[发明专利]非对称钢板桩及其制造方法

说明书

本发明涉及例如用于土木·建筑用的钢板桩及其制造方法，特别是涉及具有左右非对称接头形状的钢板桩(以下称为非对称钢板桩)及其采用热轧的制造方法。

本发明还涉及用于钢板桩壁的角部的角部钢板桩及其制造方法。

钢板桩虽然有多种，但其中最为一般的是断面为梯形的U形钢板桩。下面也是以U形钢板桩作为钢板桩的例子进行说明。

最近，在形成使用现有的U形钢板桩的壁体时产生这样的问题，即，由于每一块钢板桩都必须上下反向地打设，所以壁体的施工期长，另外，由于壁体的厚度(宽度)比采用小型工字钢的施工法要大，所以不适当都市近郊部的施工，都市近郊部的施工从有效利用土的观点出发要求与邻接地紧靠着施工。

为了解决该问题，本申请人在日本专利公报特开平5-140928号公开了一种具有全新的非对称接头的U形钢板桩。图1为上述公报中公开的具有左右不对称的接头形状的钢板桩1的简化断面图，由此可知，钢板桩1由凸缘部2、腹板部3、以及不对称地设在两侧的接头部4、5构成。

图2a为将上述非对称钢板桩1实际地紧靠着邻接地(A.L.)使用于挡土墙等的场合的组合例的模式说明图。与示出采用现有的对称钢板桩6的场合的图2b相比，可以知道能够有效地利用空间。图中，虚线所示区域为机械占有面积(W.A.)，它示出这样的区域，即只要能确保这点作为区域，在该区域就可在现场将钢板桩打入土中。另外还可以知道，就板桩壁的厚度(D₁、D₂)来说，图2(a)的场合明显变窄。

这样，按照上述非对称U形钢板桩，则在如图2(a)所示那样形成板桩壁时可以在同一方向上连续地打设钢板桩，而且这样形成的壁体具有等同或超过采用现有对称U形钢板桩的场合的断面刚性。然而，如图所示那样连续地打设形成壁面时，不可避免在接头部形成凸部5a。

然而，正如众所周知的那样，虽然可将U形钢板桩的两端接头相互结合、打入地中，形成连续的挡土墙，但在改变该壁面的方向的场合，在转角部要使用具有与其它部分不同的断面的角部用钢板桩。下面称之为角部钢板桩。

日本专利公报特公昭64-8139号、特公平2-60807号、特公平6-9682号等公开了几个现有的这种角部钢板桩，另外，日本专利公报特公照64-10281号、特公平6-9682号公开了其制造方法。

在连续打入上述那样的具有新的非对称接头的U形钢板桩的场合，与现有的对称钢板桩壁一样，在角部也不得不使用特殊形状的角部钢板桩。

图3(a)和图4(a)所示为现有的角部钢板桩。图3(a)所示这一种是通过在U形钢板桩7的腹板部的背面8用焊接固定同样的U形钢板桩的一半而获得，该U形钢板桩的一半通过在腹板部切断而形成。这种角部钢板以下称为T形。图4(a)所述这一种是通过在钢板桩7的腹板部9的中心进行弯折加工并在其内角处进行适当的焊接而获得，这种角部钢板桩以下称为W型。图3(b)和图4(b)为分别模式地示出各角部钢板桩在角部的打入形态的示意说明图。

然而，T形使其重量大体增加到1.5倍，而且难以由打入这种钢板桩时通常使用的振动打桩机的夹头将其夹紧。另外，由于不能堆积起来，所以保管和运送也不方便。另一方面，W形虽然进行了加强焊接，但由于断面系数非常小，所以难以对在角部的挡土墙的安全性寄过高的期望，而且也会如T形一样在打桩机的夹紧或打入方法方面到限制。

然而，上述那样的非对称U形钢板桩的制造方法一般是采用焊接的方法，而在热轧的场合，则通过多个孔型轧辊以多个道次一点一点地对各接头部进行成形加工，与现有对称钢板桩一样地进行制造。因此，对直到获得产品的变形过程进行设计使其可左右对称地进行，同时也这样左右对称地设计轧辊孔型。接头的弯曲成形过程也一样，在轧制的最终阶段，由左右对称形状的孔型轧辊的同一道次内左右同时地对接头进行弯曲成形。

图(5)、(b)为一般的左右对称形状的U形钢板桩的热轧用轧辊孔型中的、弯曲精加之前的孔型(K-2)和弯曲精加工孔型(K-1)，该孔型(K-2)和(K-1)都分别由上辊(U.R.)和下辊(L.R.)构成。图中，U形钢板桩由两凸缘部10、腹板部12以及两端的接头部14构成，该U形钢板桩的轧制材料11在图5(a)的阶段由孔型(K-2)调整接头厚度和接头高度，除接头部的弯曲外热轧基本结束，接着由图5(b)的孔型(K-1)对接头进行弯曲成形，将其精加工为产品形状。