JP3243410U - 支保工用の鋼材とそれを用いた支保工 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ強固に支保工を組立可能な鋼材を提供する。【解決手段】本考案の鋼材は、両端に筒状凹部を有している棒状の本体部分と、両端の端部とで構成され、端部は平らな端面を有している台座と、端面から外方へと本体部分の軸に沿って設けられ、並行又は予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材とで構成され、台座は平板材の基部を嵌め込む開口孔を有し、開口孔に嵌めた平板材の基部は台座を本体部分に取り付けることによって筒状凹部との間にできる空間で開口孔に取り付けられており、鋼材の平板材は、他の鋼材の平板材に重ね、更に、先端面を他の鋼材の台座の端面に当接させた位置で、他の鋼材の平板材に連結できるようになっている、ことを特徴とする。当該構成を採用することによって互いに角度を保ちながら、支持し合う構造となって、強固な支保工を組立可能にする。【選択図】図５

Description

本考案は、トンネル、下水管等の筒状空間で行われる土木工事、例えば下水管更生のために行うSPR工法で使用する硬質塩化ビニル製のプロファイルが崩れないように内側から支えて形を保持する支保工用の鋼材と、それを用いた支保工に関する。

従来、支保工用の鋼材は、工事現場で必要になるサイズ及び形状の鋼材を都度準備して用いていた。特許文献１には、扇形でボルト及びナットの締結箇所を変更できるようになっている接続部品を用いて２つの直状鋼材を、例えば９０度に連結する技術が開示されてる（図９を参照）。

実用新案登録第３１２８２９９号公報

例えば、特許文献１に開示されている接続部品は、1コーナーで、複数組のボルト及びナットを用いて鋼材を連結し、その角度を保つようになっており、取り付け工程が複雑であった。また、支保工全体の強度がボルトのせん断強さ、ナットの締め具合、接続部品の強度により決まる、という課題があった。本考案は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、より簡単かつ強固に支保工を組立可能な鋼材、当該鋼材を用いた支保工を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本考案は、支保工の組み立てに用いられる鋼材であって、両端に筒状凹部を有している棒状の本体部分と、当該本体部分の両端に取り付けられている端部と、で構成されており、前記端部は、前記本体部分の端に取り付けられ、平らな端面を有している台座と、前記台座の端面から外方へと前記本体部分の軸に沿って設けられており、並行又は予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材と、で構成されており、前記台座は、前記平板材の基部を嵌め込む開口孔を有しており、当該開口孔に嵌めた平板材の基部は、前記台座を前記本体部分に取り付けることによって前記筒状凹部との間にできる空間で、当該開口孔に取り付けられており、前記鋼材の平板材は、他の鋼材の前記予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材に重ね、更に、先端面を他の鋼材の台座の端面に当接させた位置で、当該他の鋼材の平板材に連結できるようになっている、ことを特徴とする。

前記台座には前記筒状凹部に連通する通気孔が設けられている、ことが好ましい。

前記何れかの鋼材を２つ以上と、鋼材を直状に連結する連結部とを備え、前記連結部によって一連の鋼材とされている、ことを特徴とする。

前記開口孔に嵌めた平板材の基部は、前記台座を前記本体部分に取り付けることによって前記筒状凹部との間にできる空間で、当該開口孔に溶接されている、ことが好ましい。

本考案の支保工は、前記何れかに記載の鋼材を用いて構成されている、ことを特徴とする。

本考案によれば、鋼材の平板材の先端面を他の鋼材の台座の端面に当接した状態で、平板材同士を密着して留めることができ、結果、２つの鋼材の角度を極めて簡易な構成で堅固に留めることができる。

本考案の一実施の形態に係る鋼材を用いた支保工を示す図。 鋼材の（ａ）正面図、（ｂ）平面図（ｃ）底面図（ｄ）右側面図（ｅ）左側面図を示す。 鋼材の本体部分に台座及び平板材を取り付ける様子を示す図。 平板材を台座に溶接によって取り付ける方法を示すと同時に、それによって得られる外観上の特徴を示す図。 （ａ）２つの鋼材の平板材の先端面を、それぞれ台座に隙間なく当接可能であることを示し、（ｂ）当接させた状態でボルトで留めする様子を示す。 （ａ）変形例に係る平板材を有する２つの鋼材の当該平板材の先端面を、それぞれ台座に隙間なく当接可能であることを示し、（ｂ）当接させた状態でボルト留めする様子を示す。 （ａ）２つの鋼材を直状に連結する連結部を示し（ｂ）連結部によって直状に連結した時の様子を示す。 （ａ）連結部を構成する２つの部材の斜視図、（ｂ）当該２つの部材を重ね合わせて溶接する箇所を示し、（ｃ）（ａ）の天地を逆にした状態の斜視図、（ｄ）当該状態で２つの部材を重ね合わせて溶接する箇所を示す。 従来の鋼材を用いて構成した支保工を示す。

本考案の一実施の形態に係る、支保工の組み立てに用いられる鋼材は、両端に筒状凹部を有している棒状の本体部分と、当該本体部分の両端に取り付けられている端部と、で構成されている。鋼材の端部は、本体部分の端に取り付けられ、平らな端面を有している台座と、前記台座の端面から外方へと前記本体部分の軸に沿って設けられており、並行又は予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材と、で構成されている。
台座は、平板材の基部を嵌め込む開口孔を有しており、開口孔に嵌めた平板材の基部は、台座を前記本体部分に取り付けることによって筒状凹部との間にできる空間で、開口孔に取り付けられている。
鋼材の平板材は、予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有しており、この平板材を重ね、更に、先端面を他の鋼材の台座の端面に当接させた位置で、当該他の鋼材の平板材に連結できるようになっている、ことを特徴とする。
上記構成を採用したことによって、鋼材の平板材を重ね合わせた状態で、その先端面を台座の端面に隙間なくぴたりと当接させることが可能となり、これによって、２つの鋼材をその角度でしっかりと留めることができる。

図１は、上記特長を有する鋼材を用いて構成した支保工１００を示す。支保工１００は、地面２００内に設けられている下水管１５０を更生するＳＰＲ工法実施の際に用いられる。詳しくは、ＳＰＲ工法では、下水管１５０の内面にモルタル１５１を充填するために硬質塩化ビニル製のプロファイル１１０が使用される。支保工１００は、モルタル１５１によってプロファイル１１０が型崩れしないように、管の伸びている向きに沿ってプロファイル１１０の内側に（図面表裏方向に）設けられる複数の腹起し材（角材）１２０を内側から支えるように、管内に間隔を開けて設けられる。支保工１００では、長短２種類の鋼材１_（L）、１_(S)が使用されて円状に組まれており、プロファイル１１０の内側に設けられている腹起し材１２０をジャッキ１３０によって支持するために用いられている。

なお、支保工１００は、鋼材１（１_（L）、１_(S)の両方）の特徴部分である両端の構造を図面で目視確認しやすいように、鋼材１_（L）＝約６００ｍｍ程の長さのものと、鋼材１_(S)＝約４００ｍｍ程の長さのものを用いて構成している。実際には、例えば、約１３００ｍｍ程の長さのものと、約３５０ｍｍ程の長さのものとを用いて、人の通れるほどの高さの下水管内で使用される。

図２は、鋼材１の構成、特に両端の構成を目視確認しやすいように、その長さを短く設定して示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は左側面図を示す。背面図は（ａ）の正面図と同様に表れるため省略する。

鋼材１は、両端に筒状凹部２ａを有している棒状の本体部分２と、当該本体部分２の両端に取り付けられている端部３と、で構成されている。本体部分２は、本実施形態では、鋼鉄製で、例えば外寸７５ｍｍ四方、厚み４．５ｍｍの筒状の四角柱状の構造物である。筒状凹部２ａは、当該四角柱の内側の筒状の部分を含む。例えば、本体部分２が中実の角材の場合は、例えば、角柱の穴状に、文字通りの筒状凹部２ａを両端に設けた物を使用する。長さは、端部３の形状が図面で確認しやすいように２４１ｍｍに設定してある。実際には、本体部分２の長さに関しては、例えば１２００ｍｍ程のものを使用する。なお、実用新案登録請求の範囲に明記する鋼材１の技術的特徴及び使用時に求められる強度上の要件を満たす限りにおいて、本体部分２、端部３のサイズは種々変更可能である。

図３は、端部３の分解斜視図を示す。端部３は、本体部分２の端に取り付けられ、平らな端面４ａを有している台座４と、台座４の端面から外方へと本体部分２の軸に沿って設けられている平板材５と、で構成されている。台座４は、四角柱の本体部分２の断面を塞ぐ四角形の平板で、筒状凹部２ａに連通する通気孔として機能する切り欠き４ｃが四隅に設けられている。平板材５は、台座４の端面と比して並行又は予め定めた角度に傾斜している平らな先端面５ａと、突起状の基部５ｂとを有している。

図４は、台座４への平板材５の取付及びその効果を説明するための図である。台座４は、平板材５の基部５ｂを嵌め込む開口孔４ｂを有しており、開口孔４ｂに嵌めた平板材５の基部５ｂは、台座４を本体部分２に取り付けることによって筒状凹部２ａとの間にできる空間で、開口孔４ｂに溶接によって取り付けられている。図４において、当該溶接跡を太線５Ｃで示す。当該取り付け方を採用する結果、台座４の端面４ａ（表側）と平板材５との間、点線６で囲んで示す部分には、凸凹の溶接跡が無く、端面４ａ及び平板材５の平面が直交する構造となる利点を有する。なお、平板材５の台座４への取付方は、溶接に限らず、例えば、基部５ｂにくさびを通す孔を設けておき、前記台座４と筒状凹部２ａの間の空間側でくさびを打ち留めるようにしても良い。この場合でも、前記利点を得ることができる。

図５（ａ）（ｂ）は、前記手法で取り付けを行った鋼材１の端部３を、同じ構成の鋼材１１の端部１３に１本のボルト５０及びナット５１で取り付ける場合の様子を示す。鋼材１１において、鋼材１と同一の構成物には、参照番号の１桁目の数字を同一番号を付して示し、重複した説明を省略する。鋼材１の平板材５は、他の鋼材１１の予め定めた角度に傾斜している平らな先端面１５ａを有している平板材１５に重ね、更に、先端面５ａを他の鋼材１１の台座１４の端面１４ａに当接させた位置で、他の鋼材１１の平板材１５にボルト５０及びナット５１で連結される。鋼材１１の側で見れば、鋼材１１の平板材１５は、鋼材１の平板材５に重ね、更に、平板材１５の先端面１５ａを鋼材１の台座４の端面４ａに当接させた位置で、鋼材１の平板材５にボルト５０及びナット５１で連結される。平板材５、１５には、前記位置関係で２つの鋼材の平板材を連結する、ボルト５０を通す孔５ｄ、１５ｄが設けられている。

図５に示した接続構造は、２つの鋼材１、１１の平板材５、１５の先端面５ａ、１５ａが向い合う台座１４、４の端面１４ａ、４ａに当接しており、互いに角度を保ちながら、支持し合う構造となっていることを特徴とする。図９に示した従来例のように、複数のボルトによって位置決めをする場合に比べて、ボルトの締め具合などによるがたつきが少なく、精密かつ堅固な位置決めが可能という利点を有している。

図６は、鋼材１の変形例にかかる鋼材２１の端部２３を、当該変形例に係る鋼材と同じ構成の鋼材３１の端部３３に１本のボルト６０及びナット６１で取り付ける場合の様子を示す。鋼材２１、３１において、鋼材１と同一又は対応する構成のものには、参照番号の１桁目の数字を同一番号を付して示し、重複した説明は省く。鋼材２１、３１の平板材２５、３５の先端面２５ａ、３５ａは、台座２４、３４の端面２４ａ、３４ａに対して平行に設けられている点、鋼材１と異なる。その他の構成は同一である。鋼材２１の平板材２５は、他の鋼材３１の平らな先端面３５ａを有している平板材３５に重ね、更に、先端面２５ａを他の鋼材３１の台座３４の端面３４ａに当接させた位置で、他の鋼材３１の平板材３５に１本のボルト６０及びナット６１で連結される。鋼材３１の側で見れば、鋼材３１の平板材３５は、鋼材２１の平板材２５に重ね、更に、平板材３５の先端面３５ａを鋼材２１の台座２４の端面２４ａに当接させた位置で、鋼材２１の平板材２５に１本のボルト６０及びナット６１で連結される。平板材２５、３５には、前記位置関係で２つの鋼材の平板材を連結する、ボルト６０を通す孔２５ｄ、３５ｄが設けられている。

図６に示した接続構造は、２つの鋼材２１、３１の平板材２５、３５の先端面２５ａ、３５ａが向い合う台座３４、２４の端面３４ａ、２４ａに当接しており、互いに角度を保ちながら、支持し合う構造となっていることを特徴とする。図９に示した従来例のように、複数のボルトによって位置決めをする場合に比べて、ボルトの締め具合などによるがたつきが少なく、精密かつ堅固な位置決めが可能という利点を有している。

図７（ａ）は、鋼材１と、鋼材１と同様の構成の鋼材１１と、を連結部４０を介して直状に連結する様子を示し、図７（ｂ）は連結後の様子を示す。図示するように、連結部４０を用いることによって、鋼材１の長さのバリエーションを簡単に増やすことができる。

図８（ａ）は連結部４０を構成する２つの部品４１、４２の斜視図を示し、図８（ｂ）は２つの部品を重ね合わせて溶接した場合の溶接箇所を、太線４３で示す。図８（ｃ）は連結部４０を構成する２つの部品４１、４２を上下逆向きから見たときの斜視図を示し、（ｄ）は２つの部品を重ね合わせて溶接した場合の溶接箇所を、太線４４で示す。即ち、連結部４０は、部品４１、４２の２箇所の側部を溶接しただけで構成されており、鋼材１、１１の平板材５、１５の先端面５ａ、１５ａが隙間なく嵌め込めるようになっている。

以上説明したように、本考案の鋼材１、１１、２１、３１は、それぞれの台座の端面及び平板材の先端面が直交する構成となっており、平板材を重ね合わせた際に、平板材の先端面が取り付ける側の鋼材の台座の端面に隙間なく当接させることができる、という利点を有する。これによって、互いに角度を保ちながら、支持し合う構造となっており、図９に示した従来例のように、複数のボルトによって位置決めをする場合に比べて、ボルトの締め具合によるがたつきが少ない、という利点を有している。

なお、本考案は、上記各種実施形態の構成に限られず、考案の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、鋼材の一端は、鋼材1の平板材５を備え、他端は、鋼材２１の平板材２５を備えるものを採用しても良い。一方の端を鋼材２１の平板材２５の形状とすることによって、連結部４０を用いずとも、図６に示したように、しっかりと直状に連結することが可能となる。

本考案の鋼材は、下水管用の支保工だけでなく、その他のトンネル工事の際に、内側から構造物を支え、保つ必要がある場合に、そのための支保工に用いることができる。

１、１１、２１、３１ 鋼材
２、１２、２２、３２ 本体部分
３、１３ 端部
４、１４、２４、３４ 台座
４ａ、１４ａ、２４ａ、３４ａ 端面
５、１５、２５、３５ 平板材
５ａ、１５ａ、２５ａ、３５ａ 先端面
４０ 連結部

Claims (7)

1. 支保工の組み立てに用いられる鋼材であって、
   両端に筒状凹部を有している棒状の本体部分と、当該本体部分の両端に取り付けられている端部と、で構成されており、
   前記端部は、前記本体部分の端に取り付けられ、平らな端面を有している台座と、前記台座の端面から外方へと前記本体部分の軸に沿って設けられており、並行又は予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材と、で構成されており、
   前記台座は、前記平板材の基部を嵌め込む開口孔を有しており、当該開口孔に嵌めた平板材の基部は、前記台座を前記本体部分に取り付けることによって前記筒状凹部との間にできる空間で、当該開口孔に取り付けられており、
   前記鋼材の平板材は、他の鋼材の前記予め定めた角度に傾斜している平らな先端面を有している平板材に重ね、更に、先端面を他の鋼材の台座の端面に当接させた位置で、当該他の鋼材の平板材に連結できるようになっている、ことを特徴とする支保工用の鋼材。
2. 前記台座には前記筒状凹部に連通する通気孔が設けられている、
   請求項１に記載の支保工用の鋼材。
3. 請求項１又は２に記載の鋼材を用いて構成されている支保工。
4. 請求項1又は２に記載の鋼材を２つ以上と、鋼材を直状に連結する連結部とを備え、前記連結部によって一連の鋼材とされている、ことを特徴とする支保工用の鋼材。
5. 請求項４に記載の鋼材を用いて構成されている支保工。
6. 前記開口孔に嵌めた平板材の基部は、前記台座を前記本体部分に取り付けることによって前記筒状凹部との間にできる空間で、当該開口孔に溶接されている、請求項１又は請求項２に記載の鋼材。
7. 請求項６に記載の鋼材を用いて構成されている支保工。