CN114929405A - 钢板桩的制造方法及钢板桩制造用的轧制设备组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高度高的大型钢板桩的制造方法。利用将加热装置、粗轧机、中间轧机及精轧机依次配置而成的轧制设备组，对原料进行加热，实施多次基于孔型的轧制道次，成为规定形状的钢板桩。此时，在中间轧制中使用以中间轧制后的形状成为凸缘部向外侧弯曲或弯折的第一形状的方式刻设的孔型进行轧制。由此，能够使刻设的孔型的深度变浅，能够抑制辊的抗折力的下降，辊的使用范围增大。并且，在紧接着中间轧制的精轧中，以第一形状的所述凸缘部成为直线形状或者向内侧弯曲或弯折的第二形状的方式实施弯曲成形。

Description

钢板桩的制造方法及钢板桩制造用的轧制设备组

技术领域

本发明涉及钢板桩的制造方法及钢板桩制造用的轧制设备组，特别是涉及高度高的钢板桩的制造方法及钢板桩制造用的轧制设备组。

背景技术

作为土木工程的栅栏构件等而优选的钢板桩存在帽形钢板桩、U形钢板桩等。图1分别示出帽形钢板桩(图1(a))及U形钢板桩(图1(b))的截面形状作为产品形状的一例。

钢板桩1通常以板坯、钢坯等为原料，例如由图2所示的钢板桩制造用的轧制设备组2制造。在这样的轧制设备组2中，将原料向加热装置3装入，加热成规定的温度例如1300℃之后，将被加热后的原料按照粗轧机4、中间轧机5及精轧机6的顺序传送，轧制至规定的截面形状，由此成为产品形状。需要说明的是，也将粗轧机4中的轧制称为粗轧，将中间轧机5中的轧制称为中间轧制，将精轧机6中的轧制称为精轧。这些轧机具备在上辊和下辊刻设有称为轧辊孔型的孔型的轧辊。需要说明的是，以下，也将上辊和下辊总称为上下辊或辊组。

图3示出在帽形钢板桩的粗轧使用的粗轧机4的上下辊刻设的孔型的一例。对于上辊41和下辊42刻设Box孔型71、K8孔型72及K7孔型73这三个孔型。在使用了该孔型的粗轧中，以板坯为原料，首先，以Box孔型71进行板坯的宽度压下。接下来，以K8孔型72进行板坯的向帽形的弯曲变形及厚度压下。进而，以K7孔型73进行厚度压下，原料被造型成接近于产品截面形状的形状。需要说明的是，在K8孔型72及K7孔型73中，分别进行多个道次的轧制。

中间轧制使用的中间轧机5也与粗轧机4同样地具备在上下辊刻设有2～4个左右的孔型的轧辊。图4示出在帽形钢板桩的中间轧制使用的中间轧机5的上下辊刻设的孔型的一例。在图4中，对于上辊51和下辊52刻设K3孔型75及K6孔型74这两个孔型。需要说明的是，虽然未特别图示，但是在另一台的中间轧机5的上下辊也同样刻设有K4孔型77及K5孔型76这两个孔型。在中间轧制中，对于粗轧后的原料，以这些孔型依次进行轧制，进行厚度压下和形状的成形，由此将原料造型成更接近产品截面形状的形状。

精轧使用的精轧机6也同样地在上下辊刻设1～3个左右的孔型。图5示出在帽形钢板桩的精轧使用的精轧机6的上下辊刻设的孔型的一例。在图5中，对于上辊61和下辊62，刻设K2孔型78及K1孔型79这两个孔型。在精轧中，对于中间轧制后的原料，以K2孔型78进行最终的厚度压下，接下来以K1孔型79进行接头部14的弯曲成形，由此将原料造型成最终产品截面形状。

需要说明的是，在中间轧制及精轧中，各孔型下的轧制道次数基本上为1道次，同一孔型下的轧制道次数在多的情况下也设为2、3道次左右。

另外，关于U形钢板桩，也与帽形钢板桩同样，通过多个轧机，以逐渐成为产品截面形状的方式进行孔型轧制，由此制造产品。

对于这样的钢板桩，最近，为了提高刚性、截面系数，同时为了提高施工性，而指向钢板桩的大型化。

对于这样的倾向，例如，专利文献1记载了对高度尺寸大的轻量钢板桩进行成形的“辊成形装置”。专利文献1记载的“辊成形装置”是依次构成有爪成形用轧机架、前半弯曲成形轧机架、后半弯曲成形轧机架、形状决定用轧机架的辊成形装置。爪成形用轧机架由在平坦的原料的两端预先成形有爪的上下一对的水平的孔型辊构成。而且，前半弯曲成形轧机架具有：仅将轻量钢板桩的腹板部压下的上下一对的水平的平坦辊；设置于与上述平坦辊分别独立的辊轴，进行第二折弯部的弯曲成形的上下一对的水平的V弯曲辊。在前半弯曲成形轧机架中，进行第一折弯部的成形的一部分和第二折弯部的成形的大部分。而且，后半弯曲成形轧机架具备：夹着腹板部的上下一对的水平的平坦辊；设置于倾斜的辊轴并与凸缘部的外侧面相接的倾斜辊；承受第二折弯部的下表面侧的承受辊。在专利文献1中，在后半弯曲成形轧机架中，进行第一折弯部的最终成形。而且，在专利文献1中，形状决定用轧机架与以往同样具备形成最终截面形状的孔型的上下一对的孔型辊，进行产品的出形。根据专利文献1记载的辊成形装置，即使在对高度尺寸大的截面形状进行成形的情况下，也能够大幅地减小辊径。

另外，专利文献2记载了“钢板桩的制造方法”。专利文献2记载的技术是在通过热轧而制造了帽形或U形的钢板桩之后，通过冷加工对该钢板桩进行成形，形成为截面形状不同的钢板桩的钢板桩的制造方法。在专利文献2记载的技术中，冷加工优选为将钢板桩的宽度方向扩宽或缩窄的加工，或者使钢板桩拐角部的角度成为广角或窄角的加工。根据专利文献2记载的技术，即使是通过同一热轧设备无法制造的钢板桩也能够制造，能够进行高自由度的钢板桩的制造。

另外，专利文献3记载了“槽形材料的制造方法”。专利文献3记载的技术是依次实施粗轧工序和精加工工序的“槽形材料的制造方法”。在此，在专利文献3的粗轧工序中，通过形成有规定的孔型的多组的双重轧辊，对被加热成规定温度的轧制原料实施孔型轧制加工，制造中间产品。此时，使轧制原料的横截面的形状成为一对的凸缘部分别相对于垂线向外侧倾斜且腹板部向该凸缘部侧突出的凸状的形状，其中央部平担，腹板部的两端与凸缘部大致垂直地连结，凸缘部和腹板部的壁厚设为与产品尺寸大致相同的厚度，由此成形出中间产品。接下来，在粗轧工序中，将该中间产品的凸缘部的前端部通过四轴轧辊形成为在横截面形状中具有沿厚度方向鼓出的中间高出部的凹状之后，再将凸缘部的前端部沿厚度方向轧制，进行提高凸缘部的平坦度的调整。而且，精加工工序是利用相互平行地配置的多组的成形辊，对中间产品的凸部形状的腹板部进行成形，利用辊加工(冷、温、热)形成具有与腹板部垂直且相互大致平行的凸缘部和平坦的腹板部的槽形材料的工序。在专利文献3记载的技术中，即使对于热变形能低的原料，也能够抑制表面瑕疵的产生，并提高凸缘部的前端部端面的平坦度。

另外，专利文献4记载了“槽形钢的制造方法”。在专利文献4记载的“槽形钢的制造方法”中，利用多对的水平孔型辊依次轧制，制造槽形钢。此时，在精加工前道次之前预先向被轧制材料的腹板部和凸缘部赋予成为[腹板>凸缘]的板厚差，并将腹板和凸缘以弯曲的形状进行轧制，在精加工前道次与最终精加工道次之间不使辊与凸缘部接触，实施热粗成形而使凸缘的开度角减少。接下来，在专利文献4中，在通过了最终精加工道次之后，利用热矫正进行轧制材料的弯曲矫正。在专利文献4记载的技术中，由此，不使辊滑动瑕疵产生而能够简易且低成本地量产高合金钢制槽形钢。

另外，专利文献5记载了“热轧槽钢的制造方法”。专利文献5记载的技术是进行热轧工序和成形工序来制造热轧槽钢的方法，该热轧工序使用形成有规定的孔型的多组的轧辊，通过热轧来制造W形状的工件中间材料，该工件中间材料具有：在表背具有凹状面及凸状面的曲面形状的腹板部；从该腹板部的左右两端大致垂直地分别延伸设置的凸缘部，该成形工序通过弯曲成形从该制造的W形状的工件中间材料制造コ字状的槽钢。在专利文献5记载的技术中，将成形工序设为以热成形进行粗成形工序，该粗成形工序使用了与工件中间材料的腹板部的凹状面抵接的第一辊、与腹板部的凸状面的中央突出部抵接并与比中央突出部靠近端部的端部附近部具有间隙的第二辊。需要说明的是，在粗成形工序中，优选通过在第一辊及第二辊的左右设置的左右一对的引导辊将凸缘部向内侧按压，促进上述的弯曲成形。根据专利文献5记载的技术，能够连贯地以热加工来制造，能够制造出优异的品质的热轧槽钢。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-088562号公报

专利文献2：日本特开2003-230916号公报

专利文献3：日本特开平04-066202号公报

专利文献4：日本特开平05-154502号公报

专利文献5：日本特开2001-276902号公报

发明内容

发明的概要

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的技术中，限定为基于冷弯曲成形的轻量钢板桩的制造，而且需要复杂的结构的冷辊成形设备。而且，在专利文献2记载的技术中，存在除了热轧设备之外还需要冷加工设备这样的问题。而且，专利文献3～5记载的技术是槽形钢或槽形材料的制造方法，在这些以槽形钢(槽形材料)为对象的轧制方法中，存在腹板部和凸缘部的弯曲成形不稳定，而且在热轧的最终阶段难以适用于需要接头部的爪形成的钢板桩这样的问题。此外，最近，希望有效宽度W为900mm、有效高度H超过300mm那样的大型的钢板桩。

为了对有效高度H高的钢板桩(以下，也称为“高度高”的钢板桩)进行轧制，需要使用具有深的孔型的辊进行成形(轧制)。然而，如果在辊刻设深的孔型，则辊小径部的直径过小，轧制时的辊的抗折力下降。而且，在有效高度H高且有效宽度W宽的钢板桩的轧制中，如果以与以往的有效宽度窄的钢板桩同样的压下条件进行轧制，则轧制载荷及轧制转矩增大。在大型的钢板桩的制造时，这样的辊的抗折力的下降与轧制负载的增大重叠，在轧制时产生辊的折损，可能会变得无法轧制。而且，由于在辊刻设深的孔型，因此辊小径部的直径过小，也存在辊的有效使用余量(有效使用范围)较大地下降这样的问题。

本发明解决上述那样的现有技术的问题点，目的在于提供一种不使用冷轧，仅通过热轧工序能够制造高度高的钢板桩的钢板桩的制造方法及钢板桩制造用的轧制设备组。需要说明的是，在此所说的“高度高”的钢板桩是指有效宽度W为900mm以上，有效高度H超过300mm，优选成为350mm以上那样的大型的钢板桩。

用于解决课题的方案

本发明者们为了实现上述的目的，仔细研讨了不使用深的孔型的轧辊而制造高度高的钢板桩的方法。其结果是，想到了在相对于孔型深度而轧制负载容易变大的轧制道次，例如，粗轧的一部分及中间轧制中，以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式进行轧制的情况。即，发现了在中间轧制后，如果以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式轧制，则与凸缘部为直线的形状的情况相比，能够将轧辊的孔型形成为浅的孔型，能够防止轧辊的抗折力的下降，而且能够增大辊的使用余量(有效使用范围)。

本发明是基于上述的见解，进一步进行研讨而完成的发明。即，本发明的主旨如下所述。

[1]一种钢板桩的制造方法，使用多个孔型，对加热后的原料依次实施粗轧、中间轧制及精轧，制造具有规定形状的凸缘部的钢板桩，其中，在所述中间轧制中以使所述凸缘部的所述中间轧制后的形状成为向外侧弯曲或弯折的第一形状的方式进行轧制，在紧接着所述中间轧制的所述精轧中，以使所述第一形状的所述凸缘部成为直线形状或者向内侧弯曲或弯折的第二形状的方式实施弯曲成形。

[2]根据[1]记载的钢板桩的制造方法，其中，在所述精轧中进行所述弯曲成形的轧制道次是在轧制送入侧使用腹板导向件的轧制道次。

[3]根据[2]记载的钢板桩的制造方法，其中，所述腹板导向件在与轧制方向正交的截面中，具有与所述中间轧制的最终轧制道次后的原料腹板的下表面宽度相等或者比所述中间轧制的最终轧制道次后的原料腹板的下表面宽度窄的腹板导向件上表面宽度，具有和所述中间轧制的最终轧制道次后的原料的腹板部与凸缘部的接合部所成的角度相等的腹板导向件上表面与腹板导向件侧面所成的角度。

[4]根据[1]～[3]中任一项记载的钢板桩的制造方法，其中，在所述精轧中，在紧接着进行所述弯曲成形的轧制道次的轧制道次中，进行爪弯曲成形。

[5]根据[4]记载的钢板桩的制造方法，其中，在所述精轧中进行所述弯曲成形的轧制道次的送出侧，进行爪弯曲的预成形，然后进行所述爪弯曲成形。

[6]一种钢板桩制造用的轧制设备组，是将加热装置、粗轧机、中间轧机及精轧机依次配置而成的钢板桩制造用的轧制设备组，其中，所述粗轧机、所述中间轧机及所述精轧机分别是具备刻设有孔型的上下辊的轧机，至少所述中间轧机的全部或下游侧的一部分的孔型是以使凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的第一形状的方式刻设的孔型，所述精轧机的一部分的孔型是以将所述第一形状的凸缘部弯曲成形为直线形状、或者向内侧弯曲或弯折的第二形状的方式刻设的孔型。

发明效果

根据本发明，对于有效高度高且有效宽度大的钢板桩，不使用冷轧，仅通过热轧工序，就能够没有辊的折损等的事故而容易且稳定、高生产性地制造，在产业上发挥特殊的效果。

附图说明

图1是示意性地表示钢板桩的产品形状的一例的说明图。图1(a)是帽形钢板桩的例子，图1(b)是U形钢板桩的例子。

图2是表示钢板桩制造用的轧制设备例的一例的说明图。

图3是表示帽形钢板桩制造使用的粗轧用孔型(截面)的一例的说明图。

图4是表示帽形钢板桩制造使用的中间轧制用孔型(截面)的一例的说明图。

图5是表示帽形钢板桩制造使用的精轧用孔型(截面)的一例的说明图。

图6是表示本发明中适合于帽形钢板桩制造的粗轧用孔型K7的一例的剖视图。

图7是表示在本发明中适合于帽形钢板桩制造的中间轧制用孔型K3的一例的剖视图。图7(a)表示凸缘部向外侧弯曲的例子，图7(b)表示凸缘部向外侧弯折的例子。

图8是表示在本发明中适合于帽形钢板桩制造的精轧用孔型K2的一例的剖视图。

图9是示意性地表示钢板桩的产品形状的一例的说明图。

图10是示意性地表示精轧中的凸缘部的弯曲返回成形的状况的剖视图。

图11是示意性地表示腹板导向件的说明图。图11(a)示出腹板导向件的形状，图11(b)示出腹板导向件的配置位置。

图12是示意性地表示爪弯曲辊的一例的说明图。

具体实施方式

在本发明的一实施方式中，例如，使用图2所示的轧制设备组2，进行钢板桩1的制造。

在本实施方式中，将原料(钢原料；例如矩形板坯)向加热装置3装入，加热成规定的温度，例如1300℃。然后，将加热后的原料向粗轧机4、中间轧机5及精轧机6依次传送进行轧制，例如，制造图1(a)所示的截面形状的帽形钢板桩1A。需要说明的是，在轧制设备组2中，通过将多根原料依次轧制而能够连续制造成为同一尺寸的产品(帽形钢板桩1A)。

在粗轧机4的轧制(粗轧)中，如图3所示，通过在粗轧机4的上下辊41、42刻设的Box孔型71、K8孔型72及K7孔型73这三个孔型，进行加热后的原料的粗轧。在K8孔型72及K7孔型73中，分别进行多个道次的轧制。在粗轧中，以板坯为原料，首先，以Box孔型71进行原料(板坯)的宽度压下之后，旋转90°，以K8孔型72进行板坯的向帽形的弯曲变形，并进行厚度压下(减厚)。进而，以K7孔型73连续进行厚度压下、接头部的粗成形，造型成接近于产品截面形状的形状。需要说明的是，K7孔型73的高度H7刻设得比K8孔型72的高度H8大，在K7孔型73中，也进行凸缘部的拉伸变形。

另外，如图6所示，在K7孔型731中，也可以刻设成为凸缘部向外侧弯曲的形状而将凸缘部轧制成向外侧弯曲的形状。需要说明的是，也可以将凸缘部轧制成向外侧弯折的形状。然而，在粗轧阶段，在以相对于轧制负载而孔型深度深的情况为起因而辊强度容易成为问题的轧制道次以外的轧制道次中，不需要凸缘部以向外侧弯曲或弯折的形状进行轧制。

接下来，以在中间轧机5的上下辊刻设的孔型对通过粗轧而造型出的原料(中间原料)实施轧制(中间轧制)。需要说明的是，在图2所示的轧制设备组2中，也可以将两台轧机(两个辊组)配置作为中间轧机5，以沿轧制方向排列的两个孔型进行串列轧制。在该轧制(中间轧制)中，主要进行原料的厚度压下，但是也可以施加凸缘部的拉伸变形。

在本发明中，以中间轧制后的形状成为凸缘部向外侧弯曲或弯折的形状即第一形状的方式进行轧制。而且，第一形状的凸缘部表示在中间轧制后成为向外侧弯曲或弯折的形状的凸缘部。

在相对于孔型深度而轧制负载容易变大的轧制道次中，以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式，使用刻设于上下辊(辊组)的孔型来轧制原料。作为这样的相对于孔型深度而轧制负载容易增大的轧制道次，可列举例如粗轧的一部分的轧制道次、中间轧制的全部的轧制道次或下游侧的一部分的轧制道次等。在本发明中，优选在中间轧制后，以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式，使至少中间轧制的全部的轧制道次或下游侧的一部分的轧制道次使用以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式刻设于上下辊(辊组)的孔型。作为使用的孔型，例如，在粗轧中优选图6所示那样的以凸缘部成为向外侧弯曲的形状的方式刻设的孔型，在中间轧制中优选图7(a)所示那样的以凸缘部成为向外侧弯曲的形状的方式刻设的孔型。而且，也可以设为图7(b)所示那样的以凸缘部成为向外侧弯折的形状的方式刻设的孔型。由此，与凸缘部为直线形状的情况相比，能够减小孔型的高度H(在图7中为H3)，辊的有效使用余量(有效使用范围)增大。

中间轧机5具备例如对于上辊51和下辊52刻设有K3孔型751(参照图7)及K6孔型741(未图示)这两个孔型的轧辊作为第二中间轧机，虽然未图示，但是具备例如对于上下辊刻设有K5孔型761及K4孔型771这两个孔型的轧辊作为第一中间轧机。可以使用在中间轧制后以凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的形状的方式刻设的这些孔型，对于粗轧后的原料依次进行包含串列轧制的轧制作为中间轧制。

需要说明的是，当在中间轧制中使用的孔型的高度H按照轧制道次顺序，例如，在K6孔型下设为H6，在K5孔型下设为H5，在K4孔型下设为H4，在K3孔型下设为H3时，优选以满足下述(1)式的方式设定孔型的高度。

H6≤H5≤H4≤H3......(1)

通过以满足(1)式的方式设定中间轧制使用的孔型的高度，能够以各孔型依次施加凸缘部的拉伸变形，能够期待作为高度高的钢板桩原料而能够稳定地轧制这样的效果。

接下来，对于通过中间轧制而造型出的中间原料，进而通过刻设于精轧机6的上下辊的孔型实施轧制(精轧)。

精轧机6具备对于上辊61和下辊62刻设有例如K2孔型78(参照图8)和K1孔型79(未图示)这两个孔型的轧辊。在本实施方式的精轧中，通过第一轧制道次，使用K2孔型78，进行凸缘部的弯曲返回成形，成形为凸缘部呈直线状的形状。K2孔型78设为以使凸缘部呈直线状的形状的方式刻设于上下辊的孔型。需要说明的是，在K2孔型中，优选使K2孔型的腹板下表面宽度(图8的B2)与K2孔型轧制前的腹板下表面宽度(图7的B3)相等，而且，使K2孔型的腹板与凸缘所成的角(图8的θ2)等于K2孔型轧制前的腹板与凸缘所成的角(图7的θ3)。由此，在凸缘部的弯曲返回成形时，原料沿上下方向、左右方向不会偏离，能够稳定地进行凸缘部的弯曲返回成形。

需要说明的是，在上述说明中以在最终的产品形状中凸缘部成为直线形状的情况为例进行了说明，但是产品形状中的凸缘部也可以为直线形状以外的形状。例如，也可以如图9示意性示出的截面形状那样，凸缘部成形为向内侧弯曲或弯折的形状而作为最终的产品形状。该情况下的K2孔型78设为在上下辊刻设有凸缘部向内侧弯曲或弯折的形状的孔型。

另外，将通过精轧下的弯曲成形而造型的凸缘的形状，即凸缘部为直线形状或向内侧弯曲或弯折的形状设为第二形状。

图10示出K2孔型78下的凸缘部的弯曲返回成形的概要。图10(a)是示意性地表示中间轧制的最终轧制道次后的原料(中间原料)与K2孔型开始接触时(啮入时)的状况的剖视图。图10(b)是表示以K2孔型成形完成的状态(弯曲成形完成时)的剖视图。在该弯曲返回成形中，原料(中间原料)的腹板部11、凸缘部12、臂部13与辊(孔型)接触，接受弯曲返回成形，但是优选以避免接头部14与辊(孔型)接触而变形的方式刻设孔型。接头部的爪部的弯曲成形通过K1孔型79进行。需要说明的是，K2孔型78及K1孔型79下的轧制道次次数基本上为1道次。

在精轧的第一轧制道次中，如上所述，进行凸缘部的弯曲返回成形，但是为了使通过中间轧制造型的原料不会出现沿上下方向或左右方向偏离而前端或后端的非稳态长度变动的情况，能够稳定地进行凸缘部的弯曲返回成形，更优选在轧制的送入侧使用腹板导向件60进行轧制。

使用的腹板导向件60优选设为使其腹板导向件上表面601宽度B对应于中间轧制结束后的腹板下表面宽度B3而与腹板下表面宽度B3相等或者比腹板下表面宽度B3稍窄的形状，且腹板导向件上表面601与腹板导向件侧面602所成的角度θ等于中间轧制结束时的孔型K3的θ3(腹板部11与凸缘部12的接合部所成的角度)的形状。需要说明的是，在将腹板导向件上表面601宽度B设为与腹板下表面宽度B3相等的腹板导向件中，在凸缘内表面或腹板下表面可能会产生擦伤，因此通常，B优选为比B3窄2mm～8mm左右。图11(a)示出腹板导向件的优选形状。需要说明的是，图11(b)示出腹板导向件60的配置位置。

通过在精轧的第一轧制道次的轧制送入侧使用上述那样的腹板导向件60，能够充分保持通过中间轧制而造型出的原料的腹板下表面及腹板部与凸缘部的接合部，并向K2孔型78引导。其结果是，能够防止原料的在上下方向、左右方向上的偏离，稳定地进行凸缘部的弯曲返回成形。

接头部14的爪部的弯曲成形通过作为最终孔型的K1孔型79进行。然而，仅通过该一个孔型的话，存在爪弯曲量变得过大而无法进行适当的爪弯曲成形的情况。在这样的情况下，优选进行接头部的爪弯曲预成形。接头部的爪弯曲预成形优选在K2孔型78的送出侧(后表面)设置例如日本特开2006-272343号公报记载那样的爪弯曲辊来进行。

关于将爪从外侧向内侧弯曲的预成形，利用图12所示那样的爪弯曲辊8，在通过竖辊82限制臂部13的弯折部并通过水平辊83a、83b限制了臂部13的水平部的上下的状态下，通过竖辊81将爪7A从外侧向内侧进行弯曲加工。需要说明的是，竖辊81以中心轴位于爪7A的外侧的方式配置。

使用这样的爪弯曲辊进行了接头部的爪弯曲预成形之后，如果进行K1孔型下的爪弯曲成形，则能够实现K1孔型下的爪弯曲量的适当化。

需要说明的是，在上述实施方式中，在精轧的第一轧制道次中进行了凸缘部的弯曲返回成形，但是也可以通过包含第一轧制道次的多个轧制道次逐级地进行弯曲返回成形。在该情况下，除了K2孔型78之外，也可以使用K1孔型79进行凸缘的弯曲返回成形，还可以在K2孔型78与K1孔型79之间设置其他的孔型进行弯曲返回成形。

以下，基于实施例，进一步说明本发明。

实施例

使用图2所示的轧制设备组2，将原料(钢板坯(钢种：SYW295))向加热装置3装入，加热成加热温度：1300℃之后，利用粗轧机4、中间轧机5、精轧机6实施轧制，制造出腹板部壁厚为17mm、凸缘部壁厚为12mm、有效高度H为370mm、有效宽度W为900mm的图1所示的形状的高度高的帽形钢板桩。

在粗轧中，通过具备刻设有Box孔型、K8孔型及K7孔型的上下辊的粗轧机4对加热的原料(钢原料)进行轧制，造型成接近于产品截面形状的形状。接下来，对于通过粗轧而造型出的原料，使用具备刻设有K5孔型及K4孔型的上下辊的第一中间轧机5、以及具备刻设有K6孔型及K3孔型的上下辊的第二中间轧机5，依次实施了轧制(中间轧制)。具体而言，中间轧制中的第一轧制道次按照孔型K5和孔型K6的顺序(在K5中未压下)，第二轧制道次按照孔型K6及孔型K5的顺序进行了轧制，之后，作为第三轧制道次，按照孔型K4及孔型K3的顺序进行了轧制。

在中间轧制结束后，成为凸缘部向外侧弯曲或弯折的第一形状，因此在中间轧制中使用的孔型为例如K3孔型的话，设为图7(a)所示的形状的使孔型深度浅的孔型。需要说明的是，在K6孔型、K5孔型及K4孔型中也设为同样的使孔型深度浅的孔型。此外，在中间轧制中，设为将使用的孔型的孔型深度H按照通过的孔型的顺序(K6孔型、K5孔型、K4孔型及K3孔型的顺序)以满足下述(1)式的方式进行了变更的孔型。

H6≤H5≤H4≤H3......(1)

需要说明的是，使用的孔型的深度H为相对于产品高度(基准：1.0)的比率，如表1所示。需要说明的是，钢板桩No.3是在中间轧制的全部的轧制道次中使用了凸缘部呈直线状的孔型的比较例。

关于刻设有上述的深度H的孔型的各轧辊，预先利用有限要素法，算出轧制时在该轧辊的各部位产生的应力，以避免该应力超过该辊材质的容许应力的方式算出了各孔型下的轧制耐载荷(单位MN)。将得到的结果一并记载在表1中。当然，如果孔型深度H增大，则耐载荷的值降低，辊断裂的风险增大。

接下来，对通过中间轧制而造型的原料实施精轧，造型成产品形状。需要说明的是，在精轧的第一轧制道次中，使用K2孔型78，从凸缘部向外侧弯折的形状向凸缘部呈直线状的第二形状进行了凸缘部的弯曲返回成形。

需要说明的是，在精轧的第一轧制道次的一部分，在轧制送入侧，使用腹板导向件60进行了轧制。腹板导向件60设为图11(a)所示的形状，将上表面(腹板导向件上表面)的宽度B设为与K3孔型的腹板下表面宽度B3大致相等的尺寸(比B3窄4mm的尺寸)，将腹板导向件上表面与腹板导向件侧面所成的角度θ设为等于中间轧制结束时的腹板部与凸缘部的接合部所成的角度θ3。

在实施了精轧的第一轧制道次之后，使用K2孔型79，进行接头部的爪弯曲成形，形成为帽形钢板桩(产品)。需要说明的是，本发明例都是在第一轧制道次的送出侧，使用爪弯曲辊，实施爪弯曲成形的预成形，然后，进行了爪弯曲成形。

对于得到的产品(钢板桩)，从轧制前端部测定有效宽度尺寸W、高度尺寸H(参照图1(a))，并通过目视观察确认接头形状，测定了上述的尺寸W、H、接头形状未收敛于公差范围的轧制前端部及后端部的非稳态部长度(长度方向的长度(m))。

将得到的结果在表1中一并记载地表示。

[表1]

关于作为本发明例的钢板桩No.1、No.2中的任一条件，都进行直至精轧最终道次的轧制，成功地选取了产品。特别是在钢板桩No.2中，由于腹板导向件的效果而未成为产品的前端部、后端部的非稳态部的产生少，得到了良好的结果。

相对于此，在作为比较例的钢板桩No.3中，在K5孔型下的轧制中，实际轧制载荷成为12.54MN，超过了辊的耐载荷12.45MN，因此判断为进一步的轧制危险，放弃K4孔型以后的轧制。

这样，根据本发明，能够稳定地进行凸缘部的弯曲返回成形、进而之后的爪弯曲成形，能够容易地制造高度高的钢板桩。而且，根据本发明，能够使刻设于轧辊的孔型的深度变浅，辊的抗折力的下降也减少。

标号说明

1钢板桩

1A帽形钢板桩，1B U形钢板桩

2轧制设备组(钢板桩制造用的轧制设备组)

3加热装置

4粗轧机

5中间轧机

6精轧机

8爪弯曲辊

11腹板部，12凸缘部，13臂部，14接头部

41上辊(上粗加工辊)，42下辊(下粗加工辊)

51上辊(上中间加工辊)，52下辊(下中间加工辊)

60腹板导向件

61上辊(上精加工辊)，62下辊(下精加工辊)

81竖辊，82竖辊，83水平辊

601腹板导向件上表面，602腹板导向件侧面。

Claims (6)

1.一种钢板桩的制造方法，使用多个孔型，对加热后的原料依次实施粗轧、中间轧制及精轧，制造具有规定形状的凸缘部的钢板桩，其中，

在所述中间轧制中以使所述凸缘部的所述中间轧制后的形状成为向外侧弯曲或弯折的第一形状的方式进行轧制，

在紧接着所述中间轧制的所述精轧中，以使所述第一形状的所述凸缘部成为直线形状、或者向内侧弯曲或弯折的第二形状的方式实施弯曲成形。

2.根据权利要求1所述的钢板桩的制造方法，其中，

在所述精轧中进行所述弯曲成形的轧制道次是在轧制送入侧使用腹板导向件的轧制道次。

3.根据权利要求2所述的钢板桩的制造方法，其中，

所述腹板导向件在与轧制方向正交的截面中，具有与所述中间轧制的最终轧制道次后的原料腹板的下表面宽度相等或者比所述中间轧制的最终轧制道次后的原料腹板的下表面宽度窄的腹板导向件上表面宽度，具有和所述中间轧制的最终轧制道次后的原料腹板与凸缘的接合部所成的角度相等的腹板导向件上表面与腹板导向件侧面所成的角度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板桩的制造方法，其中，

在所述精轧中，在紧接着进行所述弯曲成形的轧制道次的轧制道次中，进行爪弯曲成形。

5.根据权利要求4所述的钢板桩的制造方法，其中，

在所述精轧中进行所述弯曲成形的轧制道次的送出侧，进行爪弯曲的预成形，然后进行所述爪弯曲成形。

6.一种钢板桩制造用的轧制设备组，是将加热装置、粗轧机、中间轧机及精轧机依次配置而成的钢板桩制造用的轧制设备组，其中，

所述粗轧机、所述中间轧机及所述精轧机分别是具备刻设有孔型的上下辊的轧机，

至少所述中间轧机的一部分的孔型是以使凸缘部成为向外侧弯曲或弯折的第一形状的方式刻设的孔型，

所述精轧机的一部分的孔型是以将所述第一形状的凸缘部弯曲成形为直线形状、或者向内侧弯曲或弯折的第二形状的方式刻设的孔型。

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