(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼と溶接結合して連壁用のＨ形複合鋼矢板を構成するのに用いる、幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を、左右の突起部の間隔を前記Ｈ形鋼のフランジ幅に適合させて設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
【請求項２】
前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を90°超とした形状であることを特徴とする請求項１に記載の直線型鋼矢板。
【請求項３】
前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を90°とし、さらに開先を設けた形状であることを特徴とする請求項１に記載の直線型鋼矢板。
【請求項４】
幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両面に複数の突条を設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
【請求項５】
幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両端部分の厚みが中央部分の厚みよりも大きいものとしたことを特徴とする直線型鋼矢板。
【請求項６】
前記直線型鋼矢板が、熱間の孔型圧延法により製造されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直線型鋼矢板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線型鋼矢板に関し、とくに、Ｈ形鋼と溶接結合して連壁用のＨ形複合鋼矢板を構成するのに適した直線型鋼矢板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋼矢板にはＵ型、Ｚ型、直線型のものがあり、土木工事の連壁構築に際しては、これらの鋼矢板を継いで打設する。
また、耐力の高い地中壁に適したものとして、これらを組み合わせて継いだ型式や、直線型鋼矢板に鋼板やＨ形鋼を溶接した型式が知られている。
【０００３】
Ｕ型やＺ型の鋼矢板を打設して構築した連壁は、図10にＵ型の例を示すように、壁面に凹凸が生じ、水路側壁に使用した場合には流れによどみを生じる。また、建造物の外壁に使用した場合には美観を損ねたり土地にデッドスペースが生じる等の問題がある。
一方、直線型鋼矢板を打設して構築した場合には上記のような欠点がないことから、近年では鋼板やＨ形鋼と溶接したうえで使用されることが多くなり、これに用いられる直線型鋼矢板の形状や製造方法に関する技術がいくつか提案されている。
【０００４】
例えば、特開平８−100422号公報には、ウエブ部の両端に非対称ラルゼン形継手部を設けてなる直線形鋼矢板において、上記継手部の一方が、ウエブ部の一端における打設壁背面側に屈曲形成したフランジ部の延在位置に鍵型爪を設けて構成されており、これと係合する他方の継手部は、ウエブ部他端の打設面と面一に形成された鍵型爪から係合間隔をおいた打設壁背面側に爪外れ防止用の抜止め突条を突設して構成されており、かつ前記ウエブ部の打設背面側の略中央には連結用溶接突条を形成したことを特徴とするＨ形鋼矢板用の直線型鋼矢板が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特開昭62−133209号公報には、Ｈ形鋼の一端に溶接してＨ形複合鋼矢板を構成するための部材として、ウエブ両端に接手部（＝継手部）を形成した直線型鋼矢板が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平８−100422号公報開示の直線型鋼矢板は、打設背面同士を接続板で溶接した所謂Ｈ形鋼矢板として使用するためにウエブ部の打設背面側の略中央に連結用溶接突条を有するものであり、構築後の壁面が完全な平面になるように工夫されているものの、接続板を連結用溶接突条に溶接する場合、接続板の位置決め、固定等の溶接段取りに手間取るし、溶接変形が生じやすいという欠点がある。
【０００７】
また、前記特開昭62−133209号公報開示の直線型鋼矢板は、Ｈ形鋼の片側フランジ両端を直接矢板ウエブ面に溶接しているので位置決めが容易ではなく、さらに、たとえば、図11のようにＨ形鋼のフランジが若干でも変形している場合には溶接が困難となるという欠点がある。
本発明は、このような従来技術の欠点に鑑み、Ｈ形鋼との溶接結合をする際に位置決めが容易でかつＨ形鋼のフランジが若干変形していても問題なく溶接できる直線型鋼矢板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の請求項１〜６に記載される直線型鋼矢板である。
〔請求項１〕  Ｈ形鋼と溶接結合して連壁用のＨ形複合鋼矢板を構成するのに用いる、幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を、左右の突起部の間隔を前記Ｈ形鋼のフランジ幅に適合させて設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項２〕  前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を90°超とした形状であることを特徴とする請求項１に記載の直線型鋼矢板。
〔請求項３〕  前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を90°とし、さらに開先を設けた形状であることを特徴とする請求項１に記載の直線型鋼矢板。
【０００９】
〔請求項４〕  幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両面に複数の突条を設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項５〕  幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両端部分の厚みが中央部分の厚みよりも大きいものとしたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項６〕  前記直線型鋼矢板が、熱間の孔型圧延法により製造されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直線型鋼矢板。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明請求項１、４、５に係る直線型鋼矢板の断面図を示すものである。図１（ａ）の本発明請求項１に係る直線型鋼矢板は、Ｈ形鋼と溶接結合して連壁用のＨ形複合鋼矢板を構成するのに用いる、幅方向中央部分にウエブ部２、左右両端部分に継手部３を有する直線型鋼矢板において、継手部３が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部４を、左右の突起部４の間隔をＨ形鋼５のフランジ幅に適合させて設けたことを特徴とする直線型鋼矢板であり、両端部分の継手部３の形状が左右対称形（ウエブ部２の中央に対して面対称）としたので、後述のように孔型圧延で製造する場合に孔型ロールの形成が容易で、かつ圧延時の変形等の発生のおそれがなく容易に圧延できる。
【００１１】
また、ウエブ部２と継手部３の間にウエブ両面側に突起した突起部４を、左右の突起部４の間隔をＨ形鋼５のフランジ幅に適合させて設けているので、破線で示すようにＨ形鋼５をウエブのどちらの面側にも容易に位置合わせできる。なお突起部４の形状は、図２（ａ）に示すように、ウエブ面とのなす角度αが90°超（本発明請求項２に対応）であれば、Ｈ形鋼５との溶接時の開先として使用できるし、図２（ｂ）に示すようにαを90°とし、開先４Ａを設ける形状（本発明請求項３に対応）に圧延してもよく、新たな開先機械加工は不要である。
【００１２】
図１（ｂ）の本発明請求項４に係る直線型鋼矢板は、図１（ａ）の鋼矢板のウエブ部２の両面の両端側に突条２Ａを設けたものである。これによって破線で示すようにＨ形鋼５のフランジが若干変形していても容易に確実な溶接が可能となる。
図１（ｃ）の本発明請求項５に係る直線型鋼矢板は、図１（ａ）の鋼矢板のウエブ部２の厚みを、両端部分で大きく中央部分で小さくしたものである。これによって破線で示すようにＨ形鋼５のフランジが若干変形していても容易に確実な溶接が可能となる。
【００１３】
なお、ウエブ部２の厚みを変化させる場合、Ｈ形鋼５のフランジの変形を吸収し、確実な溶接ができれば、図３にその断面のいくつかの例を示すように曲線形状であっても直線形状であっても、また両者の組合せ形状であってもよい。
図４は、本発明請求項４に係る鋼矢板の一例を用いて形成されたＨ形複合鋼矢板の幅方向連結構造を示す断面図である。同図において、１は本発明鋼矢板、２はウエブ部、２Ａは突条、３は継手部、４は突起部、５はＨ形鋼である。本発明鋼矢板１では、ウエブ両面側に突起した突起部４を設けているので、表裏を反転させてＨ形鋼５と溶接したＨ形複合鋼矢板を順次結合して幅方向に連結できる。なお、左右の突起部４の間隔をＨ形鋼５のフランジ幅Ｗに適合させておくことにより、両突起部４間にＨ形鋼５のフランジを嵌合するだけで容易に溶接位置決めを行うことができ、また、溶接作業中の位置ずれを生じることもない。
【００１４】
また、本発明鋼矢板を用いたＨ形複合鋼矢板は、図５に示すように、本発明鋼矢板１とＨ形鋼５とを長手方向の両端が相補的にはみ出す形に結合して形成するのが好ましい。これにより、Ｈ形複合鋼矢板を２枚以上継いで打設する際に、先に打設された複合鋼矢板の一端側のはみ出し部Ｒ２が、後から打設される複合鋼矢板の他端側のはみ出し部Ｒ１を案内できるため、継ぎ合わせのための現場溶接が容易化すると共に変形も生じにくくなる。
【００１５】
本発明鋼矢板は熱間の孔型圧延法により製造するのが好ましい（本発明請求項６に対応）。熱間の孔型圧延法によれば、左右対称形の鋼矢板の圧延製造が行いやすく、ウエブ部と継手部の間への突起部形成も容易に行うことができるからである。
図６、７、８はそれぞれ本発明請求項１、４、５に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。図６、７、８において、3Cは圧延途中品ないしは製品の継手部３に形成された爪であり、図１と同一または相当部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００１６】
工程は（ａ）⇒（ｂ）⇒‥‥⇒（ｇ）の順に進行する。（ａ）は圧延前の素材鋼片の断面形状を示す。この素材は鋳片でもあるいは鋳片を圧延したものでもよい。（ｂ）〜（ｃ）ではブレークダウンミルによりウエブ部、突起部、継手部となる部位への粗形付けが行われる。（ｄ）〜（ｇ）では孔型ミルにより幅方向各部位の厚み出し（ｄ，ｅ）、ウエブ部２の断面形状の調整（ｅ）、継手部３の爪３Ｃの形状調整（ｆ）、突起部４と爪３Ｃの角度調整（ｇ）が行われる。なお、請求項１、２、３に係る本発明鋼矢板を製造する場合には、目的とするウエブ部２の断面形状に応じて、（ｅ）の工程で用いる孔型ミルにおいて、それぞれ図６、７、８に示すような断面形状の孔型ロールを使い分ければよく、（ｅ）の上工程および下工程の孔型ロールは同じものでよい。いずれのミルも左右対称形の孔型ロールを上下（当然ながら上下では孔型形状は相違する）に配置して構成されている。なお、素材鋼片加熱温度は1200〜1280℃程度とし、圧延は750 ℃程度で完了する。
【００１７】
図９は、本発明鋼矢板の圧延製造に好適な設備列の一例を示す平面模式図であり、このような設備列を採用することにより、加熱炉FCE で図６〜８における（ａ）の素材鋼片を加熱し、ブレークダウンミルBDで同（ｂ）〜（ｃ）の圧延、第１中間孔型ミルS1で同（ｄ）〜（ｅ）の圧延、第２中間孔型ミルS2で同（ｆ）の圧延、仕上孔型ミルSFで同（ｇ）の圧延を順次、効率よく行うことができる。
【００１８】
【実施例】
図９に示した設備列を用い、図７（ａ）〜（ｇ）に示した工程により公称幅Ｗ１＝500mm の本発明請求項４に係る鋼矢板を製造しこれを用い、図４に示した形態で、ウエブ高さ400mm 、フランジ幅Ｗ＝400mm のＨ形鋼と溶接結合してＨ形複合鋼矢板を形成する作業工程を、50溶接機会について、突起部をもたずかつウエブ部に突条をもたない従来の直線型鋼矢板（従来鋼矢板）を用いた場合と比較したところ、溶接位置決め作業時間が従来の60％にまで短縮し、かつ、従来鋼矢板では５溶接機会に１度の割合で発生していた溶接作業中の位置ずれによる組立形状不具合が、本発明鋼矢板では全く発生しなかった。また若干フランジが変形したＨ形鋼との溶接も容易に実施できた。
【００１９】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、Ｈ形鋼との溶接位置決め作業に時間を要さず、溶接作業中の位置ずれもなく、若干変形したフランジを有するＨ形鋼とも容易に確実に溶接できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明鋼矢板の例を示す断面図である。
【図２】  本発明鋼矢板の突起部の形状を示す断面図である。
【図３】  本発明請求項５に係る鋼矢板のウエブ部の厚み変化の例を示す断面図である。
【図４】  本発明鋼矢板の一例を用いて形成されたＨ形複合鋼矢板の幅方向連結構造を示す断面図である。
【図５】  本発明鋼矢板とＨ形鋼との好ましい結合形態を示す平面図である。
【図６】  本発明請求項１に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図７】  本発明請求項４に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図８】  本発明請求項５に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図９】  本発明鋼矢板の圧延製造に好適な設備列の一例を示す平面模式図である。
【図10】  Ｕ型鋼矢板による連壁を例示する断面図である。
【図11】  従来型鋼矢板とＨ形鋼を溶接する場合の問題点の例を示す図である。
【符号の説明】
１  本発明鋼矢板
２  ウエブ部
２Ａ  突条
３  継手部
３Ｃ  爪
４  突起部
４Ａ  開先
５  Ｈ形鋼
６  直線型鋼矢板（従来）
【図１】
0003861962.tif 000002
【図２】
0003861962.tif 000003
【図３】
0003861962.tif 000004
【図４】
0003861962.tif 000005
【図５】
0003861962.tif 000006
【図６】
0003861962.tif 000007
【図７】
0003861962.tif 000008
【図８】
0003861962.tif 000009
【図９】
0003861962.tif 000010
【図１０】
0003861962.tif 000011
【図１１】
0003861962.tif 000012