JPS6016533B2 - 鋼板セルの継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、置きセル或いはバィブロ打込セル等港湾工事
用鋼板セル構造物の鋼板セル間を連結するァーク部分取
付用継手に関するものである。

従来港湾工事用セル提体はフラット矢板を現場仮設枠を
使用して組立てるのが常識であったが、同期パイプロハ
ンマーの出現によって、溶接鋼板による巨大な単体セル
が、にわかに注目される処になった。然し、アーク部分
をも単体鋼板で作るとすれば、施工上非常に問題があり
、従来現場合わせ異型鋼矢板を特製してこれを解決して
いるが全てアーク部継手を特殊構造に作り施工誤差を許
客せしめなければならない。然しながら、このようなァ
ーク部継手構造物は実用化困難である。

本発明の目的とするところは鋼板セルとして設計上要求
される充分な強度を有し、しかも施工容易な鋼板セルア
ーク部継手を提供するにある。

本発明の継手はその強度の信頼性が高く、複雑な作用外
力を広く提体鋼板に分布せしめ、局部的に過大応力が発
生することがない。以下図面によって本発明の実施例を
説明する。

本発明の継手Ａの構成は次の如くである。即ち第１図の
グリップ金物の説明用平面図に示す様に、主堤体たる鋼
板セル１とアーク部鋼板２との継手として継手Ａを用い
る。堤体内部が砂で中諾される事は、従来のフラット鋼
矢板現地組立によるセル堤体と同様である。継手Ａの詳
細は、第２図の継手の横断平面図及び第６図の継手説明
用斜視図によって説明する。即ち、本発明の継手Ａは厚
肉鋼管グラウトパィプ３をアーク部鋼板２の端部に全面
を溶接して雄金物を作り、これを雌金物上方からスライ
ド挿入する様に構成する。

雌金物は互に対向する２枚のケースプレート４と多段に
わたって設けられる処の板状スチフナー６とを本体鋼板
セル１の外側面に溶接して形成するが、特に大型継手の
場合は、図示の様に鋼板セル１の内面に裏当鋼板６をプ
ラグ溶接によって附加し、内側からも補強する。

第６図に示す如く、雌金物下端は、尖乳暦２４によって
保護されていて、鋼板セル打設施工時のスチフナー６に
よる貫入抵抗の増大を極力抑止する。

ラバーチユーブ８を、ケースプレート４に一体に接続し
た鋼製半円断面のホルダー７に接着剤により接着し、施
工後段のグラウト作業の際にはチューブ内を加圧してア
ーク部鋼板２とケースプレート４間を完全にシールせし
める。 Ｚ但し、現場条件次第で時として、パ
イプロハンマーを使用する打設の際は振動により鋼板２
に密着したラバーチュープ８が破損する塵れがあり、こ
の様な場合はチューブ８内を減圧してチューブを収縮せ
しめれば安全である。第９図のラバーチューブ部分詳細
断面図にその概念を図示する。減圧には第７図に示す様
にラバーチューブ８にバキュームポンプ２７を接続して
行う。次に本発明継手の施工法について説明する。

先づ第４図のアーク部吊降し作業に伴なうタイロッド取
付を示す平面図及び第５図のアーク部吊降し作業を示す
斜視図に示すように、アイピース１４をアーク部鋼板２
に熔接し、このアィピース１４にシャツクル１６を介し
て連結したタィロッド１３に附属したターンバックル１
５を回転せしめる事によってアーク部曲率を調整する。
尚鋼板セル主堤体は設置、或し、は打設した後直ちにそ
の内部に中詰砂を投入して堤体として不動のものとする
。

その時点で「７２基のセル相互の継手関係位置、セル間
距離を精密に測量し、それに準拠して上述のようにアー
ク部曲率を予め調整する。次に、アーク部鋼板２を杭打
船、起重機船等により第５図に示す如く、吊上支架１２
を介して吊上げ、その両端のグラウトパィプ３のパイプ
先端１７が双方の鋼板セルの各々のケースプレート４内
にはいる様に誘導し、若干の吊降いこより第１タィロッ
ド１３ａが海面近くに降下すれば、これに対応するター
ンバックル１５ａを緩め、アィピース１４からシャツク
ル１６のピンを抜き、第１タィロッドとその附属品を回
収する。

さらに第２タィロッド１３ｂの回収も同様に海面上で行
う。第３タィロッド１３ｃの取り外しの頃にはア−ク部
鋼板下端は海底面に到達し、自重による若干の地盤内貫
入の後、降下は停止する。次に吊上支架１２を取り外し
、新たに同期パイプロハンマーの油圧チャックをアーク
部鋼板頂部に油圧ァクチュェィターの働により挟結し、
予定深度までアーク部鋼板を打込む。

アーク部背面の中詰砂施工が終れば、継手ケース内部へ
のグラゥト注入を行なう。

第７図のグラウト施工説明用一部切欠断面図に示すよう
に、モルタルミキサー２５、グラウトポ０ンプ２６を共
に作業台船上に設置する。

グラウトポンプ吐出口より延伸されるフレキシブルホー
ス３１をカップラー３０を介してグラウトパイプ３の頂
部取付ねじ１８に取り付ける。グラウト注入に先立って
ラバーチユーブ８内の水圧を加圧水供タ給ポンプ３９を
使用して昇庄せしめる。又、別法として水頭差による静
水圧を加えるのも良い。グラウトバィプ３の下方に多数
のグラウト吐母孔１０を閉口せしめトレミーコンクート
水中施工と同様にこの吐出孔１０からケースプレート４
内にグ０ラウトを吐出せしめる。グラウト注入に先立っ
て、必要あればグラウトパィプ３を通じて充分な送水を
行ってケース内部を洗膝する。

尖帽２４附近海底地盤内には洗終により、砂溜り２９が
自然に形成されグラウト柱のタ基底となる。グラウト用
材料としては通常のセメントモルタルに若干の混和剤を
加えたものを使用する。以上の如く本発明の継手Ａは、
連続鋼管矢板継手とは全く用途を異にするものであり、
むしろこ０れはフラット鋼矢板セルのアーク部取り付け
に使用される連結用異型加工金物たる「Ｔ型矢板」に相
当するものであって、その構造物強度は極限引張度４０
仇′ｍ、設計上の許容張力１５山′ｍを楽々とクリアす
るものであり、実際上その数倍の強度を夕持たせた設計
が可能である。

従って、今迄にない、大水深用大型セルの計画が可能に
なる。又、従来の「Ｔ型矢板」のかみ合わせ部分は、通
常のフラット矢板のグリップをそのまま使っているので
、同期パイプロハンマーを使用する鋼板０セルに利用す
るのは不具合である。即ち、１枚の大型アークを吊込む
場合、継手部分には雄、雌かみ合わせ上の相当大きな寸
法上の余裕が必要であって、在来鋼矢板のグリップは、
相互の離間スペース、取合角度など無理があって使用で
きなし、。然るに本発明の継手Ａによればこれ等の難点
を解消することができる。第３図ａ〜ｄは滋手破酸パタ
ーンを示す榛式図であって、第３図ａは正常の場合を示
す。

図中矢印は荷重の作用方向を示す。第３図ｂはケースプ
レート４の変形によって雄金物が脱去する場合であって
、最も生じやすい破壊パターンである。第３図ｃはケー
スプレート胸下の溶接が不充分の際に生ずる破壊ケース
である。第３図ｄは、比較的少ないケースであるが大型
グリップとしては補強Ｚする必要がある。更に図示３例
のほか複雑な外力が作用し、側方向からの水平力による
曲げモーメント、灘断力が作用する。

これ等の破壊パターンに対して最も有効な対応策は、ス
チフナー６を附加する事であＺり、注入グラウトの硬化
と相換って、継手全体を立体的に補剛できる。ケースプ
レート４の曙状端部曲面加工は、ロール専門工場で容易
に加工でき、多少厚手の鋼板であっても問題はない。

第３図ｂに示す破壊は、実際にはケースプレート脚部隅
肉溶接附近が曲がり、次第に燭が開く様にケース全体が
変形するのであり、隅肉溶接自身も側方向水平力による
曲げモーメント、鯛断力が引張力に加わって複雑に作用
する時は予想外に弱い場合があるし、ケースとして組立
てる場合、少なくとも片側の内側隅肉溶接は鞘の内であ
り実施できない事も留意せねばならない。第３図ｂと第
３図ｃの破壊は同時に起こる場合が多い。スチフナー６
を溶接装着する事によって次の利点が生ずる。

１ スチフナーの補岡山によって焔状端部曲面の変形を
防止し、雄金物が脱去しない様にできる。

このためにはスチフナー形状はケーススリット外部を大
きく包む様に設計すべきであり、この部分を利用してラ
バーチューブホルダ一７を取り付ける。２ スチフナー
の装着によって継手とセル堤体との隅肉溶接長さは増加
し、テンション継手としての信頼性は向上し、第３図ｃ
に示すようなケースプレート胸下の溶接剥離は生じなく
なる。

３ スチフナーの立体的補剛によって応力を広い範囲に
分散できる様になる。

鋼板セルは、その直径の割に薄肉鋼板を使用するので特
に望ましし・ことである。更にこの継手には単純な引張
力のみならず側方水平力による曲げモーメント、努断力
も複雑に作用するので、立体補剛効果は大きい。４ ス
チフナーの取付間隔を自由に探る事ができ、経済詩唇斗
が可能になる。

例えば、継手に作用する土庄、水圧は一般的に下方が大
きいので第６図に示すように下方は間隔を狭く、上方は
広くすることが好ましい。第８図はアーク部鋼板歪を説
明する説明図であって、実験施工実例に依るアーク部の
歪実測結果を示す。

この実験はアーク中央部に縦方向に６個の煩斜計を取り
付け各点の優斜角からデータ解析されグラフ化されたも
のである。第８図中、実線３３は垂線３６の正しい位置
を示すものであり、点線３８はアーク部打設直後のアー
ク部中央の鋼板鉛直断面変位を示すものであり、これは
曲線となる事に注意されたい。曲線上端と下端との最大
水平変位差は５０の／肌程度である。アーク部内部に中
詰砂を施工すると、頭斜計は動き、結果として「点鎖線
３７の様な略直線に近い形状に変り終結する。

この間ケース内においてグラウトパィプ３は様々な位置
を占め上下、左右に移動する。雄金物が最も押込まれた
位置を３４として示し、張出位置を３５で示す。ケース
内部での許容移動量は一般に上下方向１００ｍ／の、左
右方向５０の／ｗ程度に探れば良く、充分な強度を持つ
継手を使用するのであるから変位量はおのずから規正さ
れ、大きな歪が生ずる事はない。

然しながら雄、雌金物の接触点たる焔部分で、上下全域
にわたってスムーズに金物が接触する訳ではないので、
グラウトを注入し、恒久的な応力分散を図り継手構造と
して完全なものに仕上げる。愛当て鋼板５はアーク部の
半径の大きい強力なテンション継手を作る場合にのみ使
用する。

これをプラグ溶接９によって鋼板セル１の内側に取り付
ければ、第３図ｄに示すセル母村変形を起こす事なく、
スチフナー脚下の溶接部分が脅かされる０事もない。尚
１１は充填グラウト、１９はァーク部下端補強鋼板、２
０は油圧チャック用頂部補強鋼板、２１はグラウトパイ
プ取付隅肉溶接、２２はケースプレート脚下溶接、２３
はスチフナ−脚下溶接、２８は保護用ワイヤメッシュ、
３２はラバーチューブ接続ホースである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明継手の説明用平面図、第２図は継手の横
断平面図、第３図ａ〜ｄは夫々本発明継手の破壊パター
ンを示す模式図、第４図はアーク部吊降し作業に伴なう
タィロツド取り付けを示す平面図、第５図はアーク部吊
降し作業を示す斜視図、第６図は継手の説明用斜視図、
第７図はグラゥト施工説明用一部切欠断面図、第８図は
ァーク部鋼板歪を説明する説明図、第９図はラバーチュ
ーブ部分詳細断面図である。 Ａ…アーク部継手、１・・・鋼板セル、２・・・アーク
部鋼板、３・・・グラウトパィプ、４・・・ケースプレ
ート、５・・・髪当鋼板、６…スチフナ−、７・・・ホ
ルダー、８…ラバ−チューブ、１０…グラウト吐出孔、
２４・・・尖乳暦、２９・・・砂溜り。 ★１８寸２８ ★３図ｏ ナ３回ｂ 才３回Ｃ ナ３回ｄ ナ４図 ナ８図 オ９図 才５図 オ６図 ナ７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に離間して打設された鋼板セル間を接続するため
   のアーク部鋼板と、このアーク部鋼板の両側鉛直端面に
   固定されその下部にクラウト吐出口を有し、雄金物を形
   成する鉛直パイプと、このパイプの外周を間隙を介して
   囲むよう前記鋼板セルの鉛直側面にその脚下を固定した
   、雌金物を形成する鞘状のケースプレートと、このケー
   スプレートの遊端部に形成した弧状ホルダーと、この弧
   状ホルダーの内面と前記アーク部鋼板の両側面間に介挿
   したシール用チユーブと、鉛直方向に離間して多段に配
   置し前記ケースプレート、弧状ホルダー及び鋼板セルに
   水平に固定した板状スチフナーとより成ることを特徴と
   する鋼板セルの継手。