JPS627328B2

JPS627328B2 -

Info

Publication number: JPS627328B2
Application number: JP1264481A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kawai; Toshio Shimono
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1981-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1987-02-17
Also published as: JPS57127014A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋼矢板セル工法により護岸、仮締切り
など用の壁体構造物を構築する場合に使用される
鋼矢板にして、セル本体と連結アーク部との接続
箇所に用いるのに好適な鋼矢板セル工法用接続鋼
矢板に関する。

一般に、護岸工事や仮締切り工事などにおいて
は、第１図に示されるような長尺平板状のウエブ
１０の両側縁部に爪部１２を形成してなる直線形
鋼矢板１４を用いた鋼矢板セル工法が採用されて
いる。この工法では、第２図に示されるように、
前記直線形鋼矢板１４を円形またはそれに近い平
面形状に打ち込み、円筒状のセル本体１６を所定
間隔をおいて構築するとともに、隣接するセル本
体１６相互を同様に直線形鋼矢板１４で構築され
る連結アーク部１８にて連結することにより、一
連の壁体が構築される。このような壁体構造物を
構築する際には、円筒形状のセル本体１６と連結
アーク部１８との接続箇所に、両者の緊結を図る
ための接続鋼矢板２０が使用され、この接続鋼矢
板２０は、セル本体１６および連結アーク部１８
の両者をそれぞれ画成し得るようにＴ形断面の異
形鋼矢板とされている。

従来の接続鋼矢板２０の構造を第３〜４図に示
す。この従来例に係る接続鋼矢板２０には、リベ
ツト結合構造に係る接続鋼矢板２０Ａ（第３図）
と、溶接結合構造に係る接続鋼矢板２０Ｂ（第４
図）とが提案されている。リベツト結合構造に係
る接続鋼矢板２０Ａは、前記直線形鋼矢板１４と
同様のセル本体側矢板部２２と、直線形鋼矢板１
４を半切断した形状のアーク側矢板部２４とを、
Ｔ形に突合せ、両者をＬ形の添接板２６を介しリ
ベツト２８にて結合した構造とされている。ま
た、溶接結合構造の接続鋼矢板２０Ｂは、同様の
セル本体側矢板部２２とアーク側矢板部２４とを
Ｔ形に突合せるが、両者は突合せ止端部にてすみ
肉溶接３０し、しかるのちＬ形の補強板３２にて
溶接補強することにより製作されている。

ところで、上記接続鋼板２０のセル本体側矢板
部２２に作用するフープ軸力Ｐおよびアーク側矢
板部２４に作用するフープ軸力Ｔは、いずれもセ
ル本体１６の半径Ｒ_Aおよび連結アーク部１８の
半径Ｒ_Bに比例する。このため、セル本体１６が
大径（Ｄ＝2R_A＝30〜40ｍ）になると、リベツト
結合構造の接続鋼矢板２０Ａでは、リベツト穴の
存在による断面欠損のため、耐荷力が不足し、所
要の耐力が得られず溶接構造とならざるを得な
い。一方、溶接結合構造に係る接続鋼矢板２０Ｂ
では、セル本体側矢板部２２に断面欠損がないた
め、セル本体側軸力Ｐに対しては充分の耐力を有
するものの、アーク部軸力Ｔがセル本体側矢板部
２２のウエブに作用した場合、第５図に示す如
く、ウエブが面外曲げモーメントＭを受け、すみ
肉溶接３０の基部３４に曲げ歪が集中し、充分な
面外変形を呈さないうち（曲げ角度15゜〜30゜程
度）にミクロ割れを生じ、母材の強度を充分発揮
することなく破断するものとなる。このことは、
本構造の接続鋼矢板２０Ｂの引張り試験におい
て、補強板３２の有無にかかわらず、SY30の素
材を用いた場合には降伏荷重の50％、伸びのよい
素材（SM50A）を用いた場合には60％の接合部
耐力しか得られなかつたことが確認されている。
また、斯かる接続鋼矢板２０Ｂでは、溶接止端部
に面外曲げ歪が集中し、止端部形状性が悪いこと
からその耐力のばらつきが大きく、しかも、当該
部の溶着量を増加させた完全溶込み溶接を施して
も歪集中によつて破断が生じるという問題を有し
ている。

このように従来の接続鋼矢板２０においては、
強度向上のために溶接結合構造としても、セル本
体軸力Ｐとアーク部軸力Ｔが同時に作用した場合
には、面外曲げモーメントＭを受け、補強板３２
の有無に拘らずその曲げ歪が溶接止端部に集中す
る結果、母材強度を充分発揮しないで破損してし
まうという問題点を有しているものである。

本発明は、上記従来構造の接続鋼矢板の有する
問題点に着目し、セル本体軸力およびアーク部軸
力の双方に対して高い強度を具備するとともに歪
集中が発生しないように構造、形状に改良を加え
た鋼矢板セル工法用接続鋼矢板を提供することを
目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る鋼矢
板セル工法用接続鋼矢板は、セル本体を画成する
ウエブとこのウエブ面から突設するリブを、それ
らの交差隅部に円弧状余肉部を設けて熱間圧延に
より一体に成形される接続鋼矢板本体を備え、当
該接続鋼矢板本体の少なくともリブには、連結ア
ーク部を画成する直線形鋼矢板と結合可能な爪部
を溶接により一体に接合することによつて構成し
た。

以下に本発明の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。

第６図に本実施例に係る接続鋼矢板を構成する
接続鋼矢板本体３６を示す。この本体３６は、前
述した従来の直線形鋼矢板１４（第１図参照）と
同様に構成されたセル本体側矢板部３８のウエブ
４０面にリブ４２を突設して形成してなるもので
ある。即ち、長尺平板状のウエブ４０の両側縁部
に爪部４４を形成し、この爪部４４と平行にウエ
ブ４２の長手方向に沿つて中心線位置にリブ４２
が設けられている。このリブ４２はウエブ４０の
両面から直交状態で突設されており、それら両リ
ブ４２の高さh₁，h₂は爪部４４の一方の外爪４６
の高さｈ_G以下の高さに調整されている。また、
このような接続鋼矢板本体３６のウエブ４０とリ
ブ４２との交差隅部には円弧状余肉部４８が形成
されている。この円弧状余肉部４８はその曲率半
径ρが大きく形成され、一般的な直線形鋼矢板１
４のウエブ厚（9.5〜12.7mm）に対してρ≧9.5mm
に設定されている。斯かるセル本体側矢板部３８
とリブ４２とから構成される接続鋼矢板本体３６
は、熱間圧延により、一体的に成形される。即
ち、ウエブ４０両面に円弧状余肉部４８を形成し
てリブ４２が一体的に突設されるように、圧延成
形することによつて本体３６が形成されるもので
ある。

このように構成される接続鋼矢板本体３６に
は、前記リブ４２に対し、アーク部側矢板部５０
が突合せ溶接され、第７図に示される如く、この
アーク部側矢板部５０と本体３６とにより接続鋼
矢板５２が構成される。アーク部側矢板部５０
は、前記従来の直線形鋼矢板１４（第１図参照）
を半切断することにより形成される。したがつ
て、このアーク部側矢板部５０はウエブ相当部５
４の一側縁部に爪部５６を設けて構成されてお
り、ウエブ相当部５４の他の側縁部と前記本体３
６に設けられている一方のリブ４２とが同一平面
状態となるように溶接５８にて一体に接合固着さ
れる。このため、接続鋼矢板５２は全体としてＴ
形状に構成され、鋼矢板セル工法におけるセル本
体１６と連結アーク部１８（第２図参照）との接
続箇所に使用できる。即ち、その接続箇所におい
て、当該接続鋼矢板５２の本体３６が他の直線形
鋼矢板とともにセル本体１６を画成するように配
置し、他方、アーク部側矢板部５０をもつて連結
アーク部１８の一部を画成させ、連結アーク部１
８を画成する他の直線形鋼矢板と爪部５６にて連
結させるように打込まれる。

このように構成された接続鋼矢板５２は、本体
３６のウエブ３８面にアーク部側矢板部５０と同
一平面状に形成されたリブ４２を熱間圧延により
一体的に成形し、しかも、リブ４２とウエブ３８
との交差隅部には円弧状余肉部４８が形成されて
いるので、フープ軸力Ｐ、Ｔが同時に作用した場
合であつても、当該交差部への歪集中はほとんど
なくなる。したがつて、ウエブ３８の曲げ変形能
（曲げ角度）は、従来の接続鋼矢板２０Ｂ（第４
〜５図）に比較し、その２〜３倍にも達し、その
結果、アーク部側矢板部５０の耐力は、素材の降
伏軸力にまで増加する。

また、特に本実施例の如き構成からなる接続鋼
矢板５２は、予め面外剛性の高いＴ断面（接続鋼
矢板本体３６のウエブ３８とリブ４２の関係）が
熱間圧延製の形鋼を用いることにより得られてお
り、アーク部側矢板部５０との結合溶接も入熱が
板厚方向に略均等となる突合せ溶接を用いるの
で、歪の出る割合が低い。したがつて、従来の接
続鋼矢板２０Ｂではすみ肉溶接３０によるもので
あることから、溶接歪により大曲りとウエブ角変
形を生じ、打ち込み施工性を損わない許容限度ま
で歪矯正を行う必要から製作工数の増加が強いら
れていたが、本実施例では、歪の出る割合が低い
ので歪矯正に要する工数は、若干の大曲り矯正に
とどまり、従来に比し、60〜70％減少する。この
ように、本実施例では、溶接施工性にすぐれ、製
作効率が極めて高い効果を有する。

なお、前記実施例において、リブ４２とウエブ
３８との交差隅部の曲率ρは、ρ≧9.5mmとして
いるが、これは、従来の熱間圧延製の直線形鋼矢
板のウエブ厚（9.5〜12.7mm）に対する実績値で
あり、要は歪集中緩和に対してその効果が低減し
ないように決定すればよい。

第８図は第２実施例に係る接続鋼矢板５２Ａを
示し、前述の実施例における本体３６のウエブ３
８の反対面に突設されたリブ４２にアーク部側矢
板部５０を溶接結合したものである。すなわち、
アーク部側矢板部５０の取付面を逆にしただけで
ある。このような実施例は、セル本体１６および
連結アーク部１８を構築するに当り、連結アーク
部１８を連結すべき接続鋼矢板の本体３６が配置
関係によつてその外爪４６を内側に配置せざるを
得ない場合に有益である。

また、第９図には第３実施例に係る接続鋼矢板
５２Ｂを示す。この接続鋼矢板５２Ｂは、熱間圧
延製からなるＨ形鋼をそのウエブにて裁断し、そ
の裁断されたＴ形断面形鋼を接続鋼矢板本体３６
Ｂとしたものである。斯かる本体３６のウエブ
（Ｈ形鋼のフランジに相当）３８Ｂには別途突合
せ溶接６０により爪部４４を接合一体化し、更に
リブ４２Ｂ（Ｈ形鋼のウエブに相当）には、前述
実施例と同様にアーク部側矢板部５０を溶接一体
化すればよい。

斯かる第３実施例によれば、成形圧延が容易な
Ｈ形鋼を利用し、簡単な溶接施工によりすぐれた
接続鋼矢板５２Ｂを得ることができる。

なお、この第３実施例ではＨ形鋼を用いたが、
フランジが湾曲したいわゆるCT断面の熱間圧延
製形鋼を用いることができるのはもちろんであ
る。また本体３６Ｂを構成する形鋼のウエブ３８
Ｂとリブ４２Ｂとの交差隅部においても当然円弧
状余肉部４８Ｂを設けておくものである。

以上説明したように、本発明に係る鋼矢板セル
用接続鋼矢板によれば、セル本体軸力およびアー
ク部軸力の作用に対して高い強度を具備すること
となり、円弧状余肉部を設けてリブとウエブが一
体となるよう成形された接続鋼矢板本体を用いて
いるので、歪集中がなく、素材強度まで耐力を向
上させることができるというすぐれた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直線形鋼矢板の端面図、第２図
は直線形鋼矢板によるセル構造の概略平面図、第
３図は従来の接続鋼矢板の端面図、第４図は他の
従来例に係る接続鋼矢板の端面図、第５図は従来
例の接続鋼矢板の破壊状況を示す端面図、第６図
は本実施例に係る接続鋼矢板の本体を示す斜視
図、第７図は第１実施例に係る接続鋼矢板の斜視
図、第８図は第２実施例の同斜視図、第９図は第
３実施例に係る同斜視図である。３６…接続鋼矢板本体、４０…ウエブ、４２…
リブ、４４，５６…爪部、４８…円弧状余肉部、
５０…アーク部側矢板部、５２，５２Ａ，５２Ｂ
…接続鋼矢板。

Claims

【特許請求の範囲】

１直線形鋼矢板により構築される複数のセル本
体とそれらを連結する連結アーク部との接続箇所
に用いられる鋼矢板セル工法用接続鋼矢板におい
て、前記セル本体を画成するウエブと該ウエブ面
から突設するリブをそれらの交差隅部に円弧状余
肉部を設けて一体に成形されてなる接続鋼矢板本
体を有し、当該接続鋼矢板本体の少なくともリブ
に前記連結アーク部を画成する直線形鋼矢板と結
合可能な爪部を有する矢板部を溶接により一体に
接合してなることを特徴とする鋼矢板セル工法用
接続鋼矢板。