JP2014148788A - Ｚ形鋼矢板における打設用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】打設時のフランジの捩れを抑えると共に、施工品質の向上を図ることができる、打設用治具を提供する。
【解決手段】Ｚ形鋼矢板２の上端に上方から当接する支圧板１１と、支圧板１１から上方に向けて突設され、シングルチャック３１により挟持されるチャック把持部１２と、少なくともＺ形鋼矢板２の重心位置Ｏに対して点対称となる位置のフランジ２２Ａ、２２Ｂを把持するフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂと、Ｚ形鋼矢板２の重心位置Ｏを把持位置とする重心把持部１３Ｃとを備え、チャック把持部１２が重心位置Ｏに配置される打設用治具１を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｚ形鋼矢板における打設用治具に関する。

従来、土木分野や建築分野において護岸等として利用されるＺ形鋼矢板が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような、Ｚ形鋼矢板を打設する場合には、図８に示すように、バイブロハンマーに装着されているシングルチャックでＺ形鋼矢板２の重心位置Ｏとなるウェブ２１の中間部分（被把持部Ｔ）を直接、あるいは打設用治具Ｐを介して把持し、Ｚ形鋼矢板２にバイブロハンマーの振動荷重を付与しながら打設している。

特開２００２−２９４６９１号公報

しかしながら、従来におけるＺ形鋼矢板の打設方法では、図８に示すように、Ｚ形鋼矢板２の重心位置Ｏとなるウェブ２１の中間部分をシングルチャックで把持するため、バイブロハンマーの振動荷重がＺ形鋼矢板２に対して均等に付与されず、とくにＺ形鋼矢板２の被把持部Ｔから離れて位置する両フランジ２２が振れ易く捩れ（図８の矢印が捩れの向きを示している）が生じるという問題があり、施工品質が低下することから、その点で改良の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、打設時のフランジの捩れを抑えることができ、施工品質の向上を図ることができるＺ形鋼矢板における打設用治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るＺ形鋼矢板における打設用治具では、ウェブとウェブの両端に反対方向に延伸する端部に継手を有する平行な一対のフランジからなるＺ形状の鋼矢板であるＺ形鋼矢板を打設する際に、バイブロハンマーのシングルチャックによってＺ形鋼矢板を把持するための打設用治具であって、前記Ｚ形鋼矢板の上端に上方から当接する支圧板と、該支圧板から上方に向けて突設され、前記シングルチャックにより挟持されるチャック把持部と、少なくともＺ形鋼矢板の重心位置に対して点対称となる位置のフランジ、又はウェブとフランジとの隅角部を把持する矢板把持部と、を備え、前記チャック把持部が前記重心位置に配置されていることを特徴としている。

本発明では、打設用治具をＺ形鋼矢板に装着した状態で、チャック把持部がＺ形鋼矢板の重心位置に設けられ、且つＺ形鋼矢板の打設時に振れが生じやすいフランジ又は隅角部を矢板把持部で把持して打設することができる。すなわち、Ｚ形鋼矢板の重心位置を挟んだ両側に位置するフランジ又は隅角部が矢板把持部による把持位置となるので、Ｚ形鋼矢板のフランジ及びウェブに対してバイブロハンマーの振動荷重が断面全体に応力分散することで均等に付与され、フランジ部分の振れに伴う捩れを抑制することができ、打設したＺ形鋼矢板の施工品質を向上させることができる。
とくに、肉厚が薄く形成された場合や、捩れの起点となり易い隅角部を矢板把持部で把持する場合には、前述の捩れの発生をより低減することができる。

また、本発明に係るＺ形鋼矢板における打設用治具では、前記矢板把持部は、前記フランジ又は隅角部を把持位置とする外側把持部と、前記Ｚ形鋼矢板の重心位置を把持位置とする重心把持部と、を有することが好ましい。

この場合、前述のフランジ又は隅角部を把持する外側把持部が重心位置に対して点対称位置となるので、そのＺ形鋼矢板の重心位置にも重心把持部で把持することで、より安定した把持状態となり、捩れの発生をより一層抑えることができる。

また、本発明に係るＺ形鋼矢板における打設用治具では、前記Ｚ形鋼矢板は、奇数枚の複数枚で壁体を構成し、前記壁体を同時に打設する際に、前記矢板把持部において、前記壁体の壁体方向の最外縁のＺ形鋼矢板のフランジ又は隅角部を把持するとともに、複数枚の前記Ｚ形鋼矢板のうち少なくとも１枚につき１箇所を把持するようにしてもよい。

この場合、壁体を構成するすべてのＺ形鋼矢板に均等にバイブロハンマーの振動荷重が伝達され、壁体全体の振れを抑えることができ、捩れをなくすことができる。
また、本発明によれば、奇数枚の複数枚のＺ形鋼矢板から構成される壁体の壁体方向の最外縁のフランジ又は隅角部を矢板把持部で把持するとともに、Ｚ形鋼矢板のそれぞれが少なくとも矢板把持部で把持されているので、複数枚のＺ形鋼矢板同士がずれたり離れたりすることなく、壁体を一体で打設することができる。

本発明のＺ形鋼矢板における打設用治具によれば、打設時のフランジの捩れを抑えることができ、施工品質の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態によるＺ形鋼矢板を把持した状態の打設用治具を示す斜視図である。 図１に示すＡ−Ａ線矢視図であって、Ｚ形鋼矢板を把持した状態の打設用治具を示す側面図である。 Ｚ形鋼矢板を上から見た図であって、打設用治具における矢板把持部の把持位置を示した図である。 打設用治具を斜め下方から見た斜視図である。 第１変形例によるＺ形鋼矢板を上から見た図であって、打設用治具における矢板把持部の把持位置を示した図３に対応する図である。 第２変形例によるＺ形鋼矢板を上から見た図であって、打設用治具における矢板把持部の把持位置を示した図３に対応する図である。 第３変形例によるＺ形鋼矢板を上から見た図であって、打設用治具における矢板把持部の把持位置を示した図３に対応する図である。 従来のＺ形鋼矢板を上から見た図であって、打設用治具における矢板把持部の把持位置を示した図である。

以下、本発明の実施の形態によるＺ形鋼矢板における打設用治具について、図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本実施の形態の打設用治具１は、Ｚ形鋼矢板２を打設する際において、バイブロハンマー３に装着したシングルチャック３１によってＺ形鋼矢板２を把持するための治具である。

ここで、打設用治具１に適用される本実施の形態のＺ形鋼矢板２は、図３に示すように、ウェブ２１と、ウェブ２１の両端に反対方向に延伸する平行な一対のフランジ２２（２２Ａ、２２Ｂ）と、それぞれのフランジ２２Ａ、２２Ｂの先端に設けられる継手部２３と、を備えている。なお、図１及び図３に示す符号Ｏは、平面視（上面視）でＺ形鋼矢板２を壁体状に設置したときの壁体重心ラインを通る重心位置を示している。
また、図１において、複数のＺ形鋼矢板２、２、…が打設されることにより構成される壁体（図示省略）の壁体方向を符号Ｘで示し、壁体方向Ｘに直交する壁体直交方向を符号Ｙで示している。

図１に示すように、打設用治具１は、Ｚ形鋼矢板２の両フランジ２２Ａ、２２Ｂと、ウェブ２１の重心位置Ｏを把持するとともに、前記シングルチャック３１によって把持される構成となっている。具体的に打設用治具１は、図１及び図４に示すように、帯状の支圧板１１と、支圧板１１の一方の面（上面１１ａ）の長手方向中心部に垂設されるチャック把持部１２と、支圧板１１の他方の面（下面１１ｂ）の所定の３箇所に設けられる矢板把持部１３（フランジ把持部１３Ａ、１３Ｂ（外側把持部）、重心把持部１３Ｃ）と、を備えている。

チャック把持部１２は、支圧板１１の上面１１ａに対して、面外方向に垂直に突出して固着された板状部材であり、シングルチャック３１によって挟持することが可能な厚さ寸法をなしている。チャック把持部１２の幅はバイブロハンマーのシングルチャック幅よりも大きくすることで、打設時に安定してチャックが打設用治具１を把持することが出来る。また、チャック把持部１２の長さはバイブロハンマーのチャック長さ以上になるようにし、確実に凹凸を有するチャック面全体でチャック把持部１２を把持することが出来るようにする。チャック把持部１２の板厚は、バイブロハンマーによる振動で変形しないよう設計する。具体的には、チャック把持部１２の中心と支圧板１１との距離をモーメント長さとし、バイブロハンマー重量が水平方向に振れるときのモーメントに対して変形が極小となるようにすることが好ましい。また、バイブロハンマー重量が鉛直方向に作用した時に降伏しない板厚と板幅を確保する。

支圧板１１に設けられる３つの矢板把持部１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）は、それぞれ一対の添板１３ａが互いに間隔を開けて平行に、且つ対向して前記支圧板１１の下面１１ｂより面外方向に垂直に突設されている。打設用治具１は、一対の添板１３ａ同士の間にＺ形鋼矢板２の上端を挿入させ、それら一対の添板１３ａとＺ形鋼矢板２とをボルト・ナット（図示省略）で接合することで連結されている。そのため、一対の添板１３ａには、互いに対向する位置にボルト孔１３ｂが形成されている。Ｚ形鋼矢板２には、このボルト孔１３ｂに一致する位置にボルト挿入用の穴を現場、或いは予め工場等で設けておく。

ここで、図１及び図３に示すように、３つの矢板把持部１３は、支圧板１１の長手方向の両側に配置されるフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂがそれぞれフランジ２２Ａ，２２Ｂの平面視で延在方向の略中間部（第１被把持部Ｔ１、第２被把持部Ｔ２）を把持可能な位置に、重心把持部１３Ｃがウェブ２１の重心位置Ｏ（第３被把持部Ｔ３）を把持可能な位置となるように支圧板１１に設けられている。つまり、フランジ把持部１３Ａ、１３Ｂでは、Ｚ形鋼矢板２の重心位置Ｏ（第３被把持部Ｔ３）に対して点対称の位置となるフランジ２２Ａ、２２Ｂを把持することになる。そのため、３つの矢板把持部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、重心位置Ｏを通る直線上に配列されている。

矢板把持部１３の支圧板１１からの突出長さは、Ｚ形鋼矢板２の被把持部Ｔ１〜Ｔ３に把持させた状態で、バイブロハンマーの振動荷重がＺ形鋼矢板２に十分に伝達されるように任意に設定することができる。

次に、上述したＺ形鋼矢板における打設用治具の作用について図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、打設用治具１をＺ形鋼矢板２に装着した状態で、チャック把持部１２がＺ形鋼 矢板２の重心位置Ｏに設けられ、且つＺ形鋼矢板２の打設時に振れが生じやすいフランジ２２Ａ、２２Ｂをフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂで把持して打設することができる。
すなわち、Ｚ形鋼矢板２の重心位置Ｏを挟んだ両側に位置するフランジ２２Ａ、２２Ｂが矢板把持部１３による把持位置（被把持部Ｔ１、Ｔ２）となるので、Ｚ形鋼矢板２のフランジ２２Ａ，２２Ｂに対してバイブロハンマー３の振動荷重が断面全体に応力分散され、フランジ部分の振れに伴う捩れを抑制することができ、打設時のフランジ２２Ａ、２２Ｂの振れによるバイブロハンマーから入力されるエネルギーのロスを抑制することで、鋼矢板下端にバイブロハンマーの入力エネルギーを効率的に伝達し、打設したＺ形鋼矢板２の変形を抑制し材軸方向の直線性を保つことが出来るので施工品質並びに壁体時の平面性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、前述のフランジ２２Ａ、２２Ｂを把持するフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂ（外側把持部）が重心位置Ｏに対して点対称位置となり、さらにそのＺ形鋼矢板２の重心位置Ｏも重心把持部１３Ｃで把持することで、より安定した把持状態となり、捩れの発生をより一層抑えることができる。

なお、上述した打設用治具１は、打設するＺ形鋼矢板２の形状に合わせて作成される。そして、打設箇所（現場）には、複数の打設用治具１を予め準備しておき、次に打設するＺ形鋼矢板２の上端に打設用治具１を取り付けておくことで、作業効率を向上させることができる。

上述した本実施の形態によるＺ形鋼矢板における打設用治具では、打設時におけるＺ形鋼矢板２のフランジ２２Ａ、２２Ｂの捩れを抑えることができ、打設時のフランジ２２Ａ、２２Ｂの振れによるバイブロハンマーから入力されるエネルギーのロスを抑制することで、鋼矢板下端にバイブロハンマーの入力エネルギーを効率的に伝達し、打設したＺ形鋼矢板２の変形を抑制し材軸方向の直線性を保つことが出来るので施工品質並びに壁体時の平面性の向上を図ることができる。

以上、本発明によるＺ形鋼矢板における打設用治具の実施の形態について説明したが、本発明は上記の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、上述した実施の形態の打設用治具１では、１枚のＺ形鋼矢板２の両フランジ２２Ａ、２２Ｂと、重心位置Ｏのウェブ２１との３箇所を把持する矢板把持部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを備えた構成としているが、少なくとも１枚のＺ形鋼矢板２の外縁近傍となるフランジやその周囲の２箇所を把持する矢板把持部１３Ａ、１３Ｂを備えた構成であれば、矢板把持部１３の把持位置はこれに限定されることはない。
例えば、図５に示すように、上記実施の形態のウェブ２１を把持する重心把持部１３Ｃを省略することも可能である。すなわち、第１変形例による打設用治具１Ａは、両フランジ２２Ａ、２２Ｂを把持するためのフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂの２つのみを備えた構成となっている。フランジの板厚が薄いときは打設時にフランジが振れ易くなるため、フランジ部を打設用治具１でしっかりと固定することでスムーズな打設が可能となる。

また、図６に示す第２変形例による打設用治具１Ｂの隅角把持部１３Ｄ（矢板把持部、外側把持部）は、一対の隅角部２４Ａ、２４Ｂを把持対象とした構成となっている。すなわち、第４矢板把持部１３Ｄは、一対の添板１３ａがそれぞれ隅角部２４Ａ、２４Ｂに沿って折れ曲がった形状をなしている。この場合、捩れの起点となり易い隅角部２４Ａ、２４Ｂを矢板把持部１３Ｄで把持することになるので、前述の捩れの発生をより低減することができる。特に、フランジや隅角部が薄肉で、フランジが打設時により振れ易い場合に効果的である。

さらに、上記実施の形態、第１変形例、及び第２変形例による打設用治具１、１Ａ、１Ｂでは１枚のＺ形鋼矢板２を把持対象としているが、図７に示す第３変形例による打設用治具１Ｃは、奇数枚の複数枚（ここでは３枚）のＺ形鋼矢板２で壁体１０を構成し同時に打設する場合を把持対象としている。この場合、矢板把持部１３は、壁体１０のうち壁体方向Ｘで両最外縁の一方のＺ形鋼矢板２のフランジ２２Ａと他方のＺ形鋼矢板２のフランジ２２Ｂのそれぞれを把持するフランジ把持部１３Ａ、１３Ｂ（外側把持部）が設けられるとともに、壁体方向Ｘの中央に位置するＺ形鋼矢板２のウェブ２１を把持する重心把持部１３Ｃが設けられている。このとき、３箇所の把持部（矢板把持部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）は、壁体１０の重心位置Ｏを通る直線上に配列され、ウェブ２１を把持する中央の重心把持部１３Ｃは、重心位置Ｏに設けられている。

なお、複数枚のＺ形鋼矢板２で壁体１０を構成する場合には、矢板把持部１３で複数枚のＺ形鋼矢板２のうち少なくとも１枚につき１箇所を把持する構成とすることが好ましい。これにより上記第３変形例と同様に、壁体１０を構成するすべてのＺ形鋼矢板２に均等にバイブロハンマーの振動荷重が伝達され、壁体全体の振れを抑えることができ、捩れをなくすことができる。なお、このような壁体の場合であっても、壁体方向Ｘの最外縁の把持部がフランジ２２Ａ、２２Ｂではなく隅角部２４Ａ、２４Ｂとしてもかまわない。
また、この場合、その壁体１０の壁体方向Ｘの最外縁のフランジ又は隅角部を矢板把持部で把持するとともに、Ｚ形鋼矢板２のそれぞれが少なくとも矢板把持部１３で把持されているので、複数枚のＺ形鋼矢板２同士が材軸方向にずれたり壁体方向Ｘに離れたり、壁体直交方向Ｙに断面が変形することを防いで、壁体１０を一体で打設することができ設計図面により忠実な精度の良い壁体を形成することが出来る。特に、材軸方向の隣接鋼矢板間のずれを防止することが出来るので、打設時の共下がりや高止まりの発生を防ぐことが出来る。

また、本発明のフランジとは、継手部を含むフランジであってもよい。要は、Ｚ形鋼矢板２の重心位置Ｏに対して点対称となるフランジ部分であれば本発明の効果を奏することができるので、本実施の形態のフランジ２２の先端の継手部２３もフランジの一部とみなすことができれば、この継手部２３も打設用治具１の把持対象とすることができる。

さらに、上記実施の形態及び変形例では、Ｚ形鋼矢板２と打設用治具１の矢板把持部１３との接合をボルト・ナット接合としているが、例えば溶接等の他の固定手段を採用することも可能である。

さらにまた、実施の形態では、矢板把持部１３は支圧板１１に対して固定され、一対の添板１３ａの取付け向きがＺ形鋼矢板２の形状に合わせて固定されているが、添板１３ａの取付け角度を調整することが可能な調整機構、例えば回転機構などの機能を備えたり、一対の添板の間に治具を挟むなどして矢板断面の角度に応じて添接位置を調整できるようにしても良い。この場合は、複数種のＺ形鋼矢板の形状に合わせて適宜その添板１３ａの向きを変えて把持することが可能となり、複数種の打設用治具を作成せずに済むという利点がある。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１、１Ａ，１Ｂ、１Ｃ 打設用治具
２ Ｚ形鋼矢板
３ バイブロハンマー
１１ 支圧板
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ チャック把持部
１３ 矢板把持部
１３Ａ、１３Ｂ フランジ把持部（矢板把持部、外側把持部）
１３Ｃ 重心把持部（矢板把持部）
１３Ｄ 隅角把持部（矢板把持部、外側把持部）
１３ａ 添板
１３ｂ ボルト孔
２１ ウェブ
２２、２２Ａ、２２Ｂ フランジ
２３ 継手部
２４Ａ、２４Ｂ 隅角部
３１ シングルチャック
Ｏ 重心位置
Ｘ 壁体方向
Ｙ 壁体直交方向

Claims (3)

1. ウェブとウェブの両端に反対方向に延伸する端部に継手を有する平行な一対のフランジからなるＺ形状の鋼矢板であるＺ形鋼矢板を打設する際に、バイブロハンマーのシングルチャックによってＺ形鋼矢板を把持するための打設用治具であって、
   前記Ｚ形鋼矢板の上端に上方から当接する支圧板と、
   該支圧板から上方に向けて突設され、前記シングルチャックにより挟持されるチャック把持部と、
   少なくともＺ形鋼矢板の重心位置に対して点対称となる位置のフランジ、又はウェブとフランジとの隅角部を把持する矢板把持部と、
   を備え、
   前記チャック把持部が前記重心位置に配置されていることを特徴とするＺ形鋼矢板における打設用治具。
2. 前記矢板把持部は、
   前記フランジ又は隅角部を把持位置とする外側把持部と、
   前記Ｚ形鋼矢板の重心位置を把持位置とする重心把持部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のＺ形鋼矢板における打設用治具。
3. 前記Ｚ形鋼矢板は、奇数枚の複数枚で壁体を構成し、
   前記壁体を同時に打設する際に、前記矢板把持部において、前記壁体の壁体方向の最外縁のＺ形鋼矢板のフランジ又は隅角部を把持するとともに、複数枚の前記Ｚ形鋼矢板のうち少なくとも１枚につき１箇所を把持することを特徴とする請求項１又は２に記載のＺ形鋼矢板における打設用治具。

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