(57)【要約】【課題】鋼矢板の均等な圧延を可能とすることで、精度が高く製品形状の安定した鋼矢板を提供する。【解決手段】継手部を除いた鋼矢板本体部分の断面形状が少なくとも１以上の屈曲部を有する形状であって、かつ前記鋼矢板本体部分の圧下方向の板厚がほぼ同等に形成された圧延鋼矢板である。例えば、熱間孔型圧延によって製造されるハット型鋼矢板の場合、ウェブ部の板厚ｔｗ、フランジ部の板厚ｔｆ、ウエブ角度αが、下記の式の関係を満足するようにすればよい。【数８】2004162459.tif 000010【選択図】  図１
2004162459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手部を除いた鋼矢板本体部分の断面形状が少なくとも１以上の屈曲部を有する形状であって、かつ前記鋼矢板本体部分の圧下方向の板厚がほぼ同等に形成された圧延鋼矢板。
【請求項２】
熱間孔型圧延によって製造されるハット型鋼矢板であって、ウェブ部の板厚ｔｗ、フランジ部の板厚ｔｆ、ウエブ角度αが、下記の式の関係を満足する請求項１に記載の圧延鋼矢板。
【数１】
2004162459.tif 000008
【請求項３】
熱間孔型圧延によって製造されるＺ型鋼矢板であって、ウェブ部の板厚ｔｗ、アーム部の板厚ｔａ、ウェブ角度β、アーム部圧延角度θが、下記の式の関係を満足する請求項１に記載の圧延鋼矢板。
【数２】
2004162459.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば土木建築分野における壁体構成部材となる鋼矢板に係り、特に、圧延時における精度の高い成形を可能とした鋼矢板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木建築分野における地下土留め、基礎構造および港湾、河川における護岸、地中における止水壁などの壁体構成部材として、鋼矢板が従来から広く適用されている。この鋼矢板の種類には、一般的なＵ形鋼矢板の他に、ハット型鋼矢板（特許文献１）やＺ型鋼矢板（特許文献２）などが存在することが広く知られている。
【０００３】
かかる鋼矢板は、多数の圧延ロールによって鋼片を熱間状態で圧延して、所望の断面形状に形成することで製造される。このとき、フランジ部分やウェブ部分などの鋼矢板の平坦な部分の圧下率（圧延入口側の板厚と圧延出口側の板厚との差を圧延入口側の板厚で除した商）が大きな場合には、圧延ロールに大きな圧下力が要求されることになる。
【０００４】
またフランジ部分やウェブ部分などの板厚が鋼矢板の圧延工程の前後でそれぞれ異なる場合には、圧下率が相違することから以下のような不都合が生じる。すなわち、出口側の圧下率が高い部分では延伸が大きくなる一方で、出口側の圧下率が低い部分では延伸が小さくなり、ロール後の鋼矢板形状が不均一となる。
【０００５】
上記のように、圧延による鋼矢板において延伸量が異なる場合には、圧延した鋼矢板に曲がりや反りが生じることから歩留まりが低下する。また、鋼矢板の曲がりや反りを矯正するために多くの手間とコストが生じる。したがって、鋼矢板の圧下方向の板厚が不均一な場合には鋼矢板全体の均等な圧延ができず、修正に多数の圧延ロールが必要となることから、設備が大掛かりとなる点で改善の余地があった。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６８９７９４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９４６９１公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点を解決するためにされたものであり、その目的は、鋼矢板の均等な圧延を可能とすることで、精度が高く製品形状の安定した鋼矢板を提供することである。
【０００８】
また本発明の他の目的は、鋼矢板の均等な圧延を可能とすることで、効率的な鋼矢板の圧延を行い、曲がりや反りの修正にかかるコストを大幅に低減し、かつ圧延ロールの不均一な磨耗を抑制し、生産設備のコストを低減できる鋼矢板を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の圧延鋼矢板は、継手部を除いた鋼矢板本体部分の断面形状が少なくとも１以上の屈曲部を有する形状（例えば、ハット型鋼矢板やＺ型鋼矢板など）であって、かつ前記鋼矢板本体部分の圧下方向（圧延ローラーの回転軸直交方向）の板厚がほぼ同等に形成されることを特徴とする。本発明のように圧下方向の板厚がほぼ等しくなる鋼矢板では全体が均等に圧下できるため、曲がりや反りが小さくなり、精度の高い鋼矢板が製造できる。
【００１０】
ここで本発明で圧下方向の板厚を「ほぼ同等」としたのは、鋼矢板本体部分の圧下方向の板厚を必ずしも完全一致させる必要なく、±１ｍｍ程度の範囲での相違を許容する趣旨である。実際の圧延時にはロールの磨耗によって誤差が生じることもあり、またこの程度の圧下方向の板厚の相違であれば、圧下時の微調整により対応できるためである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の圧延鋼矢板の断面図である。第１実施形態の圧延鋼矢板１は熱間孔型圧延によって、フランジ部２と、フランジ部２と平行なアーム部３，３と、ウェブ部４，４とからなるハット型形状断面に形成されている。フランジ部２の両端には一対のウェブ部４，４の一端がそれぞれ接続され、このウェブ部４，４の他端にはアーム部３，３が接続されている。圧延鋼矢板１の両端となるアーム部３の端部には、それぞれ直爪継手５と曲爪継手６とが設けられており、圧延鋼矢板１を同一方向に揃えて打設することができるようになっている。また圧延鋼矢板１の断面形状は、継手５，６を除く鋼矢板１の本体部分（フランジ部２、アーム部３、ウェブ部４）が、フランジ部２の中央を直交する中心軸に対してほぼ線対称となるように形成されている。
【００１３】
第１実施形態のハット型鋼矢板１は、鋼矢板の前記本体部分の圧下方向（圧延ローラーの回転軸直交方向）の板厚ｔｐがほぼ等しくなるように設定されている。圧下方向の板厚ｔｐを等しくすることで、図３（ａ）に示す圧延工程において全体が均等に圧下できるので、ハット型鋼矢板１の曲がりや反りが小さくなって精度が向上する。
【００１４】
ここで、ハット型鋼矢板１の圧延では、一般にフランジ部２およびアーム部３は圧延ローラーの回転軸と平行であるので、フランジ部２およびアーム部３の厚さ方向は圧下方向とほぼ一致する。そのためフランジ部２およびアーム部３で圧下方向の板厚ｔｐを揃えるためには、フランジ部２の板厚ｔｆおよびアーム部３の板厚ｔａをほぼ一致させればよい。
【００１５】
しかし、圧延ローラーの回転軸に対して角度を有するウェブ部４は厚さ方向と圧下方向とが一致せず、圧下方向の板厚ｔｐを揃えるためにはウエブ角度α（フランジ部２の延長面またはアーム部３の延長面とウェブ部４とがなす角度）を考慮する必要がある。第１実施形態において、例えば、フランジ部２の板厚ｔｆを基準に圧下方向の板厚ｔｐを決定した場合（すなわち、ｔｆ＝ｔｐ）、以下の式（１）の関係を満たすようにウェブ部４の板厚ｔｗを決定すれば、圧下方向の板厚ｔｐを揃えることができる。
【数３】
2004162459.tif 000003
【００１６】
＜第２実施形態＞
図２は第２実施形態の圧延鋼矢板１ａの断面図である。なお、第２実施形態で第１実施形態と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
第２実施形態の圧延鋼矢板１ａは孔型熱間圧延によって、ウェブ部４の両側にアーム部３，３が接続されたＺ型形状断面に形成されている。圧延鋼矢板１ａの両端となるアーム部３の端部には、それぞれ継手５，６が設けられている。また、圧延鋼矢板１ａの断面形状は、継手５，６を除く鋼矢板１ａの本体部分（アーム部３、ウェブ部４）が、ウェブ部４の断面中央を中心点としてほぼ点対称となり、かつアーム部３、３が平行をなすように形成されている。そして、第２実施形態のＺ型鋼矢板１ａも、鋼矢板の前記本体部分における圧下方向の板厚ｔｐがほぼ等しくなるように設定されている。
【００１８】
Ｚ型鋼矢板１ａの圧延の場合には、図３（ｂ）に示すように、一般にアーム部３およびウェブ部４のいずれもが圧延ローラーの回転軸に対して角度を有するので、厚さ方向と圧下方向とが一致することはない。そこで、鋼矢板本体の圧下方向の板厚ｔｐがほぼ等しくなるウエブ部の板厚ｔｗ、アーム部の板厚ｔａを決定するには、ウェブ角度と圧延ローラーの回転軸に対する角度を考慮する必要がある。
【００１９】
まずアーム部３における圧下方向の板厚ｔｐ１は、アーム部３の板厚ｔａと、アーム部圧延角度θ（圧延ローラーの回転軸とアーム部３とがなす角度）とから、以下の式（２）で求められる。
【数４】
2004162459.tif 000004
【００２０】
またウェブ部４における圧下方向の板厚ｔｐ２は、ウェブ部４の板厚ｔｗと、ウェブ角度β（アーム部３の延長面とウェブ部４とがなす角度）、アーム部圧延角度θとから、以下の式（３）で求められる。
【数５】
2004162459.tif 000005
【００２１】
したがって、第２実施形態でアーム部３およびウェブ部４の圧下方向の板厚ｔｐ１、ｔｐ２をほぼ等しく揃える場合には、以下の式（４）の関係を満たすようにアーム部３の板厚ｔａと、ウェブ部４の板厚ｔｗとを決定すればよい。
【数６】
2004162459.tif 000006
【００２２】
＜実施例＞
上記の実施形態に基いたハット型鋼矢板の寸法計算例を示す。例えば、ウェブ部の板厚が８ｍｍで、ウェブ角度αを４８度に設定する場合、以下の式（５）のように、ウェブ部の圧下方向の板厚ｔｐは約１１．９５ｍｍとなる。
【数７】
2004162459.tif 000007
したがって、上記例において、鋼矢板本体部分における圧下方向の板厚ｔｐをほぼ等しく揃えようとする場合には、フランジ部の板厚ｔｆを約１０．９５ｍｍから約１２．９５ｍｍの範囲に設定すればよい。
【００２３】
なお、説明に用いた実施形態では継手部が直爪継手と曲爪継手の例を示したが、本発明の鋼矢板は鍵型継手や二重爪型継手でもよく、上記実施形態によって継手形状を限定するものではない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼矢板の均等な圧延を可能とすることで、精度が高く製品形状の安定した鋼矢板を提供できるという効果を奏する。
【００２５】
また本発明によれば、鋼矢板の均等な圧延を可能とすることで、効率的な鋼矢板の圧延を行い、曲がりや反りの修正にかかるコストを大幅に低減できるという効果を奏する。また圧延ロールの不均一な磨耗を抑制し、生産設備のコストを低減できる鋼矢板を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の圧延鋼矢板（ハット型鋼矢板）の断面図である。
【図２】第２実施形態の圧延鋼矢板（Ｚ型鋼矢板）の断面図である。
【図３】（ａ）はハット型鋼矢板の圧延状態の概略図であり、（ｂ）はＺ型鋼矢板の圧延状態の概略図である。
【符号の説明】
１    圧延鋼矢板（ハット型鋼矢板）
１ａ  圧延鋼矢板（Ｚ型鋼矢板）
２    フランジ部
３    アーム部
４    ウェブ部
５    直爪継手
６    曲爪継手
７    上ローラー
８    下ローラー
【図１】
2004162459.tif 000011
【図２】
2004162459.tif 000012
【図３】
2004162459.tif 000013