專利名稱：鋼板墻及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于廢棄物處理場(chǎng)、建筑物的地下墻、道路擋土墻等需要隔水的地方的鋼板墻及其制造方法。
背景技術(shù)：
在地下建筑物的建設(shè)中的擋土墻及港灣·水域設(shè)施建設(shè)時(shí)的臨時(shí)圍堤等中，多采用鋼板樁。其理由是，利用鋼材這種高品質(zhì)材料制成的高剛性墻體，除能夠在較短的施工期內(nèi)建成外，還具有比較優(yōu)良的隔水性。
雖然鋼板樁主體的鋼材自身當(dāng)然完全不通水，但是，在嵌合狀態(tài)下，由于在接頭部存在的間隙部分通過水，所以，該接頭部分的間隙對(duì)鋼板樁的隔水性有很大的影響。
一般情況下，打入后的接頭部即使在比較容易通水的狀態(tài)下，過一段時(shí)間，由于土粒等隨水流堵塞在接頭內(nèi)部，也能夠提高隔水性。但是，在不能期待土粒等堵塞接頭內(nèi)部時(shí)，以及為了進(jìn)一步提高隔水性，也在考慮一種盡量減小該接頭內(nèi)部的間隙的方案。
但是，如果間隙過小，存在在接頭部分的打入阻力非常大的問題，由于隔水性和施工性是相互矛盾的性能要求，所以，不能一概地減小接頭部分的間隙或增大間隙，而如何提高接頭部的隔水性是一個(gè)大的課題。
例如，作為以往的廢棄物處理場(chǎng)等的隔水方法，有在采用鋼板樁墻時(shí)，在打入前，在接頭部涂覆規(guī)定量的膨脹性隔水材料，在打入后，利用該隔水材料因海水等進(jìn)行膨脹而隔水的方法。
此外，在日本公開專利公報(bào)2001-026925(專利文獻(xiàn)1)中，記載了一種“隔水墻”，如圖45所示，通過焊接多個(gè)U字型鋼板樁61的接頭62，形成一體的隔水墻構(gòu)成體63，一邊嵌合該側(cè)端緣的接頭64彼此間，一邊將多個(gè)隔水墻構(gòu)成體63連接設(shè)置在地基中，同時(shí)，在相互鄰接的隔水墻構(gòu)成體63彼此間的接頭64的周圍，實(shí)施地基改良65。
此外，在日本公開專利公報(bào)07-324329(專利文獻(xiàn)2)中，記載了一種“利用鋼管柱列的隔水墻的構(gòu)筑方法”的方法，如圖46所示，設(shè)置鋼管板樁71的接頭的一方的雌接頭材73，在一對(duì)翼部74、75中的一方翼部75上設(shè)置向外延伸的緣部75a，通過相互嵌合雄接頭材72和雌接頭材73來連結(jié)多個(gè)該鋼管板樁71，在形成鋼管板樁墻后，挖掘建筑物的構(gòu)筑側(cè)一側(cè)的地基，露出接頭部，通過焊接76，將雌接頭材73的緣部75a的前端不透水地連接在對(duì)方的鋼管板樁71的鋼管主體的外側(cè)面。
除此之外，作為以往的技術(shù)，有在日本專利公開公報(bào)01-168766、日本專利公開公報(bào)2000-192446、日本專利公開公報(bào)2000-192451、日本專利公開公報(bào)2000-073361、日本專利公開公報(bào)2000-234330、日本專利公開公報(bào)2001-214435、日本專利公開公報(bào)2001-248152、日本專利公開公報(bào)2002-146772中記載的發(fā)明。
在施工由鋼板樁等構(gòu)成的鋼板墻中，采用膨脹性隔水材料的方法受膨脹性隔水材料自身的環(huán)境安全性及耐久性的限制，同時(shí)，當(dāng)從鋼板樁等的涂覆或安裝、到鋼板樁等的打入的期間較長時(shí)，擔(dān)心隔水材料因雨或露水、濕氣等而膨脹，使鋼板樁等的打入費(fèi)事，或在打入鋼板樁時(shí)隔水材料剝落，或因熱而炭化等，這就需要確認(rèn)形成的隔水墻的隔水性。
此時(shí)，例如，需要檢查是否從廢棄物處理場(chǎng)側(cè)向隔水墻外側(cè)流出水，或?yàn)榇_保充分隔水性，而需要在隔水不太好的部分改良漏水部位周圍的地基等，這除增加工時(shí)及延長工期外，還存在不能抹去漏水不安感的問題。
而且，在采用U型鋼板樁時(shí)，由于隔水材料位于連接鋼板樁墻的截面中立軸線處，在施工過程中，隔水材料因受波浪外力，產(chǎn)生錯(cuò)位剪切力引起的反復(fù)錯(cuò)位，擔(dān)心破壞隔水材料。
此外，在日本專利公開公報(bào)2001-026925(專利文獻(xiàn)1)中記載的發(fā)明中，除選擇與一體化的隔水墻構(gòu)成體63的重量相匹配的重型機(jī)械及工具外，還需要通過隔水墻構(gòu)成體63的接頭64附近的地基改良65來確保隔水性，和確保用于地基改良的材料的環(huán)境安全性。
另外，在日本公開專利公報(bào)07-324329(專利文獻(xiàn)2)記載的發(fā)明中，對(duì)接頭部進(jìn)行焊接，但由于是相對(duì)于建筑物的隔水即地基的地下水的隔水，所以不同于相對(duì)于廢棄物處理場(chǎng)等的隔水，隔水性的程度只要為與通常建筑物側(cè)設(shè)置的排水設(shè)施相匹配的程度就行，與本發(fā)明的目的在于謀求更高的隔水性及可靠功能不相同。
另外，在日本公開專利公報(bào)07-324329(專利文獻(xiàn)2)記載的發(fā)明中，由于采用特殊形狀的雌接頭材73，所以在打入時(shí)擔(dān)心雌接頭材73變形，懷疑處于被挖掘地基中的地下水等濕潤狀態(tài)或在水中狀態(tài)下的露出接頭部的垂直焊接的可靠性，此外，上述方法不能使用自動(dòng)焊接機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是謀求解決上述以往技術(shù)中存在的問題而做出的，目的在于提供一種鋼板墻及其制造方法，其形成可自動(dòng)焊接接頭部的空間，不損害施工性，而能夠高效率、廉價(jià)地得到良好的隔水性。
本發(fā)明的第1項(xiàng)發(fā)明，是一種通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊進(jìn)行打入，形成鋼板墻的局部或全部，同時(shí)，在上述鋼板墻的一側(cè)打入臨時(shí)鋼材，形成臨時(shí)鋼板墻，去除由上述鋼板墻和上述臨時(shí)鋼板墻所夾區(qū)域內(nèi)的砂土，在清洗上述鋼板墻的接頭部后，自動(dòng)焊接該接頭部。
作為構(gòu)成鋼板墻的具有接頭的鋼材，可以采用具有腹板和其兩側(cè)具有側(cè)緣的U型鋼板樁、直線型鋼板樁、鋼管板樁、甚至與上述鋼材組合的型鋼等鋼材及其他，在此不特別限定。
臨時(shí)鋼材也不特別限定，可以采用具有腹板和其兩側(cè)具有側(cè)緣的U型鋼板樁、直線型鋼板樁、鋼管板樁甚至與上述鋼材組合的型鋼等鋼材及其他，在此不作特別限定，另外，臨時(shí)鋼材也可以是不同于構(gòu)成鋼板墻主體的鋼材的形式。
采用臨時(shí)鋼材的目的是形成可自動(dòng)焊接的空間，該臨時(shí)鋼材在施工中或施工后可以再利用。此外，由臨時(shí)鋼材形成的臨時(shí)鋼板墻不局限于連續(xù)形成多個(gè)臨時(shí)鋼材的情況，有時(shí)也可以用單個(gè)的臨時(shí)鋼材形成。
接頭部的清洗是為能夠焊接，并進(jìn)一步確保焊接質(zhì)量而進(jìn)行的，水或空氣等的高壓噴射等是有效的方法。
接頭部的自動(dòng)焊接，例如，可以通過在鋼板墻上用磁鐵安裝自動(dòng)焊接用的導(dǎo)軌等，能夠采用通常的方法進(jìn)行。
在本發(fā)明中，能夠確保所需厚度和焊接部長度的焊接速度，例如，在以CO2氣體作為保護(hù)氣體的MAG焊接中，為10～20cm/分鐘左右，在等離子體焊接中，可以采用大約雙倍的速度，通過簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，能夠在長時(shí)間進(jìn)行大體上同品質(zhì)程度的焊接。因此，與手工焊接作業(yè)相比，能夠優(yōu)質(zhì)、高效率焊接，對(duì)于采用鋼板樁的廢棄物處理場(chǎng)等，焊接長度越長，越能夠降低焊接成本。
在鋼板墻的接頭部分以外的地方，優(yōu)選鋼板墻與臨時(shí)鋼板墻大致相接近，但根據(jù)自動(dòng)焊接機(jī)的尺寸，及具有鋼板樁等的接頭的鋼材的打樁機(jī)的規(guī)格等，如果需要，彼此也可以相遠(yuǎn)離。
此外，關(guān)于接頭焊接部的性能，采用具有預(yù)先潤濕狀態(tài)的非對(duì)稱接頭的鋼板樁，通過改變焊接間隔和速度，試驗(yàn)了接頭部的自動(dòng)焊接，通過切斷測(cè)試該焊接部，研究了焊接厚度及焊著部，結(jié)果表明，接頭即使在濕潤狀態(tài)下，利用自動(dòng)焊接也能得到充分的焊接厚度和焊著部。
本發(fā)明，在材料方面滿足環(huán)境安全性，并且，在手工焊接時(shí)需要腳手架的空間及休息的時(shí)間，而該焊接本身是與下向焊接相比較困難的垂直方向焊接(橫向焊接)，但是證實(shí)利用自動(dòng)焊接，在潤濕狀態(tài)下也能夠焊接鋼材接頭部，并已將其用于實(shí)際施工。
即，按本發(fā)明，由鋼材形成圍住焊接對(duì)象接頭部的區(qū)域，在挖去該區(qū)域內(nèi)的砂土?xí)r，如果是地下水從接頭部或鋼板墻與臨時(shí)鋼板墻的交接面(也可以不直接相接，夾入砂土)進(jìn)出的程度，則可利用自動(dòng)焊接進(jìn)行接頭部的隔水，并且即使考慮到該焊接部的腐蝕，也能夠制造保持隔水性能的隔水鋼板墻。
此外，根據(jù)形成鋼板墻的鋼材的型式或方式，鋼板墻的平面寬度及焊接對(duì)象接頭部的位置、需要臨時(shí)鋼材的件數(shù)等有所不同，但在通過上述形成的區(qū)域，由于在去除該區(qū)域內(nèi)的砂土后判斷漏水狀況，如需要為確?？蛇M(jìn)行自動(dòng)焊接的狀態(tài)，根據(jù)漏水位置及漏水狀況，例如，在鋼板墻的接頭部的外側(cè)或接頭部?jī)?nèi)設(shè)置帶板或棒狀部件，或也可在鋼板墻和臨時(shí)鋼板墻的接觸面部或最接近的位置的外側(cè)設(shè)置對(duì)開的鋼管或帶板。
并且，在打樁位置的附近有水路等時(shí)，也可以根據(jù)需要設(shè)置上述部件。設(shè)置的鋼管及帶板或棒狀部件，由于水壓及土壓向區(qū)域方向擠壓，不僅減少漏水量，也能使進(jìn)出量均等，能夠確?？蛇M(jìn)行自動(dòng)焊接的狀態(tài)。
關(guān)于焊接對(duì)象接頭部是否確實(shí)能隔水，例如，如果在自動(dòng)焊接機(jī)上安裝攝像機(jī)，能夠在焊接后立刻加以確認(rèn)。
在鋼板墻和臨時(shí)鋼板墻的間距量大，從橫面進(jìn)入砂土?xí)r，為防止此種現(xiàn)象，也可以在鋼板樁墻和臨時(shí)鋼板樁墻的之間設(shè)置任意的遮擋部件。
第2項(xiàng)發(fā)明是基于第1項(xiàng)發(fā)明記載的制造方法，其特征在于，在上述鋼板樁墻和上述臨時(shí)鋼板樁墻的之間，或上述鋼板樁墻和上述臨時(shí)鋼板樁墻的端部，設(shè)置防止砂土進(jìn)入上述區(qū)域內(nèi)的遮擋部件，形成上述區(qū)域。
遮擋部件也優(yōu)選鋼材，但是，只要能夠在鋼板墻和臨時(shí)鋼板墻的之間打入即可，而不特別限定。此外，遮擋部也可以與鋼板樁及臨時(shí)鋼板樁結(jié)合，但也不一定必須結(jié)合。
此外，本發(fā)明是提供接頭部的隔水性能高的隔水鋼板墻的制造方法，但不只是制造時(shí)的隔水性，也考慮鋼材的腐蝕速度(在淡水，0.2mm/年以下)等，以此確定焊接部的焊著長度。如將焊接部的焊著長度設(shè)定在鋼板樁的最小厚度以上，能夠確保高于鋼板墻主體的良好耐蝕性。
此外，從由鋼板墻和臨時(shí)鋼板墻所夾的區(qū)域挖出等去除的砂土，并通過在接頭部的自動(dòng)焊接結(jié)束后的回填，能夠處理掉挖出土。另外，關(guān)于隔水鋼板墻設(shè)置位置是否被廢棄物污染，可利用挖土檢查，在施工開始前加以確認(rèn)。
并且，在排出土的回填后，如用混凝土墻帽等覆蓋隔水鋼板墻的空氣部，能夠極大地降低隔水鋼板墻的腐蝕程度，能夠大幅度延長使用年限。
第3項(xiàng)發(fā)明是一種通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊打入，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉區(qū)域的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，然后，在去除上述封閉區(qū)域的砂土及/或水分后，自動(dòng)焊接該鋼板墻的接頭部。
本發(fā)明是適用于海面或水面廢棄物處理場(chǎng)等主要是水底地基等的水量多，需要隔水的地方的方法。
作為具有形成雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻的接頭的鋼材，有所謂箱型鋼板樁等，通過嵌合內(nèi)側(cè)及外側(cè)的接頭，在其空間內(nèi)形成封閉區(qū)域。
此外，關(guān)于箱型鋼板樁，有雙重配置直線型鋼板樁并設(shè)置分隔墻的直線型鋼板樁式、內(nèi)外雙重配置H型鋼板樁、Z型鋼板樁、U型鋼板樁、或可沿同一方向?qū)R截面形狀而結(jié)合成直線狀地在非對(duì)稱U型鋼板樁得到的鋼板樁；或通過組合這些與構(gòu)成分隔墻的鋼板或H型鋼及T型鋼等的型鋼，構(gòu)成箱狀的鋼板樁等。只要能夠形成在內(nèi)側(cè)具有封閉區(qū)域的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻即可，不做特別限定。
關(guān)于設(shè)定雙重墻結(jié)構(gòu)或箱型的理由，除在雙重墻內(nèi)容易實(shí)施自動(dòng)焊接外，還有在雙重墻內(nèi)能夠檢查來自廢棄物處理場(chǎng)等的水漏出情況，即使萬一漏出，也容易再焊接及向雙重墻內(nèi)填充隔水材料等，這些為隨著工程進(jìn)度的安全保護(hù)。
雙重墻的形狀因鋼板樁的形式而異，在排除在形成的雙重墻內(nèi)的水等時(shí)，判明從鋼板墻的接頭部及雙重墻底面的浸出水的狀態(tài)，由此也能夠判斷能否進(jìn)行自動(dòng)焊接。
具體地，在是在水域施工的鋼板墻時(shí)，通過打入鋼材，形成雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，利用設(shè)置在雙重墻內(nèi)的水泵等進(jìn)行排水，在從接頭部或雙重墻底面浸入的水量很少的狀態(tài)下，例如，如果附著的水分及流入的水分量在能被焊接的電弧熱量蒸發(fā)的程度，或在其以下，能夠進(jìn)行自動(dòng)焊接。此外，通過目視或攝像機(jī)等確認(rèn)從焊接部漏水情況，如需要，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)。
此外，關(guān)于本發(fā)明的封閉區(qū)域，如果是在水中等時(shí)，用水泵等排水就可以，但在濕地等中時(shí)，也要去除砂土，或根據(jù)需要，清洗接頭部的要焊接區(qū)域。
接頭部的清洗，是為了能夠焊接，進(jìn)而確保焊接質(zhì)量而進(jìn)行的，噴水或空氣等的高壓噴射等都是很有效的。
接頭部的自動(dòng)焊接，例如，可采用通過在鋼板樁上用磁鐵安裝自動(dòng)焊接用的軌道等通常的方法進(jìn)行。
在本發(fā)明中，確保所需厚度和焊著部長度的焊接速度，例如，在以CO2作為保護(hù)氣體的MAG焊接中，設(shè)定在10～20cm/分鐘左右，在等離子焊接中，可采用上述雙倍的速度，通過簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，可長時(shí)間進(jìn)行品質(zhì)大體上同等程度的焊接。因此，與手工焊接相比，能夠進(jìn)行品質(zhì)平均、高效的焊接，在采用鋼板樁的廢棄物處理場(chǎng)等，焊接延伸長度越長，越能降低焊接成本。
此外，關(guān)于接頭焊接部的性能，采用具有預(yù)先潤濕的非對(duì)稱接頭的鋼板樁，改變焊接間隔和速度，試驗(yàn)接頭部的自動(dòng)焊接，通過切斷測(cè)試該焊接部，研究焊接厚度及焊著部，結(jié)果表明，接頭即使在濕潤狀態(tài)下，利用自動(dòng)焊接也能得到充分的焊接厚度和焊著部。
關(guān)于焊接對(duì)象接頭部是否確實(shí)能隔水，例如，如果在自動(dòng)焊接機(jī)上安裝攝像機(jī)，能夠在焊接后立刻加以確認(rèn)。
并且，關(guān)于焊接，利用手工焊接時(shí)需要腳手架的空間及休息的時(shí)間，并且該焊接本身是與下向焊接相比較困難的垂直方向焊接(橫向焊接)。在本發(fā)明中，通過將焊接設(shè)定為自動(dòng)焊接，與手工焊接作業(yè)時(shí)相比，除不用確保大的作業(yè)區(qū)域外，由于去除了封閉區(qū)域內(nèi)的砂土及/或水分，不需要水中焊接用的特殊設(shè)備及技術(shù)，因此能夠保證焊接質(zhì)量的均勻性。
即，本發(fā)明是一種，在材料方面滿足環(huán)境安全性，并且，具有打樁施工隨動(dòng)型的安全裝置功能的隔水鋼板墻的制造方法。
此外，在因從接頭部的漏水量大，直接自動(dòng)焊接困難等時(shí)，例如，在接頭部的外側(cè)或接頭嵌合部?jī)?nèi)，通過設(shè)置沿用于堵塞接頭彼此間的間隙的接頭的長方向連續(xù)的長條部件，降低從接頭部的漏水，能夠容易進(jìn)行自動(dòng)焊接。
具體地，作為長條部件，可插入能夠進(jìn)入焊接對(duì)象接頭嵌合部的間隙的小徑的樹脂制的棒狀部件、管或金屬圓棒等，或在接頭的外側(cè)設(shè)置薄板、熔點(diǎn)高的樹脂板等。
在此狀態(tài)下，如用泵抽水排除鋼制雙重墻內(nèi)的水，利用內(nèi)外的水壓差，使長條部件緊靠接頭部的間隙，能夠得到隔水效果。由此，減小漏水量，易于自動(dòng)焊接。
第4項(xiàng)發(fā)明是基于第3項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻的制造方法，其特征在于去除上述封閉區(qū)域內(nèi)存在的隔水層上部的砂土及/或水分，自動(dòng)焊接到水底面以下。
例如，在海面廢棄物處理場(chǎng)的在海底地基中存在隔水層時(shí)，認(rèn)為海底部分即使能夠隔水，也有時(shí)在從海底地基的粘土層等的隔水層往上的層中隔水不充分，在此種情況下，通過去除隔水層上部的砂土，此外，如有可能，也去除部分隔水層，進(jìn)行自動(dòng)焊接，也能夠確保海底部分的隔水性。
具體是利用噴水機(jī)及挖掘機(jī)械等，過量挖掘到隔水層的地基，用砂泵等進(jìn)行連帶砂土的排水，然后，如上所述，通過自動(dòng)焊接使對(duì)象接頭部隔水。
然后，再次，通過回填使下側(cè)成為隔水層，不需要排土處理，而且，用砂泵等排出的水在平底船及臨時(shí)腳手架上過濾后，分成細(xì)粒部分和粗粒部分，根據(jù)需要，在投入隔水材料后，如按細(xì)粒部分、粗粒部分的順序回填到鋼制雙重墻內(nèi)，能夠減小從鋼制雙重墻底面的透水率，能夠得到可靠性更高的隔水結(jié)構(gòu)。
第5項(xiàng)發(fā)明是一種鋼板墻，通過上述接頭連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成，其特征在于用鋼制的隔水用型材覆蓋接頭部，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接上述隔水用型材和上述鋼材及/或隔水用型材彼此間。
本發(fā)明，為得到鋼板墻的接頭部的高的隔水性，除用隔水用型材覆蓋鋼板樁等鋼材的接頭部分外，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接鋼材和隔水用型材，或隔水用型材彼此間，或其兩者。
這樣的焊接，通過去除焊接位置附近的砂土及水分，確?？珊附拥目臻g，能夠利用自動(dòng)焊接等進(jìn)行。
第6項(xiàng)發(fā)明是基于第5項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻，其特征在于將上述隔水用型材覆蓋上述接頭地卡合或焊接在上述鋼材的接頭附近。
覆蓋接頭部的隔水用型材，可以預(yù)先利用焊接安裝在一方的鋼材上，也可以在鋼材上設(shè)置沿該鋼材的長方向延伸的卡合部，采用帶緣槽鋼或帶緣角鋼等作為隔水用型材，將隔水用型材端部的前緣部分卡合在鋼材的卡合部。
焊接安裝在鋼材上的隔水用型材和其他鋼材的鋼板墻、焊接安裝在雙方鋼材上的隔水用型材彼此間的鋼板墻、焊接設(shè)在安裝在鋼材上的隔水用型材和其他鋼材上的卡合部的鋼板墻、焊接隔水用型材的前緣部分或側(cè)緣部分和設(shè)在雙方鋼材或雙方鋼材上的卡合部的鋼板墻等，無論哪種鋼板墻，都能充分達(dá)到本發(fā)明的目的。
作為如此的隔水用型材，除上述的帶緣槽鋼或帶緣角鋼外，只要是能夠覆蓋接頭部分，并且容易在鋼板墻上安裝即可，截面形狀等不做特別限定。
此外，關(guān)于隔水用型材的材質(zhì)，只要具有適度的強(qiáng)度和焊接性，也可以是鋼以外的材料。
第7項(xiàng)發(fā)明，基于第5或第6項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻，其特征在于將連結(jié)的上述鋼材貫入水中及/或地中。
第8項(xiàng)發(fā)明是一種通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊打入，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉區(qū)域的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，以用鋼制的隔水材料覆蓋上述接頭的上述封閉區(qū)域的狀態(tài)，利用自動(dòng)焊接，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接覆蓋上述接頭的隔水用型材和上述鋼材及/或隔水用型材彼此間。
作為具有形成雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻的接頭的鋼材，有所謂的箱型鋼板樁等，通過嵌合內(nèi)側(cè)及外側(cè)的接頭，在該空間形成封閉區(qū)域。
此外，關(guān)于箱型鋼板樁，存在雙重配置直線型鋼板樁并設(shè)置分隔墻的直線型鋼板樁式；內(nèi)外雙重配置H型鋼板樁、Z型鋼板樁、U型鋼板樁；或沿同一方向?qū)R截面形狀可結(jié)合成直線狀的非對(duì)稱U型鋼板樁而成的鋼板樁；或通過組合這些與構(gòu)成上述鋼材分隔墻的鋼板或H型鋼及T型鋼等型鋼，構(gòu)成箱狀的鋼板樁等。只要能夠形成在內(nèi)側(cè)具有封閉區(qū)域的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，并且是能夠在接頭附近安裝隔水用型材的形狀，不做特別限定。
第9項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法，是一種通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊打入，形成鋼板墻，然后，挖掘上述鋼板墻的上述接頭附近的砂土，直到隔水層，形成封閉區(qū)域，以用鋼制的隔水用型材覆蓋上述接頭的上述封閉區(qū)域側(cè)的狀態(tài)，利用自動(dòng)焊接，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接覆蓋上述接頭的隔水用型材和上述鋼材或隔水用型材彼此間。
對(duì)于第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻，不限于如第8項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法那樣形成雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，在單層結(jié)構(gòu)的鋼板墻時(shí)，如第9項(xiàng)發(fā)明記載，通過將鋼板墻的上述接頭附近的砂土挖掘到隔水層，形成封閉區(qū)域，也能夠制造。
即，能夠?qū)⒅辽僭阡摪鍓Φ囊粋?cè)形成的封閉區(qū)域作為自動(dòng)焊接等的空間。
此外，在第8或9項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法中，關(guān)于防止向在雙重墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)或鋼板墻的一側(cè)形成的封閉區(qū)域進(jìn)水，根據(jù)需要，可排除滯留在用隔水用型材和鋼材圍住的區(qū)域的水分，或在用隔水用型材和鋼材圍住的區(qū)域投入填充材料。
作為填充材料，除水泥漿、砂漿及高分子吸水材料等吸收、固化水分的材料外，也可以使用瀝青、粘土、硅砂等。
此外，關(guān)于去除在第8或第9項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法中的封閉區(qū)域內(nèi)存在的砂土及水分，如果是在水中等，只用水泵等排水就可以，但在濕地等中時(shí)，還要去除砂土，或根據(jù)需要，清洗覆蓋接頭的隔水用型材與鋼材的間隙。
關(guān)于砂土等的具體去除方法，有利用噴水機(jī)及挖掘機(jī)械等，過量挖掘到隔水層的地基，用砂泵等排出砂土的同時(shí)排水的方法。
關(guān)于鋼板樁等鋼材及覆蓋其接頭的隔水用型材的焊接，或隔水用型材彼此間的焊接，例如，可采用通過在鋼材上用磁鐵安裝自動(dòng)焊接用的軌道等通常的方法進(jìn)行。
在本發(fā)明中，確保所需厚度和焊著部長度的焊接速度，例如，在以CO2作為保護(hù)氣體的MAG焊接中，設(shè)定在10～20cm/分鐘左右，在等離子焊接中，能夠采用上述雙倍的速度，通過簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，可長時(shí)間進(jìn)行品質(zhì)大體上同等程度的焊接。從而，與手工焊接相比，能夠進(jìn)行均質(zhì)、高效的焊接，在采用鋼板樁的廢棄物處理場(chǎng)等，焊接延伸長度越長，降低焊接成本的效果越大。
此外，在利用手工焊接時(shí)需要腳手架的空間及休息的時(shí)間，并且對(duì)本發(fā)明的焊接而言，是與下向焊接相比較困難的垂直方向焊接(橫向焊接)，但是如果將焊接設(shè)定為自動(dòng)焊接，與手工焊接作業(yè)時(shí)相比，除不需要確保像手工焊接時(shí)那樣大的作業(yè)區(qū)域外，由于能夠去除封閉區(qū)域內(nèi)的砂土及/水分，不需要水中焊接用的特殊設(shè)備及技術(shù)，因此能夠保證焊接質(zhì)量的均勻性。
第10項(xiàng)發(fā)明是基于第8或第9項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻的制造方法，其特征在于將存在上述封閉區(qū)域內(nèi)的砂土及/或水分去除到隔水層的上部。
例如，海面廢棄物處理場(chǎng)的在海底地基中設(shè)置隔水層情況等，認(rèn)為海底部分即使能夠隔水，在從海底地基的粘土層等的隔水層往上的層中，有時(shí)隔水不充分。
在此種情況下，通過去除隔水層上部的砂土，此外，如有可能，也去除部分隔水層，將覆蓋接頭的隔水用型材貫入到隔水層，然后，在用隔水用型材和鋼材圍住的區(qū)域投入填充材料，或通過用水泵等排除滯留在用隔水用型材和鋼材圍住的區(qū)域的水分，防止從該區(qū)域向上述封閉區(qū)域內(nèi)進(jìn)入水，然后，去除封閉區(qū)域存在的砂土及/或水分，最后，通過自動(dòng)焊接隔水用型材的焊接部分或隔水用型材彼此間，也能夠確保海底部分的隔水性。
第11項(xiàng)發(fā)明是一種通過由上述接頭連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼板樁彼此間而構(gòu)成的鋼板樁，其特征在于，上述鋼板樁在上述兩端的接頭附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部；上述兩端的接頭的橫截面形狀為非左右對(duì)稱；相對(duì)于上述凸臺(tái)部，相互卡合的上述接頭的一方朝內(nèi)向形成，相對(duì)于上述凸臺(tái)部，上述接頭的另一方朝外向形成；并且，上述接頭的至少一方的接頭的基部具有凸起；以沿同一方向?qū)R該鋼板樁的橫截面形狀的狀態(tài)，能夠直線狀連結(jié)多個(gè)鋼板樁彼此間；沿長方向無間隙地連續(xù)焊接上述一方的接頭的上述凸起和另一方的接頭的外側(cè)面。
作為具有非對(duì)稱接頭的鋼板樁，可以是直線型、U型(腹板和在其兩側(cè)具有側(cè)緣的形狀等)中的任何一種。
此外，關(guān)于上述一方的接頭的凸起和另一方的接頭的外側(cè)面之間的焊接的方法，可以采用TIG、MIG、MAG、等離子弧等氣體保護(hù)電弧焊，不限定焊接材料及保護(hù)體的種類等。
通過設(shè)在接頭基部的凸起，能夠限制鋼板樁在接頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)。
第12項(xiàng)發(fā)明是一種通過由上述接頭連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼板樁彼此間而構(gòu)成的板樁式鋼板墻，其特征在于上述鋼板樁在上述兩端的接頭附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部，上述兩端的接頭的橫截面形狀為非左右對(duì)稱，相對(duì)于上述凸臺(tái)部相互卡合的上述接頭的一方朝內(nèi)向形成，相對(duì)于上述凸臺(tái)部上述接頭的另一方朝外向形成；在上述內(nèi)向的接頭側(cè)的基部具有朝內(nèi)向的凸起；并且，在上述朝外向的接頭的外側(cè)面的基部具有朝內(nèi)向的上升部，以同一方向?qū)R該鋼板樁的橫截面形狀的狀態(tài)，能夠呈直線狀連結(jié)多個(gè)鋼板樁彼此間；沿長方向無間隙地連續(xù)焊接上述朝外向的接頭的外側(cè)面和上述內(nèi)向的凸起。
即，第12項(xiàng)發(fā)明，相當(dāng)于在第11項(xiàng)發(fā)明記載的板樁式鋼板墻中，在一方的接頭即內(nèi)向的接頭側(cè)的基部具有上述凸起，在另一方的接頭即外向的接頭側(cè)的基部具有上升部。
第13項(xiàng)發(fā)明是基于第11或第12項(xiàng)發(fā)明記載的板樁式鋼板墻，其特征在于以各自的板樁墻的上述接頭的連結(jié)部彼此間相互朝內(nèi)對(duì)向的狀態(tài)，將由上述兩端的接頭連接多個(gè)鋼板樁構(gòu)成的2個(gè)板樁墻彼此間貫入水中及/或地中。
作為在
背景技術(shù)：
一項(xiàng)中介紹的各種技術(shù)共同存在的其他問題，除了在鋼板樁之外需要制作及安裝間隔保持用凸起狀物體、特殊形狀的接頭部件、隔水部件或限制部件以外，還有需要能提高隔水性的隔水密封材料或具有膨脹性的隔水材料，或灌漿材料等，由此增加實(shí)現(xiàn)隔水的成本(隔水部件、隔水材料等的制造成本及現(xiàn)場(chǎng)施工成本)。
并且，還存在隔水密封材料、具有膨脹性的隔水材料或灌漿材料的老化及因外力作用于板樁墻時(shí)的剝離引起的隔水性能降低的問題。
本申請(qǐng)人為解決這樣的課題，發(fā)明出一種具有上述非對(duì)稱接頭的鋼板樁的接頭形狀的特征，對(duì)接頭連結(jié)部實(shí)施焊接的新方案。
而且，如下面詳細(xì)介紹，對(duì)在非左右對(duì)稱的接頭的連結(jié)部，沿鋼板樁的長方向連續(xù)焊接外向接頭的外側(cè)面和內(nèi)向凸起的之間時(shí)，以及在外向接頭側(cè)的基部，沿鋼板樁的長方向連續(xù)焊接朝內(nèi)向凸起的上升部和內(nèi)向接頭的外側(cè)面的之間時(shí)的兩種情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在前一種情況中，焊接穩(wěn)定，比較容易無間隙地形成焊道，能夠得到在該部分的隔水性。
此外，當(dāng)在外向接頭的外側(cè)面和內(nèi)向凸起的焊接中采用TIG及等離子弧焊這樣的非消耗電極型的焊接法時(shí)，不用焊接材料，通過熔融凸起，焊著在外側(cè)面，或同時(shí)熔融凸起和外側(cè)面，也可以形成一體化。
第14項(xiàng)發(fā)明是一種兩端具有接頭的鋼板樁，其特征在于在上述兩端的接頭的附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部；上述兩端的接頭的橫截面形狀為非左右對(duì)稱；相對(duì)于上述凸臺(tái)部，相互卡合的上述接頭的一方朝內(nèi)向形成，相對(duì)于上述凸臺(tái)部，上述接頭的另一方朝外向形成；在上述接頭的至少一方的接頭的基部具有凸起；以沿同一方向?qū)R該鋼板樁的橫截面形狀的狀態(tài)，可以呈直線狀連結(jié)多個(gè)鋼板樁彼此間；并且，上述凸起的局部或全部，由與其他部分相比較低熔點(diǎn)的材料構(gòu)成。
關(guān)于鋼板樁的一體形狀，可以是直線型、U型(腹板和在其兩側(cè)具有側(cè)緣的形狀等)中的任何一種。
關(guān)于構(gòu)成凸起的局部或全部的低熔點(diǎn)材料，適合采用熔點(diǎn)比鋼材低的低熔點(diǎn)的焊接材料(填充金屬)及釬焊料(黃銅釬料及銀釬料)。
通過設(shè)在接頭基部的凸起，能夠限制鋼板樁在接頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)。
第15項(xiàng)發(fā)明是一種兩端具有接頭的鋼板樁，其特征在于在上述兩端的接頭的附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部，上述兩端的接頭的橫截面形狀為非左右對(duì)稱，相對(duì)于上述凸臺(tái)部相互卡合的上述接頭的一方朝內(nèi)向形成，相對(duì)于上述凸臺(tái)部上述接頭的另一方朝外向形成，在上述內(nèi)向的接頭側(cè)的基部具有朝內(nèi)向的凸起；在上述外向的接頭側(cè)的基部具有內(nèi)向的上升部；以沿同一方向?qū)R該鋼板樁的橫截面形狀的狀態(tài)，可呈直線狀連結(jié)多個(gè)鋼板樁彼此間，并且，上述凸起的局部或全部，由與其他部分相比較低熔點(diǎn)的材料構(gòu)成。
即，第15項(xiàng)發(fā)明，相當(dāng)于在第14項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板樁中，在一方的接頭即內(nèi)向的接頭側(cè)的基部具有內(nèi)向的凸起，在另一方的接頭即外向的接頭側(cè)的基部具有內(nèi)向的上升部。
用上述接頭部連結(jié)在第14或15項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板樁彼此間，通過加熱上述凸起，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接接頭部的外側(cè)面和上述凸起，能夠?yàn)榘鍢妒戒摪鍓μ峁└叩母羲浴?br>
作為形成如此的焊接部時(shí)的加熱上述凸起的方法，如果是氣體保護(hù)電弧焊，可以采用TIG、等離子弧等非消耗電極型，不限定保護(hù)體的種類。例如，如果是在水中焊接，適合采用利用等離子弧焊的電弧加熱焊接部位的方法，如果是在大氣中焊接，也可以采用利用氣體燃燒器的加熱熔融填充金屬及釬料的方法。
本申請(qǐng)人，與第11～13項(xiàng)發(fā)明的情況相同，在非左右對(duì)稱的嵌合部，以沿鋼板樁的長方向無間隙地連續(xù)焊接外向接頭的外側(cè)面和內(nèi)向的凸起為目的，對(duì)在將內(nèi)向的凸起的大致全部設(shè)定為與鋼板樁的其他部分相比較低熔點(diǎn)的材料時(shí)的，及在將內(nèi)向的凸起設(shè)定為與鋼板樁的其他部分相同的材料時(shí)的兩種情況進(jìn)行比較。
此外，此時(shí)，作為加熱機(jī)構(gòu)，采用非消耗電極型的氣體保護(hù)電弧焊的一種即等離子弧焊接裝置，采用在大氣中對(duì)內(nèi)向的凸起定點(diǎn)加熱的方法。
在前一種情況中，在母材開始熔融之前，通過熔化形成內(nèi)向的凸起的低熔點(diǎn)材料，能夠在外向接頭的外側(cè)面和內(nèi)向的凸起的之間，無間隙地、具有隔水性地、比較容易地形成由熔融低熔點(diǎn)材料而成的焊接材料。
(發(fā)明的效果)如果采用本發(fā)明，在通過連接具有接頭的鋼材彼此間，制造鋼制板樁時(shí)，通過形成接頭部可自動(dòng)焊接的空間，而能夠不損害施工性地高效率、廉價(jià)得到高隔水性。
特別是在第1、2項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻的制造方法中，通過采用臨時(shí)鋼板樁，形成接頭部可自動(dòng)焊接鋼制板樁墻的接頭部的空間，能夠進(jìn)行高效率、廉價(jià)的均質(zhì)焊接，對(duì)于完成的鋼板墻，也能夠期待作為隔水墻的高可靠性。
此外，在第3、4項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻的制造方法中，是利用雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻的內(nèi)部封閉空間，進(jìn)行接頭部的自動(dòng)焊接的方法，能夠進(jìn)行高效率、廉價(jià)的均質(zhì)焊接，對(duì)于完成的鋼板墻，也能夠期待作為隔水墻的高可靠性。
此外，通過檢驗(yàn)焊接后的漏水情況，能夠根據(jù)需要當(dāng)即進(jìn)行再次焊接，此外，對(duì)于從廢棄物處理場(chǎng)等流出的有害物質(zhì)，可在雙重墻內(nèi)檢查水質(zhì)，在萬一漏水時(shí)，能夠通過在雙重墻內(nèi)填充隔水材料進(jìn)行處理，具有安全功能。
關(guān)于第5～10項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板墻，不限定通過連接兩端具有接頭的鋼材彼此間，形成的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻的內(nèi)部封閉區(qū)域或雙重墻結(jié)構(gòu)；是利用在鋼板墻的接頭部附近確保的封閉空間，采用自動(dòng)焊接等方法，長方向無間隙地連續(xù)焊接覆蓋接頭的隔水用型材和鋼材及/或隔水用型材彼此間形成的鋼板墻；能夠不給利用鋼材彼此間的接頭的連接帶來障礙地、高效率、廉價(jià)制造鋼板墻，對(duì)于完成的鋼板墻，也能夠期待作為隔水墻的高可靠性。
對(duì)于第11～13項(xiàng)發(fā)明記載的板樁式鋼板墻，由于能夠無間隙地焊接連結(jié)、貫入的鋼板樁的接頭部，能夠完全防止地下水及海水從鋼板樁彼此間的接頭部分進(jìn)入。此外，由于不需要膨脹性隔水材料及隔水部件，制造成本及施工成本低，通過組合鋼板樁和H型鋼等其他鋼材，能夠?qū)崿F(xiàn)具有多截面性能的鋼板墻。
如米用第14、15項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板樁，由于能夠焊接時(shí)無故障地、無間隙地、穩(wěn)定焊接連結(jié)、施工的鋼板樁的接頭部，能夠完全防止地下水及海水從鋼板樁彼此間的接頭部分進(jìn)入。此外，由于不需要膨脹性隔水材料及隔水部件，制造成本及施工成本低，通過組合鋼板樁和H型鋼等的其他鋼材，能夠?qū)崿F(xiàn)具有多截面性能的鋼板墻。
圖1是表示作為具有接頭的鋼材及臨時(shí)鋼材，在采用鋼板樁時(shí)的本發(fā)明(與第1項(xiàng)發(fā)明對(duì)應(yīng))的施工順序的一例流程圖。
圖2是表示作為第1項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用U型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖3是表示作為第1項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用非對(duì)稱U型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖4是表示作為第1項(xiàng)發(fā)明中的成鋼板墻的鋼材，在采用在非對(duì)稱U型鋼板樁上一體連接H型鋼的鋼材時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖5是表示作為構(gòu)成鋼板墻的鋼材，采用直線型鋼板樁，及并用遮蔽部件時(shí)(與第2項(xiàng)發(fā)明對(duì)應(yīng))的實(shí)施方式的平面圖。
圖6是表示作為具有接頭的鋼材，采用箱型鋼板樁，在應(yīng)用于海水域時(shí)的本發(fā)明(與第3項(xiàng)發(fā)明對(duì)應(yīng))的施工順序的一例流程圖。
圖7是表示作為第3項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置直線型鋼板樁的箱型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖8是表示作為第3項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置U型鋼板樁的箱型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖9是表示作為第3項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置非對(duì)稱U型鋼板樁的箱型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖10是表示作為第3項(xiàng)發(fā)明中的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置U型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖11是表示通過在接頭部外側(cè)設(shè)置片狀的長條部件來提高隔水性時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖12是表示通過在接頭部外側(cè)設(shè)置棒狀的長條部件來提高隔水性時(shí)的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖13是表示通過在接頭部外側(cè)設(shè)置棒狀的長條部件來提高隔水性時(shí)的另一種實(shí)施方式的平面圖。
圖14是表示本發(fā)明的第8、10項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法的概要的流程圖。
圖15是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的一種實(shí)施方式，(a)是平面圖，(b)是表示其主要部位細(xì)節(jié)的放大剖視圖。
圖16是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的另一種實(shí)施方式的平面圖。
圖17是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的再一種實(shí)施方式的平面圖。
圖18是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的又一種實(shí)施方式的平面圖。
圖19是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的再一種實(shí)施方式的平面圖。
圖20是表示本發(fā)明的第5～7項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的其他實(shí)施方式的平面圖。
圖21是表示本發(fā)明的第9、10項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法的概要的流程圖。
圖22是表示本發(fā)明的第9項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的制造方法的一種實(shí)施方式的鋼板墻主體和封閉區(qū)域的位置關(guān)系的平面圖。
圖23(a)～(d)是分別表示本發(fā)明所用隔水材料的例子和各自的自動(dòng)焊接位置的水平剖視圖。
圖24(a)是表示作為本發(fā)明所用鋼材的鋼板樁的其他例的平面圖，(b)是其接頭部分的放大圖。
圖25是表示本發(fā)明的第11、12項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的一種實(shí)施方式，(a)是平面圖，(b)是其接頭部分的放大圖。
圖26(a)是表示由接頭部連結(jié)具有成為使用對(duì)象的非對(duì)稱接頭的多個(gè)鋼板樁的狀態(tài)的平面圖，(b)是其接頭嵌合部的放大圖。
圖27是作為第11、12項(xiàng)發(fā)明的焊接方法，在沿鋼板樁的長方向連續(xù)焊接外向接頭的外側(cè)面和內(nèi)向的凸起之間時(shí)的說明圖。
圖28是作為比較例的不良的焊接方法，在沿鋼板樁的長方向，在外向接頭側(cè)的基部，連續(xù)焊接朝內(nèi)向凸出的上升部和內(nèi)向接頭的外側(cè)面的之間時(shí)的說明圖。
圖29表示第11項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的另一種實(shí)施方式，(a)是平面圖，(b)是其接頭嵌合部的放大圖。
圖30是表示第13項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的一種實(shí)施方式，(a)表示2列板樁墻接近的情況，(b)表示2列板樁墻相遠(yuǎn)離的情況。
圖31是表示第13項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的另一種實(shí)施方式的平面圖，(a)表示直接一體焊接2個(gè)U型鋼板樁彼此間的情況，(b)表示借助H型鋼一體焊接的情況。
圖32是表示第13項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的再一種實(shí)施方式的平面33是表示采用移動(dòng)焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接方法的一例的平面圖。
圖34是表示采用移動(dòng)焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接方法的另一例的平面圖。
圖35是表示本發(fā)明第14、15項(xiàng)發(fā)明的鋼板樁的一種實(shí)施方式的平面圖，(a)是表示連結(jié)具有非對(duì)稱接頭的鋼板樁的狀態(tài)的平面圖，(b)、(c)是表示焊接樣式的主要部位放大圖。
圖36(a)、(b)是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的鋼板樁的另一種實(shí)施方式中的焊接樣式的主要部位的平面圖。
圖37(a)、(b)是表示將內(nèi)向凸起的一部分更換成低熔點(diǎn)材料的方法的一例說明圖。
圖38(a)、(b)是作為比較例的不良的焊接狀況的說明圖。
圖39是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的鋼板樁的再一種實(shí)施方式，(a)是表示連結(jié)具有非對(duì)稱接頭的鋼板樁的狀態(tài)的平面圖，(b)、(c)是表示焊接樣式的主要部位放大圖。
圖40是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的一種實(shí)施方式，(a)表示2列板樁墻接近的情況，(b)表示2列板樁墻相遠(yuǎn)離的情況。
圖41是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的又一種實(shí)施方式的平面圖，(a)表示直接一體焊接2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間的情況，(b)表示借助H型鋼一體焊接的情況。
圖42是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的板樁式鋼板墻的其他一種實(shí)施方式的平面圖。
圖43是表示采用移動(dòng)焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接方法的一例的平面圖。
圖44是表示采用移動(dòng)焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接方法的其他例的平面圖。
圖45是表示采用以往例的U型鋼板樁的隔水墻的例子的水平剖視圖。
圖46是表示采用以往例的鋼管板樁的隔水墻的例子的水平剖視圖。
圖中A…鋼板墻、B…封閉區(qū)域、C…接頭隔水區(qū)域、D…臨時(shí)鋼板墻、J…接頭部(臨時(shí)鋼板樁的接頭部)、1…非對(duì)稱U型鋼板樁、1c…連結(jié)鋼材、2…內(nèi)向接頭、2a…內(nèi)向的凸起、2b…外側(cè)面、3…外向接頭、3a…上升部、3b…外側(cè)面、3c…外向的凸起、4…凸臺(tái)部、5…焊接、5a、5b…焊道、6…焊接部、7…焊接部、8…移動(dòng)式焊接機(jī)、8a…焊炬、8b…移動(dòng)軌道、8c…移動(dòng)用輥、9…移動(dòng)式焊接機(jī)、9a…焊炬、9b…焊接機(jī)之間的間隔調(diào)整用縮放架(pantograph)、9c…定位兼移動(dòng)用輥、5c…低熔點(diǎn)材料、5d…焊接、7’…焊接部、8’…移動(dòng)式焊接機(jī)、9’…移動(dòng)式焊接機(jī)、9a’…焊炬、11…U型鋼板樁、21…直線型鋼板樁、21c…連結(jié)鋼材、31、31’、31”…箱型鋼板樁、31f…側(cè)緣部(flange)、31w…腹板部(web)、32、33…接頭、34…凸臺(tái)部、36…卡合部、41、41’、41”…箱型鋼板樁、1t…臨時(shí)鋼板樁、11t…臨時(shí)鋼板樁、21t…臨時(shí)鋼板樁、s1…片狀的長條部件、s2…棒狀的長條部件、1r…卡合部、51…隔水用型材(帶緣槽鋼)、51r…前緣部分、51r’…外向前緣部分、52、53…隔水用型材(角鋼)。
具體實(shí)施例方式
圖1表示作為本發(fā)明的第1項(xiàng)發(fā)明的具有接頭的鋼材及臨時(shí)鋼材，在采用鋼板樁時(shí)的施工順序的一例流程圖，以下按此順序進(jìn)行作業(yè)。
根據(jù)鋼板樁打入機(jī)械的施工能力、使用臺(tái)數(shù)，從完成隔水鋼板墻的任一部位開始鋼板樁墻的修建(圖1a)。
至少在一處，打入臨時(shí)鋼板樁(圖1b)，形成由鋼板樁墻的一部分和臨時(shí)鋼板樁圍住的區(qū)域(圖1c)。
在挖掘去除封閉區(qū)域內(nèi)的砂土(圖1d)后，清洗區(qū)域內(nèi)的鋼板樁墻的接頭部(圖1e)。
然后，在區(qū)域內(nèi)安裝自動(dòng)焊接機(jī)(圖1f)，進(jìn)行自動(dòng)焊接(圖1g)。
確認(rèn)確實(shí)隔水后，拔去臨時(shí)板樁(圖1h)。
重復(fù)上述的a～h的操作，完成隔水鋼板墻。
此外，也可以在h的拔去臨時(shí)板樁的之前，打入下一個(gè)臨時(shí)鋼板樁，進(jìn)行b～g操作，此時(shí)，先打入的臨時(shí)鋼板樁的拔去可在該期間的任何時(shí)間進(jìn)行，例如，也可以在先進(jìn)行的焊接部的隔水的確實(shí)性的確認(rèn)之后拔去。
圖2是表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用U型鋼板樁11時(shí)的一種實(shí)施方式，鋼板墻A通過連接交替逆向配置的U型鋼板樁11的兩側(cè)的接頭彼此間而形成。
在該鋼板墻A的一側(cè)，配置在此例中由同樣的U型鋼板樁即臨時(shí)鋼板樁11t構(gòu)成的臨時(shí)鋼板墻D，形成由鋼板墻A和臨時(shí)鋼板墻D圍著的封閉區(qū)域B。
此外，在此例中，為形成1個(gè)封閉區(qū)域B，采用3個(gè)臨時(shí)鋼板樁11t，該封閉區(qū)域B中的鋼板墻A的焊接對(duì)象接頭部J為2處。
此外，如果連續(xù)設(shè)置5個(gè)臨時(shí)鋼板樁11t，能夠同時(shí)形成2個(gè)封閉區(qū)域B，其封閉區(qū)域B中的鋼板墻A的焊接對(duì)象接頭部J為4處。并且，如果連續(xù)設(shè)置7個(gè)臨時(shí)鋼板樁11t，能夠同時(shí)形成3個(gè)封閉區(qū)域B，此時(shí)的焊接對(duì)象接頭部J為6處。上述設(shè)置可根據(jù)施工條件及鋼材的形狀、施工機(jī)械、施工順序等適當(dāng)確定。
圖3是表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用非對(duì)稱U型鋼板樁1時(shí)的一種實(shí)施方式，其兩端的接頭部J的接頭形狀為非左右對(duì)稱，橫截面形狀沿同一方向?qū)R，可結(jié)合成直線狀，在兩端的接頭部J的附近具有與打樁法向相同方向的凸臺(tái)部，相互卡合的鉤狀接頭的一方，相對(duì)于鋼板墻A的最外緣、朝內(nèi)向形成，另一方朝外向形成。此外，上述的非對(duì)稱U型鋼板樁1的接頭的形狀將在其他實(shí)施方式的說明中詳細(xì)介紹。
此時(shí)，如圖所示，作為臨時(shí)鋼板樁1t，如果也采用非對(duì)稱U型鋼板樁，能夠用1個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁形成1個(gè)封閉區(qū)域B。當(dāng)然，如果連接多個(gè)作為臨時(shí)鋼板樁1t的非對(duì)稱U型鋼板樁，也能夠同時(shí)形成多個(gè)封閉區(qū)域B。
此外，在采用這樣的非對(duì)稱U型鋼板樁時(shí)，與具有同等截面剛性的U型鋼板樁相比較，能夠根據(jù)橫截面形狀在同一方向?qū)R的、能夠直線狀結(jié)合的非對(duì)稱接頭的特性，將隔水鋼板墻A的厚度控制在較低厚度。
因此，例如，在用于廢棄物處理場(chǎng)時(shí)，即使可施工的空間有限，也能夠使廢棄物處理場(chǎng)的有效體積達(dá)到最大地制造鋼板墻A。
并且，如果在鋼板墻A及臨時(shí)鋼板墻D中采用非對(duì)稱U型鋼板樁，如圖3所示，能夠?qū)⒑附訉?duì)象的接頭部J配置在離臨時(shí)鋼板樁1t最遠(yuǎn)的位置，并且，由于所有的焊接處都朝同一方向，具有易于自動(dòng)焊接的優(yōu)點(diǎn)。
圖4是表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用在非對(duì)稱U型鋼板樁上一體連接作為提高鋼板墻A的剛性的連結(jié)鋼材1c的H型鋼時(shí)的一種實(shí)施方式。
在此例中，在臨時(shí)鋼板樁1t采用非對(duì)稱U型鋼板樁，利用2個(gè)臨時(shí)鋼板樁1t，形成臨時(shí)鋼板墻D。此時(shí)，形成大的封閉區(qū)域B，在挖掘去除封閉區(qū)域B的砂土后，能夠從內(nèi)側(cè)自動(dòng)焊接鋼板墻A的接頭部J。
代替非對(duì)稱U型鋼板樁1，也可采用通常的U型鋼板樁或直線型鋼板樁，此外，在采用T型等其他鋼材代替作為連結(jié)鋼材1c的H型鋼時(shí)也同樣。此外，只要能夠得到可利用自動(dòng)焊接機(jī)焊接的區(qū)域，可以采用任何形式的臨時(shí)鋼板樁代替臨時(shí)鋼板樁1t。
圖5是歸納表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用直線型鋼板樁21，并且，在與臨時(shí)鋼板墻D的之間設(shè)置帶鋼板、H型鋼及T型鋼的遮擋部件21s(或21s’，21s”)時(shí)的實(shí)施方式(與第2項(xiàng)發(fā)明對(duì)應(yīng))。
在采用直線型鋼板樁21形成鋼板墻A時(shí)，與U型鋼板樁及非對(duì)稱U型鋼板樁相比，由于難于原樣加大鋼板墻A和臨時(shí)鋼板墻D的間隔距離，所以如圖5所示，用遮擋部件21s(或21s’，21s”)封閉封閉區(qū)域B的橫面，來確保自動(dòng)焊接的最低限度的隔水性，或防止砂土流入挖掘部分。
如圖2及圖3所示，在鋼板墻A和臨時(shí)鋼板墻D的距離不固定時(shí)，例如，通過在存在自動(dòng)焊接接頭的區(qū)域的相鄰的區(qū)域，設(shè)置作為遮擋部件的鋼板及型鋼等，能夠防止砂土流入挖掘部分。
如圖5所示，在擔(dān)心遮擋部件21s(或21s’，21s”)因土壓而倒塌的情況，只要充分加深埋入深度或設(shè)置撐柱(spacer)即可。此外，如上所述，遮擋部件21s(或21s’，21s”)也可以不一定焊接在鋼板墻A或臨時(shí)鋼板墻D上。
圖6是表示作為本發(fā)明的第3項(xiàng)發(fā)明中的具有接頭的鋼材，在將箱型鋼板樁應(yīng)用于海水域時(shí)的施工順序的一例流程圖，以下按該順序進(jìn)行作業(yè)(用于河流、湖泊等時(shí)也同樣)。
根據(jù)鋼板樁打入機(jī)械的施工能力、使用臺(tái)數(shù)，從完成隔水鋼板墻的任一部位開始由箱型鋼板樁構(gòu)成的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻(鋼板樁雙重墻)的構(gòu)筑(圖6a)。
接著，在由該箱型鋼板樁分開的雙重墻的各封閉區(qū)域，用水泵等排出內(nèi)部的海水(圖6b)。
在確認(rèn)向封閉區(qū)域的漏水量小時(shí)，利用自動(dòng)焊接機(jī)焊接鋼板樁的接頭彼此間(圖6c)。
以上是本制造方法的基本順序。此外，在鋼板樁接頭部或鋼板樁雙重墻的底面地基的漏水量大時(shí)，如前所述，實(shí)施在接頭部的外側(cè)或接頭嵌合部?jī)?nèi)設(shè)置堵塞接頭之間的間隙的長條部件等的漏水對(duì)策。
此外，根據(jù)海底地基的土層構(gòu)成，即砂層及為隔水層的粘土層的位置、厚度、性狀，進(jìn)行鋼板樁雙重墻的底面砂土的挖掘去除(圖6d)，在清洗接頭部后(圖6e)，安裝自動(dòng)焊接機(jī)(圖6f)，在基本順序的圖6b的排水后，進(jìn)行自動(dòng)焊接(圖6g)。
圖7是表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置直線型鋼板樁的箱型鋼板樁31時(shí)的一種實(shí)施方式。
圖7所示的箱型鋼板樁31是由腹板部31w連接平行的2根側(cè)緣部31f的略H型截面的鋼材，各自的側(cè)緣部31f是在兩端具有相互嵌合的接頭32、33的直線型鋼板樁的樣式。
關(guān)于鄰接的箱型鋼板樁31，通過一邊嵌合平行的2根側(cè)緣部31f的兩端的接頭32、33，一邊依次連接，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉空間B的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻A。
在水域的施工中，通常成為封閉空間B大致灌滿水，其下部埋入水底地基的砂土中的狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，用水泵等排出封閉空間B的內(nèi)側(cè)的水，利用封閉空間B，從內(nèi)側(cè)，利用自動(dòng)焊接機(jī)焊接由嵌合接頭32、33形成的接頭部J，通過該焊接可確保接頭部J的隔水性。
在從水底側(cè)進(jìn)出水的情況下，在水底面利用噴水機(jī)(水jet)或挖掘機(jī)等去除砂土到規(guī)定深度，并在進(jìn)行了該部分的接頭J的自動(dòng)焊接后，回填埋設(shè)部分的砂土。
此外，如上所述，關(guān)于接頭部J的焊接，如果附著的水分及流入的水分量在能被焊接的電弧熱量蒸發(fā)的程度，或在其以下，能夠進(jìn)行自動(dòng)焊接，在漏水嚴(yán)重時(shí)，需要進(jìn)行接頭部J的再焊接，或?qū)嵤┢渌┧畬?duì)策。
圖11～圖13分別表示該漏水對(duì)策的一例。此外，接頭部分的符號(hào)采用圖7的符號(hào)(接頭32、33)，但對(duì)于后述的圖9、圖10等實(shí)施方式也是同樣。
圖11表示，在由嵌合接頭32、33形成的接頭部J的外側(cè)(鋼板墻A承受來自外部的比內(nèi)側(cè)高的水壓或土壓側(cè))，設(shè)置由具有撓性的片狀的合成樹脂構(gòu)成的、沿接頭部的長方向連續(xù)的長條部件s1的情況。
由于一排出雙重墻內(nèi)側(cè)的水及/或砂土，雙重墻外側(cè)的水壓或土壓就變得比內(nèi)側(cè)高，長條部件s1以被接頭32、33之間的間隙吸入的方式緊靠在接頭部，在該部分，能夠完全隔斷從雙重墻的外側(cè)向內(nèi)側(cè)流動(dòng)的水。
圖12、圖13表示，不是在接頭部J的外側(cè)，而在相互嵌合的接頭32、33的嵌合部?jī)?nèi)，嵌入樹脂制的棒狀部件、管或金屬圓棒等長條部件s2的情況。
長條部件s2，在嵌入時(shí)，被插入比其直徑大的間隙中，在此狀態(tài)下，由于一排出雙重墻內(nèi)側(cè)的水及/或砂土，雙重墻外側(cè)的水壓或土壓就變得比內(nèi)側(cè)，所以長條部件s1以被朝向雙重墻內(nèi)側(cè)吸入的方式緊靠在接頭部32、33的間隙寬度變小的部分，在該部分，能夠隔斷從雙重墻的外側(cè)向內(nèi)側(cè)流動(dòng)的水。
此外，長條部件s1、s2越是具有撓性的材料或彈性越大的材料，緊靠度越增加，能夠更進(jìn)一步接近完全隔水，但在不影響自動(dòng)焊接的程度下，允許稍微漏水。
圖8是表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置U型鋼板樁的箱型鋼板樁時(shí)的一種實(shí)施方式。
圖8所示的箱型鋼板樁31’，兩端的接頭32、33的形狀為非左右對(duì)稱，橫截面形狀在同一方向相對(duì)齊，可結(jié)合成直線狀，在兩端的接頭部J的附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部，在相互卡合的鉤狀接頭32、33的一方朝內(nèi)向形成而另一方朝外向形成的兩端，背向配置2個(gè)具有接頭32、33的非對(duì)稱U型鋼板樁，具有通過焊接呈一體化的形狀。
關(guān)于鄰接的箱型鋼板樁31’，通過一邊嵌合兩端的接頭32、33，一邊依次連接，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉空間B的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻A。
封閉空間B內(nèi)的砂土及水的排出及自動(dòng)焊接、漏水對(duì)策與圖7的實(shí)施方式的情況相同。
圖9是表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用雙重配置非對(duì)稱U型鋼板樁的箱型鋼板樁31”時(shí)的其他實(shí)施方式。
圖8的箱型鋼板樁31’，是通過背向配置2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁及通過焊接呈一體化形成的，而圖9的箱型鋼板樁31”，是通過在背向配置的2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁之間，一體焊接H型鋼作為連結(jié)鋼材31c，從而提高截面鋼性的。
即，通過延長連結(jié)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間的鋼材的長度，能夠提高截面鋼性，通過采用H型鋼作為連結(jié)鋼材31c，能提高抗扭剛性，減少焊接變形的發(fā)生，而容易制造。
此外，在圖7～圖9的實(shí)施方式中，也能夠預(yù)先在陸地上焊接多個(gè)箱型鋼板樁，形成單元，再將其打入連接。
圖10是表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻的鋼材，在采用通常的U型鋼板樁11時(shí)的一種實(shí)施方式，在該例中，鋼材主體不是箱型的，是通過雙重配置由U型鋼板樁11形成的鋼板墻，來形成雙重墻結(jié)構(gòu)，在內(nèi)側(cè)形成封閉區(qū)域B。
此時(shí)，由于接頭部J的數(shù)量變多，所以為提高施工性，也考慮預(yù)先在陸地上將多個(gè)U型鋼板樁11焊接在一起后，進(jìn)行打入。
圖14表示一例施工順序流程圖，作為在接頭附近具有凸臺(tái)部的鋼材，采用圖15所示的箱型鋼板樁31，在用于海水域時(shí)按以下順序施工(在用于河流、湖泊等時(shí)也同樣)。
(1)根據(jù)鋼板樁打入機(jī)械的施工能力、使用臺(tái)數(shù)，從鋼板墻A的任一部位開始由箱型鋼板樁1構(gòu)成的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻A(鋼板樁雙重墻)的構(gòu)筑(圖14a)。
根據(jù)海底地基的土層構(gòu)成，即砂層及粘土層的位置、厚度、性狀，在隔水層上部的雙重墻內(nèi)堆積隔水性差的砂土等時(shí)，挖掘鋼板樁雙重墻內(nèi)的底面砂土，排出該部分的砂土及水(圖14a’)。然而，此時(shí)，對(duì)于雙重墻內(nèi)的封閉區(qū)域B中的水，不需要完全排除。
(2)接著，為覆蓋在(1)中打入的箱型鋼板樁31的接頭部J，一邊將作為隔水用型材51的帶緣槽鋼的前緣部分51r卡合在設(shè)在鋼板樁31的接頭32、33附近的凸臺(tái)部34上的卡合部31r上，一邊向上述雙重墻內(nèi)落入。如有必要，打入到海底的土中(圖14b)。
(3)然后，為了防止滯留在用隔水用型材51和鋼板樁31圍住的接頭隔水區(qū)域C內(nèi)的水進(jìn)入上述雙重墻內(nèi)的封閉區(qū)域B，用水泵等時(shí)常排出滯留在接頭隔水區(qū)域C內(nèi)的水(圖14c)。
或者，以防止水從雙重墻外部，通過接頭部J，進(jìn)入到內(nèi)部的目的，在用被卡合的隔水用型材51和鋼板樁31圍住的接頭隔水區(qū)域C內(nèi)，投入砂漿(mortar)等填充材料(圖14c’)。
然后，通過投入填充材料，確認(rèn)不從隔水區(qū)域C向上述雙重墻內(nèi)的封閉區(qū)域B進(jìn)入水。具體是，只要確認(rèn)雙重墻內(nèi)的封閉區(qū)域B的水位就可以。
(4)之后，對(duì)于利用箱型鋼板樁31分開的雙重墻內(nèi)的各封閉區(qū)域B，用水泵等排出內(nèi)部的海水(根據(jù)情況，有時(shí)也包括砂土)(圖14d)。此外，在采用(3)的工序時(shí)，也可以一并實(shí)施(4)的工序。
(5)確認(rèn)不從外部向雙重墻內(nèi)的各封閉區(qū)域B進(jìn)入水后，利用自動(dòng)焊接機(jī)焊接作為隔水用型材51的帶緣槽鋼和箱型鋼板樁31之間的間隙(圖14e)。在圖15(b)中，符號(hào)7表示其焊接部。
本發(fā)明，對(duì)于鋼板樁等鋼材的接頭部中的要求隔水的部分，通過在長方向無間隙地連續(xù)焊接，能夠形成完全的隔水，特別是在采用在接頭部附近具有凸臺(tái)部的鋼材時(shí)，其形狀的優(yōu)勢(shì)更為凸出。
圖15表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用箱型鋼板樁31時(shí)的情況。圖15所示的箱型鋼板樁31是用腹板部31w連結(jié)平行的2根側(cè)緣部31f的略H型截面的鋼材，具有直線型鋼板樁的形狀，其各自的側(cè)緣部31f在兩端具有相互嵌合的接頭32、33。
對(duì)于鄰接的箱型鋼板樁31，通過一邊嵌合平行的2根側(cè)緣部31f的兩端的接頭32、33，一邊依次連接，而形成內(nèi)側(cè)具有封閉空間B的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻A。
在水域的施工中，通常，封閉空間B為大致灌滿水，其下部埋入水底地基的砂土中的狀態(tài)。
然后，如圖所示，作為隔水用型材51的帶緣槽鋼的兩端的前緣部分51r被卡合在設(shè)在鋼板樁31的側(cè)緣部31f的凸臺(tái)部34上的卡合部31r上，以跨過接頭32、33的方式卡合。
然后，用水泵等排出封閉空間B的內(nèi)側(cè)的水，利用封閉空間B，由自動(dòng)焊接機(jī)焊接隔水用型材51和鋼板樁31之間的間隙，通過該焊接，實(shí)現(xiàn)完全的隔水性。
此外，在從水底側(cè)漏出水的情況下，利用噴水機(jī)及挖掘機(jī)等，從水底面去除砂土到規(guī)定深度，在進(jìn)行了貫入土中的隔水用鋼材51和鋼板樁31的自動(dòng)焊接后，回填埋設(shè)部分的砂土。
圖16表示作為構(gòu)成鋼板墻的鋼材，采用雙重配置非對(duì)稱U型鋼板樁的箱型鋼板樁31’時(shí)的一種實(shí)施方式。
圖16所示的箱型鋼板樁31’，兩端的接頭32、33的形狀為非左右對(duì)稱，橫截面形狀在同一方向相對(duì)齊，可結(jié)合成直線狀，在兩端的接頭部J的附近具有與打樁法向同方向的凸臺(tái)部34，在相互卡合的鉤狀接頭32、33的一方朝內(nèi)向形成而另一方朝外向形成的兩端，背向配置2個(gè)具有接頭32、33的非對(duì)稱U型鋼板樁，具有通過焊接成一體化的形狀。
關(guān)于鄰接的箱型鋼板樁31’，通過一邊嵌合兩端的接頭32、33，一邊依次連接，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉空間B的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻A。
封閉空間B內(nèi)的砂土及/或水的排出及自動(dòng)焊接方法與圖15的實(shí)施方式的情況相同。
圖17表示作為構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用雙重配置非對(duì)稱U型鋼板樁的箱型鋼板樁31”時(shí)的再一種實(shí)施方式。
圖16的箱型鋼板樁31’，是通過背向配置2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁及通過焊接成一體化形成的，反之圖17的箱型鋼板樁31”，是通過在背向配置2個(gè)的非對(duì)稱U型鋼板樁之間，作為連結(jié)鋼材31c，焊接H型鋼，形成一體化，從而提高截面鋼性的。
即，通過延長連結(jié)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間的鋼材的長度，能夠提高截面鋼性，通過采用H型鋼作為連結(jié)鋼材31c，能提高抗扭剛性，減少焊接變形的發(fā)生，而容易制作。
圖18是表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用雙重配置直線型鋼板樁的箱型鋼板樁41時(shí)的又一種實(shí)施方式，在該例中，通過焊接使雙重配置的兩爪式的直線型鋼板樁和與其連結(jié)的厚板狀的連接鋼材41c一體化。
圖19表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在采用在H型截面的鋼材的側(cè)緣部?jī)啥司哂袔Эp隙的管狀雌接頭和與之嵌合的雄接頭的箱型鋼板樁41’時(shí)的實(shí)施方式。
同樣，圖20表示作為本發(fā)明的構(gòu)成鋼板墻A的鋼材，在通過在背向配置2個(gè)的非對(duì)稱U型鋼板樁間焊接連結(jié)鋼材41c而形成一體化的鋼板樁41”、與將通常的U型鋼板樁11”的接頭彼此間、組合在一起時(shí)的實(shí)施方式。
此外，在以上介紹的圖15～圖20的實(shí)施方式中，也可以預(yù)先在陸地上焊接多個(gè)箱型鋼板樁、形成單元，再將其打入并連接。
圖21表示一例施工順序流程圖，作為在接頭附近具有凸臺(tái)部的鋼材，采用圖22所示的非對(duì)稱U型鋼板樁1，在用于陸地上時(shí)，按以下順序施工。
(1)根據(jù)鋼板樁打入機(jī)械的施工能力、使用臺(tái)數(shù)，從鋼板墻A的任一部位開始由鋼板樁1構(gòu)成的鋼板墻A(單重墻)的構(gòu)筑(圖21a)。此時(shí)，一般打入成鋼板樁1的下端達(dá)到隔水層。
(2)將上述鋼板墻A的接頭部J附近挖掘到隔水層，并通過排出砂土及水，確保作為封閉區(qū)域B的封閉空間(圖21b)。關(guān)于該封閉區(qū)域B的規(guī)模，只要是能夠保證可進(jìn)行隔水用型材51的嵌入及其后的焊接作業(yè)的空間的尺寸(水平面積×垂直深度)就可以。另外，此時(shí)，對(duì)于封閉區(qū)域B內(nèi)的水，不需要完全排除。
(3)下面，為覆蓋在(1)中打入的鋼板樁1的接頭部2、3，一邊將作為隔水用型材51的帶緣槽鋼卡合在設(shè)在鋼板樁1的接頭2、3附近的凸臺(tái)部4上的卡合部1r上，一邊將其向上述封閉區(qū)域B內(nèi)落入(圖21c)。如有必要，打入到土中。
(4)然后，為了防止滯留在用隔水用型材51和鋼板樁31圍住的接頭隔水區(qū)域C內(nèi)的水進(jìn)入上述封閉區(qū)域B，用水泵等時(shí)常排出滯留在接頭隔水區(qū)域C內(nèi)的水(圖21d)。
或者，以防止水從上述封閉區(qū)域B外部，通過接頭部J，進(jìn)入到內(nèi)部的目的，在用隔水用型材51和鋼板樁1圍住的接頭隔水區(qū)域C內(nèi)，投入砂漿等填充材料(圖21d’)。
而且，通過投入填充材料，確認(rèn)不從接頭隔水區(qū)域C向上述封閉區(qū)域B內(nèi)進(jìn)入水。具體是，只要確認(rèn)封閉區(qū)域B的水位變化即可。
(5)之后，在設(shè)在鋼板樁1的接頭部J附近的各封閉區(qū)域B中，用水泵等排出內(nèi)部的水(根據(jù)情況，也有時(shí)包括砂土)(圖21e)。此外，在采用(4)的工序時(shí)，也可以一并實(shí)施(5)的工序。
(6)確認(rèn)水不會(huì)從外部向上述封閉區(qū)域B內(nèi)進(jìn)入，利用自動(dòng)焊接機(jī)焊接上述隔水用型材51和鋼板樁1之間的間隙(圖21f)。在圖23(a)～(d)中的符號(hào)7表示其焊接部。
圖23表示覆蓋構(gòu)成鋼板墻A的鋼材的接頭部的隔水用型材51的形狀例子，圖23(a)表示一般的帶緣槽鋼的情況，圖23(c)表示具有外向前緣部分51r’的帶緣槽鋼的情況，圖23(b)表示帶緣槽鋼的腹板部為角形的特殊形狀的帶緣型材的情況。
除此之外，也可以采用未圖示的圓形或半圓形的型材。
圖23(d)表示，作為隔水用型材，預(yù)先在相互連接的鋼材的接頭2、3的附近，分別焊接角鋼51’、51 ”，通過打入鋼材，角鋼51’、51”的前端部相重合，在內(nèi)側(cè)形成接頭隔水區(qū)域C的情況。
此時(shí)，在封閉區(qū)域B中，通過長方向無間隙地連續(xù)焊接作為隔水用型材的角鋼51’、51”的前端部相重疊的部分，而能形成完全的隔水。此外，在角鋼51’、51”的重合部分，根據(jù)需要，有時(shí)也另外夾添隔水密封材料。作為隔水密封材料，例如可采用隔水橡膠或水膨脹性的樹脂涂料等。
圖24表示作為鋼材的非對(duì)稱U型鋼板樁1的其他例，其特征在于，左右的接頭2、3’均具有由內(nèi)爪(內(nèi)向凸起2a)和外爪(外向凸起3c)構(gòu)成的雙重式的爪。
此外，作為圖中的凸起2a、3c(內(nèi)爪及外爪)的高度，只要能夠限制轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，接頭2、3’之間不容易脫離，并不局限于圖示的高度，也可以再降低。
此外，相對(duì)于接頭2、3’的凸臺(tái)部4的位置，即使不在如圖示的內(nèi)向接頭2b的最下端及外向接頭2a的最上端，而只要不妨礙接頭2、3’的嵌合就可以。
圖25表示第11、12項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的一種實(shí)施方式，在將具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
在此例中，在非對(duì)稱U型鋼板樁1的內(nèi)向接頭2側(cè)的基部，形成限制接頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)向凸起2a，在外向接頭3側(cè)的基部形成朝內(nèi)向凸出的上升部3a。
通過卡合內(nèi)向接頭2和外向接頭3、連接多個(gè)鋼板樁1，長方向無間隙地連續(xù)焊接外向接頭3側(cè)的外側(cè)面3b和內(nèi)向接頭2側(cè)的凸起2a，而賦予鋼板墻A以高的隔水性。
作為鋼板墻A的施工方法，可以是一邊逐個(gè)嵌合接頭2、3一邊向水中及/或地中打入鋼板樁1，再焊接該接頭2、3的方法；也可以是預(yù)先將多個(gè)鋼板樁1在接頭部連結(jié)及焊接、形成一體的鋼板樁，并準(zhǔn)備多個(gè)這種鋼板樁，在一邊嵌合接頭2、3，一邊向水中及/或地中打入后，焊接該接頭2、3的方法。
此種鋼板墻A特征是具有如圖26所示的非對(duì)稱接頭2、3(圖26(a)是表示由接頭部連結(jié)多個(gè)鋼板樁的狀態(tài)的平面圖，圖26(b)是接頭嵌合部的放大圖)的鋼板樁1的接頭形狀，但本申請(qǐng)人對(duì)如圖27所示，在圖26所示的非左右對(duì)稱的接頭2、3的嵌合部，沿鋼板樁1的長方向，連續(xù)焊接外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向凸起2a的之間時(shí)，以及，如圖28所示，在外向接頭3側(cè)的基部，沿鋼板樁1的長方向，在連續(xù)焊接朝內(nèi)向凸出的上升部3a和內(nèi)向接頭2的外側(cè)面2b的之間時(shí)的兩種情況進(jìn)行比較后，得出以下見解。
在前一種情況中，焊接穩(wěn)定，如圖27(a)所示，比較容易無間隙地在外向接頭3的外側(cè)面3a和內(nèi)向凸起2a的之間形成焊道，能夠使該部分具有隔水性。
另一方面，在后一種情況時(shí)，焊接不穩(wěn)定，如圖28(b)、圖28(c)所示，以焊接電弧偏離的狀態(tài)在外向接頭3側(cè)的基部的朝內(nèi)向凸出的上升部3a、或內(nèi)向接頭2的外側(cè)面2b中的任一處進(jìn)行焊接，在上述任一處都形成堆積的焊道5a、5b。
因此，當(dāng)在鋼板樁1的長方向連續(xù)焊接時(shí)，與前一種情況相比，如不相當(dāng)降低焊接速度，則在外向接頭3側(cè)的基部的朝內(nèi)向凸出的上升部3a和內(nèi)向接頭2的外側(cè)面2b之間，很難無間隙地、具有隔水性地形成焊道。此外，與前一種情況相比，焊道形狀是向外表面凸出比較大的形狀。
關(guān)于此種現(xiàn)象的原因，認(rèn)為是由于如圖27(a)所示，在前一種情況時(shí)，由外向接頭3的外側(cè)面3a和內(nèi)向凸起2a形成的坡口角度為銳角(小于90°)；反之如圖28(a)所示，在后一種情況時(shí)，在由外向接頭3側(cè)的基部的朝內(nèi)向凸出的上升部3a和內(nèi)向接頭2的外側(cè)面2b形成的坡口角度為鈍角(大于90°)。
此外，在將TIG或等離子弧焊這樣的非消耗電極型的焊接法用于外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向凸起2a的焊接中時(shí)，不用焊接材料，也可以通過熔融凸起2a，熔接在外側(cè)面3b，或同時(shí)熔融凸起2a和外側(cè)面3b，而形成一體化(未圖示)。
圖29表示第11項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻A的另一種實(shí)施方式，與圖25的實(shí)施方式相同，在將具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
關(guān)于與圖25的實(shí)施方式的差異，在圖29的實(shí)施方式中，在外向接頭3一側(cè)的卡合處與上升部3a的之間，形成限制接頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的外向凸起3c，在卡合如此的接頭2、3的狀態(tài)下，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接外向接頭3側(cè)的外側(cè)面3b和內(nèi)向接頭2側(cè)的凸起2a。
關(guān)于此時(shí)的焊接位置，除圖示的位置以外，也可以在外向凸起3c和內(nèi)向凸起2的外側(cè)面2b的之間。
此外，在采用圖25、圖29中的任何一種實(shí)施方式時(shí)，只要凸起2a或凸起3c能限制接頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，接頭2、3之間不容易脫離即可，例如，也可以比圖示的高度再降低。
并且，相對(duì)于接頭2、3的凸臺(tái)部4的位置，不只在如圖示的內(nèi)向接頭2的最下端及外向接頭3的最上端，而只要不妨礙接頭2、3嵌合，不做特別限定。
圖30(a)、(b)表示第13項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻的一種實(shí)施方式，在將具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1連結(jié)成2列后，在使非對(duì)稱U型板樁墻1彼此間相對(duì)于鋼板樁的最外緣相互朝內(nèi)向?qū)ο虻臓顟B(tài)下，焊接各接頭嵌合部，形成鋼板墻A。圖30(a)表示2列板樁墻接近的情況，而圖30(b)表示2列板樁墻相遠(yuǎn)離時(shí)的狀態(tài)。
關(guān)于鋼板墻的施工方法，一般是將各列分別貫入水中及/或地中，但如果可能，也可以在相互離開的狀態(tài)下同時(shí)貫入2列鋼板樁墻。
關(guān)于此時(shí)的特征，由于在貫入水中及/或地中的對(duì)向的2列鋼板樁墻中，形成與外界隔離的封閉空間，故通過挖掘貫入地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，有利于其后的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，也能夠有效用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)或修補(bǔ)的這類用途。
圖31(a)、(b)表示第13項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻A的另一種實(shí)施方式，在使具有非對(duì)稱接頭32、33的2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間，對(duì)于鋼板樁的最外緣沿相互向內(nèi)對(duì)向的狀態(tài)下，直接焊接或借助鋼板或H型鋼等鋼材焊接成一體，在將如此的鋼板墻連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成隔水性優(yōu)良的鋼板墻A。圖31(a)表示直接焊接2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間而形成一體的箱型鋼板樁31’的形狀，圖31表示借助作為連結(jié)鋼材31c的H型鋼材焊接一體化的箱型鋼板樁31”的形狀。
作為此時(shí)的特征，由于能夠同時(shí)進(jìn)行2個(gè)鋼板樁的水中及/或地中施工，除能提高施工(打樁)效率外，因能夠固定保持在水中/或地中設(shè)置后的鋼板樁1彼此間的間隔，適合使用圖34所示的移動(dòng)焊接機(jī)，能謀求接頭嵌合部的焊接施工的高效率化。
此外，與圖30的實(shí)施方式相同，由于形成與外界隔離的封閉空間，所以通過挖掘設(shè)在地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，容易進(jìn)行其后面的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，也能夠靈活用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)及修補(bǔ)等用途。
圖32表示第13項(xiàng)發(fā)明的鋼板墻A的再一種實(shí)施方式，以對(duì)于鋼板樁的最外緣相互沿朝內(nèi)向的方向相對(duì)向地具有作為側(cè)緣部31f的非對(duì)稱接頭的2個(gè)直線型鋼板樁彼此間的形式，在將借助作為腹板部31w的鋼板焊接一體化的箱型鋼板樁31連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
此時(shí)，與圖31的實(shí)施方式相同，由于能夠同時(shí)進(jìn)行實(shí)質(zhì)上2個(gè)鋼板樁的水中及/或地中施工，除能提高施工(打樁)效率外，因能夠固定保持在水中/或地中設(shè)置后的鋼板樁1彼此間的間隔，而適合使用圖34所示的移動(dòng)焊接機(jī)，能謀求接頭嵌合部的焊接施工的高效率化。
此外，由于形成與外界隔離的封閉空間，故通過挖掘貫入地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，有利于其后的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，也能夠靈活用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)及修補(bǔ)等用途。
此外，作為以上的實(shí)施方式的焊接施工方法，從施工效率方面考慮，可以采用如圖33及圖34所示的、能夠在鋼板樁的長方向連續(xù)按規(guī)定焊接速度焊接規(guī)定位置的移動(dòng)焊接機(jī)8、9，優(yōu)選采用自動(dòng)焊接機(jī)器人，但也可以借助手工焊接。
此外，在圖33中，符號(hào)8a表示焊道、8b表示移動(dòng)用軌道、8c表示移動(dòng)用輥、在圖34中，符號(hào)9a表示焊道、9b表示焊接機(jī)之間的間隙調(diào)節(jié)用縮放架、9c表示定位兼移動(dòng)用輥。
此外，在采用圖33及圖34所例示的移動(dòng)式焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接中，優(yōu)選為排除進(jìn)入嵌合部的砂土等異物，而具有在臨焊接前能利用水或空氣等氣體清洗焊接位置的功能的焊接。
圖35是表示第14、15項(xiàng)發(fā)明的鋼板樁的一種實(shí)施方式的平面圖，在將具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
在此例中，在非對(duì)稱U型鋼板樁1的內(nèi)向接頭2一側(cè)的基部，形成內(nèi)向凸起2a，在外向接頭3側(cè)的基部形成朝內(nèi)向凸出的上升部3a。
內(nèi)向凸起2a的一部分或全部，由與其他部分相比較低熔點(diǎn)的材料構(gòu)成。通過卡合內(nèi)向接頭2和外向接頭3，連結(jié)多個(gè)鋼板樁1，通過沿長方向無間隙地連續(xù)焊外向接頭3的外側(cè)3b和內(nèi)向接頭2側(cè)的凸起2a的之間，能為鋼板墻A提供高的隔水性。
作為鋼板墻A的施工方法，可以是在一邊逐個(gè)地嵌合接頭2、3，一邊向水中及/或地中貫入鋼板樁1后，再焊接該接頭2、3的方法；也可以是預(yù)先通過在接頭部連結(jié)及焊接多個(gè)鋼板樁1，形成一體的鋼材，并準(zhǔn)備多個(gè)此種鋼材，在一邊嵌合接頭2、3，一邊向水中及/或地中貫入后，再焊接該接頭2、3的方法。
該第14、15項(xiàng)發(fā)明記載的鋼板樁也存在具有如圖26所示的非對(duì)稱接頭2、3鋼板樁1的接頭形狀的特征，本申請(qǐng)人，以在圖26所示的非左右對(duì)稱的接頭2、3的嵌合部，沿鋼板樁1的長方向連續(xù)無間隙地焊接外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向凸起2a為目的，對(duì)在將內(nèi)向凸起2a的大約全部設(shè)定為與鋼板樁1的其他部分相比較低熔點(diǎn)的材料5c時(shí)(圖35(b))、以及在將內(nèi)向凸起2a設(shè)定為與鋼板樁1的其他部分相同的材料時(shí)(圖35(a))的兩種情況進(jìn)行比較，得出以下見解。
此外，此時(shí)作為加熱機(jī)構(gòu)，利用非消耗電極型的氣體保護(hù)電弧焊的一種即等離子弧焊接裝置，采用在大氣中對(duì)內(nèi)向的凸起2a定點(diǎn)加熱的方法。
在前一種情況(圖35)時(shí)，由于在母材開始熔融之前熔化焊接材料(低熔點(diǎn)材料5c)，在外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向的凸起2a的之間，比較容易能夠無間隙地、具有隔水性地形成焊接材料。
另外，在后一種情況(圖38)時(shí)，內(nèi)向的凸起2a為與母材相同的材料(鋼材)，由于凸起的熔點(diǎn)高，該凸起2a的熔融狀態(tài)根據(jù)加熱用的電弧的朝向及與凸起2a的距離變化，如圖38(b)所示意，根據(jù)焊接部長方向的位置產(chǎn)生焊接不良部位(在外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向的凸起2a的之間，存在水能進(jìn)入的程度的間隙)。
或者，根據(jù)電弧的朝向、與凸起2a的距離及輸入熱量，產(chǎn)生削落內(nèi)向的凸起2a的根部分及外向接頭3部分的故障。
為此，得知，在沿鋼板樁1的長方向連續(xù)焊接時(shí)，除需要正確保持電弧的位置·角度，適當(dāng)調(diào)整輸入熱量外，與前一種情況(圖35)相比，如不相當(dāng)程度地降低焊接速度，就很難回避上述焊接時(shí)的故障、難以具有隔水性地?zé)o間隙焊接外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向的凸起2a。
以上，對(duì)在大氣中的接頭焊接實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了說明，但與大氣中相比，在水中焊接時(shí)，由于周圍的水吸熱，容易固化熔融的部件，所以，為了熔融成為焊接材料的凸起，必須增加加熱用電弧的輸入熱量。
當(dāng)在凸起的一部分或全部不采用低熔點(diǎn)材料并在水中焊接接頭時(shí)，如上所述，更容易發(fā)生在鋼板樁的側(cè)緣部上開孔，或削落接頭部分的故障，所以，本發(fā)明的鋼板樁適合在水中焊接。
圖36是作為另一種實(shí)施方式，表示只將內(nèi)向凸起2a的一部分設(shè)定為低熔點(diǎn)材料5c時(shí)的外向接頭3的外側(cè)面3b和內(nèi)向的凸起2a的焊接前后的狀態(tài)。
在圖36的實(shí)施方式中，對(duì)于內(nèi)向的凸起2a，只將與外向接頭3對(duì)向一側(cè)設(shè)定為低熔點(diǎn)材料5c，但是，例如也可以將內(nèi)向的凸起2a的上部的幾分之一設(shè)定為低熔點(diǎn)材料5c。
此外，作為使圖36(a)所示的低熔點(diǎn)材料5c與內(nèi)向的凸起2a形成一體的方法，有利用粘合劑的方法，或在鋼板樁1的熱軋結(jié)束后，當(dāng)母材為適當(dāng)?shù)臏囟葧r(shí)，在規(guī)定的位置、以規(guī)定的形狀注入低熔點(diǎn)材料5c，然后冷卻硬化的方法等。
圖37表示將內(nèi)向凸起2a的一部分更換成低熔點(diǎn)材料5c的其他方法，準(zhǔn)備預(yù)先將低熔點(diǎn)材料5c(熱熔融材料)成形為內(nèi)向的凸起2a的一部分或全部的形狀的材料，作為母材的鋼板樁也以例如用插槽結(jié)構(gòu)能夠嵌合上述內(nèi)向的凸起2a的方式成形，兩者嵌合成一體。也可以在嵌合面預(yù)先涂覆粘合劑，或者在嵌合兩者后用螺釘(未圖示)等卡合。
圖39表示本發(fā)明的第14項(xiàng)發(fā)明的鋼板樁的再一種實(shí)施方式，與圖35的實(shí)施方式同樣，在將具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1’連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
關(guān)于與圖35的實(shí)施方式的差異，在圖39的實(shí)施方式中，在外向接頭3一側(cè)的卡合處與上升部3a的之間，形成外向凸起3c，在卡合如此的接頭2、3的狀態(tài)下，沿長方向連續(xù)無間隙地焊接外向接頭3一側(cè)的外側(cè)面3b和內(nèi)向接頭2一側(cè)的凸起2a。
關(guān)于此時(shí)的焊接位置，除圖示的位置以外，也可以在外向凸起3c和內(nèi)向凸起2的外側(cè)面2b的之間。此時(shí)，外向凸起3c的一部分或全部由與其他部分相比較低熔點(diǎn)材料5c構(gòu)成。
此外，對(duì)于圖39的實(shí)施方式，也可以考慮相對(duì)于圖35的實(shí)施方式的與圖36、37同樣的變形方式，即，關(guān)于外向凸起3c，只將內(nèi)與外向凸起3c對(duì)向側(cè)設(shè)定為低熔點(diǎn)材料5c，或外向凸起3c的圖中下部的幾分之一設(shè)定為低熔點(diǎn)材料的變形方式；以及準(zhǔn)備預(yù)先將低熔點(diǎn)材料成形成內(nèi)向的凸起3c的一部分或全部的形狀的鋼材，母材鋼板樁一方也以例如用插槽結(jié)構(gòu)能夠嵌合上述內(nèi)向的凸起2a的方式成形，兩者嵌合地形成一體的變形方式。
此外，在采用圖35、圖39中的任何一種實(shí)施方式時(shí)，凸起2a或凸起3c只要都能限制在接頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，接頭2、3之間不容易脫離，例如，也可以比圖示的高度再降低。
并且，相對(duì)于接頭2、3的凸臺(tái)部4的位置，不只在如圖示的內(nèi)向接頭2的最下端及外向接頭3的最上端，只要不妨礙接頭2、3嵌合，不做特別限定。
關(guān)于圖40的實(shí)施方式，在連結(jié)2列具有非對(duì)稱接頭2、3的非對(duì)稱U型鋼板樁1后，在對(duì)于非對(duì)稱U型鋼板樁1彼此間的最外緣，相互朝內(nèi)向?qū)ο虻臓顟B(tài)下，焊接各接頭嵌合部，形成鋼板墻A。圖40(a)表示2列鋼板樁相接近的情況，而圖40(b)表示2列鋼板樁相遠(yuǎn)離的情況。
關(guān)于鋼板墻的施工方法，一般是將各列分別貫入水中及/或地中，但如果可能，也可以在相互離開的狀態(tài)下同時(shí)貫入2列鋼板樁墻。
關(guān)于此時(shí)的特征，在設(shè)在水中及/或地中的相對(duì)向的2列鋼板樁墻中，由于形成與外界隔離的封閉空間，所以通過挖掘貫入地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，有利于其后的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，也能夠用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)及修補(bǔ)等用途。
圖41(a)、(b)表示又一種實(shí)施方式，以使具有非對(duì)稱接頭2、3的2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間，對(duì)于各自鋼板樁的最外緣相互朝內(nèi)向?qū)ο虻臓顟B(tài)，在將直接焊接或借助鋼板及H型鋼等鋼材焊接形成一體的箱型鋼板樁連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成隔水性優(yōu)良的鋼板墻A。圖41(a)表示通過直接焊接2個(gè)非對(duì)稱U型鋼板樁彼此間而一體形成的箱型鋼板樁31’的情況，圖41(b)表示借助作為連結(jié)鋼材31c的H型鋼材，通過焊接成一體化的箱型鋼板樁31”的情況。
作為此時(shí)的特征，由于能夠同時(shí)進(jìn)行實(shí)質(zhì)上2個(gè)鋼板樁的水中及/或地中施工，所以除能提高施工(打樁)效率外，還能夠固定保持在水中/或地中設(shè)置后的鋼板樁11彼此間的間隔，適合使用圖43所示的移動(dòng)焊接機(jī)8’，能謀求接頭嵌合部的焊接施工的高效率化。
此外，與圖40的實(shí)施方式一樣，由于形成與外界隔離的封閉空間，所以通過挖掘設(shè)在地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，容易進(jìn)行其后面的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，能夠用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)及修補(bǔ)等用途。
圖42表示其他實(shí)施方式，以使具有作為側(cè)緣部31f的非對(duì)稱接頭的2個(gè)直線型鋼板樁彼此間，對(duì)于鋼板樁的最外緣相互朝內(nèi)向?qū)ο虻姆绞?，在將借助作為腹板?1w的鋼板焊接而成一體化的箱型鋼板樁31連結(jié)成1列后，焊接接頭嵌合部，形成鋼板墻A。
此時(shí)，也與圖41的實(shí)施方式相同，由于能夠同時(shí)進(jìn)行2個(gè)鋼板樁的水中及/或地中施工，所以除能提高施工(打樁)效率外，還能夠固定保持在水中/或地中設(shè)置后的鋼板樁11彼此間的間隔，適合使用圖43所示的移動(dòng)焊接機(jī)8’，能謀求接頭嵌合部的焊接施工的高效率化。
此外，由于形成與外界隔離的封閉空間，所以通過挖掘設(shè)在地中的部分，排除接頭嵌合部及其周邊部的砂土，容易進(jìn)行其后面的接頭嵌合部的焊接施工。
此外，在隔水處理后，由于上述封閉空間與外界隔斷，能夠用于接頭焊接部的監(jiān)測(cè)及修補(bǔ)等用途。
此外，作為以上的實(shí)施方式的焊接方法，從施工效率方面考慮，可以采用如圖43及圖44所示的、能夠沿鋼板樁的長方向連續(xù)以規(guī)定焊接速度焊接規(guī)定位置的移動(dòng)焊接機(jī)8’、9’，優(yōu)選采用自動(dòng)焊接機(jī)器人，但也可以借助手工焊接。
此外，在采用如圖43及圖44所示的移動(dòng)焊接機(jī)的接頭嵌合部的焊接中，優(yōu)選為排除進(jìn)入嵌合部的砂土等異物，而具有在臨焊接前能利用水或空氣等氣體清洗焊接位置的功能的焊接。
權(quán)利要求
1.一種鋼板墻，通過由上述接頭連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成，其特征在于用鋼制的隔水用型材覆蓋接頭部，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接上述隔水用型材和上述鋼材、及/或隔水用型材彼此間。
2.如權(quán)利要求1記載的鋼板墻，其特征在于將上述隔水用型材覆蓋上述接頭地卡合或焊接在上述鋼材的接頭附近。
3.如權(quán)利要求1或2記載的鋼板墻，其特征在于將連結(jié)的上述鋼材貫入水中及/或地中。
4.一種鋼板墻的制造方法，是通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊進(jìn)行打入，形成在內(nèi)側(cè)具有封閉區(qū)域的雙重墻結(jié)構(gòu)的鋼板墻，以由鋼制的隔水用型材覆蓋上述接頭的上述封閉區(qū)域一側(cè)的狀態(tài)，去除上述封閉區(qū)域內(nèi)存在的砂土及/或水分，利用自動(dòng)焊接，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接覆蓋上述接頭的隔水用型材和上述鋼材及/或隔水用型材彼此間。
5.如權(quán)利要求4記載的鋼板墻的制造方法，其特征在于去除上述封閉區(qū)域內(nèi)存在的砂土及/或水分一直到隔水層的上部。
6.一種鋼板墻的制造方法，是通過連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成的鋼板墻的制造方法，其特征在于對(duì)上述鋼材一邊嵌合上述接頭彼此間一邊進(jìn)行打入，形成鋼板墻，然后挖掘上述鋼板墻的上述接頭附近的砂土到隔水層，形成封閉區(qū)域，以由隔水用型材覆蓋上述接頭的上述封閉區(qū)域一側(cè)的狀態(tài)，去除上述封閉區(qū)域內(nèi)存在的砂土及/或水分，利用自動(dòng)焊接，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接覆蓋上述接頭的隔水用型材和上述鋼材或隔水用型材彼此間。
7.如權(quán)利要求6記載的鋼板墻的制造方法，其特征在于去除上述封閉區(qū)域內(nèi)存在的砂土及/或水分一直到隔水層的上部。
全文摘要
本發(fā)明是一種鋼板墻及其制造方法，該鋼板墻通過由上述接頭連接兩端具有接頭的多個(gè)鋼材彼此間而構(gòu)成，其中用鋼制的隔水用型材覆蓋接頭部，沿長方向無間隙地連續(xù)焊接上述隔水用型材和上述鋼材、及/或隔水用型材彼此間。這樣的焊接，通過去除焊接位置附近的砂土及水分，確?？珊附拥目臻g，能夠利用自動(dòng)焊接等進(jìn)行。
文檔編號(hào)E02D5/14GK101016742SQ200710086218
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者鹿野裕, 喜田浩, 中野啟真, 池田昌弘, 吉田倫夫 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社, 住礦環(huán)境工程股份有限公司