山留支保工の最小部材や山留壁の最低根入れ

こんにちは。大野です。

今日は山留支保工の最小サイズと山留壁の最低根入れについてのお話です。

 

山留支保工の最小サイズ

 

山留支保工の最小サイズにについては「建設工事公衆防止対策要網(土木工事編)」に記載があります。

 

腹起:重要な仮設構造物にあたってはH300×300を最小サイズとする。

切梁:同上

火打:同上

 

ここに書いてある重要な仮設構造物がどうゆうものかあいまいな表現ですが、市街地や繁華街での工事での基準だと考えていいでしょう。

山留支保工のH300×300以下のサイズはあまり使用されないので、リース会社によっては在庫がないところもあるので、計画の際は確認しましょう。

 

山留壁の最小部材

山留壁の最上部材についても建設工事公衆防止対策要網(土木工事編)」に記載があります。

 

鋼矢板:重要な仮設工事に用いる鋼矢板はⅢ型以上を標準とする。

親杭:重要な仮設工事にあってはH300×300を最小部材とする。

横矢板:重要な仮設工事にあっては最小厚は3㎝とし、その両端が4㎝以上山留杭のフランジにかかる長さを有するものとする。ただし板厚が4㎝を超えるときには板厚以上の長さがフランジにかかるようにする。

 

↓↓木材の許容応力度

木材は種類によって強度が違います。

計算書で木材の許容応力度が載っているので、種類を確認しましょう。

 

 

山留壁の最小根入れ

杭、鋼矢板等の根入れ長は、安定計算、支持力の計算、ボイリングの計算により決定します。

重要な仮設工事においては下のように最低根入れがきまっています。

親杭:1.5m

鋼矢板:1.5m

 


今日は山留支保工の最小部材や山留壁の最低根入れについてのお話でした。

山留支保工についてはこちら
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できる範囲で回答しようと思います。

それではまた。

 

 

SCB工法(控え壁式自立鋼矢板工法)の紹介

こんにちは。大野です。

今日はSCB工法(控え壁式自立鋼矢板工法)の紹介をしようと思います。

 

SCB工法(控え壁式自立鋼矢板工法)とは

 

鋼矢板の背面に山留壁を引っ張る目的でT字に鋼矢板を打設します。

背面にT字に鋼矢板を打設することで、鋼矢板の自立性が高まり自立高を高くすることがを目的にした工法です。

 

 どのような現場に有効?

 

SCB工法が有効な現場は

掘削深さが4.0~6.0mの山留支保工が必要な現場

山留壁の平面形状が30m×30m以上のような広い現場

このような現場に適用すると地下の空間が広く使用できるので有効な工法です。

 

↓↓切梁式山留支保工

 

SCB工法で施工すると

1段梁~2段梁の現場が自立工法に変更できます。

 

SCB工法の特徴

1.切梁中間杭が不要なため、躯体工事・掘削工事・鉄筋工事が効率的にできる。

2.掘削躯体構築中に山留支保工を設置・撤去するクレーン作業が無い為、切梁工法より安全性が高い

3.平面規模が20m×20m程度以上になると、躯体工事と仮設工事のトータルコストでメリットが発揮されやすくなります。

 

SCB工法を施工した感想

SCB工法は自立工法と同じ工法で、躯体工事・鉄筋工事・掘削工事の施工はしやすくなります。

鋼矢板の枚数が多くなるので、硬い地盤で採用する場合は、工期がくなります。

自立工法と同じなので、変位が大きくなります。

近接した場所に構造物や地下埋設物がある場合は注意が必要な工法です。


 

今日はSCB工法についてのお話でした。

山留支保工についてはこちらから

 

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できる範囲で回答しようと思います。

 

それではまた。

 

 

 

SMW壁から漏水した場合の処理方法

こんにちは大野です。

SMW壁から漏水した場合の処理方法に関するお話です。

 

漏水の量やSMWのひび割れ状況により、様々な対策があります。

対策について下記に説明していきます。

 

微量および少量の漏水の場合の対応方法

 

①ソイルセメントの不良部分をVカットする。

②Vカット部よりビニールパイプにより排水を行いながら急結セメント

でシールする。

③シール部分の硬化後、ビニールパイプを閉塞し止水する。

 

 

SMWの不混練により広範囲に漏水の恐れがある場合

 

①ソイルセメントの不良部を削る。

②削った部分に透水板を当てて、表面に急結セメントによりシールし、ビニールパイプにより

③シール部の硬化後、ビニールパイプを閉塞して止水する。

 

応力材H形鋼とソイルセメントの縁切れがある場合

 

①H形鋼のフランジに沿って、急結セメントを削る。

②削った部分に半割れパイプやテラスシートを当て、表面をシールし、ビニールパイプに案水、排水する。

③シール部分の硬化後、ビニールパイプを閉塞止水する。

 

壁面の広範囲で水滴が落ちる場合

 

①捨てコンの下層へ水が浸透するように、山留壁と捨てコンの間に透水板を入れる。

②躯体壁の配筋工事に入るまで、透水板を山留壁にはる。

 

多量の漏水があるが背面土砂の流失がない場合

①ソイルセメント壁を芯材のフランジ部まで削る。

②芯材に鉄板を溶接する。

③鉄板の継部はラップさせ、アングルで補強する。

④ソイルセメントと鉄板の間をモルタルにより充填する。

 

多量の漏水があるが背面土砂の流失がある場合

 

応急処置の後、背面に薬液注入を行う。

①薬液注入を地盤の土質・状況に応じて選定する。

②注入方法はゲルタイムが調整が容易にできる二重注入管方式で行うのが良い。

③ソイルセメントにひび割れが生じないように薬液注入は低圧で行う。

④注入完了後、鉄板で補強する。

 

 

 

今日はこの辺で、SMW壁から漏水した場合の処理方法に関するお話でした。

 

それでは。

 

 

親杭工法に根固めの必要性?

こんにちは大野です。

今日は親杭工法をオーガーで先行削孔をして立て込む場合に根固めが必要かどうかについてのお話です。

設計図に必要と書いてある場合もありますが、書いてない場合も多いので、根固めの有無の判断を現場でしないといけない場合もあります。

 

 

 根固めの有無は設計段階で判断している?

山留を計算する場合、施工方法毎に計算手法を変えたりはしませんので、設計段階では根固めの有無を考慮して計画はしていません

 

つまり、根固めをしてもしなくても計算結果に違いがないため、根固めの有無は施工性や周辺環境によって決めなければなりません

 

 

根固め有無では何が違う?

 

先行削孔による親杭工法の場合、削孔径は杭幅より大きいため杭と削孔径の間には隙間が生じる。

隙間をしっかり埋め戻さないと大きく山留壁が変形してしまいます。

 

↓↓根固めをしないい場合の親杭の変形

 

↓↓根固めをした場合の親杭

 

根固めの必要性の判断

根固めの有無の判断は親杭の変形が大きくなってもよいかどうかの判断によって決まってきます。

 

親杭が変形してよいかの判断は次の事項に当てはまる現場の場合は根固めをしたほうが良いと判断します。

①親杭背面の影響範囲内に既設構造物がある。

②掘削背面が道路で一般に開放している。

③精度良い計測管理が必要な現場

(根固めをしないと計算より変位が大きくなる場合がある)

④新設構造物と親杭隙間があまりない現場

 

上記のように変位が大きくなるとトラブルになりそうな現場や精度良い計測管理を必要とする現場は根固めをしたほうが良いです。

 

山留に関する質問がある場合は、コメントをお願いします。
できる範囲で回答しようと思っています。

それではまた。

 

 

山留壁に作用する上載荷重

こんにちは大野です。

今日は山留計画をするときに考慮する上載荷重についてのお話です。

上載荷重は山留壁の背面の状況によって、違います。

①近接した場所に構造物がない場合。

②近接した箇所に構造物がある場合。

③掘削影響内に盛り土や山留壁背面が法面場合

この3つの場合について説明したいと思います。

 

近接した場所に構造物がない場合の上載荷重

 

通常は10kN/m2の上載荷重を考慮して計画をします。

10KN/m2は何の荷重を想定しているかというと、山留壁背面を通る大型車やバックホウやクレーン等の重機の荷重です。

かなり大きな重機例えば100tクラスのクレーンを山留の近接したところで使用する場合は10kN/m2では危険側になるので、別途検討が必要です。

 

近接した箇所に構造物がある場合の上載荷重

構造物による上載荷重については

建築学会「山留設計施工指針」に表示されています。

この表によると例えば山留背面に地下室のないS造の3階建ての建物がある場合

 

基礎 10kN/m2 + 1階 13kN/m2 + 2・3階 7kN/m2×2=37kN/m2

の上載荷重で検討をします。

 

ただしこれは建物に杭がない場合の上載荷重になりますので、杭がある場合は通常の10kN /m2で検討を行います。

 

掘削影響内に盛り土や山留壁背面が法面場合の上載荷重

 

盛り土や法面が山留に影響する場合にはその影響する範囲法面の重量を換算した上載荷重として考える。

 

換算式はq=A×ɤ/ℓ

q:換算上荷重(kN/m2)

A:影響範囲の断面積(m2)図の網掛け部の面積

ɤ:影響範囲の土の単位体積重量(kN/m3)

ℓ:影響範囲の水平距離(m)

 

法面の影響を換算する公式はいろいろありますが、上の式が一般的な公式です。

 

 

今日は山留壁に作用する上載荷重についてのお話でした。

 

それではまた。

 

 

 

自立工法のサイズと長さの目安

こんにちは大野です。

今日は自立工法の山留壁はどの程度のものを使用するかというお話です。

 

自立工法は軟弱地盤で掘削深さ3.0m良質地盤で掘削地盤4.0m以浅で適用される工法です。

自立工法に使用する部材は掘削深さによって変わりますが、だいたいの目安を知っていたほうが良いと思います。

 

設計条件

日本建築学会でChangの公式にて算出します

N値=10の砂質地盤で算出します

地盤反力係数 Kh=1000×N値で算出。

 

自立鋼矢板のサイズと長さの目安

 

掘削深さ:H

H=2.0m 3型 L=5.0m たわみ10㎜

H=2.5m 3型 L=6.0m たわみ18㎜

H=3.0m 3型 L=7.5m たわみ32㎜

H=3.5m 4型 L=9.0m たわみ33㎜

H=4.0m 4型 L=10.0m たわみ53㎜

という結果になります。

 

H鋼親杭のサイズと長さの目安

掘削深さ:H

親杭の打設間隔:@

H=2.0m H200 @1.5m L=5.5m たわみ18㎜

H=2.5m H250 @1.5m L=6.5m たわみ21㎜

H=3.0m H300 @1.5m L=8.0m たわみ32㎜

H=3.5m H350 @1.2m L=9.5m たわみ28㎜

H=4.0m H350 @1.0m L=10.5m たわみ32㎜

 

自立工法のサイズと長さの目安

 

鋼矢板 掘削深さH×2.5倍

親杭  掘削深さH×2.5倍+0.5m

程度を目安として、N値=10よりも地盤が良くない場合や水位が高い場合はサイズアップや長さを長くしていきましょう。

あくまで目安としての話なので、実施工の場合は計算により確認をしてください。

 

 

今日は自立工法のサイズと長さについてのお話でした。

それではまた。

 

 

 

 

 

 

 

鋼矢板の腐食はどのくらい進行するの?

こんにちは大野です。

今日は鋼矢板の腐食に関するお話です。

鋼矢板の腐食代は使用する場所、条件によって異なりますが、条件の違いにより各基準が定められています。

港湾・土中・水中の3つについて、説明していきたいと思います。

 

港湾および河川における鋼矢板の腐食速度

 

港湾関係

港湾の施設の技術上の基準・同解説(平成元年2月) 日本港湾協会

H.W.L(高水位)からの距離で腐食速度が決まっています。

 

河川関係

建設省事務連絡(昭和54年4月10日)

表裏合わせて2㎜ただし特に腐食が著しいと判断される場合は現地に適合した腐食代を見込む

 

災害復旧の設計要領

一級河川 裏表合わせて2㎜

 

 

土中における鋼矢板の腐食速度

 

土中の腐食速度は最初は大きいが、次第に減少していき、ほぼ2年以上になると腐食速度は一定値を保つようになる。

鋼材メーカーの技術資料(1975年 住友金属工業)より引用

 

 

水中での鋼矢板の腐食速度

淡水中では水表面以外ではほとんど腐食は進行せずに、大気中の腐食よりも小さい。

鋼材メーカーの技術資料(1975年 住友金属工業)より引用

 

 

海水中の鋼矢板の腐食速度

海水中の腐食は、塩分の成分、潮流、波浪などに大きく影響されます。

港湾構造物設計基準によると

H.W.L以上 0.3mm/年

H.W.L~海底間 0.2mm/年

海底泥層中 0.05mm/年

上記の港湾の施設の技術上の基準とほぼ同じ値です。

 

今日は鋼矢板の腐食に関するお話でした。

 

山留に関する質問がある場合は、コメントをお願いします。

できる範囲で回答しようと思っています。

 

それではまた。

 

 

 

自立工法の最大変位は?

こんにちは大野です。

自立工法は支保工がなく掘削工事・鉄筋工事・躯体工事がやりやすくなる工法です。

しかし、支保工を設置しないため、山留壁の変形が大きくなる工法であるため、変位の管理が重要となります。

「変位の最大値はいくつにすればよいか?」というお話をしていきます。

 

土木基準での最大変位

土木山留の基準書「道路土工 仮設構造物指針」に許容変位について明記があります。

「山留壁の頭部変位は、掘削深さの3%を目安にする」

とあります。

具体的には

掘削深さH=2.0m → 許容変位60㎜

掘削深さH=3.0m → 許容変位90㎜

掘削深さH=4.0m → 許容変位120㎜

となります。

 

ただし、既設構造物が隣接している場合は、隣接構造物に与える影響を考慮し変位量を抑制しなければなりません。

 

 

建築基準での最大変位

建築基準の「山留め設計施工指針」では具体的に最大変位を定めていません

山留をする現場の状況により現場ごとに基準を定めなければなりません。

 

しかしながら、建築学会から2015年に

「近接山留めの手引き」が発行されました。

その中に既設構造物が近い場合の変位の基準が記載されています。

構造物までの距離:L

掘削深さ:H

①L/H=1未満の場合

近接構造物が小規模構造物の場合:20㎜以下

近接構造物が木造・S造の場合:20㎜以下

近接構造物がRC造・SRC造の場合:10㎜以下

 

②L/H=1~2未満の場合

近接構造物が小規模構造物の場合:40㎜以下

近接構造物が小規模構造物以外の木造・S造の場合:40㎜以下

近接構造物が小規模構造物以外のRC造・SRC造の場合:20㎜以下

 

※小規模建築物 基礎がRCの直接基礎形式で、地上3階以下、建物の高さ13m以下、軒高9m以下および延べ面積500m2を満足する建物のこと

 

上の基準は

小規模構造物と小規模構造物以外の木造・S造の場合は背面地盤の傾斜角を3/1000以下

小規模構造物以外のRC造・SRC造の場合1/1000以下

となるような山留の変位量から定められています。

 

 

今日は自立工法の最大変位についてのお話でした。

 

それではまた。

 

 

 

山留壁に頭つなぎをする効果

こんにちは大野です。

 

自立の山留を施工する場合は、杭頭の変位の管理がとても重要になってきます。

 

今日は自立の山留壁の変位を押さえる目的に使用される頭つなぎがほんとに効果あるのかというお話をしていきます。

 

頭つなぎの効果

 

頭つなぎの効果は変位を抑える一定の効果があると考えれれています。

頭つなぎの効果について記載されたの文献は「道路土工 仮設構造物指針」に鋼矢板についてのみですが記載があります。

「鋼矢板頭部から30㎝程度まで連結して固定したもの等については、断面二次モーメントと断面係数の断面効率を80%まで上げることができる。」

※頭つなぎをしていない場合60%と45%で計算します。

このように一定の効果があることが「道路土工 仮設構造物指針」に記載されています。

 

 

鋼矢板の頭つなぎを考慮した検討

 

鋼矢板の頭つなぎを考慮した検討はできるのでしょうか?

 

「道路土工 仮設構造物指針」に断面二次モーメントと断面係数の断面効率を80%に上げて検討してよいとあります。

 

土木では通常の断面二次モーメント60%と断面係数45%で計算するため、この2つを80%に上げることで計算上の効果を出すことができます

 

 

建築でも通常の断面二次モーメント60%と断面係数80%で検討するため、断面2時モーメントを80%に上げて計算することで、計算上の効果を出すことができます

 

 

親杭とSMWの頭つなぎを考慮した検討

 

親杭とSMWでは実際には効果があると経験的には知られていますが、計算方法について載っている文献がありませんので、効果を計算値に表すことができません

頭つなぎを付けた場合とない場合の計測結果があれば、わかりやすいのですが、なかなかそういった計測結果がありません。

頭つなぎの効果を知る一番いい方法は、現場で頭つなぎを付けたものと付けてないものの変位を計測するのが良いでしょう。

 

 

頭つなぎの形状

 

頭つなぎの形状にはどのようなものがあるのでしょうか?

文献に記載されているものはコンクリートのものが多いですね。

 

↓↓SMW研究会資料

 

 

鋼矢板セクションの杭頭部を50㎝溶接すればよい「道路土工 仮設構造物指針」に記載があります。

ただし溶接した部分はスクラップとなりますので、注意しましょう

 

↓↓鋼矢板の頭つなぎの例

 

 

文献には載っていないですが、建築の現場でよく見るのが、H形鋼のH300X300をブルマンで固定する方法です。

 

効果はありますし、施工も早いし、スクラップも出ないので、経済性と施工性が良い方法です。

よく見る方法ではないかと思います。

 

↓↓形状はこのような形です。

 


 

今日は頭つなぎに関するお話でした。

 

何か山留に関する質問がありましたら、コメント欄にお願いします。

答えれる範囲で回答をしようと思っています。

 

 

それではまた。

 

 

 

鋼矢板の継ぎ手効率の根拠

こんにちは大野です。

 

今日は鋼矢板の継ぎ手効率についてのお話です。

 

鋼矢板の継手効率の根拠

 

鋼矢板の継手効率の考え方で断面二次モーメントは45%、断面係数は60%とする場合がありますが、何を根拠としているのでしょうか

 

鋼矢板は通常、何枚かの鋼矢板を連続して打ち込んでいます。

継ぎ手を結合していくことにより、一体壁として山留壁を形成させています。

この鋼矢板に、掘削により土や水の側圧が作用すると、壁体がたわみ始め、鋼矢板の継手部ではせん断によるずれが生じます。

のずれにより、山留壁は一体壁としての機能を失い、剛性の低下を起こします

 

 

 

この剛性の低下に関する実験が過去に旧国鉄や建設省土木研究所、首都高速公団など行われました。

その結果を旧国鉄や土木研究所が整理を行いました。

鋼矢板の継手効率は、継ぎ手方法やさびの発生状況や施工時の土砂のつまり具合などによっても異なるそうですが、U型鋼矢板の曲げ剛性の有効率は40~50%、断面係数の有効率は60~80%となることがわかりました

このように、鋼矢板の継ぎ手効率は実験値により決められた値です

 

 

 

継ぎ手効率

 

実験や計測をもとに、実務においては、以下のように適用されている。

道路関係・・・断面2時モーメント:45% 断面係数:60%
鉄道関係・・・断面2時モーメント:80% 断面係数:80%
建築関係・・・断面2時モーメント:80% 断面係数:80%

 

各機関で違う値を採用し得います。

これは実験結果や過去の計測などを総合的に各機関が評価して決められています。

継ぎ手効率の違いもありますので、山留の計画をする際は、どの機関の基準で計画をするか確認をしてから計画をしましょう。

 

 

今日は鋼矢板の継手効率に関するお話でした。

 

それではまた。