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矢板に使われている素材の種類3つ|鋼矢板の種類や型の違いも合わせて紹介

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公開日時 2023.02.07 最終更新日時 2023.02.07

こちらの記事では、矢板に使われている素材の種類についてご紹介いたします。

 


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矢板とは

矢板とは、山留に使用する壁材です。

基礎工事や土木工事の際、土砂崩れを防止するため行う山留工事や水の侵入を防ぐ目的で打ち込む板状の杭です。河川や港湾工事、橋梁工事などに繋ぎ合わせて施工します。

矢板(やいた)は英語表記のSheet pileからシートパイルとも呼ばれます。素材によって、木製と鋼製、鉄筋コンクリート製などがあります。

木矢板とは

木矢板(もくやいた)とは、生木材を使用した矢板材で横方向と縦方向で使います。

クリやマツを使用し、地盤の硬さによって長さや厚さを変えて対応が可能です。日本では炭坑やトンネル工事で山留用にマツの板を使用してきました。当時は坑内など狭い場所で土の中に打ち込みやすくするため、板の先端部分を矢のように山型にカットしました。

低価格ですが、鋼製や鉄筋コンクリート製と比較すると強度が劣ります。

鋼矢板とは

鋼矢板(はがねやいた)とは、鋼材を使用した板状の山留材です。

鋼矢板は、1枚の幅が400~900mmを直接繋ぎ合わせます。硬い地盤に打ち込め、工事終了後引き抜いて再利用可能です。

断面の形によってU形、ハット形、直線形、H形の4種類があります。以前のU形はラカワナ型でしたが、現在では継手部分が外れにくいラルゼン型です。ハット形は2000年代に入ってから製造された新しいデザインです。

矢板に使われている素材の種類3つ

矢板に使われている素材は、木と鋼、鉄筋コンクリートなどです。

木の材料は、針葉樹や広葉樹など様々な種類を使用します。多く使用されるのは、クロマツやアカマツ、カラマツなどのマツ類です。

鋼は強度が高く再利用されます。鋼製と鉄筋コンクリート製は、仮止めと永久使用の両方に活用します。

矢板の種類1:木製

木製の矢板はマツ類の他、ヒバやヒノキ、カシ、クリ、スギなどが主な材料です。

スギは価格が安いですが、強度がマツ類よりも劣るため、厚くして対応します。木製の矢板は、木材を使う向きによって横矢板と縦矢板と呼び分けます。

トンネル工事などでは縦矢板を使用していましたが、現在では横矢板が多く利用されます。生木材を使用するため長さが揃いにくい短所がありますが、価格が安い点が長所です。

横矢板

横矢板(よこやいた)は親杭矢板(おやぐいやいた)工法が一般的です。

親杭矢板工法とは、H形鋼を親杭として使用し、間に矢板を横向きに差し込んで山留を作る工法です。木矢板は規格品の他、現場の状況に応じて厚みや長さを変えてオーダーすることもできます。

小規模な土木・建築工事に適しますが、横矢板を差し込んだだけで一体性がないため、止水性能は高くありません。そのため、軟弱地盤には適さない工法です。

縦矢板

縦矢板とは、オープンカット工法で掘削する両側に打ち込む先を矢のように尖らせた板で、矢板の語源です。

オープンカット工法を安全に施工するために、山留を行います。一般的な山留よりも必要な強度が低いため、簡単に施工できる縦矢板などの方法がとられます。法面の施工が完了すると撤去します。

現在は、縦矢板に木材が使われることは少なく、軽量鋼矢板が使用されます。

矢板の種類2:鋼製

鋼矢板とは、鋼材を板状にして縦矢板として使用します。

鋼矢板の用途は、山留工事など仮設工事用の他に、永久構造物として使用します。護岸や防波堤、岸壁や擁壁、止水壁や堰堤(えんてい)などです。

特殊用途として、液状化対策や地盤沈下対策などの補強材、盛土耐震補強壁などがあります。油にも耐性が高いため、防油堤や地下送油管の防護にも使用します。

鋼矢板の種類1:ハット形鋼矢板

ハット形鋼矢板とは、矢板の形状がハット(帽子)形をしていることが名前の由来です。 

ハット形の平たい部分をウェブ、斜め部分をフランジ、継手部分をアームと呼びます。サイズは全体の幅を指し、大型を使用すると枚数が少なくなり経済的です。

継手の形状は左右で異なっているため、同じ向きで接続でき施工性に優れています。U形矢板よりも強度が高い点も特徴です。

鋼矢板の種類2:U形鋼矢板

U形鋼矢板とは、断面の形が左右対称で取り扱いが簡単な矢板です。

アーム部分がなく、継手の形状が同じため、繋ぎ合わせて使用する際は、向きを変えて接続します。そのため完成した壁厚はU形鋼矢板単体の2倍になり、継手位置が壁体の中立軸上です。

鋼矢板の初期から利用されたU形は、工事現場で現在も多く利用されます。仮設山留や永久構造物に使用可能です。

鋼矢板の種類3:直線形鋼矢板

直線形鋼矢板は引手部の強度が強いため、そのまま使用せずセル工法など円弧状に組み立てて使います。

セル工法とは、海底に円弧状にした鋼矢板を打ち込んで壁を作る工法です。鋼矢板を1つずつ円弧状にする場合と、複数枚で巨大セルを作る方法があります。どちらも陸上で組み立てて海中に設置します。

巨大セルはセル形岸壁や海水の侵入を防いで構築物を建築する環境を創出する締め切り工事に活用します。

鋼矢板の種類4:組合せ鋼矢板

組合せ鋼矢板とは、U形やハット形をH形と組み合わせ、U形同士を向かい合わせて使用するなど複数枚を組み合わせた使用方法です。

親杭矢板工法のようにH形を杭に使って間にU形やハット形を差し込みます。交互に差し込まず、U形やハット形をそれぞれ2枚程度繋ぎ合わせて間にH形を施工します。

鋼矢板の断面を有効活用でき、港湾の岸壁などに利用する使い方です。

矢板の種類3:鉄筋コンクリート製

鉄筋コンクリート製矢板とは、基準強度の高いコンクリートを使用したプレキャストコンクリート製品です。

鉄筋コンクリート矢板は、永久構造物用として鉄道や河川、道路や港湾の壁面などに使用します。矢板表面の対候性が高いため美観が良く、河川の護岸では流木などの衝突に対する抵抗性もあります。

鉄筋コンクリート製は矢板の他に、棚板もあります。H形鋼を使用した親杭横矢板工法に使用します。

鋼矢板の型の違い

鋼矢板の型の違い

U形鋼矢板には、2型や3型など型があります。

2型鋼矢板と3型鋼矢板の有効幅はどちらも400mmですが、有効高さと厚さが異なります。
2型の有効高さは100mm、厚さは10.5mm、3型の有効高さが125mm、厚さは13mmです。

鋼矢板1枚当たりの断面係数は、2型が152cm³、3型が223cm³と数値が大きくなり、強度に優れます。型番が大きくなるほど鋼矢板は断面性能が高くなります。

矢板についてしっかりと学びましょう

矢板とは、基礎・土木工事の際の土砂崩れや浸水防止に使用する山留材です。

矢板材には、木製と鋼製、鉄筋コンクリート製があります。木矢板は横矢板に使うことが多く、鋼矢板はU形やハット形、直線形などを仮設と永久構造物に使い分けます。鉄筋コンクリート矢板の利用目的は永久構造物です。

矢板は組み合わせや形を変えて現場で活用されます。基礎・土木工事に欠かせない、矢板に対する理解を深めましょう。

 


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