JP4846874B2 - Manufacturing method for steel for continuous underground wall - Google Patents
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Description
本発明は、土木建築分野における土留め壁、基礎構造、擁壁、港湾河川の護岸壁、止水壁等として用いられる地中連続壁体を構築するための地中連続壁用鋼材の製造方法に関する。
本願は、2009年2月12日に、日本に出願された特願2009−030310号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a method for producing a steel material for an underground continuous wall for constructing an underground continuous wall used as a retaining wall, a foundation structure, a retaining wall, a seawall of a harbor river, a water blocking wall, etc. About.
This application claims priority on February 12, 2009 based on Japanese Patent Application No. 2009-030310 for which it applied to Japan, and uses the content for it here.
土木建築分野においては、土砂等の崩落を防ぐ土留め壁や、盛土や切土を支える擁壁等として用いられる地中連続壁体の構築時に、地中連続壁用鋼材として一般に鋼矢板が使用されている。近年においては、地中連続壁用鋼材としての断面性能の向上を図るために、図13に示すような、断面略ハット型形状の鋼矢板110に対してH形鋼120を固定した地中連続壁用鋼材101が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
In the civil engineering and construction field, steel sheet piles are generally used as steel materials for underground continuous walls when building earth retaining walls to prevent the collapse of earth and sand, and retaining walls that support embankments and cuts. Has been. In recent years, in order to improve the cross-sectional performance as a steel material for continuous underground walls, as shown in FIG. 13, the underground continuous in which H-
この地中連続壁用鋼材101は、鋼矢板110のウエブ部111に対してH形鋼120の一方のフランジ部122を固定することによって構成される。地中連続壁用鋼材101の組み立て加工時においては、この鋼矢板110のウエブ部111とH形鋼120のフランジ部122とにより形成される隅角部に長手方向に沿って連続的又は離散的に溶接して固定する方法が一般に用いられている。
This underground continuous
ところで、鋼矢板やH形鋼は、圧延加工やプレス加工によって工場で成形される。従って、図14A、図14Bに示されるハット型鋼矢板130のように、鋼矢板やH形鋼は曲がりや反りと呼ばれる変形が生じた状態で工場から出荷される。なお、ここでいう曲がりとは、構築された地中連続壁体の壁面に沿った水平方向に鋼矢板やH形鋼が湾曲することを意味する(図14A参照)。また、反りとは、構築された地中連続壁体の壁面と直交する方向に鋼矢板等が湾曲することを意味する(図14B参照)。
By the way, steel sheet piles and H-section steel are formed in a factory by rolling or pressing. Therefore, like the hat-type
鋼矢板には、地中連続壁体の構築時に隣り合う鋼矢板の継手部と嵌合させつつ打設するため、打設時の継手抵抗を一定値以下に抑えることが要求される。従って、打設された隣り合う鋼矢板の継手部相互の離脱を防ぐために、工場での出荷に際して、鋼材の曲がりや反りの変形量を一定の管理値以下とすることが要求される。 The steel sheet pile is required to be placed while being fitted with the joint portion of the adjacent steel sheet piles when the underground continuous wall body is constructed, so that the joint resistance at the time of placement is required to be kept below a certain value. Therefore, in order to prevent the joint portions of the adjacent steel sheet piles that have been placed from separating from each other, it is required that the deformation amount of the bending or warping of the steel material be a certain control value or less when shipped at the factory.
例えば、ハット型鋼矢板130については、JIS A5523によれば、鋼矢板の全長L(m)が10mを超える場合に、曲がりによる変形量X(m)が下記数式(1)を満足することが要求されており、反りによる変形量Y(m)が下記数式(2)を満足することが要求されている。また、H形鋼についても同様に、JIS G3192に要求される曲がり、反りによる変形量が規定されている。
X≦(L−10)×0.10(%)+0.012 ・・・ (1)
Y≦(L−10)×0.20(%)+0.025 ・・・ (2)For example, regarding the hat-type
X ≦ (L−10) × 0.10 (%) + 0.012 (1)
Y ≦ (L−10) × 0.20 (%) + 0.025 (2)
地中連続壁用鋼材101についても、地中連続壁体の構築時に隣り合う地中連続壁用鋼材101を構成する鋼矢板110の継手部117を嵌合させつつ打設する。このため、地中連続壁用鋼材101も上述のハット型鋼矢板130と同様に、組み立て加工後の地中連続壁用鋼材101を構成する鋼矢板110の曲がりや反りによる変形量を一定の管理値以下とする必要がある。
The underground continuous
ここで、地中連続壁用鋼材101の組み立て加工工程について着目すると、組み立て加工後の地中連続壁用鋼材101の鋼矢板110の変形量は、主として、溶接加工前に行う圧延加工等による成形によって予め生じていた鋼矢板110の変形量と、溶接加工による熱歪によって生じた鋼矢板110の変形量とを併せた量である。このため、圧延加工等の成形による変形量が管理値限界に近い鋼矢板110やH形鋼120を用いて地中連続壁用鋼材101を組み立てる場合、溶接加工時の熱歪によって地中連続壁用鋼材1の曲がり、反りの変形量が増大してしまい、目標とする管理値を外れる可能性が高くなってしまう。
Here, paying attention to the assembly process of the underground
地中連続壁体用鋼材101の組み立て後に曲がりや反りが管理値を超える場合、一般に、線状加熱による矯正作業が溶接加工後に行われる。この線状加熱は、例えば継手部117のような、鋼矢板110の一部を加熱、急冷することによって鋼材を部分的に収縮させ、地中連続壁用鋼材101に生じている曲がりや反りと逆方向に温度応力を作用させて、曲がりや反りを矯正する方法である。しかしながら、その作業には、数時間から1日程度の時間を要するうえ、作業コストが大きくかかる。また、線状加熱によっては矯正できない場合もあり、地中連続壁体用鋼材110の組み立て後に管理値を外れてしまっていると、そもそも工場出荷できないという問題があった。
When bending and warping exceed the control value after assembling the
また、組み立て後の変形量を管理値以下とするために、組み立て前の段階から鋼矢板110やH形鋼120に線状加熱による矯正を行ったり、プレス加工機等で矯正を行うことが考えられるが、これは工程数の増大、コスト高を招くため、望ましい解決策とはいえなかった。特に、プレス加工によって矯正を行う場合、プレス加工時に鋼矢板110等に生じる弾性復元力によってプレス加工後の鋼矢板110等の形状が復元してしまう。このため、制御の難しい弾性復元力を考慮のうえ目標とする形状が得られるように作業を行う必要があるため、プレス加工による矯正の場合は矯正作業が煩雑であった。
Also, in order to keep the deformation amount after assembly below the control value, it is considered to correct the
特許文献2においては、その改善策として、鋼矢板のウエブ部とH形鋼のフランジ部の左右両端との溶接を左右同時に実施する方法や、左右二箇所のうち一方での溶接作業完了後に、溶接部の温度が200℃以上となる条件下で他方での溶接作業を開始する方法が開示されている。これによって、特許文献2の開示技術では、左右両端での溶接による熱歪を均等化している。
In
しかしながら、左右同時に溶接を実施する方法では、溶接作業員の技量や癖によって使用電流レベルや溶接速度が異なる。このため、溶接加工時に左右両端で熱歪差が発生する可能性が高く、溶接加工時の変形を十分に抑制することが困難であった。また、左右二箇所のうち一方での溶接作業完了後に、溶接部の温度が200℃以上となる条件下で他方での溶接作業を開始する方法では、現場作業が煩雑になるばかりでなく、溶接管理が難しく、作業性の観点から好ましくなかった。 However, in the method in which welding is performed simultaneously on the left and right, the operating current level and the welding speed differ depending on the skill and skill of the welding worker. For this reason, there is a high possibility that a thermal strain difference occurs between the left and right ends during the welding process, and it has been difficult to sufficiently suppress deformation during the welding process. In addition, in the method of starting the welding operation on the other side under the condition that the temperature of the welded part is 200 ° C. or higher after the welding operation on one of the two left and right sides is completed, not only the field work is complicated, but also welding is performed. It was difficult to manage and was not preferable from the viewpoint of workability.
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、断面略ハット型形状の鋼矢板とH形鋼とを組み合わせた地中連続壁用鋼材において、その組み立て後の鋼矢板の曲がり、反りを低減させることによって、溶接加工後の矯正作業の発生を抑制するとともに、技能工の癖に依存せず、現場作業を容易化することができる地中連続壁用鋼材の製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and its purpose is to provide a steel material for underground continuous wall in which a steel sheet pile having a substantially hat-shaped cross section and an H-shaped steel are combined. By reducing the bending and warping of the steel sheet pile after assembly, it is possible to suppress the occurrence of straightening work after welding, and to make field work easy without depending on the skill of the technician. It is in providing the manufacturing method of the steel materials.
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の手段を採用した。
(1)本発明の第1の態様は、H形鋼は、鋼矢板の曲がりと反対方向の曲がり又は同一方向にこれよりも小さい曲がりを有し、
前記鋼矢板のウエブ部と前記H形鋼のフランジ部とを対面させる対面工程と;
前記鋼矢板と前記H形鋼とを第1固定位置で固定する第1固定工程と;前記鋼矢板と前記H形鋼とを変形させることにより、前記鋼矢板の幅方向の曲がりと前記H形鋼の幅方向の曲がりとを矯正する曲がり矯正工程と;前記鋼矢板と前記H形鋼とを、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した第2固定位置で固定する第2固定工程と;前記鋼矢板と前記H形鋼とを前記鋼矢板の長手方向に沿って溶接する溶接工程と;を備え;前記第1固定工程を行い、前記曲がり矯正工程及び前記第2固定工程を、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間するように複数回に亘って行った後に前記溶接工程を行う地中連続壁用鋼材の製造方法である。
The present invention employs the following means in order to solve the above-described problems.
(1) In the first aspect of the present invention, the H-section steel has a bend in the opposite direction to the bend of the steel sheet pile or a bend smaller than this in the same direction,
A facing step of facing the flange portion of the H-beam with the web portion of the steel sheet pile;
A first fixing step of fixing the steel sheet pile and the H-shaped steel at a first fixing position; by bending the steel sheet pile and the H-shaped steel, bending in the width direction of the steel sheet pile and the H-shaped A bending correction step of correcting the bending in the width direction of the steel; and a second fixing position in which the steel sheet pile and the H-shaped steel are fixed at a second fixing position spaced apart from the first fixing position in the longitudinal direction of the steel sheet pile. A welding step of welding the steel sheet pile and the H-shaped steel along the longitudinal direction of the steel sheet pile ; performing the first fixing step, the bending correction step, and the second fixing step. It is a manufacturing method of the steel material for underground continuous walls which performs the said welding process after performing over several times so that it may space apart in the longitudinal direction of the said steel sheet pile from the said 1st fixed position .
(2)上記(1)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記曲がり矯正工程は、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第1の曲がり矯正治具を取り付ける第1の曲がり矯正治具取り付け工程と;前記第1の曲がり矯正治具と前記H形鋼の側面との間に第1の曲がり矯正楔片を打ち込む第1の曲がり矯正楔片打ち込み工程と;を備えてもよい。 (2) In the method for manufacturing a steel material for an underground continuous wall according to (1), the bending correction step is performed on the steel sheet pile at a position spaced from the first fixed position in the longitudinal direction of the steel sheet pile. A first bending correction jig mounting step for mounting one bending correction jig; and a first bending correction wedge piece driven between the first bending correction jig and a side surface of the H-shaped steel. And a bending correction wedge piece driving step.
(3)上記(2)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第1の曲がり矯正治具は、前記鋼矢板に溶接により取り付けられてもよい。 (3) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (2), the first bending correction jig may be attached to the steel sheet pile by welding.
(4)上記(2)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第1の曲がり矯正治具が取り付けられた位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第2の曲がり矯正治具を取り付ける第2の曲がり矯正治具取り付け工程と;前記第2の曲がり矯正治具と前記H形鋼の側面との間に第2の曲がり矯正楔片を打ち込む第2の曲がり矯正楔片打ち込み工程と;を更に備えてもよい。 (4) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (2) above, the steel sheet pile at a position spaced apart in the longitudinal direction of the steel sheet pile from the position at which the first bending correction jig is attached. A second bending correction jig mounting step of attaching a second bending correction jig to the second step; driving a second bending correction wedge piece between the second bending correction jig and the side surface of the H-shaped steel; And 2 bending correction wedge piece driving step.
(5)上記(4)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第2の曲がり矯正治具が、前記鋼矢板から取り外された前記第1の曲がり矯正治具であってもよい。 (5) In the method for manufacturing a steel material for an underground continuous wall according to (4) above, even if the second bending correction jig is the first bending correction jig removed from the steel sheet pile. Good.
(6)上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法は、前記H形鋼は、前記鋼矢板の反りと反対方向の反り又は同一方向にこれよりも小さい反りを有し、前記鋼矢板と前記H形鋼とを変形させることにより、前記鋼矢板の厚さ方向の反りと前記H形鋼の厚さ方向の反りとを矯正する反り矯正工程を更に備えてもよい。
(6) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to any one of (1) to (5), the H-shaped steel is warped in the opposite direction to the warp of the steel sheet pile or in the same direction. A warp correction that has a warp smaller than this and corrects the warp in the thickness direction of the steel sheet pile and the warp in the thickness direction of the H-shaped steel by deforming the steel sheet pile and the H-shaped steel. You may further provide a process.
(7)上記(6)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記反り矯正工程は、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第1の反り矯正治具を取り付ける第1の反り矯正治具取り付け工程と;前記第1の反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部の上面との間に第1の反り矯正楔片を打ち込む第1の反り矯正楔片打ち込み工程と;を備えてもよい。 (7) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (6), the warp correction step is performed on the steel sheet pile at a position spaced from the first fixed position in the longitudinal direction of the steel sheet pile. A first warp correction jig mounting step for mounting one warp correction jig; and a first warp correction wedge piece between the first warp correction jig and the upper surface of the flange portion of the H-shaped steel. And a first warp correction wedge piece driving step for driving.
(8)上記(7)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第1の反り矯正治具は、前記鋼矢板に溶接により取り付けられてもよい。 (8) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (7), the first warp correction jig may be attached to the steel sheet pile by welding.
(9)上記(7)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第1の反り矯正治具が取り付けられた位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第2の反り矯正治具を取り付ける第2の反り矯正治具取り付け工程と;前記第2の反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部の上面との間に第2の反り矯正楔片を打ち込む第2の反り矯正楔片打ち込み工程と;を更に備えてもよい。 (9) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (7), the steel sheet pile at a position spaced in the longitudinal direction of the steel sheet pile from a position at which the first warp correction jig is attached. A second warp correction jig mounting step for attaching a second warp correction jig to the second warp correction jig; and a second warp correction wedge between the second warp correction jig and the upper surface of the flange portion of the H-shaped steel. And a second warp correction wedge piece driving step for driving the piece.
(10)上記(9)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第2の反り矯正治具が、前記鋼矢板から取り外された前記第1の反り矯正治具であってもよい。 (10) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (9), even if the second warp correction jig is the first warp correction jig removed from the steel sheet pile. Good.
(11)上記(1)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記鋼矢板は、ハット型鋼矢板又は断面略ハット型形状となるように連結された二枚のZ型鋼矢板から構成されてもよい。(12)上記(1)に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法では、前記第1固定工程が、前記鋼矢板に固定用反り矯正治具を固定する工程と;前記固定用反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部との間に固定用楔片を打ち込む工程と;を備えてもよい。 (11) In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to (1) above, the steel sheet pile is composed of two Z-shaped steel sheet piles connected so as to have a hat-shaped steel sheet pile or a substantially hat-shaped cross section. May be. (12) In the method for manufacturing a steel material for an underground continuous wall according to (1), the first fixing step includes a step of fixing a fixing warp correction jig to the steel sheet pile; and the fixing warp correction treatment. And a step of driving a fixing wedge piece between the tool and the flange portion of the H-shaped steel.
上記(1)、(6)に記載の本発明の構成によれば、地中連続壁用鋼材を構成する鋼矢板を、その曲がりや反りが小さくなるように同時に変形させたうえで、H形鋼も鋼矢板を変形させた方向と反対方向に変形させた後、これらを変形させた状態のまま固定する。このため、H形鋼と鋼矢板とに作用する弾性復元力が打ち消しあう。即ち、H形鋼の弾性復元力によって鋼矢板の曲がり、反りが矯正された状態で保持される。このため、矯正作業そのものを地中連続壁用鋼材の組み立て加工工程の中で簡単に行うことが可能となる。また、本発明においては、地中連続壁用鋼材の組み立て時において、鋼矢板の曲がりや反りの矯正を行ってから固定作業を行なうため、鋼矢板について圧延加工等の成形後から矯正を行わずに固定作業加工を行なう場合と比較して、溶接加工後の地中連続壁用鋼材を構成する鋼矢板の曲がりや反りの変形量を大幅に低減させることが可能となる。このため、曲がりや反りについて要求される管理値よりも低い曲がりや反りを有する地中連続壁用鋼材を量産することができ、従来溶接加工後に行っていた線状加熱矯正等の矯正作業の発生を大幅に抑制することが可能である。その結果、地中連続壁用鋼材の製造コストの低減ととともに、製造時間を短縮することが可能となる。 According to the structure of this invention as described in said (1) and (6), after changing simultaneously the steel sheet pile which comprises the steel material for underground continuous walls so that the bending and curvature may become small, it is H form. The steel is also deformed in the direction opposite to the direction in which the steel sheet pile is deformed, and then fixed in the deformed state. For this reason, the elastic restoring force which acts on H-section steel and a steel sheet pile counters. That is, the steel sheet pile is bent and warped by the elastic restoring force of the H-shaped steel, and is held. For this reason, it becomes possible to perform straightening work itself easily in the assembly process of the steel material for underground continuous walls. Also, in the present invention, when assembling the steel material for the underground continuous wall, since the fixing work is performed after correcting the bending and warping of the steel sheet pile, the steel sheet pile is not corrected after forming such as rolling. Compared to the case where the fixing work is performed, it is possible to greatly reduce the amount of deformation of the bending and warping of the steel sheet pile constituting the steel material for the underground continuous wall after welding. For this reason, it is possible to mass-produce steel materials for underground continuous walls having bending and warping lower than the control values required for bending and warping, and the occurrence of straightening work such as linear heating correction that has been conventionally performed after welding processing Can be significantly suppressed. As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost and the manufacturing time of the underground continuous wall steel.
上記(2)、(7)に記載の本発明の構成によれば、鋼矢板の矯正作業を、曲がり矯正用楔片や反り矯正用楔片のような楔片を打ち込むといった簡単な作業を行うのみで実現できるうえ、特別な重機や工具を必要とせずに人力のみで実現できることから、非常に作業性、経済性に優れる。 According to the configuration of the present invention described in the above (2) and (7), the steel sheet pile correction operation is performed simply by driving a wedge piece such as a bending correction wedge piece or a warp correction wedge piece. Since it can be realized with only human power without the need for special heavy machinery or tools, it is extremely workable and economical.
上記(3)、(8)に記載の本発明の構成によれば、曲がり矯正治具や反り矯正治具の取り付け、取り外し作業を容易に行えるようになり、作業性を向上させることが可能となる。 According to the configuration of the present invention described in the above (3) and (8), it becomes possible to easily attach and remove the bending correction jig and the warpage correction jig, and to improve workability. Become.
上記(4)、(9)に記載の本発明の構成によれば、複数個所に分けて鋼矢板及びH形鋼の曲がりや反りが矯正されるため、より精度よく曲がりや反りを矯正することができる。 According to the configuration of the present invention described in the above (4) and (9), since the bending and warping of the steel sheet pile and the H-shaped steel are corrected in a plurality of places, the bending and the warping can be corrected more accurately. Can do.
上記(5)、(10)に記載の本発明の構成によれば、必要となる曲がり矯正治具や反り矯正治具の個数を低減することが可能となり、組み立て作業に要するコストを低減することが可能となる。 According to the configuration of the present invention described in the above (5) and (10), it becomes possible to reduce the number of required bending correction jigs and warpage correction jigs, and to reduce the cost required for assembly work. Is possible.
以下、本発明の好ましい実施の形態として、土留め壁等に適用される地中連続壁用鋼材の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the steel material for underground continuous walls applied to a retaining wall etc. is demonstrated in detail as preferable embodiment of this invention.
図1Aは、本発明の製造方法により得られた地中連続壁用鋼材1の正面図を示している。図中、aは鋼矢板の長手方向、bは鋼矢板の幅方向、cは鋼矢板の厚さ方向を示す。
FIG. 1A shows a front view of
地中連続壁用鋼材1は、鋼矢板10と、H形鋼20とを備えている。
The underground
鋼矢板10は、ウエブ部11と、ウエブ部11の両側に内側に向かって傾斜するように一体に設けられたフランジ部12と、そのフランジ部12の先端からウエブ部11と平行に一体に設けられたアーム部13と、アーム部13の先端に設けられた継手部14とを備えている。鋼矢板10は、これらウエブ部11、フランジ部12及びアーム部13によって断面略ハット型形状に形成されており、本実施形態においては、いわゆるハット型鋼矢板から構成されている。図中左右の継手部14のうち、一方の継手部14aと他方の継手部14bとは、本実施形態において、互いに点対称の形状となるように調整されている。
The
H形鋼20は、ウエブ部21と、そのウエブ部21の両端に設けられた一対のフランジ部22、23とを備えている。このH形鋼20における一方のフランジ部22は、鋼矢板10におけるウエブ部11の外側に隅肉溶接27により固定されている。この隅肉溶接27は、鋼矢板10のウエブ部11とH形鋼20のフランジ部22とにより形成される隅角部に施される。隅肉溶接27は、地中連続壁用鋼材1の長手方向に沿って任意間隔で離散的に施されていてもよいし、連続的に施されていてもよい。
The H-
鋼矢板10及びH形鋼20は、例えば、熱間圧延加工や、冷間のプレス加工によって成形される。
The
図1Bは、このような構成からなる地中連続壁用鋼材1を互いに連結することによって構築される地中連続壁体5の例としての平面図を示している。この地中連続壁体5は、各地中連続壁用鋼材1における継手部14を介して互いに連結された一つの壁体として構成されている。この地中連続壁体5は、同一の地中連続壁用鋼材1を連続的に配置することにより構成されている。
FIG. 1B shows a plan view as an example of the underground
次に、本発明を適用した地中連続壁用鋼材1の製造方法で用いられる部材について詳細に説明をする。
Next, the member used with the manufacturing method of the
図2Aは、地中連続壁用鋼材1の組み立て時に用いられる鋼矢板10とH形鋼20との構成を概略的に示す側面図であり、図2Bは、これらの構成を概略的に示す上面図である。
FIG. 2A is a side view schematically showing the configuration of the
地中連続壁用鋼材1の組み立て時においてH形鋼20は、鋼矢板10の曲がりと反対方向の曲がり又は同一方向にこれよりも小さい曲がりを有するものを用いる。本実施形態においては、鋼矢板10とH形鋼20とは、それぞれ反対方向の曲がりを有するものを用いる。
At the time of assembling the
ここでいう鋼矢板10やH形鋼20の曲がりとは、図1Aに示すような、構築された地中連続壁体5の壁面に沿った水平方向Aに鋼矢板10やH形鋼20が略凸状に湾曲していることを意味している。また、ここでいう水平方向Aとは、鋼矢板10のウエブ部11の幅方向やH形鋼20のフランジ部22の幅方向のことを意味しており、換言すると、鋼矢板10やH形鋼20の長手方向と直交する方向で、かつ、鋼矢板10のウエブ部11やH形鋼20のフランジ部22と平行な方向を意味している。
The bending of the
また、地中連続壁用鋼材1の組み立て時においてH形鋼20は、鋼矢板10の反りと反対方向の反り又は同一方向にこれよりも小さい反りを有するものを用いる。本実施形態においては、鋼矢板10とH形鋼20とは、それぞれ反対方向の反りを有するものを用いる。
Moreover, at the time of the assembly of the
ここでいう鋼矢板10やH形鋼20の反りとは、図1Bに示すような、構築された地中連続壁体5の壁面と直交する方向Bに鋼矢板10やH形鋼20が略凸状に湾曲していることを意味している。また、ここでいう方向Bとは、鋼矢板10のウエブ部11の板厚方向やH形鋼20のフランジ部22の板厚方向のことを意味している。
The warp of the
図2A、図2Bの例で説明すると、鋼矢板10は、図2Bに示すように、方向P1に曲がりを有しており、H形鋼20は、方向P1とは反対方向である方向P2に曲がりを有している。また、鋼矢板10は、図2Aに示すように、方向Q1に反りを有しており、H形鋼20は、方向Q1とは反対方向である方向Q2に反りを有している。なお、図2A、図2B中の△は、変形量を示す指標としての記号であり、具体的な大きさを意味するものではなく、鋼矢板10とH形鋼20との曲がり、反りについての変形量はそれぞれ同じ大きさである必要はない。
2A and 2B, the
図3は、地中連続壁用鋼材1の組み立て途中での状態を示す正面図である。地中連続壁用鋼材1の組み立て時においては、鋼矢板10の一面側に固定される曲がり矯正治具31及び反り矯正治具33を用いる。図4Aは、その曲がり矯正治具31が固定された状態を説明するための斜視図であり、図5Aは、その反り矯正治具33が固定された状態を説明するための斜視図である。なお、図4A、図5Aにおいては、図を簡略化するため継手部14を省略している。
FIG. 3 is a front view showing a state during the assembly of the
曲がり矯正治具31は、鋼矢板10の一面側に沿って当接されて固定される取付面31aと、H形鋼20のフランジ部22の側面22aに対して間隔を空けて対面される被押圧面31bとを備えている。本実施形態において曲がり矯正治具31は、略台形状の鋼板から構成されている。曲がり矯正治具31の取付面31aは、鋼矢板10の一面側において当接されるべき部位に応じた形状とされている。曲がり矯正治具31は、このような取付面31aと被押圧面31bとを備えていれば、その形状について特段限定するものではない。
The
反り矯正治具33は、鋼矢板10の一面側に沿って当接されて固定される取付面33aと、H形鋼20のフランジ部22の内面22bに対して間隔を空けて対面される被押圧面33bとを備えている。本実施形態において反り矯正治具33は、略L字状の鋼板から構成されている。反り矯正治具33の取付面33aは、鋼矢板10の一面側において当接されるべき部位に応じた形状を有する。反り矯正治具33は、このような取付面33aと被押圧面33bとを備えていれば、その形状について特段限定するものではない。
The
曲がり矯正治具31及び反り矯正治具33は、鋼矢板10に対する固定手段について特段限定するものではないが、後述するように取り付け、取り外し作業を繰り返し行うため、作業性を向上させる観点から溶接により固定することが好ましい。この場合、鋼矢板10に固定した後にハンマー等の工具による打撃により取り外し可能となり、取り外し作業を容易に行える。また、曲がり矯正治具31及び反り矯正治具33は、何れもその取付面31a、33aを鋼矢板10のフランジ部12の一面側に固定しているが、H型鋼20が固定される鋼矢板10の一面側で、且つ、下記の矯正作業が実施可能な位置であれば、その固定される位置について特段限定するものではない。
The
曲がり矯正治具31の被押圧面31bとこれに対面されるH形鋼20のフランジ部22の側面22aとの間には、図4Aに示すように、曲がり矯正用楔片35が打ち込まれる。図4Bは、曲がり矯正用楔片35が打ち込まれた後の状態を示す上面図である。この曲がり矯正用楔片35は、互いに傾斜してなる傾斜面35a、35bを有しており、これら傾斜面35a、35bによって鋭角に形成されている。
As shown in FIG. 4A, a bending
また、反り矯正治具33の被押圧面33bとこれに対面されるH形鋼20のフランジ部22の内面22bとの間には、図5Aに示すように、反り矯正用楔片37が打ち込まれる。図5Bは、反り矯正用楔片37が打ち込まれた後の状態を示す側面図である。この反り矯正用楔片37は、互いに傾斜してなる傾斜面37a、37bを有しており、これら傾斜面37a、37bによって鋭角に形成されている。
Further, as shown in FIG. 5A, a warp
曲がり矯正用楔片35及び反り矯正用楔片37の何れもが、本実施形態においては略三角形状の鋼板から構成されているが、このような傾斜面35a、35b、37a、37bを有する楔として構成されていればその形状、材質について特段限定するものではない。
Both the bend correcting
次に、本発明に係る地中連続壁用鋼材1の製造方法の第1実施形態について説明する。
Next, 1st Embodiment of the manufacturing method of the
図6A〜図6Dは、地中連続壁用鋼材1の組み立て時の工程を説明するための概略的な上面図であり、図7A〜図7Dは、その概略的な側面図である。
6A to 6D are schematic top views for explaining a process at the time of assembling the underground
まず、図6A、図7Aに示すように、鋼矢板10のウエブ部11上に、鋼矢板10の曲がりと反対方向の曲がりを有するとともに、鋼矢板10の反りと反対方向の反りを有するH形鋼20の一方のフランジ部22を配置する。
First, as shown in FIG. 6A and FIG. 7A, on the
鋼矢板10のウエブ部11上にH形鋼20を配置するうえでは、鋼矢板10とH形鋼20とを長手方向に亘る範囲の一部において、これらの幅方向及び長手方向の相対位置や向きを位置決めする。位置決め時には、その長手方向に亘る範囲の一部において、鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2とH形鋼20のフランジ部22についての幅方向の中心位置L1とを略合致させるとともに、鋼矢板10のウエブ部11とH形鋼20のフランジ部22とを当接させる。本実施形態においては、位置決め時に鋼矢板10とH形鋼20との長手方向の端部同士を合わせて対面させる。
In arranging the H-
位置決めした後は、その位置決めした部位で、鋼矢板10とH形鋼20とを固定する。この鋼矢板10とH型鋼20との固定時には、溶接、ボルト接合やネジ式クランプ、レバーブロック(登録商標)等の固定金具を用いてもよいし、固定用のその他の適当な冶具を用いてもよい。本実施形態においては、反り矯正治具33を用いて鋼矢板10とH形鋼20とを固定する。鋼矢板10とH形鋼20との固定時においては、その位置決めした部位で、鋼矢板10の一面側に反り矯正治具33を溶接等によって固定した後に、反り矯正治具33とH形鋼20のフランジ部22の内面22bとの間に反り矯正用楔片37を打ち込む。反り矯正用楔片37は、例えば、図5Bに示すように、反り矯正用楔片37の先端37dを反り矯正治具33とH形鋼20のフランジ部22との間に配置したうえで、反り矯正用楔片37の底面37cをハンマー等の工具で打撃することによって打ち込まれる。
After the positioning, the
反り矯正用楔片37の打ち込みにより、反り矯正治具33の被押圧面33bに接触する反り矯正用楔片37の傾斜面37aが反り矯正治具33を上側に押圧して、その反り矯正治具33が固定されている鋼矢板10に方向S1への荷重を作用させるとともに、H形鋼20のフランジ部22の内面22bに接触する反り矯正用楔片37の傾斜面37bがフランジ部22を下側に押圧して、H形鋼20に方向S2への荷重を作用させる。即ち、反り矯正用楔片37の打ち込みによって、鋼矢板10とH形鋼20とが位置決めした部位で互いに圧着された状態で固定される。
By the driving of the warp
次に、鋼矢板10の曲がり及び反りを矯正する。曲がりの矯正は、鋼矢板10をその曲がりが矯正されるように変形させるとともに、鋼矢板10をその曲がりについて変形させた方向と反対方向にH形鋼20を変形させることによって、鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2とH型鋼20のフランジ22についての幅方向の中心位置L1とを略合致させるようにすることによって行う。反りの矯正は、鋼矢板10をその反りが矯正されるように変形させるとともに、鋼矢板10をその反りについて変形させた方向と反対方向にH形鋼20を変形させることによって、鋼矢板10のウエブ部11とH型鋼20のフランジ部22とを略圧着させるようにすることによって行う。
Next, the bending and warping of the
曲がりの矯正のためには、まず、図6Bに示すように、位置決めした後に固定された鋼矢板10とH形鋼20との固定部(固定位置)43から長手方向に離間した位置において、鋼矢板10の一面側に曲がり矯正治具31を溶接等によって固定する。
In order to correct the bending, first, as shown in FIG. 6B, the
この次に、曲がり矯正治具31の被押圧面31bとH形鋼20の側面22aとの間に曲がり矯正用楔片35を打ち込む。曲がり矯正用楔片35は、例えば、図4Bに示すように、曲がり矯正用楔片35の先端35dを曲がり矯正治具31とH形鋼20のフランジ部22との間に配置したうえで、曲がり矯正用楔片35の底面35cをハンマー等の工具で打撃することによって打ち込まれる。
Next, a bending
曲がり矯正用楔片35の打ち込みにより、図4Bに示すように、曲がり矯正治具31の被押圧面31bに接触している曲がり矯正用楔片35の傾斜面35aが曲がり矯正治具31を押圧して、その曲がり矯正治具31が固定されている鋼矢板10に方向R1への荷重を作用させるとともに、H形鋼20のフランジ部22の側面22aに接触する曲がり矯正用楔片35の傾斜面35bがフランジ部22を押圧して、H形鋼20に方向R2への荷重を作用させる。
As shown in FIG. 4B, the
ここで、曲がり矯正治具31は、上面視において、H形鋼20のフランジ部22についての幅方向の中心位置L1に対して鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2と反対側で鋼矢板10に固定する必要がある。これによって、曲がり矯正用楔片35の打ち込みによって、鋼矢板10とH形鋼20とにそれぞれ反対方向に荷重が作用し、曲がり矯正用楔片35の打ち込み量に応じて、鋼矢板10については曲がりが矯正されるように変形し、H形鋼20については鋼矢板10の曲がりについて変形させた方向と反対方向に変形する。曲がり矯正用楔片35は、曲がり矯正用楔片35が打ち込まれている部位においての、鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2とH形鋼20のフランジ部22についての幅方向の中心位置L1とが略合致する程度に変形するまで打ち込む。
Here, the bending
反りの矯正のためには、まず、図7Bに示すように、位置決めした後に形成された固定部(固定位置)43から長手方向に離間した位置において、鋼矢板10の一面側に反り矯正治具33を溶接等によって固定する。この後は、上述したように、反り矯正用楔片37の打ち込みによって、鋼矢板10とH形鋼20とにそれぞれ反対方向に荷重を作用させ、反り矯正用楔片37の打ち込み量に応じた量で、鋼矢板10については反りが矯正されるように変形し、H形鋼20については鋼矢板10の反りについて変形させた方向と反対方向に変形する。反り矯正用楔片37は、反り矯正用楔片37が打ち込まれている部位において、鋼矢板10とH形鋼20とが互いに略圧着する程度に変形するまで打ち込む。
In order to correct the warp, first, as shown in FIG. 7B, a warp correction jig is formed on one surface side of the
曲がり矯正用楔片35や反り矯正用楔片37の打ち込みによって、曲がり矯正治具31や反り矯正治具33が固定されている部位で、鋼矢板10やH形鋼20が変形するとともに、その変形した状態で保持される。
The
このような、曲がり矯正用楔片35や反り矯正用楔片37の打ち込みは、図6C、図6D、図7C、図7Dに示すように、位置決めした後に形成された固定部(固定位置)43から長手方向に離間するように複数回に亘って行う。これによって、図6D、図7Dに示すように、鋼矢板10の曲がりや反りが長手方向の全長に亘って矯正される。
As shown in FIGS. 6C, 6D, 7C, and 7D, the bend-correcting
次は、図6D、図7Dに示すように、鋼矢板10とH形鋼20とを変形させた状態を保持したまま、鋼矢板10のウエブ部11とH形鋼20のフランジ部22とを長手方向に沿って溶接する。この場合においては、鋼矢板10のウエブ部11とH形鋼20のフランジ部22とにより形成される隅角部に隅肉溶接27を行う。この場合に、反り矯正用楔片37の打ち込みによって、鋼矢板10とH形鋼20とが長手方向に沿って互いに圧着された状態となるので、溶接作業を容易に進めることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 6D and FIG. 7D, the
この後は、鋼矢板10に固定されている曲がり矯正治具31や反り矯正治具33を取り外して、地中連続壁用鋼材1の組み立てが完了する。
Thereafter, the bending
次に、このような本発明に係る地中連続壁用鋼材1の製造方法の奏する効果について説明する。
Next, the effect which the manufacturing method of the
本発明においては、地中連続壁用鋼材1を構成する鋼矢板10をその曲がり、反りが小さくなるように変形させたうえで、H形鋼20も鋼矢板10を変形させた方向と反対方向に変形させた後、これらを変形させた状態のまま固定するため、これらに作用する弾性復元力が打ち消しあう。即ち、H形鋼20の弾性復元力によって鋼矢板10の曲がり、反りが矯正された状態で保持される。このため、従来のプレス加工等の矯正作業で生じていた弾性復元力による形状の復元が大きな問題とならず、矯正作業そのものを地中連続壁用鋼材1の組み立て加工工程の中で簡単に行うことが可能となる。
In the present invention, the
また、本発明においては、地中連続壁用鋼材1の組み立て時において、鋼矢板10の曲がりや反りの矯正を行ってから溶接加工をする。このため、鋼矢板10について圧延加工等の成形後から矯正を行わずに溶接加工をする場合と比較して、溶接加工後の地中連続壁用鋼材1を構成する鋼矢板10の曲がりや反りの変形量を大幅に低減させることが可能となる。このため、曲がりや反りについて要求される管理値よりも低い曲がりや反りを有する地中連続壁用鋼材1を量産することができ、従来溶接加工後に行っていた線状加熱矯正等の矯正作業の発生を大幅に抑制することが可能となる。その結果、地中連続壁用鋼材1の製造コストの低減ととともに、製造時間を短縮することが可能である。また、地中連続壁用鋼材1の組み立て後の変形量を管理値以下とするために、組み立て前の段階から鋼矢板10やH形鋼20に矯正を行うことも不要となるため、その分において製造コストの低減や製造時間の短縮が可能となる。
Moreover, in this invention, at the time of the assembly of the
また、本発明においては、鋼矢板10の矯正作業を、曲がり矯正用楔片35や反り矯正用楔片37のような楔片を打ち込むといった簡単な作業を行うのみで実現できるうえ、特別な重機や工具を必要とせずに人力のみで実現できることから、非常に作業性、経済性に優れる。
Further, in the present invention, the correction work of the
次に、本発明に係る地中連続壁用鋼材1の製造方法の第2実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
Next, 2nd Embodiment of the manufacturing method of the
図8A〜図8Dは、本発明の第2実施形態の工程を説明するための概略的な側面図である。 8A to 8D are schematic side views for explaining the steps of the second embodiment of the present invention.
この実施形態においては、図8Aに示すように、第1実施形態と同様の手順で、鋼矢板10のウエブ部11上にH形鋼20を配置したうえで、これらを位置決めした後に一部で固定する。次に、曲がりや反りの矯正のために曲がり矯正用楔片35や反り矯正用楔片37の打ち込みを行うことになるが、その前に、位置決めした後に反り矯正用楔片37が打ち込まれた部位である固定部(固定位置)43で、鋼矢板10とH形鋼20とを溶接等によって固定する。本実施形態では、図8Bに示すように、反り矯正治具33の長手方向の両側で、鋼矢板10とH形鋼20とを点溶接41によって固定する。
In this embodiment, as shown in FIG. 8A, the H-
次に、反り矯正治具33を鋼矢板10から取り外した後、位置決めした後に形成された固定部(固定位置)43から長手方向に離間した位置で、鋼矢板10に図示しない曲がり矯正冶具31を溶接等により固定し、曲がり矯正用楔片35を打ち込み、鋼矢板10の曲がりを矯正する。続いて、この固定された曲がり矯正治具31に対してH形鋼20を間に挟んだ反対側で先ほど取り外した反り矯正治具33を溶接等によって鋼矢板10に固定し、反り矯正用楔片37の打ち込みを行う。続いて、曲がり矯正用楔片35や反り矯正用楔片37が打ち込まれた部位において、先ほどと同様に鋼矢板10とH形鋼20とを点溶接41等によって固定した後、曲がり矯正冶具31及び反り矯正治具33を鋼矢板10から取り外す。この後は、図8Cに示すように、次の長手方向に離間した位置における曲がり矯正作業及び反り矯正作業時に、これらの矯正冶具を用いて上述の作業を繰り返して行い、最後に、図8Dに示すように、鋼矢板10とH形鋼20とを長手方向に沿って溶接し固定する。
Next, after removing the
このような方法を採ることによって、複数回の曲がり矯正作業及び反り矯正作業時に同じ曲がり矯正治具31、反り矯正治具33、曲がり矯正用楔片35、反り矯正用楔片37を繰り返し使用することが可能となる。すなわち、必要となる曲がり矯正治具31や反り矯正治具33の個数を低減することが可能となり、組み立て作業に要するコストを低減することが可能となる。
By adopting such a method, the same
次に、本発明に係る地中連続壁用鋼材1の製造方法の第3実施形態について説明する。
Next, 3rd Embodiment of the manufacturing method of the
図9A〜図9Dは、本発明の第3実施形態の工程を説明するための概略的な上面図である。 9A to 9D are schematic top views for explaining the steps of the third embodiment of the present invention.
この実施形態においては、鋼矢板10及びH形鋼20の反りの矯正を行わず、曲がりの矯正のみを行うことを前提としている。このため、本実施形態では、鋼矢板10の曲がりと反対方向の曲がりを有し、鋼矢板10の反りと同じ方向の反りを有するH形鋼20が用いられ、鋼矢板10とH形鋼20との反りによる変形量は、同じ程度のものが用いられる。
In this embodiment, it is assumed that the correction of the curvature of the
まずは、図9Aに示すように、鋼矢板10とH形鋼20との長手方向に亘る範囲の中間部47で、鋼矢板10のウエブ部11上にH形鋼20のフランジ部22を配置して、鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2とH形鋼20のフランジ22についての幅方向の中心位置L1を略合致させて位置決めしたうえで、これらを点溶接41によって固定する。このように、鋼矢板10のウエブ部11上にH形鋼20を配置した後に固定する部位については特段限定するものではない。
First, as shown in FIG. 9A, the
次に、図9Bに示すように、位置決めした後に形成された鋼矢板10とH形鋼20との固定部(固定位置)43から長手方向の両側に離間した位置において、鋼矢板10の曲がり矯正治具31を溶接等によって固定したうえで、曲がり矯正楔片35の打ち込みを行う。この場合も、曲がり矯正治具31は、上面視においてH形鋼20のフランジ部22についての幅方向の中心位置L1に対して鋼矢板10のウエブ部11についての幅方向の中心位置L2と反対側である図中右側で鋼矢板10に固定する。
Next, as shown in FIG. 9B, the bending of the
この後は、図9Cに示すように、曲がり矯正用楔片35の打ち込みを、位置決めした後に形成された固定部(固定位置)43から長手方向の両側に離間するように複数回に亘って行い、その後に、鋼矢板10とH形鋼20とを長手方向に沿って溶接する。
Thereafter, as shown in FIG. 9C, the bending
このように、反りの矯正を行わない場合でも、H形鋼20のフランジ部22の板厚方向である強軸方向の断面二次モーメントがウエブ部21の板厚方向である弱軸方向の断面二次モーメントより大きく、H形鋼20が反りの生じる方向である強軸方向についての剛性が高いため、溶接加工時の熱歪により鋼矢板10に大きな反りが生じにくい。そのため、この場合でも、曲がりや反りについて要求される管理値よりも低い曲がりや反りを有する地中連続壁用鋼材1を量産することができ、従来溶接加工後に行っていた線状加熱矯正等の矯正作業の発生を大幅に抑制するという本発明の所期の効果が発揮される。
As described above, even when the warp correction is not performed, the cross-section in the weak axis direction in which the second-order moment in the strong axis direction, which is the plate thickness direction, of the
なお、本発明の適用の対象となる地中連続壁用鋼材1は、上述した例に限定されるものではなく、図10Aに示すように、鋼矢板10のウエブ部11の幅方向長さよりもH形鋼20のフランジ部22の幅方向長さが長く形成されていてもよい。この場合においては、曲がり矯正治具31は、H形鋼20のフランジ部22の側面22aに対してその被押圧面31bが対面されるように、L字状の鋼板から構成されている。反り矯正治具33は、H形鋼20のフランジ部22の内面22bにその被押圧面33bが対面されるように、略U字状の鋼板から構成されている。また、曲がり矯正冶具31や曲がり矯正用楔片35等の使用により曲がり、反りが矯正されるように鋼矢板10を変形させた後、鋼矢板10のウエブ部11とH形鋼20のフランジ部22とは、長手方向に離散的又は連続的にフレアー溶接29が施されて固定される。
In addition, the
また、本発明における地中連続壁用鋼材1は、図10Bに示すように、H形鋼20のフランジ部22が鋼矢板10におけるウエブ部11の内側に固定されていてもよい。
Moreover, as for the
また、本発明における地中連続壁用鋼材1は、図11Aに示すように、鋼矢板10がいわゆるZ型鋼矢板50を組み合わせて構成されていてもよい。このZ型鋼矢板50は、ウエブ部51と、ウエブ部51の両側に設けられたアーム部52と、アーム部52の先端に設けられた継手部14とを備えており、ウエブ部51とアーム部52とから断面略Z形に形成されている。
Moreover, the
図11Aにおける鋼矢板10は、両側の継手部14が図中下側に開口されたZ型鋼矢板50Aと、両側の継手部14が図中上側に開口され、ウエブ部51及びアーム部52の配置態様がZ型鋼矢板50Aに対して鏡面対称とされたZ型鋼矢板50Bとを継手部14を介して連結することによって断面略ハット型形状となるように構成されている。Z型鋼矢板50AとZ型鋼矢板50Bは、必ずしも一体化させなくてもよいが、互いに嵌合されている継手部14を、地中連続壁用鋼材1の組み立て加工前に溶接や、プレス機によるいわゆるかしめ(機械的密着)等により固定して一体化させて、断面略ハット型形状に加工しておくことが望ましい。
The
この鋼矢板10は、互いに嵌合している継手部14を有するアーム部52によって鋼矢板10としてのウエブ部11が形成され、それぞれのZ型鋼矢板50のウエブ部51によって鋼矢板10としてのフランジ部12が形成され、他の継手部14と嵌合していないZ型鋼矢板50のアーム部52によって鋼矢板10としてのアーム部13が形成される。
In this
因みに、鋼矢板10は、図1A、図1Bに示すようにハット型鋼矢板から構成されていてもよく、図11Aに示すように、断面略ハット型形状となるよう連結された二枚のZ形鋼矢板50A、50Bから構成されていてもよい。すなわち、鋼矢板10は、その幅方向の両側の継手部14の形状が、隣接する他の地中連続壁用鋼材1における他の継手部14と互いに嵌合可能な形状であり、更に、嵌合時において継手部14が相互に離脱しないように嵌合強度が高められていれば、特にその形状について限定するものではない。このため、鋼矢板10の幅方向の両側の継手部14は、図1A、図1B等に示すように、互いに点対称の形状となるように調整されて構成される場合の他に、例えば、冷間のプレス加工で折り曲げて成形された継手や、スリットのついた略C型鋼管と棒材との組合せ継手等から構成されていてもよい。
Incidentally, the
また、本発明における地中連続壁用鋼材1は、鋼矢板10の長手方向の長さとH形鋼20の長手方向の長さとが異なっていてもよい。
Moreover, as for the
また、本発明においては、図11Bに示すように、反りの矯正時において、反り矯正用楔片37の代替として、レバーブロック64を備えた引き寄せ装置61を用いてもよい。以下、その引き寄せ装置61の使用方法の一例について説明する。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 11B, a pulling
引き寄せ装置61は、チェーン63と、チェーン63の両側に設けられたフック62と、チェーン63の中間部に設けられ、レバー65の操作によってチェーン63を巻き取るレバーブロック64とを備えている。反りの矯正時においては、二つの引き寄せ装置61のチェーン63をフック62を介して連結して環状に形成する。そして、地中連続壁用鋼材1の長手方向に直交する断面外側にこの環状に形成した二つの引き寄せ装置61を巻き付けた後、レバー65操作によりチェーン63を巻き取る。これにより、鋼矢板10とH形鋼20とが互いに近接する方向に荷重を加えて、鋼矢板10とH形鋼20とを互いに圧着させるように変形させる。このように引き寄せ装置61の使用によって鋼矢板10とH形鋼20とを互いに圧着させるように変形させることができれば、特にこのような使用方法に限定するものではない。
The pulling
また、本発明においては、反りや曲がりの矯正時において、ロボットアーム等の機械的手段によって、鋼矢板10とH形鋼20とをそれぞれ反対方向に変形させてもよい。この場合でも、その変形させた状態を保持したまま、鋼矢板10とH形鋼20とを長手方向に沿って溶接することによって、鋼矢板10の曲がりやそりの矯正工程を行ってから溶接加工をすることになり、溶接加工後の地中連続壁用鋼材1を構成する鋼矢板10の曲がりや反りの変形量が小さくなる。
In the present invention, the
また、図6A〜図6D、及び図9A〜図9Dに示す実施形態では、上面視において、図中右方向に略凸状に湾曲した曲がりを有する鋼矢板10と図中左方向に略凸状に湾曲した曲がりを有するH形鋼20との組合せ例を示したが、それぞれ図示とは反対方向の曲がりを有するもの同士の組合せでもよい。また、図7A〜図7D、及び図8A〜図8Dに示す実施形態では、側面視において、上方向に略凸状に湾曲した反りを有する鋼矢板10と下方向に略凸状に湾曲した反りを有するH形鋼20の組合せ例を示したが、それぞれ図示とは反対方向の反りを有するもの同士の組合せでもよい。
Moreover, in embodiment shown to FIG. 6A-FIG. 6D and FIG. 9A-FIG. 9D, in top view, the
また、本発明においては、地中連続壁用鋼材1の組み立て加工時に鋼矢板10のウエブ部11上に配置するH形鋼20として、鋼矢板10の曲がりと同一方向にこれよりも小さい曲がりを有するものを配置してもよいし、鋼矢板10の反りと同一方向にこれよりも小さい反りを有するものを配置してもよい。何れの場合においても、鋼矢板10の曲がりや反りの矯正を行ってから溶接加工をすることになるので、溶接加工前に鋼矢板について矯正を行わずに溶接加工をする場合と比較して、溶接加工後の地中連続壁用鋼材1を構成する鋼矢板10の曲がりや反りを低減することが可能となる。
Moreover, in this invention, as the H-
ここで、地中連続壁用鋼材1の組み立て加工時に鋼矢板10のウエブ部11上に配置するH形鋼20は、以下に示す理由により、鋼矢板10の曲がりや反りと反対方向の曲がり、反りを有するものを配置する方が現場加工管理の視点から望ましい。鋼矢板10の曲がり、反りと同一方向にこれらよりも小さい曲がり、反りを有するH形鋼20を配置する場合、例えば、鋼矢板10の曲がりと同一方向にこれよりも大きい曲がりを有するH型鋼20をその鋼矢板10上に配置することができず、適用可能となるH形鋼20の形状に制約がかかる。これに対して、鋼矢板10の曲がり、反りと反対方向に曲がり、反りを有するH形鋼20を配置する場合、配置前の準備段階でH形鋼20がどのような方向に曲がり、反りを有していても、H形鋼20を水平軸や鉛直軸を中心として180°回転させるのみでH形鋼20の曲がり、反りを反対にすることができ、適用可能となるH形鋼20の形状による制約を大幅に少なくすることができ、本発明を容易に適用することが可能となる。また、鋼矢板10の曲がり、反りと反対方向の曲がり、反りを有するH形鋼20を配置した方が、鋼矢板10が大きく矯正される。
Here, the H-
なお、加工現場によっては用地制約等があり、H形鋼20を180°回転させることが困難と想定される場合は、下記のように地中連続壁用鋼材1の組み立て加工を行うようにしてもよい。まず、複数の鋼矢板10及びH形鋼20の素材受入検査時に、それぞれの鋼材について素材番号を記した上で、各鋼材についての曲がり、反りを計測する。続いて、地中連続壁用鋼材1の組み立て加工時に、鋼矢板10のウエブ部11上に配置するH形鋼20として、鋼矢板10の曲がりと反対方向又は同一方向にこれよりも小さい曲がりを有するものを配置するよう、又は、鋼矢板10の反りと反対方向に又は同一方向にこれよりも小さい反りを有するものを配置するように、先ほどの計測による計測結果に基づき組み合わせる鋼矢板10とH形鋼20を選択する。そして、上述したような組み立て加工作業を行う。このような手順によっても本発明所期の効果が発揮される。
In addition, there are site restrictions depending on the processing site, and when it is assumed that it is difficult to rotate the H-shaped
以下、本発明の効果を実施例により更に説明する。実施例では、下記の表1に示す条件の寸法、曲がり変形率及び反り変形率を有する鋼矢板10から、本発明の適用によって地中連続壁用鋼材1を組み立てた。鋼矢板10は、有効幅が900mm、高さが230mm、1枚当たりの断面積が110cm2、1枚当たりの断面二次モーメントが9430cm3の型式が10Hのハット型鋼を用い、H形鋼20は、高さが700〜900mmのものを用い、鋼矢板10とH形鋼20はその長手方向長さが同じ長さのものを用いた。H形鋼20は、鋼矢板10の曲がり、反りと反対方向に鋼矢板10と同程度の曲がり変形率、反り変形率を有するものを用いた。本溶接工程で行う溶接による溶接部の脚長は、一般に使用される7mmとした。Hereinafter, the effects of the present invention will be further described with reference to examples. In the examples, the
表1における長さとは、部材全長の長さのことであり、溶接率とは、部材全長の長さに対する溶接長さの比率のことであり、曲がり変形率、反り変形率とは、図2A、図2Bに示すように、鋼矢板10やH形鋼20の曲がりや反りによる最大の変形量△を、長手方向の両端間の長さLで割ったものを意味している。また、許容値とは、JIS A5523に記載されているハット型鋼矢板の曲がりや反りについての変形量許容差(△)を、長さLで割った数値のことであり、曲がり変形率の許容値は下記の数式(3)で表され、反り変形率の許容値は数式(4)で表される。この許容値以下であれば、通常の鋼矢板と同様に、打設時の継手抵抗が一定値以下に抑えることができ、地中連続壁用鋼材として要求される性能を満足していることになる。
{(L−10)×0.10×0.01+12×0.001}/L ・・・ (3)
{(L−10)×0.20×0.01+25×0.001}/L ・・・ (4)The length in Table 1 is the length of the entire length of the member, the welding rate is the ratio of the welding length to the length of the total length of the member, and the bending deformation rate and the warping deformation rate are shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the maximum deformation amount Δ due to bending or warping of the
{(L-10) × 0.10 × 0.01 + 12 × 0.001} / L (3)
{(L-10) × 0.20 × 0.01 + 25 × 0.001} / L (4)
図12Aは、地中連続壁用鋼材1の組み立て前後での曲がり変形率の変化を示しており、図12Bは、組み立て前後での反り変形率の変化を示している。曲がりについては、図12Aに示すように、9例中7例の曲がりが組み立て前と比較して同じか小さくなっており、更に、表1に示すように、9例中総ての例で組み立て後にJISの許容値内となっていることが確認できる。また、組み立て前の時点で番号F、Gの例はJISの許容値を上回っていたが、組み立て後に許容値内となっていることが確認できる。反りについては、表1及び図12Bに示すように、9例中総ての例で組み立て後に許容値内となっていることが確認できる。また、溶接率が100%である番号G、Hの例では、溶接加工による変形量が大きくなることが想定されるが、これらの例でも曲がりや反りが許容値内であることが確認できる。
FIG. 12A shows a change in the bending deformation rate before and after assembling the
以上説明したように、ウエブ部の両端に一対のフランジ部が設けられ、上記フランジ部の先端にアーム部が設けられていると共に、そのアーム部の先端に継手部が設けられた断面略ハット型形状の鋼矢板と、上記鋼矢板のウエブ部の外側又は内側に一方のフランジ部が溶接により固定されたH形鋼とを備えた地中連続壁用鋼材の製造方法では、ウエブ部の幅方向に曲がりを有する鋼矢板の当該ウエブ部上に、当該鋼矢板の曲がりと反対方向の曲がり又は同一方向にこれよりも小さい曲がりを有するH形鋼の一方のフランジ部を配置し、上記鋼矢板の曲がりが矯正されるように、上記鋼矢板及び上記H形鋼をそれぞれ反対方向に変形させ、その変形させた状態を保持したまま、上記鋼矢板と上記H形鋼とを長手方向に沿って溶接する。
上記地中連続壁用鋼材の製造方法では、上記ウエブ部の板厚方向に反りを更に有する上記鋼矢板の当該ウエブ部上に、当該鋼矢板の反りと反対方向の反り又は同一方向にこれよりも小さい反りを更に有する上記H形鋼を配置し、上記鋼矢板の曲がり及び反りが矯正されるように、上記鋼矢板及び上記H形鋼をそれぞれ反対方向に変形させてもよい。
上記地中連続壁用鋼材の製造方法では、上記鋼矢板のウエブ部上に配置された上記H形鋼を当該鋼矢板に対して一部で固定し、上記鋼矢板とH形鋼との固定部(固定位置)から長手方向に離間した部位において、上記鋼矢板に固定された曲がり矯正治具と上記H形鋼の側面との間に楔片を打ち込むことによって、上記鋼矢板及び上記H形鋼をそれぞれ反対方向に変形させてもよい。
上記地中連続壁用鋼材の製造方法では、上記鋼矢板のウエブ部上に配置された上記H形鋼を当該鋼矢板に対して一部で固定し、上記鋼矢板とH形鋼との固定部(固定位置)から長手方向に離間した部位において、上記鋼矢板に固定された曲がり矯正治具と上記H形鋼の側面との間に楔片を打ち込むとともに、上記鋼矢板に固定された反り矯正治具と上記H形鋼の一方のフランジ部内面との間に他の楔片を打ち込むことによって、上記鋼矢板及び上記H形鋼をそれぞれ反対方向に変形させてもよい。
上記地中連続壁用鋼材の製造方法では、上記鋼矢板とH形鋼との固定部(固定位置)から長手方向に離間するように複数回に亘って上記楔片の打ち込みを行ってもよい。
上記地中連続壁用鋼材の製造方法では、上記楔片が打ち込まれた部位において上記H形鋼を上記鋼矢板に対して固定した後に上記曲がり矯正治具及び/又は上記反り矯正治具を上記鋼矢板から取り外し、上記取り外した曲がり矯正治具及び/又は反り矯正治具を次の上記楔片の打ち込み時に用いてもよい。As described above, a pair of flange portions are provided at both ends of the web portion, an arm portion is provided at the distal end of the flange portion, and a joint portion is provided at the distal end of the arm portion. In the method for manufacturing a steel material for underground continuous wall comprising a steel sheet pile having a shape and an H-section steel member having one flange portion fixed to the outside or inside of the web portion of the steel sheet pile by the width direction of the web portion On the web part of the steel sheet pile having a bend, one flange part of the H-shaped steel having a bend in the opposite direction to the bend of the steel sheet pile or a bend smaller than this in the same direction is arranged, The steel sheet pile and the H-shaped steel are deformed in opposite directions so that the bending is corrected, and the steel sheet pile and the H-shaped steel are welded along the longitudinal direction while maintaining the deformed state. To do.
In the method for manufacturing the steel material for continuous underground wall, the warp in the opposite direction to the warp of the steel sheet pile or the same direction on the web part of the steel sheet pile further having warp in the thickness direction of the web part. The steel sheet pile and the H-shaped steel may be deformed in opposite directions so that the H-shaped steel having a small warpage is further arranged and the bending and warping of the steel sheet pile are corrected.
In the manufacturing method of the steel material for underground underground walls, the H-shaped steel arranged on the web portion of the steel sheet pile is partially fixed to the steel sheet pile, and the steel sheet pile and the H-shaped steel are fixed. In the part spaced apart from the part (fixed position) in the longitudinal direction, the steel sheet pile and the H shape are driven by driving a wedge piece between the bending correction jig fixed to the steel sheet pile and the side surface of the H shape steel. The steel may be deformed in opposite directions.
In the manufacturing method of the steel material for underground underground walls, the H-shaped steel arranged on the web portion of the steel sheet pile is partially fixed to the steel sheet pile, and the steel sheet pile and the H-shaped steel are fixed. In a portion spaced in the longitudinal direction from the portion (fixed position), a wedge piece is driven between the bend correction jig fixed to the steel sheet pile and the side surface of the H-shaped steel, and the warp fixed to the steel sheet pile The steel sheet pile and the H-shaped steel may be deformed in opposite directions by driving another wedge piece between the straightening jig and the inner surface of one flange portion of the H-shaped steel.
In the method for manufacturing the steel material for the underground continuous wall, the wedge piece may be driven multiple times so as to be separated from the fixing portion (fixed position) of the steel sheet pile and the H-shaped steel in the longitudinal direction. .
In the method of manufacturing the steel material for continuous underground wall, after the H-shaped steel is fixed to the steel sheet pile at the portion where the wedge piece is driven, the bending correction jig and / or the warp correction jig is The bend correction jig and / or the warp correction jig removed from the steel sheet pile may be used when the wedge piece is driven next.
本発明によれば、断面略ハット型形状の鋼矢板とH形鋼とを組み合わせた地中連続壁用鋼材において、その組み立て後の鋼矢板の曲がり、反りを低減させることによって、溶接加工後の矯正作業の発生を抑制するとともに、技能工の癖に依存せず、現場作業を容易化することができる地中連続壁用鋼材の製造方法を提供することができる。従って、産業上の利用可能性は大きい。 According to the present invention, in the steel material for underground continuous wall in which a steel sheet pile having a substantially hat-shaped cross section and an H-shaped steel are combined, by reducing the bending and warping of the steel sheet pile after the assembly, It is possible to provide a method for manufacturing a steel material for underground continuous walls that can suppress the occurrence of straightening work and can facilitate on-site work without depending on the skill of a skilled worker. Therefore, industrial applicability is great.
1 地中連続壁用鋼材
5 地中連続壁体
10 鋼矢板
11 ウエブ部
12 フランジ部
13 アーム部
14 継手部
20 H形鋼
21 ウエブ部
22、23 フランジ部
27 隅肉溶接
31 曲がり矯正治具
33 反り矯正治具
35 曲がり矯正用楔片
37 反り矯正用楔片
41 点溶接
43 固定部(固定位置)
50 Z型鋼矢板
51 ウエブ部
52 アーム部DESCRIPTION OF
50 Z-type
Claims (12)
前記鋼矢板のウエブ部と前記H形鋼のフランジ部とを対面させる対面工程と;
前記鋼矢板と前記H形鋼とを第1固定位置で固定する第1固定工程と;
前記鋼矢板と前記H形鋼とを変形させることにより、前記鋼矢板の幅方向の曲がりと前記H形鋼の幅方向の曲がりとを矯正する曲がり矯正工程と;
前記鋼矢板と前記H形鋼とを、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した第2固定位置で固定する第2固定工程と;
前記鋼矢板と前記H形鋼とを前記鋼矢板の長手方向に沿って溶接する溶接工程と;
を備え;
前記第1固定工程を行い、前記曲がり矯正工程及び前記第2固定工程を、前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間するように複数回に亘って行った後に前記溶接工程を行うことを特徴とする地中連続壁用鋼材の製造方法。 H-section steel has a bend in the opposite direction to the bend of the steel sheet pile or a smaller bend in the same direction,
A facing step of facing the flange portion of the H-beam with the web portion of the steel sheet pile;
A first fixing step of fixing the steel sheet pile and the H-shaped steel at a first fixing position;
A bending correction step of correcting the bending in the width direction of the steel sheet pile and the bending in the width direction of the H-shaped steel by deforming the steel sheet pile and the H-shaped steel;
A second fixing step of fixing the steel sheet pile and the H-shaped steel at a second fixing position spaced from the first fixing position in the longitudinal direction of the steel sheet pile;
A welding step of welding the steel sheet pile and the H-shaped steel along the longitudinal direction of the steel sheet pile;
Comprising :
After performing the first fixing step and performing the bending correction step and the second fixing step a plurality of times so as to be separated from the first fixing position in the longitudinal direction of the steel sheet pile, the welding step is performed. A method for producing a steel material for underground continuous walls characterized by the above.
前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第1の曲がり矯正治具を取り付ける第1の曲がり矯正治具取り付け工程と;
前記第1の曲がり矯正治具と前記H形鋼の側面との間に第1の曲がり矯正楔片を打ち込む第1の曲がり矯正楔片打ち込み工程と;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The bending correction process includes:
A first bending correction jig attaching step of attaching a first bending correction jig to the steel sheet pile at a position spaced from the first fixing position in the longitudinal direction of the steel sheet pile;
A first bending correction wedge piece driving step of driving a first bending correction wedge piece between the first bending correction jig and the side surface of the H-shaped steel;
The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
を特徴とする請求項2に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The said 1st bending correction jig | tool is attached to the said steel sheet pile by welding. The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記第2の曲がり矯正治具と前記H形鋼の側面との間に第2の曲がり矯正楔片を打ち込む第2の曲がり矯正楔片打ち込み工程と;
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。A second bending correction jig attaching step of attaching a second bending correction jig to the steel sheet pile at a position spaced in the longitudinal direction of the steel sheet pile from the position where the first bending correction jig is attached;
A second bending correction wedge piece driving step of driving a second bending correction wedge piece between the second bending correction jig and the side surface of the H-shaped steel;
The manufacturing method of the steel material for underground continuous walls of Claim 2 further equipped with these.
を特徴とする請求項4に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The method for manufacturing a steel material for underground continuous wall according to claim 4, wherein the second bending correction jig is the first bending correction jig removed from the steel sheet pile.
前記鋼矢板と前記H形鋼とを変形させることにより、前記鋼矢板の厚さ方向の反りと前記H形鋼の厚さ方向の反りとを矯正する反り矯正工程
を更に備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。 The H-shaped steel has a warp in the opposite direction to the warp of the steel sheet pile or a smaller warp in the same direction,
It further comprises a warp correction step of correcting the warp in the thickness direction of the steel sheet pile and the warp in the thickness direction of the H-shaped steel by deforming the steel sheet pile and the H-shaped steel. The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls as described in any one of Claims 1-5.
前記第1固定位置から前記鋼矢板の長手方向に離間した位置において、前記鋼矢板に第1の反り矯正治具を取り付ける第1の反り矯正治具取り付け工程と;
前記第1の反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部の上面との間に第1の反り矯正楔片を打ち込む第1の反り矯正楔片打ち込み工程と;
を備えることを特徴とする請求項6に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The warpage correction process includes:
A first warp correction jig attaching step of attaching a first warp correction jig to the steel sheet pile at a position spaced from the first fixed position in the longitudinal direction of the steel sheet pile;
A first warp correction wedge piece driving step of driving a first warp correction wedge piece between the first warp correction jig and the upper surface of the flange portion of the H-shaped steel;
The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
を特徴とする請求項7に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The method for manufacturing a steel material for an underground continuous wall according to claim 7, wherein the first warp correction jig is attached to the steel sheet pile by welding.
前記第2の反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部の上面との間に第2の反り矯正楔片を打ち込む第2の反り矯正楔片打ち込み工程と;
を更に備えることを特徴とする請求項7に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。A second warp correction jig attaching step of attaching a second warp correction jig to the steel sheet pile at a position spaced in the longitudinal direction of the steel sheet pile from a position where the first warp correction jig is attached;
A second warp correction wedge piece driving step of driving a second warp correction wedge piece between the second warp correction jig and the upper surface of the flange portion of the H-shaped steel;
The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls of Claim 7 further provided with these.
を特徴とする請求項9に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The method for producing a steel material for underground continuous wall according to claim 9, wherein the second warp correction jig is the first warp correction jig removed from the steel sheet pile.
を特徴とする請求項1に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The said steel sheet pile is comprised from two Z-type steel sheet piles connected so that it might become a hat-type steel sheet pile or a cross-section substantially hat-shaped shape, The manufacture of the steel materials for underground continuous walls of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Method.
前記鋼矢板に固定用反り矯正治具を固定する工程と;
前記固定用反り矯正治具と前記H形鋼の前記フランジ部との間に固定用楔片を打ち込む工程と;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の地中連続壁用鋼材の製造方法。The first fixing step includes
Fixing a warp correction jig for fixing to the steel sheet pile;
Driving a fixing wedge piece between the fixing warp correction jig and the flange portion of the H-shaped steel;
The manufacturing method of the steel materials for underground continuous walls of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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