JPH0333064B2

JPH0333064B2 -

Info

Publication number: JPH0333064B2
Application number: JP14946287A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Okimoto; Kazutoshi Kakita
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1991-05-15
Also published as: JPS63313676A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は土木、建築および海洋構造物築造等の
分野に用いられる角鋼管矢板に関する。

（従来の技術）土木、建築および海洋構造物等の諸分野におい
て、土留、基礎、壁体、井筒および連続地中壁等
の構造用部材として各種の鋼矢板が多量に使用さ
れている。特に大きな土圧や水圧が加わるような
場所においては第７図に示すような丸鋼管矢板１
ａ，１ｂや第８図に示すような鋼板を溶接した角
鋼管矢板２（特開昭55−68921号公報）が採用さ
れている。

ところで、前記丸鋼管矢板１ａ，１ｂは継手に
強度上の問題があり、リングビームのような巨大
な補強材が必要になるなど経済的な課題を有し、
また、前記角鋼管矢板２はフランジやウエブおよ
び継手をすべて溶接せねばならないのでコスト高
になり、また構造上完全な溶接が困難であるため
強度的に問題が生じやすいと云う問題が残つてい
る。

そこで、本発明者等は第９図に示すように丸鋼
管をロール成形するかもしくは平鋼板をプレス成
形してなる角鋼管３の角部４ａ〜４ｄに雌雄同一
の双腕継手５ａ〜５ｄを溶接接合した角鋼管矢板
６を特願昭61−92657号（特開昭62−248710号）
において提案した。角鋼管矢板６は製造が容易
で、サイズや肉厚などを自由に変更でき設計の自
由度が大きく、その上物理的な特性が優れている
ので、大きな土圧や水圧がかかる井筒基礎、大形
セル、護岸等に用いることが可能である。

（発明が解決しようとする問題点）本発明者等は前記角鋼管矢板６を用いて工場用
の大形地下ピツトにかかる連続地中壁や大形化学
装置の基礎井筒を経済的に建設することに成功し
たが、さらに土木建築分野における構造物が多様
化するにつれて、角鋼管矢板に対する寸法即ち断
面積、肉厚、管長および品種別数量に対する要求
も多様化し、しかもそれぞれが最経済設計を満足
することを要望されるようになつた。

前述のような要求に対し、従来の鋼管矢板では
製造技術的にもまた物理的強度の面でも対応でき
ないと云う課題が生じた。

本発明は大きな土圧や水圧に耐え、しかも施工
も容易で構造的に信頼性の高い角鋼管矢板の製造
方法を提供することを目的とし、他の目的は構造
物の構成要件に応じ常に最経済的な設計を可能と
する角鋼管矢板の製造方法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は、スパイラル溶接鋼管の内外面のうち
少なくとも外面のビードを除去し成型加工して角
鋼管本体となし、該角鋼管本体角部のフランジ延
長方向に沿つて継手を溶着することを特徴とする
角鋼管矢板の製造方法である。

（作用）本発明の角鋼管矢板の製造方法は、角鋼管本体
にスパイラル溶接鋼管を成型加工して角鋼管本体
とするため、肉厚、直径、長さについて寸法上の
自由度が大きく、最経済設計が可能である。ま
た、用途に応じて角鋼管本体を断面が正方形、長
方形あるいは台形など自由に成型できるので経済
設計ができる。

さらに、本発明の角鋼管矢板の製造方法はフラ
ンジの角部に継手を溶着するので製造が容易で、
また引張や圧縮などの作用力に対して大きな耐力
を有するものが製造できる。次に、本発明では継
手を角鋼管本体の任意の角部に任意数溶着するこ
とが可能なので、用途に応じた角鋼管矢板とする
ことができる。

本発明において継手として直線型鋼矢板の半截
体を用いた場合は、継手が単一種であるため製造
コストが安く、しかも水密性に優れかつ嵌合強度
の高い角鋼管矢板が得られるので信頼性の高い設
計を行うことが可能になる。

さらに、角鋼管矢板は必要に応じて縦方向に何
段も継いで大深度用として使用するが、本発明法
による角鋼管矢板は構造がシンプルなので縦方向
の接続も極めて容易であり、必要に応じての腹お
こし材などの取付けや壁面施工などに全く支障が
無い。また、構造的に複数の角鋼管矢板を接続溶
接することによつて平行フランジボツクスパネル
とすることも可能なので、工程を短縮することも
容易である。また、寸法的に大形化しても形状が
全体として平坦なために、荷姿が良く運搬や保管
が容易で、物流コストが低廉ですむ。

（実施例）第１０図、第１１図はスパイラル鋼管７の概略
正面図及び側面図であつて、スパイラル鋼管７の
内外面には溶接のビード８が残つている。そこで
ビード８を機械研削して第１２図の正面図に示す
ような鋼管９としたのち、周知の成型手段たとえ
ばロールフオーミング手段によつて第１図に示す
ような角鋼管本体１０とし、その両端角部に雌継
手１１ａ，１１ｂ、雄継手１２ａ，１２ｂを溶着
して角鋼管矢板１３を製作する。ビードを研削す
るのは内外面とも行なうのが、角鋼管への加工が
容易となり、理想的である。しかし、コストの面
から第１２図のごとく外面を研削すれば目的を達
することができる。

雌継手１１ａ，１１ｂはシームレスパイプ１４
ａ，１４ｂに嵌合用スリツト１５ａ，１５ｂを割
設して嵌合部１６ａ，１６ｂを形成し、嵌合部１
６ａ，１６ｂに平鋼板からなるアーム１７ａ，１
７ｂを溶接して構成したものである。

また、雄継手１２ａ，１２ｂは丸棒鋼１８ａ，
１８ｂに平鋼板１９ａ，１９ｂを溶接して構成す
る。丸棒鋼１８ａ，１８ｂにかえて角棒鋼を採用
してもよいが、後工程で継手部にコンクリートを
充填する場合には丸棒鋼１８ａ，１８ｂの方が適
している。

而してスパイラル鋼管７は前述のように加工技
術的に肉厚や直径および管長など寸法の自由度が
大きいために角鋼管本体の径の大小にかかわらず
製造が容易で、また径が800〜1000mmを越えるよ
うな大耐力を要求する用途に応じても大口径の鋼
管をつくり、ついで成形加工することにより最適
な寸法の角鋼管を経済的に供給できる。

第２図は、雌継手１１ａ，１１ｂは第１図と同
様であるが、雄継手２０ａ，２０ｂにコンクリー
ト充填に適した鋼管２１ａ，２１ｂを使用した実
施例にかかる角鋼管矢板２２を示す。鋼管２１
ａ，２１ｂとしては一般構造用炭素鋼鋼管（JIS
Ｇ 3444）などの構造用鋼管や圧力配管用炭素鋼
鋼管（JIS Ｇ 3454）などの配管用鋼管のほか、
強度上の必要がある場合は油井用継目無鋼管
（JIS Ｇ 3439）のような特殊用途鋼管及び合金
管などを適宜に採用する。また、アーム２３ａ，
２３ｂ，２４ａ，２４ｂ等は強度や防食等の設備
条件に応じて最適の鋼板を選定する。

以上詳細に説明したようにスパイラル溶接鋼管
の少なくとも外面のビードを除去し、ついで矢板
用の角鋼管として成型加工することについての先
行技術は無く、また本来スリツトはおろか疵一つ
無いことが要件である継目無鋼管にスリツトを入
れて鋼矢板用の雌継手をつくり、角鋼管矢板の継
手として利用する技術は本発明者等の新知見にか
かることで、本発明者等の試験では、シームレス
パイプに嵌合用スリツトを入れた嵌合部は拡開に
対する抵抗が大きく、従来のパイプ継手や型鋼継
手に対し1.5〜５倍の耐力があることが確認され
た。

次に、第３図は第１図の角鋼管矢板１３の部分
拡大図で、角鋼管本体１０の角部１０ａにおいて
フランジ１０ｂを通る軸線Ｘ−Ｘとアーム１７ａ
の軸線を一致させて溶着した状況を示すもので、
１７a₁はアーム１７ａの溶着端面で、２５は溶着
金属である。この溶着にあたつて、角部１０ａの
曲率半径をフランジ１０ｂの厚さt₁の1.0超5.0倍
未満の範囲に成形すると溶着が円滑で、また溶接
強度も良好である。即ち曲率半径を1.0倍以下と
することは成形に無理が生ずるだけでなく溶け込
みが不充分となり品質的に問題が生じ易く、また
5.0倍以上であると溶着金属の量も多くなり経済
的に不利益であつて、溶接のための作業時間も長
くなりコスト高となる。またフランジ１０ｂの板
厚t₁とアーム１７ａの板厚t₂は略同一であること
が望ましいが、±０〜20％の範囲であれば目的に
対し許容される範囲である。

さらに本発明による角鋼管矢板の他の例につい
て第４図〜第６図に従つて説明する。第４図の角
鋼管矢板２６はそれぞれ同一のフランジの延長方
向に沿つて延びる継手２７ａ，２７ｂ相互および
継手２８ａ，２８ｂ相互は同じ長さであるが、継
手２７ａと２８ｂとはアームの長さを異にした例
で、カーブした連続地中壁等の構築に用いられ
る。第５図は一方のフランジ側にのみ継手を備え
た角鋼管矢板２９ａ，２９ｂを連結した例で、セ
ル等の構造体に用いられる例を示す。また第６図
はそれぞれ片側にのみ継手３０ａ，３０ｂおよび
３１ａ，３１ｂを有する角鋼管矢板３２ａ，３２
ｂを平鋼板３３ａ，３３ｂで連結した平行フラン
ジボツクルパイル３４の例であつて、長大な地中
壁等の構築部材として効率的に採用することが可
能である。

（発明の効果）本発明の角鋼管矢板の製造方法は設計の自由度
が大きいので最経済設計が可能であり、また角鋼
管本体の径についてはどの様な寸法のものにも対
応でき、特に800〜1000mmをこえるような大寸法
の製造に適している。本法により製造した角鋼管
矢板は構造的な強度に優れ、しかも品質的に信頼
性が高く、そのうえ施工及び運搬が容易であり、
製造コストも性能に比して安価であるため、経済
的価値は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明法により製造した角鋼
管矢板の例を示す概略平面図、第３図は角部にお
けるアーム部の溶着状況を示す部分拡大図、第４
図は本発明法により製造した角鋼管矢板の概略平
面図、第５図、第６図は本発明法により製造した
パネル型の角鋼管矢板の概略平面図、第７図は従
来の丸鋼管矢板の概略平面図、第８図は周知の角
鋼管矢板の平面図、第９図は雌雄同一の嵌合部を
有する継手を備えた角鋼管矢板の平面図、第１０
図、第１１図はスパイラル鋼管の概略正面図及び
側面図、第１２図は表面ビード研削後の鋼管の正
面図である。１ａ，１ｂ……丸鋼管矢板、２……角鋼管矢
板、３……角鋼管、４ａ〜４ｄ……角部、５ａ〜
５ｄ……双腕継手、６……角鋼管矢板、７……ス
パイラル鋼管、８……ビード、９……鋼管、１０
……角鋼管本体、１０ａ……角部、１０ｂ……フ
ランジ、１１ａ，１１ｂ……雌継手、１２ａ，１
２ｂ……雄継手、１３……角鋼管矢板、１４ａ，
１４ｂ……シームレスパイプ、１５ａ，１５ｂ…
…嵌合用スリツト、１６ａ，１６ｂ……嵌合部、
１７ａ，１７ｂ……アーム、１７a₁……溶着端
面、１８ａ，１８ｂ……丸棒鋼、１９ａ，１９ｂ
……平鋼板、２０ａ，２０ｂ……雄継手、２１
ａ，２１ｂ……鋼管、２２……角鋼管矢板、２３
ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ……アーム、２５…
…溶着金属、２６……角鋼管矢板、２７ａ，２７
ｂ，２８ａ，２８ｂ……継手、２９ａ，２９ｂ…
…角鋼管矢板、３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ
……継手、３２ａ，３２ｂ……角鋼管矢板、３３
ａ，３３ｂ……平鋼板、３４……平行フランジボ
ツクスパイル。

Claims

【特許請求の範囲】１スパイラル溶接鋼管の内外面のうち少なくと
も外面のビードを除去し成型加工して角鋼管本体
となし、該角鋼管本体角部のフランジ延長方向に
沿つて継手を溶着することを特徴とする角鋼管矢
板の製造方法。２角鋼管本体の断面が正方形、長方形または台
形である特許請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板
の製造方法。３継手をそれぞれのフランジの両端角部に溶着
する特許請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板の製
造方法。４継手を片側のフランジの両端角部に溶着する
特許請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板の製造方
法。５継手をそれぞれのフランジの片端角部に溶着
する特許請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板の製
造方法。６継手が直線型鋼矢板の半截体である特許請求
の範囲第１項または第３項記載の角鋼管矢板の製
造方法。