(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ部、フランジ部、継手部および継手部とフランジ部との間に腕部を有するＵ型鋼矢板をテーブルローラ上に載置し、左右方向の曲がりをプレス矯正する方法において、
一方のフランジについてのみ、保持金型で拘束し、押圧金型で押し付け力を付与することを特徴とする腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【請求項２】
保持金型で拘束し、押圧金型で押し付け力を付与する個所を、フランジから腕部にかけての個所とすることを特徴とする請求項１記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【請求項３】
押し付け力が、水平方向と鉛直方向から付与されることを特徴とする請求項２記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【請求項４】
Ｕ型鋼矢板をテーブルローラ上に載置する際、ウェブ面をテーブルローラ上で水平から傾けた状態とすることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ部と継手部との間に腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法で、特に腕部の矯正に好適なものに関する。  
【背景技術】
【０００２】
圧延により製造された鋼矢板は、圧延工程での上下左右の非対称要因や、上下左右の温度偏差などによって、上下方向の「反り」や左右方向の「曲がり」などの形状不良が生じる場合があり、特に継手部における曲がりや反りは壁体にするためのつなぎ合わせ（嵌合）を損ない、打設施工において大きな問題となる。 
【０００３】
図８は「上反り」を説明する図で、腕部を有するＵ型鋼矢板１００がウエブ２００側に反っている様子を示す。図９は「曲がり」を説明する図で、腕部を有するＵ型鋼矢板１００が長手方向に対し、継手部においてδの右方向の曲がりを生じている様子を示す。
【０００４】
実操業において、反りが生じた場合は、複数本の上下ロールが千鳥型に配置されたローラー矯正機を用いて、その大きさが公差となるように矯正を行い、一方、曲がりが生じた場合は、プレス矯正機を用いてその大きさが公差となるように矯正を行うことが一般的である。
【０００５】
プレス矯正機による曲がりの矯正は、曲がり方向によって左右いずれか一方側の金型（拘束金型）を固定し、他方の金型（押圧金型）で被矯正材となるＵ型鋼矢板のフランジを繰り返し押圧して行う。
【０００６】
図１０（ａ）、（ｂ）はプレス矯正機による曲がりの矯正方法を説明する図で、腕部を有するＵ型鋼矢板１００はテーブルロール８０上にＵ字状に載置され、一方のフランジ３００の外面３００ｂ側に保持金型６０を、他方のフランジ３００の外面３００ｂ側に押圧金型７０を配置する（図１０（ｂ））。
【０００７】
保持金型６０と押圧金型７０は、押圧金型７０により付与されるプレス力ａによって３点曲げが生じるように配置される（図１０（ａ））。
【０００８】
しかしながら，Ｕ型鋼矢板のうち，断面形状が大きく左右方向の曲げに対する剛性が大きい鋼矢板の場合，片側のフランジ外面をプレスで押圧しても曲がりが矯正されずに，断面形状が変形したり，押圧したフランジを局部的に凹ませてしまうなどの問題が生じ、特に，フランジと継手部との間に腕部を有するＵ型鋼矢板の曲がり矯正において顕著であった。
【０００９】
特許文献１は，Ｕ型鋼矢板のプレス矯正方法に関し、鋼矢板の片側のフランジの外面を押圧すると同時に，もう一方のフランジの内面も押圧して，曲がりを矯正する方法が記載されている。
【００１０】
図１１において、搬送ロール８０上にＵ字状に載置された、腕部を有するＵ型鋼矢板１００の一方のフランジ３００の外面３００ｂに保持金型６０を、他方のフランジ３００の外面３００ｂに押圧金型７０を配置し、更に保持金型６０が配置されたフランジ３００の内面３００ａ側には押圧金型７０を配置する。
【００１１】
保持金型６０と押圧金型７０は、押圧金型７０に付与される押し付け力ａにより、腕部を有するＵ型鋼矢板１００に３点曲げが生じるように配置される。
【００１２】
押圧金型７０による押し付け力ａは、左右のフランジ３００に対し、一方には内面３００ａ側から、他方には外面３００ｂ側から同方向に付与されるため、Ｕ型鋼矢板１００の断面形状を損なうことなく曲がりの矯正が可能である。  
【特許文献１】特許第３１２９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１記載の矯正方法は、左右のフランジの一方のフランジ内面と他方のフランジ外面を同時に押圧するため、二つの矯正冶具が必要で、さらに製品の寸法変動に応じてこの矯正冶具間の距離の変更を必要とし、必ずしも効率のよい矯正方法ではなかった。
【００１４】
一方、最近では幅寸法が９００ｍｍを超える超大型の腕部を有するＵ型鋼矢板が開発され、その剛性（曲げ方向の断面２次モーメント）も非常に大きくなるため、製品全体の曲がりの矯正に非常に大きな力を必要とし、プレス矯正機の能力から実質、矯正が不可能になる場合があった。特許文献１記載の矯正方法は、その実施例にあるように、幅寸法が６５０ｍｍ程度までの鋼矢板を対象とするものである。
【００１５】
また、腕部を有する鋼矢板では、腕部・継手部の曲がりが左右のフランジで異なる場合がしばしば生じるが、特許文献１で開示された矯正方法では左右の押圧金型７０に付与される押し付け力ａは等しく、このような場合に対応するものではなった。
【００１６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、腕部を有するＵ型鋼矢板の曲がり矯正に適用可能なプレス矯正方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者等は有効幅が９００ｍｍのハット型鋼矢板を対象に、フランジに押し圧力を付加する方法や、該フランジに押し圧力を付与させる個所を種々に変更して曲がり矯正実験を実施した。
【００１８】
その結果、プレス矯正方法として１．一方のフランジのフランジ外面を保持（拘束）し、他方のフランジ外面を押圧する方法（従来法その１）、２．一方のフランジのフランジ外面を保持（拘束）した状態で、他方のフランジのフランジ外面を押圧する際、前記保持した側のフランジのフランジ内面をも押圧する方法（従来法その２）を用いた場合は、実験に用いたプレス矯正機の設備能力の限界から曲がりを矯正することができなかった。
【００１９】
一方、フランジの一方についてのみ、保持（拘束）と押し圧力の付与を行った場合は、鋼矢板の曲がりを矯正することが可能で、更にフランジから継手部にかかる部分を保持（拘束）し、該個所に押し圧力を付与するとより小さな押し圧力で、且つ継手部を精度良く矯正することが可能なことを見出した。
【００２０】
本発明は得られた知見を基に更に検討を加えてなされたもので、すなわち、本発明は、
１．ウェブ部、フランジ部、継手部および継手部とフランジ部との間に腕部を有するＵ型鋼矢板をテーブルローラ上に載置し、左右方向の曲がりをプレス矯正する方法において、
一方のフランジについてのみ、保持金型で拘束し、押圧金型で押し付け力を付与することを特徴とする腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【００２１】
２．保持金型で拘束し、押圧金型で押し付け力を付与する個所を、フランジから腕部にかけての個所とすることを特徴とする１記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【００２２】
３．押し付け力が、水平方向と鉛直方向から付与されることを特徴とする２記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【００２３】
４．Ｕ型鋼矢板をテーブルローラ上に載置する際、ウェブ面をテーブルローラ上で水平から傾けた状態とすることを特徴とする１ないし３の何れか一つに記載の腕部を有するＵ型鋼矢板のプレス矯正方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、鋼矢板の片側のフランジについてのみ，内面または外面から水平方向または水平方向と鉛直方向から押し圧力を付与し、当該フランジ側の左右方向の曲がりについて矯正するので，両側のフランジに押し圧力を付与する場合と比較して、矯正荷重を少なくすることが可能である。
【００２５】
鉛直方向の押圧を同時に付加する場合は、腕部の曲げ変形も加わるので，曲がりの矯正効果を高めることができる。
【００２６】
さらに、鋼矢板を、テーブルローラからウェブ面が水平から傾いた状態に設置し、矯正を行う場合は、水平方向に押し圧力を付与するので、フランジの曲げ矯正に加えて腕部の曲げ矯正も容易に行うことができ、矯正荷重の増大を防止しつつ、曲がりの矯正効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るプレス矯正方法の一実施例を説明する図で（ａ）は鋼矢板の断面方向、（ｂ）は鋼矢板の上面方向からの図を示す。図において１は継手部とフランジ部との間に腕部を有するＵ型鋼矢板（以下、鋼矢板）、２はウエブ部、３はフランジ部、３ａはフランジ部３の内面側、３ｂはフランジ部３の外面側、４は継手部、５は腕部、６は保持金型、７は押圧金型、８はテーブルローラ、ａは押し圧力を示す。
【００２９】
鋼矢板１はテーブルローラ８上に、テーブルローラ８とウエブ部２が接するように、Ｕ字形状に載置される。プレス矯正において、一方のフランジ３にのみ押し圧力ａが付与されるように、保持金型６をフランジ部３の外面側３ｂに、押圧金型７を該フランジ部３の内面側３ａに配置する。
【００３０】
押圧金型７は、フランジ３を３点支持するように２個の保持金型６の間隔の中間となる位置の、フランジ部３の内面側３ａに配置し、押し圧力ａを水平に付与する。保持金型６と押圧金型７でフランジ部３に押し当てられる側は、鋼矢板１のフランジから腕部にかけての部分が当接するように成形する。  
【００３１】
保持金型６と押圧金型７のフランジ部３に押し当てられる側をこのように成形するので、押し圧力ａが付与されると当該個所に曲げモーメント力が集中し、継手部の曲がりが効率的に矯正される。
【００３２】
尚、本発明において、フランジから腕部にかけての部分とは、フランジから腕部にかけて連続的に変化する部分で、フランジ部の一部または全長と、腕部の一部または全長を含むものとする。プレス矯正法は、テーブルローラ８で鋼矢板１を搬送しつつ、矯正を行うので、鋼矢板の全長に渡って継手部の曲がりを矯正することが可能である。
【００３３】
以上の説明では、保持金型６をフランジ３の外面側３ｂに、押圧金型７をフランジ３の内面側３ａに配置したが、押圧金型７をフランジ３の外面側３ｂに、保持金型６をフランジ３の内面側３ａに配置しても良い（図２）。
【００３４】
また、図１において、プレス矯正する際、保持金型６は鋼矢板１に対しその位置が固定され、押圧金型７が、水平方向にのみ移動するが、保持金型６と押圧金型７の両者を上下方向にも移動可能とし、垂直力ｂを付与すると、腕部に上下方向の曲がりが生じ、より効率的に継手部の曲がりを矯正することが可能となる（図３）。
【００３５】
また、フランジの外面を押圧する場合は，押圧金型で鉛直方向の力を加えることが困難なので，鋼矢板１に対し、押圧金型７はその鉛直方向位置を固定とし、腕部および腕部近傍のフランジ部に対して垂直力ｂを付与するための押圧金型９を設けることが好ましい（図６）。
【００３６】
図４は本発明に係るプレス矯正法の他の実施形態を示し、保持金型６に鋼矢板１とテーブルローラ８の間に挿入される部分を設け、鋼矢板１をテーブルローラ８に対し、角度θ傾けて載置し、プレス矯正を行う。
【００３７】
鉛直方向の力を付与せずに、フランジの押圧と腕部の押圧を同時に行うことができ、継手部の曲がりの矯正効果を高めることが可能となる。
【００３８】
上図に示す方法によれば、鋼矢板１をテーブルローラ８に水平に載置する場合と比較して、保持金型６の面６ａと押し付け力ａが、より直交するので、保持金型６から鋼矢板１が浮き上がった状態で、押し付け力が付与されること（図５）が防止され、断面形状が損なわれる不具合が低下する。特に、Ｕ字の開口部が末広がりに大きくなる形状の鋼矢板に有効である。
【００３９】
図７は本発明に係るプレス矯正法の他の実施形態を示し、図４と同様の効果を得るため、鋼矢板１をテーブルローラ８に対し、角度θ傾けてプレス矯正を行うため、押圧金型７の下部を延長し、鋼矢板１とテーブルローラ８の間に挿入される部分を設けた場合を示す。
【００４０】
本発明に係るプレス矯正法を用いて、鋼矢板を矯正する場合、鋼矢板の曲がり形態によって、テーブルローラ８上を搬送する鋼矢板の搬送方向を選択する。
【００４１】
例えば、鋼矢板の左継手部と右継手部ともに左側に曲がっている場合、左フランジの内面を押圧して左継手部の曲がりを矯正し、次いで、右フランジの外面を押圧して右継手部の曲がりを矯正する。
【００４２】
また、左継手部が左側に、右継手部が右側に曲がっている場合については、左フランジの内面を押圧して左継手部の曲がりを矯正し、次いで鋼矢板を反転して、右フランジの内面を押圧して右継手部の曲がりを矯正する。このように，局部的に左右の継手部の曲がり方向が異なっている場合についても，本発明によれば、曲がりを矯正することが可能である。
【実施例１】
【００４３】
鋼矢板（全長１０ｍ）の左継手部、右継手部とも左方向の曲がり形態で、１０ｍで３０ｍｍ前後の曲がり量のものをプレス矯正により矯正した。鋼矢板は図１２に示すハット型形状で、ウェブ厚ｔｗ＝１０．８ｍｍ、フランジ厚ｔｆ＝８ｍｍ、腕部の厚みｔｂ＝１０ｍｍ、フランジ面の傾きα＝４８°、全幅Ｗ＝９３３ｍｍ、全高さｈ＝２４１ｍｍの断面形状であった。
【００４４】
プレス矯正法１として、図１に示す本発明例により、まず左側フランジの内面を押圧して，左継手部の曲がりを矯正し，次いで右フランジ外面を押圧して右継手部の曲がりを矯正した（適合例１）。
【００４５】
プレス矯正法２として、図１０（ｂ）に示す、一方のフランジ外面を保持し，他方のフランジ外面を押圧する方法（比較例１），プレス矯正法３として、図１１に示す、一方のフランジ外面を保持し，保持した側のフランジ内面と他方のフランジ外面を押圧する方法（比較例２）を用いて矯正を行った。
【００４６】
プレス矯正機は全てのプレス矯正法で共通で、水平方向の押圧力最大１０００ｋＮ、水平方向の押圧力最大２０００ｋＮの仕様である．押圧金型と保持金型間の距離は１ｍ（両保持金型間距離２ｍ）とした。
【００４７】
表１に結果を示す。適合例１では，曲がり量δを左右継手部とも長さ１０ｍで８ｍｍ以下に矯正することができたが、比較例１では，全幅Ｗが小さくなる断面形状の変化（不具合）が生じたのみで曲がりを矯正できなかったため、途中で矯正を打ち切った。また比較例２でも，本プレス機の設備能力範囲では，鋼矢板が弾性変形するのみで，曲がりを十分矯正できない結果となった。
【００４８】
【表１】
0004687327.tif 000002
【実施例２】
【００４９】
次に，同様の断面形状・長さの鋼矢板で，１０ｍでの曲がり量が左右継手部とも５０ｍｍ前後の左方向曲がりと曲がり量が大きい鋼矢板について，曲がりの矯正を行った。
【００５０】
プレス矯正法１として、図１に示す本発明例により、まず左側フランジの内面を押圧して，左継手部の曲がりを矯正し，次いで右フランジ外面を押圧して右継手部の曲がりを矯正した（適合例２）。
【００５１】
プレス矯正法２として、図３（または図６）に示した、垂直力を付与する本発明例に係る方法（適合例３）、プレス矯正法３として，図４（または図７）に示した、テーブルローラ８に対してウエブを傾ける本発明例に係る方法（適合例４）の３通りを実施した。
【００５２】
左右継手部の矯正は、先の実施例１と同様の順番とした。適合例３では水平方向の押圧力の１０％の押圧力となるように，腕部上部からの圧下を加えた。また適合例４では，受け側の金型の下部につばを設け，ウェブ面が水平面から１０°傾くようにした。
【００５３】
それぞれのケースで，長手方向に材料を送りつつその長手方向位置で数回のプレスを行って曲がり量を確認し，曲がりが十分に矯正されていない場合は，再度プレスを行い，曲がり量が許容値（１０ｍｍ／１０ｍ）となるようにした。
【００５４】
表２に結果を示す。いずれのプレス矯正法でも曲がり量は許容値にすることができたが，特に，適合例３，４では左右継手部とも長手方向の各個所あたり２回のプレスで曲がりを矯正でき，短時間で矯正可能であった。
【００５５】
一方，適合例２ではフランジ内面を押圧する際に，フランジ保持側で材料の浮き上がりも見られたため，１回あたりの矯正量を十分に取れず長手方向の各個所あたり３回のプレスで曲がりを矯正し，適合例３，４と比較し矯正に若干時間を要した。
【００５６】
【表２】
0004687327.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明例。
【図２】本発明例。
【図３】本発明例。
【図４】本発明例。
【図５】プレス矯正時に鋼矢板が受け金型位置で浮き上がる状態を説明する図。
【図６】本発明例。
【図７】本発明例。
【図８】上反りを説明する図。
【図９】曲がりを説明する図。
【図１０】従来例。
【図１１】従来例。
【図１２】腕部を有するＵ字型鋼矢板の断面形状を説明する図。
【符号の説明】
【００５８】
１、１００：腕部を有する鋼矢板
２、２００：ウェブ
３、３００：フランジ
４：継手部
５：腕部
６、６０：保持金型
７、７０：押圧金型
８，８０：テーブルローラ
９：押圧金型
３ａ，３００ａ：フランジ内面側
３ｂ，３００ｂ：フランジ外面側
【図１】
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【図２】
0004687327.tif 000005
【図３】
0004687327.tif 000006
【図４】
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【図５】
0004687327.tif 000008
【図６】
0004687327.tif 000009
【図７】
0004687327.tif 000010
【図８】
0004687327.tif 000011
【図９】
0004687327.tif 000012
【図１０】
0004687327.tif 000013
【図１１】
0004687327.tif 000014
【図１２】
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