JP4715445B2

JP4715445B2 - 鋼矢板

Info

Publication number: JP4715445B2
Application number: JP2005311267A
Authority: JP
Inventors: 啓徳三浦
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: JP2007120074A

Description

本発明は遮水機能を有する鋼矢板に関し、特に全高さが低く、単位壁幅当たりの鋼材重量が少ないものに関する。

鋼矢板は、土木工事において、互いに連接して、連続壁を形成する。連続壁が河川や汚染物質に汚染された地下水の漏出を防止するために用いられる場合は、鋼矢板の継手部には遮水性や止水性が要求され、種々の形状の継手部を有する鋼矢板が提案されている。

特許文献１は、鋼矢板及びその製造方法に関し、継手の爪底部の内面側に溝を形成し、その中に、水に接触すると体積が数倍に膨張する、例えば、天然ゴムにセルロース系の高分子物質を配合した止水材を充填させ、５ｋｇｆ／ｍｍ^２以上の高水圧の環境で使用する鋼矢板が提案されている。

特許文献２は、遮水性に優れた鋼矢板およびその打設方法に関し、ラルゼン型継手の爪底部の内面に止水材を充填する溝を加工するとともに、継手の爪外隅に面取りを加工する。

更に、フランジの先端部近傍に屈折部を設け、隣り合う鋼矢板の継手部を嵌合した際、前記面取り部と前記屈折部によってＶ字形状の溝部を形成させ、当該溝部を溶接し、継手嵌合部からの汚染地下水の漏出を防止することが記載されている。

特許文献３は、ハット型鋼矢板に関し、ラルゼン型継手を左右に有するハット型断面において、直爪部はその爪底を継手支持部とほぼ同じ高さとし、曲り爪部は爪底を継手支持部よりウエブ側に持ち上げ、それぞれを熱間圧延により成形可能な最適な形状とする。

更に、フランジの継手支持部側の部分に増厚部を設けて、段重ねや、１枚ずつの分離が容易とし、前記曲がり爪側の爪底に円形断面の止水材が収容可能な溝部を加工した、遮水性も向上させた鋼矢板が記載されている。
特開２００３−１６０９２９号公報特開２００４−１５００１２号公報特開２００５−５４４８８号公報

ところで、土壌汚染対策法（２００３年２月１５日施工）の制定に伴い、工場跡地に残留する汚染物質に汚染された地下水の漏出防止が強く要望されるようになり、特許文献１〜３記載などに記載の遮水性に優れる鋼矢板を用いた連続壁の施工工事が増加している。

しかしながら、工場跡地は住宅地に隣接する場合も多く、両者の境界となる狭隘な個所での施工であったり、連続壁としての壁厚が厚く、必要以上の土地が壁として使用されたり、必要以上の鋼材を使うといったケースがあった。

そこで、本発明は、全高さが低く、狭い現場での打設と保管が容易で、且つ高い遮水性を有する軽量の鋼矢板を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段により達成可能である。

１．ウエブとフランジと腕部と左右が非対称で、継手底部には長手方向で連続した溝を形成した爪継手を有し、全高さが継手噛合せ高さと等しい鋼矢板であって、前記腕部は該板厚の範囲内に前記爪継手の噛み合い中心を含むように前記フランジの先端に前記ウエブと平行となるように形成され、前記爪継手と反対側で腕部から上下に方向を異とする左右のフランジによって、上下の溝部を形成し、前記溝部の底部はウエブとなし、その外表面が前記爪継手の他方の爪底部の外表面と同一面上となるように加工されていることを特徴とする鋼矢板。

２．左右で上下の異なる溝部の間において、ステップ部がウエブと平行な階段状に加工されていることを特徴とする１記載の鋼矢板。

本発明によれば、以下の作用効果が得られ、産業上極めて有用である。
１．鋼矢板の全高さが低く、有効幅が広いので、壁幅当たりの鋼材使用量を減少することが可能となる。
２．鋼矢板の有効幅が広いので、土木工事における継手部の数が減少し、止水処理個所を減らすことが可能となる。
３．鋼矢板の全高さが低いので、連続壁が薄くなり、土地の有効活用割合が増加することや、狭隘な個所での打設作業が容易となる。
４．鋼矢板の壁面の凹凸が少なくなるので、壁としての平面性に優れる事及び、現地での保管や搬送時の積み重ねが安定し、荷崩れし難い。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る鋼矢板の一実施例を示す断面図で、図において１は鋼矢板、２は上向き爪継手、３は下向き爪継手、４は腕部、５ａ，５ｂはウエブ、６は溝部、７ａ、７ｂはフランジ、９、１０は突条、２１は上向き爪継手２の爪底部の外表面、３１は下向き爪継手３の爪底部の外表面、５１は上ウエブ５ａの上面、６１は下ウエブ５ｂの外表面、６２は上下溝部をつなぐ傾斜壁、ｈは継手噛合せ高さを示す。

本発明に係る鋼矢板１は、上下ウエブ５ａ，５ｂとフランジ７ａ，７ｂを有し、フランジ７ａはその先端には腕部４を介して突条９を有する上向き爪継手２を備え、フランジ７ｂはその先端には腕部４を介して突条１０を有する下向き爪継手３を備える。左右が非対称で、図３に示すように同一方向で噛み合わされる継手であって、継手の底部には約１０ｍｍΦ程度の空間が確保できる長手方向に連続した溝（ポケット）を有するものである。

本発明に係る鋼矢板１は、壁幅あたりの鋼材重量を小さくするため、鋼矢板の全高さ（＝上ウエブ５ａの上面５１と下ウエブ５ｂの外表面６１の間隔）を必要最小値である継手噛合せ高さｈ（＝上向き継手２の爪底部の外表面２１と下向き継手３の爪底部の外表面３１の間隔）とする。

鋼矢板１の打設時における、継手部を変形させるモーメント力が小さくなるように、腕部４は腕部４の厚み、すなわち、腕部４の板厚の範囲内に爪継手２、３の噛合い中心が含まれるようにフランジ７ａ，７ｂの先端にウエブ５と平行となるように形成する。

このような断面形状とした場合、段重ね時に、上下の鋼矢板１間で、左右方向にズレ易くなるため、ズレ止めとして、フランジ７ｂと下向き継手３を介する腕部４から、フランジ７ｂにかけての部分に凹部８を形成する。

溝部６は底部の外表面６１が上ウエブ５ａと平行で、爪継手２の爪底部の外表面２１と同一水平面上となるように加工し、鋼矢板１の全高さを規定する上面である上ウエブ５ａと、下面である外表面２１と外表面６１の全てを平行とする。その結果、水平が保たれ、熱間圧延や、製造後の搬送、保管、打設作業が容易となる。

また、腕部４からフランジ７ｂにかけて凹部８を加工する際、腕部４の長さが爪継手３の爪底部３１の長さとなるように加工し、段重ねした際、下側となる鋼矢板の爪底部３１がフランジ７ｂと突条１０の間で挟まれるようにする。

図２は、鋼矢板１ａ，１ｂ，１ｃを段重ねした状態を示し、鋼矢板１ａ（１ｂ）の上向き爪継手２と鋼矢板１ｂ（１ｃ）のフランジ７ａとの間に空隙が生じても、凹部８の傾斜壁であるフランジ７ｂが鋼矢板１ｂの下向き爪継手３に接触して、鋼矢板１ａ（１ｂ）と鋼矢板１ｂ（１ｃ）間での左右方向のズレが防止される。

本発明では、断面形状において、ウエブ５ａ，５ｂ、溝部６などの各部の寸法は、鋼矢板１が、１枚で自立できるように適宜選定すれば良く特に規定しない。上ウエブ５ａの上面５１の長さと溝部６の底部の外表面６１の長さを等しくし、鋼矢板１を点対称の形状とすると幅方向の断面係数が大きくなり、鋼矢板の広幅化が容易となる。

例えば、一般的な鋼矢板の有効幅は４００〜６００ｍｍであるが、本発明に係る鋼矢板では、９００ｍｍ超広幅の有効幅とすることも可能である。

また、図４に示すように、鋼矢板１の高さ方向の断面係数を大きくし、自立をより容易とする場合は、上ウエブ５ａと下ウエブ５ｂを同じ長さとし、ステップ部７１がウエブ５ａ，５ｂと平行となる階段状に加工する。

すなわち、図４は、本発明に係る鋼矢板１において、溝部６と上ウエブ５ａの間のフランジが、階段状に加工されている形状を示し、フランジ傾斜部７ｃとフランジ傾斜部７ｄの中間に長さＬで、ウエブ５ａ，５ｂに平行なステップ部７１が加工されている。

尚、図において図１と共通する符号は同じものを指す。鋼矢板１の高さ方向の断面係数は、上ウエブ５ａの上面５１、ステッブ部７１の長さＬと溝部６の底部の外表面６１の３個所の合計長さにより調整可能で、要求される特性に応じて適宜設定する。

図５は、鋼矢板１ａ，１ｂ，１ｃを段重ねした状態を示し、フランジで階段状に加工された部分は上下方向に干渉することなく、凹部８の傾斜壁であるフランジ７ｂが鋼矢板１ｂの下向き爪継手３に接触して、鋼矢板１ａ（１ｂ）と鋼矢板１ｂ（１ｃ）間での左右方向のズレが防止される。

上述したように、本発明に係る鋼矢板は、全高さを継手噛合せ高さとした薄手のため、鋼材使用量が少なくて安価で、且つ、狭隘な個所での施工が容易である。図３、図６に本発明に係る鋼矢板１ｄ、１ｅ，１ｆを打設して連続壁を施工した状況を模式的に示す。壁厚が薄く、継手部の数が少ない連続壁を形成することが可能である。

また、腕部からフランジ部にかけて凹部を設けることにより保管、搬送などにおいて荷崩れが容易に発生しない。更に、溝部の幅の調整や、フランジ部を階段状に加工することにより、断面係数を制御し、使用状況に応じた特性（剛性）を付与することも可能である。

尚、遮水に適用した例としては、噛合せる一方の爪継手には打設前に水膨張型の止水ゴムを充填し、他方の爪継手には硬鋼線を詰め、打設後、当該硬鋼線を引き抜き、その後、シリコンを注入することが好ましい。

本発明の実施例に係る鋼矢板の断面形状を示す模式図。図１に示した鋼矢板を段重ねした状況を示す図。図１に示した鋼矢板を用いた連続壁の上面図。本発明の他の実施例に係る鋼矢板の断面形状を示す模式図。図４に示した鋼矢板を段重ねした状況を示す図。図４に示した鋼矢板を用いた連続壁の上面図。

符号の説明

１鋼矢板
２上向き爪継手
３下向き爪継手
４腕部
５ａ上ウエブ
５ｂ下ウエブ
６溝部
７ａ、７ｂフランジ
８凹部
９、１０突条
２１、３１爪継手の爪底部の外表面
５１ウエブの上面
６１溝部の外表面、
６２傾斜壁
７１ステップ部
ｈ継手噛合せ高さ

Claims

ウエブとフランジと腕部と左右が非対称で、継手底部には長手方向で連続した溝を形成した爪継手を有し、全高さが継手噛合せ高さと等しい鋼矢板であって、前記腕部は該板厚の範囲内に前記爪継手の噛み合い中心を含むように前記フランジの先端に前記ウエブと平行となるように形成され、前記爪継手と反対側で腕部から上下に方向を異とする左右のフランジによって、上下の溝部を形成し、前記溝部の底部はウエブとなし、その外表面が前記爪継手の他方の爪底部の外表面と同一面上となるように加工されていることを特徴とする鋼矢板。
左右で上下の異なる溝部の間において、ステップ部がウエブと平行な階段状に加工されていることを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。