新着情報 地下工事の省力化を実現! 山留め芯材H形鋼のフランジに突起のない継手を採用

2021/12/03

戸田建設(株)(社長:大谷 清介)は、山留め芯材H型鋼のフランジに突起のない継手(図1)を採用し、施工性に優れていることを都内の建設現場において確認しました(写真2)。
一般に、地下の掘削工事では、掘削中に周辺の地盤が崩れないよう、山留め壁を設けて周辺地盤を支持します(写真1)。掘削工事が深くなると、山留め芯材を接合する必要があります。従来、2本のH形鋼は、フランジとウェブに添板とボルトを用いて接合していましたが、今回採用した継手は、一方の芯材に専用の接合部材を溶接した状態で搬入され、現場ではウェブのみボルト接合を行うことで、構造性能を下げることなく、省力化につなげることができます。

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写真1 山留め工事の状況

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図1 山留め芯材の継手比較

背景

山留めの方法には、H形鋼を地中に打ち込む親杭横矢板工法やソイルセメント壁工法などがあり、掘削深さが深くなるとH形鋼の長さを伸ばす必要があるため、芯材に継手が必要になります。継手に用いる添板には多数のプレートやボルトが必要となるため、施工に時間が掛かるとともに、フランジに取付ける添板とボルトの突起分、山留め材を打ち込むための削孔径を大きくする必要があります(図2)。また、掘削中に重機がボルトに接触し、山留め芯材を損傷するなどの問題も生じていました(図3)。

特長

本工法は、専用の接合部材を用いることにより、フランジの添板とボルトが不要となる工法で、以下の特長があります。

  1. 1工場で接合部材を溶接した状態で搬入するため、現場での添板取付の手間が省けます。
  2. 2ボルト締めの本数が減り、施工の省力化が可能です。
  3. 3フランジ部分にボルトの突起がないため、削孔径を小さくすることができ、掘削工事中もバケットとボルトが接触することなく安全に作業を行うことが可能です。
  4. 4芯材を地中に埋設する際に、フランジ部分に突起がないため、芯材が挿入しやすく、垂直精度の確保が容易になります。
  5. 5静的加力実験により、接合部が十分な構造性能(強度・剛性・耐力)を有していることを確認しました。
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(a)H形鋼の上杭と下杭の設置
(添板取り付け作業不要)
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(b)接合部材のボルト締め
(ボルト数低減)
写真2 本工法を用いた施工の実証状況
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(c)接合完了
(垂直建て込みの精度確認)
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図2 掘削径の比較

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図3 掘削作業(断面図)

今後の展開

当社は、本工法が山留め工事の施工の省力化につながることを現場にて実証しました。今後は、建築・土木両分野の作業所における山留め芯材としての採用をはじめ、様々な分野で活用できる技術として積極的に展開していきます。