特開 2024-150377 火打ち梁及び山留め支保構造

(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】P2024150377

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】火打ち梁及び山留め支保構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 17/04 20060101AFI20241016BHJP

【ＦＩ】

E02D17/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063794

(22)【出願日】2023-04-10

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(71)【出願人】

【識別番号】000179915

【氏名又は名称】ジェコス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100197848

【弁理士】

【氏名又は名称】石塚 良一

(72)【発明者】

【氏名】平尾 淳一

(72)【発明者】

【氏名】山下 徹

(72)【発明者】

【氏名】高野 金幸

(72)【発明者】

【氏名】中村 寿人

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 光

(57)【要約】

【課題】従来よりも掘削抗内における各作業効率を向上させるとともに、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能な、火打ち梁及び山留め支保構造を提供する。
【解決手段】一方の腹起し２Ａに突き合わされるとともに該一方の腹起しとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材３３Ａと、他方の腹起し２Ｂに突き合わされるとともに該他方の腹起しとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材３３Ｂと、所定の曲げ剛性を有するとともに一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される火打ち主材３１と、を有し、前記火打ち主材は、Ｈ型断面を有するとともに前記一方の端部及び前記他方の端部にボルト孔３１４を有するエンドプレート３１３を備えて繰り返し使用することが可能な既成山留め主材であることを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

山留め支保構造において隣り合う腹起しに突き合わされる火打ち梁であって、
一方の腹起しに突き合わされるとともに該一方の腹起しとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材と、
他方の腹起しに突き合わされるとともに該他方の腹起しとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材と、
所定の曲げ剛性を有するとともに一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される火打ち主材と、を有し、
前記火打ち主材は、
Ｈ型断面を有するとともに前記一方の端部及び前記他方の端部にボルト孔を有するエンドプレートを備えて繰り返し使用することが可能な既成山留め主材である
ことを特徴とする火打ち梁。

【請求項2】

前記第一火打ち受け部材、前記第二火打ち受け部材及び前記火打ち主材は、いずれもＨ型断面を有して強軸方向が水平方向となる
請求項１に記載の火打ち梁。

【請求項3】

２以上の前記火打ち主材を水平方向に結合するとともに、該火打ち主材の一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される
請求項２に記載の火打ち梁。

【請求項4】

前記火打ち梁の水平方向の幅は、前記一方の腹起し及び／又は前記他方の腹起しの水平方向の幅の２倍以上である
請求項３に記載の火打ち梁。

【請求項5】

隣り合う腹起しに突き合わされる火打ち梁、及び、コーナーピースを有し、
前記火打ち梁は、
一方の腹起しに突き合わされるとともに該一方の腹起しとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材と、
他方の腹起しに突き合わされるとともに該他方の腹起しとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材と、
所定の長さを有するとともに一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される火打ち主材と、を有し、
前記火打ち主材は、
Ｈ型断面を有するとともに前記一方の端部及び前記他方の端部にボルト孔を有するエンドプレートを備えて繰り返し使用することが可能な既成山留め主材である
ことを特徴とする山留め支保構造。

【請求項6】

前記第一火打ち受け部材、前記第二火打ち受け部材及び前記火打ち主材は、いずれもＨ型断面を有して強軸方向が水平方向となる
請求項６に記載の山留め支保構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、山留め支保工において利用することが可能な、火打ち梁及び山留め支保構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、特許文献１に示されるように、掘削範囲を囲って構築した山留め支保工として、切梁式支保工がある。図１には従来工法における切梁式支保工の一例が平面図で示されている。そして出隅部にはコーナーピース４が設けられ、褄部のスパンが大きい場合など、大きな土圧が作用する場合は図示されるように複数の火打ち梁３が配置される。

【0003】

図２には、従来の火打ち梁３及びコーナーピース４の設置態様が斜視図で示されている。図示されるように、腹起し２からなる枠組みの出隅部にはコーナーピース４が設置され、火打ち梁３は、火打ち主材３１と、その両端に結合される一対の火打ち受けピース３２とから構成されている。

【0004】

上記した従来の火打ち梁３を構成する火打ち主材３１や、火打ち受けピース３２は、切梁式支保工材のリース品として専用に製造された部材であり、繰り返し使用することが可能な既成山留め材として、掘削を伴う施工現場において広く利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５２－０４６６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の切梁式支保工は、上記したように、出隅部にコーナーピース４を設置する必要があり、加えて、褄部のスパンが大きい場合は図１に示されるように、多数の火打ち梁を設ける必要があった。

【0007】

褄部のスパンが大きい場合、多数の火打ち梁を設置する必要があることに加え、図１に示されるように、火打ち梁が長くなると座屈防止のための座屈防止杭５も必要となる。したがって、これら設置手間の増大による工期の長期化や、部材点数の増加に伴う切梁式支保工材のリース費用の増大、さらに、切梁式支保工材が多数配置されることによって掘削機械の作業スペースや揚重作業における資機材搬入ルートに制約を受けるなど、種々の問題があった。

【0008】

そこで本願発明は、上記した問題点等に鑑み、従来よりも掘削抗内における各作業効率を向上させるとともに、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能な、火打ち梁及び山留め支保構造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】

【0009】

（１）に係る発明は、山留め支保構造において隣り合う腹起しに突き合わされる火打ち梁であって、一方の腹起しに突き合わされるとともに該一方の腹起しとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材と、他方の腹起しに突き合わされるとともに該他方の腹起しとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材と、所定の曲げ剛性を有するとともに一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される火打ち主材と、を有し、前記火打ち主材は、Ｈ型断面を有するとともに前記一方の端部及び前記他方の端部にボルト孔を有するエンドプレートを備えて繰り返し使用することが可能な既成山留め主材であることを特徴とする火打ち梁である。

【0010】

（２）に係る発明は、前記第一火打ち受け部材、前記第二火打ち受け部材及び前記火打ち主材は、いずれもＨ型断面を有して強軸方向が水平方向となる上記（１）に記載の火打ち梁である。

【0011】

（３）に係る発明は、２以上の前記火打ち主材を水平方向に結合するとともに、該火打ち主材の一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される上記（２）に記載の火打ち梁である。

【0012】

（４）に係る発明は、前記火打ち梁の水平方向の幅は、前記一方の腹起し及び／又は前記他方の腹起しの水平方向の幅の２倍以上である上記（３）に記載の火打ち梁である。

【0013】

（５）に係る発明は、隣り合う腹起しに突き合わされる火打ち梁、及び、コーナーピースを有し、前記火打ち梁は、一方の腹起しに突き合わされるとともに該一方の腹起しとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材と、他方の腹起しに突き合わされるとともに該他方の腹起しとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材と、所定の長さを有するとともに一方の端部に前記第一火打ち受け部材が結合され、他方の端部に前記第二火打ち受け部材が結合される火打ち主材と、を有し、前記火打ち主材は、Ｈ型断面を有するとともに前記一方の端部及び前記他方の端部にボルト孔を有するエンドプレートを備えて繰り返し使用することが可能な既成山留め主材であることを特徴とする山留め支保構造である。

【0014】

（６）に係る発明は、前記第一火打ち受け部材、前記第二火打ち受け部材及び前記火打ち主材は、いずれもＨ型断面を有して強軸方向が水平方向となる上記（５）に記載の山留め支保構造である。

【発明の効果】

【0015】

上記（１）に係る発明によれば、例えば図５に示されるように、他方の腹起しと火打ち主材との間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材を設ければよく、せん断力に抵抗する機構を省略することが可能となる。これにより、火打ち梁の位置調整が容易となり、従来のように、位置合わせのために、腹起しや火打ち受けピースに対して、ガス切断によってボルト孔を開けるような手間などを削減することが可能となる。

【0016】

加えて、火打ち主材を、繰り返し使用することが可能な既成山留め主材としたことで、従来から使用されているリース品を有効に利用して、必要な火打ち梁の長さに応じた効率的な火打ち梁の設置作業が可能となる。

【0017】

上記（２）に係る発明によれば、例えば図３に示されるように、第一火打ち受け部材、第二火打ち受け部材及び火打ち主材の強軸方向を、従来とは異なる水平方向としたので、従来の火打ち梁よりも剛性を高めて、腹起しの曲げモーメントを抑制することが可能となる。

【0018】

また、従来の火打ち梁では、図１に示されるように、火打ち主材の座屈を考慮して座屈防止杭５を打設する必要があった。しかし、本発明の上記構成による火打ち主材の使用方法によって、水平方向の剛性が大きく、座屈防止杭の省略が見込める。したがって当該座屈防止杭を打設・撤去する工事の省略に加えて、掘削中や掘削完了時の資材横移動に支障となる座屈防止杭の存在がなくなり、作業の生産性向上を図ることが可能となる。

【0019】

加えて、従来よりも火打ち梁の設置数を削減すること可能となり、掘削抗内における各作業効率を向上させるとともに、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能となる。

【0020】

上記（３）に係る発明によれば、例えば図６、１３、１４に示されるように、２以上の火打ち主材を水平方向に結合したので、さらに火打ち梁の剛性を高めて、腹起しの曲げモーメントを抑制することが可能となる。

【0021】

上記（４）に係る発明によれば、例えば図６のＬ’とＨで示されるように、火打ち梁の水平方向の幅を、腹起しの水平方向の幅の２倍以上（図６（ｂ）、（ｃ）参照）とすると、さらに火打ち梁の剛性を高めて、腹起しの曲げモーメントを抑制することが可能となる。

【0022】

上記（５）、（６）に係る発明によれば、図１７～１９、特に図１８（ｂ）のＡ部斜視図に示されるように、本発明の火打ち梁と従来のコーナーピースを併用することにより、火打ち構造を強化しつつ内空を従来よりも広く確保することができ、生産性の向上、さらには材料費及び工事費を従来よりも大幅に削減することが可能な山留め支保構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来工法における切梁式支保工の一例を示す平面図である。

【図2】（ａ）は従来工法における火打ち梁の設置態様の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の火打ち受けピースのＡ－Ａ断面図、（ｃ）は従来型火打ち梁の発生変位量シミュレーション画像、（ｄ）は従来工法における火打ち受けピースの桁高の差を説明する図及び表である。

【図3】本発明の第一実施形態における、火打ち梁の設置態様を説明する斜視図である。

【図4】本発明の第一実施形態における、火打ち梁の構成を説明する図であって、（ａ）は火打ち主材、（ｂ）は第一火打ち受け部材、（ｃ）は第二火打ち受け部材の斜視図である。

【図5】本発明の第一実施形態における、火打ち梁に作用する力学特性を説明する平面図である。

【図6】本発明の第二実施形態における、（ａ）は火打ち梁の設置態様を説明する斜視図、（ｂ）は従来工法（図２（ａ）参照）における腹起しの桁高と火打ち梁の接触長さの割合を示す表、（ｃ）は（ａ）の実施形態における腹起しの桁高と火打ち梁の接触長さの割合を示す表である。

【図7】本発明の第一及び第二実施形態において、従来の火打ち受けピースとの剛性比を比較する表である。

【図8】本発明の第一及び第二実施形態において、従来の火打ち受けピースとの曲げ剛性を比較するグラフである。

【図9】本発明の第一及び第二実施形態において、従来の火打ち主材との剛性比を比較する表である。

【図10】本発明の第一及び第二実施形態において、従来の火打ち主材との曲げ剛性を比較するグラフである。

【図11】本発明の各実施形態における、腹起しの変位量を説明するシミュレーション画像であって、（ａ）は従来工法、（ｂ）は第一実施形態、（ｃ）は第二実施形態におけるシミュレーション画像である。

【図12】本発明の各実施形態における、火打ち梁の発生応力度及び撓み量σを説明するシミュレーション画像であって、（ａ）は従来工法、（ｂ）は第一実施形態、（ｃ）は第二実施形態におけるシミュレーション画像である。

【図13】本発明の第二実施形態と従来工法における切梁式支保工を比較する平面図であって、（ａ）は従来工法、（ｂ）は第二実施形態における切梁式支保工の平面図である。

【図14】本発明の第二実施形態と従来工法における、切梁式支保工の鋼材使用量を比較する表であって、（ａ）は従来工法における鋼材使用量、（ｂ）は第二実施形態における鋼材使用量とその鋼材低減率を説明する表である。

【図15】本発明の他の実施形態における、火打ち梁の設置態様を説明する斜視図である。

【図16】本発明の他の実施形態における、火打ち梁の設置態様を説明する斜視図である。

【図17】（ａ）は本発明の第二実施形態における切梁式支保工の一例を示す平面図、（ｂ）は本発明の他の実施形態において、コーナーピースを併用した火打ち梁の設置態様を説明する平面図である。

【図18】（ａ）は従来工法における切梁式支保工の一例を示す平面図、（ｂ）は本発明の他の実施形態において、コーナーピースを併用した切梁式支保工の一例を示す平面図及びＡ部斜視図、（ｃ）は本発明の他の実施形態において、コーナーピースを併用して腹起しをサイズダウンした切梁式支保工の一例を示す平面図である。

【図19】図１８に示した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれのコスト比較を行った結果を示す表及びグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照しつつ、本発明の火打ち梁の各実施形態について説明する。

【0025】

（第一実施形態）
図３には、本発明の第一実施形態における火打ち梁３の設置態様が斜視図で示されている。加えて、図４には、上記火打ち梁３を構成する部材の斜視図として、図４（ａ）には火打ち主材が、図４（ｂ）には第一火打ち受け部材が、図４（ｃ）には第二火打ち受け部材がそれぞれ図示されている。

【0026】

すなわち、隣り合う腹起し２Ａ、２Ｂに突き合わされる火打ち梁３は、一方の腹起し２Ａに突き合わされるとともに該一方の腹起し２Ａとの間で生じるせん断力に抗することが可能な第一火打ち受け部材３３Ａと、他方の腹起し２Ｂに突き合わされるとともに該他方の腹起し２Ｂとの間で生じる引張力に抗することが可能な第二火打ち受け部材３３Ｂと、を有している。

【0027】

さらに、上記第一火打ち受け部材３３Ａと上記第二火打ち受け部材３３Ｂとの間には、所定の長さを有するとともに一方の端部に上記第一火打ち受け部材３３Ａが結合され、他方の端部に上記第二火打ち受け部材３３Ｂが結合される火打ち主材３１を有している。

【0028】

加えて、上記火打ち主材３１は、Ｈ型断面を有するとともに上記一方の端部及び上記他方の端部にボルト孔３１４を有するエンドプレート３１３を備えて、繰り返し使用することが可能な既成山留め主材である。

【0029】

上記既成山留め主材は、従来から切梁式支保工材のリース品として専用に製造された部材であり、切梁式支保工の撤去後は、再び他の施工現場で繰り返し使用され、掘削を伴う施工現場において広く利用されているものである。

【0030】

また、本実施形態の火打ち梁３を構成する第一火打ち受け部材３３Ａ、第二火打ち受け部材３３Ｂ及び火打ち主材３１は、図３及び図４等に示されるように、Ｈ型断面を有し、第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂのウェブ３３１や、 火打ち主材３１のウェブ３１１を水平にした姿勢で配置される。

【0031】

上記した第一火打ち受け部材３３Ａには、図３及び図４に示されるように、一方の腹起し２Ａのフランジと対向する端部に、せん断抵抗用プレート３３５Ａが設置され、腹起し２Ａと結合するための丸孔からなるボルト孔３３６が形成されている。また第一火打ち受け部材３３Ａの、火打ち主材３１のエンドプレート３１３と対向する端部には、火打ち主材３１と結合するためのエンドプレート３３４が設置され、丸孔からなるボルト孔３３６が形成されている。

【0032】

一方、上記した第二火打ち受け部材３３Ｂには、図３及び図４に示されるように、他方の腹起し２Ｂのフランジと対向する端部に、引張抵抗用プレート３３５Ｂが設置され、腹起し２Ｂと結合するための長孔からなるボルト孔３３６が形成されている。また第二火打ち受け部材３３Ｂの、火打ち主材３１のエンドプレート３１３と対向する端部には、火打ち主材３１と結合するためのエンドプレート３３４が設置され、丸孔からなるボルト孔３３６が形成されている。

【0033】

上記した第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂによる作用効果について、図５の平面図に基づいて以下に説明する。すなわち、周辺地盤から山留め壁１に土圧が作用すると、一方の腹起し２Ａ及び他方の腹起し２Ｂはそれぞれ、次のような挙動を示す。

【0034】

他方の腹起し２Ｂは、図示破線で示されるように、長手方向の中間部が掘削領域側に移動し、一方の腹起し２Ａと当接する側の端部近傍が山留め壁１側に移動するような変形挙動を示す。すなわち、他方の腹起し２Ｂは第二火打ち受け部材３３Ｂとの結合部に概ね引張り力のみが作用する。

【0035】

したがって、せん断力に抵抗する結合構造を省略することが可能となり、図４（ｃ）に示される引張抵抗用プレート３３５Ｂに設けた長孔からなるボルト孔３３６を介して、腹起し２Ｂのフランジとボルト接合により結合できる。

【0036】

一方の腹起し２Ａは、図示破線で示されるように、端部近傍の側面が他方の腹起し２Ｂの端面に当接している。このため、図５に示されるように、土圧が作用すると一方の腹起し２Ａは端部近傍を拘束された状態で、長手方向の中間部が掘削領域側に移動するような変形挙動を示す。すなわち、一方の腹起し２Ａは第一火打ち受け部材３３Ａとの結合部に主にせん断力が作用する。

【0037】

したがって、せん断力に抵抗する結合構造として、図４（ｂ）に示されるせん断抵抗用プレート３３５Ａに設けた丸孔からなるボルト孔３３６を介して、腹起し２Ａのフランジとボルト接合により結合できる。

【0038】

上記したように、第二火打ち受け部材３３Ｂの引張抵抗用プレート３３５Ｂのボルト孔３３６を長孔にしたことにより、各腹起し２Ａ、２Ｂの施工誤差によるボルト孔３３６の位置ズレがある場合でも、容易に第二火打ち受け部材３３Ｂを他方の腹起し２Ｂに結合することができ、作業効率の向上を図ることが可能となる。また従来のように、位置合わせのために、止むを得ず腹起し２Ａ、２Ｂや火打ち受けピース３２に対し、ガス切断によってボルト孔を開けるような手間を削減することが可能となる。

【0039】

従来の火打ち梁３は、図２（ａ）に示されるように、その強軸方向が鉛直方向となって水平方向の曲げ剛性が小さかった。加えて、図２（ｂ）の断面構成に示されるように、従来の火打ち受けピース３２はウェッブ３枚のみで側面に鋼板を備えておらず曲げ剛性が小さいものであった。さらに、図２（ｄ）の従来工法における火打ち受けピース３２の桁高の差を説明する図及び表を見ても判るように従来の火打ち受けピース３２の高さは、腹起し２Ａ、２Ｂや火打ち主材３１よりも約１０％程度小さく、図２（ｃ）の発生変位量のシミュレーション画像が示すよう火打ち主材３１のフランジを押し広げるように変形させてしまう。一方、本実施形態の火打ち梁３は、図３に示されるように、火打ち梁３の強軸方向が水平方向となるように配置し、第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂと火打ち主材３１の桁高を同じにしている。これにより、応力の集中を発生させることのない安定した構造を提供でき、腹起し２Ａ、２Ｂの曲げモーメントを効果的に抑制することが可能となっている。

【0040】

以上のような本実施形態の火打ち梁３により、従来の既成山留め主材からなる火打ち主材３１を使用しつつ、剛性の向上と曲げモーメントの抑制効果によって、火打ち梁３の設置数を大幅に削減することが可能となる。これにより、掘削抗内における各作業効率を向上させるとともに、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能となる。

【0041】

（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態について以下に説明する。なお、前述した第一実施形態と共通する構成や作用効果については記載を省略する。

【0042】

図６（ａ）には、本発明の第二実施形態における火打ち梁３の設置態様が斜視図で示されている。加えて図６（ｂ）は従来工法（図２（ａ）参照）における腹起し２Ａ、２Ｂの桁高Ｈと火打ち梁３の接触長さＬの割合（Ｌ／Ｈ）を示す表、図６（ｃ）は上記（ａ）の実施形態における腹起し２Ａ、２Ｂの桁高Ｈと火打ち梁の接触長さＬ’の割合（Ｌ’／Ｈ）を示す表が示されている。図示されるように、本実施形態では２つの火打ち主材３１を水平方向に結合し、同様に、２つの第一火打ち受け部材３３Ａ及び２つの第二火打ち受け部材３３Ｂも水平方向に連結して配置している。そしてこれら各部材はボルトによって剛結合されている。すなわち、火打ち梁３の水平方向の幅を、腹起し２Ａ、２Ｂの水平方向の幅の２倍以上とすると、火打ち梁３の接触長さＬ’の割合が大きくなり、さらに火打ち梁３の剛性を高めて、腹起し２Ａ、２Ｂの曲げモーメントを抑制することが可能となる。

【0043】

図７（ａ）には、図２に示される従来の火打ち受けピース３２のサイズ別に水平方向の断面剛性（曲げ剛性Ｉｏ）が示され、図７（ｂ）には本実施形態における第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂのサイズ別に水平方向の断面剛性（曲げ剛性Ｉ’及びＩ’’）が示されている。さらに、本実施形態における第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂを、それぞれ１本使いした場合と２本使いした場合でそれぞれ従来型との剛性比率（Ｉ’／Ｉｏ及びＩ’’／Ｉｏ）が示されている。加えて、図８には従来の火打ち受けピース３２と、本実施形態における火打ち受け部材３３Ａ及、３３Ｂを１本使いした場合と２本使いした場合の曲げ剛性を比較したグラフが示されている。

【0044】

図３、図６（ａ）、図７及び図８から判るように、本実施形態の火打ち受け部材３３Ａ、３３Ｂは、従来の火打ち受けピース３２と比較して曲げ剛性が約２～7倍となっている。さらに、前述したように、本実施形態では図３や図６に示されるように火打ち梁３の強軸方向を水平方向としている。すなわち、火打ち梁３の側面に鋼板を備えることによって、曲げ剛性を強化することが可能となる。

【0045】

図９（ａ）には、図２に示される従来の火打ち主材３１の鋼材のサイズ別に水平方向の断面剛性（曲げ剛性Ｉｏ）が示され、図９（ｂ）には、図３や図６（ａ）等に示されるように強軸方向を水平方向とした本実施形態における火打ち主材３１の鋼材のサイズ別に、水平方向の曲げ剛性（曲げ剛性Ｉ’及びＩ’’）が示されている。加えて、図１０には従来の火打ち主材３１と、本実施形態における火打ち主材３１を１本使いした場合と２本使いした場合の曲げ剛性を比較したグラフが示されている。

【0046】

図９、図１０に示されるように、本実施形態における火打ち主材３１はその剛性比率（Ｉ’／Ｉｏ及びＩ’’／Ｉｏ）を約３～９倍とすることが可能となっている。以上のような本実施形態の火打ち受け部材３３Ａ、３３Ｂ及び火打ち主材３１から構成される火打ち梁３は、従来の火打ち梁３よりも曲げ剛性を高めることが可能となり、従来の火打ち梁３よりも大幅に腹起し２Ａ、２Ｂの曲げモーメントを抑制することが可能となっている。

【0047】

（各実施形態と従来技術との比較）
続いて図１１には、所定の土圧下における、火打ち梁３及び腹起し２Ａ、２Ｂの発生変位量のシミュレーション画像が示されている。図示されるように、腹起し２Ｂの発生変位量は、従来工法（図示（ａ））による火打ち梁３を使用した場合では最大７９ｍｍ、前述した第一実施形態（図示（ｂ））の火打ち梁３を使用した場合では最大７４ｍｍ、前述した第二実施形態（図示（ｃ））の火打ち梁３を使用した場合では最大７１ｍｍと、その発生変位量を効果的に低減させることが判る。

【0048】

さらに図１２には、各火打ち梁３における発生変位量のシミュレーション画像が示されている。図示されるように、火打ち梁３に発生する撓み量σは、従来工法（図示（ａ））σ１＞第一実施形態（図示（ｂ））σ２＞第二実施形態（図示（ｃ））σ３と、その撓み量σを効果的に低減させることが判る。

【0049】

また、各火打ち梁３における発生応力度についても、図示されるように、従来工法（図示（ａ））による火打ち梁３では３２６Ｎ／ｍｍ^２であるのに対し、前述した第一実施形態（図示（ｂ））では１４２Ｎ／ｍｍ^２、前述した第二実施形態（図示（ｃ））では１３５Ｎ／ｍｍ^２と、発生応力度を大幅に低減させることが判る。

【0050】

続いて図１３（ａ）には、従来工法による切梁式支保工の一例が平面図で示され、図１３（ｂ）には、前述した第二実施形態の火打ち梁３を使用した切梁式支保工の一例が平面図で示されている。図示されるように、本発明の曲げ剛性の高い火打ち梁３を用いることで、従来のコーナーピース４を設置する必要がなく、さらに腹起し２に使用される型鋼の断面寸法を小さくすることが可能となる。

【0051】

より詳細に説明すると、図１４（ａ）には従来工法の切梁式支保工における支保工の重量が、図１４（ｂ）には本発明の火打ち梁３を使用した場合の支保工の重量が例示されている。表に示されるように、本発明の火打ち梁３を使用することで、支保工に使用される鋼材の使用量を全体で約２割削減することが可能となる。したがって、材料費（リース料等）や設置手間の抑制を図り、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能となる。

【0052】

（別実施形態）
以上、本発明の火打ち梁について各実施形態を説明したが、必ずしも前述した構成に限定されるものではなく、以下のような変更が可能である。

【0053】

例えば、図１５に示されるように、２つの火打ち主材３１を水平方向に結合する場合に、第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂの幅寸法を、結合した２つの火打ち主材３１の幅寸法に合わせて一体に形成してもよい。これにより、火打ち梁３の設置手間をさらに削減することが可能となる。

【0054】

また、図１６に示されるように、２つの火打ち主材３１を水平方向に結合する場合に、２つの第一火打ち受け部材３３Ａ及び第二火打ち受け部材３３Ｂを同一寸法・形状とし、水平方向に結合される一方の火打ち主材３１に、長さ寸法の短い火打ち主材３１を使用することも可能である。このようにすれば、長さ寸法の異なる複数種類の第一火打ち受け部材３３Ａや第二火打ち受け部材３３Ｂを製造する必要がなくなり、さらに、必要な長さを有する既成山留め主材を、火打ち主材３１として有効に利用することが可能となる。これにより、さらに材料費（リース料等）や設置手間の抑制を図り、切梁式支保工に係る仮設費の低減を図ることがと可能となる。

【0055】

また、前述した各実施形態では、本発明の火打ち梁３によって、図２（ａ）に示されるような従来型コーナーピース４の設置を省くことができる実施形態について説明した。しかし、本発明は必ずしもコーナーピース４の設置を否定するものではなく、前述した各実施形態の火打ち梁３と、コーナーピース４とを併用することも可能である。

【0056】

例えば、図１７（ａ）には前述した本発明の第二実施形態における火打ち梁３の設置態様が示されているが、コーナーピース４を併用することで、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）のＡ部斜視図に示されるように、火打ち主材３１及び火打ち受け部材３３Ａ、３３Ｂを一本使いして、鋼材の使用量やその設置手間を削減することが可能となる。

【0057】

例えば、図１８（ａ）は従来工法における切梁式支保工の一例を示す平面図、（ｂ）は本発明の他の実施形態において、コーナーピースを併用した切梁式支保工の一例（ケース１）を示す平面図、（ｃ）は本発明の他の実施形態において、コーナーピースを併用してさらに腹起しをサイズダウンした切梁式支保工の一例（ケース２）を示す平面図がそれぞれ示されており、これら各実施形態のコスト比較を行った結果が図１９に示されている。

【0058】

すなわち、図１８（ｂ）のケース１では、本発明の火打ち梁３とコーナーピース４を併用して火打ち構造を強化し、内空を従来よりも広く確保して生産性の向上を図っている。さらに、図１８（ｃ）のケース２では、若干ケース１よりも内空を狭めて腹起し２をサイズダウンさせ、コストの減縮を図っている。

【0059】

上記したケース１及びケース２によれば、図１９に示されるように、各種鋼材の材料費（リース費等）及び切梁式支保工の工事費を、従来よりも低減させることが可能であり、ケース１の材工費は従来比で１４％低減、ケース２にあっては４１％もの低減効果を得ることが可能である。

【0060】

以上、本発明の各実施形態等について説明した。本発明の範囲は、上記した各実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施形態に記載された具体的な材質、寸法形状等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ 山留め壁
２ 腹起し
２Ａ 腹起し
２Ｂ 腹起し
３ 火打ち梁
３１ 火打ち主材
３１１ ウェブ
３１２ フランジ
３１３ エンドプレート
３１４ ボルト孔
３２ 火打ち受けピース
３３Ａ 第一火打ち受け部材
３３Ｂ 第二火打ち受け部材
３３１ ウェブ
３３２ フランジ
３３４ エンドプレート
３３５Ａ せん断抵抗用プレート
３３５Ｂ 引張抵抗用プレート
３３６ ボルト孔
４ コーナーピース
５ 座屈防止杭

【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】