JP6536323B2 - 鋼矢板の縦継構造及び鋼矢板壁 - Google Patents

Description

本発明は、所定の断面形状の複数の鋼矢板を材軸方向に連結する鋼矢板の縦継構造、及び、材軸方向に連結された複数の鋼矢板を壁幅方向に連設させた鋼矢板壁に関する。

従来から、縦継ぎ部の止水性や剛性、耐力を確保しつつ、安価かつ簡便に施工して工期やコストを削減できるものとして、例えば、特許文献１に開示された鋼矢板の継手構造が提案されている。また、剛性がきわめて大きく、水通しもよく、しかも安価に製作できるものとして、例えば、特許文献２に開示された連続壁用鋼材が提案されている。

特許文献１に開示された鋼矢板の継手構造は、少なくとも各１つ以上のウェブ及びフランジを有して断面屈曲状に形成された鋼矢板を上下に連結する鋼矢板の継手構造であって、下側鋼矢板の上端部におけるウェブ及びフランジの互いに異なる少なくとも２箇所にて当該ウェブ及びフランジの表面から突出して固定される下側継手部材と、前記下側継手部材に対応した上側鋼矢板の下端部におけるウェブ及びフランジの互いに異なる少なくとも２箇所にて当該ウェブ及びフランジの表面から突出して固定される上側継手部材と、前記下側鋼矢板の上端縁と前記上側鋼矢板の下端縁とが当接された状態で前記下側継手部材と上側継手部材とを固着する固着手段とを備えることを特徴とする。

特許文献２に開示された連続壁用鋼材は、ウェブ部とこのウェブ部の両端に設けられたフランジ部とこのフランジ部の一端に設けられた腕部とから断面ほぼＵ字状に形成されたＵ形鋼矢板と、このＵ形鋼矢板の一側面に一方のフランジを前記ウェブ部に固定して配置されたＨ形鋼とから形成されて、Ｕ形鋼矢板とＨ形鋼との合成断面となる。

特開２０１１−３８２８８号公報 特開２００２−２１２９４３号公報

ここで、特許文献１に開示された鋼矢板の継手構造は、下側継手部材及び上側継手部材からなる縦継ぎ部の鋼板を鋼矢板と同一断面積にすることで、材軸方向の引張力又は圧縮力に対する縦継ぎ部の剛性及び耐力を鋼矢板単体よりも低下させないものとなる。しかし、特許文献１に開示された鋼矢板の継手構造は、下側継手部材及び上側継手部材からなる鋼板の曲げ剛性が、鋼矢板単体の曲げ剛性よりも小さくなるとともに、鋼板と鋼矢板との接合部分の曲げ耐力も小さくなるため、下側継手部材及び上側継手部材のみが配置される縦継ぎ部の曲げ性能が鋼矢板よりも低下して、想定以上の大きな曲げ荷重が作用した場合に、縦継ぎ部が構造的弱点となるおそれがあった。

また、複数の鋼矢板を現場溶接で連結する方法もあるが、近年の大断面化が進む鋼矢板では、１枚当たりの鋼矢板の断面積が大きく溶接量が多くなることから、縦継ぎ部１箇所あたりの溶接時間が長く、特に、縦継ぎ部の箇所が多い場合に工期が長期化する。そして、複数の鋼矢板を高力ボルト摩擦接合で連結する方法によっても、高力ボルト１本あたりのせん断耐力がそれほど高くなく、鋼矢板の断面性能と同程度の接続強度を確保するために多数の高力ボルトが必要となることから、添接板も大きくなり加工コストが増大するとともに、多数の高力ボルトを締め付けることで施工時間も長くなって工期が長期化する。

そして、特許文献２に開示された連続壁用鋼材は、長尺のＵ形鋼矢板を縦継ぎさせずに打設するものであり、Ｕ形鋼矢板の縦継ぎ構造が開示されていない。このため、特許文献２に開示された連続壁用鋼材は、Ｈ形鋼がＵ形鋼矢板の縦継ぎ構造として用いられるものでなく、Ｈ形鋼の曲げ剛性をＵ形鋼矢板の曲げ剛性よりも大きくする必要がない。さらに、特許文献２に開示された連続壁用鋼材は、Ｕ形鋼矢板とＨ形鋼との合成断面とするためのボルト接合がズレ止めの機能を持つせん断接合となることから、Ｕ形鋼矢板及びＨ形鋼の材軸方向の全断面で、材軸方向に連続して多数のボルトを接合する必要がある。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、複数の鋼矢板が材軸方向に連結される箇所で、十分な曲げ剛性を確保するとともに、連結コストを抑制できる鋼矢板の縦継構造及び鋼矢板壁を提供することにある。

第１発明に係る鋼矢板の縦継構造は、所定の断面形状の複数の鋼矢板を材軸方向に連結する鋼矢板の縦継構造であって、複数の鋼矢板で互いに対向する各々の材軸方向の端部に架設されるＨ形部材を備え、前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板に近接する近接側から鋼矢板と離間する離間側まで延びるウェブ部と、前記ウェブ部の近接側に形成される近接側フランジ部と、前記ウェブ部の離間側に形成される離間側フランジ部とを有して、前記近接側フランジ部が鋼矢板の略平坦状に形成された平坦部にボルト接合され、前記Ｈ形部材の材軸方向の長さは、複数の鋼矢板が材軸方向で連結された連結鋼矢板の材軸方向の一端部から他端部までの長さよりも短いことを特徴とする。

第２発明に係る鋼矢板の縦継構造は、第１発明において、前記Ｈ形部材は、断面方向で片面又は両面に鋼板が取り付けられた前記平坦部に、前記近接側フランジ部がボルト接合されることを特徴とする。

第３発明に係る鋼矢板の縦継構造は、第１発明又は第２発明において、前記Ｈ形部材は、前記近接側フランジ部に鋼板が取り付けられて、前記近接側フランジ部が前記鋼板とともに前記平坦部にボルト接合されることを特徴とする。

第４発明に係る鋼矢板の縦継構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板のフランジ部と略直交する方向で、前記Ｈ形部材の曲げ剛性が、各々の鋼矢板の曲げ剛性以上の大きさとなることを特徴とする。

第５発明に係る鋼矢板の縦継構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板のフランジ部及び一対のウェブ部で形成される溝部の内側で、前記近接側フランジ部が前記平坦部にボルト接合されることを特徴とする。

第６発明に係る鋼矢板の縦継構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記Ｈ形部材は、複数の鋼矢板の何れか一方の前記端部で前記近接側フランジ部が前記平坦部に溶接接合された状態で、複数の鋼矢板の何れか他方の前記端部で前記近接側フランジ部が前記平坦部にボルト接合されることを特徴とする。

第７発明に係る鋼矢板壁は、材軸方向に連結された複数の鋼矢板を壁幅方向に連設させた鋼矢板壁であって、複数の鋼矢板で互いに対向する各々の材軸方向の端部に架設されるＨ形部材と、複数の鋼矢板が前記Ｈ形部材で材軸方向に連結された複数の連結鋼矢板とを備え、前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板に近接する近接側から鋼矢板と離間する離間側まで延びるウェブ部と、前記ウェブ部の近接側に形成される近接側フランジ部と、前記ウェブ部の離間側に形成される離間側フランジ部とを有して、前記近接側フランジ部が鋼矢
板の略平坦状に形成された平坦部にボルト接合されて、前記連結鋼矢板は、壁幅方向で互
いに隣り合って連設される複数の前記連結鋼矢板で、各々の前記Ｈ形部材が材軸方向の位
置を互いに異ならせて配置され、前記Ｈ形部材の材軸方向の長さは、前記連結鋼矢板の材軸方向の一端部から他端部までの長さよりも短いことを特徴とする。

第１発明〜第７発明によれば、複数の鋼矢板が連結された箇所で、従来の鋼矢板の継手構造と比較して、曲げ剛性を十分に大きいものとして、複数の短尺の鋼矢板が材軸方向で互いに連結されるにもかかわらず、複数の鋼矢板が材軸方向に連結された連結鋼矢板全体の曲げ性能の低下を回避することが可能となる。

第１発明〜第７発明によれば、複数の鋼矢板が連結された箇所でのみ、Ｈ形部材が鋼矢板にボルト接合されるため、材軸方向に連続した多数のボルト接合を必要としないものとして、ボルト接合に必要となる材料費及び施工費等の連結コストの増大を抑制することが可能となる。

特に、第２発明、第３発明によれば、鋼矢板のフランジ部等に鋼板が取り付けられて、又は、Ｈ形部材の近接側フランジ部に取り付けられた鋼板が鋼矢板のフランジ部等に当接されるため、鋼矢板のフランジ部等が鋼板で補強されて、特に、圧縮力の作用により湾曲変形が発生し易いボルトの接合箇所が鋼板で補強されることで、鋼矢板のフランジ部等の湾曲変形による曲げ破壊に抵抗することが可能となる。

特に、第４発明によれば、断面方向で鋼矢板のフランジ部と略直交する方向で、Ｈ形部材の曲げ剛性が、各々の鋼矢板の曲げ剛性以上の大きさとなることで、Ｈ形部材が単体となる箇所においても、鋼矢板が単体となる箇所以上の大きい曲げ剛性を確保することが可能となる。

特に、第７発明によれば、壁幅方向で互いに隣り合って連設される複数の連結鋼矢板で、各々の連結鋼矢板のＨ形部材が、材軸方向の位置を互いに異ならせて配置されることで、複数の鋼矢板を材軸方向に連結した箇所が、壁幅方向で略千鳥状等に配置されるものとなり、各々の連結鋼矢板の構造的弱点となりうる連結箇所が、壁幅方向に連続することを回避することが可能となる。

本発明を適用した鋼矢板壁を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で鋼矢板に直接にボルト接合されるＨ形部材を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造でハット形鋼矢板の溝部の内側に架設されたＨ形部材を示す平面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造でＵ形鋼矢板に架設されたＨ形部材を示す平面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造でＺ形鋼矢板に架設されたＨ形部材を示す平面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造でハット形鋼矢板の溝部の外側に架設されたＨ形部材を示す平面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で鋼板が取り付けられた鋼矢板にボルト接合されるＨ形部材を示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で片面又は両面に鋼板が取り付けられる鋼矢板を示す平面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で複数の鋼矢板の両方の端部でボルト接合されるＨ形部材を示す側面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で複数の鋼矢板の両方の端部でボルト接合されるＨ形部材を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で複数の鋼矢板の何れか一方の端部であらかじめ溶接接合されたＨ形部材を示す側面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造であらかじめ近接側フランジ部に鋼板が取り付けられたＨ形部材を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で鋼矢板に作用する曲げ荷重を示す平面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造を示す側面図、（ｂ）は、その材軸方向の曲げ剛性の分布、（ｃ）は、そのＰ−Ｐ線端面図、（ｄ）は、そのＱ−Ｑ線端面図、（ｅ）は、そのＲ−Ｒ線端面図である。 （ａ）は、従来の鋼矢板の継手構造を示す側面図、（ｂ）は、その材軸方向の曲げ剛性の分布、（ｃ）は、そのＰ−Ｐ線端面図、（ｄ）は、そのＱ−Ｑ線端面図、（ｅ）は、そのＲ−Ｒ線端面図である。 （ａ）は、従来の連続壁用鋼材を示す側面図、（ｂ）は、その材軸方向の曲げ剛性の分布、（ｃ）は、そのＰ−Ｐ線端面図である。 本発明を適用した鋼矢板の縦継構造で複数のボルトに作用する引張力又は圧縮力を示す側面図である。

以下、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１及び鋼矢板壁７を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１に示すように、例えば、長尺の鋼矢板２を施工できない狭隘地等の現場において、地盤内８の下方及び上方に埋め込まれる短尺の鋼矢板２を、複数の鋼矢板２として材軸方向Ｙで互いに連結するために用いられる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、複数の短尺の鋼矢板２が材軸方向Ｙで互いに連結されることで、長尺の連結鋼矢板７０が形成される。本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、材軸方向Ｙに連結された複数の鋼矢板２を１個の連結鋼矢板７０として、複数の連結鋼矢板７０を壁幅方向Ｚに連設させて、地盤内８等に鋼矢板壁７が構築される。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図２に示すように、所定の断面形状の鋼矢板２としてハット形鋼矢板２１等が用いられる。本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、材軸方向Ｙに連結される複数の鋼矢板２で、各々の鋼矢板２の材軸方向Ｙの端部３を互いに対向させて、複数の鋼矢板２の上側の端部３１と下側の端部３２とが連結される。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、材軸方向Ｙで互いに対向する各々の鋼矢板２の材軸方向Ｙの端部３に架設されるＨ形部材５を備える。本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、複数の鋼矢板２の上側の端部３１と下側の端部３２とに跨って、材軸方向Ｙに連続させたＨ形鋼等のＨ形部材５が架設されて、複数の鋼矢板２が連結される。

鋼矢板２は、図３に示すように、ハット形鋼矢板２１が用いられる場合に、フランジ部２ａと、一対のウェブ部２ｂと、一対のアーム部２ｃと、一対の継手部２ｄとを有する。鋼矢板２は、壁幅方向Ｚに並べられた複数の鋼矢板２が、各々の継手部２ｄを互いに嵌合させることで連結されて、壁幅方向Ｚに連設されるものとなる。

鋼矢板２は、壁幅方向Ｚに延びてフランジ部２ａが形成されるとともに、壁幅方向Ｚでフランジ部２ａの両端の各々から、各々のウェブ部２ｂが傾斜させて形成される。鋼矢板２は、各々のウェブ部２ｂの片端から、各々のアーム部２ｃが形成されるとともに、各々のアーム部２ｃの先端に、各々の継手部２ｄが形成される。

鋼矢板２は、鋼矢板２のフランジ部２ａ及び一対のウェブ部２ｂで凹状の溝部Ｓが形成される。鋼矢板２は、鋼矢板２のフランジ部２ａ及び一対のウェブ部２ｂで取り囲まれた内面側が断面方向で溝部Ｓの内側となるとともに、鋼矢板２のフランジ部２ａ及び一対のウェブ部２ｂの外面側が断面方向で溝部Ｓの外側となる。

鋼矢板２は、フランジ部２ａ、ウェブ部２ｂ及びアーム部２ｃの各々が略平坦状に形成されることで、略平坦状に形成された平坦部２０を有するものとなる。また、鋼矢板２は、ハット形鋼矢板２１が用いられるだけでなく、例えば、図４、図５に示すように、所定の断面形状の鋼矢板２としてＵ形鋼矢板２２又はＺ形鋼矢板２３等が用いられてもよい。

鋼矢板２は、図４に示すように、Ｕ形鋼矢板２２が用いられる場合に、フランジ部２ａと一対のウェブ部２ｂと一対の継手部２ｄとを有して、フランジ部２ａ及びウェブ部２ｂが略平坦状に形成された平坦部２０となる。また、鋼矢板２は、図５に示すように、Ｚ形鋼矢板２３が用いられる場合に、ウェブ部２ｂと一対のアーム部２ｃと一対の継手部２ｄとを有して、ウェブ部２ｂ及びアーム部２ｃが略平坦状に形成された平坦部２０となる。

鋼矢板２は、図３に示すように、鋼矢板２の溝部Ｓの内側で平坦部２０となるフランジ部２ａにＨ形部材５が架設される。また、鋼矢板２は、これに限らず、図６に示すように、鋼矢板２の溝部Ｓの外側でＨ形部材５が架設されてもよい。鋼矢板２は、平坦部２０となる一対のウェブ部２ｂにＨ形部材５が架設されてもよく、また、平坦部２０となる一対のアーム部２ｃにＨ形部材５が架設されてもよい。

鋼矢板２は、フランジ部２ａ等の平坦部２０にＨ形部材５が直接取り付けられてもよく、また、図７に示すように、フランジ部２ａ等の平坦部２０に隅肉溶接等により鋼板４が取り付けられてもよい。鋼板４は、複数の鋼矢板２の上側の端部３１及び下側の端部３２の各々に取り付けられて、例えば、板厚寸法ｔを９ｍｍ〜２５ｍｍ程度、幅寸法Ｗを２００ｍｍ〜４００ｍｍ程度、高さ寸法Ｈを４００ｍｍ〜１２００ｍｍ程度とする。

鋼矢板２は、図８に示すように、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０を材軸直交方向Ｘに貫通させてボルト挿通孔４０が形成される。鋼矢板２は、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０に形成されたボルト挿通孔４０の位置に合わせて、材軸直交方向Ｘに貫通させたボルト挿通孔４０が鋼板４にも形成される。

鋼矢板２は、断面方向でフランジ部２ａ等の平坦部２０の片面又は両面に鋼板４が取り付けられる。鋼矢板２は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、断面方向でフランジ部２ａ等の平坦部２０の片面に鋼板４が取り付けられて、又は、図８（ｃ）に示すように、断面方向でフランジ部２ａ等の平坦部２０の両面に鋼板４が取り付けられてもよい。なお、鋼板４は、鋼矢板２のフランジ部２ａ及びＨ形部材５の近接側フランジ部５１の何れか一方又は両方に取り付けられて、特に、鋼矢板２のフランジ部２ａ及びＨ形部材５の近接側フランジ部５１の両方に取り付けられることが望ましい。

このとき、鋼矢板２は、図８（ａ）、図８（ｃ）に示すように、鋼板４とＨ形部材５との間で、フランジ部２ａ等の平坦部２０を挟み込むように鋼板４が取り付けられてもよい。また、鋼矢板２は、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、フランジ部２ａ等の平坦部２０とＨ形部材５との間で、鋼板４を挟み込むように鋼板４が取り付けられてもよい。

Ｈ形部材５は、例えば、サブマージアーク溶接等の溶接方法により組み立てられた溶接Ｈ形鋼、又は、圧延加工等により製造された圧延Ｈ形鋼等が用いられる。Ｈ形部材５は、図７に示すように、複数の鋼矢板２の一方の端部３１から他方の端部３２まで材軸方向Ｙに連続させて、複数の鋼矢板２の端部３に形成された平坦部２０に沿って架設される。

Ｈ形部材５は、断面方向で略Ｈ形状に形成されて、ウェブ部５０と、近接側フランジ部５１と、離間側フランジ部５２とを有する。ウェブ部５０は、断面方向で鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０と略直交する方向で、鋼矢板２に近接する近接側Ａから鋼矢板２と離間する離間側Ｂまで連続して延びて形成される。

近接側フランジ部５１は、断面方向で鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０と互いに略平行となる方向で、ウェブ部５０と略直交するように延びて、ウェブ部５０の近接側Ａに形成される。また、離間側フランジ部５２は、断面方向で鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０と互いに略平行となる方向で、ウェブ部５０と略直交するように延びて、ウェブ部５０の離間側Ｂに形成される。

Ｈ形部材５は、図９に示すように、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０及び鋼板４に形成されたボルト挿通孔４０の位置に合わせて、材軸直交方向Ｘに貫通させたボルト挿通孔４０が近接側フランジ部５１に形成される。Ｈ形部材５は、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０、鋼板４及び近接側フランジ部５１に形成されたボルト挿通孔４０に、材軸直交方向Ｘに連続させてボルト４１が挿通される。

Ｈ形部材５は、複数の鋼矢板２の何れか一方又は両方の端部３で、ボルト挿通孔４０にボルト４１が挿通されるとともに、ボルト４１にナット４２が螺合されることで、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の端部３でフランジ部２ａ等の平坦部２０にボルト接合される。Ｈ形部材５は、これに限らず、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０に設けられた溶接ナット、又は、タッピング加工等で形成された雌ネジ部でボルト接合されてもよい。

Ｈ形部材５は、断面方向で片面又は両面に鋼板４が取り付けられた鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０に、近接側フランジ部５１がボルト接合される。また、Ｈ形部材５は、これに限らず、断面方向で片面又は両面に鋼板４が取り付けられていない鋼矢板２のフランジ部２ａ等の平坦部２０に、近接側フランジ部５１がボルト接合されてもよい。

Ｈ形部材５は、鋼矢板２の溝部Ｓの内側で、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合されることで、鋼矢板２の端部３における溝部Ｓの内側で平坦部２０に架設されるものとなる。また、Ｈ形部材５は、これに限らず、鋼矢板２の溝部Ｓの外側で、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合されてもよい。

Ｈ形部材５は、図１０に示すように、複数の鋼矢板２の両方の端部３で、必要に応じて、複数の鋼矢板２の上側の端部３１及び下側の端部３２の各々に鋼板４が取り付けられた状態で、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合される。また、Ｈ形部材５は、これに限らず、図１１に示すように、複数の鋼矢板２の何れかの端部３でのみ、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合されてもよい。

このとき、Ｈ形部材５は、複数の鋼矢板２の何れか一方の端部３で、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にあらかじめ溶接接合された状態で、複数の鋼矢板２の何れか他方の端部３で、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合される。Ｈ形部材５は、必要に応じて、鋼矢板２の平坦部２０と近接側フランジ部５１とで鋼板４を挟み込んで、近接側フランジ部５１が鋼矢板２の平坦部２０に溶接接合されてもよい。

Ｈ形部材５は、複数の鋼矢板２の何れか一方又は両方の端部３で、図１２に示すように、あらかじめ近接側フランジ部５１に鋼板４が溶接等により取り付けられて、近接側フランジ部５１が鋼板４とともに鋼矢板２の平坦部２０にボルト接合されてもよい。このとき、Ｈ形部材５は、複数の鋼矢板２の何れか一方の端部３でのみ、近接側フランジ部５１を鋼板４とともに鋼矢板２の平坦部２０にあらかじめ溶接接合させることもできる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１３に示すように、Ｈ形部材５により連結された複数の鋼矢板２を地盤内８に埋め込むときに、又は、複数の鋼矢板２が地盤内８に埋め込まれた状態で、複数の鋼矢板２が連結される箇所に曲げ荷重Ｍが作用する。

このとき、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、断面方向で鋼矢板２のフランジ部２ａと略直交する方向で、Ｈ形部材５の強軸方向に曲げ荷重Ｍが作用する。本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、特に、鋼矢板２のフランジ部２ａと略直交する方向で、Ｈ形部材５の曲げ剛性が、各々の鋼矢板２の曲げ剛性以上の大きさとなる。

ここで、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１４に示すように、材軸方向Ｙで所定の曲げ剛性の分布となる。これに対して、従来の鋼矢板の継手構造９１、及び、従来の連続壁用鋼材９２は、図１５、図１６に示す材軸方向Ｙの曲げ剛性の分布となる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１４に示すように、各々の鋼矢板２の曲げ剛性を所定の大きさＧとする。また、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、Ｈ形部材５の曲げ剛性を、各々の鋼矢板２の曲げ剛性以上の大きさとして、例えば、各々の鋼矢板２の曲げ剛性と略同一とした場合に、Ｈ形部材５の曲げ剛性も所定の大きさＧとなる。

このとき、鋼矢板２が単体として曲げ荷重Ｍに抵抗する箇所（材軸方向Ｙの断面Ｐ）では、曲げ剛性の大きさがＧとなり、鋼矢板２とＨ形部材５との合成断面として曲げ荷重Ｍに抵抗する箇所（材軸方向Ｙの断面Ｑ）では、曲げ剛性の大きさが２×Ｇとなる。そして、複数の鋼矢板２を連結した箇所（材軸方向Ｙの断面Ｒ）では、Ｈ形部材５が単体として曲げ荷重Ｍに抵抗するものの、曲げ剛性の大きさＧが十分に大きいものとなる。

これに対して、従来の鋼矢板の継手構造９１は、図１５に示すように、略平板状に形成された下側継手部材及び上側継手部材９３の曲げ剛性が、鋼矢板９０単体の曲げ剛性よりも小さい大きさとなり、例えば、Ｇ／２程度の大きさとなる。このとき、従来の鋼矢板の継手構造９１は、材軸方向Ｙの断面Ｐ及び断面Ｑでは、所定の大きさＧ以上の曲げ剛性を確保できるものの、複数の鋼矢板９０を連結した箇所（材軸方向Ｙの断面Ｒ）では、曲げ剛性の大きさがＧ／２程度と小さいものとなる。

このように、従来の鋼矢板の継手構造９１と比較して、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１４に示すように、材軸方向Ｙの断面Ｒにおいて、曲げ剛性を十分に大きいものとして、複数の鋼矢板２が連結された箇所が構造的弱点とならないものとなる。これにより、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、複数の短尺の鋼矢板２が材軸方向Ｙで互いに連結されるにもかかわらず、複数の鋼矢板２が材軸方向Ｙに連結された連結鋼矢板７０全体の曲げ性能の低下を回避することが可能となる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、特に、断面方向で鋼矢板２のフランジ部２ａと略直交する方向で、Ｈ形部材５の曲げ剛性が、各々の鋼矢板２の曲げ剛性以上の大きさとなる。これにより、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、Ｈ形部材５が単体となる箇所（材軸方向Ｙの断面Ｒ）においても、鋼矢板２が単体となる箇所（材軸方向Ｙの断面Ｐ）以上の大きい曲げ剛性を確保することが可能となる。

従来の連続壁用鋼材９２は、図１６に示すように、Ｕ形鋼矢板等の長尺の鋼矢板９０が縦継ぎさせずに打設されるものであり、鋼矢板９０とＨ形鋼９４とが、材軸方向Ｙの全長に亘ってボルト接合されたものである。この場合、Ｈ形鋼９４及び鋼矢板９０のそれぞれの剛性がＧである場合は、単純に重ね合わせた場合の剛性が２×Ｇとなる。また、ボルト接合により合成断面となった場合は、その剛性が２×Ｇよりも大きな剛性となるが、鋼矢板９０及びＨ形鋼９４の材軸方向Ｙの全長に亘った全断面で、材軸方向Ｙに連続して多数のボルト接合をする必要がある。そして、仮に、従来の連続壁用鋼材９２で縦継ぎさせる場合には、縦継ぎ部での剛性を２×Ｇ、又は、２×Ｇよりも大きな剛性を確保するために、溶接量が多い完全溶け込み溶接か、多数のボルト接合が必要となると考えられる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１４に示すように、複数の鋼矢板２を連結する箇所でのみ、Ｈ形部材５が鋼矢板２にボルト接合されるため、鋼矢板２の材軸方向Ｙの全長に亘った全断面で、Ｈ形部材５が鋼矢板２にボルト接合される必要がない。これにより、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、材軸方向Ｙに連続した多数のボルト接合を必要としないものとして、ボルト接合に必要となる材料費及び施工費等の連結コストの増大を抑制することが可能となる。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、図１７に示すように、鋼矢板２のフランジ部２ａと略直交する方向に曲げ荷重Ｍが作用することで、複数の鋼矢板２の各々の端部３で、複数のボルト４１に引張力Ｔ又は圧縮力Ｃが作用するものとなる。このとき、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、例えば、複数のボルト４１の接合箇所で、下側のボルト４１には圧縮力Ｃが作用して、上側のボルト４１には引張力Ｔが作用することで、鋼矢板２のフランジ部２ａ等が面外方向に湾曲変形Ｎするおそれがある。

本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、鋼矢板２のフランジ部２ａ等に鋼板４が取り付けられて、又は、Ｈ形部材５の近接側フランジ部５１に取り付けられた鋼板４が鋼矢板２のフランジ部２ａ等に当接される。このとき、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、鋼矢板２のフランジ部２ａ等が鋼板４で補強されて、圧縮力Ｃが作用するボルト４１の接合箇所が鋼板４で補強されるものとなる。これにより、本発明を適用した鋼矢板の縦継構造１は、特に、圧縮力Ｃの作用により湾曲変形Ｎが発生し易いボルト４１の接合箇所が鋼板４で補強されることで、鋼矢板２のフランジ部２ａ等の湾曲変形Ｎによる曲げ破壊に抵抗することが可能となる。

本発明を適用した鋼矢板壁７は、図１に示すように、複数の短尺の鋼矢板２が材軸方向Ｙに連結されて、材軸方向Ｙに連結された複数の鋼矢板２を連結鋼矢板７０として、連結鋼矢板７０を壁幅方向Ｚに連設させて構築される。本発明を適用した鋼矢板壁７は、複数の鋼矢板２で互いに対向する各々の材軸方向Ｙの端部３に架設されるＨ形部材５と、複数の鋼矢板２がＨ形部材５で材軸方向Ｙに連結された複数の連結鋼矢板７０とを備える。

本発明を適用した鋼矢板壁７は、特に、壁幅方向Ｚで互いに隣り合って連設される複数の連結鋼矢板７０で、各々の連結鋼矢板７０のＨ形部材５が、材軸方向Ｙの位置を互いに異ならせて、壁幅方向Ｚで略千鳥状等に配置される。このとき、本発明を適用した鋼矢板壁７は、複数の鋼矢板２を材軸方向Ｙに連結した箇所が、壁幅方向Ｚで略千鳥状等に配置されるものとなり、各々の連結鋼矢板７０の構造的弱点となりうる連結箇所が、壁幅方向Ｚに連続することを回避することが可能となる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。

１ ：鋼矢板の縦継構造
２ ：鋼矢板
２ａ ：鋼矢板のフランジ部
２ｂ ：鋼矢板のウェブ部
２ｃ ：鋼矢板のアーム部
２ｄ ：鋼矢板の継手部
２０ ：鋼矢板の平坦部
２１ ：ハット形鋼矢板
２２ ：Ｕ形鋼矢板
２３ ：Ｚ形鋼矢板
３ ：端部
３１ ：一方の端部
３２ ：他方の端部
４ ：鋼板
４０ ：ボルト挿通孔
４１ ：ボルト
４２ ：ナット
５ ：Ｈ形部材
５０ ：Ｈ形部材のウェブ部
５１ ：近接側フランジ部
５２ ：離間側フランジ部
７ ：鋼矢板壁
７０ ：連結鋼矢板
８ ：地盤内
Ｘ ：材軸直交方向
Ｙ ：材軸方向
Ｚ ：壁幅方向

Claims (7)

1. 所定の断面形状の複数の鋼矢板を材軸方向に連結する鋼矢板の縦継構造であって、
   複数の鋼矢板で互いに対向する各々の材軸方向の端部に架設されるＨ形部材を備え、
   前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板に近接する近接側から鋼矢板と離間する離間側まで延びるウェブ部と、前記ウェブ部の近接側に形成される近接側フランジ部と、前記ウェブ部の離間側に形成される離間側フランジ部とを有して、前記近接側フランジ部が鋼矢板の略平坦状に形成された平坦部にボルト接合され、
   前記Ｈ形部材の材軸方向の長さは、複数の鋼矢板が材軸方向で連結された連結鋼矢板の材軸方向の一端部から他端部までの長さよりも短いこと
   を特徴とする鋼矢板の縦継構造。
2. 前記Ｈ形部材は、断面方向で片面又は両面に鋼板が取り付けられた前記平坦部に、前記近接側フランジ部がボルト接合されること
   を特徴とする請求項１記載の鋼矢板の縦継構造。
3. 前記Ｈ形部材は、前記近接側フランジ部に鋼板が取り付けられて、前記近接側フランジ部が前記鋼板とともに前記平坦部にボルト接合されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の鋼矢板の縦継構造。
4. 前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板のフランジ部と略直交する方向で、前記Ｈ形部材の曲げ剛性が、各々の鋼矢板の曲げ剛性以上の大きさとなること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の鋼矢板の縦継構造。
5. 前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板のフランジ部及び一対のウェブ部で形成される溝部の内側で、前記近接側フランジ部が前記平坦部にボルト接合されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の鋼矢板の縦継構造。
6. 前記Ｈ形部材は、複数の鋼矢板の何れか一方の前記端部で前記近接側フランジ部が前記平坦部に溶接接合された状態で、複数の鋼矢板の何れか他方の前記端部で前記近接側フランジ部が前記平坦部にボルト接合されること
   を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の鋼矢板の縦継構造。
7. 材軸方向に連結された複数の鋼矢板を壁幅方向に連設させた鋼矢板壁であって、
   複数の鋼矢板で互いに対向する各々の材軸方向の端部に架設されるＨ形部材と、複数の鋼矢板が前記Ｈ形部材で材軸方向に連結された複数の連結鋼矢板とを備え、
   前記Ｈ形部材は、断面方向で鋼矢板に近接する近接側から鋼矢板と離間する離間側まで延びるウェブ部と、前記ウェブ部の近接側に形成される近接側フランジ部と、前記ウェブ部の離間側に形成される離間側フランジ部とを有して、前記近接側フランジ部が鋼矢板の略平坦状に形成された平坦部にボルト接合されて、
   前記連結鋼矢板は、壁幅方向で互いに隣り合って連設される複数の前記連結鋼矢板で、各々の前記Ｈ形部材が材軸方向の位置を互いに異ならせて配置され、
   前記Ｈ形部材の材軸方向の長さは、前記連結鋼矢板の材軸方向の一端部から他端部までの長さよりも短いこと
   を特徴とする鋼矢板壁。

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