JP2000073361A - 鋼矢板 - Google Patents
鋼矢板Info
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Abstract
ても弾力的に対応しやすく、かつ地中への圧入や打設抵
抗が小さく優れた施工性能を有し、しかも安価で合理的
である鋼矢板を提供する。 【解決手段】 鋼板を冷間圧延成形した型鋼1に、別途
製作した継ぎ手部材3を取り付けて構成する。
Description
で、さらに詳しくは、例えば土木建築分野における地下
土留めや基礎構造及び港湾河川における岸壁あるいは護
岸、さらには地中における止水壁に用いる鋼矢板の構造
に関する。特に廃棄物処理場の有害侵出水を防止するた
め、高い水蜜性や防食性が要求される矢板式遮水構造に
用いると有利な鋼矢板に関する。
うに、本体部aと継ぎ手部bを一体に成形したものがほ
とんどである。また、図18に示されているように、ポ
リエチレン等で表面を被覆したコーティング鋼板によ
り、本体部aと継ぎ手部bを一体に成形したものもあ
る。この矢板は、同図に継ぎ手部bを拡大して示されて
いるように、矢板同志の接合部にコーティング層cがな
く、鋼材が露出する状態となり、腐食が問題となる。
圧延鋼矢板並びにビルトアップ鋼矢板がある。前記熱間
圧延鋼矢板は、継ぎ手等の複雑な造形自由度が高く、大
きい継ぎ手強度や止水性は確保し易いが、圧延機の加圧
力の限界から、矢板断面の大型化には限界があり、矢板
幅で600mm、矢板高で400mm程度が限界であ
る。また継ぎ手部の止水として水膨張材の塗布法がある
が、矢板打設時の継ぎ手嵌合接触で削り取られることが
多く信頼性が低い。
は容易だが、小さい曲げ曲率に限界があり、継ぎ手部の
造形自由度は小さく、板厚10mm程度以下でないと継
ぎ手造形が困難となる。
示す熱間圧延型鋼や鋼管に継ぎ手部材を取り付けたもの
としては、 熱間圧延または鋼板の溶接ビルトアップにより造形
したH形鋼に、熱間圧延した直線矢板の半截体を溶接接
合したH形鋼矢板(特開平2−66215号公報参
照)。 冷間圧延成形と溶接により閉合した角鋼管に、熱間
圧延した直線矢板の半截体を溶接接合した角鋼管矢板
(特開昭63−312413号公報参照)が知られてい
る。
は、H形鋼の熱間圧延は大型化に限界があり、溶接ビル
トアップはコストアップが問題となる。前記の角鋼管
矢板は、角鋼管は断面が閉合しているので地中への圧入
打設抵抗が大きく、また角鋼管そのものも加工度が高く
価格が高い。また、これらビルトアップ鋼矢板は、継ぎ
手部材が溶接により取り付けられているため、耐食性鋼
材やビニール等をラミネートした表面処理鋼材等の溶接
困難な鋼材や、高分子材料の継ぎ手部材を用いることに
無理がある。また実開平3−128725号公報に示さ
れた鋼矢板では、継ぎ手の嵌合内接部の軸長手方向に凹
状溝が穿設され、凹状溝に水膨張性シール材が充填され
ている雌雄同一継ぎ手を有する鋼矢板が開示されている
が、鋼矢板継ぎ手の嵌合内接部に凹状溝を穿設すること
は大きなコストアップを伴い、さらに凹状溝の形状自由
度にも限界があり、水膨張性シール材の充填や取り付け
にも制約がある。
な問題点を解決するもので、大型造形自由度の有利な冷
間圧延成形プロセスによる型鋼本体部と、継ぎ手強度や
水密性化に有利な小型造形製作プロセスによる継ぎ手部
材を別個に製作して合体させることにより、材料多様化
まで含めた継ぎ手要求性能に対しても弾力的に対応しや
すく、また型鋼は、鋼板を冷間成形して造形した諸断面
構造となっているので地中への圧入や打設抵抗が小さく
優れた施工性を有し、かつ安価である合理的な鋼矢板構
造を提供することを目的とする。
に、本発明の鋼矢板は、鋼板を冷間圧延成形して造形し
た型鋼に、別途製作した継ぎ手部材を取り付けることを
特徴とする。
は、冷間圧延あるいは冷間曲げ等の冷間成形した型鋼本
体部材に小型造形自由度の高い熱間圧延または押し出し
成形材を別途製作して取り付けることにより、高い継ぎ
手強度と水密性を容易に確保することができる。特に、
継ぎ手部材を押し出し成形で製作すると、吸水膨張ゴム
等の止水材取り付け部造形も容易となり、継ぎ手機能の
多様化に容易に対応できる。また、継ぎ手部材の止水材
取り付け用凹状溝を圧延や押出し成形で製作すると穿設
法に比べて低コストで吸水膨張ゴム等の止水材取り付け
溝の造形(実開平3−128725)も可能となり継ぎ
手機能の多様化に容易に対応することができる。 また
水膨張ゴムは凹状溝内に内蔵されているので、矢板打設
時に削り取られる事はない。
鋼部材への取り付け側に接合溝を設けることにより、継
ぎ手取り付け側は鋼板こば面となり、継ぎ手部材の取り
付け側の接合溝で位置決め安定性が良くなり、溶接、か
しめ、接着が容易となる。継ぎ手部材を、冷間成形部材
の端部にかしめで取り付ける場合、継ぎ手部材取り付け
側の接合溝は必須条件になり、また接着接合の場合は接
着面積が拡大することにより接着強度を向上させること
ができる。また、継ぎ手部材取り付け側の接合構内に吸
収膨張ゴムを内蔵させると、この部分の止水も確実にな
るが、この場合は止水材取り付け用凹状溝を設けなくて
も良い。特に、型鋼部材がポリエチレンシート等の高分
子材料で被覆防食してある場合は、端面部よりめくれあ
がって防食機能を失うケースがあるが、前記接合溝はシ
ート端部を型鋼部材端部と継ぎ手部材とで包み込んで固
定することになり、シートのめくれあがりを防ぐと同時
に、被覆防食が困難な型鋼部材のこば部も防食される。
さらに、接合溝は鋼矢板の地中打設後に溶接や接着が劣
化した後も冷間成形型鋼と継ぎ手部材は接合溝で移動が
拘束され、離間や脱落を防ぐことできる。
成形型鋼部材に接着材にて取り付けるようにすると、両
者の材料の性質に関わらず、前記型鋼部材と継ぎ手部材
を容易に強固に接合できる。特に、防食を施しにくい冷
間成形型鋼の端部接合接点部は、接着材が防食を兼ねる
ことにより、信頼性の高い防食構造ともなる。
両方もしくは一方が耐食性鋼材により成形すると、接着
材は溶接性の悪い耐食性鋼材の性質に関わらず冷間成形
型鋼部材と継ぎ手部材を容易に接合できる。
材料により成形すると、継ぎ手の造形自由度や機能の多
様化が格段に進展し、鋼矢板としての付加価値が向上す
る。例えば、塩化ビニールを使うと、精密造形が容易で
高水密、高強度継ぎ手が、またゴムを使うと高水密で撓
み性の良い(不等沈下に強い)低コスト鋼矢板が製作で
きる。また、高分子材料は軽量で腐食の問題もなく接着
材や加熱圧着で冷間成形型鋼部材の端部接続接点部に容
易に接着できる。
る鋼板が亜鉛メッキ等の表面処理鋼板の切り板よりなる
場合は、メッキや塗装、ラミネート等が端部こば面を被
覆せず、鋼材が露出する状態となり腐食が問題となる
が、この部分が接着材で満たされた継ぎ手部の接合溝に
囲まれることにより、結果的に防食構造となる。
図面を参照して説明する。図1は、高止水及び、高防食
鋼矢板の具体例として型鋼端部に、別途製作した継ぎ手
部材を取り付けて合体し、型鋼同志を順次接合した状態
の平面図を示し、図2は、型鋼同志を継ぎ手部材により
接合した一部の拡大斜視図を示す。図3は型鋼と継ぎ手
部材及び、継ぎ手部材同志の止水及び防食構造とした接
合部の端面を示す。
板本体)1は、鋼板を冷間成形により造形され、この型
鋼1の表面に(図示の場合は、表裏両面に)防食用高密
度ポリエチレンシート2を接着剤により接着して被覆さ
せてある。継ぎ手部材3は、強化プラスチックの押し出
し成形により別途製作される。この継ぎ手部材3の型鋼
1への取り付け側には接合溝4が凹設されている。
メス継ぎ手3bに別途製作され、前記接合溝4をオス,
メス両継ぎ手3a,3bに対称に設けてある。
れるように、横断面ほぼ横向きU字形状、または横向き
半円形状の嵌合部5と、横断面ほぼコ字形状の接合部6
とを板状の連結板7によって一体に連設して成形されて
いる。前記嵌合部5と接合部6には、ほぼ横向きU字形
状の凹溝5aと、ほぼコ字形状とした接合溝4を外向き
に開口して対称に形成させてある。
C字形状にして前記オス継ぎ手3aの嵌合部5を嵌合可
能な内寸法を有する嵌合部8と、断面ほぼ逆向きコ字形
状とした接合部9とを背部で一体に連設して形成され、
前記嵌合部8と接合部9に外向きに開口する狭幅の開口
部10と、前記接合溝4を対称に設けて形成されてい
る。
溝5aに吸水膨張ゴム11を取り付け、該嵌合部5、吸
水膨張ゴム11をメス継ぎ手3bにおける嵌合部8に嵌
め込み、次いでオス,メス両継ぎ手3a,3bの各接合
溝4,4内面と、両型鋼1,1の端部に接着材12,1
2を各々塗布したならば、両型鋼1,1の端部にオス,
メス両継ぎ手3a,3bの接合溝4,4を挟み込んで取
り付ける。このとき、型鋼1,1表面のポリエチレンシ
ート2,2の端部を包み込むように型鋼1,1の端部に
接合溝4,4を取り付ける。このことによって、型鋼
1,1端部とオス,メス両継ぎ手3a,3bの接合部は
水密的に密封されると共に、ポリエチレンシート2,2
が露出しなくなる。接着材12,12が硬化するまで養
生することで防食鋼矢板が製作される。
3,3同志の接合構造が示されている。前記両継ぎ手部
材3,3は、前記鋼矢板本体である型鋼1,1の端部に
溶接接合される接合板13,13の先端に、内部が拡径
し、開口部が狭幅の嵌合溝15を有する嵌合部16,1
6と、この嵌合部16,16における嵌合溝15の開口
部一側に、先端にヘッド17aを有する係嵌部17,1
7とを上下逆向きに設けて形成され、各係嵌部17,1
7を他方の継ぎ手部材3,3の各嵌合溝16,16に係
嵌することで両継ぎ手部材3,3、つまり型鋼1,1同
志は接合される。
両継ぎ手3a,3bの接合構造が示されている。前記オ
ス継ぎ手3aは、連結板7の先端に、当該連結板7と直
角に設けた係嵌突部18と、冷間成形型鋼1端部への接
合部19とで一体に形成されている。前記メス継ぎ手3
bは、冷間成形型鋼1の端部への接合部20の先端に嵌
合部21を設けて一体に形成され、この嵌合部21に、
内部を拡大し、前端に狭幅開口部22aを設けた嵌合溝
22を形成させてあり、前記係嵌突部18を前記嵌合溝
22に嵌合することにより、オス,メス両継ぎ手3a,
3bは接合される。また前記両接合部19,20に、前
記両型鋼1,1端部への接合溝4,4を対称に凹設させ
てある。
挟み込みによる接合に、かしめ接合、溶接接合を併用す
ることもできる。
継ぎ手3a,3bの接合構造が示されている。オス継ぎ
手3aは、垂直板23と連結板24とで横向きT字形状
に設けられ、連結板24の先端に中空円形の嵌合部25
を一体に設けて形成されている。前記メス継ぎ手3b
は、図示しない型鋼1の端部への接合板部26と、この
接合板部26の一端に、内部が拡径され、一側に狭幅開
口部27aを有する嵌合溝27が設けられている嵌合部
28とで一体に形成されている。前記型鋼1,1の端部
への接合は、オス継ぎ手は垂直板23,メス継ぎ手は接
合板部26を当接して溶接接合される。
形成されたオス,メス両継ぎ手3a,3bの接合構造が
示されている。オス,メス両継ぎ手3a,3bともに、
嵌合部29,29は、図3に示したオス,メス両継ぎ手
3a,3bと同一に形成され、接合部30,30は、連
結板31,31の先端に直角に、かつ一体に形成されて
おり、オス継ぎ手3aにおける嵌合部29の凹溝29a
に吸水膨張ゴム32を取り付けて止水機能を持たせてあ
る。前記型鋼1,1の端面に上記接合部30,30の端
面を当接して溶接接合される。
鋼1の端部に接着材にて接合されている構造が示されて
いる。このオス継ぎ手3aは、連結板34の各端部に接
合部35と嵌合部36を連設して一体に形成され、接合
部35に横向きに凹設した接合溝37内に接着材38を
塗布して型鋼1の端部を挟み込んで接着接合される。ま
た上記嵌合部36は図示しないメス継ぎ手に嵌合接合さ
れる。
鋼、オス,メス両継ぎ手3a,3bの接合構造が示され
ている。オス継ぎ手3aは連結板39の一端に接合部4
0を、他端に銛(もり)形状の嵌合部41を設けて一体
に形成され、前記接合部40に、型鋼1端部への接合溝
42を形成させてある。一方、メス継ぎ手3bは、連結
板43の各端部に接合部44と嵌合部45を設けて一体
に形成され、前記接合部44に、型鋼1端部への接合溝
46が設けられ、前記嵌合部45に、内部が拡大されて
狭幅開口部47aを有する嵌合溝47が設けられてい
る。
りなるオス,メス両継ぎ手3a,3bの接合構造が示さ
れている。前記オス継ぎ手3aは、型鋼1端部への接合
板48の一端に銛形状の嵌合部49を設けて一体に形成
されている。前記メス継ぎ手3bに、接合板50の一端
にほぼ横向きU字形状に設けた嵌合部51内の嵌合溝5
2の両開縁に、先端から内側中心方向へ傾斜して対向突
設する一対のかぎ53,53を設けて一体に形成されて
いる。
形された型鋼1と継ぎ手部材3との接合構造が示されて
いる。型鋼1の端部と、継ぎ手部材3の接合溝54内に
図示しない接着材を塗布し、前記端部に接合溝54を挟
み込んで接合される。
1と、高分子材料よりなるオス,メス両継ぎ手3a,3
bの接合構造が示されている。前記オス継ぎ手3aは、
薄肉の連結板55の一端に接合溝56が設けられている
接合部57を、他端に厚肉の嵌合ヘッド58を各々設け
て一体に形成されている。前記メス継ぎ手3bは、一半
に、接合溝59が設けられている接合部60を、他半
に、前記嵌合ヘッド58の嵌合溝61が設けられている
嵌合部62を各々設けて一体に形成されている。前記嵌
合溝61の前端には狭幅開口部61aが開設されてい
る。
が狭く、内部が拡大されている凹溝63を凹設させてあ
り、前記嵌合溝61にオス継ぎ手3aの嵌合ヘッド58
を嵌合した状態で、前記凹溝63と対向する嵌合ヘッド
58には凹溝64を凹設させてあり、前記凹溝63に吸
水膨張ゴムよりなる止水材65を嵌着させてある。また
シール材65は、図12に示されているように凹溝63
の開口部から突出しないように嵌着する。このようにす
ると鋼矢板打ち込みが円滑となって都合がよい。また上
記凹溝63は内部が拡大し、開口部が狭幅に形成されて
いることで、シール材65の脱出のおそれがない。さら
に、鋼矢板打ち込み後は、前記シール材65が膨張して
嵌合ヘッド58の凹溝64内に密着し、止水及び防食構
造となる。前記オス,メス両継ぎ手3a,3bの各接合
溝56,59は、図示しない接着材を塗布して型鋼1,
1端部に挟み込まれる。
型鋼1,1と熱間成形オス,メス両継ぎ手3a,3bと
の接合構造が示されている。前記オス継ぎ手3aは、接
合部57が短かく、接合溝56は横向きほぼU字形状に
して浅く各々形成してある以外は、図12及び図13に
示したものと同一に形成されている。この場合型鋼1,
1端部の板厚変化や形状不良にも弾力的に挟み込み対応
が可能となる。前記メス継ぎ手3bも、接合部60を短
かく、接合溝59は前記オス継ぎ手3aのそれと同様浅
く形成してある以外は、図12及び図13に示したもの
と同一に形成されている。
3a,3bの接合溝56,59を挟み込み、溶接66に
より接合される。尚、図14,図15及び図16におい
て、図12及び図13に示された同一部材及び同一部位
には同一符号を付す。
鋼矢板に共通に実施可能の例として説明したが、前記
とのそれぞれに特長的な製作工程について以下で説明
する。 高止水鋼矢板の製作工程 (1)鋼板を冷間成形して型鋼化する。 (2)熱間押し出し成形によりオス/メス継ぎ手部材
(メス部には吸水膨張ゴム内蔵用溝を設ける)を別途製
作する。 (3)メス継ぎ手部材に設けた溝に吸水膨張ゴムを取り
付ける。 (4)オス/メス継ぎ手部材を型鋼両端部に各々溶接接
合する。 (5)高止水鋼矢板の完成。 高防食鋼矢板の製作工程 (1)鋼板を冷間成形して型鋼化する。 (2)型鋼表面に防食用高密度ポリエチレンシートを接
着する。 (3)強化プラスチックの押し出し成形により取り付け
接合溝付きオス/メス継ぎ手部材(メス部には吸水膨張
ゴム内蔵用溝を設ける)を別途製作する。 (4)メス継ぎ手部材に設けた溝に吸水膨張ゴムを取り
付ける。 (5)継ぎ手部材の接合溝に接着剤を塗布する。 (6)冷間成形部材端部に接着剤を塗布する。 (7)冷間成形型鋼端部に継ぎ手部材の接合溝をはめあ
わして(ポリエチレンシートの端部を包み込むように)
取り付ける。 (8)接着剤が硬化するまで養生をする。 (9)高防食鋼矢板の完成。
ているので、鋼矢板を構成する構造本体部材の型鋼と継
ぎ手部材とを別途形成して合体することにより、材料の
多様化でを含めた継ぎ手要求性能に対しても弾性的に対
応しやすいと共に、鋼矢板本体(型鋼)を冷間成形して
造形した諸断面構造となっているので地中への圧入や打
設抵抗が小さく、優れた施工性を有し、また、冷間成形
型鋼そのものも加工度が低いことからコストが安価とな
る効果がある。
材により型鋼同志を接合した状態の平面図である。
を示す接合部の斜視図である。
部を示す拡大端面図である。
を示す端面図である。
構造を示す端面図である。
造を示す端面図である。
メス両継ぎ手の接合構造を示す端面図である。
接合されている接合構造を示す端面図である。
継ぎ手の接合構造を示す端面図である。
メス両継ぎ手の接合構造を示す断面図である。
と、継ぎ手部材の接合構造を示す端面図である。
メス両継ぎ手を示す切断端面図である。
メス両継ぎ手の接合構造を示す切断端面図である。
手を示す切断端面図である。
手の接合構造を示す切断端面図である。
別体に成形した鋼矢板を示す端面図である。
体に成形した鋼矢板を示す端面図である。
成形した鋼矢板の端面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 鋼板を冷間成形して造形した型鋼に、別
途製作した継ぎ手部材を取り付けることを特徴とする鋼
矢板。 - 【請求項2】 前記継ぎ手部材が圧延、または押し出し
成形からなる請求項1記載の鋼矢板。 - 【請求項3】 前記継ぎ手部材嵌合内接部の一方または
両方に止水材取り付け用凹状溝を設けてなる請求項1記
載の鋼矢板。 - 【請求項4】 前記継ぎ手部材の冷間成形型鋼部材への
取り付け側に接合溝を設けてなる請求項1記載の鋼矢
板。 - 【請求項5】 前記継ぎ手部材が、冷間成形型鋼部材に
接着材にて取り付けられている請求項1記載の鋼矢板。 - 【請求項6】 前記鋼板または継ぎ手部材の両方もしく
は一方が耐食性鋼材よりなる請求項1記載の鋼矢板。 - 【請求項7】 前記継ぎ手部材が高分子材料よりなる請
求項1記載の鋼矢板。 - 【請求項8】 前記鋼板が表面処理鋼板の切り板よりな
る請求項1記載の鋼矢板。
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