JP4924362B2

JP4924362B2 - 鋼矢板

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Publication number: JP4924362B2
Application number: JP2007283218A
Authority: JP
Inventors: 啓徳三浦
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2012-04-25
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Also published as: JP2008274739A

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１２に示すＵ形鋼矢板と、図１４に示すハット形鋼矢板と、図１６および図１８に示すＺ形鋼矢板とが知られている。

図１２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１２に示すように、Ｕ形鋼矢板１０１単体の全高さはｈ３、継手間隔はｌ３で設定される。１対の継手１０４ａ，１０４ｂは、図１２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１３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ｔ３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１３におけるｔ３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Ｎ３が連壁の延びる方向（図１３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１４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１４に示すように、ハット形鋼矢板２０１単体の全高さはｈ４に設定され、継手間隔はｌ４に設定される。そして、図１４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１５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ｔ４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１５における上下方向）の一端部（図１５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１５に示すように、各ハット形鋼矢板２０１の中立軸Ｎ４が連壁の延びる方向（図１５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ｈ４が連壁の壁厚ｔ４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ｔ４を大きくするのが困難であった。

図１６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１６に示すように、Ｚ形鋼矢板３０１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。１対の継手３０４ａ，３０４ｂは、図１７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１７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１７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ｈ５を低く抑え打設による組み合わせで連壁の壁厚ｔ５を大きくしている。
しかしながら、Ｚ形鋼矢板３０１は、図１６に示す中立軸をＮ５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１８に示すＺ形鋼矢板４０１は、図１６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１８に示すように、Ｚ形鋼矢板４０１単体の全高さはｈ６で設定され、継手間隔はＬ６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１６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１９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ｔ６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１９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ｔ６を大きくすることができるが、図１８に示す中立軸をＮ６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２０に示すものも知られている（特許文献１参照）。

図２０に示すＺ形鋼矢板５０１は、図１８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２１に示すものが知られている（特許文献２参照）。

図２１に示す鋼矢板６０１は、鋼板を幅方向（図２１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２１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２１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、
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し、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、継手部分を除く屈折箇所が前記頂点の１箇所であ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、前記壁面板の板厚が前記壁面つなぎ板の板厚よりも大きいことを特徴としている。

加えて、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、前記壁面つなぎ板に設けたラルゼン形継手近傍の断面積を大きくして鋼矢板単体の断面図芯を前記壁面板から遠ざけ、これにより、前記連壁を構成する際、前記鋼矢板単体の断面図芯が前記連壁の壁厚方向の中心に近づくようにしたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項４に係る鋼矢板は、請求項１記載の鋼矢板において、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頂点側平坦部が設けられている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、本発明のうち請求項１に係る鋼矢板によれば、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構成することができる。

更に、本発明のうち請求項１に係る鋼矢板によれば、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、継手部分を除いた屈折箇所が壁面板と壁面つなぎ板との交点である頂点の１箇所であるので、屈折箇所を２箇所としたＺ形鋼矢板やＵ形鋼矢板、屈折箇所を４箇所としたハット形鋼矢板と比較して排土圧力を受ける場所が減り、打設抵抗を小さくすることができる。
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、前記壁面板の板厚が前記壁面つなぎ板の板厚よりも大きいので、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。

また、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、前記壁面つなぎ板に設けたラルゼン形継手近傍の断面積を大きくして鋼矢板単体の断面図芯を前記壁面板から遠ざけ、これにより、前記連壁を構成する際、前記鋼矢板単体の断面図芯が前記連壁の壁厚方向の中心に近づくようにしたので、連壁が圧力を受けて変形する際に、ラルゼン形継手のところにおいて生じるずれを少なくすることができ、いわゆる継手効率の低下を抑制することができる。

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記載の鋼矢板において、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。

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１に示す鋼矢板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の交点を頂点Ａ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α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１．０〜２．０倍程度厚くなっている。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、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。また、壁面つなぎ板３に設けられた継手５は、頂点（交点）Ａと反対側の縁から壁面つなぎ板３に対してやや内向きに延びる繋ぎ部５ａと、繋ぎ部５ａ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。

このように、継手４，５の各々は、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Ａ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。図６に本発明を熱間圧延で製造する際の代表パスにおける、孔型および被圧延材の断面形状を示す。同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、矩形断面の鋼素材Ｓに対し、上下ロールにより形成される孔型により、壁面板２、壁面つなぎ板３、および、継手４，５を成形していく。ここで、壁面板２と壁面つなぎ板３とが山形姿勢となるようにし、継手４，５の爪底部４ｂ、５ｂがほぼ水平となるように成形を行う。また、フック部４ｃの爪底部４ｂに近い部分、および、フック部５ｃの爪底部５ｂに近い部分は、肉厚が薄くなるようにする。ここまでの成形において、継手４，５の部分については、従来のラルゼン型継手を有するＵ形鋼矢板を製造する際とほぼ同様の成形法を用いることができる。さらに、図６（ｄ）、（ｅ）に示すように爪曲げ工程において、爪底部４ｂとフック部４ｃとを曲げる。同様に、爪底部５ｂとフック部５ｃとを曲げる。また、図６（ｄ）、（ｅ）に示すように、この工程において、爪底部４ｂ、５ｂを壁面板２と平行となるように方向を変える整形を行うことによって、本発明のように、壁面板２と平行な爪底部４ｂ、５ｂを有するラルゼン型継手４，５を整形することができる。なお、爪底部４ｂ、５ｂの方向を変える整形は、フック部４ｃ、５ｃを爪底部４ｂ、５ｂを曲げる工程の後に、別途行うこともできる。

また、この鋼矢板１においては、図１に示す中立軸をＮ１とした場合、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１８に示すように、中立軸をＮ６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とした場合に断面積に対する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。

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ｔ５、ｔ６と同様に、Ｕ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１の壁厚ｔ３、ｔ４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原点と、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。また、鋼矢板１においては、継手部分を除く屈折箇所が壁面板２と壁面つなぎ板３との交点である頂点の１箇所であるので、屈折箇所を２箇所としたＺ形鋼矢板３０１，４０１やＵ形鋼矢板１０１、屈折箇所を４箇所としたハット形鋼矢板２０１と比較して排土圧力を受ける場所が減り、打設抵抗のうち排土抵抗を小さくすることができる。

次に、本発明に係る鋼矢板の第２実施形態を図３乃至図５を参照して説明する。図３は、本発明に係る鋼矢板の第２実施形態の平面図である。図４は、図３の鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。図５は、図１に示す第１実施形態の鋼矢板に対し、特徴部を明確にした鋼矢板の第２実施形態の平面図である。
図３に示す鋼矢板１１は、図１に示す鋼矢板１と同様に、熱間圧延加工により製造されるものであって、壁面板１２と、壁面板１２の一端縁から延びる壁面つなぎ板１３とを備え、壁面板１２および壁面つなぎ板１３が、壁面板１２と壁面つなぎ板１３の交点Ａとは反対側の縁とのそれぞれには、ラルゼン形継手（以下、単に継手という）１４，１５が設けられている。壁面板１２と壁面つなぎ板１３とのなす角度αは、図１に示す鋼矢板１と同様に、約１００°〜約１３０°に設定される。また、壁面板１２の板厚は壁面つなぎ板１３の板厚に対し１．０〜２．０倍程度厚くなっている。また、図３に示すように、鋼矢板１１単体の全高さはｈ２で設定され、継手間隔はＬ２に設定される。

ここで、壁面板１２に設けられた継手１４は、壁面板１２の他端縁から壁面板１２に対してほぼ直交する方向に延びる繋ぎ部１４ａと、繋ぎ部１４ａの先端から壁面板１２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１４ｂと、爪底部１４ｂから頂点Ａ側（山形形状の壁面板１２および壁面つなぎ板１３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１４ｃとを備えた爪で構成されている。

一方、壁面つなぎ板１３に設けられた継手１５は、頂点Ａと反対側の縁から壁面つなぎ板１３に対してやや内向きに延びる繋ぎ部１５ａと、繋ぎ部１５ａの先端から壁面板１２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１５ｂと、爪底部１５ｂから頂点Ａ側に曲げられたフック部１５ｃとを備えた爪で構成されている。
そして、図５に示すように、鋼矢板１１においては、継手１５の繋ぎ部１５ａ近傍に板厚を厚くする厚板部分１６（図５において斜線で示す部分）が追加されている。

このように、継手１５の繋ぎ部１５ａ近傍に板厚を厚くする部分１６を追加することにより、壁面つなぎ板１３に設けた継手１５近傍の断面積が大きくなる。このように壁面つなぎ板１３に設けた継手１５近傍の断面積が大きくなると、図５に示すように、図１に示す鋼矢板１単体の断面図芯の位置がＧ１であったものが、鋼矢板１１単体の断面図芯の位置がＧ２となり、壁面板１２から距離ｘだけ遠ざかる。これにより、図４及び図５に示すように、鋼矢板１１を用いて連壁を構成する際には、鋼矢板１１単体の断面図芯の位置Ｇ２が連壁の壁厚方向（図４における上下方向）の中心線ＣＬに近づくことになる。このため、連壁が圧力を受けて変形する際に、継手１４，１５のところにおいて生じるずれを少なくすることができ、いわゆる継手効率の低下を抑制することができる。

そして、鋼矢板１１においても、継手１４，１５の各々が、壁面板１２に対して平行に延びる爪底部１４ｂ、１５ｂと、爪底部１４ｂ、１５ｂから頂点側に曲げたフック部１４ｃ、１５ｃ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、この鋼矢板１１においても、鋼矢板１１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１１は、鋼矢板１と同様に、複数個用意され、図４に示すように、一枚毎反転して、地盤に順次打設され、継手１４，１５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ｔ２は、例えばＺ形鋼矢板３０１，４０１で構成された連壁の壁厚ｔ５，ｔ６と同様に、Ｕ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１の壁厚ｔ３、ｔ４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。

また、複数の鋼矢板１１で構成された連壁の角隅部は、鋼矢板１で構成された連壁の角隅部と同様に、図４に示すように、壁面板１２の一端縁に位置する頂点と、壁面板１２の他端縁に位置する継手１４，１５の部分となっている。そして、壁面板１２の板厚が壁面つなぎ板１３の板厚よりも大きくなっている。このため、壁面板１２の板厚を壁面つなぎ板１３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。また、鋼矢板１１においては、継手部分を除く屈折箇所が壁面板１２と壁面つなぎ板１３との交点である頂点の１箇所であるので、屈折箇所を２箇所としたＺ形鋼矢板３０１，４０１やＵ形鋼矢板１０１、屈折箇所を４箇所としたハット形鋼矢板２０１と比較して排土圧力を受ける場所が減り、打設抵抗を小さくすることができる。

次に、本発明に係る鋼矢板の第３実施形態を図８乃至図１０を参照して説明する。図８は、本発明に係る鋼矢板の第３実施形態の平面図である。図９は、図８の鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。図１０は、図８に示す鋼矢板をリフティングマグネットによって吊上げる状態の説明図である。
図８に示す鋼矢板２１は、図１に示す鋼矢板１と同様に、熱間圧延加工により製造されるものであって、壁面板２２と、壁面板２２の一端縁から延びる壁面つなぎ板２３とを備え、壁面板２２および壁面つなぎ板２３が、壁面板２２と壁面つなぎ板２３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２２及び壁面つなぎ板２３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）２４，２５が設けられている。壁面板２２と壁面つなぎ板２３とのなす角度は、図１に示す鋼矢板１と同様に、約１００°〜約１３０°に設定される。また、壁面板２２の板厚は壁面つなぎ板２３の板厚に対し１．０〜２．０倍程度厚くなっている。また、図８に示すように、鋼矢板２１単体の全高さはｈ７で設定され、継手間隔はＬ７に設定される。

ここで、鋼矢板２１の山形の頂点Ａには、図１に示す鋼矢板１と異なり、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２６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。
また、壁面板２２に設けられた継手２４は、壁面板２２の他端縁から壁面板２２に対してほぼ直交する方向に延びる繋ぎ部２４ａと、繋ぎ部２４ａの先端から壁面板２２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２４ｂと、爪底部２４ｂから頂点Ａ側（山形形状の壁面板２２および壁面つなぎ板２３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２４ｃとを備えた爪で構成されている。一方、壁面つなぎ板２３に設けられた継手２５は、壁面つなぎ板２３の他端縁から延びる繋ぎ部２５ａと、繋ぎ部２５ａの先端から壁面板２２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２５ｂと、爪底部２５ｂから頂点Ａ側に曲げられたフック部２５ｃとを備えた爪で構成されている。

鋼矢板２１においても、継手２４，２５の各々が、壁面板２２に対して平行に延びる爪底部２４ｂ、２５ｂと、爪底部２４ｂ、２５ｂから頂点側に曲げたフック部２４ｃ、２５ｃ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２１においても、鋼矢板２１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２１は、鋼矢板１と同様に、複数個用意され、図９に示すように、一枚毎反転して、地盤に順次打設され、継手２４，２５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ｔ７は、例えばＺ形鋼矢板３０１，４０１で構成された連壁の壁厚ｔ５、ｔ６と同様に、Ｕ形鋼矢板１０１やハット形鋼矢板２０１の壁厚ｔ３、ｔ４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。
頂点側平坦部２６の機能について説明すると、図１０に示すように、鋼矢板２１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３０等の吊上装置によって頂点側平坦部２６を吸着することで、鋼矢板２１を吊上げることができ、鋼矢板２１のハンドリングを容易に行うことができる。

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に示す形状の標準サイズのものと、図３に示す形状の自立サイズのものと、図８に示す頂角平坦型のもの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。

調査対象となった、標準サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法と自立サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法とを図７に示す。標準サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板とは、図１に示すように、壁面つなぎ板３の板厚がほぼ均等肉厚になっているものをいい、調査対象となったものの寸法は、図７に示すように、壁面板２の板厚が１８ｍｍ、壁面つなぎ板３の板厚が１２ｍｍ、継手間隔ｌ１が７００ｍｍ、高さｔ１が５００ｍｍに設定されている。

また、自立サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板とは、図３に示すように、継手１５の繋ぎ部１５ａ近傍に板厚を厚くする部分１６を追加したものをいい、調査対象となったものの寸法は、図７に示すように、壁面板１２の板厚が１８ｍｍ、壁面つなぎ板１３の板厚が１２ｍｍ、継手間隔ｌ２が７００ｍｍ、高さｔ２が５００ｍｍ、厚板部分１６の板厚が２０．５ｍｍに設定されている。

更に、調査対象となった、頂角部に平坦部を有する山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法を図１１に示す。調査対象となったものの寸法は、壁面板２２の板厚が１８ｍｍ、壁面つなぎ板２３の板厚が１２ｍｍ、仮想頂点Ａから継手２４の端ａまでの水平方向の長さが３７９．１ｍｍ、仮想頂点Ａから継手２５の端ｂまでの水平方向の長さが４９４．４ｍｍ、高さ（継手２４，２５の下面から頂点側平坦部２６の頂面までの距離）が２６４ｍｍ、頂点側平坦部２６の幅（端ｅ〜端ｆまでの長さ）が８２ｍｍに設定されている。また、壁面板２２の継手２４側の端ｃから頂点側平坦部２６の端ｅまでの水平方向の長さが３２１．４ｍｍ、壁面板２２の継手２４側の端ｃから頂点側平坦部２６の頂面までの高さが２１６．２ｍｍ、壁面つなぎ板２３の継手２５側の端ｄから頂点側平坦部２６の端ｆまでの水平方向の長さが４０１．７ｍｍ、壁面つなぎ板２３の継手２５側の端ｄから頂点側平坦部２６の頂面までの高さが２２９．０ｍｍ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１２に示す形状のサイズ２Ｗ（継手間隔ｌ３：６００ｍｍ、全高さｈ３：１５０．７ｍｍ）、図１２に示す形状のサイズ３Ｗ（継手間隔ｌ３：６００ｍｍ、全高さｈ３：２０３．１ｍｍ）、図１２に示す形状のサイズ４Ｗ（継手間隔ｌ３：６００ｍｍ、全高さｈ３：２４９．５ｍｍ）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１４に示す形状のサイズ１０Ｈ（継手間隔ｌ４：９００ｍｍ、全高さｈ４：２４１．０ｍｍ）、および図１４に示す形状のサイズ２５Ｈ（継手間隔ｌ４：９００ｍｍ、全高さｈ４：３１１．８ｍｍ）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１６に示す形状のサイズＺ−２５（継手間隔ｌ５：４００ｍｍ、全高さｈ５：１８８．０ｍｍ）、図１６に示す形状のサイズＺ−４５（継手間隔ｌ５：４００ｍｍ、全高さｈ５：２０４．０ｍｍ）、および図１８に示す形状のサイズＡＺ−３８（継手間隔ｌ６：７００ｍｍ、全高さｈ６：１９２．０ｍｍ）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に示す形状の標準サイズのものを用いた連壁の壁厚Ｈは５００ｍｍ、図３に示す形状の自立サイズのものを用いた連壁の厚さＨは５００ｍｍ、図８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１８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に示す形状の標準サイズのものについては９２０００ｃｍ⁴/ｍ、図３に示す形状の自立サイズについては１０９６００ｃｍ⁴/ｍ、図８に示す形状の頂角平坦型については８９９２０ｃｍ⁴/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に示す形状の標準サイズが４１５．７ｃｍ²、図３に示す形状の自立サイズが４４７．２ｃｍ²、図８に示す形状の頂角平坦型が４１０．０ｃｍ²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に示す形状の標準サイズ単体の断面係数Ｚ０は６７５．０ｃｍ³、図３に示す形状の自立サイズ単体の断面係数Ｚ０は７２５．０ｃｍ³、図８に示す形状の頂角平坦型単体の断面係数Ｚ０は６４４．０ｃｍ³と、図１６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１６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１８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８に示す形状の頂角平坦型の鋼矢板２１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２６の頂面を吸着することで、鋼矢板２１を吊上げることができ、鋼矢板２１のハンドリングを容易に行うことができる。

本発明に係る鋼矢板の第１実施形態の平面図である。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。本発明に係る鋼矢板の第２実施形態の平面図である。図３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に示す第１実施形態の鋼矢板に対し、特徴部を明確にした鋼矢板の第２実施形態の平面図である。本発明の熱間圧延方法を説明する図である。調査対象となった、標準サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法と自立サイズの山形の断面形状を有する鋼矢板の寸法との説明図である。本発明に係る鋼矢板の第３実施形態の平面図である。図８の鋼矢板を打設して構成された連壁の平面図である。図８に示す鋼矢板をリフティングマグネットによって吊上げる状態の説明図である。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１２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１４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１６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１８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，５ａ繋ぎ部
４ｂ，５ｂ爪底部
４ｃ，５ｃフック部
１１鋼矢板
１２壁面板
１３壁面つなぎ板
１４，１５ラルゼン形継手
１４ａ，１５ａ繋ぎ部
１４ｂ，１５ｂ爪底部
１４ｃ，１５ｃフック部
１６厚板部分
２１鋼矢板
２２壁面板
２３壁面つなぎ板
２４，２５ラルゼン形継手
２４ａ，２５ａ繋ぎ部
２４ｂ，２５ｂ爪底部
２４ｃ，２５ｃフック部
２６頂点側平坦部
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、
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し、
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、継手部分を除く屈折箇所が前記頂点の１箇所であることを特徴とする鋼矢板。
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いことを特徴とする請求項１記載の鋼矢板。
前記壁面つなぎ板に設けたラルゼン形継手近傍の断面積を大きくして鋼矢板単体の断面図芯を前記壁面板から遠ざけ、これにより、前記連壁を構成する際、前記鋼矢板単体の断面図芯が前記連壁の壁厚方向の中心に近づくようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼矢板。
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頂点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。