專利名稱:地下連續壁用鋼材、地下連續壁用鋼材的制造方法、地下連續壁以及構筑地下連續壁的方法
技術領域:
本發明涉及在對建筑土木工程中的擋土壁或防波堤進行構筑時廣泛使 用的地下連續壁用鋼材、地下連續壁用鋼材的制造方法、由地下連續壁用 鋼材構筑的地下連續壁、以及通過地下連續壁用鋼材構筑地下連續壁的方
法。本申請對2006年9月5日申請的日本專利申請號主張優選權,
并在此援用其內容。
背景技術:
以往,作為在構筑擋土壁或地下連續壁時使用的、將鋼板樁與H型鋼組 合并復合一體化的地下連續壁甩鋼材(復合鋼板樁),(l)已知一種地下連續壁 用鋼材,其通過焊接將直線狀鋼板樁或壁板狀鋼板樁固定在H型鋼的一個凸 緣上(例如參照專利文獻l)。
并且,作為與上述(l)的地下連續壁用鋼材相比剛性更高的地下連續壁 用鋼材,已知一種將U型鋼板樁與H型鋼、I型鋼或T型鋼組合的地下連續壁 用鋼材(例如參照專利文獻3至6)。
在構筑地下連續壁時,在橫向上連結多個上述那種鋼板樁地進行構筑, 因此花費大額的費用。當能夠降低一根地下連續壁用鋼材的鋼板樁的長度 尺寸時,在使用多個鋼板樁而構筑的地下連續壁或擋土壁中,地下連續壁 用鋼材的重量變得輕量,搬運相應地變得容易。并且,打進也變得容易, 并能夠縮短施工工期。由此,能夠低價地構筑地下連續壁,而且能夠降低 施工成本,并產生特別的效果。為此,期望輕量低價的地下連續壁用鋼材。
在將H型鋼固定在U型鋼板樁的槽內的方式中,H型鋼固定在U型鋼板樁 的凸緣的傾斜角較大的內面側,因此在對地基進行了打樁的情況下,存在U 型鋼板樁的槽內側的地基被壓緊而容易阻塞這種問題。對此,在比U型鋼板 樁的傾斜角緩的帽型鋼板樁與H型鋼的組合中,具有降低地基的壓緊、而解 決上述問題的優點。但是,圖10所示的通過軋制而制造的帽型鋼板樁2為,當其尺寸改變時, 要花費龐大的軋制制造設備費。作為現有的帽型鋼板樁,為圖10及圖11所
示的尺寸(單位mm)的帽型鋼板樁2。在這些帽型鋼板樁2中,截面為帽型, 在腹板7的兩端部一體地連設有以朝向外側擴張的方式傾斜的凸緣5,在各 凸緣5上與上述腹板7平行地一體地連設有臂部3、 4,在各臂部3、 4的端部 上一體地形成有接頭14(14a、 14b)。左右各接頭14a、 14b相對于臂部3、 4的 中心軸線的中央點成為點對稱形狀,在將相鄰的帽型鋼板樁2彼此的接頭 14a、 14b嵌合的情況下,能夠在臂中心軸線上配設帽型鋼板樁2。
上述帽型鋼板樁2的優點為,由于具備傾斜的凸緣5及其兩側的臂部3、 4,因此板樁寬度尺寸較大,所以打樁個數減少,能夠構筑低價的壁體。相 反,具有的問題為,不能夠不改變板樁寬度尺寸而低價地、容易地制造具 有高彎曲剛度的帽型鋼板樁。
專利文獻h日本特開昭62-133209號公報
專利文獻2:日本特開平11-140864號公報
專利文獻3:日本特開昭55-68918號公報
專利文獻4:日本特開平06-280251號公報
專利文獻5:日本特開號公報
專利文獻6:日本特許第3603793號公報
在上述各個現有技術中公開了對U型鋼板樁和H型鋼進行組合的內容, 但未公開如下內容具體地明確H型鋼的長度尺寸相對于U型鋼板樁的關 系,而形成更經濟的地下連續壁用鋼材。
并且,由于存在不能夠不改變板樁寬度尺寸而低價地、容易地制造具 有高彎曲剛度的帽型鋼板樁的問題,因此,期望利用現有或將來制造的帽 型鋼板樁來制造更高剛性的低價的地下連續壁用鋼材。
發明內容
本發明的目的在于提供一種更低價、實用的地下連續壁用鋼材,產生 上述帽型鋼板樁2的優點,并且對其組裝H型鋼,在該地下連續壁用鋼材中, 具體地規定相對于帽型鋼板樁2的H型鋼的長度尺寸。g卩,其目的在于提供 一種能夠構筑更低價、實用的擋土壁或地下連續壁的地下連續壁用鋼材。
本發明人著眼于如下情況在使用將H型鋼6組裝到帽型鋼板樁2的地下連續壁用鋼材來構筑地下連續壁或擋土壁的情況下,不存在地下連續壁用鋼材在其上下方向的全長上為相同截面的合理理由。并且,考慮如下情況而完成了本發明如果能夠將擋土壁的頂端變位抑制為在實用上沒有問題的變位,則成為更低價的地下連續壁用鋼材,通過使用這種地下連續壁用鋼材,而成為更低價的地下連續壁或擋土壁。
為了解決上述問題,本發明具有以下的構成。
本發明的地下連續壁用鋼材的第l方式為,具備帽型鋼板樁,相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼,相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁具有腹板; 一對凸緣, 一體地連設在該腹板的兩端部,并以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部, 一體地連設在上述一對凸緣的各自上,與上述腹板大致平行;上述H型鋼具有 一對凸緣部,相互大致平行;和腹板部,設置間隔地連結該一對凸緣部彼此;上述H型鋼的上述一對凸緣部的一個的、與上述腹板部連結一側的面的相反側的外面,固定在上述帽型鋼板樁的由上述腹板和上述各凸緣所形成的槽側的相反側的腹板外面上,H型鋼的長度方向上的尺寸比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸短,且上述H型鋼的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁的上述長度方向上的尺寸內,上述H型鋼的后端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的后端的前端側。
另外,如后述那樣,在本發明中,在將地下連續壁用鋼材打樁到地下,而構筑擋土壁或防波堤等時,通過打樁機(由夾具(把持部)以及振動裝置構成)把持構筑了擋土壁或防波堤的狀態下的地下連續壁用鋼材的上端側,以地下連續壁用鋼材的下端側為先頭,以地下連續壁用鋼材的上端側為后尾,將地下連續壁用鋼材打樁到地下。由此,在本發明中,所謂地下連續壁用鋼材的前端是通過地下連續壁用鋼材構筑擋土壁或防波堤時的下端,所謂地下連續壁用鋼材的后端是通過地下連續壁用鋼材構筑擋土壁或防波堤時的上端。
根據上述地下連續壁用鋼材的第l方式,由于H型鋼的長度方向上的尺寸比帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸短,所以能夠得到低價且輕量的地下連續壁用鋼材。在使用該地下連續壁用鋼材的情況下,能夠構筑經濟的擋土壁或防波堤。
而且,在通過打樁機把持地下連續壁用鋼材的后端部的情況下,在帽
9型鋼板樁的后端和H型鋼的后端在長度方向上的位置一致的地下連續壁用鋼材中,在打樁機要把持的地下連續壁用鋼材的后端存在著帽型鋼板樁和H型鋼雙方,打樁機對地下連續壁用鋼材的把持變得顯著困難。對此,在上述第1方式中,由于H型鋼的后端在長度方向上位于帽型鋼板樁的后端的前端側,因此在地下連續壁用鋼材的后端僅存在帽型鋼板樁。由此,通過打樁機能夠容易地把持地下連續壁用鋼材的后端部。例如在僅把持帽型鋼板
樁的后端部的情況下,能夠不被H型鋼干涉地容易地把持。
在構筑地下連續壁時,能夠在橫向上交替地連接將帽型鋼板樁與H型鋼一體化了的地下連續壁用鋼材、以及僅由帽型鋼板樁構成的地下連續壁用鋼材。作為使帽型鋼板樁與H型鋼一體化的地下連續壁用鋼材,在使用帽型鋼板樁的后端和H型鋼的后端在長度方向上的位置一致的鋼材時,為了將該地下連續壁用鋼材打樁到地下需要使用特殊的打樁機。由此,需要交替地使用特殊的打樁機、和為了打樁僅由帽型鋼板樁構成的地下連續壁用鋼材而通常使用的打樁機來進行打樁作業,作業變得非常復雜。對此,根據本發明的第l方式,能夠不被H型鋼的干涉地僅把持帽型鋼板樁的后端部。由此,能夠僅使用用于打樁帽型鋼板樁的通常使用的打樁機,來進行雙方的打樁作業,能夠實現打樁作業的簡化。
在上述地下連續壁用鋼材的第l方式中,上述帽型鋼板樁的前端與上述H型鋼的前端在上述長度方向上的位置也可以一致。
在該情況下,同樣能夠得到地下連續壁用鋼材的第l方式的上述效果。上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度,
也可以是基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%以下。
在將地下連續壁用鋼材用作為從一側面側作用土壓的擋土壁用鋼材的情況下,也能夠形成具有足夠的剛性、并且低價且輕量的地下連續壁用鋼材,即使土壓作用而擋土壁的頂端向土壓作用方向變位,該地下連續壁用鋼材也能夠將變位抑制為在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的、設計上的頂端變位Y增加10。/。以下(即頂端變位Y的110。/o以下)。
而且,如后述的實驗結果所記載的那樣,可知當帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度、超過基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%時,頂端變位急劇上升。對此,在帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度、為基于地下連續壁用鋼材的擋土
壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%以下時,頂端變位的上升率被抑制為較低。如以上那樣,分離長度為壁高的50%以下的情況與分離長度超過壁高的50%的情況相比,具有足夠的剛性,而且低價、輕量。
上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度,也可以為基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的10%以上、50%以下。
該情況下,由于分離長度為壁高的50%以下,因此將地下連續壁用鋼材用作為從一側面側作用土壓的擋土壁用的鋼材時,也能夠形成具有足夠的剛性的地下連續壁用鋼材,即使作用土壓而擋土壁的頂端向土壓作用方向變位,該地下連續壁用鋼材也能夠將變位抑制為在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的、設計上的頂端變位Y增加10W以下(即頂端變位Y的110。/。以下)。而且,由于分離長度為壁高的10%以上,因此能夠形成經濟效果較大、低價且輕量的地下連續壁用鋼材。
上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度,也可以為基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的30°/。以下。
該情況下,如根據后述的實驗結果可知的那樣,能夠形成具有足夠的剛性的地下連續壁用鋼材,該地下連續壁用鋼材能夠維持與在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的頂端變位、大致相同的頂端變位。
上述H型鋼的前端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的前端的后
該情況下,如根據后述的實驗結果可知的那樣,對僅將H型鋼的前端配置在帽型鋼板樁的前端的后端側的結構、和僅將H型鋼的后端配置在帽型鋼板樁的后端的前端側的結構進行比較,即使進一步增大H型鋼的切割長度(H型鋼的前端部的切割長度與H型鋼的后端部的切割長度之和),也能夠無問題地維持高剛性。因此,與上述2個結構相比,能夠形成更低價、更輕量,而提高作業性。也可以是上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度、為基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%以下,且上述帽型鋼板樁的上述前端與上述H型鋼的上述前端之間的分離長度、為上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的30%以下。
在該情況下,如根據后述的實驗結果可知的那樣,在將地下連續壁用鋼材用作為從一側面側作用土壓的擋土壁用鋼材的情況下,也能夠形成具有足夠的剛性、并且低價且輕量的地下連續壁用鋼材,即使作用土壓而擋土壁的頂端向土壓作用方向變位,該地下連續壁用鋼材也能夠將變位控制為在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁
用鋼材吋的、設計上的頂端變位Y增加10。/。以下(即頂端變位Y的110。/。以下)。而且,如后述的實驗結果所記載的那樣,可知在帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度、超過基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%,且帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度、超過地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的30%時,頂端變位急劇上升。對此,在帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度、為基于地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的50%以下,且帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度、為地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的30%以下時,能夠將頂端變位的上升率抑制為較低。如以上那樣,與其他情況相比,具有足夠的剛性并低價、輕量。
也可以是上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度、為基于上述地下連續壁用鋼材的擋土壁從設計地基到地表面為止的壁高的10%以上、50%以下,且上述帽型鋼板樁的上述前端與上述H型鋼的上述前端之間的分離長度、為上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的5%以上、30%以下。
該情況下,由于帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度為壁高的50%以下,且帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度為全長的30%以下,因此,在將地下連續壁用鋼材用作為從一側面側作用土壓的擋土壁用鋼材時,也能夠形成具有足夠的剛性的地下連續壁用鋼材,即使作用土壓而擋土壁的頂端向土壓作用方向變位,該地下連續壁用鋼材也能夠將變位控制為在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的、設計上的頂端變位Y增加10y。以下(即頂端變位Y的
12110%以下)。而且,由于帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之間的分離長度
為壁高的10%以上,且帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度為全長的5%以上,因此能夠形成經濟效果較大、低價且輕量的地下連續壁用鋼材。
上述帽型鋼板樁的上述后端與上述H型鋼的上述后端之間的分離長度也可以為500mm以上。
通常,打樁機把持的地下連續壁用鋼材的后端部的長度為500mm以下。由此,在打樁機把持的部分不存在H型鋼,而通過打樁機能夠容易地把持地下連續壁用鋼材的后端部(帽型鋼板樁的后端部),并能夠進行打樁作業。
本發明的地下連續壁用鋼材的第2方式為,具備帽型鋼板樁,相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼,相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁具有腹板; 一對凸緣, 一體地連設在該腹板的兩端部,以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部, 一體地連設在上述一對凸緣的各自上,與上述腹板大致平行;上述H型鋼具有相互大致平行的一對凸緣部;和腹板部,設置間隔地連結該一對凸緣部彼此;上述H型鋼的上述一對凸緣部的一個的、與上述腹板部連結一側的面的相反側的外面,固定在上述帽型鋼板樁的由上述腹板和上述各凸緣所形成的槽側的相反側的腹板外面上,H型鋼的長度方向上的尺寸比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸短,且上述H型鋼的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁的上述長度方向上的尺寸內,上述帽型鋼板樁的后端與上述H型鋼的后端在上述長度方向上的位置一致,上述H型鋼的前端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的前端的后端側,上述帽型鋼板樁的上述前端與上述H型鋼的上述前端之間的分離長度為上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的35%以下。
根據本發明的地下連續壁用鋼材的第2方式,如根據后述的實驗結果可知的那樣,在將地下連續壁用鋼材用作為從一側面側作用土壓的擋土壁用鋼材時,也能夠形成具有足夠的剛性、并且低價且輕量的地下連續壁用鋼材,即使作用土壓而擋土壁的頂端向土壓作用方向變位,該地下連續壁用鋼材也能夠將變位控制為在使用相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的、設計上的頂端變位Y增加10。/。以下(即頂端變位Y的110。/。以下)。
而且,如后述的實驗結果所記載的那樣,可知當帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度超過地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的35%時,頂端變位急劇上升。對此,在帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之
間的分離長度為地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的35%以下的情況
下,能夠將頂端變位的上升率抑制得較低。如以上那樣,分離長度為全長
的35°/。以下的情況與分離長度超過全長的35%的情況相比,具有足夠的剛性,而且低價、輕量。
在本發明的地下連續壁用鋼材的第2方式中,上述帽型鋼板樁的上述前端與上述H型鋼的上述前端之間的分離長度,也可以為上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的5%以上。
該情況下,能夠形成經濟效果較大、低價且輕量的地下連續壁用鋼材。上述帽型鋼板樁的上述前端與上述H型鋼的上述前端之間的分離長度,
也可以為上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的20%以下。
該情況下,如根據后述的實驗結果可知的那樣,能夠形成具有足夠的
剛性的地下連續壁用鋼材,其能夠維持與使用相同長度的沿全長焊接了帽
型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的頂端變位大致相同的頂端變位。
本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第l方式為,準備帽型鋼板樁,相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼,相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁具有腹板; 一對凸緣, 一體地連設在該腹板的兩端部,以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部, 一體地連設在上述一對凸緣的各自上,與上述腹板大致平行;上述H型鋼具有相互大致平行的一對凸緣部;和腹板部,設置間隔地連結該一對凸緣部;上述H型鋼的長度方向上的尺寸比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸短,上述H型鋼的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁的上述長度方向上的尺寸內,且上述H型鋼的后端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的后端的前端側,在如此配置的狀態下,使上述H型鋼的上述一對凸緣部的一個的、與上述腹板部連結一側的面的相反側的外面,抵接在上述帽型鋼板樁的由上述腹板和上述各凸緣所形成的槽側的相反側的腹板外面上,通過焊接將相互抵接的上述帽型鋼板樁的上述腹板以及上述H型鋼的上述凸緣部相互固定。
根據本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第l方式,能夠制造低價且輕量的本發明的地下連續壁用鋼材的第l方式。
14在本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第l方式中,也可以配置為,使上述帽型鋼板樁的前端與上述H型鋼的前端在上述長度方向上的位置一致。
也可以配置為,使上述H型鋼的前端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的前端的后端側。
本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第2方式為,準備帽型鋼板樁,相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼,相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁具有腹板; 一對凸緣, 一體地連設在該腹板的兩端部,以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部, 一體地連設在上述一對凸緣的各自上,與上述腹板大致平行;上述H型鋼具有相互大致平行的一對凸緣部;和腹板部,設置間隔地連結該一對凸緣部;上述H型鋼的長度方向上的尺寸比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸、短地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的35%以下的長度量,上述H型鋼的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁的上述長度方向上的尺寸內,且使上述帽型鋼板樁的后端與上述H型鋼的后端在上述長度方向上的位置一致,使上述H型鋼的前端在上述長度方向上位于上述帽型鋼板樁的前端的后端側,在如此配置的狀態下,使上述H型鋼的上述一對凸緣部的一個的、與上述腹板部連結一側的面的相反側的外面,抵接在上述帽型鋼板樁的由上述腹板和上述各凸緣形成的槽側的相反側的腹板外面上,通過焊接將相互抵接的上述帽型鋼板樁的上述腹板以及上述H型鋼的上述凸緣部相互固定。
根據本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第2方式,能夠制造具有足夠的剛性并且低價且輕量的本發明的地下連續壁用鋼材的第2方式。
在本發明的地下連續壁用鋼材的制造方法的第2方式中,上述H型鋼的
長度方向上的尺寸也可以比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸、短上述地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的20%以下的長度量。
本發明的地下連續壁使用多個本發明的地下連續壁用鋼材而構筑。本發明的構筑地下連續壁的方法為,使用多個本發明的地下連續壁用鋼材來進行構筑。發明的效果
根據本發明,能夠得到低價且輕量的地下連續壁用鋼材,在使用該地下連續壁用鋼材的情況下,能夠經濟上無問題地構筑擋土壁或防波堤。
圖1A是表示使本發明的第1 第3實施方式的地下連續壁用鋼材并列配 置并嵌合的狀態的平面圖。
圖1B是第1實施方式的地下連續壁用鋼材的側視圖。
圖1C是第2實施方式的地下連續壁用鋼材的側視圖。
圖1D是第3實施方式的地下連續壁用鋼材的側視圖。
圖2是本發明實施方式的地下連續壁用鋼材的后端側的平面圖。
圖3A是表示在本發明實施方式的地下連續壁用鋼材的制造方法中、使 帽型鋼板樁和H型鋼抵接的狀態的圖。
圖3B是表示在本發明實施方式的地下連續壁用鋼材的制造方法中、通 過焊接接合了帽型鋼板樁和H型鋼的狀態的圖。
圖4是表示通過打樁機將本發明實施方式的地下連續壁用鋼材打樁到 地下的狀態的圖。
圖5是將各實施方式的地下連續壁用鋼材用作為擋土壁時的縱剖側面 圖、是用于說明地下連續壁用鋼材的尺寸和頂端變位的關系的說明圖。
圖6是表示在使用本發明第1實施方式的地下連續壁用鋼材來構筑擋土 壁的情況下、H型鋼的后端的切割長度與壁高的比(省略長度A/壁高H)和頂 端變位的關系的圖。
圖7是表示在使用本發明第2實施方式的地下連續壁用鋼材來構筑擋土 壁的情況下、H型鋼的前端的切割長度與帽型鋼板樁的全長的比(省略長度 B/板樁全長)和頂端變位的關系的圖。
圖8是表示在使用本發明第3實施方式的地下連續壁用鋼材來構筑擋土 壁的情況下,前端位置為一定時的H型鋼的后端的切割長度與壁高的比(省 略長度A/壁高H)和頂端變位的關系的圖。
圖9是表示在使用本發明第3實施方式的地下連續壁用鋼材來構筑擋土 壁的情況下,后端位置為一定時的H型鋼的前端的切割長度與帽型鋼板樁的 全長的比(省略長度B/板樁全長)和頂端變位的關系的圖。
圖10是表示現有帽型鋼板樁的一個方式的平面圖。
圖ll是表示現有帽型鋼板樁的其他方式的平面圖。
16符號說明
1地下連續壁用鋼材;2帽型鋼板樁;3帽型鋼板樁的臂部;4帽 型鋼板樁的臂部;5帽型鋼板樁的凸緣;6H型鋼;6a H型鋼的一個凸
緣部;6al H型鋼的一個凸緣部的接合面;6b H型鋼的另一個凸緣部;6c
H型鋼的腹板部;7帽型鋼板樁的腹板;8擋土壁;9地表面(地基表面); 10設計地基面;11 假想地基面;12a、 12b槽;13 卡止爪部;14、 14a、 14b接頭;15打樁機;16夾具;17振動裝置;18帽型鋼板 樁的后端;19帽型鋼板樁的前端;20 H型鋼的后端;21 H型鋼的前端; 71帽型鋼板樁的腹板的接合面;A帽型鋼板樁的后端與H型鋼的后端之 間的分離長度;B帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度;C
帽型鋼板樁與H型鋼被一體化的截面的高剛性部;D 由帽型鋼板樁的腹板
和凸緣形成的槽。
具體實施例方式
根據圖示的實施方式詳細說明本發明。
首先,參照圖1A 圖1D以及圖2說明在本發明使用的地下連續壁用鋼材 l的基本方式。
本發明的地下連續壁用鋼材l具有的特殊的組合構成為帽型鋼板樁2
和長度尺寸比該帽型鋼板樁2的長度尺寸短的H型鋼6被組合,且H型鋼6被 配置為收容在帽型鋼板樁2的長度尺寸內。上述帽型鋼板樁2以及H型鋼6均 為基于熱軋加工的軋制鋼材。
另外,在本發明中,如圖4所示,在將地下連續壁用鋼材l打樁到地下 而構筑擋土壁或防波堤等時,通過打樁機15(由夾具(把持部)16以及振動裝 置17構成)來把持構筑了擋土壁或防波堤等的狀態下的地下連續壁用鋼材1 的上端側。然后,為地下連續壁用鋼材l的下端側為先頭、地下連續壁用鋼 材l的上端側為后尾,將地下連續壁用鋼材1向地下方向S移動,而將地下連 續壁用鋼材l打樁到地下。由此,在本發明中,所謂地下連續壁用鋼材l的 前端是通過地下連續壁用鋼材l構筑擋土壁或防波堤等時的下端,所謂地下 連續壁用鋼材l的后端是通過地下連續壁用鋼材l構筑擋土壁或防波堤等時 的上端。
而且,如圖2所示,通常帽型鋼板樁2的一個接頭14a的槽12a、以及帽型鋼板樁2的另一個接頭14b的槽12b,在地下連續壁用鋼材l的長度方向(使用 了地下連續壁用鋼材l的擋土壁的高度方向)上,相互向相反側開口。由此,
在將多個地下連續壁用鋼材1沿臂部3、 4的長度方向配設為一列時,能夠嵌 合相鄰的帽型鋼板樁2彼此的接頭14a、 14b。如果在通過地下連續壁用鋼材 l構筑擋土壁等時,要將地下連續壁用鋼材l上下反轉地進行施工,則與鄰 接于反轉地施工了的地下連續壁用鋼材l的地下連續壁用鋼材l的接頭14a、 14b彼此不能連接,而不能夠將多個地下連續壁用鋼材l彼此連接。根據以 上那樣的理由等,在地下連續壁的施工階段,能夠明確地把握地下連續壁 用鋼材l的前端和后端。
在第l實施方式的地下連續壁用鋼材l中,如圖1B所示,在長度方向上, 帽型鋼板樁2的前端19位置與H型鋼6的前端21位置一致,H型鋼6的后端20 位置比帽型鋼板樁2的后端18位置靠前端側。即,為較短地切割了H型鋼6 的后端20側的地下連續壁用鋼材1,在橫截面中該地下連續壁用鋼材l為具 有僅由帽型鋼板樁2構成的帽型的橫截面、和由帽型鋼板樁2與H型鋼6構成 的合成截面的兩個橫截面的鋼材。更具體地說,在將地下連續壁用鋼材l用 作為擋土壁用的壁材的情況下,使上述地下連續壁用鋼材1的帽型鋼板樁2 的后端18位置與H型鋼6的后端20位置的尺寸差(A)為,從基于上述地下連續 壁用鋼材1的擋土壁8的設計地基面10到地基表面9為止的壁高H(參照圖5)的 50%以下的尺寸,H型鋼6被較短地切割上述尺寸差(A)的量。
在本實施方式中,上述壁高H、帽型鋼板樁2的長度尺寸L1、和H型鋼6 的長度尺寸L2的關系滿足HX0.50^(L1-L2)。上述(L1-L2)是地下連續壁用 鋼材1的后端側具有僅由帽型鋼板樁2構成的截面的部分的長度A。
因此,在本實施方式中,在從地下連續壁用鋼材l的中間開始的前端部 側,形成有帽型鋼板樁2和H型鋼6被一體化的截面的高剛性部C。另外,圖 中6a為H型鋼6的一個凸緣部,6b為H型鋼6的另一個凸緣部,6c為H型鋼的 腹板部。
并且,在圖1A、圖1C以及圖2所示的第2實施方式中,使帽型鋼板樁2 的后端18位置與H型鋼6的后端20位置一致,H型鋼6的前端21位置為比帽型 鋼板樁2的前端19位置靠后端側。即,為較短地切割了H型鋼6的前端21側的 地下連續壁用鋼材l。更具體地說,H型鋼6被較短地切割,以使上述地下連 續壁用鋼材1的帽型鋼板樁2的前端19位置與H型鋼6的前端21位置的尺寸差(B),為地下連續壁用鋼材1全長的35%以下。因此,在本實施方式中,在從
地下連續壁用鋼材l的中間開始的上部側,形成有帽型鋼板樁2和H型鋼被一 體化的截面的高剛性部C。
在本實施方式中,帽型鋼板樁2的長度尺寸L1與H型鋼6的長度尺寸L2 的關系滿足L1X0.35^(L1-L2)。上述(L1-L2)是地下連續壁用鋼材1的前端側 具有僅由帽型鋼板樁2構成的截面的部分的長度B。
而且,在圖1A、圖1D以及圖2所示的第3實施方式中,H型鋼6的后端20 位置比帽型鋼板樁2的后端18位置靠前端側,且H型鋼6的前端21位置比帽型 鋼板樁2的前端19位置靠后端側。g卩,為較短地切割了H型鋼6的后端20以及 前端21的地下連續壁用鋼材l 。更具體地說,H型鋼6的前端20被較短地切割, 以使上述地下連續壁用鋼材1的帽型鋼板樁2的前端18位置與H型鋼6的前端 20位置的尺寸差(B),為地下連續壁用鋼材全長的30%以下。而且,H型鋼6 的后端20被較短地切割,以使帽型鋼板樁2的后端18位置與H型鋼6的后端20 位置的尺寸差(A)為壁高H的507。以下。因此,在本實施方式中,在除去了 地下連續壁用鋼材l的上下兩端部的中間部,形成有帽型鋼板樁2和H型鋼6 的一個凸緣6a被一體化的截面的高剛性部C。
在本實施方式中,帽型鋼板樁2的長度尺寸(地下連續壁用鋼材1的全 長)L1、 H型鋼6的長度尺寸L2、地下連續壁用鋼材l的后端側具有僅由帽型 鋼板樁2構成的截面的部分的長度A、以及地下連續壁用鋼材l的前端側具有 僅由帽型鋼板樁2構成的截面的部分的長度B的關系,滿足A+B二L1-L2, 且滿足A蕓HX0.50,而且滿足B蕓UX0.30。
另外,如上述那樣,在各實施方式的帽型鋼板樁2中,在通過熱軋加工 而制造的帽型鋼板樁2的端部的臂部3、 4上一體地形成有接頭14a、 14b。在 位于紙面左上側的一個臂部3的端部上設有向上開口槽形接頭14a,該接頭 14a具有朝向H型鋼6的相反側(紙面上側)而向紙面向上方向開口的槽12a、以 及卡止爪部13,而且在位于紙面右上側的另一個臂部4的端部上設有向下開 口槽形接頭14b,該接頭14b具有朝向H型鋼6(紙面下側)而向紙面向下方向開 口的槽12b、以及卡止爪部13。
為了在實用上無障礙地實現更經濟的地下連續壁用鋼材1而對上述第1 實施方式到第3實施方式進行了研究。具體地說,在構筑圖5所示的擋土壁8 時,將地下連續壁用鋼材l的頂端變位(上端(后端)變位),抑制為在使用了相同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的
設計上的頂端變位Y增長10。/。以下(即頂端變位Y的110。/。以下),由此為了能 夠構筑合理的擋土壁8,如以下地研究了地下連續壁用鋼材l的尺寸。對于 各實施方式,進行使各種地基N值和壁高H變化的骨架計算解析,并制作如 圖6 圖9所示的頂端變位的圖表。
另外,圖5中的主要尺寸如下所述。
(1) 壁高H是從設計地基面(挖掘了地基時的底面)10到地基表面9的高度 尺寸;
(2) EL是從假想地基面(在圖5中,對地下連續壁用鋼材l的、來自地下連 續壁用鋼材l右側地基的土壓和來自地下連續壁用鋼材l左側地基的土壓為 相同的高度上的地基面)11到設計地基面10的高度尺寸;
(3) 埋設長度L是從假想地基面11到帽型鋼板樁2前端19的高度尺寸。 對于圖1B所示的第1實施方式的地下連續壁用鋼材1,更具體地說,在
將其用作為圖5所示的方式的擋土壁8、并對地表面9加載單位面積10kN/m2 的負荷的情況下,通過上述骨架計算解析來研究相對于壁高H在實用上能夠 將H型鋼6的后端20側切割到何種程度的長度尺寸。圖6表示得到的結果。
在使用帽型鋼板樁與H型鋼板樁的長度相同、并沿全長被焊接的地下連 續壁用鋼材(沿全長具有圖2所示的截面的現有的地下連續壁用鋼材)時的頂 端變位的最大值被設為0.05m[50mm]。由此,通常所使用的現有的地下連續 壁用鋼材被制造為具有設計上的頂端變位Y最大為40mm 45mm的性能。由 此,如果在相對于現有的地下連續壁用鋼材的設計上的頂端變位(45mm)、 產生增加10%以下的頂端變位的范圍內設計地下連續壁用鋼材,則能夠將頂 端變位控制在50mm以下。因此,地下連續壁用鋼材的設計變得容易,并且 作為對其進行了使用的擋土壁8在實用上也沒有特別的障礙。因此,在本發 明中,將頂端變位設定在現有的地下連續壁用鋼材的設計上的頂端變位Y[m] 最大增長10%以下。
在圖6中,橫軸無量綱化地表示H型鋼6的后端20的切割長度(省略長度 A[m])和壁高H[m]的比(省略長度A[m]/壁高H[m])。縱軸無量綱化地表示切 割了后端20側的H型鋼6和帽型鋼板樁2組合時的頂端變位(在圖表中記作H 型鋼省略時的頂端變位)、與全長焊接了與帽型鋼板樁2相同長度的H型鋼6 時的頂端變位(在圖表中記作全長焊接時的頂端變位)的比(H鋼省略時的頂
20端變位/全長焊接時的頂端變位),即頂端變位的增加比例。如H型鋼的后端
20側的切割尺寸A[m]的比例與頂端變位的增加比例的關系所示,可知在任 意的情況下,在將頂端變位的增加比例控制在10%以下時,如縱虛線所示, 能夠切割壁高H的50。/。以下。
而且,當帽型鋼板樁2的后端18與H型鋼6的后端20之間的分離長度(A)、 超過基于地下連續壁用鋼材1的擋土壁8從設計地基10到地表面9為止的壁 高H的50。/。時,可知頂端變位急劇上升。對此,在帽型鋼板樁2的后端18與H 型鋼6的后端20之間的分離長度(A)、為基于地下連續壁用鋼材1的擋土壁8 從設計地基10到地表面9為止的壁高H的50n/。以下時,能夠將頂端變位的上 升率抑制為較低。如以上那樣,分離長度(A)為壁高H的50。/。以下時與分離 長度(A)超過壁高H的50。/。時相比,具有足夠的剛性并且低價、輕量。
并且,如圖6所示,在將H型鋼6的后端20切割為壁高H的30。/。以下時, 也能夠形成具有足夠的剛性的地下連續壁用鋼材,其能夠維持與使用了相 同長度的沿全長焊接了帽型鋼板樁和H型鋼板樁的地下連續壁用鋼材時的 頂端變位大致相同的頂端變位。
因此,能夠將H型鋼6切割超過壁高H的0n/。、且到壁高H的50。/。以下為止。 例如,在將H型鋼6切割壁高的10。/。的情況下,在壁高H為5.5m時能夠切割 0.55m的H型鋼6,在壁高H為6m時能夠切割0.6m的H型鋼6,成為低價的H型 鋼。在將H型鋼6切割壁高的50。/。的情況下,在壁高H為5.5m時能夠切割2.75m 的H型鋼,在壁高H為6.0m能夠切割3.0m的H型鋼,能夠使用特別低價的H 型鋼6,得到低價的地下連續壁用鋼材l。并且可知,如果為壁高H的30e/。以 下,則頂端變位的增加比例幾乎不改變,是與帽型鋼板樁2和H型鋼6為相同 長度尺寸的地下連續壁用鋼材相同的部件。
另外,在上述圖6以及后述的圖7 圖9的圖表中,用黑圓點表示地基的N 值為IO、壁高H為5.5m的情況,用白圓點表示N^:為20、壁高H為5.5m的情 況,用白方塊表示N值為5、壁高H為5.5m的情況,用黑方塊表示N值為IO、 壁高H為6.0m的情況。
在此,所謂N值是表示通過標準壓入試驗求出的地基的軟硬或緊固程度 的值,是使規定質量的重物從規定高度自由落下,而將取樣器壓入到地基 內規定深度所需要的打擊次數。
雖然預想當N值增大時頂端變位減小、當壁高H增高時頂端變位增大,但根據這些圖表也得知同樣的內容。
接著,與上述第l實施方式同樣,為了找出頂端變位被控制在上述Y[m] 增長10%以下的尺寸,而對上述第2實施方式的地下連續壁用鋼材1進行了骨 架計算解析。所得到的結果在圖7中表示。
在圖7中,橫軸無量綱化地表示H型鋼6的前端21的切割長度(省略長度 B[m])與帽型鋼板樁2的全長[m]的比(省略長度B[m]/板樁全長[m])。縱軸無量 綱化地表示切割了前端21側的H型鋼6和帽型鋼板樁2組合時的頂端變位(在 圖表中記作H型鋼省略時的頂端變位)、與全長焊接了與上述帽型鋼板樁2相 同長度的(未切割的)H型鋼6時的頂端變位(在圖表中記作全長焊接時的頂端 變位)的比(H鋼省略時的頂端變位/全長焊接時的頂端變位),即頂端變位的 增加比例。如H型鋼的前端21側的切割尺寸B[m]相對于全長的比例、與頂端 變位的增加比例的關系所示,可知在任意的情況下,為了將頂端變位的增 加比例控制在10%以下,如縱虛線所示,能夠切割帽型鋼板樁2全長的35% 以下。
而且,可知當帽型鋼板樁2的前端19與H型鋼6的前端.21之間的分離長度 (B)超過地下連續壁用鋼材l長度方向的全長的35。/。時,頂端變位急劇上升。 對此,在帽型鋼板樁2的前端19與H型鋼6的前端21之間的分離長度(B)為地 下連續壁用鋼材1長度方向的全長的35%以下時,能夠將頂端變位的上升率 抑制得較低。如以上那樣,分離長度為全長的35%以下的情況與分離長度超 過全長的35%的情況相比較,具有足夠的剛性而且低價、輕量。
因此,能夠將H型鋼6切割超過帽型鋼板樁2的全長的0。/。、到35%以下為 止。并且可知,在帽型鋼板樁2的全長的20%以下時,頂端變位的增加比例 幾乎不改變,為與帽型鋼板樁2和H型鋼6為相同長度尺寸的地下連續壁用鋼 材相同的部件。
其他構成與上述實施方式的情況相同。
接著,與上述第l實施方式同樣地,為了具體地找出將頂端變位控制在 上述頂端變位Y[m]增長10n/。以下的尺寸(H型鋼的后端20側以及前端21側雙
方的切割長度的比例),而對第3實施方式的地下連續壁用鋼材1進行了骨架 計算解析。所得到的結果在圖8以及圖9中表示。圖8表示將H型鋼6的前端21 的切割長度B[m]的比例固定為恒定、而改變H型鋼6的后端20的切割長度 A[m]的比例時的結果。圖9表示將H型鋼6的后端2的切割長度A[m]的比例固定為恒定、而改變H型鋼6的前端21的切割長度B[m]的比例時的結果。根據 這些圖8、 9,能夠如以下那樣導出,在切割H型鋼6的前端21和后端20的兩 端的情況下,H型鋼6的后端20的切割長度A[m]相對于壁高H的可能比例、 和H型鋼6的前端21的切割長度B[m]相對于板樁全長的可能比例。
具體地說,在圖8中表示的結果為在將H型鋼6的前端21側的切割長度 B[m]相對于地下連續壁用鋼材l(帽型鋼板樁2的板樁全長)的比例固定為 0.30、即將H型鋼6的前端21側的切割長度B[m]固定為恒定的狀態下,改變 了H型鋼6的后端20側的切割長度A[m]。根據圖8來調査為了將頂端變位抑制 在上述頂端變位Y增長10。/。以下、能夠相對于壁高H以何種程度的比例來切 割H型鋼6的后端20側。如果H型鋼6的后端20側的切割長度A[m]減小,則當 然地下連續壁用鋼材l的剛性提高、頂端變位減小,因此可知如果后端20側 的切割長度A超過壁高H的0。/c)、且如縱虛線所示那樣為50%以下,則能夠抑 制在上述頂端變位Y[m]增長10。/。以下。另外,縱軸以及橫軸與圖6相同。
而且,在圖9中表示的結果為在將H型鋼6的后端20側的切割長度A[m] 相對于壁高H的比例固定為0.50、即將H型鋼6的后端20的切割長度A[m]固定 為恒定的狀態下,改變H型鋼6的前端21側的切割長度B[m]。根據圖9調查為 了將頂端變位抑制在10%增長以下、能夠相對于地下連續壁用鋼材l的全長 以何種程度的比例來切割H型鋼6的前端21側。如果H型鋼6的前端21側的切 割長度B[m]減小,則當然地下連續壁用鋼材l的剛性提高、頂端變位減小, 因此可知如果前端21側的切割長度B超過地下連續壁用鋼材1(帽型鋼板樁2) 的全長的0。/。、且如縱虛線所示為30。/。以下,則能夠抑制在上述頂端變位Y[m] 增長10%以下。另外,縱軸以及橫軸與圖7相同。
而且,如圖8、 9所示,可知在帽型鋼板樁2的后端18與H型鋼6的后端20 之間的分離長度(A)、超過基于地下連續壁用鋼材1的擋土壁8的從設計地基 10到地表面9為止的壁高H的50y。,且帽型鋼板樁2的前端19與H型鋼6的前端 21之間的分離長度(B)、超過地下連續壁用鋼材1長度方向的全長的30%時, 頂端變位急劇上升。對此,在帽型鋼板樁2的后端18與H型鋼6的后端20之間 的分離長度(A)、為基于地下連續壁用鋼材1的擋土壁8的從設計地基10到地 表面9為止的壁高H的50Q/c)以下,且帽型鋼板樁2的前端19與H型鋼6的前端21 之間的分離長度(B)、為地下連續壁用鋼材1長度方向的全長的30%以下時, 頂端變位的上升率被抑制得較低。如以上那樣,該情況與其他情況相比較,
23具有足夠的剛性,而且低價、輕量。
.在切割H型鋼6的后端20側的情況下,如上所述如果是超過壁高H的0。/。 的值,則產生經濟性的優點,但是在接近于壁高H的0。/。的數值時,經濟性 的優點較少。因此,在實用上,例如優選設定在上述壁高H的10。/。以上、50% 以下。而且,在切割H型鋼6的前端21側的情況下,如上所述如果是超過地 下連續壁用鋼材1全長的0%的值,則產生經濟性的優點,但是在接近于地下 連續壁用鋼材1全長的0%的數值的切割比例時,則經濟性的優點較小。因此, 例如在實用上,設定在地下連續壁用鋼材1全長的5%以上、35%以下的范圍 即可。另外,在切割H型鋼6的前端21側以及后端20側的情況下,H型鋼6的 后端20側的切割設定在上述壁高H的10。/。以上、50%以下,H型鋼的前端21 側的切割設定在地下連續壁用鋼材1全長的5%以上、30%以下即可。
而且,通常,打樁機把持的地下連續壁用鋼材l的后端部的長度為 500mm以下。因此,在使H型鋼6的后端20從帽型鋼板樁2的后端18分離時, 帽型鋼板樁2的后端18與H型鋼6的后端20之間的分離長度(A)期望為500mm 以上。
本發明的地下連續壁用鋼材l的制造方法如下所述。
首先,準備構成上述本發明的地下連續壁用鋼材1的帽型鋼板樁2和H型 鋼6。帽型鋼板樁2與H型鋼6的形狀以及尺寸如上述實施方式所述。在本發 明中,可以使用部件整體通過熱軋加工而制造的帽型鋼板樁2,也可以使用 通過熱軋加工來制作接頭部、并通過焊接將其固定在臂部3、 4上的帽型鋼 板樁2。
如圖3A所示,將H型鋼6的一個凸緣部6a配置在帽型鋼板樁2的由腹板7 和凸緣5形成的槽D的相反側,并將H型鋼6的一個凸緣6a抵接在帽型鋼板樁2 的腹板7的外面71上。在此,帽型鋼板樁2的后端18與H型鋼6的后端20之間 的分離長度(A)、以及帽型鋼板樁2的前端19與H型鋼6的前端21之間的分離 長度(B)被適當調整,以便成為上述實施方式的地下連續壁用鋼材l。
這樣,在帽型鋼板樁2與H型鋼6抵接的狀態下,如圖3B所示那樣,沿全 長通過焊接W而將H型鋼6的凸緣6a的兩側部固定在帽型鋼板樁2的腹板7的 外面71(外側面)側。
以下表示構筑本發明的地下連續壁的方法。
如圖4所示,在將本發明的地下連續壁用鋼材1的前端部朝向地基表面9而將地下連續壁用鋼材l直立的狀態下,通過打樁機15的夾具(把持部)16來
把持地下連續壁用鋼材l的后端部。另外,在圖4中表示通過夾具16分別把 持了帽型鋼板樁2的一對凸緣7的情況,但也可以僅把持腹板5、或者把持腹 板5和凸緣7。
然后,將地下連續壁用鋼材l的前端部作為先頭,通過振動裝置17將地 下連續壁用鋼材1在地下方向S上打樁至預定的深度。
接著,準備另外的地下連續壁用鋼材l,并在使該地下連續壁用鋼材l 的接頭14a與已完成打樁的地下連續壁用鋼材l的接頭14b嵌合的狀態下,將 另外的地下連續壁用鋼材l配置在進行打樁的位置上。然后,如上所述那樣 通過夾具16分別把持帽型鋼板樁2的一對凸緣7,并通過振動裝置17在地下 方向S上打樁至預定的深度。
重復以上的操作,將多個地下連續壁用鋼材1打樁到地基表面9,并構 筑本發明的地下連續壁。
另外,也可以為,以成為要形成的地下連續壁的方式、預先將多個地 下連續壁用鋼材1配置在地基表面9上,并使相鄰的地下連續壁用鋼材l的各 個接頭14a、 14b嵌合,在該狀態下通過打樁機15按順序地打樁地下連續壁 用鋼材l。
而且,也可以與本發明的地下連續壁用鋼材l一起使用其他的地下連續 壁用鋼材。例如,也可以在橫向上交替地連接地下連續壁用鋼材l和僅由帽 型鋼板樁構成的地下連續壁用鋼材,而構筑地下連續壁。
權利要求
1、一種地下連續壁用鋼材(1),其特征在于,具備帽型鋼板樁(2),相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼(6),相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁(2)具有腹板(7);一對凸緣(5),一體地連設在該腹板(7)的兩端部,并以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部(3、4),一體地連設在上述一對凸緣(5)的各自上,并與上述腹板(7)大致平行;上述H型鋼(6)具有一對凸緣部(6a、6b),相互大致平行;和腹板部(6c),設置間隔地連結該一對凸緣部(6a、6b)彼此;上述H型鋼(6)的上述一對凸緣部(6a、6b)中的一個(6a)的、與上述腹板部(6c)連結一側的面的相反側的外面,固定在上述帽型鋼板樁(2)的由上述腹板(7)和上述各凸緣(5)形成的槽(D)側的相反側的腹板(7)外面(71)上;H型鋼(6)的長度方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁(2)的長度方向上的尺寸(L1)短,并且上述H型鋼(6)的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁(2)的上述長度方向上的尺寸(L1)內;上述H型鋼(6)的后端與上述帽型鋼板樁(2)的后端(18)相比,位于上述長度方向上的前端側。
2、 如權利要求l所述的地下連續壁用鋼材(l),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的前端(19)與上述H型鋼(6)的前端(21)在上述長度方向上的位置一致。
3、 如權利要求2所述的地下連續壁用鋼材(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A),為基于地下連續壁用鋼材(1)的擋土壁(8)的從設計地基(10) 到地表面(9)為止的壁高(H)的50。/。以下。
4、 如權利要求2所述的地下連續壁用鋼材(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A),為基于地下連續壁用鋼材(1)的擋土壁(8)的從設計地基(10)到地表面(9)為止的壁高(H)的10。/。以上、50%以下。
5、 如權利要求2所述的地下連續壁用鋼材(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A),為基于地下連續壁用鋼材(1)的擋土壁(8)的從設計地基(10) 到地表面(9)為止的壁高(H)的30。/。以下。
6、 如權利要求l所述的地下連續壁用鋼材(l),其特征在于, 上述H型鋼(6)的前端(21)與上述帽型鋼板樁(2)的前端(19灘比,位于上述長度方向上的后端側。
7、 如權利要求6所述的地下連續壁用鋼桐(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A),為基于上述地下連續壁用鋼材(1)的擋土壁(8)的從設計地基 (10)到地表面(9)為止的壁高(11)的50%以下,并且,上述帽型鋼板樁(2;)的上 述前端(19)與上述H型鋼(6)的上述前端(21)之間的分離長度(B),為上述地下 連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的30%以下。
8、 如權利要求6所述的地下連續壁用鋼材(1),其特征在于,. 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A),為基于上述地下連續壁用鋼材(1)的擋土壁(8)的從設計地基 (10)到地表面(9)為止的壁高(印的10%以上、50%以下,并且,上述帽型鋼板 樁(2)的上述前端(19)與上述H型鋼(6)的上述前端(21)之間的分離長度(B),為 上述地下連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的5%以上、30%以下。
9、 如權利要求l所述的地下連續壁用鋼材(l),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述后端(18)與上述H型鋼(6)的上述后端(20)之間的分離長度(A)為500mm以上。
10、 一種地下連續壁用鋼材(l),其特征在于,具備帽型鋼板樁(2),相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼(6),相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁(2)具有腹板(7); —對凸緣(5), 一體地連設在該腹板 (7)的兩端部,并以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部(3、 4), 一體地連 設在上述一對凸緣(5)的各自上,并與上述腹板(7)大致平行;上述H型鋼⑨具有 一對凸緣部(6a、6b),相互大致平行;和腹板部(6c), 設置間隔地連結該一對凸緣部(6a、 6b)彼此;上述H型鋼(6)的上述一對凸緣部(6a、 6b)中的一個(6a)的、與上述腹板 部(6c)連結一側的面的相反側的外面(6al),固定在上述帽型鋼板樁(2)的由上 述腹板(7)和上述各凸緣(5)形成的槽(D)側的相反側的腹板(7)外面(71)上;H型鋼(6)的長度方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁(2)的長度方向上 的尺寸(L1)短,并且上述H型鋼(6)的上述長度方向上的全長配設在上述帽型 鋼板樁(2)的上述長度方向上的尺寸(L1)內;上述帽型鋼板樁(2)的后端(18)與上述H型鋼(6)的后端在上述長度方向 上的位置一致;上述H型鋼(6)的前端(21)與上述帽型鋼板樁(2)的前端(19)相比,位于上述長度方向上的后端側;上述帽型鋼板樁(2)的上述前端(19)與上述H型鋼(6)的上述前端(21)之間 的分離長度(B),為上述地下連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的35%以 下。
11、 如權利要求10所述的地下連續壁用鋼材(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述前端(19)與上述H型鋼(6)的上述前端(21)之間的分離長度(B),為上述地下連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的5%以 上。
12、 如權利要求10所述的地下連續壁用鋼桐(1),其特征在于, 上述帽型鋼板樁(2)的上述前端(19)與上述H型鋼(6)的上述前端(21)之間的分離長度(B),為上述地下連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的20%以 下。
13、 一種地下連續壁用鋼材(l)的制造方法,其特征在于,準備帽型鋼板樁(2),相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼(6),相對于長度 方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁(2)具有腹板(7); —對凸緣(5), 一體地連設在該腹板(7)的兩端部,并以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部(3、 4), 一體地連設在上述一對凸緣(5)的各自上,并與上述腹板(7)大 致平行;上述H型鋼(6)具有 一對凸緣部(6a、 6b),相互大致平行;和腹板 部(6c),設置間隔地連結該一對凸緣部(6a、 6b)彼此;上述H型鋼(6)的長度 方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁(2)的長度方向上的尺寸(L1)短,將上述H型鋼(6)的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁(2)的 上述長度方向上的尺寸(L1)內,并且使上述H型鋼(6)的后端(20)與上述帽型 鋼板樁(2)的后端(18)相比、位于上述長度方向上的前端側;在如此配置的狀 態下,使上述H型鋼(6)的上述一對凸緣部(6a、 6b)中的一個(6a)的、與上述 腹板部(6c)連結一側的面的相反側的外面(6al),抵接在上述帽型鋼板樁(2) 的由上述腹板(7)和上述各凸緣(5)形成的槽(D)側的相反側的腹板(7)外面(71) 上,通過焊接將相互抵接的上述帽型鋼板樁(2)的上述腹板(7)以及上述H型 鋼的上述凸緣部(6a)相互固定。
14、 如權利要求13所述的地下連續壁用鋼材(1)的制造方法,其特征在于,使上述帽型鋼板樁(2)的前端(19)與上述H型鋼(6)的前端(21)在上述長度方向上的位置一致。
15、 如權利要求13所述的地下連續壁用鋼材(1)的制造方法,其特征在于,使上述H型鋼(6)的前端(21)與上述帽型鋼板樁(2)的前端(19)相比,位于 上述長度方向上的后端側。
16、 一種地下連續壁用鋼材(l)的制造方法,其特征在于,準備帽型 鋼板樁(2),相對于長度方向垂直的截面為帽型;和H型鋼(6),相對于長度方向垂直的截面為H型;上述帽型鋼板樁(2)具有腹板(7); —對凸緣(5), 一體地連設在該腹板(7)的兩端部,并以朝向外側擴張的方式傾斜;和一對臂部(3、 4), 一體地連設在上述一對凸緣(5)的各自上,并與上述腹板(7)大 致平行;上述H型鋼(6)具有 一對凸緣部(6a、 6b),相互大致平行;和腹板 部(6c),設置間隔地連結該一對凸緣部(6a、 6b)彼此;上述H型鋼(6)的長度 方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁(2)的長度方向上的尺寸(L1)短地下連 續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的35%以下的長度量;將上述H型鋼(6)的上述長度方向上的全長配設在上述帽型鋼板樁(2)的 上述長度方向上的尺寸(L1)內,并且使上述帽型鋼板樁(2)的后端(18)與上述 H型鋼(6)的后端(20)在上述長度方向上的位置一致,使上述H型鋼(6)的前端 (21)與上述帽型鋼板樁(2)的前端(19)相比、位于上述長度方向上的后端側; 在如此配置的狀態下,使上述H型鋼(6)的上述一對凸緣部(6a、 6b)中的一個 (6a)的、與上述腹板部(6c)連結一側的面的相反側的外面(6al),抵接在上述 帽型鋼板樁(2)的由上述腹板(7)和上述各凸緣(5)形成的槽(D)側的相反側的 腹板(7)外面(71)上;通過焊接將相互抵接的上述帽型鋼板樁(2)的上述腹板(7)以及上述H型 鋼(6)的上述凸緣部C6a灘互固定。
17、 如權利要求16所述的地下連續壁用鋼材(1)的制造方法,其特征在于,上述H型鋼(6)的上述長度方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁(2)的上 述長度方向上的尺寸(L1)短地下連續壁用鋼材(1)的長度方向上的全長的 20%以下的長度量。
18、 一種地下連續壁,其特征在于,使用多個如權利要求1 12任一項所述的地下連續壁用鋼材(1)來構筑。
19、 一種構筑地下連續壁的方法,其特征在于, 使用多個如權利要求1 12任一項所述的地下連續壁用鋼材(1)。
全文摘要
該地下連續壁用鋼材(1)的一個方式為,具備帽型鋼板樁(2)和H型鋼(6),H型鋼的長度方向上的尺寸(L2)比上述帽型鋼板樁的長度方向上的尺寸(L1)短,且配設帽型鋼板樁的全長,H型鋼的后端(20)位于上述帽型鋼板樁的后端(18)的前端側。地下連續壁用鋼材的其他方式為,上述帽型鋼板樁的后端與上述H型鋼的后端在長度方向上的位置一致,H型鋼的前端(21)位于帽型鋼板樁的前端(19)的后端側,上述帽型鋼板樁的前端與H型鋼的前端之間的分離長度(B)為地下連續壁用鋼材的長度方向上的全長的35%以下。該地下連續壁用鋼材的制造方法為,通過焊接相互固定上述帽型鋼板樁和上述H型鋼。該地下連續壁使用多個上述地下連續壁用鋼材來構筑。構筑該地下連續壁的方法是使用多個上述地下連續壁用鋼材。
文檔編號E02D5/04GK101512074SQ200780031999
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月5日 優先權日2006年9月5日
發明者妙中真治, 田中隆太, 黑澤辰昭, 龍田昌毅 申請人:新日本制鐵株式會社