JPH0735530U

JPH0735530U - Ｈ形鋼矢板

Info

Publication number: JPH0735530U
Application number: JP6604393U
Authority: JP
Inventors: 聡三浦; 祐人田中
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-07-04
Anticipated expiration: 2008-12-10
Also published as: JP2603470Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】地中に打ち込む際の傾斜が少なく、傾斜修正用
異形鋼矢板の使用を従来に比べ低減できるＨ形鋼矢板を
提供する。【構成】先行して打ち込まれたＨ形鋼矢板２０の雌継手
２２の内部の土２４は、隣接して打ち込まれるＨ形鋼矢
板２６の雄継手２８により圧縮され、土２４と継手２８
との間には摩擦が生じる。静止土圧をＰ₀ 、雌継手の中
空部分の横断面の面積をＡ₁ 、雌継手の中空部分に挿入
されるフランジ及び雄継手の横断面の面積とＡ₁ との差
をＡ₂ 、接触線（図１の点線長）をｇ、土と鋼の摩擦係
数をｆ、嵌合１か所当りの嵌合個数（図１では１個）を
ｎとすると、単位長さ当りの摩擦力Ｓは、Ｓ＝Ｐ₀ （Ａ
₁ ／Ａ₂ ）×ｇ×ｆ×ｎで表され、（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇ
を１０以上２５以下の範囲の数値とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、土木、建築分野において土留壁、河川護岸、地下外壁等に使用されるＨ形鋼矢板に関する。

【０００２】

【従来の技術】

土砂の崩壊や水の侵入を防ぐために建築物や河川・海岸構造物の礎の周囲などに打ち込まれるＨ形鋼矢板が知られている。このＨ形鋼矢板は、バイブロ工法、圧入工法、オーガ３軸掘削工法、泥水掘削後の落とし込み工法などの周知の施工法で、互いに連結されながら地中に打ち込まれる。

【０００３】Ｈ形鋼矢板としては、例えば、フランジの幅方向の両端のうちの一端に中空柱状の雌継手が形成され、雌継手の中空部分に挿入される形状の柱状の雄継手が幅方向の他端に形成されたものが知られており、隣接するＨ形鋼矢板の雌継手と雄継手を嵌合して互いに連結される（特開平４−３３０１１３号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来のＨ形鋼矢板では、互いに連結する際の嵌合部分の土圧が考慮されていない。このため、図９に示されるように、複数のＨ形鋼矢板１０を矢印Ａで示す方向に圧力Ｐで地中に打ち込む際に、嵌合側の抵抗Ｓ₁ が自由端側の抵抗Ｓ₂ より大きくなることがある。抵抗Ｓ₁ が抵抗Ｓ₂ よりも大きくなると、貫入矢板１２には矢印Ｍで示す方向のモーメントが作用する。この結果、貫入矢板１２は矢印Ｂで示す打ち込みの法線方向に傾斜する。複数のＨ形鋼矢板を連続して地中に打ち込んでいくとこの傾斜が大きくなり、Ｈ形鋼矢板を打ち込む圧力Ｐは水平方向において一定でなくばらついてくる。この結果、Ｈ形鋼矢板の貫入作業が困難となる。この貫入不良を解決するために、図１０に示されるように、傾斜が大きくなると傾斜調整用の異形鋼矢板１４を傾斜に合わせて製造し打ち込む。傾斜が大きくなる頻度が増すと多くの異形鋼矢板１４を必要とするため、コストが増大し、また工期が遅延するという問題がある。

【０００５】また、抵抗Ｓ₁ が、Ｈ形鋼矢板１６を打ち込む力Ｐよりも大きくなると、図１１に示されるように、打ち込まれるＨ形鋼矢板１６と共に隣接したＨ形鋼矢板１０も下がる共下り現象が生じ、施工歩留りが大幅に低下する。この共下り現象を防止するために、Ｈ形鋼矢板１０に先行して打ち込まれたＨ形鋼矢板１８にＨ形鋼矢板１０が溶接される。この溶接作業のため、コストが増大し、工期が遅延するという問題が生じる。

【０００６】本考案は、上記事情に鑑み、地中に打ち込む際の傾斜が少なく、傾斜修正用異形鋼矢板の使用を従来に比べ低減できるＨ形鋼矢板を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案のＨ形鋼矢板は、フランジの幅方向の両端のうちの一端に前記フランジの長手方向に沿って形成された、長手方向に延びたスロットを有する中空柱状の雌継手と、前記両端のうちの他端に前記長手方向に沿って形成された、前記雌継手の中空部分に挿入される形状を有する柱状の雄継手とを備えたＨ形鋼矢板において、前記雌継手及び前記雄継手が、前記雌継手の中空部分の横断面の面積をＡ₁ とし、前記中空部分に挿入されるフランジ及び前記雄継手の横断面の面積と前記Ａ₁ との差をＡ₂ とし、前記中空部分に挿入されるフランジ及び前記雄継手の横断面の外周の長さをｇとすると、１０≦（Ａ₁ ／Ａ ₂ ）×ｇ≦２５を満足するものであることを特徴とするものである。

【０００８】ここで、雄継手と雌継手が形成されたフランジの質量を２等分する位置にウエブを設けることが好ましい。

【０００９】

【作用】

本考案者は本考案をなすに当たって、Ｈ形鋼矢板が地中に打ち込まれる際に生じる傾斜や共下りの原因は、先行して打ち込まれたＨ形鋼矢板の継手内部の土が隣接して打ち込まれるＨ形鋼矢板の継手の挿入により圧縮されて摩擦抵抗が生じることにある点に着目した。

【００１０】図１を参照して、互いに隣接するＨ形鋼矢板の継手の摩擦抵抗について説明する。図１は、Ｈ形鋼矢板を幅方向に切断して互いに隣接するＨ形鋼矢板の継手部分を示す断面図である。先行して打ち込まれたＨ形鋼矢板２０の雌継手２２の内部の土２４は、隣接して打ち込まれるＨ形鋼矢板２６の雄継手２８により圧縮される。この結果、土２４と継手２８との間には摩擦が生じる。単位長さ当りの摩擦力Ｓは次の式で表される。

【００１１】Ｓ＝Ｐ₀ （Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇ×ｆ×ｎただし、Ｐ₀ ：静止土圧Ａ₁ ：雌継手の中空部分の横断面の面積Ａ₂ ：雌継手の中空部分に挿入されるフランジ及び雄継手の横断面の面積とＡ₁ との差ｇ：接触線（図１の点線長）ｆ：土と鋼の摩擦係数ｎ：嵌合１か所当りの嵌合個数（図１では１個）上記の式に基づき、Ｐ₀ 、ｇ、を固定し、ｎを１とし、（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇの値を変化させて貫入性の良否を実験した結果を図２に示す。縦軸の１／（Ｓ／（Ｐ₀ ・ｆ））×１０００は貫入性を表す指標Ｋであり、横軸は（Ａ₁ ／Ａ₂ ）× ｇを表す。

【００１２】（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇが１０未満であると、雄継手と雌継手の嵌合が緩くなるため、打ち込まれるＨ形鋼は蛇行する。一方、（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇが２５を超えると土２４と継手２８との間の摩擦が大きくなるため、打ち込まれるＨ形鋼は傾斜し、また共下がりが生じる。従って、（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇを１０以上２５以下の範囲の数値とすると、雄継手と雌継手の嵌合が緩くなることを防止でき、打ち込まれるＨ形鋼の傾斜、共下がりを低減することができる。

【００１３】ここで、雄継手と雌継手が形成されたフランジの質量を２等分する位置にウエブを設けた場合は、クレーンなどでこのＨ形鋼矢板を吊す際に取扱いが楽になる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案のＨ形鋼矢板の実施例を説明する。図３は、本考案のＨ形鋼矢板の実施例を示す、（ａ）は一方のフランジの幅方向の一端に雌継手、他端に雄継手が形成されたタイプの平面図、（ｂ）は両方のフランジの幅方向の一端に雌継手、他端に雄継手が形成されたタイプの平面図、（ｃ）は（ｂ）のタイプのＨ形鋼矢板を隣接して打ち込んだ状態を示す平面図である。

【００１５】図３（ａ）に示されるタイプでは、Ｈ形鋼矢板３０のフランジ３２の幅方向の一端にフランジ３２の長手方向に沿って中空柱状の雌継手３４が形成されている。また、この雌継手３４には、隣接するＨ形鋼矢板ノフランジ３２を受容する長手方向に延びたスロット３６が形成されている。フランジ３２の幅方向の他端には、雌継手３４の中空部分３４ａに挿入される形状の柱状の雄継手３８が形成されている。

【００１６】図３（ｂ）に示されるタイプのＨ形鋼矢板４０には、両方のフランジ４２ａ，４２ｂそれぞれに図３（ａ）に示されたものと同じ雌継手４４ａ，４４ｂと雄継手４６ａ，４６ｂが形成されている。隣接するＨ形鋼矢板４０の隣り合う雌継手４４ａと雄継手４４ｂを嵌合させて連続して打ち込むと、図３（ｃ）に示される土留壁が形成される。

【００１７】次に、種々の形状の雌継手と雄継手が形成されたＨ形鋼矢板を比較例と共に示す。図４は比較例のＨ形鋼矢板を示す平面図、図５〜図８は本考案のＨ形鋼矢板の実施例を示す平面図である。ここで、Ａ₁ を雌継手の中空部分の横断面の面積とし、Ａ₂ ’を雌継手の中空部分に挿入されるフランジ及び雄継手の横断面の面積とし、Ａ₂ をＡ₁ とＡ₂ ’との差とし、ｇを接触長（図１参照）とし、雌継手の外形をφとし、雌継手の肉厚をｔとし、フランジの肉厚をＴとして、各Ｈ形鋼矢板の寸法をｍｍ単位で下記に示す。（１）図４には、比較例であるタイプ１のＨ形鋼矢板５０が示されている。

【００１８】Ａ₁ ＝１２．６Ａ₂ ’＝（４．２² −３．２² ）×（３．１４／４）＝８．０Ａ₂ ＝４．６ｇ＝４．２×３．１４＝１３．０ φ＝６０ｔ＝１０Ｔ＝１０雄継手５２の外径は４２ｍｍ、肉厚は５ｍｍである。（２）図５には、実施例であるタイプ２のＨ形鋼矢板４０（図３（ａ）参照）が示されている。

【００１９】Ａ₁ ＝（６．０−２．０）² ×（３．１４／４）＝１２．６Ａ₂ ’＝３．０×１．６＋１．２×１．０＝６．０Ａ₂ ＝６．６ｇ＝２０＋３０＋１６×２＝８．４ φ＝６０ｔ＝１０Ｔ＝１０雄継手４２の肉厚４４は１６ｍｍ、幅４６は３０ｍｍである。また、雌継手の中空部分に挿入したフランジ長さ４８は１２ｍｍである。（３）図６には、実施例であるタイプ３のＨ形鋼矢板６０が示されている。

【００２０】Ａ₁ ＝７．５×（３．１４／２）＝４４．２Ａ₂ ’＝６．５×１．６＋４．０×１．０＝１４．４Ａ₂ ＝２９．８ｇ＝６．５×２＋１．６×２＝１６．２ φ＝１００ｔ＝１２．７Ｔ＝１０雄継手６２の肉厚６４は１６ｍｍ、幅４６は６５ｍｍである。また、雌継手の中空部分に挿入したフランジ長さ６８は４０ｍｍである。（４）図７には、実施例であるタイプ４のＨ形鋼矢板７０が示されている。

【００２１】Ａ₁ ＝４４．２Ａ₂ ’＝４×１．６＋４×１＝１０．４Ａ₂ ＝３３．８ｇ＝４．０×３．０＋１．６×２＝１０．２ φ＝１００ｔ＝１２．７Ｔ＝１０雄継手７２の肉厚７４は１６ｍｍ、幅７６は４０ｍｍである。また、雌継手の中空部分に挿入したフランジ長さ７８は４０ｍｍである。（５）図８には、実施例であるタイプ５のＨ形鋼矢板８０が示されている。

【００２２】Ａ₁ ＝４４．２Ａ₂ ’＝４．２² ×（３．１４／４）＝１３．８Ａ₂ ＝４４．２−１３．８＝３０．４ｇ＝４．２×３．１４＝１３．１ φ＝１００ｔ＝１２．７Ｔ＝１０雄継手８２の外径は４２ｍｍ、肉厚は５ｍｍである。

【００２３】ここで、図４〜図８に示されるＨ形鋼矢板の寸法等を表１にまとめて示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】また、図２を再び参照して上記タイプ１〜タイプ５の貫入性の良否を比較する。図２の黒丸で示されるように、実施例（タイプ２〜５）は貫入性の良好な１０ ≦（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇ≦２５の範囲であるが、比較例（タイプ１）は（Ａ₁ ／Ａ ₂ ）×ｇ＝３５を超えており、このため貫入性は不良である。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のＨ形鋼矢板では、雌継手と雄継手を貫入性の良好な寸法にしたため、地中に打ち込む際に雄継手と雌継手の嵌合が緩くなることを防止でき、Ｈ形鋼矢板の傾斜、共下がりを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のＨ形鋼矢板を幅方向に切断して示す断
面図である。

【図２】貫入性の良否を実験した結果を示すグラフであ
る。

【図３】本考案のＨ形鋼矢板の一実施例を示す平面図で
ある。

【図４】比較例のタイプ１のＨ形鋼矢板を示す平面図で
ある。

【図５】図３に示されるタイプ２のＨ形鋼矢板の継手を
拡大して示す平面図である。

【図６】本考案の一実施例のタイプ３のＨ形鋼矢板を示
す平面図である。

【図７】本考案の一実施例のタイプ４のＨ形鋼矢板を示
す平面図である。

【図８】本考案の一実施例のタイプ５のＨ形鋼矢板を示
す平面図である。

【図９】複数の従来のＨ形鋼矢板を地中に打ち込む際に
生じる、嵌合側の抵抗と自由端側の抵抗を示す模式図で
ある。

【図１０】従来のＨ形鋼矢板の傾斜が大きくなったとき
に傾斜調整用の異形鋼矢板を傾斜に合わせて打ち込んだ
状態を示す模式図である。

【図１１】打ち込まれる従来のＨ形鋼矢板と共に隣接し
たＨ形鋼矢板も下がる共下り現象が生じた状態を示す模
式図である。

【符号の説明】

２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０Ｈ形鋼矢
板３２，４２ａ，４２ｂフランジ２２，３４，４４ａ，４４ｂ雌継手３４ａ雌継手の中空部分３６スロット２８，３８，４２，５２，６２，７２，８２雄継手

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】フランジの幅方向の両端のうちの一端に
前記フランジの長手方向に沿って形成された、長手方向
に延びたスロットを有する中空柱状の雌継手と、前記両
端のうちの他端に前記長手方向に沿って形成された、前
記雌継手の中空部分に挿入される形状を有する柱状の雄
継手とを備えたＨ形鋼矢板において、前記雌継手及び前記雄継手が、前記雌継手の中空部分の横断面の面積をＡ₁ とし、前記
中空部分に挿入されるフランジ及び前記雄継手の横断面
の面積と前記Ａ₁ との差をＡ₂ とし、前記中空部分に挿
入されるフランジ及び前記雄継手の横断面の外周の長さ
をｇとしたとき、１０≦（Ａ₁ ／Ａ₂ ）×ｇ≦２５を満
足するものであることを特徴とするＨ形鋼矢板。