TWI433981B - Composite steel sheet pile and steel plate pile wall using the combined steel sheet pile - Google Patents

Composite steel sheet pile and steel plate pile wall using the combined steel sheet pile Download PDF

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TWI433981B
TWI433981B TW099112182A TW99112182A TWI433981B TW I433981 B TWI433981 B TW I433981B TW 099112182 A TW099112182 A TW 099112182A TW 99112182 A TW99112182 A TW 99112182A TW I433981 B TWI433981 B TW I433981B
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
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    • E02D5/06Fitted piles or other elements specially adapted for closing gaps between two sheet piles or between two walls of sheet piles

Description

組合式鋼板樁以及使用該組合式鋼板樁之鋼板樁牆
本發明是關於,在鋼板樁的單面配置有朝其長邊方向延伸的H型鋼等的型鋼的組合式鋼板樁及使用該組合式鋼板樁所建構的鋼板樁牆的構造,適用於堤柵壁或擋水壁等(包含地下連續壁等)。
已知的技術是在構成堤柵壁或擋水壁等的U型鋼板樁、直線型鋼板樁、帽型鋼板樁等的鋼板樁的單面,安裝作為剛性補強用材料的H型鋼及其他型鋼。
作為該技術,例如在專利文獻1記載有:如第17圖(a)、(b)所示,在鋼板樁52的表背面的單面設置加工夾具54,而能嵌合作為剛性補強用材料的H型鋼等的型鋼53。
在該情況,是在現場分別將鋼板樁52與剛性補強用材料53進行灌漿,而能使其一體化。
而在專利文獻2記載有:如第18圖(a)、(b)所示,是一種地下連續壁用鋼材61,是由:在兩端部具有接頭的鋼板樁62、及作為剛性補強用材料63的H型鋼或T型鋼所構成,鋼板樁62的樑腹部、與作為剛性補強用材料63的H型鋼或T型鋼的凸緣部沿著長邊方向重疊,僅限制著其重疊的部分的長邊方向的一端部。
在該情況,其優點為:由於是以靠模加工處理、熔接部66、螺栓67、鑽頭螺栓將長邊方向的其中一端予以限制的構造,所以在熔接以外的限制方法不需要進行鋼板樁的矯正,即使是利用熔接的限制方法也可較習知方法更抑制鋼板樁的變形量,不一定需要在工廠製作地下連續壁用鋼材,在個別搬運鋼板樁與H型鋼等的剛性補強用材料之後,可以在現場或其附近地點進行組裝加工。
而在專利文獻3記載了一種地下連續壁體用鋼製構件71,如第19圖(a)、(b)所示,在藉由熱軋加工所製造的帽型鋼板樁72的樑腹部的內側具備有:固定著其中一方的凸緣部的H型鋼73,該H型鋼73的固定側的凸緣部的寬度為帽型鋼板樁72的樑腹部的寬度以下。
而其內容記載著:帽型鋼板樁72的樑腹部與H型鋼73的凸緣部,可以藉由熔接、黏接、螺栓、鉚接、小螺釘、鉚釘的任一種固定手段加以固定。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]
日本特開2008-267069號公報
[專利文獻2]
日本特開2005-299202號公報
[專利文獻3]
日本特開2008-175029號公報
在專利文獻1記載的發明,需要分別將H型鋼53等的剛性補強用材料與鋼板樁進行灌漿,會有因此讓施工效率降低的問題。
設置在鋼板樁的單面的夾具,是用來嵌合H型鋼等的凸緣的構造,所以必須讓H型鋼等的剛性補強用材料與鋼板樁的撓曲動作相同。因此,只能使用從鋼板樁側(第17圖中,上側)承受土壓的構造。
在專利文獻2記載的發明,鋼板樁、與作為剛性補強用材料的H型鋼或T型鋼僅在長邊方向的其中一端固定,所以地盤內會有變得很零散的可能性。而在專利文獻2,雖然記載著在地盤堅固的情況也有將底部暫時安裝固定的記載,而在將兩端固定的情況,會有限制長邊方向的變形而挫曲的危險性。
在專利文獻3記載的發明,將H型鋼配置在內側的話,H型鋼的寬度必須小於鋼板樁的樑腹的寬度,限定了H型鋼的尺寸。或者如第19圖(b),需要使用兩端的凸緣的長度不同的特殊形狀的H型鋼。
尤其是各種鋼板樁或H型鋼等,幾乎都是已經規格化的,所以特殊尺寸的會變得需要另外加工,考慮到成本方面在使用上會有困難。
考慮到作為重疊樑的組合式鋼板樁的情況,H型鋼等的剛性補強用材料其內側或外側的剖面性能都相同,所以安裝在內側可以使壁厚較薄,有利於節省空間,而在要安裝寬度超過鋼板樁的樑腹寬度的H型鋼的情況,在安裝時可能會使鋼板樁朝開啟方向變形。
本發明,為了解決上述習知技術的課題,其目的要提供一種組合式鋼板樁以及鋼板樁牆,鋼板樁與修補剛性用鋼材不是完全的一體構造,組合成重疊樑式,藉由使其撓曲動作大致一致,來減少花費在熔接加工、形狀測定、矯正作業、加工管理等的手續、成本,而其管理、搬運效率都很優異。
本發明的組合式鋼板樁,是在鋼板樁的單面,配置:朝該鋼板樁的長邊方向延伸的剛性補強用的型鋼而成,其特徵為:對於鋼板樁,在型鋼的長邊方向的複數處接合,針對至少一處的接合位置,藉由作成允許朝鋼板樁與型鋼的長邊方向的移位的構造,使鋼板樁與型鋼的撓曲動作大致一致。
鋼板樁與型鋼的接合位置,為了使鋼板樁與型鋼儘可能全體緊貼,為包含型鋼的長邊方向兩端部的兩處部位以上較佳,在本發明不一定要限定於型鋼的長邊方向兩端部,也包含:接合位置其中一個為端部,另一個接合位置不是端部的情況、或兩個以上的接合位置都不是端部,而位於型鋼的長邊方向的中間的情況。
具備有上述構造的本發明的組合式鋼板樁,結果是將鋼板樁與型鋼組合成重疊樑式構造,允許朝鋼板樁與型鋼的長邊方向的相對移位,在鋼板樁與型鋼之間實質上無法傳達剪斷力,鋼板樁與型鋼的撓曲動作會大致一致。
鋼板樁,雖然不一定限定為U型鋼板樁、直線型鋼板樁、帽型鋼板樁等,而在與將組合式鋼板樁連接所建構的堤柵壁等的壁厚的關係,最好是用後述的帽型鋼板樁。
作為剛性補強用的型鋼,雖然一般是使用在剖面剛性或成本的關係上效率較佳的H型鋼,而不一定要限定於H型鋼。
作為剛性補強用的型鋼,也可不一定設置於鋼板樁的長邊方向全長,也可因應於設計條件等,使用較鋼板樁更短的構造。也可將複數的較短的型鋼斷續性地設置在鋼板樁的長邊方向。
型鋼,藉由對鋼板樁,接合其長邊方向兩端部,作為組合式鋼板樁,而能與鋼板樁作為一體進行灌漿。在僅接合型鋼的兩端部的情況,針對至少其中一方,例如藉由較相對於螺栓直徑為適合的螺栓孔更大的螺栓孔、與接合螺栓的組合,允許朝長邊方向的移位,在鋼板樁與型鋼之間實質上不會傳達剪斷力,能夠使鋼板樁與型鋼的撓曲動作大致一致。於是,不會有像將兩端部完全固定時的挫曲情形。
在對於鋼板樁,在型鋼的長邊方向兩端部以外的中間部也進行接合的情況,可以作成將中間的接合部固定,在兩端部允許移位。而也可作成將兩端部的其中一方固定,在另一端部及中間部允許移位。
以設置在長邊方向的複數處的螺栓所進行的拉伸接合方式,將鋼板樁與型鋼接合,而能使鋼板樁與型鋼的撓曲動作大致一致。
螺栓的數量,在從剛性補強用的型鋼側受到土壓的情況,為能使鋼板樁與上述型鋼的撓曲動作大致一致所需要的數量。在剛性補強用的型鋼為H型鋼的情況,通常在隔著凸緣的樑腹的兩側分別以預定間隔配置一列或複數列。
藉由所需要數量的螺栓的拉伸接合,即使在從剛性補強用的型鋼側受到土壓的情況,也不會有:只有與剛性補強用的型鋼相比彎曲剛性較小的鋼板樁的變形變大這樣的情形,可以使兩者的撓曲動作一致。
為了以設置在長邊方向的複數處的螺栓所進行的拉伸接合方式,將鋼板樁與型鋼接合,使鋼板樁與型鋼的撓曲動作大致一致,鋼板樁與型鋼的拉伸接合的設置在長邊方向的複數處的螺栓的拉伸力的總計的拉伸力X,符合下列式子(1)的條件即可。
X≧{(1-a)‧I1 -a‧I2 }‧p/(I1 +I2 ) …(1)
1:上述鋼板樁的寬度
a:上述型鋼的寬度
I1 :上述鋼板樁的剖面二次力矩
I2 :上述型鋼的剖面二次力矩
p:從上述型鋼側作用的土壓
上述的式子(1)如之後所說明,是表示:藉由螺栓的拉伸接合,讓鋼板樁與作為剛性補強用材料的型鋼的撓曲動作大致一致的條件。
在該組合式鋼板,針對接合位置,作為允許朝鋼板樁與型鋼的長邊方向移位的構造,可以使用長孔或螺栓孔與接合螺栓的組合,該長孔是形成在鋼板樁與型鋼的至少其中一方,該螺栓孔是較相對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大。
藉由較對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔、與接合螺栓的組合,而允許朝長邊方向的移位,不會對螺栓施加不合理的剪斷力,而能使鋼板樁與作為剛性補強用材料的型鋼的撓曲動作大致一致。
在該組合式鋼板樁,作為其鋼板樁可以使用帽型鋼板樁,藉由在寬度方向兩端形成的接頭的卡合,而連接成讓與長邊方向成直角的剖面的凹凸為相同方向。
帽型鋼板樁,藉由在其寬度方向兩端形成的接頭的卡合,可以連接成讓與長邊方向成直角的剖面的凹凸為相同方向。在本發明,原來鋼板樁與型鋼,物理上並不是完全為一體,型鋼對於鋼板樁的安裝面、安裝位置的差異導致的對剖面剛性的影響很小,所以藉由安裝於帽型鋼板樁的凹部,則可成為精緻化,能抑制鋼板樁牆的壁厚,並且適合在組合狀態進行灌漿。
並且,在本發明的組合式鋼板樁,也可在鋼板樁與型鋼之間中介有作為間隔件的鋼材來進行接合。
在鋼板樁為帽型鋼或U型鋼板樁的情況,如果將型鋼配置在其凹部的內側的話,則H型鋼的寬度必須小於鋼板樁的樑腹寬度,而限定了H型鋼的尺寸。
帽型鋼板樁或U型鋼板樁的凹部,通常是朝向外側(開放側)而間隔加寬,在該情況,如果在鋼板樁與型鋼之間中介有作為間隔件的鋼材,則緩和了H型鋼的尺寸限制。
作為間隔件的鋼材,除了鋼板之外,在需要較寬間隔件的間隔的情況,也可使用溝型鋼、角型鋼等,藉由鋼板樁與型鋼的尺寸關係,來決定最低限度所需要的間隔件間隔。例如,重疊兩片以上的鋼板,也可以調整間隔件間隔。
間隔件的安裝方式,並沒有特別限定螺栓、熔接、鑽頭螺栓等方式。
本發明的鋼板樁牆,是將複數的鋼板樁,經由設置在鋼板樁的兩端的接頭而連接的鋼板樁牆,在上述鋼板樁的至少一部分,可以使用上述任何型態的組合式鋼板樁。
不一定需要全部的鋼板樁都是組合式鋼板樁,也可因應於鋼板樁牆所需要的強度,將沒有安裝型鋼的平常的鋼板樁、與本發明的組合式鋼板樁適當混合配置。
在本發明的鋼板樁牆,構成組合式鋼板樁的鋼板樁,配置在承受土壓側或土壓較大側較佳。
通常構成組合式鋼板樁的鋼板樁,較型鋼更容易彎曲變形,所以在鋼板樁受到土壓的情況,藉由具備本發明的組合式鋼板樁的構造,則可以追隨型鋼的撓曲動作,在相反的情況,可能鋼板樁的彎曲變形會變大而讓動作不一致。
本發明的組合式鋼板樁,鋼板樁與修補剛性用鋼材不是完全的一體構造,組合成重疊樑式,能實質上使兩者撓曲動作一致,與習知的一體化構造相比,有不用擔心產生挫曲情形的優點。
與將剛性補強用的型鋼涵蓋全長進行熔接的構造相比,雖然剖面剛性較差,可是其花費在熔接加工、形狀測定、矯正作業、加工管理的手續、成本較少。
鋼板樁與剛性補強用的型鋼或間隔件,能夠另外搬運,在現場組合而一起進行灌漿,其管理、搬運效率很優異。如專利文獻1記載的發明,不需要將鋼板樁與剛性補強用的型鋼分開灌漿,不會有施工效率降低的問題。
在鋼板樁為帽型鋼板樁或U型鋼板樁的情況,如果將型鋼配置在其凹部的內側的話,則H型鋼的寬度必須小於鋼板樁的樑腹寬度,而限定了H型鋼的尺寸,而在中介有作為間隔件的鋼材的情況,則放鬆了H型鋼的尺寸的限制。
以下針對本發明的具體實施方式來說明。而本發明並不限定於以下說明的實施方式。
第1圖是顯示本發明的組合式鋼板樁1的一種實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
在作為鋼板樁的帽型鋼板樁2的樑腹部的內側,配置作為剛性補強用材料的H型鋼3,將其上端部與下端接合於帽型鋼板樁2的樑腹部。
帽型鋼板樁2,藉由在寬度方向兩端形成的接頭4、5的卡合,可以連接成讓剖面的凹凸為相同方向。
在本實施方式,在熔接部(6)進行下端的接合,上端部藉由螺栓來進行接合。針對上端部的螺栓接合,藉由將帽型鋼板樁2與H型鋼3的螺栓孔的至少一方作成:較對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔7,允許第1圖(b)的上下方向的相對移位。
帽型鋼板樁2與H型鋼3的接合,可以在施工現場進行,可以將分別搬運過來的材料,在現場進行接合,而可作為一體來進行灌漿。
第2圖是針對:習知的組合式鋼板樁的情況(第2圖(a))、與本發明的組合式鋼板樁的情況(第2圖(b)),比較其撓曲動作的說明圖。
第2圖(a)的習知的組合式鋼板樁41的情況,因為將鋼板樁42與剛性補強用材料43涵蓋全長進行熔接等而一體化,所以鋼板樁42與剛性補強用材料43的撓曲動作不相同,可能會在某些情況產生挫曲情形。
相對的,第2圖(b)的本發明的組合式鋼板樁31的情況,藉由允許鋼板樁32與剛性補強用材料33的長邊方向的相對性移位,則相對於來自鋼板樁32側的土壓等,可以使撓曲動作大致一致。
第3圖(a)、(b),顯示相對於第1圖的實施方式的變形例。
在第3圖(a)的例子,將作為剛性補強用材料的H型鋼3斷續地配置在鋼板樁的長邊方向,藉由熔接方式分別將H型鋼3的下端固定,上端部藉由長孔7與接合螺栓的組合,在因為土壓等導致的彎曲變形,允許朝鋼板樁2的長邊方向的移位。
在第3圖(b)的例子,對於鋼板樁2,將作為剛性補強用材料的H型鋼3,不只是在上下兩端部,在中間也接合,中間的接合部是以螺栓對平常的螺栓孔8固定,兩端部的接合部,藉由作成:較對於螺栓直徑為適合的螺栓孔更大的螺栓孔7,而允許上下方向的相對移位。
第4圖是顯示本發明的鋼板樁牆的一實施方式,例如將第1圖的實施方式的組合式鋼板樁1,藉由一邊依序進行沖設,一邊以帽型鋼板樁2的寬度方向兩端的接頭進行連結,而形成鋼板樁牆A。
第5圖是顯示本發明的鋼板樁牆的其他實施方式,是取代如第4圖只以組合式鋼板樁來建構鋼板樁牆A的方式,在局部組合平常的帽型鋼板樁2單體的情況。
第4圖或第5圖的情況,前提是有較大土壓作用於帽型鋼板樁2側。
第6圖是顯示本發明的組合式鋼板樁1的其他實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖,(c)是變形例的立面圖。
在作為鋼板樁的帽型鋼板樁2的樑腹部的內側,配置作為剛性補強用材料的H型鋼3,以隔著預定間隔配置在長邊方向的螺栓9,將H型鋼3的其中一方的凸緣部拉伸接合在帽型鋼板樁2的樑腹部。
帽型鋼板樁2,藉由形成於寬度方向兩端的接頭4、5的卡合,連接成讓剖面的凹凸成為相同方向。
針對拉伸接合用的螺栓孔,藉由將帽型鋼板樁2與H型鋼3的螺栓孔的至少一方作成:較對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔7,允許第6圖(b)、(c)的上下方向的相對移位。
帽型鋼板樁2與H型鋼3的接合,可以在施工現場進行,可以將分別搬運過來的材料,在現場進行接合,而可作為一體來進行灌漿。
在第6圖(a)的例子,作為剛性補強用材料的H型鋼3連續於鋼板樁2的長邊方向,相對的,在第6圖(b)的例子,將複數的H型鋼3斷續地配置在鋼板樁2的長邊方向,藉由隔著預定間隔配置的螺栓9將各個H型鋼3的凸緣部拉伸接合。
第7圖是顯示使用本發明的組合式鋼板的鋼板樁牆與土壓的關係。
在如第7圖(a)從鋼板樁2側受到土壓的情況,為了使鋼板樁2與剛性補強用的H型鋼3的撓曲動作一致,即使不進行拉伸接合,也可以使撓曲動作大致一致,而在如第7圖(b)所示,在從H型鋼3側受到土壓的情況,在平常的接合,鋼板樁2的變形變大,撓曲動作不會一致,無法視為重疊樑。
相對的,藉由以螺栓拉伸接合方式進行接合,則即使在從H型鋼3側受到土壓的情況,也能使兩者的撓曲動作一致。
接著,使用第8圖,針對以拉伸接合來使鋼板樁與H型鋼的撓曲動作一致的條件的上述式子(1)的導引加以說明。
X≧{(1-a)‧I1 -a‧I2 }‧p/(I1 +I2 ) …(1)
如第8圖(a),當從H型鋼側受到土壓時,如果考慮為分割成上下的話,則能表示為如第8圖(b)。
在第8圖:
1:上述鋼板樁的寬度
a:上述型鋼的寬度
I1 :上述鋼板樁的剖面二次力矩
I2 :上述型鋼的剖面二次力矩
p:從上述型鋼側作用的土壓
螺栓的總計的拉伸力為X,鋼板樁的移位為δ1 ,H型鋼的移位為δ2
[數學式1]
在該情況,需要藉由將剛性大的H型鋼拉伸成鋼板樁,讓變形相同,而考慮在δ1 ≧δ2 的話,會成為:
[數學式2]
於是,在從H型鋼側受到土壓的情況,以螺栓拉伸接合使鋼板樁與H型鋼的撓曲動作一致的條件為:
[數學式3]
接著,式子(1)的右邊當作接合力α,列舉數值模擬的一個例子的話,則如下述:作為對象,是考慮:有效寬度900mm的大剖面、薄片構造且施工性優異的帽型鋼板樁900(例如「平成17年度的國土交通省的「公共事業成本構造改革」實施狀況」、[平成21年3月17日檢索]參考網際網路<URL:http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha06/13/131016_.html>)、與細寬類的H型鋼也就是H-600×200的組合式鋼板樁。
考慮N值15的砂地盤的主動土壓的話,
主動土壓係數
kacosδ=0.2911
考慮牆高5.0m(殘留水位是牆高的一半)的話,前面地盤面的主動土壓+殘留水壓:
p=pa+pw=(w+γh1 +γ’h2 )×kacosδ+γwh=(10+18×2.5+9×2.5)×0.2911+10×2.5=47.56kN/m2
在H-600×200的情況,α=0.6
X=0.6×47.56=28.536kN/m
在M-22的螺栓的情況
A=380.13mm2
在容許應力度140N/mm2 的情況,每一支承受的力為53.22kN
53.22/28.536=1.86m
也就是計算出一支螺栓需要1.8m。
第9圖顯示了第7圖(b)的鋼板樁牆的其他實施方式,取代如第7圖(b)只以組合式鋼板樁1建構鋼板樁牆A,在局部組合平常的帽型鋼板樁2單體的情況。
第9圖前提也是有較大土壓作用於H型鋼3側。
第10圖是顯示中介有作為間隔件11的鋼材的情況的一實施方式,(a)為俯視圖,(b)為立面圖。
作為鋼板樁的帽型鋼板樁2或H型鋼3,是將規格化後的構造大量生產,如果作成配合鋼板樁牆的設計條件的話,有時具有設計上適當的剖面的H型鋼3的凸緣會在尺寸上無法容納於帽型鋼板樁2的樑腹部。
第10圖的例子,是將有效寬度900mm的大剖面、薄片構造且施工性優異的帽型鋼板樁900(例如「平成17年度的國土交通省的「公共事業成本構造改革」實施狀況」、[平成21年3月17日檢索]參考網際網路<URL:http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha06/13/131016_.html>)、與中寬類的H型鋼也就是H-700×300,經由以厚度20mm的鋼板所構成的間隔件11來接合的情況的例子,藉由中介著間隔件11,則可以將H型鋼3的凸緣容納於帽型鋼板樁2的樑腹部。
帽型鋼板樁2,藉由在寬度方向兩端形成的接頭4、5的卡合,而能連接成讓剖面的凹凸成為相同方向。
在該情況,帽型鋼板樁2、間隔件11及H型鋼3,雖然也可就由螺栓接合或熔接等方式成為固定狀態,而如後述第12圖的實施方式,鋼板樁2與H型鋼3或間隔件11,如果作成允許相互朝長邊方向移位的構造的話,則可以讓鋼板樁2與H型鋼3的撓曲動作大致一致。
第11圖,是顯示相對於第10圖的實施方式的間隔件的變形例,第11圖(a)是間隔件12的鋼材為角形剖面的情況,第11圖(b)是使用兩支溝狀剖面的鋼材作為間隔件13的情況。
第12圖是顯示本發明的組合式鋼板樁1的另一實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
在作為鋼板樁的帽型鋼板樁2的樑腹部的內側,中介著由鋼板所構成的間隔件11,配置作為剛性補強用材料的H型鋼3,將其上端部與下端接合。
在本實施方式,在熔接部6進行下端的接合,藉由螺栓接合進行上端部的接合。針對上端部的螺栓接合,藉由將帽型鋼板樁2與H型鋼3的螺栓孔的至少其中一方作為:較相對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔7,允許第12圖(b)的上下方向的相對移位。
帽型鋼板樁2與H型鋼3、間隔件11的接合,可以在施工現場進行,可以將分別搬運過來的材料,在現場接合,作為一體而進行沖設。或者預先將間隔件11安裝在帽型鋼板樁2與H型鋼3的其中之一也可以。
第13圖(a)、(b)是顯示第12圖的實施方式的變形例。
在第13圖(a)的例子,將間隔件11斷續地配置在鋼板樁的長邊方向,藉由熔接方式將各個間隔件11的下端固定,上端部藉由長孔7與接合螺栓的組合,在土壓等造成的彎曲變形情形,允許朝鋼板樁2的長邊方向的移位。在間隔件11上安裝了以兩點鏈線所示的H型鋼3。
針對間隔件11,也可不設置長孔7,在H型鋼3的凸緣設置:較相對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔7。
在第13圖(b)的例子,對於鋼板樁2,將間隔件11及以兩點鏈線所示作為剛性補強用材料的H型鋼3,不只在上下兩端部,在中間也接合,中間的接合部是以螺栓對於平常的螺栓孔8來固定,兩端部的接合部,則藉由作為較相對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔7,允許上下方向的相對移位。
第14圖是顯示本發明的鋼板樁牆的另一實施方式,藉由將例如第10圖或第12圖的實施方式的組合式鋼板樁1,一邊依序沖設,一邊在帽型鋼板樁2的寬度方向兩端的接頭進行連結,而形成鋼板樁牆A。
第15圖是顯示本發明的鋼板樁牆的另一實施方式,取代如第14圖只以組合式鋼板樁建構鋼板樁牆A,在局部組合平常的帽型鋼板樁2單體的情況。
第14圖、第15圖前提是有較大土壓作用於帽型鋼板樁2側。
第16圖是以設置在長邊方向的複數處的螺栓所進行的拉伸接合,來將鋼板樁與型鋼接合的情況,顯示中介著作為間隔件的鋼材的情況的實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
作為鋼板樁的帽型鋼板樁2或H型鋼3,是將規格化後的構造大量生產,如果作成配合鋼板樁牆的設計條件的話,有時具有設計上適當的剖面的H型鋼3的凸緣會在尺寸上無法容納於帽型鋼板樁2的樑腹部。
相對的,藉由例如第16圖中介有作為間隔件11的鋼板等,則可以將H型鋼3的凸緣在容納於帽型鋼板樁2的內側的狀態進行接合。在該情況,也以設置在長邊方向的複數處的螺栓9所進行的拉伸接合,來將鋼板樁2與H型鋼3接合,則鋼板樁2與H型鋼3的撓曲動作大致一致的情形,與其他實施方式相同。
[產業上的可利用性]
本發明的組合式鋼板樁及鋼板樁牆,組合式鋼板樁是將鋼板樁與剛性補強用鋼材組合成重疊樑式,在適用於堤柵壁等的情況,使其撓曲動作大致一致,來減少花費在熔接加工、形狀測定、矯正作業、加工管理等的手續、成本,而其管理、搬運效率都很優異。
A...鋼板樁牆
1...組合式鋼板樁
2...帽型鋼板樁
3...H型鋼
4...接頭
5...接頭
6...熔接部
7...長孔
8...螺栓孔
9...螺栓
11...間隔件
12...間隔件
13...間隔件
第1圖是顯示本發明的組合式鋼板樁的一種實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
第2圖是關於撓曲動作的說明圖,(a)是習知的組合式鋼板樁的情況,(b)是本發明的組合式鋼板樁的情況。
第3圖(a)、(b),是顯示相對於第1圖的實施方式的變形例的立面圖。
第4圖是顯示本發明的鋼板樁牆的一種實施方式的俯視圖。
第5圖是顯示本發明的鋼板樁牆的其他實施方式的俯視圖。
第6圖是顯示本發明的組合式鋼板樁的其他實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖,(c)是變形例的立面圖。
第7圖是顯示使用本發明的組合式鋼板樁的鋼板樁牆的與土壓的關係,(a)是土壓從鋼板樁側作用的情況的俯視圖,(b)是土壓從剛性補強用的型鋼側作用的情況的俯視圖。
第8圖是在藉由螺栓拉伸接合進行接合的情況的用來導入需要條件的說明圖。
第9圖是顯示本發明的鋼板樁的另一實施方式的俯視圖。
第10圖是顯示中介有作為間隔件的鋼材的情況的實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
第11圖(a)、(b),是顯示相對於第10圖的實施方式的間隔件的變形例的俯視圖。
第12圖是顯示本發明的組合式鋼板樁的另一實施方式,(a)是俯視圖,(b)是立面圖。
第13圖(a)、(b),是顯示對於第12圖的實施方式的變形例的立面圖。
第14圖是顯示本發明的鋼板樁牆的另一實施方式的俯視圖。
第15圖是顯示本發明的鋼板樁牆的另一實施方式的俯視圖。
第16圖是顯示本發明的鋼板樁牆的另一實施方式的俯視圖。
第17圖(a)、(b),是顯示專利文獻1記載的發明的概要的俯視圖。
第18圖(a)、(b),是顯示專利文獻2記載的發明的概要的立體圖。
第19圖(a)、(b),是顯示專利文獻3記載的發明的概要的俯視圖。
1...組合式鋼板樁
2...帽型鋼板樁
3...H型鋼
4...接頭
5...接頭
6...熔接部
7...長孔

Claims (10)

  1. 一種組合式鋼板樁,是在鋼板樁的單面,配置:朝該鋼板樁的長邊方向延伸的剛性補強用的型鋼而成的組合式鋼板樁,其特徵為:對於上述鋼板樁,在上述型鋼的長邊方向的複數處接合,上述接合位置之中的一處是被固定的,針對至少一處其他的接合位置,藉由作成允許上述鋼板樁與上述型鋼朝長邊方向移位的構造,使上述鋼板樁與上述型鋼的撓曲動作大致一致。
  2. 如申請專利範圍第1項的組合式鋼板樁,其中上述複數處之中,包含上述型鋼的長邊方向兩端部。
  3. 如申請專利範圍第1項的組合式鋼板樁,其中上述型鋼為H型鋼。
  4. 如申請專利範圍第1項的組合式鋼板樁,其中以設置在長邊方向的複數處的螺栓所進行的拉伸接合方式,將上述鋼板樁與上述型鋼接合,使上述鋼板樁與上述型鋼的撓曲動作大致一致。
  5. 如申請專利範圍第4項的組合式鋼板樁,其中上述鋼板樁與上述型鋼的拉伸接合的設置在長邊方向的複數處的螺栓的拉伸力的總計拉伸力X,符合下列式子(1)的條件。X≧{(1-a).I1 -a.I2 }.p/(I1 +I2 )…(1)1:上述鋼板樁的寬度a:上述型鋼的寬度 I1 :上述鋼板樁的剖面二次力矩I2 :上述型鋼的剖面二次力矩p:從上述型鋼側作用的土壓
  6. 如申請專利範圍第4項的組合式鋼板樁,其中針對依據上述拉伸接合的複數的接合位置之中全部或一部分的接合位置,上述鋼板樁與上述型鋼的至少一方的螺栓孔,是較相對於螺栓直徑為適當的螺栓孔更大的螺栓孔,作成允許將上述鋼板樁與上述型鋼接合的螺栓朝上述鋼板樁或型鋼的長邊方向移位的構造。
  7. 如申請專利範圍第1項的組合式鋼板樁,其中上述鋼板樁是帽型鋼板樁,藉由在其寬度方向兩端形成的接頭的卡合,連接成讓與長邊方向垂直的剖面的凹凸成為相同方向。
  8. 如申請專利範圍第1項的組合式鋼板樁,其中在上述鋼板樁與上述型鋼之間中介有作為間隔件的鋼材來進行接合。
  9. 一種鋼板樁牆,是經由設置在鋼板樁的兩端的接頭,來將複數的鋼板樁連接而成的鋼板樁牆,其特徵為:在上述鋼板樁的至少一部分,使用申請專利範圍第1項記載的組合式鋼板樁。
  10. 如申請專利範圍第9項的鋼板樁牆,其中構成上述組合式鋼板樁的上述鋼板樁,配置在承受土壓側或土壓較大側。
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