特許 7490414 鋼矢板壁および鋼矢板壁の施工方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-17

(45)【発行日】2024-05-27

(54)【発明の名称】鋼矢板壁および鋼矢板壁の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/04 20060101AFI20240520BHJP

【ＦＩ】

E02D5/04

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020060110

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021156129

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤本 雄充

(72)【発明者】

【氏名】大高 範寛

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３０３４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６３２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２９５８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４０６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２５６３４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中に打設されたステンレス鋼矢板が互いに連結された鋼矢板壁であって、
前記ステンレス鋼矢板の上端部に載置される第１の部分と、前記第１の部分から下方に突出する第２の部分とを含み、前記第２の部分の間に前記ステンレス鋼矢板の上端部を位置させることによって前記ステンレス鋼矢板の上端部に係止される係止部材と、
前記ステンレス鋼矢板の上端部および前記係止部材が埋め込まれるコンクリート構造体と、
前記係止部材に接合され、前記コンクリート構造体の側面または底面の少なくともいずれかに向かって延びる連結部材と
を備え、
前記連結部材は、前記係止部材から前記コンクリート構造体の側面に向かって延びる第１の連結部材と、前記コンクリート構造体の底面に向かって延びる第２の連結部材とを含む、鋼矢板壁。

【請求項2】

前記係止部材は、前記第１の連結部材および前記第２の連結部材の１つの組に対して１つ配置される、請求項１に記載の鋼矢板壁。

【請求項3】

前記鋼矢板壁は、一方から見た場合に凹部および凸部が繰り返される平面形状であり、
前記係止部材の第１の部分は、前記ステンレス鋼矢板の上端部に載置され、複数の前記凹部にまたがって前記鋼矢板壁の延長方向に延びる長尺部材を含み、
複数の前記凹部にそれぞれ配置される前記連結部材が共通の前記長尺部材に接合される、請求項１に記載の鋼矢板壁。

【請求項4】

前記コンクリート構造体の側面を覆う第１の型枠部材と、前記コンクリート構造体の底面を覆う第２の型枠部材とをさらに備え、
前記第１の型枠部材は、前記第１の連結部材の前記係止部材に接合される側とは反対側の端部に固定され、
前記第２の型枠部材は、前記第２の連結部材の前記係止部材に接合される側とは反対側の端部に固定される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鋼矢板壁。

【請求項5】

ステンレス鋼矢板を互いに連結しながら地中に打設する工程と、
前記ステンレス鋼矢板の上端部に載置される第１の部分と、前記第１の部分から下方に突出する第２の部分とを含む係止部材を、前記第２の部分の間に前記ステンレス鋼矢板の上端部を位置させることによって前記ステンレス鋼矢板の上端部に係止する工程と、
前記係止部材に連結部材を介して型枠部材を固定する工程と、
前記型枠部材の内側にコンクリートを充填して、前記ステンレス鋼矢板の上端部および前記係止部材を前記コンクリートに埋め込むことによってコンクリート構造体を形成する工程と
を含み、
前記連結部材は、前記係止部材から前記コンクリート構造体の側面に向かって延びる第１の連結部材と、前記コンクリート構造体の底面に向かって延びる第２の連結部材とを含み、
前記型枠部材は、前記コンクリート構造体の側面を覆い前記第１の連結部材を介して前記係止部材に固定される第１の型枠部材と、前記コンクリート構造体の底面を覆い前記第２の連結部材を介して前記係止部材に固定される第２の型枠部材とを含む鋼矢板壁の施工方法。

【請求項6】

前記コンクリートの硬化後に前記型枠部材を撤去する工程をさらに含む、請求項５に記載の鋼矢板壁の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼矢板壁および鋼矢板壁の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼矢板は普通鋼製であった。普通鋼製の鋼矢板を用いて構築された鋼矢板壁では、鋼矢板の頭部に笠コンクリートを打設することが一般的である。このような笠コンクリートを打設するための技術は、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。これらの文献に記載されたような従来の技術では、笠コンクリートの型枠を鋼矢板に溶接することによって固定することが一般的であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平２－９１３１１号公報

【文献】特開平６－６５９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、上記の通り従来は普通鋼製であった鋼矢板を、ステンレス鋼製とする技術を開発した。鋼矢板をステンレス鋼製とすることによって、鋼矢板の腐食や表面錆を防止でき、耐久性および外観に優れた鋼矢板壁を構築することができる。

【0005】

しかしながら、ステンレス鋼矢板は、普通鋼製の鋼矢板と異なり、表面に型枠などの他の部材を溶接することが困難である。また、ステンレス鋼矢板は普通鋼製の鋼矢板に比べて硬いため、現地での穴開けなどの加工も容易ではない。加えて、型枠などの部材を普通鋼などの防錆性のない金属で形成した場合、ステンレス鋼矢板への取り付け部において異種金属が接触することによる腐食が発生する可能性がある。

【0006】

そこで、本発明は、ステンレス鋼矢板を用いて構築される鋼矢板壁に笠コンクリートを打設するにあたり、施工を容易にし、かつ異種金属の接触による腐食を防止することができる鋼矢板壁および鋼矢板壁の施工方法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】

【0007】

［１］地中に打設されたステンレス鋼矢板が互いに連結された鋼矢板壁であって、ステンレス鋼矢板の上端部に係止される係止部材と、ステンレス鋼矢板の上端部および係止部材が埋め込まれるコンクリート構造体と、係止部材に接合され、コンクリート構造体の側面または底面の少なくともいずれかに向かって延びる連結部材とを備える鋼矢板壁。
［２］連結部材は、コンクリート構造体の側面に向かって延びる第１の連結部材と、コンクリート構造体の底面に向かって延びる第２の連結部材とを含み、係止部材は、第１の連結部材および第２の連結部材の１つの組に対して１つ配置される、［１］に記載の鋼矢板壁。
［３］係止部材は、ステンレス鋼矢板の上端部に載置され、鋼矢板壁の延長方向に延びる長尺部材を含み、複数の連結部材が共通の長尺部材に接合される、［１］に記載の鋼矢板壁。
［４］コンクリート構造体の側面または底面の少なくともいずれかを覆う型枠部材をさらに備え、型枠部材は係止部材とは反対側で連結部材の端部に固定される、［１］から［３］のいずれか１項に記載の鋼矢板壁。
［５］ステンレス鋼矢板を互いに連結しながら地中に打設する工程と、ステンレス鋼矢板の上端部に係止部材を係止する工程と、係止部材に連結部材を介して型枠部材を固定する工程と、型枠部材の内側にコンクリートを充填して、ステンレス鋼矢板の上端部および係止部材をコンクリートに埋め込む工程とを含む鋼矢板壁の施工方法。
［６］コンクリートの硬化後に型枠部材を撤去する工程をさらに含む、［５］に記載の鋼矢板壁の施工方法。

【発明の効果】

【0008】

上記の構成によれば、型枠部材を固定するための連結部材を、ステンレス鋼矢板の上端部に係止される係止部材を介して取り付けることができるため、ステンレス鋼矢板に他の部材を溶接する必要が生じず、施工が容易である。また、係止部材はステンレス鋼矢板の上端部とともにコンクリート構造体に埋め込まれるため、異種金属の接触による腐食も生じない。なお、型枠部材はコンクリートの硬化後に撤去することが可能であるため、完成後の鋼矢板壁は必ずしも型枠部材を含まない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る鋼矢板壁の平面図である。

【図2】図１に示す鋼矢板壁のII－II線断面図である。

【図3】本発明の第２の実施形態に係る鋼矢板壁の平面図である。

【図4】図３に示す鋼矢板壁のIV－IV線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る鋼矢板壁の平面図であり、図２は図１に示す鋼矢板壁のII－II線断面図である。図示された例において、地中に打設されたステンレス鋼矢板１が互いに連結された鋼矢板壁は、ステンレス鋼矢板１の上端部に係止される係止部材２と、係止部材２に接合される連結部材３と、連結部材３に固定される型枠部材４と、型枠部材４の内側に充填されたコンクリートによって構築され、ステンレス鋼矢板１の上端部および係止部材２、ならびに連結部材３の一部が埋め込まれるコンクリート構造体５とを含む。コンクリート構造体５は、鋼矢板壁の笠コンクリートとして機能する。なお、ステンレス鋼矢板１は模式化して図示しており、個々のステンレス鋼矢板１を互いに連結するための継手は図示を省略している。また、図１の平面図ではコンクリートの図示を省略している。

【0012】

係止部材２は、例えばステンレス鋼矢板１の上端部に載置される板状部分２Ａと、板状部分２Ａから下方に突出する１対の板状部分２Ｂとが、全体としてＵ字形に組み合わされた部材である。１対の板状部分２Ｂの間にステンレス鋼矢板１の上端部を挿入することによって、係止部材２がステンレス鋼矢板１に係止される。この例に限らず、係止部材２は例えば溝形鋼のようにＵ字形に一体的に形成されていてもよい。

【0013】

連結部材３は、コンクリート構造体５の側面に向かって延びる連結部材３Ａと、コンクリート構造体５の底面に向かって延びる連結部材３Ｂを含む。図示された例において、連結部材３Ａおよび連結部材３Ｂは、それぞれが係止部材２に溶接される。溶接は、現場で実施されてもよいし、予め工場で実施されてもよい。また、連結部材３は、例えば締結金具をねじ止めするなどして、溶接以外の方法で係止部材２に接合されてもよい。本実施形態では、連結部材３Ａ，３Ｂの１つの組に対して１つの係止部材２が配置される。連結部材３は、例えばセパレータまたはアンカーと呼ばれる部材であってもよい。

【0014】

より具体的には、連結部材３Ａは、係止部材２から鋼矢板壁の壁厚方向（図中のｙ方向）に延び、係止部材２とは反対側の端部に取り付けられるワッシャー３１Ａで型枠部材４Ａを固定する。一方、連結部材３Ｂは、係止部材２から鋼矢板壁の壁厚方向に延びる部分と、その先で鋼矢板壁の高さ方向（図中のｚ方向）に延びる部分とを含み、係止部材２とは反対側の端部に取り付けられるワッシャー３１Ｂで型枠部材４Ｂを固定する。他の例では、連結部材３Ｂが鋼矢板壁の高さ方向に延びる部分のみを含み、連結部材３Ａの中間部に溶接などによって接合されることによって係止部材２に間接的に接合されてもよい。

【0015】

型枠部材４は、コンクリート構造体５の側面を覆う型枠部材４Ａと、コンクリート構造体５の底面を覆う型枠部材４Ｂとを含む。略水平に配置される型枠部材４Ｂのステンレス鋼矢板１に接する一方の端縁は、鋼矢板壁の形状に合わせてカットされている。型枠部材４Ｂは、連結部材３Ｂで高さ位置を固定され、かつ一方の端縁をステンレス鋼矢板１に当接させることによって安定的に支持される。連結部材３Ｂによって高さ位置が固定されているため、型枠部材４Ｂとステンレス鋼矢板１との間を溶接したり、型枠部材４Ｂとステンレス鋼矢板１との間にブラケットを取り付けたりする必要はない。

【0016】

一方、略鉛直に配置される型枠部材４Ａは、下端が型枠部材４Ｂの上面に当接するように配置される。型枠部材４Ａは、連結部材３Ａで水平位置を固定され、かつ下端を型枠部材４Ｂの上面に当接させることによって安定的に支持される。型枠部材４Ａと型枠部材４Ｂとの間は、位置ずれや隙間を防止するために直接的に接合されてもよいし、ブラケットなどを用いて間接的に接合されてもよい。

【0017】

なお、型枠部材４は、コンクリート構造体５を構成するコンクリートの硬化後に撤去されてもよく、その場合、完成後の鋼矢板壁には型枠部材４は含まれない。

【0018】

コンクリート構造体５は、型枠部材４の内側にコンクリートを充填することによって構築される。具体的には、図２の断面図に示されるように、コンクリート構造体５が構築される空間は、鋼矢板壁の壁厚方向（図中のｙ方向）では型枠部材４Ａから地盤の鉛直掘削面６Ａまでの間、鋼矢板壁の高さ方向（図中のｚ方向）では型枠部材４Ｂの上方、および鋼矢板壁の地盤側の水平掘削面６Ｂの上方である。コンクリート構造体５の上面は、係止部材２および連結部材３の上端よりも高い。これによって、ステンレス鋼矢板１の上端部および係止部材２がコンクリート構造体５に埋め込まれる。コンクリート構造体５の内部にはステンレス鋼矢板１、係止部材２および連結部材３に干渉しないように鉄筋５１が配置され、鉄筋５１もコンクリート構造体５に埋め込まれる。

【0019】

上記のように構成される鋼矢板壁では、ステンレス鋼矢板１の上端部に係止される係止部材２に連結部材３を接合することによって、ステンレス鋼矢板１への溶接を用いることなく型枠の固定のための部材を取り付けることができる。係止部材２のステンレス鋼矢板１への取り付け部はコンクリート構造体５に埋め込まれるため、異種金属が接触しても腐食は発生しない。従って、例えば係止部材２および連結部材３を普通鋼で形成し、連結部材３を係止部材２に現場溶接などを用いて容易に接合することができる。型枠部材４Ｂがステンレス鋼矢板１に当接する部分はコンクリート構造体５に埋め込まれていないが、型枠部材４Ｂを木材または樹脂のような絶縁材料で形成すれば異種金属の接触は発生しない。型枠部材４Ａについては、絶縁材料で形成されてもよく、鋼材のような非絶縁材料で形成されてもよい。また、型枠部材４Ｂについても非絶縁材料で形成し、ステンレス鋼矢板１との間に絶縁部材を介挿してもよい。

【0020】

次に、本発明の第１の実施形態に係る鋼矢板壁の施工方法について説明する。まず、ステンレス鋼矢板１を互いに連結しながら地中に打設して、鋼矢板壁の本体を形成する。次に、ステンレス鋼矢板１の上端部に係止部材２を係止する。係止部材２に連結部材３が予め接合されていない場合は、ここで現場溶接などによって係止部材２に連結部材３を接合する。次に、連結部材３の係止部材２とは反対側の端部に型枠部材４を固定する。具体的には、まず略水平に配置される型枠部材４Ｂを連結部材３Ｂの端部に固定するとともにステンレス鋼矢板１に当接させ、次に略鉛直に配置される型枠部材４Ａを連結部材３Ａの端部に固定するとともに型枠部材４Ｂの上面に当接させる。

【0021】

上記のような工程によって型枠部材４を固定した後、型枠部材４の内側にコンクリートを充填してコンクリート構造体５を構築する。上述のように、コンクリートは型枠部材４Ａから地盤の鉛直掘削面６Ａまでの間、かつ型枠部材４Ｂの上方および地盤側の水平掘削面６Ｂの上方に充填され、これによってステンレス鋼矢板１の上端部および係止部材２、ならびに連結部材３の一部がコンクリート構造体５に埋め込まれる。

【0022】

さらに、コンクリートの硬化後に、型枠部材４を撤去する工程が実施されてもよい。このとき、連結部材３の先端部はコンクリート構造体５から露出したまま残されてもよいし、外観上の理由などから先端部が切断されてもよい。従って、完成後の鋼矢板壁において、連結部材３は一部がコンクリート構造体５に埋め込まれていてもよいし、全体がコンクリート構造体５に埋め込まれていてもよい。

【0023】

（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る鋼矢板壁の平面図であり、図４は図３に示す鋼矢板壁のIV－IV線断面図である。上記の第１の実施形態との違いとして、係止部材１２は、ステンレス鋼矢板１の上端部に載置され、鋼矢板壁の延長方向（図中のｘ方向）に延びる長尺部材１２Ａと、長尺部材１２Ａから下方に突出し、ステンレス鋼矢板１の上端部を挟み込む少なくとも１対の突出部材１２Ｂとを含む。長尺部材１２Ａは、例えば通しアングル材と呼ばれるような形鋼材で形成される。突出部材１２Ｂは、例えば長尺部材１２Ａの下面に予め溶接されたピン状の部材である。図示された例において長尺部材１２Ａはステンレス鋼矢板１のワッシャー部分に交差するように配置され、突出部材１２Ｂは長尺部材１２Ａとステンレス鋼矢板１との交差部分のピッチに合わせて配置される。

【0024】

本実施形態でも、長尺部材１２Ａおよび突出部材１２Ｂを含む係止部材１２は溶接を用いることなくステンレス鋼矢板１の上端部に取り付けることができる。また、係止部材１２はコンクリート構造体５に埋め込まれるため、普通鋼で形成しても異種金属の接触による腐食は発生しない。従って、係止部材１２および連結部材３を普通鋼で形成して、現場溶接などを用いて容易に接合することができる。加えて、本実施形態では、係止部材１２が長尺部材１２Ａを含み、複数の連結部材３（連結部材３Ａ，３Ｂの複数の組）が共通の長尺部材１２Ａに接合されることによって、部品の数を削減することができる。

【0025】

上記のような本発明の第２の実施形態に係る鋼矢板壁は、上記で説明した第１の実施形態に係る鋼矢板壁と同様の施工方法によって施工することができる。突出部材１２Ｂは、例えば予め長尺部材１２Ａに接合されていてもよいし、長尺部材１２Ａをステンレス鋼矢板１の上端部に載置した後に、長尺部材１２Ａとステンレス鋼矢板１との交差部分に合わせて現場溶接などによって接合されてもよい。

【0026】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0027】

１…ステンレス鋼矢板、２，１２…係止部材、２Ａ，２Ｂ…板状部分、１２Ａ…長尺部材、１２Ｂ…突出部材、３，３Ａ，３Ｂ…連結部材、３１Ａ，３１Ｂ…ワッシャー、４，４Ａ，４Ｂ…型枠部材、５…コンクリート構造体、５１…鉄筋、６Ａ…鉛直掘削面、６Ｂ…水平掘削面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】