JP2018001272A - 鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな曲がりを矯正することができる鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置を提供すること。【解決手段】長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部２１と、ウェブ部２１の両端から斜めに延在するフランジ部２２と、フランジ部２２の先端から左右方向に延在する腕部２３と、腕部２３の先端に設けられる継手部２４とを有する鋼矢板２の、左右方向への曲がりを矯正する方法であって、曲がりの内側の腕部２３を介して左右方向に垂直な上下方向に対向して配される一対の腕部ロール（腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７）で、曲がりの内側の腕部２３を圧下し、内側の腕部２３の圧下と同時に、ウェブ部２１を介して上下方向に対向して配される一対のウェブ部ロール（ウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８）で、ウェブ部２１の曲がりの内側を圧下する。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置に関する。

鋼矢板は、主に土木用に用いられ、その用途や形状から様々な種類の製品がある。このうち、長手方向に垂直な断面形状がハット形状の鋼矢板として、ハット形鋼矢板がある。ハット形鋼矢板の断面形状は、左右方向に延びるウェブ部と、ウェブ部の両端に斜め方向に張り出す一対のフランジ部と、一対のフランジ部の先端からそれぞれ左右方向に張り出す一対の腕部と、一対の腕部の先端にそれぞれ設けられる一対の継手部とを有する。左右方向両端の継手部は、左右で組合せ可能な形状となっており、隣接する他のハット形鋼矢板の継手部に互いに嵌合することで、壁体を形成することができるようになっている。
ハット形鋼矢板等の鋼矢板の代表的な製造工程は、次の通りである。まず、素材となる鋼片を加熱炉で熱間圧延可能な温度まで加熱し、その後、熱間圧延機で圧延を行い所定の製品断面形状とする。次いで、圧延された鋼矢板を、冷却床の上で室温になるまで冷却する。

鋼矢板の熱間圧延では、圧延ロールの位置設定や圧延材の断面内温度分布等が原因となり、上下左右の圧下のアンバランスが発生することがある。上下または左右の圧下がアンバランスになると、上下方向への反りまたは左右方向への曲がりといった形状不良が発生する。そのため、一般には、室温まで冷却された鋼矢板は、ローラ矯正機による形状矯正が行われる。しかし、このローラ矯正では、上下方向への反りは比較的容易に除去できるものの、左右方向への曲がりは矯正が難しいため、さらにプレス機によるプレス矯正の工程を追加で行う必要があった。

鋼矢板の曲がりを矯正する方法として、例えば、特許文献１には、ハット形鋼矢板の腕部を上下に対向する一組のロールで圧下する方法が開示されている。特許文献１の方法によれば、外曲がりしている側の腕部を圧下することにより、効率よく曲がりを矯正することが可能となる。
また、特許文献２には、ハット形鋼矢板の腕部を上下に対向する一組のローラで圧下するとともに、その上流側及び下流側に配置された上下ローラでウェブ部を圧下して曲がりを矯正する技術が開示されている。

特開２００８−２２９６３９号公報 特開２００５−２７９６５７号公報

しかし、本発明者らの検討によれば、熱間圧延で生じるハット形鋼矢板等の鋼矢板製品の曲がりは大きく、特許文献１の方法による曲がりの矯正能力を上回る曲がり量が発生することも珍しくない。このような曲がり量の大きな曲がりを十分に矯正するため、曲がり矯正能力の高い矯正方法が必要とされている。

特許文献２の方法では、ハット形鋼矢板の腕部を上下に対向する一組のローラで圧下するとともに、その上流側及び下流側に配置された上下ローラでウェブ部を圧下して曲がりを矯正することにより、曲がり矯正能力を高める効果を得ようとしている。しかし、本発明者らの検討によれば、この方法のようにウェブ部を圧下しても、フランジ部や腕部、継手部には圧下が加わらないためにウェブ部の延伸が他の部分に抑制されてしまい、ウェブ部圧下が曲がりを矯正する効果は小さいことが判明した。したがって、特許文献２に記載の方法に対しても、やはり大きな曲がりを十分に矯正するための、曲がり矯正能力の高い矯正方法が必要とされる。さらに、特許文献２の方法では、ウェブ部を圧下するローラが腕部を圧下するローラの上流側と下流側とに設置されるため、設備の規模が大きくなり設備費が大きくなるという問題もある。
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、曲がりに対する矯正能力の高い鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部と、このウェブ部の両端から斜めに延在するフランジ部と、このフランジ部の先端から上記左右方向に延在する腕部と、この腕部の先端に設けられる継手部とを有する鋼矢板の、上記左右方向への曲がりを矯正する方法であって、上記曲がりの内側の腕部を介して上記左右方向に垂直な上下方向に対向して配される一対の腕部ロールで、上記曲がりの内側の腕部を圧下し、上記内側の腕部の圧下と同時に、上記ウェブ部を介して上記上下方向に対向して配される一対のウェブ部ロールで、上記ウェブ部の上記曲がりの内側を圧下することを特徴とする鋼矢板の曲がり矯正方法が提供される。

本発明の一態様によれば、長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部と、このウェブ部の両端から斜めに延在するフランジ部と、このフランジ部の先端から上記左右方向に延在する腕部と、この腕部の先端に設けられる継手部とを有する鋼矢板の、上記左右方向への曲がりを矯正する矯正装置であって、上記曲がりの内側の腕部を介して上記左右方向に垂直な上下方向に対向して配され、上記曲がりの内側の腕部を圧下する一対の腕部ロールと、上記ウェブ部を介して上記上下方向に対向して配され、上記内側の腕部の圧下と同時に、上記ウェブ部の上記曲がりの内側を圧下する一対のウェブ部ロールとを備えることを特徴とする鋼矢板の曲がり矯正装置が提供される。

本発明の一態様によれば、曲がりに対する矯正能力の高い鋼矢板の曲がり矯正方法及び曲がり矯正装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る曲がり矯正装置を示す正面図である。 鋼矢板の部位を示す正面図である。 鋼矢板の形状不良を示す説明図であり、（ａ）は左右方向への曲がりを示す説明図であり、（ｂ）は上下方向への反りを示す説明図である。 曲がり矯正装置の変形例を示す正面図である。 比較例で用いた曲がり矯正装置を示す正面図である。

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。

＜曲がり矯正装置＞
はじめに、図１〜図３を参照して本発明の一実施形態に係る鋼矢板の曲がり矯正装置１について説明する。曲がり矯正装置１は、ハット形鋼矢板である鋼矢板２の左右方向への曲がりを矯正する装置である。鋼矢板２は、図２に示すように、長手方向に垂直な断面において、ウェブ部２１と、一対のフランジ部２２と、一対の腕部２３と、一対の継手部２４とを有する。

ウェブ部２１は、長手方向に垂直な断面において、左右方向（図２の紙面における左右方向）に延在する部位である。一対のフランジ部２２は、長手方向に垂直な断面において、ウェブ部２１の両端から、左右方向に対して上下方向（図２の紙面における上下方向）の下側に傾いた方向となる斜めにそれぞれ延在する部位である。一対の腕部２３は、長手方向に垂直な断面において、各フランジ部２２のウェブ部２１と反対側の先端から、左右方向に延在する部位である。一対の継手部２４は、長手方向に垂直な断面において、各腕部２３のフランジ部２２と反対側の先端に設けられる、鉤状の部位である。一対の継手部２４は、鋼矢板２が用いられる際に隣接する他の鋼矢板２と嵌合可能なように、鋼矢板２上下及び左右方向に互いに対称な形状を有する。なお、鋼矢板２は、長手方向において上記の断面形状を連続して有し、長手方向のどの位置においても同様な断面形状となる。

このような鋼矢板２では、上述したように、熱間圧延の際に圧下のアンバランスが生じると、反りや曲がりといった形状不良が発生する。この場合、左右方向にアンバランスが生じると、図３（ａ）に示すように、左右方向への曲がり量δの曲がりが生じる。また、上下方向にアンバランスが生じると、図３（ｂ）に示すように、上下方向への反り量ｓの反りが生じる。本実施形態に係る曲がり矯正装置１は、このような形状不良のうち、左右方向への曲がりについて矯正する。

曲がり矯正装置１は、図１に示すように、鋼矢板２を、ウェブ部２１が、長手方向に垂直な断面において、左右方向（図１の紙面における左右方向）に延在し、一対のフランジ部２２が、長手方向に垂直な断面において、ウェブ部２１の両端から、左右方向に対して上下方向（図２の紙面における上下方向）の下側に傾いた方向となる斜めにそれぞれ延在する姿勢として、この鋼矢板２の左右方向への曲がりを矯正する。
曲がり矯正装置１は、図１に示すように、一対の腕部上ロール３，４と、ウェブ部上ロール５と、一対の腕部下ロール６，７と、ウェブ部下ロール８とを備える。

一対の腕部上ロール３，４は、一対の腕部２３の上方にそれぞれ配され、円筒状の円筒部３１，４１と、円筒部３１，４１のウェブ部２１側に連続して形成される円錐台状のテーパー部３２，４２とをそれぞれ有する。円筒部３１，４１は、軸方向（図１における左右方向）の長さが、図２に示す腕部２３の長さＤ_Ａと同程度の長さとなる。連続して形成される円筒部３１，４１及びテーパー部３２，４２は、鋼矢板２の腕部２３及びフランジ部２２の上面に沿った断面形状を有する。また、テーパー部３２，４２の軸方向の長さは、円筒部３１，４１の軸方向の長さの半分以下とすることが好ましい。テーパー部３２，４２の軸方向の長さが円筒部３１，４１の軸方向の長さの半分超となる場合、ロール軸方向に作用するフランジ圧下の反力が大きくなるため、この大きな反力に耐え得る設備にする必要がある。一対の腕部上ロール３，４は、不図示のシリンダー等のアクチュエータを有する昇降手段に接続され、後述する矯正工程において圧下率を調節可能なように、上下方向に昇降可能に構成される。また、一対の腕部上ロール３，４は、不図示のモータ等の回転駆動を受けて、軸心を中心に所定の回転速度（回転数）で駆動回転可能に構成される。

ウェブ部上ロール５は、ウェブ部２１の上方に配され、円筒状の形状を有する。ウェブ部上ロール５の軸方向（図１の左右方向）の長さは、図２に示すウェブ部２１の長さＤ_Ｗの半分以上となる。ウェブ部上ロール５は、不図示のシリンダー等のアクチュエータを有する昇降手段に接続され、後述する矯正工程において圧下率を調節可能なように、上下方向に昇降可能に構成される。また、ウェブ部上ロール５は、不図示のアクチュエータを有する移動手段に接続され、後述する矯正工程における左右方向の圧下位置を調整可能なように、左右方向に移動可能に構成される。さらに、ウェブ部上ロール５は、不図示のモータ等の回転駆動を受けて、軸心を中心に所定の回転速度で駆動回転可能に構成される。なお、一対の腕部上ロール３，４の回転速度及びウェブ部上ロール５の回転速度は、ロール周速が一致するようにそれぞれ設定される。

一対の腕部下ロール６，７は、一対の腕部２３の下方に、一対の腕部上ロール３，４と対向してそれぞれ配される。また、一対の腕部下ロール６，７は、円筒状の円筒部６１，７１と、円筒部６１，７１のウェブ部２１側に連続して配される円錐台状のテーパー部６２，７２とをそれぞれ有する。それぞれ連続して形成される円筒部６１，７１及びテーパー部６２，７２は、鋼矢板２の腕部２３及びフランジ部２２の下面に沿った断面形状を有する。さらに、腕部下ロール６，７は、非駆動であり、軸心を中心に自由回転可能に構成される。

ウェブ部下ロール８は、ウェブ部２１の下方に、ウェブ部上ロール５と対向して配される。また、ウェブ部下ロール８は、軸方向の中央に円筒状の円筒部８１と、円筒部８１の軸方向両端側に連続して形成される円錐台状の一対のテーパー部８２とを有する。連続して形成される円筒部８１及びテーパー部８２は、鋼矢板２のウェブ部２１及び一対のフランジ部２２の下面に沿った断面形状を有する。さらに、ウェブ部下ロール８は、非駆動であり、軸心を中心に自由回転可能に構成される。一対の腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８は、鋼矢板２の下面に沿った形状をそれぞれ有することで、後述する矯正工程において、鋼矢板２の左右方向へのずれを抑えるガイドの機能を有する。

＜曲がり矯正方法＞
次に、本実施形態に係る鋼矢板２の曲がり矯正方法について説明する。まず、矯正前の鋼矢板２の曲がりとして、曲がりプロファイルを予め測定する（測定工程）。曲がりプロファイルは、長手方向の各位置における左右方向への曲がり量δである。曲がりプロファイルの測定方法は、形鋼の曲がりや反りを効率よく測定することができる方法であれば特に限定されず、例えば、レーザーセンサを用いた距離計を走査させて曲がり量δを測定する方法などが適用される。なお、曲がりの測定では、鋼矢板２の長手方向全長の曲がり分布のプロファイルを測定することが好ましい。

次いで、測定された曲がりプロファイルに基づいて、圧下動作を行う腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７、ウェブ部上ロール５の左右方向の圧下位置、並びに圧下を行う各ロールでの圧下率（「板厚圧下率」ともいう。）が設定される（条件設定工程）。
この際、腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７の設定では、曲がりの内側の腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７の上下ロールの組み合わせが、鋼矢板２の長手方向の位置に応じて選択される。例えば、図３（ａ）に示す曲がりの場合には、左右方向の右側が曲がりの内側となるため、図１に示すように左右方向の右側となる腕部上ロール４及び腕部下ロール６の組合せが選択される。また、ウェブ部上ロール５の左右方向の圧下位置の設定では、ウェブ部上ロール５の側面が曲がりの内側となるウェブ部２１の左右半分の領域と上下方向に重なる位置が、圧下位置として設定される。例えば、図３（ａ）に示す、左右方向の右側が曲がりの内側となる場合には、ウェブ部２１の右側半分の領域が圧下位置として設定される。逆に左右方向の左側が曲がりの内側となる場合には、ウェブ部２１の左半分の領域が圧下位置として設定される。この場合には、ウェブ部上ロール５をウェブ部２１の左側に移動してウェブ部２１の左半分の領域を圧下する。

なお、鋼矢板２の曲がりでは、図３（ａ）に示す一方向への曲がりの他に、曲がりプロファイルが左右に変化するＳ字形状の曲がりも発生する。Ｓ字形状の曲がりの場合には、曲がりプロファイルに応じて、腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７の組合せ並びにウェブ部上ロール５の左右方向の圧下位置が設定される。つまり、鋼矢板２の長手方向においてＳ字形状の変曲点の前後で、用いられる上下ロールの組合せや圧下位置が異なるように設定がなされる。

さらに、設定される圧下率は、曲がりプロフィールに応じて、曲がり量δが大きくなるほど圧下率が大きくなるように、鋼矢板２の長手方向の位置毎に設定される。また、腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７での圧下率、並びにウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８での圧下率は、鋼矢板２の曲がりの大きさである曲がり量δに応じて予め決められた値に設定される。この場合、実績や計算による推定から、曲がり量δに対応する圧下率が予め求められる。この圧下率では、鋼矢板２の寸法や成分等が考慮されてもよい。さらに、腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７の圧下率は、通常、ウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８での圧下率よりも大きくなるように設定される。

条件設定工程の後、鋼矢板２の長手方向の位置に応じて設定された、ロールの条件及び圧下率で、鋼矢板２の矯正が行われる（矯正工程）。矯正工程では、曲がりプロファイルに応じた矯正が施される鋼矢板２の長手方向の位置が、曲がり矯正装置１を通過する際に、選択された腕部上ロール３，４が、圧下率に応じた上下方向の位置に配されることで、腕部２３が圧下される。

この際、圧下が施されない側の腕部上ロール３，４は、鋼矢板２と接触しないように、鋼矢板２の上方に配される。また、腕部２３の圧下と同時に、ウェブ部上ロール５が設定された左右方向の位置、且つ圧下率に応じた上下方向の位置に配されることで、曲がりの内側にあたるウェブ部２１の領域が圧下される。本発明では、腕部２３の圧下とウェブ部２１の圧下とは同時に行われ、腕部２３とウェブ部２１とが同時に延伸することで鋼矢板２の曲がりを効率よく矯正することができる。これは、それぞれを別々に圧下する場合に比べ、鋼矢板２の曲がり内側において圧下を受けずに延伸を抑制する部分が少なくなるためである。なお、矯正工程では、曲がり矯正装置１の一度の通板となる１パスで、鋼矢板２の左右方向片側の腕部２３及びウェブ部２１が圧下される。つまり、曲がりが一方向へのものである場合には、１パスの矯正で矯正工程が終了する。一方、曲がりがＳ字形状のものである場合には、腕部２３及びウェブ部２１の圧下する側を変えた２パスの矯正で矯正工程が終了する。この場合、１パス目では、左右方向のいずれか一方側の腕部２３及びウェブ部２１について、曲がりの内側となる長手方向の領域のみが圧下される。そして、腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５の位置が矯正されていない曲がり側の設定に変更された後、２パス目で、左右方向の他方側の腕部２３及びウェブ部２１について、曲がりの内側となる長手方向の領域のみが圧下される。

ここで、腕部上ロール３と腕部下ロール６とで、あるいは、腕部上ロール４と腕部下ロール７とで曲がりの内側の腕部２３を圧下する圧下率は、ウェブ部上ロール５とウェブ部下ロール８とでウェブ部２１の曲がりの内側を圧下する圧下率よりも大きいことが好ましい。鋼矢板２に曲がりが生じている場合は、曲がりの内側の腕部２３とウェブ部２１の曲がりの内側とでは、曲がりの内側の腕部２３のほうが曲がりの曲率半径は小さくなる。このことは、曲がりの内側の腕部２３のほうが、ウェブ部２１の曲がりの内側よりも曲がりの程度が激しいということであり、したがって、曲がりの内側の腕部２３を圧下する圧下率を、ウェブ部２１の曲がりの内側を圧下する圧下率よりも大きくすることで、より効率よく鋼矢板２の曲がりを矯正することができる。

なお、矯正工程における腕部２３及びウェブ部２１の圧下は、鋼矢板２の長手方向の端部から施されることが望ましい。しかし、条件によっては、長手方向の端部の圧下により鋼矢板２の長手方向に大きな変形が生じ、バリが発生することがある。この場合には、鋼矢板２の端部である先端及び尾端については、圧下を施さないようにしてもよい。具体的には、鋼矢板２の先端が曲がり矯正装置１を通過するまでは、鋼矢板２に圧下力を加えないように圧下に用いる腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５を上方に配し、先端が通過した後に圧下に用いる腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５を下側に下げて圧下を施す。その後、鋼矢板２の尾端が曲がり矯正装置１を通過する前に、鋼矢板２への圧下力を開放するように圧下に用いる腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５を上側に上げて、その状態で尾端を通過させる。

以上の工程を経ることで、鋼矢板２の大きな曲がりを効率よく矯正することができる。なお、曲がりの矯正によって、鋼矢板２に図３（ｂ）に示すような反りが生じることもある。この場合には、曲がりの矯正の後に、ローラ矯正を行うことで反りを低減させる必要がある。

なお、上記の曲がり矯正装置１により鋼矢板２の曲がりを矯正する際には、ウェブ部２１および腕部２３が水平姿勢にある場合において、上下方向で鋼矢板２のウェブがある側を内側とした反りが発生しやすい。すなわち、上記実施形態のように、鋼矢板２を、ウェブ部２１が腕部２３よりも上下方向の上側に位置する姿勢として、曲がり矯正装置１により鋼矢板２の曲がりの矯正を行う際には、図３（ｂ）に示す上方向への反り（以下単に「上反り」と云う）が発生し易くなる。この上反りを抑制するためには、本実施形態のように、腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５を駆動回転可能とし、腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８を非駆動とすることが好ましい。腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５を駆動回転させることで、圧下する側の腕部２３の上面およびウェブ部２１の上面を、駆動ロールにより積極的に圧延方向へ送り出す。一方、圧下する側の腕部２３の下面およびウェブ部２１の下面を圧下するロールを非駆動として従動回転させることで、積極的に圧延方向へ送り出さないようにする。これにより、上反りが発生しにくくなる。なお、駆動回転可能とするのを、腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５のうちのいずれか一方とし、非駆動とするのを腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８のうちのいずれか一方としてもよい。

なお、本実施形態における腕部下ロール６，７が、本発明における一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在しない側の腕部ロールに対応し、本実施形態におけるウェブ部下ロール８が、本発明における一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在する側のウェブ部ロールに対応する。また、本実施形態における腕部上ロール３，４が、本発明における一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在する側の腕部ロールに対応し、本実施形態におけるウェブ部上ロール５が、一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在しない側のウェブ部ロールに対応する。

＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。

例えば、上記実施形態では、腕部上ロール３，４は、円筒部３１，４１及びテーパー部３２，４２を有する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図４に示すように、腕部上ロール３，４は、鋼矢板２の腕部２３のみを圧下する、テーパー部を有しない円筒状のロールであってもよい。なお、上記実施形態のように、腕部上ロール３，４にて、腕部２３に加えてフランジ部２２の圧下も行うことにより、鋼矢板２の曲がり内側を長手方向に延ばすことができることから、より大きな曲がりを矯正することができるようになる。

さらに、上記実施形態では、鋼矢板２を、ウェブ部２１が左右方向に延在し、一対のフランジ部２２が、ウェブ部２１の両端から、上下方向の下側に傾いた方向となる斜めにそれぞれ延在する姿勢として、曲がり矯正装置１が鋼矢板２の左右方向への曲がりを矯正する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。鋼矢板２を、ウェブ部２１が左右方向に延在し、一対のフランジ部２２が、ウェブ部２１の両端から、上下方向の上側に傾いた方向となる斜めにそれぞれ延在する姿勢で、曲がり矯正装置１が鋼矢板２を矯正するように構成してもよい。この場合、曲がり矯正装置１の構成は、それぞれ図１及び図４に示すものを上下に対称とした構成になる。

また、例えば、上記実施形態では、腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５が駆動回転可能に構成されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。鋼矢板２の矯正能力の観点からは上記実施形態が望ましい構成となるが、腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５のいずれか一方のみが回転駆動し、他方が自由回転するように構成されてもよい。この場合、各ロールを駆動させるためのモータ等の設備や各ロールの回転数を調整するための機構を設ける必要がなくなることから、簡易な設備構成とすることができる。

さらに、例えば、上記実施形態では、腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８が自由回転可能に構成されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８は、少なくともいずれか一方が、上記実施形態における腕部上ロール３，４及びウェブ部上ロール５と同様に駆動回転するように構成されてもよい。なお、腕部下ロール６，７及びウェブ部下ロール８の両方を駆動回転させる場合には、両者のロール周速が一致するように、各ロールの回転数が調整されることが望ましい。ただし、腕部やウェブの圧下による反りは上方向に生じることが多いため、これを抑制するために、腕部やウェブの上下ロールに異なる周速を設定してもよい。

さらに、例えば、上記実施形態では、ウェブ部上ロール５で圧下するウェブ部２１の左右方向の領域は、ウェブ部２１の右側又は左側の半分の領域としたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明では、曲がりの矯正をするためには、ウェブ部２１の曲がりの内側の領域が圧下されればよい。このため、圧下されるウェブ部２１の領域は、曲がりの内側となるウェブ部２１の左右方向の端から、ウェブ部２１の長さＤ_Ｗに対して２５％以上５０％以下の長さの領域であってもよい。なお、圧下されるウェブ部２１の領域が、ウェブ部２１の長さＤ_Ｗに対して２５％未満となる場合、ウェブ部２１の長手方向への延びが十分に得られない可能性があることから、矯正能力が低くなる場合がある。

さらに、上記実施形態では、曲がりプロフィールに応じてウェブ部２１及び腕部２３の圧下率を変化させるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、曲がりが一方向へのものである場合には、ウェブ部２１及び腕部２３の圧下率は、鋼矢板２の長手方向全長における曲がり量δの平均値や最大値等に応じて、一定の値に設定されてもよい。このような構成にすることで、曲がり矯正装置１を簡易な設備構成とすることができる。

＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る鋼矢板２の曲がり矯正方法は、長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部２１と、ウェブ部２１の両端から斜めに延在するフランジ部２２と、フランジ部２２の先端から左右方向に延在する腕部２３と、腕部２３の先端に設けられる継手部２４とを有する鋼矢板２の、左右方向への曲がりを矯正する方法であって、曲がりの内側の腕部２３を介して左右方向に垂直な上下方向に対向して配される一対の腕部ロール（腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７）で、曲がりの内側の腕部２３を圧下し、内側の腕部２３の圧下と同時に、ウェブ部２１を介して上下方向に対向して配される一対のウェブ部ロール（ウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８）で、ウェブ部２１の曲がりの内側を圧下する。

上記（１）の構成によれば、腕部２３の圧下に加えて、ウェブ部２１についても圧下することで、腕部２３を圧下するだけの矯正方法に比べ、鋼矢板２の左右方向における曲がりの内側を長手方向により延ばすことが可能となる。つまり、曲がりの矯正能力が大きくなることから、より大きな曲がりを矯正することができる。これにより、曲がりの少ない鋼矢板２を、低コスト且つ短期間で製造することが可能となる。

（２）上記（１）の構成において、一対の腕部ロールのうち上側に配される腕部ロールとして、腕部２３を圧下可能な円筒部３１，４１と、フランジ部２２の少なくも一部を圧下可能なテーパー部３２，４２とを有する腕部上ロール３，４を用いる。
上記（２）の構成によれば、フランジ部２２についても長手方向に延ばすことが可能となることから、より大きな曲がりを矯正することができる。

（３）上記（１）または（２）の構成において、一対の腕部ロールで曲がりの内側の腕部を圧下する圧下率が、前記一対のウェブ部ロールでウェブ部の曲がりの内側を圧下する圧下率よりも大きい。
上記（３）の構成によれば、より効率よく鋼矢板２の曲がりを矯正することができる。

（４）本発明の一態様に係る鋼矢板２の曲がり矯正装置１は、長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部２１と、ウェブ部２１の両端から斜めに延在するフランジ部２２と、フランジ部２２の先端から左右方向に延在する腕部２３と、腕部２３の先端に設けられる継手部２４とを有する鋼矢板２の、左右方向への曲がりを矯正する矯正装置であって、曲がりの内側の腕部２３を介して左右方向に垂直な上下方向に対向して配され、曲がりの内側の腕部２３を圧下する一対の腕部ロール（腕部上ロール３，４及び腕部下ロール６，７）と、ウェブ部２１を介して上下方向に対向して配され、曲がりの内側の腕部２３の圧下と同時に、ウェブ部２１の曲がりの内側を圧下する一対のウェブ部ロール（ウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８）とを備える。
上記（３）の構成によれば、上記（１）の構成と同様な効果を得ることができる。

（５）上記（４）の構成において、一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在しない側の腕部ロールと、一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在する側のウェブ部ロールとのいずれか一方あるいは両方が非駆動であり、一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在する側の腕部ロールと、一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在しない側のウェブ部ロールとのいずれか一方あるいは両方が駆動回転可能である構成とする。
上記（５）の構成によれば、鋼矢板２の左右方向の曲がりの矯正を行う際に、鋼矢板２のウェブがある側を内側とした上下方向の反りが発生することを抑制できる。

次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、鋼矢板２として、１０Ｈ形のハット形鋼矢板を対象に、上記実施形態に係る曲がり矯正装置１を用いて曲がりの矯正を行った。実施例で用いた鋼矢板２には、長手方向の長さが１０ｍで、曲がりの曲率が全長に渡りほぼ等しく、全長の最大曲がり量δが３２ｍｍのものを用いた。この鋼矢板２を、上記実施形態に係る曲がり矯正装置１を用いて、ウェブ部２１の圧下率を３％、及び腕部２３の圧下率を４％に設定して、１パスで矯正をした。
実施例の結果、全長の曲がり量δが２ｍｍとなり、寸法公差の許容範囲まで曲がりを矯正できることが確認できた。

また、比較例として、図５に示す曲がり矯正装置１Ａを用いて、実施例と長さ及び曲がりがほぼ等しい、１０Ｈ形のハット形鋼矢板について曲がりの矯正を行った。比較例で用いた曲がり矯正装置１Ａは、図４に示す曲がり矯正装置１に対して、ウェブ部上ロール５及びウェブ部下ロール８がないことを除いて、他の構成は同じものとなる。また、比較例では、ウェブ部２１の圧下は行わず、１パスの矯正で腕部２３のみを４％の圧下率で圧下した。

比較例の結果、全長の曲がり量δが８ｍｍまでしか低減せず、矯正効果が不十分であることが確認できた。
以上のことから、本発明に係る鋼矢板２の曲がり矯正装置１及び矯正方法は、腕部２３のみを矯正するような従来のものに比べ、大きな曲がり矯正能力を有し、効率よく曲がりを矯正できることが確認できた。このため、曲がりの少ない鋼矢板２を、低コスト且つ短期間で製造することが可能となる。

１，１Ａ 曲がり矯正装置
２ 鋼矢板
２１ ウェブ部
２２ フランジ部
２３ 腕部
２４ 継手部
３，４ 腕部上ロール
３１，４１ 円筒部
３２，４２ テーパー部
５ ウェブ部上ロール
６，７ 腕部下ロール
６１，７１ 円筒部
６２，７２ テーパー部
８ ウェブ部下ロール
８１ 円筒部
８２ テーパー部

Claims (5)

1. 長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部と、該ウェブ部の両端から斜めに延在するフランジ部と、該フランジ部の先端から前記左右方向に延在する腕部と、該腕部の先端に設けられる継手部とを有する鋼矢板の、前記左右方向への曲がりを矯正する方法であって、
   前記曲がりの内側の腕部を介して前記左右方向に垂直な上下方向に対向して配される一対の腕部ロールで、前記曲がりの内側の腕部を圧下し、
   前記内側の腕部の圧下と同時に、前記ウェブ部を介して前記上下方向に対向して配される一対のウェブ部ロールで、前記ウェブ部の前記曲がりの内側を圧下することを特徴とする鋼矢板の曲がり矯正方法。
2. 前記一対の腕部ロールのうち上側に配される腕部ロールとして、前記腕部を圧下可能な円筒部と、前記フランジ部の少なくも一部を圧下可能なテーパー部とを有する腕部上ロールを用いることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板の曲がり矯正方法。
3. 前記一対の腕部ロールで曲がりの内側の腕部を圧下する圧下率が、前記一対のウェブ部ロールで前記ウェブ部の曲がりの内側を圧下する圧下率よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の鋼矢板の曲がり矯正方法。
4. 長手方向に垂直な断面形状において、左右方向に延在するウェブ部と、該ウェブ部の両端から斜めに延在するフランジ部と、該フランジ部の先端から前記左右方向に延在する腕部と、該腕部の先端に設けられる継手部とを有する鋼矢板の、前記左右方向への曲がりを矯正する矯正装置であって、
   前記曲がりの内側の腕部を介して前記左右方向に垂直な上下方向に対向して配され、前記曲がりの内側の腕部を圧下する一対の腕部ロールと、
   前記ウェブ部を介して前記上下方向に対向して配され、前記内側の腕部の圧下と同時に、前記ウェブ部の前記曲がりの内側を圧下する一対のウェブ部ロールと
   を備えることを特徴とする鋼矢板の曲がり矯正装置。
5. 前記一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在しない側の腕部ロールと、前記一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在する側のウェブ部ロールとのいずれか一方あるいは両方が非駆動であり、
   前記一対の腕部ロールのうちの腕部に対して上下方向でウェブの存在する側の腕部ロールと、前記一対のウェブ部ロールのうちのウェブ部に対して上下方向で腕部が存在しない側のウェブ部ロールとのいずれか一方あるいは両方が駆動回転可能であることを特徴とする請求項４に記載の鋼矢板の曲がり矯正装置。

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