JP3861962B2 - Straight steel sheet pile - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線型鋼矢板に関し、とくに、H形鋼と溶接結合して連壁用のH形複合鋼矢板を構成するのに適した直線型鋼矢板に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、鋼矢板にはU型、Z型、直線型のものがあり、土木工事の連壁構築に際しては、これらの鋼矢板を継いで打設する。
また、耐力の高い地中壁に適したものとして、これらを組み合わせて継いだ型式や、直線型鋼矢板に鋼板やH形鋼を溶接した型式が知られている。
【0003】
U型やZ型の鋼矢板を打設して構築した連壁は、図10にU型の例を示すように、壁面に凹凸が生じ、水路側壁に使用した場合には流れによどみを生じる。また、建造物の外壁に使用した場合には美観を損ねたり土地にデッドスペースが生じる等の問題がある。
一方、直線型鋼矢板を打設して構築した場合には上記のような欠点がないことから、近年では鋼板やH形鋼と溶接したうえで使用されることが多くなり、これに用いられる直線型鋼矢板の形状や製造方法に関する技術がいくつか提案されている。
【0004】
例えば、特開平8−100422号公報には、ウエブ部の両端に非対称ラルゼン形継手部を設けてなる直線形鋼矢板において、上記継手部の一方が、ウエブ部の一端における打設壁背面側に屈曲形成したフランジ部の延在位置に鍵型爪を設けて構成されており、これと係合する他方の継手部は、ウエブ部他端の打設面と面一に形成された鍵型爪から係合間隔をおいた打設壁背面側に爪外れ防止用の抜止め突条を突設して構成されており、かつ前記ウエブ部の打設背面側の略中央には連結用溶接突条を形成したことを特徴とするH形鋼矢板用の直線型鋼矢板が開示されている。
【0005】
また、例えば、特開昭62−133209号公報には、H形鋼の一端に溶接してH形複合鋼矢板を構成するための部材として、ウエブ両端に接手部(=継手部)を形成した直線型鋼矢板が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平8−100422号公報開示の直線型鋼矢板は、打設背面同士を接続板で溶接した所謂H形鋼矢板として使用するためにウエブ部の打設背面側の略中央に連結用溶接突条を有するものであり、構築後の壁面が完全な平面になるように工夫されているものの、接続板を連結用溶接突条に溶接する場合、接続板の位置決め、固定等の溶接段取りに手間取るし、溶接変形が生じやすいという欠点がある。
【0007】
また、前記特開昭62−133209号公報開示の直線型鋼矢板は、H形鋼の片側フランジ両端を直接矢板ウエブ面に溶接しているので位置決めが容易ではなく、さらに、たとえば、図11のようにH形鋼のフランジが若干でも変形している場合には溶接が困難となるという欠点がある。
本発明は、このような従来技術の欠点に鑑み、H形鋼との溶接結合をする際に位置決めが容易でかつH形鋼のフランジが若干変形していても問題なく溶接できる直線型鋼矢板を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の請求項1〜6に記載される直線型鋼矢板である。
〔請求項1〕 H形鋼と溶接結合して連壁用のH形複合鋼矢板を構成するのに用いる、幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を、左右の突起部の間隔を前記H形鋼のフランジ幅に適合させて設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項2〕 前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を 90 °超とした形状であることを特徴とする請求項1に記載の直線型鋼矢板。
〔請求項3〕 前記突起部は、突起部のウエブ面とのなす角度を 90 °とし、さらに開先を設けた形状であることを特徴とする請求項1に記載の直線型鋼矢板。
【0009】
〔請求項4〕 幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両面に複数の突条を設けたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項5〕 幅方向中央部分にウエブ部、左右両端部分に継手部を有する直線型鋼矢板において、継手部が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部を設け、さらにウエブ部両端部分の厚みが中央部分の厚みよりも大きいものとしたことを特徴とする直線型鋼矢板。
〔請求項6〕 前記直線型鋼矢板が、熱間の孔型圧延法により製造されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の直線型鋼矢板。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1(a)、(b)、(c)はそれぞれ本発明請求項1、4、5に係る直線型鋼矢板の断面図を示すものである。図1(a)の本発明請求項1に係る直線型鋼矢板は、H形鋼と溶接結合して連壁用のH形複合鋼矢板を構成するのに用いる、幅方向中央部分にウエブ部2、左右両端部分に継手部3を有する直線型鋼矢板において、継手部3が左右対称形であり、ウエブ部と継手部の間にウエブ両面側に突起した突起部4を、左右の突起部4の間隔をH形鋼5のフランジ幅に適合させて設けたことを特徴とする直線型鋼矢板であり、両端部分の継手部3の形状が左右対称形(ウエブ部2の中央に対して面対称)としたので、後述のように孔型圧延で製造する場合に孔型ロールの形成が容易で、かつ圧延時の変形等の発生のおそれがなく容易に圧延できる。
【0011】
また、ウエブ部2と継手部3の間にウエブ両面側に突起した突起部4を、左右の突起部4の間隔をH形鋼5のフランジ幅に適合させて設けているので、破線で示すようにH形鋼5をウエブのどちらの面側にも容易に位置合わせできる。なお突起部4の形状は、図2(a)に示すように、ウエブ面とのなす角度αが90°超(本発明請求項2に対応)であれば、H形鋼5との溶接時の開先として使用できるし、図2(b)に示すようにαを90°とし、開先4Aを設ける形状(本発明請求項3に対応)に圧延してもよく、新たな開先機械加工は不要である。
【0012】
図1(b)の本発明請求項4に係る直線型鋼矢板は、図1(a)の鋼矢板のウエブ部2の両面の両端側に突条2Aを設けたものである。これによって破線で示すようにH形鋼5のフランジが若干変形していても容易に確実な溶接が可能となる。
図1(c)の本発明請求項5に係る直線型鋼矢板は、図1(a)の鋼矢板のウエブ部2の厚みを、両端部分で大きく中央部分で小さくしたものである。これによって破線で示すようにH形鋼5のフランジが若干変形していても容易に確実な溶接が可能となる。
【0013】
なお、ウエブ部2の厚みを変化させる場合、H形鋼5のフランジの変形を吸収し、確実な溶接ができれば、図3にその断面のいくつかの例を示すように曲線形状であっても直線形状であっても、また両者の組合せ形状であってもよい。
図4は、本発明請求項4に係る鋼矢板の一例を用いて形成されたH形複合鋼矢板の幅方向連結構造を示す断面図である。同図において、1は本発明鋼矢板、2はウエブ部、2Aは突条、3は継手部、4は突起部、5はH形鋼である。本発明鋼矢板1では、ウエブ両面側に突起した突起部4を設けているので、表裏を反転させてH形鋼5と溶接したH形複合鋼矢板を順次結合して幅方向に連結できる。なお、左右の突起部4の間隔をH形鋼5のフランジ幅Wに適合させておくことにより、両突起部4間にH形鋼5のフランジを嵌合するだけで容易に溶接位置決めを行うことができ、また、溶接作業中の位置ずれを生じることもない。
【0014】
また、本発明鋼矢板を用いたH形複合鋼矢板は、図5に示すように、本発明鋼矢板1とH形鋼5とを長手方向の両端が相補的にはみ出す形に結合して形成するのが好ましい。これにより、H形複合鋼矢板を2枚以上継いで打設する際に、先に打設された複合鋼矢板の一端側のはみ出し部R2が、後から打設される複合鋼矢板の他端側のはみ出し部R1を案内できるため、継ぎ合わせのための現場溶接が容易化すると共に変形も生じにくくなる。
【0015】
本発明鋼矢板は熱間の孔型圧延法により製造するのが好ましい(本発明請求項6に対応)。熱間の孔型圧延法によれば、左右対称形の鋼矢板の圧延製造が行いやすく、ウエブ部と継手部の間への突起部形成も容易に行うことができるからである。
図6、7、8はそれぞれ本発明請求項1、4、5に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。図6、7、8において、3Cは圧延途中品ないしは製品の継手部3に形成された爪であり、図1と同一または相当部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【0016】
工程は(a)⇒(b)⇒‥‥⇒(g)の順に進行する。(a)は圧延前の素材鋼片の断面形状を示す。この素材は鋳片でもあるいは鋳片を圧延したものでもよい。(b)〜(c)ではブレークダウンミルによりウエブ部、突起部、継手部となる部位への粗形付けが行われる。(d)〜(g)では孔型ミルにより幅方向各部位の厚み出し(d,e)、ウエブ部2の断面形状の調整(e)、継手部3の爪3Cの形状調整(f)、突起部4と爪3Cの角度調整(g)が行われる。なお、請求項1、2、3に係る本発明鋼矢板を製造する場合には、目的とするウエブ部2の断面形状に応じて、(e)の工程で用いる孔型ミルにおいて、それぞれ図6、7、8に示すような断面形状の孔型ロールを使い分ければよく、(e)の上工程および下工程の孔型ロールは同じものでよい。いずれのミルも左右対称形の孔型ロールを上下(当然ながら上下では孔型形状は相違する)に配置して構成されている。なお、素材鋼片加熱温度は1200〜1280℃程度とし、圧延は750 ℃程度で完了する。
【0017】
図9は、本発明鋼矢板の圧延製造に好適な設備列の一例を示す平面模式図であり、このような設備列を採用することにより、加熱炉FCE で図6〜8における(a)の素材鋼片を加熱し、ブレークダウンミルBDで同(b)〜(c)の圧延、第1中間孔型ミルS1で同(d)〜(e)の圧延、第2中間孔型ミルS2で同(f)の圧延、仕上孔型ミルSFで同(g)の圧延を順次、効率よく行うことができる。
【0018】
【実施例】
図9に示した設備列を用い、図7(a)〜(g)に示した工程により公称幅W1=500mm の本発明請求項4に係る鋼矢板を製造しこれを用い、図4に示した形態で、ウエブ高さ400mm 、フランジ幅W=400mm のH形鋼と溶接結合してH形複合鋼矢板を形成する作業工程を、50溶接機会について、突起部をもたずかつウエブ部に突条をもたない従来の直線型鋼矢板(従来鋼矢板)を用いた場合と比較したところ、溶接位置決め作業時間が従来の60%にまで短縮し、かつ、従来鋼矢板では5溶接機会に1度の割合で発生していた溶接作業中の位置ずれによる組立形状不具合が、本発明鋼矢板では全く発生しなかった。また若干フランジが変形したH形鋼との溶接も容易に実施できた。
【0019】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、H形鋼との溶接位置決め作業に時間を要さず、溶接作業中の位置ずれもなく、若干変形したフランジを有するH形鋼とも容易に確実に溶接できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明鋼矢板の例を示す断面図である。
【図2】 本発明鋼矢板の突起部の形状を示す断面図である。
【図3】 本発明請求項5に係る鋼矢板のウエブ部の厚み変化の例を示す断面図である。
【図4】 本発明鋼矢板の一例を用いて形成されたH形複合鋼矢板の幅方向連結構造を示す断面図である。
【図5】 本発明鋼矢板とH形鋼との好ましい結合形態を示す平面図である。
【図6】 本発明請求項1に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図7】 本発明請求項4に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図8】 本発明請求項5に係る鋼矢板の製造に好適な孔型圧延法の一例を示す工程図である。
【図9】 本発明鋼矢板の圧延製造に好適な設備列の一例を示す平面模式図である。
【図10】 U型鋼矢板による連壁を例示する断面図である。
【図11】 従来型鋼矢板とH形鋼を溶接する場合の問題点の例を示す図である。
【符号の説明】
1 本発明鋼矢板
2 ウエブ部
2A 突条
3 継手部
3C 爪
4 突起部
4A 開先
5 H形鋼
6 直線型鋼矢板(従来)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear steel sheet pile, and more particularly to a linear steel sheet pile suitable for constituting an H-shaped composite steel sheet pile for continuous walls by welding with an H-shaped steel.
[0002]
[Prior art]
In general, there are steel sheet piles of U type, Z type, and straight type, and these steel sheet piles are placed in succession when building a continuous wall for civil engineering work.
Moreover, as a model suitable for the underground wall having high yield strength, a model in which these are combined and a model in which a steel plate or H-shaped steel is welded to a linear steel sheet pile are known.
[0003]
As shown in the example of the U shape in Fig. 10, the wall that is constructed by placing U-shaped and Z-shaped steel sheet piles has irregularities on the wall surface, and when used on the side wall of the waterway, it causes stagnation in the flow. . In addition, when used on the outer wall of a building, there are problems such as loss of aesthetics and dead space on the land.
On the other hand, when it is constructed by placing a straight steel sheet pile, there is no such drawback as described above, so in recent years it is often used after welding with a steel plate or H-shaped steel. Several techniques related to the shape and manufacturing method of the steel sheet pile have been proposed.
[0004]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-100422, in a linear steel sheet pile in which asymmetrical Larzen joints are provided at both ends of a web part, one of the joints is placed on the rear side of the casting wall at one end of the web part. A key-type claw is formed by providing a key-type claw at an extended position of the bent flange part, and the other joint part engaged with the flange is formed flush with the placement surface of the other end of the web part. And a protruding protrusion for preventing the claw from coming off on the back side of the casting wall spaced from the engagement space, and a connecting welding projection at the approximate center of the web part on the back side of the casting wall. A straight steel sheet pile for an H-shaped steel sheet pile characterized by forming a strip is disclosed.
[0005]
Further, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-133209, joint portions (= joint portions) are formed at both ends of a web as a member for constituting an H-shaped composite steel sheet pile by welding to one end of an H-shaped steel. A straight steel sheet pile is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The linear steel sheet pile disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-100422 is a welding weld projection for connection at a substantially center on the rear side of the web portion for use as a so-called H-shaped steel sheet pile in which the rear surfaces are welded with a connecting plate. Although it has strips and is devised so that the wall surface after construction is completely flat, when welding the connection plate to the welding welding ridge, it takes time for welding setup such as positioning and fixing of the connection plate However, there is a drawback that welding deformation easily occurs.
[0007]
Further, the linear steel sheet pile disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-133209 is not easy to position because both ends of one side flange of H-shaped steel are directly welded to the sheet pile web surface. Further, for example, as shown in FIG. In addition, there is a drawback that welding is difficult when the flange of the H-shaped steel is slightly deformed.
In view of the disadvantages of the prior art, the present invention provides a linear steel sheet pile that can be easily positioned when welded to an H-section steel and can be welded without problems even if the flange of the H-section steel is slightly deformed. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a linear steel sheet pile described in
[Claim 1] In a linear steel sheet pile having a web portion at a center portion in the width direction and joint portions at both right and left end portions, which are used to form an H-shaped composite steel sheet pile for continuous walls by welding with an H shape steel , The joint part is symmetrical, and a protrusion part protruding on both sides of the web is provided between the web part and the joint part so that the distance between the left and right protrusion parts is adapted to the flange width of the H-shaped steel. A linear steel sheet pile.
[Claim 2] The linear steel sheet pile according to
[Claim 3] The linear steel sheet pile according to
[0009]
[Claim 4 ] In a linear steel sheet pile having a web portion at the center portion in the width direction and joint portions at both left and right end portions, the joint portions are symmetrical, and the projections projecting on both sides of the web between the web portion and the joint portions A linear steel sheet pile characterized by providing a portion and further providing a plurality of protrusions on both sides of the web portion.
[Claim 5 ] In a linear steel sheet pile having a web portion at the center in the width direction and joint portions at both left and right end portions, the joint portions are symmetrical, and the projections projecting on both sides of the web between the web portion and the joint portions the section provided, linear steel sheet pile, characterized by further the thickness of the web portion opposite end portions was made larger than the thickness of the central portion.
[Claim 6] The linear steel sheet pile according to any one of
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 (a), 1 (b), and 1 (c) show cross-sectional views of linear steel sheet piles according to
[0011]
Moreover, since the
[0012]
The linear steel sheet pile according to
The linear steel sheet pile according to
[0013]
In addition, when changing the thickness of the
Figure 4 is a sectional view showing a widthwise connection structure of H-shaped composite sheet pile formed by using an example of a steel sheet pile according to the present invention according to
[0014]
In addition, as shown in FIG. 5, an H-shaped composite steel sheet pile using the steel sheet pile of the present invention is formed by joining the
[0015]
The steel sheet pile of the present invention is preferably manufactured by hot piercing rolling (corresponding to claim 6 of the present invention) . This is because according to the hot hole rolling method, it is easy to roll and manufacture a symmetrical steel sheet pile, and it is also possible to easily form a protrusion between the web portion and the joint portion.
6, 7, and 8 are process diagrams showing an example of a hole rolling method suitable for manufacturing steel sheet piles according to
[0016]
The process proceeds in the order of (a)->(b)-> ... (g). (A) shows the cross-sectional shape of the raw steel piece before rolling. This material may be a slab or a rolled slab. In (b) to (c), rough forming is performed on the parts that become the web part, the protrusion part, and the joint part by the breakdown mill. In (d) to (g), the thickness of each part in the width direction (d, e) is adjusted by a hole mill, adjustment of the cross-sectional shape of the web part 2 (e), adjustment of the shape of the claw 3C of the joint part 3 (f), Angle adjustment (g) between the
[0017]
FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of an equipment row suitable for rolling production of the steel sheet pile of the present invention. By adopting such an equipment row, the heating furnace FCE is used as shown in (a) of FIGS. The raw steel slab is heated and rolled in the breakdown mill BD (b) to (c), in the first intermediate hole mill S1 (d) to (e), and in the second intermediate hole mill S2. The rolling of the same (f) and the rolling of the same (g) can be performed sequentially and efficiently by the finishing hole mill SF.
[0018]
【Example】
Using the equipment row shown in FIG. 9, a steel sheet pile according to
[0019]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, there is no need for time for welding positioning work with the H-shaped steel, there is no position shift during the welding work, and it is possible to easily and reliably weld the H-shaped steel having a slightly deformed flange. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a steel sheet pile of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the shape of the protrusion of the steel sheet pile of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a change in thickness of a web portion of a steel sheet pile according to
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connecting structure in the width direction of an H-shaped composite steel sheet pile formed using an example of the steel sheet pile of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a preferred coupling form of the steel sheet pile of the present invention and an H-section steel.
FIG. 6 is a process chart showing an example of a perforated rolling method suitable for manufacturing a steel sheet pile according to
FIG. 7 is a process diagram showing an example of a perforated rolling method suitable for manufacturing a steel sheet pile according to
FIG. 8 is a process diagram showing an example of a perforated rolling method suitable for manufacturing a steel sheet pile according to
FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of an equipment row suitable for rolling production of the steel sheet pile of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a continuous wall made of U-shaped steel sheet piles.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a problem when welding a conventional steel sheet pile and an H-shaped steel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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