JPS618608A - Ｕ形鋼矢板の寸法測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、Ｕ形鋼矢板の寸法測定方法に係り、特に、ラ
ルゼン型の爪を有するＵ形鋼矢板の爪部開口幅及び全幅
を測定する際に用いるのに好適な、Ｕ形鋼矢板の寸法測
定方法に関する。

【従来の技術】

現在製造されている鋼矢板の断面形状には種々あるが、
このうち、第５図及び第６図に示すような、フランジ１
２の先端にラルゼン型の爪１４が形成されたＵ形鋼矢板
１０においては、該Ｕ形鋼矢板１０が、例えば第７図に
示す如く、爪部１・４で互いに連結して使用されるため
、第６図に拡大して示す爪部１４の開口幅Ｇの大小が継
手の余裕度に大きく影響し、施工性、止水性に大きな彰
饗を与えることとなり、品質管理上重要な項目の一つと
なっている。 又、前出第５図に示した鋼矢板１０の全幅Ｗも、不足す
ると、施工の際予定している所定距離の綱矢板壁を構成
するのに、予定枚数では所定距離が得られなくなって、
必要な鋼矢板の枚数が多くなり、増加した枚数だけ杭打
ち作業が長くかかり、施工上大きな問題となるため、や
はり、品質管理上重要な項目の一つとなっている。 前記爪部開口幅Ｇを測定する従来の方法としては、圧延
直後の鋼矢板の一部から小試料を鋸断し、それを水冷し
て常温まで冷してから、作業者がノギス等を爪部１４に
当てて、その目盛を読取って開口幅Ｇを測定するという
方法が採用されているのが現状である。従って、鋼矢板
の全長に亘る断面寸法を保証するには、全長を等ピッチ
間隔で、少なくとも２個所以上の小試料を採取して測定
することが必要である。又、それにも拘らず、小試料は
鋸断、水冷されるために変形し、測定値が必ずしも真の
鋼矢板の寸法を代表する値とはならない。更に、２箇所
以上の小試料を採取しなければならないため、鋸断によ
り圧延能率が低下し、これによって歩留りも低下す、る
等の問題点を有していた。 このような問題点を解消するものとして、出願人は既に
特願昭５８−３８３３で、ラルゼン型の爪を有するＵ形
鋼矢板の爪部開口幅を測定するに際して、鋼矢板の７ラ
ンテ面と垂直な方向に配設した距離計を用いて、該距離
計から前記７ランテ面までの距離を検出すると共に、前
記鋼矢板の爪部上方の、前記フランジ面と平行な方向に
配設した光学的位置計を用いて、前記爪部開口幅を構成
する爪部の７ランテ側端部の光軸からのずれ量を検出し
、前記距離、ずれ量及び前記距離計と光学的位置計の光
軸間の距離から、爪部開口幅を求めるようにしたことを
特徴とする鋼矢板爪部の開口幅測定方法を提案している
。

【発明が解決しようとする問題点１ この方法によれば、赤熱状態における鋼矢板の爪部開口
幅Ｇを、全長に亘って非接触で測定することができると
いう特徴を有するものであるが、そのままでは、鋼矢板
の全幅Ｗを測定することができなかった。 一方、Ｕ形鋼矢板１０の全幅Ｗのみを測定する方法とし
ては、従来から、第８図に示す如く、鋼矢板１０が通過
するラインの垂直方向上方の型外端部を見込む位置に配
置した一対の光学的位置計（例えばイメージセンサカメ
ラ＞２０＋、２０ｚを用いて、各型外端部の光軸ａ　１
、ａ　２からのずれ量Δｍ１．６ｍ２を検出し、次の（
１）式の関係から鋼矢板１０の全幅Ｗを求める方法や、
鋼矢板１０が通過するラインの水平方向側方の型外端部
を見込む位置に配設した１対の距離計２２１．２２２を
用いて、両距離計２２１．２２２から各型外端部までの
距離ｎ１、ｎ２を検出し、次の（２）式の関係から鋼矢
板１０の全幅Ｗを求める方法が提案されている。 Ｗ　＝　Ｍ　ｏ＋Δｍ１＋ΔＩ１１２−　（１）Ｗ＝Ｎ
ｏ　　−（１１１＋ｎ　　２　　ン−（２）ここで、Ｍ
ｏは光学的位置計２０１，２０２間の配設間隔、Ｎｏは
距離計２２＋、２２２間の配設間隔である。 しかしながら、これらの方法だけでは、爪部開口幅Ｇの
測定ができないという問題点を有してぃた。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、赤熱状態又は常温における鋼矢板の爪部開口幅及
び全幅を、全長に亘って非接触で同時に測定することが
できる、Ｕ形鋼矢板の寸法測定方法を提供することを目
的とする。

【問題点を解決するための手段１ 本発明は、第１図に示す如く、ラルゼン型の爪１４＋、
１４２を有するＵ形鋼矢板１０の爪部開口幅Ｇ１、Ｇ２
及び全幅Ｗを測定するに際して、鋼矢板１０の両フラン
ジ面１２ＡＩ、１２Ａ２と各々垂直な方向に配設した１
対の距離計３０１．３０２を用いて、両距離計３０＋、
３０ｚから各フランジ面１２Ａ＋、１２Ａ２までの距離
に１、ｋ２を検出する手順と、鋼矢板１０の両爪部１４
＋、１４２上方の各７ランテ面１２Δ１．１２Ａ２と各
々平行な方向に配設した１対の光学的位置計３２１．３
２２を用いて、爪先端部１４Ａ１．１４Ａ２の両光学的
位置計３２＋、３２２の光軸ａ　＋、ａ　２からのずれ
量Δに１、Δに２及び型外端部１４Ｂ１．１４８２の両
光学的位置計３２１．３２２の光軸ａ１．ａ２からのず
れ量Δβ１、Δ１２を検出する手順と、前記距離に＋、
ｋ２、爪先端部１４Ａ＋、１４Ａ２の光軸ａ１、ａ２か
らのずれ量Δに１、Δに２及び前記距離計３０１．３０
２と光学的位置計３’２＋、３２２の光軸ａ１．８２間
の配設間隔Ｋ　ｏ　＋　、Ｋ　Ｏ２から、例えば次の（
３）式により爪部開口幅Ｇ１、Ｇ２を計算する手順と、
前記型外端部１４８１．１４８２の光軸ａ　＋　、ａ　
２からのずれ量Δａ１、Δｆｌ　２　、光学的位置計３
２１．３２２の配設間隔Ｗｏと配設高さＨｌ、Ｈ２、フ
ランジ面１２Ａ１．１２Ａ２の傾斜角α及び型外端部１
４Ｂ＋、１４Ｂ２の高さＣ１、Ｃ２から、例えば次の（
４）式により全幅Ｗを計算する手順と、を含むことによ
り、前記目的を達成したものである。 Ｑｉ　＝ｋ　１−１（、ｉ±Δｋｔ−（３）（ｉ　＝１
．２） Ｗ＝Ｗｏ＋（ΔＪ２１　＋Δ、９２　＞／ｃｏｓ　　α
＋　　（Ｈ２−０２）ｔａｎ　　ａ ＋　　（Ｈ＋−（、＋　　）ｔａｎ　　ｃｘ　　　　　
　　−（４）【作用１ 本発明を実施するに際しては、前出第１図に示した如く
、１対の距離計（例えばレーザ距離計）３０＋、３０ｚ
を、鋼矢板１０の両７ランジ面１２Ａ１．１２Ａ２と各
々垂直な方向に配設すると共に、１対の光学的位置計く
例えばイメージセンサカメラ）３２’＋　、３’２２を
、Ｕ形鋼矢板１０の両爪部１４１．１４２上方の各７ラ
ンジ面１２Ａ＋、１２Ａｚと各々平行な方向に配置する
。 すると、鋼矢板１０の両爪部１４１．１４２の開口幅Ｇ
　＋　、Ｇ　２は、第２図に示す如く、次のようにして
求められる。 即ち、フランジ面１２Ａｉ　　（ｉ　＝１　（図の左側
に対応）、１＝２（図の右側に対応））に垂直な方向に
配設された距離計３０１で、距離計３０１と７ランジ面
１２Ａｉの距１１ｋｉを測定する。一方、鋼矢板１０の
上方に、７ランジ面１２Ａｉに　　′平行に配設された
光学的位置計３２ｉを用いて、例えば赤熱状態（熱間状
態）にある爪部１４＋の自発光を検出し、爪先端部１４
Ａｉの光軸ａｉからのずれ量Δｋｉを求める。今、距離
計３０ｉと光学的位置計３２１の光軸ａｉ間の配設間隔
Ｋｏｉは、既知であるため、結局爪部開口幅Ｇｉは前出
（３）式で計算される。 一方、鋼矢板１０の全幅Ｗは、第３図に示す如く、次の
ようにして求められる。 即ち、爪体端部１４日１の光学的位置計３２ｉの光軸ａ
ｉからのずれ量△ぶ１は、やはり、光学的位置計３２ｉ
によって検出される。ここで、７ラン９面１２Ａ１は垂
直方向から傾斜角αだけ傾いており、従って、鋼矢板１
０の全幅Ｗを求めるには角度の補正を必要とする。この
角度補正は、具体的には次のようにして行われる。 即ち、まず鋼矢板１０の全幅Ｗは、第３図から明らかな
如く、光学的位置計３２．と３２２の配設間隔Ｗｏを用
いて、次式で表わされる。 Ｗ−Ｗｏ＋（Ｂｔ＋８２　）＋（Ａ　１　＋Ａｚ　　）
・・・　（５〉 ここで、Ａｔ　　（＋＝１．２）は、光学的位置計３２
ｉの光軸ａｉと距離計３０ｉの測定線の交点Ｐから、爪
１４１の幅が光学的位置計３２１で捉えられた型外端部
１４Ｂｉの点Ｑまでの距離であり、次式で求めることが
できる。 Ａｉ−ΔＪ２　ｉ　／ｃｏｓ　ａ ＋　（旧−Ｋ　　ｏ　　ｉ　　　ｓｉｎα−Ｃｉ　　）
　　　ｔａｎα・・・（６） ここで、旧は、鋼矢板１０の爪底面に対する距離計３０
ｉの配設高さ、Ｃｉは、同じく前記点Ｑの高さであり、
鋼矢板１０のサイズ毎にほぼ一定であるので、予め求め
ておくことができる。 一方、前記Ｂｉは次式で求められる。 Ｂｉ　−（Ｈｉ　−（ｈｔ−Ｋ　Ｏｉ　　ｓｉｎα）　
）　　ｔａｎα・・・（７） ここで、Ｈｌは、鋼矢板１０の爪底面に対する光学的位
置計３２１の配設高さである。 前出（６）式及び（７）式から、次式が得られる。 Ａｉ　＋Ｂｉ−ΔλＨ７ｃｏｓα ＋　　（Ｈｉ　　−Ｃｉ　　）　　ｔａｎ　　ａ−（８
）この（８）式を前出（５）式に代入すると、前出（４
）式の関係が得られる。 今、Ｈ＋　＝Ｈ２−Ｈ，Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃとなるように設
定すると、前出（４）式は次式のように簡略化される。 Ｗ＝Ｗｏ＋（Δぶ１＋ΔＡｚ）／ｃｏｓα＋　２　（Ｈ
−Ｃ）　　ｔａｎα−”　＜９　）以上の計算はコンピ
ュータ等の演算装置を用いて行うことが可能である。 【実施例］ 以下、図面を参照して、本発明が採用されたＵ形鋼矢板
の寸法測定装置の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第４図に示す如く、Ｕ形鋼矢板１０の中心
線に対して対称位置に配設された、１対の距離計４０１
．４０２及び光学的位置計４２１．４２２（配設高さＨ
）と、前記距離計４０１．４０２及び光学的位置計４２
１．４２２の出力を本発明により演算処理して、前出（
３）式及び（９）式により爪部開口幅Ｇ１、Ｇ２、及び
全幅Ｗを算出する信号処理演騨部４４とから構成されて
いる。 前記距離計４０＋、４０ｚとしては、例えばレーザ距離
側を用いることができる。 又、前記光学的位置計４２＋、４２２としては、例えば
リニア型のイメージセンサカメラを用いることができる
。この場合には、赤熱状態におけるＵ形鋼矢板１０の全
幅の位置を容易に検出することができる。　　゛ 本実施例においては、距離計４０１、’４０２及び光学
的位置計４２＋、４２２を鋼矢板１０の中心線に関して
対称に配設しているので、鋼矢板１０の全幅Ｗを比較的
簡単な計算式により計算することができる。なお、距離
計４０＋　、４０２、光学的位置計４２＋、４２２の配
設位置を非対称とすることも可能である。 なお前記実施例においては、本発明が、赤熱状態におけ
るＵ形鋼矢板の寸法測定に適用されていたが、本発明の
適用範囲はこれに限定されず、冷却後のＵ形鋼矢板の寸
法測定にも同様に適用できることは明らかである。即ち
、常温での測定に際しては、補助光源を用いて、Ｕ形鋼
矢板の爪部上方から照射し、爪体端部のみを照射できる
ようにすることにより、赤熱状態と同じように全長に亘
って全幅が測定可能となる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、赤熱状態又は常温
におけるラルゼン型の爪を有するＵ形鋼矢板の爪部開口
幅及び全幅を、全長に亘って非接触で同時に測定するこ
劣ができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するための、ラルゼン型
の爪を有するＵ形鋼矢板の断面形状及び距離計、光学的
位置計の配設位置を示す断面図、第２図は、本発明にお
ける爪部開口幅の測定原理を説明するための断面図、 第３図は、同じく全幅の測定原理を説明するための断面
図、 第４図は、本発明が採用された、Ｕ形鋼矢板の寸法測定
装置の実施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む断
面図、 第５図は、本発明が適用されるラルゼン型の爪を有する
Ｕ形鋼矢板の断面形状を示す断面図、第６図は、第５図
の■部拡大断面図、 第７図は、前記Ｕ形鋼矢板の使用状態を示す断面図、 第８図は、Ｕ形鋼矢板の全幅を測定するための従来の測
定方法を示す断面図である。 １０・・・Ｕ形鋼矢板、 １２Ａ＋　、１２Ａｚ・・・フランジ面、１４１．１４
２・・・爪、 １４Ａ１．１４Ａ２・・・先端部、 １４Ｂ１．１４Ｂ２・・・外端部、 Ｇ　１、Ｇ　２・・・爪部開口幅、 Ｗ・・・全幅、 ３０＋　、３０２，４０＋　、４０２・・・距ＩＬ３２
＋、３２２．４２＋、４２２・・・光学的位置計、ａ　
１、ａ　２・・・光軸、 ４４・・・信号処理演算部、 Δに１、Δに２・・・爪先端部ずれ量、Δぶ１、Δβ２
・・・爪外端部ずれ量、Ｋ　ｏ　ｓ　、Ｋ　Ｏ２、Ｗ　
ｏ　＝配設間隔、Ｈ＋、Ｈ２・・・配設高さ、 Ｃ１、Ｃ２・・・爪外端部高さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラルゼン型の爪を有するＵ形鋼矢板の爪部開口幅
   及び全幅を測定するに際して、 鋼矢板の両フランジ面と各々垂直な方向に配設した１対
   の距離計を用いて、両距離計から各フランジ面までの距
   離を検出する手順と、 鋼矢板の両爪部上方の各フランジ面と各々平行な方向に
   配設した１対の光学的位置計を用いて、爪先端部及び爪
   外端部の両光学的位置計の光軸からのずれ量を検出する
   手順と、 前記距離、爪先端部の光軸からのずれ量及び前記距離計
   と光学的位置計の光軸間の配設間隔から、爪部開口幅を
   計算する手順と、 前記爪外端部の光軸からのずれ量、光学的位置計の配設
   間隔と配設高さ、フランジ面の傾斜角、及び爪外端部の
   高さから、全幅を計算する手順と、を含むことを特徴と
   するＵ形鋼矢板の寸法測定方法。