JP3128229U

JP3128229U - 支保工部材

Info

Publication number: JP3128229U
Application number: JP2006008523U
Authority: JP
Inventors: 勉中野; 真伸中野
Original assignee: 株式会社大三; 株式会社和建
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2016-10-20

Abstract

【課題】簡単に任意な大きさ、形状の支保工を設置することができ、しかも大きさや形状の異なる他の支保工の構築に再利用することができる、角度可変型の支保工部材を提供することである。
【解決手段】ジョイント部本体３と該本体３の両端にそれぞれ取り付けられ前記本体３に対する角度を可変にした接続部４とを備えるジョイント部２と、該ジョイント部２の前記接続部４に接続されるアーム部と、前記ジョイント部２またはアーム部に着脱自在に取り付けられるジャッキ部５とを備えた支保工部材１である。
【選択図】図１

Description

本考案は、設置角度可変型の支保工部材に関し、より詳しくは、腐食ないし劣化した下水管、農業用パイプライン、トンネル等を更正するための更正管巻きたて補修（例えばＳＰＲ工法）やその他の各種土木・建築工事において使用することができる設置角度可変型の支保工部材に関する。

既設管に対する更正管巻きたて補修工法（ＳＰＲ工法等）は、下水管等の既設管内に、耐食性に富む長い硬質プラスチック製の帯状片をスパイラル状に回転挿入して製管し、得られた更正管と既設管との隙間に裏込め材（モルタル材、樹脂等）を注入充填し、一体化する工法である（非特許文献１）。
この工法は、開削による既設管の取り替えが不要で、かつ通水したまま施工でき、しかも更正後の管は強度が高く、耐久性に富むという利点がある。

裏込め材注入時における更正管の浮上、変形を防止するために、更正管内部には、通常、支保工が設置される。このような支保工の設置状態を図１６に示す。同図は円形で８点支保の例を示している。同図に示すように、既設管１００の内側に更正管１０１が製管されており、それらの隙間１０２に裏込め材が注入される。

支保工を設置するための支保工部材（以下、支保工材ということもある）は、図１６に示すように、略８角形に組まれたアーム１０３の各辺からジャッキ１０４を更正管１０１に向かって突出させ、更正管１０１の内面に腹起し１０５（角パイプ）を押し当て、更正管１０１を支持するようにしている。なお、図１６において、１０６は、支保工のずれを防止するためのアンカー部である。
日本ＳＰＲ工法協会、"ＳＰＲ工法概要"、[online]、平成１８年８月２８日検索、インターネット＜URL:http://www.spr.gr.jp/profile/index.html>

前記した既設管の口径は様々であり、かつ管形状も円形管のほか、矩形管、馬蹄形管などがあり、更正管も既設管の形状に沿った形状で製管される。
しかしながら、前記した支保工材は、所定の口径で所定形状の更正管にのみ対応しているため、口径や管形状が異なるごとに、それぞれの支保工材を準備しなければならないという問題があった。

同様な問題は、既設管の補修以外の他の土木・建築工事における支保工設置にもある。例えば、台形、三角形等の形状に掘削した地下構造物構築のための山留では、敷地の形状に合わせて支保工を設置しなければならないため、支保工の設置が煩雑であった。すなわち、山留用の支保工は主として腹起しおよび切梁から構築されるが、変形部では腹起しが土圧や水圧で崩れないように特殊形状のコーナーピースやモルタル等のバックアップ材などを必要とする。
また、コンクリート製アーチ橋の架設工事などでは、橋の円弧部分の支保工は、当該円弧部分の曲率半径に合わせて曲げ加工したＨ形鋼を使用して形成されているが、アーチ橋の円弧部分の曲率半径は、橋によって区々であるので、一度使用した支保工設置材を他に転用することができず、不経済であった。その他、円弧状の壁や天井の設置における支保工も同様である。

従って、本考案の課題は、任意な大きさおよび形状の支保工を簡単に設置することができ、しかも大きさや形状の異なる他の支保工の構築に再利用することができる、角度可変型の支保工部材を提供することである。

上記の課題を解決するための本考案にかかる支保工部材は、以下の構成を有する。
(1）少なくともジョイント部からなる支保工部材であって、前記ジョイント部は、ジョイント部本体と、該本体の両端にそれぞれ取り付けられ前記本体に対する角度を可変にした接続部とを備えたことを特徴とする支保工部材。
(2）前記ジョイント部と、該ジョイント部の前記接続部に接続されるアーム部とを備えた（1）に記載の支保工部材。
（3）前記ジョイント部と、該ジョイント部の前記接続部に接続されるアーム部と、前記ジョイント部またはアーム部に着脱自在に取り付けられるジャッキ部とを備えた（1）に記載の支保工部材。
（4）前記ジョイント部と、該ジョイント部に着脱自在に取り付けられているジャッキ部とを備えた（1）に記載の支保工部材。
（5）前記接続部は、該接続部が前記ジョイント部本体から出入自在に回動して前記本体に対する角度が可変になるように、前記ジョイント部本体の両端にそれぞれ回動自在にピン結合されると共に、各接続部を所定の角度でジョイント部本体に固定するための固定手段を備えた（1）〜（4）のいずれかに記載の支保工部材。
（6）前記固定手段が、前記ジョイント部本体および接続部の各側面に設けられ前記ピン結合部を中心とした円弧上に所定間隔で配列された複数の貫通孔と、ジョイント部本体および接続部のいずれかの貫通孔を一致させた状態でこれらの貫通孔に挿通され前記ジョイント部本体に対して所定の角度で前記接続部を固定するためのピンとを備えた（5）に記載の支保工部材。
（7）前記アーム部は、長さ調整可能に構成されている（2），(3)，(5)または（6）に記載の支保工部材。
（8）前記アーム部は、相互にスライドして伸縮する少なくとも２つのアーム要素からなり、かつ少なくとも２つのアーム要素を所定の長さで固定するようにした（7）に記載の支保工部材。
（9）前記アーム部の長さ調整が、前記アーム部の複数を連結して行われる（7）に記載の支保工部材。
（10）前記ジャッキ部は、前記アーム部またはジョイント部に設けた穴を挿通するねじ棒と、該ねじ棒と螺合してねじ棒を進退させるナット材とを備えた（3）〜（9）のいずれかに記載の支保工部材。

上記（1）または（2）に記載の考案によれば、ジョイント部本体の両端にそれぞれ取り付けられる接続部は前記本体に対する角度が可変であるので、複数のジョイント部を接続することにより、または複数のジョイント部の一部または全部をアーム部を介して接続することにより、対象物の形状に合わせて任意な形状の支保工を設置できる。しかも前記ジョイント部およびアーム部は、様々な形状や大きさの支保工を設置するために何度でも使用できるため、経済的である。
上記（3）または（4）に記載の考案によれば、ジャッキ部は、ジョイント部、またはジョイント部とアーム部のいずれかに着脱自在に取り付けられるので、支持が必要な部分を、腹起しを設置するなどして、ジャッキ部で確実に支持することができる。
本考案の支保工部材は、腐食ないし劣化した下水管、農業用パイプライン、トンネル等を更正するための更正管巻きたて補修（例えばＳＰＲ工法）のほか、山留(土留)、コンクリート製橋梁、トンネル工事などの各種土木・建築工事において支保工を構築するために好適に使用することができる。

本考案の一実施形態を図１〜図１５に示す。図１はこの実施形態にかかる支保工部材を示す側面図であり、図２はその要部の分解斜視図である。

図１に示すように、この実施形態にかかる支保工部材１は、ジョイント部２を主体とする。このジョイント部２は、ジョイント部本体３と、該本体３の両端にそれぞれ取り付けられた接続部４，４とを備える。ジョイント部２には、ジャッキ部５が取り付けられている。

ジョイント部本体３は、図２に示すように、溝形を有し、その両フランジ３ａ，３ｂの両端部にはそれぞれ接続部４をピン結合するためのピン挿通孔６が形成されており、かつこのピン挿通孔６と同心の円弧上に複数の固定ボルト貫通孔７a,7b,7cが形成されている。

一方、接続部４は、一対の略扇形回動板８，８とこれらの回動板８，８の一端面に溶接等で接合される接続用フランジ９とからなる。各回動板８には、前記ピン結合するためのピン挿通孔１０が形成されており、かつこのピン挿通孔１０と同心の円弧上に複数の固定ボルト貫通孔11a,11b,・・・11eが形成されている。接続用フランジ９はその周囲に取付け孔１５が設けられる。

ジャッキ部５の上端には、図１に示すように、腹起し２１を支持するためのコ字形の受け部２２が取り付けられている。符号２３は、腹起し２１と受け部２２とを固定するための腹起し固定ボルトである。
ジャッキ部５は本体がねじ棒で構成され、本体３の上面に設けたねじ棒挿通孔２４ａ、および本体３の下部に設けられ本体３の両フランジ３ａ，３ｂに溶接等で固定された支持板２５(図１)に設けたねじ棒挿通孔２４ｂを挿通し、本体３の上部および下部でねじ棒にナット部２６ａ、２６ｂが螺合する。従って、ナット部２６ａ、２６ｂを回転させることにより、ジャッキ部５を本体３に対して進退させることができる。

ジョイント部２を組み立てる場合には、ジョイント部本体３の両端から両フランジ3a,3ｂ間に回動板８，８を挿入し、ジョイント部本体３と回動板８，８とのピン挿通孔６，１０を一致させ、これに回転ピン１２を挿通させ、ついで回転ピン１２の両端部に設けた貫通孔１３に割ピン１４，１４を挿入して回転ピン１２がピン挿通孔６，１０から離脱しないように固定する。

この状態では、回転ピン１２を回転中心として、接続部４が回動可能に取付けられている。従って、接続部４の先端に設けた接続用フランジ９は、図１に矢印Ｍで示すように、ジョイント部本体３に対して回動可能となり、ジョイント部本体３から出入自在に回動して前記本体３に対する角度を可変にすることができる。

接続用フランジ９を本体３に対しては所望の角度で固定するために、ジョイント部本体３に固定ボルト貫通孔７a,7b,7cが、接続部４に固定ボルト貫通孔11a,11b,・・・11eがそれぞれ形成されている。すなわち、両固定ボルト貫通孔７a,7b,7cおよび11a,11b,・・・11eのうち、所望の角度で互いに一致する固定ボルト挿通孔に固定ボルト１６（固定手段）を挿通させ、ナット１７で締結して所望の角度で接続用フランジ９を固定する。なお、固定ボルト１６およびナット１７に代えて、ピン(図示せず)を固定手段として用いてもよい。

図３(a)〜(d)は、接続用フランジ９、９をそれぞれ所望の開き角度で本体３に固定した例を示している。図３(a)〜(d)では、両接続用フランジ９，９に後述するアーム部１８，１８を取り付けた態様を示している。図３(a)〜(d)に示す角度は、２つのアーム部１８，１８の開き角度を示しており、これは接続用フランジ９、９の開き角度と等しい。アーム部１８，１８の開き角度は、例えば９０°〜１８０°の間で１０°間隔で設定できるようにする。また、一方のアーム部１８のみの角度を変える（すなわち一方の接続用フランジ９のみを回動させる）ことにより５°間隔で設定することも可能である。

次に、アーム部１８を説明する。本考案においては、前記接続用フランジ９，９を利用して複数のジョイント部２を接続して支保工を構築することが可能であるが、必要に応じてジョイント部２とアーム部１８とを使用してもよい。アーム部１８は、図４(a)〜(ｃ)に示すように、長さ調整可能となるように互いにスライドして伸縮する２つの筒体１８ａ，１８ｂ(アーム要素)からなり、これらの両端に接続用のフランジ１９を設けているのが好ましい。
アーム部１８の長さ調節のために、筒体１８ａ，１８ｂの両側面には複数の固定ボルト挿通孔３５，３５・・・・が長さ方向に所定間隔で形成されており、所定の長さで両筒体１８ａ，１８ｂの一致する固定ボルト挿通孔３５，３５に２本の固定ボルト２０，２０を挿通させ、ナット(図示せず)で締結し固定する。なお、アーム部１８は両端に接続用のフランジを設けた伸縮しない筒体のみで構成してもよい。また、強度を考慮すると、固定ボルト２０は上記のように２本またはそれ以上であるのが好ましいが、１本のみであってもよい。

アーム部１８の両端に設けられる前記接続用のフランジ１９は、ジョイント部２の接続用フランジ９と接続されると共に、図５(a)、(ｂ)に示すように、アーム部１８、１８同士も接続できるように構成されている。
このように構成されたアーム部１８を使用することにより、支保工の大きさや形状を自由に変えることができ、支保工構築の自由度がより一層向上する。例えば、前記したＳＰＲ工法において、既設管または更正管の形状や大きさにより近似した荷重受けの構成が可能となる。

また、アーム部１８の両筒体１８ａ，１８ｂの上面および下面には、ジャッキ部挿通用の孔(例えば図８に符号３６で示す)が長さ方向に所定間隔で形成されている。そのため、図６(a)、(ｂ)に示すように、ジョイント部本体３のほか、アーム部１８にもジャッキ部５を取り付けることができる。従って、例えば前記したＳＰＲ工法において、既設管または更正管の間隙にモルタル等の裏込め材を注入する際の注入圧の高い部分に腹起し２１が設置可能となる。

特に、アーム部１８の長さを変えたり、図７(a)〜(ｃ)に例示するように、複数のアーム部１８を連結することにより、ジョイント部２およびアーム部１８の様々な位置にジャッキ部５を取り付けることができる。さらに、ジャッキ部５は、ジョイント部２またはアーム部１８に進退自在に取り付けることができるので、既設管または更正管の間隙にモルタル等の裏込め材を注入する際の注入圧の高い部分に腹起し２１を設置するのがより一層容易になり、かつ高注入圧により更正管が変形するのを抑制することができる。これにより、裏込め材の高圧注入が可能となり、注入時間の短縮ならびに注入精度（空隙の減少）の向上が達成できる。

図８はこの実施形態に係る支保工部材の最も基本的な組立て例を示している。すなわち、この例では、各ジョイント部２の両端の接続用フランジ９，９は開き角度が９０°で単一のアーム部１８′と接続されて、略四角形の支保工を形成している。
また、各ジョイント部２の本体３には、ねじ構造のジャッキ部５が取り付けられている。このジャッキ部５を進退させることにより、ジョイント部２と距離を有する支保面に腹起し２１(棒状材)を当接させて、支保面にかかる力を保持することが可能になる。
なお、以上の実施形態では、ジャッキ部５の先端に腹起し２１の受け部２２を設けたが、受け部２２に代えてプレートを取り付け、このプレートで支保面にかかる力を保持するようにしてもよい。

図９は、ジャッキ部５の先端にローラ２７を取り付けた例を示している。このようなローラ２７を取り付けると、狭い更正管の内部を容易に移動でき、支保工部材の搬入搬出が可能となる。また、更正管と既設管との隙間に裏込め材を注入する区間が２区間以上あり、これらの区間ごとに裏込め材を分割注入する場合には、支保工を形成した支保工部材を解体せずにそのまま（場合によっては腹起し２１も含めて）移動できるため、作業効率が向上し工期の短縮にも役立つ。

次に、更正管巻きたて補修以外の他の支保工設置例を説明する。なお、以下の説明では、便宜上、各構成部材に上記の実施形態で用いたと同じ符号を付している。

例えば、図１０に示すような台形状の変形敷地にこれと同形状に土地を掘削して地下構造物のある建物を構築する場合、掘削した地盤が土圧や水圧で崩れないように山留（土留）と呼ばれる支保工を構築する。この支保工は、主として外周面２８（支保面）に当接する腹起し２９と、この腹起し２９、２９間に架設する切梁３０とを備える。なお、３１は火打梁と呼ばれる支えである

このような山留において、Ａ部のような位置で支保工を構築する場合、従来では腹起し２９，２９の先端同士を近接させ、コーナーピースを一方の腹起し２９に取り付けて他方の腹起し２９が土圧で押されて前に出るのを阻止すると共に、腹起し２９，２９の先端同士の隙間にモルタル等のバックアップ材を充填していた。
これに対して、本考案に係る支保工部材を使用すると、図１１に示すように、腹起し２９，２９の先端同士を、接続用フランジ９，９を所定の開き角度に設定したジョイント部２で簡単に接続することができる。

また、図１０に示すＢ部では、腹起し２９と切梁３０とが９０°で当接しないため、腹起し２９と切梁３０とを接合（ボルト接合）できないため、上記と同様にそれらの隙間にバックアップ材を充填するか、あるいは角度の異なる数種類の角度固定ピース（例えば４５°、６０°、３０°）を用意し、このうち腹起し２９と切梁３０との接する角度に最も近似した角度の角度固定ピースを介して腹起し２９と切梁３０とを固定していた。
これに対して、本考案に係る支保工部材を使用すると、図１２に示すように、腹起し２９と切梁３０の先端同士を、一方の接続用フランジ９のみを所定の開き角度に設定したジョイント部２で簡単に接続することができる。

さらに、図１０に示すＣ部では、腹起し２９、２９同士が直角に向き合うため、Ａ部と同様に、コーナーピースを一方の腹起し２９に取り付けて他方の腹起し２９が土圧で押されて前に出るのを阻止していた。
これに対して、本考案に係る支保工部材を使用すると、図１３に示すように、腹起し２９，２９の先端同士を、接続用フランジ９，９を所定の開き角度（９０°）に設定したジョイント部２で簡単に接続することができる。

本考案に係る支保工部材は、図１４に示すようなアーチ橋３２の架橋工事での円弧状部３３を支持する支保工を構築する場合にも使用することができる。すなわち、本考案に係るジョイント部２は、接続用フランジ９，９を任意の開き角度に設定できるので、例えば図１５に概略的に示すように、所望の開き角度に設定した多数のジョイント部２を接続することにより、所望の円弧状支保工を構築することができる。また、必要に応じて、このようなジョイント部２にジャッキ部５を設けてもよい。このようにして、アーチ橋３２の円弧状部３３を支持する支保工を簡単に構築することができる。

本考案の一実施形態に係る支保工部材の正面図である。図１におけるジョイント部の一部分解斜視図である。 (a)〜(d)は両端にアーム部を接続したジョイント部の開き角度を示す説明図である。 (a)〜(ｃ)はアーム部の各種使用形態の例を示す説明図である。 (a)および(ｂ)は２つのアーム部の連結した使用状態の例を示す説明図である。 (a)および(ｂ)はジャッキ部の取付け位置の例を示す説明図である。 (a)〜(ｃ)はジャッキ部の取付け位置の他の例を示す説明図である。支保工部材の組立て状態の一例を示す斜視図である。支保工部材の応用例を示す正面図である。変形敷地での土留を示す説明図である。図１０のＡ部における支保工設置状態を示す説明図である。図１０のＢ部における支保工設置状態を示す説明図である。図１０のＣ部における支保工設置状態を示す説明図である。アーチ橋の一例を示す概略正面図である。本考案に係る支保工部材を用いた円弧状部の支保工構築の例を示す概略説明図である。既設管に対する通常の更正管巻きたて補修時において更正管内部に設置される支保工の設置状態を示す断面図である。

符号の説明

１：支保工部材、２：ジョイント部、３：ジョイント部本体、３ａ，３ｂ：ジョイント部本体のフランジ、４：接続部、５：ジャッキ部、６: ピン挿通孔、７a,7b,7c：固定ボルト貫通孔、８：略扇形回動板、９：接続用フランジ、１０：ピン挿通孔、11a,11b,・・・11e：固定ボルト貫通孔、１２：回転ピン、１３：貫通孔、１４：割ピン、１５：取付け孔、１６：固定ボルト、１７：ナット、１８：アーム部、１９：接続用フランジ、２０：固定ボルト、２１：腹起し、２２：腹起し受け部、２７：ローラ、２９：腹起し、３０：切梁

Claims

少なくともジョイント部からなる支保工部材であって、前記ジョイント部は、ジョイント部本体と、該本体の両端にそれぞれ取り付けられ前記本体に対する角度を可変にした接続部とを備えたことを特徴とする支保工部材。
前記ジョイント部と、該ジョイント部の前記接続部に接続されるアーム部とを備えた請求項１に記載の支保工部材。
前記ジョイント部と、該ジョイント部の前記接続部に接続されるアーム部と、前記ジョイント部またはアーム部に着脱自在に取り付けられるジャッキ部とを備えた請求項１に記載の支保工部材。
前記ジョイント部と、該ジョイント部に着脱自在に取り付けられているジャッキ部とを備えた請求項１に記載の支保工部材。
前記接続部は、該接続部が前記ジョイント部本体から出入自在に回動して前記本体に対する角度が可変になるように、前記ジョイント部本体の両端にそれぞれ回動自在にピン結合されると共に、各接続部を所定の角度でジョイント部本体に固定するための固定手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の支保工部材。
前記固定手段が、前記ジョイント部本体および接続部の各側面に設けられ前記ピン結合部を中心とした円弧上に所定間隔で配列された複数の貫通孔と、ジョイント部本体および接続部のいずれかの貫通孔を一致させた状態でこれらの貫通孔に挿通され前記ジョイント部本体に対して所定の角度で前記接続部を固定するための固定ボルトまたはピンとを備えた請求項５に記載の支保工部材。
前記アーム部は、長さ調整可能に構成されている請求項２、３，５または６に記載の支保工部材。
前記アーム部は、相互にスライドして伸縮する少なくとも２つのアーム要素からなり、かつ少なくとも２つのアーム要素を所定の長さで固定するようにした請求項７に記載の支保工部材。
前記アーム部の長さ調整が、前記アーム部の複数を連結して行われる請求項７に記載の支保工部材。
前記ジャッキ部は、前記アーム部またはジョイント部に設けた穴を挿通するねじ棒と、該ねじ棒と螺合してねじ棒を進退させるナット材とを備えた請求項３〜９のいずれかに記載の支保工部材。