JP4821760B2

JP4821760B2 - 鋼矢板

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Publication number: JP4821760B2
Application number: JP2007283217A
Authority: JP
Inventors: 啓徳三浦
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP2009108626A

Description

本発明は、土木建築分野における、地下土留め、基礎構造および港湾、河川における護岸等に用いる構造部材としての鋼矢板に関する。

一般に、土木建築分野における、地下土留め、基礎構造および港湾、河川における護岸等の構築に際しては、複数の鋼矢板を順次打設して連壁を構成するようにしている。この場合、連壁は、平面（打設方向上面）から見た断面形状で波形（台形状を交互に繰り返す形）とするのが一般的である。ここで、連壁を構成する鋼矢板として、図６に示すＵ形鋼矢板と、図８に示すハット形鋼矢板と、図１０および図１２に示すＺ形鋼矢板とが知られている。

図６に示すＵ形鋼矢板１０１は、ウェブ１０２と、ウェブ１０２の両端縁からウェブ１０２に対して所定角度で延びる１対のフランジ１０３と、各フランジ１０３の先端縁に設けられた１対の継手１０４ａ，１０４ｂとを備え、そのほとんどが熱間圧延加工により製造されている。図６に示すように、Ｕ形鋼矢板１０１単体の全高さはｈ２、継手間隔はｌ２で設定される。１対の継手１０４ａ，１０４ｂは、図６に示すように、ともにウェブ１０２のある向きに開いている。このＵ形鋼矢板１０１は、製造、保管および打設が容易であるため、広く使用されている。そして、Ｕ形鋼矢板１０１は、図７に示すように、交互に反転されて隣り合うＵ形鋼矢板１０１の継手１０４ａ，１０４ｂが噛み合わされ、単体の高さｈ２の約２倍となる壁厚ｔ２の連壁を構成するようになっている。このＵ形鋼矢板１０１で構成された連壁においては、継手１０４ａ，１０４ｂの位置が連壁の壁厚方向（図７におけるｔ２方向）の中心に位置している。

しかしながら、このＵ形鋼矢板１０１を用いた連壁にあっては、各Ｕ形鋼矢板１０１の中立軸Ｎ２が連壁の延びる方向（図６における左右方向）において交互に異なるため、連壁が圧力を受けて変形する際に、継手１０４ａ，１０４ｂのところにおいてずれを生じ、連壁全体としての剛性が継手１０４ａ，１０４の部分を固着して一体化したものに比べて劣るという、いわゆる継手効率低下という問題があった。

図８に示すハット形鋼矢板２０１は、ウェブ２０２と、ウェブ２０２の両端縁からウェブ２０２に対して所定角度で延びる１対のフランジ２０３と、各フランジ２０３の先端縁からウェブ２０２に対して平行に延びる１対の腕部２０４と、各腕部２０４の先端縁に設けられた１対の継手２０５ａ，２０５ｂとを備え、熱間圧延加工により製造されている。図８に示すように、ハット形鋼矢板２０１単体の全高さはｈ３に設定され、継手間隔はｌ３に設定される。そして、図８に示すように、１対の継手２０５ａ，２０５ｂのうち継手２０５ａはウェブ２０２側向きに開き、その逆に継手２０５ｂはウェブ２０２側とは反対側の向きに開いている。ハット形鋼矢板２０１は、図９に示すように、同じ向きで隣り合うハット形鋼矢板２０１と継手２０５ａ，２０５ｂで噛み合わされ、壁厚ｔ３の連壁を構成するようになっている。このハット形鋼矢板２０１で構成された連壁においては、継手２０５ａ，２０５ｂの位置が連壁の壁厚方向（図９における上下方向）の一端部（図９においては下端部）に位置している。

このハット形鋼矢板２０１で構成された連壁においては、図９に示すように、各ハット形鋼矢板２０１の中立軸Ｎ３が連壁の延びる方向（図９における左右方向）において同一であるため、連壁が圧力を受けて変形する際に、継手２０５ａ，２０５ｂのところにおいてずれを生じる現象、いわゆる継手効率低下の問題はない。
しかしながら、ハット形鋼矢板２０１の高さｈ３が連壁の壁厚ｔ３と同じであって、製造上ハット形鋼矢板２０１の単体の高さを大きくすることには限界（設備制約など）があることから、連壁の壁厚ｔ３を大きくするのが困難であった。

図１０に示すＺ形鋼矢板３０１は、ウェブ３０２と、ウェブ３０２の両端縁からウェブ３０２に対してほぼ直角に互いに逆方向に延びる１対のフランジ３０３と、各フランジ３０３の先端縁に設けられた１対の継手３０４ａ，３０４ｂとを備え、熱間圧延加工により製造されている。図１０に示すように、Ｚ形鋼矢板３０１単体の全高さはｈ４で設定され、継手間隔はＬ４に設定される。１対の継手３０４ａ，３０４ｂは、図１１に示すように、ウェブ３０２を立てたときにともに同一向きに開いている。そして、Ｚ形鋼矢板３０１は、図１１に示すように、交互に反転されて隣り合うＺ形鋼矢板３０１と継手３０４ａ，３０４ｂで噛み合わされ、壁厚ｔ４の連壁を構成するようになっている。このＺ形鋼矢板３０１で構成された連壁においては、継手３０４ａ，３０４ｂの位置が連壁の壁厚方向（図１１における上下方向）の両端部に位置している。

このＺ形鋼矢板３０１で構成された連壁においては、Ｚ形鋼矢板３０１単体の全高さｈ４を低く抑え打設による組み合わせで連壁の壁厚ｔ４を大きくしている。
しかしながら、Ｚ形鋼矢板３０１は、図１０に示す中立軸をＮ４とした場合、単体での断面係数がＵ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１に比べて相対的に小さく、打設抵抗により変形しやすいといった問題点があった。

また、図１２に示すＺ形鋼矢板４０１は、図１０に示すＺ形鋼矢板３０１と同様に、ウェブ４０２と、ウェブ４０２の両端縁から互いに逆方向に延びる１対のフランジ４０３と、各フランジ４０３の先端縁に設けられた１対の継手４０４ａ，４０４ｂとを備え、熱間圧延加工により製造されている。図１２に示すように、Ｚ形鋼矢板４０１単体の全高さはｈ５で設定され、継手間隔はＬ５に設定される。しかし、Ｚ形鋼矢板４０１においては、１対のフランジ４０３がウェブ４０２に対して直角よりも大きな角度でウェブ４０２から延びている点で図１０に示すＺ形鋼矢板３０１と異なっている。そして、Ｚ形鋼矢板４０１は、図１３に示すように、交互に反転されて隣り合うＺ形鋼矢板４０１と継手４０４ａ，４０４ｂで噛み合わされ、壁厚ｔ５の連壁を構成するようになっている。このＺ形鋼矢板４０１で構成された連壁においては、継手４０４ａ，４０４ｂの位置が連壁の壁厚方向（図１３における上下方向）の両端部に位置している。

このＺ形鋼矢板４０１で構成された連壁においても、打設による組み合わせで連壁の壁厚ｔ５を大きくすることができるが、図１２に示す中立軸をＮ５とした場合、Ｚ形鋼矢板４０１単体での断面係数がＵ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１に比べて相対的に小さく、打設抵抗により変形しやすいといった問題点があった。
また、このＺ形鋼矢板の他の従来例として、例えば、図１４に示すものも知られている（特許文献１参照）。

図１４に示すＺ形鋼矢板５０１は、図１２に示すＺ形鋼矢板４０１と同じタイプのもので、ウェブ５０２と、ウェブ５０２の両端縁から互いに逆方向に延びる１対のフランジ５０３と、各フランジ５０３の先端縁に設けられた１対の継手５０４ａ，５０４ｂとを備え、熱間圧延加工により製造されている。そして、Ｚ形鋼矢板５０１においては、１対のフランジ５０３がウェブ５０２に対して直角よりも大きな角度でウェブ５０２から延びている。

このＺ形鋼矢板５０１で構成された連壁においても、打設による組み合わせで連壁の壁厚を大きくすることができるが、Ｚ形鋼矢板５０１単体での断面係数がやはりＵ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１に比べて相対的に小さく、打設抵抗により変形しやすいといった問題点があった。
一方、Ｚ形鋼矢板４０１，５０１やＵ形鋼矢板１０１に比べて、単体の断面係数を大きくできる鋼矢板として、図１５に示すものが知られている（特許文献２参照）。

図１５に示す鋼矢板６０１は、鋼板を幅方向（図１５における左右方向）における中間部において鈍角に折り曲げてウェブ６０２とフランジ６０３とを形成し、このウェブ６０２とフランジ６０３の先端縁に、それぞれ内向きに折り返した継手６０４ａ，６０４ｂを設け、断面がほぼ山形形状のほぼＬ形に形成されている。
この鋼矢板６０１によれば、Ｚ形鋼矢板４０１，５０１と同様に連壁の壁厚を大きくすることができるとともに、Ｚ形鋼矢板４０１，５０１やＵ形鋼矢板１０１に比べて、単体の断面係数を大きくできる。
特開２００２−２９４６９１号公報実公昭６１−３８９８６号公報

しかしながら、図１５に示した鋼矢板６０１にあっては、圧延により成形加工された鋼板をほぼＬ形に折り曲げるとともに継手６０４ａ，６０４ｂを内向き（山形形状のウェブ６０２およびフランジ６０３で囲まれる領域に対して内側領域に向けた向き）に折り曲げる加工を行うといった多工程にわたる製造プロセスを経ないと製造できないため、鋳片を熱間圧延のみで成形するＵ形鋼矢板１０１、Ｚ形鋼矢板４０１，５０１およびハット形鋼矢板３０１と比較して生産性が悪く特に大断面の厚みでは実用的ではないという問題点があった。

また、鋼矢板６０１では、鋼板を折り曲げてほぼＬ形とし、ウェブ６０２とフランジ６０３とを成形しているので、ウェブ６０２とフランジ６０３の厚さは同一となっている。このため、図１５に示すように、Ｌ形の鋼矢板６０１を波形（台形）に連ねて連壁を構成する際に、ウェブ６０２の厚さとフランジ６０３の厚さは同一となり、断面二次モーメントを断面積で除して求める性能としての断面効率を高くすることができないという問題点があった。

従って、本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、Ｚ形鋼矢板と同様に壁厚の大きい連壁を形成することが可能であり、かつ、鋼矢板単体としての断面係数がＺ形鋼矢板よりも大きくて打設時の変形が少なく、さらに、熱間圧延加工のみで製造することができるとともに、鋼矢板単体でのハンドリングを容易にすることができる鋼矢板を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る鋼矢板は、壁面板と、該壁面板の一端縁から延びる壁面つなぎ板とを備え、前記壁面板および前記壁面つなぎ板は、前記壁面板と前記壁面つなぎ板との交点を頂点とする断面形状が山形をなし、前記壁面板および前記壁面つなぎ板が、それぞれ前記交点とは反対側の縁に、ラルゼン形継手を設けた鋼矢板であって、前記ラルゼン形継手の各々は、前記壁面板に対して平行、かつ、前記頂点から遠ざかる方向へ延びる爪底部と、該爪底部から頂点側に曲げたフック部とを備えた爪で構成され、前記山形の頂点には、該頂点を上にして平坦な床上に水平置きした際に、前記床に対して平行となるとともに、鉛直方向下方に投影したときに断面図芯を含む範囲の位置及び幅に形成される頂点側平坦部が設けられていることを特徴としている。

また、本発明のうち請求項２に係る鋼矢板は、請求項１記載の鋼矢板において、前記ラルゼン形継手のうちの少なくとも一方の爪底部には、前記頂点側平坦部に平行であるとともに、水平置きした際に前記床に接する継手側平坦部が設けられていることを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項３に係る鋼矢板は、請求項１又は２記載の鋼矢板において、前記頂点側平坦部の、前記鋼矢板が延びる長手方向の一端には、水平置きした際に鉛直方向に貫通する孔が設けられていることを特徴としている。

加えて、本発明のうち請求項４に係る鋼矢板は、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の鋼矢板において、一枚毎反転して前記ラルゼン形継手を噛み合わせることにより、台形状が交互となる波形の連壁を構成することを特徴としている。
また、本発明のうち請求項５に係る鋼矢板は、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の鋼矢板において、前記連壁の角隅部を、前記壁面板の一端縁に位置する頂点と、前記壁面板の他端縁に位置する継手部分とし、前記壁面板の板厚が前記壁面つなぎ板の板厚よりも大きくしたことを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る鋼矢板によれば、壁面板と、該壁面板の一端縁から延びる壁面つなぎ板とを備え、前記壁面板および前記壁面つなぎ板は、前記壁面板と前記壁面つなぎ板との交点を頂点とする断面形状が山形をなし、前記壁面板および前記壁面つなぎ板が、それぞれ前記交点とは反対側の縁にラルゼン形継手を設けているので、Ｚ形鋼矢板と同様に一枚毎交互に向きを変えて打設することで壁厚の大きい連壁を形成することが可能であり、かつ、鋼矢板単体としての断面係数がＺ形鋼矢板よりも大きくて打設変形が少ない鋼矢板を提供することができる。そして、ラルゼン形継手の各々は、壁面板に対して平行、かつ、頂点から遠ざかる方向へ延びる爪底部と、爪底部から頂点側に曲げたフック部とを備えた爪で構成されるので、熱間圧延加工のみで製造できる鋼矢板を提供することができる。また、前記山形の頂点には、該頂点を上にして平坦な床上に水平置きした際に、前記床に対して平行となるとともに、鉛直方向下方に投影したときに断面図芯を含む範囲の位置及び幅に形成される頂点側平坦部が設けられているので、リフティングマグネット等の吊上装置によって頂点側平坦部を吸着することで、鋼矢板を吊上げることができ、鋼矢板のハンドリングを容易に行うことができる。

また、本発明のうち請求項２に係る鋼矢板によれば、請求項１記載の鋼矢板において、前記ラルゼン形継手のうちの少なくとも一方の爪底部には、前記頂点側平坦部に平行であるとともに、水平置きした際に前記床に接する継手側平坦部が設けられているので、鋼矢板を床上に水平置きした際に鋼矢板の姿勢が安定し、リフティングマグネット等の吊上装置による吊上げ作業をより容易に行うことができる。
更に、本発明のうち請求項３に係る鋼矢板によれば、請求項１又は２記載の鋼矢板において、前記頂点側平坦部の、前記鋼矢板が延びる長手方向の一端には、水平置きした際に鉛直方向に貫通する孔が設けられているので、鋼矢板の打設時において、孔を利用してクレーン等の吊上装置によって鋼矢板を長手方向を上下方向とした姿勢で吊上げることができる。

また、本発明のうち請求項４に係る鋼矢板によれば、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の鋼矢板において、一枚毎反転して前記ラルゼン形継手を噛み合わせることにより、台形状が交互となる波形の連壁を構成するので、Ｚ形鋼矢板で構成された連壁と同様にＵ形鋼矢板やハット形鋼矢板よりも壁厚の大きい連壁を形成することができ、断面効率が大きい連壁を形成することができる。
また、本発明のうち請求項５に係る鋼矢板によれば、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の鋼矢板において、前記連壁の角隅部を、前記壁面板の一端縁に位置する頂点と、前記壁面板の他端縁に位置する継手部分とし、前記壁面板の板厚が前記壁面つなぎ板の板厚よりも大きくしたので、壁面板の板厚を壁面つなぎ板の板厚と同じくした場合に比較して連壁の断面効率を大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る鋼矢板の平面図である。図２は、図１の鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。図３は、図１に示す鋼矢板を吊上げる状態を示し、（Ａ）はリフティングマグネットによって鋼矢板を吊上げる状態の説明図、（Ｂ）はクレーンによってシャックルを介して鋼矢板を吊上げる状態の説明図である。図４は、図１に示す鋼矢板を積み重ねた状態の平面図である。

図１示す鋼矢板１は、熱間圧延加工により製造されるものであって、壁面板２と、壁面板２の一端縁から延びる壁面つなぎ板３とを備え、壁面板２および壁面つなぎ板３が、壁面板２と壁面つなぎ板３との交点（仮想点）Ａを頂点とする断面形状が山形をなしている。壁面板２および壁面つなぎ板３の交点Ａとは反対側の縁には、それぞれラルゼン形継手（以下、単に継手という）４，５が設けられている。壁面板２と壁面つなぎ板３とのなす角度は、約１００°〜約１３０°に設定される。そして、壁面板２の板厚は壁面つなぎ板３の板厚に対して１．０〜２．０倍程度になっている。また、図１に示すように、鋼矢板１単体の全高さはｈ１で設定され、継手間隔はＬ１に設定される。

ここで、鋼矢板１の山形の頂点Ａには、頂点Ａを上にして平坦な床Ｆ上に水平置きした際に、床Ｆに対して平行となる頂点側平坦部６が設けられている。「平坦な床」とは、工場等の建物内の、平坦に形成された床のみならず、建設現場等の屋外の平坦に形成された地面や床をも含む意である。そして、頂点側平坦部６は、頂点Ａを上にして平坦な床Ｆ上に水平置きした際に、鉛直方向下方に投影したときに断面図芯Ｇ１を含む範囲の位置及び幅Ｗに形成される（図１における斜線参照）。また、頂点側平坦部６の、鋼矢板１が延びる長手方向の一端には、頂点Ａを上にして平坦な床Ｆ上に水平置きした際に、鉛直方向に貫通する孔７が設けられている。頂点側平坦部６及び孔７の機能については後述する。

また、壁面板２に設けられた継手４は、壁面板２の他端縁から壁面板２に対してほぼ直交する方向に延びる繋ぎ部４ａと、繋ぎ部４ａの先端から壁面板２に対して平行に、かつ、頂点Ａから遠ざかる方向に延びる爪底部４ｂと、爪底部４ｂから頂点Ａ側（山形形状の壁面板２および壁面つなぎ板３で囲まれる領域に対して外側領域に向けた向き）に曲げられたフック部４ｃとを備えた爪で構成されている。そして、爪底部４ｂには、頂点側平坦部６に平行であるとともに、水平置きした際に床Ｆに接する継手側平坦部４ｄが設けられている。一方、壁面つなぎ板３に設けられた継手５は、頂点Ａと反対側の縁から壁面板２に対して平行に、かつ、頂点Ａから遠ざかる方向に延びる爪底部５ｂと、爪底部５ｂから頂点Ａ側に曲げられたフック部５ｃとを備えた爪で構成されている。そして、爪底部５ｂには、頂点側平坦部６に平行であるとともに、水平置きした際に床Ｆに接する継手側平坦部５ｄが設けられている。継手側平坦部４ｄ、５ｄの機能については後述する。

鋼矢板１においては、継手４，５の各々が、壁面板２に対して平行に延びる爪底部４ｂ、５ｂと、爪底部４ｂ、５ｂから頂点側に曲げたフック部４ｃ、５ｃとを備えた爪で構成されるので、熱間圧延加工のみで製造できる鋼矢板を提供することができる。
また、鋼矢板１においては、図１に示すように中立軸をＮ１とした場合、鋼矢板単体としての断面係数がＺ形鋼矢板３０１，４０１よりも大きくて打設性を改善した鋼矢板を提供することができる。例えば、Ｚ形鋼矢板４０１においては、図１２に示すように、中立軸Ｎ５とした場合に断面二次モーメントが大きくなく、断面係数も大きくはない。これに対して、図１に示す鋼矢板１においては、中立軸をＮ１とした場合に断面二次モーメントをＺ形鋼矢板４０１と比較して大きくでき、断面係数が大きくなる。従って、鋼矢板１単体としての断面係数がＺ形鋼矢板３０１，４０１よりも大きくて打設が容易な鋼矢板を提供することができる。

そして、鋼矢板１は、複数個用意され、図２に示すように、一枚毎反転して、地盤に順次打設され、継手４，５を噛み合わせることにより、台形状が交互となる波形の連壁を構成するようになっている。ここで、連壁の壁厚ｔ１は、例えばＺ形鋼矢板３０１，４０１で構成された連壁の壁厚ｔ４，ｔ５と同様に、Ｕ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１の壁厚ｔ２、ｔ３よりも大きくすることができる。また、Ｚ形鋼矢板３０１，４０１で構成された連壁と同様にＵ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１よりも断面効率の大きい連壁を形成することができる。

ここで、複数の鋼矢板１で構成された連壁の角隅部は、図２に示すように、壁面板２の一端縁に位置する頂点（仮想点）Ａと、壁面板２の他端縁に位置する継手４，５の部分となっている。そして、壁面板２の板厚が壁面つなぎ板３の板厚よりも大きくなっている。このため、壁面板２の板厚を壁面つなぎ板３の板厚と同じくした場合に比較して連壁の断面効率を大きくすることができる。この理由は、壁中心から離れた部分の断面を大きくする効果と言える。

次に、頂点側平坦部６の機能について説明すると、図３（Ａ）に示すように、鋼矢板１を工場等の建物内の、平坦に形成された床Ｆ上に水平置きした際に、リフティングマグネット１０等の吊上装置によって頂点側平坦部６の頂面を吸着することで、鋼矢板１を吊上げることができ、鋼矢板１のハンドリングを容易に行うことができる。このように、頂点側平坦部６を設けることで、リフティングマグネット１０等の吊上装置によって鋼矢板１を吊上げ、容易にハンドリングを行うことができるから、図４に示すように、複数の鋼矢板１を上下に容易に積み重ねることができる。ここで、頂点側平坦部６は、頂点Ａを上にして平坦な床Ｆ上に水平置きした際に、床Ｆに対して平行となるように形成され、鉛直方向下方に投影したときに断面図芯Ｇ１を含む範囲の位置及び幅Ｗに形成されるので、リフティングマグネット１０等の吊上装置によって鋼矢板１を吊上げるときに鋼矢板１をそのままの姿勢で吊上げることができ、鋼矢板１の姿勢が安定することになる。なお、頂点側平坦部６の幅Ｗは、広い方が鋼矢板１を吊上げたときに鋼矢板１の姿勢がより安定することになるが、幅Ｗを広げると連壁構成時の断面効率が低下するので、幅Ｗを広げたときのメリットとデメリットの双方を考慮した幅Ｗとすることが好ましい。例えば、継手間隔Ｌ１が７００ｍｍ程度のときには幅Ｗが５０〜１００ｍｍ程度であることが好ましい。

また、継手側平坦部４ｄ、５ｄの機能について説明すると、継手側平坦部４ｄ、５ｄは、頂点側平坦部６に平行であるとともに、水平置きした際に床Ｆに接するようになっている。このため、鋼矢板１を図３（Ａ）に示すように床Ｆ上に水平置きした際に鋼矢板１の姿勢が安定し、リフティングマグネット１０等の吊上装置による吊上げ作業をより容易に行うことができる。継手側平坦部４ｄ、５ｄは、継手４、５の双方に設けられているが、片方の継手のみに設けられてもよいし、あるいは全く設けなくてもよい。

更に、孔７の機能について図３（Ｂ）を参照して説明する。建設現場において鋼矢板１を打設する際に、孔７を利用して鋼矢板１をクレーン等の吊上げ装置によって地上から吊上げることができる。例えば、図３（Ｂ）に示すように、クレーン（図示せず）に取り付けられたワイヤ２４にシャックル２１を取り付け、ボルト２２をシャックル２１と鋼矢板１に設けられた孔７の双方に通し、ナット２３でボルト２２をシャックル２１に固定する。そして、クレーンによってワイヤ２４を吊上げると、鋼矢板１を長手方向を上下方向とした姿勢（打設時の姿勢）で吊上げることができる。なお、シャックル２１を利用せずに、クレーンに取り付けられたワイヤ２４を、直接、孔７に挿通して鋼矢板１を吊上げるようにしてもよい。

実施例である山形の断面形状を有する鋼矢板と、比較例であるＵ形鋼矢板、ハット形鋼矢板、およびＺ形鋼矢板とについて、鋼矢板単体での断面特性および連壁構成時の断面特性について調査した。
実施例である山形の断面形状を有する鋼矢板については、図１に示す頂角平坦型のものについて鋼矢板単体での断面特性および連壁構成時の断面特性について調査した。

調査対象となった、頂角平坦型の山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法を図５に示す。調査対象となったものの寸法は、壁面板２の板厚が１８ｍｍ、壁面つなぎ板３の板厚が１２ｍｍ、断面図芯Ｇ１から継手４の端ａまでの水平方向の長さが４０３．２ｍｍ、断面図芯Ｇ１から継手５の端ｂまでの水平方向の長さが４７５．１ｍｍ、高さ（継手側平坦部４ｄ、５ｄの下面から頂点側平坦部６の頂面までの距離）が２７６ｍｍ、頂点側平坦部６の幅（端e〜端fまでの長さ）が５６ｍｍに設定されている。また、壁面板２の継手４側の端ｃから頂点側平坦部６の端ｅまでの水平方向の長さが３３７．４ｍｍ、壁面板２の継手４側の端ｃから頂点側平坦部６の頂面までの高さが２２８．８ｍｍ、壁面つなぎ板３の継手５側の端ｄから頂点側平坦部６の端ｆまでの水平方向の長さが３７０．５ｍｍ、壁面つなぎ板３の継手５側の端ｄから頂点側平坦部６の頂面までの高さが２５７．３ｍｍに設定されている。

比較例であるＵ形鋼矢板については、図６に示す形状のサイズ２Ｗ（継手間隔ｌ２：６００ｍｍ、全高さｈ２：１５０．７ｍｍ）、図６に示す形状のサイズ３Ｗ（継手間隔ｌ２：６００ｍｍ、全高さｈ２：２０３．１ｍｍ）、図６に示す形状のサイズ４Ｗ（継手間隔ｌ２：６００ｍｍ、全高さｈ２：２３３．５ｍｍ）、および図６に示す形状のサイズ６Ｌ（継手間隔ｌ２：５００ｍｍ、全高さｈ２：２４９．５ｍｍ）のものについて鋼矢板単体での断面特性および連壁構成時の断面特性について調査した。

また、比較例であるハット形鋼矢板については、図８に示す形状のサイズ１０Ｈ（継手間隔ｌ３：９００ｍｍ、全高さｈ３：２４１．０ｍｍ）、および図８に示す形状のサイズ２５Ｈ（継手間隔ｌ３：９００ｍｍ、全高さｈ３：３１１．８ｍｍ）のものについて鋼矢板単体での断面特性および連壁構成時の断面特性について調査した。
また、比較例であるＺ形鋼矢板については、図１０に示す形状のサイズＺ−２５（継手間隔ｌ４：４００ｍｍ、全高さｈ４：１８８．０ｍｍ）、図１０に示す形状のサイズＺ−４５（継手間隔ｌ４：４００ｍｍ、全高さｈ４：２０４．０ｍｍ）、および図１２に示す形状のサイズＡＺ−３８（継手間隔ｌ５：７００ｍｍ、全高さｈ５：１９２．０ｍｍ）のものについて鋼矢板単体での断面特性および連壁構成時の断面特性について調査した。
調査結果を表１に示す。

表１を参照すると、実施例である山形の断面形状を有する鋼矢板については、図１に示す形状の頂角平坦型のものを用いた連壁の壁厚Ｈは５００ｍｍであり、図１２に示す形状のサイズＡＺ−３８のＺ形鋼矢板を用いた連壁の壁厚Ｈと同一とした。そして、これら山形の断面形状を有する鋼矢板を用いた連壁の壁厚Ｈ：５００ｍｍは、Ｕ形鋼矢板を用いた連壁の壁厚Ｈ：２６０．０ｍｍ〜４５０．０ｍｍ、および比較例であるハット形鋼矢板を用いた連壁の壁厚Ｈ：２３１．０ｍｍ〜３０１．８ｍｍよりも大きくなっている。従って、実施例に係る山形の断面形状を有する鋼矢板は、Ｚ形鋼矢板と同様にＵ形鋼矢板やハット形鋼矢板よりも壁厚の大きい連壁を形成するのに有効であることがわかる。

このように、実施例に係る山形の断面形状を有する鋼矢板については、連壁の壁厚Ｈが５００ｍｍとＺ形鋼矢板と同様にＵ形鋼矢板やハット形鋼矢板よりも大きいことから、連壁の単位長さあたりの断面二次モーメントＩも、図１に示す形状の頂角平坦型については９６５４０ｃｍ⁴/ｍとＵ形鋼矢板（Ｉ：１３０００ｃｍ⁴/ｍ〜８６０００ｃｍ⁴/ｍ）やハット形鋼矢板（Ｉ：１０５００ｃｍ⁴/ｍ〜２４４００ｃｍ⁴/ｍ）よりも大きくなっている。このため、連壁の単位長さあたりの断面二次モーメントＩを連壁の単位長さあたりの断面積Ａで除した断面効率Ｉ/Ａについても、実施例に係る山形の断面形状を有する鋼矢板については、図１に示す形状の頂角平坦型が４２１．８ｃｍ²とＵ形鋼矢板（Ｉ/Ａ：９９．１ｃｍ²〜２８１．０ｃｍ²）やハット形鋼矢板（Ｉ/Ａ：８５．９ｃｍ²〜１５２．１ｃｍ²）よりも大きくなっている。

また、実施例である山形の断面形状を有する鋼矢板については、図１に示す形状の頂角平坦型単体の断面係数Ｚ０は８６０．０ｃｍ³と、図１０に示す形状のサイズＺ−２５のＺ形鋼矢板の断面係数Ｚ０：２７７．０ｃｍ³、図１０示す形状のサイズＺ−４５のＺ形鋼矢板の断面係数Ｚ０：４５１．０ｃｍ³、図１２に示す形状のサイズＡＺ−３８のＺ形鋼矢板の断面係数Ｚ０：４２４．０ｃｍ³よりも大きくなっている。従って、実施例に係る山形の断面形状を有する鋼矢板は、鋼矢板単体としての断面係数がＺ形鋼矢板よりも大きくて打設による変形の少ない鋼矢板であることがわかる。

また、図１に示す形状の頂角平坦型の鋼矢板１は、工場等の建物内の、平坦に形成された床Ｆ上に水平置きされた際に、リフティングマグネット等の吊上装置によって頂点側平坦部６の頂面を吸着することで、鋼矢板１を吊上げることができ、鋼矢板１のハンドリングを容易に行うことができる。そして、複数の鋼矢板１を上下に容易に積み重ねることができる。また、図１に示す形状の頂角平坦型の鋼矢板１の継手側平坦部４ｄ、５ｄは、頂点側平坦部６に平行であるとともに、水平置きした際に床Ｆに接するようになっているので、鋼矢板１を床Ｆ上に水平置きした際に鋼矢板１の姿勢が安定し、リフティングマグネット１０等の吊上装置による吊上げ作業をより容易に行うことができる。更に、図１に示す頂角平坦型の鋼矢板１を建設現場において打設する際に、孔７を利用して鋼矢板１をクレーン等の吊上げ装置によって地上から吊上げることができる。

本発明に係る鋼矢板の平面図である。図１の鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。図１に示す鋼矢板を吊上げる状態を示し、（Ａ）はリフティングマグネットによって鋼矢板を吊上げる状態の説明図、（Ｂ）はクレーンによってシャックルを介して鋼矢板を吊上げる状態の説明図である。図１に示す鋼矢板を積み重ねた状態の平面図である。調査対象となった、頂角平坦型の山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法の説明図である。Ｕ形鋼矢板の一例の平面図である。図６のＵ形鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。ハット形鋼矢板の一例の平面図である。図８のハット形鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。Ｚ形鋼矢板の一例の平面図である。図１０のＺ形鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。Ｚ形鋼矢板の他の例の平面図である。図１２のＺ形鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。従来の他の例のＺ形鋼矢板の平面図である。従来例の鋼矢板の平面図である。

符号の説明

１鋼矢板
２壁面板
３壁面つなぎ板
４，５ラルゼン形継手
４ａ繋ぎ部
４ｂ，５ｂ爪底部
４ｃ，５ｃフック部
４ｄ，５ｄ継手側平坦部
６頂点側平坦部
７孔
１０リフティングマグネット
２１シャックル
２２ボルト
２３ナット
２４ワイヤ
１０１Ｕ形鋼矢板
１０２ウェブ
１０３フランジ
１０４ａ，１０４ｂ継手
２０１ハット形鋼矢板
２０２ウェブ
２０３フランジ
２０４延長部
２０５ａ，２０５ｂ継手
３０１Ｚ形鋼矢板
３０２ウェブ
３０３フランジ
３０４ａ，３０４ｂ継手
４０１Ｚ形鋼矢板
４０２ウェブ
４０３フランジ
４０４ａ，４０４ｂ継手
５０１Ｚ形鋼矢板
５０２ウェブ
５０３フランジ
５０４ａ，５０４ｂ継手
６０１鋼矢板
６０２ウェブ
６０３フランジ
６０４ａ，６０４ｂ継手

Claims

壁面板と、該壁面板の一端縁から延びる壁面つなぎ板とを備え、前記壁面板および前記壁面つなぎ板は、前記壁面板と前記壁面つなぎ板との交点を頂点とする断面形状が山形をなし、前記壁面板および前記壁面つなぎ板が、それぞれ前記交点とは反対側の縁に、ラルゼン形継手を設けた鋼矢板であって、
前記ラルゼン形継手の各々は、前記壁面板に対して平行、かつ、前記頂点から遠ざかる方向へ延びる爪底部と、該爪底部から頂点側に曲げたフック部とを備えた爪で構成され、
前記山形の頂点には、該頂点を上にして平坦な床上に水平置きした際に、前記床に対して平行となるとともに、鉛直方向下方に投影したときに断面図芯を含む範囲の位置及び幅に形成される頂点側平坦部が設けられていることを特徴とする鋼矢板。
前記ラルゼン形継手のうちの少なくとも一方の爪底部には、前記頂点側平坦部に平行であるとともに、水平置きした際に前記床に接する継手側平坦部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
前記頂点側平坦部の、前記鋼矢板が延びる長手方向の一端には、水平置きした際に鉛直方向に貫通する孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の鋼矢板。
一枚毎反転して前記ラルゼン形継手を噛み合わせることにより、台形状が交互となる波形の連壁を構成することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の鋼矢板。
前記連壁の角隅部を、前記壁面板の一端縁に位置する頂点と、前記壁面板の他端縁に位置する継手部分とし、前記壁面板の板厚が前記壁面つなぎ板の板厚よりも大きくしたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の鋼矢板。