特許 7526688 ジベル及びこれを用いた合成床版

(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】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】ジベル及びこれを用いた合成床版

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/12 20060101AFI20240725BHJP

   E04B 5/40 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

E01D19/12

E04B5/40 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021017505

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2022120547

(43)【公開日】2022-08-18

【審査請求日】2023-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】509338994

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩインフラシステム

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110001863

【氏名又は名称】弁理士法人アテンダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 統

(72)【発明者】

【氏名】吉川 真路

(72)【発明者】

【氏名】中村 善彦

(72)【発明者】

【氏名】木作 友亮

(72)【発明者】

【氏名】河野 豊

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特許第５２７９５４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２０－１４２５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５２２４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｅ０４Ｂ ５／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状部材と、板状部材に設けた固定孔に挿入して固定される円筒状部材とを備え、板状部材の周囲及び円筒状部材の内部にコンクリートが打設されるジベルにおいて、
前記円筒状部材を、外径が板状部材の固定孔の内径よりも小さくなるように形成するとともに、
円筒状部材の軸方向の一部を径方向外側に山形に突出するように形成し、
円筒状部材の軸方向の一部が固定孔の内周面に複数箇所で圧接することにより円筒状部材が軸方向への移動を規制され且つ固定孔に固定されるように形成した
ことを特徴とするジベル。

【請求項2】

前記円筒状部材の軸方向の一部における周方向２箇所に円筒状部材の径方向外側に突出する突出部を設け、
円筒状部材を、各突出部と固定孔の内周面との各接点と、各突出部以外の周方向一部と固定孔の内周面との接点の周方向３箇所で固定孔に圧接するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載のジベル。

【請求項3】

前記各突出部は、円筒状部材の一部を径方向に変形させることによって形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のジベル。

【請求項4】

前記各突出部は、円筒状部材とは別の部材を円筒状部材の外周面に設けることによって形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のジベル。

【請求項5】

前記円筒状部材の周面に少なくとも一つの開口部を設け、
開口部がコンクリート打設時に円筒状部材の上面側に位置するように円筒状部材を板状部材に固定した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のジベル。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか記載のジベルを用いた合成床版であって、
前記円筒状部材が固定された板状部材を上面に突設した底板を備え、
底板上には板状部材の周囲及び円筒状部材の内部にコンクリートが打設されている
ことを特徴とする合成床版。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば一般道や高速道路等の高架橋の架設に用いられるジベル及びこれを用いた合成床版に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、高架橋の架設においては、例えば鋼製の底板を備えた合成床版用底鋼板パネルを工場で製作し、これを現場に搬入して主桁上に固定するとともに、その上にコンクリートを打設することにより合成床版を形成するようにしたものが知られている。この合成床版用底鋼板パネルは、コンクリート層のずれ止め用のジベルを備え、現場で底板上に打設されるコンクリートと一体化されることにより合成床版を形成している。ジベルは、底板上に突設された複数の板状部材と、各板状部材に設けた複数の固定孔に挿入して固定される複数の鋼製の円筒状部材とから構成され、各板状部材の周囲及び円筒状部材の内部にコンクリートが打設されることにより、硬化したコンクリートと底板とを強固に結合するようになっている。

【0003】

ところで、前記円筒状部材は、工場で組み立てる際に板状部材の固定孔に挿入されるが、現場への運搬時や現場でのコンクリート打設時の振動や衝撃によって円筒状部材が板状部材から脱落したり位置ずれを生じたりしないように、円筒状部材を板状部材に確実に固定する必要がある。円筒状部材を板状部材の固定孔に固定する方法としては溶接が確実であるが、多数の円筒状部材を一つずつ板状部材に溶接するのでは多大な手間を要する。

【0004】

そこで、従来では、円筒状部材に軸方向に延びるスリット状の切り欠きを設け、円筒状部材を弾性変形により縮径させながら板状部材の孔に挿入するとともに、その復元力で固定孔の内周面に圧接させることにより、溶接を用いずに円筒状部材を板状部材に固定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５２７９５４９号公報

【文献】特許第５３８５８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、前記従来例では、円筒状部材に軸方向に延びるスリット状の切り欠きが設けられているため、円筒状部材は周方向に連続した形状を有していない。このため、鋼板側からの荷重に対して円筒状部材が径方向に撓みやすく、円筒状部材の強度が不十分になる場合があった。また、円筒状部材の肉厚が大きい場合には、円筒状部材にスリット状の切り欠きが設けられていても人力で弾性変形させることが困難となり、作業性を低下させる場合もあった。

【0007】

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、円筒状部材の強度を十分に確保することができるとともに、円筒状部材を板状部材に固定する際の作業性の向上を図ることのできるジベル及びこれを用いた合成床版を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は前記目的を達成するために、板状部材と、板状部材に設けた固定孔に挿入して固定される円筒状部材とを備え、板状部材の周囲及び円筒状部材の内部にコンクリートが打設されるジベルにおいて、前記円筒状部材を、外径が板状部材の固定孔の内径よりも小さくなるように形成するとともに、円筒状部材の軸方向の一部を径方向外側に山形に突出するように形成し、円筒状部材の軸方向の一部が固定孔の内周面に複数箇所で圧接することにより円筒状部材が軸方向への移動を規制され且つ固定孔に固定されるように形成している。

【0009】

これにより、円筒状部材が板状部材の固定孔の内径よりも外径が小さくなるように形成されていることから、円筒状部材が固定孔に容易に挿入される。その際、円筒状部材の軸方向の一部が固定孔の内周面に周方向複数箇所で圧接することにより円筒状部材が軸方向への移動を規制され且つ固定孔に固定されることから、円筒状部材を固定孔に挿入した後、円筒状部材を固定孔に打ち込むなどの簡単な圧入作業によって円筒状部材が板状部材に確実に固定される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、円筒状部材を板状部材の固定孔に容易に挿入することができるとともに、円筒状部材を固定孔に挿入した後、円筒状部材を固定孔に打ち込むなどの簡単な圧入作業によって円筒状部材を板状部材に確実に固定することができるので、円筒状部材を板状部材に固定する際の作業性を大幅に向上させることができる。また、円筒状部材を周方向に連続した鋼管によって形成することができるので、いわゆるアーチ効果により円筒状部材の強度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態を示す合成床版の要部斜視図

【図2】円筒状部材の平面図

【図3】Ｘ－Ｘ線矢視方向断面図

【図4】Ｙ－Ｙ線矢視方向断面図

【図5】突出部の加工工程を示す円筒状部材の正面断面図

【図6】固定孔への円筒状部材の挿入工程を示す側面断面図

【図7】固定孔への円筒状部材の固定状態を示す側面断面図

【図8】固定孔への円筒状部材の挿入工程を示す斜視図

【図9】固定孔への円筒状部材の固定状態を示す斜視図

【図10】固定孔への円筒状部材の圧接状態を示す正面断面図

【図11】本発明の他の実施形態を示す円筒状部材の正面断面図

【図12】円筒状部材の分解正面断面図

【図13】本発明の他の実施形態と示すジベルの斜視図

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１乃至図１０は本発明の一実施形態を示すもので、例えば一般道や高速道路等の高架橋の架設に用いられる合成床版を示すものである。尚、図１では合成床版の一部のみを図示している。

【0013】

同図に示す合成床版１は、鋼部材からなる底鋼板パネル１０と、底鋼板パネル１０と一体化されるコンクリート２０とからなり、工場等で製作された底鋼板パネル１０を現場の主桁上に設置し、底鋼板パネル１０上にコンクリート２０を打設することにより形成される。

【0014】

底鋼板パネル１０は、鋼製の底板１１と、底板１１上に突設された複数の板状部材１２と、各板状部材１２に設けられた円筒状部材１３とからなり、各板状部材１２及び各円筒状部材１３によってずれ止め用のジベルが構成されている。

【0015】

底板１１は平板状の鋼板からなり、図示しない主桁に固定される。各板状部材１２は底板１１上に垂直に突設された帯状の鋼板からなり、互いに厚さ方向に間隔をおいて平行に配置されている。各板状部材１２には各円筒状部材１３が固定される複数の固定孔１２ａが設けられ、各固定孔１２ａは互いに板状部材１２の長手方向に間隔をおいて配置されている。

【0016】

円筒状部材１３は、両端を開口した鋼管からなり、固定孔１２ａの内径Ｄ1 よりもやや小さい外径Ｄ2 を有するように形成されている。円筒状部材１３の周面には二つの長円形の開口部１３ａが設けられ、各開口部１３ａは互いに軸方向に間隔をおいて配置されている。

【0017】

また、円筒状部材１３の軸方向の一部には円筒状部材１３の径方向外側に突出する突出部１３ｂが周方向２箇所に設けられ、図３に示すように各突出部１３ｂは円筒状部材１３の中心Ａに対して角度θ（例えば６０°）をなす位置に配置されている。この場合、各突出部１３ｂは、各突出部１３ｃの頂点と、円筒状部材１３の外周面と固定孔１２ａの接点とを通る円の直径Ｄ3 が固定孔１２ａの内径Ｄ1 よりもやや大きく（例えば１ｍｍ～２ｍｍ程度）なるように形成されている。これにより、円筒状部材１３を固定孔１２ａに挿入すると、円筒状部材１３が各突出部１３ｂと接点の３点で固定孔１２ａの内周面に圧接し、固定孔１２ａに対する円筒状部材１３の軸方向への移動が規制されるようになっている。この場合、各突出部１３ｂは、図４に示すように円筒状部材１３の軸方向中央よりも所定距離Ｌだけ軸方向一方にずれるように設けられ、これにより円筒状部材１３の各突出部１３ｂが固定孔１２ａに圧接した位置で板状部材１２が円筒状部材１３の軸方向中央に配置されるようになっている。

【0018】

円筒状部材１３に各突出部１３ｂを形成する場合には、プレス加工等により、図５に示すように各突出部１３ｂとなる部分を円筒状部材１３の内側から径方向外側に向かって変形させるとともに、各突出部１３ｂの間を円筒状部材１３の外側から径方向内側に向かって変形させることにより各突出部１３ｂを形成する。

【0019】

次に、円筒状部材１３を板状部材１２に固定する場合は、図６に示すように円筒状部材１３を板状部材１２の固定孔１２ａに軸方向他方（円筒状部材１３の端部から各突出部１３ｂまでの距離が長い方）から挿入する。その際、円筒状部材１３の各突出部１３ｂが固定孔１２ａに達すると、図７に示すように各突出部１３ｂが固定孔１２ａに当接する。この状態で円筒状部材１３に軸方向一方からハンマー等で打撃を加えて打ち込むことにより、各突出部１３ｂを固定孔１２ａの内周面に圧接させる。その際、図１０に示すように、円筒状部材１３は、各突出部１３ｂと固定孔１２ａの内周面との各接点Ｃ1 と、各突出部１３ｂ以外の周方向一部と固定孔１２ａの内周面との接点Ｃ2 の周方向３箇所で固定孔１２ａに圧接することにより、板状部材１２に確実に固定される。

【0020】

以上のように構成された底鋼板パネル１０は、工場で製作された後、現場に搬入される。その際、各円筒状部材１３は固定孔１２ａの内周面との圧接により板状部材１２に確実に固定されているので、現場への運搬時や現場でのコンクリート打設時の振動や衝撃によって脱落や位置ずれを生ずることがない。

【0021】

現場に搬入された底鋼板パネル１０は主桁上に固定され、その上にコンクリート２０を打設することにより合成床版１が形成される。その際、各板状部材１２の円筒状部材１３内にコンクリート２０が充填され、硬化したコンクリート２０と底鋼板パネル１０とが強固に結合される。また、円筒状部材１３内にコンクリートが充填される際、各開口部１３ａを通じて円筒状部材１３内の空気が外部に排出される。

【0022】

このように、本実施形態によれば、円筒状部材１３を外径が板状部材１２の固定孔１２ａの内径よりも小さくなるように形成したので、円筒状部材１３を固定孔１２ａに容易に挿入することができる。その際、円筒状部材１３の軸方向の一部を固定孔１２ａの内周面に周方向３箇所で圧接させることにより円筒状部材１３が固定孔１２ａに固定されるようにしたので、円筒状部材１３を固定孔１２ａに挿入した後、円筒状部材１３を固定孔１２ａに打ち込むなどの簡単な圧入作業によって円筒状部材１３を板状部材１２に確実に固定することができる。これにより、円筒状部材１３を板状部材１２に固定する際の作業性を大幅に向上させることができる。更に、円筒状部材１３を周方向に連続した鋼管によって形成することができるので、いわゆるアーチ効果により円筒状部材１３の強度の向上を図ることができる。

【0023】

また、円筒状部材１３の軸方向の一部における周方向２箇所に円筒状部材１３の径方向外側に突出する突出部１３ｂを設け、各突出部１３ｂと固定孔１２ａの内周面との各接点Ｃ1 と、各突出部１３ｂ以外の周方向一部と固定孔１２ａの内周面との接点Ｃ2 との周方向３箇所で円筒状部材１３が固定孔１２ａに圧接するようにしたので、円筒状部材１３の周方向２箇所のみに突出部１３ｂを設けるだけで円筒状部材１３を固定孔１２ａに周方向で３点接触させることができ、円筒状部材１３を固定孔１２ａに圧接させるための構造を簡素化することができる。その際、図１０に示すように、固定孔１２ａの中心Ａが各接点Ｃ1 と接点Ｃ2 とを頂点とする三角形の内側に位置するように突出部１３ｂを配置することにより、円筒状部材１３を固定孔１２ａに常に周方向で３点接触させることができる。

【0024】

この場合、円筒状部材１３の一部を径方向に変形させることによって各突出部１３ｂを形成するようにしたので、突出部１３ｂを設けるための加工を極めて容易に行うことができる。

【0025】

また、円筒状部材の周面に開口部１３ａを設け、開口部１３ａがコンクリート打設時に円筒状部材１３の上面側に位置するように円筒状部材１３を板状部材１２に固定するようにしたので、円筒状部材１３内にコンクリート２０が充填される際、開口部１３ａを通じてコンクリート２０の空気抜きを行うことができ、コンクリート２０内の空気溜まりを効果的に防止することができる。

【0026】

前記実施形態では、円筒状部材１３の一部を径方向に変形させることによって各突出部１３ｂを形成するようにしたものを示したが、突出部を、円筒状部材とは別の部材を円筒状部材の外周面に設けることによって形成するようにしてもよい。例えば、図１１及び図１２の他の実施形態に示すように、円筒状部材１３の周面に２つの孔１３ｃを設け、各孔１３ｃにそれぞれブラインドリベット等のリベット１４を打ち込むようにしてもよい。これにより、リベット１４の頭部によって突出部１４ａが形成される。また、円筒状部材の外周面に突出部として設けられる他の部材には、例えばトラスねじ等のように頭部が凸球面状のねじを用いたり、或いは溶接のビードを盛り付けるようにしてもよい。

【0027】

このように、本実施形態では、突出部１４ａを円筒状部材１３とは別の部材によって形成するようにしているので、円筒状部材１３の肉厚が大きい場合など、プレス加工により突出部を形成することが困難な場合に有利である。

【0028】

尚、前記実施形態では、円筒状部材１３の周方向２箇所に突出部１３ｂを設けたものを示したが、円筒状部材の軸方向の一部が固定孔の内周面に複数箇所で圧接するものであれば、突出部を円筒状部材の１箇所または３箇所以上に設けるようにしてもよい。

【0029】

また、前記実施形態では、本発明のジベルを合成床版１に用いたものを示したが、本発明のジベルは他の用途に用いることも可能である。

【0030】

例えば、図１３に示すジベル３０は、長方形状に形成した板状部材３１に設けた複数の固定孔３１ａに複複数の円筒状部材３２を挿入して固定したもので、板状部材３１の周囲及び円筒状部材３２の内部にコンクリートが打設されることにより、各種コンクリート構造物へのアンカーや埋設金具として用いることができる。この場合、板状部材３０には、鋼板以外にも、アルミ板、ステンレス板、ＦＲＰ板等、各種の材料を用いることができる。ジベル３０は、前記実施形態と同様、円筒状部材３２に設けた突出部３２ａと円筒状部材３２の外周面の一部とを固定孔３１ａの内周面に圧接することにより、円筒状部材３２を固定孔３１ａに固定している。また、円筒状部材３２の周面には、前記実施形態と同様、空気抜き用の開口部３２ｂが設けられている。

【0031】

尚、前記実施形態は本発明の一実施例であり、本発明は前記実施形態に記載されたものに限定されない。

【符号の説明】

【0032】

１…合成床版、１０…底鋼板パネル、１１…底板、１２…板状部材、１２ａ…固定孔、１３…円筒状部材、１３ａ…開口部、１３ｂ…突出部、１４ａ…突出部、２０…コンクリート、３０…ジベル、３１…板状部材、３１ａ…固定孔、３２…円筒状部材、３２ａ…突出部、３２ｂ…開口部。

【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】