WO2018155695A1

WO2018155695A1 - 矢板

Info

Publication number: WO2018155695A1
Application number: PCT/JP2018/007054
Authority: WO
Inventors: 恩田　邦彦; 正嗣道野
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-08-30
Also published as: PH12019550162A1; JP2018141272A

Abstract

【課題】矢板の継手部を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用した際に、矢板に断面変形が生じて剛性や耐力が低下することを抑制できる矢板を提供する。【解決手段】本発明に係る矢板１は、ウェブ部３と、ウェブ部３よりも幅方向ｘの外側に形成される一対のアーム部と、一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部７の先端に設けられる雄側継手部１１と、一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部９の先端に設けられる雌側継手部１３と、を少なくとも有する。矢板１を連結して形成された矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状況となった際に、矢板１では、少なくとも２点での接触状態が形成される。これにより、継手部における作用力の集中を緩和することができる。

Description

矢板

　本発明は、板状素材をロール成形をはじめとする成形加工することにより形成され地中に打設されて壁構造を構成する矢板に関する。板状素材としては、鋼材の他、プラスチック系材料や炭素繊維系材料を含む。

　従来の矢板としては、前面側から後面側に向かって膨出する主体部の両側にフランジ部が設けられ、一方のフランジ部の遊端に雄側継手部が形成され、他方のフランジ部に雌側継手部が形成されたものが知られている。このような矢板は、隣接する矢板との連結にあたって雄側継手部と雌側継手部とが打設途中で外れないことが求められる。

　上記のような矢板の例としては、特許文献１に開示された「軽量鋼矢板」がある。この特許文献１の例では、雄側継手部は、第１のフランジ部の遊端から後面側に横向きＵ字状に折り返される。雌側継手部は、第２のフランジ部の遊端から後面側に突出する延長部の後端側から前面側に横向きＵ字状に折り返されている。第１のフランジ部には、雄側継手部が他の矢板の雌側継手部に連結した状態で、雌側継手部のＵ字状の折り返し部に当接する突部が形成されている。

実開平４－１０８６１９号公報

　ハット形状の矢板を地中に打設して壁構造を構成する際、壁体には土圧および水圧によって発生する曲げモーメントが卓越して作用する。この時の作用を図１３に基づいて説明する。図１３に、ハット形状の矢板９３を示す。ウェブ部８１の両端に一対のフランジ部８３が連続して形成される。各フランジ部８３の端部に第１のアーム部８５、第２のアーム部８７がそれぞれ形成される。第１のアーム部８５の先端に雄側継手部８９が設けられる。第２のアーム部８７の先端に雌側継手部９１が設けられる。

　土圧および水圧によって発生する曲げモーメントが作用した際、継手部の嵌合力が弱いと、図１３に示す破線の元の状態から実線の状態のように、継手部を含む第１のアーム部８５及び第２のアーム部８７が矢板断面中心軸方向に反りかえるとともに、横方向に広がる挙動を示す。この断面変形により、矢板９３の断面二次モーメントや断面係数が元の断面形状に比べて小さくなることから、矢板壁体としての剛性や耐力が低下することとなる。

　図１４は、図１３の継手部の嵌合状態を示す。図１４（ａ）は、上記の断面変形が生ずる前の状態（図１３の破線の状態）を示す。図１４（ｂ）は、上記の断面変形後の状態（図１３の実線の状態）を示している。断面変形が生ずることで、図１４（ｂ）に示すように、両継手部は互いに押し合う状態になり、このとき両継手部は１点のみの接触となる。このため両継手部に対する作用力が１か所に集中する（図１４（ｂ）の破線の丸で囲った部分）。その結果、継手部が早期に破壊してしまうリスクが高くなるとともに、矢板９３の断面変形も進行し、矢板壁体としての剛性や耐力の低下が大きくなる危険性がある。

　本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、矢板の継手部を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用した際に、矢板に断面変形が生じて剛性や耐力が低下することを抑制できる矢板を提供することを目的としている。

　（１）本発明に係る矢板は、ウェブ部と、前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する。前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、該第１湾曲部に連続して折り返されたＵ字状の第２湾曲部と、該第２湾曲部に連続して前記第１のアーム部に向かって前記第１湾曲部の延長部と平行に直線状に延出する第１引掛部とを有する。前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第３湾曲部と、該第３湾曲部に連続して前面側に向かって湾曲する第４湾曲部と、該第４湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有する。前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１引掛部の端部位置までの長さＳ１が、前記雌側継手部の前記第４湾曲部における湾曲内側の最も奥の位置から前記第２引掛部の端部位置までの長さＵ１よりも長くなるように設定されている。

　（２）本発明に係る矢板は、ウェブ部と、前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する。前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、続いて前面側に折り返される第２湾曲部と、該第２湾曲部の延長部に連続して折り返されたＵ字状の第３湾曲部と、該第３湾曲部に連続して前記第２湾曲部の延長部と平行に直線状に延出する第１引掛部とを有する。前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第４湾曲部と、該第４湾曲部に連続して後面側斜め方向に湾曲する第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第６湾曲部と、前記第６湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有する。前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ３が、前記雄側継手部の第１引掛部の先端位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ２の0.5倍を越えると共に前記雄側継手部の前記第３湾曲部の最外縁位置から、前記第１引掛部の先端位置までの長さＳ４が、前記雌側継手部の前記第２引掛部の先端と前記第４湾曲部の内面で形成される開口部幅Ｕ２を越える。

　（３）本発明に係る矢板は、ウェブ部と、前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する。前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、続いて前面側に折り返される第２湾曲部と、続いて前記第１のアーム部の延長方向になるように折り返される第３湾曲部と、その先に折り返されたＵ字状の第４湾曲部と、該第４湾曲部から直線状に前記第１のアーム部と平行になる方向に延出する第１引掛部とを有する。前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行となる方向に湾曲する第６湾曲部と、該第６湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第７湾曲部と、前記第７湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有する。前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ６が、前記雄側継手部の第１引掛部の先端位置から前記第１のアーム部下端位置までの鉛直方向長さＳ５の２/３倍を越えるとともに、前記雄側継手部の前記第４湾曲部の最外縁位置から第１引掛部の先端位置までの長さＳ７が、前記雌側継手部の前記第２引掛部の先端と前記第５湾曲部の内面で形成される開口部幅Ｕ３を越える。

　なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「平行」とは、厳密に平行でなくてもよく、効果が得られる範囲において、実質的に平行であればよい。

　本発明の矢板によれば、該矢板の継手部を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用して両継手部が押し合う状況となった際、該両継手部において少なくとも２点での接触状態が形成される。その結果、継手部における作用力の集中を緩和することができる。これにより、継手部の変形および破壊が防止され、矢板壁体の剛性や耐力の低下を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態１のハット形状の矢板の説明図である。図１に示したハット形状の矢板の継手部の拡大図である。本発明の実施の形態１のハット形状の矢板の作用を説明する説明図である。本発明の実施の形態１の矢板の他の態様の説明図である。本発明の実施の形態２のハット形状の矢板の説明図である。図５に示したハット形状の矢板の継手部の拡大図である。本発明の実施の形態２のハット形状の矢板の作用を説明する説明図である。本発明の実施の形態２の矢板の他の態様の説明図である。本発明の実施の形態３のハット形状の矢板の説明図である。図９に示したハット形状の矢板の継手部の拡大図である。本発明の実施の形態３のハット形状の矢板の作用を説明する説明図である。本発明の実施の形態３の矢板の他の態様の説明図である。本発明が解決しようとする課題を説明する説明図である（その１）。本発明が解決しようとする課題を説明する説明図である（その２）。

［実施の形態１］
　本発明の一実施の形態に係る矢板１を図１に示す。図１は、幅方向ｘ及び高さ方向ｙに沿った矢板１の断面図である。

　矢板１は、図１に示すように、ハット形状の矢板１である。ウェブ部３の両端に一対のフランジ部５が連続して形成される。一対のアーム部は、ウェブ部３よりも幅方向ｘの外側に形成される。第１のアーム部７と第２のアーム部９である。一方のフランジ部５の端部に第１のアーム部７が形成される。他方のフランジ部５の端部に第２のアーム部９が形成される。第１のアーム部７の先端に雄側継手部１１が設けられる。第２のアーム部９の先端に雌側継手部１３が設けられる。

　ハット形状の矢板１は、矢板１を連結して形成された矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手が押し合う状況となった際に、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができるように構成されている。以下、雄側継手部１１、雌側継手部１３及びこれらの関係について詳細に説明する。

　本明細書において、ハット形状の矢板では、前面側は、高さ方向ｙにおいて第１のアーム部７及び第２のアーム部９が位置する側であり、後面側は、高さ方向ｙにおいてウェブ部３が位置する側である。

＜雄側継手部＞
　雄側継手部１１は、図２（ａ）に示すように、第１湾曲部１５、第２湾曲部１７、及び第１引掛部１９を有する。第１湾曲部１５は、第１のアーム部７の遊端から後面側に湾曲する。第２湾曲部１７は、第１湾曲部１５に連続する。第２湾曲部１７は、Ｕ字状に折り返されている。第１引掛部１９は、第２湾曲部１７に連続する。第１引掛部１９は、第１のアーム部７に向かって直線状に延出する。第１引掛部１９は、第１湾曲部１５の延長部と（ほぼ）平行である。第１湾曲部１５の延長部は、第１のアーム部７の遊端から湾曲した部分から幅方向ｘにおいて外側の部分である。。

　雄側継手部１１の第１湾曲部１５は、第１のアーム部７の遊端から後面側に、5°から90°の範囲で折り曲げるのがよい。すなわち、図２に示すように、第１のアーム部７の延長線と第１湾曲部１５の接線との成す角度αが、5°から90°の範囲となるのが好ましい。

＜雌側継手部＞
　雌側継手部１３は、図２（ｂ）に示すように、第３湾曲部２１、第４湾曲部２３、第５湾曲部２５、及び第２引掛部２７を有する。第３湾曲部２１は、第２のアーム部９の遊端から後面側に湾曲する。第４湾曲部２３は、第３湾曲部２１に連続する。第４湾曲部２３は、前面側に向かって湾曲する。第５湾曲部２５は、第４湾曲部２３に連続する。第５湾曲部２５は、雄側継手部１１の第１引掛部１９と（ほぼ）平行になる方向に向かってＵ字状に折り返されている。第２引掛部２７は、第５湾曲部２５に連続する。第２引掛部２７は、雄側継手部１１の第１引掛部１９と（ほぼ）平行に直線状に延出する。

＜雄側継手部と雌側継手部の関係＞
　雄側継手部１１と雌側継手部１３が嵌合状態において、曲げモーメント作用時に上述した少なくとも２点での接触状態が形成されるための条件として、ハット形状の矢板１は、以下の条件を備えている。

　雄側継手部１１の第２湾曲部１７の最外縁位置から第１引掛部１９の端部位置までの長さをＳ１とする。雌側継手部１３の第４湾曲部２３における湾曲内側の最も奥の位置から第２引掛部２７の端部位置までの長さＵ１とする。Ｓ１がＵ１よりも長い（Ｓ１＞Ｕ１）。

　Ｓ１は、雄側継手部１１の第２湾曲部１７の最外縁位置から第１引掛部１９の端部位置までの最短の長さである。Ｓ１は、第１のアーム部７に直交方向の長さである。あるいは図２中では、Ｓ１は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　Ｕ１は、雌側継手部１３の第４湾曲部２３における湾曲内側の最も奥の位置から第２引掛部２７の端部位置までの最短の長さである。Ｕ１は、第２のアーム部９に直交方向の長さである。図２中では、Ｕ１は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　上記のように構成された本実施の形態のハット形状の矢板１の作用について、図３に基づいて説明する。

　図３（ａ）は雄側継手部１１と雌側継手部１３の通常の嵌合状態を示す。図３（ａ）の状態から矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状態（押し込み嵌合状態）になったときには図３（ｂ）に示すように、雄側継手部１１のＵ字状の第２湾曲部１７の外面と雌側継手部１３の第３湾曲部２１から第４湾曲部２３に至るいずれかの部分（以下、「第３湾曲部２１～第４湾曲部２３」と表記する。他の部位についても同様）の内面が接触し、かつ雄側継手部１１の第１引掛部１９と雌側継手部１３の第２引掛部２７の内面同士が接触する２点接触状態となる。

　２点接触に至るまでの過程であるが、通常、最初に１点で接触した後、継手部が弾性範囲内で変形し、２点接触に至ると考えられる。弾性範囲内であれば、継手部の変形量は微小である。矢板１の断面性能に大きな影響は与えることはない。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部１１が図中下方側（矢板１の前面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（下ずれ）］になったときには、図３（ｃ）に示すように、接触点の位置が少しずれるものの図３（ｂ）と同様の部位が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手が図中上方側（矢板１の後面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（上ずれ）］になったときには、図３（ｄ）に示すように、雄側継手部１１のＵ字状の第２湾曲部１７の外面と雌側継手部１３の第３湾曲部２１～第４湾曲部２３の内面が接触し、かつ雄側継手部１１の第１引掛部１９の外面と雌側継手部１３の第４湾曲部２３～第５湾曲部２５の内面が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部１１が図中下方側（矢板１の前面側）に回転した状態［押し込み＋回転］になったときには、図３（ｅ）に示すように、雄側継手部１１のＵ字状の第２湾曲部１７の外面と雌側継手部１３の第３湾曲部２１～第４湾曲部２３の内面が接触し、かつ雄側継手部１１の第１引掛部１９の先端内面と雌側継手部１３の第２引掛部２７の内面とが接触する２点接触状態となる。

　以上のように、本実施の形態のハット形の矢板１においては、雄側継手部１１と雌側継手部１３の形状を上記のように設定したことで、ハット形の矢板１の継手部同士を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状況となった際、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができる。これにより、継手部の変形および破壊を防止され、矢板壁体の剛性や耐力の低下を抑制することが可能となる。

　上記の説明はハット形状の矢板１を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。図４に示すように、Ｚ形状の矢板２９にも適用できる。Ｚ形状の矢板２９では、ウェブ部３の両端の一方には第１のアーム部７が形成される。ウェブ部３の両端の他方には第２のアーム部９が形成される。第１のアーム部７の先端に雄側継手部１１が設けられる。第２のアーム部９の先端に雌側継手部１３が設けられる。

　本明細書において、Ｚ形状の矢板では、前面側は、高さ方向ｙにおいて一方のアーム部（例えば、第１のアーム部７）が位置する側であり、後面側は、高さ方向ｙにおいて他方のアーム部（例えば、第２のアーム部９）が位置する側である。

［実施の形態２］
　本実施の形態の矢板３１は、図５に示すように、実施の形態１と同様に、ハット形状の矢板３１である。矢板３１では、ウェブ部３の両端に一対のフランジ部５が連続して形成される。一方のフランジ部５の端部に第１のアーム部７が形成される。他方のフランジ部５の端部に第２のアーム部９が形成される。第１のアーム部７の先端に雄側継手部３３が設けられる。第２のアーム部９の先端に雌側継手部３５が設けられる。

　ハット形状の矢板３１は、矢板３１を連結して形成された矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手が押し合う状況となった際に、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができるように構成されている。以下、雄側継手部３３、雌側継手部３５及びこれらの関係について詳細に説明する。

＜雄側継手部＞
　雄側継手部３３は、図６（ａ）に示すように、第１湾曲部３７、第２湾曲部３９、第３湾曲部４１、及び第１引掛部４３を有する。

　第１湾曲部３７は、第１のアーム部７の遊端から後面側に湾曲する。第２湾曲部３９は、第１湾曲部３７に続いて前面側に折り返される。第３湾曲部４１は、第２湾曲部３９の延長部に連続する。第３湾曲部４１は、Ｕ字状に折り返されている。第２湾曲部３９の延長部は、湾曲した部分から幅方向ｘにおいて外側の部分である。第１引掛部４３は、第３湾曲部４１に連続する。第１引掛部４３は、第２湾曲部３９の延長部と（ほぼ）平行に直線状に延出する。

　雄側継手部３３の第１湾曲部３７は、第１のアーム部７の遊端から後面側に、5°から90°の範囲で折り曲げるのがよい。すなわち、図６に示すように、第１のアーム部７の延長線と第１湾曲部３７の接線との成す角度βが、5°から90°の範囲となるのが好ましい。

＜雌側継手部＞
　雌側継手部３５は、第４湾曲部４５、第５湾曲部４７、第６湾曲部４９、及び第２引掛部５１を有する。第４湾曲部４５、は、第２のアーム部９の遊端から後面側に湾曲する。第５湾曲部４７は、第４湾曲部４５に連続する。第５湾曲部４７は、後面側斜め方向に湾曲する。第６湾曲部４９は、第５湾曲部４７に連続する。第６湾曲部４９は、雄側継手部３３の第１引掛部４３と（ほぼ）平行になる方向に向かってＵ字状に折り返されている第２引掛部５１は、第６湾曲部４９に連続する。第２引掛部５１は、雄側継手部３３の第１引掛部４３と（ほぼ）平行に直線状に延出する。

＜雄側継手部と雌側継手部の関係＞
　上述した少なくとも２点での接触状態が形成されるための条件について、図６（ｂ）に基づいて説明する。

　雄側継手部３３の第２湾曲部３９の最外縁位置から第１のアーム部７の下端位置までの長さをＳ３とする。雄側継手部３３の第１引掛部４３の先端位置から第１のアーム部７の下端位置までの長さをＳ２とする。Ｓ３がＳ２の0.5倍を越える（Ｓ３＞０．５＊Ｓ２）。

　また、雄側継手部３３の第３湾曲部４１の最外縁位置から第１引掛部４３の先端位置までの長さをＳ４とする。雌側継手部３５の第２引掛部５１の先端と第４湾曲部４５の内面で形成される開口部幅Ｕ２とする。Ｓ４がＵ２を上回る（Ｓ４＞Ｕ２）。

　Ｓ３は、雄側継手部３３の第２湾曲部３９の最外縁位置から第１のアーム部７の下端位置までの最短の長さである。Ｓ３は、第１のアーム部７に直交方向の長さである。図６中では、Ｓ３は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　Ｓ２は、雄側継手部３３の第１引掛部４３の先端位置から第１のアーム部７の下端位置までの最短の長さである。Ｓ２は、第１のアーム部７に直交方向の長さである。図６中では、Ｓ２は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　Ｓ４は、雄側継手部３３の第３湾曲部４１の最外縁位置から第１引掛部４３の先端位置までの最短の長さである。Ｓ４は、第１のアーム部７に平行方向の長さである。Ｓ４は、図６中では、水平方向（幅方向ｘ）の長さである。

　開口部幅Ｕ２は、雌側継手部３５の第２引掛部５１の先端と第４湾曲部４５の内面で形成される開口部の最短幅である。Ｕ２は、第２のアーム部９に平行な長さである。Ｕ２は、図６中では、水平方向（幅方向ｘ）の長さである。

　上記のように構成された本実施の形態のハット形状の矢板３１の作用について、図７に基づいて説明する。

　図７（ａ）は雄側継手部３３と雌側継手部３５の通常の嵌合状態を示す。図７（ａ）の状態から矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状態（押し込み嵌合状態）になったときには図７（ｂ）に示すように、雄側継手部３３のＵ字状の第３湾曲部４１の外面と雌側継手部３５の第４湾曲部４５～第５湾曲部４７の内面が接触し、かつ雄側継手部３３の第２湾曲部３９の内面と雌側継手部３５の第２引掛部５１の外面とが接触する２点接触状態となる。

　２点接触に至るまでの過程であるが、通常、最初に１点で接触した後、継手部が弾性範囲内で変形し、２点接触に至ると考えられる。弾性範囲内であれば、継手部の変形量は微小である。矢板３１の断面性能に大きな影響は与えることはない。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部３３が図中下方側（矢板３１の前面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（下ずれ）］になったときには、図７（ｃ）に示すように、接触点の位置が少しずれるものの図７（ｂ）と同様の部位が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部３３が図中上方側（矢板３１の後面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（上ずれ）］になったときにも、図７（ｄ）に示すように、接触点の位置が少しずれるものの図７（ｂ）と同様の部位が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手が部３３図中下方側（矢板３１の前面側）に回転した状態［押し込み＋回転］になったときには、図７（ｅ）に示すように、雄側継手部３３のＵ字状の第３湾曲部４１の外面と雌側継手部３５の第４湾曲部４５～第５湾曲部４７の内面が接触し、かつ雄側継手部３３の第１引掛部４３の先端内面と雌側継手部３５の第２引掛部５１の内面とが接触する２点接触状態となる。

　以上のように、本実施の形態のハット形の矢板３１においては、雄側継手部３３と雌側継手部３５の形状を上記のように設定したことで、ハット形の矢板３１の継手部同士を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状況となった際、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができる。これにより、継手部の変形および破壊を防止され、矢板壁体の剛性や耐力の低下を抑制することが可能となる。

　上記の説明はハット形状の矢板３１を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。図８に示すように、Ｚ形状の矢板５３にも適用できる。Ｚ形状の矢板５３では、ウェブ部３の両端の一方には第１のアーム部７が形成される。ウェブ部３の両端の他方には第２のアーム部９が形成される。前記第１のアーム部７の先端に雄側継手部３３が設けられる。前記第２のアーム部９の先端に雌側継手部３５が設けられる。

［実施の形態３］
　本実施の形態の矢板５５は、図９に示すように、実施の形態１と同様に、ハット形状の矢板５５である。矢板５５では、ウェブ部３の両端に一対のフランジ部５が連続して形成される。一方のフランジ部５の端部に第１のアーム部７が形成される。他方のフランジ部５の端部に第２のアーム部９が形成される。ともに、第１のアーム部７の先端に雄側継手部５７が設けられる。第２のアーム部９の先端に雌側継手部５９が設けられる。

　ハット形状の矢板５５は、矢板５５を連結して形成された矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状況となった際に、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができるように構成されている。以下、雄側継手部５７、雌側継手部５９及びこれらの関係について詳細に説明する。

＜雄側継手部＞
　雄側継手部５７は、図１０（ａ）に示すように、第１湾曲部６１、第２湾曲部６３、第３湾曲部６５、第４湾曲部６７、及び第１引掛部６９を有する。第１湾曲部６１は、第１のアーム部７の遊端から後面側に湾曲する。第２湾曲部６３は、第１湾曲部６１に続いて前面側に折り返される。第３湾曲部６５は、第１湾曲部６１に続いて第１のアーム部７の延長方向になるように湾曲する。第４湾曲部６７は、第３湾曲部６５の先でＵ字状に折り返されている。第１引掛部６９は、第４湾曲部６７から（ほぼ）直線状に第１のアーム部７と（ほぼ）平行になる方向に延出する。

　雄側継手部５７の第１湾曲部６１は、第１のアーム部７の遊端から後面側に、5°から90°の範囲で折り曲げるのがよい。すなわち、図１０に示すように、第１のアーム部７の延長線と第１湾曲部６１の接線との成す角度γが、5°から90°の範囲となるのが好
ましい。

＜雌側継手部＞
　雌側継手部５９は、第５湾曲部７１、第６湾曲部７３、第７湾曲部７５、及び第２引掛部７７を有する。第５湾曲部７１は、第２のアーム部９の遊端から後面側に湾曲する。第６湾曲部７３は、第５湾曲部７１に連続する。第６湾曲部７３は、第２のアーム部９と平行となる方向に湾曲する。第７湾曲部７５は、第６湾曲部７３に連続する。第７湾曲部７５は、第２のアーム部９と平行になる方向に向かってＵ字状に折り返されている。第２引掛部７７は、第７湾曲部７５に連続する。第２引掛部７７は、第２のアーム部９と（ほぼ）平行に直線状に延出する。

＜雄側継手部と雌側継手部の関係＞
　上述した少なくとも２点での接触状態が形成されるための条件について、図１０（ｂ）に基づいて説明する。

　雄側継手部５７の第２湾曲部６３の最外縁位置から第１のアーム部７の下端位置までの長さをＳ６とする。雄側継手部５７の第１引掛部６９の先端位置から第１のアーム部７の下端位置までの鉛直方向長さをＳ５とする。Ｓ６がＳ５の２/３倍を越える（Ｓ６＞Ｓ５＊（２／３））。

　雄側継手部５７の第４湾曲部６７の最外縁位置から第１引掛部６９の先端位置までの長さをＳ７とする。雌側継手部５９の第２引掛部７７の先端と第５湾曲部７１の内面で形成される開口部幅をＵ３とする。Ｓ７がＵ３を越える（Ｓ７＞Ｕ３）。

　Ｓ６は、雄側継手部５７の第２湾曲部６３の最外縁位置から第１のアーム部７の下端位置までの最短の長さである。Ｓ６は、第１のアーム部７に直交方向の長さである。図１０中では、Ｓ６は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　Ｓ５は、雄側継手部５７の第１引掛部６９の先端位置から第１のアーム部７の下端位置までの最短の長さである。Ｓ５は、第１のアーム部７に直交方向の長さである。図１０中では、Ｓ５は、鉛直方向（高さ方向ｙ）の長さである。

　Ｓ７は、雄側継手部５７の第４湾曲部６７の最外縁位置から第１引掛部６９の先端位置までの最短の長さである。Ｓ７は第１のアーム部７に平行方向の長さである。Ｓ７は、図１０中では、水平方向（幅方向ｘ）の長さである。

　開口部幅Ｕ３は、雌側継手部５９の第２引掛部７７の先端と第５湾曲部７１の内面で形成される開口部の最短幅である。Ｕ３は、第２のアーム部９に平行な長さである。Ｕ３は、図１０中では、水平方向（幅方向ｘ）の長さである。

　上記のように構成された本実施の形態のハット形状の矢板５５の作用について、図１１に基づいて説明する。

　図１１（ａ）は雄側継手部５７と雌側継手部５９の通常の嵌合状態を示す。図１１（ａ）の状態から矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状態（押し込み嵌合状態）になったときには図１１（ｂ）に示すように、雄側継手部５７のＵ字状の第４湾曲部６７の外面と雌側継手部５９の第５湾曲部７１～第６湾曲部７３の内面が接触し、かつ雄側継手部５７の第２湾曲部６３の内面と雌側継手部５９のＵ字状の第７湾曲部７５の外面とが接触する２点接触状態となる。

　２点接触に至るまでの過程であるが、通常、最初に１点で接触した後、継手部が弾性範囲内で変形し、２点接触に至ると考えられる。弾性範囲内であれば、継手部の変形量は微小である。矢板５５の断面性能に大きな影響は与えることはない。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部５７が図中下方側（矢板５５の前面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（下ずれ）］になったときには、図１１（ｃ）に示すように、接触点の位置が少しずれるものの図１１（ｂ）と同様の部位が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部５７が図中上方側（矢板５５の後面側）にずれた状態［押し込み嵌合状態（上ずれ）］になったときにも、図１１（ｄ）に示すように、接触点の位置が少しずれるものの図１１（ｂ）と同様の部位が接触する２点接触状態となる。

　押し込み嵌合状態から雄側継手部５７が図中下方側（矢板５５の前面側）に回転した状態［押し込み＋回転］になったときには、図１１（ｅ）に示すように、雄側継手部５７のＵ字状の第４湾曲部６７の外面と雌側継手部５９の第６湾曲部７３の内面が接触し、かつ雄側継手部５７の第３湾曲部６５～第４湾曲部６７の内面と雌側継手部５９の第２引掛部７７の先端外面とが接触する２点接触状態となる。

　以上のように、本実施の形態のハット形の矢板５５においては、雄側継手部５７と雌側継手部５９の形状を上記のように設定したことで、ハット形の矢板５５の継手部同士を連結して形成した矢板壁体に曲げモーメントが作用し、両継手部が押し合う状況となった際、少なくとも２点での接触状態が形成され、継手部における作用力の集中を緩和することができる。これにより、継手部の変形および破壊を防止され、矢板壁体の剛性や耐力の低下を抑制することが可能となる。

　上記の説明はハット形状の矢板５５を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。図１２に示すように、Ｚ形状の矢板７９にも適用できる。Ｚ形状の矢板７９では、ウェブ部３の両端の一方には第１のアーム部７が形成される。ウェブ部３の両端の他方には第２のアーム部９が形成される。前記第１のアーム部７の先端に雄側継手部５７が設けられる。前記第２のアーム部９の先端に雌側継手部５９が設けられる。

　　１　矢板（実施の形態１）
　　３　ウェブ部
　　５　フランジ部
　　７　第１のアーム部
　　９　第２のアーム部
　１１　雄側継手部
　１３　雌側継手部
　１５　第１湾曲部
　１７　第２湾曲部
　１９　第１引掛部
　２１　第３湾曲部
　２３　第４湾曲部
　２５　第５湾曲部
　２７　第２引掛部
　２９　Ｚ形状の矢板
　３１　矢板（実施の形態２）
　３３　雄側継手部
　３５　雌側継手部
　３７　第１湾曲部
　３９　第２湾曲部
　４１　第３湾曲部
　４３　第１引掛部
　４５　第４湾曲部
　４７　第５湾曲部
　４９　第６湾曲部
　５１　第２引掛部
　５３　Ｚ形状の矢板
　５５　矢板（実施の形態３）
　５７　雄側継手部
　５９　雌側継手部
　６１　第１湾曲部
　６３　第２湾曲部
　６５　第３湾曲部
　６７　第４湾曲部
　６９　第１引掛部
　７１　第５湾曲部
　７３　第６湾曲部
　７５　第７湾曲部
　７７　第２引掛部
　７９　Ｚ形状の矢板
　８１　ウェブ部（従来例）
　８３　フランジ部
　８５　第１のアーム部
　８７　第２のアーム部
　８９　雄側継手部
　９１　雌側継手部
　９３　矢板

Claims

　ウェブ部と、
　前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、
　前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、
　前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する矢板であって、
　前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、該第１湾曲部に連続して折り返されたＵ字状の第２湾曲部と、該第２湾曲部に連続して前記第１のアーム部に向かって前記第１湾曲部の延長部と平行に直線状に延出する第１引掛部とを有し、
　前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第３湾曲部と、該第３湾曲部に連続して前面側に向かって湾曲する第４湾曲部と、該第４湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有し、
　前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１引掛部の端部位置までの長さＳ１が、前記雌側継手部の前記第４湾曲部における湾曲内側の最も奥の位置から前記第２引掛部の端部位置までの長さＵ１よりも長くなるように設定されていることを特徴とする矢板。
　ウェブ部と、
　前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、
　前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、
　前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する矢板であって、
　前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、続いて前面側に折り返される第２湾曲部と、該第２湾曲部の延長部に連続して折り返されたＵ字状の第３湾曲部と、該第３湾曲部に連続して前記第２湾曲部の延長部と平行に直線状に延出する第１引掛部とを有し、
　前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第４湾曲部と、該第４湾曲部に連続して後面側斜め方向に湾曲する第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第６湾曲部と、前記第６湾曲部に連続して前記雄側継手部の第１引掛部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有し、
　前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ３が、前記雄側継手部の第１引掛部の先端位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ２の0.5倍を越えると共に前記雄側継手部の前記第３湾曲部の最外縁位置から、前記第１引掛部の先端位置までの長さＳ４が、前記雌側継手部の前記第２引掛部の先端と前記第４湾曲部の内面で形成される開口部幅Ｕ２を越えることを特徴とする矢板。
　ウェブ部と、
　前記ウェブ部よりも幅方向の外側に形成される一対のアーム部と、
　前記一対のアーム部のうちの一方のアーム部である第１のアーム部の先端に設けられる雄側継手部と、
　前記一対のアーム部のうちの他方のアーム部である第２のアーム部の先端に設けられる雌側継手部と、を少なくとも有する矢板であって、
　前記雄側継手部は、前記第１のアーム部の遊端から後面側に湾曲する第１湾曲部と、続いて前面側に折り返される第２湾曲部と、続いて前記第１のアーム部の延長方向になるように折り返される第３湾曲部と、その先に折り返されたＵ字状の第４湾曲部と、該第４湾曲部から直線状に前記第１のアーム部と平行になる方向に延出する第１引掛部とを有し、
　前記雌側継手部は、前記第２のアーム部の遊端から後面側に湾曲した第５湾曲部と、該第５湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行となる方向に湾曲する第６湾曲部と、該第６湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行になる方向に向かって折り返されたＵ字状の第７湾曲部と、前記第７湾曲部に連続して前記第２のアーム部と平行に直線状に延出する第２引掛部とを有し、
　前記雄側継手部の前記第２湾曲部の最外縁位置から前記第１のアーム部下端位置までの長さＳ６が、前記雄側継手部の第１引掛部の先端位置から前記第１のアーム部下端位置までの鉛直方向長さＳ５の２/３倍を越えるとともに、前記雄側継手部の前記第４湾曲部の最外縁位置から第１引掛部の先端位置までの長さＳ７が、前記雌側継手部の前記第２引掛部の先端と前記第５湾曲部の内面で形成される開口部幅Ｕ３を越えることを特徴とする矢板。