JP7628069B2 - Earth retaining materials and structures - Google Patents
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Description
本発明は、地盤に構築される土留構造を構成する土留部材の構造に関する。 The present invention relates to the structure of retaining members that constitute a retaining structure constructed on the ground.
従来、構造物の基礎を構築するための立坑、地中に構築される集水井、斜面の擁壁などの土木構造物は、土留部材を接続して環状又は馬蹄形（Ｕ字形、コの字形）に壁を形成して構成される。 Conventionally, civil engineering structures such as shafts for constructing foundations for structures, underground collection wells, and sloped retaining walls are constructed by connecting retaining members to form a ring-shaped or horseshoe-shaped (U-shaped or C-shaped) wall.
このような土留構造は、土留部材がそれぞれ軽量であり、山間部等の大型の重機が使用できない現場においても、人力での施工が容易であるという利点がある。例えば、立坑を構築するにあたっては、作業者が立坑の中に入り土留部材を連結する作業を行うことができる。 This type of retaining structure has the advantage that each retaining member is lightweight and can be easily constructed by hand, even in mountainous areas where large heavy machinery cannot be used. For example, when constructing a vertical shaft, workers can enter the shaft and connect the retaining members.
例えば、特許文献１に開示されている土留構造は、複数の土留部材を組み合わせて環状体を形成し、その環状体を当該環状体の中心軸方向に複数接続して構成されている。そして、複数の土留部材がそれぞれ千鳥状に配置されることにより、土留構造全体の強度を確保している。 For example, the earth retaining structure disclosed in Patent Document 1 is constructed by combining multiple earth retaining members to form a ring-shaped body, and then connecting multiple of these rings in the central axial direction of the ring-shaped body. The multiple earth retaining members are then arranged in a staggered pattern to ensure the strength of the entire earth retaining structure.
しかし、例えばライナープレートなどの土留部材を用いた土留構造は、土留部材の取り扱い易さから、小規模の基礎、鉄道に設けられたハンドホール又はマンホールを形成する場合に用いられることがある。この場合、土留構造は、複数の土留部材を接続して形成された１段の環状体から形成される。複数の土留部材を周方向にのみ接続して形成された構造の土留構造は、土留部材同士を例えばボルトなどの連結部材により接続しただけの構造であり、土圧等により外側から荷重を受けた際に、環状体の上下には荷重を支持する部材が無いため、各土留部材の端部の縦フランジ部から変形を生じてしまうという課題があった。 However, because the retaining members are easy to handle, retaining structures using liner plates and other such materials are sometimes used when forming small foundations, or handholes or manholes in railways. In this case, the retaining structure is formed from a single-stage annular body formed by connecting multiple retaining members. Retaining structures formed by connecting multiple retaining members only in the circumferential direction only connect the retaining members together with connecting members such as bolts, and when a load is applied from the outside due to soil pressure, etc., there is a problem in that deformation occurs at the vertical flanges at the ends of each retaining member, since there are no members above or below the annular body to support the load.
また、特許文献１に開示されている土留構造は、環状体を当該環状体の中心軸方向に複数接続して構成されている。そして、環状体を構成する土留部材の周方向の端部に配置されている縦フランジ部を周方向にずらし、ライナープレートの縦フランジ部が当該環状体の中心軸方向に並ぶことが無いようにしている。しかし、土留構造が配置される立坑の大きさによっては、環状体を構成する土留部材の周方向長さ寸法の都合上、縦フランジ部が土留構造の中心軸方向に並んでしまう場合又は中心軸方向に並んでいなくとも近くに配置されてしまう場合があり、そのような部位では土留構造の強度が部分的に低下してしまうという課題があった。 The earth retaining structure disclosed in Patent Document 1 is constructed by connecting multiple annular bodies in the central axis direction of the annular bodies. The vertical flange portions arranged at the circumferential ends of the earth retaining members that make up the annular bodies are shifted in the circumferential direction so that the vertical flange portions of the liner plates are not aligned with the central axis direction of the annular bodies. However, depending on the size of the shaft in which the earth retaining structure is placed, due to the circumferential length dimensions of the earth retaining members that make up the annular bodies, the vertical flange portions may be aligned with the central axis direction of the earth retaining structure, or may be positioned close to each other even if they are not aligned with the central axis direction, posing a problem that the strength of the earth retaining structure is partially reduced in such areas.
本発明は、上記のような課題を解決するものであり、土留構造の周方向を連結する連結部の強度を確保できる土留部材及び土留構造を提供するものである。 The present invention aims to solve the above problems by providing an earth retaining member and an earth retaining structure that can ensure the strength of the connecting parts that connect the earth retaining structure in the circumferential direction.
本発明に係る土留部材は、第１方向に複数連結して土留ユニットを形成する土留部材であって、第１方向に垂直な断面形状が波形に加工された本体と、前記本体の第１方向の両端に設置された平板状の縦フランジ部と、を備え、前記縦フランジ部同士をボルトで連結して土留構造を形成する土留部材であって、前記本体は、第１方向に直交する前記本体の幅方向の両端のそれぞれに形成され、幅方向に対し垂直な面に貫通する連結孔が形成された横フランジ部を備え、第１方向に垂直な断面において、前記本体の断面の中立軸が幅方向に平行であるときの前記本体の断面係数Ｚ１と、前記本体の幅方向に垂直な断面において、前記縦フランジ部の断面の中立軸が前記本体の厚さ方向に平行であるときの断面係数Ｚ２とを規定し、前記縦フランジ部に締結されるボルトの支圧面積比に基づく係数をＫ、前記縦フランジ部に設置されるボルト設置数に応じて決まる係数をα、としたときに、
前記断面係数Ｚ２は、
２Ｚ２×Ｋ×α＞Ｚ１ ・・・ （１）
の関係を満たす。
The soil retaining member according to the present invention is a soil retaining member which is connected in a first direction to form an soil retaining unit, the soil retaining member comprising a main body having a corrugated cross-sectional shape perpendicular to the first direction, and flat vertical flange portions installed at both ends of the main body in the first direction, the vertical flange portions being connected to each other with bolts to form a soil retaining structure, the main body comprising horizontal flange portions formed at both ends in a width direction of the main body perpendicular to the first direction, the horizontal flange portions having connecting holes formed therethrough in a plane perpendicular to the width direction, the section modulus Z1 of the main body being when the neutral axis of the cross section of the main body is parallel to the width direction in a cross section perpendicular to the first direction, and the section modulus Z2 being when the neutral axis of the cross section of the vertical flange portions is parallel to the thickness direction of the main body in a cross section perpendicular to the width direction of the main body are defined, and when a coefficient based on a bearing area ratio of bolts fastened to the vertical flange portions is defined as K, and a coefficient determined according to the number of bolts installed in the vertical flange portions is defined as α,
The section modulus Z2 is
2Z 2 ×K×α>Z 1 ... (1)
Satisfy the relationship.
また、本発明に係る土留構造は、上記の土留部材の前記縦フランジ部同士を前記ボルトにより連結して形成された前記土留ユニットを備える。 The earth retaining structure according to the present invention also includes the earth retaining unit formed by connecting the vertical flange portions of the earth retaining members with the bolts.
本発明によれば、土留部材の縦フランジ部の厚さを本体の断面形状の断面係数に応じて設定することにより、ボルト接続した際に軸方向接続部の強度を本体と同程度に確保できる。よって、土留部材を用いて形成された土留構造は、土留部材の配置による部分的な強度の低下を抑えることができ、設置の自由度が向上する。 According to the present invention, by setting the thickness of the vertical flange of the soil retaining member according to the section modulus of the cross-sectional shape of the main body, the strength of the axial connection part when bolted can be ensured to be the same as that of the main body. Therefore, soil retaining structures formed using soil retaining members can suppress partial reductions in strength due to the placement of the soil retaining members, improving the freedom of installation.
以下、実施の形態に係る土留構造１００について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、上、下、左、右、前、後、表及び裏等）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上の記載であり、装置、器具、あるいは部品等の配置、方向及び向きを限定するものではない。
The
実施の形態１．
［土留構造１００］
図１は、実施の形態１に係る土留構造１００の斜視図である。土留構造１００は、例えば構造物の基礎を構築するための立坑又は地中に構築される集水井等の土木構造物であって、地盤９２を掘削して形成された縦穴の内部に構築されるものである。図１に示されている土留構造１００は、一例として、比較的小規模の基礎を地盤９２に形成するための構造物であって、平面視において、複数の土留部材１０を角部材３０により矩形に接続して形成された一段の土留ユニット５０から構成される。以下の説明において、土留構造１００の外側を地盤９２、内側を空間部９３と呼ぶ。なお、実施の形態１において、土留構造１００は、地盤９２に対し垂直方向、即ちｚ方向の視点において、矩形であるが、矩形に限定するものではない。土留構造１００は、例えば、平面視において、円形、長円形、楕円形、矩形、小判形の環状に形成してもよい。また、土留構造１００は、平面視において円弧形、馬蹄形又はコ字形などの半環状体に形成することもできる。土留ユニット５０が半環状体である場合は、土留ユニット５０の中心軸Ｃは、平面視したときの土留ユニット５０の重心を通り、土留ユニット５０が設置された地盤９２に垂直方向に延びる軸である。なお、図に示すｘ及びｙ方向は、土留構造１００が設置される地盤９２の表面に沿った方向であり、ｚ方向は立坑の深さ方向であり、土留構造の高さ方向である。実施の形態１において、土留構造１００は、１段の土留ユニット５０により形成されているが、土留ユニット５０を高さ方向に積み上げて接続して形成されていても良い。
Embodiment 1.
[Earth retaining structure 100]
FIG. 1 is a perspective view of an
図１に示される土留ユニット５０は、例えば駅のプラットフォームを支える基礎などの比較的小規模の基礎を設置する場合に、地盤９２を略矩形に掘削して形成された立坑の掘削壁面９５（図３参照）に沿って設置される。この場合、小規模の基礎の場合、立坑の深さは、比較的浅く、土留部材１０がｚ方向に１段のみ配置できる程度である。そのため、土留ユニット５０は、その周方向に複数の土留部材１０を、ボルト及びナットなどの連結部材４０を用いて連結して形成されている。また、図１の土留構造１００は、矩形の各辺が短いため、各辺に土留部材１０が２つずつ配置され、それらの複数の土留部材１０を角部材３０で連結している。なお、土留ユニット５０は、各辺に土留部材１０が２つずつ配置されたものに限定されず、各辺に１つの土留部材１０が配置されていても良いし、各辺に２つ以上の土留部材１０を有するものや、角部材３０のみで構成されるものであってもよい。
The
角部材３０は、両端に土留部材１０が連結する様に構成されたものであり、交差する方向に向けて配置された２つの土留部材１０を接続するものである。ここで、環状体である土留ユニット５０において複数の土留部材１０が接続されている方向を第１方向と称する。第１方向は、土留ユニット５０の中心軸Ｃ周りの周方向であり、図１の土留ユニット５０であれば、矩形の各辺に沿った方向である。
The
土留ユニット５０は、土留部材１０と角部材３０とが連結される軸方向連結部１１を有する。また、軸方向連結部１１は、土留部材１０同士も連結する。
The retaining
［土留部材１０］
図２及び図３は、実施の形態１に係る土留部材１０の断面図である。図２及び図３は、土留ユニット５０の周方向である第１方向に対し垂直な断面を示しており、図１に示されている土留構造１００の土留ユニット５０の中心軸に沿った断面（ｘｚ断面又はｙｚ断面）の一例を示している。図２に示されている土留部材１０の本体１４は、第１方向に垂直な断面においてサインカーブ形状の波形が付されている。また、図３に示されている土留部材１０の本体１４は、断面において角が丸められた矩形波状になっており、土留構造１００の外側及び内側に互いに平行な面が形成されている。図１に示されている土留構造１００は、一例として図３に示されている本体１４の断面形状を備える土留部材１０及び角部材３０により構成されたものであるが、本体１４の断面形状は他の波形状に変更することができる。
[Earth retaining member 10]
2 and 3 are cross-sectional views of the retaining
図２及び図３に示されている土留部材１０は、それぞれ断面形状が異なり本体１４の波形状が異なるが、ｚ方向の両端部に横フランジ部１３が形成されており、ｚ方向に他の土留部材１０が接続可能な構造となっている。横フランジ部１３は、連結部材４０を適用する連結孔１３ａが形成されている。連結孔１３ａは、横フランジ部１３に複数形成されており、第１方向に等間隔に並べられている。また、２つの横フランジ部１３の間には波加工部が形成されている。なお、横フランジ部１３に設けられたｚ方向に貫通する連結孔１３ａを第２連結孔１３ａと呼ぶ場合がある。
The retaining
図２に示される土留部材１０の本体１４は、サインカーブ形状の波形が付されており、地盤９２からの土圧による荷重に対抗することができる。本体１４は、波形が付されていることにより、単純な平板状の断面形状に形成されるよりも土留部材１０の厚さ方向に掛かる荷重に対する強度及び剛性が高い。
The
図３に示されている土留部材１０の台形波形状に形成されている本体１４は、図３の断面において、土留ユニット５０の内側に突出して位置する凸部１６と、土留ユニット５０の外側に突出して位置する外側壁部１７及び１８と、を備える。凸部１６と横フランジ部１３とを接続する外側壁部１８を第１外側壁部１８と称し、隣り合う２つの凸部１６を接続する外側壁部１７を第２外側壁部１７と称する。実施の形態１に係る土留部材１０の本体１４の断面形状において、凸部１６は複数設けられているが、１つであっても良い。例えば図３において凸部１６は、２箇所設けられているが、ｚ方向の中央部に１つだけ配置されていても良い。
The trapezoidally wavy
凸部１６は、断面において横フランジ部１３の面に直交する面を備える内側壁部１６ａを備える。内側壁部１６ａと外側壁部１７及び１８とは、実質的に平行に形成されている。内側壁部１６ａと外側壁部１７及び１８との間は、ウェブ部１５により接続されている。ウェブ部１５は、図３の断面においてｙ（ｘ）方向に延びる面を有し、ｙ（ｘ）方向に対し若干傾斜している。ウェブ部１５の傾斜方向は、本体１４を土留ユニット５０の中心軸Ｃから見た時に、波形状の谷の部分の開放端が広く、谷底が狭くなる様になっている。このように構成されることにより、本体１４は波付けのための塑性加工を行う際に、離型しやすく製造が容易になる。
The
また、ウェブ部１５は、図３のｙ（ｘ）軸に平行に近い角度で成形されることにより、内側壁部１６ａ、外側壁部１７及び１８のｚ方向の幅が広くなる。これにより、土留部材１０は、厚さ方向に曲げモーメントが負荷されたときの剛性が高くなる。例えば、図２に示される土留部材１０よりも図３に示される土留部材１０は、ｙ（ｘ）方向の寸法が大きくｙ（ｘ）方向に掛かる荷重に対し剛性が高い。図１の土留構造１００の土留部材１０が本体１４の面方向、つまりｙ（ｘ）方向に荷重を受けた場合に、土留部材１０はｙ（ｘ）方向に曲げモーメントが負荷される。このとき、土留部材１０の曲げの中立軸Ｎについての断面係数は、中立軸Ｎから遠い内側壁部１６ａ、外側壁部１７及び１８の幅が広い方が大きくなる。よって、ウェブ部１５がｙ（ｘ）軸に平行に近い角度で構成されることにより、内側壁部１６ａ、外側壁部１７及び１８のｚ方向の幅寸法が広くなり、土留部材１０は、ｙ（ｘ）方向の曲げ荷重に対する強度及び剛性が高くなる。具体的には、ウェブ部１５は、内側壁部１６ａ又は外側壁部１７及び１８に垂直な方向に対し、０°以上２０°以下に設定され、さらに望ましくは０°以上３°以下に設定される。
In addition, the
なお、図３の、内側壁部１６ａ、外側壁部１７及び１８は、ウェブ部１５と同じ板厚で形成されているが、板厚をウェブ部１５よりも厚くしても良い。このように構成されることにより、中立軸Ｎから遠い内側壁部１６ａ、外側壁部１７及び１８の断面積が大きくなり、土留部材１０は、断面係数をさらに高くすることができる。
In FIG. 3, the
図２及び図３に示されている土留部材１０のｚ方向の両端部は、横フランジ部１３が形成されている。横フランジ部１３は、ｚ方向に対し垂直に形成され、平坦な部分に連結孔１３ａが設けられている。横フランジ部１３は、ｘ方向及びｙ方向に平行であり連結部材４０が取り付けられる程度の面を有している。
The retaining
図４は、図３の土留部材１０の斜視図である。土留部材１０は、土留ユニット５０の周方向である第１方向の両端に縦フランジ部１９を備える。縦フランジ部１９は、板状部材であり本体１４の第１方向の端面に溶接により接合されている。縦フランジ部１９のｚ方向の長さは、本体１４の幅方向、即ちｚ方向の長さと実質的に同じである。縦フランジ部１９は、板面を貫通する連結孔１９ａを備える。なお、縦フランジ部１９に第１方向（ｘ（ｙ）方向）に貫通して設けられた連結孔１９ａを第１連結孔１９ａと呼ぶ場合がある。図１に示されるように、連結孔１９ａは土留部材１０と他の土留部材１０又は角部材３０とを土留ユニット５０の周方向に連結する際にボルト及びナットなどの連結部材４０を通すための孔である。
Figure 4 is a perspective view of the retaining
連結孔１９ａは、本体１４の波形状に対応して設置されており、具体的には、本体１４の外側壁部１７及び１８のそれぞれのｙ（ｘ）方向に並べて配置されている。また、連結孔１９ａは、外側壁部１７及び１８よりも土留ユニット５０の内側に配置されている。このように構成されることにより、作業者は、土留構造１００が設置される立坑の内側から土留部材１０の連結作業が可能となる。
The connecting
なお、縦フランジ部１９の構造は、本体１４の断面形状が図２に示すサインカーブ形状であっても同様である。つまり、図２に示す断面形状を有する土留部材１０であれば、土留部材１０を土留ユニット５０の内側から見たときの谷部である外側壁部１７ｂ及び１８に対応した位置に連結孔１９ａが配置される。図２に示す断面形状を有する土留部材１０の場合は、連結孔１９ａは、縦フランジ部１９に４つ配置される。また、図３に示す断面形状を有する土留部材１０であれば連結孔１９ａは、縦フランジ部１９に３つ配置される。
The structure of the
［角部材３０］
図５及び図６は、実施の形態１に係る土留構造１００の角部材３０の斜視図である。角部材３０は、ｚ方向から見たときにＬ字形のアングル部材３１と、土留部材１０の本体１４と同じ構造の本体１４と、本体１４の第１方向（周方向）の端面に接合された縦フランジ部１９と、を備える。２つの本体１４は、アングル部材３１の両端に接合され、互いに直交する方向に配置されている。角部材３０は、縦フランジ部１９に土留部材１０が連結され、土留構造１００の角部を形成するものである。実施の形態１において、角部材３０は、２つの土留部材１０を直交するように接続するが、直角以外の角度で接続しても良い。
[Corner member 30]
5 and 6 are perspective views of the
角部材３０の本体１４は、第１方向の長さ以外は土留部材１０の本体１４と同じ形状になっており、図２に示すサインカーブ形状の波形に形成されても良い。本体１４の長さは、適宜変更することができる。
The
アングル部材３１は、ｚ方向から見たときにＬ字形に形成されており、平板部３３を直交して接続した形状になっている。平板部３３は、板状であり、長手方向がｚ方向に延びている。平板部３３には本体１４の一方の端面が溶接等により接合されている。アングル部材３１の２つの平板部３３の先端部３５は、補強部材３２が接合されている。補強部材３２は、板状部材であり、図５及び図６に示すように、長手方向がｚ方向に延びている。補強部材３２は、アングル部材３１の先端部３５同士を接続するように配置されることにより、平板部３３の先端部３５同士が開く方向に変形するのを抑制する部材である。
The
図７は、実施の形態１に係る角部材３０の補強部材３２の溶接部３６の配置図である。補強部材３２は、２つの平板部３３の先端部３５に溶接されている。溶接部３６は、複数の溶接部３６ａ、３６ｂ及び３６ｃを含む。補強部材３２の溶接部３６は、複数に分割されて配置されていることにより、溶接による製造コストを低減するとともに、溶接による変形を抑えることができる。また、アングル部材３１の平板部３３は、平板部３３に接合されている本体１４が受ける荷重が伝達され、２つの平板部３３が開くように変形する。補強部材３２の溶接部３６は、２つの平板部３３の先端部３５が引っ張られて開くように変形する箇所に設けられていれば良い。本体１４が地盤９２から荷重を受けたときに、本体１４の外側壁部１７及び１８は、アングル部材３１の平板部３３の先端部３５に接合されているため、アングル部材３１の先端部３５を引っ張り、２つの先端部３５が開くように変形させる。そのため、溶接部３６は、図７に示すように、ｚ方向における位置を本体１４の外側壁部１７及び１８に対応する位置に配置される。具体的には、溶接部３６ａ及び３６ｃは、土留ユニット５０の周方向、即ち第１方向において外側壁部１８に少なくとも一部が並列するように配置されている。また、溶接部３６ｂは、環状体である土留ユニット５０の周方向、即ち第１方向において外側壁部１７に少なくとも一部が並列するように配置されている。
7 is a diagram showing the layout of the welded
換言すると、溶接部３６ａは、ｚ方向において、図３に示す領域ａ１に少なくとも部分的に重なるように位置する。望ましくは、溶接部３６ａは、図３の領域ａａ１に重なるように位置すると良い。また、溶接部３６ｂは、ｚ方向において、図３に示す領域ａ２に少なくとも部分的に重なるように位置する。望ましくは、溶接部３６ｂは、図３の領域ａａ２に重なるように位置すると良い。溶接部３６ｃは、ｚ方向において、図３に示す領域ａ３に少なくとも部分的に重なるように位置する。望ましくは、溶接部３６ｃは、図３の領域ａａ３に重なるように位置すると良い。
In other words,
溶接部３６ａは、図３に示す領域ａ１を全て含むように配置することもできるが、少なくとも領域ａ１に部分的に重なるよう配置されていれば、外側壁部１８からの荷重を溶接部３６ａを介して補強部材３２に伝達することができる。溶接部３６ｂと領域ａ２、溶接部３６ｃと領域ａ３も、溶接部３６ａと領域ａ１の関係と同様に配置される。なお、溶接部３６は、領域Ｂに重なっても良いが、領域Ｂに相当する部分は補強部材３２は溶接されていなくともよい。なお、図２及び図３に示す領域ａ１～ａ４、ａａ１～ａａ４を総称して領域Ａと称する場合がある。ｚ方向における溶接部３６は、ｚ方向、即ちアングル部材３１の高さ方向（ｚ方向）において、領域Ａに少なくとも一部が配置される。領域Ａは、本体１４の波形のうち、土留部材の波形の中立線よりもアングル部材の板状部の自由端が位置する側に突出した部分が、２つの土留部材のそれぞれの第１方向に対し垂直である高さ方向において位置する範囲である。
The welded
［縦フランジ部１９］
実施の形態１に係る土留部材１０の縦フランジ部１９は、本体１４の第１方向（ｘ（ｙ）方向）に垂直な断面において、本体１４の断面の中立軸Ｎが幅方向（ｚ方向）に平行であるときの本体１４の断面係数Ｚ１に応じて厚さｈが決定されている。土留構造１００は、地盤９２に形成された立坑に設置され、地盤９２の土圧を受けるため、土留構造１００の外側から内側に向かって荷重を受ける。このとき、土留部材１０は、図２及び図３に示すｙ（ｘ）方向逆向きの荷重を受ける。荷重は、本体１４に掛かり、本体１４を第１方向（図２及び図３のｘ（ｙ）方向）を長手方向として曲げモーメントを発生させるだけでなく、２つの土留部材１０の縦フランジ部１９を接続して形成された軸方向連結部１１が開くように変形する場合がある。
[Vertical flange portion 19]
The
図８は、実施の形態１に係る土留構造１００の軸方向連結部１１の強度を評価する試験を説明する模式図である。図９は、実施の形態１に係る土留構造１００の土留部材１０の強度を評価する試験の模式図である。土留構造１００は、周囲の地盤９２から荷重を受けるため、図８及び図９に示すｙ（ｘ）方向からの荷重Ｆを地盤９２からの荷重と想定して軸方向連結部１１及び土留部材１０の強度を評価する。縦フランジ部１９の厚さｈが比較的薄い場合は、本体１４の強度と比較して軸方向連結部１１の強度が弱い。そのため、従来の土留構造１００は、土留部材１０を千鳥配置にして、軸方向連結部１１が分散して配置されるように設計される。一方、実施の形態１に係る土留構造１００においては、土留部材１０の縦フランジ部１９の厚さｈを本体１４の断面係数Ｚ１に応じて設定するため、軸方向連結部１１の強度が本体１４の強度と同等になっている。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a test for evaluating the strength of the axial connecting
具体的には、図８に示すように縦フランジ部１９の厚さｈに垂直方向の中立軸ｎを規定したときの縦フランジ部１９の断面係数をＺ２とし、連結部材４０であるボルトの支圧面積比をＫとし、係数をαとすると
２Ｚ２×Ｋ×α＞Ｚ１ ・・・ （１）
の関係を満たすように縦フランジ部１９の厚さｈが設定される。なお、係数αは、縦フランジ部１９に設置されるボルトの本数をＪとしたときに、α＝２Ｊである。また、連結部材４０の支圧面積比Ｋは、土留構造１００において標準的に使用されるＭ１６の支圧面積を１としたときの面積比である。
Specifically, as shown in FIG. 8, when a neutral axis n perpendicular to the thickness h of the
The thickness h of the
図８において縦フランジ部１９のｙ（ｘ）方向の寸法を幅ｂ、ｘ（ｙ）方向の寸法を厚さｈとしたときに、縦フランジ部１９の断面係数Ｚ２は、
Ｚ２＝ｂｈ２／６ ・・・ （２）
で表される。
In FIG. 8, when the dimension of the
Z 2 = bh 2 /6... (2)
It is expressed as:
図８に示す試験においては、試験体１００Ａは、軸方向連結部１１を中央に配置し、ＬＳの間隔で支点Ｓが配置されている。そして、軸方向連結部１１を中央にして対称な位置に荷重Ｆが負荷される。２か所に負荷された荷重Ｆは、間隔ＬＦをおいて分けて負荷される。このとき、荷重Ｆを大きくすると、試験体１００Ａの軸方向連結部１１が矢印ｐ方向に開くように変形し、試験体１００Ａは、ｘ（ｙ）方向に曲がる。
In the test shown in Figure 8, the
図９に示す試験においては、試験体１００Ｂは、土留部材１０を第１方向（ｘ（ｙ）方向）の中央を、支点Ｓの間隔ＬＳの中央に配置している。そして、土留部材１０の中央を挟んで対称な位置に荷重Ｆが負荷される。２か所に負荷された荷重Ｆは、軸方向連結部１１の評価と同様に間隔ＬＦをおいて位置する。このとき、荷重Ｆを大きくすると試験体１００Ｂの土留部材１０は、ｙ（ｘ）方向に曲がる。
In the test shown in Figure 9, the test specimen 100B has the retaining
図１０は、図８及び図９に示す試験体の荷重Ｆと変形量の関係を示した図である。図１０に示すケース１は、図９に示す試験体１００Ｂの荷重Ｆと変形量の関係を示している。ケース１は、試験体１００Ｂの本体１４の断面形状が図３に示す形状になっている。図３に示す断面形状の土留部材１０は、板厚ｔ＝３．２ｍｍ、ｚ方向の幅Ｗ＝５００ｍｍ、ｙ（ｘ）方向の厚さ寸法Ｈが１００ｍｍに設定されている。以上のような寸法に設定された試験体１００Ｂに荷重Ｆを負荷し、降伏したときの荷重を強度基準Ｐとしている。図１０のケース１の曲線の比例部分の端の点における荷重Ｆが図９に示す試験体１００Ｂの降伏点であり、すなわち強度基準Ｐは、図３に示す断面形状の土留部材１０の本体１４の強度を示している。よって、図９に示す試験において軸方向連結部１１の強度が強度基準Ｐを超えるように設定すれば、土留構造１００は、軸方向連結部１１の配置にかかわらず、各部位で土留部材１０の本体１４の強度以上が確保できる。
Figure 10 is a diagram showing the relationship between the load F and the deformation of the test specimens shown in Figures 8 and 9. Case 1 shown in Figure 10 shows the relationship between the load F and the deformation of the test specimen 100B shown in Figure 9. In Case 1, the cross-sectional shape of the
図１０に示すケース２は、縦フランジ部１９の厚さをｈ＝１６ｍｍ、幅をｂ＝１００ｍｍに設定された試験体１００Ａにおいて、連結部材４０をＭ２０の六角ボルト（ＪＩＳ Ｂ １１８０ 附属書 ＪＡ）を用いて２つの縦フランジ部１９を連結したものである。なお、ケース２における試験体１００Ａは、本体１４の断面形状が図３に示す矩形の波形形状であり、板厚ｔ＝３．２ｍｍである。このとき、試験体１００Ａは、降伏点が強度基準Ｐを超えている。
In case 2 shown in Figure 10, the thickness of the
このとき、縦フランジ部１９の断面係数Ｚ２は上記式（２）より４２６７［ｍｍ３］である。また、図３に示す本体１４の断面係数Ｚ１は７６４６０［ｍｍ３］である。そして、連結部材４０として使用されるＭ２０の六角ボルトのＭ１６の六角ボルトに対する支圧面積比Ｋは、１．５５であり、縦フランジ部１９を連結する六角ボルトの本数は３本であるため、係数α＝６である（後述の表１を参照）。よって、これらを上記式（１）に当てはめると２Ｚ２×Ｋ×α＝２×４２６７×１．５５×６＝７９３６６（小数点以下四捨五入）＞Ｚ１＝７６４６０となり、上記式（１）を満たす。
In this case, the section modulus Z2 of the
また、図１０に示すケース２の試験体１００Ａの縦フランジ部１９の厚さｈをｈ＝１９ｍｍに変更した場合、縦フランジ部１９の断面係数Ｚ２は上記式（２）より６０１７［ｍｍ３］となる（小数点以下四捨五入。後述する表１の試験体４に相当する）。連結部材４０として使用される六角ボルトは、Ｍ１８でも上記式（１）の関係を満たす。Ｍ１８の六角ボルトのＭ１６の六角ボルトに対する支圧面積比Ｋは、１．２１である。よって、これらを上記式（１）に当てはめると２Ｚ２×Ｋ×α＝２×６０１７×１．２１×６＝８７３６７（小数点以下四捨五入）＞Ｚ１＝７６４６０となり、上記式（１）を満たす。このような仕様の試験体１００Ａを用いて図８に示す試験を実施しても、降伏点は強度基準Ｐを超える。
In addition, when the thickness h of the
図１０に示すケース３の試験体１００Ａは、比較例であり、縦フランジ部１９の厚さｈをｈ＝４ｍｍに設定したものである（後述する表１の試験体１に相当する）。なお、ケース３における試験体１００Ａは、本体１４の断面形状が図３に示す矩形の波形形状であり、板厚ｔ＝３．２ｍｍである。このとき、縦フランジ部１９の断面係数Ｚ２は上記式（２）より２６７［ｍｍ３］である。このケース３の試験体１００ＡにＭ１６の六角ボルトを適用した場合、２Ｚ２×Ｋ×α＝２×２６７×１×６＝３２０４＜Ｚ１＝７６４６０となり、上記式（１）を満たさない。ケース３の試験体１００Ａは、図１０のケース３の曲線に示すように強度基準Ｐを超えることなく降伏し変形する。なお、ケース３の試験体１００Ａのボルトを例えばＭ２０に変更しても、２Ｚ２×Ｋ×α＝４９６６（小数点以下四捨五入）＜Ｚ１であるため、上記式（１）を満たさない。そのため、例えば図１に示す土留構造１００において地盤９２から荷重を受けた場合、土留構造１００は、軸方向連結部１１から変形を生じるため、軸方向連結部１１を補強する必要がある。また、土留構造１００が軸方向に複数の土留ユニット５０を連結して形成される場合は、隣り合う土留ユニット５０の軸方向連結部１１が軸方向に一直線に並んで配置されないようにする必要がある。
The
上記表１は、本体の断面形状、縦フランジ部の寸法及び締結するボルトの仕様の異なる試験体を図８に示す試験を実施した結果をまとめた表である。表１の一番下の欄は、各試験体で図８に示す試験を実施したときの実験結果を示すものであり、同じ断面形状を有する本体４の試験体において図９の試験を実施したときの降伏点を超えるか否かを判定したものである。その降伏点を超えた試験体を「○」で示している。 The above Table 1 is a summary of the results of the test shown in Figure 8 conducted on test specimens with different cross-sectional shapes of the main body, dimensions of the vertical flange portion, and specifications of the fastening bolts. The bottom row of Table 1 shows the experimental results when the test shown in Figure 8 was conducted on each test specimen, and determines whether or not the yield point was exceeded when the test shown in Figure 9 was conducted on a test specimen of the main body 4 with the same cross-sectional shape. Test specimens that exceeded the yield point are indicated with an "O".
例えば、表１に示す試験体２は、図１０のケース２の試験体３に対し縦フランジ部１９を締結するボルトを変更したものである。試験体２は、Ｍ１６のボルトにより縦フランジ部１９を締結している。このような仕様の試験体１００Ａを用いて図８に示す試験を実施した場合、降伏点は強度基準Ｐを超えない。つまり、試験体２の縦フランジ部１９により構成された軸方向連結部１１は、図９に示す試験における本体１４よりも強度が低い。そのため、試験体２に相当する軸方向連結部１１を有する土留構造１００は、外部からの土圧などの荷重を受けたときに軸方向連結部１１から変形し易い。よって、土留構造１００は、軸方向連結部１１を補強するか、土留部材１０を必ず千鳥配置にすることを要する。
For example, the test specimen 2 shown in Table 1 has a different bolt for fastening the
一方、実施の形態１に係る土留構造１００の土留部材１０のように、縦フランジ部１９の厚さｈを上記式（１）を満たすように設定することにより、軸方向連結部１１は、土留部材１０の本体１４と同等以上の強度を確保することができる。
On the other hand, by setting the thickness h of the
実施の形態１に係る土留構造１００の土留部材１０は、図２及び図３の断面形状において板厚２．７～７．０ｍｍの一般構造用圧延鋼板が用いられ、連結部材４０としてのボルトはＭ１６～Ｍ２４が用いられる。例えば、表１に示す厚さｈが２２ｍｍの縦フランジ部１９を有する土留部材１０においては（表１の試験体５）、Ｍ１６のボルトでも本体１４と同等以上の軸方向連結部１１の強度を確保できる。
The retaining
また、実施の形態１に係る土留構造１００の土留部材１０の断面形状が図２に示すものであった場合の試験体の試験結果を表１の試験体６及び試験体７に示す。表１の試験体６は、土留部材１０の断面形状が図２に示すようなサインカーブ形状の波形が付されており、縦フランジ部１９の厚さｈが３．２ｍｍであり、縦フランジ部１９をＭ１６のボルトで４箇所締結したものである。つまり、試験体６においては、Ｍ１６のボルトがａ１、ａ２、ａ３及びａ４の区間にそれぞれ配置されて縦フランジ部１９同士を連結している。なお、試験体６及び７は、本体１４の断面において板厚ｔ＝２．７ｍｍである。
The test results of the specimens in the case where the cross-sectional shape of the
試験体６においては、２Ｚ２×Ｋ×α＝１３６０＜２３０００となり、上記式（１）の関係を満たさない。試験体６による図８に示す試験を実施した結果は、図３に示される断面形状の土留部材１０により図９の試験を行ったときの降伏点を超えないため、「×」となっている。このため、試験体６の土留部材１０及び軸方向連結部１１により構成された土留構造１００は、外部からの土圧などの荷重を受けたときに軸方向連結部１１から変形し易い。一方、試験体７においては、縦フランジ部１９の厚さｈを１２ｍｍに設定し、ボルトをＭ１８にすることにより、２Ｚ２×Ｋ×α＝２３２３２＞２３０００となり、上記式（１）の関係を満たす。試験体７による図８に示す試験を実施した結果は、図３に示される断面形状の土留部材１０により図９の試験を行ったときの降伏点を超える。従って、試験体７の土留部材１０及び軸方向連結部１１により構成された土留構造１００は、外部からの土圧などの荷重を受けたときに軸方向連結部１１が土留部材１０の本体１４と同等の強度を確保できる。
In the case of the test specimen 6, 2Z 2 ×K×α=1360<23000, which does not satisfy the relationship of the above formula (1). The result of the test shown in FIG. 8 using the test specimen 6 does not exceed the yield point when the test shown in FIG. 9 is performed using the
以上の様に、上記式（１）の関係は、断面形状の異なる土留部材１０においても成立するものである。なお、本体１４の断面形状の板厚ｔは、通常２．７ｍｍ以上７．０ｍｍ以下の範囲に設定されるが、７．０ｍｍよりも大きく設定されていても良い。また、実施の形態１に係る本体１４の断面形状は、ｚ方向の幅Ｗ＝５００ｍｍであって、図２に示す様にボルトを配置できる箇所が４箇所である場合、図３に示す様にボルトを配置できる箇所が３箇所である場合が示されているが、波形形状に応じてボルトを配置できる箇所が、例えば２箇所であっても良い。また、縦フランジ部１９を連結するボルトは、土留部材１０の本体１４の波形形状が外側に突出している部分にそれぞれ設置されていることが望ましい。また、実施の形態１においては、本体１４の断面形状は、ｚ方向の幅Ｗを変更し、例えばＷ＝７５０ｍｍ、１０００ｍｍに設定することもできる。幅Ｗ及び板厚ｔを変更した場合においても、上記式（１）を満たす様に縦フランジ部１９の寸法を設定することにより、軸方向連結部１１が土留部材１０の本体１４と同等の強度を確保できる。
As described above, the relationship of the above formula (1) is also valid for the retaining
また、実施の形態１に係る土留構造１００は、角部材３０も縦フランジ部１９を備えており、その縦フランジ部１９に土留部材１０の縦フランジ部１９を連結して形成されている。実施の形態１に係る土留構造１００の角部材３０と土留部材１０とを接続して形成されている軸方向連結部１１も、上記式（１）及び（２）の関係を満たすように縦フランジ部１９の寸法を設定することにより、図１０に示すケース２の試験体１００Ａと同様に降伏点が基準強度Ｐを超えるように、強度を確保できる。よって、土留構造１００は、角部材３０と土留部材１０との軸方向連結部１１においても、土留部材１０の本体１４と同等以上の強度を確保できる。よって、図１に示すような土留構造１００の場合、土留ユニット５０は、何れの位置においても必要な強度が確保できる。
In addition, in the retaining
図１７は、実施の形態１に係る土留構造１００の一例である。図１７（ａ）は、平面図、図１７（ｂ）は、中央断面図を示している。実施の形態１に係る土留構造１００を構成する土留部材１０は、縦フランジ部１９の厚さが上記式（１）を満たす様に構成されているため、土留構造１００の外側から土圧などの荷重が加わったときに、軸方向連結部１１が本体１４と同等の強度を有する。したがって、土留構造１００は、軸方向に土留ユニット５０を積み重ねたときに、軸方向連結部１１が軸方向に連なっていても十分な強度が確保されている。図１７（ｂ）に示されている軸方向連結部１１は、全て軸方向に連なるように配置されているが、これは一例であり、土留構造１００は、部分的に軸方向連結部１１が軸方向に連なっている箇所が形成されていても良い。
17 is an example of the retaining
［変形例］
図１１は、実施の形態１に係る角部材３０の補強部材３２及び補強部材３２の溶接部３６の配置の変形例の説明図である。変形例に係る角部材３０Ａは、図７に示す角部材３０の補強部材３２Ａのｚ方向の両端を、アングル部材３１のｚ方向の長さよりも短くなるようにしたものである。補強部材３２Ａは、両端部がアングル部材３１よりも短くなっているが、溶接部３６がｚ方向において占める範囲としては、溶接部３６ａ～３６ｃの少なくとも一部が領域Ａに位置するように配置されているため、図７に示す角部材３０とほぼ同等の強度を有する。図１１の角部材３０Ａによれば、補強部材３２Ａを小さくできるため、重量を低減でき、使用する材料も削減できる。
[Modification]
11 is an explanatory diagram of a modified arrangement of the reinforcing
図１２は、実施の形態１に係る角部材３０の補強部材３２及び補強部材３２の溶接部３６の配置の変形例の説明図である。図１２に示される角部材３０Ｂは、補強部材３２が複数の補強部材３２ａ～３２ｃに分割されており、それぞれに溶接部３６ａ～３６ｃが配置されている。複数の補強部材３２ａ～３２ｃは、板面をアングル部材３１の平板部３３の接続部に向けている。つまり、補強部材３２ａ～３２ｃのそれぞれは、板面がｚ方向に沿うように配置されている。このように構成されることにより、補強部材３２ａ～３２ｃは、さらに材料の使用量を削減でき、軽量化でき、効率よく角部材３０の強度を向上できる。
Figure 12 is an explanatory diagram of a modified arrangement of the reinforcing
角部材３０Ｂは、ｚ方向において３箇所に補強部材３２ａ～３２ｃ及び溶接部３６ａ～３６ｃが配置されているが、配置される数量は限定されない。例えば、本体１４の断面形状が図２のようにサインカーブ状で、第１方向に垂直な断面形状において中立軸Ｎよりもｙ（ｘ）側に突出している部分が４箇所あるような場合は、補強部材３２又は溶接部３６は、領域ａ１～ａ４に合わせて４箇所配置されていても良い。また、例えば、本体１４の断面形状において中立軸Ｎよりもｙ（ｘ）側に突出している部分が２箇所である場合には、その突出している部分に対応して２箇所に補強部材３２又は溶接部３６を配置しても良い。なお、補強部材３２又は溶接部３６は、本体１４の断面形状において中立軸Ｎよりもｙ（ｘ）側に突出している部分の数に一致している必要はなく、領域Ａに強度を確保する上で必要な数量だけ設置すれば良い。
The
なお、土留構造１００は、例えば、平面視において、円形、長円形、楕円形、矩形、小判形の環状に形成してもよい。また、土留構造１００は、平面視において円弧形、馬蹄形又はコ字形などの半環状体に形成することもできる。実施の形態１において説明した土留構造１００は、角部を備えるが、円形などの角部を備えない形状の場合には、角部材３０を用いることなく土留部材１０を連結して形成されるが、上記式（１）及び（２）を満たすように縦フランジ部１９を設定することにより軸方向連結部１１の強度を確保できる。
The retaining
図１６は、実施の形態１に係る角部材３０の変形例の断面図である。図１６は、ｚ方向に垂直な断面を示している。実施の形態１においては、角部材３０はＬ字形のアングル部材３１の２つの平板部３３に本体１４を接合して構成されているが、角部材３０は、アングル部材３１を断面矩形の鋼管１３１に置換している。そして、角部材３０は断面矩形の鋼管１３１の隣合う２つの面に本体１４をそれぞれ接合して構成されている。
Figure 16 is a cross-sectional view of a modified example of the
つまり、断面形状が矩形の鋼管１３１は、隣り合う２つの平板部３３に断面形状が波形の本体１４が溶接されて接合されており、２つの平板部３３の先端部３５にさらに平板部１３４が接合され、管状に形成されている。鋼管１３１の内部には、先端部３５同士をつなぐ対角線上に補強部材３２が配置されていても良い。補強部材３２は、鋼管１３１の内部に固定されている。補強部材３２は、先端部３５同士をつなぐ対角線上に配置されることにより、特に先端部３５が近づく方向の変形を抑えることができる。また、補強部材３２は、鋼管１３１の内部に部分的に溶接されて固定されることにより、先端部３５同士が離れる方向の変形を抑えることもできる。
In other words, the
また、角部材３０の変形例として、補強部材３２の代わりに鋼管１３１の内部３８にコンクリートなどの充填材を充填しても良い。鋼管１３１の内部３８にコンクリートを充填することにより、鋼管１３１の変形を抑えることができるため、補強部材３２が無くても鋼管１３１を強化できる。なお、鋼管１３１は、断面形状が矩形であるため、補強部材３２及び充填材がなくとも比較的強度が高いため、そのまま補強せずに角部材３０として用いることもできる。
As a modification of the
また、図１１、図１２及び図１６に示される角部材３０Ａ及び３０Ｂも、図１７に示す土留構造１００に適用できる。この場合、角部材３０Ａと土留部材１０とが連結される縦フランジ部１９を上記の式（１）を満たす様にすれば、軸方向連結部１１の強度を確保できる。したがって、図１７の軸方向連結部１１のように軸方向連結部１１を土留構造１００の軸方向に連続して配置しても、土留構造１００は、部分的に強度が低下するようなことがない。
The
実施の形態２．
実施の形態２に係る土留構造２００について説明する。土留構造２００は、実施の形態１に係る土留構造１００を構成する角部材３０の構成を変更したものである。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
Embodiment 2.
An explanation will be given of an
図１３は、実施の形態２に係る土留構造２００の斜視図である。土留構造２００は、矩形に構成されており土留部材１０を各辺に一つずつ配置し、それらを角部材２３０で接続したものである。土留部材１０は、実施の形態１と同様に上記式（１）及び（２）の関係を満たすように縦フランジ部１９の寸法が設定されている。
Figure 13 is a perspective view of an
［角部材２３０］
実施の形態２に係る角部材２３０は、ｚ方向から見たときにＬ字形のアングル部材２３１を備える。アングル部材２３１は、２つの平板部２３３を接続した形状で構成され、２つの平板部２３３が直交する位置関係で配置されている。平板部２３３の長手方向は、ｚ方向に延びている。平板部２３３には連結孔２３９が設けられており、土留部材１０の縦フランジ部１９を連結できるように構成されている。
[Corner member 230]
The
角部材２３０は、アングル部材２３１の２つの平板部２３３の間に配置され溶接により接合された補強部材２３２を備える。補強部材２３２は、アングル部材２３１の断面形状に合わせてＬ字の内側に形状を合わせており、面をｚ方向に垂直に向けた板状体である。補強部材２３２は、平面視で、例えば三角形状若しくは略三角形状を有している。補強部材２３２は、アングル部材２３１の２つの平板部２３３同士が広がる方向及び狭まる方向の荷重に対し対抗し、アングル部材２３１を補強する。図１３においては、補強部材２３２は、連結孔２３９の間に配置され、２箇所に設けられているが、必要とされる強度に応じ設置箇所を適宜変更できる。
The
図１４は、実施の形態２に係る土留構造２００の角部材２３０の変形例の正面図である。補強部材２３２は、本体１４の外側壁部１７及び１８に対応する位置に設けることにより、外側壁部１７及び１８から伝達する力を支持することができ、アングル部材２３１の強度を効率よく向上できる。
Figure 14 is a front view of a modified example of the
補強部材２３２は、図３に示す領域ａ１、ａ２及びａ３の何れかの範囲内に対応して配置されていると良く、望ましくは、領域ａａ１、ａａ２及びａａ３の範囲内に配置されていると良い。つまり、補強部材２３２は、領域Ａに配置されていても良い。このとき、補強部材２３２と平板部２３３とは、共に領域Ａのそれぞれに配置されていても良い。なお、補強部材２３２と平板部２３３とは、複数の領域Ａの全部に配置されている必要はなく、必要な強度に応じて配置される。
The reinforcing
図１５は、実施の形態２に係る土留構造２００の底面図である。実施の形態２に係る土留構造２００は、角部材２３０がアングル部材２３１により構成され、土留部材１０及び角部材２３０が連結部材４０により連結される構造であるため、角部材２３０を構成する各部材の製造の際に溶接及び加工を削減できる。また、角部材２３０と連結される土留部材１０の縦フランジ部１９は、実施の形態１と同様に上記式（１）及び（２）の関係を満たすものである。また、角部材２３０は、アングル部材２３１が補強部材２３２により補強され、強度及び剛性が確保されているため、角部材２３０と土留構造１００とを連結して形成される軸方向連結部１１も、実施の形態１に係る軸方向連結部１１と同様に土留部材１０の本体１４と同等以上の強度が確保されている。よって、土留構造２００は、角部材２３０を構成する各部材の加工量を削減しつつ、土留部材１０との軸方向連結部１１も十分な強度を確保できる。
Figure 15 is a bottom view of the retaining
実施の形態２に係る土留構造２００は、各辺に土留部材１０を一つずつ配置したものであるが、各辺の土留部材１０を２つ以上にして構成しても良い。各辺に土留部材１０を複数配置した場合は、実施の形態１において説明した軸方向連結部１１と同様に、上記式（１）及び（２）を満たすように縦フランジ部１９の寸法を決定しており、隣り合う土留部材１０の軸方向連結部１１は、地盤９２側からの荷重に対し土留部材１０の本体１４と同等以上の強度が確保されている。
The retaining
［変形例］
実施の形態２のアングル部材３１に補強部材２３２の面を高さ方向（ｚ方向）に向けた状態で溶接した構造は、実施の形態１の角部材３０に適用しても良い。その場合、補強部材２３２は、それぞれ本体１４の波形に合わせて配置され、例えば図２又は図３に示すａ１～ａ４、ａａ１～ａａ４のそれぞれに配置されていると良い。すなわち、補強部材２３２は、領域Ａに配置されていると良い。実施の形態１に係る角部材３０に実施の形態２の補強部材２３２を適用した場合、角部材３０が本体１４を備えるため、実施の形態２の角部材２３０のようにアングル部材３１に連結孔２３９を有さず、補強部材２３２の配置の自由度が高いという利点がある。
[Modification]
The structure in which the reinforcing
また、図１４に示すように補強部材２３２は、アングル部材３１の平板部３３の内側に溶接により接合されている。補強部材２３２と平板部３３との溶接部３６の範囲は、平板部３３の先端部３５側の一部分に配置されているが、補強部材２３２と平板部３３とが接している全域にわたっても良い。また、補強部材２３２は、上下面に溶接部３６が設けられていても良いし、一方の面のみでもよい。
As shown in FIG. 14, the reinforcing
補強部材２３２は、例えば棒鋼であっても良い。この場合、補強部材２３２は、平板部３３の先端部３５を接続するように溶接されている。補強部材３３２も、領域Ａに配置されることにより、角部材３３０のアングル部材３１を効率的に強化できる。また、補強部材３２が設けられていることにより、平板部３３の変形を抑えることができるため、平板部３３と土留部材１０の縦フランジ部１９とにより形成された軸方向連結部１１の強度も実施の形態１で説明したのと同様に強度を確保できる。
The reinforcing
実施の形態２に係る土留構造２００においても、土留構造２００の軸方向に土留ユニット５０を積み重ねて連結することができる。図１３に示す土留構造２００の場合、軸方向に土留ユニット５０を積み重ねると、角部材２３０と土留部材１０との軸方向連結部１１が必然的に軸方向に連続して配置される。しかし、土留部材１０の縦フランジ部１９が上記式（１）を満たすため、実施の形態２に係る土留構造２００の軸方向連結部１１は、本体１４と同等以上の強度を確保できる。これにより、土留構造２００は、軸方向連結部１１に特に補強を要することがない。
In the earth-retaining
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、実施の形態及びその変形例同士を組み合わせることもできる。例えば、同じ土留構造に異なる厚さｈの縦フランジ部１９を備える土留部材１０を含んでも良いし、異なる構造の角部材３０を含んでいても良い。また、以上の実施の形態に別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and the embodiments and their variations can be combined. For example, the same retaining structure may include retaining
１ ケース、２ ケース、３ ケース、１０ 土留部材、１１ 軸方向連結部、１３ 横フランジ部、１３ａ （第２）連結孔、１３ｂ 先端部、１４ 本体、１５ ウェブ部、１６ 凸部、１６ａ 内側壁部、１６ｂ 頂点、１７ （第２）外側壁部、１７ｂ 外側壁部、１８ （第１）外側壁部、１９ 縦フランジ部、１９ａ （第１）連結孔、３０ 角部材、３０Ａ 角部材、３０Ｂ 角部材、３１ アングル部材、３２ 補強部材、３２Ａ 補強部材、３２ａ 補強部材、３２ｂ 補強部材、３２ｃ 補強部材、３３ 平板部、３４ 平板部、３５ 先端部、３６ 溶接部、３６ａ 溶接部、３６ｂ 溶接部、３６ｃ 溶接部、３７ 上端、３８ 内部、４０ 連結部材、４３ 挟持部、５０ 土留ユニット、９２ 地盤、９３ 空間部、９５ 掘削壁面、１００ 土留構造、１００Ａ 試験体、１００Ｂ 試験体、１３１ 鋼管、１３４ 平板部、２００ 土留構造、２３０ 角部材、２３１ アングル部材、２３２ 補強部材、２３３ 平板部、２３５ 先端部、２３９ 連結孔、３３０ 角部材、３３２ 補強部材、Ａ 領域、Ｃ 中心軸、Ｈ 厚さ寸法、Ｋ 支圧面積比、Ｎ 中立軸、Ｐ 基準強度、Ｓ 支点、Ｚ１ 断面係数、Ｚ２ 断面係数、ｈ 厚さ、ｎ 中立軸、ｐ 矢印、ｔ 板厚。 1 Case, 2 Case, 3 Case, 10 Retaining member, 11 Axial connecting portion, 13 Horizontal flange portion, 13a (second) connecting hole, 13b Tip portion, 14 Main body, 15 Web portion, 16 Convex portion, 16a Inner wall portion, 16b Vertex, 17 (second) Outer wall portion, 17b Outer wall portion, 18 (first) Outer wall portion, 19 Vertical flange portion, 19a (first) connecting hole, 30 Corner member, 30A Corner member, 30B Corner member, 31 Angle member, 32 Reinforcing member, 32A Reinforcing member, 32a Reinforcing member, 32b Reinforcing member, 32c Reinforcing member, 33 Flat plate portion, 34 Flat plate portion, 35 Tip portion, 36 Welded portion, 36a Welded portion, 36b Welded portion, 36c Welded portion, 37 Upper end, 38 Interior, 40 connecting member, 43 clamping portion, 50 earth retaining unit, 92 ground, 93 space portion, 95 excavation wall surface, 100 earth retaining structure, 100A test specimen, 100B test specimen, 131 steel pipe, 134 flat plate portion, 200 earth retaining structure, 230 corner member, 231 angle member, 232 reinforcing member, 233 flat plate portion, 235 tip portion, 239 connecting hole, 330 corner member, 332 reinforcing member, A area, C central axis, H thickness dimension, K bearing area ratio, N neutral axis, P reference strength, S support point, Z 1 section modulus, Z 2 section modulus, h thickness, n neutral axis, p arrow, t plate thickness.
Claims (8)
第１方向に垂直な断面形状が波形に加工された本体と、
前記本体の第１方向の両端に設置された平板状の縦フランジ部と、を備え、
前記縦フランジ部同士をボルトで連結して土留構造を形成する土留部材であって、
前記本体は、
第１方向に直交する前記本体の幅方向の両端のそれぞれに形成され、幅方向に対し垂直な面に貫通する連結孔が形成された横フランジ部を備え、
第１方向に垂直な断面において、前記本体の断面の中立軸が幅方向に平行であるときの前記本体の断面係数Ｚ１と、前記本体の幅方向に垂直な断面において、前記縦フランジ部の断面の中立軸が前記本体の厚さ方向に平行であるときの断面係数Ｚ２とを規定し、前記縦フランジ部に締結されるボルトの支圧面積比に基づく係数をＫ、前記縦フランジ部に設置されるボルト設置数に応じて決まる係数をα、としたときに、
前記断面係数Ｚ２は、
２Ｚ２×Ｋ×α＞Ｚ１ ・・・ （１）
の関係を満たす、土留部材。 A plurality of earth retaining members are connected in a first direction to form an earth retaining unit,
A main body having a corrugated cross-sectional shape perpendicular to the first direction;
and a flat vertical flange portion provided on both ends of the main body in the first direction,
A retaining member that forms an earth retaining structure by connecting the vertical flange portions with bolts,
The body includes:
A horizontal flange portion is formed on each of both ends in a width direction of the main body perpendicular to the first direction, and a connecting hole is formed through the horizontal flange portion in a plane perpendicular to the width direction,
A section modulus Z1 of the main body when the neutral axis of the cross section of the main body is parallel to the width direction in a cross section perpendicular to a first direction, and a section modulus Z2 when the neutral axis of the cross section of the vertical flange portion is parallel to the thickness direction of the main body in a cross section perpendicular to the width direction of the main body are defined, and when a coefficient based on a bearing area ratio of the bolts fastened to the vertical flange portions is defined as K and a coefficient determined according to the number of bolts installed in the vertical flange portions is defined as α,
The section modulus Z2 is
2Z 2 ×K×α>Z 1 ... (1)
An earth retaining member that satisfies the above relationship.
２つの前記横フランジ部の間に、板を波形に加工して形成された波加工部を備え、
前記波加工部は、
前記土留ユニットの内側に向かって突出して形成されている凸部と、
前記凸部及び前記横フランジ部を接続する第１外側壁部と、を備える、請求項１に記載の土留部材。 The body includes:
A corrugated portion is provided between the two horizontal flange portions, the corrugated portion being formed by corrugating a plate,
The wave processing unit is
A convex portion formed protruding toward the inside of the retaining unit;
The retaining member according to claim 1 , further comprising: a first outer wall portion connecting the convex portion and the lateral flange portion.
２つの前記横フランジ部の間に、板を波形に加工して形成された波加工部を備え、
前記波加工部は、
前記第１方向に垂直な断面においてサインカーブ形状の波形を有する、請求項１に記載の土留部材。 The body includes:
A corrugated portion is provided between the two horizontal flange portions, the corrugated portion being formed by corrugating a plate,
The wave processing unit is
The retaining member according to claim 1 , having a sine curve-shaped waveform in a cross section perpendicular to the first direction.
複数の土留ユニットを含み、
前記複数の土留ユニットは、
前記土留部材の前記横フランジ部同士を連結して形成される、請求項４に記載の土留構造。 The retaining unit includes:
Including a plurality of earth retaining units;
The plurality of earth retaining units include
The retaining structure according to claim 4 , which is formed by connecting the horizontal flange portions of the retaining members to each other.
前記縦フランジ部を前記ボルトにより連結した軸方向連結部を備え、
前記複数の土留ユニットのうち隣り合って配置されている２つの土留ユニットは、
前記軸方向連結部が前記土留部材の前記本体の幅方向に並んで配置されている、請求項５に記載の土留構造。 Each of the plurality of earth retaining units includes an axial connecting portion that connects the vertical flange portions by the bolts,
Among the plurality of earth retaining units, two earth retaining units arranged adjacent to each other are
The retaining structure according to claim 5 , wherein the axial connecting portions are arranged side by side in the width direction of the main body of the retaining member.
Ｍ１６以上の六角ボルトであり、
前記係数Ｋは、
Ｍ１６の六角ボルトの支圧面積Ａ１を基準として、前記ボルトの支圧面積をＡ２としたときに、Ｋ＝Ａ２／Ａ１で規定される、請求項４～６の何れか１項に記載の土留構造。 The bolts connecting the vertical flange portions are
Hexagonal bolts of M16 or larger.
The coefficient K is
The retaining structure according to any one of claims 4 to 6, wherein K is defined as A2/A1, where A1 is the bearing area of an M16 hexagonal bolt and A2 is the bearing area of the bolt.
２つの前記縦フランジ部を連結する前記ボルトの数量をＪとしたときに、α＝２Ｊで規定される、請求項４～７の何れか１項に記載の土留構造。 The coefficient α is
The retaining structure according to any one of claims 4 to 7, wherein α is defined as 2J when the number of bolts connecting the two vertical flange portions is J.
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