JP2013100642A - 壁パネルの固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】製作が容易で、安価で、かつ装着時において安定した装着状態を保つことができる壁パネルの固定金具を提供する。
【解決手段】遮音板３１の端部上面に取り付けられる固定金具１の横片部８から第１縦辺部２が垂下し、下辺部７を介して第２縦辺部３が斜め上方に立ち上がる。第２縦辺部３の上端部で折り返して第１縦辺部２との間に入り込む山形の内側折り返し部４を形成する。第２縦辺部３の断面は直線状ではなく、上部寄りに曲率の小さい滑らかな弧状部５が形成されており、遮音板３１の片面とフランジ２４との間に嵌め込んだときに、第２縦辺部３の上端部ではなく、この弧状部５がフランジ２４の内面に接し、弧状部５で反力を伝える。弧状部５に形成された幅方向に延びる複数条の切欠き溝６が、引き抜き抵抗を高め、振動などの影響で固定金具１が抜け出すのを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁パネルの固定金具に関するものであり、主として道路などに設けられる遮音壁の遮音板の固定に用いられる。

道路用の遮音壁の標準的なタイプの一つとして、Ｈ形鋼からなる支柱間に、遮音材を組み込んだ金属パネルや、金属枠を備えたポリカーボネート透光板などからなるパネルの両端を、支柱のフランジ間の溝に挿入し、パネルの片面と一方のフランジの内面との間にバネ反力を与える板バネ式の固定金具を嵌め込んで固定するものがある。

その場合、遮音板は上下方向に複数枚設置され、固定金具は、固定金具の側方に延びる横片を上下の遮音板間に挟み込む形で設置される場合が多い。

上述のタイプの固定金具に関しては、非特許文献１、非特許文献２などに、Ｈ形鋼支柱と遮音板の寸法許容差を考慮した隙間に対して有効に作用することを条件として、１２ｍｍ〜１２７ｍｍの隙間の大きさに応じた標準の固定金具の図が示されている。

また、このタイプの固定金具としては、例えば特許文献１〜３に記載されたものがある。これらの固定金具における共通の基本形態は、隙間に装着されたときに、遮音板側に当接する第１縦辺部と、この第１縦辺部の下部と連続して斜め上方に延び、上端部が支柱のフランジ内面側に当接する第２縦辺部と、この第２縦辺部の上端部で折り返した山形の内側折り返し部を有し、上述した遮音板の片面と一方のフランジの内面との間の隙間に装着したときに弾性的に変形し、山形の内側折り返し部の山形頂部が第１縦辺部の内面に接触した状態で、遮音板と支柱のフランジ間に設計に応じたバネ反力を与える構造となっている。

このうち、特許文献１記載の発明では、第２縦辺部に抜け止め突起が設けられ、抜け止め突起が支柱のフランジ内面に引っ掛かることで、固定金具の抜け出しを防止するようにしたことが特徴となっている。

特許第４０６１４８５号公報 実開平０４−０５７５１３号公報 特開平１０−２８０３３５号公報

「遮音壁標準設計図集」、日本道路公団、平成１１年１２月 「遮音壁標準設計図集」、東日本高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社、西日本高速道路株式会社、平成２１年７月第２版

上述のように、特許文献１記載の発明では、第２縦辺部に設けた抜け止め突起が支柱の溝内面に引っ掛かることで、固定金具の抜け出しを防止するとしている。

また、特許文献１において、抜け止め突起の形態は特には限定していないものの、製作上、別途、突起を取り付けることは、コストや引っ掛かりの効果を確保する点で現実的ではなく、実際には特許文献１で実施例として示されているような第２縦辺部の一部を切り起して外側上方に向けて突出させた切り起こし突起とせざるを得ず、非特許文献２にも切り起こし突起を設けたものが図示されている。

しかし、切り起こしによる突出量が小さいと、支柱の溝内面（Ｈ形鋼のフランジ内面）に引っ掛かることによる引き抜き抵抗が十分に得られない。

また、突出量を大きくした場合には、切り起こしの先端部が支柱からの大きな反力を受けることになり、切り起こし部分先端に集中する反力により切り起こし部分が容易に弾性変形してしまうため、固定金具自体のバネ機能との関係で、必ずしも十分な引き抜き抵抗を与えることはできない。

本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、製作が容易で、安価で、かつ装着時において安定した装着状態を保つことができる壁パネルの固定金具を提供することを目的としている。

本発明の壁パネル固定金具は、支柱の側面に形成された上下方向に延びる嵌合溝に壁パネルの端部を挿入し、壁パネルの片面と嵌合溝の内面との間に嵌入して装着することで、バネ反力により壁パネルを前記支柱に固定するための固定金具である。

固定金具の構成としては、上述の壁パネルの片面に当接する第１縦辺部と、この第１縦辺部の下部から連続して斜め上方に延びる第２縦辺部と、この第２縦辺部の上端部で折り返した山形の内側折り返し部とを備え、第２縦辺部の少なくとも上部の所定範囲には、幅方向と直角な断面が前記パネルと反対側に凸となる弧状部が形成されている。

本発明の固定金具では、装着時にこの弧状部が前記嵌合溝の内面に当接するとともに、弧状部の表面には第２縦辺部の幅方向に延びる抜け止め防止用の切欠き溝が複数条設けられていることを特徴とする。

弧状部は第２縦辺部の一部または全体に緩やかな曲げ加工を施したものでよい。この弧状部はあまり曲げ過ぎず、曲率をできるだけ小さく（曲率半径を大きく）し、滑らかな弧状とすることで、振動などによるずれや固定金具のばね変形に対応じて、嵌合溝の内面に対し広い範囲で接するようにすることができる。

切欠き溝はこの当接が想定される範囲に複数条設けることで、引き抜き抵抗を高め、固定金具の抜け出しを防止することができる。

切欠き溝の深さは、材質や切欠き溝の長さ、配置などによっても異なるが、第２縦辺部の板厚の１／５〜１／２程度が好ましい。例えば遮音壁用の遮音板を固定するためのスチール製の固定金具の場合の一例としては、例えば１．５ｍｍの板厚に対し、深さ０．５ｍｍの切欠き溝を設けるといった設計となる。

切欠き溝の深さが浅過ぎると十分な引き抜き抵抗が得にくく、深すぎると第２縦辺部の強度低下の問題が生ずる可能性があり、また加工も面倒になる。

また、同じ切欠き溝の深さで引き抜き抵抗を増す手段としては、切欠き溝の断面について、第２縦辺部の表面における溝下側の切欠き角度が溝上側の切欠き角度より小さくなるようにすればよい。例えば、切欠き溝下側の切欠き角度を第２縦辺部の表面に対し、９０°以下とすることが考えられる。

本発明では固定金具の装着時においては、支柱の嵌合溝の内面に対し、第２縦辺部の弧状部が当接する構造であり、その部分、すなわち弧状部の当接部分に抜け止め防止用の切欠き溝が形成されているため、非常に安定した装着状態を維持することができる。

すなわち、特許文献１や非特許文献２に示された構造では、装着時に第２縦辺部の頂部が支柱の嵌合溝の内面に当接して弾性反力を与える構造であるため、壁体に振動が生じた場合などに上方に抜け出す恐れがあり、それを第２縦辺部の高さ方向中央付近に設けた切り起こしによる突起部先端の引っ掛かりで抑制しようとするものであるため、両者の機能を互いに抑制しあう関係にある。

これに対し、本発明では板ばね形式の固定金具として弾性反力を与える位置と抜け出し防止の位置が弧状部で一致しているため、弾性反力を維持しつつ高い引き抜き抵抗力を得ることができる。

また、切り起こしによる突起部を形成するためには、コ字状に切り起こす加工手間が必要である上、切り起こしによる第２縦辺部の強度低下の問題が生じるのに対し、本発明における弧状部の曲げ加工や僅かな深さの切欠き溝の切削加工は極めで容易に行うことができ、かつ第２縦辺部についても実質的な強度低下は生じない。

本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の一実施形態を示したもので、(a)は左側面図、(b)はその要部拡大断面図、(c)は右側面図である。 図１の実施形態における固定金具の使用状態を示したもので(a)は鉛直断面図、(b)は水平断面図である。 本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の他の実施形態を示したもので、(a)は左側面図、(b)はその要部拡大断面図、(c)は右側面図である。

以下、本発明の具体的な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の一実施形態を示したもので、この固定金具１は、図２に示すように、Ｈ形鋼支柱２１の側面に形成された嵌合溝２５に、遮音板３１の端部を挿入し、遮音板３１の一方の面をＨ形鋼支柱２１の一方のフランジ２３の内面に押し当てた状態で、遮音板３１の他方の面とＨ形鋼支柱２１の一方のフランジ２４の内面との間にハンマーなどでたたいて押し込み、固定金具１のバネ反力によって、遮音板３１をＨ形鋼支柱２１に固定するものである。

Ｈ形鋼支柱２１は道路に沿って、２ｍあるいは４ｍ間隔で設置され、ウェブ２２と両端のフランジ２３、２４との間に、両側面に開口する嵌合溝２５を形成し、隣り合うＨ形鋼支柱２１間に遮音板３１が上下方向に設けられる。

なお、比較的一般的な遮音壁の形態としては、下段についてコンクリート板が設置され、その上にグラスウールなどの遮音材を組み込んだ金属製の遮音板３１が複数段設置され、屋根上に屈曲させた上部に金属枠を有する透光パネルが取り付けられるといった構造のものがある。その他、さらに表面材が取り付けられる場合が多い。

本実施形態の固定金具１は、より具体的には、厚さ１．５ｍｍ程度のステンレス帯鋼板を曲げ加工などにより加工したものであり、図１に示すように遮音板３１の上面に取り付けられる横片部８の端部から第１縦辺部２が垂下し、下辺部７を介して第２縦辺部３が斜め上方に立ち上がり、第２縦辺部３の上端部で折り返して第１縦辺部２との間に入り込む山形の内側折り返し部４を形成している。

横片部８の中央部には嵌合孔９が形成されており、遮音板３１の上面に形成された凸部（図示せず）に嵌めるようになっている。第１縦辺部２は遮音板３１の片面に沿って垂下する。

本発明では、第２縦辺部３の断面が直線状ではなく、図１の例では上部寄りに曲率の小さい滑らかな弧状部５が形成され、図１(a)に二点鎖線で示すように、遮音板３１の片面とフランジ２４との間に嵌め込んだときに、第２縦辺部３の上端部ではなく、この弧状部５でフランジ２４の内面に接し、弧状部５で反力を伝える構造となっている。

この弧状部５に幅方向に延びる複数条（図示の例では６条）の切欠き溝６を切削加工などにより形成することで、弧状部５が当接した状態での引き抜き抵抗を高め、振動などの影響で固定金具１が抜け出すのを防止している。

切欠き溝６は、図１(b)に拡大して示したように、第２縦辺部３の表面における溝下側の切欠き角度αが溝上側の切欠き角度βより小さくなっている。この例では、固定金具１の板厚１．５ｍｍに対し、深さ０．５ｍｍの切欠きを形成し、溝下側の切欠き角度α＝９０°、溝上側の切欠き角度β＝１３５°とした。切欠き溝６は幅方向の長さを長くすればそれだけ大きな引き抜き抵抗が得られることになる。

表１はバネ反力と引き抜き抵抗についての試験結果をまとめたものである。

比較例１は、従来の第２縦辺部の頂部で反力を受け、第２縦辺部の中央部に突起で引き抜き抵抗を付与するように加工したもの（非特許文献２の図面番号８５／１９５のＨ１５０用固定金具に相当）、比較例２は第２縦辺部に特に加工を施さず第２縦辺部がフラットな固定金具、実施例１〜５は図１の実施形態に相当するものである。

金属製の遮音パネルをＨ形鋼支柱に固定するための固定金具の場合、バネ反力２００ｋｇ以上とされており、データのない比較例２を除き要求性能を満たしている。

引き抜き抵抗はバネ反力に相当する荷重がかかった状態での抜け力であり、比較例１が２３．０ｋｇであったのに対し、本発明の実施例１〜５では４０．５〜４８．０ｋｇとほぼ２倍の引き抜き抵抗が確認された。

図３は本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の他の実施形態を示したもので、図１の実施形態に比べ、Ｈ形鋼支柱２１のフランジ２４と遮音板３１との間の隙間が小さい場合に用いられる固定金具１１（非特許文献２の図面番号８７／１９５のＨ１２５用固定金具に相当）の例である。

この例では、厚さ１．５ｍｍ程度のステンレス帯鋼板を曲げ加工などにより加工し、図３(a)に示すように第１縦辺部１２が垂下し、下端部で折り返した第２縦辺部１３が斜め上方に立ち上がり、第２縦辺部１３の上端部で折り返して第１縦辺部１２との間に入り込む山形の内側折り返し部１４を形成している。

第１縦辺部１２の上端中央部にはボルトなどで取り付けるための取付け孔９が形成されている。

図１の実施形態と同様、第２縦辺部１３の断面が直線状ではなく、上部寄りに曲率の小さい滑らかな弧状部１５が形成され、図１(a)に二点鎖線で示すように、遮音板の片面とフランジ２４との間に嵌め込んだときに、第２縦辺部１３の上端部ではなく、弧状部１５でフランジ２４の内面に接し、弧状部１５で反力を伝える構造となっている。

この弧状部１５に幅方向に延びる複数条（図示の例では５条）の切欠き溝１６を切削加工などにより形成することで、弧状部１５が当接した状態での引き抜き抵抗を高め、振動などの影響で固定金具１が抜け出すのを防止している。

切欠き溝１６は、図３(b)に拡大して示したように、第２縦辺部１３の表面における溝下側の切欠き角度αが溝上側の切欠き角度βより小さくなっている。この例も、固定金具１の板厚１．５ｍｍに対し、深さ０．５ｍｍの切欠きを形成し、溝下側の切欠き角度α＝９０°、溝上側の切欠き角度β＝１３５°としている。

以上、本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の２つの実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

１…固定金具、２…第１縦辺部、３…第２縦辺部、４…内側折り返し部、５…弧状部、６…切欠き溝、７…下辺部、８…横片部、９…嵌合孔、
１１…固定金具、１２…第１縦辺部、１３…第２縦辺部、１４…内側折り返し部、１５…弧状部、１６…切欠き溝、１９…取付け孔、
２１…Ｈ形鋼支柱、２２…ウェブ、２３…フランジ、２４…フランジ、２５…嵌合溝、
３１…遮音板、３２…吸音材

Claims (3)

1. 支柱の側面に形成された上下方向に延びる嵌合溝に壁パネルの端部を挿入し、前記壁パネルの片面と前記嵌合溝の内面との間に嵌入して装着することで、バネ反力により前記壁パネルを前記支柱に固定するための壁パネル固定金具であって、
   前記壁パネルの片面に当接する第１縦辺部と、この第１縦辺部の下部から連続して斜め上方に延びる第２縦辺部と、この第２縦辺部の上端部で折り返した山形の内側折り返し部とを有し、
   前記第２縦辺部の少なくとも上部の所定範囲には、幅方向と直角な断面が前記パネルと反対側に凸となる弧状部が形成され、装着時に前記弧状部が前記嵌合溝の内面に当接するとともに、前記弧状部の表面には第２縦辺部の幅方向に延びる抜け止め防止用の切欠き溝が複数条設けられていることを特徴とする壁パネル固定金具。
2. 前記切欠き溝の深さは第２縦辺部の板厚の１／５〜１／２であることを特徴とする請求項１記載の壁パネル固定金具。
3. 前記切欠き溝の断面は、第２縦辺部の表面における溝下側の切欠き角度が溝上側の切欠き角度より小さくなっていることを特徴とする請求項１または２記載の壁パネル固定金具。

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