、該隙間に地下水が侵入する事態を防止するためである。

【0007】

しかしながら、スキンプレートと主桁との接合部、及びスキンプレートと継手板との接合部を鋼製土留パネルの外面側から溶接する作業において、該鋼製土留パネルの下部に位置する接合部分を溶接するためには、組み立て途中の鋼製土留パネルを反転させなければならない。鋼製土留パネルを反転させなければ、溶接できない箇所があるためである。また、溶接作業の安全性を確保すると共に、溶接精度を高めるためでもある。このような重量のある鋼製土留パネルを反転させつつ溶接を行う作業が、作業者にとって大きな負担となっていた。また、接合部の全体に亘って隙間なく溶接する必要があるため、溶接しなければならない箇所が多くなり、溶接の工数が増えて製造の手間とコストが掛かるおそれがある。

【0008】

一方、波付け鋼板は、止水性を有さない構造である。このような止水性を有さない波付け鋼板を用いて構築される土留構造物は、例えば地下水の影響を受け難く、止水性を必要としない場所に構築されるものである。つまり、波付け鋼板と共に使用され、或いは波付け鋼板に代えて使用される鋼製土留パネルも、止水性を有する必要がない。

【0009】

本発明は、上記の課題を解決するものであり、止水性を必要としない土留構造物に使用されるものであり、スキンプレートと主桁との接合部、及びスキンプレートと継手板との接合部を溶接するに際し、鋼製土留パネルの外面側から溶接する作業の一部又は全部を省略することができ、溶接作業の作業性を高め、製造の手間とコストを軽減することができる、鋼製土留パネル及び該鋼製土留パネルを用いた土留構造物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る鋼製土留パネルは、地面を掘削して形成された掘削孔に設置されて土留構造物を構築するために用いられる鋼製土留パネルであって、前記掘削孔の壁面に面するスキンプレートと、前記スキンプレートの上端及び下端に設けられ、上面及び下面を形成する主桁と、前記スキンプレートの左右の両端に設けられ、左右の側面を形成する継手板と、を備え、前記掘削孔の内部に向かって開口する凹状に形成されており、前記スキンプレートと前記主桁との接合部、及び前記スキンプレートと前記継手板との接合部のうち、いずれか一方又は双方が、前記凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である。

【0011】

本発明に係る土留構造物は、地面を掘削して形成された掘削孔に、複数の鋼製土留パネルを設置して構築される土留構造物であって、前記掘削孔の壁面に沿って、複数の前記鋼製土留パネルを配置して形成された構造体が、孔軸方向に少なくとも１段以上構築された第１土留構造部を備え、複数の前記鋼製土留パネルは、上記鋼製土留パネルを少なくとも１つ有しているものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明では、スキンプレートと主桁との接合部、及びスキンプレートと継手板との接合部のうち、いずれか一方又は双方が、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成なので、鋼製土留パネルの外面側から溶接する作業の一部又は全部を省略することができる。よって、溶接作業の作業効率を高めることができ、製造の手間とコストを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係る土留構造物を模式的に示した斜視図である。

【図2】実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてライナープレートを示した斜視図である。

【図3】実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてライナープレートを示した縦断面図である。

【図4】実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてプランクプレートを示した斜視図である。

【図5】実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてプランクプレートを示した縦断面図である。

【図6】実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した斜視図である。

【図7】実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した平断面図である。

【図8】（Ａ）は実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した正面図、（Ｂ）は該鋼製土留パネルを示した左側面図である。

【図9】図８に示したＩ部を側面方向から見た断面図である。

【図10】図８に示したＩＩ部の拡大図である。

【図11】図８に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。

【図12】図８に示したＩＩ部を側面方向から見た断面図である。

【図13】実施の形態に係る鋼製土留パネルの形状保持部材の変形例１を示した説明図である。

【図14】実施の形態に係る鋼製土留パネルの形状保持部材の変形例２を示した説明図である。

【図15】実施の形態に係る土留構造物の構築工法の一例を模式的に示した説明図である。

【図16】実施の形態に係る土留構造物における第１土留構造部の一例を示した平断面図である。

【図17】実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例１を示した平断面図である。

【図18】（Ａ）は図１７に示した鋼製土留パネルの正面図、（Ｂ）は該鋼製土留パネルの左側面図である。

【図19】図１７に示した鋼製土留パネルを用いた土留構造物における第１土留構造部の一例を示した平断面図である。

【図20】図１９に示したＡ部の拡大図である。

【図21】図１９に示した土留構造物の第１土留構造部を構築する手順を模式的に示した説明図である。

【図22】図１９に示した土留構造物の構築工法の特徴を具体的に示した説明図である。

【図23】実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例２を示した平面図である。

【図24】図２３に示した鋼製土留パネルの左側面の拡大図である。

【図25】図２３に示した鋼製土留パネルを用いた土留構造物の要部を模式的に示した拡大図である。

【図26】実施の形態に係る土留構造物の変形例を模式的に示した斜視図である。

【図27】実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

【0015】

実施の形態．
図１は、実施の形態に係る土留構造物を模式的に示した斜視図である。図１に示すように、土留構造物１００は、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔に波付け鋼板２と鋼製土留パネル１を設置して構築された構成である。土留構造物１００は、例えば建築構造物の基礎を構築するための立坑又は地中に構築される集水井等の土木構造物を構築する際に構築されるものである。具体的には、土留構造物１００は、第２土留構造部１０２と、第１土留構造部１０１と、を備えている。第２土留構造部１０２は、平面視が円弧状の波付け鋼板２が環状に配置されて形成された構造体１０２Ａを、孔軸方向に４段積み重ねて構築された構成である。第２土留構造部１０２は、波付け鋼板２を千鳥状に配置して組み立てられている。第１土留構造部１０１は、平面視が円弧状の鋼製土留パネル１が環状に配置されて形成された構造体１０１Ａを、孔軸方向に２段積み重ねて構築された構成である。第１土留構造部１０１も、鋼製土留パネル１を千鳥状に配置して組み立てられている。土留構造物１００は、一例として平面視が円形状とした構成である。

【0016】

なお、第１土留構造部１０１及び第２土留構造部１０２の段数は、図示した構成に限定されず、それぞれ少なくとも１段以上あればよい。また、図１に示した土留構造物１００の周方向における波付け鋼板２及び鋼製土留パネル１の個数は、一例であってこれに限定されない。

【0017】

図２は、実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてライナープレートを示した斜視図である。図３は、実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてライナープレートを示した縦断面図である。図４は、実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてプランクプレートを示した斜視図である。図５は、実施の形態に係る波付け鋼板の一例としてプランクプレートを示した縦断面図である。

【0018】

波付け鋼板２は、例えば図２及び図３に示したライナープレート２Ａや、図４及び図５に示したプランクプレート２Ｂで構成されている。ライナープレート２Ａは、波形断面がサインカーブ状に形成された構成である。プランクプレート２Ｂは、波形断面が矩形状に形成された構成である。波付け鋼板２には、図２～図５に示すように、上端縁及び下端縁に沿って設けられた円弧状の周方向フランジ部２０と、円弧方向の両端縁に沿って設けられた軸方向フランジ部２１と、が設けられている。周方向フランジ部２０は、波付け鋼板２の上端縁及び下端縁から掘削孔の内部に向かって突出するように曲げ加工されて形成されている。軸方向フランジ部２１は、波付け鋼板２の円弧方向の両端縁にプレートを溶接して形成されている。

【0019】

波付け鋼板２は、例えば厚さが２．７ｍｍ～７ｍｍ程度である。図１に示す土留構造物１００では、上から１段目及び２段目にライナープレート２Ａからなる波付け鋼板２が用いられ、上から３段目及び４段目にプランクプレート２Ｂからなる波付け鋼板２が用いられている。土留構造物１００では、掘削孔の深度が深くなるにつれて地山側からの土圧が大きく、更に上方に配置された構造体１０２Ａの自重が下方に配置された構造体１０２Ａに作用する。そのため、ライナープレート２Ａよりも剛性が高いプランクプレート２Ｂを、土留構造物１００の３段目及び４段目に用いている。なお、第２土留構造部１０２は、すべての段をライナープレート２Ａで構成してもよいし、すべての段をプランクプレート２Ｂで構成してもよい。

【0020】

周方向フランジ部２０には、孔軸方向に積み重ねた上下に隣り合う波付け鋼板２同士、又は波付け鋼板２と鋼製土留パネル１とを連結するための連結孔２０ａが円弧方向に沿って複数形成されている。上下に隣り合う波付け鋼板２は、周方向フランジ部２０を突き合わせ、例えば連結孔２０ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。なお、上下に隣り合う波付け鋼板２の周方向フランジ部２０を連結する手段は、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、図示した連結孔２０ａの個数は一例であって、これに限定されるものではない。

【0021】

軸方向フランジ部２１には、掘削孔の周方向に配置した左右に隣り合う波付け鋼板２同士を連結するための連結孔２１ａが上下方向に沿って複数形成されている。左右に隣り合う波付け鋼板２は、軸方向フランジ部２１を突き合わせ、連結孔２１ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。なお、左右に隣り合う波付け鋼板２の軸方向フランジ部２１を連結する手段は、例えばクリップ等の連結具を用いてもよい。また、図示した連結孔２１ａの個数は一例であって、これに限定されるものではない。

【0022】

図６は、実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した斜視図である。図７は、実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した平断面図である。図８の（Ａ）は実施の形態に係る鋼製土留パネルを示した正面図、（Ｂ）は該鋼製土留パネルを示した左側面図である。図９は、図８に示したＩ部を側面方向から見た断面図である。図１０は、図８に示したＩＩ部の拡大図である。図１１は、図８に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。図１２は、図８に示したＩＩ部を側面方向から見た断面図である。

【0023】

鋼製土留パネル１は、図６～図８に示すように、掘削孔の壁面に面する円弧状のスキンプレート１０と、スキンプレート１０の上端及び下端に設けられて上面及び下面を形成する円弧状の主桁１１と、スキンプレート１０の円弧方向の両端に設けられて左右の側面を形成する継手板１２と、を有している。鋼製土留パネル１は、スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２によって、掘削孔の内部に向かって開口する凹状に形成されている。スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２は、それぞれ溶接で固定されている。主桁１１の桁高は、掘削孔の土質及び深度等によって仕様が変わるが、例えば１５０ｍｍ～４００ｍｍ程度である。また、孔軸方向における鋼製土留パネル１の高さは、例えば土留構造物１００を構築する作業者の安全性と効率を考慮して、５００ｍｍを標準とし、５００ｍｍ～１０００ｍｍ程度範囲で設計される。

【0024】

鋼製土留パネル１は、図９～図１１に示すように、スキンプレート１０と主桁１１との接合部１０ａ、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部１０ｂが、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である。つまり、スキンプレート１０と主桁１１との接合部１０ａ、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部１０ｂは、鋼製土留パネル１の外面側から溶接された構成ではない。

【0025】

例えば、一般的な鋼製土留パネルとして、止水性を有する構造が知られている。止水性を有する構造とするためには、スキンプレート１０と主桁１１との接合部、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部を鋼製土留パネル１の外面側から溶接する必要がある。スキンプレート１０と主桁１１との間の隙間、及びスキンプレート１０と継手板１２との隙間を外面側から完全に塞ぎ、該隙間に地下水が侵入する事態を防止するためである。

【0026】

しかしながら、スキンプレート１０と主桁１１との接合部、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部を鋼製土留パネル１の外面側から溶接する作業において、該鋼製土留パネル１の下部に位置する接合部分を溶接するためには、組み立て途中の鋼製土留パネル１を反転させなければならない。鋼製土留パネル１を反転させなければ、溶接できない箇所があるためである。また、溶接作業の安全性を確保すると共に、溶接精度を高めるためでもある。このような重量のある鋼製土留パネル１を反転させつつ溶接を行う作業が、作業者にとって大きな負担となっていた。また、接合部の全体に亘って隙間なく溶接する必要があるため、溶接しなければならない箇所が多くなり、溶接の工数が増えて製造の手間とコストが掛かるおそれがある。

【0027】

一方、波付け鋼板２は、止水性を有さない構造である。このような止水性を有さない波付け鋼板２を用いて構築される土留構造物１００は、例えば地下水の影響を受け難く、止水性を必要としない場所に構築される。つまり、波付け鋼板２と共に使用され、或いは波付け鋼板２に代えて使用される鋼製土留パネル１も、止水性を有する必要がない。

【0028】

すなわち、本実施の形態１に係る鋼製土留パネル１では、止水性を必要としない土留構造物１００に使用されるものであり、スキンプレート１０と主桁１１との接合部１０ａ、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部１０ｂが、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成とし、鋼製土留パネル１の外面側から溶接する作業を省略したものである。

【0029】

接合部１０ａは、接合強度を高めるために、円弧方向に沿って隙間なく連続して設けることが望ましいが、十分な接合強度を得ることができれば、円弧方向に沿って部分的に設けてもよい。同様に、接合部１０ｂも、接合強度を高めるために、上下方向に沿って隙間なく連続して設けることが望ましいが、十分な接合強度を得ることができれば、上下方向に沿って部分的に設けてもよい。

【0030】

なお、鋼製土留パネル１は、接合部１０ａ及び接合部１０ｂの双方が、凹内部側から溶接されて接合された構成に限定されない。鋼製土留パネル１は、接合部１０ａ及び接合部１０ｂのうち、いずれか一方の接合部（１０ａ又は１０ｂ）が、凹内部側から溶接されて接合された構成でもよい。この場合であっても、鋼製土留パネル１の外面側から溶接する作業の一部を省略することができるので、溶接作業の作業効率を高めることができ、製造の手間とコストを軽減することができる。

【0031】

また、図１１に示すように、上記理由と同様の理由に基づき、主桁１１と継手板１２との接合部１０ｃも、凹内部側から溶接されて接合された構成である。

【0032】

主桁１１には、図６及び図７に示すように、孔軸方向に積み重ねた上下に隣り合う鋼製土留パネル１同士、又は鋼製土留パネル１と波付け鋼板２とを連結するための連結孔１１ａが複数形成されている。上下に隣り合う鋼製土留パネル１は、主桁１１を突き合わせ、連結孔１１ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。また、上下に隣り合う鋼製土留パネル１と波付け鋼板２は、主桁１１と周方向フランジ部２０とを突き合わせ、連結孔１１ａ及び２０ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。

【0033】

なお、連結孔１１ａの孔径は、連結孔２０ａの孔径よりも大きくすることが好ましい。構造体１０２Ａは、施工誤差が生じたり、波付け鋼板２の剛性が低いことに起因して、真円度の誤差が生じたりする場合がある。構造体１０２Ａの施工誤差及び真円度の誤差が生じてしまうと、連結孔１１ａと連結孔２０ａの位置が若干ずれて、連結孔１１ａ及び２０ａにボルトを挿通させることが困難となる場合がある。つまり、連結孔１１ａの孔径を連結孔２０ａの孔径よりも大きくすることで、波付け鋼板２によって形成された構造体１０２Ａの施工誤差及び真円度の誤差を連結孔１１ａで吸収することができ、連結孔１１ａ及び２０ａにボルトを挿通させることができる。なお、連結孔１１ａの位置、大きさ及び個数は、図示した限りではなく、鋼製土留パネル１の形状及び大きさ等に応じて、適宜変更して形成するものとする。

【0034】

また、図６及び図７に示すように、上下の主桁１１には、工具を差し込んで抉るための抉り孔１１ｂが、円弧方向に間隔をあけて複数形成されている。抉るとは、例えば隙間などに物を差し入れてねじることを意味する。工具とは、一例としてシノ棒等の棒状部材である。抉り孔１１ｂは、上下に隣り合う鋼製土留パネル１同士、又は鋼製土留パネル１と波付け鋼板２とを連結するための連結孔１１ａの位置を一致させる作業を行うために設けられている。なお、抉り孔１１ｂは、上下の主桁１１のうち、いずれか一方にのみ設けてもよいし、双方ともに省略してもよい。また、抉り孔１１ｂの位置、大きさ及び個数は、図示した限りではなく、適宜変更して形成するものとする。

【0035】

継手板１２には、図６及び図８に示すように、掘削孔の周方向に配置した左右に隣り合う鋼製土留パネル１を連結するための連結孔１２ａが複数形成されている。左右に隣り合う鋼製土留パネル１は、継手板１２を突き合わせ、連結孔１２ａに挿通したボルトの軸部をナットで締結することで連結される。なお、図示した連結孔１２ａの個数は一例であって、これに限定されるものではない。

【0036】

また、図６及び図８に示すように、左右の継手板１２には、工具を差し込んで抉るための抉り孔１２ｂが形成されている。工具とは、一例としてシノ棒等の棒状部材である。抉り孔１２ｂは、左右に隣り合う鋼製土留パネル１の連結孔１２ａの位置を一致させる作業を行うために設けられている。なお、抉り孔１２ｂは、上下に隣り合う鋼製土留パネル１同士、又は鋼製土留パネル１と波付け鋼板２とを連結するための連結孔１１ａの位置を一致させる際に利用してもよい。また、抉り孔１２ｂは、左右の継手板１２のうち、いずれか一方にのみ設けてもよいし、双方ともに省略してもよい。また、抉り孔１２ｂの位置、大きさ及び個数は、図示した限りではなく、適宜変更して形成するものとする。

【0037】

また、鋼製土留パネル１は、図６～図８、図１０及び図１２に示すように、上下の主桁１１との間に配置され、製造時、運搬時、及び施工時における該鋼製土留パネル１の形状を保持する形状保持部材１３を有している。形状保持部材１３は、例えば厚さが６ｍｍ程度の鋼板からなる板状部材で構成されている。形状保持部材１３は、鋼製土留パネル１の形状を保持できる強度を有していればよいため、例えば継手板１２の厚さよりも薄くてもよい。また、形状保持部材１３は、図示例の場合、円弧方向に間隔をあけて４つ配置されている。なお、形状保持部材１３の厚さ及び設置個数は、図示例に限定されず、例えば鋼製土留パネル１の大きさ及び形状等を考慮して決定される。

【0038】

形状保持部材１３は、図１０及び図１２に示すように、スキンプレート１０の内面との接合部１３ａ、及び上下の主桁１１との接合部１３ｂが、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である。接合部１３ａは、上下方向に沿って左右交互に所定の溶接長で形成されている。これは、形状保持部材１３の歪みを防止するためである。但し、接合部１３ａは、形状保持部材１３の右側又は左側にのみ設けて、接合の手間を省いた構成でもよい。また、接合部１３ａは、上下方向に沿って連続して設けてもよいし、部分的に設けてもよい。同様に、接合部１３ｂは、掘削孔の径方向に沿って連続して設けてもよいし、部分的に設けてもよい。

【0039】

なお、形状保持部材１３は、スキンプレート１０の内面との接合部１３ａを省略し、上下の主桁１１との接合部１３ｂのみが、凹内部側から溶接されて接合された構成としてもよい。つまり、形状保持部材１３をスキンプレート１０に必ずしも溶接する必要がないことを意味している。これは、形状保持部材１３が、鋼製土留パネル１の強度を高める目的で設けたものではなく、鋼製土留パネル１の製造時、運搬時、及び施工時において、該鋼製土留パネル１の形状を保持する目的で設けたものであり、最小限の溶接固定で十分だからである。これにより、溶接作業の手間とコストを削減でき、生産性を高めることができる。

【0040】

図１３は、実施の形態に係る鋼製土留パネルの形状保持部材の変形例１を示した説明図である。図１３に示した形状保持部材１４は、例えば外径が６ｍｍ程度の鉄筋棒からなる棒状部材である。この形状保持部材１４は、円弧方向に間隔をあけて複数配置される。形状保持部材１４は、上下の主桁１１との接合部１４ｂのみが、凹内部側から溶接されて接合されている。なお、形状保持部材１４の外径及び配置する個数は、例えば鋼製土留パネル１の大きさ及び形状等を考慮して決定される。

【0041】

図１４は、実施の形態に係る鋼製土留パネルの形状保持部材の変形例２を示した説明図である。図１４に示した形状保持部材１５は、例えば２つの鉄筋棒１５ａ及び１５ｂを組み合わせて形成され、上下の主桁１１の間に設けられた構成である。一方の鉄筋棒１５ａは一端が上部の主桁１１に溶接されて固定され、他方の鉄筋棒１５ｂは一端が下部の主桁１１に溶接されて固定されている。一方の鉄筋棒１５ａの他端と、他方の鉄筋棒１５ｂの他端は、互いに溶接で固定されている。形状保持部材１５を２つの鉄筋棒１５ａ及び１５ｂで構成する理由は、上下の主桁１１に間に嵌まるように長さを調整して設置するためである。なお、形状保持部材１５は、図１４に示すように、スキンプレート１０の内面から所定の距離をあけた位置に設けてもよいが、例えばスキンプレート１０の内面に近接させた位置に設けてもよい。また、形状保持部材１５は、２本の鉄筋棒１５ａ及び１５ｂに限定されず、例えば２枚の鋼板で構成してもよい。

【0042】

次に、上記土留構造物１００の構築工法の一例を、図１５及び図１６に基づいて説明する。図１５は、実施の形態に係る土留構造物の構築工法の一例を模式的に示した説明図である。図１６は、実施の形態に係る土留構造物における第１土留構造部の一例を示した平断面図である。図１６に示す矢印は、各鋼製土留パネル１の範囲を示している。

【0043】

本実施の形態に係る土留構造物１００の構築工法では、第２土留構造部１０２を構築した後、該第２土留構造部１０２の下部に第１土留構造部１０１を構築する。先ず、図１５（Ａ）に示すように、地面２００に土留構造物１００を構築するための掘削孔２０１を形成する。掘削孔２０１は、土留構造物１００の外径よりも例えば２０ｃｍ程度の大きい外径で形成される。掘削孔２０１の深さは、一例として０．５ｍ～１．５ｍ程度である。そして、掘削孔２０１の壁面に沿って波付け鋼板２を環状に配置して構造体１０２Ａを組み立てる。

【0044】

構造体１０２Ａは、掘削孔２０１の壁面の周方向に沿って波付け鋼板２を順に配置し、左右に隣り合う波付け鋼板２をボルト及びナットで連結して組み立てられる。上段の構造体１０２Ａの波付け鋼板２と、下段の構造体１０２Ａの波付け鋼板２とは、ボルト及びナットで連結される。なお、上段の構造体１０２Ａの波付け鋼板２と下段の構造体１０２Ａの波付け鋼板２は、千鳥配置となるように、周方向の位置をずらして配置される。このように、構造体１０２Ａを孔軸方向に沿って複数段積み重ねて（図示例の場合は３段）第２土留構造部１０２の一部が構築される。

【0045】

次に、図１５（Ｂ）に示すように、最上段に位置する構造体１０２Ａを地面２００に設置した井桁３００で固定した後、構造体１０２Ａの外側の掘削孔２０１を掘削土で埋め戻す。なお、最上段に位置する構造体１０２Ａを地面２００に固定する手段は、井桁３００に限定されず、例えばコンクリートを用いてもよい。

【0046】

そして、図１５（Ｃ）に示すように、地盤を掘削しつつ、構造体１０２Ａ及び１０１Ａを組み立てて第２土留構造部１０２及び第１土留構造部１０１を構築し、所定の深度まで掘り進める。なお、最上段に位置する構造体１０２Ａを井桁３００で固定した後は、最下段の構造体１０２Ａの下端に、掘削孔２０１の壁面の周方向に沿って波付け鋼板２を配置し、該波付け鋼板２を最下段の波付け鋼板２にボルト及びナットで連結するとともに、左右に隣り合う波付け鋼板２同士をボルト及びナットで連結して、構造体１０２Ａを構築していく。また、波付け鋼板２と掘削孔２０１との間には、裏込注入材として、コンクリート又はモルタルが充填される。

【0047】

図１５（Ｃ）に示すように、第１土留構造部１０１は、第２土留構造部１０２を構築した後、該第２土留構造部１０２の下端に構築される。構造体１０１Ａは、図１６に示すように、掘削孔２０１の壁面の周方向に沿って鋼製土留パネル１を順に配置して組み立てられる。掘削孔２０１の壁面に配置された鋼製土留パネル１は、上段の波付け鋼板２又は上段の鋼製土留パネル１にボルト及びナットで連結されるとともに、左右に隣り合う鋼製土留パネル１にボルト及びナットで連結される。なお、上段の波付け鋼板２又は上段の鋼製土留パネル１と下段の鋼製土留パネル１とは、千鳥配置となるように、周方向の位置をずらして配置される。このように、構造体１０１Ａを孔軸方向に沿って複数段積み重ねて第１土留構造部１０１が構築される。なお、鋼製土留パネル１と掘削孔２０１との間には、裏込注入材として、コンクリート又はモルタルが充填される。また、各構造体１０１Ａにおいて周方向に最後に配置される鋼製土留パネル１は、他の鋼製土留パネル１よりも、円弧方向の長さを０ｍｍ～６ｍｍ程度、より好ましくは３ｍｍ程度短くすることが好ましい。最後に配置される鋼製土留パネル１を、既に配置した左右の鋼製土留パネル１によって形成されたスペースに挿入しやすくし、組み立ての作業性を高めるためである。

【0048】

なお、第２土留構造部１０２は、図示した４段に限定されず、１段以上あればよい。また、第１土留構造部１０１を構成する各構造体１０１Ａは、図示した６つの鋼製土留パネル１で形成された構成に限定されず、６つ以外の個数で形成してもよい。また、本実施の形態に係る土留構造物１００では、波付け鋼板２で構築した第２土留構造部１０２と、鋼製土留パネル１で構築した第１土留構造部１０１と、を有する構成に限定されず、図示は省略したが、鋼製土留パネル１で構築した第１土留構造部１０１のみで構成してもよい。

【0049】

図１７は、実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例１を示した平断面図である。図１８の（Ａ）は図１７に示した鋼製土留パネルの正面図、（Ｂ）は該鋼製土留パネルの左側面図である。図１９は、図１７に示した鋼製土留パネルを用いた土留構造物における第１土留構造部の一例を示した平断面図である。図２０は、図１９に示したＡ部の拡大図である。図２１は、図１９に示した土留構造物の第１土留構造部を構築する手順を模式的に示した説明図である。図２２は、図１９に示した土留構造物の構築工法の特徴を具体的に示した説明図である。なお、図２１及び図２２に示した括弧書きの数字は、鋼製土留パネル１Ａのピースの番号を示している。

【0050】

鋼製土留パネル１Ａは、図１７及び図１８に示すように、平面視が円弧状とされ、円弧方向における両端面が、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成された構成である。具体的には、鋼製土留パネル１Ａは、平面視において、主桁１１の円弧方向における両端部及び継手板１２が、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成されている。つまり、図１９及び図２０に示すように、複数の鋼製土留パネル１Ａを環状に配置して構築された構造体１０１Ａでは、周方向に隣り合う鋼製土留パネル１Ａが突き合わさる端面の組が、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成されている。なお、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成されているとは、後述するように、既に設置された左右の鋼製土留パネル１Ａ及び１Ａの間に形成されたスペースに、最後に設置される鋼製土留パネル１Ａを、構造体１０１Ａの内側から周方向にスライドさせて嵌め込むことができる程度に傾斜して形成されていることを意味する。

【0051】

図１７及び図１８に示した鋼製土留パネル１Ａを用いて土留構造物１００を構築するには、図２１（Ａ）に示すように、第６ピースの鋼製土留パネル１Ａを１つ残して、第１ピースから第５ピースの鋼製土留パネル１Ａを掘削孔２０１の壁面の周方向に沿って順に組み立てて構造体１０１Ａの一部を構築する。第１ピースから第５ピースの鋼製土留パネル１Ａは、上段の波付け鋼板２又は上段の鋼製土留パネル１Ａにボルト及びナットで連結するとともに、左右に隣り合う鋼製土留パネル１Ａ同士をボルト及びナットで連結する。

【0052】

そして、図２１（Ｂ）に示すように、第１ピースの鋼製土留パネル１Ａと第５ピースの鋼製土留パネル１Ａとの間に形成されたスペースＳに、残した第６ピースの鋼製土留パネル１Ａを、構造体１０１Ａの内側から周方向にスライドさせて挿入する。このとき、図２２に示すように、第５ピースの鋼製土留パネル１Ａにおける一方の継手板１２に対して、第６ピースの鋼製土留パネル１Ａにおける一方の継手板１２をスライドさせる。第６ピースの鋼製土留パネル１Ａの一端側を、第１ピースの鋼製土留パネル１Ａと第５ピースの鋼製土留パネル１Ａとの間のスペースＳにスライドさせて挿入した後、図２１（Ｃ）及び図２２に示すように、第６ピースの鋼製土留パネル１Ａの他端側を、構造体１０１Ａの内側から外側（図中の矢印Ｘの方向）に向かって押し込み、当該スペースＳに嵌め込む。そして、第６ピースの鋼製土留パネル１Ａを、上段の波付け鋼板２又は鋼製土留パネル１Ａにボルト及びナットで連結するとともに、左右に隣り合う鋼製土留パネル１Ａにボルト及びナットで連結する。

【0053】

図１７及び図１８に示した鋼製土留パネル１Ａ及び該鋼製土留パネル１Ａを用いた土留構造物１００では、平面視が円弧状とされ、円弧方向における両端面が、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成された鋼製土留パネル１Ａを用いているので、最後に設置される鋼製土留パネル１Ａを、既に設置された左右の鋼製土留パネル１Ａの間に形成されたスペースＳに、構造体１０１Ａの内側から周方向にスライドさせて嵌め込むことができ、施工性を向上させることができる。

【0054】

なお、構造体１０１Ａを形成する鋼製土留パネル１Ａは、図１９に示すように、周方向に隣り合う鋼製土留パネル１Ａが突き合わさる端面の組のうち、すべての組が掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成された構成としてもよいし、図示することは省略したが、少なくとも１つ以上の組が、掘削孔２０１の径方向に対して傾斜して形成された構成としてもよい。

【0055】

図２３は、実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例２を示した平面図である。図２４は、図２３に示した鋼製土留パネルの左側面の拡大図である。図２５は、図２３に示した鋼製土留パネルを用いた土留構造物の要部を模式的に示した拡大図である。

【0056】

図２３～図２５に示す鋼製土留パネル１Ｂのように、上下の主桁１１は、その外端縁１１ｃがスキンプレート１０の外面よりも掘削孔２０１の壁面に向かって突き出すように設けてもよい。ここで言う外端縁１１ｃとは、スキンプレート１０の外面よりも掘削孔２０１の壁面に向かって突き出している部分をいう。主桁１１の外端縁１１ｃの突き出す長さは、一例として２５ｍｍ程度である。上下の主桁１１の外端縁１１ｃと、スキンプレート１０の外面とで、土留構造物１００の外面と掘削孔２０１との間に充填される裏込注入材２０２が入り込む凹状のスペースＳが形成される。つまり、鋼製土留パネル１Ｂは、凹状のスペースＳによって、掘削孔２０１の壁面と鋼製土留パネル１Ｂとの間に充填されて硬化した裏込注入材２０２が引っ掛かる定着代を形成することができ、裏込注入材２０２の定着性を高めることができる。

【0057】

なお、図示することは省略したが、鋼製土留パネル１Ｂは、上部の主桁１１及び下部の主桁１１のうち、いずれか一方の外端縁１１ｃが、スキンプレート１０の外面よりも掘削孔２０１の壁面に向かって突き出すように構成してもよい。この場合であっても、該突き出した主桁１１の外端縁１１ｃとスキンプレート１０の外面とで、凹状のスペースＳが形成されるので、掘削孔２０１の壁面と鋼製土留パネル１Ｂとの間に充填されて硬化した裏込注入材２０２が引っ掛かる定着代を形成することができ、裏込注入材２０２の定着性を高めることができる。

【0058】

また、図２３～図２５に示した鋼製土留パネル１Ｂの特徴は、図１７及び図１８に示した鋼製土留パネル１Ａの形状に適用した場合を示しているが、図６～図８に示した鋼製土留パネル１の形状に適用することもできる。

【0059】

図２６は、実施の形態に係る土留構造物の変形例を模式的に示した斜視図である。図２７は、実施の形態に係る鋼製土留パネルの変形例を示した斜視図である。

【0060】

本実施の形態に係る土留構造物１００は、図１に示した平面視において円形状とした構成に限定されない。土留構造物１００は、図２６に示すように、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔に波付け鋼板２と鋼製土留パネル１Ｃを設置して、平面視が矩形状に構築された構成としてもよい。具体的には、土留構造物１００は、平面視が直線状の波付け鋼板２が矩形状に配置されて形成された構造体１０２Ａを、孔軸方向に４段積み重ねて構築された第２土留構造部１０２と、平面視が直線状の鋼製土留パネル１Ｃが矩形状に配置されて形成された構造体１０１Ａを、孔軸方向に２段積み重ねて構築された第１土留構造部１０１と、を有している。第２土留構造部１０２は、波付け鋼板２を千鳥状に配置して組み立てられている。また、第１土留構造部１０１も、鋼製土留パネル１を千鳥状に配置して組み立てられている。図２６に示す波付け鋼板２は、図４及び図５に示したプランクプレート２Ｂを用いているが、図２及び図３に示したライナープレート２Ａを用いてもよい。なお、第１土留構造部１０１及び第２土留構造部１０２の段数は、図示した構成に限定されず、それぞれ少なくとも１段以上あればよい。また、図２６に示した各構造体１０２Ａ及び１０１Ａを構成する波付け鋼板２及び鋼製土留パネル１Ｃの個数は、一例である。

【0061】

鋼製土留パネル１Ｃは、図２７に示すように、掘削孔の壁面に面する平板状のスキンプレート１０と、スキンプレート１０の上端及び下端に設けられて上面及び下面を形成する平板状の主桁１１と、スキンプレート１０の左右の両端に設けられて左右の側面を形成する継手板１２と、を有している。鋼製土留パネル１Ｃは、掘削孔２０１の内部に向かって開口する凹状に形成された構成である。スキンプレート１０、主桁１１及び継手板１２は、それぞれ溶接で固定されている。なお、拡大して図示することは省略したが、図２６に示した第１土留構造部１０１の矩形の角部には、Ｌ字形に加工したコーナー部用の鋼製土留パネル１Ｃが配置されている。

【0062】

このように、本実施の形態に係る土留構造物１００は、波付け鋼板２及び鋼製土留パネル１Ｃの形状を変形させることで、種々の形状に構築することができる。なお、土留構造物１００は、図１に示す円形状及び図２６に示す矩形状に限定されず、例えば平面視において、小判のような形をした長円形状や、馬蹄形のようにＵ字状等でもよい。波付け鋼板２及び鋼製土留パネル１Ｃは、土留構造物１００の形状に応じた形状で構成するものとする。

【0063】

以上のように、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１は、掘削孔２０１の壁面に面するスキンプレート１０と、スキンプレート１０の上端及び下端に設けられ、上面及び下面を形成する主桁１１と、スキンプレート１０の左右の両端に設けられ、左右の側面を形成する継手板１２と、を備えている。鋼製土留パネル１は、掘削孔２０１の内部に向かって開口する凹状に形成されており、スキンプレート１０と主桁１１との接合部１０ａ、及びスキンプレート１０と継手板１２との接合部１０ｂのうち、いずれか一方又は双方が、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である。よって、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１は、鋼製土留パネル１の外面側から溶接する作業の一部又は全部を省略することができるので、溶接作業の作業効率を高めることができ、製造の手間とコストを軽減することができる。

【0064】

また、主桁１１と継手板１２との接合部１０ｃは、凹状の凹内部側から溶接されて接合された構成である。よって、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１は、鋼製土留パネル１の外面側から溶接する作業の一部又は全部を省略することができるので、溶接作業の作業効率を高めることができ、製造の手間とコストを軽減することができる。

【0065】

また、鋼製土留パネル１は、上下の主桁１１の間に設けられ、凹状の形状を保持する形状保持部材１３を備えている。よって、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１及び該鋼製土留パネル１を用いた土留構造物１００では、製造時、運搬時、及び施工時において、該鋼製土留パネル１の形状を保持することができるので、施工性を向上させることができ、工期の短縮に寄与することができる。

【0066】

また、形状保持部材１３は、板状部材又は棒状部材とされ、主桁１１にのみ溶接されて固定されている。これは、形状保持部材１３が、鋼製土留パネル１の強度を高める目的で設けたものではなく、鋼製土留パネル１の製造時、運搬時、及び施工時において、該鋼製土留パネル１の形状を保持する目的で設けたものであり、最小限の溶接固定で十分だからである。よって、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１は、溶接作業の手間とコストを削減でき、生産性を高めることができる。

【0067】

また、形状保持部材１５は、２つの部材１５ａ及び１５ｂを組み合わせて形成されている。形状保持部材１５は、一方の部材１５ａの一端が一方の主桁１１に固定され、他方の部材１５ｂの一端が他方の主桁１１に固定されており、一方の部材１５ａと他方の部材１５ｂの他端同士が固定されて、上下の主桁１１の間に設けられている。つまり、形状保持部材１５は、上下の主桁１１に間に嵌まるように長さを調整して設置することができる。よって、本実施の形態に係る鋼製土留パネル１は、土留構造物１００の施工性の向上に寄与することができる。

【0068】

以上に、鋼製土留パネル（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）及び土留構造物１００を実施の形態に基づいて説明したが、鋼製土留パネル（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）及び土留構造物１００は、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば図１５に基づいて説明した土留構造物１００の構築工法は、一例であって、上記実施の形態に限定されない。また、形状保持部材（１３、１４、１５）は、図示した構成に限定されず、鋼製土留パネル１の形状を保持することができれば、どのような部材を用いてもよく、どのような構成でもよい。要するに、鋼製土留パネル（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）及び土留構造物１００は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

【符号の説明】

【0069】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 鋼製土留パネル、２ 波付け鋼板、２Ａ ライナープレート、２Ｂ プランクプレート、１０ スキンプレート、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 接合部、１１ 主桁、１１ａ 連結孔、１１ｂ 抉り孔、１１ｃ 外端縁、１２ 継手板、１２ａ 連結孔、１２ｂ 抉り孔、１３ 形状保持部材、１３ａ、１３ｂ 接合部、１４ 形状保持部材、１４ｂ 接合部、１５ 形状保持部材、１５ａ、１５ｂ 鉄筋棒（部材）、２０ 周方向フランジ部、２０ａ 連結孔、２１ 軸方向フランジ部、２１ａ 連結孔、１００ 土留構造物、１０１ 第１土留構造部、１０１Ａ 構造体、１０２ 第２土留構造部、１０２Ａ 構造体、２００ 地面、２０１ 掘削孔、２０２ 裏込注入材、３００ 井桁、Ｓ スペース。

【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】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】