JPH0985303A - 連続継手型形鋼およびその圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続継手型形鋼を圧延で製造する際に、継手
部形状不良，圧延時の曲がり，ロール原単位の低下等を
来すことなく、ウェブ厚み・爪部厚みを用途の目的に応
じた所望の任意なサイズに造り分け、爪先端部の開口幅
が一定で、かつ嵌合強度の優れた連続継手型形鋼および
その製造する手段を提供する。 【構成】 連続継手型形鋼の圧延プロセスにおける中間
圧延工程のエッジャーミルでフランジ先端部のみを座屈
させてフランジ外側に屈曲させたのち、フランジ曲げ成
形ミルおよび仕上ミルでフランジの曲げ加工を行うこと
により、所定の厚さおよび幅を有するウェブ１ａの幅方
向両側に略円弧状に曲げ成形した同形の爪部１ｂを一体
に設け、爪先端部に屈曲部１ｓを成形し爪先端部の開口
幅ｋを左右一定に形成した連続継手型形鋼を造形でき、
この連続継手型形鋼と連結部材６とを連結する際に屈曲
部１ｓと連結部材６の雄継手部１ｄとが噛合うことによ
り嵌合強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続継手型形鋼お
よび該形鋼を圧延で成形する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明が対象とする連続継手型形鋼１の
最も代表的な従来の形状例を図９（ａ）に示す。図にお
いて連続継手型形鋼１は、所定のウェブ厚ＴW に形成さ
れたウエブ部１ａの両端に厚みＴF の雌継手部１ｂを有
している。なお左右雌継手部１ｂの中心部間距離Ｗは有
効幅と称される。

【０００３】図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）は連続継手型
形鋼１の雌継手部１ｂに嵌合する雄継手部を有する連結
部材６の製品形状例を示し、図９（ｂ）の連結部材６は
フランジ幅の短い単純な形状のＨ形鋼であり、図９
（ｃ）の連結部材６は雄継手部１ｄとなるフランジを外
側に湾曲させて、また図９（ｄ）の連結部材６は雄継手
部１ｄとなるフランジを内側に湾曲させて、雌継手部と
の嵌合時に形成される継手部の内空間（ふところ余裕）
を大きくした変形Ｈ形鋼である。

【０００４】図９（ａ）の連続継手型形鋼１とその連結
部材である図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す連結部材
の断面形状は、いずれも上下左右に完全な対称型であ
る。また、従来からある類似形状の直線型鋼矢板の製品
サイズは一般に有効幅Ｗ、ウェブ厚ＴW および継手部厚
ＴF 毎に設定されているが、本発明の対象とする連続継
手型形鋼１の製品サイズは有効幅Ｗがシリーズ内同一で
ウェブ厚ＴW および継手部厚ＴF を多様な厚み構成とし
ている。

【０００５】これらの連続継手型形鋼の一般的な用途は
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、
２枚の連続継手型形鋼１のウェブにＨ形鋼３あるいはプ
レート５を溶接してＨ型断面の形材とした、いわゆる箱
型鋼矢板として用いられる。なお、図１０（ａ），
（ｃ）はＨ形鋼３を溶接した例、図１０（ｂ），（ｄ）
はプレート５を溶接した例である。

【０００６】また、図１０（ａ），（ｂ）では雄継手の
部材として連続継手型形鋼１の有効幅Ｗと同等な広幅の
ウェブをもった大形Ｈ形鋼２ａを用いており、図１０
（ｃ），（ｄ）では雄継手の部材として狭幅のウェブを
もった小形Ｈ形鋼２ｂを用いている。さらに、図１０
（ａ）では連続継手型形鋼１と大形Ｈ形鋼２ａの強度不
足を補うため変形防止用補剛材４を用いている。

【０００７】この鋼製箱型鋼矢板の特徴は、断面性能に
優れているので壁厚が薄くでき、構成部材の表面が平滑
であるので壁機能に適し、コンクリートとの合成構造が
容易であるなどであり、その具体的な用途は土留用連続
壁，基礎杭，本設用耐震壁，地滑り深礎杭などがある。

【０００８】さて、近年の活発な地下空間の開発潮流の
中で大深度化と都市部での工事が主流となってきて、前
記の箱型鋼矢板の基本部材である連続継手型形鋼１に対
しては施工性を重視した継手嵌入性の改善が要請されて
おり、また広範囲な断面性能を有する製品シリーズの提
供が重要な課題になっている。

【０００９】特に、大深度の地中連続壁を構築する場
合、地上付近では土圧が小さいので連続継手型形鋼１の
ウェブ厚ＴW は小さくてよいが、土圧の増大する地中内
部では土圧の増大に応じてウェブ厚ＴW を大きくして箱
型鋼矢板の剛性強度をたかめる必要がある。この場合、
継手部分の継手部厚ＴF もウェブ厚ＴW の増大に応じて
大きくする。施工時は板厚みの異なる連続継手型形鋼１
からなる比較的に短い箱型鋼矢板を順番に泥水化した地
中に挿入し、ボルト接合にて長さ方向に継ぎ足しつつ敷
設する。

【００１０】一方、連続継手型形鋼１と嵌合する図９
（ｂ），（ｃ），（ｄ）の雄継手材の断面形状および寸
法は全敷設長にわたり一定なので、連続継手型形鋼１の
継手部は製品サイズに係わらず同一の雄継手材との一様
な嵌合性が必要となる。

【００１１】連続継手型形鋼の一般的な製造手段として
は、図１１に示す従来の直線型鋼矢板のいわゆるカリバ
ー圧延方式が挙げられる。同図において粗形鋼片ＢＢ
は、分塊工場または鋳造工場で造られた素材であり、こ
の素材ＢＢをＫ１３からＫ１の各孔型で順次圧延して製
品とするが、この方法は上下ロールの側壁による磨砕作
用を主体とした圧延であるため、前記各孔型の形式は閉
式孔型（Closed Pass)が孔型系列の不可欠な構成要素と
なる。

【００１２】このため孔型の摩耗によるロール改削量が
大きく、ロール原単位が高くなるほか、圧延油とロール
冷却水が多量に必要であり、これが不十分であると、製
品の継手部形状が不安定となり圧延作業は困難を極め
る。また孔型数が多いため、長いロール胴長を要し、有
効幅Ｗの大きい広幅連続継手型形鋼の製造は困難であ
る。

【００１３】この解決策として継手部を形成する素材部
分に直接圧下を加えることにより成形上の欠点を除去す
る圧延として、特公昭４７−４７７８４号公報のいわゆ
るユニバーサル圧延法がある。このユニバーサル圧延法
の代表例を図１２に示しており、中間圧延部のＫ４−1,
2,3 でユニバーサル圧延を行うことによって矩形鋼片Ｓ
Ｌからの製造を可能にしている。

【００１４】また特公昭５８−３８２４１号公報では、
仕上孔型Ｋ１にも仕上ユニバーサル圧延法を採用して左
右継手部に嵌入した竪ロールで左右継手の孔幅を規制す
ることにより継手の孔幅のバラツキを抑制する手段も周
知である。しかしながら、この方法でも上下水平ロール
には比較的に深くて複雑な孔型が必要であり、前記の諸
問題を解決することができない。

【００１５】他の対策として直線型鋼矢板の形状を圧延
し易い製品形状へ変更し、Ｈ形鋼のいわゆるユニバーサ
ル圧延設備を利用し且つ、Ｈ形鋼の圧延法に類似した手
段により圧延できるように改善した方法がある。図１３
に示した特公昭５５−１１９２１号公報技術と、図１４
に示した特開昭５５−１９１３号公報技術はその例であ
り、前記の閉式孔型を有する孔型で圧延した場合の問題
は解決しているが、特定サイズの直線型鋼矢板の製造を
対象とするものである。

【００１６】本発明者らは、従来の直線型鋼矢板の圧延
方法を適用した場合、ウエブ厚みＴW および爪部厚ＴF
の造り分けは造形上の制約からごく狭い範囲に制限せざ
るを得ず、しかも同一のロール組を使用して所定の各種
サイズの爪（フランジ）形状・厚さ，ウェブ厚さを有
し、且つ爪開口幅が略一定となる有効幅一定の連続継手
型形鋼を圧延することは不可能であるという問題を解決
するために、特公平７−６７５６１号公報技術をすでに
提案している。

【００１７】この圧延方法は、図８に示すように粗造形
材を中間圧延ミルＵ，Ｅを用いてフランジ部が所定の厚
さおよび幅を有し、かつウェブ部が所定の厚さおよび一
定内幅を有する断面が略Ｈ形状の中間圧延材に成形し、
続いて中間仕上圧延ミルＳの幅方向端部にストッパー部
を有する上下水平ロール２２ａ，２２ｂの湾曲部によっ
て前記フランジ先端を拘束しつつ当該フランジ部を外方
に湾曲せしめた後、仕上ミルＦの上下水平ロール２３
ａ，２３ｂの間隙を調整して所定のウェブ厚さ、および
爪部形状・厚さを有し、継手開口幅が略一定で有効幅一
定の連続継手型形鋼に仕上圧延することを特徴とする連
続連続継手型形鋼の圧延方法である。

【００１８】しかし、この連続継手型形鋼は、その使用
目的から連結部材との嵌入性を重視しているが故に、直
線型鋼矢板と比較して連続継手型形鋼と連結部材とを連
結する強度、いわゆる嵌合強度がかなり小さくなるとい
う問題点を有する。この課題を解決するためには連続継
手型形鋼の形状面での改善が必要である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続継手型
形鋼を圧延で製造する際に、継手部形状不良，圧延時の
曲がり，ロール原単位の低下等を来すことなく、ウェブ
厚み・爪部厚みを用途の目的に応じた所望の任意なサイ
ズに造り分け、爪先端部の開口幅が一定で、かつ嵌合強
度の優れた連続継手型形鋼およびその製造する手段を提
供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の通
りである。 （１）所定の厚さおよび幅を有するウェブの幅方向両側
に、略円弧状に曲げ成形した左右同形の爪を有するとと
もに、該爪の先端部を内側に屈曲させ、相対する爪先端
部の開口幅を左右一定に形成したことを特徴とする連続
継手型形鋼。

【００２１】（２）ブレークダウンミルを配した粗圧延
工程と、ユニバーサルミルおよびエッジャーミルを配し
た中間圧延工程と、フランジ曲げ成形ミルを配した中間
仕上工程と、仕上ミルを配した仕上圧延工程とを含む連
続継手型形鋼の圧延方法において、前記中間圧延工程の
エッジャーミルでフランジの幅圧下を行って所定のフラ
ンジ幅とするとともに、この幅圧下圧延の最終パスでフ
ランジ先端部を座屈させフランジ外側に屈曲させて、フ
ランジ先端部のみの倒れ角度を大きくした略Ｈ形状の中
間圧延材を成形し、続いて幅方向端部のストッパー部
と、フランジ先端部を整形する領域およびフランジを曲
げ成形する領域からなる湾曲部とを有する前記フランジ
曲げ成形ミルの上下水平ロールによって前記中間圧延材
のフランジ先端部の端面を拘束しつつフランジ先端部を
所定の形状に整形するとともにフランジを湾曲せしめた
後、前記仕上ミルで上下水平ロールの間隔を調整してウ
ェブを所定の厚さに整形するとともにフランジ部を所定
の爪形状に湾曲させ、かつ爪先端部の開口幅をほぼ一定
に仕上げることを特徴とする連続継手型形鋼の圧延方
法。

【００２２】（３）中間圧延工程のユニバーサルミルの
水平ロール側面をロールの軸心に向かってその胴幅が所
定の増加率で広くなるテーパーあるいは曲線に形成し、
かつフランジ先端部を圧延する部分で胴幅の増加率が増
大する外形とするとともに、中間圧延工程のユニバーサ
ルミルの竪ロールを軸方向両側のフランジ先端相当部が
中央部より径小であるテーパーあるいは曲線を形成する
外形とし、該水平ロールと竪ロールとで圧延することに
よりフランジ先端部を屈曲させることを特徴とする前記
（２）記載の連続継手型形鋼の圧延方法。

【００２３】（４）中間圧延工程のユニバーサルミルの
水平ロール側面をロールの軸心に向かってその胴幅が広
くなるテーパーあるいは曲線とフランジ先端部を圧延す
る部分のみが一定胴幅となる直線との組み合わせからな
る外形とし、該水平ロールとフランジ圧下面がフラット
な竪ロールとで圧延することを特徴とする前記（２）記
載の連続継手型形鋼の圧延方法。

【００２４】（５）中間圧延工程においてフランジ先端
部以外のフランジ外側面を水冷した後、中間圧延工程の
エッジャーミルによるフランジの幅圧下圧延の最終パス
でフランジ先端部を屈曲させることを特徴とする前記
（２），（３）又は（４）記載の連続継手型形鋼の圧延
方法。

【００２５】（６）フランジ先端部を整形する領域およ
びフランジを曲げ成形する領域からなる湾曲部とを有す
るフランジ曲げ成形ミルの上下水平ロールと、中間圧延
材のフランジ先端部の端面を拘束するくさび型竪ロール
とにより、フランジ先端部を所定の形状に整形するとと
もにフランジを湾曲させることを特徴とする前記
（２），（３），（４）又は（５）記載の連続継手型形
鋼の圧延方法。

【００２６】

【発明の実施の態様】以下、図面を参照して本発明の作
用を説明する。本発明の連続継手型形鋼は、図１に示す
ようにウェブ１ａと爪部１ｂから構成され、その有効幅
Ｗはシリーズ内で一定であり、ウェブ厚Ｔw は敷設位置
に対応して所定寸法に成形される。また、本発明の連続
継手型形鋼はウェブ幅方向の両端に一定の曲率で曲げ加
工された爪部１ｂを有するとともに、その爪先端部には
本発明の特徴とする屈曲部１ｓが形成されている。

【００２７】後に説明するように、この屈曲部１ｓと破
線で示した連結部材６の雄継手部１ｄが噛合って所望の
嵌合強度を得ることができる。さらに、爪先端部の開口
幅ｋは一定であり、連結部材６の雄継手部１ｄとの良好
な嵌合性を保持する。

【００２８】図２は屈曲部１ｓを有する本発明の爪部１
ｂの拡大図であり、図３は比較のために示した屈曲部１
ｓのない従来の爪部１ｃの拡大図である。いずれも図８
（ｄ）に示したフランジ内側に湾曲した雄継手部１ｄを
有する連結部材６と嵌合している状態を例示している。
実用時に、嵌合している各継手に引張力Ｆ1 が作用する
と図３の屈曲部１ｓのない従来の爪部１ｃはその爪先端
部が破線の状態のように矢印の方向に拡がり、開口幅ｋ
がｋ２まで拡大し、最終的には雄継手部１ｄの爪幅ｇよ
り大きくなって雄継手部１ｄを離脱する。

【００２９】一方、図２に示すように本発明の爪部１ｂ
でも引張力Ｆ2 を受けた場合に、図３に示した爪部１ｃ
と同様に外方に拡がり模式的に破線で示した形状を呈す
るが、爪先端部に屈曲部１ｓを設けているため雄継手部
１ｄが爪先端部の屈曲部１ｓと噛合う形になり、開口幅
ｋはｋ２よりかなり小さいｋ１までしか拡大しない。そ
の後、雄継手部１ｄが爪先端部の屈曲部１ｓと噛合った
状態で引張力が作用するため、図３の場合と比較してか
なり大きな引張力が作用しても雄継手部１ｄは離脱せ
ず、結果として嵌合強度が大きくなる。

【００３０】次に図４（ａ），（ｂ）は本発明を連続継
手型形鋼の製造に適用する場合の圧延プロセスの一例を
図示したものである。本発明の粗圧延工程では、ブレー
クダウンミルＢＤの上下水平ロールによって矩形断面の
スラブまたはドッグボーン状の鋼片を素材として複数回
のエッジングを行い、略Ｈ形状のドッグボーン状の粗造
形材に加工する。これは従来周知のＨ形鋼などフランジ
を有する形鋼の粗造形と同様な工程であるので、詳細な
説明は省略する。

【００３１】次に中間圧延工程では、ユニバーサルミル
ＵとエッジャーミルＥによって前記粗造形材を所定のウ
ェブ厚、フランジ厚、およびフランジ幅のウェブ１ａＵ
とフランジ１ｂＵを有するウェブ内幅一定の略Ｈ形断面
の中間粗圧延材に圧延造形する。ここで水平ロール２０
ａ，２０ｂの外形は、特公平７−６７５６１号公報に示
されたものと同じく、中間粗圧延材のウェブ１ａＵを圧
下する面が平坦であり、好ましくはフランジ内側面に当
接する側面が傾斜角α（ほぼ３〜１０°）を有するもの
でよく、従来のＨ形鋼圧延用のユニバーサルミルの水平
ロールと共用化できる。

【００３２】また竪ロール３０ａ，３０ｂの形状は中間
粗圧延材のフランジ１ｂＵを圧下する面が平坦なもので
あり、これも従来のＨ形鋼圧延用のユニバーサルミルの
竪ロールと共用化できる。この水平ロール２０ａ，２０
ｂと竪ロール３０ａ，３０ｂの間隙を調整することによ
り、所望のウェブ厚およびフランジ厚に造形することが
できる。

【００３３】また前記ユニバーサルミルＵで圧延された
中間粗圧延材は、ユニバーサルミルＵと対に配置された
エッジャーミルＥの上下ロール２１ａ，２１ｂで、主と
してフランジ１ｂＥの先端部が整形される。該エッジャ
ーミルＥの上下ロール２１ａ，２１ｂは、従来のエッジ
ャーミルの上下ロールと同じ形状でよく、主としてフラ
ンジ１ｂＥの先端部を圧下し、ウェブ１ａＥを積極的に
は圧下しない形状である。

【００３４】本発明の特徴として、このエッジャーミル
による圧延の最終圧延パスで大きなフランジ１ｂＥの幅
圧下を行い、フランジ１ｂＥの先端部のみを座屈させて
屈曲部１ｓＥを形成する。なお、本例ではユニバーサル
ミルＵとエッジャーミルＥとを各々１基づつ配置して一
対としたが、必要に応じて複数対の圧延機を用いてもよ
い。

【００３５】また、エッジャーミルの最終圧延パスで大
きなフランジ幅圧下を行うためには、孔型深さが一定で
あるエッジャーロールを用いると必然的にその前の圧延
パスまではウェブを拘束しないでエッジャーミルによる
フランジ幅圧下を行うこととなり、寸法精度の悪化およ
び形状の崩れが懸念されるが、本発明者らが先に創案し
た特開昭６２−７７１０７号公報、又は特開昭６２−７
７１０１号公報記載の孔型深さ可変機構を持つエッジャ
ーロールを用いることにより、各圧延パスでウェブを拘
束しながらフランジ幅圧下を行うことができ、高寸法精
度および良好な形状を維持できる。

【００３６】次のフランジ曲げ成形工程では、フランジ
曲げ成形ミルＳの上下水平ロール２２ａ，２２ｂによっ
て前記粗ユニバーサルミルＵとエッジャーミルＥで圧延
された各種ウェブ厚の略Ｈ形断面の中間粗圧延材のフラ
ンジ部を外側へ曲げ加工するとともに、フランジ最先端
部を上下水平ロール２２ａ，２２ｂの端面で拘束しつつ
フランジ先端を所定の形状を有する屈曲部１ｓＳに整形
して、ウェブ１ａＳ，フランジ１ｂＳおよび屈曲部１ｓ
Ｓを有するフランジを予備曲げ加工された中間仕上材を
造形する。

【００３７】最後の仕上圧延工程では、仕上ミルＦの上
下水平ロール２３ａ，２３ｂによって前記の中間仕上材
のウェブを圧下するとともにフランジの仕上曲げ加工を
行い、ウェブ１ａの幅方向両側に略円弧状に曲げ成形し
た爪部１ｂを有し、爪先端部のみに屈曲部１ｓを持つと
ともに爪先端部の開口幅を左右一定に形成された本発明
の連続継手型形鋼へと仕上げる。

【００３８】本発明の特徴であるフランジ先端部の屈曲
部は、前記の図４（ｂ）に示したエッジャーミルＥの最
終圧延パスで大きなフランジ幅圧下を行いフランジ先端
部のみを座屈させて成形される。この際フランジの内側
面はエッジャーミルＥの上下ロール２１ａ，２１ｂの側
面で拘束されるため、フランジ先端部は外側に座屈・屈
曲する。また屈曲部の倒れ角度はフランジ幅圧下量が大
きくなるほど増大する。

【００３９】このように成形される屈曲部の倒れ角度の
調整方法およびその適正な倒れ角度について次に説明す
る。図５（ａ）には仕上曲げ加工後の屈曲部１ｓの延長
線とウェブ１ａとのなす角度が９０°の場合を例として
示した。仕上曲げ加工後の屈曲部１ｓの延長線とウェブ
１ａとのなす角度は、エッジャー圧延後の屈曲部の角度
θに仕上曲げ加工により付与される角度φを足したもの
であり、また仕上曲げ加工により付与される角度φは屈
曲開始点ＳＰが決まれば幾何学的に求まるので、前記の
θ＝９０°−φを満足するようにエッジャー圧延でのフ
ランジ幅圧下量を変えて、その段階でのフランジ先端部
の屈曲量を調整すればよい。

【００４０】屈曲部の適正な倒れ角度は、雄継手部１ｄ
の先端部と屈曲部１ｓの内側コーナー部とがスムースに
噛合うとともに、屈曲部によるストッパー効果を十分に
発揮するように決定する。実用的には、仕上曲げ加工後
の屈曲部１ｓの延長線とウェブ１ａとのなす角度（θ＋
φ）を９０°〜１２０°程度にすればよい。

【００４１】次に屈曲部の適正長さは以下の３点から決
まる。すなわち、（１）エッジャーミルによるフランジ
幅圧下により所要の座屈を生じさせられる長さ、（２）
雄継手部と適正に噛合うとともに屈曲部によるストッパ
ー効果を十分に発揮する長さ、（３）連続継手型形鋼の
爪部と雄継手部との良好な嵌入性を維持する長さ、以上
の点を満足する必要がある。

【００４２】（１）については屈曲部の長さが長いほど
座屈させ易く、また（２）および（３）については屈曲
部の長さがある長さ以上になると不具合が生じる。図５
（ｂ）に示すように屈曲部の長さＬが長い場合には、屈
曲部１ｓの角度は前記の必要条件を満足することができ
ず、そのため屈曲部による嵌合強度向上も期待できな
い。また連続継手型形鋼の爪部の内側の空間が狭くなり
雄継手部の良好な嵌入性も維持できない。前記の（１）
〜（３）を考慮すると、実用的にはフランジ先端厚ＴFE
の１〜３倍程度が適正である。

【００４３】屈曲部の長さの制御方法としては、図６
（ａ）に示すようにフランジ外側面の水冷装置ＣＷに
て、フランジ１ｂＵの外側面において座屈を発生させる
べき範囲以外、すなわち範囲ＲF のみを水冷して変形抵
抗を高める方法がある。

【００４４】または図６（ｂ）に示すように、ウェブ圧
下面からロールの軸心に向かってその胴幅が広くなり、
中でもフランジ先端部を圧延する部分の胴幅の増加率が
大きくなるように、部分的に形状を変えたテーパーある
いは曲線を形成する外形とした中間圧延工程のユニバー
サルミルの水平ロール２０ｃ，２０ｄおよび軸方向両側
のフランジ先端相当部が、中央部より径小であるテーパ
ーあるいは曲線を形成する外形とした竪ロール３０ｃ，
３０ｄを用いてユニバーサル圧延段階で屈曲部を予め成
形する方法がある。

【００４５】あるいは図６（ｃ）に示すように、ウェブ
圧下面からロールの軸心に向かってその胴幅が広くな
り、ただしフランジ先端部を圧延する部分のみは一定胴
幅となるように、部分的に形状を変えた中間圧延工程の
ユニバーサルミルの水平ロール２０ｅ，２０ｆとフラン
ジ圧下面がフラットな竪ロールとを用いて、フランジ先
端部のみが座屈するようにフランジ厚みを予め変えてお
く方法などを採用すればよい。

【００４６】ただし、図６（ａ）の方法では冷却水が下
に流下するため、下フランジ先端部も冷却されてエッジ
ャー圧延後の屈曲部の形状が上下で多少不均一になる可
能性があるので、図６（ｂ），（ｃ）の方法がより確実
な制御方法である。しかし、図６（ａ）の方法では冷却
領域を調整することにより、同一のロールを用いて屈曲
部の形状をある程度任意に造り分けることができるとい
う長所もある。

【００４７】なおフランジ曲げ成形ミルＳでの圧延方法
としては、図７に示すように幅方向端部にストッパー部
を有さない上下水平ロール２２ｃ，２２ｄと、ストッパ
ー部の役割をするくさび型竪ロールＴＦによって成形す
る方法も適用できる。

【００４８】

【実施例】以下では実施例として、爪先端部に屈曲部を
有する本発明の連続継手型形鋼および屈曲部のない従来
の連続継手型形鋼の嵌合強度を各々測定し比較した結果
を説明する。使用した連続継手型形鋼の共通寸法は、ウ
ェブ厚み１２mm，有効幅７００mm，爪先端部の厚み８m
m，爪部平均厚み１２mm，爪部中心長さ２１０mmおよび
爪部曲率半径４５mmであり、これに本発明の連続継手型
形鋼には４カ所の爪先端部に各々長さ２０mmの屈曲部を
設けている。

【００４９】また連結部材の雄継手部は図２の１ｄと同
じ形状とした。嵌合強度テストはＪＩＳ規格に準拠し
て、圧延材から圧延方向に１００mmの試験片を切り出し
て、連続継手型形鋼と連結部材とを噛み合わせて引張軸
と試験片のウェブの面が平行になるようにセットして行
った。表１には、試験結果を壁長１ｍ当たりに換算した
嵌合強度を示す。

【００５０】

【表１】 上記の結果から従来の連続継手型形鋼に対して本発明の
連続継手型形鋼の嵌合強度は、約１．５倍であり、極め
て優れていることは明らかである。また、嵌入性も良好
であることが確認された。

【００５１】

【発明の効果】本発明の連続継手型形鋼は良好な継手嵌
入性を有するとともに嵌合強度が極めて高い。またこれ
を製造するに際しても大幅な設備変更を必要とせず、既
存のＨ形鋼圧延装置列の同一のロール組で多サイズのウ
ェブ厚み・爪部厚みの連続継手型形鋼を自在に造り分け
ることができる。使用する素材のサイズを集約でき、圧
延ロールおよびその他の付帯部品は少なく、ロール組替
回数も最小限に抑えることができるなど、操業上および
設備上のメリットは大きい。さらに高品質で多サイズの
連続継手型形鋼を例え小ロットでも効率的に製造できる
ため、市場ニーズに迅速かつ的確に応えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続継手型形鋼の一例を示す断面図。

【図２】本発明の屈曲部を有する爪部と連結部材の雄継
手部との嵌合状況を示す説明図。

【図３】従来の屈曲部が無い爪部と連結部材の雄継手部
との嵌合状況を示す説明図。

【図４】（ａ），（ｂ）は本発明を連続継手型形鋼の製
造に適用する場合の圧延方法例の説明図。

【図５】本発明の屈曲部の説明図で、（ａ）は屈曲部の
適正角度決定方法の説明図、（ｂ）は屈曲部が長すぎる
場合の不具合の説明図。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の屈曲部の長
さの制御方法の説明図。

【図７】フランジ曲げ成形ミルでの圧延方法の説明図。

【図８】従来の連続継手型形鋼の圧延方法を示す説明
図。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は連続継手型形鋼および連結部
材の例を示す断面図。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は連続継手型形鋼の使用例を
示す説明図。

【図１１】従来の孔型圧延法による上下非対称左右対称
型直線型鋼矢板の圧延法を示す説明図。

【図１２】従来の孔型圧延法の一部にユニバーサル圧延
法を適用した上下非対称左右対称型直線型鋼矢板の圧延
法を示す説明図。

【図１３】従来のユニバーサル圧延法による上下対称左
右非対称型直線型鋼矢板の圧延法を示す説明図。

【図１４】従来のユニバーサル圧延法による上下非対称
左右対称型直線型鋼矢板の圧延法を示す説明図。

【符号の説明】

ＢＤ：ブレークダウンミル Ｕ：ユニバーサルミル Ｅ：エッジャーミル Ｓ：フランジ曲げ成形ミル Ｆ：仕上ミル ２０ａ，２０ｂ：ユニバーサルミルＵの水平ロール ３０ａ，３０ｂ：ユニバーサルミルＵの竪ロール ２１ａ，２１ｂ：エッジャーミルＥの上下ロール ２２ａ，２２ｂ：フランジ曲げ成形ミルＳの上下ロール ２３ａ，２３ｂ：仕上ミルＦの上下ロール １ａ：本発明の連続継手型形鋼のウェブ １ｂ：本発明の連続継手型形鋼の爪部 １ｓ：本発明の連続継手型形鋼の屈曲部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の厚さおよび幅を有するウェブの幅
   方向両側に、略円弧状に曲げ成形した左右同形の爪を有
   するとともに、該爪の先端部を内側に屈曲させ、相対す
   る爪先端部の開口幅を左右一定に形成したことを特徴と
   する連続継手型形鋼。
2. 【請求項２】 ブレークダウンミルを配した粗圧延工程
   と、ユニバーサルミルおよびエッジャーミルを配した中
   間圧延工程と、フランジ曲げ成形ミルを配した中間仕上
   工程と、仕上ミルを配した仕上圧延工程とを含む連続継
   手型形鋼の圧延方法において、前記中間圧延工程のエッ
   ジャーミルでフランジの幅圧下を行って所定のフランジ
   幅とするとともに、この幅圧下圧延の最終パスでフラン
   ジ先端部を座屈させフランジ外側に屈曲させて、フラン
   ジ先端部のみの倒れ角度を大きくした略Ｈ形状の中間圧
   延材を成形し、続いて幅方向端部のストッパー部と、フ
   ランジ先端部を整形する領域およびフランジを曲げ成形
   する領域からなる湾曲部とを有する前記フランジ曲げ成
   形ミルの上下水平ロールによって前記中間圧延材のフラ
   ンジ先端部の端面を拘束しつつフランジ先端部を所定の
   形状に整形するとともにフランジを湾曲せしめた後、前
   記仕上ミルで上下水平ロールの間隔を調整してウェブを
   所定の厚さに整形するとともにフランジ部を所定の爪形
   状に湾曲させ、かつ爪先端部の開口幅をほぼ一定に仕上
   げることを特徴とする連続継手型形鋼の圧延方法。
3. 【請求項３】 中間圧延工程のユニバーサルミルの水平
   ロール側面をロールの軸心に向かってその胴幅が所定の
   増加率で広くなるテーパーあるいは曲線に形成し、かつ
   フランジ先端部を圧延する部分で胴幅の増加率が増大す
   る外形とするとともに、中間圧延工程のユニバーサルミ
   ルの竪ロールを軸方向両側のフランジ先端相当部が中央
   部より径小であるテーパーあるいは曲線を形成する外形
   とし、該水平ロールと竪ロールとで圧延することにより
   フランジ先端部を屈曲させることを特徴とする請求項２
   記載の連続継手型形鋼の圧延方法。
4. 【請求項４】 中間圧延工程のユニバーサルミルの水平
   ロール側面をロールの軸心に向かってその胴幅が広くな
   るテーパーあるいは曲線とフランジ先端部を圧延する部
   分のみが一定胴幅となる直線との組み合わせからなる外
   形とし、該水平ロールとフランジ圧下面がフラットな竪
   ロールとで圧延することを特徴とする請求項２記載の連
   続継手型形鋼の圧延方法。
5. 【請求項５】 中間圧延工程においてフランジ先端部以
   外のフランジ外側面を水冷した後、中間圧延工程のエッ
   ジャーミルによるフランジの幅圧下圧延の最終パスでフ
   ランジ先端部を屈曲させることを特徴とする請求項２、
   ３又は４記載の連続継手型形鋼の圧延方法。
6. 【請求項６】 フランジ先端部を整形する領域およびフ
   ランジを曲げ成形する領域からなる湾曲部とを有するフ
   ランジ曲げ成形ミルの上下水平ロールと、中間圧延材の
   フランジ先端部の端面を拘束するくさび型竪ロールとに
   より、フランジ先端部を所定の形状に整形するとともに
   フランジを湾曲させることを特徴とする請求項２、３、
   ４又は５記載の連続継手型形鋼の圧延方法。