JPWO2020045116A1 - ハット形鋼矢板および鋼矢板壁の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記で図3を参照して説明した偶力FCによる回転作用による変形に抵抗するのは、変形の方向に対するハット形鋼矢板1の剛性、具体的にはハット形鋼矢板1の強軸(図中のy軸)回りの断面二次モーメントIyである。断面二次モーメントIyは、例えばハット形鋼矢板1の有効幅W、断面高さH、および板厚tなどの寸法を大きくすれば上昇するが、本発明者らはこれらの寸法の中でも有効幅Wに着目した。ハット形鋼矢板1の強軸回りの断面二次モーメントIyは、強軸に直交する方向の寸法である有効幅Wの3乗に比例する。その一方で、有効幅Wが大きくなれば偶力FCによって作用するモーメントの腕の長さも大きくなるが、腕の長さは有効幅Wの1乗に比例するにすぎない(W/2)。従って、有効幅Wの拡大によるハット形鋼矢板1の高剛性化、すなわち断面二次モーメントIyの上昇は、偶力FCによって作用するモーメントの増加よりも卓越して大きく、ハット形鋼矢板1の傾斜変形を低減するために有効である。以下で表1を参照して説明するように、ハット形鋼矢板1の有効幅Wを105cm以上に拡大し、さらに断面二次モーメントIyを所定の範囲以上にすることで、傾斜変形を効果的に低減することができる。さらに、鋼矢板壁の壁幅が同じであれば有効幅Wが大きいほどハット形鋼矢板の枚数は少なくてすむため、有効幅Wの拡大は施工の経済性の観点からも有利である。
図7は、ハット形鋼矢板の傾斜変形と断面高さとの関係について説明するための図である。図7に示されるように、打設中のハット形鋼矢板1には、ウェブ2とフランジ3A,3Bとで囲まれた内部空間に流入した土砂Sによる閉塞抵抗による内圧PIが作用する。内圧PIはハット形鋼矢板1を幅方向(図中のx方向)外側に押し広げるように作用するため、内圧PIが大きくなると嵌合継手5Aは先行して打設されたハット形鋼矢板1Pの嵌合継手5Bに向かって押し付けられ、嵌合継手5Aと嵌合継手5Bとの間の接触によって作用する継手摩擦力FFが増大する。ここで、例えば特許第3488233号公報などにも記載されているように、ハット形鋼矢板1の内部空間に流入した土砂Sによる閉塞抵抗はハット形鋼矢板1の断面高さHに比例するため、土砂Sによる閉塞抵抗による内圧PIおよび継手摩擦力FFも断面高さHに比例する。従って、ハット形鋼矢板1の断面高さHと強軸回りの断面二次モーメントIyとの関係によって傾斜変形が低減される条件を表現することは合理的である。
Claims (4)
- ハット形鋼矢板であって、
長手方向に直交する断面において、断面高さ方向の第1の側で幅方向に沿って延びるウェブと、前記ウェブの前記幅方向の両端部から前記幅方向の両側、かつ前記断面高さ方向の第2の側に向かって延びる1対のフランジと、前記断面高さ方向の第2の側で前記1対のフランジのそれぞれの端部から前記幅方向に沿って、かつ前記幅方向の両側に向かって延びる1対のアームと、前記1対のアームのそれぞれの前記1対のフランジとは反対側の端部に形成される1対の嵌合継手とを備え、
有効幅Wが105cm以上であり、かつ前記断面高さ方向に延びる強軸回りの断面二次モーメントIyが191,000cm4以上であるハット形鋼矢板。 - 断面高さH(cm)と前記強軸回りの断面二次モーメントIy(cm4)との比Iy/Hが5,210cm3以上である、請求項1に記載のハット形鋼矢板。
- 前記ハット形鋼矢板の有効幅Wが120cm以上である、請求項1または請求項2に記載のハット形鋼矢板。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のハット形鋼矢板を用いた鋼矢板壁の製造方法であって、
前記ハット形鋼矢板の前記嵌合継手のうちの一方のみを先行して打設された鋼矢板の嵌合継手に嵌合させながら前記ハット形鋼矢板を地中に打設する工程を含む鋼矢板壁の製造方法。
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