特開 2023-124198 連結金具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023124198

(43)【公開日】2023-09-06

(54)【発明の名称】連結金具

(51)【国際特許分類】

   E21D 5/10 20060101AFI20230830BHJP

   E02D 29/05 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

E21D5/10

E02D29/05

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022027821

(22)【出願日】2022-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 正宏

(72)【発明者】

【氏名】若山 崇大

(72)【発明者】

【氏名】鎌崎 祐治

【テーマコード（参考）】

2D147

【Ｆターム（参考）】

2D147AA05

2D147EA01

2D147MB04

(57)【要約】

【課題】地山側から掘削孔に向かう径方向の土圧が土留部材に作用して、上下に隣り合うフランジが掘削孔の径方向に相対変位しても、差込み部が連結孔から抜け出ることがなく、隣り合うフランジの連結状態を維持できる、連結金具を提供する。
【解決手段】連結金具は、板状の連結金具本体部と、連結金具本体部の一端縁から連結金具本体部の一方面側にＬ字状に折り曲げて形成され、フランジに形成された連結孔に差し込まれる差込み部と、連結金具本体部の他端縁から連結金具本体部の一方面側にＵ字状に折り曲げて形成され、突き合わせたフランジの端縁を連結金具本体部と共に挟持する挟持部と、を備えている。連結金具本体部と差込み部とを繋ぐ段差部には、連結した隣り合うフランジが掘削孔の径方向に相対変位した際に、連結孔の開口縁に掛け止められる掛止部が設けられている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連結孔が形成されたフランジを有する土留部材を掘削孔の内壁面に沿って複数配置し、隣り合う前記土留部材の前記フランジを突き合わせた状態で相互に連結する連結金具であって、
板状の連結金具本体部と、
前記連結金具本体部の一端縁から前記連結金具本体部の一方面側にＬ字状に折り曲げて形成され、前記フランジに形成された前記連結孔に差し込まれる差込み部と、
前記連結金具本体部の他端縁から前記連結金具本体部の前記一方面側にＵ字状に折り曲げて形成され、突き合わせた前記フランジの端縁を前記連結金具本体部と共に挟持する挟持部と、を備え、
前記連結金具本体部と前記差込み部とを繋ぐ段差部には、連結した隣り合う前記フランジが掘削孔の径方向に相対変位した際に、前記連結孔の開口縁に掛け止められる掛止部が設けられている、連結金具。

【請求項2】

前記掛止部は、前記差込み部を設けた前記連結金具本体部の一端側から、前記挟持部を設けた前記連結金具本体部の前記他端縁側に向かって前記段差部を傾斜させて形成した構成である、請求項１に記載の連結金具。

【請求項3】

前記掛止部は、前記段差部から前記挟持部を設けた前記連結金具本体部の前記他端縁側に向かって突き出す凸部として形成された構成である、請求項１に記載の連結金具。

【請求項4】

前記掛止部は、前記挟持部を設けた前記連結金具本体部の前記他端縁側に向かって前記段差部の一部を切り起こして形成された構成である、請求項３に記載の連結金具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フランジを有する土留部材を相互に連結する連結金具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に開示されているように、連結孔が形成されたフランジを有する土留部材を掘削孔の内壁面に沿って複数配置し、隣り合う土留部材のフランジを突き合わせた状態で相互に連結する連結金具が知られている。この連結金具は、板状の連結金具本体部と、連結金具本体部の一端縁から連結金具本体部の一方面側にＬ字状に折り曲げて形成され、フランジに形成された連結孔に差し込まれる差込み部と、連結金具本体部の他端縁から連結金具本体部の一方面側にＵ字状に折り曲げて形成され、突き合わせたフランジの端縁を連結金具本体部と共に挟持する挟持部と、を備えている。連結金具では、連結金具本体部が延伸する方向の延長線上に差込み部が形成されている。連結金具本体部と挟持部との間には、２枚のフランジの端縁を挿入するための挿入部が形成されている。連結金具は、連結孔に差し込まれた差込み部が、重ね合わせた２枚のフランジの一方の表面に当接し、挿入部に差し込まれた２枚のフランジの端縁を連結金具本体部と挟持部とで挟み付けることで、２枚のフランジを連結する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

掘削孔の内壁面に沿って配置した複数の土留部材は、地山側から掘削孔に向かう径方向の土圧を受け、上下に隣り合う土留部材が掘削孔の径方向に相対変位するおそれがある。特許文献１に開示された連結金具のように、連結金具本体部が延伸する方向の延長線上に差込み部が形成されている場合、上下に隣り合う土留部材の相対変位が大きいと、フランジの端縁が連結金具の挿入部から外れた勢いで、連結金具の差込み部が連結孔から抜け出てしまうおそれがある。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するものであり、地山側から掘削孔に向かう径方向の土圧が土留部材に作用して、上下に隣り合うフランジが掘削孔の径方向に相対変位しても、差込み部が連結孔から抜け出ることがなく、隣り合うフランジの連結状態を維持できる、連結金具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】

【0006】

本発明に係る連結金具は、連結孔が形成されたフランジを有する土留部材を掘削孔の内壁面に沿って複数配置し、隣り合う前記土留部材の前記フランジを突き合わせた状態で相互に連結する連結金具であって、板状の連結金具本体部と、前記連結金具本体部の一端縁から前記連結金具本体部の一方面側にＬ字状に折り曲げて形成され、前記フランジに形成された前記連結孔に差し込まれる差込み部と、前記連結金具本体部の他端縁から前記連結金具本体部の前記一方面側にＵ字状に折り曲げて形成され、突き合わせた前記フランジの端縁を前記連結金具本体部と共に挟持する挟持部と、を備え、前記連結金具本体部と前記差込み部とを繋ぐ段差部には、連結した隣り合う前記フランジが掘削孔の径方向に相対変位した際に、前記連結孔の開口縁に掛け止められる掛止部が設けられているものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る連結金具では、地山側から掘削孔に向かう径方向の土圧が土留部材に作用して、上下に隣り合うフランジが掘削孔の径方向に相対変位しても、フランジの端縁が連結金具の挿入部から外れる前に、掛止部が連結孔の開口縁に掛け止められるので、差込み部が連結孔から抜け出ることがなく、上下に隣り合うフランジの連結状態を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】土留構造物の一例を模式的に示した斜視図である。

【図2】土留構造物を構成する土留部材の一例を示した斜視図である。

【図3】図２に示した土留部材の縦断面図である。

【図4】隣り合う土留部材を連結金具で連結した状態を示した説明図である。

【図5】土留構造物を構成する土留部材の異なる形態を示した斜視図である。

【図6】図５に示した土留部材の縦断面図である。

【図7】本実施の形態１に係る連結金具を示した斜視図である。

【図8】本実施の形態１に係る連結金具を示した平面図である。

【図9】本実施の形態１に係る連結金具を示した底面図である。

【図10】本実施の形態１に係る連結金具で土留部材の横フランジを連結した状態を概略的に示した説明図である。

【図11】本実施の形態１に係る連結金具で土留部材の横フランジを連結した状態であって、土留部材に土圧が作用した状態を概略的に示した説明図である。

【図12】（Ａ）～（Ｃ）は、本実施の形態１に係る連結金具で土留部材の横フランジを連結する手順を示した説明図である。

【図13】本実施の形態２に係る連結金具を示した側面図である。

【図14】本実施の形態２に係る連結金具の変形例を示した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

【0010】

実施の形態１．
図１は、土留構造物３００の一例を模式的に示した斜視図である。図２は、土留構造物３００を構成する土留部材２００の一例を示した斜視図である。図３は、図２に示した土留部材２００の縦断面図である。図４は、隣り合う土留部材２００を連結金具１００で連結した状態を示した説明図である。

【0011】

本実施の形態１に係る連結金具１００は、図１～図４に示すように、連結孔２０２ａ、２０３ａが形成されたフランジ２０２、２０３を有する土留部材２００を、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔の内壁面に沿って配置し、隣り合う土留部材２００のフランジ２０２、２０３を突き合わせた状態で該フランジ２０２、２０３を相互に連結するものである。先ず、図１～図４を参照して、土留部材２００によって構築された土留構造物３００の構成について説明する。

【0012】

土留構造物３００は、例えば建築構造物の基礎を構築するための立坑又は地中に構築される集水井等である。土留構造物３００は、地面を掘削して形成された鉛直の掘削孔に、図１に示すように、環状の構造体３０１を掘削孔の孔軸方向に沿って複数段に積み重ねて構築される。

【0013】

土留構造物３００を構成する各々の構造体３０１は、同じ断面係数から成る複数の土留部材２００を環状に配置して形成された構成である。土留部材２００は、一例として図２及び図３に示すように、波形断面がサインカーブ状に形成された、所謂ライナープレートである。土留部材２００は、図２及び図３に示すように、波形の山部及び谷部が長手方向Ｘに沿って延びるように形成された１枚の波付け鋼板２０１と、波付け鋼板２０１の長手方向Ｘとなる両端部に設けられた縦フランジ２０２と、を備えている。図示した土留部材２００の波付け鋼板２０１は、平面視が円弧状である。波付け鋼板２０１の厚さは、一例として２．７ｍｍ～７ｍｍ程度である。なお、波付け鋼板２０１は、図示した円弧状に限定されず、構築される土留構造物３００の形状に応じて、例えば平面視が直線状であるものでもよいし、その他形状でもよい。

【0014】

図２及び図３に示すように、波付け鋼板２０１は、短手方向Ｙの両端部に、波形の両端縁を曲げ加工によって形成された横フランジ２０３を有している。横フランジ２０３は、孔軸方向に対してほぼ垂直に形成された平板状の部分である。横フランジ２０３には、掘削孔の孔軸方向に積み重ねた上下に隣り合う土留部材２００同士を連結するための連結孔２０３ａが長手方向Ｘに沿って複数形成されている。図４に示すように、上下に隣り合う土留部材２００は、横フランジ２０３を突き合わせ、連結孔２０３ａに挿通した連結金具１００で連結される。なお、図示した連結孔２０３ａの個数は、一例であって、これに限定されるものではない。

【0015】

縦フランジ２０２は、波付け鋼板２０１の長手方向Ｘの両端縁にプレートを溶接して設けられた構成である。縦フランジ２０２は、土留構造物３００に必要な強度及び剛性に応じて厚さが決定される。縦フランジ２０２には、掘削孔の周方向θに配置した左右に隣り合う土留部材２００同士を連結するための連結孔２０２ａが上下方向（Ｙ方向）に沿って複数形成されている。図４に示すように、左右に隣り合う土留部材２００同士は、縦フランジ２０２を突き合わせ、連結孔２０２ａに挿通した連結金具１００で連結される。なお、図示した連結孔２０２ａの個数は、一例であって、これに限定されるものではない。

【0016】

なお、土留構造物３００は、図１に示した平面視において円形状とした構成に限定されない。土留構造物３００は、平面視が矩形状に構築された構成としてもよい。この場合、土留部材２００は、構築される土留構造物３００の形状に応じた形状として平面視が直線状及びＬ字状のものが使用される。

【0017】

また、土留部材２００は、図２及び図３に示した構成に限定されず、その他の構成でもよい。図５は、土留構造物３００を構成する土留部材２００の異なる形態を示した斜視図である。図６は、図５に示した土留部材２００の縦断面図である。例えば図５及び図６に示した土留部材２００は、波形断面が角波状となるように屈曲成形した波付け鋼板である。角波状とは、一例として、角が丸められた台形波状である。図５及び図６に示した土留部材２００は、一例として、３つの山部と２つの谷部とで構成されているが、山部と谷部の個数は、図示した個数に限定されない。なお、山部と谷部は、略平行となるように形成されている。

【0018】

次に、図７～図１１を参照して、本実施の形態１に係る連結金具１００について説明する。図７は、本実施の形態１に係る連結金具１００を示した斜視図である。図８は、本実施の形態１に係る連結金具１００を示した平面図である。図９は、本実施の形態１に係る連結金具１００を示した底面図である。図１０は、本実施の形態１に係る連結金具１００で土留部材２００の横フランジ２０３を連結した状態を概略的に示した説明図である。図１１は、本実施の形態１に係る連結金具１００で土留部材２００の横フランジ２０３を連結した状態であって、土留部材２００に土圧Ｐが作用した状態を概略的に示した説明図である。なお、以下の説明では、連結金具１００を用いて横フランジ２０３を連結する例について説明するが、縦フランジ２０２を連結する場合においても同様に連結金具１００が使用される。

【0019】

本実施の形態１に係る連結金具１００は、板金を折り曲げて形成された金具である。連結金具１００は、図７～図１１に示すように、連結金具本体部１と、差込み部２と、挟持部３と、を備えている。

【0020】

連結金具本体部１は、図７～図１１に示すように、板状であり、連結金具１００で土留部材２００を連結した状態において、掘削孔側から地山側に向かって長く延びるように形成されている。連結金具本体部１の長手方向の一端縁１０には、差込み部２が形成されている。連結金具本体部１の長手方向の他端縁１１には、挟持部３が形成されている。連結金具本体部１は、図１０に示すように、隣り合う土留部材２００の横フランジ２０３を相互に連結した状態において、掘削孔の径方向ｒに対して、横フランジ２０３が延伸する方向である掘削孔の周方向θに傾けて形成されている。これは、連結金具本体部１と横フランジ２０３との接触面積を増やして、強固に連結させるためである。また、差込み部２を連結孔２０３ａに差し込む際の差し込み易さも考慮されている。

【0021】

連結金具本体部１は、図７～図１１に示すように、長手方向に沿った側端縁１ａ、１ｂのうち、一方の側端縁１ａが直線状に傾斜させて形成され、他方の側端縁１ｂが差込み部２に向かって窄まるように形成されている。そのため、連結金具本体部１は、差込み部２が形成される側の一端縁１０の幅寸が、挟持部３が形成される側の他端縁１１の幅よりも短い。これは、横フランジ２０３に形成された連結孔２０３ａに差し込まれる差込み部２の寸法に対応させるためである。また、連結金具本体部１の他端縁１１の幅寸を長くすることで、横フランジ２０３の端縁２０３ｂに沿って挟持部３を長く形成することができ、挟持部３で２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを強固に挟持させることができる。なお、連結金具本体部１には、差込み部２が形成された近傍に、エンボス加工によって形成された凸部１２が設けられている。連結金具本体部１は、凸部１２を有することにより剛性が向上する。

【0022】

差込み部２は、図７～図１１に示すように、連結金具本体部１の一端縁１０から連結金具本体部１の一方面側にＬ字状に折り曲げて形成され、横フランジ２０３に形成された連結孔２０３ａに差し込まれるものである。差込み部２は、連結金具本体部１が延伸する方向の延長線上に形成されている。連結金具本体部１と差込み部２とを繋ぐ段差部２０には、連結した隣り合う横フランジ２０３が掘削孔の径方向ｒに相対変位した際に、連結孔２０３ａの開口縁に掛け止める掛止部４が設けられている。掛止部４は、差込み部２を設けた連結金具本体部１の一端縁１０側から、挟持部３を設けた連結金具本体部１の他端縁１１側に向かって段差部２０を傾斜させて形成された構成である。掛止部４の長さ及び傾斜角度は、横フランジ２０３の板厚及び連結孔２０３ａの孔径等に応じて、適宜変更して形成される。なお、差込み部２の先端部２ａは、連結孔２０３ａに差し込まれた状態において、横フランジ２０３の表面に突き当たるように傾斜させてもよい。

【0023】

挟持部３は、図７に示すように、連結金具本体部１の他端縁１１から連結金具本体部１の一方面側にＵ字状に折り曲げて形成され、突き合わせた２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを連結金具本体部１と共に挟持するものである。挟持部３と連結金具本体部１との間には、２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを挿入するための挿入部３０が形成されている。突き合わせた２枚の横フランジ２０３は、図１０に示すように、端縁２０３ｂを挿入部３０に差し込んで挿入され、挟持部３と連結金具本体部１とによって挟持される。挟持部３は、挿入部３０の間隔が重ね合わせた２枚の横フランジ２０３の板厚よりも小さくなるように折り曲げて形成されている。２枚の横フランジ２０３を強固に挟持するためである。また、挟持部３の先端部３ａは、図７に示すように、挿入部３０の間隔が広くなるように形成されている。２枚の横フランジ２０３を挿入部３０に入れやすくするためである。

【0024】

図１２の（Ａ）～（Ｃ）は、本実施の形態１に係る連結金具１００で土留部材２００の横フランジ２０３を連結する手順を示した説明図である。上記構成の連結金具１００を用いて隣り合う上下の横フランジ２０３を連結するには、先ず、図１２（Ａ）に示すように、重ね合わせた横フランジ２０３の２つの連結孔２０３ａに差込み部２を挿入する。次に、図１２（Ｂ）に示すように、一方の横フランジ２０３の表面に差込み部２を当接させた状態で、該差込み部２を中心として、挟持部３を横フランジ２０３の端縁２０３ｂに向かって回動させる。最後に、図１２（Ｃ）に示すように、挟持部３を例えばハンマー等で叩き込んで、２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを挿入部３０に挿入させる。このとき、挟持部３の先端部３ａは、挿入部３０の間隔が広くなるように形成されているので、２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを挿入部３０にスムーズに挿入させることができる。このように、連結金具１００は、連結孔２０３ａに差し込まれた差込み部２が、重ね合わせた２枚の横フランジ２０３の一方の表面に当接し、挿入部３０に差し込まれた２枚の横フランジ２０３の端縁２０３ｂを連結金具本体部１と挟持部３とで挟み付けることで、隣り合う上下の横フランジ２０３を連結する。

【0025】

ところで、掘削孔の内壁面に沿って配置した複数の土留部材２００は、地山側から掘削孔に向かう径方向ｒの土圧Ｐを受けて、上下に隣り合う土留部材２００が掘削孔の径方向ｒに相対変位するおそれがある。このとき、連結金具本体部が延伸する方向の延長線上に差込み部が形成されている連結金具を用いて横フランジ２０３が連結されていると、上下に隣り合う土留部材２００の相対変位が大きい場合、一方の横フランジ２０３の端縁２０３ｂが連結金具の挿入部から外れた勢いで、連結金具の差込み部が連結孔から抜け出てしまうおそれがある。

【0026】

一方、本実施の形態１に係る連結金具１００では、図１０及び図１１に示すように、地山側から掘削孔に向かう径方向ｒの土圧Ｐにより、連結した隣り合う横フランジ２０３が掘削孔の径方向ｒに相対変位した際に、連結孔２０３ａの開口縁に掛け止められる掛止部４が設けられている。

【0027】

これにより、本実施の形態１に係る連結金具１００は、図１１に示すように、地山側から掘削孔側に向かう径方向ｒの土圧Ｐが土留部材２００に作用して、上下に隣り合う横フランジ２０３が掘削孔の径方向ｒに相対変位しても、横フランジ２０３の端縁２０３ｂが連結金具１００の挿入部３０から外れる前に、掛止部４が連結孔２０３ａの開口縁に掛け止められるので、差込み部２が連結孔２０３ａから抜け出ることがなく、上下に隣り合う横フランジ２０３の連結状態を維持できる。

【0028】

実施の形態２．
次に、図１３及び図１４を参照して、本実施の形態２に係る連結金具１０１を説明する。図１３は、本実施の形態２に係る連結金具１０１を示した側面図である。なお、実施の形態１で説明した連結金具１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

【0029】

図１３に示すように、実施の形態２に係る連結金具１０１では、掛止部５が、段差部２０から挟持部３を設けた連結金具本体部１の他端縁１１側に向かって突き出す凸部として形成された構成である。掛止部５は、一例として連結金具１０１と同じ材質の鋼材を段差部２０に溶接等で取り付けた構成である。掛止部５は、連結孔２０３ａの開口縁に掛け止められるように、連結金具本体部１から離れる方向に傾斜させてもよい。また、掛止部５は、差込み部２が連結孔２０３ａに差し込まれる際に、差し込みの妨害とならない大きさ及び形状とされる。また、掛止部５は、横フランジ２０３の板厚及び連結孔２０３ａの孔径等に応じて、適宜変更して形成される。

【0030】

図１４は、本実施の形態２に係る連結金具１０１の変形例を示した側面図である。図１４に示した掛止部６は、挟持部３を設けた連結金具本体部１の他端縁１１側に向かって段差部２０の一部を切り起こして形成された構成である。掛止部６は、連結孔２０３ａの開口縁に掛け止められるように、連結金具本体部１から離れる方向に傾斜させてもよい。また、掛止部６は、差込み部２が連結孔２０３ａに差し込まれる際に、差し込みの妨害とならない大きさ及び形状とされる。また、掛止部６は、横フランジ２０３の板厚及び連結孔２０３ａの孔径等に応じて、適宜変更して形成される。

【0031】

なお、凸状の掛止部５、６は、図１３及び図１４に示した構成に限定されない。凸状の掛止部５、６は、連結した隣り合う横フランジ２０３が掘削孔の径方向に相対変位した際に、連結孔２０３ａの開口縁に掛け止められる構成であれば、他の形態でもよい。

【0032】

以上に、連結金具１００、１０１を、実施の形態に基づいて説明したが、連結金具１００、１０１は、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば連結金具１００、１０１は、上述した構成要素に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、連結金具本体部１、差込み部２及び挟持部３の形状は、上記構成に限定されず、他の形状でもよい。要するに、連結金具１００、１０１は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

【符号の説明】

【0033】

１ 連結金具本体部、１ａ、１ｂ 側端縁、２ 差込み部、２ａ 先端部、３ 挟持部、３ａ 先端部、４、５、６ 掛止部、１０ 一端縁、１１ 他端縁、１２ 凸部、２０ 段差部、３０ 挿入部、１００、１０１ 連結金具、２００ 土留部材、２０１ 波付け鋼板、２０２ 縦フランジ、２０２ａ 連結孔、２０３ 横フランジ、２０３ａ 連結孔、２０３ｂ 端縁、３００ 土留構造物、３０１ 構造体。

【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14】