JP7120574B2

JP7120574B2 - コンクリート版の継手構造

Info

Publication number: JP7120574B2
Application number: JP2019022393A
Authority: JP
Inventors: 功一西垣; 正敏若原; 知高藤田; 達斗堀内; 克敏諸橋
Original assignee: 株式会社岡本; 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2022-08-17
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: JP2020128671A

Description

本発明はコンクリート版の継手構造に係り、特に、橋梁等の路面や空港・道路の舗装等としてコンクリート版を敷設する際に、隣接するコンクリート版を有利に連結することが可能な継手構造に関するものである。

従来より、橋梁等の路面や空港・道路の舗装等を構成する構造として、コンクリート製のプレキャスト版（コンクリート版）が用いられている。路面等を構成するコンクリート版は、隣接する版同士を継手装置等にて連結する必要があるところ、そのような継手装置の一種として、従来よりシールドトンネルセグメントの継手装置として多用されているコッター式継手装置と称されるものを、コンクリート版の継手として応用したものが、広く知られている。なお、コッター式継手装置とは、Ｃ型継手金具を対峙させ、かかる対峙させた金具間にて形成される断面Ｈ型状の空所（溝穴）に、断面Ｈ型のコッターを挿入して、対峙する金具を締結するものである。

そのようなコッター式継手装置としては、例えば、特許文献１（特開２００１－２１４６９４号公報）において、以下の如き構造を有する装置が提案されている。即ち、同特許文献は、断面リップ溝型の溝穴を有するＣ型継手金具を対峙させ、相互にＨ型状に合体した溝穴に断面Ｈ型のコッターを挿入して締結するコッター式継手装置に於て、該断面Ｈ型のコッターの左右のフランジ部の中央部近傍にボルト孔を開穿し、更に、該Ｃ型継手金具には所定の厚さを有する底面部を形成し、該底面部に該ボルト孔に挿入するボルトの係止部を設けることを特徴とするコッター式継手装置が、開示されている。このような構成に係るコッター式継手装置によれば、コッターの緩みや抜け出しが確実に防止され、個々の部材同士の締結強度も有利に高められる旨が、同特許文献に明記されている。

しかしながら、本発明者等が、コンクリート版を連結する際に特許文献１に開示のコッター式継手装置を用いることについて、詳細な検討を重ねたところ、同特許文献に開示のコッター式継手装置には、配置誤差の吸収能力（換言すれば、配置誤差に対する許容性）の点において、未だ改善の余地が残されていることが判明した。

具体的に、特許文献１に開示のコッター式継手装置を用いて、コンクリート版を連結するに際しては、端部にＣ型継手金具が固定されたコンクリート版を施工現場に搬入し、目的とする地盤等の上に、隣接する版のＣ型継手金具が対峙するようにコンクリート版を配置した後、対峙するＣ型継手金具を断面Ｈ型のコッター及びボルトを用いて連結することにより、実施されることとなる。

ここで、Ｃ型継手金具のコンクリート版への固定（埋設）や、コンクリート版の地盤への配置等は、何れも、事前に定められた計画に基づいて実施されることとなるが、コンクリート版に対する継手金具の取付誤差、コンクリート版が配置される地盤の不陸、隣接するコンクリート版間の目地間隔、コンクリート版の側面形状の誤差、コンクリート版の寸法誤差、コンクリート版の経時変化による反りや撓み等に起因して、コンクリート版（及びその端部に固定されたＣ型継手金具）が、計画通りの位置に、誤差無く配置されることは稀である。それ故に、継手金具や継手構造が、上記した誤差（以下、配置誤差と総称する。）に対する吸収能力が低い（換言すれば、配置誤差に対する許容性が乏しい）と、施工現場において、連結対象たるコンクリート版を連結することが出来ないという事態が生ずる恐れがある。

そして、本発明者等が、配置誤差に対する許容性の観点より、特許文献１に開示のコッター式継手装置について精査したところ、かかるコッター式継手装置にあっては、コンクリート版の水平方向（面方向）における配置誤差に対して、ある程度の許容性は認められるものの、施工現場の実情に鑑みると、更なる改善の余地が残されているものであることが、判明したのである。

特開２００１－２１４６９４号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、誤差に対する許容性に優れ、施工現場における作業性を有利に向上せしめるコンクリート版の継手構造を提供することにある。

そして、本発明は、かかる課題を解決するために、一のコンクリート版の端部に固定された継手金具と、他の一のコンクリート版の端部に固定された継手金具とが、連結金具及び楔形部材を用いて連結せしめられてなるコンクリート版の継手構造において、１）前記継手金具は、ボルトの係止孔が設けられた、略矩形形状を呈する底面部を有しており、該底面部における三方の周縁上には断面コ字状の側壁部が立設せしめられている一方、該側壁部が設けられていない一方の周縁上には、該側壁部から離間して係止部が設けられており、かかる係止部における該側壁部に対向している側の面は、上方から下方にかけて該側壁部に向かって傾斜する傾斜面とされており、２）前記連結金具は、二組の対向する筒壁部からなる略矩形筒状を呈し、かかる二組のうちの何れか一方の組における筒壁部の内壁面は、各々、上方から下方にかけて対向する内壁面に向かって傾斜する傾斜面とされており、３）前記楔形部材には、前記ボルトの挿通孔が、上下方向に貫通する形態において形成されており、４）前記一のコンクリート版の端部には、前記継手金具が、該一のコンクリート版の面方向外方に前記係止部が位置するように固定せしめられており、５）前記他の一のコンクリート版の端部には、前記継手金具が、該他の一のコンクリート版の面方向外方に前記係止部が位置するように固定せしめられており、６）前記一のコンクリート版の端部に固定された前記継手金具における係止部αと、他の一のコンクリート版の端部に固定された前記継手金具における係止部βとを対峙させた状態において、該係止部α及び該係止部βを取り囲むように前記連結金具が装着されて、かかる装着により形成される、該連結金具の傾斜面と該係止部αの傾斜面とに囲まれた楔形空所、並びに該連結金具の傾斜面と該係止部βの傾斜面とに囲まれた楔形空所の各々に、前記楔形部材が挿着せしめられていると共に、それら楔形部材における挿通孔の各々に挿入された前記ボルトは、前記継手金具における前記係止孔に螺入せしめられている、ことを特徴とするコンクリート版の継手構造を、その要旨とするものである。

なお、そのような本発明に従うコンクリート版の継手構造においては、好ましくは、前記楔形部材の挿通孔における内壁面の少なくとも一部の部位上に、前記一のコンクリート版と前記他の一のコンクリート版との連結を解除するために用いられるねじ節鉄筋の雄ねじに対応した雌ねじ部が形成されている。

このように、本発明に従うコンクリート版の継手構造にあっては、各々がコンクリート版に固定されている二つの継手金具を対峙させた状態で、所定の構造を有する連結金具を装着すると、連結金具の内壁面と継手金具の壁面とから構成される楔形空所が２カ所、形成される。そして、それら楔形空所の各々に楔形部材を装着した状態で、楔形部材の挿通孔にボルトを挿入し、ボルトを、継手金具の底面部に設けられている係止孔にねじ込むと、楔の作用により、対峙する二つの継手金具（コンクリート版）は互いに相手側の方へと移動せしめられる。この際、本発明においては、二つの楔形部材が用いられており、それら二つの楔形部材の各々において上記した作用が効果的に発揮されるところから、従来のコッター式継手装置と比較して、特にコンクリート版の水平方向（面方向）における配置誤差に対して、優れた許容性を発揮するものとなっているのである。

本発明に従うコンクリート版の継手構造の一例を示す平面図である。図１の継手構造における連結した継手金具を示す正面図である。図１の継手構造における連結した継手金具を示す右側面図である。図１の継手構造における連結した継手金具の、蓋材を外した状態を示す平面図である。図１の継手構造における連結した継手金具の、図１におけるＡ－Ａ面の断面図である。図１の継手構造における連結した継手金具の、図１におけるＢ－Ｂ面の断面図である。本発明に従うコンクリート版の継手構造において、ボルト締結前後の状態を示す断面図である。

以下、図面を適宜、用いて、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明に従うコンクリート版の継手構造の一例に係る説明図であって、連結した継手金具及びその周辺を部分的に拡大して示す平面図である。また、図２乃至図６の各図は、図１の継手構造における、連結状態にある継手金具のみを示す説明図であり、図２は正面図、図３は右側面図、図４は蓋材を外した状態を示す平面図、図５は図１におけるＡ－Ａ面の断面図、図６は図１におけるＢ－Ｂ面の断面図である。更に、図７は、図１に示されるコンクリート版の継手構造に係るボルト締結前後の状態を、図１におけるＡ－Ａ面に相当する面での断面を示した断面図である。

本発明に従うコンクリート版の継手構造１０においては、一のコンクリート版１２に固定された継手金具１４と、他の一のコンクリート版１２に固定された継手金具１４とが対峙せしめられた状態で、連結金具１６により連結されている。なお、図１と図４との対比から明らかなように、継手金具１４の上方は蓋材１８にて覆われている。蓋材１８には穴付きボルト２０のための貫通孔が設けられており、貫通孔に挿通された穴付きボルト２０が、継手金具１４の係止部２２に設けられたねじ孔２４に螺入せしめられていることにより、蓋材１８は継手金具１４に固定されている。

先ず、継手金具１４について詳述するに、図４乃至図６より明らかなように、継手金具１４は、ボルト２６の係止孔２８が設けられた底面部３０を有している。係止孔２８の内面には、ボルト２６の雄ねじに対応する雌ねじが形成されている。また、底面部３０における三方の周縁上には、断面コ字状の側壁部３２が立設されている一方、側壁部３２が設けられていない周縁上には、側壁部３２から離間して、係止部２２が設けられている。

側壁部３２における係止部２２に対向する部位の外周面上に、二本のネジバー３４、３４が接合されている。二本のネジバー３４、３４がコンクリート版１２内に埋設するように固定されていることによって、継手金具１４は、その係止部２２がコンクリート版１２の面方向外方（コンクリート版１２の水平方向外側）に位置するように、固定されているのである。また、側壁部３２におけるネジバー３４が接合されていない二つの外周面上の各々には、平面視において略Ｈ型を呈する隆起部３６が設けられている。この隆起部３６は、コンクリート版１２への継手金具１４の固定を補助するために、設けられているものである。

そして、継手金具１４の係止部２２にあっては、側壁部３２に対向している側の面が、上方から下方にかけて側壁部３２に向かって傾斜する傾斜面３８とされているのである（特に図５を参照）。

一方、連結金具１６は、図４乃至図６より理解されるように、全体として略矩形筒状を呈しており、対向する長辺筒壁部４０、４０と、対向する短辺筒壁部４２、４２とから構成されている。

そして、本実施形態においては、短辺筒壁部４２、４２の内壁面は、それぞれ、上方から下方にかけて対向する短辺筒壁部の内壁面に向かって傾斜する傾斜面４４、４４とされている（図５を参照）。

さらに、図５より理解されるように、楔形部材４６は楔形形状を呈している。この楔形形状は、二つの継手金具１４、１４を対峙させた状態で、それぞれの係止部２２、２２を取り囲むように連結金具１６を装着した際に、継手金具１４の係止部２２における傾斜面３８と、連結金具１６の短辺筒壁部４２における傾斜面４４とに囲まれて形成される楔形空所に対応する形状である。

また、楔形部材４６には、上下方向に貫通する挿通孔４８が設けられている。本実施形態において、挿通孔４８の内径は、ボルト２６の外径よりも僅かに大きなものとされている。加えて、挿通孔４８における内壁面の一部の部位上には、コンクリート版１２間の連結を解除するために用いられるねじ節鉄筋の雄ねじに対応した雌ねじ部５０が、形成されている。このような雌ねじ部５０を有することにより、本発明に係る継手構造１０にあっては、コンクリート版１２間の連結を容易に解除することが出来る、という利点をも有している。

なお、本実施形態において、ボルト２６は、球面座金５２を介して楔形部材４６の挿通孔４８内に導入され、継手金具１４の底面部３０に設けられた係止孔２８に螺入せしめられている。

ここで、継手金具１４、連結金具１６及び楔形部材４６を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、後述するボルト２６の締め付けの際に発生する応力や、様々な要因により連結されたコンクリート版１２に加えられる外力によって、破損や破断等が発生しない材料であれば、如何なるものであっても使用することが出来る。具体的には、鋳鉄等の金属材料を例示することが出来る。

また、楔形部材４６の先端角度（図５におけるθ）が大き過ぎると、ボルト２６を締め付ける際に大きなトルクが必要となり、ボルト２６が破断する恐れがある。その一方で、先端角度（θ）が小さすぎると、ボルト２６の締め付けの際に、継手金具１４及び連結金具１６において過大な応力が発生し、継手金具１４及び／又は連結金具１４が破損や破断する恐れがある。楔形部材４６の先端角度（θ）は、継手金具１４等を構成する材料やその大きさ等に応じて適宜に決定されることとなるが、例えば、一般的な大きさのコンクリート版を連結する際には、先端角度（θ）が８～１２°程度に設定された楔形部材４６が、有利に用いられる。継手金具１４の係止部２２における傾斜面３８の傾斜角度、及び、連結金具１６の短辺筒壁部４２における傾斜面４４の傾斜角度を、何れも、上述の如くして設定された楔形部材４６の先端角度（θ）と同一とすることにより、ボルト２６の締め付けにより発現する楔の作用が、より効果的なものとなる。

そして、本発明に従い、各々の端部に継手金具１４が固定された二枚のコンクリート版１２、１２を、連結金具１６と、二つの楔形部材４６とを用いて連結するに際しては、本発明に従う継手構造においては、先ず、継手金具１４の係止部２２が対峙するように、二枚のコンクリート版１２、１２（図７では図示せず）を配置する。なお、図７（ａ）に示されているように、継手金具１４と連結金具１６との間に形成される楔形空所に楔形部材４６を挿着し、更に楔形部材４６の挿通孔４８にボルト２６を挿入した後、ボルト２６を係止孔２８に螺入せしめることが可能となるように、コンクリート版１２は配置される。

次いで、対峙する二つの係止部２２、２２を取り囲むように、連結金具１６を装着する。更に、かかる装着によって形成された、連結金具１６における傾斜面４４と継手金具１４の係止部２２における傾斜面３８とに囲まれてなる二つの楔形空所のそれぞれに、楔形部材４６を装着し、加えて、ボルト２６を、球面座金５２を介して挿通孔４８に挿入する（以上、図７（ａ）を参照）。

そして、ボルト２６を係止孔２８に螺入せしめると、楔の作用により、継手金具１４，連結金具１６及び二つの楔形部材４６、４６が強固に固定されることとなるのである（図７（ｂ）を参照）。

また、ボルト２６の係止孔２８への螺入が進行すると共に、対峙する二つの継手金具１４（換言すれば、二枚のコンクリート版１２）間の距離は減少していく。図７（ａ）を用いて、より具体的に説明すれば、ボルト２６の係止孔２８への螺入の進行と共に、同図の紙面左側に位置する継手金具１４は紙面右側に移動し、その一方で、同図の紙面右側に位置する継手金具１４は紙面左側に移動するのである。

本発明に従うコンクリート版の継手構造においては二つの楔形部材が用いられており、ボルト螺入の際には、各々の楔形部材において楔の作用が発揮されるところから、従来の、一つの楔形部材を用いて一つの楔の作用を利用する継手装置等と比較して、継手金具間の相対距離の変化量は大きなものとなる。それ故に、本発明に従うコンクリート版の継手構造にあっては、特にコンクリート版の水平方向（面方向）における配置誤差に対して、優れた許容性を発揮するのである。

以上、本発明の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、本発明は、上記した具体的態様に限定されるものではない。

例えば、コンクリート版への固定のために用いられる、継手金具１６に接合されているネジバーの本数は、上述した実施形態においては２本であるが、本発明は、これに限定されるものではない。また、ネジバーは、継手金具と一体物であっても良い。

加えて、本発明に従って連結されたコンクリート版間の隙間（目地）に、従来より公知の目地材を充填することも可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明には、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。

１０継手構造
１２コンクリート版
１４継手金具
１６連結金具
２２係止部
２６ボルト
２８係止孔
３８傾斜面
４２短辺筒壁部
４４傾斜面
４６楔形部材
４８挿通孔

Claims

一のコンクリート版の端部に固定された継手金具と、他の一のコンクリート版の端部に固定された継手金具とが、連結金具及び楔形部材を用いて連結せしめられてなるコンクリート版の継手構造において、
前記継手金具は、ボルトの係止孔が設けられた、略矩形形状を呈する底面部を有しており、該底面部における三方の周縁上には断面コ字状の側壁部が立設せしめられている一方、該側壁部が設けられていない一方の周縁上には、該側壁部から離間して係止部が設けられており、かかる係止部における該側壁部に対向している側の面は、上方から下方にかけて該側壁部に向かって傾斜する傾斜面とされており、
前記連結金具は、二組の対向する筒壁部からなる略矩形筒状を呈し、かかる二組のうちの何れか一方の組における筒壁部の内壁面は、各々、上方から下方にかけて対向する内壁面に向かって傾斜する傾斜面とされており、
前記楔形部材には、前記ボルトの挿通孔が、上下方向に貫通する形態において形成されており、
前記一のコンクリート版の端部には、前記継手金具が、該一のコンクリート版の面方向外方に前記係止部が位置するように固定せしめられており、
前記他の一のコンクリート版の端部には、前記継手金具が、該他の一のコンクリート版の面方向外方に前記係止部が位置するように固定せしめられており、
前記一のコンクリート版の端部に固定された前記継手金具における係止部αと、他の一のコンクリート版の端部に固定された前記継手金具における係止部βとを対峙させた状態において、該係止部α及び該係止部βを取り囲むように前記連結金具が装着されて、かかる装着により形成される、該連結金具の傾斜面と該係止部αの傾斜面とに囲まれた楔形空所、並びに該連結金具の傾斜面と該係止部βの傾斜面とに囲まれた楔形空所の各々に、前記楔形部材が挿着せしめられていると共に、それら楔形部材における挿通孔の各々に挿入された前記ボルトは、前記継手金具における前記係止孔に螺入せしめられている、
ことを特徴とするコンクリート版の継手構造。
前記楔形部材の挿通孔における内壁面の少なくとも一部の部位上に、前記一のコンクリート版と前記他の一のコンクリート版との連結を解除するために用いられるねじ節鉄筋の雄ねじに対応した雌ねじ部が形成されている請求項１に記載のコンクリート版の継手構造。