JP2003230916A - 鋼矢板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自由度が高く、低コストで多品種の製造に対
応することができる鋼矢板の製造方法の提供。 【解決手段】 Ｕ型またはハット型あるいはＺ型等の鋼
矢板の製造方法において、熱間圧延により鋼矢板５を製
造した後、冷間加工により前記鋼矢板５を成形すること
により、前記熱間圧延による鋼矢板５とは異なる断面形
状の鋼矢板１を製造することを特徴とする。また、前記
冷間加工により、鋼矢板の幅方向寸法を拡幅もしくは狭
幅するように成形して、前記熱間圧延による鋼矢板５と
は異なる幅方向寸法の鋼矢板１を製造することを特徴と
する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、土木建築
分野における、地下土留め，基礎構造および港湾，河川
における護岸，さらには地中における止水壁に用いる構
造部材として使用されるＵ型，ハット型またはＺ型形状
等の鋼矢板およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼矢板を製造する場合は、熱間
圧延方法により鋼矢板として使用される最終状態まで製
造するか、もしくは、ロールフォーミング加工などに
よる冷間成形加工方法により鋼矢板として使用される最
終状態まで製造する方法、継手部のみ鋼矢板本体に溶
接により取り付けるようにする方法が採用されている。

【０００３】前記の熱間圧延による鋼矢板の製造方法
としては、特開平１０−１９２９０５「Ｕ形鋼矢板の製
造方法」、特開平７−１２４６０２「Ｚ型鋼矢板用粗形
鋼片の圧延方法」、特許第２８６１８２９号「非対称Ｕ
型鋼矢板の圧延方法」などが公表されている。

【０００４】前記の熱間圧延方法は、いずれもビーム
ブランクや幅の広いブルームから粗圧延，中間圧延，仕
上げ圧延と多数の圧延加工工程を経て、板厚等を変化さ
せ最終形状に製造する方法である。

【０００５】前記の冷間加工による製造方法として
は、コイル状に巻かれた比較的薄い帯状鋼板を素材とし
て、コイルから帯状鋼板を繰り出して、順次、多数のロ
ール成形を経て最終形状に製造する方法である。

【０００６】一方、特許第２９５７９９４号「鋼矢板の
矯正具及び矯正方法」および特開平９−１８２９１６
「Ｕ型鋼矢板の矯正方法および矯正治具」では、熱間圧
延により最終形状に圧延された鋼矢板の曲がりやそりを
部分的に矯正する方法として、冷間で成形する方法があ
る。しかし、これらの矯正方法および矯正治具は、鋼矢
板の部分的な矯正の範疇にとまり、鋼矢板の矢板幅方向
寸法あるいは矢板高さ寸法を鋼矢板全長にわたり加工し
て、新たな寸法形状の鋼矢板を製造する発明を開示ある
いは示唆する技術を公開しているものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１５〜図１６に示す
ように、鋼矢板の肉厚に変化を持たせ、かつ一定形状の
鋼矢板を多量に製造する場合に適している前記の熱間
圧延で製造される鋼矢板は、一般的に、厚肉で強固な継
手と高い断面性能を有しているのに対し、肉厚に変化を
持たせることが難しい前記の冷間成形では、鋼板から
成形されるために比較的薄肉（板厚６ｍｍ以下）で、か
つ板厚が一様であり、熱間圧延による鋼矢板と比べて、
概して継手耐力が弱く、断面性能としては小さい鋼矢板
の製造に用いられる。

【０００８】また、前記の熱間圧延では、大規模な圧
延設備が必要であり、かつ様々な形状の鋼矢板を製造す
るためには、中間形状および最終形状に応じた各々の圧
延工程の圧延ロールが多数必要となる。また、異なった
形状の圧延を行う際には、ロールの組み替え作業が必要
となり、多大な設備費用が生じることとなる。さらに、
圧延設備には固有の製造能力が限定されるために、製造
寸法の自由度が低いことが課題であった。したがって、
現在の熱間圧延では、鋼矢板幅寸法で、６００ｍｍ以上
の広幅の鋼矢板は製作されていない。

【０００９】さらに、ロールフォーミングなどのの冷
間成形では、熱間圧延と比較して自由度が高いものの、
継手の強度が小さく、硬質な地盤に対応できる鋼矢板の
製造は不可能であり、厚肉の鋼矢板が製造できないのみ
ならず、鋼矢板のウェブ部およびフランジ部の板厚を変
化することもできない。

【００１０】一方、熱間圧延により製造した鋼矢板の矯
正方法として冷間加工を行う手法もあるが、小さな装置
により局部的な矯正に対応できるだけで、鋼矢板の形状
そのものを、その全長に渡って変化させることはできな
い。また、熱間圧延と鋼矢板全長にわたる冷間加工の組
み合わせ自体知られていない。

【００１１】また、継手部を熱間圧延により製造し、継
手部のない状態で鋼矢板本体を製作したのち、継手部を
鋼矢板本体に連続した溶接により一体に固着した鋼矢板
も知られているが、溶接作業が煩雑であり、鋼矢板の製
造コストが著しく高くなるという問題がある。

【００１２】本発明は、通常、熱間圧延で製造するよう
な、比較的厚肉で強固な継手を有する鋼矢板の製造にお
いて、従来になく自由度が高く、低コストで多品種の製
造に対応することができる鋼矢板の製造方法を提供する
ことにある。

【００１３】さらに詳しくは、本発明は、鋼矢板を製造
するにあたり、継手強度の高い鋼矢板の製造に適してい
る熱間圧延の利点を生かしつつ、種々の断面形状の鋼矢
板を製造するのに経済的でない熱間圧延の欠点を、折り
曲げ加工の自由度の高く経済的な冷間加工を巧みに組み
合わせることによって、種々の寸法形状の鋼矢板を容易
に低コストで製造することができる鋼矢板の製造方法お
よび鋼矢板を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の問題を有利に解決
するために、第１発明の鋼矢板の製造方法においては、
Ｕ型またはハット型あるいはＺ型等の鋼矢板の製造方法
において、熱間圧延により鋼矢板を製造した後、冷間加
工により前記鋼矢板を成形して、前記熱間圧延による鋼
矢板とは異なる断面形状の鋼矢板を製造することを特徴
とする。

【００１５】また第２発明においては、請求項１に記載
の鋼矢板の製造方法において、前記冷間加工により、鋼
矢板の幅方向寸法を拡幅もしくは狭幅するように成形し
て、前記熱間圧延による鋼矢板とは異なる幅方向寸法の
鋼矢板を製造することを特徴とする。

【００１６】さらに第３発明においては、請求項１に記
載の鋼矢板の製造方法において、前記冷間加工により、
鋼矢板コーナー部の角度を広角もしくは狭角するように
成形して、前記熱間圧延による鋼矢板とは異なる断面形
状の鋼矢板を製造することを特徴とする。

【００１７】また、第４発明においては、請求項３に記
載の鋼矢板の製造方法において、前記熱間圧延によりＺ
型鋼矢板を製造した後、冷間加工により鋼矢板コーナー
部の角度を広角もしくは狭角するように成形することを
特徴とする。

【００１８】また、第５発明においては、請求項１〜４
のいずれかに記載の鋼矢板の製造方法において、冷間加
工がロールフォーミングによることを特徴とする。第６
発明の鋼矢板では、熱間圧延により製造されたＵ型また
はハット型あるいはＺ型等の鋼矢板に冷間加工が施され
て、前記熱間圧延による鋼矢板とは異なる断面形状の鋼
矢板とされていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によると、ハット型，Ｕ型鋼矢板の場合
には、圧延設備の能力を越える広幅の鋼矢板、および断
面高の高い鋼矢板の製造を可能にする。また、Ｚ型矢板
の場合には、圧延設備の能力を越える断面形状でウェブ
長さ寸法の長い鋼矢板の製造を実現し、コーナー部の冷
間加工により、断面性能の高い鋼矢板から壁面積当たり
鋼重（鋼材重量）の低い広幅鋼矢板の製造を可能にす
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の一実
施形態の鋼矢板の製造方法を説明するための説明図あっ
て、鋼矢板幅寸法の異なる鋼矢板を製造する場合の一例
として、ハット型鋼矢板１を製造する場合の実施形態を
示すものであって、まず、公知の熱間圧延手段により、
図１（ａ）に示すように、鋼矢板本体１ａにおけるフラ
ンジ部２と接続用フランジ部６とウェブ部３並びに継手
部４を備えた、ハット型鋼矢板としての基本形態を備え
た鋼矢板５として製造する。図１（ａ）中、２点鎖線で
示す矩形部分の範囲Ａは、現設備による熱間圧延によっ
て、製造可能な鋼矢板の寸法範囲を示している。

【００２１】前記のように、熱間圧延を採用することに
より、継手耐力の高い継手部４の製造が可能であると共
に、鋼矢板本体１ａにおけるフランジ部２と接続用フラ
ンジ部６とウェブ部３の板厚を、所望の板厚に自由に設
定できる点で有利であるので、熱間圧延工程により製作
する。

【００２２】次いで、前記の熱間圧延工程により製作さ
れたハット型鋼矢板５を、図１（ｂ）に示すように、冷
間加工としてロールフォーミング加工またはプレス加工
などにより、対向するウェブ部３間を、狭めるように加
工すると共に、継手側の各フランジ部２と、各ウェブ部
３を接続する接続用フランジ部６の平行を保つように、
接続用フランジ部６と、その両側に接続されている各ウ
ェブ部３との溝側の角度θを小さくなるように加工する
ことにより断面高（各フランジ部２下面から直角に接続
用フランジ部６の上面までの寸法）の高い鋼矢板を製造
し、これにより鋼矢板のウェブ部３に交差するフランジ
部２，６に平行な軸（Ｘ軸）回りの断面２次モーメント
を高めて、断面性能を向上させることができる。前記の
冷間加工の温度としては、Ａ１変態点以下の温度で加工
するか、あるいは再結晶温度以下の温度で加工するよう
にすればよい。したがって、熱間圧延によって製造され
た中間状態の鋼矢板が、常温に冷却された場合には、Ａ
１変態点以下あるいは再結晶温度以下に適宜加熱して加
工することもできるし、常温のまま加工することでもよ
い。すなわち本発明における冷間加工とは、常温での加
工に加えて、温感加工を含む意味で使用している。

【００２３】また前記の熱間圧延工程により製作された
鋼矢板５を、図１（ｃ）に示すように、冷間加工とし
て、ロールフォーミング加工またはプレス加工などによ
り、対向するウェブ部３間を、接続用フランジ６の両端
のコーナー部（屈折部または屈曲部）を中心として、前
記角度θを広げるように加工すると共に、継手側の各フ
ランジ部２と、各ウェブ部３を接続する接続用フランジ
部６の平行を保つように、各フランジ部２の延長面と、
これらに接続されている各ウェブ部３との溝８側の角度
βを小さくなるように加工する。

【００２４】このように加工することにより、鋼矢板１
のウェブ部３に交差するフランジ部２，６に平行な軸
（Ｘ軸）回りの断面２次モーメントは低くなるが、鋼矢
板１の幅が大きくなるので、隣り合う鋼矢板１の継手４
を噛合わせて壁体を構築する場合、壁面積当りの鋼材重
量が少なくなり、著しく経済的な鋼矢板とすることがで
きる。

【００２５】このように、熱間圧延によって製造された
鋼矢板５の各フランジ２，６およびウェブ部３の板厚並
びに、継手部４の断面形状を変えないで、冷間加工によ
って、ウェブ部３に接続する各フランジ部２，６の交差
する角度のみを変更するだけで、熱間圧延によって製造
された鋼矢板５とは、全体としての断面形状が著しく異
なる断面形状の新規なハット型鋼矢板１とすることがで
きる。しかも、現設備による熱間圧延によっては、製造
不可能な形状の鋼矢板の製造が可能になっている。

【００２６】またこのような熱間圧延工程と冷間加工と
を組み合わせることにより、一例として、図１（ａ）に
示すようなハット型鋼矢板５の形態から、図１（ｂ）に
示すようなハット型鋼矢板１から図１（ｃ）に示すよう
なハット型鋼矢板等、鋼矢板幅寸法の全く異なる新たな
ハット型鋼矢板１を築造することができる。

【００２７】図２は、ハット型鋼矢板の別の製造形態を
示す実施形態を説明するための説明図であって、図２
（ａ）に示すように、予め熱間圧延工程において、ウェ
ブ部３に接続する両端側のフランジ部２を接続用フラン
ジ部６と平行としないで、両端側のフランジ部２を接続
用フランジ部６側に折り曲げた状態で、鋼矢板５を熱間
圧延により製造した後、冷間加工としてロールフォーミ
ング加工またはプレス加工などにより、接続用フランジ
部６に接続するウェブ部３の溝８側の角度θだけを小さ
くなるように加工すると、図２（ｂ）に示すような、接
続用フランジ部６と端部側のフランジ部２が平行な、所
定の形状のハット型鋼矢板１に製作することができる。

【００２８】この場合には、ウェブ部３と端部側のフラ
ンジ部２がなす溝外側の角度αを、熱間圧延のままで、
冷間加工により変化させない形態である。 前記の角度
αを熱間圧延において、大きく設定して、冷間加工によ
り、ウェブ部３の傾斜角を緩めるか、同時にフランジ部
２の冷間加工を施して、鋼矢板１の幅寸法を大きくなる
ように加工すると、図２（ｃ）に示すような広幅のハッ
ト型鋼矢板１を製造することができる。もちろん、この
形態の場合も、適宜フランジ部２，６の角度θ，αを設
定することにより、図２（ｂ）の変形形態以外の、現行
の熱間設備では製造不可能な形態の鋼矢板を製造するこ
ともできる。

【００２９】図３は、Ｕ型鋼矢板の製造形態を示す実施
形態を説明するための説明図であって、図３（ａ）に示
すように、予め熱間圧延工程において、傾斜した第１ウ
ェブ部３ａと、これに屈折連設されてさらに傾斜した急
傾斜の第２ウェブ部３ｂとからなる各屈折ウェブ部３
と、これらを接続する接続用フランジ部６と、継手部４
を一体に連設したＵ型鋼矢板１を熱間圧延により製造し
た後、冷間加工としてロールフォーミング加工またはプ
レス加工などにより、接続用フランジ部６に接続する第
１ウェブ部３ａの溝８側の屈折角度θを小さくなるよう
に屈折加工し、また第１ウェブ部３ａと第２ウェブ部３
ｂの溝８側の屈折角度γを大きくなるように屈折加工す
ると、図３（ｂ）に示すようなＵ型鋼矢板１に製造する
ことができる。また、前記角度θを大きく、かつ角度γ
を小さくなるように、加工すると、図３（ｃ）に示すよ
うな、継手部４の断面形態を変えないで、これを平行移
動させたように、新たなＵ型鋼矢板幅寸法の、Ｕ型鋼矢
板１に製造することができる。

【００３０】このように冷間加工とを組み合わせること
により、継手強度が大きく、かつ鋼矢板の幅寸法を比較
的自由に変えて、新たな矢板幅寸法または矢板高さ寸法
のＵ型鋼矢板１とすることができる。

【００３１】図４は、Ｚ型鋼矢板の製造形態を示す実施
形態を説明するための説明図であって、図４（ａ）に示
すように、予め熱間圧延工程において、ウェブ部３の両
側に、順次、フランジ部２と、継手部４とを一体に連設
したＺ型鋼矢板５を熱間圧延により製造した後、図４
（ｂ）に示すように、冷間加工としてロールフォーミン
グ加工またはプレス加工などにより、各フランジ部２の
平行な位置関係を保った状態で、ウェブ部３に接続する
フランジ部２の屈折角度αを大きくなるように屈折加工
すると、図４（ｂ）に示すようなＺ型鋼矢板の矢板高さ
の大きいＺ型鋼矢板１とすることができる。

【００３２】さらに、ウェブ３ａとの屈折角度αをさら
に大きくなるように屈折加工すると、図４（ｃ）に示す
ような、継手部４の断面形態を変えないで、これを平行
移動させたように、新たな鋼矢板幅寸法の、所定の形状
のＺ型鋼矢板１に製作することができる。このように冷
間加工とを組み合わせることにより、継手強度が大き
く、かつ鋼矢板の幅寸法を比較的自由に変えて、断面性
能および断面形状の異なる新たな矢板幅寸法または矢板
高さ寸法のＺ型鋼矢板１とすることができる。

【００３３】また図４（ｄ）には通常の熱間圧延による
Ｚ型鋼矢板５が示されているが、図４（ａ）に示すよう
に、ウェブ部３の幅方向寸法が長くなるように、現熱間
圧延設備による熱間圧延によって製造可能な矩形状の寸
法範囲Ａにおいてウェブ部３ａとの屈折角度αを極力小
さくするようにして熱間圧延段階で、製造すると、図４
（ｂ）に示すように、矢板壁を構築する場合の壁厚方向
の剛性を高めた断面性能を向上させた鋼矢板１とするこ
とができる。また、図４（ｃ）に示すように、矢板幅寸
法の大きな鋼矢板１とすることもでき、壁体を構築する
場合に、壁面積当りの、鋼材重量を軽減したＺ型鋼矢板
１とすることもできる。

【００３４】前記各実施形態に示すように、熱間圧延と
冷間加工とを巧みに組み合わせることにより、従来のよ
うに設備費の高い熱間圧延設備によって、継手強度の高
いすべての鋼矢板を生産する必要がなく、Ｕ型またはハ
ット型またはＺ型等の各種の鋼矢板について、各種類ご
とに、熱間圧延による一定の断面形状の鋼矢板から冷間
加工によって断面形状の異なる所定の幅寸法あるいは断
面高の鋼矢板に容易に変化させる加工にて対応できるた
め、従来のように各種ごとに熱間圧延によりさまざまな
断面寸法のすべての鋼矢板を予め製造しておく必要がな
いので、各種ごとに準備する断面寸法形態の鋼矢板の形
態を大幅に低減することができ、しかも各断面形状ごと
に圧延ロールを準備する必要がなく、熱間圧延の設備費
を大幅に低減して、設備費の安い冷間加工に置き換える
ことができるため、ほぼ全ての鋼矢板を経済的に製造す
ることができる。そのため、従来のように各種ごとにさ
まざまな寸法の断面形状の鋼矢板を、ストックヤードに
蓄積しておく必要もなく、例えば、所定の断面寸法の鋼
矢板のみをヤードに蓄積しておき、この鋼矢板から冷間
加工によって、さまざまな寸法の断面形状の鋼矢板に製
造することができる。

【００３５】図５〜図８は、熱間圧延によって製造され
た中間状態のハット型鋼矢板５を使用して、冷間加工と
してロールフォーミング加工を採用して成形し、最終状
態のハット型鋼矢板１を製造する場合の説明図であっ
て、まず接続用フランジ部６を一定のレベルに保持する
ように、左右方向（矢板長手方向）に間隔をおいて平行
に、支持フレーム（図示を省略）により支持され、駆動
装置により駆動される多数の下部支承ロール１０が横軸
により回転可能に設けられて、前記下部支承ロール１０
により接続用フランジ部６の下面が支持されて所定のレ
ベルに保持されていると共に、前記下部支承ロール１０
に間隔をおいて平行に対向するように、駆動装置により
駆動される多数の上部支承ロール１１が横軸により回転
可能に設けられ、前記各支承ロール１０，１１によっ
て、ハット型鋼矢板１における接続用フランジ部６が所
定のレベルに把持されている。

【００３６】また左右方向に間隔をおいて配置されてい
る前記各支承ロール１０，１１の側部（前後方向）に離
れた位置に配置された側部フランジ支承ロール１２，１
３，１４が前記支承ロール１０，１１よりも低レベル位
置に位置するように左右方向に間隔をおいて配置され、
横軸により回転可能に構成されている。

【００３７】前記側部フランジ支承ロール１２，１３，
１４のうち、左右方向一端側（上流側）の各側部フラン
ジ支承ロール１２は、所定のレベルに設けられ、これに
所定の距離をおいて下流端部側の複数の各側部支承ロー
ル１４は、前記上流側の側部支承ロール１２よりも低レ
ベル位置に、また前記各支承ロール１０，１１の中心軸
線と同一の垂直面に中心軸線が位置するように設けられ
ている。

【００３８】前記各側部フランジ支承ロール１２，１
３，１４のうち、上流側の各側部フランジ支承ロール１
２は、側部フランジ２の上面に係合する側部フランジ支
承上面ロール１２ａと、側部フランジ２の下面に係合す
る側部フランジ支承下面ロール１２ｂとのより構成され
ている。前後方向に間隔をおいた上流側の各側部フラン
ジ支承ロール１２の前後方向の間隔は、熱間圧延により
製造された中間状態の幅広のハット型鋼矢板５における
各側部フランジ２に係合するように配置されている。

【００３９】また、下流側の各側部フランジ支承ロール
１４は、側部フランジ２の上面に係合する側部フランジ
支承上面ロール１４ａと、側部フランジの下面に係合す
る側部フランジ支承下面ロール１４ｂとにより構成され
ている。また前後方向に間隔をおいた下流側の各側部フ
ランジ支承ロール１４の前後方向の間隔は、冷間成形後
の幅狭のハット型鋼矢板１における各側部フランジ２に
係合するように配置されている。

【００４０】上流側の側部フランジ支承ロール１２と下
流側の側部フランジ支承ロール１４の間に位置する、中
間部の傾斜面に沿って漸次低レベル位置に位置するよう
に配置されていると共に、漸次前後方向の間隔幅が狭く
なるように配置された、中間部の各側部フランジ支承ロ
ール１３は、それぞれ成形ロールとして作用され、側部
フランジ２の上面に係合する側部フランジ上面支承ロー
ル１３ａと、側部フランジ２の下面に係合する側部フラ
ンジ下面支承ロール１３ｂとにより構成され、前記各支
承ロール１２（１２ａ，１２ｂ），１３（１３ａ，１３
ｂ），１４（１４ａ，１４ｂ）は、側部フランジ２の上
下面を把持するように配置されている。

【００４１】前記下流端部側の上面支承ロール１４ａの
下端レベルは、熱間圧延された鋼矢板５を所定の寸法形
状に最終的に成形加工される鋼矢板１の側部フランジ２
の上面位置になるように設定され、かつ前記上面支承ロ
ール１４ａに対向する下面支承ロール１４ｂの上端レベ
ルは、熱間圧延された鋼矢板５を所定の寸法形状に最終
的に成形加工される鋼矢板１の側部フランジ２の下面位
置になるように設定されている。

【００４２】このように、前記の傾斜面に沿って設けら
れている多段式の多数の側部フランジ支承（成形）ロー
ル１３（１３ａ，１３ｂ）により、上流側から下流側に
送られる鋼矢板の側部フランジ２が、接続用フランジ６
に対して徐々に所定のレベル低下され、かつ接続用フラ
ンジ６に対して平行状態を保って成形される。

【００４３】また前記の傾斜面に沿って設けられている
多段式の多数の側部フランジ支承（成形）ロール１３
は、上流側から下流側に向って、順次接近するように配
置されているので、上流側から下流側に送られる鋼矢板
の側部フランジ２が、所定のレベルで順次接近するよう
に成形される。

【００４４】横軸により回転可能に構成されている前記
各ロール１０〜１４は、適宜、駆動装置（図示を省略し
た）により駆動され、上下移動可能に位置調整自在に、
また、側部フランジ支承用ロール１２〜１４は、水平状
態で前後方向の位置調整（鋼矢板幅方向の位置調整）可
能に支持されている。

【００４５】なお、冷間成形において、図９に示すよう
に、前記の各横向きの各ロール以外に、傾斜した縦軸を
中心として回転可能に支持されたウェブ部成形用ロール
１５を、熱間圧延されたハット型鋼矢板における対向す
るウェブ部の内側に配置してもよく、あるいは各ウェブ
部の外側に配置してもよく、これらのウェブ部成形用ロ
ール１５によって、接続用フランジ部６に対するウェブ
部の角度を拡大または縮小させるようにすることができ
る。これらのウェブ部整形用ロール１５を配置する場合
には、図８に示すように、側部支承ロールの間に配置す
るようにすればよい。また、この場合に、上流側端部
と、下流側端部との間に配置される中間ウェブ整形用ロ
ール１５については、左右方向に位置調整自在に、また
ロール傾斜縦軸の傾斜角度を調整可能にかつ傾斜角度固
定自在な支持機構を備えたロール支持装置により、保持
されるように構成されている。

【００４６】なお、前記のハット型鋼矢板以外のＵ型鋼
矢板あるいはＺ型鋼矢板等についても、前記と同様に、
上面支承ロールあるいは、下面支承ロール、あるいはウ
ェブ部成形ロール等の側部支承ロール等を適宜位置調整
自在に、また、例えば傾斜角度を調整可能に、かつ傾斜
角度固定自在に構成すれば製造できる。Ｕ型鋼矢板を製
造する場合の実施形態について、図１０〜図１４を参照
して説明する。

【００４７】図１０および図１１は、熱間圧延によって
製造された中間状態のＵ型鋼矢板５を使用して、冷間加
工としてロールフォーミング加工を採用して成形し、最
終状態のＵ型鋼矢板１を製造する場合の説明図であっ
て、まず接続用フランジ部６を一定のレベルに保持する
ように、左右方向（矢板長手方向）に間隔をおいて平行
に配置されると共に前後方向に間隔をおいて配置され
て、支持フレーム（図示を省略）により支持され、駆動
装置により駆動される多数の下部支承ロール１０が横軸
により回転可能に設けられている。前記下部支承ロール
１０により接続用フランジ部６の下面が支持されて所定
のレベルに保持されていると共に、前記下部支承ロール
１０に間隔をおいて平行に対向するように、駆動装置に
より駆動される多数の上部支承ロール１１が横軸により
回転可能に設けられ、前記各支承ロール１０，１１によ
って、Ｕ型鋼矢板１における接続用フランジ部６が所定
のレベルに把持されている。

【００４８】また左右方向に間隔をおいて配置されてい
る前記各支承ロール１０，１１の側部（前後方向）に離
れた位置に配置された第２ウェブ支承ロール１６，１
７，１８が前記支承ロール１０，１１よりも低レベル位
置に位置するように左右方向に間隔をおいて配置され、
傾斜した縦軸により回転可能に構成されている。

【００４９】前記第２ウェブ部支承ロール１６，１７，
１８のうち、左右方向一端側（上流側）の各第２ウェブ
部支承ロール１６は、所定のレベルに設けられ、これに
所定の距離をおいて下流端部側の複数の各第２ウェブ部
支承ロール１８は、前記上流側の第２ウェブ部支承ロー
ル１６よりも高レベル位置に、また前記各支承ロール１
０，１１の中心軸線と同一の垂直面に中心軸線が位置す
るように設けられている。

【００５０】前記各ウェブ部支承ロール１６，１７，１
８のうち、上流側の各ウエブ部支承ロール１６は、第２
ウェブ部３ｂの上面に係合する第２ウェブ部支承外面ロ
ール１６ａと、第２ウェブ３ｂの下面に係合する第２ウ
ェブ部支承内面ロール１６ｂとのより構成されている。
前後方向に間隔をおいた上流側の各第２ウェブ部支承ロ
ール１６の前後方向の間隔は、熱間圧延されて製造され
た中間状態の狭幅のＵ型鋼矢板５における各第２ウェブ
部３ｂに係合するように配置されている。

【００５１】また、下流側の各第２ウェブ部支承ロール
１８は、第２ウェブ部３ｂの外面に係合する第２ウエブ
部支承外面ロール１８ａと、第２ウェブ部３ｂの内面に
係合する第２ウェブ部支承内面ロール１８ｂとのより構
成されている。また前後方向に間隔をおいた下流側の各
第２ウェブ部支承ロール１８の前後方向の間隔は、冷間
成形後の広幅のＵ型鋼矢板１における各第２ウェブ部３
ｂに係合するように配置されている。

【００５２】上流側の第２ウェブ部支承ロール１６と下
流側の第２ウェブ部支承ロール１８の間に位置する、中
間部の第２ウェブ部の傾斜面に沿って漸次高レベル位置
に位置するように配置されていると共に、漸次前後両端
部側の前後方向の間隔幅が狭くなるように配置された、
中間部の各第２ウェブ部支承ロール１７は、それぞれ成
形ロールとして作用され、第２ウェブ部３ｂの外面に係
合する第２ウェブ部外面支承ロール１７ａと、第２ウェ
ブ部３ｂの内面に係合する第２ウェブ部内面支承ロール
１７ｂとにより構成され、前記各第２ウェブ支承ロール
１６（１６ａ，１６ｂ），１７（１７ａ，１７ｂ），１
８（１８ａ，１８ｂ）は、第２ウェブ部３ｂの内外面を
把持するように配置されている。

【００５３】その他の構成は、前記実施形態の場合と同
様であるので、同様な部分には同一の符号を付して説明
を省略する。

【００５４】このように、前記第２ウェブ部３の傾斜面
に沿って設けられている多段式の多数の第２ウェブ部支
承（成形）ロール１７（１７ａ，１７ｂ）により、上流
側から下流側に送られる鋼矢板の第２ウェブ部３ｂが、
接続用フランジ６および第１ウェブ３ａに対して徐々に
所定の位置にレベル上昇され、接続用フランジ６および
第１ウェブ部３ａに対して前後方向外側に徐々に離反す
るように加工されるように構成されて、対向する第２ウ
ェブ部３ｂが離反するように広げられる。

【００５５】また、前記の傾斜面に沿って設けられてい
る多段式の多数の第２ウェブ部支承（成形）ロール１７
は、上流側から下流側に向って、順次離反するように配
置され、また、上流側から下流側の第２ウェブ支承（成
形）ロール１７の傾斜角は、ほぼ一定に保たれている。

【００５６】横軸により回転可能に構成されている前記
各ロール１０は、適宜、駆動装置（図示を省略した）に
より駆動され、上下移動可能に位置調整自在に、また、
第２ウェブ部支承用ロール１６〜１８は、傾斜状態で前
後方向の位置調整（鋼矢板幅方向の位置調整）可能に支
持されている。

【００５７】なお、冷間成形において、図示を省略する
が、前記の各ロール以外に、傾斜した縦軸を中心として
回転可能に支持された第１ウェブ部成形用ロール１５
を、熱間圧延されたＵ型鋼矢板における対向するウェブ
部の内側に配置してもよく、あるいは各ウェブ部の外側
に配置してもよく、これらのウェブ部成形用ロール１５
によって、接続用フランジ部６に対するウェブ部３の溝
８側の角度を拡大または縮小させるようにすることがで
きる。これらのウェブ部成形用ロール１５を配置する場
合には、図８に示すように、側部支承ロールの間に配置
するようにすればよい。

【００５８】また、この場合に、上流側端部と、下流側
端部との間に配置される中間ウェブ成形用ロールについ
ては、左右方向に位置調整自在に、またロール傾斜縦軸
の傾斜角度を調整可能にかつ傾斜角度固定自在な支持機
構を備えたロール支持装置により、保持されるように構
成されている。

【００５９】図１２〜図１３は、熱間圧延によって製造
された中間状態のＺ型鋼矢板５を使用して、冷間加工と
してロールフォーミング加工を採用して成形し、最終状
態のＺ型鋼矢板１を製造する場合の説明図であって、図
１３に示すように、まずウェブ部３を一定のレベルの水
平状態に保持するように、左右方向（矢板長手方向）に
間隔をおいて平行に、支持フレーム（図示を省略）によ
り支持され、駆動装置により駆動される多数の下部支承
ロール１０が横軸により回転可能に設けられて、前記下
部支承ロール１０によりウェブ部３の下面が支持されて
所定のレベルに保持されていると共に、前記下部支承ロ
ール１０に間隔をおいて平行に対向するように、駆動装
置により駆動される多数の上部支承ロール１１が横軸に
より回転可能に設けられ、前記各支承ロール１０，１１
およびフランジ部支承ロール１２〜１４によって、Ｚ型
鋼矢板１が所定のレベルに保持されている。なお、下部
支承ロール１０および上部支承ロール１１は、図示以外
の長尺の支承ロールあるいは、端尺のロールを適宜の位
置に配置して、Ｚ型鋼矢板１を保持するようにするとよ
い。また、狭隘な部分に配置される支承ロール１２〜１
４については、外径が截頭円錐状のロール等を使用する
ようにしてもよい。

【００６０】また、左右方向に間隔をおいて配置されて
いる前記各支承ロール１０，１１の側部（前後方向）に
離れた位置に配置された前記側部フランジ支承ロール１
２，１３，１４が前記支承ロール１０，１１よりも高レ
ベル位置と低レベル位置に位置するように左右方向に間
隔をおいて配置され、傾斜した縦軸により回転可能に構
成されている。

【００６１】前記側部フランジ支承ロール１２，１３，
１４のうち、左右方向一端側（上流側）の上下の各側部
フランジ支承ロール１２は、所定のレベルに設けられ、
これに所定の距離をおくと共に、ウエブ部３と各フラン
ジ部２の交差部（コーナー部）を中心として半時計方向
（左まわり）に所定の角度回動した位置において、下流
端部側の複数の上下の各側部フランジ部支承ロール１４
は、前記上流側の側部フランジ部支承ロール１２よりも
所定の角度回動した位置に、また前記各支承ロール１
０，１１の中心軸線と同一の垂直面に中心軸線が位置す
るように設けられている。

【００６２】前記各側部フランジ支承ロール１２，１
３，１４のうち、上流側の各側部フランジ支承ロール１
２は、側部フランジ２の外面に係合する側部フランジ支
承外側ロール１２ａと、側部フランジ２の内側に係合す
る側部フランジ支承内側ロール１２ｂとのより構成され
ている。前後方向に間隔をおいた上流側の各側部フラン
ジ支承ロール１２の前後方向の間隔は、熱間圧延されて
製造された中間状態の狭幅のＺ型鋼矢板５における各側
部フランジ２に係合するように配置されている。前記の
ように支承ロール１０，１１と各上下のフランジ支承ロ
ール１２ａ，１２ｂとによって、Ｚ型鋼矢板５（１）が
自重により回動落下しないようにされ、図１３（ａ）に
示す状態から図１３（ｂ）または（ｃ）に示す加工時
に、フランジ部２を回動加工する時に、Ｚ型鋼矢板に作
用する回転モーメントおよび反力を支承ロール１０，１
１により支承するように構成されている。なお、前記支
承ロール１０，１１については、Ｚ型鋼矢板５（１）の
ウェブ部３の長さ寸法（図１３断面形状での長さ寸法）
の１／２以上の長さ寸法の支承ロールを使用するように
してもよく、また支承ロール１０，１１以外に適宜支承
ロールを配置してＺ型鋼矢板を支承するようにしてもよ
い。

【００６３】また、下流側の各側部フランジ支承ロール
１４は、側部フランジ２の外側に係合する側部フランジ
支承外側ロール１４ａと、側部フランジの内側に係合す
る側部フランジ支承内側ロール１４ｂとにより構成され
ている。また前後方向に間隔をおいた下流側の各側部フ
ランジ支承ロール１４の前後方向の間隔は、冷間成形後
の広幅のＺ型鋼矢板１における各側部フランジ２に係合
するように配置されている。

【００６４】上流側の側部フランジ支承ロール１２と下
流側の側部フランジ支承ロール１４の間に位置する、中
間部のフランジ傾斜面に沿って漸次外側に変位した位置
に位置するように配置されていると共に、漸次前後方向
の間隔幅が広くなるように配置された、中間部の各側部
フランジ支承ロール１３は、それぞれ成形ロールとして
作用され、側部フランジ２の外側に係合する側部フラン
ジ外側支承ロール１３ａと、側部フランジ２の内側に係
合する側部フランジ内側支承ロール１３ｂとにより構成
され、前記各支承ロール１２（１２ａ，１２ｂ），１３
（１３ａ，１３ｂ），１４（１４ａ，１４ｂ）は、側部
フランジ２の内外面を把持するように配置されている。

【００６５】前記下流端部側の上面支承ロール１４ａの
下端レベルは、熱間圧延された鋼矢板５を所定の寸法形
状に最終的に成形加工される鋼矢板１の側部フランジ２
の外側位置になるように設定され、かつ前記外側支承ロ
ール１４ａに対向する内側支承ロール１４ｂの上端レベ
ルは、熱間圧延された鋼矢板５を所定の寸法形状に最終
的に成形加工された鋼矢板１の側部フランジ２の内側位
置になるように設定されている。

【００６６】このように、前記のフランジ部２の傾斜面
に沿って設けられている多段式の多数の側部フランジ支
承（成形）ロール１３（１３ａ，１３ｂ）により、上流
側から下流側に送られる鋼矢板の側部フランジ２が、ウ
ェブ部３に対して徐々に外側に変位され、かつウェブ部
３の端部のコーナー部に対して所定の角度回動されて連
続して成形される。

【００６７】また、前記の傾斜面に沿って設けられてい
る多段式の多数の側部フランジ支承（成形）ロール１３
は、上流側から下流側に向って、順次離反するように配
置されているので、上流側から下流側に送られる鋼矢板
の側部フランジ２が、所定のレベルで順次離反するよう
に連続して成形される。

【００６８】なお、図１４（ａ）に示すように、左端部
側（または右端部側）の各フランジ支承ロール１２〜１
４の位置を固定させて、これを基準として、支承ロール
１０，１１と、右端側（または左端側）のフランジ支承
ロール１２〜１４を、上流側から下流側に向って、順次
時計方向に回動させた位置に配置するようにしても、前
記と同様に、新たな寸法形状のＺ型鋼矢板を製造するこ
とができる。このように、一部の支承ロールを基準とし
てその他の支承ロールを位置変化させて鋼矢板を加工す
るようにしてもよい。その他の構成は、前記実施形態と
同様である

【００６９】なお、前記各実施形態において、支承ロー
ルあるいは成形用ロールの位置調整手段あるいは傾斜角
度の調整手段としては、公知の適宜の手段を採用するこ
とができる。

【００７０】また、本発明の最終的なＵ型、ハット型あ
るいはＺ型鋼矢板等の鋼矢板を製造する場合の中間状態
の鋼矢板としては、従来公知の熱間圧延鋼矢板を採用す
ることができる。

【００７１】前記実施形態においては、熱間圧延後に、
ロールフォーミング加工により最終的な鋼矢板に成形加
工する形態を示したが、熱間圧延後に、温間加工を含む
冷間加工として、プレス加工あるいはこれら以外の加工
手段の組み合わせを採用して、これにより最終的な鋼矢
板に成形加工してもよい。

【００７２】なお、冷間加工においては、板厚等を変化
させる場合もあるが、前記各実施形態のように、継手部
の断面形状およびウェブ部の板厚並びに各フランジ部の
板厚等の鋼矢板としての基本的形態を変化させないで、
これらの部分が連設されている角度のみを変化するよう
に冷間加工するようにすると、著しく低コストで、鋼矢
板を製造することができる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によると、下記のような効果を奏
することができる。 １．本製造方法により、強固な継手を持つ鋼矢板を同一
の熱間圧延設備を用いて製造し、冷間加工により、前記
熱間圧延設備では不可能な鋼矢板でも製造できるので、
自由度の高い鋼矢板の製造を可能にする。 ２．各種の鋼矢板を熱間圧延設備により製造する場合の
設備費を大幅に削減し、ロールの組み替え作業費を削減
すことができる。 ３．同一の圧延方法により中間製品となる鋼矢板を大量
に生産することが可能であり、この中間状態の鋼矢板
を、用途に応じて冷間加工により、各種寸法形状の最終
製品が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る鋼矢板の製造方法
を説明するための説明図であって、（ａ）は熱間圧延に
より製造されたハット型鋼矢板を示す平面図であり、
（ｂ）は（ａ）に示す鋼矢板の幅を小さくなるように冷
間加工して新たな狭幅の鋼矢板幅寸法および高い鋼矢板
高さを有するハット型鋼矢板を示す平面図であり、
（ｃ）は（ａ）に示す鋼矢板の幅を大きくなるように冷
間加工して新たな広幅の鋼矢板幅寸法および鋼矢板高さ
を有するハット型鋼矢板を示す平面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る鋼矢板の別の製造
方法を説明するための説明図であって、（ａ）は熱間圧
延により製造されたハット型鋼矢板を示す平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）に示す鋼矢板の幅を小さくなるよう
に冷間加工して新たな狭幅の鋼矢板幅寸法および高い鋼
矢板高さを有するハット型鋼矢板を示す平面図であり、
（ｃ）は（ａ）に示す鋼矢板の幅を大きくなるように冷
間加工して新たな広幅の鋼矢板幅寸法および低い鋼矢板
高さを有するハット型鋼矢板を示す平面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る鋼矢板の製造方法
を説明するための説明図であって、（ａ）は熱間圧延に
より製造されたＵ型鋼矢板を示す平面図であり、（ｂ）
は（ａ）に示す鋼矢板の幅を小さくなるように冷間加工
して新たな狭幅の鋼矢板幅寸法および高い鋼矢板高さを
有するＵ型鋼矢板を示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）
に示す鋼矢板の幅を大きくなるように冷間加工して新た
な広幅の鋼矢板幅寸法および低い鋼矢板高さを有するＵ
型鋼矢板を示す平面図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る鋼矢板の製造方法
を説明するための説明図であって、（ａ）は熱間圧延に
より製造されたＺ型鋼矢板を示す平面図であり、（ｂ）
は（ａ）に示す鋼矢板の幅を小さくなるように冷間加工
して新たな狭幅の鋼矢板幅寸法および高い鋼矢板高さを
有するＺ型鋼矢板を示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）
に示す鋼矢板の幅を大きくなるように冷間加工して新た
な広幅の鋼矢板幅寸法および低い鋼矢板高さを有するＺ
型鋼矢板を示す平面図である。

【図５】本発明の第１実施形態のハット型鋼矢板を、ロ
ールフォーミング加工により製造する場合のロール配置
を示す説明図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概
略平面図である。

【図６】本発明の第１実施形態のハット型鋼矢板を、ロ
ールフォーミング加工により製造する場合の広幅部のロ
ール配置を示す縦断正面図であり、図５のＡ−Ａ線断面
図である。

【図７】本発明の第１実施形態のハット型鋼矢板を、ロ
ールフォーミング加工により製造する場合の狭幅部のロ
ール配置を示す縦断正面図であり、図５のＢ−Ｂ線断面
図である。

【図８】本発明の第１実施形態のハット型鋼矢板を、ロ
ールフォーミング加工により製造する場合の中間部のロ
ール配置を示す縦断正面図であり、図５のＣ−Ｃ線断面
図である。

【図９】本発明の鋼矢板を、ロールフォーミング加工に
より製造する場合に、中間部にウェブ成形用ロール配置
を示す縦断正面図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）
は概略平面図である。

【図１０】本発明の第２実施形態のＵ型鋼矢板を、ロー
ルフォーミング加工により製造する場合のロール配置を
示す説明図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略
平面図である。

【図１１】（ａ）は本発明の第２実施形態のＵ型鋼矢板
を、ロールフォーミング加工により製造する場合の狭幅
部のロール配置を示す縦断正面図であり、図１０のＤ−
Ｄ線断面図であり、（ｂ）は広幅部のロール配置を示す
縦断正面図であり、図１０のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１２】（ａ）は本発明の第３実施形態のＺ型鋼矢板
を、ロールフォーミング加工により製造する場合のロー
ル配置を示す説明図であり、（ａ）は概略側面図、
（ｂ）は概略平面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図１２のＦ−Ｆ
線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図、Ｈ−Ｈ線断面図である。

【図１４】上流側の水平配置のウェブ部支承ロールと、
緩傾斜配置の中間部ウェブ部支承ロールと、さらに傾斜
配置された下流側のウェブ部支承ロールとを組み合わせ
て、新たなＺ型鋼矢板をロールフォーミング加工により
製造する場合の説明図であり、（ａ）〜（ｃ）は、上流
側の水平配置のウェブ部支承ロール付近の断面図、
（ｂ）は中間部の緩傾斜配置の中間部ウェブ部支承ロー
ル付近の断面図、（ｃ）は下流側のウェブ部支承ロール
付近の断面図である。

【図１５】（ａ）は従来の熱間圧延によるハット型鋼矢
板の一例を示す平面図、（ｂ）は従来の熱間圧延による
Ｕ型鋼矢板の一例を示す平面図である。

【図１６】（ａ）は従来の熱間圧延によるＺ型鋼矢板の
一例を示す平面図、（ｂ）は従来の熱間圧延によるＺ型
鋼矢板の他の例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 鋼矢板 ２ フランジ部 ３ ウェブ部 ３ａ 第１ウェブ部 ３ 第２ウェブ部 ４ 継手部 ５ 熱間圧延により製造された鋼矢板 ６ 接続用フランジ ８ 溝 １０ 下部支承ロール １１ 上部支承ロール １２ 側部フランジ支承ロール １３ 側部フランジ支承ロール １３ａ 側部フランジ上面支承ロール １３ｂ 側部フランジ下面支承ロール １４ 側部フランジ支承ロール １４ａ 側部フランジ上面（またはフランジ外側）支承
ロール １４ｂ 側部フランジ下面（またはフランジ内側）支承
ロール １５ ウェブ部成形用ロール １６ 第２ウェブ支承ロール １６ａ 第２ウェブ支承外面ロール １６ｂ 第２ウェブ支承内面ロール １７ 第２ウェブ支承ロール １７ａ 第２ウェブ支承外面ロール １７ｂ 第２ウェブ支承内面ロール １８ 第２ウェブ支承ロール １８ａ 第２ウェブ支承外面ロール １８ｂ 第２ウェブ支承内面ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍田 昌毅 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 江田 和彦 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 4E063 AA11 BB05 CA02 CA04 CA06 MA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｕ型またはハット型あるいはＺ型等の鋼
   矢板の製造方法において、熱間圧延により鋼矢板を製造
   した後、冷間加工により前記鋼矢板を成形して、前記熱
   間圧延による鋼矢板とは異なる断面形状の鋼矢板を製造
   することを特徴とする鋼矢板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記冷間加工により、鋼矢板の幅方向寸
   法を拡幅もしくは狭幅するように成形して、前記熱間圧
   延による鋼矢板とは異なる幅方向寸法の鋼矢板を製造す
   ることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記冷間加工により、鋼矢板コーナー部
   の角度を広角もしくは狭角するように成形して、前記熱
   間圧延による鋼矢板とは異なる断面形状の鋼矢板を製造
   することを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記熱間圧延によりＺ型鋼矢板を製造し
   た後、冷間加工により鋼矢板コーナー部の角度を広角も
   しくは狭角するように成形することを特徴とする請求項
   ３に記載の鋼矢板の製造方法。
5. 【請求項５】 冷間加工がロールフォーミングによるこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼矢板
   の製造方法。
6. 【請求項６】 熱間圧延により製造されたＵ型またはハ
   ット型あるいはＺ型等の鋼矢板に冷間加工が施されて、
   前記熱間圧延による鋼矢板とは異なる断面形状の鋼矢板
   とされていることを特徴とする鋼矢板。