JPH01137009A - 鋼矢板セグメントをタイ部材とするダブルウオール構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ 本発明はダブルウオ−ル構造物に関する。本発明は特に
治山治水に使うダブルウオール構造物に応用して価値あ
るものである。

［発明の目的］ 我が国においては台風等による集中豪雨に見舞われるこ
とが多く、また急峻な山岳地帯をもつので、急斜面を落
下する水流が斜面および河床を浸蝕して荒廃させるだけ
でなく土砂流となって森林、河川、土木工作物、耕作地
そして集落を襲い大きな被害をもたらす。また火山の噴
火により堆積した火山灰や火山れきの降雨または崩落に
伴う泥流または土砂くずれなどの被害も大きい。本発明
は特にこのような被害を防ぐためのダブルウオール構造
物たとえばダブルウィール式の砂防ダムを提供すること
を目的とする。

［従来技術］ 従来、このようなダブルウオール構造物として、鉄筋コ
ンクリート製または金属のスキンセグメントとストリッ
プとを使うテールアルメ工法によるものおよびエキスパ
ンドメタル製のスキンセグメントとタイロッドとを使う
ＴＵＶ工法によるものが知られている。しかしながら、
テールアルメ工法はストリップと中詰土砂との間の摩擦
力に頼るもので必るので、中詰土砂材料に対する限定お
よびストリップ長さに基づく壁間距離に対する制限が大
である。すなわち、掘削に伴う現地発生土砂を中詰に転
用できない場合はそれを捨上し別途購入した土砂を用い
るか、発生土砂を安定化処理して用いることが必要とな
る。

また壁間距離を充分なものとするために大規模な掘削を
行なうことが必要となる場合が多い。エキスパンドメタ
ル製のものは、迅速な構築が可能であり、また準備し運
搬する資材も少５ですむので非常に有利であるが、施工
後に中詰材が流出または沈下するとタイロッドが変形し
その結果壁面が変形することがあるので、中詰材の選定
、締固め、吸出防止材併用等の諸条件を憤手に検討して
設計する必要がある。

また、いずれの工法においても、ストリップまたはタイ
ロッドは、中詰土砂とスキンセグメントとの間に圧力を
かけ、またその圧力を支えるためのものであるので、相
当に密度高く配置する必要がある。

ざらに、ダブルウオール構造物の上下流方向垂直断面に
おいて、上下流方向のせん断力に対するせん断強度は、
中詰土砂とスキンセグメントとの間の圧力にのみ頼って
おり、強度計緯上これを評価することはできない。

そこで本発明者は研究を重ね、設計施工のより容易な、
そしてより強固な新しいダブルウオール構造物を見出し
、本発明を完成した。

し発明の構成］ すなわち本発明は、 側端部において相互に接続可能な鋼矢板セグメント複数
個を、横方向に隣接するセグメントは相互に縦方向にず
れた位置関係にあるように、側端部において相互に接続
し縦横方向に並べて成る垂直な板部材をタイ部材として
使用して、上流壁と下流壁とを結合し、内部に土砂を詰
めて成る、ダブルウオール構造物を提供する。

［発明の作用］ 鋼矢板を使った二重仕切壁工法はそれ自体知られている
。しかしながらこの工法は鋼矢板すなわち鋼製の板状杭
を地中に二重壁状になるように打込む工法であって、あ
くまでも板状杭としての鋼矢板の利用の１形態に留まる
。本発明は、隣接する板状杭同志の両側端面の突合わせ
目の相互接続が成されるという、鋼矢板の特性を利用す
る一方で、杭としての基本的特性をブロックのようなセ
グメント化したユニットに変更するという独特の発想に
基づく。このような、地中に打込む杭をセグメント化し
地上に多段に組上げるユニットとする発想は、本発明者
が既に提案した特開昭６２−１３９．３１１に記載の鋼
矢板セグメントダブルウオール構造物の構築方法の発明
と共通するものである。

この特開昭６２−１３９，３１１に記載の発明は鋼矢板
セグメントをダブルウオール構造物の上流壁および下流
壁に用いるものであるが、本発明は鋼矢板セグメントを
ダブルウオール構造物のタイ部材として用いるものであ
る。

本発明によりタイ部材として鋼矢板セグメントから成る
垂直な板部材を用いることにより、次のような作用が１
７られる。

（イ）中詰土砂材料に対する限定および壁間距離に対す
る制限が殆んどない。

（ロ）中詰土砂材料の流出または沈下があったとしても
、上流壁および下流壁の壁面にその影響は殆んど及ばな
い。

（ハ）タイ部材の配置間隔を相当に大きくすることがで
きる。

（ニ）ダブルウオール構造物の上下流方向のせん断強度
を飛躍的に高めると共に、せん断強度を計算した設計を
することが可能となる。

（ホ〉タイ部材の隔壁としての作用を利用し、隔壁で仕
切られた区分に異なるスキンセグメントを配置すること
によって、各区分の機能を独立して変化させることがで
きる。

（へ）軟弱地盤に構築する場合には、鋼矢板をその本来
の用途でおる杭として地盤中に打込んで基礎を補強した
上に、そのまま続けて鋼矢板セグメントを接続して構築
することも可能となり、岩盤まで掘削する手間を省くこ
とができる。

鋼矢板はグメントとしては、予め所望の長さに作ったも
のでもよいが、市販の鋼矢板を適当な長さに切断して使
う方がコストが低く有利でおる。タイ部材として使うも
のであるので市販の鋼矢板の中でも平板状鋼矢板を使う
のが好ましい。接続部の継手の形状構造は任意であって
、公知のものの中から適宜に選定することができる。

各セグメントは、横方向に隣接するもの同志が、相互に
縦方向にずれた位置関係にあるように、接続する。これ
を繰返して、セグメント複数個が縦方向に並んだセグメ
ント列の複数列が横方向に接続されるようにする。隣接
するセグメント列間でセグメント縦方向位置をずらすこ
とにより段間の接続が成される。すらす距離は長さの１
７２とすることが好ましい。この場合、天端および床の
高さをそろえるためには、別に長さ１／２のセグメント
を準備しておけばよい。

セグメント列を延ばす方向は垂直方向に限られない。設
計上の理由で任意の傾斜をもたせることができる。

タイ部材の配置間隔は従来のタイロッドの数倍以上に広
げることができる。たとえばタイロッドを１ｍ間隔で配
置していた場合でおれば、その間隔を４〜５ｍ以上とす
ることができる。従って作業空間が増し、大型土本機械
が使い易くなる。

上流壁および下流壁は、タイ部材と同様の鋼矢板セグメ
ント、エキスパンドメタル製のスキンセグメント、アン
グル、鉄筋、その仙任意の壁材料で構成することが可能
である。

タイ部材と上流壁および下流壁との結合は、結合用のア
ングル、プレート等を使ってまたは使わずに、溶接、リ
ベット締、ボルトナツト締、その他任意の手段を用いて
行うことができる。

一般に土砂中詰は、セグメント長さを１段の高さとした
とき、１段ごとに行うのが有利である。中詰により各段
の自立性が増し、また続く上段の施工および上段への中
詰が容易となる。１段の高さすなわちセグメント長さは
、セグメントの運搬および組立の容易性ならびに全体の
施工能率を考慮にいれて適当に定めることができる。

使用するセグメントは相互に接続可能でおれば必ずしも
同一寸法形状のものである必要はない。設計上の理由で
好ましい場合、寸法形状の異なるものを併用することは
容易である。

以下、本発明を添付の図面に示した実施例についてざら
に詳細に説明する。

［実施例］ 本発明のダブルウオール構造物の１例としての砂防ダム
を第１図に模式的に斜視図で示す。この砂防ダムは上流
壁（２）と下流壁（３）とをタイ部材（１）により３個
所で結合しである。タイ部材（１）は鋼矢板セグメント
を接続して垂直な板部材としたものでおり、上流壁（２
）および下流壁（３）は任意の壁材料から成る。中詰土
砂は図示してない。

タイ部材（１）に使用する鋼矢板セグメントの例を第２
図に斜視図で示す。標準となるセグメント（１１ａ）は
平板状鋼矢板を適当な長さに切断したものであって両側
端部に接続用の継手をもっている。

このセグメント（１１ａ）を第１図に示した位置関係に
あるように相互に接続する。天端および床の高さをそろ
えるために、標準セグメントの１７２の長さの半長セグ
メント（１１ｂ）を使う。上流壁（２）の斜面部分に接
する位置のセグメントは、図示してないが、標準セグメ
ント（１１ａ）の上部をさらに斜めに切断したものを使
う。

上流壁（２）および下流壁（３）を構成する壁材料とし
て、タイ、部材（１）と同様の鋼矢板セグメントを使う
ことができる。このときにタイ部材（１）と上流壁（２
）および下流壁（３）との結合部分に使用することので
きる、結合用セグメントの例を第３図に斜視図で示す。

結合用セグメント（１１Ｇ＞は傾斜した壁面との結合に
、そして結合用セグメント（１１ｄ）は直立した壁面と
の結合に使用する。

これら結合用セグメント（１１ｃ）（１１ｄ）は鋼矢板
を適当な形状寸法に切断した切片を溶接等により接合し
て作ることかできる。

第２図および第３図に示したセグメントを使ってダブル
ウオール構造物を第２段まで構築した状態を第４図に斜
視図で示す。タイ部材（Ａ１）（Ａ２＞により、傾斜し
た上流壁（Ｂ）と直立した下流壁（Ｃ）とを結合しであ
る。第４図ではセグメント側端部の接続用継手は図示を
省略しておる。また、中詰土砂も図示してない。

壁材料として、エキスパンドメタル製のスキンセグメン
ト、アングルまたは鉄筋を使うこともできる。

上流壁にアングルまたはアングルとエキスパンドメタル
板との組合わせを、そして下流壁に鉄筋とエキスパンド
メタル板との組合わせを、各各便用する例を第５図に斜
視図で示す。第５図の例では、第２図に示したセグメン
トを使って第１図および第４図と同様に構成した５個の
タイ部材（ＡＩ＞（Ａ２＞（Ａ３）（Ａ４）（Ａ５）に
より上流壁（Ｂ）と下流壁（Ｃ）とを結合してダブルウ
オール式砂防ダムを構築している。この砂防ダムは鋼矢
板（Ｄ）とコンクリート（Ｅ）とによる基礎の上に構築
しであるが、コンクリート（Ｅ）を省略して鋼矢板（Ｄ
＞に直接にタイ部材（Ａ１）〜（Ａ５）を接続すること
もできる。

タイ部材（Ａ１）〜（Ａ５）と上流壁（Ｂ）との結合部
分に使用することのできる、結合用セグメントの例を第
６図に斜視図で示す。結合用セグメント（１１ｅ）は傾
斜面用のものであり、ボルト穴を設けた鋼板を上部を斜
めに切断した鋼矢板セグメントに溶接して成る。結合用
セグメント（１１ｆ）は直立面用のものであり、鋼矢板
セグメントをその一方の側端部に沿って切断した切片と
２個のアングルとから成る。これら切片とアングルとは
構築時にその場でボルトナツトにより接合することがで
きる。

第６図に示した結合用セグメント（１１ｅ）および結合
用はグメント（１１ｆ）を使った結合部分の拡大正面図
をそれぞれ第７図および第８図に示す。

第７図の例では壁材料は対向する一対のアングル（２１
＞（２２＞の間にエキスパンドメタル板（２３）を溶接
した壁ユニット（２４）から成り、この壁ユニット（２
４）を結合用セグメント（１１ｅ）の裏側から当てがっ
てボルトナツトにより結合しである。第８図の例では壁
材料はアングル（２５）のみから成る。第８図のＡ−Ａ
線断面図を第９図に示す。なお、中詰土砂の粒子寸法を
考慮して、第７図の例においてもエキスパンドメタル板
（２３）を省略することができるし、第８〜９図の例に
おいてもエキスパンドメタル板を使うことができる。

第５図のタイ部材（Ａ１）〜（Ａ５）と下流壁（Ｃ）と
の結合部分に使用することのできる、結合用セグメント
の例を第１０図に断面図で示す。結合用セグメント（１
１ＣＪ）は第６図に示した結合用セグメント（１１ｆ）
と類似のものであるが、アングルの角度が大きい点で異
なる。結合用セグメント（１１ｇ＞のアングルにネジ部
付異形棒を折曲げ加工して作った鉄筋（３１）をナツト
で結合する。

下流壁（Ｃ）の結合部分の拡大正面図およびそのＢ−Ｂ
線断面図をそれぞれ第１１図および第１２図に示す。壁
材料は鉄筋（３１）とこれにワイヤクリップ（３２）で
係止したエキスパンドメタル板（３３）とから成り、そ
の内側は中詰土砂の吸出しを防止するためのマット（３
４）が置いである。中詰土砂の粒子寸法が大きいときは
マット（３４）は不要であり、またエキスパンドメタル
板（３３）を省略することもできる。

第１図に示したダブルウオール式砂防ダムは下流壁（３
）が直立壁のものであるが、傾斜壁のものであってもよ
い。傾斜壁のものである場合に、タイ部材（１）のセグ
メントの配列は、第１図の場合のようにセグメント列を
延ばす方向を垂直方向とすることもできるが、第１３図
に側面図で示したように傾斜した方向とすることも可能
でおる。望むなら、逆に傾斜方向に延ばしたセグメント
列で第１図のタイ部材（１）を構成することも可能であ
る。設計上の理由に基づいて、セグメント列を延ばす方
向は適宜に選択することができるのである。

［発明の効果］ 上記実施例からも明らかなように、本発明に従い鋼矢板
セグメントから成る垂直な板部材をタイ部材として用い
ることにより、前記した作用（イ）〜（へ）をもつ実に
有用なダブルウオール横３ｘ物か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるダブルウオール式砂防ダムの斜視
図で市る。 第２図は第１図の砂防ダムのタイ部材を構成する鋼矢板
セグメントの例を示す斜視図でおる。 第３図は壁材料としても鋼矢板セグメントを使うときに
タイ部材と壁材料との結合部分に使用する結合用セグメ
ントの例を示す斜視図でおる。 第４図は第２図および第３図に示したセグメントを使っ
て第２段まで構築したダブルウオール構造物の斜視図で
ある。 第５図は壁材料としてエキスパンドメタル製のスキンセ
グメントアングルおよび鉄筋を使って構築したダブルウ
オール式砂防ダムの斜視図である。 第６図は第５図の砂防ダムの上流壁に使用する結合用セ
グメントの例を示す斜視図である。 第７図および第８図番よ、第６図の結合用セグメントを
使用した第５図の砂防ダム上流壁の、結合部分の拡大正
面図であり、第９図は第８図のＡ−Ａ線断面図である。 第１０図は第５図の砂防ダムの下流壁に使用する結合用
セグメントの例を示す断面図である。 第１１図は第１０図の結合用セグメンｌ−を使用した第
５図の砂防ダム下流壁の、結合部分の拡大正面図で必り
、第１２図はそのＢ−Ｂ線断面図である。 第１３図はタイ部材のセグメント配列の変形例を示す砂
防ダム側面図である。 １・・・タイ部材、２・・・上流壁、３・・・下流壁、
１１ａ、１１ｂ・・・鋼矢板セグメント、１１Ｃ〜１１
Ｑ・・・結合用セグメント 図面のｔ了Ｆロー（内容（こ立方なし）第１図 第４図 Ａ２ 第５図 Δ１ 第１１図 第１２図 第１３図 手続補正用（方式） ％式％ １、事件の表示　　昭和６２年特許願第２９０６００＠
２、発明の名称　　　　鋼矢板セグメントをタイ部材と
するダブルウオール構造物 ３、補正をする者　　　事件との関係　　特許出願人（
ばか１名） （昭和６３年２月２３日発送） ６、補正の対象　　（１）委任状（２通）（２）図面の
浄書（内容に変更なし） ７、補正の内容　　別紙のとおり −Ｃ：％７

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）側端部において相互に接続可能な鋼矢板セグメン
   ト複数個を、横方向に隣接するセグメントは相互に縦方
   向にずれた位置関係にあるように、側端部において相互
   に接続し縦横方向に並べて成る垂直な板部材をタイ部材
   として使用して、上流壁と下流壁とを結合し、内部に土
   砂を詰めて成る、ダブルウォール構造物。
2. （２）鋼矢板セグメントとして市販の鋼矢板をセグメン
   トとして適当な長さになるように横方向に切断したもの
   を使つた、前項（１）に記載の構造物。
3. （３）横方向に隣接するセグメントが相互に縦方向に長
   さの１／２だけずれた位置関係にあるように、各セグメ
   ントを側端部において相互に接続した、前項（１）に記
   載の構造物。
4. （４）上流壁または下流壁として、タイ部材と同様の鋼
   矢板セグメント板部材を使った、前項（１）に記載の構
   造物。
5. （５）上流壁または下流壁として、エキスパンドメタル
   製のセグメントを使った、前項（１）に記載の構造物。
6. （６）上流壁または下流壁として、アングルまたは鉄筋
   を使った、前項（１）に記載の構造物。