JPH0376370B2 - - Google Patents
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- JPH0376370B2 JPH0376370B2 JP61092657A JP9265786A JPH0376370B2 JP H0376370 B2 JPH0376370 B2 JP H0376370B2 JP 61092657 A JP61092657 A JP 61092657A JP 9265786 A JP9265786 A JP 9265786A JP H0376370 B2 JPH0376370 B2 JP H0376370B2
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- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、土木、建築等の分野において、土
留、基礎、地中壁、井筒、セル等の構造体に用い
る角鋼管矢板に係わり、特に大きな耐力が要求さ
れる用途に適した角鋼管矢板に関する。 〔従来の技術〕 鋼矢板には、用途及び経済性の両面からそれぞ
れの目的に応じて、U字形、Z形、直線形、ボツ
クス形、管状形等の種々の形態のものが開発され
ている。そして、これらの鋼矢板は、構造的な要
望に応じ、それぞれ単独或いは組合せて使用され
ている。 たとえば、直線型鋼矢板を連結してセルを構築
する場合、補強用のCT型鋼を適宜の間隔で直線
矢板に溶接している。この種のセルが必要とする
強度を満たさない場合、継手を備えた鋼管矢板を
直線鋼矢板と噛み合せることにより、強度の改善
を図つている。 また、建込み深さの大きい岸壁や地中壁などで
は、第9図に示すように、ボツクス形鋼矢板a1,
a2を継手b1,b2で連結することにより、剛性の高
い壁体cを構築する手段が採用されている。 このとき使用するボツクス形鋼矢板a1,a2は、
フランジd1〜d4の先端が爪継手e1〜e8に形成され
ている。 このボツクス形鋼矢板a1,a2は、通常圧延方法
によつて製造されるものである。そのため、ウエ
ブf1,f2の高さに制限があり、大きな土圧、水圧
等に抗するに充分な厚みをもつた壁体cを構築す
ることができない。 そこで、更に大きな土圧、水圧等に曝されるよ
うな壁体を構築する場合には、大口径の鋼管矢板
が用いられている。 第10図は、この大口径鋼板管矢板を用いて構
築した井筒gの一部を示す。それぞれの鋼管矢板
h1,h2……は、継手iによつて相互に接続されて
いる。鋼管矢板h1,h2部においては、このように
構築された井筒gは充分な強度を有する。しか
し、継手iでは、特に矢印P1,P2で示す土圧、
水圧に起因する圧縮力、引張力、剪断力等に対
し、母材と同程度の強度が得られない。その結
果、継手iは、破壊の起点に成り易い。 そのため、この種の井筒を構築する場合、鋼管
矢板h1,h2を連結して形成した井筒gの内側に、
リングビームjを打設深さに応じて多数配設し、
大きな土圧、水圧等に対抗する手段が採用されて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 直線型鋼矢板を用いて構造体を構築する場合、
安全で且つ建込みの容易なセル工法を用いても、
直径が20〜30m、深度10〜20m程度のものにその
大きさが限定される。そして、それ以上の直径や
深度が要求される場合、この直線型鋼矢板を用い
た構造体においては、曲がり、折損、継手損傷が
生じるという問題点がある。 また、U形、Z形等の非直線型鋼矢板を用いた
場合、断面係数が大きいだけ直線型鋼矢板で構築
した構造体に比較して、優れた耐力を備えた構造
体が得られる。しかし、強い土圧、水圧等がかか
る場合には、種々の補強材が必要となる。また、
建込み工法が複雑化してコスト高となる難点があ
る。このため、これら非直線型鋼矢板を、大きな
構造体の構築に使用することには問題がある。 この点、第9図に示すボツクス形鋼矢板a1,a2
により構築した構造体は、非常に大きな断面係数
をもち、二重壁構造となることから、特に脆弱な
部分がなく剛性及び信頼性の高い壁体を構築する
ことができる。しかし、該ボツクス形鋼矢板a1,
a2は前述のように圧延方法によつて製造されるも
のであるから、フランジ幅、ウエブ高さ、フラン
ジ厚、ウエブ厚等の寸法に製造上の制限が加わ
る。したがつて、該ボツクス形鋼矢板a1,a2のサ
イズは限られた種類となり、それに拘束されて構
造体自体の設計も最も経済的なものとすることが
できない。また、該ボツクス形鋼矢板a1,a2を使
用するとき、比較的高価な継手b1,b2を準備する
必要があり、経済的にも施工法的にもコスト高に
なるという問題がある。 他方、第10図に示す鋼管矢板h1,h2において
は、かなり自由に断面寸法を選定することが可能
である。また、建込み深さが大きい構造体、たと
えば水深の大きな岸壁や人工島等の護岸に対して
も、断面寸法及び全長設計の点から設計の自由度
が大きく、また施工に際してもスクリユーオーガ
等の作業機械を使用して低騒音施工が可能である
等の数多くの利点を有している。しかし、継手i
の個所が圧縮引張力に対する構造的な弱点となる
ため、リングビームjのような巨大な補強材を必
要とするので、工法が複雑となり、経済的な負担
が大きくなる問題がある。 そこで、本発明は、構造的な弱点がなく、大き
な土圧、水圧等に対しても充分な耐力を有し、且
つ施工が容易な鋼矢板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〕 本発明の角鋼管矢板は、その目的を達成するた
め、一端に連結継手を有する鋼板矢板を、フラン
ジ壁の横軸方向に沿つて角部のそれぞれに配列接
合し、平行フランジ型ボツクスパイルに構成した
ことを特徴とする。 また、前記角部の曲率半径を板厚の1.0〜5.0倍
とすることができる。また、相対する鋼板矢板の
幅長を異ならしても良い。更に、前記鋼板矢板を
直線型鋼矢板を半截することにより製作すること
ができる。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説
明する。 第1図は、本実施例の角鋼管矢板を示す。 該角鋼管矢板は、本体となる角鋼管1及び該角
鋼管1に接続されている鋼板矢板2a〜2dを備
えている。 角鋼管1は、フランジ壁1a,1b及びウエブ
壁1c,1dの四面で構成されている。そして、
それぞれのフランジ壁1a,1b及びウエブ壁1
c,1dは、角部3a〜3dを介して一体化され
ている。なお、本明細書において、フランジ壁1
a,1bの板厚の中心を通る軸線X1−X1,X2−
X2を横軸という。 この角鋼管1に対して、一端にのみ連結継手を
有する鋼板矢板2a〜2dが接合されている。該
鋼板矢板2a〜2dの連結継手4a〜4dは、そ
れぞれ連結の際に対となるものである。たとえ
ば、第2図a及びbにそれぞれ示すように、鋼板
矢板2a1の連結継手4a1は隣り合う角鋼管矢板2
c1の連結継手4c1と、また鋼板矢板2a2の連結継
手4a2は同様に隣り合う鋼板矢板2c2との連結継
手4c2とそれぞれ噛合うように組み合わせられて
いる。なお、連結継手4a〜4dとしては、種々
の形状のものがそれぞれ用途に応じて選定、接合
されることはいうまでもない。 第1図の角鋼管1は、その断面外郭が正方形で
ある。しかし、角鋼管1の断面外郭は、これに拘
束されることなく、目的に応じてたとえば必要と
する断面係数に合わせて直方形や台形など自由に
選定することができる。また、鋼板矢板2a〜2
dとしては、圧延法によつて製造された矢板に限
ることなく、種々の方法によつて製造することが
できる。また、連結継手4a〜4dとしては、第
2図の形状に拘束されるものではなく、たとえば
第3図a〜hのように鋼板を曲げ加工して得られ
る継手、i,jのようなハゼ継手、ラルゼン形継
手等種々の形状のものが採用できる。本発明者等
の経験では、直線形鋼矢板の半截体が、特にセル
工法に用いる際に水密性、コスト、施工の容易さ
等の点で優れていることが判つた。 さて、鋼板矢板2a〜2dは、いずれも平鋼板
形のアーム部5a〜5dを備えている。該アーム
部5a〜5dを角鋼管1に接合することにより角
鋼管矢板を組み立てた場合、該アーム部5a〜5
dは、フランジの一部分となる部分である。した
がつて、アーム部5a〜5dの板厚は、角鋼管1
の壁厚とあまり差がないことが望ましい。 しかし、角鋼管1や鋼板矢板2a〜2dを例に
とると、規格、製造技術、コスト面等から等厚の
ものを採用することが困難な場合が多い。一方で
は、角鋼管矢板としての用途から、横軸X1−X1,
X2−X2方向の張力に対しては各部分とも均等な
耐力を有することが望ましい。このようなことか
ら、本発明者等の経験によるとき、特にセル工法
に用いる場合、前記角鋼管1の壁厚と鋼板矢板2
a〜2dの板厚の比は、0.9〜1.1の範囲にあるこ
とが最も経済的であることが判つた。 また、鋼板矢板2a〜2d等の板幅つまり幅方
向のアーム部5a〜5d長さは、目的に応じて任
意に定めてもよい。しかし、アーム部5a〜5d
の長さをフランジ壁1a,1bの幅の半分にする
とき、角鋼管矢板を建込んで地中壁等を構築した
場合、該地中壁等に対する直角方向の圧力に対し
各部がほぼ均等の耐力を有するものとすることが
できる。 つぎに、前記角鋼管1と鋼板矢板2a,2b
(更に他の一対を用いる)を用いて構成した本発
明にかかる角鋼管矢板について説明する。 第1図の例では、直線型鋼矢板をその長手方向
中央部で切り離すことにより得られた鋼板矢板2
a〜2dを、溶接によつて角鋼管1の角部3a〜
3dに接合している。この接合に際しては、角鋼
管1のフランジ壁1a,1bの板厚の中心を通る
横軸X1−X2,X2−X2に沿つて鋼板矢板2a〜2
dを配列させる。このように配列すると、平行フ
ランジ形ボツクスパイルの形状をもつ角鋼管矢板
が形成される。このとき、フランジ壁1a,1
b、ウエブ壁1c,1d及び鋼板矢板2a〜2d
それぞれの板厚t1〜t8を0.9〜1.1の範囲に収める
ことが、強度的及び経済的に有利である。この板
厚の調整は、後述する溶接接合においても極めて
有利な条件となる。なお、鋼板矢板2a〜2dが
角鋼管1に溶接された個所を、第1図では溶接接
合部6a〜6dとして示している。 第4図は、角鋼管1の角部3cにおける溶接接
合部6cを拡大して示すものである。 通常の場合、フランジ壁1aの中心を通る横軸
X1−X1と鋼板矢板2cのアーム部5cの横軸と
が一致するように溶接する。そして、板厚t1と板
厚t7とが異なる場合、必要に応じて外壁面に凹凸
が生じないように、フランジ壁1aの外表面1a1
と鋼板矢板2cのアーム部5cの外表面5c1を同
一平面に一致させるなど適宜設計してもよい。 また、アーム部5cの端面5c2を横軸X1−X1
に対し直角な面とし、角部3cの曲率半径Rを板
厚t1の1.0〜5.0倍に形成しておくと、溶接に際し
改めて開先をとる等の必要がなく、目的とする強
度を有する溶接接合部6cを極めて経済的に形成
することが可能となる。 この角鋼管矢板の特徴の一つは、所望の断面係
数をもつものを容易に製造できることにある。す
なわち、本体の角鋼管は、最経済設計により所望
の板厚を有する平鋼板からロール、プレス等によ
り製造する方法、形に形成した鋼板を溶接する
方法、丸鋼管をローラ成形して製造する方法によ
つて任意寸法のものを広く製造できる。したがつ
て、目的に対する適応性が高い。 さらに他の特徴の一つは、全強継手構造を経済
的に構成しうる点にある。その点は、第4図で説
明した通りであるが、曲率半径Rについてさらに
説明する。該曲率半径Rを1.0t1以下にすると、
必要な溶接接合部6cを形成するにあたり、改め
て開先をとる必要が生じて経済的でない。他方、
曲率半径Rを5.0t1とすると、溶接接合部6cが
非常に大きくなつて経済性を失う。すなわち、曲
率半径Rを1.0t1以上5.0t1以下とすることにより、
最も必要な強度を備えた溶接接合部6cを最も最
経済的に構成できる。 これが、曲率半径Rを1.0〜5.0とすることが好
ましいとする理由である。 第4図においては、横軸X1−X1と鋼板矢板2
cのアーム部5cの横軸とを一致させた例につい
て説明した。しかし、横軸X1−X1に対し鋼板矢
板2cを、幾何学的な厳密さで一致させることを
要件とするものではない。たとえば、第5図に示
すようにフランジ壁1aの横軸X1−X1とアーム
部5cの軸線X3−X3とは、±10゜程度の角度θで
傾斜していてもよい。これは、特に円形セルを構
築する際に、設計上の余裕度として許容される値
である。 なお、フランジ壁1a,1bに鋼板矢板2a〜
2dを接合する溶接方法としては、自動潜弧溶
接、被覆アーク重力式溶接、炭酸ガス半自動溶接
等種々の方法を採用することができる。 このようにして形成された角鋼管矢板は、横軸
X1−X1及びX2−X2方向の引張力に対し強い耐力
を有し、該横軸X1−X1及びX2−X2と直交する作
用力たとえば土圧、水圧に対しても充分な耐力を
備えることとなる。また、そのような作用力に対
するより強い剛性が必要なときには、ウエブ壁1
c,1dの高さが大きい角鋼管1を採用すること
により、その必要性を満足させることができる。 また、この角鋼管矢板を用いて構築した地中壁
等の構造体は、土圧に対し各部が略均一な構造的
強度を有するため、信頼性の高いものとなる。 第6図は、地中壁構築の一例を示す。 該地中壁7は、第1図に示したような角鋼管矢
板8a〜8dを逐次打設することにより構築され
る。土質が硬い場合には、予めアースオーガ、ジ
エツトカツタ等を用いて打設地点を掘削或いは軟
弱化しておくことが望ましい。しかし、土質が特
に硬い場合を除く通常の場合には、このような特
別の工法を採用する必要はない。 また、地中壁7の空腔7a〜7dなどには必要
に応じてコンクリート等を充填する。該コンクリ
ート充填の際に、コンクリートの付着性をよくす
るため、たとえば空腔7dにおいて示すように、
チエツカープレート9やエキスパンドメタル等を
予め角鋼管矢板8dに被着させておくと、構造的
に頑丈な地中壁が構成できる。 第7図は、角鋼管矢板8e〜8iを連接するこ
とにより、円形にセル10(本例において、セル
とは外殻体の中に中詰め材を入れて構成される構
造物という広義の意味において用いる)を構築し
た例を示す。この場合、セル10の直径は、20〜
30m程度である。 ここで、角鋼管矢板8eを例にとると、フラン
ジ壁8e1と8e2との幅は等しい。しかし、鋼板矢
板8e3と8e4の幅は異なつている。これは、円形
セル10の外周円10aと内周円10bとの周長
差に応じて、鋼板矢板8e3の長さを鋼板矢板8e4
の長さより長くするためである。このような外側
鋼板矢板及び内側鋼板矢板の調整は、反対側の鋼
板矢板8e5,8e6についても、また他の角鋼管矢
板8f〜8iについても同様に行われる。更に、
アーチ11は図示していない他の円形セルとの接
続に用いられる。 次いで、この角鋼管矢板を、実際に人工島用の
円形セル(直径約20m、建込深さ40m)に用いた
場合の例を示す。使用した角鋼管矢板としては、
下記寸法諸元のものを製造し、連設試験を行つ
た。 本体角鋼管 600×600mm 板厚 9.0mm 鋼板矢板…… 直線鋼矢板 半截体、板厚9.5mm アームを部長さ(外側) 200mm (内側) 170.5mm したがつて、平行フランジ型ボツクスパイルと
しての寸法は、フランジ幅1000mm、ウエブ高さ
600mmとなる。 また同様にしてフランジ幅約800mm、ウエブ高
さ400mmの角鋼管矢板を製造し、長さ30mの地中
壁を構築したが、予定通り極めて優れた耐力と剛
性を備えた構造体をつくることに成功した。 つぎに、鋼板矢板の溶接接合について、それぞ
れ引張試験を行つた結果を第1表に示す。 第1表において、実施例A〜Dは、それぞれ第
8図a〜dに示した溶接接合部に対応するもので
ある。なお、同図中、6a1は自動潜弧溶接による
溶着金属、6a2は被覆アーク重力式溶接による溶
着金属、6a3及びRa4は炭酸ガス半自動溶接によ
る溶着金属を示す。また、同図cの符番6a5は、
補強板を示す。 第1表から明らかなように、いずれも破断位置
は母材となつており、本発明における角鋼管矢板
の溶接部における引張りに対する耐力は母材に対
し充分であることが判る。
留、基礎、地中壁、井筒、セル等の構造体に用い
る角鋼管矢板に係わり、特に大きな耐力が要求さ
れる用途に適した角鋼管矢板に関する。 〔従来の技術〕 鋼矢板には、用途及び経済性の両面からそれぞ
れの目的に応じて、U字形、Z形、直線形、ボツ
クス形、管状形等の種々の形態のものが開発され
ている。そして、これらの鋼矢板は、構造的な要
望に応じ、それぞれ単独或いは組合せて使用され
ている。 たとえば、直線型鋼矢板を連結してセルを構築
する場合、補強用のCT型鋼を適宜の間隔で直線
矢板に溶接している。この種のセルが必要とする
強度を満たさない場合、継手を備えた鋼管矢板を
直線鋼矢板と噛み合せることにより、強度の改善
を図つている。 また、建込み深さの大きい岸壁や地中壁などで
は、第9図に示すように、ボツクス形鋼矢板a1,
a2を継手b1,b2で連結することにより、剛性の高
い壁体cを構築する手段が採用されている。 このとき使用するボツクス形鋼矢板a1,a2は、
フランジd1〜d4の先端が爪継手e1〜e8に形成され
ている。 このボツクス形鋼矢板a1,a2は、通常圧延方法
によつて製造されるものである。そのため、ウエ
ブf1,f2の高さに制限があり、大きな土圧、水圧
等に抗するに充分な厚みをもつた壁体cを構築す
ることができない。 そこで、更に大きな土圧、水圧等に曝されるよ
うな壁体を構築する場合には、大口径の鋼管矢板
が用いられている。 第10図は、この大口径鋼板管矢板を用いて構
築した井筒gの一部を示す。それぞれの鋼管矢板
h1,h2……は、継手iによつて相互に接続されて
いる。鋼管矢板h1,h2部においては、このように
構築された井筒gは充分な強度を有する。しか
し、継手iでは、特に矢印P1,P2で示す土圧、
水圧に起因する圧縮力、引張力、剪断力等に対
し、母材と同程度の強度が得られない。その結
果、継手iは、破壊の起点に成り易い。 そのため、この種の井筒を構築する場合、鋼管
矢板h1,h2を連結して形成した井筒gの内側に、
リングビームjを打設深さに応じて多数配設し、
大きな土圧、水圧等に対抗する手段が採用されて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 直線型鋼矢板を用いて構造体を構築する場合、
安全で且つ建込みの容易なセル工法を用いても、
直径が20〜30m、深度10〜20m程度のものにその
大きさが限定される。そして、それ以上の直径や
深度が要求される場合、この直線型鋼矢板を用い
た構造体においては、曲がり、折損、継手損傷が
生じるという問題点がある。 また、U形、Z形等の非直線型鋼矢板を用いた
場合、断面係数が大きいだけ直線型鋼矢板で構築
した構造体に比較して、優れた耐力を備えた構造
体が得られる。しかし、強い土圧、水圧等がかか
る場合には、種々の補強材が必要となる。また、
建込み工法が複雑化してコスト高となる難点があ
る。このため、これら非直線型鋼矢板を、大きな
構造体の構築に使用することには問題がある。 この点、第9図に示すボツクス形鋼矢板a1,a2
により構築した構造体は、非常に大きな断面係数
をもち、二重壁構造となることから、特に脆弱な
部分がなく剛性及び信頼性の高い壁体を構築する
ことができる。しかし、該ボツクス形鋼矢板a1,
a2は前述のように圧延方法によつて製造されるも
のであるから、フランジ幅、ウエブ高さ、フラン
ジ厚、ウエブ厚等の寸法に製造上の制限が加わ
る。したがつて、該ボツクス形鋼矢板a1,a2のサ
イズは限られた種類となり、それに拘束されて構
造体自体の設計も最も経済的なものとすることが
できない。また、該ボツクス形鋼矢板a1,a2を使
用するとき、比較的高価な継手b1,b2を準備する
必要があり、経済的にも施工法的にもコスト高に
なるという問題がある。 他方、第10図に示す鋼管矢板h1,h2において
は、かなり自由に断面寸法を選定することが可能
である。また、建込み深さが大きい構造体、たと
えば水深の大きな岸壁や人工島等の護岸に対して
も、断面寸法及び全長設計の点から設計の自由度
が大きく、また施工に際してもスクリユーオーガ
等の作業機械を使用して低騒音施工が可能である
等の数多くの利点を有している。しかし、継手i
の個所が圧縮引張力に対する構造的な弱点となる
ため、リングビームjのような巨大な補強材を必
要とするので、工法が複雑となり、経済的な負担
が大きくなる問題がある。 そこで、本発明は、構造的な弱点がなく、大き
な土圧、水圧等に対しても充分な耐力を有し、且
つ施工が容易な鋼矢板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〕 本発明の角鋼管矢板は、その目的を達成するた
め、一端に連結継手を有する鋼板矢板を、フラン
ジ壁の横軸方向に沿つて角部のそれぞれに配列接
合し、平行フランジ型ボツクスパイルに構成した
ことを特徴とする。 また、前記角部の曲率半径を板厚の1.0〜5.0倍
とすることができる。また、相対する鋼板矢板の
幅長を異ならしても良い。更に、前記鋼板矢板を
直線型鋼矢板を半截することにより製作すること
ができる。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説
明する。 第1図は、本実施例の角鋼管矢板を示す。 該角鋼管矢板は、本体となる角鋼管1及び該角
鋼管1に接続されている鋼板矢板2a〜2dを備
えている。 角鋼管1は、フランジ壁1a,1b及びウエブ
壁1c,1dの四面で構成されている。そして、
それぞれのフランジ壁1a,1b及びウエブ壁1
c,1dは、角部3a〜3dを介して一体化され
ている。なお、本明細書において、フランジ壁1
a,1bの板厚の中心を通る軸線X1−X1,X2−
X2を横軸という。 この角鋼管1に対して、一端にのみ連結継手を
有する鋼板矢板2a〜2dが接合されている。該
鋼板矢板2a〜2dの連結継手4a〜4dは、そ
れぞれ連結の際に対となるものである。たとえ
ば、第2図a及びbにそれぞれ示すように、鋼板
矢板2a1の連結継手4a1は隣り合う角鋼管矢板2
c1の連結継手4c1と、また鋼板矢板2a2の連結継
手4a2は同様に隣り合う鋼板矢板2c2との連結継
手4c2とそれぞれ噛合うように組み合わせられて
いる。なお、連結継手4a〜4dとしては、種々
の形状のものがそれぞれ用途に応じて選定、接合
されることはいうまでもない。 第1図の角鋼管1は、その断面外郭が正方形で
ある。しかし、角鋼管1の断面外郭は、これに拘
束されることなく、目的に応じてたとえば必要と
する断面係数に合わせて直方形や台形など自由に
選定することができる。また、鋼板矢板2a〜2
dとしては、圧延法によつて製造された矢板に限
ることなく、種々の方法によつて製造することが
できる。また、連結継手4a〜4dとしては、第
2図の形状に拘束されるものではなく、たとえば
第3図a〜hのように鋼板を曲げ加工して得られ
る継手、i,jのようなハゼ継手、ラルゼン形継
手等種々の形状のものが採用できる。本発明者等
の経験では、直線形鋼矢板の半截体が、特にセル
工法に用いる際に水密性、コスト、施工の容易さ
等の点で優れていることが判つた。 さて、鋼板矢板2a〜2dは、いずれも平鋼板
形のアーム部5a〜5dを備えている。該アーム
部5a〜5dを角鋼管1に接合することにより角
鋼管矢板を組み立てた場合、該アーム部5a〜5
dは、フランジの一部分となる部分である。した
がつて、アーム部5a〜5dの板厚は、角鋼管1
の壁厚とあまり差がないことが望ましい。 しかし、角鋼管1や鋼板矢板2a〜2dを例に
とると、規格、製造技術、コスト面等から等厚の
ものを採用することが困難な場合が多い。一方で
は、角鋼管矢板としての用途から、横軸X1−X1,
X2−X2方向の張力に対しては各部分とも均等な
耐力を有することが望ましい。このようなことか
ら、本発明者等の経験によるとき、特にセル工法
に用いる場合、前記角鋼管1の壁厚と鋼板矢板2
a〜2dの板厚の比は、0.9〜1.1の範囲にあるこ
とが最も経済的であることが判つた。 また、鋼板矢板2a〜2d等の板幅つまり幅方
向のアーム部5a〜5d長さは、目的に応じて任
意に定めてもよい。しかし、アーム部5a〜5d
の長さをフランジ壁1a,1bの幅の半分にする
とき、角鋼管矢板を建込んで地中壁等を構築した
場合、該地中壁等に対する直角方向の圧力に対し
各部がほぼ均等の耐力を有するものとすることが
できる。 つぎに、前記角鋼管1と鋼板矢板2a,2b
(更に他の一対を用いる)を用いて構成した本発
明にかかる角鋼管矢板について説明する。 第1図の例では、直線型鋼矢板をその長手方向
中央部で切り離すことにより得られた鋼板矢板2
a〜2dを、溶接によつて角鋼管1の角部3a〜
3dに接合している。この接合に際しては、角鋼
管1のフランジ壁1a,1bの板厚の中心を通る
横軸X1−X2,X2−X2に沿つて鋼板矢板2a〜2
dを配列させる。このように配列すると、平行フ
ランジ形ボツクスパイルの形状をもつ角鋼管矢板
が形成される。このとき、フランジ壁1a,1
b、ウエブ壁1c,1d及び鋼板矢板2a〜2d
それぞれの板厚t1〜t8を0.9〜1.1の範囲に収める
ことが、強度的及び経済的に有利である。この板
厚の調整は、後述する溶接接合においても極めて
有利な条件となる。なお、鋼板矢板2a〜2dが
角鋼管1に溶接された個所を、第1図では溶接接
合部6a〜6dとして示している。 第4図は、角鋼管1の角部3cにおける溶接接
合部6cを拡大して示すものである。 通常の場合、フランジ壁1aの中心を通る横軸
X1−X1と鋼板矢板2cのアーム部5cの横軸と
が一致するように溶接する。そして、板厚t1と板
厚t7とが異なる場合、必要に応じて外壁面に凹凸
が生じないように、フランジ壁1aの外表面1a1
と鋼板矢板2cのアーム部5cの外表面5c1を同
一平面に一致させるなど適宜設計してもよい。 また、アーム部5cの端面5c2を横軸X1−X1
に対し直角な面とし、角部3cの曲率半径Rを板
厚t1の1.0〜5.0倍に形成しておくと、溶接に際し
改めて開先をとる等の必要がなく、目的とする強
度を有する溶接接合部6cを極めて経済的に形成
することが可能となる。 この角鋼管矢板の特徴の一つは、所望の断面係
数をもつものを容易に製造できることにある。す
なわち、本体の角鋼管は、最経済設計により所望
の板厚を有する平鋼板からロール、プレス等によ
り製造する方法、形に形成した鋼板を溶接する
方法、丸鋼管をローラ成形して製造する方法によ
つて任意寸法のものを広く製造できる。したがつ
て、目的に対する適応性が高い。 さらに他の特徴の一つは、全強継手構造を経済
的に構成しうる点にある。その点は、第4図で説
明した通りであるが、曲率半径Rについてさらに
説明する。該曲率半径Rを1.0t1以下にすると、
必要な溶接接合部6cを形成するにあたり、改め
て開先をとる必要が生じて経済的でない。他方、
曲率半径Rを5.0t1とすると、溶接接合部6cが
非常に大きくなつて経済性を失う。すなわち、曲
率半径Rを1.0t1以上5.0t1以下とすることにより、
最も必要な強度を備えた溶接接合部6cを最も最
経済的に構成できる。 これが、曲率半径Rを1.0〜5.0とすることが好
ましいとする理由である。 第4図においては、横軸X1−X1と鋼板矢板2
cのアーム部5cの横軸とを一致させた例につい
て説明した。しかし、横軸X1−X1に対し鋼板矢
板2cを、幾何学的な厳密さで一致させることを
要件とするものではない。たとえば、第5図に示
すようにフランジ壁1aの横軸X1−X1とアーム
部5cの軸線X3−X3とは、±10゜程度の角度θで
傾斜していてもよい。これは、特に円形セルを構
築する際に、設計上の余裕度として許容される値
である。 なお、フランジ壁1a,1bに鋼板矢板2a〜
2dを接合する溶接方法としては、自動潜弧溶
接、被覆アーク重力式溶接、炭酸ガス半自動溶接
等種々の方法を採用することができる。 このようにして形成された角鋼管矢板は、横軸
X1−X1及びX2−X2方向の引張力に対し強い耐力
を有し、該横軸X1−X1及びX2−X2と直交する作
用力たとえば土圧、水圧に対しても充分な耐力を
備えることとなる。また、そのような作用力に対
するより強い剛性が必要なときには、ウエブ壁1
c,1dの高さが大きい角鋼管1を採用すること
により、その必要性を満足させることができる。 また、この角鋼管矢板を用いて構築した地中壁
等の構造体は、土圧に対し各部が略均一な構造的
強度を有するため、信頼性の高いものとなる。 第6図は、地中壁構築の一例を示す。 該地中壁7は、第1図に示したような角鋼管矢
板8a〜8dを逐次打設することにより構築され
る。土質が硬い場合には、予めアースオーガ、ジ
エツトカツタ等を用いて打設地点を掘削或いは軟
弱化しておくことが望ましい。しかし、土質が特
に硬い場合を除く通常の場合には、このような特
別の工法を採用する必要はない。 また、地中壁7の空腔7a〜7dなどには必要
に応じてコンクリート等を充填する。該コンクリ
ート充填の際に、コンクリートの付着性をよくす
るため、たとえば空腔7dにおいて示すように、
チエツカープレート9やエキスパンドメタル等を
予め角鋼管矢板8dに被着させておくと、構造的
に頑丈な地中壁が構成できる。 第7図は、角鋼管矢板8e〜8iを連接するこ
とにより、円形にセル10(本例において、セル
とは外殻体の中に中詰め材を入れて構成される構
造物という広義の意味において用いる)を構築し
た例を示す。この場合、セル10の直径は、20〜
30m程度である。 ここで、角鋼管矢板8eを例にとると、フラン
ジ壁8e1と8e2との幅は等しい。しかし、鋼板矢
板8e3と8e4の幅は異なつている。これは、円形
セル10の外周円10aと内周円10bとの周長
差に応じて、鋼板矢板8e3の長さを鋼板矢板8e4
の長さより長くするためである。このような外側
鋼板矢板及び内側鋼板矢板の調整は、反対側の鋼
板矢板8e5,8e6についても、また他の角鋼管矢
板8f〜8iについても同様に行われる。更に、
アーチ11は図示していない他の円形セルとの接
続に用いられる。 次いで、この角鋼管矢板を、実際に人工島用の
円形セル(直径約20m、建込深さ40m)に用いた
場合の例を示す。使用した角鋼管矢板としては、
下記寸法諸元のものを製造し、連設試験を行つ
た。 本体角鋼管 600×600mm 板厚 9.0mm 鋼板矢板…… 直線鋼矢板 半截体、板厚9.5mm アームを部長さ(外側) 200mm (内側) 170.5mm したがつて、平行フランジ型ボツクスパイルと
しての寸法は、フランジ幅1000mm、ウエブ高さ
600mmとなる。 また同様にしてフランジ幅約800mm、ウエブ高
さ400mmの角鋼管矢板を製造し、長さ30mの地中
壁を構築したが、予定通り極めて優れた耐力と剛
性を備えた構造体をつくることに成功した。 つぎに、鋼板矢板の溶接接合について、それぞ
れ引張試験を行つた結果を第1表に示す。 第1表において、実施例A〜Dは、それぞれ第
8図a〜dに示した溶接接合部に対応するもので
ある。なお、同図中、6a1は自動潜弧溶接による
溶着金属、6a2は被覆アーク重力式溶接による溶
着金属、6a3及びRa4は炭酸ガス半自動溶接によ
る溶着金属を示す。また、同図cの符番6a5は、
補強板を示す。 第1表から明らかなように、いずれも破断位置
は母材となつており、本発明における角鋼管矢板
の溶接部における引張りに対する耐力は母材に対
し充分であることが判る。
以上に説明したように、本発明の角鋼管矢板に
よるとき、極めて大きな土圧、水圧等に対する耐
力を備えた井筒基礎、大形セル、護岸等の構造物
が構築される。また、その角鋼管矢板のサイズ、
肉厚等を自由に変更することができるので、その
構造物に対する設計上の制約も、従来の鋼矢板、
鋼管矢板等に比較して充分に緩和される。このよ
うに、本発明の角鋼管矢板は、物理的特性に優
れ、且つ作業性良く経済的に構造物を構築するこ
とができるものであるから、その実用効果が極め
て多大である。
よるとき、極めて大きな土圧、水圧等に対する耐
力を備えた井筒基礎、大形セル、護岸等の構造物
が構築される。また、その角鋼管矢板のサイズ、
肉厚等を自由に変更することができるので、その
構造物に対する設計上の制約も、従来の鋼矢板、
鋼管矢板等に比較して充分に緩和される。このよ
うに、本発明の角鋼管矢板は、物理的特性に優
れ、且つ作業性良く経済的に構造物を構築するこ
とができるものであるから、その実用効果が極め
て多大である。
第1図は本発明実施例の角鋼管矢板を示し、第
2図は該角鋼管矢板における鋼板矢板の数例を示
し、第3図は該鋼板矢板の継手の数例を示し、第
4図及び第5図はフランジ壁と鋼板矢板との溶接
接合を示し、第6図及び第7図はそれぞれ該角鋼
管矢板を使用して地中壁及びセルを構築した例を
示し、第8図はフランジ壁と鋼板矢板との溶接接
合についてのその他の例を示す。また、第9図は
従来の鋼矢板の接合を示管、第10図は従来の鋼
管矢板を用いてセルを構築した例を示す。
2図は該角鋼管矢板における鋼板矢板の数例を示
し、第3図は該鋼板矢板の継手の数例を示し、第
4図及び第5図はフランジ壁と鋼板矢板との溶接
接合を示し、第6図及び第7図はそれぞれ該角鋼
管矢板を使用して地中壁及びセルを構築した例を
示し、第8図はフランジ壁と鋼板矢板との溶接接
合についてのその他の例を示す。また、第9図は
従来の鋼矢板の接合を示管、第10図は従来の鋼
管矢板を用いてセルを構築した例を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一端に連結継手を有する鋼板矢板を、フラン
ジ壁の横軸方向に沿つて角部のそれぞれに配列接
合し、平行フランジ型ボツクスパイルに構成した
ことを特徴とする角鋼管矢板。 2 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。 3 相対する鋼板矢板の幅長が異なる特許請求の
範囲第1項記載の角鋼管矢板。 4 鋼板矢板が直線型鋼矢板の半截体である特許
請求の範囲第1項記載の角鋼管矢板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9265786A JPS62248710A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 角鋼管矢板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9265786A JPS62248710A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 角鋼管矢板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62248710A JPS62248710A (ja) | 1987-10-29 |
JPH0376370B2 true JPH0376370B2 (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=14060538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9265786A Granted JPS62248710A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 角鋼管矢板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62248710A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4008302B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2007-11-14 | 美和ロック株式会社 | ロータリーディスクタンブラー錠及び鍵 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100862385B1 (ko) * | 2006-12-01 | 2008-10-13 | 김형구 | 각형 널말뚝과 그것을 이용한 벽체구조물 및 그 시공방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5389008U (ja) * | 1976-12-22 | 1978-07-21 | ||
JPS5486804U (ja) * | 1977-12-01 | 1979-06-19 |
-
1986
- 1986-04-21 JP JP9265786A patent/JPS62248710A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4008302B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2007-11-14 | 美和ロック株式会社 | ロータリーディスクタンブラー錠及び鍵 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62248710A (ja) | 1987-10-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |