JP2702606B2 - 直線型形鋼およびその製造方法ならびにその直線型形鋼よりなる連続壁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、左右に対称な雄継手を有する直線型形鋼と
左右に対称な雌継手を有する直線型形鋼とを交互に連結
して構成する壁面平滑な連続壁と、これらを構成する各
直線型形鋼およびその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、直線型鋼矢板（形鋼）の継手には、多種の形状
があるが、殆どの場合、ウエブの上下（表裏）両面より
突出（拡がり、あるいはとび出し）した形状であり、従
って、連続した平滑面が要求される構造物の使用には不
適であった。一部に連続平滑壁面を形成する継手形状の
鋼矢板も見受けられるが、雌−雄の継手の嵌合自由度が
少なくリジッドに係合するものが殆んどであり、鋼矢板
の長手方向に曲りや反りがあったり、断面形状寸法が高
精度でないとスムースな嵌入が困難であり、且つ鋼矢板
打込を精度よく行わないと爪に損傷を起すことがある 一方、直線型鋼矢板の一般的な製造方法は、カリバー
（孔型）圧延方式が採用されているが、この方法は上下
ロールの孔型側壁による磨砕作用を主体とした圧延であ
るため、孔形磨耗によるロール改削量が大きく、ロール
原単位が高くなる。また圧延油や冷却水を多量に必要と
し、これが不足すると圧延作業が困難になり製品形状が
不安定となるなどの問題点があった。

この解決策として、例えば、特公昭47−4778号公報や
特公昭58−38241号公報に開示されているようにユニバ
ーサル圧延法を採用しているが、これらも上下水平ロー
ルには比較的深く、複雑な孔型が必要であり、前記問題
点の解決には至っていない。

更に、特公昭55−1921号、あるいは、特開昭55−1913
号公報にはＨ型鋼のいわゆるユニバーサル圧延設備を利
用した技術が開示されているが、それぞれ特殊な継手形
状、すなわち、左右非対称あるいは、上下非対称の直線
型鋼矢板を製造する方法であり、造形上これらを別の形
状の継手を有する直線型形鋼へ適用することは困難であ
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、雌−雄継手を係合して連続壁を構築する直
線型形鋼（鋼矢板）であって、継手嵌合性に優れると共
に、係合構築する連続壁面が、平滑面を形成する左右対
称の雌継手および雄継手をそれぞれに有する直線型形鋼
を提供するものであり、また、可能な範囲で既存の圧延
用ミルを活用し、設備的に有利な上記各直線型形鋼の製
造法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を要
旨とする。すなわち、 （１）ウエブの両端に、ウエブ端よりやや外方に傾斜し
て折曲げる傾斜直線部と、該傾斜部よりウエブに平行に
伸びる平行部と、該平行部より直立する先端部より構成
する雄型爪継手を有することを特徴とする直線型形鋼、 （２）鋳片素材を、ブレークダウンミルを配した粗圧延
工程で加工して、ウエブ両端に一方向に曲げたフランジ
を有するＵ字状粗造形材とした後、該粗造材形材をユニ
バーサルミルとエッジヤーミルで中間圧延し、ユニバー
サルミルの上下水平ロールでウエブを圧延して所定の厚
さにし、且つ、下水平ロールでは、ウエブとフランジの
コーナー部を拘束すると共に、竪ロールに形成される孔
型と前記下水平ロール間でフランジを所定の厚さに圧延
せしめ、エッジャーミルの上下水平ロールでウエブを拘
束しつつ、下水平ミルの孔型でウエブより所定の傾斜を
与えつつ、フランジを所定の長さにエッジングして、中
間圧延材を成形し、該中間圧延材を上下水平ロールで、
２段の孔型を構成する仕上ミルで成形し、予備成形孔型
で、前記中間圧延材の所定傾斜をもつフランジを、平行
部および直立先端となる部分を折曲げる予備加工をした
後、最終孔型で傾斜部、平行部、直立先端部からなる爪
の雄継手を造形することを特徴とする直線型形鋼の製造
方法、 （３）ウエブの両端に、ウエブよりやや外方に傾斜して
折曲げた傾斜直線部から湾曲延長してウエブに平行にな
る先端部を有する第１爪と、第２爪の折曲げ部よりウエ
ブの同一面上に延長する直線部と、該直線部より第１爪
の傾斜直線部に平行になる折曲げ先端部を有する第１爪
を設け、第１爪先端と第２爪先端に開口部を有する、前
項１の雄継手を嵌合する雌継手を構成することを特徴と
する直線型形鋼、 （４）鋳片素材を、ブレークダウンミルで配した粗圧延
工程で、上下非対称のドッグボーン状の粗造形材とした
後、該粗造形材をユニバーサルミルとエッジャーミルで
中間圧延し、ユニバーサルミルで、所定の内幅と所定の
厚さのウエブにするとともに、所定の厚みを有し、か
つ、ウエブを中心にして上下に長短となる非対称幅とし
たフランジに加工し、エッジャーミル上下水平ロールで
前記ウエブ端部を拘束しつつ、前記上下非対称幅のフラ
ンジを幅圧下して上下最適フランジ幅に成形した中間圧
延材とし、次いでこの中間圧延材を上下水平ロールで３
段に孔型を構成する仕上圧延ミルで加工するに際し、先
ず予備成型孔型で短幅側のフランジをウエブのつけ根よ
り外側に傾斜させるとともに、その先端部をウエブとほ
ぼ平行に曲げる予備加工し、次いで上爪成型孔型で、前
記短幅フラランジの傾斜部を曲げ加工してウエブと同一
直線上に延在する直線部にするとともに、その先端部が
直線部より下爪先端方向に屈曲せしめた上爪を成型し、
下爪成型孔型で長幅側フランジを加工してウエブより外
側にかつ上爪先端部にほぼ平行に傾斜する直線部から湾
曲し、ウエブにほぼ平行な先端部を有する下爪によりな
る雌継手を成形することを特徴とする直線型形鋼の製造
方法、および、 （５）前項１の雄継手を、前項２の雌継手に嵌入し、雄
継手を有する直線型形鋼と雌継手を有する直線型形鋼を
連結してこれらの一面がほぼ連続した平坦面を構成する
ことを特徴とする直線型形鋼の連続壁である。

（作用および実施例） 以下本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の雄雌継手Ａを有する直線型形鋼１を
示し、第２図は同じく雌形継手Ｂを有する直線型形鋼２
を示している。

直線型形鋼１（以下形鋼１という）ウエブＷの両端に
斜め外方に折り曲げた傾斜直線部３と、該傾斜直線部３
よりウエブ１と平行に延びる平行部４と、該平行部より
ほぼ直立する先端部５からなり、これら傾斜直線部３と
平行部４と直立先端部５とで断面がほぼＬ形の雄継手
（爪）Ａを形成し、この雄継手Ａには雌継手Ｂの上爪を
嵌合する係合溝６を構成している。尚、ウエブＷの有効
幅lwは一定の長さを有している。

直線型形鋼２（以下形鋼２という）は、ウエブＷ′の
両端に上爪７と下爪８からなる雌継手Ｂを有し、上爪７
はウエブＷと中心線がほぼ同一線上にある直線部7aと、
該直線部7aからやや斜め外方に折り曲げた先端部7bから
なり、また、下爪８は上爪直線部7aの付け値より先端部
7bとほぼ平行になるように、斜め外方に屈曲する傾斜直
線部8aと、これから湾曲し、上爪直線部7aとほぼ平行に
なる先端分8bからなり、上爪先端部7aと下爪先端部8b間
に開口部９を有すると共に上爪−下爪でかこまれた雄爪
Ａの嵌合部10を形成する。原則として、ウエブＷ′の幅
lw′は、形鋼１のウエブＷの幅lwと同一幅とする。

上記形鋼１、２は、以下の方法によって圧延成形す
る。

第３図は形鋼１の圧延成形法の例を片側要部で示し、
第４図はその成形の工程例を示す。

本発明の粗圧延工程においては、上下水平ロール10a,
10bによって構成する孔型kal.4を有するブレークダウン
ミルBDで、鋳片素材を断面ほぼＵ形の粗造形材11に製造
する。このミルBDは、既存のカットインバート用ロール
を利用して既存の工程と同様な工程により粗造形材に加
工でき、従ってその詳細な説明は省略する。尚、カット
インバートとは、不等辺不当厚形鋼のウエブを突合せた
溝形鋼でユニバーサル圧延し、それを仕上圧延後に分割
したものである。

続く中間圧延工程には、ユニバーサルミルＵとエッジ
ャーミルＥが配置され、前記粗造形材11を中間圧延材12
に加工する。このユニバーサルミルＵは上下水平ロール
20a,20bと竪ロール21a,21b（21bは図示せず）で孔型ka
l.3を構成し、上下水平ロール20a,20bの開度を調整しつ
つ圧延し、所定の有効幅、および厚さを有するのウエブ
ｗにすると共に、フランジ成型孔型を有する竪ロール21
a,21bと下水平ロール20bによりウエブ12より垂直に折り
曲げ且つ延伸したフランジｆを成形する。このユニバー
サルミルＵも既知のカットインバート用ロールを共用ま
たは流用できる。

上記ユニバーサルミルＵで圧延された中間圧延材は、
ユニバーサルミルＵと対に配置されたエッジャーミルＥ
の上下水平ロール30a,30bで構成する孔型kal.3Eによっ
て加工し、両ロールでウエブを拘束しながら下水平ロー
ルの孔型でフランジｆをウエブ垂直線よりやや外方に傾
斜させると共に、その端部を整形し所定の長さに調整し
て断面Ｕ形の中間整形圧延材12′にする。

次いで、前記中間圧延材12′は仕上圧延ミルＦによっ
て最終製品に仕上げる。仕上圧延ミルＦは上下水平ロー
ル40a,40bに予備成型孔型kal.2と仕上孔型kal.1を有
し、孔型kal.2は、前記エッジャーミルＥで成形したウ
エブｗ垂直線よりやや外方に傾斜するフランジｆを中間
部より２段に折り曲げて、傾斜直線部３′と中間部４′
と先端部５′とに予備成形し、孔型kal.1でこの予備成
型したフランジを加工し、ウエブｗ垂直線よりやや外方
に傾斜する傾斜直線部３とウエブにほぼ平行な平行部４
とこれより直立する先端部５とからなる最終形状の雄継
手Ａを成形する。この仕上圧延に際し、上下水平ロール
40a,40bによりウエブを拘束しながら継手加工を行い、
所定の有効幅と厚さを持つ製品に仕上げる。また、仕上
ミルの孔型kal.1,2は、それぞれ別のロールに成型して
も良い。

この様に本発明の形鋼１は特殊形状の継手を有する
が、その製造工程に既存のカットインバート用ブレーク
ダウンロール（BD）およびユニバーサルロール（Ｕ）の
利用ができ、極めて安価な製造が可能となる。

上記本発明形鋼２は、第５図の実施例（片側要部）で
示す圧延成型法で製造する。

すなわち、本工程の粗圧延においては、ブレークダウ
ンミルBDの上下水平ロール100a,100bによって、鋳片素
材を複数回のエッジングを行い、ウエブを中心にしてフ
ランジの幅が異なるいわゆる上下非対称のドッグボーン
形状の粗造形材111に加工する。この粗圧延工程は従来
周知のＨ形鋼等フランジを有する形鋼の粗造形と同様な
工程である。従ってその詳細な説明は省略する。

次に中間圧延工程には、ユニバーサルミルＵとエッジ
ャーミルＥが配置され、前記粗造形材をユニバーサルミ
ルＵで構成する孔型KAL.3によって所定のウェブｗ′厚
さおよびフランジｆ′厚さとなり、かつウェブ幅一定の
略Ｈ形断面の中間圧延材112に圧延造形する。ここでユ
ニバーサルミルＵを構成する水平ロール200a,200bは、
中間圧延材112のウェブ面を押圧する面が平坦であり、
好ましくは、フランジ内側面に当接する側面が外側にや
や傾斜するように形成したロールを用いてフランジ内側
面を拘束すると共に、水平ロール200a,200bの開度を調
整して所望のウェブ厚みとする。即ち、この水平ロール
200a,200bは従来のＨ形鋼圧延用のユニバーサルミルに
おける水平ロールと同じプロフィールであり共用または
流用が可能である。一方、竪ロール210a,210b（210bは
図示せず）には、中間圧延材112のフランジ面を押圧す
るロール周面が上下水平ロールの近接側面と同一プロフ
ィルを形成するロールを用いており、同様にこの竪ロー
ル210a,210bも従来のＨ形鋼圧延用の中間ユニバーサル
ミルなどで使われる竪ロールを使用することができる。
即ち、前記水平ロール200a,200bと共にこの竪ロール210
a,210bを使用することによって、直線型形鋼の継手部の
肉厚を所定の厚さに形成され、製品形状が継手性能上合
理的で無駄な部分の少ない経済的なものとなり、且つ中
間延材112のウェブ偏りや上下フランジ肉厚差を低減で
きる。

次に、上記ユニバーサルミルＵで圧延された中間圧延
材112は、ユニバーサルミルＵと対に配置されたエッジ
ャーミルＥの孔型KAL.3Eによって、ウエブ面に対しては
積極的に圧下は行わないがウエブ面両端部の拘束と、フ
ランジｆ′端部の圧下（エッジング）を行いウエブを中
心にして上下に短軸（f1）と長軸（f2）に整形されたフ
ランジ幅を有する中間圧延材112aに形成される。このエ
ッジャーミルＥは上下水平ロール300a,300bで構成さ
れ、孔型kal.3Eのエッジング高さ（すなわち上下フラン
ジf1,f2の幅の長さ）が夫々の製品（継手）爪に適する
ように上下非対称に形成されている。

上記中間圧延材112aは、仕上孔型kal.1、上爪整形孔
型kal.2および予備成型孔型kal.3を有する仕上圧延ミル
Ｆによって最終製品に仕上げられる。仕上圧延ミルＦは
上記孔型を形成する上下水平ロール400a,400bからな
り、ウエブを拘束しつつ各孔型により雌継手Ｂを加工成
型する。

すわなち、孔型kal.3では、下ロール400bの孔型で長
幅フランジf2については特に加工をせずそのまま支承す
ると共に、短幅フランジ（f1）をウエブの外側にやや傾
斜（7a）すると共にその先端部7bをウエブとほぼ平行に
屈折し上爪７を予備整形する。この予備成形材を孔型ka
l.2で加工し、傾斜部7aをウエブとほぼ同一直線上に延
在するように折り曲げると共に、先端部7bを下爪先端方
向に折り曲げして上爪７を構成する。孔型kal.1では上
爪７を上ロール400aの孔型で支承しつつフランジf2をウ
エブの付け根部から上爪の先端部7bとほぼ平行に傾斜す
る傾斜直線部8aに曲げ加工すると同時に中間部を湾曲し
た先端部8bを上爪の直線分7aとほぼ平行に仕上成型し、
雌次手Ｂを製造するする。尚、上記kal.1,2および３
は、夫々別のロールに設けてもよい。

本発明の形鋼２は上記した方法で圧延成型され、既存
のBDミルおよびユニバーサルミルが利用できるために専
用ミルをその部分には備えることが省略でき、設備メリ
ットが極めて大きい。

第６図（ａ）および（ｂ）は本発明直線型形鋼の使用
例を示すものであって、同図（ａ）は同種の形鋼同志、
すなわち雄継手を有する２本の形鋼1,1を夫々の爪の平
行部４が内側に対向するように２本の連結支持板13,13
で固定してボックス型にし、一方雌継手を有する形鋼２
を２本下爪８が内側に対向するように２本の連結支持板
13,13で固定してボックス型にし、これらを図示の様
に、雄爪を雌継手の嵌合部10に挿入すると共に雌の上爪
を雄の係合溝６内に位置せしめて雄−雌継手を連結し連
続壁を構築している。

第６図（ｂ）は雄継手を有する形鋼１と、雌継手を有
する形鋼２とを連結支持板13,13で対向連結してボック
ス型にし、（ａ）図と同様にこれらの雄−雌継手を連結
して連続壁を構築したものである。いずれの場合も連続
壁の表裏は、爪などの突出が見られない平坦面になって
いる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明の直線型形鋼は左右対
称の特殊な形状の雄、雌継手を有しているため、両継手
の連結が極めて容易であり、また両継手を連結して構築
される連続壁の一面は、雄−雌継手の連続部分もほぼ平
坦となり、全体的に極めて広範囲の平坦面が形成でき
る。従って、美観上優れた壁体となると共に建設時の切
梁・腹起の施工および鉛直継手部の溶接が容易となる。

また本発明の夫々の形鋼は、既存のブレークダウンミ
ルやユニバーサルミルを利用または活用できるため製造
コストの低減を計ることが出来ることはもちろんのこ
と、習熟した作業によって生産能率を著しく向上でき、
しかも安定した施工性の優れた高品質の製品を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の雄継手を有する直線型形鋼の一例を示
す断面図、第２図は本発明の雌継手を有する直線型形鋼
の一例を示す断面図、第３図は第１図の直線型形鋼を製
造する圧延ミルによる圧延工程を示す図、第４図は本発
明の製造工程の順序を示す図、第５図は第２図の製造工
程に利用するスキューミルを示す説明図、第６図
（ａ），（ｂ）は第１図と第２図の直線型形鋼を連結し
て連続壁を構成した一例を示す図である。 A:雄継手、B:雌継手 1:雄継手を有する直線型形鋼 2:雌継手を有する直線型形鋼 3:傾斜直線部、4:平行部 5:先端部、6:係合溝 7:上爪、7a:直線部、7b:先端部 8:下爪、8a:傾斜直線部、8b:先端部 9:開口部、10:嵌合部 11:粗造形材、12:中間圧延材 13:連結支持材 BD:ブレークダウンミル U:ユニバーサルミル E:エッジャーミル F:仕上圧延ミル kal:孔型 10a,100a:BDの上水平ロール 10b,100b:BDの下水平ロール 20a,200a:Uの上水平ロール 20b,200b:Uの下水平ロール 21a,210a:Uの竪ロール 30a,300a:Eの上水平ロール 30b,300b:Eの下水平ロール 40a,400a:Fの上水平ロール 40b,400b:Fの下水平ロール

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエブの両端に、ウエブ端よりやや外方に
   傾斜して折曲げる傾斜直線部と、該傾斜部よりウエブに
   平行に伸びる平行部と、該平行部より直立する先端部よ
   り構成する雄型爪継手を有することを特徴とする直線型
   形鋼。
2. 【請求項２】鋳片素材を、ブレークダウンミルを配した
   粗圧延工程で加工して、ウエブ両端に一方向に曲げたフ
   ランジを有するＵ字状粗造形材とした後、該粗造材形材
   をユニバーサルミルとエッジヤーミルで中間圧延し、ユ
   ニバーサルミルの上下水平ロールでウエブを圧延して所
   定の厚さにし、且つ、下水平ロールでは、ウエブとフラ
   ンジのコーナー部を拘束すると共に、竪ロールに形成さ
   れる孔型と前記下水平ロール間でフランジを所定の厚さ
   に圧延せしめ、エッジャーミルの上下水平ロールでウエ
   ブを拘束しつつ、下水平ミルの孔型でウエブより所定の
   傾斜を与えつつ、フランジを所定の長さにエッジングし
   て、中間圧延材を成形し、該中間圧延材を上下水平ロー
   ルで、２段の孔型を構成する仕上ミルで成形し、予備成
   型孔型で、前記中間圧延材の所定傾斜をもつフランジ
   を、平行部および直立先端となる部分を折曲げる予備加
   工をした後、最終孔型で傾斜部、平行部、直立先端部か
   らなる爪の雄継手を造形することを特徴とする直線型形
   鋼の製造方法。
3. 【請求項３】ウエブの両端に、ウエブよりやや外方に傾
   斜して折曲げた傾斜直線部から湾曲延長してウエブに平
   行になる先端部を有する下爪と、下爪傾斜直線部の折曲
   げ部よりウエブの同一面上に延長する直線部と該直線部
   より下爪の傾斜直線部に平行になる折曲げ先端部を有す
   る上爪を設け、下爪先端と上爪先端に開口部を有する、
   前記請求項１の雄継手を嵌合する雌継手を構成すること
   を特徴とする直線型形鋼。
4. 【請求項４】鋳片素材を、ブレークタウンミルを配した
   粗圧延工程で、上下非対称のドッグボーン状の粗造形材
   とした後、該粗造形材をユニバーサルミルとエッジャー
   ミルで中間圧延し、ユニバーサルミルで、所定の内幅と
   所定の厚さのウエブにするとともに、所定の厚みを有
   し、かつ、ウエブを中心にして上下に長短となる非対称
   幅としたフランジに加工し、エッジャーミル上下水平ロ
   ールで前記ウエブ端部を拘束しつつ、前記上下非対称幅
   のフランジを幅圧下して上下最適フランジ幅に成形した
   中間圧延材とし、次いでこの中間圧延材を上下水平ロー
   ルで３段に孔型を構成する仕上圧延ミルで加工するに際
   し、先ず予備成型孔型で短幅側のフランジをウエブのつ
   け根より外側に傾斜させるとともに、その先端部をウエ
   ブとほぼ平行に曲げる予備加工し、次いで上爪成型孔型
   で、前記短幅フラランジの傾斜部を曲げ加工してウエブ
   と同一直線上に延在する直線部にするとともに、その先
   端部が直線部より下爪先端方向に屈曲せしめた上爪を成
   型し、下爪成型第孔型で長幅側フランジを加工してウエ
   ブより外側にかつ上爪先端部にほぼ平行に傾斜する直線
   部から湾曲し、ウエブにほぼ平行な先端部を有する下爪
   よりなる雌継手を成形することを特徴とする直線型形鋼
   の製造方法。
5. 【請求項５】請求項１の雄継手を、請求項２の雌継手に
   嵌入し、雄継手を有する直線型形鋼と雌継手を有する直
   線型形鋼を連結してこれらの一面がほぼ連続した平坦面
   を構成することを特徴とする直線型形鋼の連続壁。