鋼矢板及びこれを用いた壁体
【課題】Ｈ形状矢板において、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることなく簡単な継手構造とすることで、加工を容易にし、加工にかかる手間とコストを低減し、しかも壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造であり繰り返して使用することを可能とする。
【解決手段】互いに対向して配置される一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士の離間方向に直交する中立軸Ｐ方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、中立面Ｒ側に向けて傾斜し、フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａには、中立面Ｒに対して離反する方向に向けて突出する外向き折曲げ部１３が設けられ、フランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂには、中立面Ｒに対して近接する方向に向けて突出する内向き折曲げ部１４が設けられた構成の鋼矢板を提供する。
【解決手段】互いに対向して配置される一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士の離間方向に直交する中立軸Ｐ方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、中立面Ｒ側に向けて傾斜し、フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａには、中立面Ｒに対して離反する方向に向けて突出する外向き折曲げ部１３が設けられ、フランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂには、中立面Ｒに対して近接する方向に向けて突出する内向き折曲げ部１４が設けられた構成の鋼矢板を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板及びこれを用いた壁体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、土木建築工事において地下構造物を構築する場合には、土留めや護岸壁体構造としてＨ形鋼の鋼矢板を用いることがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、大小異なる２種類或いは同一のＨ形鋼を使用し、隣接するフランジ端部同士を交互に重ねて配置させて矢板壁を形成する構成であって、フランジ端部同士を単に重ねただけのものや、フランジ端部同士を重ねた状態で係合可能な継手部材をフランジ端部に溶着させた構成について記載されている。
【０００３】
また、フランジに対して継手部材を別体で設けるコネクタ継手が知られている。このような別体のコネクタ継手は、隣り合うフランジ端部同士を同時に嵌合する凹部を形成させている。そして、この凹部の形状は、フランジ端部に設けられている突起を内包する形状となっている。
【０００４】
さらに、Ｈ形鋼のフランジ端部に設けられる継手として、圧延によりフランジに対して一体成形したものが例えば特許文献２に開示されている。
図１３は、上述した特許文献２で開示されるような圧延により成形された圧延継手１００の一例を示している。この圧延継手１００は、一方のフランジの一端に雄型継手１０１が設けられており、他端に雌型継手１０２が設けられ、これら雄型継手１０１と雌型継手１０２を係合させる構造となっており、その雄型継手１０１と雌型継手１０２の嵌合形状は、互いにずれたり回転することがないような複雑な形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５６５７０号公報
【特許文献２】特開昭５６−１１１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の鋼矢板では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１においてH形鋼のフランジ端部同士を重ねて配置させただけの構成の場合、隣接する鋼矢板同士が継手を介して連結されていないので、壁延長方向（鋼矢板の配列方向）、壁体直交方向ともに打設位置がずれ易く、打設精度を確保することができない。そして、打設された鋼矢板が地中で曲がった場合には、元の鋼矢板の状態に戻す修正が困難となっている。
そのうえ、偏土圧が鋼矢板に対して局所的に作用して隣接する矢板間に空隙が生じた場合には、背後の地盤土砂が流出してしまうという問題があった。
【０００７】
また、フランジ端部に継手部材を溶着する方法や別体で設ける場合、継手部材が複雑な嵌合形状をなしていることから、圧延が困難なうえ、熱押で製造する場合は製造コストが高くなり、また継手部材をフランジ端部に取り付ける溶接加工にかかるコストが増大するという問題があった。更に複数種類の継手部品や矢板本体が必要であったりするため、加工費が増大するだけでなく、部材管理が煩雑になることがあった。
しかも、このような複雑な形状をした継手部材の場合、フランジ端部に対して溶着により一体的に設ける構成となっているが、打設時や土圧を受けることにより大きな力を受ける鋼矢板に対して継手が外れたり、変形等が生じ易く、継手が破壊した鋼矢板の使用後の修理にコストがかかり、或いは修理不能な場合には繰り返して使用することができないという問題があり、その点で改良の余地があった。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることなく簡単な継手構造とすることで、加工が容易になり、加工にかかる手間とコストを低減することができ、しかも壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので繰り返して使用することが可能となる鋼矢板及びこれを用いた壁体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る鋼矢板では、互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板であって、フランジは、それぞれフランジ同士の離間方向に直交する中立軸方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、中立軸を含む中立面側に向けて傾斜し、フランジの内向き端部には、中立面に対して離反する方向に向けて突出する外向き突起が設けられ、フランジの外向き端部には、中立面に対して近接する方向に向けて突出する内向き突起が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る鋼矢板を用いた壁体では、上述した鋼矢板を中立軸に沿って複数配列させた壁体であって、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入し、一方の鋼矢板側の内向き突起と他方の鋼矢板側の外向き突起とが係合していることを特徴としている。
【００１１】
本発明では、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入し、一方の鋼矢板側の内向き突起と他方の鋼矢板側の外向き突起とを係合させることで、鋼矢板同士を連結させることができる。この場合、内向き突起と外向き突起とが傾斜したフランジに沿って打設時におけるガイドとして機能するとともに、鋼矢板の継手を構成し、簡単な構造の突起のみで壁延長方向及び壁体直交方向への動きを規制して打設位置を固定することができる。そのため、従来のような複雑な形状で加工コストがかかる継手が不要になる。
【００１２】
そして、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入するため、双方の鋼矢板の上下２枚のフランジ同士が重なった状態となり、双方のフランジ面に直交する方向（壁体直交方向）の力を伝達することができ、従来のように断面が複雑に折れ曲がり屈曲部に局所的に応力が集中する爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。そのため、継手部が曲がったり、フランジに対して外れたりするといった破損の程度を小さくすることができ、これにより使用した鋼矢板に対して簡単な補修で済み、又は補修が不要になることから、繰り返し使用することができる。
【００１３】
また、鋼矢板同士の内向き端部と外向き端部とを緩やかに係合させることができるため、熱間圧延やコネクタ継手のように繰り返し打設時の摩擦による継手の削れが発生しないという利点がある。
また、傾斜したフランジの外向き端部に内向き突起が設けられ、内向き端部に外向き突起が設けられるので、突起部分が一対のフランジの外側に張り出すことがなく、壁体直交方向の壁厚に対して所定寸法内に収めることができる。
【００１４】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部が同一の角度で折り曲げて形成されていることが好ましい。
【００１５】
この場合、外向き突起及び内向き突起がそれぞれ内向き端部及び外向き端部を折り曲げた折曲げ面を形成することになる。つまり、前記折曲げ面同士の面接触によって係合した継手となることから、従来のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る鋼矢板では、隣接する一方の鋼矢板の外向き端部の内側折曲げ面と、他方の鋼矢板の内向き端部の外側折曲げ面とを重ねた状態で、内側折曲げ面と外側折曲げ面との間に隙間が設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明では、隣接する鋼矢板同士を連結させた状態で、一方の鋼矢板側の内側折曲げ面と他方の鋼矢板側の外側折曲げ面との間に隙間が設けられるので、その隙間が連結される鋼矢板同士の施工余裕となる。そのため、打設時に鋼矢板間で接触して摩擦抵抗が大きくなり、打設ができなくなるのを防止することができる。
また、折曲げ面同士の前記隙間を利用して一方の鋼矢板に対して回転させて打設することが可能となることから、例えば河川などの曲線に合わせて曲線を有する壁体を施工することができる。
【００１８】
また、本発明に係る鋼矢板では、フランジの傾斜角度θ１と、内向き端部及び外向き端部の折曲げ角度θ２とは、（１）式及び（２）式においてＡ＝Ｂとなるようにフランジ厚ｔｆ、ウェブ厚ｔｗ、隙間ｃ、及び折曲げ長ｄの各パラメータを設定することにより算出されることが好ましい。
【００１９】
【数１】
【００２０】
これにより、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入することが可能な最適なフランジの傾斜角度θ１が算出できるとともに、折曲げ面同士の隙間を利用して一方の鋼矢板に対して回転させて打設することが可能な最適な内向き端部及び外向き端部の折曲げ角度θ２を算出することができる。
【００２１】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部に棒鋼を固着することにより設けられていてもよい。
【００２２】
この場合、傾斜するフランジに棒鋼を固着させるだけで外向き突起及び内向き突起を形成することができる簡単な構造であり、従来のような複雑な形状の継手が不要となることから、加工コストを低減することができる。
【００２３】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部を突出側に向けて膨出させて肉厚に形成されていてもよい。
【００２４】
本発明では、膨出により形成されたフランジ端部が肉厚となるので、補強された状態となり、上述した折り曲げるだけの突起に比べて、その突起部の破損をより確実に防止することができる。また、この肉厚とした外向き突起及び内向き突起もまた圧延により一体成形が可能となるので、加工が容易であり、加工コストと手間を低減することができる。
【００２５】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起のフランジ外面側および内向き突起のフランジ内面側の少なくとも一方には、曲面または多角形面が形成されていることが好ましい。
【００２６】
これにより、壁延長方向（鋼矢板の配列方向）に引張力が作用したときに、継手部の外向き突起と内向き突起とが互いに引っ掛かり易くなるため、配列方向に対する離脱強度を高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係る鋼矢板では、隣接する鋼矢板間の、外向き突起のフランジ外面側および内向き突起のフランジ内面側から形成される空間内に、外向き突起と内向き突起との間を液密な状態で止水する止水材が設けられていることがより好ましい。
【００２８】
この場合、隣接する鋼矢板同士の継手部が止水材によって止水されるので、壁体として高い止水性を確保することができる。
【００２９】
また、本発明に係る鋼矢板では、一対のフランジ同士が複数のウェブによって連結されていてもよい。
【００３０】
本発明の鋼矢板によれば、複数枚のウェブを備えることで、鋼矢板単体の横の長さ寸法（配列方向の長さ寸法）を大きくすることが可能となり、所定の壁体延長距離に対して鋼矢板の打設数量を低減することができ、施工速度を速くすることができる。また、壁延長方向での継手箇所数が減るので、壁体としての止水性を高めることができるという利点がある。さらに、この場合、フランジを連結するウェブの枚数が増えるので、構造全体として剛性が高まり、供用時の壁体の剛性が増加するだけでなく、打設時の鋼矢板のねじれ等の変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の鋼矢板及びこれを用いた壁体によれば、傾斜させたフランジの内向き端部と外向き端部とに突起を設けるといった簡単な継手構造とすることで、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることがなくなり、加工が容易になるとともに、加工にかかる手間とコストを低減することができる。しかも、壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので、繰り返して使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による第１鋼矢板を使用した壁体の構成を示す斜視図である。
【図２】第１鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図３】外向き折曲げ部と内向き折曲げ部の折曲げ角度と折曲げ長さの算出を説明するための図である。
【図４】図３に示す継手部Ｔの拡大図である。
【図５】第１鋼矢板を回転打設させた状態を示す断面図であって、図２に対応する図である。
【図６】第２の実施の形態による第２鋼矢板の構成を示す断面図であって、図２に対応する図である。
【図７】第３の実施の形態による第３鋼矢板の構成を示す断面図であって、丸鋼を突起部に用いた一例である。
【図８】第４の実施の形態による第４鋼矢板の構成を示す断面図であって、平鋼を突起部に用いた一例である。
【図９】第５の実施の形態による第５鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図１０】第６の実施の形態による第６鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図１１】複数枚のウェブを備えた鋼矢板の設定方法を説明するための図である。
【図１２】第１の実施の形態による第１鋼矢板の他の製造方法を示す断面図であって、（ａ）はウェブの押圧前の状態、（ｂ）はウェブの押圧後の状態である。
【図１３】従来の壁体の鋼矢板継手の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態による鋼矢板及びこれを用いた壁体について、図面に基づいて説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態による壁体１０は、複数の第１鋼矢板１Ａ、１Ａ、…を一方向に配列させた一般的な山留め壁として施工されている。
図２に示すように、第１鋼矢板１Ａは、互いに間隔をあけて対向して配置される一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂと、これらフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士を連結するウェブ１２とから横断面が略Ｈ形状に形成されている。
【００３５】
ここで、図１及び図２において、第１鋼矢板１Ａの材軸方向を「長さ方向Ｚ」といい、ウェブ１２におけるフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士の離間方向を「幅方向Ｘ」といい、幅方向Ｘおよび長さ方向Ｚに直交する方向でウェブ１２の幅方向Ｘの中心を通る直線を「中立軸Ｐ」といい、中立軸Ｐを通るとともに幅方向Ｘに直交する平面を「中立面Ｒ」といい、中立軸Ｐに平行な方向を「壁延長方向Ｙ」（「配列方向Ｙ」ともいう）という。
【００３６】
図２に示すように、一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、互いに平行ではなく、それぞれ壁延長方向Ｙの一方（図２で紙面左側）から他方（図２で紙面右側）に向かうにしたがって漸次、中立面Ｒに向けて所定のフランジ傾斜角度θ１（図３参照）で傾斜している。つまり、一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれウェブ１２を挟んで片側（図２で右側）が中立軸Ｐ方向に沿う方向でウェブ１２から離れるにしたがって漸次、中立面Ｒに近付く方向に傾斜し、他方側（図２で左側）が中立軸Ｐ方向に沿う方向でウェブ１２から離れるにしたがって漸次、中立面Ｒから遠ざかる方向に傾斜している。
なお、本実施の形態の第１鋼矢板１Ａは、フランジ１１Ａ、１１Ｂを中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して傾斜させた状態で圧延成形することができる。
【００３７】
フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａには、中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して離反する方向に向けて突出するようにして所定の折曲げ角度θ２（図４参照）で折り曲げられた外向き折曲げ部１３（外向き突起）を有している。フランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂには、中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して近接する方向に向けて突出するようにして所定の折曲げ角度θ２で折曲げられた内向き折曲げ部１４（内向き突起）を有している。単にフランジ端部を折り曲げるだけの構造であり複雑な断面形状の継手ではないため、圧延が容易である。また折曲げ部１３、１４は板材を単にプレスすることでも成形出来る。
【００３８】
そして、隣接する鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士が連結した状態において、隣接する一方の鋼矢板１Ａａ（図２では紙面右側）の一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂの一対の内向き端部１１ａ、１１aを挿入し、一方の鋼矢板１Ａａ側の内向き折曲げ部１４と他方の鋼矢板１Ａｂ側の外向き折曲げ部１３とが係合している。
このような係合方法により、複数の鋼矢板１Ａ、１Ａ、…を配列することで図１に示すような壁体１０が築造される。
【００３９】
図４に示すように、外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４は、双方の折曲げ角度θ２と折曲げ長さｄとが同等の大きさとなっている。
また、図２に示す継手部Ｔにおいて、外向き端部１１ｂに形成される内向き折曲げ部１４の内側折曲げ面１４ａは、内向き端部１１ａの外向き折曲げ部１３の外側折曲げ面１３ａよりも中立面Ｒからの距離が大きくなっている。つまり、隣接する鋼矢板１Ａ、１Ａ同士が連結した状態で、内側折曲げ面１４ａと外側折曲げ面１３ａの間にクリアランスｃ（隙間）が設けられている。
【００４０】
図３及び図４に示すように、フランジ傾斜角度θ１と継手部Ｔの折曲げ角度θ２は、前記クリアランスｃを確保できるように設定される。
具体的には、外向き折曲げ部１３の折曲げ頂部１３ｂと、内向き折曲げ部１４の折曲げ頂部１４ｂのそれぞれを通る中立軸Ｐおよび中立面Ｒと平行な２つの直線ｐ１、ｐ２同士、および２つの平面ｒ１、ｒ２同士の間隔をＡ（ｍｍ）とする。また、クリアランスｃを含むとともに、折曲げ頂部１３ｂ、１４ｂとの間の寸法をＢ（ｍｍ）とする。
【００４１】
（１）式のＡと（２）式のＢとが等しく（Ａ＝Ｂ）なるように、（１）式と（２）式の各パラメータを設定する。ここで、（１）式及び（２）式において、フランジ傾斜角度θ１（°）、外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４の折曲げ角度θ２（°）、フランジ厚ｔｆ（ｍｍ）、ウェブ厚ｔｗ（ｍｍ）、クリアランスｃ（ｍｍ）、折曲げ長ｄ（ｍｍ）である。
【００４２】
【数２】
【００４３】
なお、（１）式の１６ｔｆは、フランジ１１Ａ、１１Ｂのウェブ１２から外向き折曲げ部１３（内向き折曲げ部１４）の折曲げ頂部１３ｂ（１４ｂ）までの突出長さである。例えば、「道路橋示方書・同解説 鋼橋編」の圧縮応力を受ける自由突出長に基づいて、硬い地盤の場合にはフランジ厚ｔｆの１６倍以下に設定することが好ましいとされており、本実施の形態では１６倍を採用している。
そして、折曲げ長ｄを従来の鋼矢板継手幅と同様の５０ｍｍとし、クリアランスｃを１０ｍｍとし、フランジ厚ｔｆを１２ｍｍ、ウェブ厚ｔｗを９ｍｍとして、上記（１）式、（２）式よりＡ＝Ｂとなるようにフランジ傾斜角度θ１と係合部の折曲げ角度θ２を算出した。その結果、Ａ、Ｂは共に４２.７ｍｍとなり、フランジ傾斜角度θ１を６．２°、折曲げ角度θ２を１０°に設定することができる。
【００４４】
次に、上述した第１鋼矢板１Ａの作用について図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、予めＨ鋼を横に置いたガイド２を設けておき、このガイド２に案内させて第１鋼矢板１Ａを鉛直方向に向けて挿入する。このとき、隣接する一方の鋼矢板１Ａａ（図２で右側）の一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂ（図２で左側）の一対の内向き端部１１ａを挿入し、一方の鋼矢板１Ａａ側の内向き折曲げ部１４と他方の鋼矢板１Ａｂ側の外向き折曲げ部１３とを係合させることで、鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士を連結させることができる。この場合、内向き折曲げ部１４と外向き折曲げ部１３とが、それぞれの内側折曲げ面１４ａと外側折曲げ面１３ａ及び傾斜したフランジ１１Ａ、１１Ｂにより挿入位置が限定されることで、打設時におけるガイドとして機能するとともに、鋼矢板１Ａａ、１Ａｂの継手部Ｔを構成し、簡単な構造の突起のみで壁延長方向Ｙ及び壁体直交方向Ｘへの動きを規制して打設位置を固定することができる。そのため、従来のような複雑な形状で加工コストがかかる継手が不要になる。
【００４５】
そして、隣接する一方の鋼矢板１Ａａの一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂの一対の内向き端部１１ａ、１１ａを挿入するため、双方の鋼矢板１Ａのフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士が重なった状態となり、双方のフランジ面に直交する方向（壁体直交方向）の力を伝達することができ、従来のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
そのため、継手部が曲がったり、フランジに対して外れたりするといった破損の程度を小さくすることができ、これにより使用した鋼矢板１Ａの破損に対して簡単な補修で済み、又は補修が不要になることから、鋼矢板１Ａを繰り返し使用することができる。
【００４６】
また、鋼矢板１Ａ、１Ａ同士の内向き端部１１ａと外向き端部１１ｂとを緩やかに係合させることができるため、コネクタ継手のような密実に係合される継手と比べて繰り返し打設時の摩擦による継手の削れが発生しないという利点がある。
また、傾斜したフランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂに内向き折曲げ部１４が設けられ、内向き端部１１ａに外向き折曲げ部１３が設けられるので、突起部分が一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂの外側に張り出すことがなく、壁体直交方向Ｘの壁厚に対して所定寸法内に収めることができる。
【００４７】
また、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部が所定角度で折り曲げられて形成されているので、外向き突起及び内向き突起がそれぞれ内向き端部及び外向き端部を折り曲げた折曲げ面を形成することになる。つまり、前記折曲げ面同士の面接触によって係合した継手となることから、従来のコネクタ継手のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
【００４８】
また、外向き端部１１ｂの内側折曲げ面１４ａは、内向き端部１１ａの外側折曲げ面１３ａよりも中立面Ｒからの距離が大きく、隣接する鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士を連結させた状態で、一方の鋼矢板１Ａａ側の内側折曲げ面１４ａと他方の鋼矢板１Ａｂ側の外側折曲げ面と１３ａの間にクリアランスｃ（隙間）が設けられるので、そのクリアランスｃが連結される鋼矢板１Ａ、１Ａ同士の施工余裕となる。そのため、打設時に鋼矢板１Ａ、１Ａ間で接触して摩擦抵抗が大きくなり、打設ができなくなるのを防止することができる。
【００４９】
また、図５に示すように、一方の鋼矢板１Ａａを折曲げ面１３ａ、１４ａ同士のクリアランスｃを利用して他方の鋼矢板１Ａｂに対して回転角度αで回転させて打設することが可能となることから、例えば河川などの曲線に合わせて曲線を有する壁体を施工することができる。なお、このときの一方の鋼矢板１Ａａの回転は、折曲げ面１３ａ、１４ａ同士の継手部のうち図５で紙面上側の継手部を回転中心とする回転方向となる。
【００５０】
上述した本実施の形態による鋼矢板及びこれを用いた壁体では、傾斜させたフランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａと外向き端部１１ｂとに突起（外向き折曲げ部１３、内向き折曲げ部１４）を設けるといった簡単な継手構造とすることで、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることがなくなり、加工が容易になるとともに、加工にかかる手間とコストを低減することができる。しかも、壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので繰り返して使用することが可能となる。
【００５１】
次に、本発明の鋼矢板及びこれを用いた壁体による他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図６に示すように、第２の実施の形態による第２鋼矢板１Ｂは、フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂを中立面Ｒに対して離反する方向に向けて膨出させて肉厚に形成させた外側肉厚部１５（外向き突起）と、その逆方向に向けて膨出させて肉厚に形成させた内側肉厚部１６（内向き突起）を設けた構成となっている。
この場合、外側肉厚部１５及び内側肉厚部１６が肉厚となるので、補強された状態となり、上述した第１の実施の形態による外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４に比べて、その突起部の破損をより確実に防止することができる。また、この肉厚とした外側肉厚部１５及び内側肉厚部１６もまた圧延により一体成形が可能となるので、加工が容易であり、加工コストと手間を低減することができる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
また、図７に示す第３の実施の形態による第３鋼矢板１Ｃは、内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂに丸鋼１７（棒鋼）を長手方向を鋼矢板の長さ方向Ｚ（図１参照）に向けて固着する構成となっている。
【００５４】
（第４の実施の形態）
図８に示す第４の実施の形態による第４鋼矢板１Ｄは、内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂに平鋼１８（棒鋼）を長手方向を鋼矢板の長さ方向Ｚ（図１参照）に向けて固着する構成となっている。
【００５５】
ここで、丸鋼１７及び平鋼１８は、第２の実施の形態による外側肉厚部１５又は内側肉厚部１６と同様の本発明の外向き突起又は内向き突起に相当する。
そして、丸鋼１７及び平鋼１８は、それぞれ同一種類のものをフランジ端部から同じ距離の位置に配置されている。
【００５６】
この場合、傾斜するフランジ１１Ａ、１１Ｂに同一種類の丸鋼１７または平鋼１８を固着させるだけで外向き突起及び内向き突起を形成することができるという簡単な構造であり、従来のような複雑な形状の継手が不要となることから、加工コストを低減することができる。
【００５７】
（第５の実施の形態）
また、図９に示すように、第５の実施の形態による第５鋼矢板１Ｅは、隣接する継手部を重ね合わせるフランジ対向部となる継手部Ｔにおいて、隣接する一方の鋼矢板１Ｅ（図９で紙面左側）の内向き端部１１ａに形成される外向き突起２０のフランジ外面２０ａ側と、他方の鋼矢板１Ｅ（図９で紙面右側）の外向き端部１１ｂに形成する内向き突起２１のフランジ内面２１ａ側と、に複数段に屈折した多角形面が形成された構成となっている。これにより、壁延長方向（配列方向Ｙ）に引張力が作用したときに、継手部Ｔの外向き突起２０と内向き突起２１とが互いに引っ掛かり易くなるため、配列方向Ｙに対する離脱強度を高めることができる。
【００５８】
また、外向き突起２０および内向き突起２１に多角形面を形成させることで、隣接する第５鋼矢板１Ｅ、１Ｅ同士の間で嵌合する継手部Ｔの対向面間（フランジ外面２０ａとフランジ内面２１ａとの間）に空間Ｓを形成させることができる。この空間Ｓ内には、フランジ外面２０ａとフランジ内面２１ａとの間を液密な状態で止水する止水材２２が設置されており、壁体としての止水性を高められている。止水材２２は、例えばゴム状の膨張性吸水材を取り付けたり、ゲル状の膨張性吸水材を塗布したりするものを採用することができ、第５鋼矢板１Ｅにおける鉛直方向（図９で紙面に直交する方向）の全長にわたって設けられ、又は地盤条件や建設用途に応じた箇所に設けられている。
【００５９】
また、止水材２２は、先行打設側、後行打設側のどちらに取り付けられていてもよく、また両者に取り付けられていても構わない。なお、壁体直交方向（幅方向Ｘ）に２段あるフランジ１１Ａ、１１Ｂに対して、本実施の形態のように片側（図９で上側のフランジ１１Ａ）だけに止水材２２を取り付けても構ないが、壁体としての高い止水性を確保するためには、両方のフランジ１１Ａ、１１Ｂに止水材２２を取り付けることが好ましい。
【００６０】
また、さらに止水性を高めるためには、２段のフランジ１１Ａ、１１Ｂ間、すなわち一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂとウェブ１２との間に囲まれる空間Ｄにモルタルやアスファルト等を充填することが好ましい。これにより、フランジ１１Ａ、１１Ｂに取り付ける止水材２２および充填材からなる、２重または３重構造の止水機能を壁体に付与することができるため、フェールセーフの観点からより確実に止水を行うことができる。
さらに、本壁体構造によれば、２段のフランジ１１Ａ、１１Ｂ間に広い空間Ｄが形成されるため、この空間Ｄを利用して、目視、あるいはセンサー等によって止水状況のモニタリングを行うことができる。
【００６１】
なお、本第５の実施の形態の第５鋼矢板１Ｅでは、外向き突起２０のフランジ外面２０ａと内向き突起２１のフランジ内面２１ａを多角形面に形成させているが、これらの面２０ａ、２１ａは曲面であってもよい。
また、フランジ１１Ａ、１１Ｂの端部１１ａ、１１ｂに形成される多角形面は、隣接する第５鋼矢板１Ｅ、１Ｅ間のうち片側の鋼矢板だけであってもいいし、両方の鋼矢板１Ｅ、１Ｅに設けてもよいが、配列方向Ｙに作用する離脱強度を高めるためには、両者に設けることが好ましい。
【００６２】
（第６の実施の形態）
次に、図１０に示すように、第６の実施の形態による第６鋼矢板１Ｆは、外向き折曲げ部１３（外向き突起）と内向き折曲げ部１４（内向き突起）とを有する一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士が複数枚（ここでは２枚）のウェブ１２Ａ、１２Ｂによって連結された構成となっている。複数枚のウェブ１２Ａ、１２Ｂを備えることで、鋼矢板単体の横の長さ寸法（配列方向Ｙの長さ寸法）を大きくすることが可能となり、所定の壁体延長距離に対して鋼矢板の打設数量を低減することができ、施工速度を速くすることができる。また、壁延長方向での継手箇所数が減るので、壁体としての止水性を高めることができる。さらに、この場合、フランジ１１Ａ、１１Ｂを連結するウェブ１２Ａ、１２Ｂの枚数が増えるので、構造全体として剛性が高まり、供用時の壁体の剛性が増加するだけでなく、打設時の鋼矢板のねじれ等の変形を抑制することができる。
【００６３】
また、鋼矢板単体としての重量バランスを保つために、複数枚取り付けるウェブ１２Ａ、１２Ｂは、壁延長方向（配列方向Ｙ）の中心ラインＣ１を挟んで、左右対称となる位置に取り付けられることが好ましい。
【００６４】
さらに、本実施の形態のように複数枚のウェブを有する鋼矢板は、次のように設定することができる。
すなわち、図１１に示すように、構造上の安定性を保つために、継手部Ｔ側に突出する部分のフランジの長さ寸法Ｌ１（フランジ１１Ａ、１１Ｂのウェブ１２から外向き折曲げ部１３（内向き折曲げ部１４）の折曲げ頂部１３ｂ（１４ｂ）までの突出長さ（ｍｍ））は、フランジ板厚ｔｆ（ｍｍ）の１６倍以下、隣り合うウェブ間の距離Ｌ２（ｍｍ）はフランジ板厚ｔｆ（ｍｍ）の８０倍以下となるようにすることが好ましい。
また、隣接する第６鋼矢板１Ｆ、１Ｆ間で確実に嵌合できるようにするために、ウェブをｎ枚設置するときのＡ（外向き折曲げ部１３の折曲げ頂部１３ｂと、内向き折曲げ部１４の折曲げ頂部１４ｂのそれぞれを通る中立軸Ｐおよび中立面Ｒと平行な２つの直線ｐ１、ｐ２同士、および２つの平面ｒ１、ｒ２同士の間隔）の長さ寸法（ｍｍ）は、（３）式に基づいて設定する。
【００６５】
【数３】
【００６６】
以上、本発明による鋼矢板及びこれを用いた壁体の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂを１枚のウェブ１２に対して初めから傾斜させた状態で一体で圧延成形させることにより製造することができるが、これに限定されることはない。例えば、図１２（ａ）に示すように、上述した第１の実施の形態において、ウェブ１２´を中立面Ｒで折り曲げた状態で一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂを平行となるように圧延してから、折り曲げたウェブ１２´の凸部１２ａを押圧して平坦に延ばすことで、図１２（ｂ）に示すように、フランジ１１Ａ、１１Ｂを傾斜させるようにして製造する方法を採用しても良い。
【００６７】
また、フランジとウェブを別々に工場生産し、施工現場でH形状または井桁形状に組み立てても構わない。この場合、板状部材を運搬することになるので、H形状または井桁形状の部材を運搬するときに比べて輸送効率が向上する効果がある。またフランジとウェブと別々に製造することになるため、圧延設備の制約を受けずまたは施工現場ニーズに合わせた、設計自由度の高い矢板とすることが出来る。
【００６８】
また、第３の実施の形態では丸鋼１７（棒鋼）、及び第４の実施の形態では平鋼１８（棒鋼）を設けた構成としているが、棒鋼としてこれらに限定されることはない。つまり、丸鋼や平鋼の他に角鋼、或いは鉄筋等であっても良い。
【００６９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ 鋼矢板
１０ 壁体
１１Ａ、１１Ｂ フランジ
１１ａ 内向き端部
１１ｂ 外向き端部
１２ ウェブ
１３ 外向き折曲げ部
１３ａ 外側折曲げ面
１３ｂ 折曲げ頂部
１４ 内向き折曲げ部
１４ａ 内側折曲げ面
１４ｂ 折曲げ頂部
１５ 外側肉厚部（外向き突起）
１６ 内側肉厚部（内向き突起）
１７ 丸鋼（棒鋼）
１８ 平鋼（棒鋼）
２０ 外向き突起
２０ａ フランジ外面
２１ 内向き突起
２１ａ フランジ内面
２２ 止水材
ｃ クリアランス（隙間）
Ｄ 空間
Ｏ 主材軸
Ｐ 中立軸
Ｒ 中立面
Ｓ 空間
Ｘ 幅方向
θ１ フランジ傾斜角度
θ２ 折曲げ角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板及びこれを用いた壁体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、土木建築工事において地下構造物を構築する場合には、土留めや護岸壁体構造としてＨ形鋼の鋼矢板を用いることがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、大小異なる２種類或いは同一のＨ形鋼を使用し、隣接するフランジ端部同士を交互に重ねて配置させて矢板壁を形成する構成であって、フランジ端部同士を単に重ねただけのものや、フランジ端部同士を重ねた状態で係合可能な継手部材をフランジ端部に溶着させた構成について記載されている。
【０００３】
また、フランジに対して継手部材を別体で設けるコネクタ継手が知られている。このような別体のコネクタ継手は、隣り合うフランジ端部同士を同時に嵌合する凹部を形成させている。そして、この凹部の形状は、フランジ端部に設けられている突起を内包する形状となっている。
【０００４】
さらに、Ｈ形鋼のフランジ端部に設けられる継手として、圧延によりフランジに対して一体成形したものが例えば特許文献２に開示されている。
図１３は、上述した特許文献２で開示されるような圧延により成形された圧延継手１００の一例を示している。この圧延継手１００は、一方のフランジの一端に雄型継手１０１が設けられており、他端に雌型継手１０２が設けられ、これら雄型継手１０１と雌型継手１０２を係合させる構造となっており、その雄型継手１０１と雌型継手１０２の嵌合形状は、互いにずれたり回転することがないような複雑な形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５６５７０号公報
【特許文献２】特開昭５６−１１１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の鋼矢板では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１においてH形鋼のフランジ端部同士を重ねて配置させただけの構成の場合、隣接する鋼矢板同士が継手を介して連結されていないので、壁延長方向（鋼矢板の配列方向）、壁体直交方向ともに打設位置がずれ易く、打設精度を確保することができない。そして、打設された鋼矢板が地中で曲がった場合には、元の鋼矢板の状態に戻す修正が困難となっている。
そのうえ、偏土圧が鋼矢板に対して局所的に作用して隣接する矢板間に空隙が生じた場合には、背後の地盤土砂が流出してしまうという問題があった。
【０００７】
また、フランジ端部に継手部材を溶着する方法や別体で設ける場合、継手部材が複雑な嵌合形状をなしていることから、圧延が困難なうえ、熱押で製造する場合は製造コストが高くなり、また継手部材をフランジ端部に取り付ける溶接加工にかかるコストが増大するという問題があった。更に複数種類の継手部品や矢板本体が必要であったりするため、加工費が増大するだけでなく、部材管理が煩雑になることがあった。
しかも、このような複雑な形状をした継手部材の場合、フランジ端部に対して溶着により一体的に設ける構成となっているが、打設時や土圧を受けることにより大きな力を受ける鋼矢板に対して継手が外れたり、変形等が生じ易く、継手が破壊した鋼矢板の使用後の修理にコストがかかり、或いは修理不能な場合には繰り返して使用することができないという問題があり、その点で改良の余地があった。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることなく簡単な継手構造とすることで、加工が容易になり、加工にかかる手間とコストを低減することができ、しかも壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので繰り返して使用することが可能となる鋼矢板及びこれを用いた壁体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る鋼矢板では、互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板であって、フランジは、それぞれフランジ同士の離間方向に直交する中立軸方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、中立軸を含む中立面側に向けて傾斜し、フランジの内向き端部には、中立面に対して離反する方向に向けて突出する外向き突起が設けられ、フランジの外向き端部には、中立面に対して近接する方向に向けて突出する内向き突起が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る鋼矢板を用いた壁体では、上述した鋼矢板を中立軸に沿って複数配列させた壁体であって、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入し、一方の鋼矢板側の内向き突起と他方の鋼矢板側の外向き突起とが係合していることを特徴としている。
【００１１】
本発明では、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入し、一方の鋼矢板側の内向き突起と他方の鋼矢板側の外向き突起とを係合させることで、鋼矢板同士を連結させることができる。この場合、内向き突起と外向き突起とが傾斜したフランジに沿って打設時におけるガイドとして機能するとともに、鋼矢板の継手を構成し、簡単な構造の突起のみで壁延長方向及び壁体直交方向への動きを規制して打設位置を固定することができる。そのため、従来のような複雑な形状で加工コストがかかる継手が不要になる。
【００１２】
そして、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入するため、双方の鋼矢板の上下２枚のフランジ同士が重なった状態となり、双方のフランジ面に直交する方向（壁体直交方向）の力を伝達することができ、従来のように断面が複雑に折れ曲がり屈曲部に局所的に応力が集中する爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。そのため、継手部が曲がったり、フランジに対して外れたりするといった破損の程度を小さくすることができ、これにより使用した鋼矢板に対して簡単な補修で済み、又は補修が不要になることから、繰り返し使用することができる。
【００１３】
また、鋼矢板同士の内向き端部と外向き端部とを緩やかに係合させることができるため、熱間圧延やコネクタ継手のように繰り返し打設時の摩擦による継手の削れが発生しないという利点がある。
また、傾斜したフランジの外向き端部に内向き突起が設けられ、内向き端部に外向き突起が設けられるので、突起部分が一対のフランジの外側に張り出すことがなく、壁体直交方向の壁厚に対して所定寸法内に収めることができる。
【００１４】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部が同一の角度で折り曲げて形成されていることが好ましい。
【００１５】
この場合、外向き突起及び内向き突起がそれぞれ内向き端部及び外向き端部を折り曲げた折曲げ面を形成することになる。つまり、前記折曲げ面同士の面接触によって係合した継手となることから、従来のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る鋼矢板では、隣接する一方の鋼矢板の外向き端部の内側折曲げ面と、他方の鋼矢板の内向き端部の外側折曲げ面とを重ねた状態で、内側折曲げ面と外側折曲げ面との間に隙間が設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明では、隣接する鋼矢板同士を連結させた状態で、一方の鋼矢板側の内側折曲げ面と他方の鋼矢板側の外側折曲げ面との間に隙間が設けられるので、その隙間が連結される鋼矢板同士の施工余裕となる。そのため、打設時に鋼矢板間で接触して摩擦抵抗が大きくなり、打設ができなくなるのを防止することができる。
また、折曲げ面同士の前記隙間を利用して一方の鋼矢板に対して回転させて打設することが可能となることから、例えば河川などの曲線に合わせて曲線を有する壁体を施工することができる。
【００１８】
また、本発明に係る鋼矢板では、フランジの傾斜角度θ１と、内向き端部及び外向き端部の折曲げ角度θ２とは、（１）式及び（２）式においてＡ＝Ｂとなるようにフランジ厚ｔｆ、ウェブ厚ｔｗ、隙間ｃ、及び折曲げ長ｄの各パラメータを設定することにより算出されることが好ましい。
【００１９】
【数１】
【００２０】
これにより、隣接する一方の鋼矢板の一対の外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の内向き端部を挿入することが可能な最適なフランジの傾斜角度θ１が算出できるとともに、折曲げ面同士の隙間を利用して一方の鋼矢板に対して回転させて打設することが可能な最適な内向き端部及び外向き端部の折曲げ角度θ２を算出することができる。
【００２１】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部に棒鋼を固着することにより設けられていてもよい。
【００２２】
この場合、傾斜するフランジに棒鋼を固着させるだけで外向き突起及び内向き突起を形成することができる簡単な構造であり、従来のような複雑な形状の継手が不要となることから、加工コストを低減することができる。
【００２３】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部を突出側に向けて膨出させて肉厚に形成されていてもよい。
【００２４】
本発明では、膨出により形成されたフランジ端部が肉厚となるので、補強された状態となり、上述した折り曲げるだけの突起に比べて、その突起部の破損をより確実に防止することができる。また、この肉厚とした外向き突起及び内向き突起もまた圧延により一体成形が可能となるので、加工が容易であり、加工コストと手間を低減することができる。
【００２５】
また、本発明に係る鋼矢板では、外向き突起のフランジ外面側および内向き突起のフランジ内面側の少なくとも一方には、曲面または多角形面が形成されていることが好ましい。
【００２６】
これにより、壁延長方向（鋼矢板の配列方向）に引張力が作用したときに、継手部の外向き突起と内向き突起とが互いに引っ掛かり易くなるため、配列方向に対する離脱強度を高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係る鋼矢板では、隣接する鋼矢板間の、外向き突起のフランジ外面側および内向き突起のフランジ内面側から形成される空間内に、外向き突起と内向き突起との間を液密な状態で止水する止水材が設けられていることがより好ましい。
【００２８】
この場合、隣接する鋼矢板同士の継手部が止水材によって止水されるので、壁体として高い止水性を確保することができる。
【００２９】
また、本発明に係る鋼矢板では、一対のフランジ同士が複数のウェブによって連結されていてもよい。
【００３０】
本発明の鋼矢板によれば、複数枚のウェブを備えることで、鋼矢板単体の横の長さ寸法（配列方向の長さ寸法）を大きくすることが可能となり、所定の壁体延長距離に対して鋼矢板の打設数量を低減することができ、施工速度を速くすることができる。また、壁延長方向での継手箇所数が減るので、壁体としての止水性を高めることができるという利点がある。さらに、この場合、フランジを連結するウェブの枚数が増えるので、構造全体として剛性が高まり、供用時の壁体の剛性が増加するだけでなく、打設時の鋼矢板のねじれ等の変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の鋼矢板及びこれを用いた壁体によれば、傾斜させたフランジの内向き端部と外向き端部とに突起を設けるといった簡単な継手構造とすることで、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることがなくなり、加工が容易になるとともに、加工にかかる手間とコストを低減することができる。しかも、壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので、繰り返して使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による第１鋼矢板を使用した壁体の構成を示す斜視図である。
【図２】第１鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図３】外向き折曲げ部と内向き折曲げ部の折曲げ角度と折曲げ長さの算出を説明するための図である。
【図４】図３に示す継手部Ｔの拡大図である。
【図５】第１鋼矢板を回転打設させた状態を示す断面図であって、図２に対応する図である。
【図６】第２の実施の形態による第２鋼矢板の構成を示す断面図であって、図２に対応する図である。
【図７】第３の実施の形態による第３鋼矢板の構成を示す断面図であって、丸鋼を突起部に用いた一例である。
【図８】第４の実施の形態による第４鋼矢板の構成を示す断面図であって、平鋼を突起部に用いた一例である。
【図９】第５の実施の形態による第５鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図１０】第６の実施の形態による第６鋼矢板の構成を示す断面図である。
【図１１】複数枚のウェブを備えた鋼矢板の設定方法を説明するための図である。
【図１２】第１の実施の形態による第１鋼矢板の他の製造方法を示す断面図であって、（ａ）はウェブの押圧前の状態、（ｂ）はウェブの押圧後の状態である。
【図１３】従来の壁体の鋼矢板継手の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態による鋼矢板及びこれを用いた壁体について、図面に基づいて説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態による壁体１０は、複数の第１鋼矢板１Ａ、１Ａ、…を一方向に配列させた一般的な山留め壁として施工されている。
図２に示すように、第１鋼矢板１Ａは、互いに間隔をあけて対向して配置される一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂと、これらフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士を連結するウェブ１２とから横断面が略Ｈ形状に形成されている。
【００３５】
ここで、図１及び図２において、第１鋼矢板１Ａの材軸方向を「長さ方向Ｚ」といい、ウェブ１２におけるフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士の離間方向を「幅方向Ｘ」といい、幅方向Ｘおよび長さ方向Ｚに直交する方向でウェブ１２の幅方向Ｘの中心を通る直線を「中立軸Ｐ」といい、中立軸Ｐを通るとともに幅方向Ｘに直交する平面を「中立面Ｒ」といい、中立軸Ｐに平行な方向を「壁延長方向Ｙ」（「配列方向Ｙ」ともいう）という。
【００３６】
図２に示すように、一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、互いに平行ではなく、それぞれ壁延長方向Ｙの一方（図２で紙面左側）から他方（図２で紙面右側）に向かうにしたがって漸次、中立面Ｒに向けて所定のフランジ傾斜角度θ１（図３参照）で傾斜している。つまり、一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれウェブ１２を挟んで片側（図２で右側）が中立軸Ｐ方向に沿う方向でウェブ１２から離れるにしたがって漸次、中立面Ｒに近付く方向に傾斜し、他方側（図２で左側）が中立軸Ｐ方向に沿う方向でウェブ１２から離れるにしたがって漸次、中立面Ｒから遠ざかる方向に傾斜している。
なお、本実施の形態の第１鋼矢板１Ａは、フランジ１１Ａ、１１Ｂを中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して傾斜させた状態で圧延成形することができる。
【００３７】
フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａには、中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して離反する方向に向けて突出するようにして所定の折曲げ角度θ２（図４参照）で折り曲げられた外向き折曲げ部１３（外向き突起）を有している。フランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂには、中立軸Ｐおよび中立面Ｒに対して近接する方向に向けて突出するようにして所定の折曲げ角度θ２で折曲げられた内向き折曲げ部１４（内向き突起）を有している。単にフランジ端部を折り曲げるだけの構造であり複雑な断面形状の継手ではないため、圧延が容易である。また折曲げ部１３、１４は板材を単にプレスすることでも成形出来る。
【００３８】
そして、隣接する鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士が連結した状態において、隣接する一方の鋼矢板１Ａａ（図２では紙面右側）の一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂの一対の内向き端部１１ａ、１１aを挿入し、一方の鋼矢板１Ａａ側の内向き折曲げ部１４と他方の鋼矢板１Ａｂ側の外向き折曲げ部１３とが係合している。
このような係合方法により、複数の鋼矢板１Ａ、１Ａ、…を配列することで図１に示すような壁体１０が築造される。
【００３９】
図４に示すように、外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４は、双方の折曲げ角度θ２と折曲げ長さｄとが同等の大きさとなっている。
また、図２に示す継手部Ｔにおいて、外向き端部１１ｂに形成される内向き折曲げ部１４の内側折曲げ面１４ａは、内向き端部１１ａの外向き折曲げ部１３の外側折曲げ面１３ａよりも中立面Ｒからの距離が大きくなっている。つまり、隣接する鋼矢板１Ａ、１Ａ同士が連結した状態で、内側折曲げ面１４ａと外側折曲げ面１３ａの間にクリアランスｃ（隙間）が設けられている。
【００４０】
図３及び図４に示すように、フランジ傾斜角度θ１と継手部Ｔの折曲げ角度θ２は、前記クリアランスｃを確保できるように設定される。
具体的には、外向き折曲げ部１３の折曲げ頂部１３ｂと、内向き折曲げ部１４の折曲げ頂部１４ｂのそれぞれを通る中立軸Ｐおよび中立面Ｒと平行な２つの直線ｐ１、ｐ２同士、および２つの平面ｒ１、ｒ２同士の間隔をＡ（ｍｍ）とする。また、クリアランスｃを含むとともに、折曲げ頂部１３ｂ、１４ｂとの間の寸法をＢ（ｍｍ）とする。
【００４１】
（１）式のＡと（２）式のＢとが等しく（Ａ＝Ｂ）なるように、（１）式と（２）式の各パラメータを設定する。ここで、（１）式及び（２）式において、フランジ傾斜角度θ１（°）、外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４の折曲げ角度θ２（°）、フランジ厚ｔｆ（ｍｍ）、ウェブ厚ｔｗ（ｍｍ）、クリアランスｃ（ｍｍ）、折曲げ長ｄ（ｍｍ）である。
【００４２】
【数２】
【００４３】
なお、（１）式の１６ｔｆは、フランジ１１Ａ、１１Ｂのウェブ１２から外向き折曲げ部１３（内向き折曲げ部１４）の折曲げ頂部１３ｂ（１４ｂ）までの突出長さである。例えば、「道路橋示方書・同解説 鋼橋編」の圧縮応力を受ける自由突出長に基づいて、硬い地盤の場合にはフランジ厚ｔｆの１６倍以下に設定することが好ましいとされており、本実施の形態では１６倍を採用している。
そして、折曲げ長ｄを従来の鋼矢板継手幅と同様の５０ｍｍとし、クリアランスｃを１０ｍｍとし、フランジ厚ｔｆを１２ｍｍ、ウェブ厚ｔｗを９ｍｍとして、上記（１）式、（２）式よりＡ＝Ｂとなるようにフランジ傾斜角度θ１と係合部の折曲げ角度θ２を算出した。その結果、Ａ、Ｂは共に４２.７ｍｍとなり、フランジ傾斜角度θ１を６．２°、折曲げ角度θ２を１０°に設定することができる。
【００４４】
次に、上述した第１鋼矢板１Ａの作用について図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、予めＨ鋼を横に置いたガイド２を設けておき、このガイド２に案内させて第１鋼矢板１Ａを鉛直方向に向けて挿入する。このとき、隣接する一方の鋼矢板１Ａａ（図２で右側）の一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂ（図２で左側）の一対の内向き端部１１ａを挿入し、一方の鋼矢板１Ａａ側の内向き折曲げ部１４と他方の鋼矢板１Ａｂ側の外向き折曲げ部１３とを係合させることで、鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士を連結させることができる。この場合、内向き折曲げ部１４と外向き折曲げ部１３とが、それぞれの内側折曲げ面１４ａと外側折曲げ面１３ａ及び傾斜したフランジ１１Ａ、１１Ｂにより挿入位置が限定されることで、打設時におけるガイドとして機能するとともに、鋼矢板１Ａａ、１Ａｂの継手部Ｔを構成し、簡単な構造の突起のみで壁延長方向Ｙ及び壁体直交方向Ｘへの動きを規制して打設位置を固定することができる。そのため、従来のような複雑な形状で加工コストがかかる継手が不要になる。
【００４５】
そして、隣接する一方の鋼矢板１Ａａの一対の外向き端部１１ｂ、１１ｂ同士の間に、他方の鋼矢板１Ａｂの一対の内向き端部１１ａ、１１ａを挿入するため、双方の鋼矢板１Ａのフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士が重なった状態となり、双方のフランジ面に直交する方向（壁体直交方向）の力を伝達することができ、従来のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
そのため、継手部が曲がったり、フランジに対して外れたりするといった破損の程度を小さくすることができ、これにより使用した鋼矢板１Ａの破損に対して簡単な補修で済み、又は補修が不要になることから、鋼矢板１Ａを繰り返し使用することができる。
【００４６】
また、鋼矢板１Ａ、１Ａ同士の内向き端部１１ａと外向き端部１１ｂとを緩やかに係合させることができるため、コネクタ継手のような密実に係合される継手と比べて繰り返し打設時の摩擦による継手の削れが発生しないという利点がある。
また、傾斜したフランジ１１Ａ、１１Ｂの外向き端部１１ｂに内向き折曲げ部１４が設けられ、内向き端部１１ａに外向き折曲げ部１３が設けられるので、突起部分が一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂの外側に張り出すことがなく、壁体直交方向Ｘの壁厚に対して所定寸法内に収めることができる。
【００４７】
また、外向き突起及び内向き突起は、それぞれ内向き端部及び外向き端部が所定角度で折り曲げられて形成されているので、外向き突起及び内向き突起がそれぞれ内向き端部及び外向き端部を折り曲げた折曲げ面を形成することになる。つまり、前記折曲げ面同士の面接触によって係合した継手となることから、従来のコネクタ継手のように爪状部材同士を係止させる継手構造に比べて、継手にかかる応力集中を分散させることができる。
【００４８】
また、外向き端部１１ｂの内側折曲げ面１４ａは、内向き端部１１ａの外側折曲げ面１３ａよりも中立面Ｒからの距離が大きく、隣接する鋼矢板１Ａａ、１Ａｂ同士を連結させた状態で、一方の鋼矢板１Ａａ側の内側折曲げ面１４ａと他方の鋼矢板１Ａｂ側の外側折曲げ面と１３ａの間にクリアランスｃ（隙間）が設けられるので、そのクリアランスｃが連結される鋼矢板１Ａ、１Ａ同士の施工余裕となる。そのため、打設時に鋼矢板１Ａ、１Ａ間で接触して摩擦抵抗が大きくなり、打設ができなくなるのを防止することができる。
【００４９】
また、図５に示すように、一方の鋼矢板１Ａａを折曲げ面１３ａ、１４ａ同士のクリアランスｃを利用して他方の鋼矢板１Ａｂに対して回転角度αで回転させて打設することが可能となることから、例えば河川などの曲線に合わせて曲線を有する壁体を施工することができる。なお、このときの一方の鋼矢板１Ａａの回転は、折曲げ面１３ａ、１４ａ同士の継手部のうち図５で紙面上側の継手部を回転中心とする回転方向となる。
【００５０】
上述した本実施の形態による鋼矢板及びこれを用いた壁体では、傾斜させたフランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａと外向き端部１１ｂとに突起（外向き折曲げ部１３、内向き折曲げ部１４）を設けるといった簡単な継手構造とすることで、単一種類の矢板のみを用い複雑な形状の継手やコネクタを用いることがなくなり、加工が容易になるとともに、加工にかかる手間とコストを低減することができる。しかも、壁延長方向及び壁体直交方向いずれに対しても打設位置を固定出来つつ破壊し難い継手構造となるので繰り返して使用することが可能となる。
【００５１】
次に、本発明の鋼矢板及びこれを用いた壁体による他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図６に示すように、第２の実施の形態による第２鋼矢板１Ｂは、フランジ１１Ａ、１１Ｂの内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂを中立面Ｒに対して離反する方向に向けて膨出させて肉厚に形成させた外側肉厚部１５（外向き突起）と、その逆方向に向けて膨出させて肉厚に形成させた内側肉厚部１６（内向き突起）を設けた構成となっている。
この場合、外側肉厚部１５及び内側肉厚部１６が肉厚となるので、補強された状態となり、上述した第１の実施の形態による外向き折曲げ部１３及び内向き折曲げ部１４に比べて、その突起部の破損をより確実に防止することができる。また、この肉厚とした外側肉厚部１５及び内側肉厚部１６もまた圧延により一体成形が可能となるので、加工が容易であり、加工コストと手間を低減することができる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
また、図７に示す第３の実施の形態による第３鋼矢板１Ｃは、内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂに丸鋼１７（棒鋼）を長手方向を鋼矢板の長さ方向Ｚ（図１参照）に向けて固着する構成となっている。
【００５４】
（第４の実施の形態）
図８に示す第４の実施の形態による第４鋼矢板１Ｄは、内向き端部１１ａ及び外向き端部１１ｂに平鋼１８（棒鋼）を長手方向を鋼矢板の長さ方向Ｚ（図１参照）に向けて固着する構成となっている。
【００５５】
ここで、丸鋼１７及び平鋼１８は、第２の実施の形態による外側肉厚部１５又は内側肉厚部１６と同様の本発明の外向き突起又は内向き突起に相当する。
そして、丸鋼１７及び平鋼１８は、それぞれ同一種類のものをフランジ端部から同じ距離の位置に配置されている。
【００５６】
この場合、傾斜するフランジ１１Ａ、１１Ｂに同一種類の丸鋼１７または平鋼１８を固着させるだけで外向き突起及び内向き突起を形成することができるという簡単な構造であり、従来のような複雑な形状の継手が不要となることから、加工コストを低減することができる。
【００５７】
（第５の実施の形態）
また、図９に示すように、第５の実施の形態による第５鋼矢板１Ｅは、隣接する継手部を重ね合わせるフランジ対向部となる継手部Ｔにおいて、隣接する一方の鋼矢板１Ｅ（図９で紙面左側）の内向き端部１１ａに形成される外向き突起２０のフランジ外面２０ａ側と、他方の鋼矢板１Ｅ（図９で紙面右側）の外向き端部１１ｂに形成する内向き突起２１のフランジ内面２１ａ側と、に複数段に屈折した多角形面が形成された構成となっている。これにより、壁延長方向（配列方向Ｙ）に引張力が作用したときに、継手部Ｔの外向き突起２０と内向き突起２１とが互いに引っ掛かり易くなるため、配列方向Ｙに対する離脱強度を高めることができる。
【００５８】
また、外向き突起２０および内向き突起２１に多角形面を形成させることで、隣接する第５鋼矢板１Ｅ、１Ｅ同士の間で嵌合する継手部Ｔの対向面間（フランジ外面２０ａとフランジ内面２１ａとの間）に空間Ｓを形成させることができる。この空間Ｓ内には、フランジ外面２０ａとフランジ内面２１ａとの間を液密な状態で止水する止水材２２が設置されており、壁体としての止水性を高められている。止水材２２は、例えばゴム状の膨張性吸水材を取り付けたり、ゲル状の膨張性吸水材を塗布したりするものを採用することができ、第５鋼矢板１Ｅにおける鉛直方向（図９で紙面に直交する方向）の全長にわたって設けられ、又は地盤条件や建設用途に応じた箇所に設けられている。
【００５９】
また、止水材２２は、先行打設側、後行打設側のどちらに取り付けられていてもよく、また両者に取り付けられていても構わない。なお、壁体直交方向（幅方向Ｘ）に２段あるフランジ１１Ａ、１１Ｂに対して、本実施の形態のように片側（図９で上側のフランジ１１Ａ）だけに止水材２２を取り付けても構ないが、壁体としての高い止水性を確保するためには、両方のフランジ１１Ａ、１１Ｂに止水材２２を取り付けることが好ましい。
【００６０】
また、さらに止水性を高めるためには、２段のフランジ１１Ａ、１１Ｂ間、すなわち一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂとウェブ１２との間に囲まれる空間Ｄにモルタルやアスファルト等を充填することが好ましい。これにより、フランジ１１Ａ、１１Ｂに取り付ける止水材２２および充填材からなる、２重または３重構造の止水機能を壁体に付与することができるため、フェールセーフの観点からより確実に止水を行うことができる。
さらに、本壁体構造によれば、２段のフランジ１１Ａ、１１Ｂ間に広い空間Ｄが形成されるため、この空間Ｄを利用して、目視、あるいはセンサー等によって止水状況のモニタリングを行うことができる。
【００６１】
なお、本第５の実施の形態の第５鋼矢板１Ｅでは、外向き突起２０のフランジ外面２０ａと内向き突起２１のフランジ内面２１ａを多角形面に形成させているが、これらの面２０ａ、２１ａは曲面であってもよい。
また、フランジ１１Ａ、１１Ｂの端部１１ａ、１１ｂに形成される多角形面は、隣接する第５鋼矢板１Ｅ、１Ｅ間のうち片側の鋼矢板だけであってもいいし、両方の鋼矢板１Ｅ、１Ｅに設けてもよいが、配列方向Ｙに作用する離脱強度を高めるためには、両者に設けることが好ましい。
【００６２】
（第６の実施の形態）
次に、図１０に示すように、第６の実施の形態による第６鋼矢板１Ｆは、外向き折曲げ部１３（外向き突起）と内向き折曲げ部１４（内向き突起）とを有する一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂ同士が複数枚（ここでは２枚）のウェブ１２Ａ、１２Ｂによって連結された構成となっている。複数枚のウェブ１２Ａ、１２Ｂを備えることで、鋼矢板単体の横の長さ寸法（配列方向Ｙの長さ寸法）を大きくすることが可能となり、所定の壁体延長距離に対して鋼矢板の打設数量を低減することができ、施工速度を速くすることができる。また、壁延長方向での継手箇所数が減るので、壁体としての止水性を高めることができる。さらに、この場合、フランジ１１Ａ、１１Ｂを連結するウェブ１２Ａ、１２Ｂの枚数が増えるので、構造全体として剛性が高まり、供用時の壁体の剛性が増加するだけでなく、打設時の鋼矢板のねじれ等の変形を抑制することができる。
【００６３】
また、鋼矢板単体としての重量バランスを保つために、複数枚取り付けるウェブ１２Ａ、１２Ｂは、壁延長方向（配列方向Ｙ）の中心ラインＣ１を挟んで、左右対称となる位置に取り付けられることが好ましい。
【００６４】
さらに、本実施の形態のように複数枚のウェブを有する鋼矢板は、次のように設定することができる。
すなわち、図１１に示すように、構造上の安定性を保つために、継手部Ｔ側に突出する部分のフランジの長さ寸法Ｌ１（フランジ１１Ａ、１１Ｂのウェブ１２から外向き折曲げ部１３（内向き折曲げ部１４）の折曲げ頂部１３ｂ（１４ｂ）までの突出長さ（ｍｍ））は、フランジ板厚ｔｆ（ｍｍ）の１６倍以下、隣り合うウェブ間の距離Ｌ２（ｍｍ）はフランジ板厚ｔｆ（ｍｍ）の８０倍以下となるようにすることが好ましい。
また、隣接する第６鋼矢板１Ｆ、１Ｆ間で確実に嵌合できるようにするために、ウェブをｎ枚設置するときのＡ（外向き折曲げ部１３の折曲げ頂部１３ｂと、内向き折曲げ部１４の折曲げ頂部１４ｂのそれぞれを通る中立軸Ｐおよび中立面Ｒと平行な２つの直線ｐ１、ｐ２同士、および２つの平面ｒ１、ｒ２同士の間隔）の長さ寸法（ｍｍ）は、（３）式に基づいて設定する。
【００６５】
【数３】
【００６６】
以上、本発明による鋼矢板及びこれを用いた壁体の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂを１枚のウェブ１２に対して初めから傾斜させた状態で一体で圧延成形させることにより製造することができるが、これに限定されることはない。例えば、図１２（ａ）に示すように、上述した第１の実施の形態において、ウェブ１２´を中立面Ｒで折り曲げた状態で一対のフランジ１１Ａ、１１Ｂを平行となるように圧延してから、折り曲げたウェブ１２´の凸部１２ａを押圧して平坦に延ばすことで、図１２（ｂ）に示すように、フランジ１１Ａ、１１Ｂを傾斜させるようにして製造する方法を採用しても良い。
【００６７】
また、フランジとウェブを別々に工場生産し、施工現場でH形状または井桁形状に組み立てても構わない。この場合、板状部材を運搬することになるので、H形状または井桁形状の部材を運搬するときに比べて輸送効率が向上する効果がある。またフランジとウェブと別々に製造することになるため、圧延設備の制約を受けずまたは施工現場ニーズに合わせた、設計自由度の高い矢板とすることが出来る。
【００６８】
また、第３の実施の形態では丸鋼１７（棒鋼）、及び第４の実施の形態では平鋼１８（棒鋼）を設けた構成としているが、棒鋼としてこれらに限定されることはない。つまり、丸鋼や平鋼の他に角鋼、或いは鉄筋等であっても良い。
【００６９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ 鋼矢板
１０ 壁体
１１Ａ、１１Ｂ フランジ
１１ａ 内向き端部
１１ｂ 外向き端部
１２ ウェブ
１３ 外向き折曲げ部
１３ａ 外側折曲げ面
１３ｂ 折曲げ頂部
１４ 内向き折曲げ部
１４ａ 内側折曲げ面
１４ｂ 折曲げ頂部
１５ 外側肉厚部（外向き突起）
１６ 内側肉厚部（内向き突起）
１７ 丸鋼（棒鋼）
１８ 平鋼（棒鋼）
２０ 外向き突起
２０ａ フランジ外面
２１ 内向き突起
２１ａ フランジ内面
２２ 止水材
ｃ クリアランス（隙間）
Ｄ 空間
Ｏ 主材軸
Ｐ 中立軸
Ｒ 中立面
Ｓ 空間
Ｘ 幅方向
θ１ フランジ傾斜角度
θ２ 折曲げ角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板であって、
前記フランジは、それぞれ該フランジ同士の離間方向に直交する中立軸方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、前記中立軸を含む中立面側に向けて傾斜し、
前記フランジの内向き端部には、前記中立面に対して離反する方向に向けて突出する外向き突起が設けられ、
前記フランジの外向き端部には、前記中立面に対して近接する方向に向けて突出する内向き突起が設けられていることを特徴とする鋼矢板。
【請求項２】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部が同一の角度で折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項３】
隣接する一方の鋼矢板の前記外向き端部の内側折曲げ面と、他方の鋼矢板の前記内向き端部の外側折曲げ面とを重ねた状態で、前記内側折曲げ面と前記外側折曲げ面との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鋼矢板。
【請求項４】
前記フランジの傾斜角度θ１と、前記内向き端部及び前記外向き端部の折曲げ角度θ２とは、（１）式及び（２）式においてＡ＝Ｂとなるようにフランジ厚ｔｆ、ウェブ厚ｔｗ、前記隙間ｃ、及び折曲げ長ｄの各パラメータを設定することにより算出されることを特徴とする請求項３に記載の鋼矢板。
【数１】
【請求項５】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部に棒鋼を固着することにより設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項６】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部を突出側に向けて膨出させて肉厚に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鋼矢板。
【請求項７】
前記外向き突起のフランジ外面側および前記内向き突起のフランジ内面側の少なくとも一方には、曲面または多角形面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項８】
隣接する前記鋼矢板間の、前記外向き突起のフランジ外面側および前記内向き突起のフランジ内面側から形成される空間内に、前記外向き突起と前記内向き突起との間を液密な状態で止水する止水材が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の鋼矢板。
【請求項９】
前記一対のフランジ同士が複数の前記ウェブによって連結されていることを特徴とする請求項１及至８のいずれか１項に記載の鋼矢板。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の鋼矢板を中立軸に沿って複数配列させた壁体であって、
隣接する一方の鋼矢板の一対の前記外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の前記内向き端部を挿入し、
一方の鋼矢板側の前記内向き突起と他方の鋼矢板側の前記外向き突起とが係合していることを特徴とする壁体。
【請求項１】
互いに対向して配置される一対のフランジと、これらフランジ同士を連結するウェブとからなる鋼矢板であって、
前記フランジは、それぞれ該フランジ同士の離間方向に直交する中立軸方向の一方から他方に向かうにしたがって漸次、前記中立軸を含む中立面側に向けて傾斜し、
前記フランジの内向き端部には、前記中立面に対して離反する方向に向けて突出する外向き突起が設けられ、
前記フランジの外向き端部には、前記中立面に対して近接する方向に向けて突出する内向き突起が設けられていることを特徴とする鋼矢板。
【請求項２】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部が同一の角度で折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項３】
隣接する一方の鋼矢板の前記外向き端部の内側折曲げ面と、他方の鋼矢板の前記内向き端部の外側折曲げ面とを重ねた状態で、前記内側折曲げ面と前記外側折曲げ面との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鋼矢板。
【請求項４】
前記フランジの傾斜角度θ１と、前記内向き端部及び前記外向き端部の折曲げ角度θ２とは、（１）式及び（２）式においてＡ＝Ｂとなるようにフランジ厚ｔｆ、ウェブ厚ｔｗ、前記隙間ｃ、及び折曲げ長ｄの各パラメータを設定することにより算出されることを特徴とする請求項３に記載の鋼矢板。
【数１】
【請求項５】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部に棒鋼を固着することにより設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項６】
前記外向き突起及び前記内向き突起は、それぞれ前記内向き端部及び前記外向き端部を突出側に向けて膨出させて肉厚に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鋼矢板。
【請求項７】
前記外向き突起のフランジ外面側および前記内向き突起のフランジ内面側の少なくとも一方には、曲面または多角形面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板。
【請求項８】
隣接する前記鋼矢板間の、前記外向き突起のフランジ外面側および前記内向き突起のフランジ内面側から形成される空間内に、前記外向き突起と前記内向き突起との間を液密な状態で止水する止水材が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の鋼矢板。
【請求項９】
前記一対のフランジ同士が複数の前記ウェブによって連結されていることを特徴とする請求項１及至８のいずれか１項に記載の鋼矢板。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の鋼矢板を中立軸に沿って複数配列させた壁体であって、
隣接する一方の鋼矢板の一対の前記外向き端部同士の間に、他方の鋼矢板の一対の前記内向き端部を挿入し、
一方の鋼矢板側の前記内向き突起と他方の鋼矢板側の前記外向き突起とが係合していることを特徴とする壁体。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４０５５３（Ｐ２０１３−４０５５３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７７９６（Ｐ２０１２−１５７７９６）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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