(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-23
(45)【発行日】2022-08-31
(54)【発明の名称】連結装置
(51)【国際特許分類】
F16B 5/00 20060101AFI20220824BHJP
F16B 5/06 20060101ALI20220824BHJP
F16B 21/08 20060101ALI20220824BHJP
E02D 17/08 20060101ALI20220824BHJP
E21D 5/10 20060101ALI20220824BHJP
【FI】
F16B5/00 F
F16B5/06 Q
F16B21/08
E02D17/08 A
E21D5/10
(21)【出願番号】P 2019007995
(22)【出願日】2019-01-21
【審査請求日】2021-10-01
(73)【特許権者】
【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】100114890
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】和田 浩
(72)【発明者】
【氏名】鎌崎 祐治
(72)【発明者】
【氏名】久保田 悟史
【審査官】鵜飼 博人
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-257070(JP,A)
【文献】特開2018-131803(JP,A)
【文献】特開平08-004733(JP,A)
【文献】中国実用新案第204691774(CN,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16B 5/00
F16B 5/06
F16B 21/08
E02D 17/08
E21D 5/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
重ねられた連結対象物を連結する連結装置であって、
前記連結対象物に形成された複数の孔にそれぞれ挿通される複数の連結部と、
前記連結部に連結され、前記連結部の間隔が広がる方向に向けて付勢する付勢部と、
前記付勢部による付勢力に抗して前記連結部の間隔の広がりを規制する位置と、前記付勢部による付勢力によって前記連結部の間隔の広がりを許容する位置との間で移動する規制部と、
を備えることを特徴とする連結装置。
【請求項2】
前記連結部は、前記付勢部により前記連結部の間隔が広げられたときに、前記連結対象物の孔の縁に嵌まり込む溝を有していることを特徴とする請求項1に記載の連結装置。
【請求項3】
前記付勢部は、弾性部材から形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の連結装置。
【請求項4】
前記規制部は、
前記付勢部に設けられ、前記連結部の間隔が広がる一方向に向けて付勢された係止片と、
前記付勢部に設けられ、前記一方向側から前記係止片への係止及び解放が自在に形成された係止爪と、
を備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の連結装置。
【請求項5】
前記連結部と前記付勢部とを連結する脚部を備え、
前記脚部は、前記連結部の間隔が広がる方向に沿って延在していることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、重ねられた連結対象物を連結する連結装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、台風や地震等により地上の構造物が倒れないようにするために、構造物の足下には強固な基礎が構築されている。基礎には、長さが数十メートルにもおよぶ杭を用いることがあり、杭を埋めるために相応の深さの立坑を掘削する。
基礎に用いられる杭を地中深くにまで埋める深礎工法においては、立坑の内壁が崩壊することを防止するために、立坑の内壁に沿って土留を構築する必要がある。土留は、例えば、土留材としてライナープレートを用い、立坑の内壁面に沿って、ライナープレートを立坑の周方向(横断面方向)及び高さ方向(深さ方向)に複数連結して構築する。
ライナープレートを連結する連結装置としては、ボルト及びナットが用いられる。ボルトをライナープレートのフランジに形成された挿通孔に挿通して、ボルトにナットを螺合させることで隣接するライナープレート同士を連結している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、立坑の内壁面に土留を構築する場合、立坑の内壁面に設置する複数のライナープレートをボルト及びナットにより互いに連結する連結箇所は、数千箇所を超えることがある。連結箇所の全てにおいて、手作業によりボルトをフランジの挿通孔に挿通して、ボルトにナットを螺合させることは、作業者への負担が大きく、施工効率の向上が困難であった。
【0005】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業者の負担を軽減し、施工効率を向上することができる連結装置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】
上記の課題を解決するため、本発明は、重ねられた連結対象物を連結する連結装置であって、前記連結対象物に形成された複数の孔にそれぞれ挿通される複数の連結部と、前記連結部に連結され、前記連結部の間隔が広がる方向に向けて付勢する付勢部と、前記付勢部による付勢力に抗して前記連結部の間隔の広がりを規制する位置と、前記付勢部による付勢力によって前記連結部の間隔の広がりを許容する位置との間で移動する規制部と、を備えることを特徴とする。
【0007】
また、前記連結部は、前記付勢部により前記連結部の間隔が広げられたときに、前記連結対象物の孔の縁に嵌まり込む溝を有していることが好ましい。
【0008】
また、前記付勢部は、弾性部材から形成されていることが好ましい。
【0009】
また、前記規制部は、前記付勢部に設けられ、前記連結部の間隔が広がる一方向に向けて付勢された係止片と、前記付勢部に設けられ、前記一方向側から前記係止片への係止及び解放が自在に形成された係止爪と、を備えることが好ましい。
【0010】
また、前記連結部と前記付勢部とを連結する脚部を備え、前記脚部は、前記連結部の間隔が広がる方向に沿って延在していることが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、作業者の負担を軽減し、施工効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】周方向及び高さ方向に連結されたライナープレートの斜視図である。
【
図2】(a)は規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す連結装置の斜視図であり、(b)は付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す連結装置の斜視図である。
【
図3】(a)は規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す連結装置の正面図であり、(b)は付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す連結装置の正面図である。
【
図4】(a)は重ねられたライナープレートを示す斜視図であり、(b)は(a)のライナープレートに連結部を挿通させた状態を示す斜視図であり、(c)は連結装置により連結したライナープレートの斜視図である。
【
図5】(a)は
図4(b)におけるB-B矢視図であり、(b)は
図4(c)におけるC-C矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとりうる。
【0014】
<ライナープレート>
図1は、周方向及び高さ方向に連結されたライナープレート100(連結対象物)の斜視図である。ライナープレート100は、例えば、立坑の内壁面に沿って設けられる。ライナープレート100は、立坑の内壁面の崩落を防ぐ土留を構築する部材であり、例えば、鋼板等から形成されている。
ライナープレート100は、立坑の内壁面に面するプレート面部110と、プレート面部110の縁部に立設されたフランジ部120と、を有する。
プレート面部110は、その主面が立坑の内壁に面して配置されている。プレート面部110は、平面視矩形状に形成されており、例えば、鋼板をその短手方向に沿って波形状に湾曲させると共に、その長手方向に沿って円弧状に湾曲させて形成されている。なお、プレート面部110は、波形状又は円弧形状に湾曲させて形成したものに限られず、平板状に形成されていてもよい。
【0015】
フランジ部120は、プレート面部110の縁部に設けられており、長手フランジ部121と、短手フランジ部122と、を有する。長手フランジ部121は、プレート面部110の長手側の2つの縁部に設けられており、プレート面部110に一体に形成されている。長手フランジ部121は、プレート面部110を成形する際に、長手側の縁部をその主面に直交するように折り曲げることで形成されている。長手フランジ部121は、立坑の内側に向かって延在している。なお、長手フランジ部121は、プレート面部110に一体に形成される場合に限られず、プレート面部110に溶接等によって接合されていてもよい。
各長手フランジ部121には、複数の挿通孔130が形成されている。挿通孔130には、構築される土留の高さ方向に隣接するライナープレート100同士を互いに連結する、連結装置1(詳細は後述する)が挿通される。挿通孔130は、長手フランジ部121の延在方向に沿って所定の間隔をあけて複数形成されている。
【0016】
短手フランジ部122は、例えば、プレート面部110に溶接によって接合できる鋼板から形成されている。短手フランジ部122は、プレート面部110の短手側の2つの縁部に溶接等によって接合され、プレート面部110の主面に対して立設されている。各短手フランジ部122の長手方向両端部は、それぞれ長手フランジ部121の端部に溶接等によって接合されている。各短手フランジ部122には、複数の挿通孔140が形成されている。挿通孔140には、周方向に隣接するライナープレート100同士を互いに連結する連結具が挿通される。挿通孔140は、短手フランジ部122の長手方向に沿って所定の間隔をあけて複数形成されている。
このように、一つのライナープレート100は、一つのプレート面部110と、二つの長手フランジ部121と、二つの短手フランジ部122と、を有する。高さ方向及び周方向に隣接するライナープレート100同士は、それぞれの長手フランジ部121及び短手フランジ部122同士の主面方向が互いに平行となるように配置されている。
隣接するライナープレート100は、互いの短手フランジ部122が立坑の延在方向(軸線方向)に連続するのではなく、ライナープレート100の長手方向の長さの半分程度、立坑の周方向にずらして千鳥状に配置されている。
【0017】
上述の構成を有するライナープレート100は、連結装置1によって連結される。隣接するライナープレート100同士は、互いに長手フランジ部121同士を重ねてそれぞれの挿通孔130を整合させ、連結装置1を挿通させることで連結されている。なお、短手フランジ部122同士は、それぞれの挿通孔140を整合させ、連結具(例えば、ボルト及びナット)を挿通させることで連結することができる。なお、短手フランジ部同士は、連結具に限らず、連結装置1によって連結してもよい。
【0018】
<連結装置>
図2(a)は、連結装置1において、規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す斜視図であり、
図2(b)は、連結装置1において、付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す斜視図である。
図3(a)は、連結装置1において、規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す正面図であり、
図3(b)は、連結装置1において、付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す正面図である。
図2、
図3に示すように、連結装置1は、重ねられたライナープレート100(連結対象物)を互いに連結する。連結装置1は、連結部2と、付勢部3と、脚部4と、規制部5と、操作部6と、を備えている。連結部2、付勢部3、脚部4、規制部5及び操作部6は、一体に形成されている。
【0019】
(連結部)
図2、
図3に示すように、連結部2は、一つの連結装置1に複数備えられている。連結部2は、例えば、二つ備えられており、各連結部2は、ライナープレート100に形成された挿通孔130にそれぞれ挿通される。
連結部2は、挿通部21と、ストッパ部22と、軸部23を備えている。
挿通部21は、ライナープレート100に形成された挿通孔130に挿通される部分である。挿通部21は、例えば、平面視した際に円形状となるような円板状に形成されており、その外径は、ライナープレート100の挿通孔130の径よりも小さく形成されている。
ストッパ部22は、ライナープレート100に当接することにより、連結部2の挿通孔130への挿通量を規制する部分である。ストッパ部22は、例えば、平面視した際に円形状となるような円板状に形成されており、その外径は、ライナープレート100の挿通孔130の径よりも大きく形成されている。ストッパ部22は、その中心が挿通部21の中心と同心上に配置されており、両者の中心を通る直線は、重ね合わされた長手フランジ部121の厚さ方向(連結部2の挿通方向)に沿っている。
軸部23は、挿通部21とストッパ部22を連結する部分である。軸部23は、円柱状に形成されており、その軸線は挿通部21とストッパ部22の中心を通っている。軸部23の外径は、挿通部21及びストッパ部22の外径よりも小さく形成されている。軸部23の高さは、重ね合わされた二つの長手フランジ部121の厚さよりも若干大きくなるように形成されている。よって、連結部2は、挿通部21とストッパ部22との間に溝24が形成された状態となっている。これにより、付勢部3の付勢力により、連結部2の間隔が広げられたときに、ライナープレート100の挿通孔130の縁に連結部2の溝24が嵌まり込むようになっている。
【0020】
各連結部2は、隣接する連結部2の中心間の間隔が、ライナープレート100の隣接する挿通孔130の中心間の間隔の整数倍となるように配置されている。具体的に、連結装置1の場合、二つの連結部2の中心間の間隔は、隣接する挿通孔130の中心間の間隔と等しくなるように配置されている。これは、一つの連結装置1につき、二つの連結部2がそれぞれ対向する二つの挿通孔130に挿通されることを意味する。すなわち、
図1に示すように、連続して並んだ二つの挿通孔130に対して、一つの連結装置1を用いてライナープレート100同士を連結する。言い換えると、連続して並んだ二つの挿通孔130にそれぞれ連結部2が挿通される。
【0021】
(付勢部)
図2、
図3に示すように、付勢部3は、脚部4を介して連結部2に連結されている。付勢部3は、各連結部2の間隔が広がる方向に向けて付勢する。付勢部3は、折り曲げられた板状の弾性部材から形成されている。具体的には、付勢部3は、板バネから形成されている。付勢部3は、その長手方向中央部付近でヘアピン状に折り曲げられており、一端が脚部4を介して一方の連結部2に連結されており、他端が脚部4を介して他方の連結部2に連結されている。付勢部3の両端部はほぼ対向する位置にある。
図3(a)においては、付勢部3は、自身の弾性力(付勢力)により、両端部が互いに離間する方向に力が作用している状態であり、
図3(b)においては、付勢部3は、自身の付勢力により両端部が離間した状態である。
【0022】
(脚部)
図2、
図3に示すように、脚部4は、各連結部2と付勢部3とを連結するものである。すなわち、脚部4は、二つ設けられている。脚部4は、一端が連結部2の上端部に連結され、他端が付勢部3の端部に連結されている。各脚部4は、それぞれ直線状に延在するように形成されており、連結装置1において各脚部4は一直線上に並ぶように配置されている。すなわち、各脚部4は、付勢部3の付勢力によって連結部2の間隔が広がる方向に沿って延在している。脚部4は、ライナープレート100の挿通孔130に挿通される連結部2の間隔に合わせて長さが決定される。
【0023】
(規制部)
図2、
図3に示すように、規制部5は、付勢部3による付勢力(弾性力)に抗して連結部2の間隔の広がりを規制する位置(
図3(a)における位置)と、付勢部3による付勢力(弾性力)によって連結部2の間隔の広がりを許容する位置(
図3(b)における位置)との間で移動する。規制部5は、係止片(被係止部)51と、係止爪(係止部)52とを備えている。
【0024】
係止片51は、例えば、付勢部3に一体に形成されており、自身が有する弾性力によって連結部2の間隔が広がる一方向(
図3における右側)に向けて付勢されている。より具体的には、係止片51は、折り曲げられている付勢部3の一方(
図3における付勢部3の右側)に密着するように付勢された状態で付勢部3に一体に形成されている。係止片51は、その始端が付勢部3の途中にあり、そこから付勢部3の端部に向かって延び、付勢部3の端部付近で折り返され、終端が自身の始端付近に位置するように折り曲げられて形成されている。したがって、係止片51は、係止爪52によって係止されていない場合には、自身の付勢力により、始端から折り返し部51a付近までが付勢部3の一方に密着した状態となっている(
図3(b)参照)。
【0025】
係止爪52は、例えば、付勢部3に一体に形成されており、上記一方向側(
図3における右側)から係止片51の係止及び解放が自在に形成されている。より具体的には、係止爪52は、付勢部3における係止片51が設けられていない側(
図3における付勢部3の左側)の端部に付勢部3に一体に形成されている。係止爪52は、その先端52aが係止片51の折り返し部51aよりも係止片51の始端側に張り出すように形成されている。係止爪52は、係止片51の折り返し部51aを受容する受容部52bを有している。係止爪52は、付勢部3の一方(
図3における付勢部3の右側)と係止片51の折り返し部51aとの間に嵌まり込むことによって係止片51を係止し、付勢部3の付勢力による連結部2の間隔の広がりを防止する。
【0026】
(操作部)
図2、
図3に示すように、操作部6は、外力を加えることで、規制部5の係止爪52による係止片51の係止と解除を行うものである。
操作部6は、係止爪52及び付勢部3の端部の近くに設けられており、係止爪52及び付勢部3と一体に形成されている。操作部6は、作業者が把持できるように係止爪52及び付勢部3から突出して形成されている。
【0027】
<ライナープレートの連結方法>
次に、連結装置1を用いて、高さ方向において隣り合うライナープレート100同士を連結する方法について説明する。
図4(a)は、重ねられたライナープレート100を示す斜視図であり、
図4(b)は、
図4(a)のライナープレート100に連結部2を挿通させた状態を示す斜視図であり、
図4(c)は、連結装置1により連結したライナープレート100の斜視図である。
図5(a)は、
図4(b)におけるB-B矢視図であり、
図5(b)は、
図4(c)におけるC-C矢視図である。
【0028】
立坑の内壁面に沿って土留を構築する場合、立坑を掘り下げるにつれてライナープレート100を高さ方向に連結していく。新たに連結するライナープレート100は、高さ方向において既設のライナープレート100の下側から連結する。連結の際には、新たなライナープレート100を吊り上げて既設のライナープレート100の下側から接近させ、双方の挿通孔130同士が整合された状態にする(
図4(a)参照)。
この状態において、上側に位置するライナープレート100から、連結装置1の連結部2をライナープレート100の挿通孔130に挿通する。連続して並んだ二つの挿通孔130に対して、一方の挿通孔130に一方の連結部2の挿通部21を挿通し、他方の挿通孔130に他方の連結部2の挿通部21を挿通する。挿通部21を挿通孔130に挿通した際には、連結部2の溝24が挿通孔130の周縁(周面)に対向するようにしておく(
図4(b)、
図5(a)参照)。このとき、係止爪52により係止片51を係止させておく。
【0029】
次いで、作業者は、操作部6を操作して、規制部5の係止片51に対する係止爪52の係止を解除する。すなわち、作業者は、操作部6を把持して
図5における左方向に操作部6を引く。操作部6を引くことにより、係止爪52の先端52aは、係止片51の折り返し部51aを乗り越え、折り返し部51aは、係止爪52の受容部52bから離脱する。これによって、規制部5によって押さえつけられていた付勢部3の付勢力が解除されるので、付勢部3は、自身が有する弾性力により、その両端が開くように動く。付勢部3の両端が開くことで、付勢部3の両端に連結されている脚部4も付勢部3の両端と同じ方向に移動し、脚部4の端部に連結されている連結部2も付勢部3の両端と同じ方向に移動する。全ての連結部2が脚部4に沿って移動することにより、挿通孔130の周縁(周面)が挿通部21の溝24に嵌まり込み、ライナープレート100が連結される(
図4(c)、
図5(b)参照)。
【0030】
以上のような連結装置1によれば、従来のように、ボルト及びナットを使用した連結方法と比べて、ライナープレート100同士を極めて簡単に連結することができるようになる。つまり、ライナープレート100の挿通孔130に連結部2の挿通部21を挿通し(手順1)、操作部6を操作して係止爪52による係止片51の係止を解除する(手順2)、だけで簡単にライナープレート100同士を連結することができる。これにより、立坑内の狭い作業空間において、ライナープレート100を連結する作業者の負担を大幅に軽減することができ、施工効率が向上し、作業時間が短縮される。
また、ライナープレート100の高さ方向の連結は、連結部2の溝24と挿通孔130の周縁(周面)との噛み合いで行われるため、簡単な機構でライナープレート100同士を連結することができる。
また、連結装置1は、連結部2と、付勢部3と、脚部4と、規制部5と、操作部6とが一体に形成されているため、一つの部品とすることができ、取り扱い性もよく、作業性が向上する。
また、ストッパ部22は、挿通部21及び挿通孔130よりも大きく形成されているので、連結部2を挿通孔130に挿通する際に、ストッパ部22が長手フランジ部121aに突き当たるまで挿通部21を挿通孔130に挿通し、ストッパ部22が長手フランジ部121aに突き当たった後に操作部6を操作して係止爪52による係止片51の係止を解除すればよい。したがって、連結装置1によるライナープレート100の連結作業がしやすくなる。
【0031】
<その他>
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更することができる。
例えば、連結部2の形状は、挿通孔130に挿通でき、規制部5による規制の解除の際に挿通孔130の周縁(周面)に嵌まり込むものであれば、平面視した際に円形状となる場合に限らず、多角形状、楕円状、長円状等であってもよい。
【0032】
また、一つの連結装置1に備えられる連結部2の数は二つに限らず、三つ以上であってもよい。連結部2が三つ以上の場合には、脚部4の端部に加えて、その端部と付勢部3との間に一つ以上の連結部2を設けてもよい。この場合においても、隣接する連結部2の中心間の間隔は、隣接する挿通孔130の中心間の間隔の整数倍の長さにしておく必要がある。また、ライナープレート100のプレート面部110の曲率が大きい場合には、付勢部3による連結部2の移動(開き)が阻害されない範囲内で脚部4を湾曲形成してもよい。
また、連結部2のうち、溝24を形成する面、すなわち、挿通部21における長手フランジ部121bとの対向面、ストッパ部22における長手フランジ部121aとの対向面のうち、少なくとも一方に複数の凸部を設けたり、表面を粗く形成することにより、長手フランジ部121a,121bとの摩擦力を高めて連結装置1を外れにくくし、ライナープレート100の連結を強固にすることもできる。
【0033】
また、連結部2のうち、溝24を形成する面、すなわち、挿通部21における長手フランジ部121bとの対向面、ストッパ部22における長手フランジ部121aとの対向面のうち、少なくとも一方に、溝24の幅が徐々に狭くなるような傾斜面を形成してもよい。この場合、傾斜面は、軸部23に近づくにつれて溝24の幅が狭くなるように形成されることになる。
また、軸部23は、挿通部21及びストッパ部22に突き合わせて互いを連結する場合に限らず、挿通部21及びストッパ部22にそれぞれ形成された孔に軸部23のそれぞれの端部を嵌め込んで連結するようにしてもよい。これにより、軸部23による挿通部21及びストッパ部22との連結を強固にすることができ、外れにくくなる。
【0034】
また、脚部4を長く形成し、一つ以上の挿通孔130を跨いだ状態で連結部2を挿通孔130に挿通してもよい。すなわち、三つ以上並んだ挿通孔130のうち、両端に位置する挿通孔130だけに連結部2を挿通してもよい。
また、付勢部3は、板バネに限らず、弾性部材を用いて連結部2の間隔を変えることができるものであれば変更可能である。
また、脚部4を用いることなく、付勢部3の両端に連結部2を連結した構成としてもよい。
また、規制部5の構成は、上記の係止片51,係止爪52の形態に限られるものではなく、付勢部3による連結部2の広がりを規制及び許容することができる構成であれば自由に変更可能である。
また、操作部6の形状、操作部6を設ける位置等も自由に変更可能である。
【符号の説明】
【0035】
1 連結装置
2 連結部
3 付勢部
4 脚部
5 規制部
6 操作部
21 挿通部
22 ストッパ部
23 軸部
24 溝
51 係止片
51a 折り返し部
52 係止爪
52a 先端
52b 受容部
100 ライナープレート
130 挿通孔