JPH0346608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土木、建築、海洋構造物等の分野にお
いて、土留、基礎、地中壁、井筒、セル等の構造
体に用いる角鋼管矢板に関し、特に大形で大耐力
が要求される用途に適した角鋼管矢板に係る。

（従来の技術） 周知の通り、土木、建築、海洋構造等の分野で
は各種の矢板が使用されており、なかでも鋼管矢
板は剛性が高く、施行性が良いために次第に多く
用いられるようになつた。而して丸鋼管矢板は継
手部分に構造上の弱点が生じ易いことと、コンパ
クトな連続地中壁を構築するような場合不適なこ
とから、それに代つて角鋼管矢板が用いられるよ
うになつた。

第１１図の概略斜視図で示す角鋼管矢板１は連
続地中壁やコンクリート壁の鉄筋材として開発さ
れたもので、フランジ鋼板２ａ，２ｂを面平行と
し、切欠孔３を有するウエブ鋼板４ａ，４ｂでボ
ツクス形の単位角鋼管矢板１を構成し、フランジ
鋼板２ａ，２ｂの両端に設けられたパイプ形継手
５ａ〜５ｄで連結するもので、特開昭57−151725
号公報に開示されている通り施行性が良く、永久
構造物の地中壁用として利用されている。

次に第１２図の概略平面図に示す角鋼管矢板６
は連続地中壁の鉄筋用として開発されたもので、
それぞれ両端に雌継手７ａ，７ｂおよび雄継手８
ａ，８ｂを有するフランジ鋼板９ａ，９ｂを面平
行とし、ジヨイント用鉄筋１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄを備えたウエブ鋼板１１ａ，１１ｂを
前記フランジ鋼板９ａ，９ｂに溶接し、ボツクス
形の単位鋼矢板６を形成したもので、特開昭55−
68921号公報に開示されている通り、インターロ
ツキングパイプ、止水板およびジヨイントをかね
る機能を有するものとして連続地中壁の構築に利
用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 近時、土木、建築および海洋構造物等の分野で
は構築物がすべて大形化し、鋼矢板にも大荷重に
耐え、しかも水平方向からの大きな作用力にも充
分に対抗できる機能が求められるようになつた。
而して、それらの機能を向上するには鋼矢板の板
厚を厚くし、断面積を大きくする必要があるが、
板厚を厚くすると価格が高くなり、重量が嵩んで
施行性が悪くなり、また薄肉大断面積とすると座
屈が生じ易いと云う問題点がある。

本発明の目的は、剛性が高く大荷重に耐え、し
かも経済的に製作でき、その上施行性に優れてい
る角鋼管矢板を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の角鋼管矢板は、その目的を達成するた
め、鋼板をプレス成形してなるリツプ溝形鋼のリ
ツプ相互を当接接合してなる角鋼管本体と、該角
鋼管本体の前記接合部が位置した壁体をフランジ
とし、該フランジの延長方向に沿つて前記角鋼管
本体の両端角部のそれぞれもしくはいずれか一方
にアーム部基端を溶着した継手とからなることを
特徴とする。

（作用） 本発明は角鋼管本体をリツプ溝形鋼のリツプ相
互を当接接合することにより製造しているので、
剛性が高く断面係数が大きい。また薄肉でも極め
て大きな耐力を備えており、製造の容易で経済的
である。さらに、前記リツプの接合部のある壁体
をフランジとし、その延長方向に沿つて前記角鋼
管本体の両端角部に継手アーム部基端を溶着して
いるので、フランジ壁の延長方向に作用する引張
力や該延長方向と逆の方向から作用する圧縮力に
耐える力が大きく、またリツプの接合部がフラン
ジ壁の剛性を大きくするので、角鋼管矢板に作用
する曲げや鉛直方向の荷重に起因する鉛直方向の
圧縮力によつて発生する座屈に対して大きな抵抗
力を備えることが出来る。

（実施例） 第１図は本発明にかかる角鋼管矢板１２の概略
平面図で、角鋼管本体１３は鋼板をプレスフオー
ミング法によつて加工したリツプ薄型鋼１４ａ，
１４ｂのそれぞれのリツプ１５ａ，１５ｂと１６
ａ，１６ｂとを当接し、溶接１７ａ，１７ｂして
一体物とされている。

次に、角鋼管本体１３の両端角部１８ａ〜１８
ｄに雌雄同一体の噛み合い嵌合継手１９ａ〜１９
ｄ（以下単に継手と云う）のアーム部２０ａ〜２
０ｄの基端２１ａ〜２１ｄを溶着することにより
矢板を構成するが、角部１８ａ〜１８ｄは角鋼管
本体１３の板厚ｔの1.0〜5.0倍の曲率半径のもの
とすることが溶接効率や強度上の問題から最も好
ましいことを本発明者等は研究によつて確かめ
た。

継手１９ａ〜１９ｄは直線形鋼矢板の半截体で
あつて、止水性や施行性および剛性の点で優れた
ものであるため、角鋼管矢板１２を逐次打設連結
することにより丈夫な連続地中壁を構築すること
が可能である。

リツプ１５ａと１６ａ，１５ｂと１６ｂとを当
接し、それぞれを溶接した構成部分２２ａ，２２
ｂ（以下本発明では接合部と云う）は剛性が高く、
第２図に示すように曲げや鉛直方向の荷重等によ
り角鋼管板１２に働らく鉛直方向に作用力２３
Ｘ，２３Ｙに対し大きな耐力を発揮する。

本発明では接合部２２ａ，２２ｂが位置する壁
体をそれぞれフランジ２４ａ，２４ｂと云い、継
手１９ａ〜１９ｄはそれぞれフランジ２４ａ，２
４ｂの延長方向に沿つて角鋼管本体１３の両端角
部１８ａ〜１８ｄにアーム部基端２１ａ〜２１ｄ
を介して溶着されていると云う。

次に第３図の概略平面図に示すう角鋼管矢板２
５は、フランジ２４ａに溶着された継手１９ｅ，
１９ｆのアーム部２０ｅ，２０ｆとフランジ２４
ｂに溶着された継手１９ｇ，１９ｈのアーム部２
０ｇ，２０ｈとの長さを異にした例で、湾曲した
井筒や岸壁などの構築に適している。

第４図は角鋼管本体１３に異なつた継手を設け
た例を示すもので、シームレス鋼管２６ａ，２６
ｂにスリツト２７ａ，２７ｂを縦設してなる嵌合
部２８ａ，２８ｂと平鋼板からなるアーム部２９
ａ，２９ｂを溶接してなる雌継手３０ａ，３０ｂ
を有すると共に、他側には丸棒鋼３１ａ，３１ｂ
からなる嵌合部３２ａ，３２ｂと平鋼板からなる
アーム部３３ａ，３３ｂを溶接してなる雄継手３
４ａ，３４ｂを備えた角鋼管矢板３５は、その継
手としての物理的な強度が非常に高いことから角
鋼管本体１３の径が800〜1000mmを越えるような
大形角鋼管矢板を構成するのに適している。

次に第５図に示す角鋼管矢板３６は、雌継手３
０ａ，３０ｂは第４図の例と同じであるが、雄継
手は鋼管３７ａ，３７ｂからなる嵌合部３８ａ，
３８ｂと平鋼板からなるアーム部３９ａ，３９ｂ
を溶接した雄継手４０ａ，４０ｂを有している。

雄継手４０ａ，４０ｂの鋼管３７ａ，３７ｂを
利用してコンクリートを流しこみ継手部を完全に
止水することが可能であるため、特に水密性が要
求される連続地中壁などの構築に適している。

第６図に示す角鋼管矢板４１はフランジ２４ｂ
側に継手を有しない構成のもので、継手１９ａ，
１９ｃおよび接合部２２ａ，２２ｂなどについて
は第１図の角鋼管矢板１２と全く同様であつて、
アーチ状の連続壁や簡易な地中壁の構成に用い
る。

第７図の角鋼管矢板４２はリツプ溝型鋼１４
ａ，１４ｂのリツプ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１
６ｂを直接に当接せず、溝型鋼４３ａ，４３ｂを
介在させた例であり、溝型鋼４３ａのフランジ４
４ａをリツプ１５ａに、フランジ４４ｂをリツプ
１６ａに当接させると共に、溝型鋼４３ｂのフラ
ンジ４４ｃをリツプ１５ｂに、フランジ４４ｄを
リツプ１６ｂに当接させてそれぞれを溶接４５ａ
〜４５ｄして角鋼管本体４６を構築し、ついで角
鋼管本体４６に第１図に示す角鋼管矢板１２と同
様に継手１９ａ〜１９ｄを溶着したもので、かか
る溝型鋼４３ａ，４３ｂを用いた間接的なリツプ
の当接接合も本発明に包摂される。而して角鋼管
矢板４２は長大な連続壁を経済的に建設する用途
に適している。

次に、第８図に示す角鋼管矢板４７は角鋼管本
体１３の両端角部の一方に継手１９ａ，１９ｄを
対角的に溶着した実施例で、周知のＺ型鋼矢板と
同様な用途に採用する。本発明では前述のように
継手を第１図のように角鋼管本体１３の両端角部
のそれぞれに溶着するほか、第６図，第８図に示
すように両端角部にいずれか一方に溶着すること
により、連続地中壁や井筒など場所によつて要求
が異なる場合でも的確に対応することが可能であ
る。

第９図のグラフは１辺がＤmmの断面正方形の角
鋼管本体について、リツプを有するものとリツプ
を備えていないものにそれぞれ同種の継手を溶着
し、略第１図の角鋼管矢板１２の形状とし、断面
係数を比較したもので、横軸に一辺の長さＤmmを
とり、縦軸に矢板重量当りの断面係数Ｚcm³／Kgを
とつてその差異を示したグラフである。リツプを
有する角鋼管矢板の断面係数を示す曲線４８とリ
ツプを備えていない角鋼管矢板の断面係数を示す
曲線４９との差は同図から明らかなような極めて
大きい。比較した角鋼管本体の板厚ｔは12mmであ
つた。

また、本発明者等の研究ではリツプの長さｄ
（第１図に例示する）と前記Ｄとの比Ｄ／ｄは、
３超12未満にとつて設計することが望ましい。
Ｄ／ｄが３以下は製作が困難で経済的でなく、12
以上では断面性能的に効果が小さくなつて目的を
達成することが難しくなる。

本発明にかかる角鋼管矢板には第１０図ａ〜ｊ
に示されるような周知の継手を採用することが可
能であり、用途に応じてそれらを適宜に用いる
が、本発明者等の知見では経済的また構造的信頼
性や施工性の点から第１図，第３図に示すような
雌雄同一体の噛み合い嵌合継手１９ａ〜１９ｈお
よび第４図，第５図に示す雌継手３０ａ，３０
ｂ、雄継手３４ａ，３４ｂ，４０ａ，４０ｂのよ
うな継手が最も優れていた。

（発明の効果） 本発明の角鋼管矢板は多様な寸法に応じること
が可能で、特に従来に例を見ないような薄肉大径
の断面性能のものとなしうるので、その経済性は
極めて多大である。しかも製造が容易で施工性も
良く、構造的にも剛性が高く止水性に富むなど実
用効果も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる角鋼管矢板の例を示す
概略平面図、第２図は座屈耐力を説明するための
角鋼管矢板の概略斜視図、第３図は継手のアーム
部長さを異にする角鋼管矢板の概略平面図、第４
図は本発明にかかる鋼管と丸棒鋼を利用した継手
を有する角鋼管矢板の例を示す概略平面図、第５
図は鋼管を雌雄継手に利用した角鋼管矢板の例を
示す概略平面図、第６図、第７図、第８図は本発
明の他の実施例にかかる角鋼管矢板の概略平面
図、第９図は角鋼管矢板重量当りの断面係数を比
較したグラフ、第１０図ａ〜ｊは継手の概略説面
図、第１１図は周知の角鋼管矢板の概略斜視図、
第１２図は周知の角鋼管矢板の概略平面図であ
る。 １……角鋼管矢板、２ａ，２ｂ……フランジ鋼
板、３……切欠孔、４ａ，４ｂ……ウエブ鋼板、
５ａ〜５ｄ……パイプ形継手、６……角鋼管矢
板、７ａ，７ｂ……雌継手、８ａ，８ｂ……雄継
手、９ａ，９ｂ……フランジ鋼板、１０ａ〜１０
ｄ……ジヨイント用鉄筋、１１ａ，１１ｂ……ウ
エブ鋼板、１２……角鋼管矢板、１３……角鋼管
本体、１４ａ，１４ｂ……リツプ溝型鋼、１５
ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ……リツプ、１７
ａ，１７ｂ……溶接、１８ａ〜１８ｄ……角部、
１９ａ〜１９ｈ……継手、２０ａ〜２０ｈ……ア
ーム部、２１ａ〜２１ｄ……基端、２２ａ，２２
ｂ……接合部、２３Ｘ，２３Ｙ……作用力、２４
ａ，２４ｂ……フランジ、２５……角鋼管矢板、
２６ａ，２６ｂ……シームレス鋼管、２７ａ，２
７ｂ……スリツト、２８ａ，２８ｂ……嵌合部、
２９ａ，２９ｂ……アーム部、３０ａ，３０ｂ…
…雌継手、３１ａ，３１ｂ……丸棒鋼、３２ａ，
３２ｂ……嵌合部、３３ａ，３３ｂ……アーム
部、３４ａ，３４ｂ……雄継手、３５，３６……
角鋼管矢板、３７ａ，３７ｂ……鋼管、３８ａ，
３８ｂ……嵌合部、３９ａ，３９ｂ……アーム
部、４０ａ，４０ｂ……雄継手、４１，４２……
角鋼管矢板、４３ａ，４３ｂ……溝型鋼、４４ａ
〜４４ｄ……フランジ、４５ａ〜４５ｄ……溶
接、４６……角鋼管本体、４７……角鋼管本体、
４８，４９……曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼板をプレス成形してなるリツプ溝形鋼のリ
   ツプ相互を当接接合してなる角鋼管本体と、該角
   鋼管本体の前記接合部が位置した壁体をフランジ
   とし、該フランジの延長方向に沿つて前記角鋼管
   本体の両端角部のそれぞれもしくはいずれか一方
   にアーム部基端を溶着した継手とからなることを
   特徴とする角鋼管矢板。