JP7128750B2 - 連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、重ねられた連結対象物を連結する連結装置に関する。

従来、台風や地震等により地上の構造物が倒れないようにするために、構造物の足下には強固な基礎が構築されている。基礎には、長さが数十メートルにもおよぶ杭を用いることがあり、杭を埋めるために相応の深さの立坑を掘削する。
基礎に用いられる杭を地中深くにまで埋める深礎工法においては、立坑の内壁が崩壊することを防止するために、立坑の内壁に沿って土留を構築する必要がある。土留は、例えば、土留材としてライナープレートを用い、立坑の内壁面に沿って、ライナープレートを立坑の周方向（横断面方向）及び高さ方向（深さ方向）に複数連結して構築する。
ライナープレートを連結する連結装置としては、ボルト及びナットが用いられる。ボルトをライナープレートのフランジに形成された挿通孔に挿通して、ボルトにナットを螺合させることで隣接するライナープレート同士を連結している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－２５７０７０号公報

ところで、立坑の内壁面に土留を構築する場合、立坑の内壁面に設置する複数のライナープレートをボルト及びナットにより互いに連結する連結箇所は、数千箇所を超えることがある。連結箇所の全てにおいて、手作業によりボルトをフランジの挿通孔に挿通して、ボルトにナットを螺合させることは、作業者への負担が大きく、施工効率の向上が困難であった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業者の負担を軽減し、施工効率を向上することができる連結装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、重ねられた連結対象物を連結する連結装置であって、前記連結対象物に形成された複数の孔にそれぞれ挿通される複数の連結部と、前記連結部に連結され、前記連結部の間隔が広がる方向に向けて付勢する付勢部と、前記付勢部による付勢力に抗して前記連結部の間隔の広がりを規制する位置と、前記付勢部による付勢力によって前記連結部の間隔の広がりを許容する位置との間で移動する規制部と、を備えることを特徴とする。

また、前記連結部は、前記付勢部により前記連結部の間隔が広げられたときに、前記連結対象物の孔の縁に嵌まり込む溝を有していることが好ましい。

また、前記付勢部は、弾性部材から形成されていることが好ましい。

また、前記規制部は、前記付勢部に設けられ、前記連結部の間隔が広がる一方向に向けて付勢された係止片と、前記付勢部に設けられ、前記一方向側から前記係止片への係止及び解放が自在に形成された係止爪と、を備えることが好ましい。

また、前記連結部と前記付勢部とを連結する脚部を備え、前記脚部は、前記連結部の間隔が広がる方向に沿って延在していることが好ましい。

本発明によれば、作業者の負担を軽減し、施工効率を向上することができる。

周方向及び高さ方向に連結されたライナープレートの斜視図である。 （ａ）は規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す連結装置の斜視図であり、（ｂ）は付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す連結装置の斜視図である。 （ａ）は規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す連結装置の正面図であり、（ｂ）は付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す連結装置の正面図である。 （ａ）は重ねられたライナープレートを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のライナープレートに連結部を挿通させた状態を示す斜視図であり、（ｃ）は連結装置により連結したライナープレートの斜視図である。 （ａ）は図４（ｂ）におけるＢ－Ｂ矢視図であり、（ｂ）は図４（ｃ）におけるＣ－Ｃ矢視図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとりうる。

＜ライナープレート＞
図１は、周方向及び高さ方向に連結されたライナープレート１００（連結対象物）の斜視図である。ライナープレート１００は、例えば、立坑の内壁面に沿って設けられる。ライナープレート１００は、立坑の内壁面の崩落を防ぐ土留を構築する部材であり、例えば、鋼板等から形成されている。
ライナープレート１００は、立坑の内壁面に面するプレート面部１１０と、プレート面部１１０の縁部に立設されたフランジ部１２０と、を有する。
プレート面部１１０は、その主面が立坑の内壁に面して配置されている。プレート面部１１０は、平面視矩形状に形成されており、例えば、鋼板をその短手方向に沿って波形状に湾曲させると共に、その長手方向に沿って円弧状に湾曲させて形成されている。なお、プレート面部１１０は、波形状又は円弧形状に湾曲させて形成したものに限られず、平板状に形成されていてもよい。

フランジ部１２０は、プレート面部１１０の縁部に設けられており、長手フランジ部１２１と、短手フランジ部１２２と、を有する。長手フランジ部１２１は、プレート面部１１０の長手側の２つの縁部に設けられており、プレート面部１１０に一体に形成されている。長手フランジ部１２１は、プレート面部１１０を成形する際に、長手側の縁部をその主面に直交するように折り曲げることで形成されている。長手フランジ部１２１は、立坑の内側に向かって延在している。なお、長手フランジ部１２１は、プレート面部１１０に一体に形成される場合に限られず、プレート面部１１０に溶接等によって接合されていてもよい。
各長手フランジ部１２１には、複数の挿通孔１３０が形成されている。挿通孔１３０には、構築される土留の高さ方向に隣接するライナープレート１００同士を互いに連結する、連結装置１（詳細は後述する）が挿通される。挿通孔１３０は、長手フランジ部１２１の延在方向に沿って所定の間隔をあけて複数形成されている。

短手フランジ部１２２は、例えば、プレート面部１１０に溶接によって接合できる鋼板から形成されている。短手フランジ部１２２は、プレート面部１１０の短手側の２つの縁部に溶接等によって接合され、プレート面部１１０の主面に対して立設されている。各短手フランジ部１２２の長手方向両端部は、それぞれ長手フランジ部１２１の端部に溶接等によって接合されている。各短手フランジ部１２２には、複数の挿通孔１４０が形成されている。挿通孔１４０には、周方向に隣接するライナープレート１００同士を互いに連結する連結具が挿通される。挿通孔１４０は、短手フランジ部１２２の長手方向に沿って所定の間隔をあけて複数形成されている。
このように、一つのライナープレート１００は、一つのプレート面部１１０と、二つの長手フランジ部１２１と、二つの短手フランジ部１２２と、を有する。高さ方向及び周方向に隣接するライナープレート１００同士は、それぞれの長手フランジ部１２１及び短手フランジ部１２２同士の主面方向が互いに平行となるように配置されている。
隣接するライナープレート１００は、互いの短手フランジ部１２２が立坑の延在方向（軸線方向）に連続するのではなく、ライナープレート１００の長手方向の長さの半分程度、立坑の周方向にずらして千鳥状に配置されている。

上述の構成を有するライナープレート１００は、連結装置１によって連結される。隣接するライナープレート１００同士は、互いに長手フランジ部１２１同士を重ねてそれぞれの挿通孔１３０を整合させ、連結装置１を挿通させることで連結されている。なお、短手フランジ部１２２同士は、それぞれの挿通孔１４０を整合させ、連結具（例えば、ボルト及びナット）を挿通させることで連結することができる。なお、短手フランジ部同士は、連結具に限らず、連結装置１によって連結してもよい。

＜連結装置＞
図２（ａ）は、連結装置１において、規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、連結装置１において、付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す斜視図である。図３（ａ）は、連結装置１において、規制部により連結部の間隔の広がりを規制した状態を示す正面図であり、図３（ｂ）は、連結装置１において、付勢力により連結部の間隔が広がった状態を示す正面図である。
図２、図３に示すように、連結装置１は、重ねられたライナープレート１００（連結対象物）を互いに連結する。連結装置１は、連結部２と、付勢部３と、脚部４と、規制部５と、操作部６と、を備えている。連結部２、付勢部３、脚部４、規制部５及び操作部６は、一体に形成されている。

（連結部）
図２、図３に示すように、連結部２は、一つの連結装置１に複数備えられている。連結部２は、例えば、二つ備えられており、各連結部２は、ライナープレート１００に形成された挿通孔１３０にそれぞれ挿通される。
連結部２は、挿通部２１と、ストッパ部２２と、軸部２３を備えている。
挿通部２１は、ライナープレート１００に形成された挿通孔１３０に挿通される部分である。挿通部２１は、例えば、平面視した際に円形状となるような円板状に形成されており、その外径は、ライナープレート１００の挿通孔１３０の径よりも小さく形成されている。
ストッパ部２２は、ライナープレート１００に当接することにより、連結部２の挿通孔１３０への挿通量を規制する部分である。ストッパ部２２は、例えば、平面視した際に円形状となるような円板状に形成されており、その外径は、ライナープレート１００の挿通孔１３０の径よりも大きく形成されている。ストッパ部２２は、その中心が挿通部２１の中心と同心上に配置されており、両者の中心を通る直線は、重ね合わされた長手フランジ部１２１の厚さ方向（連結部２の挿通方向）に沿っている。
軸部２３は、挿通部２１とストッパ部２２を連結する部分である。軸部２３は、円柱状に形成されており、その軸線は挿通部２１とストッパ部２２の中心を通っている。軸部２３の外径は、挿通部２１及びストッパ部２２の外径よりも小さく形成されている。軸部２３の高さは、重ね合わされた二つの長手フランジ部１２１の厚さよりも若干大きくなるように形成されている。よって、連結部２は、挿通部２１とストッパ部２２との間に溝２４が形成された状態となっている。これにより、付勢部３の付勢力により、連結部２の間隔が広げられたときに、ライナープレート１００の挿通孔１３０の縁に連結部２の溝２４が嵌まり込むようになっている。

各連結部２は、隣接する連結部２の中心間の間隔が、ライナープレート１００の隣接する挿通孔１３０の中心間の間隔の整数倍となるように配置されている。具体的に、連結装置１の場合、二つの連結部２の中心間の間隔は、隣接する挿通孔１３０の中心間の間隔と等しくなるように配置されている。これは、一つの連結装置１につき、二つの連結部２がそれぞれ対向する二つの挿通孔１３０に挿通されることを意味する。すなわち、図１に示すように、連続して並んだ二つの挿通孔１３０に対して、一つの連結装置１を用いてライナープレート１００同士を連結する。言い換えると、連続して並んだ二つの挿通孔１３０にそれぞれ連結部２が挿通される。

（付勢部）
図２、図３に示すように、付勢部３は、脚部４を介して連結部２に連結されている。付勢部３は、各連結部２の間隔が広がる方向に向けて付勢する。付勢部３は、折り曲げられた板状の弾性部材から形成されている。具体的には、付勢部３は、板バネから形成されている。付勢部３は、その長手方向中央部付近でヘアピン状に折り曲げられており、一端が脚部４を介して一方の連結部２に連結されており、他端が脚部４を介して他方の連結部２に連結されている。付勢部３の両端部はほぼ対向する位置にある。図３（ａ）においては、付勢部３は、自身の弾性力（付勢力）により、両端部が互いに離間する方向に力が作用している状態であり、図３（ｂ）においては、付勢部３は、自身の付勢力により両端部が離間した状態である。

（脚部）
図２、図３に示すように、脚部４は、各連結部２と付勢部３とを連結するものである。すなわち、脚部４は、二つ設けられている。脚部４は、一端が連結部２の上端部に連結され、他端が付勢部３の端部に連結されている。各脚部４は、それぞれ直線状に延在するように形成されており、連結装置１において各脚部４は一直線上に並ぶように配置されている。すなわち、各脚部４は、付勢部３の付勢力によって連結部２の間隔が広がる方向に沿って延在している。脚部４は、ライナープレート１００の挿通孔１３０に挿通される連結部２の間隔に合わせて長さが決定される。

（規制部）
図２、図３に示すように、規制部５は、付勢部３による付勢力（弾性力）に抗して連結部２の間隔の広がりを規制する位置（図３（ａ）における位置）と、付勢部３による付勢力（弾性力）によって連結部２の間隔の広がりを許容する位置（図３（ｂ）における位置）との間で移動する。規制部５は、係止片（被係止部）５１と、係止爪（係止部）５２とを備えている。

係止片５１は、例えば、付勢部３に一体に形成されており、自身が有する弾性力によって連結部２の間隔が広がる一方向（図３における右側）に向けて付勢されている。より具体的には、係止片５１は、折り曲げられている付勢部３の一方（図３における付勢部３の右側）に密着するように付勢された状態で付勢部３に一体に形成されている。係止片５１は、その始端が付勢部３の途中にあり、そこから付勢部３の端部に向かって延び、付勢部３の端部付近で折り返され、終端が自身の始端付近に位置するように折り曲げられて形成されている。したがって、係止片５１は、係止爪５２によって係止されていない場合には、自身の付勢力により、始端から折り返し部５１ａ付近までが付勢部３の一方に密着した状態となっている（図３（ｂ）参照）。

係止爪５２は、例えば、付勢部３に一体に形成されており、上記一方向側（図３における右側）から係止片５１の係止及び解放が自在に形成されている。より具体的には、係止爪５２は、付勢部３における係止片５１が設けられていない側（図３における付勢部３の左側）の端部に付勢部３に一体に形成されている。係止爪５２は、その先端５２ａが係止片５１の折り返し部５１ａよりも係止片５１の始端側に張り出すように形成されている。係止爪５２は、係止片５１の折り返し部５１ａを受容する受容部５２ｂを有している。係止爪５２は、付勢部３の一方（図３における付勢部３の右側）と係止片５１の折り返し部５１ａとの間に嵌まり込むことによって係止片５１を係止し、付勢部３の付勢力による連結部２の間隔の広がりを防止する。

（操作部）
図２、図３に示すように、操作部６は、外力を加えることで、規制部５の係止爪５２による係止片５１の係止と解除を行うものである。
操作部６は、係止爪５２及び付勢部３の端部の近くに設けられており、係止爪５２及び付勢部３と一体に形成されている。操作部６は、作業者が把持できるように係止爪５２及び付勢部３から突出して形成されている。

＜ライナープレートの連結方法＞
次に、連結装置１を用いて、高さ方向において隣り合うライナープレート１００同士を連結する方法について説明する。図４（ａ）は、重ねられたライナープレート１００を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のライナープレート１００に連結部２を挿通させた状態を示す斜視図であり、図４（ｃ）は、連結装置１により連結したライナープレート１００の斜視図である。図５（ａ）は、図４（ｂ）におけるＢ－Ｂ矢視図であり、図５（ｂ）は、図４（ｃ）におけるＣ－Ｃ矢視図である。

立坑の内壁面に沿って土留を構築する場合、立坑を掘り下げるにつれてライナープレート１００を高さ方向に連結していく。新たに連結するライナープレート１００は、高さ方向において既設のライナープレート１００の下側から連結する。連結の際には、新たなライナープレート１００を吊り上げて既設のライナープレート１００の下側から接近させ、双方の挿通孔１３０同士が整合された状態にする（図４（ａ）参照）。
この状態において、上側に位置するライナープレート１００から、連結装置１の連結部２をライナープレート１００の挿通孔１３０に挿通する。連続して並んだ二つの挿通孔１３０に対して、一方の挿通孔１３０に一方の連結部２の挿通部２１を挿通し、他方の挿通孔１３０に他方の連結部２の挿通部２１を挿通する。挿通部２１を挿通孔１３０に挿通した際には、連結部２の溝２４が挿通孔１３０の周縁（周面）に対向するようにしておく（図４（ｂ）、図５（ａ）参照）。このとき、係止爪５２により係止片５１を係止させておく。

次いで、作業者は、操作部６を操作して、規制部５の係止片５１に対する係止爪５２の係止を解除する。すなわち、作業者は、操作部６を把持して図５における左方向に操作部６を引く。操作部６を引くことにより、係止爪５２の先端５２ａは、係止片５１の折り返し部５１ａを乗り越え、折り返し部５１ａは、係止爪５２の受容部５２ｂから離脱する。これによって、規制部５によって押さえつけられていた付勢部３の付勢力が解除されるので、付勢部３は、自身が有する弾性力により、その両端が開くように動く。付勢部３の両端が開くことで、付勢部３の両端に連結されている脚部４も付勢部３の両端と同じ方向に移動し、脚部４の端部に連結されている連結部２も付勢部３の両端と同じ方向に移動する。全ての連結部２が脚部４に沿って移動することにより、挿通孔１３０の周縁（周面）が挿通部２１の溝２４に嵌まり込み、ライナープレート１００が連結される（図４（ｃ）、図５（ｂ）参照）。

以上のような連結装置１によれば、従来のように、ボルト及びナットを使用した連結方法と比べて、ライナープレート１００同士を極めて簡単に連結することができるようになる。つまり、ライナープレート１００の挿通孔１３０に連結部２の挿通部２１を挿通し（手順１）、操作部６を操作して係止爪５２による係止片５１の係止を解除する（手順２）、だけで簡単にライナープレート１００同士を連結することができる。これにより、立坑内の狭い作業空間において、ライナープレート１００を連結する作業者の負担を大幅に軽減することができ、施工効率が向上し、作業時間が短縮される。
また、ライナープレート１００の高さ方向の連結は、連結部２の溝２４と挿通孔１３０の周縁（周面）との噛み合いで行われるため、簡単な機構でライナープレート１００同士を連結することができる。
また、連結装置１は、連結部２と、付勢部３と、脚部４と、規制部５と、操作部６とが一体に形成されているため、一つの部品とすることができ、取り扱い性もよく、作業性が向上する。
また、ストッパ部２２は、挿通部２１及び挿通孔１３０よりも大きく形成されているので、連結部２を挿通孔１３０に挿通する際に、ストッパ部２２が長手フランジ部１２１ａに突き当たるまで挿通部２１を挿通孔１３０に挿通し、ストッパ部２２が長手フランジ部１２１ａに突き当たった後に操作部６を操作して係止爪５２による係止片５１の係止を解除すればよい。したがって、連結装置１によるライナープレート１００の連結作業がしやすくなる。

＜その他＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更することができる。
例えば、連結部２の形状は、挿通孔１３０に挿通でき、規制部５による規制の解除の際に挿通孔１３０の周縁（周面）に嵌まり込むものであれば、平面視した際に円形状となる場合に限らず、多角形状、楕円状、長円状等であってもよい。

また、一つの連結装置１に備えられる連結部２の数は二つに限らず、三つ以上であってもよい。連結部２が三つ以上の場合には、脚部４の端部に加えて、その端部と付勢部３との間に一つ以上の連結部２を設けてもよい。この場合においても、隣接する連結部２の中心間の間隔は、隣接する挿通孔１３０の中心間の間隔の整数倍の長さにしておく必要がある。また、ライナープレート１００のプレート面部１１０の曲率が大きい場合には、付勢部３による連結部２の移動（開き）が阻害されない範囲内で脚部４を湾曲形成してもよい。
また、連結部２のうち、溝２４を形成する面、すなわち、挿通部２１における長手フランジ部１２１ｂとの対向面、ストッパ部２２における長手フランジ部１２１ａとの対向面のうち、少なくとも一方に複数の凸部を設けたり、表面を粗く形成することにより、長手フランジ部１２１ａ，１２１ｂとの摩擦力を高めて連結装置１を外れにくくし、ライナープレート１００の連結を強固にすることもできる。

また、連結部２のうち、溝２４を形成する面、すなわち、挿通部２１における長手フランジ部１２１ｂとの対向面、ストッパ部２２における長手フランジ部１２１ａとの対向面のうち、少なくとも一方に、溝２４の幅が徐々に狭くなるような傾斜面を形成してもよい。この場合、傾斜面は、軸部２３に近づくにつれて溝２４の幅が狭くなるように形成されることになる。
また、軸部２３は、挿通部２１及びストッパ部２２に突き合わせて互いを連結する場合に限らず、挿通部２１及びストッパ部２２にそれぞれ形成された孔に軸部２３のそれぞれの端部を嵌め込んで連結するようにしてもよい。これにより、軸部２３による挿通部２１及びストッパ部２２との連結を強固にすることができ、外れにくくなる。

また、脚部４を長く形成し、一つ以上の挿通孔１３０を跨いだ状態で連結部２を挿通孔１３０に挿通してもよい。すなわち、三つ以上並んだ挿通孔１３０のうち、両端に位置する挿通孔１３０だけに連結部２を挿通してもよい。
また、付勢部３は、板バネに限らず、弾性部材を用いて連結部２の間隔を変えることができるものであれば変更可能である。
また、脚部４を用いることなく、付勢部３の両端に連結部２を連結した構成としてもよい。
また、規制部５の構成は、上記の係止片５１，係止爪５２の形態に限られるものではなく、付勢部３による連結部２の広がりを規制及び許容することができる構成であれば自由に変更可能である。
また、操作部６の形状、操作部６を設ける位置等も自由に変更可能である。

１ 連結装置
２ 連結部
３ 付勢部
４ 脚部
５ 規制部
６ 操作部
２１ 挿通部
２２ ストッパ部
２３ 軸部
２４ 溝
５１ 係止片
５１ａ 折り返し部
５２ 係止爪
５２ａ 先端
５２ｂ 受容部
１００ ライナープレート
１３０ 挿通孔

Claims (5)

1. 重ねられた連結対象物を連結する連結装置であって、
   前記連結対象物に形成された複数の孔にそれぞれ挿通される複数の連結部と、
   前記連結部に連結され、前記連結部の間隔が広がる方向に向けて付勢する付勢部と、
   前記付勢部による付勢力に抗して前記連結部の間隔の広がりを規制する位置と、前記付勢部による付勢力によって前記連結部の間隔の広がりを許容する位置との間で移動する規制部と、
   を備えることを特徴とする連結装置。
2. 前記連結部は、前記付勢部により前記連結部の間隔が広げられたときに、前記連結対象物の孔の縁に嵌まり込む溝を有していることを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
3. 前記付勢部は、弾性部材から形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結装置。
4. 前記規制部は、
   前記付勢部に設けられ、前記連結部の間隔が広がる一方向に向けて付勢された係止片と、
   前記付勢部に設けられ、前記一方向側から前記係止片への係止及び解放が自在に形成された係止爪と、
   を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の連結装置。
5. 前記連結部と前記付勢部とを連結する脚部を備え、
   前記脚部は、前記連結部の間隔が広がる方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の連結装置。

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