JP2649686B2

JP2649686B2 - ハネカム鋼矢壁

Info

Publication number: JP2649686B2
Application number: JP63067557A
Authority: JP
Inventors: 真之沖本; 康盛藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-03-22
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH01239220A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、土木，建築あるいは海洋構造の分野におけ
る構造物基礎，擁壁，護岸および地中壁等の大型構造用
構成部材に用いられてハネカム状に構築されるハネカム
鋼矢壁に関する。

（従来の技術）周知の如く、この種の構造物基礎，擁壁，護岸あるい
は地中壁等の構成部材としては、従来から、JIS Ａ 5
528に規定されている各種の鋼矢壁が大量に利用されて
おり、特に大荷重耐力が要求される大型構造物に対して
利用する場合には、鋼矢板相互を補強用鋼材で連結し
て、断面係数を大きくした構造体が採用されている。例
えば、特開昭62−137311号公報には、鋼矢板をタイ部材
で相互に連結した鋼矢板セグメントダブルウォール構造
物が開示されており、この他にも、ボックス型鋼矢板や
丸鋼管，角鋼管を相互に連結して井筒状の壁体としたも
のも採用されている。

一般に、鋼矢板は建込みが容易で、継手係合等によっ
て任意の長さの壁体を構築でき、また要求される耐圧強
度に対応して、適宜な構造の鋼矢板を選定することが可
能であるため設計の自由度が大きく、このような利点か
ら、大型構造用の構成部材として種々の形態からなる鋼
矢壁が創案され実用化されている。

（発明が解決しようとする課題）近時、土木，建築および港湾建造物分野においては、
構成物自体がますます巨大化され、鉛直荷重や水平荷重
に対する耐力についての鋼矢板に求められる期待は非常
に大きくなり、加えて施工性が良く、且つ構築作業時間
も短くてすむ構造のものが要求されるようになった。

しかしながら、周知の鋼矢壁の構築に際しては、その
いずれもが補強用鋼材の取り付けや、建込み時に多数の
ガイドが必要であるなど、作業時間も長く、コスト高に
なるという課題があり、そして、該鋼矢壁においては、
周辺土壌の側圧抵抗のみに依存することから、比較的大
きな根入りが必要とされ、特に軟弱地盤の場合には極め
て深度の深いものを構築しなければならないという課題
もある。

一方、大型の鋼矢壁に対抗するケーソン構造にして
も、根入りが大きく取れない点に加えて大重量になるこ
とから、軟弱地盤では地盤改良が必要となり、結果的に
コスト高になるなどの課題がある。

このように、現時点では、要求される強度が大きく
て、しかも、曲げや圧縮および変位に対する許容度が少
ない場合に適した鋼矢壁構造は見当たらない。

従って、本発明の目的とするところは、上記従来の実
情に鑑み、大きな鉛直荷重や水平荷重に耐え、剛性およ
び耐圧強度が高く、且つ曲げおよび圧縮に対する耐力が
著るしく大きくて大型構造に適し、さらには、施工性に
優れたハネカム鋼矢壁を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明は、横断面中空六角形状をなし、且つ軸中心に
所要稜角部から放射方向へ突出する等長双嵌合継手を備
えた角鋼管矢板の複数個を設け、各単体としての個々の
角鋼管矢板のそれぞれに対応する等長双嵌合継手の相互
を放射状方向該当の斜行する２次元方向へ順次に連結し
てハネカム状に構成したハネカム鋼矢壁である。

ここでは、全稜角部に等長双嵌合継手を有する角鋼管
矢板と２以上の稜角部に等長双嵌合継手を有する角鋼管
矢板とを用いること、角鋼管矢板が本体上半部または上
半部の一部に等長双嵌合継手を有するものであること、
角鋼管矢板の本体下部に無継手下部杭を継杭してなるも
のを用いること、角鋼管矢板の本体中空内部，または無
継手下部杭を含む角鋼管矢板の本体中空内部，および継
手連結して形成される角鋼管矢板相互間の空腔内部にコ
ンクリートを充填することも可能である。

（作用）本発明のハネカム鋼矢壁は、横断面中空六角形状をな
し、軸中心に所要稜角部から放射方向へ突出する等長双
嵌合継手を備えた角鋼管矢板を用いており、等長双嵌合
継手の相互を縦横に斜行する２次元方向へ順次に連結す
ることで、全体としての壁厚が相応に厚く、且つ剛性の
高いハネカム状構成の鋼矢壁を容易に構築し得る。ま
た、個々の等長双嵌合継手を所期通りに連結した状態で
は、各角鋼管矢板の相互間にハネカムの一部をなす空腔
が形成されるので、均衡がとれて構造的に安定したハネ
カム鋼矢壁を構成できる。さらに、等長双嵌合継手とし
ては、直線型鋼矢板の半截部材を用いることができて、
嵌合性，水密性に優れ、且つ継手強度が高くて信頼性に
富むハネカム鋼矢壁となる。

そして、全稜角部および２以上の各稜角部に等長双嵌
合継手を備える角鋼管矢板を相互に連結した構成は、平
面的に均衡のとれたハネカム状の形態を容易に現出し得
る。

（実施例）以下、本発明に係るハネカム鋼矢壁の実施例につき、
添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の第一実施例を適用し
たハネカム鋼矢壁の概要構造を模式的に示す平面図およ
び斜視図である。

これらの実施例各図の構成において、ハネカム鋼矢壁
１は、平面六角形状の全稜角部および２〜４以上の稜角
部に放射状方向へ延びる等長双嵌合継手を設けた中空状
の角鋼管矢板2,3および４を有しており、該各角鋼管矢
板2,3および４のそれぞれを各対応位置相当毎に個々の
各等長双嵌合継手によって２次元方向（２次元的斜行方
向）へ順次に継手連結し、且つ所要深さまで打ち込むこ
とで、全体構造として平面ハネカム状に構築する。

即ち、前記個々の各角鋼管矢板2,3および４は、それ
ぞれに横断面中空で平面六角形状のハネカム枠の１単位
を構成すると共に、これらの各角鋼管矢板2,3および４
の相互を結合する各等長双嵌合継手（後述する第３図〜
第６図参照）は、その個々の継手結合に伴って該１単位
の各角鋼管矢板2,3および４間に隣接される同様な平面
六角形状のハネカム単位を構成する。

従って、このように構築されるハネカム鋼矢壁１の構
造では、従来の場合とは全く異なって、大規模な支持枠
や補強鋼材を必要とせず、それぞれの各角鋼管矢板2,3
および４をそれぞれの各等長双嵌合継手で順次に継手連
結しながら打設するのみで、所要寸法を有して大荷重に
耐える大型壁体構造を比較的短い工期で容易に構築し得
るのである。また、ここでのハネカム構造は、よく知ら
れているように、平面構造に何の無駄い力学的に優れた
構成であり、且つ極めて強固であることから、要求され
る鉛直荷重や水平荷重に対する耐力が非常に高く、さら
には、地震のような衝撃性の作用力にも十分に耐えるこ
とができる。

次に、第３図および第４図は、前記各角鋼管矢板２お
よび４の詳細構造を模式的に示すそれぞれに平面図であ
る。

即ち、角鋼管矢板２に関しては、全ての稜角部に対し
て放射状方向へ突出する等長双嵌合継手5aないし5fを設
け、また、角鋼管矢板４に関しては、相互に隣接する４
箇所の稜角部に対して同様に放射状方向へ突出する等長
双嵌合継手5gないし5jを設けており、ここでは、前者の
角鋼管矢板２が壁構造の主に内部に対応され、後者の角
鋼管矢板４が壁構造の主に側部に対応される。なお、残
りの角鋼管矢板３については、この場合、その詳細説明
を省略したが、壁構造の主に隅角部に対応される。

本第一実施例において、前記各角鋼管矢板２および４
の稜角部に放射状方向へ突出して設けられる等長双嵌合
継手5aないし5jは、それぞれに雌雄が同一形態に形成さ
れた広義の継手部材を総称するもので、例えば、直線型
鋼矢板の半截部材が好適に用いられる。そして、この構
成の双嵌合継手5aないし5jは、相互の結合自体が頗る容
易で打設にも適し、且つ水密性に優れ、全強継手として
引張強度が高いために、この種のハニカム鋼矢壁１とし
ての機械的強度保持に極めて有効に機能する。一方、継
手部材としては、ここでの鋼矢壁１をハニカム状に構成
ないしは構築する目的から、その何れもの長さ寸法が相
互に等しくされることが望ましく、この場合、上記機能
を合わせて等長双嵌合継手部材を用いる。

続いて、前記角鋼管矢板２に関し、稜角部から等長双
嵌合継手5aないし5fを放射状方向へ突出させる点の詳細
を第５図について述べる。

この第５図において、平断面六角形状の角鋼管矢板本
体（以下、単に本体ともいう）2aの軸中心Ｏおよび各稜
角部6aないし6fを包摂する鉛直面7aないし7cに沿って等
長双嵌合継手5aないし5fが延在される。この態様を本発
明ならびに本第一実施例では、等長双嵌合継手が稜角部
から放射状方向へ突出されているものという。

そして、このように等長双嵌合継手5aないし5fがそれ
ぞれに等しい突出長さで、且つ鉛直面7aないし7cに沿っ
ているために、先に述べた如くにハネカム状構築が容易
であり、併せて、壁構造に作用する鉛直荷重や水平荷重
に対して均衡のとれた耐力を発揮し得るのである。つま
り、ねじれや歪みを生じ難いことから、力学的に信頼性
の高いハネカム鋼矢壁１を構成することが可能になるの
である。

また、ハネカム鋼矢壁１を構成する際に主として外周
部に適用される各角鋼管矢板３および４についてもこの
点は全く同様であり、例えば、第６図に示されているよ
うに、角鋼管矢板４の場合には、本体4aの軸中心Ｏを通
る鉛直面7dないし7fに沿って等長双嵌合継手5gないし5j
が延在されている。

次に、本第一実施例に対比される参考例として、横断
面中空正四角形の角鋼管矢板に適用した場合を第７図な
いし第９図と第10図および第11図に示す。

これらの参考例各図の構成において、正四角形状をな
す各角鋼管矢板本体８ないし10は、前記第一実施例での
正六角形状をなす各角鋼管矢板２および４に対応される
もので、それぞれの各本体8a,9a,10aの各稜角部11aない
し11iからは、放射状方向に等長双嵌合継手12aないし12
iが突出されている。

これらの各角鋼管矢板本体８ないし10を用いた鋼矢壁
13においては、各本体8aないし10aが横断面正四角形状
であることから、個々の単体として見た場合、各角鋼管
矢板２および４に比較して製作コスト的に有利ではある
が、構築された本第一実施例でのハネカム鋼矢壁１と参
考例での鋼矢壁13とを比較するときは、本第一実施例が
正しいハネカム形状である点で、力学的立場から十分に
優れていることが明らかである。

次に、第12図は、本発明の第二実施例を適用したハネ
カム鋼矢壁の概要構造を模式的に示す斜視図である。

本第二実施例は、等長双嵌合継手5kが本体の上半部ま
たは上半部の一部にのみ設けられている六角形状の各鋼
管矢板14ないし16を用いたハネカム鋼矢壁17の構成であ
る。即ち、このネカム鋼矢壁17の構造では、大深度の構
築に際して経済的な実施が可能になる。なお、ここでも
同様に参考例として、第13図には、このように本体の上
半部または上半部の一部に等長双嵌合継手51を設けた四
角形状の各角鋼管矢板18ないし20を用いたハネカム鋼矢
壁21の構成を挙げてある。

また、第14図，第15図は、前記第11図の参考例構成の
場合において、四角形状の各角鋼管矢板23ないし25の下
部に無継手下部杭22を設けておき、これを鋼矢壁26に構
築させたもので、この構成は、上記第一および第二の各
実施例にも十分に適用可能であり、経済性に優れるほか
に、根入れを少なくできることから、大深度の構築に便
である。

また、第16図，第17図は、前記第10図，第11図の参考
例構成の場合に対応して、継手の一部にスリットを有す
る鋼管雌継手27を備えた四角形状の角鋼管矢板28による
鋼矢壁29を示すもので、この構成は、同様に上記第一お
よび第二の各実施例にも十分に適用可能であり、この場
合には、施工上で生ずる誤差を効果的に吸収できるとい
う利点がある。

一方、上記第一および第二の各実施例構造において、
各角鋼管矢板の本体中空内部とか、無継手下部杭を含む
角鋼管矢板の本体中空内部、それに、等長双嵌合継手の
相互結合で形成される角鋼管矢板相互間の空腔内部に対
しては、それぞれにコンクリートを容易に充填すること
ができるため、極めて強固な構造壁，つまり、ハイブリ
ッドハネカム鋼矢壁を構成し得るのである。

さらに、本各実施例に係るハネカム鋼矢壁は、設計の
自由度が大きいので、護岸を構成させる場合など、該ハ
ネカム鋼矢壁の壁面をモザイク状の凹凸に形成したり、
また、天端部を階段状に形成するとか、反射波の低減や
親水性効果を得られるようにするなど、従来の同種鋼矢
壁には見られない機能を発揮させることができる。

（発明の効果）以上、各実施例において詳述したように、本発明のハ
ネカム鋼矢壁によれば、横断面中空六角形状をなし、軸
中心に所要稜角部から放射状方向へ突出する等長双嵌合
継手を備えた角鋼管矢板を用いるので、縦横に斜行する
２次元方向へ順次に継手連結することが容易であり、全
体としての壁厚が相応に厚く、且つ剛性が極めて高いハ
ネカム状構成の鋼矢壁を短い工期で構築することが可能
になる。また、角鋼管矢板には、六角形状の中空状角鋼
管を用いることができ、個々の等長双嵌合継手を所期通
りに連結した状態では、各角鋼管矢板の相互間にハネカ
ムの一部をなす空腔が形成されるので、均衡がとれて構
造的に安定したハネカム鋼矢壁を容易に構築できる。さ
らに、等長双嵌合継手としては、直線型鋼矢板の半截部
材を用いることができ、この場合、嵌合性，水密性に優
れると共に、継手強度が著るしく高く、非常に頑丈で極
めて信頼性の高いハネカム鋼矢壁を構成し得るのであ
る。

そして、全稜角部および２以上の各稜角部に等長双嵌
合継手を備える角鋼管矢板を相互に連結した構成では、
平面的に均衡のとれたハネカム状の形態を容易に現出で
きるのであり、しかも、内部および外部（端部）に無駄
な継手の突出部分がないので、構造的に弱点の少ないハ
ネカム鋼矢壁が得られる。

また、等長双嵌合継手は、角鋼管矢板の上半部または
上半部の一部にのみ突出形成できるので、経済的設計に
よって所期通りの機能を発揮できるという利点もある。

また、角鋼管矢板の本体下部に無継手下部杭を継杭し
た構成では、大深度が要求される場合にも経済的に見合
った構築を可能にする。

さらに、角鋼管矢板の本体中空内部，または無継手下
部杭を含む角鋼管矢板の本体中空内部，および継手連結
して形成される角鋼管矢板相互間の空腔内部に対して、
コンクリートを容易に充填することができるため、結果
的に剛性が高く、非常に強固なハネカム鋼矢壁を構築し
得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の第一実施例を適用した
ハネカム鋼矢壁の概要構造を模式的に示す平面図および
斜視図であり、第３図および第４図は、同上各角鋼管矢
板の詳細構造を模式的に示すそれぞれに平面図であり、
第５図および第６図は、同上角鋼管矢板における各稜角
部から等長双嵌合継手を放射状方向へ突出させる点の詳
細を示す平面説明図である。第７図ないし第９図は、本発明の第一実施例に対比され
る参考例としての横断面中空正四角形の角鋼管矢板の構
成を模式的に示すそれぞれに平面図であり、第10図およ
び第11図は、同上参考例としての四角形の角鋼管矢板を
用いたハネカム鋼矢壁の概要構造を模式的に示す平面図
および斜視図である。第12図は、本発明の第二実施例を適用したハネカム鋼矢
壁の概要構造を模式的に示す斜視図であり、第13図は、
同上第二実施例に対する参考例としての四角形の角鋼管
矢板を用いたハネカム鋼矢壁を模式的に示す斜視図であ
る。第14図および第15図は、第11図の参考例構成での無継手
下部杭を継杭した四角形の角鋼管矢板によるハネカム鋼
矢壁を模式的に示す平面図および斜視図である。第16図および第17図は、第10図，第11図の参考例構成で
の継手の一部にスリットを有する鋼管雌継手を備えた四
角形状の角鋼管矢板による鋼矢壁を模式的に示す平面図
および斜視図である。 1,17……ハネカム鋼矢壁、２〜4,14〜16……角鋼管矢
板、2a,4a……角鋼管矢板の本体、5a〜5k……等長双嵌
合継手、6a〜6f……稜角部、7a〜7f……鉛直面。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】横断面中空六角形状をなし、且つ軸中心に
所要稜角部から放射方向へ突出する等長双嵌合継手を備
えた角鋼管矢板の複数個を設け、各単体としての個々の
角鋼管矢板のそれぞれに対応する等長双嵌合継手の相互
を放射状方向該当の斜行する２次元方向へ順次に連結し
てハネカム状に構成したことを特徴とするハネカム鋼矢
壁。
【請求項２】前記全稜角部に等長双嵌合継手を備えた角
鋼管矢板と、前記２以上の稜角部に等長双嵌合継手を備
えた角鋼管矢板とを組み合わせて用いることを特徴とす
る特許請求の範囲（１）に記載のハネカム鋼矢壁。
【請求項３】前記各角鋼管矢板が、本体の上半部または
上半部の一部に等長双嵌合継手を備えることを特徴とす
る特許請求の範囲（１）または（２）に記載のハネカム
鋼矢壁。
【請求項４】前記各等長双嵌合継手を備える角鋼管矢板
が、下部に無継手下部杭を継杭してなることを特徴とす
る特許請求の範囲（１）ないし（３）のいずれかに記載
のハネカム鋼矢壁。
【請求項５】前記各角鋼管矢板の中空内部，または各無
継手下部杭を含む角鋼管矢板の中空内部，ならびに等長
双嵌合継手の相互結合で形成される角鋼管矢板相互間の
空腔内部に対して、それぞれにコンクリートを充填する
ことを特徴とする特許請求の範囲（１）ないし（４）の
いずれかに記載のハネカム鋼矢壁。