JPH0768698B2 - Ｐｃコンクリート矢板打込み工法およびｐｃコンクリート矢板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は港湾構造物，河川護岸，下水道土留擁壁等に使
用され、ウオタージエツトを使用して打込まれるPCコン
クリート矢板の打込み工法および当該工法に用いらるPC
コンクリート矢板に関する。

（従来の技術） PCコンクリート矢板は現場の土質条件がシルト，粘土，
砂質土壌，あるいは砂礫等の場合に使用され、ウオター
ジエツトを使用して打込まれる場合が多い。

この種従来PCコンクリート矢板（以下単にPC矢板とい
う）の一例の断面構造を第２図（ａ）に、また従来の打
込み時状態を第２図（ｂ）に示す。

同図（ａ）における100は断面が波形を呈し，主鋼材と
してPC鋼線を用いた従来PC矢板であり、11はコンクリー
ト,12は主鋼材,13は副鋼材、14は組立鋼材である。上記
主鋼材12および副鋼材13は要求される強度に対応した矢
板の種別，寸法によつて埋設本数や鋼材径が異なる。

同図（ｂ）は打込み時にバイブロハンマーを使用する場
合であり、VHはバイブロハンマー,CHは上記バイブロハ
ンマーVHの下部に固定されたPC矢板100把持用のチヤツ
ク,GおよびＲは打ち込み時にPC矢板100を位置決め案内
する導枠および引き寄せロール,WJはウオタージエツト
・ユニツトである。

而して、ウオタージエツト・ユニツトWJはPC矢板100の
全長とほぼ同じ長さの高圧パイプＰを，例えば第１図
（ａ）に示す如く,PC矢板100の所定複数位置それぞれの
表面添いに頂端面から下垂させ、図示しないウオタージ
エツト・ポンプから送給される高圧水をホース2,ニップ
ル3,雌エルボからなるジヨイント４を介して上記高圧パ
イプＰへ導入し、当該高圧パイプＰの先端に装着したジ
エツトノズル５からウオタージエツトＪを噴射させる構
成である。

通例の施工法は、まずPC矢板打ち込み位置にパイロツト
鋼矢板を建て込み，かつこれを引き抜いて導孔を形成す
る。次ぎに図示の如くウオタージエツト・ユニツトWJを
装着したPC矢板100を相隣るPC矢板100どうしの側面凹部
と凸部とがそれぞれ嵌合しあう状態として、先端を上記
導孔の開口上方に位置決めする。この状態でウオタージ
エツト・ポンプを駆動して高圧水を高圧パイプＰへ送給
し、ジエツトノズル５からウオタージエツトＪを噴射さ
せて打込み先である導孔周囲の土砂を軟弱化・排除しつ
つ,PC矢板100自体の自重と駆動開始としたバイブロハン
マーVHの振動による前進駆動力とを介して順次導孔に従
つて打込むようにしている。

（従来技術に存する問題点） 従来工法では、PC矢板打ち込み前のパイロツト鋼矢板の
建て込みと引き抜きにより導孔を形成する前工程を必要
とし、これがために要する設備が工事費を高騰させると
ともに、工程が複雑で極めて煩雑であつた。

それのみならず、従来ウオタージエツト・ユニツトWJで
は、複数本の高圧パイプＰをPC矢板100の表面添いに下
垂させ、ウオタージエツトＪを導孔周囲の土砂に向けて
噴射する構成であるので、打込み中のジエツトノズル５
の前面に，例えば礫あるいは硬質土塊があり、これ等が
沈入中のPC矢板100と下垂された高圧パイプＰとの間に
介入した場合など、高圧パイプＰがPC矢板100の表面か
ら遊離して高圧水の噴射方向が偏向し、偏向方向の土砂
を軟弱化・排除するので、たとえ導孔が孔設されていて
もPC矢板100が抵抗の少ない方向へ沈入しがちとなり、
垂直に打ち込まれないという事態が時々発生する。この
場合には、PC矢板100を一度吊り上げ後退させ、PC矢板1
00の表面から離間した高圧パイプＰを再び表面に添わせ
直しするなどの措置をとらねばならなかつた。

また、上記第２図（ｂ）では高圧パイプＰを３本使用し
た例を示しているが、実際上はさらに多数本を使用する
場合が多く、打込み前の段取りとして多数本の高圧パイ
プＰをPC矢板100表面添いにうまく取りつけたり，打込
み後には後工程として土中から高圧パイプＰを引抜かね
ばならず、現場作業は煩雑であり、作業性に欠けるとし
て改善策が望まれていた。

（発明の目的） 本発明はウオタージエツトを使用して打込まれる従来PC
コンクリート矢板打込み工法およびこれに用いるPCコン
クリート矢板に存する上述した問題点を解消するため、
さらには必要に応じてより強度の高い構築物に変更する
ためになされたもので、直進的な打込みの確実性と容易
性とを確保しつつ，工程の簡略化、現場作業性の単純化
を可能とするとともに、何等かの理由で必要が生じた場
合に打込み後の矢板の剪断耐力の追増が可能であり、ま
た擁壁等の根の形成が可能なPCコンクリート矢板打込み
工法およびこれに用いるPCコンクリート矢板を提供する
ことを目的とする。

（第１発明の構成） 本願第１発明の構成は、 （１）高圧水導通用パイプ材が先端所定範囲を除くほぼ
全長外周をアンボンド状態としてコンクリート内所定位
置の主鋼材に替えて軸線方向に貫通，埋設されているPC
コンクリート矢板を用い、 （２）当該矢板を，その軸線が打込み方向を指向する状
態，かつ上記パイプ材の矢板頂頭側開端面から管内に高
圧水を送給して先端側管端からジエツトとして噴出させ
つつ先端を直接打込み位置土砂表面に当接・位置決め
し、 （３）上記ジエツト射衝部に向かつて矢板の自重と当該
矢板に付加する所定前進駆動力とを介して打込み、 （４）ついで上記パイプ材を矢板先端側コンクリート内
に設けた碇着部を介して頂頭側から緊張，定着してコン
クリートへプレストレスを導入したのち、 （５）パイプ材の管内に充填材を圧入する ことを特徴とするPCコンクリート矢板打込み工法にあ
る。

（第１発明の作用） 従来工法がウオタージエツトを導孔周囲の土砂に向けて
噴射して軟弱化・排除するのに対し、本願第１発明の方
法は、コンクリート矢板打込み直前方向の土砂に向けて
噴射して軟弱化・排除するので、従来の如き矢板打込み
位置に予めパイロツト鋼矢板を建て込み，引き抜いて導
孔を形成する前工程を不要とする作用、矢板の打込み方
向である前方が確実に打込みに対する低い抵抗力を示す
ので，直進的かつ容易な打込みを可能とする作用、およ
び従来の如き矢板打込み前に多数本の高圧パイプを矢板
表面添いに取りつける段取り作業や，打込み後に高圧パ
イプを土中から引き抜く現場作業を不要とする作用、さ
らにはパイプ材の管内に圧入する充填材はパイプ材自体
の防錆と合わせて矢板先端側の土砂中に浸透して矢板の
根を形成して構築物の強靱性を向上する作用がある。

また、本発明では通常の場合、コンクリートへのポスト
テンシヨンによるプレストレス導入を矢板製造時の各主
鋼材の強度に対応したプレテンシヨンによる導入プレス
トレスと同等のプレストレスを導入すべく、各パイプ材
を所定の緊張力で牽引し，定着してプレストレスを補完
することで当該矢板を規格に適合させるが、引張強度の
高いパイプ材を使用している場合には、必要に応じてプ
レストレスの追増をも可能とする作用がある。

（第２発明の構成） 而して、本願第１発明工法に用いられるコンクリート矢
板の構造に関する本願第２発明の要旨は、 （ａ）ウオタージエツトを用いて打込まれるPCコンクリ
ート矢板が、 （ｂ）コンクリート中に埋設される主鋼材群中の所定位
置主鋼材に替えてほぼ全長外周をアンボンド状態とされ
たパイプ材を配置し、 （ｃ）かつ当該パイプ材をコンクリートを貫通させて矢
板の頂頭端面および先端端面に開口せしめ、 （ｄ）先端部近傍のコンクリート中にパイプ材碇着部を
設け、 （ｅ）パイプ材の先端部がその管内に通水される高圧水
をジエツト噴射可能に構成されている ことを特徴とするコンクリート矢板にある。

（実施例） 本願第２発明を第１図（ａ）〜（ｃ）に示す実施例に従
つて以下に詳述する。

第１図（ａ）は波形を呈し、主鋼材にPC鋼線を用いた本
発明実施例PC矢板10の断面を示し、11はコンクリート,1
2は主鋼材,13は副鋼材,14は組立鋼材であり、これらの
要素は従来同様であるが、本発明では主鋼材12の本数が
従来PC矢板100の断面を示す第２図の（ａ）と対比すれ
ば即座に判明する如く少なくなつており、主鋼材群中の
所定位置の主鋼材が15a〜15fとして示す中空のパイプ材
に置き替わつている。当該PC矢板10には、勿論製造時，
プレテンションにより使用されている主鋼材12の規格に
応じた緊張力を介してコンクリート11への所定プレスト
レス導入が行われている。

当該パイプ材15a〜15fそれぞれは,PC矢板10の先端部所
定範囲を除く外周全長にアンボンド材が塗布されてお
り、第１図（ｂ）に示す如く,PC矢板10の頂頭端面コン
クリートＡより所定長さ裸出している。当該裸出部それ
ぞれには端部から所定長さ範囲，例えば30〜40mmにわた
り雄ねじ部16が形成されていて、ウオタージエツト・ポ
ンプと導通する管路の先端に位置する接続金具の雌ねじ
と螺合可能である。従つて、現場では接続金具をパイプ
材15a〜15fそれぞれに螺着させるだけで打込み段取りは
終了する。

また、パイプ材15a〜15fそれぞれは、第１図（ｃ）に示
す如く,PC矢板10の先端端面コンクリートＢより所定長
さ裸出している。当該裸出部それぞれには端部から所定
長さ範囲，例えば20〜30mmにわたり雄ねじ部17が形成さ
れていて、ウオタージエツトノズルの雌ねじと螺合可能
である。従つて、当該PC矢板10製造時に使い捨てウオタ
ージエツトを装着して出荷すれば、現場での作業はなく
なる。

さらに、この裸出部に上記の如き雄ねじ部17を形成せ
ず、第１図（ｄ）に示すように，例えばスエージング加
工等でその先端の管内径を先細のテーパー状に形成して
開口を小さくし、当該部分をノズル部18としてもよい。

パイプ材15それぞれの，上述したアンボンド材が塗布さ
れていない先端部分には第１図（ｄ）に19として示す碇
着部を備えている。尚、図における20はアンボンド剤で
ある。

而して、パイプ材15としては少なくとも中実の主鋼材12
と強度および断面積がほぼ同一のものが使用される。具
体的数値例を挙げて説明すれば、例えば主鋼材12の引張
強さが95Kgf/mm²で，直径がφ12.7mmであれば，同一強
度を備える外径φ17mm,肉厚3mmのパイプ材15が使用され
る。パイプ材15の肉厚が3mm程度であれば、PC矢板製造
過程のコンクリートの膨張力に拮抗し得、かつ管内に流
通させる高圧水（150Kg/cm²）に対しても充分な耐力を
備え、かつ通水時に管径が殆ど膨張することはない。ま
た些少膨張があつたとしても、外周全長に塗布されたア
ンボンド材が管径の膨張を吸収するので、管径の膨張，
収縮に起因するコンクリートのひび割れは防止可能であ
る。

また、コンクリートの“かぶり”についていていえば、
パイプ材15の外径は主鋼材13の外径よりも4.3mm大であ
るが、この場合のJIS規格でコンクリート厚さは100mmと
されており、4.3mm程度の径差ならば、副鋼材13と組立
鋼材14の径と合算しても、主鋼材12と同様の作用を担う
パイプ材15の“かぶり”は主鋼材12に規定される15mmを
充分確保する。

而して、本発明におけるパイプ材15は主鋼材12同様にコ
ンクリートへのプレストレス導入用とされるので、組立
鋼材14と溶接しても溶接部の機械的性質が劣化しない主
鋼材12同等材質のものが使用されることとなる。

尚、コンクリート中に埋設される主鋼材12およびパイプ
材15の本数は各種別，寸法のPC矢板ごとに異なるが、両
者間の本数比率はほぼ1:1程度が好ましい。

本発明PC矢板10は先端直前方へジエツトウオータを噴射
しつつ，自重と所定の前進駆動力とを介して打込まれる
が、打込みが完了した後、パイプ材15を頂頭側裸出部を
利用してチヤツクし、所定緊張力で牽引のうえ定着し、
導入プレストレスを当該PC矢板10の規格に合わせる。上
記パイプ材15の牽引，定着に際しては例えばねじ部16を
利用してもよい。

ついで、プレストレス導入後のパイプ材15の頂頭側開端
面から充填材を圧入し、パイプ材15の管内に充満させる
とともに、先端側ノズルからも逸出させ、先端近傍の空
隙や土砂中に浸透させて根を形成し、全工程を完了す
る。

尚、充填材圧入時までパイプ材15管内を少なくとも通水
（高圧水でなくともよい）状態としていることが好まし
い。何故ならば、パイプ材15管内への土砂の侵入を防止
し、充填材圧入に際して管内を確実に充填して防錆を完
全とするとともに、先端側ノズルから充填材を逸出させ
て確実に根を形成する。

（他の実施例） 上記実施例では、パイプ材15は置き換えした主鋼材12の
強度，断面積と同一の場合として説明したが、主鋼材12
の引張り強さが例えば95Kgf/mm²のところ、置き換えパ
イプ材15として引張り強さが125Kgf/mm²，或いは145Kgf
/mm²のものを使用すれば、もし必要が生じた場合には、
打込み後のポストテンシヨンによるプレストレス導入に
おいて上記パイプ材15の引張り強さに対応した緊張力で
牽引し，定着すれば、通常時を超えてプレストレスを追
増可能である。

上記実施例では、断面が波形を呈し、主鋼材にPC鋼線を
使用したPC矢板の主鋼材群中の一部所定位置の主鋼材を
パイプ材に置き替え配置した場合としたが、本発明は断
面が他の形状，例えば長方形等のPC矢板にも同様な配置
構成を採り、かつ上記本発明打込み工法に従つて施工さ
れることは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は従来工法で必要としたパイロツト鋼矢板の建て
込み，引き抜きにより導孔を形成する前工程を不要とす
るので、設備費の低減，工程の簡易化に伴う工期の短縮
が可能となり、ウオタージエツトの指向先を打ち込み先
直前方向とするので、PC矢板の直進的打込みが確実かつ
容易となり、さらには従来の如きPC矢板打込み前の多数
本の高圧パイプを取りつける段取り，打込み後の高圧パ
イプを土中からの引き抜く後工程を不要とするので、現
場作業性が大幅に向上する。そのうえ、構築物の根を形
成可能である。また、打込み後にパイプ材を緊張・定着
するので、パイプ材として主鋼材の引張り強さ以上のも
のを使用すれば、必要に応じてPC矢板の剪断耐力の追増
が可能であり、上記根の形成と相俟つて構造物の強度向
上をも図ることが出来る。このように本発明を実施すれ
ば、多伎にわたり顕著な効果を奏するとして斯界に賞用
される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明PCコンクリート矢板の一実施例の
断面図、第１図（ｂ）および（ｃ）それぞれは（ａ）に
示す実施例の頂頭部分斜視図および先端部分斜視図、第
１図（ｄ）は他の実施例の先端部分断面図、第２図
（ａ）および（ｂ）は従来PC矢板の断面図および従来PC
矢板打込み状態を示す斜視図である。 10……PCコンクリート矢板 11……コンクリート 12……主鋼材 15,15a〜15f……パイプ材 18……ノズル部 19……碇着部 Ａ……頂頭端面 Ｂ……先端端面

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧水導通用パイプ材が先端所定範囲を除
   くほぼ全長外周をアンボンド状態としてコンクリート内
   所定位置の主鋼材に替えて軸線方向に貫通，埋設されて
   いるPCコンクリート矢板を用い、当該矢板を，その軸線
   が打込み方向を指向する状態，かつ上記パイプ材の矢板
   頂頭側開端面から管内に高圧水を送給して先端側管端か
   らジエツトとして噴出させつつ先端を直接打込み位置土
   砂表面に当接・位置決めし、上記ジエツト射衝部に向か
   つて矢板の自重と当該矢板に付加する所定前進駆動力と
   を介して打込み、ついで上記パイプ材を矢板先端側コン
   クリート内に設けた碇着部を介して頂頭側から緊張，定
   着してコンクリートへプレストレスを導入したのち、パ
   イプ材の管内に充填材を圧入することを特徴とするPCコ
   ンクリート矢板打込み工法。
2. 【請求項２】パイプ材の管内に注入される充填材がコン
   クリート矢板の先端側管端から噴出して周囲土砂中に根
   を形成せしめるようにした請求項１記載のPCコンクリー
   ト矢板打込み工法。
3. 【請求項３】打ち込み後に行われるコンクリートへのプ
   レストレス導入が使用されるパイプ材の強度に応じたプ
   レストレスの追増である請求項１記載のPCコンクリート
   矢板打込み工法。
4. 【請求項４】ウオタージエツトを用いて打込まれるPCコ
   ンクリート矢板が、コンクリート中に埋設される主鋼材
   群中の所定位置主鋼材に替えてほぼ全長外周をアンボン
   ド状態とされたパイプ材を配置し、かつ当該パイプ材を
   コンクリートを貫通させて矢板の頂頭端面および先端端
   面に開口せしめ、先端部近傍のコンクリート中にパイプ
   材碇着部を設け、パイプ材の先端部がその管内に通水さ
   れる高圧水をジエツト噴射可能に構成されていることを
   特徴とするPCコンクリート矢板。
5. 【請求項５】パイプ材が引張強さ95Kgf/mm²以上である
   請求項４記載のPCコンクリート矢板。
6. 【請求項６】パイプ材が高圧水通水時に可及的に管径の
   膨張を来さない肉厚からなる請求項４記載のPCコンクリ
   ート矢板。
7. 【請求項７】パイプ材を矢板の頂頭端面から所定長さ裸
   出させ、当該部分をウオタージエツト・ポンプと導通す
   る管路と接続可能に形成してなる請求項４記載のPCコン
   クリート矢板。
8. 【請求項８】パイプ材を矢板の先端端面から所定長さ裸
   出させ、当該部分にウオタージエツトノズルを配設した
   請求項４記載のPCコンクリート矢板。
9. 【請求項９】パイプ材を矢板の先端端面から所定長さ裸
   出させ、その先端の管内径を先細のテーパー状に形成し
   てノズル部とした請求項４記載のPCコンクリート矢板。