JP4283393B2

JP4283393B2 - 鋼管杭および鋼管杭連続壁工法

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Publication number: JP4283393B2
Application number: JP29695099A
Authority: JP
Inventors: 北村　　精男; 哲夫南
Original assignee: Giken Ltd
Current assignee: Giken Ltd
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: JP2001115447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に形成される連続壁を構成する鋼管杭およびこの鋼管杭を用いた鋼管杭連続壁工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば従来、地盤中に連続壁を構築する際、図８に示すように、隣設する鋼管矢板Ａ、Ａ間の隙間からの浸水を防ぐための止水効果を目的の一つとした継ぎ手Ｂ、Ｂがあらかじめ取付けられている。前記継ぎ手Ｂは、一部にスリットＣが形成されており、該スリットＣを係合するように前記継ぎ手Ｂ、Ｂを嵌合させて、隣設する鋼管矢板Ａ、Ａを接続するものである。
前記鋼管矢板Ａは、少なくとも一つ以上の前記継ぎ手Ｂが外周面に設けられており、一方の鋼管矢板Ａが地中に打ち込まれ埋設された後、他方の鋼管矢板Ａを、該他方の鋼管矢板Ａに設けられた前記継ぎ手Ｂと一方の鋼管矢板Ａに設けられた前記継ぎ手Ｂとを係合させた状態で、地中に打ち込まれ埋設される。他方の鋼管矢板Ａの埋設後、さらに別の鋼管矢板Ａを、上記の方法と同様に地中に埋設させることで、所望の連続壁の構築が行われている。
【０００３】
しかしながら、このような鋼管矢板Ａは、外周面から外に向かって大きく突出する継ぎ手Ｂが設けられているため、該鋼管矢板Ａを回転させながら地中に圧入することは不可能であった。そのため、上記に対応すべく鋼管杭として、特開平５−１１２９２８および特開平５−１１２９２９で提案されるものがあり、例えば、図５−ａ、５−ｂに示す鋼管杭Ｄ、Ｅが、回転させながら地中に圧入することが可能な鋼管杭として使用されている。
前記鋼管杭Ｄは、図９−ａで示すように、該鋼管杭Ｄの内側に所望数の溝形鋼Ｆが溶接され、該溝形鋼Ｆが溶接された鋼管杭Ｄの側面にはスリットＧが設けられている。したがって、前記鋼管杭Ｄは、その外周面の外側に突起状の継ぎ手が形成されていないため、回転させながら地中に圧入することが可能である。前記鋼管杭Ｄ、Ｄを地中に圧入後、断面Ｈ形の係合部材Ｈは、地上に露出した溝形鋼Ｆ、Ｆの上端部から、該係合部Ｈの両端部Ｉ、Ｉを係合しつつ挿入することで、地中に埋設される。したがって、前記係合部Ｈによって接合された鋼管杭Ｄ、Ｄは、連続壁を形成するとともに、該係合部ＨのウェブＪが地面を二分するように遮断し浸水を防止するため、前記鋼管杭Ｄによって形成された連続壁は止水性を有することになる。
【０００４】
また、前記鋼管杭Ｅは、図９−ｂで示すように、特別、継ぎ手として用いられる部材が外周面に突設されていないので、回転させながら地中に圧入することが可能である。そして、前記鋼管杭Ｅは、該鋼管杭Ｅの口径より小径の止水管Ｋ、Ｋが、地中に埋設され隣設する鋼管杭Ｅ、Ｅの両外周面に接するように地中に圧入されるので、該鋼管杭Ｅによって形成された連続壁は、隣設する鋼管杭Ｅ、Ｅ間の隙間が前記止水管Ｋによって遮断されるので、止水性を有することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように鋼管杭Ｄの内側に溝形鋼Ｆを溶接し、スリットＧを設けるためには、手間とコストがかかるばかりか、該鋼管杭Ｄの地中への圧入の際、該スリットＧを通じて土砂が該溝形鋼Ｆに流入する場合があった。
また、止水管Ｋを伴った鋼管杭Ｅは、該鋼管杭Ｅの地中への圧入後、該止水管Ｋ、Ｋと隣設する２本の鋼管杭Ｅ、Ｅによって取り囲まれた領域内へ止水材を充填する手間がかかるばかりか、該止水管Ｋと該鋼管杭Ｅがガイドされていないので、該鋼管杭Ｅから該止水管Ｋが離間してしまう可能性が生じるものであった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、地中に連続壁を施工する場合、連続壁に対して容易かつ確実に止水効果をもたらし、さらに、回転しながら地中に圧入することができる鋼管杭および鋼管杭連続壁工法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明の請求項１に記載された鋼管杭は、例えば図１から図７に示すように、杭本体となる鋼管２と、該鋼管２の外周面に接合された係合板３…とを備え、前記鋼管２を複数並べて埋設するとともに、隣り合う前記鋼管２、２どうしを前記係合板３に係合する接合部材４、１１を介して接合することにより連続壁を構築する鋼管杭１、１０であって、前記係合板３が前記鋼管２の外周面に沿うとともに、上下方向に延在するように設けられ、該係合板３の左右側縁部のうちの一方の側縁部５が前記鋼管２に接合され、かつ、該係合板３の他方の側縁部６が前記鋼管２から取り外し自在に接合されており、他方の側縁部６を前記鋼管２から外した間に、前記接合部材４、１１の側縁部が挟持されるようになっていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記鋼管２は、例えば、長尺な円筒状である。
前記係合板３は、前記鋼管２の外周面に接合することで、前記接合部材４、１１を挟持することができるものであり、例えば、前記鋼管２の表面において上下方向垂直に連続的に延在される板状の鋼材が望ましい。また、前記係合板３は、前記鋼管２の外周面に沿うように、断面が円弧状となっていることが望ましい。さらに、前記係合板３は、必要に応じて前記鋼管２の表面に複数個設けられる。前記接合部材４、１１は、前記鋼管２とほぼ同じ長さを持つことが好ましく、隣接する前記鋼管２の外周面に設けられたそれぞれの係合板３…に係合可能なものであれば良く、例えば、前記係合板３の他方の側縁部６によって挟持される挟持部８（フランジ）と、これら挟持部８、８間に形成される止水部９（ウェブ）とで構成されているのが望ましい。
【０００９】
請求項１記載の鋼管杭によれば、
前記鋼管２に設けられる前記係合板３…は縦長の板状のものであるので最小限に安価で構成することが出来るばかりか、該係合板３…を該鋼管２の外周面に接合しても、大きく突出することがないので、前記鋼管杭１、１０を容易に回転しながら圧入することが出来る。
また、隣り合う鋼管２、２は、前記係合板３…に前記接合部材４、１１を嵌合することで連続壁を構築することができるので、容易に前記鋼管２、２間の隙間に止水効果をもたらすことが出来る。
【００１０】
請求項２記載の鋼管杭連続壁工法は、例えば図２〜図５、および図７に示すように、請求項１記載の鋼管杭を用いた鋼管杭連続壁工法であって、前記鋼管杭１、１０を一列に並べて埋設し、隣り合う鋼管杭１、１、１０、１０それぞれの前記係合板３…の上端部において、該係合板３の他方の側縁部６と前記鋼管２との間に、前記接合部材４、１１の側縁部の下端部を挟持させた状態とした後に、該接合部材４、１１を下方に押し下げた際に、前記鋼管２と前記係合板３の他方の側縁部６との係合を下方に向かって外しながら、前記鋼管２と前記係合板３の他方の側縁部６との間に、前記接合部材４、１１の側縁部を下方に向かって挟持させていくことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の鋼管杭連続壁工法によれば、請求項１記載の鋼管杭から得られる効果と同様な効果を得ることが出来る。
特に、前記係合板３の他方の側縁部６が前記鋼管２に、該鋼管２から取り外し自在に接合されているので、前記鋼管杭１を埋設する際に前記係合板３のめくれを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る鋼管杭における実施の形態例を、図１〜図７に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態例）
本例の鋼管杭１は、図１〜図５で示すように、隣り合う鋼管２、２どうしを係合板３、３に係合する接合部材４を介して接合することにより連続壁を構築するものであって、杭本体となる前記鋼管２と、該鋼管２の外周面に接合された前記係合板３、３とを備えて構成されている。
【００１６】
前記鋼管２は、中空の長尺な筒体でありその横断面は円形に形成されている。また、前記鋼管２は、必要な垂直支持強度が得られるように、所要深さまで回転圧入されるが、全長が長くなるときは、複数本の単位長さの鋼管２を現場溶接その他の方法で順次接続して回転圧入される。
前記係合板３は、折り曲げ可能な縦長な鋼板から構成されており、前記鋼管２の中心を挟んで対向する外周面２か所において、上下方向に沿って延在するように配置され、前記係合板３の左右側縁部のうちの一方の側縁部５は前記鋼管２に強固に接合（溶接）されるとともに、この係合板３の他方の側縁部６は、前記鋼管２から取り外し可能となるように、前記鋼管２に断続溶接（図４参照）され接合されている。
【００１７】
また、前記係合板３の側縁部６の上端部と前記鋼管２との間には、図４で示すように、その上端部が前記鋼管２に接合されずに該鋼管２から離れるように曲げられた間隙部７が形成されている。さらに、前記鋼管２と前記側縁部６との断続溶接前に、この側縁部６と該鋼管２の外周面の間には、焼付き防止用の乾式潤滑材、もしくは止水を兼ねたベントナイト粉が塗布されている。したがって、前記鋼管杭１の圧入後、前記側縁部６と前記鋼管２とに施された断続溶接は、前記接合部材４の挿入によって容易に切り離すことが出来る。
そして、前記係合板３は、前記鋼管杭１を地中へ回転させながら圧入する際、前記鋼管２の外周面から大きく張り出さないように接合されているので、前記係合板３が邪魔にならないばかりか、該係合板３の一方の側縁部５は、前記他方の側縁部６に対して前記鋼管杭１の回転の前側となる方向に回転させられるので、旋回圧入時の前記係合板３のめくれは防止され、前記鋼管杭１そのものを回転させながら圧入させることができる。
【００１８】
前記接合部材４は、隣接する鋼管杭１、１の両係合板２、２における側縁部６、６に挟持することが可能なように、略断面Ｚ型状に形成されており、その両側縁部にそれぞれ上下方向に延在する板状の挟持部８、８と、これら挟持部８、８間に設けられ上下方向に延在する板状の止水部９とで構成されている。
【００１９】
前記接合部材４は、該接合部材４の大きさに対応した間隔おきに、所定深さまで一列に並べられて圧入された隣り合う前記鋼管杭１…どうしを接合する場合、まず、該接合部材４の挟持部８、８の下端部が、隣接する前記鋼管杭１、１の係合板３、３の上端部と前記鋼管２との間に設けられた間隙部７、７に各々挿入される。その後、前記接合部材４を下方に圧入すると、前記側縁部６は前記鋼管２と断続接合されているので、該側縁部６の断続的な接合は下方に向かって外され、前記挟持部９は前記鋼管２と該係合板３の他方の側縁部６との間に密着して挟持され、前記止水部９は隣接する鋼管２、２間を遮断するので、該鋼管２、２間の隙間に止水効果をもたらすことが出来る。
また、前記接合部材４は、前記鋼管杭１…間の止水効果を得るために、地盤から止水効果を得ることの出来る深さまで圧入されるが、勿論、該接合部材４は必要に応じて単位長さのものを溶接などにより順次接続しながら圧入され、その上端部は、前記鋼管杭１の上端部と略同一レベルの位置にされる。
【００２０】
次に、前記鋼管杭１を用いた鋼管杭連続壁工法について説明する。
まず、複数の鋼管杭１…を、施工現場において、適当間隔おきに所定深さまで圧入し、隣接する鋼管杭１、１の表面上に設けられた係合板３、３がほぼ向き合うように前記鋼管杭１、１を調整する。その後、前記接合部材４の挟持部８、８の下端部を、隣接する前記鋼管杭１、１の係合板３、３の上端部に設けられた間隙部７、７に各々挿入した後、前記鋼管２と前記係合板３の他方の側縁部６との断続的な係合を下方に向かって外しながら垂直に圧入する。
【００２１】
したがって、本例の鋼管杭による鋼管杭連続壁工法では、前記鋼管杭１は、前記鋼管２の外周面に大きく突出しない前記係合板３が設けられているため、容易に回転しながら圧入することができる。また、前記鋼管杭１、１間は、前記鋼管２の外周面に設けられた前記係合板３と前記接合部材４を使用して確実に連結することが出来るので、強度の高い連続壁を構築する事が出来るとともに、前記鋼管杭１…間に止水効果をもたらすことが出来る。
【００２２】
（第２の実施の形態例）
本例の鋼管杭１０は、図６および図７で示すように、隣り合う鋼管２、２どうしを係合板３…に係合する接合部材１１を介して接合することにより連続壁を構築するものであって、杭本体となる前記鋼管２と、該鋼管２の外周面に接合された前記係合板３…とを備えて構成されている。
【００２３】
前記鋼管杭１０および該鋼管杭１０を用いた鋼管杭連続壁工法が、前記鋼管杭１および該鋼管杭１を用いた鋼管杭連続壁工法と異なる点は、前記係合板３の取付位置、および接合部材１１の形状であり、その他の点は同様である。よって前記鋼管杭１０の各構成要素のうち、前記鋼管杭１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２４】
前記係合板３は、図６で示すように、前記鋼管２の中心を挟んで対向する外周面４か所において、上下方向に沿って延在するように配置され、近傍に隣接する係合板３、３の外側の側縁部５、５は前記鋼管２に強固に接合され、この係合板３、３の内側の側縁部６、６は、前記鋼管２から取り外し可能となるように、前記鋼管２に断続溶接され接合されている。
【００２５】
前記接合部材１１は、略断面Ｈ型に形成された鋼材からなり、前記接合部材１１のフランジ１２、１２の側縁部を、隣り合う鋼管２、２の前記係合板３…の側縁部６…に嵌合されることで、前記鋼管杭１０を接合することが出来るとともに、前記接合部材１１のウェブ１３は、隣接する鋼管２、２間を遮断するので止水効果をもたらすことが出来る。この際、前記係合板３…に前記接合部材１１を嵌合することで発生する空間には、グラウト材など止水材１４を充填しても良い。
【００２６】
したがって、本例の鋼管杭による鋼管杭連続壁工法では、前記鋼管杭１０は、前記鋼管２の外周面に大きく突出しない前記係合板３が設けられているため、容易に回転しながら圧入することができる。また、前記鋼管杭１０、１０間は、前記鋼管２の外周面に設けられた前記係合板２と前記接合部材１１を使用して確実に連結することが出来るので、強度の高い連続壁を構築する事が出来るとともに、前記鋼管杭１０…間に止水効果をもたらすことが出来る。
【００２７】
なお、前記係合板３は、必要に応じて前記鋼管２の外周面のいずれかの位置に複数個設けられる。したがって、連続壁を円弧状、曲線状に設ける場合においても、その都度、前記鋼管杭１、１０は前記係合板３…に前記接合部材４、１１を嵌合することで容易に接合することが出来るとともに、前記鋼管杭１…、１０…間に止水効果をもたらすことが出来る。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の鋼管杭によれば、
前記鋼管に設けられる前記係合板は縦長の板状のものであるので最小限に安価で構成することが出来るばかりか、該係合板を該鋼管の外周面に接合しても、大きく突出することがないので、前記鋼管杭を容易に回転しながら圧入することが出来る。また、回転せずに圧入する場合のセクション部（係合板）の圧入抵抗を最小限に抑えることができる。更に、隣り合う鋼管は、前記係合板に前記接合部材を嵌合することで連続壁を構築することができるので、容易に前記鋼管間の隙間に止水効果をもたらすことが出来る。
【００２９】
請求項２記載の発明に係わる鋼管杭連続壁工法によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。
また、前記係合板の他方の側縁部が前記鋼管に、該鋼管から取り外し自在に接合されているので、前記鋼管杭を埋設する際に前記係合板のめくれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる鋼管杭の一例を示す横断面図である。
【図２】本発明に係わる鋼管杭が接合部材によって接合された状態の一例を示す平面図である。
【図３】本発明に係わる鋼管杭における係合板の接合状態を示す平面図である。
【図４】本発明に係わる鋼管杭の上端部を示す要部正面図である。
【図５】本発明に係わる鋼管杭における係合板と接合部材とが嵌合した状態を示す要部平面図である。
【図６】本発明に係わる鋼管杭の他の例を示す横断面図である。
【図７】本発明に係わる鋼管杭が接合部材によって接合された状態の他の例を示す平面図である。
【図８】従来の鋼管杭連続壁工法の一例を示す要部平面図である。
【図９】同、他の例を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１．１０鋼管杭
２鋼管
３係合板
４．１１接合部材
５一方の側縁部
６他方の側縁部

Claims

杭本体となる鋼管と、該鋼管の外周面に接合された係合板とを備え、前記鋼管を複数並べて埋設するとともに、隣り合う前記鋼管どうしを前記係合板に係合する接合部材を介して接合することにより連続壁を構築するための鋼管杭であって、
前記係合板が前記鋼管の外周面に沿うとともに、上下方向に延在するように設けられ、該係合板の左右側縁部のうちの一方の側縁部が前記鋼管に接合され、かつ、該係合板の他方の側縁部が前記鋼管から取り外し自在に接合されており、他方の側縁部を前記鋼管から外した間に、前記接合部材の側縁部が挟持されるようになっていることを特徴とする鋼管杭。
請求項１記載の鋼管杭を用いた鋼管杭連続壁工法であって、
前記鋼管杭を一列に並べて埋設し、隣り合う鋼管杭それぞれの前記係合板の上端部において、該係合板の他方の側縁部と前記鋼管との間に、前記接合部材の側縁部の下端部を挟持させた状態とした後に、前記接合部材を下方に押し下げた際に、前記鋼管と前記係合板の他方の側縁部との係合を下方に向かって外しながら、前記鋼管と前記係合板の他方の側縁部との間に、前記接合部材の側縁部を下方に向かって挟持させていくことを特徴とする鋼管杭連続壁工法。