(57)【要約】  ハット形鋼矢板は、長手方向に直交する断面において、断面高さ方向の第１の側で幅方向に沿って延びるウェブと、ウェブの幅方向の両端部から幅方向の両側、かつ断面高さ方向の第２の側に向かって延びる１対のフランジと、断面高さ方向の第２の側で１対のフランジのそれぞれの端部から幅方向に沿って、かつ幅方向の両側に向かって延びる１対のアームと、１対のアームのそれぞれの１対のフランジとは反対側の端部に形成される１対の嵌合継手とを備え、有効幅Ｗが１０５ｃｍ以上であり、かつ断面高さ方向に延びる強軸回りの断面二次モーメントＩｙが１９１，０００ｃｍ４以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハット形鋼矢板であって、
長手方向に直交する断面において、断面高さ方向の第１の側で幅方向に沿って延びるウェブと、前記ウェブの前記幅方向の両端部から前記幅方向の両側、かつ前記断面高さ方向の第２の側に向かって延びる１対のフランジと、前記断面高さ方向の第２の側で前記１対のフランジのそれぞれの端部から前記幅方向に沿って、かつ前記幅方向の両側に向かって延びる１対のアームと、前記１対のアームのそれぞれの前記１対のフランジとは反対側の端部に形成される１対の嵌合継手とを備え、
有効幅Ｗが１０５ｃｍ以上であり、かつ前記断面高さ方向に延びる強軸回りの断面二次モーメントＩｙが１９１，０００ｃｍ４以上であるハット形鋼矢板。
【請求項２】
断面高さＨ（ｃｍ）と前記強軸回りの断面二次モーメントＩｙ（ｃｍ４）との比Ｉｙ／Ｈが５，２１０ｃｍ３以上である、請求項１に記載のハット形鋼矢板。
【請求項３】
前記ハット形鋼矢板の有効幅Ｗが１２０ｃｍ以上である、請求項１または請求項２に記載のハット形鋼矢板。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハット形鋼矢板を用いた鋼矢板壁の製造方法であって、
前記ハット形鋼矢板の前記嵌合継手のうちの一方のみを先行して打設された鋼矢板の嵌合継手に嵌合させながら前記ハット形鋼矢板を地中に打設する工程を含む鋼矢板壁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハット形鋼矢板および鋼矢板壁の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハット形鋼矢板は、土木建築工事において、土留めや止水のための壁体を構築するために広く利用されている。ハット形鋼矢板の施工性や断面性能を向上させるための技術は、これまでにも種々提案されている。例えば、特許文献１には、打設時の貫入抵抗が最小限に抑えられるように、ハット形鋼矢板の断面におけるフランジ角度、すなわちフランジがウェブおよびアームとの間になす角度を設定する技術が記載されている。特許文献２にも、貫入抵抗に着目して、ハット形鋼矢板の経済性、施工性および健全性をともに最適化する断面形状を決定するための技術が記載されている。特許文献３には、断面性能のうち断面二次モーメントに優れたハット形鋼矢板の形状設定方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４８８２３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５８９１０号公報
【特許文献３】特開２００８−６９６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記の特許文献１から特許文献３で言及されているハット形鋼矢板の断面二次モーメントは、いずれも弱軸回りの断面二次モーメントである。この弱軸回りの断面二次モーメントは、打設後のハット形鋼矢板によって形成される鋼矢板壁が地中で土圧や水圧に対抗するときの剛性を表すため、ハット形鋼矢板の性能の指標として重要である。【０００５】
しかしながら、後述するように、本発明者らが得た知見によれば、打設中のハット形鋼矢板に発生する傾斜変形を低減するための設計指標としては、弱軸回りの断面二次モーメントは必ずしも適切ではない。打設中のハット形鋼矢板では、先行して打設された鋼矢板と継手が嵌合することによって生じる継手摩擦が抵抗として作用する。継手摩擦による抵抗は、貫入抵抗とは異なりハット形鋼矢板の断面に対して不均等に作用するため、ハット形鋼矢板が深度方向に均等に打設されずに傾斜することがある。【０００６】
このような傾斜はハット形鋼矢板を壁幅方向に順次打設するにつれて累積するため、傾斜が大きくなったことによって鋼矢板が途中までしか打設されない高止まりや、鋼矢板壁の形状における設計からのずれが大きくなる事態の原因になりうる。本発明者らが得た知見によれば、傾斜変形を低減するための設計指標としては、一般的な弱軸回りの断面二次モーメントではなく、強軸回りの断面二次モーメントが適切である。【０００７】
そこで、本発明は、強軸回りの断面二次モーメントを適切に設定することによって打設中のハット形鋼矢板に発生する傾斜変形を低減することが可能な、新規かつ改良されたハット形鋼矢板および鋼矢板壁の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある観点によれば、ハット形鋼矢板は、長手方向に直交する断面において、断面高さ方向の第１の側で幅方向に沿って延びるウェブと、ウェブの幅方向の両端部から幅方向の両側、かつ断面高さ方向の第２の側に向かって延びる１対のフランジと、断面高さ方向の第２の側で１対のフランジのそれぞれの端部から幅方向に沿って、かつ幅方向の両側に向かって延びる１対のアームと、１対のアームのそれぞれの１対のフランジとは反対側の端部に形成される１対の嵌合継手とを備え、有効幅Ｗが１０５ｃｍ以上であり、かつ断面高さ方向に延びる強軸回りの断面二次モーメントＩｙが１９１，０００ｃｍ４以上である。【０００９】
上記のハット形鋼矢板では、断面高さＨ（ｃｍ）と強軸回りの断面二次モーメントＩｙ（ｃｍ４）との比Ｉｙ／Ｈが５，２１０ｃｍ３以上であってもよい。また、上記のハット形鋼矢板の有効幅Ｗは１２０ｃｍ以上であってもよい。【００１０】
本発明の別の観点によれば、上記のハット形鋼矢板を用いた鋼矢板壁の製造方法が提供される。鋼矢板壁の製造方法は、ハット形鋼矢板の嵌合継手のうちの一方のみを先行して打設された鋼矢板の嵌合継手に嵌合させながらハット形鋼矢板を地中に打設する工程を含んでもよい。【００１１】
上記の構成によれば、強軸回りの断面二次モーメントを適切に設定することによって打設中のハット形鋼矢板に発生する傾斜変形を低減することができる。その結果として、例えば、上述したような高止まりや、鋼矢板壁の形状における設計からのずれを抑制し、施工品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るハット形鋼矢板の断面図である。
【図２】図１に示されたハット形鋼矢板の嵌合中心について説明するための図である。
【図３】打設中のハット形鋼矢板に発生する傾斜変形について概念的に説明するための図である。
【図４】本発明の実施例および比較例について、曲がり比を縦軸に、強軸回りの断面二次モーメントを横軸にして示すグラフである。
【図５】傾斜変形が効果的に低減される基準の例について説明するためのグラフである。
【図６】傾斜変形が効果的に低減される基準の例について説明するためのグラフである。
【図７】ハット形鋼矢板の傾斜変形と断面高さとの関係について説明するための図である。
【図８】本発明の実施例および比較例について、曲がり比を縦軸に、強軸回りの断面二次モーメントと断面高さとの比を横軸にして示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るハット形鋼矢板の断面図である。図１に示されるように、ハット形鋼矢板１は、長手方向（図中のｚ方向）に直交する断面において、断面高さ方向の第１の側（図中のｙ方向の奥側）で幅方向（図中のｘ方向）に沿って延びるウェブ２と、ウェブ２の幅方向の両端部から幅方向の両側、かつ断面高さ方向の第２の側（図中のｙ方向の手前側）に向かって延び、幅方向との間にフランジ角度θ（鋭角側）をなすフランジ３Ａ，３Ｂと、断面高さ方向の第２の側でフランジ３Ａ，３Ｂのそれぞれの端部から幅方向に沿って、かつ幅方向の両側に向かって延びるアーム４Ａ，４Ｂと、アーム４Ａ，４Ｂのそれぞれのフランジ３Ａ，３Ｂとは反対側の端部に形成される嵌合継手５Ａ，５Ｂとを含む。
【００１５】
ここで、図１には、ハット形鋼矢板１の各部分の寸法、具体的には、ウェブ２の長さＢｗおよび板厚ｔｗと、アーム４Ａ，４Ｂの長さＢａとが示されている。ここで、長さＢｗは、ウェブ２の板厚中心線と、フランジ３Ａ，３Ｂのそれぞれの板厚中心線との間に形成される２つの交点の間の距離である。また、長さＢａは、アーム４Ａの板厚中心線とフランジ３Ａの板厚中心線との間に形成される交点と、嵌合継手５Ａの嵌合中心ＥＡとの間の距離である。なお、ハット形鋼矢板１の断面形状は幅方向の中立軸（図中のｙ軸）について対称であるため、アーム４Ｂについてもアーム４Ａと同様に長さＢａである。
【００１６】
さらに、図１には、ハット形鋼矢板１の有効幅Ｗ、断面高さＨ、弱軸Ａｘ、および強軸Ａｙが示されている。ここで、有効幅Ｗは、嵌合継手５Ａ，５Ｂのそれぞれの嵌合中心ＥＡ，ＥＢの間の距離である。断面高さＨは、ウェブ２およびアーム４Ａ，４Ｂの板厚を含み嵌合継手５Ａ，５Ｂの張り出しを含まないハット形鋼矢板１の断面の高さである。弱軸Ａｘはハット形鋼矢板１の幅方向に延びる中立軸であり、強軸Ａｙはハット形鋼矢板１の断面高さ方向に延びる中立軸である。後述するように、本実施形態に係るハット形鋼矢板１では、有効幅Ｗが１０５ｃｍ以上であり、かつ強軸Ａｙ回りの断面二次モーメントＩｙが１９１，０００ｃｍ４以上である。
【００１７】
なお、図１に示されたハット形鋼矢板１の形状が幾何学的に成り立つ場合、有効幅Ｗ、ウェブ長さＢｗ、断面高さＨおよびフランジ角度θは、Ｗ−Ｂｗ−２Ｈ／tanθ＞０の関係を満たしている。
【００１８】
図２は、図１に示されたハット形鋼矢板の嵌合中心について説明するための図である。図示されているように、ハット形鋼矢板１の嵌合継手５Ａには、隣接して打設される別のハット形鋼矢板１の嵌合継手５Ｂが嵌合する。嵌合継手５Ａの嵌合中心ＥＡは、別のハット形鋼矢板１のアーム４Ｂおよび嵌合継手５Ｂを仮想的に配置した場合に、嵌合継手５Ａが形成されるアーム４Ａの端部位置と、仮想的な嵌合継手５Ｂが形成されるアーム４Ｂの端部位置との中間に位置する、アーム４Ａおよびアーム４Ｂの設計上の板厚中心線上の点として定義することができる。ハット形鋼矢板１の反対側に位置する嵌合継手５Ｂの嵌合中心ＥＢも、同様に定義することができる。
【００１９】
図３は、打設中のハット形鋼矢板に発生する傾斜変形について概念的に説明するための図である。図３に示されるように、ハット形鋼矢板１は、先行して打設されたハット形鋼矢板１Ｐの嵌合継手５Ｂに嵌合継手５Ａを嵌合させながら地中に打設される。このとき、打設重機による貫入力ＦＰがハット形鋼矢板１の断面図心Ｃ付近に作用するのに対して、ハット形鋼矢板１の嵌合継手５Ａがハット形鋼矢板１Ｐの嵌合継手５Ｂに嵌合することによって生じる継手摩擦力ＦＦはハット形鋼矢板１の幅方向端部に作用する。このように作用点の異なる２つの力が作用することによって生じる偶力ＦＣによる回転作用のために、ハット形鋼矢板１は先行して打設されたハット形鋼矢板１Ｐ側に向かって傾斜するように変形し、下端側ほど嵌合継手５Ａが変形して壁幅方向におけるハット形鋼矢板１Ｐとの重複量が大きくなる。傾斜量は打設枚数とともに累積する（先行して打設されたハット形鋼矢板１Ｐが傾斜していれば、次に打設されるハット形鋼矢板１はさらに傾斜する）ため、何らかの方法で打設時のハット形鋼矢板１の傾斜変形を低減する必要がある。
【００２０】
（強軸回りの断面二次モーメントに関する検討）
上記で図３を参照して説明した偶力ＦＣによる回転作用による変形に抵抗するのは、変形の方向に対するハット形鋼矢板１の剛性、具体的にはハット形鋼矢板１の強軸（図中のｙ軸）回りの断面二次モーメントＩｙである。断面二次モーメントＩｙは、例えばハット形鋼矢板１の有効幅Ｗ、断面高さＨ、および板厚ｔなどの寸法を大きくすれば上昇するが、本発明者らはこれらの寸法の中でも有効幅Ｗに着目した。ハット形鋼矢板１の強軸回りの断面二次モーメントＩｙは、強軸に直交する方向の寸法である有効幅Ｗの３乗に比例する。その一方で、有効幅Ｗが大きくなれば偶力ＦＣによって作用するモーメントの腕の長さも大きくなるが、腕の長さは有効幅Ｗの１乗に比例するにすぎない（Ｗ／２）。従って、有効幅Ｗの拡大によるハット形鋼矢板１の高剛性化、すなわち断面二次モーメントＩｙの上昇は、偶力ＦＣによって作用するモーメントの増加よりも卓越して大きく、ハット形鋼矢板１の傾斜変形を低減するために有効である。以下で表１を参照して説明するように、ハット形鋼矢板１の有効幅Ｗを１０５ｃｍ以上に拡大し、さらに断面二次モーメントＩｙを所定の範囲以上にすることで、傾斜変形を効果的に低減することができる。さらに、鋼矢板壁の壁幅が同じであれば有効幅Ｗが大きいほどハット形鋼矢板の枚数は少なくてすむため、有効幅Ｗの拡大は施工の経済性の観点からも有利である。
【００２１】
表１に、従来のハット形鋼矢板（比較例１〜比較例３）、および本発明の実施形態に係るハット形鋼矢板（実施例１〜実施例６）の断面諸元を示す。表１において、Ｗは有効幅（ｃｍ）、Ｈは断面高さ（ｃｍ）、ｔｗはウェブの板厚（ｃｍ）、Ｂｗはウェブの長さ（ｃｍ）、Ｂａはアームの長さ（ｃｍ）、Ｉｘは弱軸（図４に示すｘ軸）回りの断面二次モーメント（ｃｍ４／ｍ；鋼矢板壁の壁幅１ｍあたり）、Ｉｙは強軸（図４に示すｙ軸）回りの断面二次モーメント（ｃｍ４；ハット形鋼矢板１枚あたり）である。なお、Ｉｘ，Ｉｙは、ウェブとフランジとの間、およびフランジとアームとの間の曲線形状、および嵌合継手の形状を考慮して算出されている。実施例１〜実施例６では、いずれもハット形鋼矢板１の有効幅Ｗを１０５ｃｍ以上とした。
【００２２】
ここで、表１における曲がり比ｒＢは、各実施例と同等の断面二次モーメントＩｘを有する従来のハット形鋼矢板との間での傾斜変形量の比として、以下の式（１）によって算出される。なお、式（１）において、ａは境界条件による係数、Ｍ，Ｍ’は実施例および比較例のそれぞれで偶力ＦＣによって生じるモーメント、Ｌはハット形鋼矢板の長さ、Ｅはハット形鋼矢板のヤング率、Ｒは継手抵抗、具体的には継手摩擦力ＦＦの大きさである。長さＬおよびヤング率Ｅは、実施例および比較例で共通とする。また、後述するように、継手抵抗Ｒはハット形鋼矢板の断面高さＨに応じて変化するが、表１の例では同等の断面二次モーメントＩｘを有する従来のハット形鋼矢板と各実施例のハット形鋼矢板との間で断面高さＨが共通であるため、式（１）では実施例と比較例との間で継手抵抗Ｒが共通になっている。この場合、曲がり比ｒＢは、実施例および比較例のそれぞれのハット形鋼矢板の有効幅Ｗ，Ｗ’および強軸回りの断面二次モーメントＩｙ，Ｉｙ’で表すことができる。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
【表１】
2020045116.tif 000004
【００２５】
図４は、上記の比較例１〜比較例３および実施例１〜実施例６について、曲がり比ｒＢを縦軸に、強軸回りの断面二次モーメントＩｙ（ｃｍ４）を横軸にして示すグラフである。図４のグラフを参照すると、実施例１〜実施例６ではいずれも比較例１〜比較例３に比べて強軸回りの断面二次モーメントＩｙが大きく、かつ曲がり比ｒＢが小さい。具体的には、断面二次モーメントＩｙが最も小さい実施例５（Ｉｙ＝１９１，６２５ｃｍ４）で曲がり比ｒＢが０．８３である。実施例５では、有効幅Ｗも最も小さい（Ｗ＝１０５ｃｍ）。この結果から、ハット形鋼矢板の有効幅Ｗを１０５ｃｍ以上とし、かつハット形鋼矢板１枚あたりの強軸回りの断面二次モーメントＩｙを１９１，０００ｃｍ４以上とすることによって、傾斜変形を効果的に低減することができるといえる。
【００２６】
図５および図６は、図４に示した実施例において、曲がり比ｒＢ＝０．８３を傾斜変形が効果的に低減される基準とした理由について説明するためのグラフである。図５は、ＪＩＳ  Ａ５５２３「溶接用熱間圧延鋼矢板」に規定される、Ｕ形鋼矢板の曲がり（幅方向変形）の許容差ｑｕと、同じくハット形鋼矢板の曲がりの許容差ｑＨＡＴを示すグラフである。図６は、図５に示したＵ形鋼矢板およびハット形鋼矢板の許容差の比ｑｕ／ｑＨＡＴを示すグラフである。図６に示されるように、鋼矢板の長さＬが１０ｍ以下の範囲では比ｑｕ／ｑＨＡＴが約０．８３で一定になる。つまり、鋼矢板の長さＬが１０ｍ以下の範囲では、Ｕ形鋼矢板に許容される幅方向変形は、ハット形鋼矢板の０．８３倍である。Ｕ形鋼矢板はアーム部がないためにハット形鋼矢板よりも幅方向変形が進行しやすく、従って製造時、または施工時に許容可能な曲がりがハット形鋼矢板よりも小さく規定されている。逆に言えば、ハット形鋼矢板においてＵ形鋼矢板と同等の曲がりしか発生しないとすれば、より厳しいＵ形鋼矢板の曲がりの基準をも満たしていることになる。従って、上記の実施例では、曲がり比ｒＢが０．８３である場合を、傾斜変形が効果的に低減される基準の１つにしている。
【００２７】
なお、図５および図６に示されるように、鋼矢板の長さＬが１０ｍを超えると比ｑｕ／ｑＨＡＴは０．８３よりも大きくなる。この範囲では、Ｕ形鋼矢板の曲がりの基準を満たすという観点からいえば、曲がり比ｒＢが０．８３を超える場合でも傾斜変形が効果的に低減されているといえる。さらに、鋼矢板の長さＬが２０ｍを超えると、Ｕ形鋼矢板の曲がりの許容差ｑｕが頭打ちになることによって比ｑｕ／ｑＨＡＴは減少に転じ、やがて０．８３を下回る。この点を考慮し、鋼矢板の長さＬごとの比ｑｕ／ｑＨＡＴの値に応じた曲がり比ｒＢが実現されるように断面二次モーメントＩｙを決定してもよい。具体的には、例えば鋼矢板の長さＬが２５ｍの場合（ｑｕ／ｑＨＡＴ＝０．７４）には曲がり比ｒＢが０．７４以下になるように断面二次モーメントＩｙを決定してもよい。あるいは、Ｕ形鋼矢板とハット形鋼矢板との形状に由来する相違（ハット形鋼矢板は、長さＬが２０ｍを超えても許容差ｑＨＡＴが頭打ちにならない）を考慮し、長さＬが２０ｍを超える範囲でも曲がり比ｒＢが０．８３以下になるように断面二次モーメントＩｙを決定してもよい。
【００２８】
ここで、上記で図５および図６に示されたように、鋼矢板の長さＬによって曲がり比ｒＢの基準は異なる。この点を考慮した場合、ハット形鋼矢板の有効幅Ｗは、例えば１２０ｃｍ以上とすることがより好ましい。多くの場合においてハット形鋼矢板の長さは２５ｍ以下であり、図６より曲がり比ｒＢが０．７以下であれば傾斜変形を効果的に低減することができる。本発明者らの検討によれば、有効幅Ｗを１２０ｃｍ以上とした場合、各部の板厚などの他の寸法を適切に設定することによって曲がり比ｒＢを０．７以下にすることが容易になる。
【００２９】
（断面高さに関する検討）
図７は、ハット形鋼矢板の傾斜変形と断面高さとの関係について説明するための図である。図７に示されるように、打設中のハット形鋼矢板１には、ウェブ２とフランジ３Ａ，３Ｂとで囲まれた内部空間に流入した土砂Ｓによる閉塞抵抗による内圧ＰＩが作用する。内圧ＰＩはハット形鋼矢板１を幅方向（図中のｘ方向）外側に押し広げるように作用するため、内圧ＰＩが大きくなると嵌合継手５Ａは先行して打設されたハット形鋼矢板１Ｐの嵌合継手５Ｂに向かって押し付けられ、嵌合継手５Ａと嵌合継手５Ｂとの間の接触によって作用する継手摩擦力ＦＦが増大する。ここで、例えば特許第３４８８２３３号公報などにも記載されているように、ハット形鋼矢板１の内部空間に流入した土砂Ｓによる閉塞抵抗はハット形鋼矢板１の断面高さＨに比例するため、土砂Ｓによる閉塞抵抗による内圧ＰＩおよび継手摩擦力ＦＦも断面高さＨに比例する。従って、ハット形鋼矢板１の断面高さＨと強軸回りの断面二次モーメントＩｙとの関係によって傾斜変形が低減される条件を表現することは合理的である。
【００３０】
表２に、従来のハット形鋼矢板（比較例１〜比較例３）、および本発明の実施形態に係るハット形鋼矢板（実施例７〜実施例１５）の断面諸元を示す。表１と同様の項目に加えて、表２では、強軸回りの断面二次モーメントＩｙと断面高さＨとの比Ｉｙ／Ｈ（ｃｍ３）が示されている。実施例７〜実施例１５でも、ハット形鋼矢板１の有効幅Ｗは１０５ｃｍ以上である。
【００３１】
ここで、表２における曲がり比ｒＢは、表１と同様に各実施例と同等の断面二次モーメントＩｘを有する従来のハット形鋼矢板との間での傾斜変形量の比であるが、算出には以下の式（３）が用いられている。実施例７〜実施例１５では断面高さＨが従来のハット形鋼矢板から変更されているため、式（３）では実施例および比較例のそれぞれの継手抵抗Ｒ，Ｒ’を異なる値として扱っている。ここで、上述の通り継手摩擦力ＦＦはハット形鋼矢板の断面高さＨに比例するため、式（２）のように土質条件や施工方法による係数ｂを用いて継手抵抗Ｒ，Ｒ’と断面高さＨ，Ｈ’との関係を表すことができる。この場合、曲がり比ｒＢは、実施例および比較例のそれぞれのハット形鋼矢板の有効幅Ｗ，Ｗ’強軸回りの断面二次モーメントＩｙ，Ｉｙ’、および断面高さＨ，Ｈ’で表すことができる。
【００３２】
【数２】
2020045116.tif 000005
【００３３】
【表２】
2020045116.tif 000006
【００３４】
図８は、上記の比較例１〜比較例３および実施例７〜実施例１５について、曲がり比ｒＢを縦軸に、強軸回りの断面二次モーメントＩｙと断面高さＨとの比Ｉｙ／Ｈ（ｃｍ３）を横軸にして示すグラフである。図８のグラフを参照すると、実施例７〜実施例１５ではいすれも比較例１〜比較例３に比べてＩｙ／Ｈが大きく、かつ曲がり比ｒＢが小さい。具体的には、Ｉｙ／Ｈが最も小さい実施例１２（Ｉｙ／Ｈ＝５，２１３ｃｍ３）で曲がり比ｒＢが０．８３である。実施例１２では、有効幅Ｗも最も小さい（Ｗ＝１０５ｃｍ）。この結果から、ハット形鋼矢板の有効幅Ｗを１０５ｃｍ以上とし、強軸回りの断面二次モーメントＩｙと断面高さＨとの比Ｉｙ／Ｈを５，２１０ｃｍ３以上とすることによって、傾斜変形を効果的に低減することができるといえる。なお、実施例７〜実施例１５は、上記で表１を参照した条件、すなわちハット形鋼矢板の有効幅Ｗが１０５ｃｍ以上であり、かつハット形鋼矢板１枚あたりの強軸回りの断面二次モーメントＩｙが１９１，０００ｃｍ４以上であるという条件も満たしている。
【００３５】
また、表２に示されるように、曲がり比ｒＢは断面高さＨに影響を受けるが、断面高さＨはハット形鋼矢板の用途に応じて様々な制約を受ける。従って、断面高さＨを制約に応じてある程度自由に設定しつつ曲がり比ｒＢを安定的に低下させるためには、ハット形鋼矢板の有効幅Ｗをより大きく、具体的には例えば１２０ｃｍ以上とすることがより好ましい。
【００３６】
以上で説明したような本発明の実施形態によれば、打設中に発生する傾斜変形が効果的に低減される断面形状のハット形鋼矢板が提供される。このようなハット形鋼矢板は、例えばハット形鋼矢板の１対の嵌合継手のうちの一方のみを先行して打設された鋼矢板の嵌合継手に嵌合させながらハット形鋼矢板を地中に打設する工程を含む鋼矢板壁の製造方法において、特に有利である。このような鋼矢板壁の製造方法では、ハット形の鋼矢板の一方の継手が先行して打設された鋼矢板の継手に嵌合している位置に対して施工機が鋼矢板を支持して鉛直振動荷重を加える位置が偏心しているためハット形鋼矢板に傾斜変形を発生させるモーメントが生じやすいが、本発明の実施形態を適用することによって傾斜変形を効果的に抑制することができる。
【００３７】
ハット形鋼矢板の傾斜変形を抑制することによって、施工機からの打設エネルギーが効率的にハット形鋼矢板に伝達され、ハット形鋼矢板の地盤内への貫入速度を高く保ち経済的な施工が可能になるとともに、施工に伴う騒音や振動を低減させることができる。ハット形鋼矢板の大断面化によって施工機が大型化すると騒音や振動も大きくなる可能性があるが、ハット形鋼矢板の傾斜変形を抑制することによって、騒音や振動を抑制した施工が可能になる。
【００３８】
また、ハット形鋼矢板の傾斜変形を抑制することによって、先行して打設された鋼矢板の継手との嵌合抵抗を小さくすることができるため、ハット形鋼矢板全体の打設時の抵抗を小さくすることができ、また継手の接触面での削れや溶着を防止することができる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４０】
１…ハット形鋼矢板、１Ｐ…ハット形鋼矢板、２…ウェブ、３Ａ，３Ｂ…フランジ、４Ａ，４Ｂ…アーム、５Ａ，５Ｂ…嵌合継手、ＥＡ，ＥＢ…嵌合中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020045116.tif 000011
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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