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鋼管矢板の継手方法および継手構造 - 清水建設株式会社
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発明の名称 鋼管矢板の継手方法および継手構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−51435(P2007−51435A)
公開日 平成19年3月1日(2007.3.1)
出願番号 特願2005−235715(P2005−235715)
出願日 平成17年8月16日(2005.8.16)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 遠藤 和雄
要約 課題
水中作業を行うことなく、一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間を容易に閉塞させ、作業手間の軽減、工期の短縮、コストダウンを図るとともに、継手部材全体に重防食を施すことができる鋼管矢板の継手方法および継手構造を提供することを目的とする。

解決手段
水中に隣接して建てられた鋼管矢板2,2´同士を継手する一対の継手部材3,3´のうちの一方の継手部材3に形成されたスリット3aに他方の継手部材3´を嵌合させるとともに、筒状の継手部材3の内部に充填材5を充填する鋼管矢板2,2´の継手方法において、一対の継手部材3,3´の嵌合部に生じた隙間Xに対向させて袋体8を配設し、筒状の継手部材3の内部に充填材5を充填する前に、袋体8の中に中詰め材9を入れることで、袋体8を膨張させて隙間Xに押し付けさせ、隙間Xを閉塞させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
水中に隣接して建てられた鋼管矢板同士を継手する一対の継手部材のうち、少なくとも一方が、前記鋼管矢板の軸線方向に沿って延在し且つその延在方向に沿ってスリットが形成された筒状の継手部材からなり、
前記スリットに他方の継手部材を嵌合させるとともに、前記筒状の継手部材の内部に充填材を充填する鋼管矢板の継手方法において、
前記一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間に対向させて袋体を配設し、
前記筒状の継手部材の内部に前記充填材を充填する前に、前記袋体の中に中詰め材を入れることで、前記袋体を膨張させて前記隙間に押し付けさせ、前記隙間を閉塞させることを特徴とする鋼管矢板の継手方法。
【請求項2】
請求項1記載の鋼管矢板の継手方法において、
前記袋体を矢板に付設させ、該矢板を前記継手部材の側方に打設することで、前記隙間に対向する位置に前記袋体を配設させることを特徴とする鋼管矢板の継手方法。
【請求項3】
水中に隣接して建てられた鋼管矢板同士を継手する一対の継手部材のうち、少なくとも一方が、前記鋼管矢板の軸線方向に沿って延在し且つその延在方向に沿ってスリットが形成された筒状の継手部材からなり、
前記スリットに他方の継手部材が嵌合されるとともに、前記筒状の継手部材の内部に充填材が充填されている鋼管矢板の継手構造において、
前記一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間に対向させて袋体が配設され、該袋体の中に中詰め材が入れられることで、該袋体が膨張して前記隙間に押し付けられ、前記隙間が閉塞されていることを特徴とする鋼管矢板の継手構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、隣接する鋼管矢板同士を継手させる鋼管矢板の継手方法および継手構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、港湾・河川上の構造物や橋梁等の基礎を海上等に構築する場合に、海底地盤等に鋼管矢板を連続して打設して円形や小判形、矩形等に閉合された井筒を構築し、これを基礎とする鋼管矢板基礎が広く使用されている。この鋼管矢板基礎における隣接する鋼管矢板同士は、鋼管矢板の軸線方向に沿って延在する継手管を介して継手されており、具体的には、隣接する鋼管矢板の対向する外側面に、軸線方向に延在するスリットが形成された継手管をそれぞれ付設させ、スリットの部分で一対の継手管同士を嵌合させるとともに、継手管の内部にモルタル等の充填材を充填させることで、隣接する鋼管矢板同士を継手する。
【0003】
鋼管矢板基礎には、井筒を水面上まで立ち上げ、水面から海底面や川底面までの水中の範囲(海底地盤以浅部)の井筒上部を締切壁とし、ドライな状態の締切壁(井筒上部)の内部でフーチングや橋脚等を築造し、その後、締切壁とした部分の鋼管矢板を水中切断して撤去する方式(仮締切兼用方式)のものがある。この仮締切兼用方式の場合、海底地盤以浅部における井筒内の仮締切りを行うため、円筒形状の袋体(グラウトジャケット)を継手管の内部に挿入させた後、グラウトジャケット内にモルタル等を充填することで、鋼管矢板の継手部分の止水が行われる。
【0004】
また、鋼管矢板基礎には、井筒を水面上まで立ち上げ、その上にフーチング等を築造する方式(立上がり方式)のものがある。この立上がり方式の場合、海底地盤以浅部も本設構造となるため、グラウトジャケットを使用することができない。一方、継手管同士を嵌合させた後、その嵌合部には、スリットに沿って隙間が生じるため、グラウトジャケットを使用せずに充填材を充填すると、嵌合部の隙間から充填材が漏洩する虞がある。したがって、継手管同士を嵌合させた後、その嵌合部に生じた隙間に鉄板や鉄筋等を水中で仮溶接し、その隙間を閉塞する。
【0005】
また、近年では、継手管同士を嵌合させたときにその嵌合部に生じる隙間を、継手管にボルト接合される止水板で塞ぐ方法が提案されている。この方法によれば、継手管同士を嵌合させた後、継手管に上記隙間を塞ぐ止水板を水中でボルト接合し、スリットの隙間からの充填材の漏洩を防止することができる(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2002−105950号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記した水中で仮溶接やボルト接合を行う従来の鋼管矢板の継手方法では、潜水士が水中で溶接作業やボルト締め作業を行うことになり、水中での作業には相当の技量を要するため、作業手間がかかるとともに作業日数も長くなり、コストも嵩むという問題がある。また、仮溶接する範囲には、重防食を施すことができないという問題がある。
【0007】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、水中作業を行うことなく、一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間を容易に閉塞させ、作業手間の軽減、工期の短縮、コストダウンを図るとともに、継手部材全体に重防食を施すことができる鋼管矢板の継手方法および継手構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1記載の発明は、水中に隣接して建てられた鋼管矢板同士を継手する一対の継手部材のうち、少なくとも一方が、前記鋼管矢板の軸線方向に沿って延在し且つその延在方向に沿ってスリットが形成された筒状の継手部材からなり、前記スリットに他方の継手部材を嵌合させるとともに、前記筒状の継手部材の内部に充填材を充填する鋼管矢板の継手方法において、前記一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間に対向させて袋体を配設し、前記筒状の継手部材の内部に前記充填材を充填する前に、前記袋体の中に中詰め材を入れることで、前記袋体を膨張させて前記隙間に押し付けさせ、前記隙間を閉塞させることを特徴としている。
【0009】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の鋼管矢板の継手方法において、前記袋体を矢板に付設させ、該矢板を前記継手部材の側方に打設することで、前記隙間に対向する位置に前記袋体を配設させることを特徴としている。
【0010】
また、請求項3記載の発明は、水中に隣接して建てられた鋼管矢板同士を継手する一対の継手部材のうち、少なくとも一方が、前記鋼管矢板の軸線方向に沿って延在し且つその延在方向に沿ってスリットが形成された筒状の継手部材からなり、前記スリットに他方の継手部材が嵌合されるとともに、前記筒状の継手部材の内部に充填材が充填されている鋼管矢板の継手構造において、前記一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間に対向させて袋体が配設され、該袋体の中に中詰め材が入れられることで、該袋体が膨張して前記隙間に押し付けられ、前記隙間が閉塞されていることを特徴としている。
【0011】
このような特徴により、袋体の中に中詰め材を入れて膨張させるだけで、一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間が閉塞され、水中作業を行わずに、充填材が漏洩し得る隙間が容易に閉塞される。
【0012】
また、袋体だけを所定位置に配置して保持させることは困難であるが、袋体を矢板に付設させ、この矢板を継手部材の側方に打設して、隙間に対向する位置に袋体を配設させることで、袋体が、水中の所定位置に確実且つ容易に配置されるとともにその所定位置で確実且つ容易に保持される。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造によれば、水中作業を行うことなく、袋体の中に中詰め材を入れて膨張させるだけで、一対の継手部材の嵌合部に生じた隙間が容易に閉塞されるため、継手部材の内部に充填された充填材の漏洩を容易に防止することができ、作業手間の軽減、工期の短縮、コストダウンを図ることができる。また、袋体を押し付けることで隙間を塞ぐため、継手部材全体に重防食を施すことができる。
【0014】
また、袋体を矢板に付設させ、この矢板を継手部材の側方に打設して、隙間に対向する位置に袋体を配設させることで、袋体が、水中の所定位置に確実且つ容易に配置されるとともにその所定位置で確実且つ容易に保持されるため、作業手間をより軽減させることができるとともに工期を一層短縮させることができ、さらに、充填材の漏洩を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【0016】
まず、本発明に係る鋼管矢板の継手構造の実施の形態について説明する。
図1は鋼管矢板基礎1を表した斜視図である。図1に示すように、鋼管矢板基礎1は、海底地盤Gに複数の鋼管矢板2…を連続して打設して円形に閉合された井筒型の基礎であり、複数の鋼管矢板2…(鋼管矢板基礎1)はそれぞれ水面WLまで立ち上げられ、その上にフーチングFが築造されている。鋼管矢板2…は、鉛直方向に延在する円筒形状の鋼管からなり、水中に隣接して建てられた鋼管矢板2…同士は継手されている。
【0017】
図2は隣接する鋼管矢板2,2´同士の継手部分を表す拡大斜視図である。図2に示すように、隣接する鋼管矢板2,2´同士は、一対の継手管(継手部材)3,3´を介して継手されている。継手管3,3´は、鋼管矢板2…の軸線方向に沿って延在する円筒形の鋼管であって、鋼管矢板2…よりも小径の鋼管からなる。継手管3,3´は、隣接する鋼管矢板2,2´の対向する外周面2a,2a´にそれぞれ溶接(付設)されており、鋼管矢板2の全長に亘って延在されている。
【0018】
継手管3,3´には、軸線方向に沿って延在するスリット3a,3a´がそれぞれ形成されており、このスリット3a,3a´を介して一方の鋼管矢板2に付設された継手管3と他方の鋼管矢板2´に付設された継手管3´とが連結されて一対の継手管3,3´となっている。具体的には、一方の鋼管矢板2に付設された継手管3のスリット3aに、他方の鋼管矢板2´に付設された継手管3´の一部が嵌合されるとともに、他方の継手管3´のスリット3a´に一方の継手管3の一部が嵌合され、一方の継手管3と他方の継手管3´とが平面視8字状に掛合されている。また、継手管3,3´のスリット3a,3a´の幅寸法は、少なくとも嵌合される継手管3´,3の厚み寸法に一対の3,3´を嵌合させるためのクリアランスを加えた寸法になっており、一対の継手管3,3´の嵌合部には、各スリット3a,3a´に沿って隙間Xが生じた状態になっている。また、円筒形状の継手管3,3´の内部には、モルタル等からなる充填材5がそれぞれ密に充填されている。
【0019】
上記した充填材5を充填する際、一対の継手管3,3´の両側方には、一対の継手管3,3´の嵌合部に生じた隙間Xを塞ぐ閉塞部材6,6がそれぞれ配設されている。閉塞部材6,6は、一対の継手管3,3´の両側方にそれぞれ建てられた矢板7,7と、各矢板7,7にそれぞれ付設された袋体8,8とから構成されている。
【0020】
矢板7,7は、継手管3,3´に対して平行に延在されており、図1に示す海底地盤Gに打設されて水面WLまで立ち上げられている。また、矢板7,7は、袋体8,8が付設された面を隙間Xに向けて且つ隙間Xとの間に所定間隔をあけて配置されている。
袋体8,8は、隙間Xに対向して配置されており、その中に何も入っていない状態では萎んで入るのに対し、その中にエア(中詰め材)9が入れられると、嵌合された一対の継手管3,3´の外周面に密着するように膨張し、一対の継手管3,3´の嵌合部に生じた隙間Xに押し付けられる。隙間Xは、膨張した袋体8,8が押し付けられることで閉塞されている。また、各袋体8,8の上端部には、その中にエア9を供給するための供給口10,10がそれぞれ設けられている。なお、袋体8,8は、ゴム等の伸縮性のある材料で形成してもよく、また、ビニール等の伸縮性がないが柔軟性、可撓性のある材料で形成してもよく、これらを組み合わせたものでもよい。
【0021】
次に、本発明に係る鋼管矢板の継手方法の実施の形態について説明する。
図3は鋼管矢板2,2´の継手する手順を表した断面図である。まず、図3(a)に示すように、先に打設された一方の鋼管矢板2に隣接させて他方の鋼管矢板2´を打設する際、一方の鋼管矢板2に付設された継手管3と他方の鋼管矢板2´に付設された継手管3´とを嵌合させる。具体的には、一方の継手管3のスリット3aに、他方の継手管3´の一部を嵌合させるとともに、他方の継手管3´のスリット3a´に一方の継手管3の一部を嵌合させて双方の鋼管矢板2,2´を掛合させる。
【0022】
次いで、袋体8,8が付設された矢板7,7を海底地盤Gに鉛直に打設して、嵌合された一対の継手管3,3´の両側方に閉塞部材6,6を配設させる。このとき、矢板7,7に付設された袋体8,8の中には何も入れず、袋体8,8を萎んだ状態にしておく。また、袋体8,8が隙間Xの方に向き、且つ萎んだ状態の袋体8,8と隙間Xとの間に所定間隔があくように、矢板7,7をそれぞれ打設する。
【0023】
次いで、図2に示す供給口10,10から各袋体8,8の中にエア9をそれぞれ供給し、図3(b)に示すように、各袋体8,8をそれぞれ膨張させる。このとき、一対の継手管3,3´の嵌合部に生じた隙間Xに膨張した袋体8,8が押し付けられてその隙間Xが閉塞される程度まで膨らませる。
【0024】
次いで、各継手管3,3´の中に充填材5をそれぞれ充填する。このとき、一対の継手管3,3´の両側の管内にそれぞれ充填材5を注入するとともに、双方の継手管3,3´の重なり部分にも充填材5を注入し、一対の継手管3,3´の中に密に充填材5を充填させる。
【0025】
次いで、図3(c)に示すように、継手管3,3´内に充填された充填材5が固化した後、袋体8,8の中のエア9をそれぞれ抜いて袋体8,8を収縮させ、袋体矢板7,7を引き抜き、閉塞部材6,6を撤去する。
【0026】
上記した構成からなる鋼管矢板2の継手方法および継手構造によれば、袋体8,8の中にエア9を入れて膨張させるだけで、一対の継手管3,3´の嵌合部に生じた隙間Xが閉塞され、水中作業を行わずに、充填材5が漏洩し得る隙間Xが容易に閉塞される。これによって、継手管3,3´の内部に充填された充填材5の漏洩を容易に防止することができ、作業手間の軽減、工期の短縮、コストダウンを図ることができる。また、袋体8,8を押し付けることで隙間Xを塞ぐため、継手管3,3全体に重防食を施すことができる。
【0027】
また、袋体8,8を矢板7,7に付設させ、この矢板7,7を、嵌合された一対の継手管3,3´の側方に打設して、隙間Xに対向する位置に袋体8,8を配設させることで、袋体8,8が、水中の所定位置に確実且つ容易に配置されるとともにその所定位置で確実且つ容易に保持される。これによって、作業手間をより軽減させることができるとともに工期を一層短縮させることができ、さらに、充填材5の漏洩を確実に防止することができる。
【0028】
以上、本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、鋼管矢板基礎1を構成する鋼管矢板2,2の継手方法及び継手構造について説明しているが、本発明は、その他、岸壁、護岸、波除堤、土留め、締切り等を構成する鋼管矢板2,2の継手方法及び継手構造であってもよい。
【0029】
また、上記した実施の形態では、双方の鋼管矢板2,2´に断面C字形状の継手管3,3´がそれぞれ付設され、これらの継手管3,3´が双方のスリット3a,3a´で嵌合されることで、隣接する鋼管矢板2,2´同士が継手された構成になっているが、本発明は、図4(a)に示すように、一方の鋼管矢板102に断面C字形状の筒状の継手部材103が付設され、他方の鋼管矢板102´に断面T字形状の継手部材103´が付設され、C字形状の継手部材103のスリット103aにT字形状の継手部材103´が嵌合された構成であってもよい。また、本発明は、図4(b)に示すように、図4(a)に示す断面C字形状の継手部材103に代えて、断面L字形状のアングル材211a,211bを向かい合わせに2本平行に付設させて港湾状に形成した継手部材203を使用してもよく、具体的には、一方の鋼管矢板202に、2本のアングル材311a,311bからなる断面矩形状の港湾型の継手部材203が付設され、他方の鋼管矢板202´に断面T字形状の継手部材203´が付設され、港湾型の継手部材203のスリット203aにT字形状の継手部材203´が嵌合された構成であってもよい。
なお、図4(a),図4(b)における符号105,205は充填材を示しており、符号107,207は矢板を示しており、符号108,208は袋体を示しており、符号109,209は中詰め材を示している。
【0030】
また、上記した実施の形態では、袋体8,8の中に入れられる中詰め材としてエア9が用いられているが、本発明は、中詰め材として水やその他の液体、粘性体、粒状体等を使用してもよい。
また、上記した実施の形態では、袋体8,8は矢板7,7に付設されているが、請求項1に係る発明は、袋体が矢板に付設されてなくてもよく、例えば鋼管矢板や継手部材に付設されていてもよい。
その他、上記した実施の形態における構成は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、さらに、上記した変更例の構成を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造の実施の形態を説明するための鋼管矢板基礎の斜視図である。
【図2】本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造の実施の形態を説明するための鋼管矢板の継手部分の拡大斜視図である。
【図3】本発明に係る鋼管矢板の継手方法の実施の形態を説明するための鋼管矢板の継手手順を表した断面図である。
【図4】本発明に係る鋼管矢板の継手方法および継手構造の他の実施の形態を説明するための鋼管矢板の継手部分の断面図である。
【符号の説明】
【0032】
2,2´,102,102´,202,202´ 鋼管矢板
3,3´ 継手管(継手部材)
3a,3a´,103a,203a スリット
5,105,205 充填材
7,107,207 矢板
8,108,208 袋体
9 エア(中詰め材)
103,103´,203,203´ 継手部材
109,209 中詰め材
X 隙間




 

 


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