土木構造用の波付け鋼板および同波付け鋼板の製造方法ならびに同波付け鋼板を用いて構築される構造物
【課題】通水孔の穿設位置に工夫を施すことにより、通水性に優れた開口率を確保して、しかも剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）が十分に大きく、更に経済性にも優れた土木構造用の波付け鋼板及び同波付け鋼板の製造方法並びに同波付け鋼板を用いて構築される構造物を提供する。ここで、前記土木構造用の波付け鋼板は、ライナープレート、或いはコルゲートパイプを指す。
【解決手段】山部１０と谷部１１が交互に連続する波形鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波形鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔を設ける。
【解決手段】山部１０と谷部１１が交互に連続する波形鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波形鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート、或いはコルゲートパイプの総称とする。以下、同じ。）の技術分野に属し、更に云えば、通水孔を通水性に必要な開口率で設けると共に、剛性（断面性能）に優れた土木構造用の波付け鋼板、および同波付け鋼板の製造方法、並びに同波付け鋼板を用いて構築される構造物に関する。
ここで、構造物とは、前記ライナープレートにより構築される取水井戸、復水井戸、地すべり対策工の１つである集水井工（集水井戸）、或いは前記コルゲートパイプにより構築される配管等の構造物全般を指す。
【背景技術】
【０００２】
山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する土木構造用の波付け鋼板は、軽量で強度が高く、施工性、耐食性、再利用が可能である等の理由から、推進工法用立坑、深礎工法用立坑、集水井戸、或いは配管等を構築する際に好適に使用されている。ちなみに、前記土木構造用の波付け鋼板中、ライナープレートに係る技術は、例えば、特許文献１〜４に開示され、コルゲートパイプに係る技術は、例えば、特許文献５に開示されている。
【０００３】
前記土木構造用の波付け鋼板の中で、図１２に示したように、通水孔ａを有するライナープレートｂがある（例えば特許文献１〜３も参照）。この種のライナープレートｂは、ライナープレート自身で集水効果を得ることができる利点があり、取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を構築する際に好適に使用され、近年、その需要が益々高まっている。とりわけ、通水孔ａの数を増やし開口率を大きくして通水性を高めたライナープレートは、集水性能（或いは排水性能）に優れた取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を提供できるので、その社会的要求が高い。ちなみに、通水孔ａの開口率を大きくする手法は、通水孔ａの数を増やす方法のほかに、通水孔ａの孔径を大きくする方法も考えられるが、ライナープレート外側の土砂が内側に流入するおそれが高まるのであまり好ましい方法とは云えない。
【０００４】
従来、通水孔ａを備えたライナープレートｂは、孔なしライナープレートにプレスにて孔あき加工を行うため、加工容易性の観点から必然的に、図１２に示したように、波付け鋼板の頂部（山部）ｃに孔ａを開けて実施していた（前記特許文献１の第３図、特許文献２の第３図、及び特許文献３の第１１図も参照）。そのため、通水孔ａを備えたライナープレートｂは、孔なしライナープレートと比して断面係数及び断面二次モーメントがかなり小さくなるので、波付け鋼板の頂部ｃに孔ａを開けて孔ａの数を増やす手法は、断面係数及び断面二次モーメントの低下を招き、ライナープレートとしての用をなさないという問題があった。そのため、前記図１２に係るライナープレートｂには２個の通水孔、前記特許文献１、２に係るライナープレートには共に８個の通水孔（排水孔）、前記特許文献３に係るライナープレートには９個の通水孔（集水孔）しか設けられていないのが現状である。
【０００５】
一例として、孔なしライナープレート（図１１Ａ参照）と波付け鋼板の頂部に通水孔ａを有するライナープレート（図１１Ｂ、Ｃ参照）との断面性能について以下に対比検討する。ちなみに、図１１Ａ〜Ｃに係るライナープレートの大きさ及び材質は同一（一般構造用圧延鋼材ＳＳ３３０）とする。なお、断面係数（Ｚ）はＹ軸に対するもので、断面二次モーメント（Ｉ）は図心を通るＹ軸に対するものである。
Ａ）図１１Ａに示したライナープレート（標準型ライナープレート）の断面性能
断面積（Ｓ）は約１９．８８ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２２．９９ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約７０．５１ｃｍ４
Ｂ）図１１Ｂに示した波付け鋼板の中段の頂部（山部）に通水孔ａ（孔径は５０ｍｍ）を１箇所設けたライナープレートの断面性能
断面積（Ｓ）は約１８．２７ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約１８．１８ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約５９．６９ｃｍ４
Ｃ）図１１Ｃに示した波付け鋼板の上下段の頂部（山部）に通水孔ａ（孔径は５０ｍｍ）を２箇所設けたライナープレートの断面性能
断面積（Ｓ）は約１６．６６ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約１３．２３ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約４６．８３ｃｍ４
上記Ａ）〜Ｃ）の解析結果を対比すると、Ａ）に対するＢ）の断面係数は、約７９．１％にまで低減し、断面二次モーメントは、約８４．６％にまで低減していることが分かる。また、Ａ）に対するＣ）の断面係数は、約５７．５％にまで低減し、断面二次モーメントは、約６６．４％にまで低減していることが分かる。
【０００６】
したがって、従来の手法によると、通水孔ａの数を増やして通水性を向上させるには自ずと限界があり、通水性及び剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）に優れたライナープレートを実現することは至難であった。
【０００７】
ところで、特許文献４には、集水スリットを設けたライナープレートＡが開示されている。このライナープレートＡは、第２図に示したように、枠体１の内側に長辺方向に伸張した補強板２を適宜間隔毎に並設し、第１図と第５図に示したように、該枠体１の外側の開口部全面には短辺方向に沿って前記補強板２と交差した状態で集水スリット３を設け、該集水スリット３が断面角形状の集水線材３ａで形成され、その角部を開口部側に向けて僅かな間隔をもって並列状に突設すると共に、一方向へ傾斜して形成されている。
【０００８】
この特許文献４に係る集水スリットを設けたライナープレートＡによると、水平方向に設けた複数の補強板２と鉛直方向に設けた多数の集水スリット３により、ライナープレート全面にわたって格子状の通水孔を設けて実施することができるので、通水性に優れていることは一応認められる。また、枠体の長辺方向に伸張した補強板２を適宜間隔ごとに並設して実施しているので、剛性に優れていることも一応認められる（詳しくは、同文献４の発明の効果の欄を参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２２５７３４号公報
【特許文献２】特開平２−２２５７３５号公報
【特許文献３】特開平３−１００２３８号公報
【特許文献４】特開平４−６６９９９号公報
【特許文献５】特開昭６１−１２６２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献４に係る集水スリットを設けたライナープレートは、上記段落[０００７]の記載、及び同文献４の第１図〜第５図から明らかなように、部材点数が非常に多いことに加え、緻密な加工精度が要求されるので、製作費用が非常に嵩み、不経済にすぎるという問題がある。一般に、取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を構築する場合に多数のライナープレートが使用されることを鑑みると、この問題は甚大かつ致命的であり、実現性に乏しい。
【００１１】
以上が、前記土木構造用の波付け鋼板中、通水孔を有するライナープレートについての問題点であるが、配管等を構築するのに好適に使用されるコルゲートパイプについても同様の波付け鋼板を用いるのでやはり、ライナープレートと同様の問題点を孕んでいると云える。
【００１２】
本発明の目的は、通水孔の穿設位置に工夫を施すことにより、通水性に優れた開口率を確保して、しかも剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）が十分に大きく、更に経済性にも優れた土木構造用の波付け鋼板及び同波付け鋼板の製造方法ならびに同波付け鋼板を用いて構築される構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板は、山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔を有する土木構造用の波付け鋼板であって、
波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上に通水孔を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記中立軸が、波付け鋼板の山部と谷部との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔の形状は、円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔は、千鳥状配置に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記千鳥状配置に設けられた通水孔は、各通水孔の中心を通る波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る線上に、１個ずつ〜３個ずつ配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔の開口率は、５％〜１０％の範囲内に設定することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け
鋼板において、前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を有する周方向フランジおよび軸方向フランジを備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載した発明に係る土木構造用の波付け鋼板の製造方法は、請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板について、薄鋼板の所要の位置に孔開き加工を施した後、波付け加工して製造することを特徴する。
【００２２】
請求項１０に記載した発明に係る土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物は、請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板を、壁面材の一部又は全部に使用して構築されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜請求項８に係る土木構造用の波付け鋼板によれば、波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上（主に、傾斜辺部）に通水孔を設けるので、通水孔の開口率を大きくして（特には、通水孔の個数を増加させて）通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数および断面二次モーメントの低下を抑制することができる。よって、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）が十分に大きい土木構造用の波付け鋼板を実現することができる。
請求項９に係る土木構造用の波付け鋼板の製造方法によれば、波付け加工する前の薄鋼板（平板プレート）の状態で、傾斜辺部に相当する所定の位置にプレスにて孔開き加工を施した後、波付け加工して製造しているので、合理的且つ経済的である。
請求項１０に係る土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物によれば、取水井戸、復水井戸、集水井戸、或いは配管等、その使用目的に応じたバリエーションに富む構造物を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る土木構造用の波付け鋼板は、図１〜図８に５つのバリエーションを例示したように、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する（例えば、図９と図１０を参照）、通水孔４（４ａ、４ｂ）を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ（図１１Ｄ、Ｅの破線）上に通水孔４（４ａ、４ｂ）が設けられている（請求項１記載の発明）。ちなみに、図中の符号１３は、水抜き孔を示している。
なお、前記土木構造用の波付け鋼板１は、大別して、ライナープレートとコルゲートパイプとがあるが、本実施例では、ライナープレートを中心に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の実施例を示している。この土木構造用の波付け鋼板１は、前記したように、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波付け鋼板の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００２６】
なお、図示例に係る土木構造用の波付け鋼板１は、ライナープレートで実施している。このライナープレートは、前記波付け鋼板１の四辺に連結孔１２を有する周方向フランジ２および軸方向フランジ３を備え、同連結孔１２を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築するのに供される（請求項８記載の発明）。また、前記通水孔４は、ライナープレート１の正面（一例として、図１Ａ参照）について、下向きの傾斜辺部に設けた通水孔を符号４ａで示し、上向きの傾斜辺部に設けた通水孔を符号４ｂで示している。更に、前記通水孔４の形状は応力集中を回避可能な形状、即ち円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形で実施することが好ましい（請求項３記載の発明）。三角形や四角形等の角形状の孔で実施すると、当該角に応力が集中し強度的に弱くなるからである。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２７】
この実施例１に係る前記通水孔４は、図２Ｂ、Ｃに示したように、千鳥状配置に設けて実施されている（請求項４記載の発明）。ちなみに、図２Ｂ、Ｃ中の破線Ｔは波付け鋼板１の谷部の頂点を示し、一点鎖線Ｙは波付け鋼板１の山部の頂点を示している。前記通水孔４は、ライナープレート１の正面（図１Ａ参照）について、下向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ａと上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂとを段違いに６個ずつほぼ等間隔で設け、全体として計３６個の通水孔４を、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る鉛直線上、すなわち波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように、波付け鋼板１の全面（すべての傾斜辺部）にわたって縦横方向にバランスよく配設されている（請求項５記載の発明）。
【００２８】
なお、図示例に係る通水孔４は、各傾斜辺部に設けて実施しているがこれに限定されず、下向きの傾斜辺部にのみ設けて実施することもできるし、上向きの傾斜辺部にのみ設けて実施することもできる。また、前記通水孔４の数は３６個に限定されないことは勿論であり、適宜増減して設計変更可能である（例えば、図８参照）。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２９】
次に、この実施例１に係るライナープレート１の断面性能について検討する。図１１Ｄ、Ｅに係るライナープレートは、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を３個設けた部位（一例として、図２ＢのＸ−Ｘ線）の端面図を示している。ちなみに、図１１Ｄ、Ｅに係るライナープレート１の大きさ及び材質は、図１１Ａ〜Ｃに係るライナープレートと同一（一般構造用圧延鋼材ＳＳ３３０）とする。なお、断面係数（Ｚ）はＹ軸に対するもので、断面二次モーメント（Ｉ）は図心を通るＹ軸に対するものである。
Ｄ）図１１Ｄに示した波付け鋼板１の上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂ（孔径は４０ｍｍ）を３箇所設けたライナープレート１の断面性能
断面積（Ｓ）は約１６．６４ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２１．４４ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約６７．２６ｃｍ４
Ｅ）図１１Ｅに示した波付け鋼板１の上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂ（孔径は５０ｍｍ）を３箇所設けたライナープレート１の断面性能
断面積（Ｓ）は約１５．８２ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２０．４４ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約６４．４４ｃｍ４
【００３０】
上記Ｄ）、Ｅ）の解析結果をそれぞれ検討すると、上記Ａ）に対するＤ）の断面係数は、約９３．３％を維持し、断面二次モーメントは、約９５．４％を維持していることが分かる。また、上記Ａ）に対するＥ）の断面係数は、約８８．９％を維持し、断面二次モーメントは、約９１．４％を維持していることが分かる。
【００３１】
通水孔４の孔径５０ｍｍの同等の条件で従来技術と対比検討すると、図１１Ｂに係るライナープレートは、通水孔ａの数が１個で断面積が約１８．２７ｃｍ２で、Ａ）に対するＢ）の断面係数は約７９．１％で、断面二次モーメントは約８４．６％であり、図１１Ｃに係るライナープレートは、通水孔ａの数が２個で断面積が約１６．６６ｃｍ２で、Ａ）に対するＣ）の断面係数は約５７．５％で、断面二次モーメントは約６６．４％であるのに対し（前記段落［０００５］参照）、図１１Ｅの実施例１に係るライナープレート１は、通水孔４ｂの数が３個で断面積が約１５．８２ｃｍ２と、図１１Ｂ、Ｃと比して大きく低減しているにも拘わらず、Ａ）に対するＥ）の断面係数は約８８．９％で、断面二次モーメントは約９１．４％と、図１１Ｂ、Ｃと比して大きく上昇しており、通水孔４の開口部による断面欠損に起因する断面係数及び断面二次モーメント、ひいては断面性能の低下を抑制していることが分かる。
【００３２】
したがって、この実施例１に係る通水孔４を有するライナープレートは、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面性能の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面性能）が十分に大きいライナープレート１を実現することができるのである。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【００３３】
ライナープレートの波付け鋼板１の傾斜辺部に通水孔４（４ａ、４ｂ）を設ける意義について説明すると、波付け鋼板（部材）１に曲げが発生した場合、湾曲した部材１の内側（凹側）では縮み、外側（凸側）では伸びが生じる。そして、縮む側には圧縮の力、伸びる側には引張りの力が作用している。つまり、全断面が一様な圧縮、引張りの力を受けているのではなく、内側と外側で性質の異なった力を受けていることになる。このことを波付け鋼板（部材）１の内部について考えると、内側（圧縮側）と外側（引張り側）との間には圧縮も引張りも発生しない応力がゼロの面が存在する。これを一般に中立軸（中立面）と云うが、本願発明は、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上の部位、すなわち、図１１Ｄ、Ｅの破線Ｃを通過する部位を狙って通水孔４を設けて断面性能の低減を抑制しているのである。以下の実施例についても同様の基本原理に基づいている。
【００３４】
また、図２Ｂ、Ｃに係るライナープレートの開口率は、孔径が４０ｍｍの場合で、約５．８％（図１１Ｄ参照）、孔径が５０ｍｍの場合で、約７．５％（図１１Ｅ参照）で実施しているが、これに限定されないことは勿論である。但し、この開口率は、５〜１０％の範囲内に設定して実施することが好ましい（請求項６記載の発明）。通水孔４の開口率が５％未満だと通水性の向上を十分に図ることができず、また、開口率が１０％より大きいと、ライナープレート１の断面性能に悪影響を与えるおそれがあるからである。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００３５】
前記ライナープレート１の製造方法については、既に波付け加工が施されたライナープレート１の傾斜辺部に通水孔４を開ける作業は面倒、且つ困難であるとの理由から、波付け加工する前の薄鋼板（平板プレート）の状態で、傾斜辺部に相当する所要の位置にプレスにて孔開き加工を施した後、波付け加工して製造している（請求項９記載の発明）。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００３６】
図９と図１０は、実施例１に係るライナープレート１を使用して構築した筒状構造物５、６を示している。図９は、前記ライナープレート１のみを使用して構築した筒状構造物５を示し、集水井戸等に好適に実施される。図１０は、下部に前記ライナープレート１を使用し、その上方に孔なしライナープレート（標準型ライナープレート）を使用して構築した筒状構造物６を示し、取水井戸、或いは復水井戸等に好適に実施される。このように、前記ライナープレート１を、壁面材の一部又は全部に使用して、所要の目的に応じた構造物を構築することができるのである（請求項１０記載の発明）。また、筒状構造物５、６の使用目的に応じて、通水孔４を有するライナープレート１の外周に当該通水孔４の孔径より大きい小石を積み重ねる等して所謂フィルターの役割を果たさせて実施することも勿論できる。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【実施例２】
【００３７】
図３と図４は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例２に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１と比して、通水孔４の穿設位置を設計変更していることのみ相違する。
【００３８】
すなわち、この実施例２に係るライナープレート１は、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００３９】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例２に係る通水孔４は、図４Ｂ、Ｃから分かるように、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に２個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００４０】
よって、この実施例２に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を２個設けた部位（一例として、図４ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から２個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００４１】
したがって、この実施例２に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面性能の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【実施例３】
【００４２】
図５と図６は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例３に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１と比して、通水孔４の穿設位置を設計変更していることのみ相違する。
【００４３】
すなわち、この実施例３に係るライナープレートは、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００４４】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例３に係る通水孔４は、図６Ｂ、Ｃから分かるように、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に１個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００４５】
よって、この実施例３に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を１個設けた部位（一例として、図６ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から１個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００４６】
したがって、この実施例３に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【実施例４】
【００４７】
図７は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例４に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１〜３に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１を、云うならば逆向きに湾曲させたものであり、これにより周方向フランジ２が円周方向外側に向けられているため、円周外部からの組み立てを可能とする。この種のライナープレート１は、構築する筒状構造物の径が小さい場合等に好適に使用される。ちなみに、通水孔４の穿設位置は、上記実施例３に倣っている。
【００４８】
すなわち、この実施例４に係るライナープレートもまた、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板の山部１０と谷部１１との間の傾斜片部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００４９】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例４に係る通水孔４は、上記実施例３と同様に、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に１個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００５０】
よって、この実施例４に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、上記実施例３と同様に、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を１個設けた部位（一例として、図６ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から１個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００５１】
したがって、この実施例４に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【００５２】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
【００５３】
例えば、図示例に係るライナープレート１の平面形状は、１／４円弧形状（所謂Ｃ形）で実施しているがこれに限定されず、直線形状（所謂Ｓ形）、直線形状を直角に組み合わせたＬ字形状（所謂Ｌ形）、或いは円弧形状と直線形状を組み合わせたＪ字形状（所謂Ｊ形）でも勿論実施可能である。すなわち、前記Ｃ形を周方向に４個組み合わせて断面円形状の筒状構造物（図７、８参照）を構築できることは勿論、Ｌ形とＳ形を組み合わせた断面矩形状の筒状構造物も構築できるし、Ｃ形、Ｊ形、Ｓ形を組み合わせた断面が小判形状の筒状構造物も構築することができる。また、前記筒状構造物は、前記実施例１〜３に係るライナープレート１を適宜組み合わせて構築することも勿論できる。
【００５４】
また、本実施例では、前記土木構造用の波付け鋼板の中で、通水孔を有するライナープレートを中心に説明したが、通水孔を有するコルゲートパイプでもほぼ同様に実施することができる。前記コルゲートパイプは、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築するのに供される（請求項７記載の発明）。すなわち、前記コルゲートパイプは、前記ライナープレート１と比して、主に、周方向と軸方向にフランジを備えていないことのみ相違するので、波付け鋼板に設ける通水孔４の穿設位置、及び穿設手法は、上記実施例１〜４とほぼ同様に実施することができる。よって、上記実施例１〜４とほぼ同様の作用効果を奏することができると云える。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】Ａは、実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）を示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図２】Ａは、実施例１に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図３】Ａは、実施例２に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図４】Ａは、実施例２に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図５】Ａは、実施例３に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図６】Ａは、実施例３に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図７】Ａは、実施例４に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図８】Ａは、実施例１に係るライナープレートの異なる実施例を示した正面側斜視図であり、Ｂは、同正面図である。
【図９】実施例１に係るライナープレートを全部に使用して構築した筒状構造物である。
【図１０】実施例１に係るライナープレートを一部（下部）に使用して構築した筒状構造物である。
【図１１】Ａは、孔なしライナープレートの端面図であり、ＢとＣは、従来技術に係る通水孔を有するライナープレートの端面図であり、ＤとＥは、本発明に係る通水孔を有するライナープレートの端面図である。
【図１２】従来技術に係るライナープレートを示した正面側斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）
２ 周方向フランジ
３ 軸方向フランジ
４、４ａ、４ｂ 通水孔
５ 筒状構造物
６ 筒状構造物
１０ 波付け鋼板の山部
１１ 波付け鋼板の谷部
１２ 連結孔
１３ 水抜き孔
【技術分野】
【０００１】
この発明は、山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート、或いはコルゲートパイプの総称とする。以下、同じ。）の技術分野に属し、更に云えば、通水孔を通水性に必要な開口率で設けると共に、剛性（断面性能）に優れた土木構造用の波付け鋼板、および同波付け鋼板の製造方法、並びに同波付け鋼板を用いて構築される構造物に関する。
ここで、構造物とは、前記ライナープレートにより構築される取水井戸、復水井戸、地すべり対策工の１つである集水井工（集水井戸）、或いは前記コルゲートパイプにより構築される配管等の構造物全般を指す。
【背景技術】
【０００２】
山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する土木構造用の波付け鋼板は、軽量で強度が高く、施工性、耐食性、再利用が可能である等の理由から、推進工法用立坑、深礎工法用立坑、集水井戸、或いは配管等を構築する際に好適に使用されている。ちなみに、前記土木構造用の波付け鋼板中、ライナープレートに係る技術は、例えば、特許文献１〜４に開示され、コルゲートパイプに係る技術は、例えば、特許文献５に開示されている。
【０００３】
前記土木構造用の波付け鋼板の中で、図１２に示したように、通水孔ａを有するライナープレートｂがある（例えば特許文献１〜３も参照）。この種のライナープレートｂは、ライナープレート自身で集水効果を得ることができる利点があり、取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を構築する際に好適に使用され、近年、その需要が益々高まっている。とりわけ、通水孔ａの数を増やし開口率を大きくして通水性を高めたライナープレートは、集水性能（或いは排水性能）に優れた取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を提供できるので、その社会的要求が高い。ちなみに、通水孔ａの開口率を大きくする手法は、通水孔ａの数を増やす方法のほかに、通水孔ａの孔径を大きくする方法も考えられるが、ライナープレート外側の土砂が内側に流入するおそれが高まるのであまり好ましい方法とは云えない。
【０００４】
従来、通水孔ａを備えたライナープレートｂは、孔なしライナープレートにプレスにて孔あき加工を行うため、加工容易性の観点から必然的に、図１２に示したように、波付け鋼板の頂部（山部）ｃに孔ａを開けて実施していた（前記特許文献１の第３図、特許文献２の第３図、及び特許文献３の第１１図も参照）。そのため、通水孔ａを備えたライナープレートｂは、孔なしライナープレートと比して断面係数及び断面二次モーメントがかなり小さくなるので、波付け鋼板の頂部ｃに孔ａを開けて孔ａの数を増やす手法は、断面係数及び断面二次モーメントの低下を招き、ライナープレートとしての用をなさないという問題があった。そのため、前記図１２に係るライナープレートｂには２個の通水孔、前記特許文献１、２に係るライナープレートには共に８個の通水孔（排水孔）、前記特許文献３に係るライナープレートには９個の通水孔（集水孔）しか設けられていないのが現状である。
【０００５】
一例として、孔なしライナープレート（図１１Ａ参照）と波付け鋼板の頂部に通水孔ａを有するライナープレート（図１１Ｂ、Ｃ参照）との断面性能について以下に対比検討する。ちなみに、図１１Ａ〜Ｃに係るライナープレートの大きさ及び材質は同一（一般構造用圧延鋼材ＳＳ３３０）とする。なお、断面係数（Ｚ）はＹ軸に対するもので、断面二次モーメント（Ｉ）は図心を通るＹ軸に対するものである。
Ａ）図１１Ａに示したライナープレート（標準型ライナープレート）の断面性能
断面積（Ｓ）は約１９．８８ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２２．９９ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約７０．５１ｃｍ４
Ｂ）図１１Ｂに示した波付け鋼板の中段の頂部（山部）に通水孔ａ（孔径は５０ｍｍ）を１箇所設けたライナープレートの断面性能
断面積（Ｓ）は約１８．２７ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約１８．１８ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約５９．６９ｃｍ４
Ｃ）図１１Ｃに示した波付け鋼板の上下段の頂部（山部）に通水孔ａ（孔径は５０ｍｍ）を２箇所設けたライナープレートの断面性能
断面積（Ｓ）は約１６．６６ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約１３．２３ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約４６．８３ｃｍ４
上記Ａ）〜Ｃ）の解析結果を対比すると、Ａ）に対するＢ）の断面係数は、約７９．１％にまで低減し、断面二次モーメントは、約８４．６％にまで低減していることが分かる。また、Ａ）に対するＣ）の断面係数は、約５７．５％にまで低減し、断面二次モーメントは、約６６．４％にまで低減していることが分かる。
【０００６】
したがって、従来の手法によると、通水孔ａの数を増やして通水性を向上させるには自ずと限界があり、通水性及び剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）に優れたライナープレートを実現することは至難であった。
【０００７】
ところで、特許文献４には、集水スリットを設けたライナープレートＡが開示されている。このライナープレートＡは、第２図に示したように、枠体１の内側に長辺方向に伸張した補強板２を適宜間隔毎に並設し、第１図と第５図に示したように、該枠体１の外側の開口部全面には短辺方向に沿って前記補強板２と交差した状態で集水スリット３を設け、該集水スリット３が断面角形状の集水線材３ａで形成され、その角部を開口部側に向けて僅かな間隔をもって並列状に突設すると共に、一方向へ傾斜して形成されている。
【０００８】
この特許文献４に係る集水スリットを設けたライナープレートＡによると、水平方向に設けた複数の補強板２と鉛直方向に設けた多数の集水スリット３により、ライナープレート全面にわたって格子状の通水孔を設けて実施することができるので、通水性に優れていることは一応認められる。また、枠体の長辺方向に伸張した補強板２を適宜間隔ごとに並設して実施しているので、剛性に優れていることも一応認められる（詳しくは、同文献４の発明の効果の欄を参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２２５７３４号公報
【特許文献２】特開平２−２２５７３５号公報
【特許文献３】特開平３−１００２３８号公報
【特許文献４】特開平４−６６９９９号公報
【特許文献５】特開昭６１−１２６２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献４に係る集水スリットを設けたライナープレートは、上記段落[０００７]の記載、及び同文献４の第１図〜第５図から明らかなように、部材点数が非常に多いことに加え、緻密な加工精度が要求されるので、製作費用が非常に嵩み、不経済にすぎるという問題がある。一般に、取水井戸、復水井戸、或いは集水井戸を構築する場合に多数のライナープレートが使用されることを鑑みると、この問題は甚大かつ致命的であり、実現性に乏しい。
【００１１】
以上が、前記土木構造用の波付け鋼板中、通水孔を有するライナープレートについての問題点であるが、配管等を構築するのに好適に使用されるコルゲートパイプについても同様の波付け鋼板を用いるのでやはり、ライナープレートと同様の問題点を孕んでいると云える。
【００１２】
本発明の目的は、通水孔の穿設位置に工夫を施すことにより、通水性に優れた開口率を確保して、しかも剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）が十分に大きく、更に経済性にも優れた土木構造用の波付け鋼板及び同波付け鋼板の製造方法ならびに同波付け鋼板を用いて構築される構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板は、山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔を有する土木構造用の波付け鋼板であって、
波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上に通水孔を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記中立軸が、波付け鋼板の山部と谷部との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔の形状は、円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔は、千鳥状配置に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記千鳥状配置に設けられた通水孔は、各通水孔の中心を通る波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る線上に、１個ずつ〜３個ずつ配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記通水孔の開口率は、５％〜１０％の範囲内に設定することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板において、前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け
鋼板において、前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を有する周方向フランジおよび軸方向フランジを備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載した発明に係る土木構造用の波付け鋼板の製造方法は、請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板について、薄鋼板の所要の位置に孔開き加工を施した後、波付け加工して製造することを特徴する。
【００２２】
請求項１０に記載した発明に係る土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物は、請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板を、壁面材の一部又は全部に使用して構築されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜請求項８に係る土木構造用の波付け鋼板によれば、波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上（主に、傾斜辺部）に通水孔を設けるので、通水孔の開口率を大きくして（特には、通水孔の個数を増加させて）通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数および断面二次モーメントの低下を抑制することができる。よって、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数、断面二次モーメント等の断面性能）が十分に大きい土木構造用の波付け鋼板を実現することができる。
請求項９に係る土木構造用の波付け鋼板の製造方法によれば、波付け加工する前の薄鋼板（平板プレート）の状態で、傾斜辺部に相当する所定の位置にプレスにて孔開き加工を施した後、波付け加工して製造しているので、合理的且つ経済的である。
請求項１０に係る土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物によれば、取水井戸、復水井戸、集水井戸、或いは配管等、その使用目的に応じたバリエーションに富む構造物を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る土木構造用の波付け鋼板は、図１〜図８に５つのバリエーションを例示したように、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する（例えば、図９と図１０を参照）、通水孔４（４ａ、４ｂ）を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ（図１１Ｄ、Ｅの破線）上に通水孔４（４ａ、４ｂ）が設けられている（請求項１記載の発明）。ちなみに、図中の符号１３は、水抜き孔を示している。
なお、前記土木構造用の波付け鋼板１は、大別して、ライナープレートとコルゲートパイプとがあるが、本実施例では、ライナープレートを中心に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の実施例を示している。この土木構造用の波付け鋼板１は、前記したように、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有する土木構造用の波付け鋼板１であって、波付け鋼板の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００２６】
なお、図示例に係る土木構造用の波付け鋼板１は、ライナープレートで実施している。このライナープレートは、前記波付け鋼板１の四辺に連結孔１２を有する周方向フランジ２および軸方向フランジ３を備え、同連結孔１２を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築するのに供される（請求項８記載の発明）。また、前記通水孔４は、ライナープレート１の正面（一例として、図１Ａ参照）について、下向きの傾斜辺部に設けた通水孔を符号４ａで示し、上向きの傾斜辺部に設けた通水孔を符号４ｂで示している。更に、前記通水孔４の形状は応力集中を回避可能な形状、即ち円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形で実施することが好ましい（請求項３記載の発明）。三角形や四角形等の角形状の孔で実施すると、当該角に応力が集中し強度的に弱くなるからである。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２７】
この実施例１に係る前記通水孔４は、図２Ｂ、Ｃに示したように、千鳥状配置に設けて実施されている（請求項４記載の発明）。ちなみに、図２Ｂ、Ｃ中の破線Ｔは波付け鋼板１の谷部の頂点を示し、一点鎖線Ｙは波付け鋼板１の山部の頂点を示している。前記通水孔４は、ライナープレート１の正面（図１Ａ参照）について、下向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ａと上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂとを段違いに６個ずつほぼ等間隔で設け、全体として計３６個の通水孔４を、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る鉛直線上、すなわち波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように、波付け鋼板１の全面（すべての傾斜辺部）にわたって縦横方向にバランスよく配設されている（請求項５記載の発明）。
【００２８】
なお、図示例に係る通水孔４は、各傾斜辺部に設けて実施しているがこれに限定されず、下向きの傾斜辺部にのみ設けて実施することもできるし、上向きの傾斜辺部にのみ設けて実施することもできる。また、前記通水孔４の数は３６個に限定されないことは勿論であり、適宜増減して設計変更可能である（例えば、図８参照）。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２９】
次に、この実施例１に係るライナープレート１の断面性能について検討する。図１１Ｄ、Ｅに係るライナープレートは、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を３個設けた部位（一例として、図２ＢのＸ−Ｘ線）の端面図を示している。ちなみに、図１１Ｄ、Ｅに係るライナープレート１の大きさ及び材質は、図１１Ａ〜Ｃに係るライナープレートと同一（一般構造用圧延鋼材ＳＳ３３０）とする。なお、断面係数（Ｚ）はＹ軸に対するもので、断面二次モーメント（Ｉ）は図心を通るＹ軸に対するものである。
Ｄ）図１１Ｄに示した波付け鋼板１の上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂ（孔径は４０ｍｍ）を３箇所設けたライナープレート１の断面性能
断面積（Ｓ）は約１６．６４ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２１．４４ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約６７．２６ｃｍ４
Ｅ）図１１Ｅに示した波付け鋼板１の上向きの傾斜辺部に設けた通水孔４ｂ（孔径は５０ｍｍ）を３箇所設けたライナープレート１の断面性能
断面積（Ｓ）は約１５．８２ｃｍ２、断面係数（Ｚ）は約２０．４４ｃｍ３、断面二次モーメント（Ｉ）は約６４．４４ｃｍ４
【００３０】
上記Ｄ）、Ｅ）の解析結果をそれぞれ検討すると、上記Ａ）に対するＤ）の断面係数は、約９３．３％を維持し、断面二次モーメントは、約９５．４％を維持していることが分かる。また、上記Ａ）に対するＥ）の断面係数は、約８８．９％を維持し、断面二次モーメントは、約９１．４％を維持していることが分かる。
【００３１】
通水孔４の孔径５０ｍｍの同等の条件で従来技術と対比検討すると、図１１Ｂに係るライナープレートは、通水孔ａの数が１個で断面積が約１８．２７ｃｍ２で、Ａ）に対するＢ）の断面係数は約７９．１％で、断面二次モーメントは約８４．６％であり、図１１Ｃに係るライナープレートは、通水孔ａの数が２個で断面積が約１６．６６ｃｍ２で、Ａ）に対するＣ）の断面係数は約５７．５％で、断面二次モーメントは約６６．４％であるのに対し（前記段落［０００５］参照）、図１１Ｅの実施例１に係るライナープレート１は、通水孔４ｂの数が３個で断面積が約１５．８２ｃｍ２と、図１１Ｂ、Ｃと比して大きく低減しているにも拘わらず、Ａ）に対するＥ）の断面係数は約８８．９％で、断面二次モーメントは約９１．４％と、図１１Ｂ、Ｃと比して大きく上昇しており、通水孔４の開口部による断面欠損に起因する断面係数及び断面二次モーメント、ひいては断面性能の低下を抑制していることが分かる。
【００３２】
したがって、この実施例１に係る通水孔４を有するライナープレートは、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面性能の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面性能）が十分に大きいライナープレート１を実現することができるのである。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【００３３】
ライナープレートの波付け鋼板１の傾斜辺部に通水孔４（４ａ、４ｂ）を設ける意義について説明すると、波付け鋼板（部材）１に曲げが発生した場合、湾曲した部材１の内側（凹側）では縮み、外側（凸側）では伸びが生じる。そして、縮む側には圧縮の力、伸びる側には引張りの力が作用している。つまり、全断面が一様な圧縮、引張りの力を受けているのではなく、内側と外側で性質の異なった力を受けていることになる。このことを波付け鋼板（部材）１の内部について考えると、内側（圧縮側）と外側（引張り側）との間には圧縮も引張りも発生しない応力がゼロの面が存在する。これを一般に中立軸（中立面）と云うが、本願発明は、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上の部位、すなわち、図１１Ｄ、Ｅの破線Ｃを通過する部位を狙って通水孔４を設けて断面性能の低減を抑制しているのである。以下の実施例についても同様の基本原理に基づいている。
【００３４】
また、図２Ｂ、Ｃに係るライナープレートの開口率は、孔径が４０ｍｍの場合で、約５．８％（図１１Ｄ参照）、孔径が５０ｍｍの場合で、約７．５％（図１１Ｅ参照）で実施しているが、これに限定されないことは勿論である。但し、この開口率は、５〜１０％の範囲内に設定して実施することが好ましい（請求項６記載の発明）。通水孔４の開口率が５％未満だと通水性の向上を十分に図ることができず、また、開口率が１０％より大きいと、ライナープレート１の断面性能に悪影響を与えるおそれがあるからである。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００３５】
前記ライナープレート１の製造方法については、既に波付け加工が施されたライナープレート１の傾斜辺部に通水孔４を開ける作業は面倒、且つ困難であるとの理由から、波付け加工する前の薄鋼板（平板プレート）の状態で、傾斜辺部に相当する所要の位置にプレスにて孔開き加工を施した後、波付け加工して製造している（請求項９記載の発明）。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００３６】
図９と図１０は、実施例１に係るライナープレート１を使用して構築した筒状構造物５、６を示している。図９は、前記ライナープレート１のみを使用して構築した筒状構造物５を示し、集水井戸等に好適に実施される。図１０は、下部に前記ライナープレート１を使用し、その上方に孔なしライナープレート（標準型ライナープレート）を使用して構築した筒状構造物６を示し、取水井戸、或いは復水井戸等に好適に実施される。このように、前記ライナープレート１を、壁面材の一部又は全部に使用して、所要の目的に応じた構造物を構築することができるのである（請求項１０記載の発明）。また、筒状構造物５、６の使用目的に応じて、通水孔４を有するライナープレート１の外周に当該通水孔４の孔径より大きい小石を積み重ねる等して所謂フィルターの役割を果たさせて実施することも勿論できる。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【実施例２】
【００３７】
図３と図４は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例２に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１と比して、通水孔４の穿設位置を設計変更していることのみ相違する。
【００３８】
すなわち、この実施例２に係るライナープレート１は、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００３９】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例２に係る通水孔４は、図４Ｂ、Ｃから分かるように、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に２個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００４０】
よって、この実施例２に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を２個設けた部位（一例として、図４ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から２個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００４１】
したがって、この実施例２に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面性能の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【実施例３】
【００４２】
図５と図６は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例３に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１と比して、通水孔４の穿設位置を設計変更していることのみ相違する。
【００４３】
すなわち、この実施例３に係るライナープレートは、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板１の山部１０と谷部１１との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００４４】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例３に係る通水孔４は、図６Ｂ、Ｃから分かるように、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に１個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００４５】
よって、この実施例３に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を１個設けた部位（一例として、図６ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から１個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００４６】
したがって、この実施例３に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【実施例４】
【００４７】
図７は、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板の異なる実施例を示している。この実施例４に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１は、上記実施例１〜３に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）１を、云うならば逆向きに湾曲させたものであり、これにより周方向フランジ２が円周方向外側に向けられているため、円周外部からの組み立てを可能とする。この種のライナープレート１は、構築する筒状構造物の径が小さい場合等に好適に使用される。ちなみに、通水孔４の穿設位置は、上記実施例３に倣っている。
【００４８】
すなわち、この実施例４に係るライナープレートもまた、上記実施例１と同様に、山部１０と谷部１１が交互に連続する波付け鋼板１を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔４を有するライナープレートであって、波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る中立軸ｃ上に通水孔４が設けられている（請求項１記載の発明）。
具体的には、前記中立軸ｃが、波付け鋼板の山部１０と谷部１１との間の傾斜片部にあり、前記傾斜辺部に通水孔４がバランスよく設けられている（請求項２記載の発明）。
【００４９】
ただし、上記実施例１に係る通水孔４は、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に３個ずつ位置するように配設されているのに対し（図２Ｂ、Ｃ参照）、この実施例４に係る通水孔４は、上記実施例３と同様に、各通水孔４ａ、４ｂの中心を通る波付け鋼板１の断面における山部１０と谷部１１を横切る線上に１個ずつ位置するように配設されていることが相違する（請求項５記載の発明）。
【００５０】
よって、この実施例４に係るライナープレート１の断面性能について上記実施例１と対比検討すると、上記実施例３と同様に、最も断面性能の低下が予想される通水孔４ｂ（又は４ａ）を１個設けた部位（一例として、図６ＢのＸ−Ｘ線）の端面図について、断面積は、通水孔４の数が３個から１個に減少しているのでその分大きくなる関係上、断面係数および断面二次モーメントも実施例１と比して大きくなることは容易に推定できる。
【００５１】
したがって、この実施例４に係る通水孔４を有するライナープレート１は、実施例１と同様若しくはそれ以上に、通水孔４の開口率を大きくして通水性を高めても、前記開口部による断面欠損に起因する断面係数の低下を抑制することができると云え、通水性に優れて、しかも剛性（断面係数）が十分に大きいライナープレート１を実現することができると云える。また、汎用されるライナープレートに孔開け加工を施して製造することができるので経済的でもある。
【００５２】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
【００５３】
例えば、図示例に係るライナープレート１の平面形状は、１／４円弧形状（所謂Ｃ形）で実施しているがこれに限定されず、直線形状（所謂Ｓ形）、直線形状を直角に組み合わせたＬ字形状（所謂Ｌ形）、或いは円弧形状と直線形状を組み合わせたＪ字形状（所謂Ｊ形）でも勿論実施可能である。すなわち、前記Ｃ形を周方向に４個組み合わせて断面円形状の筒状構造物（図７、８参照）を構築できることは勿論、Ｌ形とＳ形を組み合わせた断面矩形状の筒状構造物も構築できるし、Ｃ形、Ｊ形、Ｓ形を組み合わせた断面が小判形状の筒状構造物も構築することができる。また、前記筒状構造物は、前記実施例１〜３に係るライナープレート１を適宜組み合わせて構築することも勿論できる。
【００５４】
また、本実施例では、前記土木構造用の波付け鋼板の中で、通水孔を有するライナープレートを中心に説明したが、通水孔を有するコルゲートパイプでもほぼ同様に実施することができる。前記コルゲートパイプは、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築するのに供される（請求項７記載の発明）。すなわち、前記コルゲートパイプは、前記ライナープレート１と比して、主に、周方向と軸方向にフランジを備えていないことのみ相違するので、波付け鋼板に設ける通水孔４の穿設位置、及び穿設手法は、上記実施例１〜４とほぼ同様に実施することができる。よって、上記実施例１〜４とほぼ同様の作用効果を奏することができると云える。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】Ａは、実施例１に係る土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）を示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図２】Ａは、実施例１に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図３】Ａは、実施例２に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図４】Ａは、実施例２に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図５】Ａは、実施例３に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図６】Ａは、実施例３に係るライナープレートを示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同裏面図である。
【図７】Ａは、実施例４に係るライナープレートを示した正面側斜視図であり、Ｂは、同裏面側斜視図である。
【図８】Ａは、実施例１に係るライナープレートの異なる実施例を示した正面側斜視図であり、Ｂは、同正面図である。
【図９】実施例１に係るライナープレートを全部に使用して構築した筒状構造物である。
【図１０】実施例１に係るライナープレートを一部（下部）に使用して構築した筒状構造物である。
【図１１】Ａは、孔なしライナープレートの端面図であり、ＢとＣは、従来技術に係る通水孔を有するライナープレートの端面図であり、ＤとＥは、本発明に係る通水孔を有するライナープレートの端面図である。
【図１２】従来技術に係るライナープレートを示した正面側斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 土木構造用の波付け鋼板（ライナープレート）
２ 周方向フランジ
３ 軸方向フランジ
４、４ａ、４ｂ 通水孔
５ 筒状構造物
６ 筒状構造物
１０ 波付け鋼板の山部
１１ 波付け鋼板の谷部
１２ 連結孔
１３ 水抜き孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔を有する土木構造用の波付け鋼板であって、
波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上に通水孔を設けたことを特徴とする、土木構造用の波付け鋼板。
【請求項２】
前記中立軸が、波付け鋼板の山部と谷部との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔を設けたことを特徴とする、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項３】
前記通水孔の形状は、円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項４】
前記通水孔は、千鳥状配置に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項５】
前記千鳥状配置に設けられた通水孔は、各通水孔の中心を通る波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る線上に、１個ずつ〜３個ずつ配置されていることを特徴とする、請求項４に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項６】
前記通水孔の開口率は、５％〜１０％の範囲内に設定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項７】
前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項８】
前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を有する周方向フランジおよび軸方向フランジを備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板は、薄鋼板の所要の位置に孔開き加工を施した後、波付け加工して製造することを特徴する、土木構造用の波付け鋼板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板を、壁面材の一部又は全部に使用して構築されていることを特徴とする、土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物。
【請求項１】
山部と谷部が交互に連続する波付け鋼板を、周方向および軸方向に接続して構造物を構築する、通水孔を有する土木構造用の波付け鋼板であって、
波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る中立軸上に通水孔を設けたことを特徴とする、土木構造用の波付け鋼板。
【請求項２】
前記中立軸が、波付け鋼板の山部と谷部との間の傾斜辺部にあり、前記傾斜辺部に通水孔を設けたことを特徴とする、請求項１に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項３】
前記通水孔の形状は、円形、楕円形、或いは水平方向に長い長円形であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項４】
前記通水孔は、千鳥状配置に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項５】
前記千鳥状配置に設けられた通水孔は、各通水孔の中心を通る波付け鋼板の断面における山部と谷部を横切る線上に、１個ずつ〜３個ずつ配置されていることを特徴とする、請求項４に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項６】
前記通水孔の開口率は、５％〜１０％の範囲内に設定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項７】
前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項８】
前記波付け鋼板は、その四辺に連結孔を有する周方向フランジおよび軸方向フランジを備え、同連結孔を利用して周方向及び軸方向に接続して構造物を構築することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板は、薄鋼板の所要の位置に孔開き加工を施した後、波付け加工して製造することを特徴する、土木構造用の波付け鋼板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一に記載した土木構造用の波付け鋼板を、壁面材の一部又は全部に使用して構築されていることを特徴とする、土木構造用の波付け鋼板を用いて構築される構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−８２０７２（Ｐ２００８−８２０７２Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６４９０２（Ｐ２００６−２６４９０２）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
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