JP7075734B2 - 鋼矢板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
一般に、従来の鋼矢板の接合にあっては、地中に打ち込んだ矢板天端の法線方向前方の継手部に、新たに打ち込む矢板下端の法線方向後方の継手部を上方から挿通して行なわれる。この方式は特許文献1にも記載されている。なお、特許文献2に記載されるように、横方向から差し入れて回転させることで嵌め合わせ可能な継手構造を有する鋼矢板もある。すなわち、前者が縦入れであるのに対し、後者が横入れであるということができる。
特許文献1に記載されるように鋼矢板は、本体と継手とを接合して製作されるものがある。特許文献1に記載の鋼矢板にあっては、矢板本体の側縁部の端面と継手の基端部の端面とが接合される。
前記継手は、前記本体とは別部材で独立して構成され、
前記継手の基端部が、前記本体の側縁部に沿って形成され、
前記継手の基端部は、前記本体の側縁部に沿って折り曲げ形成される側面を有し、前記基端部の側面と前記本体の側縁部の側面とが溶接されており、
前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有する、鋼矢板である。
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する請求項1に記載の鋼矢板である。
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する請求項1に記載の鋼矢板である。
前記本体の2本分に相当する鋼管の外周面の所定位置に、鋼矢板2本分の継手の各基端部の側面を接合した後、当該鋼管を長手方向に切断して断面半円状に半割りし、前記所定位置を前記側縁部の側面に相当する位置とすることで、前記半円鋼矢板を2本分製造する鋼矢板の製造方法である。
請求項5記載の発明は、前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する前記半円鋼矢板を製造する請求項4に記載の鋼矢板の製造方法である。
請求項6記載の発明は、前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する前記半円鋼矢板を製造する請求項4に記載の鋼矢板の製造方法である。
まず、図1を参照して本発明の一実施形態に係る製造方法につき説明する。本製造方法は、図1(d)に示すように、本体c01A,c01Bの長手方向に垂直な断面が半円状である半円鋼矢板c20を2本、同時並行的に製造する方法である。
図1(a)に示すように、素材として鋼管c01を1本、継手c02を2本、継手c03を2本使用する。継手は左右非対称の継手を例としており、継手c02と継手c03とで構造や長さが異なる。
継手c02の基端部c04は、曲部c05を介してそれより先端側の延設部c06に繋がっている。同様に継手c03の基端部c07も、曲部c08を介してそれより先端側の延設部c09に繋がっている。延設部c06,c09の形状は、継手の嵌合構造により異なる。図示例は、上述の横入れ式の嵌合構造の継手である。
図1(b)に示すように、鋼管c01の外周面の所定位置に、2本の継手c02及び2本の継手c03の各基端部c04,c07の側面を合せ、溶接により接合する。ここで、所定位置は、次の通りである。
すなわち、図1(b)に示すように、鋼管c01を介して互いに反対側に2本の継手c02,c02と、2本の継手c03,c03とを配置する。本製造方法では同種の継手を同じ側に配置する。2本の継手c02,c02同士及び2本の継手c03,c03同士は、鋼管c01の中心c10を通る切断予定面c11を挟んで同じ面を向い合せに配置し、切断予定面c11の位置で鋼管c01が削られる切断しろ程度の間隔を空けて離す。ここで、基端部c04からの延設部c06の延出方向と、基端部c07からの延設部c09の延出方向とは、鋼管c01の半径方向外方であり、かつ、互いに180度反対方向としたい。かかる配置において、基端部c04(c07)の側面が鋼管c01の外周面に着座するように予め曲部c05(c08)を形成しておく。
溶接は、対向配置された2本の継手c02,c02(c03,c03)の外側から行う。切断予定面c11側は狭いためである。このときできる溶接部c12を図示する。
次に、図1(c)に示すように鋼管c01の切断予定面c11に交わる部位を切断する。切断方法としては、ガス切断、プラズマ切断、レーザー切断等の溶断法を適用し、鋼管c01の内側から切断するとよい。但し、2本の継手c02,c02(c03,c03)の間に、ロングチップ等を利用してトーチが入れば鋼管c01の外側からの切断も可能である。また、バンドソー等を用いて切削により切断してもよい。
切断作業時に必要があれば、適当な治具c13等を用いて、2本の継手c02,c02同士及び2本の継手c03,c03同士を拘束する。
最後に、図1(d)に示すように各継手c02,c03の基端部c04、c07と鋼管c01の外周面とを鋼管c01を切断した側から溶接する(すなわち、曲部c05(c08)側を溶接する)。このときできる溶接部c14を図示する。
本体c01A,c01Bと継手c02,c03とが側面同士を合せて接合されているので、その接合部分を含めて強度の高い2本の鋼矢板c20,c20が得られる。
以上により、安価で精度及び強度が良好な鋼矢板c20,c20を製造することができる。
なお、図1(d)において、2本の鋼矢板c20,c20のうちいずれか1本をひっくり返せば、継手の配置は一致するので、同構造の2本の鋼矢板c20,c20が製造されたことがわかる。
以上の製造方法を一例として、図1(d)に示すような鋼矢板c20が構成される。図2には、本体と継手の接合部分の詳細図を示す。
図1(d)に示すように、鋼矢板c20は、継手c02,c03を本体c01A(c01B)の両側に備える鋼矢板である。
継手c02,c03の基端部c04,c07が、本体c01A(c01B)の側縁部c21に沿って形成されている。継手c02,c03の基端部c04,c07の側面と、本体c01A(c01B)の側縁部c21の側面とが接合されている。継手c02(c03)側の接合面は、基端部c04(c07)の側面のうち、曲部c05,c08の外コーナーに隣接する面である。本体c01A(c01B)側の接合面は、外側の面である。基端部c04(c07)から曲部c05(c08)を介して延設部c06が本体c01A(c01B)から離れる横方向に延出している。ここでは、横方向とは、本体c01A(c01B)の長手方向及び迂回方向に垂直な方向である。
本体c01A(c01B)は、断面半円状に限らず断面U形等でもよく、両側縁(両継手)を通る平面に対して片側へ迂回した形状であればよい。迂回方向を矢印c23又はd23で示す。
また、製造方法は限定されず、鋼管から本体を構成した上記製造方法によらなくてもよい。
図3(a)(b)においては、曲部d22より先の部分の側面を接合面とする。図3(a)においては本体d01の迂回方向d23の側の面を接合面とする。図3(b)においては本体d01の迂回方向d23の逆方向側の面を接合面とする。
図3(a)(b)に示す接合構造の場合、基端部d04(d07)は、側縁部d21と同様に横方向d24,d25に延在する。また、図3(a)(b)に示す接合構造の場合、接合部位にある基端部d04(d07)は、それより先の延設部d06(d09)との間に曲部を有さないが、継手によっては基端部d04(d07)に曲部が連続して延設される場合もある。
図3(c)においては、曲部d22及びその両側の部分の側面を接合面とする。継手e02(e03)は、接合部位にある基端部e04(e07)内に曲部e05(e08)がある。本体d01の曲部d22の内コーナーと、継手e02(e03)の曲部e05(e08)の外コーナーとが合わされて、本体d01の側縁部d21との継手e02(e03)の基端部e04(e07)とがL字状に沿う形である。図3(a)に対する図3(b)の場合と同様に、本体d01の曲部d22の外コーナーと、継手e02(e03)の曲部e05(e08)の内コーナーとを合わせた構造としてもよい。
図1から図3に示した鋼矢板は、横入れ式の嵌合構造の継手を有した構造である。かかる構造について図5から図8を参照して以下の2種を説明する。但し、本体と継手の接合構造については上述の通りであり、図示及び説明を省略する。
図5(b)に示すように本体a02の長手方向が縦方向a05である。図5(a)は縦方向a05に垂直な断面図である。
本体a02の縦方向a05に沿う両側縁a06,a07に継手a03,a04が延設されている。本体a02は、両側縁a06,a07を通る平面a08に対して片側へ迂回した形状を有する。図示例では、本体a02は、断面半円形の構造により迂回した形状を形成しているが、断面U形等の他の構造でもよい。
継手a03は、その屈曲部a09により本体a02の縦方向a05に沿う嵌合溝a10を形成している。
継手a04は、図6の矢印a11で示すように嵌合溝a10に側方から相対的に差し入れられて、さらに図6の矢印a12で示すように相対的に回転させられることで、図7に示すように嵌合可能な鉤状部a13を形成している。ここで、「差し入れる」及び「回転させる」は、相対的であれば継手嵌合は成立するので、どちらの矢板を動かすこととなってもよい。
図5に示すように継手a03は、一側縁a06において本体a02から離れる横方向a14に延設された腕部a15を有する。継手a03は、一側縁a06に結合する側を基端とし、その逆側を先端とする。
さらに継手a03は、腕部a15の先端a16から本体a02の迂回方向a17に曲がり本体a02から離れる斜め方向a18に延設された第1壁部a19を有する。
さらに継手a03は、第1壁部a19の先端a20から本体a02から離れる横方向a14に延設された第2壁部a22を有する。
さらに継手a03は、第2壁部a22の先端a23から本体a02の迂回方向a17の逆方向a24に曲がり本体a02に近づく斜め方向a25へ延設された第3壁部a26を有する。
継手a03は、以上の第1壁部a19と第2壁部a22と第3壁部a26とにより本体a02の縦方向a05に沿う上述の嵌合溝a10を形成している。
鉤状部a13は、腕部a28の先端a29から本体a02の迂回方向a17に曲がり本体a02に近づく斜め方向a30へ延設されている。
以上の構造により、図6の矢印a11で示すように嵌合溝a10に側方から相対的に差し入れられて、さらに図6の矢印a12で示すように相対的に回転させられることで、図7に示すように嵌合可能な継手の嵌合構造が構成される。この継手の嵌合構造の基本は、特許文献1に記載の物と同様であり、同文献を参考に嵌合溝a10の開口幅寸法、奥側寸法、鉤状部a13の先端の爪形状、最大幅寸法などを適宜に設計して実施する。
なお、横方向(a14,a27)は、縦方向(a05)及び迂回方向(a17)に垂直な方向である。
図5から図7に示した鋼矢板a01にあっては、嵌合溝a10が本体a02の迂回方向a17の逆方向a24に向いており、鉤状部a13が本体a02の迂回方向a17に向いている。
これに対し図8に示す鋼矢板b01のように、嵌合溝b10と鉤状部b13の向きを逆にしても、同様に実施することができる。
すなわち、構造を詳細に説明すると以下の通りである。
図8に示すように継手b03は、一側縁a06において本体a02から離れる横方向a14に延設された腕部b15を有する。
さらに継手b03は、腕部b15の先端b16から本体a02の迂回方向a17の逆方向a24に曲がり本体a02から離れる斜め方向b18に延設された第1壁部b19を有する。
さらに継手b03は、第1壁部b19の先端b20から本体a02から離れる横方向a14に延設された第2壁部b22を有する。
さらに継手b03は、第2壁部b22の先端b23から本体a02の迂回方向a17に曲がり本体a02に近づく斜め方向b25へ延設された第3壁部b26を有する。
継手b03は、以上の第1壁部b19と第2壁部b22と第3壁部b26とにより本体a02の縦方向a05に沿う嵌合溝b10を形成している。
以上のように継手b03は、その屈曲部b09により本体a02の縦方向a05に沿う嵌合溝b10を形成している。
一方、継手b04は、他の一側縁a07において本体a02から離れる横方向a27に延設された腕部b28と、鉤状部b13とを有する。
鉤状部b13は、腕部b28の先端b29から本体a02の迂回方向a17の逆方向a24に曲がり本体a02に近づく斜め方向b30へ延設されている。
また、両方の継手a03,a04(b03,b04)とも腕部a15,a28(b15,b28)を有し、腕部の長さを任意に設定することができる。
以上により、矢板壁構築において、例えば左右の継手a03,a04(b03,b04)の腕部a15,a28(b15,b28)の長さを均等にしたり不均等にしたりなど構造的に多様性を持たせることができる。
また、オーガ併用工法において、オーガ軸は、本体a02の内側に配置される、すなわち、図5に示す本体a02の両側縁a06,a07の間の中央にオーガ軸が配置されるので、オーガの掘削範囲に対して両方の継手a03,a04(b03,b04)をそれぞれどのように配置するかを設定することができ工法的に多様性を持たせることができる。
c01A,c01B 鋼矢板の本体
c02 継手
c03 継手
c04,c07基端部
c20 鋼矢板
c21 側縁部
c23 迂回方向
Claims (6)
- 横入れ嵌合式の継手を本体の両側に備える鋼矢板であって、
前記継手は、前記本体とは別部材で独立して構成され、
前記継手の基端部が、前記本体の側縁部に沿って形成され、
前記継手の基端部は、前記本体の側縁部に沿って折り曲げ形成される側面を有し、前記基端部の側面と前記本体の側縁部の側面とが溶接されており、
前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有する、鋼矢板。 - 前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する請求項1に記載の鋼矢板。 - 前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する請求項1に記載の鋼矢板。 - 継手を本体の両側に備え、前記継手の基端部が、前記本体の側縁部に沿って形成され、前記継手の基端部の側面と、前記本体の側縁部の側面とが接合されている鋼矢板であって、前記本体の長手方向に垂直な断面が半円状である半円鋼矢板を製造する方法において、
前記本体の2本分に相当する鋼管の外周面の所定位置に、鋼矢板2本分の継手の各基端部の側面を接合した後、当該鋼管を長手方向に切断して断面半円状に半割りし、前記所定位置を前記側縁部の側面に相当する位置とすることで、前記半円鋼矢板を2本分製造する鋼矢板の製造方法。 - 前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する前記半円鋼矢板を製造する請求項4に記載の鋼矢板の製造方法。 - 前記本体の縦方向に沿う両側縁に継手が延設され、前記本体が当該両側縁を通る平面に対して片側へ迂回した形状を有し、
前記継手の一方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体から離れる斜め方向に延設された第1壁部と、当該第1壁部から前記本体から離れる横方向に延設された第2壁部と、当該第2壁部から前記本体の迂回方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設された第3壁部とを有し、当該第1壁部と当該第2壁部と当該第3壁部とにより前記本体の縦方向に沿う嵌合溝を形成し、
前記継手の他方は、前記本体から離れる横方向に延設された腕部と、当該腕部から前記本体の迂回方向の逆方向に曲がり前記本体に近づく斜め方向へ延設され、前記嵌合溝に側方から相対的に差し入れられて相対的に回転させられることで嵌合可能な形状の鉤状部とを有する前記半円鋼矢板を製造する請求項4に記載の鋼矢板の製造方法。
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