JP4708077B2 - 支持要素に矢板を接続する長尺の連結体 - Google Patents

支持要素に矢板を接続する長尺の連結体 Download PDF

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Description

本発明は、支持要素、特に、ダブルT型支持要素(H型鋼)に矢板を接続する長尺の連結体に関するものであり、その連結体は中央横材ストリップを有し、中央横材ストリップは、それぞれ、開口部を備えた2つの対向する接続部分を相互に分けており、一方の接続部分が支持要素のための取付け部分として構成され、他方の接続部分が接続すべき矢板をロックする収容部分として構成される。
この種の連結体は、例えば、組合わせ隔壁、すなわち、一般的に、それぞれ矢板対であるそれぞれの多数の矢板間で使用される支持要素列から成る隔壁の組立てに役立つ。この種の連結体は、例えば、下記の特許文献から周知である。
ドイツ国実用新案20121712号公報 ドイツ国特許公開19711242号公報 ドイツ国特許公開19822063号公報 ドイツ国特許公開19923492号公報
これらの連結体は、いくつかの例では、それぞれ、開口部を備えた2つの対向する接続部分を相互に分けており、それぞれの両方の接続部分の形状部分を形成する中央横材ストリップを有する。他の接続部分は、接続すべき矢板をロックし、例えば、矢板の両方の縦縁に配置される、いわゆるラルセンフックのための収容部分である。
広範囲に度々、使用される矢板は断面がZ形状で、その一方の縦縁に頭部分を持ち、他方の縦縁に爪部分を持つヘッシュ(HOESCH)のZ型矢板である。爪部分は、直線状爪フランジと、固有形状のフックで爪鼻と対向する爪親指とを有し、これらの両方は開口を持つ開口部を限定し、開口部内には、接続すべきZ型矢板の断面形状がほぼ台形の頭部分を取付けることができる。隔壁の特性からフックをロックするために爪部分とZ型矢板の頭部分はフック範囲で直角に湾曲され、連続して当たる隔壁フランジは直線を形成し、両方の矢板のフック連結部は隔壁フランジの範囲から突出しない。
この種のZ型矢板の並列により安定した隔壁を組立てることができる。爪部分と頭部分の幾何学形状により、もちろん、隣接する矢板間で比較的にわずかな±7°の揺動角度が可能であり、そのため地面の不均一な場合の矢板の低い打ち込みでは、連結部からフック部分が弾んで外れることになる。
地中が岩石地層、標石等により非常に不均一であれば、例えば、この矢板の低い打ち込みの場合、隣接する支持要素間の揺動が地中で生じ、支持要素は低い打ち込みでは、その縦軸線を中心に旋回される。
しかしながら、例えば、円弧または別の閉塞構造を構成する組合わせ隔壁、または、明らかに角がある組合わせ隔壁を追加の構造要素なしに達成するために、隣接する支持要素間の揺動も考えなければならない。
例えば、港湾設備の建造に必要である支持要素と矢板とから成る組合わせ隔壁は、今日まで、この種のZ型矢板により建造されていない。隔壁の確実な低い打ち込みを許容する支持要素の対応する接続形状体は存在しない。
本発明は、組合わせ隔壁を達成するため、この種のZ型矢板を収容部分に掛けることができる連結体を提供することを課題とする。
本発明によると、上記の課題は請求項1に記載の特徴部分により解決される。さらに、上記の課題は請求項2に記載の特徴部分を持つ連結体並びに請求項3に記載の特徴部分を持つ連結体により解決される。
全ての3つの本発明による連結体において一致して構成され、本発明にとって特別に本質的なものと見なされる収容部分が、独立請求項1、2、3で定義される3つの連結体に共通する。3つの従属請求項で定義される連結体は、連結体を支持要素に固定する取付け部分の構成においてだけ相違する。
請求項1で定義される連結体では、支持要素のための取付け部分は、中央横材ストリップと、中央横材ストリップの一方の縁から90°の角度で分岐する第1直線状開口部ストリップと、中央横材ストリップの他方の縁から分岐し、第1直線状開口部ストリップの方向へ曲げられる第2開口部ストリップとにより限定される。取付け部分の断面内形は、ほぼ台形であり、台形の底辺は中央横材ストリップにより形成される。一方の底辺角度は特に90°であり、他方の底辺角度は特に45°より大きい。
これに対して、請求項2で定義される連結体では、取付け部分は、中央横材ストリップと、中央横材ストリップの一方の縁から90°の角度で分岐する第1直線状開口部ストリップと、同様に、中央横材ストリップの他方の縁から90°の角度で分岐する第2開口部ストリップとにより形成される。そのように構成された取付け部分により、連結体は支持要素に固定でき、連結体のための固定部分は、断面がほぼ正方形である。
請求項3による連結体では、取付け部分は、さらに、断面が、ほぼ蟻溝形状の断面内形を有し、断面内形は中央横材ストリップと、中央横材ストリップの両縁から分岐し、鏡対称で連続して向き合って延び、曲げられる開口部ストリップとにより限定される。断面が蟻溝形状の断面内形により、連結体は支持要素に固定でき、固定部分は断面外形がキー形状であり、例えば、丸い突出支持要素である。断面内形の蟻溝形状の構成により、収容部分の開口部を持つ連結体は、支持要素から延び、または、支持要素に向けられてキー形状の固定部分に固定でき、このため、異なって構成される取付け部分を持つ連結体を準備する必要はない。両方の開口部ストリップは中央横材ストリップのフランジ側に関して、特に、約30°乃至50°の範囲の傾斜角度で延び、その際、傾斜角度は特に35°である。
3つの本発明による連結体に共通する収容部分は、全ての3つの連結体において一致して構成され、中央横材ストリップと、中央横材ストリップの一方の縁から90°の角度で分岐する直線状開口ストリップと、中央横材ストリップの他方の縁から最初に90°の角度で分岐し、それから、大きく湾曲して延びる第4開口部ストリップとにより限定され、第4開口部ストリップは、その端部が対向する第3直線状開口部ストリップの端部に向かって延びている。
接続すべき矢板の爪部分または頭部分のための収容部分の本発明による構成により、爪部分または頭部分は、収容部分内の広い範囲で揺動できる。それで、頭部分のための収容部分の構成では、取付けられる矢板の可能な揺動角度は約+23°から−45°までに達し、全体の揺動角度は約70°となる。接続すべき矢板の爪部分のための収容部分のため、揺動角度は約+27°から−40°までに達し、同様に揺動範囲は約70°となる。
2つの隣接するダブルT型支持要素間の組合わせ隔壁内に2枚のZ型矢板が、本発明による連結体により取付けられると、支持要素、例えば、ダブルT型支持要素は80°以上の角度まで相互に旋回でき、組合わせ隔壁の内部でストレスが生じない。追加の連結体がなく、連結される2枚の矢板間の揺動角度が2つの支持要素間の中間で、なお、わずかな程度であることを考慮すると、2つの隣接する支持要素間で約90°の角度を達成できることが分かる。このようにして、組合わせ隔壁は8つの角を設けることができ、または、円形または類似形状に接続される組合わせ隔壁を達成できる。
この大きい揺動角度のために、支持要素および矢板の低い打ち込みの場合に生じる動きは全方向で補正できる。
3つの本発明による連結の収容部分は、本発明によると、隔壁の個々の要素は確実に低く打ち込むことができ、目標値からの隔壁のずれは、広範囲に調整でき、組合わせ隔壁内部で、隣接する支持要素、特に、ダブルT型支持要素間で高い揺動角度が可能となるように構成される。
請求項1、請求項2、請求項3で定義されるような本発明による連結体の別の有利な改良は、次の詳細な説明、図面並びに従属請求項において明らかである。
連結体の特別に有利な本発明の実施例では、接続すべき矢板の収容部分の断面内形は実質的に傾斜した楕円形状である。収容部分の少なくともほぼ楕円形状に延びる断面内形により、フックは所定の揺動範囲の内部において収容部分内で両方向に揺動でき、湾曲して延びる開口部ストリップは収容部分からのフックの飛び出しを防止する。しかしながら、この際、収容部分の断面内形は、上記楕円形状に限定されない。楕円形状は単に寸法のための基準点だけを与えるものでなくてはならない。楕円の長軸線または主軸線は中央横材ストリップに対して特に約30°の角度を成す。
矢板の爪部分の接続のため収容部分が使用される場合、楕円の短軸線または副軸線に対する楕円の長軸線の比率は、特に1.1と1.2との間にある。
それに対して、収容部分が頭部分を掛けるために使用されると、同様に、収容部分は傾斜する楕円になり、この楕円の主軸線は特に中央横材ストリップに対して約30°の角度を成す。しかしながら、ここでは、長軸線と短軸線との間の比率は1.2と1.6の間である。
接続すべき矢板の爪部分のための収容部分の開口部は、その中心が楕円の短軸線のほぼ延長にある。接続すべき矢板の頭部分のための収容部分の開口の中心は、楕円の長軸線に対してほぼ直角に延びる点線上にあり、この点線は、楕円の中点と中央横材ストリップに向く楕円の長軸線間の交点との間で楕円の長軸線を切る。ここで、点線はこれらの両方の点の間のほぼ中間にある。
開口の幅は、それぞれの楕円の長軸線の長さの約1/3の範囲にある。両方の異なる楕円の内室からの出口配置は、接続すべきZ型矢板の直角のフック連結の位置によって決まる。
添付図面に参照して本発明の複数の実施例を詳細に説明する。図1および図2において、Z型矢板14(図2を参照)の爪部分12のための連結体10の第1実施例の端面が平面図で示される。ここで、連結体10は一様な断面形状を持つ長尺物として構成され、連結体10によって連結される矢板の長さに一致する長さを有する。以下の説明において、連結体の各部をストリップと称するが、それは連結体が矢板の長さに一致する長さを有するので、各部も矢板の長さに一致する長さを有するためである。
連結体10は、中央に、実質的に一直線に延びる中央横材ストリップ16を有し、その一方の側にはダブルT型支持要素22の頭部分20が嵌め込まれるための取付け部分18が配置され、その他方の側にはZ型矢板14の爪部分12を収容する収容部分24が配置される。
取付け部分18は、中央横材ストリップ16の図1において上方で示される縁から90°の角度で分岐する第1直線状開口部ストリップ26と、中央横材ストリップ16の図1において下方で示される縁から出て、第1直線状開口部ストリップ26の方向に湾曲した第2開口部ストリップ28とを有する。両方の開口部ストリップ26、28は中央横材ストリップ16と平行に延びる(仮想)平面Eで終わり、中央横材ストリップと共にほぼ台形状の断面内形32を持つ開口部30を囲む。この台形状断面内形32はダブルT型支持要素22の頭部分20の断面外形34に適合し、ダブルT型支持要素22の頭部は、わずかな隙間をもって取付け部分18内に収容できる。
収容部分24は、湾曲した開口部ストリップ28に接続しており、中央横材ストリップ16からほぼ90°の角度で分岐した実質的に直線状の第3開口部ストリップ36と、取付け部分18の直線状開口部ストリップ26に接続しており、大きく湾曲して延びる第4開口ストリップ38とを有する。開口部ストリップ36、38は、中央横材ストリップ16と共に、開口部ストリップ36、38の端部で限定される開口42を持つ開口部40を限定する。開口部40の断面内形は、ほぼ、長軸軸線aと短軸線bとを持つ点線で図示する楕円44に沿って延びる。長軸線aは中央横材ストリップ16の点線で表される中心線cと、ほぼ30°の鋭角度を成す。長軸線aと短軸線bとの間の軸線の比率は11:9と11:10の間の範囲にある。短軸線bの延長部は、ほぼ、開口42の中心を通って延びる。開口部ストリップ36、38は、その際、両方の開口部ストリップ36、38に接する(仮想)接線面Tが楕円44の長軸線aと平行に延びるように延びる。
図2において、連結体10とZ型矢板14の爪部分12とダブルT型支持要素22のアームとの連結が示され、Z型矢板14は、その中間位置と最大揺動位置で図示される。ここで、「上方」揺動位置は点線で図示され、他方、「下方」揺動位置は鎖線で図示される。通常位置と上方揺動位置との間の揺動角度αは、ほぼ40°に達し、通常位置と下方揺動位置との間の揺動角度βは、ほぼ27°に達する。
図3、図4では、図1、図2で示される連結体の変更例が示される。
図3で示される変更例の連結体10′は、連結体10とは、取付け部分18′の構成だけが異なる。この取付け部分18′では、両方の開口部ストリップ26′、28′は中央横材ストリップ16′の平面側に関してほぼ90°の角度で延び、ほぼ正方形の断面内形32′が形成される。そのように構成された取付け部分18′は、固定部分の断面外形が正方形に構成されている支持要素に取付けられる。
図4で示される変更例の連結体10″でも、連結体10とは、取付け部分18″だけが異なる。この変更例では、両方の開口部ストリップ26″、28″は、それぞれ、ほぼ35°の角度で連続して向き合って延び、取付け部分18″は、断面内形32″がほぼ蟻溝形状である。取付け部分18″の蟻溝形状の構成により、連結体10″は、ダブルT型支持要素22の頭部分20を、収容部分24の開口42により内方に向けて固定できるか、又は、鎖線の図示により示されるように外方に向けて固定できる。
図5、図6で示される本発明による連結体50の第2実施例は、実質的に連結体10と類似して構成され、中央横材ストリップ52と、ダブルT型支持要素22の頭部分20を収容する収容部分54と、Z型矢板14の頭部分58を収容する収容部分56とを有する(図6を参照)。開口部64の開口ストリップ60、62並びに取付け部分54の開口66の寸法が連結体10の対応部分の寸法と同一であるように連結体50は構成されている。
中央横材ストリップ52の取付け部分54と反対側には、Z型矢板14の頭部分58のための収容部分56が構成される。収容部分56は、開口ストリップ62に接続する直線状開口部ストリップ68により限定され、直線状開口部ストリップは、図5に示す平面形状が下向きに面取りされている。最初に対向する開口部ストリップ70は、開口ストリップ60の継続部としてほぼ90°の角度で中央部材ストリップ52から分岐し、それから、比較的に鋭い湾曲をなし、この開口ストリップ70の端部は直線状開口部ストリップ68に向かっている。
それにより、中央横材ストリップ52、開口部ストリップ68、70とにより、開口74を持つ開口部72が限定される。ここで、また、開口部72の断面内形は、長軸線dと短軸線eを持つ楕円76により説明でき、図示するように、開口70の端部範囲が短軸線eに向けてずれており、この端部自体も中央横材ストリップ52に向けてずれている。さらに長軸線dは中央横材ストリップ52に対して30°と40°の間の角度で傾斜している。短軸線eと平行に開口74の中央を通って延びる平行線Pは、楕円76の中心点と直線状開口部ストリップ68の縁との間に延びている。長軸線dと短軸線eとの間の軸線の比率は、ほぼ4:3である。
この収容部分56に接する接線面Tは、楕円76の長軸線と実質的に平行に開口部ストリップ68、70に接する。
図6において、ダブルT型支持要素22の頭部ストリップ20とZ型矢板14の頭部分58との連結体50の連結が図示され、さらに、中間位置と、揺動角度γでの「上方」揺動位置と揺動角度δでの「下方」揺動位置とを持つ最大揺動位置が鎖線で図示される。最大揺動角度γは約23°であり、最大揺動角度δは約45°である。
図7、図8では、連結50の2つの変更例が示される。これら両変更例の連結体50′、50″では、取付け部分54′、54″は、前述した両変更例の連結体10′、10″の取付け部分18′、18″と同一に構成される。両変更例の連結体50′、50″の収容部分56は、連結体50の収容部分56と一致する。
図9において、2つの隣接するダブルT型支持要素22と、これらの支持要素間で配置されるZ型矢板14とを持つ組合わせ隔壁80の一部分が図示される。図9の左に図示される第1のダブルT型支持要素22の頭部ストリップ20のあるアーム上には、連結体50が取付けられ、連結体内には第1のZ型矢板14の頭部ストリップ58が収容される。図9の右に図示される第2のダブルT型支持要素22は、第1のダブルT型支持要素22に対して約60°の角度をなしており(旋回されており)、第1のダブルT型支持要素22に向くアームには連結体10が設けられ、連結体内には第2のZ型矢板14の爪部分12が収容される。ダブルT型支持要素22の間の中間において、両方のZ型矢板14は従来のように相互に固定され、図9で右のZ型矢板14の頭部分58は図9の左に図示されるZ型矢板14の爪部分12に食い込む。
Z型矢板14と連結体10、50との間で上記の最大揺動角度が利用され、同じく、頭部分58と、これと係合するZ型矢板14の爪部分12との間の約±7°のわずかな揺動角度が利用されても、両方のダブルT型支持要素22の間の角度は85°までにできる。
これは、閉塞形状であったり、湾曲したり、又は鋭い角がある組合わせ隔壁を達成することだけに利用されるものではない。隣接するダブルT型支持要素22の間の個々のダブルT型支持要素22の低い打ち込みにおいて、間隔が変化するか、ダブルT型支持要素22が相互に旋回しなければならなくても、この種の動きは連結体10、50の構成により調整できる。
断面内形が台形形状の取付け部分と、接続すべきZ型矢板の爪部分のための収容部分とを備えた本発明による連結体の第1実施例の端面図を示す。 ダブルT型支持要素に取付けられ、接続すべきZ型矢板の爪部分に掛けられる図1による連結体の平面図を示し、接続すべきZ型矢板の可能な揺動角度が図示される。 支持要素のための取付け部分の断面内形が正方形である図1、図2で示される連結体の第1変更例の平面図を示す。 支持要素のための取付け部分の断面内形が蟻溝形状である図1、図2で示される連結体の第2変更例の平面図を示す。 断面内形が台形形状の取付け部分と、接続すべきZ型矢板の頭部分のための収容部分とを備えた本発明による連結体の第2実施例の端面図を示す。 支持要素に取付けられ、接続すべきZ型矢板の頭部分を収容する図5による連結体の端面図を示し、同様に接続すべきZ型矢板の可能な揺動角度が図示される。 支持要素のための取付け部分の断面内形が正方形である図5、図6で示される連結体の第1変更例の平面図を示す。 支持要素のための取付け部分の断面内形が蟻溝形状である図5、図6で示される連結体の第2変更例の平面図を示す。 2つの支持要素と、これらの支持要素間に嵌められる矢板を備えた組合わせ隔壁の一部分の端面図を示し、図1、図5の両方で示される連結体を使用する。
符号の説明
10、10′、10″ 連結体
12 爪部分
14 Z型矢板
16 中央横材ストリップ
18、18′、18″ 取付け部分
20 頭部ストリップ
22 ダブルT型支持要素
24 収容部分
26、26′、26″ 第1開口部ストリップ
28、28′、28″ 第2開口部ストリップ
E 平面
30 開口部
32、32′、32″ 断面内形
34 断面外形
36 第3開口部ストリップ
38 第4開口部ストリップ
40 開口部
42 開口
44 楕円
a 長軸線
b 短軸線
c 中心線
T 接線面
50、50′、50″ 連結体
52 中央横材ストリップ
54、54′、54″ 取付け部分
56 収容部分
58 頭部分
60 開口部ストリップ
62 開口部ストリップ
64 開口部
66 開口
68 直線状開口部ストリップ
70 湾曲開口部ストリップ
72 開口部
74 開口
76 楕円
d 長軸線
e 短軸線
P 並列ストリップ
T 接線面

Claims (11)

  1. 支持要素に矢板を接続して、支持要素と、それぞれ、2つの支持要素間に設置される矢板とから成る組合わせ隔壁を組立てるための長尺の連結体であって、当該連結体は中央横材ストリップを有し、中央横材ストリップは、それぞれ、開口部を備えた2つの対向する接続部分を相互に分けており、一方の接続部分は支持要素のための取付け部分として構成され、他方の接続部分は接続すべき矢板をロックする収容部分として構成され、取付け部分(18;54)は、中央横材ストリップ(16;52)と、中央横材ストリップ(16;52)の一方の縁から90°の角度で分岐する第1直線状開口部ストリップ(26、62)と、中央横材ストリップ(16;52)の他方の縁から分岐して第1直線状開口部ストリップ(26;62)の方向へ曲げられる第2開口部ストリップ(28;60)とにより限定され、収容部分(24;56)は、中央横材ストリップ(16;52)と、中央横材ストリップ(16;52)の一方の縁から90°の角度で分岐する第3直線状開口部ストリップ(36;68)と、中央横材ストリップ(16;52)の他方の縁から最初に90°の角度で分岐し、それから、湾曲して延びる第4開口部ストリップ(38;70)とにより限定され、第4開口部ストリップは、その端部が対向する第3直線状開口部ストリップ(36、68)へ向かって延びていることを特徴とする連結体。
  2. 支持要素に矢板を接続して、支持要素と、それぞれ、2つの支持要素間に設置される矢板とから成る組合わせ隔壁を組立てるための長尺の連結体であって、当該連結体は中央横材ストリップを有し、中央横材ストリップは、それぞれ、開口部を備えた2つの対向する接続部分を相互に分けおり、一方の接続部分は支持要素のための取付け部分として構成され、他方の接続部分は接続すべき矢板をロックする収容部分として構成され、取付け部分(18′;54′)は、中央横材ストリップ(16;52)と、中央横材ストリップ(16、52)の一方の縁から90°の角度で分岐する第1直線状開口部ストリップ(26′)と、中央横材ストリップ(16;52)の他方の縁から90°の角度で分岐する第2開口部ストリップ(28′)とにより限定され、収容部分(24;56)は、中央横材ストリップ(16;52)と、中央横材ストリップ(16;52)の一方の縁から90°の角度で分岐する第3直線状開口部ストリップ(36;68)と、中央横材ストリップ(16;52)の他方の縁から最初に90°の角度で分岐し、それから、湾曲して延びる第4開口部ストリップ(38;70)とにより限定され、第4開口部ストリップは、その端部が対向する第3直線状開口部ストリップ(36、68)へ向かって延びていることを特徴とする連結体。
  3. 支持要素に矢板を接続して、支持要素と、それぞれ、2つの支持要素間に設置される矢板とから成る組合わせ隔壁を組立てるための長尺の連結体であって、当該連結体は中央横材ストリップを有し、中央横材ストリップは、それぞれ、開口部分を備えた2つの対向する接続部分を相互に分けており、一方の接続部分は支持要素のための取付け部分として構成され、他方の接続部分は接続すべき矢板をロックする収容部分として構成され、取付け部分(18″;54″)は、ほぼ蟻溝形状の断面内形(32′)を持ち、断面内形は中央横材ストリップ(16;52)と、2つの鏡対称で相互に向き合って延び、中央横材ストリップ(16;52)の両方の縁から分岐して曲げられる開口部ストリップ(26″、28″)とにより限定され、収容部分(24;56)は、中央横材ストリップ(16;52)と、中央横材ストリップ(16;52)の一方の縁から90°の角度で分岐する第3直線状開口部ストリップ(36;68)と、中央横材ストリップ(16;52)の他方の縁から最初に90°の角度で分岐し、それから、湾曲して延びる第4開口部ストリップ(38;70)とにより限定され、第4開口部ストリップは、その端部が対向する第3直線状開口部ストリップ(36、68)へ向かって延びていることを特徴とする連結体。
  4. 収容部分(24;56)の断面内形は、長軸線(a;d)と短軸線(b;e)とを持つ楕円(44;76)の形状となることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3に記載の連結体。
  5. 楕円(44)の長軸線(a)は中央横材ストリップ(16)の中心線(c)に対して25°と40°の間の角度を成すことを特徴とする請求項4に記載の連結体。
  6. 楕円(44)の長軸線(a)は中央横材ストリップ(16)の中心線(c)に対して30°の角度を成すことを特徴とする請求項4に記載の連結体。
  7. 収容部分(24)は矢板(14)の爪部分(12)を掛けるために役立ち、楕円(44)の長軸線(a)と短軸線(b)との比率は11:9と11:10との間の範囲にあることを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の連結体。
  8. 収容部分(24)は矢板(14)の頭部分(58)を掛けるために役立ち、楕円(76)の長軸線(d)と短軸線(e)との比率は約4:3の範囲にあることを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の連結体。
  9. 収容部分(24)の開口部ストリップ(36、38)は、開口(44)を持つ開口部(42)を限定し、両方の開口部ストリップ(36、38)の端部に接する接線面(T)は楕円(44)の長軸線(a)と平行に延びる請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の連結体。
  10. 収容部分(24)の開口(42)を通る中心線は、楕円(44)の長軸線(a)とほぼ直角に延びることを特徴とする請求項9に記載の連結体。
  11. 開口を通る中心線は楕円(44)の短軸線(b)の延長であることを特徴とする請求項10に記載の連結体。
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