帽形钢板桩的制作方法

本发明涉及帽形钢板桩。

本申请基于2017年10月2日在日本申请的特愿2017-193111号主张优先权，并在此引用其内容。

背景技术：

以往，已知如下帽形钢板桩，由多个该帽形钢板桩构成壁体，并且该帽形钢板桩沿长方向延伸。

帽形钢板桩具备：腹板部；相对于腹板部倾斜地延伸的一对凸缘部；以及分别与一对凸缘部连接的一对臂部。

关于该帽形钢板桩，例如通过在靠岸处等沿宽度方向相连多个地施工，从而构成对来自在从长方向观察到的平面图中与宽度方向正交的截面高度方向的外力进行支承的壁体。作为对该帽形钢板桩进行施工的方法，例如已知有下述专利文献1和下述专利文献2所示那样的基于卡定方法、夹持方法的使用起振机的打设方法，这通常被称为振动锤(vibrohammer)工作法。在振动锤工作法中，在由施工用重型设备的抓持部抓持着帽形钢板桩的一对凸缘部的状态下，将帽形钢板桩打设到地面。

作为其他工作法，已知有压入工作法。在压入工作法中，在一边从帽形钢板桩的外侧围绕帽形钢板桩整体，一边用施工用重型设备的夹持部分别夹持着帽形钢板桩的一对臂部的状态下，将帽形钢板桩打设到地面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3916621号公报

专利文献2：日本专利第4656587号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1记载的卡定方法(抓持方法)中，是与一对凸缘部彼此所成的角度相匹配地使施工用重型设备的抓持部的角度旋转的机构，实质上与两个凸缘角度对应。在想要使抓持部与更大的角度对应时，设置于抓持部的固定孔的数量会变多而抓持部的端部的强度会不足，并且，调整抓持部的位置的调整夹具的尺寸会变大。由此，作业性变差，设备制造成本增大。因此，难以将抓持部应用于成各种角度的一对凸缘部。

在专利文献2记载的夹持方法(抓持方法)中，与一对凸缘部彼此所成的角度相匹配地需要不同的定位构件。

另一方面，为了能够适应于各种形状的钢板桩截面，会根据钢板桩截面使用各自不同的振动锤，这会导致振动锤的生产性恶化、成本增大。在施工现场也混合处理多个形状的截面的情况下等，会引起伴随于振动锤更换的施工时间的增大、施工成本的提高，施工性降低。因此，作为振动锤，能够以同一型式适用于多个钢板桩截面的话，效率高，在现有的振动锤中，也设计成能够适用多个钢板桩型式而通用地使用。

不过，为了在帽形钢板桩的长方向上的与由振动锤抓持的那侧相反的顶端部高效地产生将振动锤的振动向帽形钢板桩传递而在土中掘进的打设能量，以使得从振动锤的驱动部向抓握帽形钢板桩的抓持部的能量传递顺利的方式进行机械设计。并且，要求将抓持部的可动范围缩小而牢固地进行抓持，以使得能够吸收打设时的施工误差、帽形钢板桩截面本身的制造误差。因此，若在提供经济性更优异的新的帽形钢板桩的情况下，能够以不损害振动锤制造的生产性、施工现场的施工性的方式适应于最佳设计的现有的振动锤，则有利。尤其是，在有效宽度比以往的400mm宽度、600mm宽度的u形钢板桩大的900mm宽度的帽形钢板桩中，伴随于振动锤的振动的在板桩截面方向上产生的横移变大，打设效率降低。因此，将通过抓持凸缘的两个部位而抑制横移振动的，双卡定方式的振动锤设计为最佳规格而使用。由此，若提供能够适用于该施工用重型设备的帽形板桩截面的话，则能够直接提高经济性。

另外，在压入工作法中，也存在因施工用重型设备的夹持部的形状的制约、帽形钢板桩整体的大小，而能够适用的截面形状有限的问题。

本发明是鉴于这样的问题点而做出的，其目的在于提供一种能够在确保截面性能的同时有助于削减成本，并且确保施工用重型设备的通用性的帽形钢板桩。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题而实现目的，本发明采用了以下的技术方案。

(1)关于本发明的一技术方案的帽形钢板桩，配置多个所述帽形钢板桩而构成壁体，所述帽形钢板桩沿长方向延伸，具备：腹板部，在从所述长方向观察到的平面图中沿所述壁体延伸的宽度方向延伸；一对凸缘部，连接于所述腹板部中的所述宽度方向的外端部，在所述平面图中相对于所述腹板部倾斜地延伸；以及一对臂部，连接于所述一对凸缘部各自中的，与沿着所述宽度方向的所述腹板部相反的一侧的端部，在所述平面图中沿所述宽度方向延伸，在所述帽形钢板桩的所述宽度方向上的每1m的大小中，截面面积a(cm²/m)与绕在所述平面图中沿所述宽度方向延伸的截面重心线的截面惯性矩i(cm⁴/m)的关系满足式(1)，并且，在将所述平面图中的所述一对凸缘部各自的延长线的第1交点与所述截面重心线之间的距离设为d1(mm)，将所述一对凸缘部各自的与所述截面重心线的第2交点彼此之间的距离设为d2(mm)时，

满足式(2a)且满足式(2b)，或

满足式(3a)且满足式(3b)，或

满足式(4a)且满足式(4b)，或

满足式(5a)且满足式(5b)，

a＜0.00252i+94.4…(1)；

262.6＜d1＜281.0…(2a)；

496.9＜d1＜520.9…(3a)；

621.5＜d1＜650.9…(4a)；

625.2＜d1＜654.8…(5a)；

484.0＜d2＜499.0…(2b)；

474.0＜d2＜489.0…(3b)；

476.0＜d2＜491.0…(4b)；

474.0＜d2＜489.0…(5b)。

根据该技术方案的帽形钢板桩，帽形钢板桩的宽度方向上的每1m的大小的截面面积a、与绕在从长方向观察到的平面图中沿宽度方向延伸的截面重心线的截面惯性矩i的关系满足式(1)。因此，即使在确保现行的帽形钢板桩的截面性能或使其变化的情况下，也能够减小截面面积，能够有助于削减成本。

另外，所述d1与所述d2的关系满足式(2a)且式(2b)、式(3a)且式(3b)、式(4a)且式(4b)、式(5a)且式(5b)中的任一个的关系。因此，通过改变在对现行的各种尺寸的各帽形钢板桩分别进行施工时使用的，施工用重型设备的一对抓持部的宽度方向的尺寸，从而能够将现行的施工用重型设备转用于本发明的钢板桩，能够确保施工用重型设备的通用性。而且，能够将上述技术方案的帽形钢板桩的，所述第2交点之间的距离设为与现行的各种尺寸的帽形钢板桩的，所述第2交点之间的距离中的任一个相等。另外，能够将上述技术方案的帽形钢板桩的一对凸缘部彼此的倾斜角设为与现行的各种尺寸的帽形钢板桩的凸缘部彼此的倾斜角中的任一个相等。

由此，能够利用在对现行的各种尺寸的帽形钢板桩进行施工时使用的施工用重型设备的抓持部直接抓持本发明的帽形钢板桩，能够顺利地进行基于以往的施工用重型设备的施工作业。

(2)在上述(1)记载的帽形钢板桩中，可以是，所述d1和所述d2满足所述式(2a)且满足所述式(2b)。

(3)在上述(1)记载的帽形钢板桩中，可以是，所述d1和所述d2满足所述式(3a)且满足所述式(3b)。

(4)在上述(1)记载的帽形钢板桩中，可以是，所述d1和所述d2满足所述式(4a)且满足所述式(4b)。

(5)在上述(1)记载的帽形钢板桩中，可以是，所述d1和所述d2满足所述式(5a)且满足所述式(5b)。

(6)在上述(1)记载的帽形钢板桩中，可以是，所述一对臂部各自中的所述宽度方向的外端部彼此之间的有效宽度w(mm)满足式(6)，并且所述腹板部中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线相反的一侧的面与所述臂部中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线相反的一侧的面之间的、在所述平面图中与所述宽度方向正交的截面高度方向上的距离h(mm)满足式(7)。

876≤w≤932…(6)

h＜400…(7)

在该情况下，所述有效宽度w满足式(6)，并且所述距离h满足式(7)。因此，上述的帽形钢板桩能够进行以下操作的可能性提高：使用现行的通用的压入工作法的施工用重型设备，一边通过压入工作法的施工用重型设备的夹持部夹持臂部，一边从所述平面图中的帽形钢板桩的外侧围绕帽形钢板桩整体。由此，能够进一步确保施工用重型设备的通用性。

(7)在上述(1)至(6)中的任一项记载的帽形钢板桩中，可以是，第3交点与所述截面重心线之间的距离l(mm)、所述腹板部中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线相反的一侧的面与所述臂部中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线相反的一侧的面之间的，在所述平面图中与所述宽度方向正交的截面高度方向的距离h(mm)、以及所述腹板部中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线相反的一侧的面与所述截面重心线之间的距离c(mm)满足式(8)，

l>h-c…(8)，

所述第3交点是经过所述一对凸缘部各自的与所述截面重心线的第2交点，并且分别与所述一对凸缘部正交的垂线彼此的交点。

在该情况下，所述第3交点在所述平面图中在截面高度方向上位于帽形钢板桩的外侧。因此，在将帽形钢板桩打设到地面而进行施工时，能够使在所述平面图中位于帽形钢板桩的内侧的土壤通过一对臂部彼此的宽度方向之间朝向沿着帽形钢板桩的宽度方向的外侧排出。并且，通过使帽形钢板桩具备这样的排土效果，能够确保帽形钢板桩的施工性。

发明的效果

根据本发明的帽形钢板桩，能够在确保截面性能的同时有助于削减成本，并且能够确保施工用重型设备的通用性。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的主要对应于型式10h的帽形钢板桩的图，是从帽形钢板桩的长方向观察到的平面图。

图2是示出帽形钢板桩的截面面积与截面惯性矩的关系的图表。

图3是示出本实施方式的主要对应于型式25h的帽形钢板桩的图，是从帽形钢板桩的长方向观察到的平面图。

图4是示出本实施方式的主要对应于型式45h的帽形钢板桩的图，是从帽形钢板桩的长方向观察到的平面图。

图5是示出帽形钢板桩的施工用重型设备中的，(a)用于振动锤工作法的抓持部的图、(b)用于压入工作法的夹持部的图。

具体实施方式

以下，参照图1和图2对本发明的一实施方式的帽形钢板桩1进行说明。如图1所示，帽形钢板桩1在长方向(z方向)上延伸。帽形钢板桩1彼此在宽度方向(与z方向正交的方向，后述的x方向)上配置多个而构成壁体。壁体在从长方向观察到的平面图中沿一方向延伸。在以下的说明中，将所述一方向称为宽度方向(x方向)，将在所述平面图中与宽度方向正交的方向称为截面高度方向(y方向)。另外，对于用于说明的各变量中的，标号重复的变量，有时省略单位的记载。

帽形钢板桩1具备：沿宽度方向延伸的腹板部10；与腹板部10中的宽度方向上的外端部连接的一对凸缘部11；以及与一对凸缘部11各自中的与沿着宽度方向的腹板部10相反的一侧的端部连接的一对臂部12。凸缘部11在所述平面图中相对于腹板部10倾斜地延伸。一对凸缘部11随着从腹板部10延伸而逐渐在宽度方向上扩张。一对凸缘部11各自的相对于宽度方向的倾斜角互相相等。臂部12在所述平面图中沿宽度方向延伸。

在一对臂部12中的宽度方向的各外端部连接有连结接头13。连结接头13在所述平面图中呈c字状，具备在截面高度方向上开口的连结口13a。一对臂部12各自的连结口13a开口的方向在所述平面图中互相相反。帽形钢板桩1在所述平面图中，除连结接头13以外的部分的形状形成为以宽度方向的中央线为基准的线对称。

帽形钢板桩1在宽度方向上相连地配置多个。互相在宽度方向上相邻的帽形钢板桩1彼此的截面高度方向的朝向互相相同。通过使互相相邻的连结接头13彼此互相嵌合地连结，从而由多个帽形钢板桩1构成沿宽度方向延伸的壁体。

并且，在本发明的一实施方式的帽形钢板桩1中，在帽形钢板桩的宽度方向上的每1m的大小(即，帽形钢板桩的宽度的每1m)中，截面面积a(cm²/m)、与绕在所述平面图中沿宽度方向延伸的截面重心线m的截面惯性矩i(cm⁴/m)(以下，简称为截面惯性矩)的关系满足式(1)。在此，在所述平面图中沿宽度方向延伸的截面重心线m意味着，在所述平面图中经过帽形钢板桩1的重心并沿宽度方向延伸的直线。

a＜0.00252i+94.4…(1)

帽形钢板桩的宽度方向上的每1m大小的截面面积a和截面惯性矩i是将每一块钢板桩的截面面积和截面惯性矩除以钢板桩的有效宽度w而得到的值。在以下的说明中，省略“帽形钢板桩的宽度方向上的每1m的大小的”，简称为截面面积或截面惯性矩。

以下对式(1)的技术意义进行说明。

帽形钢板桩1支承来自截面高度方向的外力，所以要求例如截面惯性矩、截面系数等这样的截面性能高。因此，要求在确保现行的帽形钢板桩的截面形状的截面性能或使其变化的同时，进一步减小沿着宽度方向和截面高度方向这两个方向的截面面积，从而变为有助于削减成本的截面形状。

因此，本发明人针对现行的帽形钢板桩的每种型式，对截面特性和主要尺寸进行了整理。在表1示出其结果。此外，表1中的距离c是腹板部10中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面与截面重心线m之间的距离(mm)。

表1

接着，图2示出表1的四种型式的截面惯性矩i与截面面积a的相关图。作为将现行的型式10h、45h的各值连结的直线s，导出了式(1)的右边。即，在满足式(1)的情况下，与现行的帽形钢板桩相比，每单位截面惯性矩的截面面积小，可以说是比现行的帽形钢板桩更经济的截面形状。

根据需要，也可以将截面面积a(cm⁴/m)的上限设为0.00252i+94.0或0.00252i+93.6。虽然没有特别地限定截面面积a(cm⁴/m)的下限，但可以设为40，根据需要，也可以设为0.00252i+40。

若能够直接转用与现有的型式10h、25h、45h以及50h的帽形钢板桩对应的各型式专用的施工用重型设备(包括用于抓持的附属部件等。以下同样)，则经济性高。从该观点出发，对式(1)以外的构成要件，按各型式对应品进行说明。

如后述那样，本发明的一实施方式的帽形钢板桩能够分类为型式10h对应品、型式25h对应品、型式45h对应品以及型式50h对应品这四种。此外，本实施方式的这四种对应品全都满足式(1)。

(型式10h对应品)

以指向截面惯性矩i为10,500(cm⁴/m)左右的帽形钢板桩的型式10h的帽形钢板桩1为例，对式(1)以外的构成要件进行说明。

发现了如下情况：通过设为使截面高度方向的距离d1(mm)与宽度方向的距离d2(mm)双方组合并适当地进行了设定的帽形钢板桩截面，从而能够直接应用现有的型式10h的帽形钢板桩用的施工用重型设备，能够将通过振动锤产生的打设能量高效地向帽形钢板桩传递。在此，距离d1是指，平面图中的一对凸缘部11各自的延长线的第1交点p1、与截面重心线m之间的距离。距离d2是指，平面图中的一对凸缘部11各自的与截面重心线m的第2交点p2彼此之间的距离。

另外，在与型式10h对应的帽形钢板桩中，平面图中的一对凸缘部11各自的延长线的第1交点p1、与截面重心线m之间的距离d1满足式(2a)。

262.6＜d1＜281.0…(2a)

以下对式(2a)的技术意义进行说明。

若为了如图5(a)所示那样用振动锤工作法将帽形钢板桩1打设到地面，而能够直接转用与现行的型式10h的帽形钢板桩对应的施工用重型设备，则经济性高。因此，为了使用对帽形钢板桩1的一对凸缘部11与截面重心线m的第2交点p2进行抓持的抓持部30，要求所述距离d1大致等于现行的帽形钢板桩。这是因为：通过使所述距离d1大致相等，现行的型式10h的帽形钢板桩的施工用重型设备的抓持部30能够容易抓持帽形钢板桩1的一对凸缘部11。

在此，使用图1所示的帽形钢板桩1的各部分的尺寸，由式(20)表示所述距离d1。

d1＝(b/2)×tanθ+c-tw/2…(20)

在此，b表示腹板部10的宽度方向的尺寸(mm)，θ表示凸缘角(°)，c表示腹板部10中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面与截面重心线m之间的距离(mm)，tw表示腹板部10的厚度尺寸(mm)。

接着，对能够实现施工误差的吸收、合适的打设能量传递的距离d1进行了调查，结果发现能够得到式(21)和式(22)。在此，距离h是指，腹板部10中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面、与臂部12中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面之间的距离(有效高度)。

d1max＝(b/2)×tanθ+c-(tw/2)+0.04×h…(21)

d1min＝(b/2)×tanθ+c-(tw/2)-0.04×h…(22)

即，帽形钢板桩1的d1的值若处于从与现行的帽形钢板桩的各部分的尺寸相关的式(21)中的d1max到式(22)中的d1min的范围内，则能够实现高效的打设。

然后，根据现行的型式10h的帽形钢板桩的各尺寸、式(21)以及式(22)，得到了式(2a)。

另外，在与型式10h对应的帽形钢板桩中，一对凸缘部11各自的与截面重心线m的第2交点p2彼此之间的距离d2满足式(2b)。

484.0＜d2＜499.0…(2b)

以下对式(2b)的技术意义进行说明。

如前述那样，在采用现行的型式10h的帽形钢板桩用的施工用重型设备并通过振动锤工作法将帽形钢板桩1压入时，通过由施工用重型设备的抓持部30抓持帽形钢板桩1的截面重心线m上的部分，从而能够在稳定的状态下进行作业。因此，要求所述距离d2大致等于现行的帽形钢板桩。这是因为：通过使所述距离d2大致相等，现行的型式10h的帽形钢板桩用的施工用重型设备的抓持部30能够直接抓持帽形钢板桩1。

然后，对能够实现施工误差的吸收、合适的打设能量传递的距离d2进行了选取，结果发现式(23)和式(24)处于合适的范围。

d2max＝d2+10…(23)

d2min＝d2-5…(24)

即，帽形钢板桩1的d2的值若处于从式(23)中的d2max到式(24)中的d2min的范围，则能够实现高效的打设。

在此，所述有效宽度w是，从宽度方向上的一侧的连结接头13的嵌合中心到宽度方向上的另一侧的连结接头13的嵌合中心的距离。

此外，连结接头13彼此的嵌合状态有压缩嵌合、中立嵌合以及拉伸嵌合等。即，互相相邻的连结接头13彼此在宽度方向上互相压缩的状态的压缩嵌合、互相相邻的连结接头13彼此在宽度方向上互相拉伸的状态的拉伸嵌合、以及作为压缩嵌合与拉伸嵌合的中间的状态的，互相相邻的连结接头13彼此互相不受到压缩也不受到拉伸的状态的中立嵌合。本实施方式中的有效宽度w相当于中立嵌合状态下的接头中心之间的距离。

然后，根据现行的型式10h的各尺寸、式(23)以及式(24)，得到了式(2b)。

另外，在与型式10h对应的帽形钢板桩中，一对臂部12各自中的宽度方向的外端部彼此之间的有效宽度w(mm)满足式(6)。

876≤w≤932…(6)

以下对式(6)的技术意义进行说明。

若例如为了不用振动锤工作法而是如图5(b)所示那样用压入工作法将帽形钢板桩1压入，而能够转用针对现行的型式10h的帽形钢板桩用而使用的压入工作法用的施工用重型设备，则经济性高。因此，为了使用夹持帽形钢板桩1的一对臂部12的两端部的夹持部40，优选所述有效宽度w大致等于现行的帽形钢板桩。这是因为：通过使所述有效宽度w大致相等，型式10h的帽形钢板桩用的现行的压入工作法中的施工用重型设备的夹持部40能够夹持一对臂部12的两端部。

并且，确认了如下情况：在针对现行的型式10h的帽形钢板桩用而使用的压入工作法用的施工用重型设备中，能够由夹持部40夹持的宽度方向的距离为876mm至932mm。即，在所述有效宽度w满足式(6)的情况下，能够采用现行的压入工作法中的施工用重型设备。此外，能够确认，型式10h以外的型式20h、型式45h以及型式50h的宽度方向的距离为876mm至932mm。因此，关于这些型式的对应品，也优选满足式(6)。

另外，在与型式10h对应的帽形钢板桩中，所述距离h(mm)满足式(7)。

h≤400…(7)

以下对式(7)的技术意义进行说明。

如前述那样，在对帽形钢板桩1采用型式10h的帽形钢板桩用的现行的压入工作法中的施工用重型设备的情况下，施工用重型设备的夹持部40从帽形钢板桩1的外侧围绕帽形钢板桩1整体，所以优选所述距离h与现行的帽形钢板桩大致相等。这是因为：通过使所述距离h大致相等，能够由现行的施工用重型设备的夹持部40从帽形钢板桩1的外侧围绕帽形钢板桩1整体。

并且，确认了如下情况：在针对现行的型式10h的帽形钢板桩用而采用的压入工作法的施工用重型设备中，能够由夹持部40围绕帽形钢板桩1整体的截面高度方向的距离为400mm以下。即，在所述距离h满足式(7)的情况下，能够采用现行的施工用重型设备的夹持部40。此外，能够确认，型式10h以外的型式20h、型式45h以及型式50h的截面高度方向的距离为400mm以下。因此，关于这些型式的对应品，也优选满足式(6)。

另外，在与型式10h对应的帽形钢板桩中，第3交点p3与截面重心线m之间的距离l(mm)、腹板部10与臂部12之间的所述距离h(mm)、以及腹板部10中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面与截面重心线m之间的距离c(mm)满足式(8)，

l>h-c…(8)，

所述第3交点p3是经过一对凸缘部11各自的与截面重心线m的第2交点p2，并且分别与一对凸缘部11正交的垂线彼此的交点。

以下对式(8)的技术意义进行说明。

在通过振动锤工作法或压入工作法将帽形钢板桩1打设到地面时，从在宽度方向上相对的一对凸缘部11朝向宽度方向的内侧的一对排土压力(土压)互相对抗。因此，被腹板部10和一对凸缘部11包围的土壤因排土压力而紧固，存在用于对帽形钢板桩1进行施工的施工载荷增大、帽形钢板桩1因来自土壤的反作用力而变形等情况。

因此，将排土压力的作用线的第3交点p3配置于截面高度方向上的比臂部12靠截面高度方向的外侧的位置(在图1中，比臂部12靠下侧)。由此，在排土压力作用于由腹板部10和一对凸缘部11包围的土壤时，能够将该土壤向沿着截面高度方向上的臂部12的外侧挤出(排土效果)。这样一来，能够抑制施工载荷的增大和帽形钢板桩1的变形。并且，通过满足式(8)，能够将排土压力的作用线的第3交点p3配置于截面高度方向上的比臂部12靠外侧的位置。

(型式25h对应品)

接着，参照图3对本实施方式的与型式25h对应的帽形钢板桩2进行说明。在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，对与前述的构成相同的部位标注相同的标号并省略其说明，仅对不同的点进行说明。

如图3所示，在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，尤其是截面高度方向上的大小比帽形钢板桩1大。因此，帽形钢板桩2中的所述距离l、所述距离c、所述距离h不满足前述的式(8)。

另外，在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，代替式(2a)而满足式(3a)。

496.9＜d1＜520.9…(3a)

在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，根据现行的型式25h的帽形钢板桩的各尺寸、式(21)以及式(22)，得到了式(3a)。

在此，型式25h是指截面惯性矩为24,400(cm⁴/m)左右的帽形钢板桩。

另外，在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，代替式(2b)而满足式(3b)。

474.0＜d2＜489.0…(3b)

在与型式25h对应的帽形钢板桩2中，根据现行的型式25h的帽形钢板桩的各尺寸、式(23)以及式(24)，得到了式(3b)。

(型式45h对应品)

接着，参照图4对本实施方式的与型式45h对应的帽形钢板桩3进行说明。在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，对与前述的构成相同的部位标注相同的标号并省略其说明，仅对不同的点进行说明。

如图4所示，在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，尤其是截面高度方向上的大小比帽形钢板桩2更大。因此，与型式45h对应的帽形钢板桩3中的所述距离l、所述距离c、所述距离h不满足前述的式(8)。

另外，在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，代替式(2a)而满足式(4a)。

621.5＜d1＜650.9…(4a)

在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，根据现行的型式45h的帽形钢板桩的各尺寸、式(21)以及式(22)，得到了式(4a)。

在此，型式45h是指截面惯性矩为45,000(cm⁴/m)左右的帽形钢板桩。

另外，在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，代替式(2b)而满足式(4b)。

476.0＜d2＜491.0…(4b)

在与型式45h对应的帽形钢板桩3中，根据现行的型式45h的帽形钢板桩的各尺寸、式(23)以及式(24)，得到了式(4b)。

(型式50h对应品)

接着，对本实施方式的与型式50h对应的帽形钢板桩4进行说明。在与型式50h对应的帽形钢板桩4中，对与前述的构成相同的部位标注相同的标号并省略其说明，仅对不同的点进行说明。此外，与型式50h对应的帽形钢板桩的截面形状与型式45h的大致相同，省略图示。

在与型式50h对应的帽形钢板桩4中，满足式(5a)和式(5b)。式(5a)和式(5b)根据型式50h的各尺寸、式(21)、式(22)、式(23)以及式(24)而得到。

在此，型式50h是指截面惯性矩为51,100(cm⁴/m)左右的帽形钢板桩。

625.2＜d1＜654.8…(5a)

474.0＜d2＜489.0…(5b)

如以上所说明的那样，若帽形钢板桩的宽度方向上的每1m的大小的截面面积a、与绕在从长方向观察的平面图中沿宽度方向延伸的截面重心线m的截面惯性矩i的关系满足式(1)，则能够在确保现行的帽形钢板桩的截面性能或使其变化的同时，减小截面面积，能够有助于削减成本。

另外，若所述d1与所述d2的关系满足式(2a)且式(2b)、式(3a)且式(3b)、式(4a)且式(4b)、式(5a)且式(5b)中的任一关系，则通过改变在分别对现行的各种尺寸的各帽形钢板桩进行施工时使用的，施工用重型设备的一对抓持部30的宽度方向的尺寸，便能够转用现行的施工用重型设备，能够确保施工用重型设备的通用性。

另外，若一对臂部12各自的宽度方向的外端部彼此之间的有效宽度w满足式(6)，并且腹板部10与臂部12之间的，在所述平面图中与宽度方向正交的截面高度方向的距离h满足式(7)，则能够使用现行的通用的压入工作法的施工用重型设备进行施工的可能性变高。由此，能够进一步确保施工用重型设备的通用性。

另外，若第3交点p3在所述平面图中位于帽形钢板桩1～4的外侧(也就是说，若帽形钢板桩满足式(8))，则在将帽形钢板桩打设到地面而进行施工时，能够使在所述平面图中位于帽形钢板桩1～4的内侧的土壤通过一对臂部12彼此的宽度方向之间而朝向沿着帽形钢板桩的宽度方向的外侧排出，所述第3交点p3是经过一对凸缘部11各自的与截面重心线m的第2交点p2，并且与一对凸缘部11分别正交的垂线彼此的交点。并且，通过使帽形钢板桩具备这样的排土效果，从而能够确保帽形钢板桩的施工性。

实施例

接着，对本实施方式的实施例进行说明。为了满足式(1)、式(2)、式(2a)～式(5b)的条件，反复进行试验，并设计了20个案例。在表2中示出其设计结果。此外，表2中的距离c是，腹板部10中的朝向与沿着宽度方向的截面重心线m相反的一侧的面与截面重心线m之间的距离(mm)。

表2

所有的实施例均满足式(1)。实施例1～6满足式(2a)和式(2b)。因此，实施例1～6的帽形钢板桩能够分类为型式10h对应品。也就是说，能够使用现行的型式10h的帽形钢板桩用的施工用重型设备进行施工。

实施例7～12满足式(3a)和式(3b)。因此，实施例7～12的帽形钢板桩能够分类为型式25h对应品。也就是说，能够使用现行的型式25h的帽形钢板桩用的施工用重型设备进行施工。

实施例13～18满足式(4a)、式(5a)、式(4b)、式(5b)中的全部。因此，实施例13～18的帽形钢板桩既能够分类为型式45h对应品，也能够分类为型式50h对应品。也就是说，实施例13～18的帽形钢板桩能够使用现行的型式45h、型式50h双方的帽形钢板桩用的施工用重型设备进行施工。

实施例19满足式(4a)和式(4b)。因此，实施例19的帽形钢板桩能够分类为型式45h对应品。也就是说，实施例19的帽形钢板桩能够使用现行的型式45h的帽形钢板桩用的施工用重型设备进行施工。

实施例20满足式(5a)和式(5b)。因此，实施例20的帽形钢板桩能够分类为型式50h对应品。也就是说，实施例20的帽形钢板桩能够使用现行的型式50h的帽形钢板桩用的施工用重型设备进行施工。

以上，参照附图对本发明的实施方式及实施例进行了详细叙述，但具体的构成不限于此，也包括不脱离本发明的要旨的范围的构成的变更、组合、删除等。而且，也可以将在实施方式中示出的各构成适当地组合。

例如，在上述实施方式中，示出了一对臂部12各自的宽度方向的外端部彼此之间的有效宽度w(mm)满足式(6)，并且腹板部10与臂部12之间的截面高度方向的距离h(mm)满足式(7)的构成，但不限于这样的技术方案。所述有效宽度w也可以不满足式(6)，所述距离h也可以不满足式(7)。

产业上的可利用性

根据本发明，能够在确保截面性能的同时有助于削减成本，并且能够确保施工用重型设备的通用性。由此，本发明在产业上的可利用性大。

标号说明

1、2、3、4帽形钢板桩

10腹板部

11凸缘部

12臂部

m截面重心线