JPS63312413A

JPS63312413A - 角鋼管矢板

Info

Publication number: JPS63312413A
Application number: JP14946087A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Okimoto; 沖本　真之; Ryoichi Sugano; 良一菅野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-20
Also published as: JPH0377323B2

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）本発明は土木、建築等の分野においてセル、井筒、地中
壁、基礎、土留等の構造体の構築に用いられる角鋼管矢
板に関し、特に大きな耐力が要求されるセル等の用途に
適した角鋼管矢板に係る。

（従来の技術）周知の通り橋脚基礎や岩壁あるいは人工島等の建設には
、第１０図、第１１図に示すようなセル１．２が構築さ
れることが多い。セル１は直線型鋼矢板３と、Ｔ型鋼か
らなる補強材４が溶着された直線型鋼矢板５とを連結し
たもの、セル２は直線型鋼矢板３と、丸鋼管６に直線型
鋼矢板の半裁体からなる継手７ａ、７ｂを溶着した鋼管
矢板８とを交互に連結して構成したものである。これら
のセル１．２は単位の鋼矢板を逐次土中に打設し連結す
るか、あるいはあらかじめ予定寸法のセルをつくり、補
強リングで一体化したものをクレーン等で吊上げて予定
地点でバイブロハンマー等を用いて打設する手段が採用
されている。

このほか第１２図に示すように、直径５〜１０ｍの溶接
構造鋼管体からなるセル９も採用されている。

而して前記セル１に用いられる直線型鋼矢板５には第１
３図（ａ）〜（ｄ）の概略平面図に示すように、直線型
鋼矢板３の背面に不等辺山形鋼１０ａ。

１０ｂを合掌形に溶接してなる鋼矢板１１、直線型網矢
板３の背面にＴ型鋼１２と山形ａ１３ａ。

１３ｂを用いて補強した鋼矢板Ｉ４、直線型鋼矢板３の
背面ニ溝型鋼１５と山形ｍ１６ａ、１６ｂを溶接した鋼
矢板１７、直線型鋼矢板３の背面に同様にリップ溝型鋼
１８と山形Ｍ１９ａ、１９ｂを溶接した鋼矢板２０など
がある。

また、前記セル２に用いられた鋼管矢板８は第１４図の
概略説明図に示すとおり、丸鋼管６の両端に直線型鋼矢
板の半裁体からなる継手７ａ、７ｂを溶接したもので、
同様な鋼管矢板８ａを逐次連結してセルを構成する場合
もあり、該鋼管矢板８は昭和５８年３月プレハブ鋼矢板
セル工法研究会から発行されたプレハブ鋼管矢板セル工
法調査研究報告書２６頁に開示されている。

さらに、連続地中壁等に用いられる角鋼管矢板として特
開昭５５−６８９２１号公報には第１５図に示すように
矩形棒ａ２１ａ、２１ｂおよびスリットを有する銅管２
２ａ、２２ｂをそれぞれ両端に溶着したフランジ鋼板２
３ａ、２３ｂをウェブ鋼板２４ａ、２４ｂで溶接連結し
た角鋼管矢板２５が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記鋼矢板１１，１４，１７．２０はいずれも圧延鋼材
を用いるので、種々の圧延条件から寸法に制約があり、
適用は小形のセルに限定されることと、溶接部分が多い
ため溶接コストが著しく嵩むと云う問題があり、また硬
い地盤や水深の深い場所では採用できないと云う難点が
ある。

また、前記鋼管矢板８は深い地盤にも打ち込みが可能で
、全体の剛性が高いために大形のセルの構築が可能であ
るが、フープテンション作用時に過大な変形が生じ易い
ので、コンクリートの中詰め充填が必要であると云う問
題点がある。

さらに前記角鋼管矢板２５は、フランジ鋼板２３ａ、２
３ｂとウェブ鋼板２４ａ、２４ｂとの溶接が困難である
ため溶接費が嵩むことと、溶接部が構造的弱点になり易
いと云う問題点がある。

また、前記セル９は経済的に製造できる利点はあるが、
地盤の傾いた処では設置し難いと云う問題がある。

本発明の目的は、製造が容易で且つ設計の自由度が大き
く、さらに構造的に弱点がなく、大きな土圧や水圧に対
しても充分な耐力を有し、且つ施工が容易で、しかも経
済的な製造が可能な角鋼管矢板を提供することを目的と
し、他の目的は特に大型セルや井筒等の構築に適した角
鋼管矢板を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の角鋼管矢板は、その目的を達成するため、角鋼
管本体と該角鋼管本体の一方のフランジ側両端角部に溶
着された嵌合継手とからなることを特徴とする。

（作　用）本発明の鋼管矢板は本体が角鋼管であるため生産技術的
に製造が容易で、且つ製造寸法の自由度が極めて高いの
で、土木建築、海洋構造等の分野における最経済設計の
ニーズに応えることが可能である。

また、本発明の角鋼管矢板は角鋼管本体の一方のフラン
ジ側両端角部に溶着された嵌合継手を有するためフラン
ジの延長方向での引張力に対して高い抵抗値を有し、し
かも角鋼管本体が水平および垂直方向からの作用力に対
し構造的な特性から強い耐力を発揮するので構造的な信
転性が高い。

さらに、角鋼管本体は打設に際して剛性が高く且つ直進
性が良いので、所望の位置に構築物を正確に築造するこ
とが可能である。

また、角鋼管本体の一方のフランジ側の延長方向に嵌合
継手が延在しているので、大形セルや連続地中壁を構築
した場合、平滑で突起物が無く構造的に弱点の無い表壁
面の形成が可能である。

而して角鋼管本体内部は完全に空洞であるため中掘り圧
入工法の採用により、迅速で経済的な建設が可能である
。

加えて嵌合継手は一対で良いので、溶接個所も少なく製
造原価も少なくて済む利点がある。

また、角鋼管本体の角部に継手のアームを溶接するので
溶接が極めて容易で、溶接に際して必要な治工具も少な
くて済み、また溶接欠陥等の検査も簡易ですむため溶接
コストは著しく低い。

また、角鋼管本体は鉛直方向およびフープ方向の２軸応
力状態となるため充分な耐力を発揮でき、フープテンシ
ョンのみでなく軸線方向に直交する方向からの曲げに対
しても強い抵抗力を備えており、従って丸鋼管矢板のよ
うに中詰コンクリートなどの必要性が少なく経済的に極
めて有利である。

而して、本発明にかかる角鋼管矢板は剛性が高いので、
従来の鋼矢板では対応が困難であった硬い地盤での建込
みを可能とする。

さらに、構造的に生産技術的難点が無いので、需要に応
じて寸法、板厚、材質を変えることも自由で、また嵌合
継手も自由な形態と強度のものを選定することが可能で
あるため設計上の自由度は極めて大きい。

（実施例）第１図は本発明にかかる角鋼管矢板２６の平面図で、角
鋼管本体２７のフランジ２８ａ、２８ｂのうち一方の側
のフランジ２８ａの両端角部２９ａ、２９ｂには嵌合継
手３０ａ、３０ｂがフランジ２８ａの延長方向に沿って
溶接されている。

また、第２図は本発明にかかる他の角鋼管矢板３１の平
面図で、横長矩形の角鋼管本体３２のフランジ３３ａ、
３３ｂの一方の側のフランジ３３ａの両端角部３４ａ、
３４ｂには嵌合継手３５ａ。

３５ｂがフランジ３３ａの延長方向に沿って溶接されて
いる。

このように前記嵌合継手３０ａ、３０ｂおよび３５ａ、
３５ｂをフランジ２８ａおよび３３ａの延長方向に沿っ
て、軸線が一致するように溶接することを、本発明では
フランジの延長方向に嵌合継手を延在させると云う。

而して前記嵌合継手３０　ａ、　　３０　ｂ、　　３５
　ａ。

３５ｂを同一種の囁み合い嵌合継手とすれば、部材種別
が少ないので経済的に極めて有利であり且つ嵌合性およ
び水密性が良く、加えて継手としての強度が著しく高い
。

嵌合継手３０ａ、３０ｂおよび３５ａ、３５ｂは直線型
鋼矢板の半裁体を利用すると製造原価的に極めて有利で
ある。

さて、前記角鋼管矢板２６．３１はその構造的特徴から
前述のような作用効果を有し、製造が容易で強度が大き
く施工性も極めて良好で、大形だとえば角鋼管本体の断
面が４’００Ｘ４００＋＋ｍ＋以上８００Ｘ８００ｍｍ
程度の大断面のものに適用できるが、さらに大寸法で大
きな強度を要求される場合は第３図、第４図に示すよう
な角鋼管矢板３６゜３７が適当である。角鋼管矢板３６
は、断面正方形の角鋼管本体３８の一方のフランジ３９
の両端角部４０ａ、４０ｂのうち角部４０ａには丸棒鋼
４１に平鋼板からなるアーム４２を溶接してなる雄継手
４３を、角部４０ｂには鋼管４４にスリット４５を設け
たものに平鋼板からなるアーム４６を溶接してなる雌継
手４７を溶接したものである。

また、角鋼管矢板３７は角鋼管本体４８の両端角部４９
ａ、４９ｂのそれぞれに小径鋼管５０に平鋼板からなる
アーム５１を溶接してなる雄継手５２およびスリット５
３を有する大径鋼管５４に平鋼板からなるアーム５５を
溶接してなる雌継手５６をフランジ５７の延長方向に延
在させたものである。

前記鋼管４４．大径鋼管５４にシームレス鋼管を用いる
とその物理的強度の高さにより、従来の継手に見られな
い強度の高い継手を得ることが可能で、巨大な角鋼管矢
板たとえばｔｏｏｏ　ｘ　１ｏｏｏ〜１５００　Ｘ　１
５００ｍ＋ｎ以上の角鋼管本体を備えた角鋼管矢板を経
済的に製造することが出来る。

また、本発明における角鋼管本体としては電縫ａｔをロ
ールフォーミングして角鋼管としたものや平鋼板をプレ
ス曲げもしくはロールフォーミングし角鋼管形状とした
のち溶接したもの等を適宜に採用する。而して、電縫鋼
管を角鋼管の素材とする場合は、板厚および口径に加え
て管長の自由度が大きいので特に長大な角鋼管矢板を製
造する場合に経済的利点が多い。

次に本発明において嵌合継手の溶接の容易さとその物理
的強度の優れていることについて、第５図に従って説明
する。

第５図は第１図の角鋼管矢板２６の角部の部分拡大図で
フランジ２８ａの軸線Ｘ−Ｘに沿って嵌合継手３０ｂが
角部２９ｂに溶接されている。また５８は溶着金属を示
す。

本発明では角鋼管本体２７の外側から溶接できるので溶
接手段に格別の制約が無く、また角鋼管本体２７および
嵌合継手３０ｂの溶接姿勢の保持には簡単な支持具があ
れば良いので溶接コストは低廉で済むうえに溶接個所の
検査も簡単で済む利点がある。本発明者等の試験では角
部の曲率半径は板厚もの１．０〜５．０倍の範囲とする
と溶接コストが著しく少なくて済み、また溶接欠陥も生
じ難いことが判った。

このように、フランジの軸線と嵌合継手の軸線とを一致
もしくはほぼ一致させるとフープテンションに対し極め
て大きな耐力を得ることができる。

次に第６図、第７図は第４図に示す角鋼管矢板３７を連
結して、土留５９および大形セル６０に用いた平面図で
、前述のように水平方向および垂直方向に強い耐力を有
する構造物を経済的に構築することができる。この例で
は嵌合継手方向のフープテンションに対し強い抵抗を有
するので、前述の第１４図に示す鋼管矢板８のような変
形防止のための中詰めコンクリートを施す必要性は全く
無い。

また、第８図は角鋼管矢板３７を用いて大型建築物の基
礎用連続地中壁６１を構築した状況を示す概略平面図で
、隅角部の角鋼管矢板６２ａ〜６２ｄは角部から１３５
°斜め方向に突出した雌継手６３ａ、６３ｂ　（角鋼管
矢板６２ｃで代表させる）を有し、隣り合う角鋼管矢板
３７ａ、３７ｂの雄継手６４ａ、６４ｂと嵌合している
。この継手には建込み誤差に対する対応性の良いパイプ
継手を採用すると便利なことが多い。他の継手について
は、本発明の目的を逸脱しない範囲の強度を有するもの
については自由に採用することが可能である。

次に第９図は本発明にかかる角鋼管矢板を用いて第８図
と同様に連続地中壁６５を構築した際の部分概略図で、
隅角部に雌継手６６ａ、６６ｂを有する鋼管矢板６７を
採用した例を示す。

以上詳細に説明したように、本発明の角鋼管矢板は大形
の構造物を迅速かつ経済的に製造することができる。

（発明の効果）本発明の角鋼管矢板は、水平方向および垂直方向の二輪
応力が発生するような大荷重構造物に適用できる優れた
物理的特性を有し、さらに現場施工性が良く、性能に比
し制作コストが低廉で実用価値が高く、経済的効果は多
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明にかかる角鋼
管矢板の例を示す概略平面図、第５図は角鋼管角部と嵌
合継手の溶接部の部分説明図、第６図、第７図、第８図は本発明の角鋼管矢板を用いて
構築した構造物の概略平面図、第９図は構築物の隅角部
の連結状況を示す部分説明図、第１０図、第１１図は従来の鋼矢板を用いて構築した大
形セルの概略斜視図、第１２図は鋼管構造の大形セルの概略斜視図、第１３図
（ａ）〜（ｃｌ）は補強材を有する直線型鋼矢板の概略
平面図、第１４図は周知の鋼管矢板の概略平面図、第１５図はボ
ックス型角鋼管矢板の概略平面図である。 ■、２・・・セル、３・・・直線型鋼矢板、４・・・補
強材、５・・・直線型鋼矢板、６・・・丸鋼管、７ａ、
７ｂ・・・継手、８．８ｂ・・・鋼管矢板、９・・・セ
ル、１０ａ。１０ｂ・・・不等辺山形鋼、１１・・・鋼矢板、１２・
・・Ｔ型鋼、１３ａ、１３ｂ・・・山形鋼、１４・・・
鋼矢板、１５・・・溝型鋼、１６ａ、１６ｂ・・・山形
鋼、１７・・・鋼矢板、１８・・・リップ溝型鋼、１９
ａ、１９ｂ・・・山形鋼、２０・・・鋼矢板、２１ａ、
２１ｂ・・・矩形棒鋼、２２ａ、２２ｂ・・・鋼管、２
３ａ、２３ｂ−フランジ鋼板、２４ａ、２４ｂ・・・ウ
ェブ鋼板、２５・・・角鋼管矢板、２６・・・角鋼管矢
板、２７・・・角鋼管本体、２８ａ、２８ｂ・・・フラ
ンジ、２９ａ、２９ｂ・・・角部、３０ａ、３０ｂ・・
・嵌合継手、３１・・・角鋼管矢板、３２・・・角鋼管
本体、３３ａ、３３ｂ・・・フランジ、３４ａ、３４ｂ
−・・角部、３５ａ、３５ｂ・・・嵌合継手、３６，３
７．３７ａ、３１ｂ−・・角鋼管矢板、３８・・・角鋼
管本体、３９・・・フランジ、４０ａ、４０ｂ・・・角
部、４１・・・丸棒鋼、４２・・・アーム、４３・・・
雄継手、４４・・・鋼管、４５・・・スリット、４６・
・・アーム、４７・・・雌継手、４８・・・角鋼管本体
、４９　ａ、　　４９　ｂ・・・角部、５０・・・小径
鋼管、５１・・・アーム、５２・・・雄継手、５３・・
・スリット、５４・・・大径鋼管、５５・・・アーム、
５６・・・雌継手、５７・・・フランジ、５８・・・溶
着金属、５９・・・土留、６０・・・大形セル、６１・
・・連続地中壁、６２ａ〜６２ｄ・・・角鋼管矢板、６
３ａ、６３ｂ・・・雌継手、６４ａ、６４ｂ・・・雄継
手、６５・・・連続地中壁、６６ａ、６６ｂ・・・雌継
手、６７・・・鋼管矢板。代理人　弁理士　秋　沢　政　光他１名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）角鋼管本体と該角鋼管本体の一方のフランジ側両
端角部に溶着された嵌合継手とからなることを特徴とす
る角鋼管矢板。
（２）嵌合継手が同一種の囓み合い嵌合継手である特許
請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板。
（３）角鋼管が断面正方形、矩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。
（４）角鋼管の両端角部の曲率半径が板厚の１．０〜５
．０倍である特許請求の範囲第１項記載の角鋼管矢板。
（５）角鋼管本体が電縫鋼管を成型してなる角鋼管であ
る特許請求の範囲第１項又は第４項記載の角鋼管矢板。